3.5 凸透镜成像的规律（讲义）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级上册

本讲义聚焦凸透镜成像规律这一核心知识点，以实验探究为基础，系统梳理从测焦距、调整烛焰透镜光屏中心到改变物距观察像的性质等实验步骤，通过表格呈现物距与像的虚实、大小、正倒及像距的关系，构建从实验原理到生活应用（照相机、投影仪、放大镜等）的完整知识支架。 该资料以科学探究为主线，实验步骤严谨，结论表格直观，结合光刻机、望远镜等生活实例培养物理观念，随学随练融入中考及期中真题，助力科学思维提升。课中辅助教师引导学生动手操作与规律总结，课后通过基础通关、素养提升等模块帮助学生查漏补缺，强化知识应用能力。

第三章 光现象 第5节 凸透镜成像的规律 课标要点 1. 探究并了解凸透镜成像的规律。 2. 了解凸透镜成像规律的应用。 3. 探究凸透镜成像的规律。 学习重难点 重点：实验探究凸透镜成像规律。 难点：凸透镜成像规律的应用。 知识点 实验：探究凸透镜成像的规律 【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？ 【实验器材】 凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 【进行实验】 ①选定一个凸透镜，测出凸透镜的 。 ② 点燃蜡烛，在光具座上调整烛焰、凸透镜以及光屏的高度，让三者中心在 。 ③把蜡烛放在距凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成 的像。观察像的 ，测出此时的 。 ④ 保持凸透镜位置不动，多次把蜡烛向凸透镜靠近，改变物距，相应地调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，观察像的大小和正倒，测出每次的物距和像距。 ⑤ 继续移近蜡烛，当蜡烛在凸透镜焦点以内，移动光屏，观察光屏上是否能得到烛焰的像。如果光屏上得不到烛焰的像，撤去光屏，通过凸透镜向着蜡烛的方向观察，你看到的像具有怎样的特点？ ⑥重复几次上面的实验操作，记录观察到的情况。 【实验结论】 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 u>2f u＝2f f<u<2f u＝f 不成像 u<f 随学随练 1．（2026·江苏常州·中考真题）如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的实像。该像是（     ） A．倒立、放大的 B．倒立、缩小的 C．正立、放大的 D．正立、缩小的 2．（25-26八年级上·山东临沂·期中）如图所示，光具座上的烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。凸透镜的焦距为10.0cm且位置保持不变。以下判断正确的是（     ） A．蜡烛位于A区域时，光屏上承接到的像与照相机成像特点相同 B．蜡烛位于B区域时，光屏上可承接到烛焰倒立放大的虚像 C．蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，光屏应从F区跨越至E区域 D．蜡烛位于C区域时，可在光屏上承接到烛焰正立放大的虚像 3．（25-26八年级上·广东佛山·期中）在“探究凸透镜成像规律”的实验时： (1)如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为f=____________cm； (2)实验过程中，蜡烛由于燃烧而逐渐变短，此时烛焰的像在光屏上的位置会向__________方移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向____________调节。（均填“上”或“下”） (3)如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至36.0cm刻度线处，则人眼在____________（选填“1”、“2”或“3”）处能观察到蜡烛的像； (4)实验得到了凸透镜成像的规律，发现在图丙中蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是____________（选填“B”、“C”、“D”或“E”）； (5)小华在用同样的器材进行实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是____________。 A．左右适当移动凸透镜 B．上下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．更换焦距合适的凸透镜 知识点 生活中的透镜 1.照相机 （1）照相机原理：物距u＞2f 时，成 、 的 像，像距 f＜v＜2f。成像光路图： （2）照相机的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，物体靠近相机，暗箱拉长；像偏大，物体 相机，暗箱 。 2.投影仪 （1）投影仪原理：物距u：f＜u＜2f 时，成 、 的 像，像距 v >2f。成像光路图： （2）投影仪的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；像偏大，投影片 镜头，投影仪 屏幕。 ③平面镜的作用：改变 ，使物体在屏幕上成像。 3.放大镜 （1）放大镜成像原理：当物距u<f 时，凸透镜成 、 的 像，虚像与物体在 。成像光路图： （2）放大镜的调节 ①调节依据：凸透镜成虚像时，物近像近像变小。 ②调节方法：像偏小，物体稍微远离镜头，适当调节眼睛位置；像偏大，物体稍微 镜头，适当调节眼睛位置。 4. 显微镜 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于凸透镜。靠近眼睛的凸透镜叫作目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫作物镜。物体通过物镜成放大的实像，再通过目镜成放大的虚像，经过两次放大，于是提高了放大倍数。显微镜的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。 5. 望远镜 望远镜是由两组 组成的。靠近眼睛的透镜叫作 ，靠近被观测物体的透镜叫作 。我们能不能看清一个物体，眼睛看物体所成 的大小很重要。望远镜的物镜所成的像虽然比物体本身要小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大，我们就可以看清远处的物体了。 随学随练 1．（25-26八年级上·湖北襄阳·期中）光刻机技术原理如图所示；当光源发出强紫外线光时，调节镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离，使光通过二者后，恰好在硅片上成清晰缩小的像，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。这跟________（选填“照相机”或“投影仪”）的原理相类似。缩图透镜属于凸透镜，为了使硅片上所成的像更小一些。应将掩膜版________缩图透镜的同时，硅片________缩图透镜。（以上两空均选填“靠近”或“远离”） 2．（2026·河南平顶山·三模）被誉为“中国版哈勃”的中国巡天空间望远镜（CSST）是我国重要的空间光学设施，如图所示。它的光学系统可等效为一个巨大的凸透镜，望远镜调试时，需要将成像传感器（感光元件）放置在________（选填“靠近焦点”或“靠近二倍焦点”）处，才能接收到遥远恒星所成的实像；接着用该望远镜观测距离较近的中国空间站时，为了获得清晰的像，在保持感光元件不动的情况下，可以将望远镜的等效焦距调________一些。 3．（25-26八年级上·江苏无锡·期末）在夜晚的实验室中，小明关闭所有灯光并拉严窗帘。如图所示，将两部手机一起放在水平桌面上，甲手机叠放在乙手机上面。小明手持凸透镜，将其置于甲手机屏幕的正上方，并缓慢向上移动凸透镜。实验全程，两手机屏幕都朝上，且屏幕亮度始终均处于最亮状态；凸透镜镜面始终与手机屏幕平行。当凸透镜处于适当的位置时，在白色天花板上看到一部手机的倒立、放大、清晰的像；小明继续将凸透镜向上移动到某一位置，又在天花板上看到一部手机倒立、放大、清晰的像。在天花板上看到的第一次像是______（选填“甲”或“乙”）手机的像。若继续将凸透镜缓慢向上移动，还有______次在天花板上看到像的机会。整个实验中，天花板上呈现的最后一次像是______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“缩小”“等大”或“放大”）实像。 题型 凸透镜成像的规律 （1） 是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成 像，焦点以内成 像。即一倍焦距分虚实。 （2） 是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成 的像，在二倍焦距以内成 的像。没有缩小的虚像。 （3）实像必异侧 ，虚像必同侧 。 （4）物距u＞像距v，像是 的；u＜v，像是 的。 （5）成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越 ，像越 ；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越 ，物体距离透镜越远，像越 。 【记忆口诀】 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。 活学活用 1．（25-26八年级上·江苏常州·期中）小波制作了如图甲所示“F”字样LED红色发光字来充当物体，如图乙所示将发光字（A位置）、带小孔的不透明纸板（B位置）、半透明塑料板（C位置），使“F”发光字正立面对小孔（即小波在“左观察位置”看到的就是甲图所示“F”），以下说法正确的是（     ） A．此时，在“右观察位置”看到塑料板上呈现的像是丙图中的④ B．若将带小孔的不透明纸板换成平面镜，直接观察塑料板，能够看到像 C．若将带小孔的不透明纸板换成焦距为20 cm的凸透镜，“F”移至距离凸透镜25 cm处，成放大的实像 D．在“左观察位置”能够看到C选项中的像 2．（25-26八年级上·陕西西安·期中）小张在“探究凸透镜成像”过程中，先后把烛焰放在主轴上的A、B、C、D、E、G等各点，再分别调整好光屏的位置以得到清晰的像。把烛焰放在________两点时，光屏上出现清晰倒立放大的实像，生活中常用的________（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）就是利用这个原理制成的。当蜡烛从A移动到C的过程中，物体移动的距离________（选填“大于”、“等于”或“小于”）像移动的距离。 3．（23-24八年级上·河北邢台·阶段检测）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离u关系的图像，如图所示，小明使用的凸透镜的焦距是____________cm。当u=15cm时，蜡烛在光屏上已成一个清晰的像，如果在蜡烛和凸透镜之间再放一个凸透镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应____________（选填“靠近”或“远离”）透镜。 基础通关 1．（25-26八年级上·陕西宝鸡·阶段检测）如图，同学们在做凸透镜成像实验时，得到以下结论，其中正确的是（     ） A．蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像 B．蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个缩小的像 C．蜡烛置于a点时，成像情况与投影仪的成像原理相同 D．蜡烛从b点向a点移动，光屏上的像逐渐变小 2．（2025·安徽宿州·一模）如图所示，用照相机拍摄时适当调整拍摄角度和镜头到物体的距离，可在同一张照片中呈现出手捏热气球的有趣效果。照相机的镜头相当于一个凸透镜，拍摄这张照片时（     ） A．手到镜头的距离应小于一倍焦距 B．手到镜头的距离应等于一倍焦距 C．热气球到镜头的距离应在一倍焦距和两倍焦距之间 D．热气球到镜头的距离应大于两倍焦距 3．（25-26八年级上·上海·期末）如图所示是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上，下列说法正确的是（     ） A．手机到透镜的距离应小于透镜的两倍焦距 B．要使墙上的像变大，应增大投影仪与白墙间的距离 C．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离 D．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的实像 4．（2026·山东·中考真题）麦收时节，小明在学校的劳动实践田收获小麦时，用焦距为10的凸透镜观察到的麦穗如图。此时麦穗到透镜的距离可能是（     ） A．5 B．10 C．15 D．20 5．（2025·山西吕梁·二模）晴朗的夏日清晨，树枝和叶片上有一些水珠，如图所示。甲图中看到的水珠后面的远处是倒立的；乙图中透过荷叶上的水珠观察到荷叶清晰的叶脉。下列说法正确的是（     ） A．树枝和叶片上的水珠相当于凹透镜 B．甲图中成像规律与照相机相同 C．甲图中看到的远处景物是放大的 D．乙图中通过水珠看到的是叶脉的实像 6．（25-26八年级上·河北·期末）如图（）所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，小明透过玻璃瓶可以看到铅笔的像。在（）图中，不同距离下小明通过玻璃瓶可能看到的像有（     ） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 7．（25-26八年级上·江苏南通·期中）“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大 C．它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成 D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜 8．（23-24八年级上·陕西西安·阶段检测）小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列能正确反映其成像原理的示意图是（     ） A． B． C． D． 9．（25-26八年级上·广东汕头·阶段检测） (1)日常生活中，我们经常会看到一些现象。比如从侧面看圆形鱼缸里的鱼，看到的鱼会比实际的大。水银温度计的玻璃外壳是弧形的，读数时需要旋转到一个特定角度，才能看清楚里面的水银柱。这是利用水或玻璃形成一个________透镜；在野外，塑料瓶不能乱扔，除了塑料难以降解的原因外，还有一个很重要的原因，就是塑料容器若积水，会对太阳光有________作用，容易引起火灾； (2)如题图甲中猫和老鼠的图片立在书桌上，一个圆柱形玻璃杯装满水放在画前，透过玻璃杯发现老鼠变胖了，并且还掉头奔向猫，如图乙所示，此时的成像原理与________相同；此时看到的是老鼠的________像（选填“虚”或“实”） (3)如题图为一个足球饰品。玻璃材质的足球放在托槽底座上，防止随意滚动。透过足球或透过底座，都能看到窗前的小朋友。透过足球看到的小朋友的像是________（选填“实”或“虚”）像；此时的成像原理与________相同。 10．（26-27八年级上·全国·课后作业）用下图所示的自制望远镜观察远近不同的物体时，需要拉动镜筒以调节物镜和目镜间的距离。小陈同学从远处观察某物体变为从较近处观察该物体时，物镜和目镜间的距离要__________一些，该物体经物镜所成的像将___________（选填“变大”或“变小”）。 11．（25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中）雨过天晴，小经发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，同学们一起探究凸透镜成像的规律。选取高度为5.0cm 的“F”光源。 (1)如图甲，在光屏上出现_______________光斑时，可测出凸透镜的焦距；在乙装置中，点亮“F”光源，调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在_____________，是为了使像始终成在光屏的中央。 (2)图乙是小经所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，请在方格纸中大致画出图乙中小经看到的像______。生活中___________利用了此时实验成像的特点。（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”） (3)①由如下表格中的证据小经分析发现：透过在叶片上的水珠（水珠相当于凸透镜）能看到远处倒立缩小的“花朵”的条件是_____________。 ②由实验次数1和7或2和6或3和5可知：在光的折射现象中，________________________ 。 ③根据表格中的证据可知，同一物体，____________相同，凸透镜成____________像时，____________________________________，像变大。 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 像高/cm 1 30.0 15.0 倒立缩小的实像 2.5 2 25.0 16.7 倒立缩小的实像 3.3 3 22.0 18.2 倒立缩小的实像 4.1 4 20.0 20.0 倒立等大的实像 5.0 5 18.2 22.0 倒立放大的实像 6.0 6 16.7 25.0 倒立放大的实像 7.5 7 15.0 30.0 倒立放大的实像 10.0 素养提升 12．（25-26八年级上·山东潍坊·期中）如图甲所示，小芳和小华同学将空烧瓶放入注满水的鱼缸中，模拟了水球光学实验，如乙图所示，是鱼缸和烧瓶的剖面模拟图。实验时，小芳站在鱼缸前，小华站在鱼缸另一侧一定距离，小芳透过鱼缸可以观察到小华倒立缩小的像A，透过烧瓶可以观察到小华正立缩小的像B。下列分析正确的是（     ） A．像A与投影仪成像原理相同 B．像A会随小华远离鱼缸而变大 C．小华靠近鱼缸，像A始终倒立 D．烧瓶和鱼缸对光线共同作用是发散 13．（26-27八年级上·全国·课后作业）如图所示的是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统，其功能与照相机相似。该系统的光学元件相当于一个_________透镜，在光电传感器上成的是倒立、_________的实像；若该透镜的焦距为40 mm，周围景物通过该透镜成像时，景物到镜头的距离_________________mm。 14．（25-26八年级上·江苏扬州·阶段检测）小明整理了如图所示的光学知识结构图。①②③中错误的是_________（选填“①”、“②”或“③”）；请把缺少的部分补充完整∶（1）__________；（2）__________；（3）__________。 15．（25-26八年级上·陕西西安·阶段检测）如图是小林自制的“水滴显微镜”，其中水滴相当于显微镜的________镜。利用该显微镜观察标本时，先调节标本与水滴（相当于凸透镜）间的距离，使之________（选填“略大于”或“略小于”）水滴透镜的焦距，此时通过水滴成________（选填“倒立”或“正立”）、放大的像，然后缓慢调节镜片与水滴间的距离，就会看到标本更为放大的像。 16．（2026·陕西西安·模拟预测）小安是科技社团的成员，她计划组装一台简易照相机，需要选取合适的凸透镜和纸筒并尝试调节该相机。 在“组装简易照相机”活动中，经历了下面几个环节： (1)测量透镜的焦距f时，镜面应与阳光垂直，如图甲所示，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线如图乙，可判断该透镜的焦距f = ____________cm； 【成像原理】 (2)①照相机拍照时，像距v与焦距f的关系满足的范围是 ____________。 ②如图丙、丁所示，将蜡烛、凸透镜、光屏调节到 ____________图（选填“丙”或“丁”）所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此时成像原理与照相机相同。 【制作模型】 (3)现有三种规格的纸筒，长度分别为5cm、15cm、25cm，你选择长度 ____________cm的纸筒作为照相机模型（图戊）的外纸筒。 【产品使用】 (4)先拍摄到远处的物体，再拍摄近处的物体时，应将两筒间的距离变 ____________（填“长”或“短”），此时薄膜上的像变 ____________（填“大”或“小”）。 【产品迭代】 (5)在焦距不变的情况下，凸透镜直径越小，成像越暗。为使拍摄的成像更清晰明亮，在焦距相同的条件下，应选用直径更 ____________（选填“大”或“小”）的凸透镜制作。 迁移创新 17．（25-26八年级上·江苏南通·期中）根据下列学科实践活动，回答问题。 制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配置合适的凸透镜制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面。 【设计与制作】 (1)将凸透镜正对着太阳光，前后移动光屏，在光屏上找到最小、最亮的光斑，测量出它的焦距为____________cm，如图甲所示； (2)如图乙，制作时使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是____________；现有宽和高均为18cm，长度分别为10cm，20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为____________cm的纸盒做暗箱； (3)为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的____________（A/B）的放置方式； 【优化与改进】 (4)小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：____________； (5)观影时小明发现白屏上的画面偏暗，于是在暗箱上开槽，如图戊所示，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜是____________透镜。为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向____________移动。 18．（25-26八年级上·江苏南京·期中）某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下： (1)实验前，调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的_________； (2)正确测出凸透镜的焦距f，当物距时，烛焰成_________的像（选填“正立”或“倒立”）；当时，_________（填“能”、“不能”）观察到烛焰的像；当时，烛焰成倒立放大或倒立缩小的_________像（选填“实”、“虚”），同学们分析得出，像的虚实由_________大小关系决定； (3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成倒立、_________的实像； (4)若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来所成像相比_________了；（填“变小”、“变暗”或“变不完整”） (5)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同，焦距稍小的凸透镜，需将光屏_________（填“向左”、“向右”）移动才能成清晰的像； (6)在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是_________； A．左、右适当移动凸透镜 B．上、下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．左右适当移动光屏 (7)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距，此处表示。绘出图线（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足_________（用f表示）物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合乙、丙两图，可知当物距时，_________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 光现象 第5节 凸透镜成像的规律 课标要点 1. 探究并了解凸透镜成像的规律。 2. 了解凸透镜成像规律的应用。 3. 探究凸透镜成像的规律。 学习重难点 重点：实验探究凸透镜成像规律。 难点：凸透镜成像规律的应用。 知识点 实验：探究凸透镜成像的规律 【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？ 【实验器材】 凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 【进行实验】 ①选定一个凸透镜，测出凸透镜的焦距。 ② 点燃蜡烛，在光具座上调整烛焰、凸透镜以及光屏的高度，让三者中心在同一高度上。 ③把蜡烛放在距凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像。观察像的大小和正倒，测出此时的物距和像距。 ④ 保持凸透镜位置不动，多次把蜡烛向凸透镜靠近，改变物距，相应地调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，观察像的大小和正倒，测出每次的物距和像距。 ⑤ 继续移近蜡烛，当蜡烛在凸透镜焦点以内，移动光屏，观察光屏上是否能得到烛焰的像。如果光屏上得不到烛焰的像，撤去光屏，通过凸透镜向着蜡烛的方向观察，你看到的像具有怎样的特点？ ⑥重复几次上面的实验操作，记录观察到的情况。 【实验结论】 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 u＝f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 不能 随学随练 1．（2026·江苏常州·中考真题）如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的实像。该像是（     ） A．倒立、放大的 B．倒立、缩小的 C．正立、放大的 D．正立、缩小的 【答案】B 【详解】由图可知，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．（25-26八年级上·山东临沂·期中）如图所示，光具座上的烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。凸透镜的焦距为10.0cm且位置保持不变。以下判断正确的是（     ） A．蜡烛位于A区域时，光屏上承接到的像与照相机成像特点相同 B．蜡烛位于B区域时，光屏上可承接到烛焰倒立放大的虚像 C．蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，光屏应从F区跨越至E区域 D．蜡烛位于C区域时，可在光屏上承接到烛焰正立放大的虚像 【答案】A 【详解】已知凸透镜焦距，因此，凸透镜固定在刻度处。 A．蜡烛位于区域（刻度），物距，此时凸透镜成倒立缩小的实像，和照相机成像特点相同，故A正确； B．蜡烛位于区域（刻度），物距，此时成倒立放大的实像，故B错误； C．根据成像规律，物距变大（蜡烛远离透镜），像距会变小。图中蜡烛初始位置已经在A区（），像始终在一倍到二倍焦距之间（E区），不会从F区跨越到E区，故C错误； D．蜡烛位于区域（刻度），物距，此时成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上承接到，故D错误。 故选A。 3．（25-26八年级上·广东佛山·期中）在“探究凸透镜成像规律”的实验时： (1)如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为f=____________cm； (2)实验过程中，蜡烛由于燃烧而逐渐变短，此时烛焰的像在光屏上的位置会向__________方移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向____________调节。（均填“上”或“下”） (3)如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至36.0cm刻度线处，则人眼在____________（选填“1”、“2”或“3”）处能观察到蜡烛的像； (4)实验得到了凸透镜成像的规律，发现在图丙中蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是____________（选填“B”、“C”、“D”或“E”）； (5)小华在用同样的器材进行实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是____________。 A．左右适当移动凸透镜 B．上下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．更换焦距合适的凸透镜 【答案】(1) (2) 上 下 (3)2 (4)C (5)C 【详解】（1）平行光正对凸透镜照射时，最小最亮的光斑就是凸透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。从甲图刻度可知，透镜在10.0cm刻度处，光斑在20.0cm刻度处，因此焦距为 （2）蜡烛燃烧变短后，烛焰位置向下移动，根据凸透镜过光心的光线传播方向不变的规律，像会向光屏的上方移动； 要让像回到光屏中央，可将凸透镜向下调节，使光心重新回到烛焰和光屏的中心连线上。 （3）蜡烛位置不变，移动透镜至36.0cm刻度线处时，物距 此时成正立、放大的虚像，像与物在同侧，则人眼在2处能观察到蜡烛的像。 （4）当凸透镜成实像时，像都是倒立的，而当凸透镜成虚像时，像都是正立放大的，因此由丙图可知，C为正立缩小的像，无法通过凸透镜形成，故蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是C。 （5）发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，故适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到清晰的像，故选C。 知识点 生活中的透镜 1.照相机 （1）照相机原理：物距u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f。成像光路图： （2）照相机的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，物体靠近相机，暗箱拉长；像偏大，物体远离相机，暗箱缩短。 2.投影仪 （1）投影仪原理：物距u：f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距 v >2f。成像光路图： （2）投影仪的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；像偏大，投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。 ③平面镜的作用：改变光的传播方向，使物体在屏幕上成像。 3.放大镜 （1）放大镜成像原理：当物距u<f 时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧。成像光路图： （2）放大镜的调节 ①调节依据：凸透镜成虚像时，物近像近像变小。 ②调节方法：像偏小，物体稍微远离镜头，适当调节眼睛位置；像偏大，物体稍微靠近镜头，适当调节眼睛位置。 4. 显微镜 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于凸透镜。靠近眼睛的凸透镜叫作目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫作物镜。物体通过物镜成放大的实像，再通过目镜成放大的虚像，经过两次放大，于是提高了放大倍数。显微镜的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。 5. 望远镜 望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的透镜叫作目镜，靠近被观测物体的透镜叫作物镜。我们能不能看清一个物体，眼睛看物体所成“视角”的大小很重要。望远镜的物镜所成的像虽然比物体本身要小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大，我们就可以看清远处的物体了。 随学随练 1．（25-26八年级上·湖北襄阳·期中）光刻机技术原理如图所示；当光源发出强紫外线光时，调节镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离，使光通过二者后，恰好在硅片上成清晰缩小的像，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。这跟________（选填“照相机”或“投影仪”）的原理相类似。缩图透镜属于凸透镜，为了使硅片上所成的像更小一些。应将掩膜版________缩图透镜的同时，硅片________缩图透镜。（以上两空均选填“靠近”或“远离”） 【答案】 照相机 远离 靠近 【详解】光刻机在硅片上成缩小的实像，和照相机的成像原理相同；缩图透镜属于凸透镜，为了使硅片上所成的像更小一些，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，将掩膜版远离缩图透镜，物距变大，像距应变小，为成清晰像，应将硅片靠近缩图透镜。 2．（2026·河南平顶山·三模）被誉为“中国版哈勃”的中国巡天空间望远镜（CSST）是我国重要的空间光学设施，如图所示。它的光学系统可等效为一个巨大的凸透镜，望远镜调试时，需要将成像传感器（感光元件）放置在________（选填“靠近焦点”或“靠近二倍焦点”）处，才能接收到遥远恒星所成的实像；接着用该望远镜观测距离较近的中国空间站时，为了获得清晰的像，在保持感光元件不动的情况下，可以将望远镜的等效焦距调________一些。 【答案】 靠近焦点 小 【详解】恒星远在望远镜的二倍焦距外，由凸透镜成像规律可知，成像在一倍焦距和二倍焦距之间，且物距越大，像距越小，物距特别大时，像距越接近一倍焦距，因此需要将成像传感器放在靠近焦点处才能接收到清晰实像。 观察距离较近的空间站时，物距减小，像距增大，现在保持感光元件位置不变（即像距固定），需要让光线提前会聚到感光元件上，凸透镜焦距越小，对光线的偏折会聚能力越强，因此需要将等效焦距调小. 3．（25-26八年级上·江苏无锡·期末）在夜晚的实验室中，小明关闭所有灯光并拉严窗帘。如图所示，将两部手机一起放在水平桌面上，甲手机叠放在乙手机上面。小明手持凸透镜，将其置于甲手机屏幕的正上方，并缓慢向上移动凸透镜。实验全程，两手机屏幕都朝上，且屏幕亮度始终均处于最亮状态；凸透镜镜面始终与手机屏幕平行。当凸透镜处于适当的位置时，在白色天花板上看到一部手机的倒立、放大、清晰的像；小明继续将凸透镜向上移动到某一位置，又在天花板上看到一部手机倒立、放大、清晰的像。在天花板上看到的第一次像是______（选填“甲”或“乙”）手机的像。若继续将凸透镜缓慢向上移动，还有______次在天花板上看到像的机会。整个实验中，天花板上呈现的最后一次像是______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“缩小”“等大”或“放大”）实像。 【答案】 乙 2 倒立 缩小 【分析】本题考查凸透镜成像规律，凸透镜向上移动时，物距逐渐变大，结合成实像时物距与像的大小关系判断。 【详解】乙手机在甲手机下方，与天花板间距离更大。凸透镜上移时，乙手机先满足在天花板上成倒立、放大实像的条件，所以第一次看到的是乙手机的像；继续上移，又看到甲手机倒立、放大的实像。再继续上移，甲、乙手机还会各出现一次倒立、缩小的实像，因此还有2次机会。最后一次成像时物距最大，成倒立、缩小的实像。 题型 凸透镜成像的规律 （1）焦点是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距分虚实。 （2）二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小的像，在二倍焦距以内成放大的像。没有缩小的虚像。 （3）实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。 （4）物距u＞像距v，像是缩小的；u＜v，像是放大的。 （5）成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。 【记忆口诀】 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。 活学活用 1．（25-26八年级上·江苏常州·期中）小波制作了如图甲所示“F”字样LED红色发光字来充当物体，如图乙所示将发光字（A位置）、带小孔的不透明纸板（B位置）、半透明塑料板（C位置），使“F”发光字正立面对小孔（即小波在“左观察位置”看到的就是甲图所示“F”），以下说法正确的是（     ） A．此时，在“右观察位置”看到塑料板上呈现的像是丙图中的④ B．若将带小孔的不透明纸板换成平面镜，直接观察塑料板，能够看到像 C．若将带小孔的不透明纸板换成焦距为20 cm的凸透镜，“F”移至距离凸透镜25 cm处，成放大的实像 D．在“左观察位置”能够看到C选项中的像 【答案】C 【详解】A．小孔成像成倒立的实像，即上下颠倒、左右相反，原物体为“F”，像应为丙图中的②，故A错误； B．平面镜成虚像，虚像不是实际光线会聚而成，不能呈现在光屏（塑料板）上，且光线被平面镜反射回左侧，塑料板在镜后无光线到达，直接观察塑料板看不到像，故B错误； C．凸透镜焦距，“F”移至25cm处，此处指物距，满足，成倒立、放大的实像，故C正确； D．C选项中成实像，像在透镜右侧，左观察位置在物体左侧，无法看到该像，故D错误。 故选 C。 2．（25-26八年级上·陕西西安·期中）小张在“探究凸透镜成像”过程中，先后把烛焰放在主轴上的A、B、C、D、E、G等各点，再分别调整好光屏的位置以得到清晰的像。把烛焰放在________两点时，光屏上出现清晰倒立放大的实像，生活中常用的________（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）就是利用这个原理制成的。当蜡烛从A移动到C的过程中，物体移动的距离________（选填“大于”、“等于”或“小于”）像移动的距离。 【答案】 D、E 投影仪 大于 【详解】凸透镜成倒立、放大的实像时，物体应位于一倍焦距与两倍焦距之间，从图中可知，D、E两点的物距满足条件，因此应把烛焰放在D、E两点，投影仪利用这一原理制成。 物距大于两倍焦距的范围内，物体移动的距离大于像移动的距离，蜡烛从A移动到C的过程中，物距始终大于两倍焦距，因此物体移动的距离大于像移动的距离。 3．（23-24八年级上·河北邢台·阶段检测）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离u关系的图像，如图所示，小明使用的凸透镜的焦距是____________cm。当u=15cm时，蜡烛在光屏上已成一个清晰的像，如果在蜡烛和凸透镜之间再放一个凸透镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应____________（选填“靠近”或“远离”）透镜。 【答案】 10 靠近 【详解】由凸透镜成像规律可知，当时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图像可知，，故凸透镜焦距为 凸透镜对光线起会聚作用，放置后，光线提前会聚，像距变小，应移动光屏靠近透镜才能得到清晰的像。 基础通关 1．（25-26八年级上·陕西宝鸡·阶段检测）如图，同学们在做凸透镜成像实验时，得到以下结论，其中正确的是（     ） A．蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像 B．蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个缩小的像 C．蜡烛置于a点时，成像情况与投影仪的成像原理相同 D．蜡烛从b点向a点移动，光屏上的像逐渐变小 【答案】D 【详解】A．c点物距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误； B．b点物距，成倒立、放大的实像，故B错误； C．a点物距，成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故C错误； D．蜡烛从b点向a点移动，物距变大，由凸透镜成实像时，物远像近像变小规律可知，光屏上的像逐渐变小，故D正确。 故选D。 2．（2025·安徽宿州·一模）如图所示，用照相机拍摄时适当调整拍摄角度和镜头到物体的距离，可在同一张照片中呈现出手捏热气球的有趣效果。照相机的镜头相当于一个凸透镜，拍摄这张照片时（     ） A．手到镜头的距离应小于一倍焦距 B．手到镜头的距离应等于一倍焦距 C．热气球到镜头的距离应在一倍焦距和两倍焦距之间 D．热气球到镜头的距离应大于两倍焦距 【答案】D 【详解】照相机的镜头相当于凸透镜，拍摄时要在感光元件上得到清晰实像。照相机成像时，物距应大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。照片中手离镜头较近、热气球离镜头较远，从而形成“手捏热气球”的视觉效果，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．（25-26八年级上·上海·期末）如图所示是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上，下列说法正确的是（     ） A．手机到透镜的距离应小于透镜的两倍焦距 B．要使墙上的像变大，应增大投影仪与白墙间的距离 C．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离 D．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的实像 【答案】B 【详解】A．投影仪成像时物距需满足，即手机到透镜的距离应大于一倍焦距且小于两倍焦距，故A错误； BC．根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，要使像变大，应增大像距（即增大投影仪与白墙间的距离），同时减小物距（即减小手机与透镜间的距离），故B正确，C错误； D．凸透镜成实像时均为倒立像，故墙上呈现的是倒立、放大的实像，故D错误。 故选B。 4．（2026·山东·中考真题）麦收时节，小明在学校的劳动实践田收获小麦时，用焦距为10的凸透镜观察到的麦穗如图。此时麦穗到透镜的距离可能是（     ） A．5 B．10 C．15 D．20 【答案】A 【详解】由图可知，麦穗成正立、放大的虚像，根据凸透镜成像规律，物距 需满足 ，所以 。 故选A。 5．（2025·山西吕梁·二模）晴朗的夏日清晨，树枝和叶片上有一些水珠，如图所示。甲图中看到的水珠后面的远处是倒立的；乙图中透过荷叶上的水珠观察到荷叶清晰的叶脉。下列说法正确的是（     ） A．树枝和叶片上的水珠相当于凹透镜 B．甲图中成像规律与照相机相同 C．甲图中看到的远处景物是放大的 D．乙图中通过水珠看到的是叶脉的实像 【答案】B 【详解】A．树枝和叶片上的水珠中间厚，边缘薄，相当于凸透镜，对光线具有会聚作用，故A错误； BC．甲图中，远物物体到水珠凸透镜的距离远大于它的二倍焦距，成倒立、缩小的实像，成像规律与照相机相同，故B正确，C错误； D．乙图中的叶脉在凸透镜（水珠）的一倍焦距之内，成正立、放大的虚像，故D错误。 故选B。 6．（25-26八年级上·河北·期末）如图（）所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，小明透过玻璃瓶可以看到铅笔的像。在（）图中，不同距离下小明通过玻璃瓶可能看到的像有（     ） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 【答案】B 【详解】装满水的圆柱形玻璃瓶横向等效为柱形凸透镜，仅在水平方向相当于凸透镜，竖直方向厚度均匀，故竖直方向上像的大小是不变的，结合凸透镜成像规律，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故①不符合题意； 当物距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像，故②符合题意； 当物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故③符合题意； 当物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，像和原物体方向一致，故④符合题意。 综上所述，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．（25-26八年级上·江苏南通·期中）“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同 B．它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大 C．它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成 D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜 【答案】D 【详解】A．望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物体成一个放大的实像，故A错误； B．望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立缩小的实像，故B错误； CD．开普勒望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，目镜和物镜都是凸透镜，故C错误，D正确。 故选D。 8．（23-24八年级上·陕西西安·阶段检测）小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列能正确反映其成像原理的示意图是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题图可知，透过凸透镜看到“关灯”二字是正立、放大的像，根据凸透镜成像规律，此时物距小于焦距（），成正立、放大的虚像。 A．物体在焦点以内（），成正立、放大的虚像，故A符合题意； B．物体在二倍焦距以外（），成倒立、缩小的实像，图中画成虚像，故B不符合题意； C．物体在一倍焦距和二倍焦距之间（），成倒立、放大的实像，故C不符合题意； D．物体在焦点以内（），应成正立、放大的虚像，图中画成倒立的实像，故D不符合题意。 故选A。 9．（25-26八年级上·广东汕头·阶段检测） (1)日常生活中，我们经常会看到一些现象。比如从侧面看圆形鱼缸里的鱼，看到的鱼会比实际的大。水银温度计的玻璃外壳是弧形的，读数时需要旋转到一个特定角度，才能看清楚里面的水银柱。这是利用水或玻璃形成一个________透镜；在野外，塑料瓶不能乱扔，除了塑料难以降解的原因外，还有一个很重要的原因，就是塑料容器若积水，会对太阳光有________作用，容易引起火灾； (2)如题图甲中猫和老鼠的图片立在书桌上，一个圆柱形玻璃杯装满水放在画前，透过玻璃杯发现老鼠变胖了，并且还掉头奔向猫，如图乙所示，此时的成像原理与________相同；此时看到的是老鼠的________像（选填“虚”或“实”） (3)如题图为一个足球饰品。玻璃材质的足球放在托槽底座上，防止随意滚动。透过足球或透过底座，都能看到窗前的小朋友。透过足球看到的小朋友的像是________（选填“实”或“虚”）像；此时的成像原理与________相同。 【答案】(1) 凸 会聚 (2) 投影仪 实 (3) 实 照相机 【详解】（1）圆形鱼缸的水、弧形玻璃外壳都是中间厚边缘薄的结构，符合凸透镜的特征。 积水的塑料瓶相当于凸透镜，对太阳光有会聚作用，会使局部温度过高，容易引燃可燃物引发火灾。 （2）装满水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，看到老鼠“变胖且掉头”，说明成的是倒立、放大的实像，该成像原理和投影仪一致，实像可以被承接，是实际光线会聚形成的。 （3）玻璃足球是球形凸透镜，小朋友在它的二倍焦距以外，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，成像原理和照相机相同。 10．（26-27八年级上·全国·课后作业）用下图所示的自制望远镜观察远近不同的物体时，需要拉动镜筒以调节物镜和目镜间的距离。小陈同学从远处观察某物体变为从较近处观察该物体时，物镜和目镜间的距离要__________一些，该物体经物镜所成的像将___________（选填“变大”或“变小”）。 【答案】 大/远 变大 【详解】[1]望远镜的物镜相当于照相机镜头，根据凸透镜成像规律：物距减小（物体靠近物镜），像距会增大，物镜所成的实像会向后（远离物镜、靠近目镜的方向）移动。为了让这个实像能落在目镜的一倍焦距内（方便目镜放大观察），需要拉大物镜和目镜之间的距离。 [2]同样根据照相机成像规律：物距变小，像距变大，所成的实像会变大。 11．（25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中）雨过天晴，小经发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，同学们一起探究凸透镜成像的规律。选取高度为5.0cm 的“F”光源。 (1)如图甲，在光屏上出现_______________光斑时，可测出凸透镜的焦距；在乙装置中，点亮“F”光源，调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在_____________，是为了使像始终成在光屏的中央。 (2)图乙是小经所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，请在方格纸中大致画出图乙中小经看到的像______。生活中___________利用了此时实验成像的特点。（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”） (3)①由如下表格中的证据小经分析发现：透过在叶片上的水珠（水珠相当于凸透镜）能看到远处倒立缩小的“花朵”的条件是_____________。 ②由实验次数1和7或2和6或3和5可知：在光的折射现象中，________________________ 。 ③根据表格中的证据可知，同一物体，____________相同，凸透镜成____________像时，____________________________________，像变大。 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 像高/cm 1 30.0 15.0 倒立缩小的实像 2.5 2 25.0 16.7 倒立缩小的实像 3.3 3 22.0 18.2 倒立缩小的实像 4.1 4 20.0 20.0 倒立等大的实像 5.0 5 18.2 22.0 倒立放大的实像 6.0 6 16.7 25.0 倒立放大的实像 7.5 7 15.0 30.0 倒立放大的实像 10.0 【答案】(1) 最小最亮 同一高度 (2) 照相机 (3) 物距大于2倍焦距 光路是可逆的 凸透镜焦距 实 像距变大 【详解】（1）当光屏上出现最小最亮的光斑时，测出最小最亮的光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。 调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，是为了使像始终成在光屏的中央。 （2）由图甲可知，凸透镜的焦距为 图乙中，光源位于20.0cm刻度处，凸透镜位于50.0cm 刻度处，物距 满足，此时成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是应用这个成像规律制成的。故小经看到的应是一个倒立、缩小的“F”像，据此作图。 （3）由表中实验次数1、2、3可知，物距大于二倍焦距时，透过水珠看到远处倒立缩小花朵。 由实验次数1和7或2和6或3和5可知：物距和像距互换仍然成像，说明在折射现象中，光路是可逆的。 根据表格中的证据可知，同一物体，凸透镜焦距相同，凸透镜成实像时，物距减小（即物体靠近凸透镜），像距增大，像变大。 素养提升 12．（25-26八年级上·山东潍坊·期中）如图甲所示，小芳和小华同学将空烧瓶放入注满水的鱼缸中，模拟了水球光学实验，如乙图所示，是鱼缸和烧瓶的剖面模拟图。实验时，小芳站在鱼缸前，小华站在鱼缸另一侧一定距离，小芳透过鱼缸可以观察到小华倒立缩小的像A，透过烧瓶可以观察到小华正立缩小的像B。下列分析正确的是（     ） A．像A与投影仪成像原理相同 B．像A会随小华远离鱼缸而变大 C．小华靠近鱼缸，像A始终倒立 D．烧瓶和鱼缸对光线共同作用是发散 【答案】D 【详解】A．投影仪是利用成倒立、放大的实像的原理工作的，像A是倒立缩小的像，它们原理不同，故A错误； B．因为实像都是倒立的，则像A是凸透镜成的倒立、缩小的实像，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知，当小华远离鱼缸时，物距增大，像距减小，像会变小，故B错误； C．像A为倒立、缩小的实像，当小华靠近鱼缸过程中，当物距小于焦距时，会成正立、放大的虚像，即像A不会始终倒立，故C错误； D．烧瓶和鱼缸都是透明的，如图乙所示，空烧瓶内部为空气，烧瓶和鱼缸中间的水厚度较小，整体组成了一个中间薄，边缘厚的水层，相当于一个凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，即烧瓶和鱼缸对光线共同作用是发散，故D正确‌。 故选D。 13．（26-27八年级上·全国·课后作业）如图所示的是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统，其功能与照相机相似。该系统的光学元件相当于一个_________透镜，在光电传感器上成的是倒立、_________的实像；若该透镜的焦距为40 mm，周围景物通过该透镜成像时，景物到镜头的距离_________________mm。 【答案】 凸 缩小 大于80 【详解】[1][2][3]照相机的镜头是凸透镜，照相机成像特点：成倒立、缩小的实像。凸透镜焦距，根据照相机成像条件，物距。计算：，所以景物到镜头的距离大于。 14．（25-26八年级上·江苏扬州·阶段检测）小明整理了如图所示的光学知识结构图。①②③中错误的是_________（选填“①”、“②”或“③”）；请把缺少的部分补充完整∶（1）__________；（2）__________；（3）__________。 【答案】 ② 直线传播 照相机 都是倒立的实像 【详解】影子是光沿直线传播被遮挡形成的阴暗区域，不属于实像，故②错误。 （1）小孔成像的原理为光的直线传播。 （2）由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小实像的应用是照相机。 （3）根据凸透镜成像规律，投影仪成像、照相机成像、成等大的像时，这些像的共同点是都是倒立的实像。 15．（25-26八年级上·陕西西安·阶段检测）如图是小林自制的“水滴显微镜”，其中水滴相当于显微镜的________镜。利用该显微镜观察标本时，先调节标本与水滴（相当于凸透镜）间的距离，使之________（选填“略大于”或“略小于”）水滴透镜的焦距，此时通过水滴成________（选填“倒立”或“正立”）、放大的像，然后缓慢调节镜片与水滴间的距离，就会看到标本更为放大的像。 【答案】 物 略大于 倒立 【详解】[1][2][3]水滴靠近被观察的标本，相当于显微镜的物镜。由凸透镜成像规律可知，当物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，故标本与水滴的距离略大于水滴透镜的焦距，此时通过水滴成倒立的像。 16．（2026·陕西西安·模拟预测）小安是科技社团的成员，她计划组装一台简易照相机，需要选取合适的凸透镜和纸筒并尝试调节该相机。 在“组装简易照相机”活动中，经历了下面几个环节： (1)测量透镜的焦距f时，镜面应与阳光垂直，如图甲所示，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线如图乙，可判断该透镜的焦距f = ____________cm； 【成像原理】 (2)①照相机拍照时，像距v与焦距f的关系满足的范围是 ____________。 ②如图丙、丁所示，将蜡烛、凸透镜、光屏调节到 ____________图（选填“丙”或“丁”）所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此时成像原理与照相机相同。 【制作模型】 (3)现有三种规格的纸筒，长度分别为5cm、15cm、25cm，你选择长度 ____________cm的纸筒作为照相机模型（图戊）的外纸筒。 【产品使用】 (4)先拍摄到远处的物体，再拍摄近处的物体时，应将两筒间的距离变 ____________（填“长”或“短”），此时薄膜上的像变 ____________（填“大”或“小”）。 【产品迭代】 (5)在焦距不变的情况下，凸透镜直径越小，成像越暗。为使拍摄的成像更清晰明亮，在焦距相同的条件下，应选用直径更 ____________（选填“大”或“小”）的凸透镜制作。 【答案】(1)12 (2) 丙 (3)25 (4) 长 大 (5)大 【详解】（1）太阳光可看作平行光，平行光经凸透镜会聚于焦点，焦点处光斑最小、最亮，温度最高，白纸被烤焦的时间最短。由图乙可知，当透镜与白纸间距 时，烤焦时间 最短，说明此时白纸位于焦点处。因此该透镜的焦距 。 （2）①照相机的工作原理是物距 时，凸透镜成倒立、缩小的实像，此时像距 满足 ②根据凸透镜成缩小实像时物距与像距关系可知，图丙中物距大于像距，成倒立、缩小的实像，符合照相机原理；图丁中物距小于像距，成倒立、放大的实像，不符合照相机原理。故选择丙图。 （3）照相机成像时像距 满足 （即 ），外纸筒长度需大于等于最大像距 ，三种规格中只有 符合要求。 （4）根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，拍摄近处物体时物距减小，像距增大，因此应将两筒间的距离变长；同时像的大小随像距增大而变大，所以薄膜上的像变大。 （5）凸透镜直径越大，通过的光线越多，成像越清晰明亮。因此在焦距相同的条件下，应选用直径更大的凸透镜制作。 迁移创新 17．（25-26八年级上·江苏南通·期中）根据下列学科实践活动，回答问题。 制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配置合适的凸透镜制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面。 【设计与制作】 (1)将凸透镜正对着太阳光，前后移动光屏，在光屏上找到最小、最亮的光斑，测量出它的焦距为____________cm，如图甲所示； (2)如图乙，制作时使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是____________；现有宽和高均为18cm，长度分别为10cm，20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为____________cm的纸盒做暗箱； (3)为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的____________（A/B）的放置方式； 【优化与改进】 (4)小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：____________； (5)观影时小明发现白屏上的画面偏暗，于是在暗箱上开槽，如图戊所示，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜是____________透镜。为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向____________移动。 【答案】(1)20.0 (2) 使像成在白屏中央 40 (3)A (4)方便调节物距 (5) 凸 靠近凸透镜的方向 【详解】（1）平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后会会聚到焦点位置，光屏上最小最亮的光斑就是焦点，由图甲可知，凸透镜在10.0cm刻度处，焦点在30.0cm刻度处，所以焦距 （2）使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是使影像呈现在白屏的中央，便于观察像的特点。投影仪成像时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，已知凸透镜焦距为20cm，二倍焦距为40cm，手机屏幕到凸透镜的距离应大于20cm，小于40cm，所以应选择长度为40cm的纸盒做暗箱。 （3）投影仪成的是倒立的实像，要让白屏上呈现正立的画面，需要将手机屏幕倒立放置，图丙中A的放置方式是倒立的，故选A。 （4）带抽屉的结构可以通过推拉抽屉，灵活改变手机和凸透镜之间的物距，方便调整得到清晰的像。 （5）插入透镜后画面亮度增强，说明该透镜对光线有会聚作用，符合凸透镜的光学性质，所以这块透镜是凸透镜。凸透镜会使光线提前会聚，像的位置会向凸透镜方向移动，所以为了得到清晰的像，需要将白屏向靠近凸透镜的方向移动。 18．（25-26八年级上·江苏南京·期中）某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下： (1)实验前，调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的_________； (2)正确测出凸透镜的焦距f，当物距时，烛焰成_________的像（选填“正立”或“倒立”）；当时，_________（填“能”、“不能”）观察到烛焰的像；当时，烛焰成倒立放大或倒立缩小的_________像（选填“实”、“虚”），同学们分析得出，像的虚实由_________大小关系决定； (3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成倒立、_________的实像； (4)若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来所成像相比_________了；（填“变小”、“变暗”或“变不完整”） (5)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同，焦距稍小的凸透镜，需将光屏_________（填“向左”、“向右”）移动才能成清晰的像； (6)在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是_________； A．左、右适当移动凸透镜 B．上、下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．左右适当移动光屏 (7)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距，此处表示。绘出图线（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足_________（用f表示）物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合乙、丙两图，可知当物距时，_________。 【答案】(1)主光轴上 (2) 正立 不能 实 物距和焦距 (3)放大 (4)变暗 (5)向左 (6)C (7) 4f 2 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，实验前，应调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 （2）根据凸透镜成像规律，当时，烛焰成正立放大的虚像；当时，不成想，因此不能观察到烛焰的像；当时，成倒立、缩小的实像或倒立、放大的实像，分析得出，像的虚实由物距和焦距大小关系决定。 （3）图甲中，物距小于像距，此时可以在光屏上成清晰的像，说明此时所成的像为实像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。 （4）凸透镜成像的像的大小只由焦距、物距决定，若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，则物距不变，所成的像的大小不变，但直径变小，经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，会变暗。 （5）凸透镜焦距越小，对光线的偏折（会聚）能力越强。原来的光线经过旧透镜，会聚在原来光屏位置；换成焦距更小的透镜，光线会提前会聚，即像距变小，因此需将光屏向左移动，才能接到清晰的像。 （6）发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，因此适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到清晰的像，故选C。 （7）凸透镜的成实像时满足，由图丙可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足。 由图丙可知，当物距时，物像间距，像距 因在光的折射中，光路是可逆的，故当物距时，像距，则放大率 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $