类型一 静态凸透镜成像规律
1．(2024·泰安开学考试)在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm 处，在透镜另一侧距离透镜16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列相关说法正确的是( )
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦距f满足8 cm④若将透镜的上半部分遮住，则光屏上成的是蜡烛下半部分的像
A．①② B．③④
C．②③ D．②④
C [蜡烛距离凸透镜30 cm时，在透镜的另一侧16 cm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，是照相机的原理，故①错误，②正确；此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即30 cm>2f，2f>16 cm>f，解得8 cm2．(2024·泰安二模)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( )
①凸透镜的焦距为20 cm
②当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动
③若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像
④若在蜡烛和凸透镜之间放置一个老花镜，为得到清晰的像光屏应向左移动
A．②④ B．①②
C．③④ D．②③
A [此时u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，故透镜焦距为f＝×(40 cm－20 cm)＝10 cm，故①不符合题意；以烛焰发出的通过透镜中心的光线为例，当蜡烛变短时，发光点向下移动，它发出的通过透镜中心的光线传播方向不变，沿直线传播，这条光线射在光屏上的点就会向上移动，所以这种情况下烛焰的像在光屏上向上移动，故②符合题意；挡住凸透镜的一部分，剩余部分还是中间厚边缘薄的光学元件，依然是凸透镜，还是能够成完整的像，故③不符合题意；物体某点发出(或反射)的光经凸透镜后，会聚在一点，这点就是发光点的像，放置老花镜(凸透镜)后，因为老花镜对光起会聚作用，将光线的会聚提前了，即像的位置离凸透镜近了，因此需要将光屏向左移动，故④符合题意。故选A。]
类型二 动态凸透镜成像规律
3．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( )
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5 cm③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晰的像
④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
A．①② B．②③
C．③④ D．②③④
B [由题图可知，物距大于像距，此时在光屏上成倒立、缩小的实像，照相机利用了这一成像原理，故①错误；由题图可知，物距为u＝50 cm－20 cm＝30 cm，此时物距大于二倍焦距，即u＝30 cm>2f，像距为v＝65 cm－50 cm＝15 cm，此时像距介于一倍焦距与二倍焦距之间，即f4．(2024·泰安三模)如图所示为探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜在光具座上50 cm刻度线处固定不动。将蜡烛和光屏移至光具座上如图所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的像(烛焰的像没有画出)，下列说法正确的是( )
①凸透镜焦距f<10 cm
②烛焰在该处成像特点与照相机成像原理相同
③在烛焰与透镜间放置近视镜片，向右移动光屏，在光屏上能再次成清晰的像
④将蜡烛从该位置向左移动5 cm，向左移动光屏，在光屏上成的清晰的像变大
A．②③ B．②④
C．①②③ D．③④
A [如题图所示，u＝40 cm，v＝24 cm，u>v，凸透镜成倒立、缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，此时u>2f，f2f，f<24 cm<2f，解得20 cm>f>12 cm，故①错误；照相机的成像原理是u>2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，故②正确；近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，所以在烛焰与透镜间放置近视镜片后，成像位置在光屏后面，所以应该向右移动光屏，才能在光屏上成清晰的像，故③正确；将蜡烛从该位置向左移动5 cm，则物距为45 cm，物距变大，根据凸透镜成像规律物远像近像变小，向左移动光屏，在光屏上成的清晰的像变小，故④错误。故选A。]
类型三 判断成像大小的变化
5．小明去植物园游玩时，用手机拍摄了如图甲、图乙所示两张同一牡丹的照片，如图所示下列说法正确的是( )
A．手机的镜头相当于凹透镜
B．甲照片中是牡丹缩小的实像，乙照片中是牡丹放大的实像
C．若手机镜头焦距不变，拍摄乙照片时，手机到牡丹的距离更近
D．拍摄乙照片时，牡丹到手机镜头的距离应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
C [手机的镜头相当于凸透镜，对光具有会聚作用，故A错误；手机成的像都是倒立、缩小的实像，所以甲和乙都是牡丹缩小的实像，故B错误；若手机镜头焦距不变，拍摄乙照片时成像较大，则乙照片的像距较大，物距较小，则拍摄乙照片时手机到牡丹的距离更近，故C正确；根据凸透镜成像规律可知牡丹到手机镜头的距离应该大于二倍焦距，故D错误。故选C。]
6．如图为摄影师拍摄的白鹭照片，从图甲全景照到图乙特写，摄影师进行的操作是( )
A．照相机远离白鹭，镜头向后缩
B．照相机靠近白鹭，镜头向后缩
C．换焦距更大的镜头
D．换焦距更小的镜头
C [根据题图甲、题图乙可知，题图甲中所成的像小于题图乙的像，像越大，像距越大，物距越小，所以从题图甲全景照到题图乙特写，照相机靠近白鹭，镜头向前伸，故A、B不符合题意；从题图甲全景照到题图乙特写，像变大，如果物距不变，可以更换焦距更大的镜头，此时物体相当于靠近镜头了，物距减小，像距变大，像变大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。]
类型四 判断凸透镜焦距
7．某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距u1＝18 cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2＝10 cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3＝6 cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距f应满足的范围是( )
A．f＜6 cm B．9 cm＜f＜10 cm
C．f＞9 cm D．6 cm≤f＜9 cm
D [当物距u1＝18 cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像，此时u1＞2f，即18 cm＞2f，故f＜9 cm，当物距u2＝10 cm时，在光屏上出现倒立、放大的像，此时f＜u2＜2f，即f＜10 cm＜2f，可得5 cm＜f＜10 cm，物距u3＝6 cm时，在光屏上始终得不到像，此时成的是虚像或不成像，此时u3≤f，即6 cm≤f，综上所述，可知透镜的焦距f应满足的范围是6 cm≤f＜9 cm，故D符合题意。故选D。]
8．将蜡烛、凸透镜、光屏放置于光具座上，光屏上呈现一个清晰的像，如图所示。改变蜡烛的位置，移动光屏，直到光屏上再次呈现清晰的像，此时的物距u、像距v可能是( )
A．u＝16 cm v＝32 cm
B．u＝14 cm v＝28 cm
C．u＝48 cm v＝6 cm
D．u＝13 cm v＝43 cm
D [根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，物距从15 cm变为16 cm，像距要变小，小于30 cm，故A不符合题意；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，物距从15 cm变为14 cm，像距要变大，大于30 cm，故B不符合题意；物距为15 cm，像距为30 cm，物距小于像距在光屏上成清晰的像，因此是物距在一倍焦距与两倍焦距之间，像在两倍焦距以外，成倒立、放大的实像这一规律，因此满足2f>u＝15 cm>f，v＝30 cm>2f，综上解得焦距取值范围15 cm>f>7.5 cm，物距等于48 cm时，大于两倍焦距，像在一倍焦距与两倍焦距之间，而6 cm一定在一倍焦距以内，故不可能，故C不符合题意；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，物距从15 cm变为 13 cm，像距要变大，大于30 cm且在两倍焦距以外，条件均满足，故D符合题意。故选D。]
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微专题1 凸透镜成像规律的应用
必备知识概览
1．一倍焦距是实像和虚像的分界点；两倍焦距是放大的实像和缩小的实像的分界点。
2．凸透镜成实像时，像的大小变化规律为“物近像远像变大，物远像近像变小”。
3．凸透镜无论成实像还是虚像，像的大小变化规律总是遵循“近点像大”，即：物体距离凸透镜的焦点越近，成的像越大；物体距离凸透镜的焦点越远，成的像越小。
分类针对训练
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类型一 静态凸透镜成像规律
1．(2024·泰安开学考试)在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm 处，在透镜另一侧距离透镜16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列相关说法正确的是( )
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦距f满足8 cm④若将透镜的上半部分遮住，则光屏上成的是蜡烛下半部分的像
A．①② B．③④ C．②③ D．②④
C [蜡烛距离凸透镜30 cm时，在透镜的另一侧16 cm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，是照相机的原理，故①错误，②正确；此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即30 cm>2f，2f>16 cm>f，解得8 cm2．(2024·泰安二模)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( )
①凸透镜的焦距为20 cm
②当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动
③若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像
④若在蜡烛和凸透镜之间放置一个老花镜，为得到清晰的像光屏应向左移动
A．②④ B．①②
C．③④ D．②③
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类型二 动态凸透镜成像规律
3．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( )
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5 cm③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晰的像
④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
A．①② B．②③
C．③④ D．②③④
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B [由题图可知，物距大于像距，此时在光屏上成倒立、缩小的实像，照相机利用了这一成像原理，故①错误；由题图可知，物距为u＝50 cm－20 cm＝30 cm，此时物距大于二倍焦距，即u＝30 cm >2f，像距为v＝65 cm－50 cm＝15 cm，此时像距介于一倍焦距与二倍焦距之间，即f4．(2024·泰安三模)如图所示为探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜在光具座上50 cm刻度线处固定不动。将蜡烛和光屏移至光具座上如图所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的像(烛焰的像没有画出)，下列说法正确的是( )
①凸透镜焦距f<10 cm
②烛焰在该处成像特点与照相机成像原理相同
③在烛焰与透镜间放置近视镜片，向右移动光屏，在光屏上能再次成清晰的像
④将蜡烛从该位置向左移动5 cm，向左移动光屏，在光屏上成的清晰的像变大
A．②③ B．②④
C．①②③ D．③④
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A [如题图所示，u＝40 cm，v＝24 cm，u>v，凸透镜成倒立、缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，此时u>2f，f2f，f<24 cm<2f，解得20 cm>f>12 cm，故①错误；照相机的成像原理是u>2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，故②正确；近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，所以在烛焰与透镜间放置近视镜片后，成像位置在光屏后面，所以应该向右移动光屏，才能在光屏上成清晰的像，故③正确；将蜡烛从该位置向左移动5 cm，则物距为45 cm，物距变大，根据凸透镜成像规律物远像近像变小，向左移动光屏，在光屏上成的清晰的像变小，故④错误。故选A。]
类型三 判断成像大小的变化
5．小明去植物园游玩时，用手机拍摄了如图甲、图乙所示两张同一牡丹的照片，如图所示下列说法正确的是( )
A．手机的镜头相当于凹透镜
B．甲照片中是牡丹缩小的实像，乙照片中是牡丹放大的实像
C．若手机镜头焦距不变，拍摄乙照片时，手机到牡丹的距离更近
D．拍摄乙照片时，牡丹到手机镜头的距离应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
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C [手机的镜头相当于凸透镜，对光具有会聚作用，故A错误；手机成的像都是倒立、缩小的实像，所以甲和乙都是牡丹缩小的实像，故B错误；若手机镜头焦距不变，拍摄乙照片时成像较大，则乙照片的像距较大，物距较小，则拍摄乙照片时手机到牡丹的距离更近，故C正确；根据凸透镜成像规律可知牡丹到手机镜头的距离应该大于二倍焦距，故D错误。故选C。]
6．如图为摄影师拍摄的白鹭照片，从图甲全景照到图乙特写，摄影师进行的操作是( )
A．照相机远离白鹭，镜头向后缩
B．照相机靠近白鹭，镜头向后缩
C．换焦距更大的镜头
D．换焦距更小的镜头
√
C [根据题图甲、题图乙可知，题图甲中所成的像小于题图乙的像，像越大，像距越大，物距越小，所以从题图甲全景照到题图乙特写，照相机靠近白鹭，镜头向前伸，故A、B不符合题意；从题图甲全景照到题图乙特写，像变大，如果物距不变，可以更换焦距更大的镜头，此时物体相当于靠近镜头了，物距减小，像距变大，像变大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。]
类型四 判断凸透镜焦距
7．某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距u1＝
18 cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2＝10 cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3＝6 cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距f应满足的范围是( )
A．f＜6 cm B．9 cm＜f＜10 cm
C．f＞9 cm D．6 cm≤f＜9 cm
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D [当物距u1＝18 cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像，此时u1＞2f，即18 cm＞2f，故f＜9 cm，当物距u2＝10 cm时，在光屏上出现倒立、放大的像，此时f＜u2＜2f，即f＜10 cm＜2f，可得5 cm＜f＜10 cm，物距u3＝6 cm时，在光屏上始终得不到像，此时成的是虚像或不成像，此时u3≤f，即6 cm≤f，综上所述，可知透镜的焦距f应满足的范围是6 cm≤f＜9 cm，故D符合题意。故选D。]
8．将蜡烛、凸透镜、光屏放置于光具座上，光屏上呈现一个清晰的像，如图所示。改变蜡烛的位置，移动光屏，直到光屏上再次呈现清晰的像，此时的物距u、像距v可能是( )
A．u＝16 cm v＝32 cm
B．u＝14 cm v＝28 cm
C．u＝48 cm v＝6 cm
D．u＝13 cm v＝43 cm
√
D [根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，物距从15 cm变为16 cm，像距要变小，小于30 cm，故A不符合题意；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，物距从15 cm变为14 cm，像距要变大，大于30 cm，故B不符合题意；物距为15 cm，像距为30 cm，物距小于像距在光屏上成清晰的像，因此是物距在一倍焦距与两倍焦距之间，像在两倍焦距以外，成倒立、放大的实像这一规律，因此满足2f>u＝15 cm>f，v＝30 cm>2f，综上解得焦距取值范围15 cm>f>7.5 cm，物距等于48 cm时，大于两倍焦距，像在一倍焦距与两倍焦距之间，而6 cm一定在一倍焦距以内，故不可能，故C不符合题意；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，物距从15 cm变为 13 cm，像距要变大，大于30 cm且在两倍焦距以外，条件均满足，故D符合题意。故选D。]
