专题03 透镜成像规律及应用
目录
题型一 透镜成不同像时物距与相距的的关系 1
类型1 透镜成缩小实像时物距与相距的的关系 1
类型2 透镜成放大实像时物距与相距的的关系 3
类型3 透镜成虚像时物距与相距的的关系 4
题型二 透镜成像规律的应用 5
类型1 凸透镜成像的动态变化 5
类型2 近视眼的形成原因及矫正 7
类型3 远视眼的形成原因及矫正 8
题型一 透镜成不同像时物距与相距的的关系
【解题指导】
1、凸透镜既能成实像，又能成虚像，判断某像是实像还是虚像，可以用观察的方法区分，能用光屏承接的是实像，不能用光屏承接的是虚像。凸透镜成像时，实像和物体在镜的两侧，虚像和物体在镜的同侧。。
2、口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像倒，居异侧，虚像正，居同侧，物近像远像变大，焦点以内反变化。
3、解题技巧：物像异侧是实像，物距大于相距是照相机（成倒立缩小的像），物距小于相距是投影仪（成倒立放大的像）；物像同侧是虚像，是放大镜原理。
【必备知识与关键能力】
透镜成不同像时物距与相距的的关系
物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实
u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像
u=2f v=2f 倒立 等大 实像
2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像
u=f - - - 不成像
f＞u v＞u 正立 放大 虚像
类型1 透镜成缩小实像时物距与相距的的关系
透镜成倒立缩小实像时物距（u）大于两倍焦距（u＞2f）；相距（v）在一倍焦距和两倍焦距之间（2f＞v＞f）；照相机、眼睛的成像就是这个原理。
【例1】某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置；光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm B．光屏上的像是倒立、缩小的
C．焟烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D．取走光屏，则凸透镜不成像
【变式演练1】集体照相时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采取（ ）。
A．人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些
B．人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些
C．人不动，照相机离人远一些，镜头往前伸一些
D．照相机和镜头都不动，人站近一些
【变式演练2】小光和小荣用焦距相等的相同照相机帮忙小彤同学拍照，照相机的镜头是一个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），照相机在底片上的像是 像（选填“虚”或“实”），洗出的底片分别为如图中的甲和乙，则小光要使底片上的像与小荣的一样大，小光移动位置后再 （选填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。
【变式演练3】在图中，凸透镜的焦距为10厘米。现光屏上恰好成清晰的像，该像是 、倒立的 像。若保持图中透镜的位置不变，将蜡烛移至光具座的“35厘米”刻度处，则应在 厘米刻度范围内移动光屏寻找像（选填“60~70”或“大于70”）。
类型2 透镜成放大实像时物距与相距的的关系
透镜成倒立放大实像时物距（u）在一倍焦距和两倍焦距之间（2f＞u＞f）；相距（v）大于两倍焦距（v＞2f）；投影仪、幻灯机的成像就是这个原理。
【例2】一幅如图甲的漫画立在桌面上。小聪把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小聪观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到 （填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的实像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足 （填“”或“”）。
【变式演练1】在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上成倒立、缩小的实像
B．实验所用的凸透镜的焦距可能为16cm
C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上仍能看到烛焰清晰的像
D．若保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜更换成一个焦距更大的凸透镜，则应将光屏向左移动适当距离才能重新得到清晰的像
【变式演练2】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像，判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=16cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大
【变式演练3】在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，此时能在光屏上得到一个清晰、倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中根据此原理制成的是 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
类型3 透镜成虚像时物距与相距的的关系
透镜成正立放大虚像时物距（u）在一倍焦距以内（u＜f）；相距（v）大于相距（v＞u）；物像同侧，这是放大镜的成像原理。
【例3】如图所示，人通过凸透镜观察到凸透镜左侧有一个烛焰的像，这个像是（ ）
A．实像，放大的，正立的 B．实像，缩小的，倒立的
C．虚像，缩小的，倒立的 D．虚像，放大的，正立的
【变式演练1】取一个放大镜，通过它看看近处纸上写的字，再看看远处的房屋树木，你会发现通过放大镜看到的物体（ ）
A．都和原物体完全一样大小 B．都和原物体一样是正立
C．都比原物体要大一些 D．有时会看到比原物体要小一些
【变式演练2】工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处。凸透镜对光线有 作用；工匠师应使凸透镜与仪表的距离控制在凸透镜的 （填“一倍焦距以内”、“一倍焦距到两倍焦距之间”或“两倍焦距以外”）。
【变式演练3】如图所示，沿凸透镜的主光轴放置一把刻度尺，发光点S上发出的三条光线a、b、c射向凸透镜，其折射光线如图所示。从图上可以估测凸透镜的焦距约为 cm，发光点S所成的像是 （填“实”或“虚”）像。
题型二 透镜成像规律的应用
【解题指导】
1、凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像。
2、近视眼：晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方，近视看近不看远，晶厚聚光视网前，凹透镜来把光散，矫正近视不等闲。
3、远视眼：晶状体凸度过小或眼球前后径过短，外界物体的像成在视网膜后方，远视看远不看近，晶薄聚光视网后，凸透镜来把光聚，矫正远视也能够。
【必备知识与关键能力】
凸透镜成像的应用
物距（u） 像距（v） 成像特点 应用 特点 物、像关系
u＞2f 2f＞v＞f 倒立、缩小、实像 照相机、摄像机 - 物像异侧
u=2f v=2f 倒立、等大、实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧
2f＞u＞f v＞2f 倒立、放大、实像 幻灯机、投影仪 - 物像异侧
u=f - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 -
f＞u v＞u 正立、放大、虚像 放大镜 虚像在物体之后 物像同侧
类型1 凸透镜成像的动态变化
1、实像的变化： 当物距减小（ 物体向透镜靠近） ， 像距逐渐增大， 同时像变大。 这可以概括为一句简单易记的口诀： 物近→像远、 像变大； 反之， 物远→像近、 像变小。 物体放在焦点之外（ 物距大于焦距） ， 在凸透镜另一侧成倒立的实像， 实像有缩小、 等大、 放大三种， 物距越小， 像距越大， 实像越大。
2、虚像的变化： 当物距增大（ 物体远离透镜） ， 像距也逐渐增大， 同时像逐渐变大。 这同样可以用一句简单易记的口诀概括： 物远→像远、 像变大； 反之， 物近→像近、 像变小。 物体放在焦点之内（ 物距小于焦距） ， 在凸透镜同一侧成正立放大的虚像， 物距越小， 像距越小， 虚像越小。
【例1】小明用凸透镜甲、乙做光学实验。他先用一“”光源和凸透镜甲、光具座、光屏做实验，把它们放在如图所示位置时，“”光源会在光屏上成一个清晰、等大的像，再把凸透镜乙正对着太阳光，调整凸透镜的位置，直至在白纸上观察到一个最小亮点，测量凸透镜光心到亮点的距离，如图所示。
图中，为使光屏上再次得到清晰的像，进行以下操作（ ）
①凸透镜甲和“”光源的位置都不动，光屏向右适当移动一段距离
②凸透镜甲位置不动，“”光源向右适当移动一段距离，光屏向左适当移动一段距离
③“”光源和凸透镜甲的位置都不动，把凸透镜甲更换为凸透镜乙，光屏向左适当移动一段距离
A．只有①是可行 B．只有②是可行 C．只有③是可行 D．①②③都不可行
【变式演练1】在探究凸透镜成像实验中，在调整好的光具座如图所示位置分别放上蜡烛、凸透镜、光屏时，在光屏上看到的是等大的像，下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是30cm B．b点成像原理和投影仪相同
C．物体从b移到a过程在像会逐渐变大 D．c点成像是在该点的右侧
【变式演练2】小林在探究“凸透镜成像规律”的实验中把蜡烛放在距透镜30cm处时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于 （选填“照相机”“投影 仪”或“放大镜”）。现将蜡烛远离透镜方向移动10cm， 要使光屏上再次形成清晰 的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
【变式演练3】在探究凸透镜成像规律实验中，将凸透镜固定在光具座上处，将点燃的蜡烛放置在光具座上处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛远离凸透镜，光屏应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才有可能再次在光屏上得到清晰的像；又将蜡烛移至光具座上处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。该凸透镜焦距范围的最大值小于 cm。
类型2 近视眼的形成原因及矫正
1、近视眼特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
2、形成原因：晶状体太厚，折光能力太强，或眼球前后方向上太长，成像在视网膜的前方，如图：
3、矫正方法：佩戴凹透镜，使进入眼睛的光线发散一些后再通过晶状体，使像成在视网膜上。
【例2】信息化时代，长时间盯着屏幕会导致视力下降。某同学眼睛的成像原理如图所示，此图说明该问学患上了 （选填“近视”或“远视”）眼，需要用 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）镜片制成的眼镜进行矫正。
【变式演练1】现代生活中，手机给人们带来了许多便利，但长时间看手机屏幕，其中属于近视眼的成因及其矫正的是（ ）
A．甲、丙 B．甲、丁
C．乙、丙 D．乙、丁
【变式演练2】如图所示，关于近视眼和远视眼成因及矫正方法，下列说法正确的是（ ）
A．甲为近视眼，应配戴凸透镜矫正
B．甲为近视眼，应配戴凹透镜矫正
C．乙为近视眼，应配戴凸透镜矫正
D．乙为近视眼，应配戴凹透镜矫正
【变式演练3】张欣宇同学是近视眼，他所看到的物体的像落在视网膜的 （填“前方”、“后方”或“正中央”），他应佩戴用 镜制作的眼镜进行矫正。
类型3 远视眼的形成原因及矫正
1、近视眼特点：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。
2、形成原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后方向上太短，成像在视网膜的后方，如图：
。
3、矫正方法：佩戴凸透镜，使进入眼睛的光线会聚一些后再通过晶状体，使像成在视网膜上。
【例3】如图所示，模拟了近视眼和远视眼的成像情况和矫正方法，下列说法正确的是（ ）
A．甲为近视眼，可佩戴丙图的凸透镜矫正
B．甲为远视眼，可佩戴丁图的凹透镜矫正
C．乙为近视眼，可佩戴丁图的凹透镜矫正
D．乙为远视眼，可佩戴丙图的凸透镜矫正
【变式演练1】如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。如果把近视眼镜换成远视眼镜，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作不可行的是（ ）
A．将蜡烛靠近凸透镜
B．将光屏靠近凸透镜
C．将光屏远离凸透镜
D．将光屏或蜡烛靠近凸透镜
【变式演练2】小明同学将一凸透镜正对一束平行光，可得到一个最小、最亮的光斑如图所示，该凸透镜的焦距为 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“15cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中可以利用这类透镜来矫正 （选填“近视”或“远视”）眼的视力缺陷。
【变式演练3】如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。能够说明远视眼的成像原理的是 图；表示矫正近视眼的是 图；正常眼的明视距离为 cm。
1．（2024·甘肃武威·二模）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
2．（2023·山东东营·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是15cm
B．图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C．燃烧的蜡烛不断变短，光屏上成的像会下移
D．保持蜡烛与光屏不动，向左移动透镜至合适位置，光屏上仍能得到清晰的像
3．（2024·河南漯河·一模）小文在家中做凸透镜成像实验，把点燃的蜡烛正对凸透镜时，墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．墙上烛焰的像是虚像
B．墙上烛焰的像是由光沿直线传播形成的
C．烛焰与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
D．若蜡烛远离墙面，且将透镜适当靠近墙面，则烛焰的像会变小
4．（2024·湖北·一模）如图1，在装有水的杯子里，小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置，观察到铅笔的像，俯视图如图2所示。将铅笔沿虚线向后移动，下列说法正确的是（ ）
A．铅笔像一直变小 B．铅笔像一直变大
C．铅笔像先变小后变大 D．铅笔像先变大后变小
5．（2024·江苏镇江·一模）如图，烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，此时光屏上成清晰的像，下列说法错误的是（ ）
A．此时成倒立缩小的实像
B．若将蜡烛移至 10cm处，光屏向左移动可在屏上再次成清晰的像
C．若将远视眼镜放在虚线位置，光屏向右移动可在屏上再次成清晰的像
D．若换用焦距更小的凸透镜，仅向左或向右移动透镜，光屏上都能成清晰的像
6．（2024·河北·模拟预测）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明先将蜡烛和凸透镜放在如图所示的位置（光屏未画出），移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像；再移动蜡烛、光屏继续进行实验，当蜡烛在30cm刻度处时，光屏上恰好呈现烛焰清晰、等大的像。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．照相机的原理与第一次的成像规律相同
C．将蜡烛放置在42cm刻度处时，移动光屏，能在光屏上得到放大的像
D．蜡烛在30cm刻度处时，紧贴凸透镜放置一近视镜片，要使光屏上再次呈现清晰的像，应向左移动光屏
7．（2024·陕西西安·二模）小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”，奶奶借助放大镜能够清楚地欣赏到邮票上的图案，如图所示。放大镜的镜片对光线具有 （选填“会聚”或“发散”）作用；图中邮票与放大镜之间的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）透镜的1倍焦距，此时通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 （选填“虚像”或“实像”）。
8．（2024·山东济宁·二模）济宁高铁站的进站通道如图所示，识别系统的摄像机可以自动将镜头前处的人脸拍摄成数码照片上传并识别。该摄像机镜头的焦距应 （选填“大于”“小于”或“等于”），当人远离镜头时，他的像将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
9．（2024·甘肃定西·模拟预测）如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个凸透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像。当小巴车远离公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
10．（2024·云南楚雄·三模）实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三个透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距、、从大到小的顺序是 ；生活中投影仪成像特点与 （选填“甲”“乙”或“丙”）小组相同。
11．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点，将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图1所示。在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，观察到的是图2中的 （选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”）；小明在BC之间观察光屏，观察到的是图中的 （选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”）；该现象说明平面镜所成的像为 像；
(2)此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的 （选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”）；
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水，把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片，如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的______。
A． B． C． D．
12．（2024·云南昆明·一模）小明用如图所示的装置来探究凸透镜成像规律。
(1)实验前应将凸透镜、光屏和烛焰的中心调节到同一直线或同一高度上，这样做的目的是为了 ；
(2)小明用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距，则实验中所用凸透镜的焦距为 cm；
(3)当装置处于如图乙所示的位置时，光屏上出现了一个清晰的像，这个像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，人们根据这个成像特点制成了 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
(4)完成步骤（3）后，小明借来物理老师的眼镜，并将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师的视力缺陷是 （选填“近视”或“远视”）眼；
(5)随着实验的进行，蜡烛在光屏上的像如图丙所示，要使成像继续在光屏中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）移动。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题03 透镜成像规律及应用
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题型一 透镜成不同像时物距与相距的的关系 1
类型1 透镜成缩小实像时物距与相距的的关系 1
类型2 透镜成放大实像时物距与相距的的关系 4
类型3 透镜成虚像时物距与相距的的关系 6
题型二 透镜成像规律的应用 8
类型1 凸透镜成像的动态变化 8
类型2 近视眼的形成原因及矫正 11
类型3 远视眼的形成原因及矫正 13
题型一 透镜成不同像时物距与相距的的关系
【解题指导】
1、凸透镜既能成实像，又能成虚像，判断某像是实像还是虚像，可以用观察的方法区分，能用光屏承接的是实像，不能用光屏承接的是虚像。凸透镜成像时，实像和物体在镜的两侧，虚像和物体在镜的同侧。。
2、口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像倒，居异侧，虚像正，居同侧，物近像远像变大，焦点以内反变化。
3、解题技巧：物像异侧是实像，物距大于相距是照相机（成倒立缩小的像），物距小于相距是投影仪（成倒立放大的像）；物像同侧是虚像，是放大镜原理。
【必备知识与关键能力】
透镜成不同像时物距与相距的的关系
物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实
u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像
u=2f v=2f 倒立 等大 实像
2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像
u=f - - - 不成像
f＞u v＞u 正立 放大 虚像
类型1 透镜成缩小实像时物距与相距的的关系
透镜成倒立缩小实像时物距（u）大于两倍焦距（u＞2f）；相距（v）在一倍焦距和两倍焦距之间（2f＞v＞f）；照相机、眼睛的成像就是这个原理。
【例1】某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置；光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm B．光屏上的像是倒立、缩小的
C．焟烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D．取走光屏，则凸透镜不成像
【答案】B
【详解】AB．据图可知，此时物距大于像距，成实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，像距处于一杯焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，图中物距为
像距为
则根据物距和像距满足的范围是
解得，故A错误，B正确；
C．焟烛燃烧变短，此时蜡烛发出的光线与凸透镜光心的连线向上移，即所成的像会上移，故C错误；
D．光屏只是用来承接像，且凸透镜成像与有无光屏无关，此时物体与凸透镜的距离不变，则仍然成像，故D错误。
故选B。
【变式演练1】集体照相时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采取（ ）。
A．人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些
B．人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些
C．人不动，照相机离人远一些，镜头往前伸一些
D．照相机和镜头都不动，人站近一些
【答案】A
【详解】集体照相时，发现有些人没有进入镜头，说明人像太大了，为了使全体人员都进入镜头，要减小像的大小，同时增大物距，减小像距，也就是增大人和照相机的距离，同时减小镜头和胶片的距离，也可以说是人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一 些，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【变式演练2】小光和小荣用焦距相等的相同照相机帮忙小彤同学拍照，照相机的镜头是一个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），照相机在底片上的像是 像（选填“虚”或“实”），洗出的底片分别为如图中的甲和乙，则小光要使底片上的像与小荣的一样大，小光移动位置后再 （选填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。
【答案】 凸透镜 实 减小
【详解】[1]照相机是根据凸透镜成像原理制成的，故照相机的镜头是一个凸透镜。
[2]照相机拍照是根据物体位于凸透镜两倍焦距以外成倒立缩小实像工作的，照相机在底片上的像是实像。
[3]如图中的甲和乙知，小光拍摄的照片比小荣的大。根据凸透镜成实像规律，小光要使底片上的像与小荣的一样大时，相机与物体的距离增大一些，拍照时胶卷与镜头之间的距离减小一些。
【变式演练3】在图中，凸透镜的焦距为10厘米。现光屏上恰好成清晰的像，该像是 、倒立的 像。若保持图中透镜的位置不变，将蜡烛移至光具座的“35厘米”刻度处，则应在 厘米刻度范围内移动光屏寻找像（选填“60~70”或“大于70”）。
【答案】 缩小 实 大于70
【详解】[1][2]当蜡烛位置位于20cm刻度线处时，物距为
u=50cm-20cm=30cm即u＞2f，此时成倒立、缩小的实像。
[3]保持图中透镜的位置不变，改变蜡烛的位置，使其位于35cm刻度处，此时物距为
u=50cm-35cm=15cm即f＜u＜2f，此时成倒立、放大的实像，像在二倍焦距之外，即光屏应在大于70cm的刻度范围。
类型2 透镜成放大实像时物距与相距的的关系
透镜成倒立放大实像时物距（u）在一倍焦距和两倍焦距之间（2f＞u＞f）；相距（v）大于两倍焦距（v＞2f）；投影仪、幻灯机的成像就是这个原理。
【例2】一幅如图甲的漫画立在桌面上。小聪把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小聪观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到 （填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的实像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足 （填“”或“”）。
【答案】 凸透镜
【详解】[1]圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜。
[2]由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即
【变式演练1】在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上成倒立、缩小的实像
B．实验所用的凸透镜的焦距可能为16cm
C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上仍能看到烛焰清晰的像
D．若保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜更换成一个焦距更大的凸透镜，则应将光屏向左移动适当距离才能重新得到清晰的像
【答案】C
【详解】A．由图可知，物距小于像距，则物距在一倍焦距到二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点可知，此时成倒立、放大的实像，故A错误；
B．由图可知，物距为20.0cm，像距为30.0cm，凸透镜成倒立、放大实像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，即
f<20.0cm<2f
30.0cm>2f
则
10.0cm故B错误；
C．根据光路是可逆的，保持凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，则物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，故C正确；
D．若保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜更换成一个焦距更大的凸透镜，凸透镜会聚能力减弱，则应将光屏向右移动适当距离才能重新得到清晰的像，故D错误。
故选C。
【变式演练2】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像，判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=16cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大
【答案】C
【详解】A．当凸透镜的物距等于像距时，成倒立、等大的实像，此时物距等于2倍焦距，由图可知，当物距等于20cm时，像距也为20cm，可知凸透镜的焦距为10cm，故A错误；
B．当u=15cm时，物距在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，故B错误；
C．当u=16cm时，物距在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理相同，故C正确；
D．物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，物距大于一倍焦距，成的是实像，由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，像逐渐变小，故D错误。
故选C。
【变式演练3】在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，此时能在光屏上得到一个清晰、倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中根据此原理制成的是 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
【答案】 放大 投影仪
【详解】[1][2]从题图中可以看出，蜡烛位于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜的成像规律，当
f时，凸透镜成倒立、放大的实像。投影仪就是利用此规律制成的。
类型3 透镜成虚像时物距与相距的的关系
透镜成正立放大虚像时物距（u）在一倍焦距以内（u＜f）；相距（v）大于相距（v＞u）；物像同侧，这是放大镜的成像原理。
【例3】如图所示，人通过凸透镜观察到凸透镜左侧有一个烛焰的像，这个像是（ ）
A．实像，放大的，正立的 B．实像，缩小的，倒立的
C．虚像，缩小的，倒立的 D．虚像，放大的，正立的
【答案】D
【详解】由题意可知，凸透镜所成的像和物体在同一侧，则所成的像是放大、正立的虚像，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【变式演练1】取一个放大镜，通过它看看近处纸上写的字，再看看远处的房屋树木，你会发现通过放大镜看到的物体（ ）
A．都和原物体完全一样大小 B．都和原物体一样是正立
C．都比原物体要大一些 D．有时会看到比原物体要小一些
【答案】D
【详解】通过放大镜看近处纸上写的字时，由于u＜f，会成正立、放大的虚像，此时凸透镜是放大镜；再看看远处的房屋树木时，由于u＞2f，会成倒立、缩小的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【变式演练2】工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处。凸透镜对光线有 作用；工匠师应使凸透镜与仪表的距离控制在凸透镜的 （填“一倍焦距以内”、“一倍焦距到两倍焦距之间”或“两倍焦距以外”）。
【答案】 会聚 一倍焦距以内
【详解】[1]由“与主光轴平行的光线经过凸透镜后将发生偏折，且经过凸透镜焦点”可知，凸透镜对光线有会聚作用。
[2]配戴一个凸透镜的目的是便于观察仪表的细微之处，即凸透镜要成正立放大的像，由凸透镜成像规律可知，应将凸透镜与仪表的距离控制在凸透镜的一倍焦距以内。
【变式演练3】如图所示，沿凸透镜的主光轴放置一把刻度尺，发光点S上发出的三条光线a、b、c射向凸透镜，其折射光线如图所示。从图上可以估测凸透镜的焦距约为 cm，发光点S所成的像是 （填“实”或“虚”）像。
【答案】 5.00 虚
【详解】[1]刻度尺的分度值为0.1cm，平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的某一点，这一点叫做凸透镜的焦点，从这一点到光心的距离叫做焦距，由图可知，a光线是平行于主光轴的光线，则该凸透镜的焦距为： f=5.00cm。
[2]由图可知，此时物距等于u=2.00cm，则此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像。
题型二 透镜成像规律的应用
【解题指导】
1、凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像。
2、近视眼：晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方，近视看近不看远，晶厚聚光视网前，凹透镜来把光散，矫正近视不等闲。
3、远视眼：晶状体凸度过小或眼球前后径过短，外界物体的像成在视网膜后方，远视看远不看近，晶薄聚光视网后，凸透镜来把光聚，矫正远视也能够。
【必备知识与关键能力】
凸透镜成像的应用
物距（u） 像距（v） 成像特点 应用 特点 物、像关系
u＞2f 2f＞v＞f 倒立、缩小、实像 照相机、摄像机 - 物像异侧
u=2f v=2f 倒立、等大、实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧
2f＞u＞f v＞2f 倒立、放大、实像 幻灯机、投影仪 - 物像异侧
u=f - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 -
f＞u v＞u 正立、放大、虚像 放大镜 虚像在物体之后 物像同侧
类型1 凸透镜成像的动态变化
1、实像的变化： 当物距减小（ 物体向透镜靠近） ， 像距逐渐增大， 同时像变大。 这可以概括为一句简单易记的口诀： 物近→像远、 像变大； 反之， 物远→像近、 像变小。 物体放在焦点之外（ 物距大于焦距） ， 在凸透镜另一侧成倒立的实像， 实像有缩小、 等大、 放大三种， 物距越小， 像距越大， 实像越大。
2、虚像的变化： 当物距增大（ 物体远离透镜） ， 像距也逐渐增大， 同时像逐渐变大。 这同样可以用一句简单易记的口诀概括： 物远→像远、 像变大； 反之， 物近→像近、 像变小。 物体放在焦点之内（ 物距小于焦距） ， 在凸透镜同一侧成正立放大的虚像， 物距越小， 像距越小， 虚像越小。
【例1】小明用凸透镜甲、乙做光学实验。他先用一“”光源和凸透镜甲、光具座、光屏做实验，把它们放在如图所示位置时，“”光源会在光屏上成一个清晰、等大的像，再把凸透镜乙正对着太阳光，调整凸透镜的位置，直至在白纸上观察到一个最小亮点，测量凸透镜光心到亮点的距离，如图所示。
图中，为使光屏上再次得到清晰的像，进行以下操作（ ）
①凸透镜甲和“”光源的位置都不动，光屏向右适当移动一段距离
②凸透镜甲位置不动，“”光源向右适当移动一段距离，光屏向左适当移动一段距离
③“”光源和凸透镜甲的位置都不动，把凸透镜甲更换为凸透镜乙，光屏向左适当移动一段距离
A．只有①是可行 B．只有②是可行 C．只有③是可行 D．①②③都不可行
【答案】C
【详解】由图1可知，“F”光源在光屏上成一个清晰、等大的像，此时
根据
成倒立、等大的实像，即，故该凸透镜的焦距。
A．若凸透镜甲和“F”光源的位置都不动，此时，要在光屏上再次得到清晰的像，，即光屏的位置应该不动，①不可行，故A错误；
B．凸透镜甲位置不动，“F”光源向右适当移动一段距离，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，“物近像远像变大”，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏向右适当移动一段距离，②不可行，故B错误；
CD．由图2可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜乙的焦距是6cm，小于凸透镜甲的焦距；“F”光源和凸透镜甲的位置都不动，把凸透镜甲更换为凸透镜乙，此时凸透镜的焦距变小，对光的会聚能力增强，会将光线提前会聚成像，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向左适当移动一段距离，③可行，故C正确，D错误。
故选C。
【变式演练1】在探究凸透镜成像实验中，在调整好的光具座如图所示位置分别放上蜡烛、凸透镜、光屏时，在光屏上看到的是等大的像，下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是30cm B．b点成像原理和投影仪相同
C．物体从b移到a过程在像会逐渐变大 D．c点成像是在该点的右侧
【答案】B
【详解】A．由上图可知，物距
u1=40cm-10cm=30cm
像距
v=70cm-40cm=30cm
因在光屏上看到的是等大的像，故有
u1= v=30cm=2f
该凸透镜的焦距是
f =15cm
故A错误；
B．物体在b点的物距
u2=40cm-15cm=25cm
因为
f 成倒立、放大的实像，成像原理和投影仪相同，故B正确；
C．物体从b移到a过程中，物距变大，像距变小，像变小，故C错误；
D．物体在c点的物距
u3=40cm-30cm=10cm
因为
u3成正立、放大的虚像，像与物在凸透镜的同侧，即在该点的左侧，故D错误。
故选B。
【变式演练2】小林在探究“凸透镜成像规律”的实验中把蜡烛放在距透镜30cm处时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于 （选填“照相机”“投影 仪”或“放大镜”）。现将蜡烛远离透镜方向移动10cm， 要使光屏上再次形成清晰 的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
【答案】 照相机 靠近
【详解】[1]把蜡烛放在距透镜30cm时，物距为30cm，在光屏上形成清晰缩小的像，则u＞2f，此时的成像特点可应用于照相机。
[2]现将蜡烛向远离透镜方向移动10cm，物距增大，像距减小、像变小，则要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏靠近透镜方向移动。
【变式演练3】在探究凸透镜成像规律实验中，将凸透镜固定在光具座上处，将点燃的蜡烛放置在光具座上处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛远离凸透镜，光屏应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才有可能再次在光屏上得到清晰的像；又将蜡烛移至光具座上处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。该凸透镜焦距范围的最大值小于 cm。
【答案】 靠近 21
【详解】[1]凸透镜成实像时，像与物体移动方向相同。故蜡烛远离凸透镜，像会靠近凸透镜，所以光屏应靠近凸透镜，才有可能再次在光屏上得到清晰的像。
[2]将点燃的蜡烛放置在光具座上29cm处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像，此时物距为21cm，说明焦距最大值小于21cm；将蜡烛移至光具座上处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像，此时物距等于10cm，说明10cm处至少在焦点上，说明焦距最小值大于等于10cm。分析可知凸透镜焦距最大值小于21cm。
类型2 近视眼的形成原因及矫正
1、近视眼特点：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
2、形成原因：晶状体太厚，折光能力太强，或眼球前后方向上太长，成像在视网膜的前方，如图：
3、矫正方法：佩戴凹透镜，使进入眼睛的光线发散一些后再通过晶状体，使像成在视网膜上。
【例2】信息化时代，长时间盯着屏幕会导致视力下降。某同学眼睛的成像原理如图所示，此图说明该问学患上了 （选填“近视”或“远视”）眼，需要用 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）镜片制成的眼镜进行矫正。
【答案】 近视 凹透镜
【详解】[1]由图得，此时眼睛成像在视网膜前，是近视眼。
[2]凹透镜对光线具有发散作用，可以用于矫正近视眼。
【变式演练1】现代生活中，手机给人们带来了许多便利，但长时间看手机屏幕，其中属于近视眼的成因及其矫正的是（ ）
A．甲、丙 B．甲、丁
C．乙、丙 D．乙、丁
【答案】A
【详解】甲图成像在视网膜之前，是近视眼的成因；乙图成像在视网膜之后，是远视眼的成因；丙图配戴凹透镜，是近视眼的矫正；丁图配戴凸透镜，是远视眼的矫正。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【变式演练2】如图所示，关于近视眼和远视眼成因及矫正方法，下列说法正确的是（ ）
A．甲为近视眼，应配戴凸透镜矫正
B．甲为近视眼，应配戴凹透镜矫正
C．乙为近视眼，应配戴凸透镜矫正
D．乙为近视眼，应配戴凹透镜矫正
【答案】B
【详解】图甲中的光线在视网膜前会聚，表示像成在视网膜的前方，因此表示的是近视眼，近视眼是由于晶状体对光的会聚作用太强，应该配戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正；图乙中的光线在视网膜后方会聚，表示像成在视网膜的后方，因此表示的是远视眼，远视眼是由于晶状体对光的会聚能力较弱，应该配戴对光线具有会聚作用的凸透镜进行矫正，故B正确，ACD错误。
故选B。
【变式演练3】张欣宇同学是近视眼，他所看到的物体的像落在视网膜的 （填“前方”、“后方”或“正中央”），他应佩戴用 镜制作的眼镜进行矫正。
【答案】 前方 凹透
【详解】[1][2]近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面。为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。
类型3 远视眼的形成原因及矫正
1、近视眼特点：只能看清远处的物体，看不清近处的物体。
2、形成原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后方向上太短，成像在视网膜的后方，如图：
。
3、矫正方法：佩戴凸透镜，使进入眼睛的光线会聚一些后再通过晶状体，使像成在视网膜上。
【例3】如图所示，模拟了近视眼和远视眼的成像情况和矫正方法，下列说法正确的是（ ）
A．甲为近视眼，可佩戴丙图的凸透镜矫正
B．甲为远视眼，可佩戴丁图的凹透镜矫正
C．乙为近视眼，可佩戴丁图的凹透镜矫正
D．乙为远视眼，可佩戴丙图的凸透镜矫正
【答案】D
【详解】图甲中的光线在视网膜前会聚，表示像成在视网膜的前方，因此表示的是近视眼，近视眼应该佩戴凹透镜（丁）矫正；图乙中的光线在视网膜后方会聚，表示像成在视网膜的后方，因此表示的是远视眼，远视眼应该佩戴凸透镜（丙）进行矫正；故ABC错误，D正确。
故选D。
【变式演练1】如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。如果把近视眼镜换成远视眼镜，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作不可行的是（ ）
A．将蜡烛靠近凸透镜
B．将光屏靠近凸透镜
C．将光屏远离凸透镜
D．将光屏或蜡烛靠近凸透镜
【答案】C
【详解】近视眼镜是凹透镜，根据题意，拿走近视眼镜则烛焰的像成在光屏前，如果把近视眼镜换成远视眼镜，远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，像会成在光屏的前面，可以将光屏前移或减小物距以增大像距的方法使烛焰清晰的像承接在光屏上。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【变式演练2】小明同学将一凸透镜正对一束平行光，可得到一个最小、最亮的光斑如图所示，该凸透镜的焦距为 cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“15cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中可以利用这类透镜来矫正 （选填“近视”或“远视”）眼的视力缺陷。
【答案】 10.0 缩小 远视
【详解】[1]小明同学将一凸透镜正对一束平行光，可得到一个最小、最亮的光斑，该光斑为焦点，由如图所示，该凸透镜的焦距为
[2]实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“15cm”刻度线处，物距为
移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、缩小的像。
[3]图中的透镜中间厚，两边薄，是凸透镜，对光线具有会聚作用，生活中可以利用这类透镜来矫正远视眼的视力缺陷。
【变式演练3】如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。能够说明远视眼的成像原理的是 图；表示矫正近视眼的是 图；正常眼的明视距离为 cm。
【答案】 甲 丁 25
【详解】[1]远视眼是晶状体太薄，对光的折射能力较弱，因此像会成在视网膜的后方，因此甲图是远视眼的成像原理。
[2]近视眼是晶状体太厚，对光的折射能力较强，因此像会成在视网膜的前方，为了使像正好成在视网膜上，应佩戴对光具有发散作用的凹透镜，因此表示矫正近视眼的是图丁。
[3]一般来说，正常眼的明视距离为25cm，在这个距离观察物体时，眼睛的调节功能不会过度紧张，长时间注视也不易感到疲劳。
1．（2024·甘肃武威·二模）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【答案】D
【详解】甲图成像在视网膜之后，是远视眼的成因；乙图成像在视网膜之前，是近视眼的成因；丙图配戴凸透镜，是远视眼的矫正；丁图配戴凹透镜，是近视眼的矫正，故图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是乙和丁，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．（2023·山东东营·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是15cm
B．图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C．燃烧的蜡烛不断变短，光屏上成的像会下移
D．保持蜡烛与光屏不动，向左移动透镜至合适位置，光屏上仍能得到清晰的像
【答案】D
【详解】AB．由图可知，物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距
v=65.0cm-50.0cm=15.0cm
物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机根据此原理制成的，此时
30.0cm>2f①
2f >15.0cm>f②
由①和②得到
7.5cm故AB错误；
C．实验中，燃烧的蜡烛逐渐变短，向下运动，蜡烛成倒立的像，所以光屏上的像逐渐向上移动，故C错误；
D．保持错烛和光屏的位置不动，根据光路可逆可知，将凸透镜放到35cm处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，光屏上能成倒立放大的实像，故D正确。
故选D。
3．（2024·河南漯河·一模）小文在家中做凸透镜成像实验，把点燃的蜡烛正对凸透镜时，墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．墙上烛焰的像是虚像
B．墙上烛焰的像是由光沿直线传播形成的
C．烛焰与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
D．若蜡烛远离墙面，且将透镜适当靠近墙面，则烛焰的像会变小
【答案】D
【详解】A．墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像，该像是实际光线会聚而成的，因此为实像，故A错误；
B．墙上烛焰的像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故B错误；
C．墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，烛焰与凸透镜的距离大于二倍焦距，故C错误；
D．若蜡烛远离墙面，且将透镜适当靠近墙面，物距变大，像距变小，则像变小，故D正确。
故选D。
4．（2024·湖北·一模）如图1，在装有水的杯子里，小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置，观察到铅笔的像，俯视图如图2所示。将铅笔沿虚线向后移动，下列说法正确的是（ ）
A．铅笔像一直变小 B．铅笔像一直变大
C．铅笔像先变小后变大 D．铅笔像先变大后变小
【答案】D
【详解】根据图示和题意知道，装有水的杯子相当于凸透镜，图中的铅笔向后移动，物距变大，若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图中铅笔向后移，像的大小先变大后变小，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．（2024·江苏镇江·一模）如图，烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，此时光屏上成清晰的像，下列说法错误的是（ ）
A．此时成倒立缩小的实像
B．若将蜡烛移至 10cm处，光屏向左移动可在屏上再次成清晰的像
C．若将远视眼镜放在虚线位置，光屏向右移动可在屏上再次成清晰的像
D．若换用焦距更小的凸透镜，仅向左或向右移动透镜，光屏上都能成清晰的像
【答案】C
【详解】A．由图可知，物距大于像距，光屏上成清晰的像，由凸透镜成像现象可知，物体在凸透镜的二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即光屏上成倒立、缩小的实像，故A正确，不符合题意；
B．若将蜡烛移至 10cm处，即物远离凸透镜，由物远像近像变小可知，像靠近凸透镜，所以将光屏向左移动可在屏上再次成清晰的像，故B正确，不符合题意；
C．此时若在凸透镜前放置一块远视眼镜片，由于远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会使像成在光屏左侧，则需要将光屏向左移也能再次接收到清晰的像，故C错误，符合题意；
D．若将透镜换为焦距更小的凸透镜，相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时规律：物远像近像变小可知，像距变小像变小，所以将凸透镜向左或向右移动，可以再次接收到清晰的像，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．（2024·河北·模拟预测）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明先将蜡烛和凸透镜放在如图所示的位置（光屏未画出），移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像；再移动蜡烛、光屏继续进行实验，当蜡烛在30cm刻度处时，光屏上恰好呈现烛焰清晰、等大的像。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．照相机的原理与第一次的成像规律相同
C．将蜡烛放置在42cm刻度处时，移动光屏，能在光屏上得到放大的像
D．蜡烛在30cm刻度处时，紧贴凸透镜放置一近视镜片，要使光屏上再次呈现清晰的像，应向左移动光屏
【答案】B
【详解】A．蜡烛在30cm刻度处时，光屏上恰好呈现烛焰清晰、等大的像。所以物距为
50.0cm-30.0cm=20.0cm
根据凸透镜成像规律可知此时的像距等于物距，即像距也为20.0cm，则
u=v=20cm=2f
故f=10.0cm，故A错误；
B．由图可知第一次成像时物距为
50.0cm-15.0cm=35.0cm
即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像，所以与照相机成像原理相同，故B正确；
C．将蜡烛移动到42cm刻度处，物距
50.0cm﹣42.0cm=8.0cm
物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故光屏上接收不到像，故C错误；
D．蜡烛在30cm刻度处时，光屏上恰好呈现烛焰清晰、等大的像。在蜡烛与凸透镜之间放一近视镜片，近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光线的会聚，使像距变大，所以需要增大像距，即将光屏右移，故D错误。
故选B。
7．（2024·陕西西安·二模）小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”，奶奶借助放大镜能够清楚地欣赏到邮票上的图案，如图所示。放大镜的镜片对光线具有 （选填“会聚”或“发散”）作用；图中邮票与放大镜之间的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）透镜的1倍焦距，此时通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 （选填“虚像”或“实像”）。
【答案】 会聚 小于 虚像
【详解】[1]放大镜的镜片是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。
[2][3]当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，其应用是放大镜。所以，当邮票与放大镜之间的距离小于透镜的1倍焦距时，透过放大镜，可以看到邮票正立、放大的虚像。
8．（2024·山东济宁·二模）济宁高铁站的进站通道如图所示，识别系统的摄像机可以自动将镜头前处的人脸拍摄成数码照片上传并识别。该摄像机镜头的焦距应 （选填“大于”“小于”或“等于”），当人远离镜头时，他的像将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 小于 变小
【详解】[1]摄像机的镜头相当于凸透镜，成像原理为照相机的成像原理，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，已知物距为
则焦距f应小于0.5m，即50cm。
[2]根据凸透镜成像规律可知，当物距增大时，像距变小，所成的像会变小，因此当人远离镜头时，所成的像会变小。
9．（2024·甘肃定西·模拟预测）如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个凸透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像。当小巴车远离公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 实 变小
【详解】[1] 摄像机和照相机成像原理类似，成倒立缩小实像。
[2] 当小巴车远离公交站牌时，根据物远像近像变小可得站牌在摄像机感光元件上所成的像将变小。
10．（2024·云南楚雄·三模）实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三个透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距、、从大到小的顺序是 ；生活中投影仪成像特点与 （选填“甲”“乙”或“丙”）小组相同。
【答案】 丙
【详解】[1]蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三个透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，根据凸透镜成像规律可知
即；
即；综上可知。
[2]生活中投影仪成倒立、放大的实像，所以与丙小组实验现象相同。
11．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点，将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图1所示。在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，观察到的是图2中的 （选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”）；小明在BC之间观察光屏，观察到的是图中的 （选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”）；该现象说明平面镜所成的像为 像；
(2)此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的 （选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”）；
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水，把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片，如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的______。
A． B． C． D．
【答案】(1) 乙 丙 虚
(2)丁
(3)AC
【详解】（1）[1]在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，在AB之间观察平面镜中的像，平面镜成正立等大的虚像，且左右相反，所以小丽看到的像是图中乙。
[2][3]小明在BC之间观察光屏，平面镜所成的像不能用光屏承接，所以小明看到的是图中丙，说明平面镜成的是虚像。
（2）将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，当u=v=2f时，凸透镜成倒立等大的实像，他在BC之间观察光屏上的像，所以小亮看到的像是图丁。
（3）由于玻璃杯的上下是一样粗细的，相当于一个柱面透镜，成像时，像始终是正立的；把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时，实际是物体逐渐远离凸透镜，由凸透镜成像的规律可知，物体在一倍焦距内靠近焦点时，像正立且会逐渐变大；当物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，所成的像是正立的、变宽的实像，远离焦点时会逐渐变小；当物距为2f，成的是正立、等大的实像；大于二倍焦距时，成的是正立的、缩小的实像，故不可能看到A和C，故选AC。
12．（2024·云南昆明·一模）小明用如图所示的装置来探究凸透镜成像规律。
(1)实验前应将凸透镜、光屏和烛焰的中心调节到同一直线或同一高度上，这样做的目的是为了 ；
(2)小明用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距，则实验中所用凸透镜的焦距为 cm；
(3)当装置处于如图乙所示的位置时，光屏上出现了一个清晰的像，这个像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，人们根据这个成像特点制成了 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
(4)完成步骤（3）后，小明借来物理老师的眼镜，并将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师的视力缺陷是 （选填“近视”或“远视”）眼；
(5)随着实验的进行，蜡烛在光屏上的像如图丙所示，要使成像继续在光屏中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）移动。
【答案】(1)使成像在光屏中央
(2)10.0
(3) 缩小 照相机
(4)近视
(5)下
【详解】（1）实验前应将凸透镜、光屏和烛焰的中心调节到同一直线或同一高度上，这样做的目的是为了使像成在光屏的中央位置，便于观察和记录成像情况。
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点，这个点就是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，图甲中刻度尺的分度值为1cm，则凸透镜的焦距为
（3）[1][2]图中蜡烛到凸透镜的距离大于光屏到凸透镜的距离，即此时的物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，当物体在2倍焦距以外时，成像在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小实像，即物距大于像距时，成的是倒立、缩小的实像；人们根据这个成像特点制成了照相机。
（4）因为将老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间时向右移动光屏又发现清晰的像，说明此眼镜对光线具有发散作用，因此该眼镜为凹透镜，用来矫正近视眼，说明老师的视力缺陷是近视眼。
（5）根据图丙可以看出此时像成在光屏的上方，为了使烛焰的像能呈现在光屏的中央，根据经过光心的光线传播方向不改变可知，应该将凸透镜向下移动。
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