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专题1 凸透镜成像规律及应用-最新中考物理高频重难点考点专题解读与训练
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专题1：凸透镜成像规律及应用
凸透镜成像规律及应用是初中物理中重难点之一，也是各省市中考必考考点之一。凸透镜考查较为难些，有时还以多选的形式出现，综合考查整章内容，具有较高的选拔功能。
一、凸透镜成像规律：
1、 凸透镜静态成像规律
物距(u)
u>2f
u=2f
f
u
f
v>2f
不成像
v>u
正倒
倒立
倒立
倒立
正立
大小
缩小
等大
放大
放大
虚实
实像
实像
实像
虚像
应用
照相机、摄像机
测焦距
幻灯机、电影机、投影仪
强光聚焦手电筒、平行光线
放大镜
特点
二倍焦距分大小
一倍焦距分虚实
物像位
置关系
物像异侧
物像异侧
物像异侧
物像同侧
成像
作图
也可以结合下图记忆：
2、凸透镜成像动态规律：
（1）透镜位置不变，移动蜡烛、光屏：
①成实像时，物近像远像变大（或物远像近像变小）：蜡烛越靠近透镜，像变得离透镜越远，像变得越大；反之，蜡烛越远离透镜，像变得越靠近透镜越，像变得越小。
②成虚像时，物近像近像变小（或物远像远像变大）：蜡烛越靠近透镜，像越靠近透镜，像越小；反之，蜡烛越远离透镜，像越远离透镜，像越大。
（2）蜡烛和光屏不动，移动透镜：当移动后的物距等于原来像距时光屏上可以再次成清晰的像。
（3）透镜位置不变，将蜡烛与光屏互换位置：根据光路的可逆性可知，原来成倒立、缩小像时，互换位置后，成倒立、放大的像；原来成倒立、放大像时，互换位置后，成倒立、缩小的像。
3、在凸透镜与蜡烛之间加眼镜(或透镜)
（1）光屏上成清晰像时，在凸透镜与蜡烛之间加透镜(或眼镜)后，为使光屏上仍成清晰像时光屏或蜡烛移动方向判断：
①在凸透镜与蜡烛之间加远视眼镜(凸透镜):将光屏向靠近透镜方向移动或蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜前再加一个凸透镜时，会使光线提前会聚，像成在光屏前方）。
②在凸透镜与蜡烛之间加近视眼镜(凹透镜):将光屏向远离透镜方向移动或蜡烛向远离透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凹透镜对光线有发散作用，凸透镜前再加一个凹透镜时，会使光线延迟会聚，像成在光屏后方）。
（2）光屏上成清断像时，在凸透镜与蜡烛之间加透镜(或眼镜),根据使光屏上仍成清晰像时光屏或蜡烛的移动方向，判断透镜(或眼镜)的类型：
①在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜(透镜):光屏上的像由清晰交模糊了，将光屏向红后透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜远视眼镜即凸透镜；
②在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜（透镜）：光屏上的像由清晰变模糊了，让光屏远离透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是近视眼镜即凹透镜）。
4、换用更大或更小焦距的透镜（水透镜抽水或注水）
（1）光屏上成清晰像时，换用更大或更小焦距的透镜（水透镜抽水或注水），为再次在光屏上得到清晰的像时，光屏的移动及像的大小变化：
①换用焦距更大的透镜（水透镜抽水）：保持蜡烛和透镜不动，光屏远离透镜[或保持透镜和光屏不动，蜡烛远离透镜]，像变大（凸透镜的会聚能力变弱）。（换用后光屏上像变模糊，是模拟远视眼的形成原因）
②换用焦距更小的透镜（水透镜注水）：保持蜡烛和透镜不动，光屏靠近透镜[或保持透镜和光屏不动，蜡烛靠近透镜]，像变小（凸透镜的会聚能力变强）。（换用后光屏上像变模糊，是模拟近视眼的形成原因）
（2）光屏上成清晰像时，改变物距或像距，换用不同焦距的透镜（水透镜抽水或注水），可使光屏上再次成清晰的像，比较凸透镜焦距的变化情况（判断水透镜抽水或注水）：
①透镜和光屏不动，蜡烛靠近透镜（蜡烛和透镜不动，光屏向左移动）：换用更小焦距的透镜（焦距变小或水透镜注水）；
②透镜和光屏不动，蜡烛远离透镜（蜡烛和透镜不动，光屏向右移动）：换用更大焦距的透镜（焦距变大或水透镜抽水）。
5、 根据物距、像距判断焦距范围：
已知物距u和像距v，可以判断成性质，再把物距、像距值分别代入成放大像或缩小像的范围，联合求解，即可确定焦距范围。如下图，在光屛上呈现清晰的烛焰的像，那么：
（1）判断u=30cm，v=45cm，相对于已知物距和像距，可以判断此时在光屛上成倒立、放大的实像；
（2）根据成放大实像的条件，f
联合求解①②不等式组，可得焦距范围：15cm
1、实验装置：光具座的长度至少是凸透镜焦距的4倍、可以用发光二极管代替蜡烛（成像稳定且容易比较像与物的大小关系）
2、实验步骤：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整光屏和凸透镜的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是使像成在光屛的中央。
（2）将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的像为止；记录下蜡烛到凸透镜的距离、像的大小和倒正；
（3）将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像；
（4）继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的。
3、实验结论：
(1)当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩<小的实像；
(2)当u＝2f时，v＝2f，成倒立、等大的实像；
(3)当f＜u＜2f时，v＞2f，成倒立、放大的实像；
(4)当u＝f时，不成像；
(5)当u＜f时，成正立、放大的虚像。
4、交流与反思
（1）光屏上找不到像、像不完整、像没成在光屏中央的原因：①烛焰、凸透镜、光屏三者中心没有在同一高度；②物距小于或等于一倍焦距；③烛焰在焦点上；④物距太小，像距太大，超过了光具座的量程；
（2）无论成的是实像还是虚像，物体越靠近焦点，所成的像越大；
（3）用纸遮住凸透镜一部分(或凸透镜缺一小块)，光屏上仍会成完整的像，但像会变暗一些；
（4）蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动；为使像成在光屛中央，应将凸透镜向下移动或将光屛向上移动；
（5）凸透镜所成的像不仅上下颠倒，而且左右也颠倒。
一、中考题型分析
中考中，凸透镜成像规律及应用常常以选择题、填空题、实验题、作图题考查，以考查凸透镜成像规律为重点。大约在考试中占2—7分。
二、典例精析
★考点一：凸透镜成像规律及应用
◆典例一：（2020天津）（多选）小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图1所示；②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在如图2所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）．则（ ）
A．实验②中，烛焰在光屏上成放大的像
B．实验②中，像到透镜的距离一定大于15cm
C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大
D．若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于10cm
【答案】ABD
【解析】由实验①可知，透镜焦距为10cm，实验②中，物距为15cm，处满足1倍焦距和2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，此时成倒立放大的实像，像距大于2倍焦距，即大于20cm．增大蜡烛与透镜见的距离，所成实像会逐渐变小．直到物距恰好是2倍焦距时，物象等大，超过2倍焦距实像缩小．要是凸透镜成虚像，需要使物距小于焦距，即蜡烛与透镜距离小于10cm。
◆典例二：（2020镇江）当蜡烛､透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（ )
A．透镜甲的焦距为20cm B．透镜甲的焦距比乙的大
C．第二次所成的像是放大的 D．光屏移动的距离s<10cm
【答案】B
【解析】u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f =20cm时，所以f=10cm，即凸透镜的焦距是10cm，A错误；将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，说明更换为透镜乙后，成像更近，故透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，B正确；透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，因此更换为透镜乙后，物距大于2f，所成的像是缩小的，C错误；透镜甲的焦距为10cm，透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，若透镜乙的焦距为5cm以下，则像在5cm～10cm之间，则光屏移动的距离s>10cm，D错误。故选B。
★考点二：凸透镜成像实验
◆典例一：（2020烟台）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明利用如图所示的装置进行实验，他先调整烛焰中心、透镜中心及光屏中心位于同一高度上，然后将它们调节到图示位置时，光屏上得到清晰的像。
(1)此时像的特点是什么？（说明像的倒正、大小和虚实）______
(2)若保持透镜位置不动，把蜡烛移到零刻度处，则应向______（选填“左”或“右”）移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)若将蜡烛移到20cm刻度处透镜保持不动，移动光屏后再次得到清晰的像，则此时蜡烛经凸透镜成______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；
(4)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图中虚线圆圈部分行做是人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其______（选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为______（选填“近视眼”或“远视眼”），应该佩戴______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。
【答案】（1）倒立、缩小的实像 （2）左 变小 （3）缩小 （4）变薄 近视眼 凹透镜
【解析】（1）由图得，像距小于物距，所以此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像。
（2）凸透镜中成像满足“物远像近像变小”，若保持透镜位置不动，把蜡烛移到零刻度处，物体离凸透镜的距离变远，像离凸透镜的距离变近，像变小，所以应该向左移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像。
（3）由图得，该凸透镜的焦距满足40cm>2f，f<15cm<2f，所以7.5cm
◆典例二：（2019淮安）如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，已知凸透镜的焦距为10cm。
（1）为了便于观察实验现象，实验环境应该________（选填“较亮”或“较暗”）一些。
（2）组装并调整实验器材。使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ________上。
（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜40cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、 ________（选填“放大”、“等大”或 “缩小”）的实像。日常生活中________ （选 填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。
（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座 上移动光屏，________（选填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理 由是________。
【答案】（1）较暗 （2）主光轴 （3）缩小 照相机 （4）不能 像距大于主光轴的长度
【解析】（1）为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样成的蜡烛的像更加清晰；
（2）探究凸透镜成像的实验时，必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，且使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。
（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜40cm时，物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立缩小的实像；照相机就是利用这一原理工作的。
（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立缩小的实像，像距大于2f，在光具座上移动光屏，不能找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理由是像距大于主光轴的长度。
1、（2020·西宁）小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像（ ）
A．都是正立的
B．都是虚像
C．透镜在B处时墙上成的像较大
D．透镜在A处时墙上成的像较大
【答案】D
【解析】由题可知，透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，可知透镜在A、B两处时成的是实像。由图可知透镜在A处时，物距小于像距，此时墙壁上成的是倒立放大的实像，物距在一倍焦距与两倍焦距之间；由图可知透镜在B处时，物距大于像距，此时墙壁上成的是倒立缩小的实像，物距在两倍焦距之外，A、B、C错误，D正确。故选D。
2、（2020绵阳）如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距是10cm，蜡烛放在A处，位于C处的光屏（图中未画出）上得到了清晰的像；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处，移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系，正确的是（ ）
A．向右移动光屏，L屏＜L烛 B．向左移动光屏，L屏＜L烛
C．向左移动光屏，L屏＞L烛 D．向右移动光屏，L屏＞L烛
【答案】A
【解析】蜡烛放在A处时物距为u=50.00cm-23.00cm=27.00cm，满足当物距大于2倍焦距时，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，此时像距为10.00cm
A．此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同
B．若蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像
C．若蜡烛移至45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D．在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，将光屏左移可再次成清晰的像
【答案】B
【解析】 如图此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，所以此成像特点与照相机成像特点相同，A错误；若蜡烛移至20cm刻度线处，即物距继续增大，则像距应减小，像变得更小，所以移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像，B正确；如图此时光屏到凸透镜的距离为17cm，且像距位于一倍到二倍焦距之间，得f<17cm<2f,解得8.5cm
A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移
B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移
C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大
D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大
【答案】BD
【解析】先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，A错误，B正确；若只移动光屏重新得到清晰的像，由于物距变大，像距应变小，则像会变小，C错误；若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，D正确。故选BD。
5．（2020通辽）如图所示，请回答下列问题：
(1)如图甲所示，一束平行光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点。若用此凸透镜探究凸透镜成像规律，在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处，则应将光屏______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，再次在光屏成倒立、______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；
(2)在乙图的基础上，保持蜡烛、凸透镜位置不动，在蜡烛和凸透镜之间放置______（选填“远视镜"或“近视镜”），将光屏远离后，会再次在光屏成清晰的像；
(3)如果将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不动，移动光屏到合适位置，______（选填“能”或“不能"）在光屏成清晰的像。
【答案】（1）靠近 缩小 （2）近视镜 （3）不能
【解析】(1)由图甲知，实验所用的凸透镜的焦距f=10cm。而乙图中，蜡烛与透镜的距离小于二倍焦距大于一倍焦距，此时的像距大于物距，当蜡烛移到20cm刻度线处，此时的物距大于二倍焦距，比第一次的物距大，则像距比第一次的小，所以应将光屏靠近凸透镜，且所成的像是缩小倒立实像。
(2)若保持图乙的蜡烛和凸透镜的位置不变，想将光屏远离后能再次承接到清晰的像，须让光线先发散，故在蜡烛和凸透镜之间放置凹透镜，即近视镜。
(3)若将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不变，无论怎么移动光屏都得不到像，因为平面镜成的是虚像，光屏上无法承接。
6、（2020沈阳）安安和康康在老师指导下完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为f=10cm。他们把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(1)如图甲所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏应在______（选填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～100cm 0”）范围内移动；
(2)他们保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离，则会在光屏上看到烛焰______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）倒立的像；
(3)他们想模拟投影仪的成像原理，康康应在步骤(2)的基础上将蜡烛向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，同时调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像；
(4)他们保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，同时安安从透镜的右侧透过透镜现察烛焰的像，图乙是安安整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，判断地最先看到的像的编号是______（选填代表像编号的数字）；
(5)请在图丙中完成从烛焰发出的一束光通过透镜的光路______。
【答案】（1）60cm～70cm （2）等大 （3）靠近 （4）1 （5）见解析
【解析】(1)由图甲可知，物距为u=50cm-10cm=40cm>2f,此时要在光屏上成像，则像距应该满足f
(3)投影仪的成像原理是，当f2f时，成放大，倒立的实像，因此物距要减小，像距要增大，即蜡烛向靠近凸透镜的方向移动。
(4)保持凸透镜位置不变，移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，即物距原来处于2倍焦距以外，当它从2倍焦距以外向焦点处移动时，物距变小，像距变大，像变大，且成倒立的像，故最先看到的是编号1。
(5)图丙所示入射光线经过凸透镜的焦点从左边射进凸透镜，则折射光线平行于主光轴从右边射出来，如图所示
7、（2020南充）某学习小组“探究凸透镜成像的规律"，进行了如下操作：
(1)安装并调节烛焰透镜、光屏，使它们三者中心大致在________；
(2)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是___________cm；
(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________(选填"照相机”“投影仪“、“放大镜")就是利用这样的成像原理工作的；
(4)若将透镜的上半部分用不适明的纸板挡住，则光屏上________(选填"能”或“不能”)成完整的像；
(5)在图乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是________(选填“近视”或“远视")眼镜。
【答案】（1）同一高度 （2）5 （3）缩小 照相机 （4）能 （5）近视
【解析】(1)为了使凸透镜成像到光屏中央，安装器材时，调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在同一高度。
(2)凸透镜成像的规律中，当物距等于两倍焦距时，像距也等于两倍焦距，此时成倒立、等大的实像，结合甲图，当物距为10cm时，像距也为10cm，则焦距为5cm。
(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，物距在两倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小的实像，与这一工作原理相符的是照相机。
(4)凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，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下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同。
(5)物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，右移动光屏，光屏上的像变清晰，说明了物理老师的眼镜具有发散光的作用，因此是凹透镜，近视眼镜就是凹透镜。
8、（2020江西）探究凸透镜成像的规律。
（设计实验与进行实验）
(1)实验器材：刻度尺､凸透镜､光屏､三个底座､蜡烛及火柴；
(2)如下图所示，为保证像能成在光屏中央，将装有底座的蜡烛､凸透镜､光屏从左到右摆放在水平桌面上，调整位置，使它们排列在______上，再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；
(3)如下图所示，F为凸透镜的焦点，A′B′为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像，则物体AB在图中______区域，箭头方向竖直向______，其大小比像A′B′______。
【答案】（2）同一直线 （3）④ 上 大
【解析】(2)为了使像成在光屏的中央，需要将蜡烛､凸透镜､光屏排列在同一直线上。
(3)由图可知，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，物距应该是2倍焦距以外，所以物体AB在图中④区域，此时像是倒立、缩小的实像，像A′B′箭头方向竖直向下，物体AB箭头方向竖直向上，像是缩小的，所以物体AB比像A′B′大。
9、（2020大连）实验课上，同学们分组探究“物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实、正倒和大小”。某小组选用的实验器材有∶光具座、“F”形LED发光体、凸透镜（焦距为10cm）、光屏和刻度尺（量程为0～30cm）。
(1)第一次实验时，该小组调整好LED发光体、凸透镜和光屏的高度。如图甲所示。将发光体固定在光具座的零刻度线上，通过移动______来达到预设的物距。
(2)调整物距后。移动光屏承接到倒立的实像。该小组发现这个像的高度与发光体很接近，仪靠视觉很难比较该像与发光体的大小关系。为了能确定两者的大小关系。则接下来的实验操作是∶_____。在本次实验中。光屏上的像和凸透镜的位置如图乙所示。则像距v1=______cm。
(3)该小组继续进行实验。记录的实验数据如下表。
凸透镜的焦距f= 10cm
实验次数
物距u/cm
像的虚实
像的正倒
像的大小
像距v/ cm
1
19. 0
实像
倒立
放大
v1
2
16.0
实像
倒立
放大
26.9
3
13.0
实像
倒立
放大
43. 6
分析表中信息，可以得出的探究结论是∶__________。
(4)得出结论后。该小组与其他小组进行交流。他们发现其他小组选取了不同焦距的凸透镜进行实验，也得到了与自己相同的结论。这样使该探究结论更__________。
【答案】（1）LED发光体 （2）在光屏上画出一组等距的平行线，使相邻两线的距离等于LED发光体高度d 21.7 （3）当f2f （4）具有普遍性
【解析】(1) LED发光体到凸透镜的距离就是物距，通过在光具座上来回移动LED发光体，即可以调整物距。
(2)为了比较像与物的大小，接下来的操作是在光屏上画出一组等距的平行线，使相邻两线的距离等于LED发光体高度d；如图乙所示，像距为v1=40.7cm-19.0cm=21.7cm；
(3)表中的数据可知，物距介于f与2f（10cm～20cm）之间，都是成倒立放大的像，像距均大于2f，可得出结论：当f2f。
(4)运用不同的焦距的凸透镜进行实验能到相同的结论，使实验结论更具有普遍性。
10、（2019丹东）小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
(1)实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_____上，目的是使像成在光屏中心。
(2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像(像未画出)，该像为倒立、_____的实像。此时水透镜的焦距f的范围为_____。
(3)用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜_____(填“注水”或“抽水” )，使其焦距变_____(填“长”或“短” )，才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置_____(填“左侧”或“右侧” )的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴_____(填“凸“或“凹” )透镜矫正。
【答案】（1）同一高度 （2）缩小 10cm＜f＜20cm （3）注水 短 （4） 右侧 凹
【解析】(1)烛焰、水透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
(2)由图甲可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；此时物距u＝50cm，50cm＞2f，像距v＝20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；
专题1：凸透镜成像规律及应用
凸透镜成像规律及应用是初中物理中重难点之一，也是各省市中考必考考点之一。凸透镜考查较为难些，有时还以多选的形式出现，综合考查整章内容，具有较高的选拔功能。
一、凸透镜成像规律：
1、 凸透镜静态成像规律
物距(u)
u>2f
u=2f
f
u
f
v>2f
不成像
v>u
正倒
倒立
倒立
倒立
正立
大小
缩小
等大
放大
放大
虚实
实像
实像
实像
虚像
应用
照相机、摄像机
测焦距
幻灯机、电影机、投影仪
强光聚焦手电筒、平行光线
放大镜
特点
二倍焦距分大小
一倍焦距分虚实
物像位
置关系
物像异侧
物像异侧
物像异侧
物像同侧
成像
作图
也可以结合下图记忆：
2、凸透镜成像动态规律：
（1）透镜位置不变，移动蜡烛、光屏：
①成实像时，物近像远像变大（或物远像近像变小）：蜡烛越靠近透镜，像变得离透镜越远，像变得越大；反之，蜡烛越远离透镜，像变得越靠近透镜越，像变得越小。
②成虚像时，物近像近像变小（或物远像远像变大）：蜡烛越靠近透镜，像越靠近透镜，像越小；反之，蜡烛越远离透镜，像越远离透镜，像越大。
（2）蜡烛和光屏不动，移动透镜：当移动后的物距等于原来像距时光屏上可以再次成清晰的像。
（3）透镜位置不变，将蜡烛与光屏互换位置：根据光路的可逆性可知，原来成倒立、缩小像时，互换位置后，成倒立、放大的像；原来成倒立、放大像时，互换位置后，成倒立、缩小的像。
3、在凸透镜与蜡烛之间加眼镜(或透镜)
（1）光屏上成清晰像时，在凸透镜与蜡烛之间加透镜(或眼镜)后，为使光屏上仍成清晰像时光屏或蜡烛移动方向判断：
①在凸透镜与蜡烛之间加远视眼镜(凸透镜):将光屏向靠近透镜方向移动或蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜前再加一个凸透镜时，会使光线提前会聚，像成在光屏前方）。
②在凸透镜与蜡烛之间加近视眼镜(凹透镜):将光屏向远离透镜方向移动或蜡烛向远离透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凹透镜对光线有发散作用，凸透镜前再加一个凹透镜时，会使光线延迟会聚，像成在光屏后方）。
（2）光屏上成清断像时，在凸透镜与蜡烛之间加透镜(或眼镜),根据使光屏上仍成清晰像时光屏或蜡烛的移动方向，判断透镜(或眼镜)的类型：
①在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜(透镜):光屏上的像由清晰交模糊了，将光屏向红后透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜远视眼镜即凸透镜；
②在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜（透镜）：光屏上的像由清晰变模糊了，让光屏远离透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是近视眼镜即凹透镜）。
4、换用更大或更小焦距的透镜（水透镜抽水或注水）
（1）光屏上成清晰像时，换用更大或更小焦距的透镜（水透镜抽水或注水），为再次在光屏上得到清晰的像时，光屏的移动及像的大小变化：
①换用焦距更大的透镜（水透镜抽水）：保持蜡烛和透镜不动，光屏远离透镜[或保持透镜和光屏不动，蜡烛远离透镜]，像变大（凸透镜的会聚能力变弱）。（换用后光屏上像变模糊，是模拟远视眼的形成原因）
②换用焦距更小的透镜（水透镜注水）：保持蜡烛和透镜不动，光屏靠近透镜[或保持透镜和光屏不动，蜡烛靠近透镜]，像变小（凸透镜的会聚能力变强）。（换用后光屏上像变模糊，是模拟近视眼的形成原因）
（2）光屏上成清晰像时，改变物距或像距，换用不同焦距的透镜（水透镜抽水或注水），可使光屏上再次成清晰的像，比较凸透镜焦距的变化情况（判断水透镜抽水或注水）：
①透镜和光屏不动，蜡烛靠近透镜（蜡烛和透镜不动，光屏向左移动）：换用更小焦距的透镜（焦距变小或水透镜注水）；
②透镜和光屏不动，蜡烛远离透镜（蜡烛和透镜不动，光屏向右移动）：换用更大焦距的透镜（焦距变大或水透镜抽水）。
5、 根据物距、像距判断焦距范围：
已知物距u和像距v，可以判断成性质，再把物距、像距值分别代入成放大像或缩小像的范围，联合求解，即可确定焦距范围。如下图，在光屛上呈现清晰的烛焰的像，那么：
（1）判断u=30cm，v=45cm，相对于已知物距和像距，可以判断此时在光屛上成倒立、放大的实像；
（2）根据成放大实像的条件，f
联合求解①②不等式组，可得焦距范围：15cm
1、实验装置：光具座的长度至少是凸透镜焦距的4倍、可以用发光二极管代替蜡烛（成像稳定且容易比较像与物的大小关系）
2、实验步骤：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整光屏和凸透镜的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是使像成在光屛的中央。
（2）将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的像为止；记录下蜡烛到凸透镜的距离、像的大小和倒正；
（3）将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像；
（4）继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的。
3、实验结论：
(1)当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩<小的实像；
(2)当u＝2f时，v＝2f，成倒立、等大的实像；
(3)当f＜u＜2f时，v＞2f，成倒立、放大的实像；
(4)当u＝f时，不成像；
(5)当u＜f时，成正立、放大的虚像。
4、交流与反思
（1）光屏上找不到像、像不完整、像没成在光屏中央的原因：①烛焰、凸透镜、光屏三者中心没有在同一高度；②物距小于或等于一倍焦距；③烛焰在焦点上；④物距太小，像距太大，超过了光具座的量程；
（2）无论成的是实像还是虚像，物体越靠近焦点，所成的像越大；
（3）用纸遮住凸透镜一部分(或凸透镜缺一小块)，光屏上仍会成完整的像，但像会变暗一些；
（4）蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动；为使像成在光屛中央，应将凸透镜向下移动或将光屛向上移动；
（5）凸透镜所成的像不仅上下颠倒，而且左右也颠倒。
一、中考题型分析
中考中，凸透镜成像规律及应用常常以选择题、填空题、实验题、作图题考查，以考查凸透镜成像规律为重点。大约在考试中占2—7分。
二、典例精析
★考点一：凸透镜成像规律及应用
◆典例一：（2020天津）（多选）小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图1所示；②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在如图2所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）．则（ ）
A．实验②中，烛焰在光屏上成放大的像
B．实验②中，像到透镜的距离一定大于15cm
C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大
D．若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于10cm
【答案】ABD
【解析】由实验①可知，透镜焦距为10cm，实验②中，物距为15cm，处满足1倍焦距和2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，此时成倒立放大的实像，像距大于2倍焦距，即大于20cm．增大蜡烛与透镜见的距离，所成实像会逐渐变小．直到物距恰好是2倍焦距时，物象等大，超过2倍焦距实像缩小．要是凸透镜成虚像，需要使物距小于焦距，即蜡烛与透镜距离小于10cm。
◆典例二：（2020镇江）当蜡烛､透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（ )
A．透镜甲的焦距为20cm B．透镜甲的焦距比乙的大
C．第二次所成的像是放大的 D．光屏移动的距离s<10cm
【答案】B
【解析】u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f =20cm时，所以f=10cm，即凸透镜的焦距是10cm，A错误；将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，说明更换为透镜乙后，成像更近，故透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，B正确；透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，因此更换为透镜乙后，物距大于2f，所成的像是缩小的，C错误；透镜甲的焦距为10cm，透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，若透镜乙的焦距为5cm以下，则像在5cm～10cm之间，则光屏移动的距离s>10cm，D错误。故选B。
★考点二：凸透镜成像实验
◆典例一：（2020烟台）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明利用如图所示的装置进行实验，他先调整烛焰中心、透镜中心及光屏中心位于同一高度上，然后将它们调节到图示位置时，光屏上得到清晰的像。
(1)此时像的特点是什么？（说明像的倒正、大小和虚实）______
(2)若保持透镜位置不动，把蜡烛移到零刻度处，则应向______（选填“左”或“右”）移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)若将蜡烛移到20cm刻度处透镜保持不动，移动光屏后再次得到清晰的像，则此时蜡烛经凸透镜成______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；
(4)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图中虚线圆圈部分行做是人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其______（选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为______（选填“近视眼”或“远视眼”），应该佩戴______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。
【答案】（1）倒立、缩小的实像 （2）左 变小 （3）缩小 （4）变薄 近视眼 凹透镜
【解析】（1）由图得，像距小于物距，所以此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像。
（2）凸透镜中成像满足“物远像近像变小”，若保持透镜位置不动，把蜡烛移到零刻度处，物体离凸透镜的距离变远，像离凸透镜的距离变近，像变小，所以应该向左移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像。
（3）由图得，该凸透镜的焦距满足40cm>2f，f<15cm<2f，所以7.5cm
◆典例二：（2019淮安）如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，已知凸透镜的焦距为10cm。
（1）为了便于观察实验现象，实验环境应该________（选填“较亮”或“较暗”）一些。
（2）组装并调整实验器材。使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ________上。
（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜40cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、 ________（选填“放大”、“等大”或 “缩小”）的实像。日常生活中________ （选 填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。
（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座 上移动光屏，________（选填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理 由是________。
【答案】（1）较暗 （2）主光轴 （3）缩小 照相机 （4）不能 像距大于主光轴的长度
【解析】（1）为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样成的蜡烛的像更加清晰；
（2）探究凸透镜成像的实验时，必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，且使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。
（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜40cm时，物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立缩小的实像；照相机就是利用这一原理工作的。
（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立缩小的实像，像距大于2f，在光具座上移动光屏，不能找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理由是像距大于主光轴的长度。
1、（2020·西宁）小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像（ ）
A．都是正立的
B．都是虚像
C．透镜在B处时墙上成的像较大
D．透镜在A处时墙上成的像较大
【答案】D
【解析】由题可知，透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，可知透镜在A、B两处时成的是实像。由图可知透镜在A处时，物距小于像距，此时墙壁上成的是倒立放大的实像，物距在一倍焦距与两倍焦距之间；由图可知透镜在B处时，物距大于像距，此时墙壁上成的是倒立缩小的实像，物距在两倍焦距之外，A、B、C错误，D正确。故选D。
2、（2020绵阳）如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距是10cm，蜡烛放在A处，位于C处的光屏（图中未画出）上得到了清晰的像；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处，移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系，正确的是（ ）
A．向右移动光屏，L屏＜L烛 B．向左移动光屏，L屏＜L烛
C．向左移动光屏，L屏＞L烛 D．向右移动光屏，L屏＞L烛
【答案】A
【解析】蜡烛放在A处时物距为u=50.00cm-23.00cm=27.00cm，满足当物距大于2倍焦距时，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，此时像距为10.00cm
A．此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同
B．若蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像
C．若蜡烛移至45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D．在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，将光屏左移可再次成清晰的像
【答案】B
【解析】 如图此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，所以此成像特点与照相机成像特点相同，A错误；若蜡烛移至20cm刻度线处，即物距继续增大，则像距应减小，像变得更小，所以移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像，B正确；如图此时光屏到凸透镜的距离为17cm，且像距位于一倍到二倍焦距之间，得f<17cm<2f,解得8.5cm
A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移
B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移
C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大
D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大
【答案】BD
【解析】先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，A错误，B正确；若只移动光屏重新得到清晰的像，由于物距变大，像距应变小，则像会变小，C错误；若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，D正确。故选BD。
5．（2020通辽）如图所示，请回答下列问题：
(1)如图甲所示，一束平行光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点。若用此凸透镜探究凸透镜成像规律，在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处，则应将光屏______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，再次在光屏成倒立、______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；
(2)在乙图的基础上，保持蜡烛、凸透镜位置不动，在蜡烛和凸透镜之间放置______（选填“远视镜"或“近视镜”），将光屏远离后，会再次在光屏成清晰的像；
(3)如果将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不动，移动光屏到合适位置，______（选填“能”或“不能"）在光屏成清晰的像。
【答案】（1）靠近 缩小 （2）近视镜 （3）不能
【解析】(1)由图甲知，实验所用的凸透镜的焦距f=10cm。而乙图中，蜡烛与透镜的距离小于二倍焦距大于一倍焦距，此时的像距大于物距，当蜡烛移到20cm刻度线处，此时的物距大于二倍焦距，比第一次的物距大，则像距比第一次的小，所以应将光屏靠近凸透镜，且所成的像是缩小倒立实像。
(2)若保持图乙的蜡烛和凸透镜的位置不变，想将光屏远离后能再次承接到清晰的像，须让光线先发散，故在蜡烛和凸透镜之间放置凹透镜，即近视镜。
(3)若将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不变，无论怎么移动光屏都得不到像，因为平面镜成的是虚像，光屏上无法承接。
6、（2020沈阳）安安和康康在老师指导下完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为f=10cm。他们把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(1)如图甲所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏应在______（选填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～100cm 0”）范围内移动；
(2)他们保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离，则会在光屏上看到烛焰______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）倒立的像；
(3)他们想模拟投影仪的成像原理，康康应在步骤(2)的基础上将蜡烛向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，同时调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像；
(4)他们保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，同时安安从透镜的右侧透过透镜现察烛焰的像，图乙是安安整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，判断地最先看到的像的编号是______（选填代表像编号的数字）；
(5)请在图丙中完成从烛焰发出的一束光通过透镜的光路______。
【答案】（1）60cm～70cm （2）等大 （3）靠近 （4）1 （5）见解析
【解析】(1)由图甲可知，物距为u=50cm-10cm=40cm>2f,此时要在光屏上成像，则像距应该满足f
(3)投影仪的成像原理是，当f
(4)保持凸透镜位置不变，移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，即物距原来处于2倍焦距以外，当它从2倍焦距以外向焦点处移动时，物距变小，像距变大，像变大，且成倒立的像，故最先看到的是编号1。
(5)图丙所示入射光线经过凸透镜的焦点从左边射进凸透镜，则折射光线平行于主光轴从右边射出来，如图所示
7、（2020南充）某学习小组“探究凸透镜成像的规律"，进行了如下操作：
(1)安装并调节烛焰透镜、光屏，使它们三者中心大致在________；
(2)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是___________cm；
(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________(选填"照相机”“投影仪“、“放大镜")就是利用这样的成像原理工作的；
(4)若将透镜的上半部分用不适明的纸板挡住，则光屏上________(选填"能”或“不能”)成完整的像；
(5)在图乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是________(选填“近视”或“远视")眼镜。
【答案】（1）同一高度 （2）5 （3）缩小 照相机 （4）能 （5）近视
【解析】(1)为了使凸透镜成像到光屏中央，安装器材时，调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在同一高度。
(2)凸透镜成像的规律中，当物距等于两倍焦距时，像距也等于两倍焦距，此时成倒立、等大的实像，结合甲图，当物距为10cm时，像距也为10cm，则焦距为5cm。
(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，物距在两倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小的实像，与这一工作原理相符的是照相机。
(4)凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，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下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同。
(5)物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，右移动光屏，光屏上的像变清晰，说明了物理老师的眼镜具有发散光的作用，因此是凹透镜，近视眼镜就是凹透镜。
8、（2020江西）探究凸透镜成像的规律。
（设计实验与进行实验）
(1)实验器材：刻度尺､凸透镜､光屏､三个底座､蜡烛及火柴；
(2)如下图所示，为保证像能成在光屏中央，将装有底座的蜡烛､凸透镜､光屏从左到右摆放在水平桌面上，调整位置，使它们排列在______上，再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；
(3)如下图所示，F为凸透镜的焦点，A′B′为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像，则物体AB在图中______区域，箭头方向竖直向______，其大小比像A′B′______。
【答案】（2）同一直线 （3）④ 上 大
【解析】(2)为了使像成在光屏的中央，需要将蜡烛､凸透镜､光屏排列在同一直线上。
(3)由图可知，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，物距应该是2倍焦距以外，所以物体AB在图中④区域，此时像是倒立、缩小的实像，像A′B′箭头方向竖直向下，物体AB箭头方向竖直向上，像是缩小的，所以物体AB比像A′B′大。
9、（2020大连）实验课上，同学们分组探究“物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实、正倒和大小”。某小组选用的实验器材有∶光具座、“F”形LED发光体、凸透镜（焦距为10cm）、光屏和刻度尺（量程为0～30cm）。
(1)第一次实验时，该小组调整好LED发光体、凸透镜和光屏的高度。如图甲所示。将发光体固定在光具座的零刻度线上，通过移动______来达到预设的物距。
(2)调整物距后。移动光屏承接到倒立的实像。该小组发现这个像的高度与发光体很接近，仪靠视觉很难比较该像与发光体的大小关系。为了能确定两者的大小关系。则接下来的实验操作是∶_____。在本次实验中。光屏上的像和凸透镜的位置如图乙所示。则像距v1=______cm。
(3)该小组继续进行实验。记录的实验数据如下表。
凸透镜的焦距f= 10cm
实验次数
物距u/cm
像的虚实
像的正倒
像的大小
像距v/ cm
1
19. 0
实像
倒立
放大
v1
2
16.0
实像
倒立
放大
26.9
3
13.0
实像
倒立
放大
43. 6
分析表中信息，可以得出的探究结论是∶__________。
(4)得出结论后。该小组与其他小组进行交流。他们发现其他小组选取了不同焦距的凸透镜进行实验，也得到了与自己相同的结论。这样使该探究结论更__________。
【答案】（1）LED发光体 （2）在光屏上画出一组等距的平行线，使相邻两线的距离等于LED发光体高度d 21.7 （3）当f
【解析】(1) LED发光体到凸透镜的距离就是物距，通过在光具座上来回移动LED发光体，即可以调整物距。
(2)为了比较像与物的大小，接下来的操作是在光屏上画出一组等距的平行线，使相邻两线的距离等于LED发光体高度d；如图乙所示，像距为v1=40.7cm-19.0cm=21.7cm；
(3)表中的数据可知，物距介于f与2f（10cm～20cm）之间，都是成倒立放大的像，像距均大于2f，可得出结论：当f
(4)运用不同的焦距的凸透镜进行实验能到相同的结论，使实验结论更具有普遍性。
10、（2019丹东）小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
(1)实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_____上，目的是使像成在光屏中心。
(2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像(像未画出)，该像为倒立、_____的实像。此时水透镜的焦距f的范围为_____。
(3)用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜_____(填“注水”或“抽水” )，使其焦距变_____(填“长”或“短” )，才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置_____(填“左侧”或“右侧” )的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴_____(填“凸“或“凹” )透镜矫正。
【答案】（1）同一高度 （2）缩小 10cm＜f＜20cm （3）注水 短 （4） 右侧 凹
【解析】(1)烛焰、水透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
(2)由图甲可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；此时物距u＝50cm，50cm＞2f，像距v＝20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；
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