3.6 凸透镜成像规律（重难点专练）物理新教材沪粤版八年级上册

3.6 凸透镜成像规律 题型01 凸透镜成像规律核心要点 题型02 实验探究：凸透镜成像的规律 题型03 凸透镜成像的应用 题型04 凸透镜成像的动态变化 题型05 实像与虚像的综合辨析 ▌题型01 凸透镜成像规律核心要点 1．基本概念 物距（）：物体到透镜光心的距离； 像距（）：像到透镜光心的距离； 焦距（）：焦点到光心的距离。 2．成像规律总表（核心必背） 物距范围 像距范围 像的性质 典型应用 倒立、缩小、实像 照相机 倒立、等大、实像 测量凸透镜焦距 倒立、放大、实像 投影仪、幻灯机 不成像 光线平行射出 平行光源 物像同侧， 正立、放大、虚像 放大镜 3．规律记忆口诀 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 物近像远像变大，物远像近像变小（实像适用）； 物近像近像变小，物远像远像变大（虚像适用）。 4．高频易错点 混淆虚实分界点（）与大小分界点（）； 误认为实像都是放大的，虚像都是缩小的； 虚像的动态变化规律与实像记混。 5．考法点拨：单元测、月考常以填空、选择题考查规律识记与像的性质判断；中考常结合成像情景考查规律应用，是光学模块核心必考点。 1．如图甲所示，平行于主光轴的光射向凸透镜在屏上形成一个最小最亮的光斑。利用该透镜“探究凸透镜成像的规律”的实验中，下列说法正确的是（     ） A．光屏上形成清晰的像后，不小心用指尖触碰到了凸透镜，则光屏上会仍有烛焰完整的像但亮度变暗 B．随着蜡烛的不断燃烧，要想使像成在光屏的中央，可把光屏向下调节 C．时，为了观察到像，去掉光屏后眼睛在透镜的左侧观察 D．该透镜的焦距为 2．如图所示，小聪同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板 B．要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜 C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动 D．利用这一成像规律可制成投影仪 3．近年来，科学家研发出基于液态晶体的智能调焦透镜。小明利用一个水透镜来模拟该透镜的功能，他将水透镜置于光具座上，如图所示，此时烛焰恰好能在光屏上呈现清晰的像。将蜡烛靠近透镜，需将光屏向____________（选填“左”或“右”）移动，才能使像重新清晰地成在光屏上；若光屏无法移动，为了使像清晰地成在光屏上，需将水透镜变____________（选填“厚”或“薄”），此时水透镜的焦距____________（选填“变长”、“变短”或“不变”）。 4．小明在探究凸透镜成像规律时，安装好器材，调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置，在光屏上得到清晰的_________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，则凸透镜的焦距为________cm。固定凸透镜位置，他将蜡烛移到15 cm刻度处，为了在光屏上得到清晰的像，接下来小明应该进行的操作是________________________________________。 ▌题型02 实验探究：凸透镜成像的规律 1．实验器材 光具座（带标尺）、凸透镜、光屏、蜡烛（光源）、火柴。 2．实验操作核心要点 三心同高：点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。 环境要求：实验环境应较暗，减少环境光的干扰，使烛焰的像更清晰。 清晰成像判断：左右缓慢移动光屏，直到光屏上出现最清晰、最明亮的像，再记录物距与像距。 3．关键操作与目的 多次改变物距重复实验：避免实验偶然性，总结普遍的成像规律。 遮住凸透镜的一部分：光屏上仍能成完整的像，只是像的亮度变暗；原理是物体上每个点发出的光仍有一部分通过透镜的其余部分会聚成像。 用发光二极管代替蜡烛：成像更稳定、亮度均匀，便于观察像的正倒，且不会因蜡烛燃烧变短导致像偏移。 4．常见异常现象分析 无论怎么移动光屏都找不到像：① 物距小于等于焦距，成虚像或不成像，虚像不能用光屏承接；② 烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度，像成在光屏范围外；③ 光具座长度不足，像距过大，像成在光具座外。 像始终成在光屏的上方：蜡烛位置太低，或凸透镜、光屏位置太高。 成像模糊：光屏没有在准确的像距位置，或物距恰好等于焦距。 5．考法点拨：单元测、月考必考实验大题，常考器材调节、操作目的、异常现象分析、实验结论；中考常作为光学实验压轴题，考查实验设计、误差分析与规律推导。 5．在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）凸透镜甲焦距为10cm，固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该在____________刻度线范围移动光屏，才能得到烛焰清晰的像； （2）为了探究凸透镜成的像与物体相比正倒、左右的关系，小明准备制作几个发光字来进行实验，其中最适合的是____________。 （3）若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是____________（填“0”、“1”、“2”或“3”）。 6．小明用如图所示的装置来探究凸透镜成像规律。 （1）在安装实验器材时应该让光屏、烛焰和凸透镜三者的中心处于____________。 （2）在如图所示位置上，光屏上能成一个清晰的像，则这个像是____________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，利用此成像特点可制成____________（选填“照相机”或“投影仪”）。由此可知该凸透镜的焦距可能为____________（选填“5cm”“10cm”或“15cm”）。 （3）在如图所示位置的基础上，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向____________（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像。保持凸透镜的位置不变，向右移动蜡烛到35cm刻度处，移动光屏，在光屏上____________（选填“能”或“不能”）得到清晰的像。 （4）实验进行了一段时间，随着蜡烛的燃烧变短，光屏上像的位置偏离光屏的中央，如果想让像仍然成在光屏的中央，可将光屏适当地向____________（选填“上”或“下”）移动。 7．用蜡烛、凸透镜（焦距未知）、光屏和光具座（长度是100.0cm）等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。 （1）如图甲所示为凸透镜成像的物距和像距的对应关系，u表示物距，v表示像距，此凸透镜的焦距为______cm；将蜡烛、凸透镜和光屏固定在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在______上； （2）用该凸透镜进行实验，如图乙，将其固定在50cm刻度处，蜡烛放在10cm刻度线处，光屏应移至标尺的______选填“”、“”或“大于70cm”范围内，才能承接到一个清晰的像，此时所成的像是倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。再将蜡烛和光屏取下互换位置，光屏上______（选填“有放大的像”、“有缩小的像”或“没有像”）。如果将蜡烛远离凸透镜，发现光屏上的像变模糊了，可以只将凸透镜适当______（选填“靠近”或“远离”）光屏，光屏上又能呈现清晰的像； （3）不改变透镜位置，当换用不同焦距的凸透镜，移动蜡烛和光屏，下列无法完成凸透镜“实像成像规律”探究的是______； A．焦距为12cm的凸透镜 B．焦距为5cm的凸透镜 C．焦距为30cm的凸透镜 （4）随着蜡烛的不断燃烧，光屏上烛焰的像如图丙所示，要想使像成在光屏的中央，你的调整方法是：把光屏向______（选填“上”或“下”）调节； （5）白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，如图丁所示（部分色光未画出），其中紫光在红光的______（选填“上方”或“下方”）。小明使用红光、黄光和蓝光来测量凸透镜的焦距f大小如图丁所示，以下关于三种色光通过凸透镜时的焦距f大小关系正确的是______。 A．         B．      C．     D． 8．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验小组利用如图甲所示的装置进行实验。 （1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、______的实像； （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏______透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置______眼镜； （3）用另一个凸透镜进行实验，如图乙所示，为入射光线，为折射光线，测出主光轴上长度为，长度为（），则该凸透镜的焦距的范围是 ； A． B． C． （4）丙图中，凸透镜位于处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像，且处的像比处大，则以下说法不正确的是______； ①处像可能是缩小的    ②处像可能是缩小的     ③点位置在的右侧    ④蜡烛的移动方向向左 （5）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间的关系的图像，如图丁。分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作的错误，你觉得图像有差异的原因是______； （6）如下图ABC所示，是小明利用“希区柯克拍摄手法”拍摄视频中的一组截图。“希区柯克拍摄手法”是在拍摄过程中保持被拍摄的景物不动，通过改变摄像机到中心景物的距离以及“特殊的操作”，使相片里中心景物的像大小几乎不变，而背景却可以变的更大或者更小，从而达到突出拍摄主体的效果。 同组的小华猜想“特殊的操作”可能是改变了焦距，为了验证自己的猜想小华利用甲图来探究焦距对像大小的影响，实验主要步骤：保持蜡烛到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度；实验数据如表所示：物体的高度 实验序号 物距 像距 焦距 像的高度 1 25.0 11.8 8.0 2.4 2 25.0 16.7 10.0 3.3 3 25.0 23.1 12.0 4.6 ①这里测多组数据的目的是________分析数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越______，像距越大，像也越大； ②根据以上探究可知：若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物，他应该同时将镜头焦距______（选填“变大”或“变小”）。 ▌题型03 凸透镜成像的应用 1．放大镜 成像原理：，成正立、放大的虚像； 使用方法：将物体放在凸透镜的焦点以内，眼睛透过透镜向物体一侧观察； 特点：物像同侧，虚像不能用光屏承接。 2．照相机 成像原理：，成倒立、缩小的实像； 调节规律：要使底片上的像变大，应减小物距（相机靠近被拍物体），同时增大像距（镜头向前伸出）。 3．投影仪 / 幻灯机 成像原理：，成倒立、放大的实像； 使用要点：胶片要倒插，才能在屏幕上成正立的像； 调节规律：要使屏幕上的像变大，应减小物距（镜头靠近胶片），同时增大像距（投影仪远离屏幕）。 4．高频易错点 误认为放大镜成实像，能用光屏承接； 混淆照相机与投影仪的物距范围和调节方法。 5．考法点拨：单元测常结合生活实例考查原理对应；中考常结合实际应用考查成像调节，是高频考点。 9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个 _____ 立、缩小的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是 ________ （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。若她把自己的近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向 _____ （选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。 10．如图甲所示，照片中的眼镜是_________ （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）；当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像（图中未画出），该成像规律在生活中的应用为________ （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）；若将图甲中的眼镜片放到图乙的蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变模糊，若要使像重新变清晰，应将光屏向_______ （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动适当距离。 11．如图a，是小明自制的“手机投影仪”，他将手机固定在纸盒中可前后移动的纸板上，使用焦距为15cm的凸透镜，当手机和凸透镜相距20cm时，调节纸盒位置能在墙上成倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的像。为了使墙上的画面更大更清晰，小明将纸板适当_______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，并将纸盒适当_______（选填“靠近”或“远离”）白墙。为了有良好的观影效果，手机画面应该选择图b中的_____（选填“甲”或“乙”）方式放置。 12．某班同学在“探究凸透镜成像规律”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之间的图像，如图所示，下列判断正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当时成放大的像，与投影仪成像原理相同 C．当时成放大的像，与放大镜成像原理相同 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变大 ▌题型04 凸透镜成像的动态变化 1．实像动态规律（时） 物体靠近透镜（物距减小）：像远离透镜，像逐渐变大； 物体远离透镜（物距增大）：像靠近透镜，像逐渐变小； 简记：物近像远像变大，物远像近像变小。 2．虚像动态规律（时） 物体靠近透镜（物距减小）：像靠近透镜，像逐渐变小； 物体远离透镜（物距增大）：像远离透镜，像逐渐变大； 简记：物近像近像变小，物远像远像变大。 3．透镜遮挡问题 遮住透镜的任意一部分，像仍然是完整的，只是亮度会变暗；因为物体每个点发出的光线，总有一部分能通过透镜未遮挡的部分会聚成像。 4．高频易错点 不分实像虚像，统一套用 “物近像远像变大”； 认为遮住透镜一部分，像就会缺少对应部分。 5．考法点拨：单元测、月考常以选择题考查动态变化判断；中考常结合情景考查成像调节与遮挡问题，是易错高频考点。 13．如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验。组装器材时，应调节烛焰、___________和光屏的中心在同一高度。实验中当光屏处于成像位置时，光屏上的像很清晰，此时向左或向右移动光屏，像都会变___________。当物距小到一定程度时，就不能从光屏上观察到像，此时应该从凸透镜的___________侧直接通过凸透镜观察像。 14．生物课上，老师带领同学们到室外观察昆虫。小明手拿放大镜近距离观察昆虫的爬行，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．放大镜是一个凹透镜 B．看到昆虫的像是倒立的虚像 C．昆虫此时位于放大镜的1倍焦距之内 D．若要看到更大的像，应将放大镜靠近昆虫 15．如图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像，若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则刻度尺所成像的先后顺序正确的是（     ） A．丁→丙→甲→乙 B．乙→甲→丙→丁 C．丁→甲→乙→丙 D．丙→甲→乙→丁 16．博物馆中珍藏的古钱币表面有精美的文字和图案，为了保护文物，工作人员不允许游客直接触摸，而是采用凸透镜放大装置供游客观赏。请结合凸透镜成像规律，回答下列问题： （1）游客通过装置看到古钱币清晰放大的像，这个像属于什么性质的像？此时古钱币到凸透镜的距离需要满足什么条件？ （2）现有一枚纹饰特别精细的小型古钱币，使用单个凸透镜观察时，部分细节仍不够清晰。请你提出一个简单易行的改进方法，并简述对应的物理道理。 ▌题型05 实像与虚像的综合辨析 1．本质区别 实像：由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上； 虚像：由实际光线的反向延长线会聚而成，不能呈现在光屏上，只能用眼睛观察。 2．凸透镜成像的虚实分界 分界点：一倍焦距处（），即 “一倍焦距分虚实”； 成实像，倒立，物像在透镜两侧； 成虚像，正立，物像在透镜同侧。 3．常见光现象的像的性质对比 实像：小孔成像、照相机成像、投影仪成像； 虚像：平面镜成像、放大镜成像、水中倒影。 4．易错提醒 虚像不是 “不存在的像”，它是真实光线进入人眼形成的视觉效果，只是无法用光屏承接； 凸透镜成的实像都是倒立的，虚像都是正立的。 5．考法点拨：常结合凸透镜实验考查光屏的作用，判断像的虚实；中考常对比多种光现象的像的性质，考查概念辨析。 17．小军同学在社会实践时，用一透镜观察小麦，如图所示，他用的是_________透镜，如果该透镜焦距为，标本到透镜的距离应_________（选填“大于”“小于”或“等于”），小军同学看到的像是_________（选填“虚”或“实”）像。 18．（1）在“观察凸透镜成像”的实验中，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在____________。 若调好后保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么： （2）把烛焰放在____________点，屏上出现的像最小。 （3）把烛焰放在____________点，屏上出现的像最大。 （4）把烛焰放在____________点，屏上无烛焰的像。可以透过透镜看到烛焰正立、放大的像。 （5）如果把烛焰从a点移到d点，则像到透镜的距离____________，像的大小____________。（填“变大”或“变小”“不变”） 19．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u+v）；绘出如图图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（     ） A．d点的成像特点是物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像 B．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．c和d两点的成像特点是一样的 20．在“探究平面镜成像特点”的实验中，若物体以0.2m/s的速度向玻璃板靠近，则像相对于物体的速度为 ________ m/s。小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛位于如图所示位置时，恰能在光屏上得到等大的像，则该凸透镜焦距为 _________ 厘米。保持凸透镜位置不变，为了得到放大的像，可将蜡烛置于光具座上的 ________ 点（选填字母“A、B、C、D”）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.6 凸透镜成像规律 ▌题型01 凸透镜成像规律核心要点 1．A 2．C 3．右 厚 变短 4．等大 10.0 将光屏向左移动到适当位置 ▌题型02 实验探究：凸透镜成像的规律 5．（1）大于50cm；（2）丁；（3）不变；（4）0 6．（1）同一高度；（2）缩小 照相机 10cm；（3）右 不能；（4）上 7．（1）10.0cm 同一高度；（2）60~70cm 缩小 有放大的像 靠近；（3）C；（4）上；（5）下方 A 8．（1）主光轴 缩小；（2）靠近 近视；（3）C；（4）④；（5）选用凸透镜的焦距不同；（6） 获得普遍规律 大 变大 ▌题型03 凸透镜成像的应用 9．倒 照相机 右 10．近视眼镜 照相机 远离 11．放大 靠近 远离 乙 12．B ▌题型04 凸透镜成像的动态变化 13．凸透镜 模糊 右 14．C 15．A 16．（1）像的性质：正立、放大的虚像，物距条件：古钱币到凸透镜的距离小于一倍焦距 （2）观察不清细节是因为成的虚像太小，根据凸透镜成虚像的变化规律，物距在小于一倍焦距的范围内增大时，虚像的大小会随之增大，因此调整物距即可得到更大的像，清晰观察细节；更换焦距更小的凸透镜可以提高放大倍数，也可以达到目的，两种方法均简单可行。 ▌题型05 实像与虚像的综合辨析 17．凸 小于 虚 18．（1）同一高度；（2）a；（3）d；（4）e；（5）变大 变大 19．B 20．0.4 20.0 B、D 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.6 凸透镜成像规律 题型01 凸透镜成像规律核心要点 题型02 实验探究：凸透镜成像的规律 题型03 凸透镜成像的应用 题型04 凸透镜成像的动态变化 题型05 实像与虚像的综合辨析 ▌题型01 凸透镜成像规律核心要点 1．基本概念 物距（）：物体到透镜光心的距离； 像距（）：像到透镜光心的距离； 焦距（）：焦点到光心的距离。 2．成像规律总表（核心必背） 物距范围 像距范围 像的性质 典型应用 倒立、缩小、实像 照相机 倒立、等大、实像 测量凸透镜焦距 倒立、放大、实像 投影仪、幻灯机 不成像 光线平行射出 平行光源 物像同侧， 正立、放大、虚像 放大镜 3．规律记忆口诀 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 物近像远像变大，物远像近像变小（实像适用）； 物近像近像变小，物远像远像变大（虚像适用）。 4．高频易错点 混淆虚实分界点（）与大小分界点（）； 误认为实像都是放大的，虚像都是缩小的； 虚像的动态变化规律与实像记混。 5．考法点拨：单元测、月考常以填空、选择题考查规律识记与像的性质判断；中考常结合成像情景考查规律应用，是光学模块核心必考点。 1．如图甲所示，平行于主光轴的光射向凸透镜在屏上形成一个最小最亮的光斑。利用该透镜“探究凸透镜成像的规律”的实验中，下列说法正确的是（     ） A．光屏上形成清晰的像后，不小心用指尖触碰到了凸透镜，则光屏上会仍有烛焰完整的像但亮度变暗 B．随着蜡烛的不断燃烧，要想使像成在光屏的中央，可把光屏向下调节 C．时，为了观察到像，去掉光屏后眼睛在透镜的左侧观察 D．该透镜的焦距为 【答案】A 【解析】A．不小心用指尖遮挡住凸透镜的一部分时，烛焰发出的光仍可以通过凸透镜剩余部分折射会聚成完整的烛焰像，只是透过透镜的总光线减少，所以光屏上仍有完整的烛焰像，仅亮度变暗，故A正确； B．蜡烛燃烧不断变短，烛焰位置向下移动，根据“过光心的光线传播方向不变”，光屏上的像会向上移动，因此要使像成在光屏中央，应该把光屏向上调节，故B错误； C．当时，凸透镜成正立放大的虚像，虚像与物体都在透镜的同侧，因此需要去掉光屏后，眼睛在透镜的右侧对着透镜观察才能看到像，故C错误； D．由图甲可知，凸透镜在刻度处，焦点在刻度处，因此焦距，故D错误。 故选A。 2．如图所示，小聪同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板 B．要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜 C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动 D．利用这一成像规律可制成投影仪 【答案】C 【解析】A．要从不同方向观察光屏上的像，需要光在光屏上发生漫反射；光滑玻璃板会发生镜面反射，只能在特定方向看到像，因此应选用粗糙的光屏，故A错误； B．根据凸透镜成实像的规律：物远像近像变小，要使光屏上的像变小，需要增大物距，应将蜡烛远离凸透镜，同时将光屏靠近凸透镜，故B错误； C．过凸透镜光心的光线传播方向不变，蜡烛燃烧越烧越短，烛焰位置向下移动，因此光屏上烛焰的像会向上移动，故C正确； D．由图可知，蜡烛位于凸透镜左侧2倍焦距之外，即物距，此时成倒立、缩小的实像，这是照相机的工作原理；投影仪是根据物距时成放大实像的规律制成的，故D错误。 故选C。 3．近年来，科学家研发出基于液态晶体的智能调焦透镜。小明利用一个水透镜来模拟该透镜的功能，他将水透镜置于光具座上，如图所示，此时烛焰恰好能在光屏上呈现清晰的像。将蜡烛靠近透镜，需将光屏向____________（选填“左”或“右”）移动，才能使像重新清晰地成在光屏上；若光屏无法移动，为了使像清晰地成在光屏上，需将水透镜变____________（选填“厚”或“薄”），此时水透镜的焦距____________（选填“变长”、“变短”或“不变”）。 【答案】 右 厚 变短 【解析】由凸透镜成像规律可知，物距减小则像距增大，故蜡烛靠近透镜时，光屏需向右移动，才能承接清晰的像。 若光屏无法移动，说明像的位置在光屏后方，要让像重新前移到光屏上，需要水透镜的会聚能力变强。凸透镜的厚度越厚，折光能力越强，因此要将水透镜变厚；凸透镜会聚能力变强时，光线会更早会聚，对应的焦距就会变短。 4．小明在探究凸透镜成像规律时，安装好器材，调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置，在光屏上得到清晰的_________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，则凸透镜的焦距为________cm。固定凸透镜位置，他将蜡烛移到15 cm刻度处，为了在光屏上得到清晰的像，接下来小明应该进行的操作是________________________________________。 【答案】 等大 10.0 将光屏向左移动到适当位置 【解析】[1]由图可知，物距 像距 由凸透镜成像规律，当时成倒立、等大的实像。 [2]由得， [3]根据凸透镜成像规律，成实像时，物远像近像变小，蜡烛移到15cm刻度处时，物距变大，则像距变小，故需将光屏向靠近凸透镜的方向移动，直到光屏上成清晰的像。 ▌题型02 实验探究：凸透镜成像的规律 1．实验器材 光具座（带标尺）、凸透镜、光屏、蜡烛（光源）、火柴。 2．实验操作核心要点 三心同高：点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。 环境要求：实验环境应较暗，减少环境光的干扰，使烛焰的像更清晰。 清晰成像判断：左右缓慢移动光屏，直到光屏上出现最清晰、最明亮的像，再记录物距与像距。 3．关键操作与目的 多次改变物距重复实验：避免实验偶然性，总结普遍的成像规律。 遮住凸透镜的一部分：光屏上仍能成完整的像，只是像的亮度变暗；原理是物体上每个点发出的光仍有一部分通过透镜的其余部分会聚成像。 用发光二极管代替蜡烛：成像更稳定、亮度均匀，便于观察像的正倒，且不会因蜡烛燃烧变短导致像偏移。 4．常见异常现象分析 无论怎么移动光屏都找不到像：① 物距小于等于焦距，成虚像或不成像，虚像不能用光屏承接；② 烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度，像成在光屏范围外；③ 光具座长度不足，像距过大，像成在光具座外。 像始终成在光屏的上方：蜡烛位置太低，或凸透镜、光屏位置太高。 成像模糊：光屏没有在准确的像距位置，或物距恰好等于焦距。 5．考法点拨：单元测、月考必考实验大题，常考器材调节、操作目的、异常现象分析、实验结论；中考常作为光学实验压轴题，考查实验设计、误差分析与规律推导。 5．在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）凸透镜甲焦距为10cm，固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该在____________刻度线范围移动光屏，才能得到烛焰清晰的像； （2）为了探究凸透镜成的像与物体相比正倒、左右的关系，小明准备制作几个发光字来进行实验，其中最适合的是____________。 （3）若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是____________（填“0”、“1”、“2”或“3”）。 【答案】（1）大于50cm；（2）丁；（3）不变；（4）0 【解析】（1）已知凸透镜甲的焦距为10cm，透镜固定在 30cm刻度线位置，将蜡烛移动到15cm刻度线处时，计算可得物距为15cm，满足1倍焦距到2倍焦距之间的条件。根据凸透镜成像规律，此时会成倒立、放大的实像，对应的像距需要大于2倍焦距也就是20cm，因此光屏需要放在透镜右侧距离大于20cm的位置，也就是刻度线大于的区域，才能承接得到清晰的烛焰像。 （2）要探究像与物体的正倒、左右关系，需要选择上下、左右都不对称的发光字，才能直观判断像的翻转特点：“工”“王”“甲”都是左右对称的，无法观察左右是否颠倒，只有“丁”上下、左右均不对称，最适合完成实验。 （3）焦距相同说明透镜的会聚能力不变，蜡烛和光屏位置不变则物距、像距都没有变化，凸透镜成像的大小仅由物距和焦距决定，尺寸更大的凸透镜只会让透过的光更多、像更亮，不会改变像的大小，因此像的大小不变。 （4）换用焦距为20cm的凸透镜乙，将透镜固定在70cm刻度线、光屏固定在85cm刻度线处，此时计算得到像距为15cm，该数值小于透镜的1倍焦距20cm。凸透镜成实像的必要条件是像距大于1倍焦距，无论蜡烛在指定区间内如何向右移动，当前固定的像距始终小于焦距，都无法在光屏上生成实像，因此能得到烛焰清晰像的总次数为0。 6．小明用如图所示的装置来探究凸透镜成像规律。 （1）在安装实验器材时应该让光屏、烛焰和凸透镜三者的中心处于____________。 （2）在如图所示位置上，光屏上能成一个清晰的像，则这个像是____________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，利用此成像特点可制成____________（选填“照相机”或“投影仪”）。由此可知该凸透镜的焦距可能为____________（选填“5cm”“10cm”或“15cm”）。 （3）在如图所示位置的基础上，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向____________（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像。保持凸透镜的位置不变，向右移动蜡烛到35cm刻度处，移动光屏，在光屏上____________（选填“能”或“不能”）得到清晰的像。 （4）实验进行了一段时间，随着蜡烛的燃烧变短，光屏上像的位置偏离光屏的中央，如果想让像仍然成在光屏的中央，可将光屏适当地向____________（选填“上”或“下”）移动。 【答案】（1）同一高度；（2）缩小 照相机 10cm；（3）右 不能；（4）上 【解析】（1）实验时调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是让烛焰的像完整成在光屏中央，便于观察成像情况。 （2）由图可知：烛焰在10.0cm刻度处，凸透镜在40.0cm刻度处，物距 光屏在55.0cm刻度处，像距 此时，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，是照相机的工作原理。 根据成像特点，此时，即① 像距满足，即② 联立①②解得 因此焦距可能是10cm （3）根据“物近像远像变大”的规律，蜡烛右移（物距减小），像距会相应增大，因此光屏要向右移动才能承接清晰的像。 若蜡烛移到35cm刻度处，此时物距 此时物距，成正立放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现。 （4）蜡烛燃烧变短后，烛焰位置向下移动，经过凸透镜的光线会让像的位置向上偏移，因此将光屏适当向上移动，就能让像重新回到光屏中央。 7．用蜡烛、凸透镜（焦距未知）、光屏和光具座（长度是100.0cm）等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。 （1）如图甲所示为凸透镜成像的物距和像距的对应关系，u表示物距，v表示像距，此凸透镜的焦距为______cm；将蜡烛、凸透镜和光屏固定在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在______上； （2）用该凸透镜进行实验，如图乙，将其固定在50cm刻度处，蜡烛放在10cm刻度线处，光屏应移至标尺的______选填“”、“”或“大于70cm”范围内，才能承接到一个清晰的像，此时所成的像是倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。再将蜡烛和光屏取下互换位置，光屏上______（选填“有放大的像”、“有缩小的像”或“没有像”）。如果将蜡烛远离凸透镜，发现光屏上的像变模糊了，可以只将凸透镜适当______（选填“靠近”或“远离”）光屏，光屏上又能呈现清晰的像； （3）不改变透镜位置，当换用不同焦距的凸透镜，移动蜡烛和光屏，下列无法完成凸透镜“实像成像规律”探究的是______； A．焦距为12cm的凸透镜 B．焦距为5cm的凸透镜 C．焦距为30cm的凸透镜 （4）随着蜡烛的不断燃烧，光屏上烛焰的像如图丙所示，要想使像成在光屏的中央，你的调整方法是：把光屏向______（选填“上”或“下”）调节； （5）白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，如图丁所示（部分色光未画出），其中紫光在红光的______（选填“上方”或“下方”）。小明使用红光、黄光和蓝光来测量凸透镜的焦距f大小如图丁所示，以下关于三种色光通过凸透镜时的焦距f大小关系正确的是______。 A．         B．      C．     D． 【答案】（1）10.0cm 同一高度；（2）60~70cm 缩小 有放大的像 靠近；（3）C；（4）上；（5）下方 A 【解析】（1）[1]如图所示，当物距是20.0cm时，像距也是20.0cm，根据凸透镜成像规律，蜡烛此时位于2倍焦距处，所以焦距是10.0cm。 [2]为了使像能成在光屏中央，需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上。 （2）[1][2]凸透镜固定在50cm 处，蜡烛在10cm 处，则物距 因为 ，根据成像规律，像距 。所以光屏应移至标尺的60∼70cm范围内。 此时光屏上成倒立、缩小的实像。 [3]将蜡烛和光屏互换位置后，此时物距变为原来的像距（在10cm∼20cm之间，即一倍焦距和二倍焦距之间），根据光路可逆原理，光屏上会成倒立、放大的像。 [4]蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距会变小。为了在光屏上再次承接到清晰的像，需要将凸透镜适当靠近光屏。 （3）右图可得透镜位于光具座中央50.0cm处，焦距30cm的透镜2f=60cm 。当 u>2f 时，超过了光具座长度，无法完成u>60cm的成像探究。而焦距为12cm与5cm的透镜在光具座上均能完成各种物距下“实像成像规律”的探究，故焦距30cm的凸透镜无法完成实验。 故选C。 （4）随着蜡烛燃烧，烛焰位置下降，像会向上偏移。要想使像成在光屏中央，需要把光屏向上调节。 （5）[1]白光经三棱镜色散，紫光偏折程度最大，红光最小，故紫光在红光的下方。 [2]对于凸透镜，偏折越大，焦距越短。由题意得偏折角度从小到大依次为红、黄、蓝光，红光偏折最小（焦距最长），故焦距关系为 。故选 A。 8．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验小组利用如图甲所示的装置进行实验。 （1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、______的实像； （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏______透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置______眼镜； （3）用另一个凸透镜进行实验，如图乙所示，为入射光线，为折射光线，测出主光轴上长度为，长度为（），则该凸透镜的焦距的范围是 ； A． B． C． （4）丙图中，凸透镜位于处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像，且处的像比处大，则以下说法不正确的是______； ①处像可能是缩小的    ②处像可能是缩小的     ③点位置在的右侧    ④蜡烛的移动方向向左 （5）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间的关系的图像，如图丁。分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作的错误，你觉得图像有差异的原因是______； （6）如下图ABC所示，是小明利用“希区柯克拍摄手法”拍摄视频中的一组截图。“希区柯克拍摄手法”是在拍摄过程中保持被拍摄的景物不动，通过改变摄像机到中心景物的距离以及“特殊的操作”，使相片里中心景物的像大小几乎不变，而背景却可以变的更大或者更小，从而达到突出拍摄主体的效果。 同组的小华猜想“特殊的操作”可能是改变了焦距，为了验证自己的猜想小华利用甲图来探究焦距对像大小的影响，实验主要步骤：保持蜡烛到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度；实验数据如表所示：物体的高度 实验序号 物距 像距 焦距 像的高度 1 25.0 11.8 8.0 2.4 2 25.0 16.7 10.0 3.3 3 25.0 23.1 12.0 4.6 ①这里测多组数据的目的是________分析数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越______，像距越大，像也越大； ②根据以上探究可知：若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物，他应该同时将镜头焦距______（选填“变大”或“变小”）。 【答案】（1）主光轴 缩小；（2）靠近 近视；（3）C；（4）④；（5）选用凸透镜的焦距不同；（6） 获得普遍规律 大 变大 【解析】（1）[1]实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，使三者中心在同一水平高度上，可以使像成在光屏的中央。 [2]由甲图可知，此时蜡烛到凸透镜的距离大于光屏到凸透镜的距离，即物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。 （2）[1][2]根据凸透镜成实像时的规律可知，物距增大，像距减小，像变小，因此保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，物距增大，则像距减小，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近凸透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置近视眼镜，因为近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，可以使折射光线延迟会聚在光屏上。 （3）由图乙可知，此时点相当于是点的像，即为物距，为像距，因为，说明此时成倒立、放大的实像，物距与焦距的关系即为①，像距与焦距的关系为②，联立①②两式可得，，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）光屏先后在处同侧的、两处得到烛焰清晰的像，说明两次都是成的实像，处的像比处大，说明光屏从到的过程中，像在变小，根据凸透镜成像规律可知，像距变小，所以应位于和的右侧，同时可知，蜡烛应位于凸透镜的右侧，同时物距增大，蜡烛在向右移动，因为不知道凸透镜的焦距和物距以及像距的大小，因此物体可能在凸透镜的2倍焦距以外，光屏可能在凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，所以、两处都有可能成缩小的像，故①②③正确，④错误。 故选④。 （5）则由图丁可发现，两个图像中物距与像距相等的位置不同，根据凸透镜成像规律可知，物距等于像距且等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，所以两个图像对应的凸透镜的2倍焦距处不同，则两个凸透镜的焦距不同，即图像有差异的原因可能是两个凸透镜的焦距不同。 （6）[1]测多组数据的目的是为了获得普遍规律，使结论不具有特殊性。 [2]分析数据可知，当物距不变时，凸透镜焦距由8.0cm增大到10.0cm、12.0cm的过程中，像距从11.8cm增大到16.7cm、23.1cm，像的高度从2.4cm增大到3.3cm、4.6cm，因此可得出当物距不变时，凸透镜焦距越大，像距越大，像也越大。 [3]若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物，由凸透镜成像规律可知，物远像近像变小，则底片上的像变小，而要使相片里中心景物的像大小几乎不变，也就是使中心景物的像再次变大，由以上探究可知，可以增大焦距。 ▌题型03 凸透镜成像的应用 1．放大镜 成像原理：，成正立、放大的虚像； 使用方法：将物体放在凸透镜的焦点以内，眼睛透过透镜向物体一侧观察； 特点：物像同侧，虚像不能用光屏承接。 2．照相机 成像原理：，成倒立、缩小的实像； 调节规律：要使底片上的像变大，应减小物距（相机靠近被拍物体），同时增大像距（镜头向前伸出）。 3．投影仪 / 幻灯机 成像原理：，成倒立、放大的实像； 使用要点：胶片要倒插，才能在屏幕上成正立的像； 调节规律：要使屏幕上的像变大，应减小物距（镜头靠近胶片），同时增大像距（投影仪远离屏幕）。 4．高频易错点 误认为放大镜成实像，能用光屏承接； 混淆照相机与投影仪的物距范围和调节方法。 5．考法点拨：单元测常结合生活实例考查原理对应；中考常结合实际应用考查成像调节，是高频考点。 9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个 _____ 立、缩小的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是 ________ （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。若她把自己的近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向 _____ （选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。 【答案】 倒 照相机 右 【解析】由图可知，此时物距大于像距，由此判断物体是在该凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一成像原理制成的。 近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放置一近视镜片后，为了使光屏上再次呈现烛焰清晰的像，应将光屏远离凸透镜，即将光屏向右移动。 10．如图甲所示，照片中的眼镜是_________ （选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）；当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像（图中未画出），该成像规律在生活中的应用为________ （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）；若将图甲中的眼镜片放到图乙的蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变模糊，若要使像重新变清晰，应将光屏向_______ （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动适当距离。 【答案】 近视眼镜 照相机 远离 【解析】由图甲可知，通过眼镜看到该同学正立、缩小的像，根据凸透镜和凹透镜成像的规律可知，该眼镜为凹透镜，而凹透镜可以矫正近视眼，所以照片中的眼镜是近视眼镜。 由图乙可知，蜡烛在10.0cm刻度处，凸透镜在40.0cm刻度处，物距 光屏在60.0cm刻度处，像距    此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 若将图甲中的眼镜片放到图乙的蜡烛和凸透镜之间，因为是近视眼镜，对光线有发散作用，清晰像的位置会向远离透镜的方向移动，所以应将光屏向远离透镜方向移动，光屏上的像重新变清晰。 11．如图a，是小明自制的“手机投影仪”，他将手机固定在纸盒中可前后移动的纸板上，使用焦距为15cm的凸透镜，当手机和凸透镜相距20cm时，调节纸盒位置能在墙上成倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的像。为了使墙上的画面更大更清晰，小明将纸板适当_______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，并将纸盒适当_______（选填“靠近”或“远离”）白墙。为了有良好的观影效果，手机画面应该选择图b中的_____（选填“甲”或“乙”）方式放置。 【答案】 放大 靠近 远离 乙 【解析】凸透镜焦距是15cm，当手机和凸透镜相距20cm时，物距，根据凸透镜成像规律可知，调节纸盒位置能在墙上成倒立、放大的实像。 当凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以为了使墙上的画面更大更清晰，小明将纸板适当靠近凸透镜，并将纸盒远离白墙。 为了有良好的观影效果，在墙上看到正立的画面，手机画面要倒置，应该选择图b中的乙方式放置。 12．某班同学在“探究凸透镜成像规律”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之间的图像，如图所示，下列判断正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当时成放大的像，与投影仪成像原理相同 C．当时成放大的像，与放大镜成像原理相同 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变大 【答案】B 【解析】A．由图可知，当时，，凸透镜成倒立、等大的实像，此时，该凸透镜的焦距，故A错误； B．当时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，与投影仪成像原理相同，故B正确； C．当时，物距等于一倍焦距，不成像，故C错误； D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距增大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律，像逐渐变小，故D错误。 故选B。 ▌题型04 凸透镜成像的动态变化 1．实像动态规律（时） 物体靠近透镜（物距减小）：像远离透镜，像逐渐变大； 物体远离透镜（物距增大）：像靠近透镜，像逐渐变小； 简记：物近像远像变大，物远像近像变小。 2．虚像动态规律（时） 物体靠近透镜（物距减小）：像靠近透镜，像逐渐变小； 物体远离透镜（物距增大）：像远离透镜，像逐渐变大； 简记：物近像近像变小，物远像远像变大。 3．透镜遮挡问题 遮住透镜的任意一部分，像仍然是完整的，只是亮度会变暗；因为物体每个点发出的光线，总有一部分能通过透镜未遮挡的部分会聚成像。 4．高频易错点 不分实像虚像，统一套用 “物近像远像变大”； 认为遮住透镜一部分，像就会缺少对应部分。 5．考法点拨：单元测、月考常以选择题考查动态变化判断；中考常结合情景考查成像调节与遮挡问题，是易错高频考点。 13．如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验。组装器材时，应调节烛焰、___________和光屏的中心在同一高度。实验中当光屏处于成像位置时，光屏上的像很清晰，此时向左或向右移动光屏，像都会变___________。当物距小到一定程度时，就不能从光屏上观察到像，此时应该从凸透镜的___________侧直接通过凸透镜观察像。 【答案】 凸透镜 模糊 右 【解析】探究凸透镜成像规律实验中，烛焰、凸透镜、光屏的中心需调至同一高度，使像成在光屏中央； 只有光屏位于成像位置时像才清晰，移动光屏后像会变模糊； 当物距小于焦距时成虚像，虚像与物在凸透镜同侧，需从凸透镜右侧透过透镜观察。 14．生物课上，老师带领同学们到室外观察昆虫。小明手拿放大镜近距离观察昆虫的爬行，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．放大镜是一个凹透镜 B．看到昆虫的像是倒立的虚像 C．昆虫此时位于放大镜的1倍焦距之内 D．若要看到更大的像，应将放大镜靠近昆虫 【答案】C 【解析】A．放大镜是凸透镜，故A错误； B．放大镜成正立、放大的虚像，故B错误； C．使用放大镜观察物体时，昆虫要放在放大镜的 1 倍焦距之内，才能成正立放大虚像，故 C 正确； D．凸透镜作为放大镜使用时，在一倍焦距内，物体离透镜越远，所成虚像越大，想要看到更大的像，应该将放大镜远离昆虫，而不是靠近昆虫，故 D 错误。 故选C。 15．如图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像，若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则刻度尺所成像的先后顺序正确的是（     ） A．丁→丙→甲→乙 B．乙→甲→丙→丁 C．丁→甲→乙→丙 D．丙→甲→乙→丁 【答案】A 【解析】刻度尺到凸透镜的距离（物距）在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即丁图。刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即丙图。随着物距的增大，像距越来越小，像也越来越小，所以看到刻度尺的像的先后顺序为丁→丙→甲→乙，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 16．博物馆中珍藏的古钱币表面有精美的文字和图案，为了保护文物，工作人员不允许游客直接触摸，而是采用凸透镜放大装置供游客观赏。请结合凸透镜成像规律，回答下列问题： （1）游客通过装置看到古钱币清晰放大的像，这个像属于什么性质的像？此时古钱币到凸透镜的距离需要满足什么条件？ （2）现有一枚纹饰特别精细的小型古钱币，使用单个凸透镜观察时，部分细节仍不够清晰。请你提出一个简单易行的改进方法，并简述对应的物理道理。 【答案】（1）像的性质：正立、放大的虚像，物距条件：古钱币到凸透镜的距离小于一倍焦距 （2）观察不清细节是因为成的虚像太小，根据凸透镜成虚像的变化规律，物距在小于一倍焦距的范围内增大时，虚像的大小会随之增大，因此调整物距即可得到更大的像，清晰观察细节；更换焦距更小的凸透镜可以提高放大倍数，也可以达到目的，两种方法均简单可行。 【解析】（1）该凸透镜放大装置是放大镜，根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，由此得出对应结论。 （2）略 ▌题型05 实像与虚像的综合辨析 1．本质区别 实像：由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上； 虚像：由实际光线的反向延长线会聚而成，不能呈现在光屏上，只能用眼睛观察。 2．凸透镜成像的虚实分界 分界点：一倍焦距处（），即 “一倍焦距分虚实”； 成实像，倒立，物像在透镜两侧； 成虚像，正立，物像在透镜同侧。 3．常见光现象的像的性质对比 实像：小孔成像、照相机成像、投影仪成像； 虚像：平面镜成像、放大镜成像、水中倒影。 4．易错提醒 虚像不是 “不存在的像”，它是真实光线进入人眼形成的视觉效果，只是无法用光屏承接； 凸透镜成的实像都是倒立的，虚像都是正立的。 5．考法点拨：常结合凸透镜实验考查光屏的作用，判断像的虚实；中考常对比多种光现象的像的性质，考查概念辨析。 17．小军同学在社会实践时，用一透镜观察小麦，如图所示，他用的是_________透镜，如果该透镜焦距为，标本到透镜的距离应_________（选填“大于”“小于”或“等于”），小军同学看到的像是_________（选填“虚”或“实”）像。 【答案】 凸 小于 虚 【解析】图中透镜将小麦的图案放大，起到了放大镜的作用，能成正立、放大像的透镜是凸透镜，凹透镜只能成正立缩小的像，不符合观察效果； 根据凸透镜成像规律，当物距小于焦距时，凸透镜才会成正立放大的像，已知该透镜焦距为10cm，因此标本到透镜的距离应小于10cm； 凸透镜作为放大镜使用时，所成的像不是实际光线会聚形成的，无法用光屏承接，因此是虚像。 18．（1）在“观察凸透镜成像”的实验中，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在____________。 若调好后保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么： （2）把烛焰放在____________点，屏上出现的像最小。 （3）把烛焰放在____________点，屏上出现的像最大。 （4）把烛焰放在____________点，屏上无烛焰的像。可以透过透镜看到烛焰正立、放大的像。 （5）如果把烛焰从a点移到d点，则像到透镜的距离____________，像的大小____________。（填“变大”或“变小”“不变”） 【答案】（1）同一高度；（2）a；（3）d；（4）e；（5）变大 变大 【解析】（1）烛焰、凸透镜、光屏中心调在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。 （2）根据凸透镜成像规律：物远像近像变小，在五个点中，a点离透镜最远，故把烛焰放在a点，屏上出现的像最小。 （3）根据凸透镜成像规律：物近像远像变大，在五个点中，e点离凸透镜最近，但是其处于一倍焦距以内，呈现虚像，光屏承接不到，故e点排除，其次d点离凸透镜较近，处于一倍焦距和二倍焦距之间，能成实像，故五个点之间，d点在屏上出现的像最大。 （4）e点在一倍焦距以内（u<f），成正立、放大虚像，虚像无法在光屏呈现，眼睛透过透镜可以看到。 （5）烛焰从a移到d：物体靠近透镜（物距变小），根据物近像远像变大，像到透镜距离变大，像的大小变大。 19．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u+v）；绘出如图图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（     ） A．d点的成像特点是物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像 B．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．c和d两点的成像特点是一样的 【答案】B 【解析】A． 点物距 ，满足 ，成倒立、缩小的实像，故A正确； B．由图可知，当 时， 取最小值 ，即成实像时 ，故B错误； C． 点像距 ， 点像距 ，、 两点物距与像距数值互换，说明光路是可逆的，故C正确； D． 点物距 ， 点物距 ，均满足 ，均成倒立、缩小的实像，成像特点一样，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 20．在“探究平面镜成像特点”的实验中，若物体以0.2m/s的速度向玻璃板靠近，则像相对于物体的速度为 ________ m/s。小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛位于如图所示位置时，恰能在光屏上得到等大的像，则该凸透镜焦距为 _________ 厘米。保持凸透镜位置不变，为了得到放大的像，可将蜡烛置于光具座上的 ________ 点（选填字母“A、B、C、D”）。 【答案】 0.4 20.0 B、D 【解析】在探究“平面镜成像的特点”实验中，物体以0.2m/s的速度靠近平面镜时，像也以0.2m/s的速度靠近平面镜，像相对于物体的移动速度为0.4m/s。 由图可知，此时物距等于像距，光屏上呈现一个倒立等大的像，蜡烛到凸透镜的距离为 所以焦距 A点到凸透镜的距离，大于2f，成倒立缩小的实像；C点到凸透镜的距离为 等于f，不成像；B点到凸透镜的距离处于f和2f之间，成倒立放大的实像；D点到凸透镜的距离为小于f，成正立放大的虚像；所以当蜡烛置于图中B、D点处能成放大的像。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $