基础考点05 凸透镜成像及其应用(解析版)

基础考点05—凸透镜成像及其应用

★常考点一：凸透镜和凹透镜

常考点二：凸透镜成像规律

★常考点三：凸透镜的三种应用

★常考点四：眼睛和视力矫正

★常考点四：显微镜和望远镜

常考点一：凸透镜和凹透镜

镜后与原来的传播方向相比是相互“靠近”还是“远离”了．

【易错警示】凸透镜对光有会聚作用，并不代表通过凸透镜折射的光线都会相交，只要通过凸透镜折射后光线靠近了即为会聚；反之凹透镜对光有发散作用，并不代表光线经凹透镜折射后一定不能相交，折射后考点归纳

远离了即为发散。

常考点二：凸透镜成像规律

1．探究凸透镜成像规律

(1)凸透镜成放大、等大、缩小像的条件及其应用

凸透镜即可成实像又可成虚像，它的四种成像情况是：

①物距即U＞2f(即物体到透镜的距离大于2倍焦距时)此时像距(设为V)f＜V＜2f时(此种情况下U＞V)在光屏上能呈现清晣的倒立的缩小的实像；对应的应用是：照相机。

②当U=2f且当V=2f(此时U=V)物体能呈现“倒立”的等大的实像；无应用。

③当f＜U＜2f，且V＞2f(此种情况下U＜V此时物体能呈现倒立放大的实像；对应的应用是：投影仪。

④当U＜f时无论如何移动光屏，光屏上均不能成像，但此时透过透镜可看到一个倒立的放大的虚像，(此种情况下V＞U)；对应的应用是：放大镜。

(2)物体在一倍焦距内时，物体向焦点（选填“焦点”或“凸透镜”)移动时，凸透镜所成的像不断变大，像到凸透镜的距离也随着不断变大．比如用放大镜观察物体时，为了使看到的像大一些，就应该将放大镜适当远离物体．

(3)凸透镜成倒立的实像时，物体与像不仅上下颠倒，左右也发生了颠倒．

(4)用不透明的物体遮住透镜的一部分或用一块破损的凸透镜，物体仍然能成完整的像，但像的亮度会有所变暗．

2．凸透镜成像实验中的两个注意点

(1)三心同高．为了使烛焰的像成在光屏的中央，凸透镜、烛焰、光屏的中心必须在同一高度．

(2)观察虚像．观察物体所成的虚像时，不是直接观察像的位置，而是透过凸透镜观察烛焰，只有这样才能看到烛焰的虚像．

【帮你归纳】

1：凸透镜成像特点巧记：一倍分虚实，内虚外实：一倍焦距处是实像、虚像的分界点，物体在一倍焦距以内，成的像是虚像；在一倍焦距以外，成的像是实像.2. 二倍分大小，远小近大：二倍焦距处是放大、缩小的实像的分界点，物体在二倍焦距之内，成的是放大的实像；在二倍焦距之外成的是缩小的实像.3. 物近像远，近焦则大：物体靠近焦点成的像变大，像距也变大；物体远离焦点成的像变小，像距也变小．2：在凸透镜成像实验中应注意的几上问题：

A：若实验时发现光屏上不能呈现像则可能的原因是①透镜中心，蜡焰的中心和光屏的中心三者没有大致在同一个高度②把“蜡焰”移到焦点或焦点之内了

B：在做凸透镜成像实验时若用一块黑布遮住凸透镜的一小块或不小心碰掉一小块，则通过凸透镜折射后所成的像依然完整只是不太清晣(原因是折射的光线少了。

C：在做凸透镜成像实验时若发现：蜡焰的像呈在光屏的下半部分应适当将“蜡焰”下移或将光屏适当下移，还可以将透镜适当上移；若像呈在光屏的上半部分上述调节反之。

D：凸透镜成实像的前提条件是U＞f,成虚像的条件是U＜f。凸透镜所成的实像一定是倒立的即可以是放大的也可以是缩小的还可以是等大的，所成的虚像一定是正立的且是放大的。

F：当凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小(物体和像的最小距离是4f)，即成实像时物体离透镜越近所成的像越大，相反当成虚像时“物近像近”像变小，“物远像远像”变大。且应注意成虚像时必须透过透镜才可以看到正立的放大的虚像(不能看见原物体)，

H:在实验求程中如果蜡烛变短，则光屏上的像将会上移，此时可以将光屏上移才可以使仍可呈现在光屏的中央；在实验中如果像呈现在光屏的上部可以将光屏适当上移，或者将蜡焰适当上移，还可以将凸透镜适当上移。

3：在实验过程中如果在蜡焰和凸透镜中间再放上一个近视镜，则由于近视镜相当于一个凹透镜会将光线发散所以光屏必须适当后移才可以使光屏上的像依然清晰，如果放上一个远视镜则光屏应适当靠近凸透镜像才清晰。

例1：（2020·河北）在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是（）

A. 凸透镜的焦距是20cm

B. 将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，该成像规律应用在照相机上

C. 在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像，该镜片对光起发散作用

D. 用f＝15cm的凸透镜替换图中透镜，只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像

【答案】D

【解析】A．由图可知，物距等于像距，则光屏上得到一个清晰等大的实像，则有

解得A不符合题意；B．将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，物体处于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用该原理制成的，B不符合题意；

C．贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，说明透镜对光线有会聚作用，在光屏上成清晰缩小的像，C不符合题意；D．用f＝15cm的凸透镜替换图中透镜，u＝20cm，则f＜u＜2f，此时成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距，向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像，D符合题意。故答案为：D。

例2：（2019河北中考试题）如图所示，小明将凸透镜（f＝10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是（）

A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小

B．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像

C．将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像

D．当光屏上成清晰像时在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像

【答案】A、B、C

【解析】A、根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；

B、发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。故B正确；

C、当蜡烛放在10cm处，物距u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f，成倒立缩小的实像，故C正确；

D、若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。故选：ABC。

【点评】此题考查了学生对凸透镜成像规律的应用，不仅要掌握成像特点与物距、像距的关系，同时要自己做出规律性的总结，如物距变化和像距变化的大小关系。

例3：（2018河北中考）.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图6所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是

A：照相机应用了这一成像规律

B：蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移

C：蜡烛不动,将透镜移至35cm处,移动光屏可能得到倒立的清晰像

D：更换一个焦距小的凸透镜,只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像

【答案】D

【解析】题图中蜡烛到凸透镜的距离小于光屏到凸透镜的距离，成的是倒立、放大的实像，与照相机的成像原理不同，A错误；蜡烛燃烧一段时间，长度变短，根据过凸透镜光心的光线传播方向不改变，可知蜡焰在光屏上成的像会向上移动，B选项是错误的；根据各元件位置可知，蜡烛到凸透镜的距离U1=30cm＜2f，像到凸透镜的距离V1=45cm＞2f，得15cm＜f＜22.5cm，当蜡烛不动，透镜移至35cm处时，蜡烛到凸透镜的距离U2=15cm＜f，烛焰经凸透镜成正立放大的虚像，无论怎么移动光屏都不会得到清晰的实像，C 选项是错误的；焦距越小的凸透镜折光能力越强，所以更换一个焦距小的凸透镜后向右移动透镜，增大物距，减小像距，仍可在光屏上得到清晰的像。综合以上分析可知，此题应选D

例4：（2017河北中考试题）(多选)如图所示、蜡烛、凸透镜、光屏位置如图，此时光屏上得到清晰的像，下列说法中正确的是( )

A:此凸透镜的焦距可能是8cm B: 此成像原理可应用于照相机

C:只移动蜡烛光屏仍可得到清析的实像D：移动凸透镜可得到清析的放大的实像。

【答案】B、D

【解析】题图中光屏上恰好成一清晰的像，且物距U大于像距V，故题图中光屏上成倒立、缩小的实像，此时U ＞2f、f＜V＜2f ,即30cm＞2f , f＜20cm＜2f ，解得10cm＜f＜15cm，所以A选项是错误的；应用该成像特点可制成照相机，B选项正确；若保持凸透镜和光屏位置不动，只移动蜡烛，由于物距发生改变时，像距也会相应发生改变，光屏上将得不到蜡焰清晰的像，C项错误；若保持蜡烛和光屏不动，将题图中的凸透镜向左移动到“40cm”刻度线处时，依据光发生折射时，光路的可逆性，此时光屏上将得到一个倒立、放大的实像，D选项是正确的。综合上述分析可知，此题应选B、D。

例5：（2020·四川乐山）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（）.

A. 将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像；

B. 将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像；

C. 将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像；

D. 将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像

【答案】C。

【解析】A．由图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误；B．将蜡烛移至b处时，物距等于焦距，此时不成像，故B错误；C．将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C正确；D．将蜡烛移至d处时，物距大于焦距，移动光屏，可看见倒立的实像，故D错误。故选C。

例6：（2018?临沂）在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（）

A．该凸透镜的焦距是20cm B．将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得到倒立、放大的实像C．将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏

D．将蜡烛移动到45cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏

【答案】C

【分析】（1）根据像距和物距的关系焦距的大小；（2）根据焦距的大小，由物距与焦距的关系进行判断；（3）凸透镜成实像时，具有物近像远像变大的特点；（4）物距小于焦距，成正立、放大的虚像。

【解析】A、由图可知，此时的物距为20cm，成的是倒立、等大的实像，则u=2f，故f=10cm，故A错误；

B、将蜡烛移动到20cm刻度处时，物距为50cm﹣20cm=30cm＞2f，成的是倒立、缩小的实像，故B错误；

C、将蜡烛移动到35cm刻度处，u=50cm﹣35cm=15cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，故应向右移动光屏，才能在光屏上呈现清晰的像，故C正确；

D、将蜡烛移动到45cm刻度处，u=50cm﹣45cm=5cm，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故光屏上接收不到像，故D错误。故此题应选：C。

例7：（2019·苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸

透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列说法正确的是（）。

A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像；

B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正；

C.将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像；

D.将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像

【答案】B。

【解析】A、从图上看出，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。v=85cm-50cm=35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误；B、由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故B正确；C、u=v=2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u=50cm-30cm=20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误；D、将蜡烛移到40cm刻度处，u=50cm-40cm=10cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故D错误。故选B。

例8：（2020·南县）一位同学利用如图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的凸透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像，接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜乙继续进行实验，如果不改变发光体和凸透镜的位置，则（）

A. 将光屏适当左移，可得到倒立放大的实像

B. 将光屏适当左移，可得到倒立缩小的实像

C. 将光屏适当右移，可得到倒立放大的实像

D. 将光屏适当右移，可得到倒立缩小的实像

【答案】B

【解析】由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到清晰缩小的实像”可知，此时；当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验，不改变发光体和凸透镜的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时物远像变小，要在光屏上成清晰的像，光屏需靠近透镜移动，像变小；B符合题意。故答案为：B。

例9：（2018?湖州）小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（）

A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像

B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像

C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像

D．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像

【答案】C

【分析】（1）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，让平行光射到凸透镜上，调出最小最亮的光斑为凸透镜的焦点，亮斑到凸透镜的距离为焦距；（2）根据凸透镜成像规律，u＞2f，成倒立、缩小的实像。

u=2f，成倒立、等大的实像。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，物像在凸透镜的异侧。

u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧来解答此题。

【解析】A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u=50cm﹣10cm=40cm，满足u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误；

B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u=50cm﹣30cm=20cm，满足u=2f。由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误；

C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣35cm，满足2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确；

D、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣45cm=5cm，满足u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。故选：C。

例10：（2019·百色）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（）。

A．光屏上所成的是倒立、放大的实像；

B．该透镜的焦距f小于9cm；

C．将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，不能观察到烛焰放大的虚像；

D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像

【答案】D。

【解析】AB、蜡烛距离凸透镜32cm时，在透镜的另一侧18cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像；此时物体的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即32cm＞2f；2f＞18cm ＞f，解得：9cm＜f＜16cm，故AB错误；C、将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，u＜f，可以能观察到烛焰放大的虚像，故C错误；D、光的折射现象中光路可逆，所以保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换，光屏上仍能得到清晰的像。故D正确。故选：D。

例11：（2018?菏泽）已知凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（）

A．当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像B．当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像C．当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像D．当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大

【答案】B

【分析】（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机。u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。（2）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。

【解析】A、当u=10cm时，u＜f=15cm，成正立、放大的虚像，故A错误；B、当u=20cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B正确；C、当u=35cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，故C错误；

D、当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，物距增大，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小。故D错误。故选：B。

例12：（2018?淄博）在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像，如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，则（）

A．光屏上会出现倒立放大的实像B．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像

C．将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立放大的实像D．无论怎样移动光屏，光屏上均找不到像

【答案】B

【分析】（1）u=2f，成倒立、等大的实像。（2）u＞2f，成倒立、缩小的实像。（3）凸透镜成实像时，物距越大，像距越小。

【解析】距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=20cm=2f，则f=10cm；A、若现将蜡烛移至透镜前25cm处时，此时物距u=25cm，则物距u＞2f，光屏上成倒立、缩小的实像，故A错误。B、C、D、如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，物距增大，像距减小，所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像，故B正确，CD错误；故选：B。

例13：（2017届江苏省无锡市锡北片九年级下学期期中考试物理试卷）小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来），下列说法正确的是（）

A.光屏上形成的是烛焰倒立等大的实像

B.图中成像特点与照相机成像特点完全相同

C. 保持蜡烛和光屏不动，向右移动凸透镜，能再次成清晰的蜡烛像

D. 将蜡烛移到光具座10 cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可成清晰的烛焰像

【答案】C

【解析】A、由图可知，物距u=25cm，v=40cm，物距u＜v，成倒立放大的实像，故A错误；B、由图可知，此时u＜v，成倒立放大的实像，与投影仪的成像原理相同，故B错误；C、当蜡烛和光屏的位置不变时，只移动中间的凸透镜，使物距大于像距，这样成倒立、缩小的实像，故C正确；D、将蜡烛移到光具座10cm刻度线处，此时物距u=40cm，由光路可逆可以知道v=25cm，则保持凸透镜和光屏不动，光屏上不可能成清晰的烛焰像，故D错误．故选C．

例14：（2018?常德）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是

（）

A．利用这一原理制成了投影仪

B．若保持凸透镜位置不变将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像

C．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放到刻度线45cm处适当移动光屏也能得到一个清晰的像

D．若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像

【答案】D

【分析】当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的；

当u=2f时，成倒立、等大的实像；当2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的；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。放大镜就是根据这个原理制成的；成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小。

【解析】A、由图可知，物距大于像距，u＞2f，2f＞v＞f，此时光屏上成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理。故A错误；

B、若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B错误；

C、由图可知，物距大于像距，u=30cm＞2f，所以f＜15cm；2f＞v=15cm＞f，所以f＞7.5cm。所以15cm＞f＞7.5cm。当将蜡烛放在刻度线45cm处时u=5cm，此时u＜f时，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上承接。故C错误；

D、凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则若将蜡烛靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大。故D正确。故选：D。

例15:（2017届江苏省扬州市梅岭中学九年级下学期第一次模拟考试物理试题）小芳同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动．在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．（1）由图可知，凸透镜焦距范围正确的是______ A．f＞40cm B．20cm＜f＜40cm C．13cm＜f ＜20cm D．6.5cm＜f＜13cm

（2）如图示位置的成像情况与______ （放大镜/投影仪/照相机）的原理相同．

（3）若将蜡烛向右移动一小段距离，则应将光屏向______ （左/右）移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比原来的像要______ （大/小）些．

（4）若将蜡烛向左移动一小段距离，此时光屏上的像变模糊，在蜡烛和透镜之间放置一个合适的______（凸透镜/凹透镜），光屏上的像又变清晰，______ （近视眼/远视眼）的矫正原理与此相同．

【答案】D 照相机右大凹透镜近视眼

【解析】（1）由图知，蜡烛到凸透镜距离；u=50cm-10cm=40cm，光屏到凸透镜距离：

v=63cm-50cm=13cm，u＞v，所以光屏上所成的像是倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律知，u＞2f，f＜v＜2f，即有：40cm＞2f，f＜13cm＜2f，解得：6.5cm＜f＜13cm，故选D；

（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；

（3）若将蜡烛向右移动一小段距离，则物距减小，像距应变大，所以应将光屏向右移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比原来的像要大一些；

（4）若将蜡烛向左移动一小段距离，物距变大，像距应减小，若要成清晰像，光屏应向左移动，若不移动光屏，应使光线发散一些，所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜，光屏上的像又变清晰，近视眼的矫正原理与此相同。

例16：（2020·云南）现有如下器材：光具座、焦距为12.5cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明根据上述实验器材，进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到________。为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5 cm，小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处，把光屏移到光具座的________cm刻度线处，观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证，凸透镜的焦距准确。（2）实验进行一段时间后，发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移动器材的情况下，造成上述现象的原因是________。保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏________ （选填“向上”或“向下”）移动，使烛焰的像呈现在光屏中央。

（3）分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处，在________点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像，在________ 点所成像的性质与眼睛的相同。

（4）实验结束后，小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜移动到某一位置时，光屏上又看到烛焰清晰的像，由此可知该眼镜片可用来矫正________ 眼（选填“近视"或“远视”）。

【答案】（1）同一高度；25.0 （2）蜡烛变短；向上（3）C；A （4）近视

【解析】(1)实验中，应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，这样烛焰的像才能成在光屏的中央。根据凸透镜成像的规律，当时，凸透镜成等大的像，因为焦距等于12.5cm，所以两倍焦距等于25.0cm，因此烛焰应放在(2)凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像向上移运动。凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像向上移运动，保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏向上移动使烛焰的像呈现在光屏中央。(3)根据凸透镜成像的规律，当时，凸透镜成倒立放大的实像且物体向凸透镜靠近时像变大，所以把蜡烛放在C点

能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像。根据凸透镜成像的规律，当时，凸透镜成缩小倒立的实像，这是照相机的工作原理，眼睛的工作原理和照相机相同，根据图形可知在A点所成像的性质与眼睛的相同。(4)近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光有发散的作用。小明将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜时，光屏上又看到烛焰清晰的像，由此可知该眼镜片对光具有发散的作用，所以该眼镜片可用来矫正近视眼。

例17：（2019—2020河北盐山第二中学一模试题）（多选）如图所示，小明将凸透镜（f＝10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是（）

A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小

B．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像

C．将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像

D．当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像

【答案】A、B、C

【解析】A、根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；

B、发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。故B正确；

C、当蜡烛放在10cm处，物距u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f，成倒立缩小的实像，故C正确；

D、若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。故选：A、B、C。

【点评】此题考查了学生对凸透镜成像规律的应用，不仅要掌握成像特点与物距、像距的关系，同时要自己做出规律性的总结，如物距变化和像距变化的大小关系。

例18：（2019湖北武汉中考）某同学为进一步了解“视力矫正”的原理利用如图所示的探究凸

透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片，观察到了如下

现象。

（1）将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏______（填

“靠近”或“远离”）透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知，在近视眼得到矫正

之前，物体的像成在视网膜的______（填“前方”或“后方）。

（2）取下近视眼镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏______（填“靠近”或“远离”）透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有______作用。

【答案】（1）远离；前方；（2）靠近；会聚。

【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜。（2）近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长，像成在视网膜的前方；远视眼是因为晶状体太薄或眼球太短，像成在视网膜的后方。

【解析】（1）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚，像距变大，光屏应远离凸透镜，才能得到清晰的像；近视眼镜可以使像远离凸透镜，故近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的前方；（2）取下近视镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏靠近透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像。说明远视眼镜对光线有会聚作用。

3：凸透镜的几种应用：

A：照相机专题总结：

⑴照相机的镜头是一个凸透镜，而底片则相当于一个光屏，其暗箱变化则相当于像距的变化，拉长或镜头前伸则相当于增大像距，缩短或镜头后移则相当于减小像距。

⑵照相机的工作原理是：当物体到透镜的距离大于2信焦距时能成倒立的缩小的实像。

⑶当用照相机拍摄近景时应把镜头前伸即拉长暗箱(即增大像距)，当拍摄远景时应把镜头后缩即缩短暗箱(即减小像距)。

⑷当用同一照相机且当底片一定时，用它拍完较大的像再用它拍较小的像时如拍完半身像，然后再拍全身像，则应增大物距，减小像距，即应使像机离人远些，同时镜头后移。相反，当用同一相机拍完较小的像，再拍较大的像时，如拍完全班的毕业像，在底板一定的情况下再拍个人像，应把相机靠近人，同时镜头前移即拉长暗箱。

【帮你归纳】用相机拍出的是物体的实像，应符合：物远，像近像变小，物近，像远变大的规律。

B: 幻灯机与投影仪专题总结：

⑴幻灯机与投影仪的工作原理相同都是当物体到利透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间能成倒立的放大的实像。

⑵对于幻灯机，幻灯片到镜头的距离相当于物距，而镜头到屏幕间的距离相当于像距，当把幻灯片插于镜头的1倍与2倍焦距之间时，在屏幕上应得到一个倒立的放大的实像，若要把幻灯片倒插则在屏幕上应得到一个正立的放大的实像。

⑶使用幻灯机时要使屏幕上的像大一些应把镜头后移(即减小物距)同时把幻灯机远离屏幕(即增大像距)；要在屏幕上得到像小一些，上述调节则反之。

⑷投影仪经过凸透镜的一次折射和平面镜的一次反射最终在屏幕上得到的是：放大的但旋转900的实像。如下图的图片甲最终在屏幕上会得到像乙。

⑸使用投影仪时要使屏幕上的像大些应把投影仪的镜头下移(即减小物距)同时把投影仪远离屏幕(即增大像距)，要使屏幕上的像小些上述调节反之。

例1：（2019·河南）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（）。

A．光经过摄像头成像利用的是光的反射

B．摄像头成像特点与投影仪相同

C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外

D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像

【答案】C。

【解析】A、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；B、光通过摄像

头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B错误；C、D、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故C正确，D错误。故选：C。

例2：（2020·娄底）下列关于光的知识应用的说法，正确的是（）

A. 照相机的原理是利用凸透镜能成正立、缩小的虚像

B. 电视机遥控器是利用超声波实现遥控的

C. 近视眼镜是利用凹透镜对光的发散作用

D. 投影仪的原理是利用凸透镜能成正立、放大的实像

【答案】C

【解析】A．照相机拍照时，物体到透镜的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，A不符合题意；B．红外线可以用来进行遥控，遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现遥控，B不符合题意；C．近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像成在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚，C符合题意；D．投影仪是利用凸透镜成倒立放大的实像的原理制成的，D不符合题意。故答案为：C。

例3：（2019·遂宁）为保障市民的出行安全，交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头，它可以拍下违章车辆的现场照片，拍照时，摄像头的镜头相当于一个______（选填“凸”或“凹）透镜，所成的像是______（选填“放大”，“缩小”或“等大”）的实像，当车辆远离摄像头时，所成的像将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】凸；缩小；变小。

【解析】拍照时，摄像头的镜头相当于一个凸透镜；照相机和摄像头的原理：当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当车辆远离摄像头时，物距增大，像距减小，像变小。故答案为：凸；缩小；变小。

例4：（2020·鄂州）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪，能将手机上的画面放大投射到白色墙上。下列说法正确的是（）

A. 手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二信焦距

B. 白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像

C. 若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白色墙上的画面将不再完整

D. 从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像，是因为墙对光发生了镜面反射

【答案】B

【解析】A．根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍焦距，A不符合题意；

B．投影仪成的像是倒立、放大的实像，B符合题意；

C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面仍然完整，只是亮度变暗，C不符合题意；D．发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到，因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射，D不符合题意。故答案为：B。

例5：（2018?通辽）如图，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是（）

A．物体上的二维码是光源

B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外

C．要使屏幕上二堆码的像变小，只需将二维码靠近凸透镜

D．影像传感器上成的是正立的实像

【答案】B

【分析】（1）能发光的物体称为光源。（2）手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的。凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点。

【解析】A、二维码本身不发光，不是光源，故A错误；

B、手机摄像头相当于凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的，故B正确；

C、如果要让像变小一些，凸透镜成实像时，物远像近像变小，应增大物距，应将二维码远离凸透镜，故C 错误。

D、手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，影像传感器上成的是倒立缩小实像，故D 错误。故选：B。

例5：（2018?广西）如图所示，使用手机摄像头扫描維码时，成缩小的实像。下列仪器成像特点与共相同的是（）

A．放大镜B．照相机C．投影仪D．显微镜

【答案】B

【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。2f ＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机。u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。

【解析】已知手机摄像头是一个凸透镜，使用手机摄像头扫描維码时，成缩小的实像。

A、放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的。不符合题意。

B、照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的。符合题意；

C、投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的。不符合题意。

D、由显微镜成像原理知：物体经物镜折射后，成倒立放大的实像，这个像正好处在目镜的焦点之内，又经目镜成正立、放大的虚像，此时的目镜相当于一个放大镜；不符合题意。故选：B。

C:放大镜：

⑴放大镜即为一个短焦距的凸透镜，它的工作原理是：当物体到凸透镜的距离小于1倍焦距时(在物体同侧，透过透镜)可看到一个正立的放大的虚像。

⑵当用放大镜观察物体时，物近像近像变小，物远像远像变大(但不可超过1倍焦距)

⑶只有透过透镜才能观察到正立的放大的虚像(不能看到原物体) ⑷利用放大镜观察物体时，因其本身就是一个凸透镜因此不一定都能观察到放大的虚像，放大镜同样具有凸透镜的所有性质。

例1：小明拿着一个直径比较大的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，可以看到物体的像则正确的说法是( )

A：观察到的像一定是正立的像B：观察到的像一定是虚像

C：观察到的像一定是倒立的像D：观察到的像一定是放大的像。

【答案】C

【解析】：小明虽拿着一个放大镜但放大镜自身就是一个短焦距的凸透镜，所以当伸开手臂看远处的物体时，物距应大于透镜的一倍焦距，所以小明看到的一定是一个倒立的实像，即可能是放大的也可能是缩小的也可能是等大的，所以此题应选C

例2：老奶奶用放大镜看报纸时，为了看到更大更清晣的像，她常常这们做( )

A：报与放大镜不动，眼镜离报远一些B：报与眼不动，放大镜离报纸远一些

C：报与放大镜不动，眼睛离报近一些D：报与眼不动，放大镜与报纸离的近一些。

【答案】B

【解析】成虚像时应符合，物远，像远，像变大的原理，所以要使看到的像更大更清晣，应适当增大物距，即增大报与放大镜之间的距离所以此题应选B。，

眼睛和视力矫正

视力的缺陷和矫正

例1：（2020·鸡西）如图所示，近视眼成因原理是________图，近视眼矫正原理是________图。

【答案】甲；丙

【解析】近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，因此不能看清远处的物体，形成近视，需要佩戴使光线发散的凹透镜进行矫正，则图甲能够说明近视眼的成像原理，图丙能够表示近视眼的矫正方法。

例2：（2019·衡阳）关于近视眼和远视眼，下列说法中正确的是（）。

A．近视眼产生的原因是晶状体折光能力太弱，或眼球太长，可以戴凹透镜矫正；

B．近视眼产生的原因是晶状体折光能力太强，或眼球太长，可以戴凸透镜矫正；

C．远视眼产生的原因是晶状体折光能力太弱，或眼球太短，可以戴凸透镜矫正；

D．远视眼产生的原因是晶状体折光能力太强，或眼球太短，可以戴凸透镜矫正

【答案】C。

【解析】近视眼产生的原因是晶状体折光能力太强，像成在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，故AB不符合题意。远视眼的晶状体变薄，会聚能力减弱，像成在视网膜的后方，需要戴凸透镜进行矫正，故C符合题意，D不符合题意。故此题应选：C。

★常考点五：显微镜和望远镜

1．显微镜的物镜、目镜都相当于一个凸透镜．物镜成倒立、放大的实像落在目镜的1倍焦距以内，目镜再一次成正立、放大的虚像．

2．望远镜构造各不相同，其中有一种开普勒望远镜也是由目镜和物镜组成，物镜成的倒立、缩小

的实像落在目镜的焦距以内，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像．

E:凸透镜及成像顺口溜：一倍焦距不成像，内虚外实分界明；二倍焦距物像等，外小内大实像成；

物近像远像变大，物远像近像变小；实像倒立虚像正，照、投、放大对应明

眼睛和眼镜：晶薄焦长看远物，晶厚焦短看近物。晶厚近视薄远视，凹透矫近凸矫远。近物光聚网膜前，已经成为近视眼。远物光聚网膜后，已经成为老花眼。

1：（2020·安徽）图是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（）。

A. 甲→乙→丙→丁

B. 乙→丙→甲→丁

C. 乙→丁→甲→丙

D. 丙→甲→乙→丁

【答案】C。

【解析】凸透镜由贴着刻度尺到逐渐远离的过程中，尺子到凸透镜的距离会经历由“一倍焦距之内”增加到“一倍焦距到两倍焦距之间”，再增加到“两倍焦距之外”。所以会先成正立放大的虚像，即乙；再成倒立放大的实像，并不断减小到倒立缩小的实像，所以成实像的阶段会经历“丁－甲－丙”的过程。综