2025年湖北省武汉市中考二轮专题物理复习专题——凸透镜成像规律 学案（含答案）

1. 凸透镜的基本特性
定义：中间厚、边缘薄的透镜。
光心（O）：透镜的中心点，光线通过时不改变方向。
主光轴：通过光心且垂直于透镜的直线。
焦点（F）：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的会聚点。
焦距（f）：光心到焦点的距离。
2. 凸透镜成像规律
物距（u）：物体到光心的距离。
像距（v）：像到光心的距离。
物体在2倍焦距外（u > 2f）：像距：（f < v < 2f） 像的性质：倒立、缩小、实像
物体在2倍焦距处（u = 2f）：像距：(v = 2f) 像的性质：倒立、等大、实像
物体在1倍到2倍焦距之间（f < u < 2f）：像距：(v > 2f ) 像的性质：倒立、放大、实像
物体在焦点上（u = f）： 像距：无限远 像的性质：不成像
物体在焦点内（u < f）：像距：(v ＞u )（虚像） 像的性质：正立、放大、虚像
3. 应用实例
照相机：物体在2倍焦距外，成缩小实像。
投影仪：物体在1倍到2倍焦距之间，成放大实像。
放大镜：物体在焦点内，成放大虚像。
练习题1：（2024武汉中考）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，______（填“照相机““投影仪“或“放大镜“）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向______移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较______的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成______（填“倒立缩小““倒立放大“或“正立放大“）的像。
练习题2：（2024武汉市三调）某同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他选用了焦距为10cm的凸透镜甲和焦距为18 cm的凸透镜乙进行实验。
（1）将其中一块凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到一个清晰的像，选用的是凸透镜 (填“甲“或“乙“)， (填“放大镜““投影仪“或“照相机“)就是根据该原理工作的。
（2）保持上述实验中凸透镜及其位置不变，将蜡烛移动到20cm刻度线处，应将光屏移到 cm刻度线处，才能再次得到烛焰清晰的像。
（3）改用另一凸透镜继续进行实验，保持蜡烛、凸透镜分别位于20cm、50cm刻度线处不变，应将光屏 (填“靠近“或“远离“)凸透镜，才能再次得到烛焰清晰的像。
练习题3：（2023武汉中考）用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；

（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中______（填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向 ______的，像的大小比发光物体要 ______；
（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离______（填“大于““等于“或“小于“）发光物体到凸透镜的距离。
练习题4：（2023武汉四调）某同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律。
（1）图中光屏上恰好得到烛焰清晰的像，则凸透镜甲的焦距为 10.0 cm。
（2）保持凸透镜甲位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上25cm刻度线处，向 右 （填“左“或“右“）移动光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的像，这是 投影仪 （填“照相机““投影仪“或“放大镜“）的原理，接着仅用凸透镜乙替换凸透镜甲，只向左移动光屏，可在光屏上得到烛焰的像，这说明凸透镜乙焦距 小于 （填“大于““等于“或“小于“）凸透镜甲的焦距。
练习题5：在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰__________(填“放大““缩小“或“等大“)的实像。__________(填“照相机““投影仪“或“放大镜“)就是根据该原理工作的。
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向______（填“左“或“右“）移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像。
（3）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“、“3“）。
练习题6：某同学利用如图所示的器材做实验，先用焦距为10cm的凸透镜甲进行实验，在光屏上得到了烛焰清晰缩小的实像。接下来他将凸透镜甲改用焦距为20cm的凸透镜乙进行实验，要在光屏上得到烛焰清晰的像，下列操作可行的是（ ）
A.保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将光屏向右移动
B.保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛向左移动
C.保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏均向左移动
D.保持蜡烛，凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜
练习题7：某同学用焦距10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。如图所示，调整好蜡烛、凸透镜和光屏的位置后，光屏上刚好得到了烛焰清晰的像。
（1）如图所示的成像特点与______（填“照相机““投影仪““放大镜“或“显微镜“）成像特点相同。
（2）不改变图中蜡烛和光屏的位置，将凸透镜移至距蜡烛____cm处，光屏上可以再次得到清晰的像。
（3）该同学改用焦距为12cm的凸透镜再次进行实验，他将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在和图中相同的位置，为了使光屏上也能成清晰的像，他可以在烛焰和凸透镜之间放一个合适的 透镜。利用这个实验原理可以矫正____（填“近视眼“或“远视眼“）。
练习题8：某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。
（1）用焦距为10cm的凸透镜进行实验，蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置，将光屏移动到图示位置时，光屏上得到烛焰清晰的、____________、__________立的实像.
（2）保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为20cm的凸透镜继续实验，下列说法正确的是___________（填序号）
①向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
②向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
③向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
④无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
（3）如图乙所示，F表示凸透镜的焦点，S表示烛焰，S'表示S经凸透镜所成的像，请在图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。
练习题9：全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门“的最高礼仪。某次仪式中，摄影师拍摄了如图所示的照片，他所用的照相机的镜头相当于-个凸透镜，像成在照相机的底片上，下列说法正确的是（ ）
A.所成的像是缩小的实像
B.所成的像是缩小的虚像
C.所成的像是放大的实像
D.所成的像是放大的虚像
练习题10：某同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律“的实验:
（1）如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，要使烛焰在光屏上成清晰的像，光屏应 （填“靠近凸透镜““远离凸透镜“或“保持在原位置“），此时光屏上成的像应是 （填“放大““等大“或“缩小“）的。这是 （填“照相机““投影仪“或“放大镜“）的原理。
（2）上述实验中，在光屏上找到蜡烛清晰的像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜在光具座上向 （填“左“或“右“）移动。
练习题11：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。
1. 凸透镜的基本特性
定义：中间厚、边缘薄的透镜。
光心（O）：透镜的中心点，光线通过时不改变方向。
主光轴：通过光心且垂直于透镜的直线。
焦点（F）：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的会聚点。
焦距（f）：光心到焦点的距离。
2. 凸透镜成像规律
物距（u）：物体到光心的距离。
像距（v）：像到光心的距离。
物体在2倍焦距外（u > 2f）：像距：（f < v < 2f） 像的性质：倒立、缩小、实像
物体在2倍焦距处（u = 2f）：像距：(v = 2f) 像的性质：倒立、等大、实像
物体在1倍到2倍焦距之间（f < u < 2f）：像距：(v > 2f ) 像的性质：倒立、放大、实像
物体在焦点上（u = f）： 像距：无限远 像的性质：不成像
物体在焦点内（u < f）：像距：(v ＞u )（虚像） 像的性质：正立、放大、虚像
3. 应用实例
照相机：物体在2倍焦距外，成缩小实像。
投影仪：物体在1倍到2倍焦距之间，成放大实像。
放大镜：物体在焦点内，成放大虚像。
练习题1：（2024武汉中考）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，__照相机____（填“照相机““投影仪“或“放大镜“）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向___左___移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较___大___的凸透镜。
（2）某同学利用焦距为20cm凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成__倒立放大____（填“倒立缩小““倒立放大“或“正立放大“）的像。
练习题2：（2024武汉市三调）某同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他选用了焦距为10cm的凸透镜甲和焦距为18 cm的凸透镜乙进行实验。
（1）将其中一块凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到一个清晰的像，选用的是凸透镜 甲 (填“甲”或“乙”)， 投影仪 (填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是根据该原理工作的。
（2）保持上述实验中凸透镜及其位置不变，将蜡烛移动到20cm刻度线处，应将光屏移到 65 cm刻度线处，才能再次得到烛焰清晰的像。
（3）改用另一凸透镜继续进行实验，保持蜡烛、凸透镜分别位于20cm、50cm刻度线处不变，应将光屏 远离 (填“靠近”或“远离”)凸透镜，才能再次得到烛焰清晰的像。
练习题3：（2023武汉中考）用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；

（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中__③____（填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向 __下____的，像的大小比发光物体要 __小____；
（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离___大于___（填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。
练习题4：（2023武汉四调）某同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律。
（1）图中光屏上恰好得到烛焰清晰的像，则凸透镜甲的焦距为 10.0 cm。
（2）保持凸透镜甲位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上25cm刻度线处，向 右 （填“左“或“右“）移动光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的像，这是 投影仪 （填“照相机““投影仪“或“放大镜“）的原理，接着仅用凸透镜乙替换凸透镜甲，只向左移动光屏，可在光屏上得到烛焰的像，这说明凸透镜乙焦距 小于 （填“大于““等于“或“小于“）凸透镜甲的焦距。
练习题5：在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰_____放大_____(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。__投影仪________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该原理工作的。
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向___左_____(填“左”或“右”)移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像。
（3）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__0__（填“0”、“1”、“2”、“3”）。
练习题6：某同学利用如图所示的器材做实验，先用焦距为10cm的凸透镜甲进行实验，在光屏上得到了烛焰清晰缩小的实像。接下来他将凸透镜甲改用焦距为20cm的凸透镜乙进行实验，要在光屏上得到烛焰清晰的像，下列操作可行的是（ A ）
A.保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将光屏向右移动
B.保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛向左移动
C.保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏均向左移动
D.保持蜡烛，凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜
练习题7：某同学用焦距10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。如图所示，调整好蜡烛、凸透镜和光屏的位置后，光屏上刚好得到了烛焰清晰的像。
（1）如图所示的成像特点与__照相机____（填“照相机“”投影仪“”放大镜”或“显微镜”）成像特点相同。
（2）不改变图中蜡烛和光屏的位置，将凸透镜移至距蜡烛__15.0__cm处，光屏上可以再次得到清晰的像。
（3）该同学改用焦距为12cm的凸透镜再次进行实验，他将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在和图中相同的位置，为了使光屏上也能成清晰的像，他可以在烛焰和凸透镜之间放一个合适的 凸 透镜。利用这个实验原理可以矫正__远视眼__（填“近视眼”或“远视眼”）。
练习题8：某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。
（1）用焦距为10cm的凸透镜进行实验，蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置，将光屏移动到图示位置时，光屏上得到烛焰清晰的、___缩小__、__倒_立的实像.
（2）保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为20cm的凸透镜继续实验，下列说法正确的是___④_（填序号）
①向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像
②向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
③向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像
④无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像
（3）如图乙所示，F表示凸透镜的焦点，S表示烛焰，S'表示S经凸透镜所成的像，请在图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。
练习题9：全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门“的最高礼仪。某次仪式中，摄影师拍摄了如图所示的照片，他所用的照相机的镜头相当于-个凸透镜，像成在照相机的底片上，下列说法正确的是（ ）
所成的像是缩小的实像
B.所成的像是缩小的虚像
C.所成的像是放大的实像
D.所成的像是放大的虚像
练习题10：某同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验:
（1）如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，要使烛焰在光屏上成清晰的像，光屏应 远离凸透镜 （填“靠近凸透镜“”远离凸透镜”或“保持在原位置”），此时光屏上成的像应是 放大 （填“放大“”等大”或“缩小”）的。这是 投影仪 （填“照相机“”投影仪”或“放大镜”）的原理。
（2）上述实验中，在光屏上找到蜡烛清晰的像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜在光具座上向 右 （填“左”或“右”）移动。
练习题11：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＿远离＿＿(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＿前方＿＿＿(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＿＿靠近＿＿(填“靠近”或“远离”)透镜，又可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＿＿会聚＿＿＿作用。