3.6凸透镜成像规律
【知识点1】凸透镜既能成实像又能成虚像 1
【知识点2】探究凸透镜成像实验的环境选择 2
【知识点3】烛焰、光屏的移动 2
【知识点4】遮挡透镜的部分成完整的像 3
【题型1】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点 5
【题型2】生活中凸透镜成像规律的应用 7
【题型3】物距小于一倍焦距时的成像特点 10
【题型4】物距大于等于二倍焦距时的成像特点 13
【知识点1】凸透镜既能成实像又能成虚像
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。
考查测量平均速度的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。
例：下面是对凸透镜成像的说法，其中正确的是（ ）
A.凸透镜只能成实像
B.凸透镜只能成虚像
C.凸透镜只能成放大的像
D.凸透镜既能成实像，又能成虚像
分析：凸透镜成像的三种情况：
U＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞V＞f。
2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，V＞2f。
U＜f，成正立、放大的虚像。
解析：解：经上面的分析知，凸透镜可以成实像也能成虚像，能成放大的、等大的、缩小的像。
故选：D。
点评：掌握凸透镜成像的三种情况，这是凸透镜成像习题的基础，一定要掌握。
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
【知识点2】探究凸透镜成像实验的环境选择
在探究凸透镜成像的规律时， 为了使实验效果更明显， 便于观察成像， 最好在光线较暗的环境中进行。
考查凸透镜成像实验的环境选择，在实验题考查一小空。
例：在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较______（选填“亮”或“暗”）的环境。烛焰、凸透镜和光屏位于如图所示的位置时，光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰______。
分析：（1）成像的物体和环境的对比度越大，并且越亮，物体成像越清晰；
（2）凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。
解析：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）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。
故答案为：暗；大。
点评：本题考查了探究凸透镜成像的规律的实验中，实验的环境、成像规律的认识等，难度不大。
记忆性知识，牢记即可。
【知识点3】烛焰、光屏的移动
（1）燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。
（2）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
考查烛焰、光屏的移动使得成像的变化，常在实验题中进行考查。
例：小明同学“探究凸透镜成像的规律”，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置时，在光屏上观察到了清晰、等大的像。
（1）由图可以判断出实验所用透镜的焦距为______cm。
（2）小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处，需要把光屏向______（选填“左”或“右”）适当移动，才能在光屏上得到一个清晰的像，此时的像将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向______移动。
分析：（1）根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，据此确定凸透镜的焦距；
（2）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答；
（3）根据过光心的光线传播方向不变分析回答。解析：解：（1）将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置时，在光屏上观察到了清晰、等大的像，根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，即u=v=2f=30.0cm，故该凸透镜的焦距为f=15.0cm；
（2）小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，需要把光屏向左适当移动，才能在光屏上得到一个清晰的像，此时的像将变小；
（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，要使像仍然成在光屏的中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将光屏向上移动。
故答案为：（1）15.0；（2）左；变小；（3）上。
点评：此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
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
【知识点4】遮挡透镜的部分成完整的像
凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了．
考查遮挡透镜的部分对成像的影响，常以实验题中的一问进行考查。
例：小组同学探究“凸透镜的成像规律”。
（1）如图甲所示，可知该凸透镜的焦距为______cm。
（2）点燃蜡烛后，调节烛焰中心、______和光屏中心，使它们大致______。
（3）如图乙所示，将蜡烛置于20cm刻度线处，移动光屏至65cm刻度线处发现光屏上成清晰的像，则该像是______（缩小/等大/放大）的像。生活中的______就是利用这个规律制成的，小华用手掌将凸透镜挡住一半，像的大小将______（变小/不变/变大）。
（4）在图乙的基础上，小明在蜡烛和凸透镜之间放置______（近视/远视）眼镜的镜片，发现光屏上的像变模糊，将光屏向左移动一段距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像。
分析：（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位；
（2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰中心、凸透镜的光心和光屏中心，使它们大致高度相同；
（3）根据u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；当用手掌将凸透镜挡住一半时，由于通过凸透镜会聚的光线数量减少，所以像会比原来变暗，但仍成完整的像；
（4）远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。
解析：解：（1）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，所以凸透镜的焦距是：f=60.0cm-50.0cm=10.0cm；
（2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰中心、凸透镜的光心和光屏中心，使它们大致高度相同；
（3）如图乙所示，将蜡烛置于20cm刻度线处，此时物距u=50cm-20cm=30cm＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
小华用手掌将凸透镜挡住一半，另一半仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗；
（4）远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，因此将光屏向左移动一段距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像。
故答案为：（1）10.0；（2）凸透镜的光心；高度相同；（3）缩小；照相机；不变；（4）远视。
点评：此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
记忆性知识，理解原理，牢记即可。
【题型1】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点
【典型例题】一物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上，在光屏上能得到放大的像，据此可判断（ ）
A.物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处，一定能得到放大的实像
B.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处，一定能得到缩小的像
C.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处，一定能得到放大的虚像
D.物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处，一定能得到缩小的实像
【答案】C
【解析】物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上，在光屏上能得到放大的像，则2f>20cm>f，所以20cm>f>10cm。
物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处，物距与焦距存在三种关系：
当焦距为10.5cm>f>10cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像，
当焦距为f=10.5cm时，u=2f，成倒立、等大的实像，
当焦距为20cm>f>10.5cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像；
物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处，u物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处，物距与焦距存在两种关系：
当焦距为20cm>f>19cm时，u当焦距为19cm>f>10cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像。
故选C。
【举一反三1】在研究凸透镜成像规律的实验中，要在光屏上得到放大的像，则物体应在（ ）
A.小于焦距处
B.小于两倍焦距大于焦距处
C.两倍焦距处
D.大于两倍焦距处
【答案】B
【解析】物距小于焦距处，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A不符合题意；
物距小于两倍焦距大于焦距处，凸透镜成倒立、放大的实像，实像能呈现在光屏上，故B符合题意；
物距等于两倍焦距处，凸透镜成倒立、等大的实像，故C不符合题意；
物距大于两倍焦距处，凸透镜成倒立、缩小的实像，实像在光屏上能呈现，故D不符合题意。
故选B。
【举一反三2】把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到个最小、最亮的光斑，若将物体放在此透镜前30cm处，在凸透镜另一侧的光屏上显现清晰倒立、 的实像（选填“放大”或“缩小”或“等大”），生活中应用该原理制作的光学仪器是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
【答案】放大 投影仪
【解析】因为将一个凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜焦距为20cm；若将物体放在此透镜前30cm处，此时物距大于1倍焦距小于2倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像，投影仪应用此原理。
【举一反三3】如图所示，小郡用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）蜡烛放在如图所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、_____的实像。
（2）把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。
【答案】（1）放大 （2）左
【解析】（1）由图可知，此时物距小于像距，说明光屏上成倒立、放大的实像。
（2）根据凸透镜成实像时的规律可知，物距变大时，像距变小，像变小，将蜡烛向左移动时，物距增大，则像距减小，要将光屏向左移动，才能在光屏上再次得到清晰的像。
【题型2】生活中凸透镜成像规律的应用
【典型例题】某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。对于作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是（ ）
A.障碍物经摄像头成像的原理与平面镜相同
B.遇到障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸
C.摄像头的成像特点与投影仪相同
D.成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
【答案】B
【解析】摄像头成像的原理为物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，与照相机成像特点相同，成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以外，故ACD错误；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大，故遇障碍物时，要想成更大的像，镜头应该向前伸，故B正确。
【举一反三1】从放大镜里能看清课本中的字样，如果保持课本与眼睛的距离不变，要使看到的字样大一些，则应该将（ ）
A.放大镜略向眼睛处靠近一些
B.放大镜略向课本处靠近一些
C.无论如何移动，看到的范围不变
D.无法确定
【答案】A
【解析】放大镜是凸透镜，由凸透镜成像规律可知，当物体在一倍焦距以内的时候，物距越大，像距越大，像也越大，所以如果保持课本与眼睛的距离不变，要使看到的字样大一些，则应该将放大镜略向眼睛处靠近一些。故A符合题意，BCD不符合题意。
【举一反三2】如图所示是小贺参观河南博物馆时观察到的一件展品，展品的上方有一个透镜，透过它能看到展品放大的像，下列说法正确的是( )
A.展台上放置的是凹透镜
B.通过该透镜所成的像是正立的虚像
C.该成像原理与投影仪相同
D.展品放置在透镜的二倍焦距之外
【答案】B
【解析】通过展台上的透镜看到的是放大的像，所以展台上放置的是凸透镜，故A错误；
由题意可知，成的是正立、放大的虚像，该成像原理与放大镜相同，展品放置在透镜的一倍焦距之内，故B正确，CD错误。
【举一反三3】如图所示，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，点燃蜡烛并放置在光具座上35cm刻度线处。移动光屏至80cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰的像(烛焰的像未画出)，以下说法中正确的( )
A.凸透镜焦距可能为7cm
B.此时成的是倒立缩小的实像
C.凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏互换，在光屏上也能成清晰的像
D.若将透镜换为焦距更大的凸透镜，则只将光屏左移也能再次接收到清晰的像
【答案】C
【解析】图中物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，此时物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距，图中物距为15cm，所以焦距大于7.5cm，故AB错误；
光路具有可逆性，凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏互换，在光屏上也能成清晰的像，此时物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，故C正确；
若将透镜换为焦距更大的凸透镜，即凸透镜聚光能力变弱，若此时物距大于一倍焦距，则像会向右移动，所以要将光屏右移才能再次接收到清晰的像，若物距小于一倍焦距，成的是虚像，不能呈现在光屏上，故D错误。
【举一反三4】如图所示，凸透镜和蜡烛未画出，保持凸透镜位置不变，移动蜡烛和光屏，先后在凸透镜的同侧的光屏上得到甲、乙两次像，且甲的像比乙的像大，则凸透镜在 (选填“甲的左侧”“甲、乙之间”或“乙的右侧”)。
【答案】乙的右侧
【解析】由题意可知，光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物近像远，像变大可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧。
【举一反三5】如图，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，将光屏移至刻度线10cm处，蜡烛向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到像 (填写成像“倒正、大小、虚实”情况)。
【答案】靠近 倒立、缩小的实像
【解析】将光屏移至刻度线10cm处，像距变大，则物距应减小，蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，此时像距大于物距，成的是倒立、放大的实像； 保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，此时像距小于物距，成的是倒立、缩小的实像。
【举一反三6】如图的无人机携带着焦距一定的微型摄像机进行航拍。地面景物通过摄像机镜头，成像在感光晶片上，形成倒立、 的实像；当无人机上升时，须 镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面。
【答案】缩小 减小
【解析】摄像机的成像原理和照相机相似，地面景物通过摄像机镜头，成像在感光晶片上，形成倒立、缩小的实像。
当无人机上升时，物距变大，像距变小，须减小镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面。
【题型3】物距小于一倍焦距时的成像特点
【典型例题】通过放大镜看书上的字，如果放大镜向书渐渐靠近，那么我们看到的字符（ ）
A.越来越小
B.越来越大
C.先变大，后变小
D.先变小，后变大
【答案】A
【解析】物体通过放大镜成正立、放大的虚像，凸透镜成虚像时，物距增大，像距也增大，像变大。放大镜与书靠近，则物距变小，像距变小，像变小，故A符合题意，BCD不符合题意。
【举一反三1】在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】当物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜在蜡烛的同侧成正立的放大的虚像，且像距大于物距，只有选项D中所示的情况符合这个规律。故ABC不符合题意，D符合题意。
【举一反三2】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
【解析】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。
【举一反三3】夏天的雨后，小草叶子上有雨滴。透过这些雨滴，可以清晰地看到叶子的叶脉。这时，雨滴相当于一个 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”），看到的是叶脉的 （选填“虚”“实”）像。
【答案】放大镜 虚
【解析】雨滴中间厚边缘薄所以相当一个凸透镜。小草的叶子和雨滴的距离小于雨滴的焦距，雨滴相当于一个放大镜，所以看到的是叶脉放大的虚像。
【举一反三4】小涛同学透过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示，下列说法正确的是( )
A．“关灯”两字放大的像是实像
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D．将凸透镜靠近提示牌，看到字的像变大
理由： 。
【答案】C 见解析
【解析】由图可知，“关灯”两字是放大、正立的，因此是放大镜的成像原理，所成的像为虚像，故A错误；
根据凸透镜成像的特点，提示牌上“关灯”两字在凸透镜的一倍焦距以内，即“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故B错误，C正确；
凸透镜成虚像时的特点，物近像近像变小，物远像远像变大，因此将凸透镜靠近提示牌，物距变小，像距变小，看到字的像变小，故D错误。
故选C。
【举一反三5】某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离)，用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在 cm以内；凸透镜对光线有 作用。
【答案】5 会聚
【解析】由凸透镜成像规律可知，当物距等于2倍焦距时，像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像，则由图象可知
u=v=2f=10cm
即焦距f为5cm；用该凸透镜作放大镜使用时，物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，即被观察的物体到透镜的距离在5cm以内。
凸透镜对光线有会聚作用，它可以把平行于主光轴的光线会聚,会聚后过焦点。
【题型4】物距大于等于二倍焦距时的成像特点
【典型例题】在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为20cm，将光屏放在距离凸透镜32cm处，适当调整蜡烛到透镜的距离，此时光屏上得到蜡烛清晰的像，该像为（ ）
A.正立放大的虚像
B.正立放大的实像
C.倒立缩小的实像
D.倒立放大的实像
【答案】C
【解析】在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为20cm，将光屏放在距离凸透镜32cm处，此时像在一倍焦距和二倍焦距之间，适当移动蜡烛的距离，光屏上得到蜡烛倒立、缩小的实像，物体在二倍焦距以外，故C符合题意，ABD不符合题意。
【举一反三1】已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（ ）
A.正立放大的虚像
B.正立缩小的虚像
C.倒立放大的实像
D.倒立缩小的实像
【答案】D
【解析】由题意知，某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像是倒立、放大的实像，则物距大于二倍焦距，即
25cm>2f
f<12.5cm
若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时物距u=30cm>2f
因此成倒立、缩小的实像。
故选D。
【举一反三2】“洛阳牡丹甲天下”，小洛要参加牡丹摄影大赛，其作品如图，关于她用照相机为牡丹花拍照的说法正确的是（ ）
A.照相机镜头与近视镜的镜片为同一种透镜
B.拍照时牡丹花要在镜头二倍焦距以外的位置
C.拍照时牡丹花通过镜头成正立缩小的实像
D.要想把牡丹拍得再大一些只需将镜头远离花
【答案】B
【解析】照相机的镜头是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，不属于同一类透镜，故A错误；
照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，故拍照时牡丹花要在镜头二倍焦距以外的位置，故B正确；
照相机成的像是倒立、缩小的实像，所以牡丹花通过镜头成倒立、缩小的实像，故C错误；
凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；要让花的像变大，应减小物距，所以照相机镜头离牡丹花更近，故D错误。
故选B。
【举一反三3】如图是小丽在郑州蝶湖森林公园游玩时拍摄的“戒指桥”的美景，关于这张照片，下列说法正确的是（ ）
A.戒指桥在水中的倒影模糊是因为光在水面发生了漫反射
B.戒指桥经照相机镜头成的是倒立缩小的实像
C.戒指桥的实际高度一定比远处的大楼的高度要高一些
D.拍摄位置不变时，要使像变大些，应调节相机的焦距变小一些
【答案】B
【解析】戒指桥在水中的倒影模糊，是因为阳光照射到无数的水波片上，发生无数的镜面反射，形成很多个不重合的像，因而模糊，故A错误；
当物距大于两倍焦距时， 凸透镜会成倒立、 缩小的实像， 这种成像方式正是照相机的工作原理，戒指桥经照相机镜头成的是倒立缩小的实像，故B正确；
人眼和照相机镜头相当于凸透镜，成实像时，物近像远像变大，戒指桥的像较大，是因为靠近镜头，实际高度不一定比远处的大楼的高度高，故C错误；
拍摄位置不变时，要使像变大些，应调节相机的焦距变大一些， 以减小物距并增大像距， 从而使得成像变大，故D错误。
故选B。
【举一反三4】光刻机以紫外线为信息载体，通过凸透镜将画在模板上的电路图投影到微小的半导体材料——晶板上，利用曝光反应进行缩刻，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.以紫外线为信息载体，是利用了其热效应
B.实验人员可以一直照射紫外线，有助于健康
C.要使硅晶板上成像，模板应放置在凸透镜的两倍焦距以内
D.模板远离透镜，硅晶板靠近透镜会使硅晶板上的电路图更小
【答案】D
【解析】以紫外线为信息载体，是因为紫外线能使荧光物质发光，而红外线具有热效应，故A错误；
人体照射紫外线有助于维生素D的合成，还能杀菌，但过多照射紫外线会伤害皮肤，故B错误；
要使硅晶板上成倒立、缩小的实像，模板应放置在凸透镜的两倍焦距以外，故C错误；
要使硅晶板上刻画的电路图更小(即所成实像更小)，由凸透镜成像规律可知，应减小像距、增大物距，所以应使模板远离凸透镜，同时硅晶板靠近凸透镜，故D正确。
【举一反三5】在做凸透镜成像的实验时，当蜡烛距离凸透镜36 cm时，像成在距凸透镜20 cm另一侧的光屏上，看到的是 、 的 像，所用凸透镜的焦距 （填“大于”“等于”或“小于”）18 cm。
【答案】倒立 缩小 实 小于
【解析】由题意可知物距大于像距，故看到的应该是倒立缩小的实像。
成倒立缩小的实像时，物距大于两倍焦距，即
【举一反三6】如今，很多人喜欢用手机拍照，手机的镜头相当于一个 。若小欢手机摄像头的焦距是，小欢用手机拍摄距离镜头的花朵，则花朵会在感光元件上形成一个 、 的实像。
【答案】凸透镜 倒立 缩小
【解析】手机的镜头相当于一个凸透镜。凸透镜是一种中央比边缘厚的透镜，它对光线有会聚作用，是制作照相机、投影仪等光学仪器的重要元件。
当物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间； 手机摄像头的焦距是0.03m，小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵。由于1m远大于0.03m的二倍（即0.06m），所以此时花朵会在感光元件上形成一个倒立、缩小的实像。
【举一反三7】某同学通过实验研究凸透镜的成像规律。他将蜡烛分别放置于主光轴上，物距大于两倍焦距的不同位置，成像情况如图(a)、(b)所示。观察图(a)或(b)可知：物体通过凸透镜成像，当物距大于两倍焦距时，可以成 、 、的像。
【答案】倒立 缩小
【解析】根据凸透镜成像规律可知，当物距大于两倍焦距时，可以成倒立、缩小的实像。3.6凸透镜成像规律
【知识点1】凸透镜既能成实像又能成虚像 1
【知识点2】探究凸透镜成像实验的环境选择 2
【知识点3】烛焰、光屏的移动 2
【知识点4】遮挡透镜的部分成完整的像 3
【题型1】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点 5
【题型2】生活中凸透镜成像规律的应用 6
【题型3】物距小于一倍焦距时的成像特点 8
【题型4】物距大于等于二倍焦距时的成像特点 10
【知识点1】凸透镜既能成实像又能成虚像
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。
考查测量平均速度的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。
例：下面是对凸透镜成像的说法，其中正确的是（ ）
A.凸透镜只能成实像
B.凸透镜只能成虚像
C.凸透镜只能成放大的像
D.凸透镜既能成实像，又能成虚像
分析：凸透镜成像的三种情况：
U＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞V＞f。
2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，V＞2f。
U＜f，成正立、放大的虚像。
解析：解：经上面的分析知，凸透镜可以成实像也能成虚像，能成放大的、等大的、缩小的像。
故选：D。
点评：掌握凸透镜成像的三种情况，这是凸透镜成像习题的基础，一定要掌握。
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
【知识点2】探究凸透镜成像实验的环境选择
在探究凸透镜成像的规律时， 为了使实验效果更明显， 便于观察成像， 最好在光线较暗的环境中进行。
考查凸透镜成像实验的环境选择，在实验题考查一小空。
例：在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较______（选填“亮”或“暗”）的环境。烛焰、凸透镜和光屏位于如图所示的位置时，光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰______。
分析：（1）成像的物体和环境的对比度越大，并且越亮，物体成像越清晰；
（2）凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。
解析：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）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。
故答案为：暗；大。
点评：本题考查了探究凸透镜成像的规律的实验中，实验的环境、成像规律的认识等，难度不大。
记忆性知识，牢记即可。
【知识点3】烛焰、光屏的移动
（1）燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。
（2）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
考查烛焰、光屏的移动使得成像的变化，常在实验题中进行考查。
例：小明同学“探究凸透镜成像的规律”，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置时，在光屏上观察到了清晰、等大的像。
（1）由图可以判断出实验所用透镜的焦距为______cm。
（2）小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处，需要把光屏向______（选填“左”或“右”）适当移动，才能在光屏上得到一个清晰的像，此时的像将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向______移动。
分析：（1）根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，据此确定凸透镜的焦距；
（2）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答；
（3）根据过光心的光线传播方向不变分析回答。解析：解：（1）将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置时，在光屏上观察到了清晰、等大的像，根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，即u=v=2f=30.0cm，故该凸透镜的焦距为f=15.0cm；
（2）小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，需要把光屏向左适当移动，才能在光屏上得到一个清晰的像，此时的像将变小；
（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，要使像仍然成在光屏的中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将光屏向上移动。
故答案为：（1）15.0；（2）左；变小；（3）上。
点评：此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
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
【知识点4】遮挡透镜的部分成完整的像
凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了．
考查遮挡透镜的部分对成像的影响，常以实验题中的一问进行考查。
例：小组同学探究“凸透镜的成像规律”。
（1）如图甲所示，可知该凸透镜的焦距为______cm。
（2）点燃蜡烛后，调节烛焰中心、______和光屏中心，使它们大致______。
（3）如图乙所示，将蜡烛置于20cm刻度线处，移动光屏至65cm刻度线处发现光屏上成清晰的像，则该像是______（缩小/等大/放大）的像。生活中的______就是利用这个规律制成的，小华用手掌将凸透镜挡住一半，像的大小将______（变小/不变/变大）。
（4）在图乙的基础上，小明在蜡烛和凸透镜之间放置______（近视/远视）眼镜的镜片，发现光屏上的像变模糊，将光屏向左移动一段距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像。
分析：（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位；
（2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰中心、凸透镜的光心和光屏中心，使它们大致高度相同；
（3）根据u＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；当用手掌将凸透镜挡住一半时，由于通过凸透镜会聚的光线数量减少，所以像会比原来变暗，但仍成完整的像；
（4）远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。
解析：解：（1）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，所以凸透镜的焦距是：f=60.0cm-50.0cm=10.0cm；
（2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰中心、凸透镜的光心和光屏中心，使它们大致高度相同；
（3）如图乙所示，将蜡烛置于20cm刻度线处，此时物距u=50cm-20cm=30cm＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
小华用手掌将凸透镜挡住一半，另一半仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗；
（4）远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，因此将光屏向左移动一段距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像。
故答案为：（1）10.0；（2）凸透镜的光心；高度相同；（3）缩小；照相机；不变；（4）远视。
点评：此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
记忆性知识，理解原理，牢记即可。
【题型1】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点
【典型例题】一物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上，在光屏上能得到放大的像，据此可判断（ ）
A.物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处，一定能得到放大的实像
B.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处，一定能得到缩小的像
C.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处，一定能得到放大的虚像
D.物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处，一定能得到缩小的实像
【举一反三1】在研究凸透镜成像规律的实验中，要在光屏上得到放大的像，则物体应在（ ）
A.小于焦距处
B.小于两倍焦距大于焦距处
C.两倍焦距处
D.大于两倍焦距处
【举一反三2】把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到个最小、最亮的光斑，若将物体放在此透镜前30cm处，在凸透镜另一侧的光屏上显现清晰倒立、 的实像（选填“放大”或“缩小”或“等大”），生活中应用该原理制作的光学仪器是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
【举一反三3】如图所示，小郡用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）蜡烛放在如图所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、_____的实像。
（2）把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。
【题型2】生活中凸透镜成像规律的应用
【典型例题】某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。对于作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是（ ）
A.障碍物经摄像头成像的原理与平面镜相同
B.遇到障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸
C.摄像头的成像特点与投影仪相同
D.成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
【举一反三1】从放大镜里能看清课本中的字样，如果保持课本与眼睛的距离不变，要使看到的字样大一些，则应该将（ ）
A.放大镜略向眼睛处靠近一些
B.放大镜略向课本处靠近一些
C.无论如何移动，看到的范围不变
D.无法确定
【举一反三2】如图所示是小贺参观河南博物馆时观察到的一件展品，展品的上方有一个透镜，透过它能看到展品放大的像，下列说法正确的是( )
A.展台上放置的是凹透镜
B.通过该透镜所成的像是正立的虚像
C.该成像原理与投影仪相同
D.展品放置在透镜的二倍焦距之外
【举一反三3】如图所示，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，点燃蜡烛并放置在光具座上35cm刻度线处。移动光屏至80cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰的像(烛焰的像未画出)，以下说法中正确的( )
A.凸透镜焦距可能为7cm
B.此时成的是倒立缩小的实像
C.凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏互换，在光屏上也能成清晰的像
D.若将透镜换为焦距更大的凸透镜，则只将光屏左移也能再次接收到清晰的像
【举一反三4】如图所示，凸透镜和蜡烛未画出，保持凸透镜位置不变，移动蜡烛和光屏，先后在凸透镜的同侧的光屏上得到甲、乙两次像，且甲的像比乙的像大，则凸透镜在 (选填“甲的左侧”“甲、乙之间”或“乙的右侧”)。
【举一反三5】如图，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，将光屏移至刻度线10cm处，蜡烛向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到像 (填写成像“倒正、大小、虚实”情况)。
【举一反三6】如图的无人机携带着焦距一定的微型摄像机进行航拍。地面景物通过摄像机镜头，成像在感光晶片上，形成倒立、 的实像；当无人机上升时，须 镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面。
【题型3】物距小于一倍焦距时的成像特点
【典型例题】通过放大镜看书上的字，如果放大镜向书渐渐靠近，那么我们看到的字符（ ）
A.越来越小
B.越来越大
C.先变大，后变小
D.先变小，后变大
【举一反三1】在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（ ）
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】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
【举一反三3】夏天的雨后，小草叶子上有雨滴。透过这些雨滴，可以清晰地看到叶子的叶脉。这时，雨滴相当于一个 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”），看到的是叶脉的 （选填“虚”“实”）像。
【举一反三4】小涛同学透过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示，下列说法正确的是( )
A．“关灯”两字放大的像是实像
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D．将凸透镜靠近提示牌，看到字的像变大
理由： 。
【举一反三5】某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离)，用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在 cm以内；凸透镜对光线有 作用。
【题型4】物距大于等于二倍焦距时的成像特点
【典型例题】在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为20cm，将光屏放在距离凸透镜32cm处，适当调整蜡烛到透镜的距离，此时光屏上得到蜡烛清晰的像，该像为（ ）
A.正立放大的虚像
B.正立放大的实像
C.倒立缩小的实像
D.倒立放大的实像
【举一反三1】已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（ ）
A.正立放大的虚像
B.正立缩小的虚像
C.倒立放大的实像
D.倒立缩小的实像
【举一反三2】“洛阳牡丹甲天下”，小洛要参加牡丹摄影大赛，其作品如图，关于她用照相机为牡丹花拍照的说法正确的是（ ）
A.照相机镜头与近视镜的镜片为同一种透镜
B.拍照时牡丹花要在镜头二倍焦距以外的位置
C.拍照时牡丹花通过镜头成正立缩小的实像
D.要想把牡丹拍得再大一些只需将镜头远离花
【举一反三3】如图是小丽在郑州蝶湖森林公园游玩时拍摄的“戒指桥”的美景，关于这张照片，下列说法正确的是（ ）
A.戒指桥在水中的倒影模糊是因为光在水面发生了漫反射
B.戒指桥经照相机镜头成的是倒立缩小的实像
C.戒指桥的实际高度一定比远处的大楼的高度要高一些
D.拍摄位置不变时，要使像变大些，应调节相机的焦距变小一些
【举一反三4】光刻机以紫外线为信息载体，通过凸透镜将画在模板上的电路图投影到微小的半导体材料——晶板上，利用曝光反应进行缩刻，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.以紫外线为信息载体，是利用了其热效应
B.实验人员可以一直照射紫外线，有助于健康
C.要使硅晶板上成像，模板应放置在凸透镜的两倍焦距以内
D.模板远离透镜，硅晶板靠近透镜会使硅晶板上的电路图更小
【举一反三5】在做凸透镜成像的实验时，当蜡烛距离凸透镜36 cm时，像成在距凸透镜20 cm另一侧的光屏上，看到的是 、 的 像，所用凸透镜的焦距 （填“大于”“等于”或“小于”）18 cm。
【举一反三6】如今，很多人喜欢用手机拍照，手机的镜头相当于一个 。若小欢手机摄像头的焦距是，小欢用手机拍摄距离镜头的花朵，则花朵会在感光元件上形成一个 、 的实像。
【举一反三7】某同学通过实验研究凸透镜的成像规律。他将蜡烛分别放置于主光轴上，物距大于两倍焦距的不同位置，成像情况如图(a)、(b)所示。观察图(a)或(b)可知：物体通过凸透镜成像，当物距大于两倍焦距时，可以成 、 、的像。
