人教版八年级物理上册举一反三系列 专题5.3凸透镜成像的规律【四大题型】(原卷版+解析）

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专题5.3 凸透镜成像的规律【四大题型】【人教版】TOC \o "1-3" \t "正文,1" \h HYPERLINK \l "_Toc1161" 【题型1 凸透镜成像的规律】  HYPERLINK \l "_Toc25206" 【题型2 凸透镜成像的规律操作应用】  HYPERLINK \l "_Toc9103" 【题型3 实验探究凸透镜成像的规律】  HYPERLINK \l "_Toc9103" 【题型4 像距与物距的关系】 HYPERLINK \l "_Toc1161"    【知识点1 凸透镜成像的规律】【题型1 凸透镜成像的规律】【例1】（2022·江苏镇江·中考真题）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　）A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左【变式1-1】（2022·山东威海·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是（　　）A．凸透镜的焦距为B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，为得到清晰的像光屏应向右移动【变式1-2】（2022·湖北鄂州·中考真题）实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（　　）A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜B．该透镜的焦距是30cmC．此时成的是倒立、等大的实像D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像【变式1-3】（2022·山东枣庄·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（　　）A．凸透镜的焦距是20cmB．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像【知识点2 凸透镜成像的规律操作应用】一、重点把握三线两点：二、三线1、平行于主光轴的入射光线2、过光心的入射光线3、过交点的入射光线。三、两点：一倍焦距点、二倍焦距点判断像的位置和大小时，可以主要判断过光心的光线如何变化，比如物体远离凸透镜时，过光心的光线相当于以圆心为轴，逆时针旋转，此时两条特殊光线的交点必然靠近透镜，且像会变小。总结起来，规律可以记为：四、一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近像远像变大，实像都是倒立的。2、【题型 凸透镜成像的规律操作应用】【例2】（2022·四川巴中·中考真题）在探究凸透镜成像规律的实验中，小聪用凸透镜先看到了某物体正立放大的像，则此像为___________像（选填“实”或“虚”）；若他想看到这个物体倒立放大的像，应将此凸透镜与物体的距离___________（选填“增大”“不变”或“减小”）。【变式2-1】（2022·山东威海·中考真题）如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有___________；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离___________。【变式2-2】（2022·山东烟台·中考真题）为了防控新型冠状病毒疫情，学校门口安装了测温摄像仪，当同学们经过它时，会自动利用______（选填“紫外线”或“红外线”）检测人体温度是否正常。测温摄像仪的成像原理与我们生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，当人靠近镜头时，所成像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【变式2-3】（2022·江苏徐州·中考真题）在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较______________的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要______________移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰______________。3、【题型3 实验探究凸透镜成像的规律】【例3】（2022·山东滨州·中考真题）小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。A．飞虫的像　　B．飞虫的影子　　C．仍是烛焰的像【变式3-1】（2022·辽宁丹东·中考真题）如图所示，是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，已知使用的凸透镜的焦距为10cm。（1）实验时，要将___________（选填“蜡烛”或“烛焰”）、凸透镜、光屏三者的中心调到同一___________；（2）如图所示，光屏上承接到清晰的实像，像距为___________cm，___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个成像原理制成的；（3）保持透镜位置不动，将蜡烛向右移动10cm，光屏移动到___________cm的刻度线处，光屏上再次得到清晰的像；（4）实验中，由于蜡烛变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的___________选填（“上半部”或“下半部”）。【变式3-2】（2022·甘肃金昌·中考真题）小明做“探究凸透镜成像规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度。（1）他调节蜡烛和凸透镜的位置，如图甲所示，在光屏上得到了清晰的等大的像，像应该是 ___________（选填“倒立”、“正立”）的；（2）蜡烛和凸透镜的位置如图乙所示，将光屏向 ___________（选填“左”或“右”）移动到合适位置，就能在光屏上得到一个清晰的倒立 ___________的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），生活中的 ___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理制成的；（3）根据以上实验数据，判断下列说法正确的是 ___________。A．由图甲可知透镜焦距为20cmB．在图甲中，若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上仍有完整的像C．在图乙中，移动光屏成清晰像后，若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上不能得到清晰的像D．若将蜡烛放在光具座上40cm~50cm之间，调整光屏位置，就能在屏上得到正立放大的像【变式3-3】（2022·辽宁营口·中考真题）小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。（1）实验在___________（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动前的像相比会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰___________（选填“正立”或“倒立”）的像；（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向___________（选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的___________（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。4、【题型4 像距与物距的关系】【例4】（2022·内蒙古赤峰·中考真题）让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B，情况如图甲所示，则A与B中对光的会聚作用较强的是________ 。如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，还想在光屏上看到清晰的像，应该向_______移动光屏。【变式4-1】（2022·湖南永州·中考真题）2021年12月9日，中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成，航天员叶光富进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下，水滴收缩成一个接近完美球体的水球，这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置，可以看到一个倒立、___________（选填“放大”或“缩小”）的 ___________（选填“实像”或“虚像”）。【变式4-2】（2022·广东·中考真题）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰___________立的实像。利用这一成像规律可制成___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），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应___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。【变式4-3】（2022·云南·中考真题）某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、___________的实像（选填“放大”或“缩小”），该成像特点是___________的成像原理（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。专题5.3 凸透镜成像的规律【四大题型】【人教版】TOC \o "1-3" \t "正文,1" \h HYPERLINK \l "_Toc1161" 【题型1 凸透镜成像的规律】  HYPERLINK \l "_Toc25206" 【题型2 凸透镜成像的规律操作应用】  HYPERLINK \l "_Toc9103" 【题型3 实验探究凸透镜成像的规律】  HYPERLINK \l "_Toc9103" 【题型4 像距与物距的关系】 HYPERLINK \l "_Toc1161"    【知识点1 凸透镜成像的规律】【题型1 凸透镜成像的规律】【例1】（2022·江苏镇江·中考真题）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　）A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左【答案】B【详解】ACD．由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物距变大，像距变小，像变小可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动；由于甲处的像成在光屏上，因此甲处只能成实像，故ACD不符合题意；B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙处成放大的实像；若物距大于2倍焦距，成缩小的实像；若物距等于2倍焦距，成等大的实像，故B符合题意。故选B。【变式1-1】（2022·山东威海·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是（　　）A．凸透镜的焦距为B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，为得到清晰的像光屏应向右移动【答案】B【详解】A．如图，凸透镜成倒立、等大的实像，像距等于物距等于二倍焦距解得故A错误；B．由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故B正确；C．若遮挡凸透镜的一部分，烛焰的光线会从凸透镜的其他位置透过，在光屏上会聚，光屏上仍能得到完整的像，像比原来变暗，故C错误；D．在蜡烛和凸透镜之间放一个远视镜，远视镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前会聚，为得到清晰的像需要将光屏靠近凸透镜，即左移，故D错误。故选B。【变式1-2】（2022·湖北鄂州·中考真题）实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（　　）A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜B．该透镜的焦距是30cmC．此时成的是倒立、等大的实像D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像【答案】C【详解】A．实验中的透镜是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，所以不是同种透镜，故A错误；BC．由图可知，此时的物距为：40cm-10cm=30cm，像距为：70cm-40cm=30cm，成的是倒立、等大的实像，则u=2f，故f=15cm，故B错误，C正确；D．凸透镜成实像时，具有物远像近像变小，将蜡烛向左移，光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像，故D错误。故选C。【变式1-3】（2022·山东枣庄·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（　　）A．凸透镜的焦距是20cmB．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像【答案】B【详解】A．当物距等于二倍焦距时，凸透镜成等大像时，由图可知u=20cm=2f解得f=10cm，故A错误；B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，此时物距40cm，大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，移动光屏，能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像，故B正确；C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，此时物距为18cm，等于一倍焦距而小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，移动光屏，能在光屏上得到清晰的倒立的放大的实像，这与投影仪的成像原理相同，故C错误；D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，此时物距为5cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成的是虚像，不能在光屏上不成像，故D错误。故选B。【知识点2 凸透镜成像的规律操作应用】一、重点把握三线两点：二、三线1、平行于主光轴的入射光线2、过光心的入射光线3、过交点的入射光线。三、两点：一倍焦距点、二倍焦距点判断像的位置和大小时，可以主要判断过光心的光线如何变化，比如物体远离凸透镜时，过光心的光线相当于以圆心为轴，逆时针旋转，此时两条特殊光线的交点必然靠近透镜，且像会变小。总结起来，规律可以记为：四、一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近像远像变大，实像都是倒立的。2、【题型 凸透镜成像的规律操作应用】【例2】（2022·四川巴中·中考真题）在探究凸透镜成像规律的实验中，小聪用凸透镜先看到了某物体正立放大的像，则此像为___________像（选填“实”或“虚”）；若他想看到这个物体倒立放大的像，应将此凸透镜与物体的距离___________（选填“增大”“不变”或“减小”）。【答案】     虚     增大【详解】[1]当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，是放大镜的工作原理。[2]当物体到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，成的是倒立、放大的实像，所以若他想看到这个物体倒立放大的像，应将此凸透镜与物体的距离增大。【变式2-1】（2022·山东威海·中考真题）如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有___________；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离___________。【答案】     照相机     减小【详解】[1]水滴状的鱼肝油胶囊相当于一个凸透镜，透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，说明数字“9”通过胶囊成倒立缩小的实像，即积木放在了胶囊的二倍焦距以外，像成在一倍焦距与二倍焦距之间，与该成像原理相同的光学仪器有照相机。[2]若想让“6”变大一些，即像变大一些，则像距必须变大，根据物距变小像距变大，可将积木与胶囊的距离减小。【变式2-2】（2022·山东烟台·中考真题）为了防控新型冠状病毒疫情，学校门口安装了测温摄像仪，当同学们经过它时，会自动利用______（选填“紫外线”或“红外线”）检测人体温度是否正常。测温摄像仪的成像原理与我们生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，当人靠近镜头时，所成像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】     红外线     照相机     变大【详解】[1]当有人靠近测温系统时，人体会辐射红外线，该系统通过对人体自身辐射的红外线的测量，便能准确地测定其表面温度。[2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，与照相机成像原理相同，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的。[3]凸透镜成实像时，物近像远像变大，故选填变大。【变式2-3】（2022·江苏徐州·中考真题）在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较______________的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要______________移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰______________。【答案】     暗     左右小范围     大【详解】[1]实验时为了使实验效果更明显，最好在光线较暗的环境中进行，便于观察成像。[2]为了判断光屏上的像是否最清晰，需要将光屏左右小范围内移动，以改变光屏到凸透镜的距离，进行观察像是否变模糊。[3]图示位置，物距小于像距，根据凸透镜成像特点可知，此时成倒立、放大的实像，所以像的大小比烛焰大。3、【题型3 实验探究凸透镜成像的规律】【例3】（2022·山东滨州·中考真题）小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。A．飞虫的像　　B．飞虫的影子　　C．仍是烛焰的像【答案】     10.0     光屏正中央     放大     投影仪     左     C【详解】（1）[1]平行主光轴的光线会聚于一个很小、很亮的光斑，这个光班称为焦点，焦点到光心的距离是焦距，故焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm（2）[2]点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，烛焰的中心发出的光线经过凸透镜的光心传播方向不变，故当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，像成在光屏的正中央。（3）[3][4]当蜡烛距凸透镜15cm时，物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的是倒立的放大的实像，投影仪就是利用这一原理制成的。[5]远视眼是晶状体太薄，折光能力变弱，需要佩戴凸透镜，故远视镜片是凸透镜，当在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，对光线有会聚作用，故需要将光屏向左移动。（4）[6] A．飞虫在1倍焦距以内，成的是虚像，无法用光屏承接，故A不符合题意；B．影子是光照射不到的地方形成区域，而凸透镜成像原理是烛焰发出光线经过凸透镜折射后形成的像，经光屏反射后进入人眼，人就可以看到像，光屏上比较亮，不会形成影子，故B不符合题意；C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍是烛焰的像，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗。故C符合题意。故选C。【变式3-1】（2022·辽宁丹东·中考真题）如图所示，是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，已知使用的凸透镜的焦距为10cm。（1）实验时，要将___________（选填“蜡烛”或“烛焰”）、凸透镜、光屏三者的中心调到同一___________；（2）如图所示，光屏上承接到清晰的实像，像距为___________cm，___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个成像原理制成的；（3）保持透镜位置不动，将蜡烛向右移动10cm，光屏移动到___________cm的刻度线处，光屏上再次得到清晰的像；（4）实验中，由于蜡烛变短，烛焰在光屏上的像位于光屏的___________选填（“上半部”或“下半部”）。【答案】     烛焰     高度     15.0     照相机     80.0     上半部【详解】（1）[1][2]在实验中，为了使像能成在光屏的中心，便于观察，所以应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，根据光通过光心的方向不变，此时像成在光屏的中央。（2）[3]由图丙可知，光具座上的刻度分度值为1cm，光屏所在的位置为75.0cm，凸透镜所在的位置为60.0cm，所以像距为75.0cm-60.0cm=15.0cm[4]此时物距为30.0cm，大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用这个成像原理制成的。[5]将蜡烛向右移动10cm，移至40cm刻度线处，此时物距为物体在二倍焦距时，成倒立等大的实像，此时物距和像距相等，因此像距为即光屏需要移到80.0cm的刻度线处。（4）[6]凸透镜成实像是倒立的，蜡烛燃烧变短时，烛焰向下移动，根据光通过光心的方向不变，那么光屏上的像要向上移动，烛焰在光屏上的像位于光屏的上半部。【变式3-2】（2022·甘肃金昌·中考真题）小明做“探究凸透镜成像规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度。（1）他调节蜡烛和凸透镜的位置，如图甲所示，在光屏上得到了清晰的等大的像，像应该是 ___________（选填“倒立”、“正立”）的；（2）蜡烛和凸透镜的位置如图乙所示，将光屏向 ___________（选填“左”或“右”）移动到合适位置，就能在光屏上得到一个清晰的倒立 ___________的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），生活中的 ___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理制成的；（3）根据以上实验数据，判断下列说法正确的是 ___________。A．由图甲可知透镜焦距为20cmB．在图甲中，若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上仍有完整的像C．在图乙中，移动光屏成清晰像后，若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上不能得到清晰的像D．若将蜡烛放在光具座上40cm~50cm之间，调整光屏位置，就能在屏上得到正立放大的像【答案】     倒立     左     缩小     照相机     B【详解】（1）[1]由图甲可知，此时物距与像距相等，由于能够成清晰的像，所以此时物体一定在2倍焦距上，像一定也在另一侧的2倍焦距上，根据凸透镜成像原理特点可知，此时成一个倒立、等大的实像。（2）[2][3][4]凸透镜成实像时，物远像近，由图可知，相对于甲图来说，蜡烛向左移动，所以若想要得到一个清晰的像，则需要将光屏向左移动，此时物距大于像距，根据凸透镜成像原理特点可知，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的。（3）[5]A．由图甲可知，此时物距与像距相等，由于能够成清晰的像，所以此时物体一定在2倍焦距上，像一定也在另一侧的2倍焦距上，根据光具座的读数可得，2倍焦距是20cm，所以焦距是10cm，故A错误；B．挡住透镜的上半部分，但透镜的下半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的，不过由于折射光线变少，所以像的亮度会变暗，故B正确；C．凸透镜成实像时，透镜不动，若将蜡烛和光屏位置对调，因为折射现象中光路可逆，所以光屏上能得到清晰的像，故C错误；D．若将蜡烛放在光具座上40cm~50cm之间，此时物距小于焦距，根据凸透镜成像特点可知，此时成一个正立、放大的虚像，而光屏无法承接虚像，所以无论怎么调整光屏的位置，在光屏上都得不到烛焰清晰的像，故D错误。故选B。【变式3-3】（2022·辽宁营口·中考真题）小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。（1）实验在___________（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动前的像相比会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰___________（选填“正立”或“倒立”）的像；（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向___________（选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的___________（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。【答案】     较暗     缩小     照相机     变小     正立     右     近视【详解】（1）[1]实验应在较暗环境下进行，这样可以使光路更加清晰，使实验现象更明显。（2）[2][3]由甲图可知，物距为30cm大于二倍焦距（20cm），根据凸透镜成像规律可知，光屏上会出现清晰的倒立、缩小的烛焰的实像，生活中照相机就是根据该原理制成的。[4] 保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，根据“物远像近像变小”的规律可知，与移动前的像相比会变小。（3）[5] 保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，此时物距为7cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像，所以在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的像。（4）[6][7]将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，此时物距等于六倍的焦距，相当于物体离凸透镜的距离变远，所以应将蜡烛向右移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，像会提前会聚，所以要使光屏上会重新出现烛焰清晰的像，应在蜡烛和透镜之间放置一个具有发散作用的凹透镜，而近视镜片是凹透镜制成的，所以应在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片。4、【题型4 像距与物距的关系】【例4】（2022·内蒙古赤峰·中考真题）让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B，情况如图甲所示，则A与B中对光的会聚作用较强的是________ 。如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，还想在光屏上看到清晰的像，应该向_______移动光屏。【答案】     B     左【详解】[1]如图甲所示，一束平行于主光轴光经过透镜后会聚一点，该点就是焦点，焦点到光心的距离是焦距，焦距越小，说明会聚作用越强，故B对光的会聚作用较强。[2]如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，因为凸透镜B对光的会聚作用更强，所以光线会提前会聚，即成像在光屏左侧，所以应该向左移动光屏才能在光屏上看到清晰的像。【变式4-1】（2022·湖南永州·中考真题）2021年12月9日，中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成，航天员叶光富进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下，水滴收缩成一个接近完美球体的水球，这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置，可以看到一个倒立、___________（选填“放大”或“缩小”）的 ___________（选填“实像”或“虚像”）。【答案】     缩小     实【详解】[1][2]根据凸透镜的成像规律可知，物体到透镜的距离大于二倍焦距，则成的像是一个倒立、缩小的实像。【变式4-2】（2022·广东·中考真题）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰___________立的实像。利用这一成像规律可制成___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），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应___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】     倒     照相机     不变【详解】[1][2]由图可知，物距大于像距，即电子蜡烛位于凸透镜的二倍焦距之外，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机的成像原理与之相同。[3]凸透镜成像性质是由物距所决定的，实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，仅更换焦距相同、尺寸更大的凸透镜，相当于物距大小不变，此时光屏上所成像的大小不变。【变式4-3】（2022·云南·中考真题）某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、___________的实像（选填“放大”或“缩小”），该成像特点是___________的成像原理（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。【答案】     缩小     照相机【详解】[1][2]如图所示，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，物距，像距，可知物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时，此时成倒立、缩小的实像，该成像特点是照相机的原理。