1.5透镜和视觉——凸透镜成像规律易错点培优讲义（2）-2026-2027学年浙教版科学八年级上册

本讲义聚焦初中科学凸透镜成像规律核心知识点，系统梳理实验探究（器材选择、三心等高、找像方法）、成像规律表格（物距与焦距关系、像的性质及应用）、规律总结（一倍焦距分虚实等）及易错点（实验操作、动态变化、焦距计算），构建完整学习支架。 该资料亮点在于实验细节指导（如三心等高确保像在中央）、规律口诀化（便于记忆）、例题与变式训练结合中考真题，分层覆盖易错点。通过实验操作培养探究实践能力，规律总结与例题解析提升科学思维，助力学生构建科学观念，课中辅助教学，课后查漏补缺。

八上科学第5节透镜和视觉——凸透镜成像规律易错点培优讲义（2） 易错点二、凸透镜成像规律 1.探究凸透镜成像规律实验 (1)实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、光具座 ①光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜； ②凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； ③调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距改变； ④判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置 (2)实验时，“三心”要在同一高度：烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央，便于观察。 (3)让凸透镜正对着太阳聚焦或用平行光是为了：测出凸透镜的焦距。 (4)多次重复实验是为了：排除实验偶然性，得出普遍规律。 (5)实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因： ①三心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的偏上方或偏下方，甚至不在光屏上 ②当u＝f时，不成像；当u＜f时，成虚像，且物像同侧，虚像不能用光屏承接 ③当f＜u＜2f，且非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能很好地承接到像 2.凸透镜成像规律 五种光路图画法： 3.【理解后必背】凸透镜成像规律 拓展： 物距u和焦距f的关系 像的性质（正倒/大小/虚实） 像与物体的位置 像距v和焦距f的关系 应用举例 u＞2f 倒立、缩小、实像 异侧 f＜v＜2f 照相机 u＝2f 倒立、等大、实像 异侧 v＝2f f＜u＜2f 倒立、放大、实像 异侧 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像，光经过凸透镜成平行于主光轴的光线 获得平行光源 u＜f 光屏上不成像、但眼睛在光屏一侧透过凸透镜可以看见一个正立、放大、虚像。 像物同侧 放大镜 【规律总结】 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 实像总是异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正，物远像远像变大，物近像近像变小。 【拓展题型】当蜡烛逐渐燃烧变短，光屏上的像将会上升；为使像回到光屏中央，应将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动（方法技巧：物像跷跷板） 例题解析 例1：（2025八下·宁波期中）某班同学在“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跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u=20cm时成放大的像．投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 例2：为了探究凸透镜成像的规律，小明用两根高度不同的蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验，则小明在光屏上观察到烛焰成像的情况是（　　） A． B． C． D． 例3：（2024七下·浦江期末）如图所示，为小明在探究凸透镜成像规律实验中的部分图示，请回答下列问题； （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，则小明所用凸透镜的焦距为　 　厘米； （2）调整器材高度时，应使蜡烛的烛焰中心、透镜的中心和光屏的中心在 　同一高度　 ；目的是 。 （3）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像会向 　 　 （选填“上”或“下”）偏离光屏中心。为使像仍能成在光屏的中央，以下操作可达到目的的是　 　（选填字母）； A．将凸透镜往上移　　B．将光屏往下移 C．将蜡烛往上移　　D．将蜡烛往下移 （4）图乙光屏上已经得到一个清晰的像,成一个　 　　 　像，生活中的　 　就是利用这个原理制成的；若此时保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动一段距离后，要想在光屏上再次成清晰的像，则光屏必须　 　（选填“向左移”、“向右移”或“不移动”），此时观察到的像将 　 　 （选填“变大”或“变小”）。 （5）如果将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，其优点是 （只写一条即可）。 例4：（2024七下·玉环期末）小玉在“探究凸透镜成像规律”的实验中，不断地进行深入思考，通过实验重构自己的认知。以下是小玉实际的操作和思考： （1）小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为　 　； （2）小玉还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，用如图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有　 　个； （3）小玉还发现，若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为　 　（用L0、L表示）。 变式训练一： 1．把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜 10 cm 的光屏上得到一个最小最亮的光斑，若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前 15 cm 处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ） A. 正立、放大的虚像　　 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、等大的实像　　 D. 倒立、放大的实像 2.光具座上有凸透镜、光屏及光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，在光屏上成缩小的像。物理王老师把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成像清晰。对于该像的情况，下列选项正确的是（ ） A.一定成放大的像 B.可能成缩小的像 C.成像可能比原来小 D.成像一定比原来小 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，若用硬纸板将凸透镜遮住一半，则（　　） A．在光屏上不能成像 B．在光屏上能成像，像的大小是原来的一半大小 C．在光屏上仍能成完整的像，但像比原来暗 D．要把光屏向前或向后移动到适当位置，才能成清晰的像 4．把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立等大的实像，若把蜡烛向靠近凸透镜方向移动5cm，并移动光屏，在光屏上可以看到（　　） A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 C．正立放大的虚像 D．倒立等大的实像 5．在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某位置，在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像。保持凸透镜位置不变，把蜡烛与光屏的位置对换，则（　　） A．光屏上有倒立、缩小的实像 B．光屏上有倒立、放大的实像 C．光屏上有正立、等大的实像 D．光屏上没有像 6.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（ ） A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动 B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动 C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动 D.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动 7．学习了透镜的知识以后，小明借来了爸爸的眼镜片进行探究。使太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑如图甲所示；把镜片放置在桌子上，调节到如图乙所示的位置，墙上出现了窗户清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是（　　) A．爸爸的镜片是凸透镜，焦距为35cm B．乙图中的像是倒立放大的实像 C．乙图中成像和照相机的原理是一样的 D．乙图中小明将镜片上移，窗户的像将向下移动 8．某物体通过凸透镜在光屏上成缩小的像，像距为30cm、像高为2cm。移动该物体使物距变为40cm，关于此时所成像高度的判断正确的是(　　) A．一定大于2cm B．可能小于2cm C．一定小于2cm D．不可能等于2cm 9．某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是（　　） A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大 C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大 D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像 10.如图所示，在凸透镜左侧的主轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点S’，将透镜沿顺时针方向转过30°角后，像点的位置（ ） A.仍在原处没有移动 B.像点移动，但不一定在原来的PQ轴上 C.像点沿着QP向左移动 D.像点沿着PQ向右移动 （10题） （11题） 11.平面镜水平放置且镜面朝上，在镜面上方竖直放置一个凸透镜，在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S，关于点光源在该光具组中成像情况的判断，正确的是（ ） A.一个实像，两个虚像 B.两个实像，两个虚像 C.两个实像，一个虚像 D.一个实像，三个虚像 12．小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成一个清晰的像（如图所示），然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，下列关于本次实验现象的描述，正确的是（　　） A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像 B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像 C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 （12题） （13题） 13．某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像（　　） A．光屏应向右移动，成放大的像 B．光屏应向左移动，成缩小的像 C．光屏应向左移动，成放大的像 D．光屏应向右移动，成缩小的像 14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，由图甲可知，凸透镜的焦距为　 　cm。 （2）在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图乙所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向　 　调节。 （3）把烛焰放在距凸透镜17Cm处时，如图丙所示，在凸透镜另一侧移动光屏，会在 光屏上得到一个倒立、　 　(填“放大"或“缩小”)的实像。 （4）在(3)的基础上，保持光屏的位置不动，如果将蜡烛向左移动一段距离，然后在蜡烛与凸透镜之间合适的位置放一个　 　(填“近视眼”或“远视眼”)镜片，在光屏上仍能得到清晰的实像。 15．小黄通过实验研究“凸透镜成像规律”时，发现肉眼有时很难判断光屏上的像是否最清晰。为了解决这个问题，小黄想到可以将光屏上的光信号转换为电信号，于是他将光屏改为具有数显功能的显示屏(显示屏上的数字越大，代表像越清晰)，并利用该装置进行了以下的研究： （1）将蜡烛、凸透镜和显示屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和显示屏三者的中心在　 　。 （2）调节蜡烛、凸透镜和显示屏三者的位置如图甲所示，光屏上出现一个清晰的像，该凸透镜的焦距为　 　cm。 （3）如图乙所示，保持蜡烛与显示屏的位置不变，移动凸透镜，发现凸透镜在A 位置附近移动时，显示屏上数字随光具座上刻度值的变化如图丙所示。继续向左移动凸透镜至B 位置，在B 位置附近移动时，再次出现类似图丙的波形变化，请判断B 位置的刻度值为　 　cm。 16．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小科同学依次进行了如下操作： （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在　 　； （2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，小科看到光屏上出现一个清晰的像，生活中应用该成像原理制作的光学仪器是　 　（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；接着他保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移到　 　cm刻度线处时，光屏上能再次观察到烛焰清晰的像； （3）上述实验完成后，小科借用科学老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，则可判断科学老师的眼镜是　 　眼镜（填“近视”或“远视”）。 易错点三：凸透镜成像规律应用-焦距、物距与像距的简单计算 例1：在做凸透镜成像的实验中发现，当物距u=5cm，凸透镜成正立的像；当物距u=8cm时，成倒立的像，则下列判断中正确的是（ ） A.当u=4cm，成放大的实像 B.当u=9cm，成放大的像 C.当u=14cm，成倒立、缩小的像 D.当u=7cm，成倒立的实像 例2：一物体在一凸透镜前30cm处时，光屏上得到了一个清晰放大的像，则这凸透镜焦距的可能值是（　 　） A．45cm　　 B．30cm 　 C．16cm　　D．8cm 变式训练： 1.物体从距凸透镜12cm处移到距凸透镜20cm处，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立、放大的像，由此可知此凸透镜的焦距可能是（ ） A.10cm B.20cm C.12cm D.以上都不对 2.蜡烛、凸透镜、光屏依次放在图中所示的位置，这时光屏上得到一个倒立、缩小的清晰像。根据图中数据判断，此凸透镜的焦距可能为（ ） A.20cm B.14cm C.10cm D.7cm 3.在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（　 　） A．4cm B．7cm C．10cm D．16cm 易错点四：凸透镜成像规律应用-动态变化 例1：某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u与像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是24cm B．当u＝15cm时成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的 C．当u＝30cm时，在光屏上能得到一个倒立缩小的虚像 D．把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 例2：小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后，观察结果如图甲所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”；将白纸逐渐远离杯子的过程中，依次观察到情景可（　　） A．丁、乙、丙 B．乙、丙、丁 C．丙、丁、乙 D．丁、丙、乙 变式训练三： 1.(2025・杭州丁桥中学期中)若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个杂技小演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中（ ） ①小演员每走一步，像也走一步； ②像的脚步始终比小演员的脚步大； ③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步； ④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。 A.只有①②正确 B.①②③都正确 C.只有①③④正确 D.只有①正确 2、在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛置于透镜前30cm处时，在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像，现保持透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上（　 　） A．无法成像 B．呈现正立、放大的像 C．呈现倒立、放大的像 D．呈现倒立、缩小的像 3、物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜的另一侧离透镜10cm的光屏上成倒立缩小的像，当物体移至凸透镜前10cm处时，所成的像是（　 　） A．倒立缩小的虚像 B．倒立放大的实像 C．正立放大的实像 D．正立等大的实像 4.如图为某一光学系统的平面示意图，其中L为凸透镜，A为垂直于透镜中心轴线的物平面，M为与透镜中心轴线垂直的平面镜，B为用毛玻璃做成的垂直于透镜中心轴线的屏幕，由于屏幕为半透明，所以无论在屏幕的左侧还是右侧都可以看到A经透镜在屏幕上所成的实像。如果物是A面上的一个发光的“上”字，则在位于B、M之间的观察者看来屏幕B上和平面镜M中的像的形状分别为（　　） A． B． C． D． 4.如图所示是小金通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像，根据图中信息，回答下列问题。 （1）该凸透镜的焦距是　 　cm； （2）当物距从15cm变为40cm的过程中，像的大小将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 5.小科利用图甲装置探究凸透镜成像规律，将实验所得数据绘制成图像，如图乙所示； （1）根据图乙可知，该实验所用凸透镜的焦距为　 　厘米； （2）实验过程中，蜡烛燃烧长度变短，光屏上烛焰的像会向　 　移动； （3）当物距从15cm变为40cm的过程中，像的大小将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）利用凸透镜成像规律可制成投影仪，投影仪的部分结构和成像原理可简化为图丙；u表示物距，v表示像距，要使投影仪所成的像变大，u应适当　 　（选填“变大”或“变小”）。 6.小科用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲，将凸透镜正对着太阳光，下方平行放置白纸，测出透镜与白纸间距s与对应白纸被烤焦的时间t,绘出图像如图乙，则可判断该透镜的焦距f为 cm。 （2）调整器材高度时，应 （填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。 （3）小科在实验中固定透镜位置，不断调整蜡烛和光屏位置，观察到3个清晰的烛焰的像（如图丁），请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的3个像进行排序，正确顺序为 （填序号）。 （4）实验中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 （填“上”或“下”）移动。 （5）小科想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系，如图戊，图中的3个字母中适合做光源的有 个。 八上科学第5节透镜和视觉——凸透镜成像规律易错点培优讲义（2） 易错点二、凸透镜成像规律 1.探究凸透镜成像规律实验 (1)实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、光具座 ①光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜； ②凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； ③调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距改变； ④判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置 (2)实验时，“三心”要在同一高度：烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央，便于观察。 (3)让凸透镜正对着太阳聚焦或用平行光是为了：测出凸透镜的焦距。 (4)多次重复实验是为了：排除实验偶然性，得出普遍规律。 (5)实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因： ①三心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的偏上方或偏下方，甚至不在光屏上 ②当u＝f时，不成像；当u＜f时，成虚像，且物像同侧，虚像不能用光屏承接 ③当f＜u＜2f，且非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能很好地承接到像 2.凸透镜成像规律 五种光路图画法： 3.【理解后必背】凸透镜成像规律 拓展： 物距u和焦距f的关系 像的性质（正倒/大小/虚实） 像与物体的位置 像距v和焦距f的关系 应用举例 u＞2f 倒立、缩小、实像 异侧 f＜v＜2f 照相机 u＝2f 倒立、等大、实像 异侧 v＝2f f＜u＜2f 倒立、放大、实像 异侧 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像，光经过凸透镜成平行于主光轴的光线 获得平行光源 u＜f 光屏上不成像、但眼睛在光屏一侧透过凸透镜可以看见一个正立、放大、虚像。 像物同侧 放大镜 【规律总结】 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 实像总是异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正，物远像远像变大，物近像近像变小。 【拓展题型】当蜡烛逐渐燃烧变短，光屏上的像将会上升；为使像回到光屏中央，应将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动（方法技巧：物像跷跷板） 例1：（2025八下·宁波期中）某班同学在“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跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u=20cm时成放大的像．投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 【答案】D 【解析】此题主要考查了凸透镜成像的应用，要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清像的特点及像距与物距之间的关系，解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距。要解决此题，首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距。要掌握凸透镜成像的规律。凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像。物距等于二倍焦距成倒立等大实像。物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小，若物距减小，像距增大，像变大。 【解答】A、由图知，当物距为16cm时，像距也为16cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f=16cm，则f=8cm，故A错误； B、f=8cm，2f=16cm，当u=12cm时，物距处于f和2f之间，所以成倒立、放大的实像，投影仪是根据这一原理制成的，故B错误； C、当物距u=20cm时，物距大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像．照相机是根据这一原理制成的，故C错误； D、把物体从距凸透镜12cm处移到24cm处的过程中，物距逐渐增大，所以成的像逐渐减小，故D正确。故选D 例2：为了探究凸透镜成像的规律，小明用两根高度不同的蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验，则小明在光屏上观察到烛焰成像的情况是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；当u＝2f时，成倒立、等大的实像。 【解答】解：凸透镜的焦距为10cm，根据图示可知，短蜡烛的物距为20cm，成倒立、等大的实像；长蜡烛的焦距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；由于长蜡烛的烛焰在短蜡烛的烛焰的上方，所以长蜡烛的烛焰的像在短蜡烛的烛焰的像的下方；此时的像距为20cm，所以短蜡烛的烛焰的像是清晰的，长蜡烛的烛焰的像是不清晰的，根据选项可知，B正确。 故选：B。 例3：（2024七下·浦江期末）如图所示，为小明在探究凸透镜成像规律实验中的部分图示，请回答下列问题； （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，则小明所用凸透镜的焦距为　 　厘米； （2）调整器材高度时，应使蜡烛的烛焰中心、透镜的中心和光屏的中心在 　同一高度　 ；目的是 。 （3）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像会向 　 　 （选填“上”或“下”）偏离光屏中心。为使像仍能成在光屏的中央，以下操作可达到目的的是　 　（选填字母）； A．将凸透镜往上移　　B．将光屏往下移 C．将蜡烛往上移　　D．将蜡烛往下移 （4）图乙光屏上已经得到一个清晰的像,成一个　 　　 　像，生活中的　 　就是利用这个原理制成的；若此时保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动一段距离后，要想在光屏上再次成清晰的像，则光屏必须　 　（选填“向左移”、“向右移”或“不移动”），此时观察到的像将 　 　 （选填“变大”或“变小”）。 （5）如果将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，其优点是________________（只写一条即可）。 【答案】（1）10.0；（2）在同一高度。其目的是使像成在光屏的中央； （3）上 C；（4）倒立放大的实像 投影仪 向左移 变小 （5） 像不会晃动，实验现象更明显。 【解析】（1）凸透镜的光心到焦点的距离为焦距； （2）根据“通过凸透镜光心的光线传播方向不变”分析； （3）根据凸透镜成像时“物近像远大，物远像近小”的规律分析。 【解答】（1）根据题意可知，光屏到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm =10.0cm； （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在光屏的中央； （3）蜡烛变短，相当于火焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。为了使像回到光屏的正中央，可以将凸透镜向下调节、光屏向上移，或者将蜡烛向上移动，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 （4）图乙中，物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪； 若将蜡烛向左移动，即物距增大，根据“物近像远大”的规律可知，此时像距会减小，则必须将光屏向左移。像同时变小。 （5） 将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，像不会晃动，实验现象更明显。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，难度不大。 例4：（2024七下·玉环期末）小玉在“探究凸透镜成像规律”的实验中，不断地进行深入思考，通过实验重构自己的认知。以下是小玉实际的操作和思考： （1）小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为　 　； （2）小玉还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，用如图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有　 　个； （3）小玉还发现，若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为　 　（用L0、L表示）。 【答案】（1）②①③⑤⑥④ （2）1 （3）L0-2L 【解析】（1）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大；物距小于焦距时成正立放大的虚像； （2）探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的； （3）对比成像条件，结合烛焰和光屏之间距离不变，分析计算。 【解答】（1）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以，蜡烛到凸透镜距离由远到近时，其成像情况的正确顺序为②①③⑤⑥④。 （2）为了更好地利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，且上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故只有“F”这个发光字母适合做光源。 （3）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜u＜2，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0-2L （1）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以，蜡烛到凸透镜距离由远到近时，其成像情况的正确顺序为②①③⑤⑥④。 （2）为了更好地利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，且上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故只有“F”这个发光字母适合做光源。 （3）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜u＜2，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0-2L 变式训练一： 1．把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜 10 cm 的光屏上得到一个最小最亮的光斑，若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前 15 cm 处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ） A. 正立、放大的虚像　　 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、等大的实像　　 D. 倒立、放大的实像 【答案】D 【解析】把凸透镜正对太阳光时，光屏上最小最亮光斑所在位置就是凸透镜焦点，由此可知该凸透镜焦距f=10cm；把点燃的蜡烛放在凸透镜前 15 cm 处，则物距u=15cm；根据凸透镜成像规律：物距u大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，故 D 正确。 2.光具座上有凸透镜、光屏及光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，在光屏上成缩小的像。物理王老师把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成像清晰。对于该像的情况，下列选项正确的是（ ） A.一定成放大的像 B.可能成缩小的像 C.成像可能比原来小 D.成像一定比原来小 【答案】B 【解析】当光屏上成倒立、缩小的实像时，有，代入数据，得，若把光屏沿着光具座靠近凸透镜5cm时，光屏到凸透镜的距离为5cm，可知光屏不能承接到像。若把光屏沿着光具座远离凸透镜5cm时，光屏到凸透镜的距离为15cm，再次移动光源的位置使成像清晰。则当时，，成倒立、放大的实像；当时，，成倒立、等大的实像；当时，，成倒立、缩小的实像，只是所成的像比之前像大。综上可知，B正确，A、C、D错误。故选B。 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，若用硬纸板将凸透镜遮住一半，则（　　） A．在光屏上不能成像 B．在光屏上能成像，像的大小是原来的一半大小 C．在光屏上仍能成完整的像，但像比原来暗 D．要把光屏向前或向后移动到适当位置，才能成清晰的像 【答案】C 【分析】如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗。 【解答】解：凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了，故ABD错误，C正确。 故选：C。 【点评】考查凸透镜成像规律，注意当光经过凸透镜折射成像时，挡住一部分光不会影响所成的像的完整性，只是亮度变暗。 4．把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立等大的实像，若把蜡烛向靠近凸透镜方向移动5cm，并移动光屏，在光屏上可以看到（　　） A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 C．正立放大的虚像 D．倒立等大的实像 【答案】B 【分析】凸透镜成像的规律： 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。 当u＝2f时，成倒立、等大的实像。 当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。 当u＝f时，无像。经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点。 当u＜f时，成正立、放大的虚像。 并且要知道成实像时物距越小，成的像越大。 【解答】解：凸透镜成倒立等大的实像时，物距等于二倍焦距，所以可知凸透镜的焦距应是15cm， 此时把蜡烛向靠近凸透镜方向移动5 cm，物距变为25cm，物距大于一倍焦距小于两倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时所成的像是倒立放大的实像，故B正确。 故选：B。 【点评】此题主要考查了凸透镜成像情况，要熟练掌握凸透镜成像的规律，并做到灵活应用。 5．在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某位置，在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像。保持凸透镜位置不变，把蜡烛与光屏的位置对换，则（　　） A．光屏上有倒立、缩小的实像 B．光屏上有倒立、放大的实像 C．光屏上有正立、等大的实像 D．光屏上没有像 【答案】A 【分析】（1）掌握凸透镜成像的规律：物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距； （2）根据图象判断物距和像距的关系，再利用折射中光路可逆解答。 【解答】解：当光屏成倒立、放大的实像，则f＜u＜2f，v＞2f，当两者相互调换后，u＞2f，f＜v＜2f，根据光的折射现象中光路是可逆的，所以根据此时条件判断，光屏上有倒立、缩小的实像，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查凸透镜成像规律，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。 6.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（ A ） A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动 B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动 C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动 D.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动 7．学习了透镜的知识以后，小明借来了爸爸的眼镜片进行探究。使太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑如图甲所示；把镜片放置在桌子上，调节到如图乙所示的位置，墙上出现了窗户清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是（　　) A．爸爸的镜片是凸透镜，焦距为35cm B．乙图中的像是倒立放大的实像 C．乙图中成像和照相机的原理是一样的 D．乙图中小明将镜片上移，窗户的像将向下移动 【答案】C 【解析】凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用。太阳经过凸透镜后会聚在焦点，焦点到光心的距离叫焦距。凸透镜成像规律：u>2f，此时2f>v>f。成倒立缩小的实像，应用是照相机；2f>u>f，此时v>2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪。u<f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。【解答】A.由图甲可知： 爸爸的镜片是凸透镜，焦距为35cm ，故A正确； B.窗户到凸透镜的距离大于像到凸透镜的距离，所以一定成倒立放大的实像，故B正确； C.照相机的原理是物距大于像距，成倒立缩小的实像，故C错误； D.因为凸透镜成的是倒立的像，所以将镜片上移，像将向下移，故D正确。故答案为：C。 8．某物体通过凸透镜在光屏上成缩小的像，像距为30cm、像高为2cm。移动该物体使物距变为40cm，关于此时所成像高度的判断正确的是(　　) A．一定大于2cm B．可能小于2cm C．一定小于2cm D．不可能等于2cm 【答案】B 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】首先根据凸透镜成像的规律确定凸透镜的焦距范围，然后将物距和焦距比较，进而再次确定凸透镜成像的大小范围即可。 【解答】根据题意可知，物体通过凸透镜在光屏上成缩小的像，可知此时满足：u＞2f时，2f＞v＞f。 此时像距为30cm，像高为2cm，则物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，即f<30cm<2f，解得透镜的焦距：15cm<f<30cm； 则物体的高度肯定大于2cm； 若改变物体的位置，再移动光屏使像清晰，此时物距为40cm， 当f<20cm时，物体在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，则像可能小于2cm； 当20cm<f<30cm时，像在2倍焦距以内，此时成倒立、放大的实像，因此像可能大于2cm，故B正确。 故选B。 9．某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是（　　） A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大 C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大 D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像 【答案】C 【分析】根据凸透镜成像规律来分析，物距小于焦距，成正立放大虚像；物距大于焦距小于二倍焦距，成倒立放大实像；物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像。 凸透镜成像时，物近像远像变大。 【解答】解：（1）烛焰位于a点时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，屏上出现的实像最小，故A正确； （2）烛焰位于b、c两点时，物距大于焦距小于二倍焦距，都成倒立放大实像，但b点位置距离透镜大于c点位置，因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大，即最大，烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大，故B正确、C错误； （3）烛焰位于d点时，物距小于焦距，成正立放大虚像，故D正确。 故选：C。 【点评】此题探究凸透镜成像的规律实验，一定要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系。掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题。 10.如图所示，在凸透镜左侧的主轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点S’，将透镜沿顺时针方向转过30°角后，像点的位置（ ） A.仍在原处没有移动 B.像点移动，但不一定在原来的PQ轴上 C.像点沿着QP向左移动 D.像点沿着PQ向右移动 【答案】D 【解析】在凸透镜左侧的主光轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点S'，此时成的是倒立、等大的实像，物距等于二倍焦距。将透镜沿顺时针方向转过30°角后，此时物距减小了，像距应变大，像点会远离凸透镜，由于经过光心的光线的传播方向不变，故像仍在原来的主轴PQ上，且向右移动。故D正确，A、B、C错误。故选D。 11.平面镜水平放置且镜面朝上，在镜面上方竖直放置一个凸透镜，在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S，关于点光源在该光具组中成像情况的判断，正确的是（ ） A.一个实像，两个虚像 B.两个实像，两个虚像 C.两个实像，一个虚像 D.一个实像，三个虚像 【答案】B 【解析】由题知，凸透镜主光轴上两倍焦距处有一点光源S，则光源S在凸透镜右侧两倍焦距处可以成一个等大的实像，这个实像又可以通过平面镜成一个虚像（平面镜成像）。点光源S通过平面镜可以成一个虚像，形成的这个虚像（相当于一个发光点）又可以通过凸透镜再成一个等大的实像（因在两倍焦距处的正下方，且过光心的光线传播方向不变）。由于通过的光线不能被平面镜反射（或不能再射向平面镜），所以不能在平面镜中再成一个虚像；所以，会出现两个实像，两个虚像，即S能成四个像，如图所示。故选B。 12．小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成一个清晰的像（如图所示），然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，下列关于本次实验现象的描述，正确的是（　　） A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像 B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像 C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 【答案】C 【解析】凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。 凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点【解答】AB、由图知，物距大于2f，像距小于物距，光屏上得到的是倒立、缩小的实像，应用于照相机，故AB错误； C、远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：蜡烛靠近透镜，减小物距，增大像距；或者使光屏靠近透镜，使像成在光屏上，故C正确； D、近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将延迟会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：蜡烛远离透镜，增大物距，减小像距；或者使光屏远离透镜，使像成在光屏上，故D错误。 故答案为：C。 13．某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像（　　） A．光屏应向右移动，成放大的像 B．光屏应向左移动，成缩小的像 C．光屏应向左移动，成放大的像 D．光屏应向右移动，成缩小的像 【答案】B 【分析】首先根据物距与像距的关系，确定像的性质，然后再根据凸透镜成实像时，物远像小像变小来确定调节光屏的方法。 【解答】解：由图中可以看出，物距大于像距，在屏上得到清晰缩小的实像，此时u＞2f； 当他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像小像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜向左移动，而且像变小。 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜成像的规律，要注意理解应用。此题比较有拓展性，有一定的拔高难度。 14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，由图甲可知，凸透镜的焦距为　 　cm。 （2）在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图乙所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向　 　调节。 （3）把烛焰放在距凸透镜17Cm处时，如图丙所示，在凸透镜另一侧移动光屏，会在 光屏上得到一个倒立、　 　(填“放大"或“缩小”)的实像。 （4）在(3)的基础上，保持光屏的位置不动，如果将蜡烛向左移动一段距离，然后在蜡烛与凸透镜之间合适的位置放一个　 　(填“近视眼”或“远视眼”)镜片，在光屏上仍能得到清晰的实像。 【答案】（1）11 （2）上 （3）放大 （4）近视眼 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法 【解析】（1）凸透镜光心到最小最亮光斑之间的距离即为焦距，据此进行分析。 （2）蜡烛出现在光屏上方，要使像出现在光屏中央，除了调整蜡烛的位置以外，还可以向上调整光屏或向下调整凸透镜。 （3）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。 （4）凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小，物近像远像变大”的特点。近视眼是凹透镜可以使光线发散，延后会聚；远视镜是凸透镜，可以会聚光线，使像提前会聚。 【解答】（1）由图可知，凸透镜光心到最小最亮光斑之间的距离为41cm-30cm=11cm，可知该凸透镜的焦距为11cm。 （2）图中蜡烛的像出现在光屏上方，由经过光心的光线不发生偏折可知，此时蜡烛的位置低于光屏中央，所以应将蜡烛向上移，直至像呈现在光屏中央。 （3）当物距等于17cm时，物距在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像。 （4）将蜡烛向左移，物距变大，像距会变小，要使像仍呈在光屏上，应在蜡烛和光屏之间放置具有发散光线功能的近视眼镜。 15．小黄通过实验研究“凸透镜成像规律”时，发现肉眼有时很难判断光屏上的像是否最清晰。为了解决这个问题，小黄想到可以将光屏上的光信号转换为电信号，于是他将光屏改为具有数显功能的显示屏(显示屏上的数字越大，代表像越清晰)，并利用该装置进行了以下的研究： （1）将蜡烛、凸透镜和显示屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和显示屏三者的中心在　 　。 （2）调节蜡烛、凸透镜和显示屏三者的位置如图甲所示，光屏上出现一个清晰的像，该凸透镜的焦距为　 　cm。 （3）如图乙所示，保持蜡烛与显示屏的位置不变，移动凸透镜，发现凸透镜在A 位置附近移动时，显示屏上数字随光具座上刻度值的变化如图丙所示。继续向左移动凸透镜至B 位置，在B 位置附近移动时，再次出现类似图丙的波形变化，请判断B 位置的刻度值为　 　cm。 【答案】（1）同一高度 （2）15 （3）34 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】（1）根据探究凸透镜成像规律的实验过程分析； （2）根据u=v=2f结合图片计算凸透镜的焦距； （3）根据丙图数字的最大值确定此时成像的凸透镜位置，进而确定此时的物距和像距，然后根据光路的可逆性确定再次成像时凸透镜所对的刻度值B。 【解答】（1）为了使像成在光屏的中央，则实验前，要点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和显示屏三者的中心在同一高度上。 （2）根据甲图可知，此时物距u=50cm-20cm=30cm，像距v=80cm-50cm=30cm，则u=v=2f=30cm，解得：f=15cm。 （3）根据丙图可知，当凸透镜对准刻度50cm时数字最大，则此时物距为u=50cm-10cm=40cm，像距v=74cm-50cm=24cm。 根据光路的可逆性可知，交换物距和像距的数值后，仍然成清晰的石像，即此时物距等于24cm，即凸透镜所对的刻度值B为：10cm+24cm=34cm。 16．（2024七下·诸暨期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小科同学依次进行了如下操作： （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在　 　； （2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，小科看到光屏上出现一个清晰的像，生活中应用该成像原理制作的光学仪器是　 　（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；接着他保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移到　 　cm刻度线处时，光屏上能再次观察到烛焰清晰的像； （3）上述实验完成后，小科借用科学老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，则可判断科学老师的眼镜是　 　眼镜（填“近视”或“远视”）。 【答案】同一高度上；照相机；35；近视 【解析】（1）将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度，能使像成在光屏的中央； （2）当物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机；凸透镜成像时，光路是可逆的 （3）凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线由会聚作用。 【解答】（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中 心在同一高度，这样才能使像成在光屏的中央。 （2）物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离 是像距。如图物距大于像距，成倒立、缩小的实 像，照相机就是利用此原理制成的。 折射现象中光路是可逆的，所以把蜡烛和光屏的位 置互换后，光屏上能成清晰的像，即将蜡烛移至35cm刻度线处。 （3）小明借用物理老师的眼镜继续探究，他将眼镜放 在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持 蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能 观察到清晰的像，说明像距增大了，也就是眼镜对 光线有发散作用，因此这副眼镜是凹透镜，判断物理老师的眼镜是近视眼镜。 易错点二：凸透镜成像规律应用-焦距、物距与像距的简单计算 例1：在做凸透镜成像的实验中发现，当物距u=5cm，凸透镜成正立的像；当物距u=8cm时，成倒立的像，则下列判断中正确的是（ B ） A.当u=4cm，成放大的实像 B.当u=9cm，成放大的像 C.当u=14cm，成倒立、缩小的像 D.当u=7cm，成倒立的实像 例2：一物体在一凸透镜前30cm处时，光屏上得到了一个清晰放大的像，则这凸透镜焦距的可能值是（　C　） A．45cm　　 　　 B．30cm　　　 　 C．16cm　　　 　　D．8cm 变式训练二： 1.物体从距凸透镜12cm处移到距凸透镜20cm处，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立、放大的像，由此可知此凸透镜的焦距可能是（ D ） A.10cm B.20cm C.12cm D.以上都不对 2.蜡烛、凸透镜、光屏依次放在图中所示的位置，这时光屏上得到一个倒立、缩小的清晰像。根据图中数据判断，此凸透镜的焦距可能为（ ） A.20cm B.14cm C.10cm D.7cm 【答案】C 【解析】当物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，此时像距处于f和2f之间。 【分析】本题主要考查凸透镜成像规律的应用，关键要掌握成像特点与物距、像距及焦距之间的关系。 【详解】凸透镜成倒立缩小的实像，所以35cm＞2f，f＜17.5cm；f＜14cm＜2f，则7cm＜f＜14cm，分析各选项，ABD错误，C正确，故选C。 3.在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（　C　） A．4cm B．7cm C．10cm D．16cm 4、某同学做“观察凸透镜成像”的实验时，将蜡烛点燃后放在距凸透镜15cm的地方，在光屏上得到一个清晰、倒立、放大的烛焰的像，当他将蜡烛移到距凸透镜7cm处后（ C ） A．移动光屏，仍然可以得到一个倒立、放大的像 B．移动光屏，可以得到一个倒立、缩小的像 C．无论怎样移动光屏，在光屏上始终看不到烛焰的像 D．移动光屏，可以在光屏上看到一个正立、放大的像 易错点三：凸透镜成像规律应用-动态变化 例1：某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u与像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是24cm B．当u＝15cm时成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的 C．当u＝30cm时，在光屏上能得到一个倒立缩小的虚像 D．把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 【答案】D 【分析】凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像。 物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像。 物距等于二倍焦距成倒立等大实像。 物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。 成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小；物距减小，像距增大，像变大。 【解答】解：A、由图知，当物距为24cm时，像距也为24cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f＝24cm，则f＝12cm，故A错误； B、当物距u＝15cm时，物距处于f和2f之间，所以成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这个原理制成的，故B错误； C、f＝12cm，2f＝24cm，当u＝30cm时，物距大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，故C错误； D、把物体从距凸透镜10cm处移到30cm处的过程中，从10cm到12cm，成正立放大的虚像，逐渐变大；在12cm处不成像；从12cm到30cm成实像，像逐渐变小，故D正确。 故选：D。 【点评】此题主要考查了凸透镜成像的应用，要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清像的特点及像距与物距之间的关系。解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距。 例2：小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后，观察结果如图甲所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”；将白纸逐渐远离杯子的过程中，依次观察到情景可（　　） A．丁、乙、丙 B．乙、丙、丁 C．丙、丁、乙 D．丁、丙、乙 【答案】D 【解析】圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜，玻璃杯后白纸上的水平箭头为物体。开始白纸在焦距之内，成正立、放大的虚像，成的像如图丁，将白纸逐渐远离杯子的过程中，当白纸在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像，成的像如图丙，当白纸在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像，成的像如图乙，所以依次观察到情景是丁丙乙，故D符合题意，ABC不符合题意。 变式训练： 1.(2025・杭州丁桥中学期中)若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个杂技小演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中（ ） ①小演员每走一步，像也走一步； ②像的脚步始终比小演员的脚步大； ③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步； ④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。 A.只有①②正确 B.①②③都正确 C.只有①③④正确 D.只有①正确 【答案】C 【解析】小演员从2倍焦距之外向着凸透镜的焦点移动时，物距变大，所以像距变大，实像也变大，所以小演员每走一步，像也走一步，①正确；根据凸透镜成像规律可知，小演员在2倍焦距以外时，所成的像是倒立缩小的，此时像的脚步比小演员的脚步小，②错误；因为成实像时物距越小，像距越大，像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离，③正确，综上，只有①③正确，故C正确，A、B、D错误。故选C。 2、在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛置于透镜前30cm处时，在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像，现保持透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上（　D　） A．无法成像 B．呈现正立、放大的像 C．呈现倒立、放大的像 D．呈现倒立、缩小的像 3、物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜的另一侧离透镜10cm的光屏上成倒立缩小的像，当物体移至凸透镜前10cm处时，所成的像是（　B　） A．倒立缩小的虚像 B．倒立放大的实像 C．正立放大的实像 D．正立等大的实像 4.如图为某一光学系统的平面示意图，其中L为凸透镜，A为垂直于透镜中心轴线的物平面，M为与透镜中心轴线垂直的平面镜，B为用毛玻璃做成的垂直于透镜中心轴线的屏幕，由于屏幕为半透明，所以无论在屏幕的左侧还是右侧都可以看到A经透镜在屏幕上所成的实像。如果物是A面上的一个发光的“上”字，则在位于B、M之间的观察者看来屏幕B上和平面镜M中的像的形状分别为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：当凸透镜在光屏上成像时，成的是上下左右都颠倒的实像，当从BL之间看B上的像时，像的形状为  当从BM之间 看B上的像时，像的形状为 平面镜M中成的像是透过B的光线打到M上反射所成的像，故M中的像与B上的像关于镜面对称，因此像的形状为，故C正确，ABD错误。 故选：C。 5.小科利用图甲装置探究凸透镜成像规律，将实验所得数据绘制成图像，如图乙所示； （1）根据图乙可知，该实验所用凸透镜的焦距为　 　厘米； （2）实验过程中，蜡烛燃烧长度变短，光屏上烛焰的像会向　 　移动； （3）当物距从15cm变为40cm的过程中，像的大小将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）利用凸透镜成像规律可制成投影仪，投影仪的部分结构和成像原理可简化为图丙；u表示物距，v表示像距，要使投影仪所成的像变大，u应适当　 　（选填“变大”或“变小”）。 【答案】(1)10； （2）上；（3）变小 （4）变小 【解答】（1）根据乙图可知，u=v=2f=20cm，解得：f=10cm，所以凸透镜的焦距为10cm。 （2）燃烧蜡烛长度变短，根据“通过光心的光线方向不变”规律可知，光屏上烛焰的像会向上移动。 （3） 物距从15cm变为40cm的过程中 ，逐渐远离焦点，故像将变小。（4）根据“物近像远大”的规律可知，要使投影仪的像变大，应该减小物距，即u应适当减小。 18.小科用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲，将凸透镜正对着太阳光，下方平行放置白纸，测出透镜与白纸间距s与对应白纸被烤焦的时间t,绘出图像如图乙，则可判断该透镜的焦距f为 cm。 （2）调整器材高度时，应 （填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。 （3）小科在实验中固定透镜位置，不断调整蜡烛和光屏位置，观察到3个清晰的烛焰的像（如图丁），请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的3个像进行排序，正确顺序为 （填序号）。 （4）实验中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 （填“上”或“下”）移动。 （5）小科想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系，如图戊，图中的3个字母中适合做光源的有 个。 【答案】（1）12；（2）点燃；（3）③②①；（4）上；（5）1。 【解答】解：（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm； （2）根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前； （3）根据凸透镜成成倒立的实像，物近像远像变大，凸透镜成正立的虚像时，物距小于1倍焦距，物距离凸透镜最近可知，正确顺序为③②①； （4）实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，像会向光屏的上方移动； （5）探究凸透镜成像上下左右位置关系时，首先考虑应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，则适合做LED光源可能是“F”和“Z”；然后再分析“Z”，因Z上下左右同时颠倒后仍然是Z，所以Z不适合作光源，故只有“F”适合作光源，图中的3个字母中适合做光源的有1个。 故答案为：（1）12；（2）点燃；（3）③②①；（4）上；（5）1。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $