第23讲 凸透镜成像的规律
1.探究凸透镜成像规律实验用到的器材：_____、_____、____、______（带刻度尺）等。
2.探究凸透镜成像规律实验要能_____正确的问题、做出______、______实验、_______和收集证据、论证、和交流。
3.凸透镜成像规律的内容
（1）u﹥2f时，在光屏上成______、_____的像；
（2）f﹤u﹤2f时，在光屏上成倒立、_____的实像；
（3）0﹤u﹤f时，成_____、______的像。
4.凸透镜成像规律在______、______、_______等方面有重要的应用。
知识点一：凸透镜成像的规律及其应用
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
测焦距
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
获得平行光束
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
放大镜
【例题1】（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏 透镜（填“远离”或“靠近”）。
知识点二：对凸透镜成像的规律实验的说明
1.器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）等。
2.口诀：一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小；虚像正物像同侧，实像倒物像异侧；物远实像小，焦点内放大。
3.注意事项：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上；又叫“三心等高” 。
注意：实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成；
【例题2】（2019湖南郴州）如图所示，小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
实验数据记录如下：
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
缩放
正倒
虚实
35
14
缩小
倒立
实像
25
17
缩小
倒立
实像
20
20
等大
倒立
实像
16
25
放大
倒立
实像
5
﹣
放大
正立
虚像
根据以上实验回答下列问题：
（1）在实验过程中，要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ；
（2）由实验数据可判断，该透镜的焦距约为 cm；
（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，随着物距的减小，像逐渐 （选填“变大”或“变小”或“不变”），像距逐渐增大；
（4）如果用该实验中的透镜来矫正视力，可以制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
一、选择题
1.（2019江苏苏州）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
2.（2019湖北荆州）用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（ ）
A．烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同
B．若将蜡烛移到光具座42cm刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的
C．若将蜡烛移到光具座30cm刻度处时，烛焰所成的像是等大的
D．若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变大
3.（2019湖南怀化）小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时，在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像，下列器材工作时运用上述成像规律的是
A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.平面镜
4.（2019山东泰安）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（ ）
A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像
C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像
5.（2019河北省）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
6.（2019天津）小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验： ①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示； ②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。则（ ）
A. 实验②中，烛焰在光屏上成放大的像 B. 实验②中，像到透镜的距离一定大于15cm C. 若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大 D. 若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于10cm
7.（2019江西模拟题）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（ ）
实验次序
1
2
3
4
5
物距u/cm
50
40
30
25
20
像距v/cm
22
24
30
38
60
A．该凸透镜的焦距是15cm
B．当u=25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的
C．当v=24cm时，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成
D．若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，像会逐渐变小
8．（2017?威海）让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是（ ）
A．当物体距透镜5cm时，成正立的像
B．当物体距透镜15cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏靠近透镜
二、填空题
9.（2019上海）小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至 。已知凸逶镜焦距为10厘米，现蜡烛的位置如图所示，蜡烛到凸透镜的距离为10厘米，移动光屏寻找像的位置，发现光屏上有一个倒立、 的像（选填“放大”、“等于”或“缩小”）。
10．（2018安徽模拟题）如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是 m，该凸透镜的焦距是 m．
11.（经典题）如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成 ；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏 （填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
12.（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光
屏 透镜（填“远离”或“靠近”）。
三、作图题
13.(2019河南模拟题)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A'为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。
14.（2019黑龙江大庆）请画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。（?表示凸透镜，作图时请保留必要的辅助光线，只画出折射光线的不给分）
15.（2019河南模拟题）如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点.
16．（2018?青岛）如图，F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点，且两透镜的左焦点重合，请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。
17．（2017?日照）如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。
四、实验探究题
18.（2019湖南长沙）如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：
物距u/cm
像的性质
虚实
大小
正倒
8
虚像
放大
正立
10
不能成像
12
实像
放大
倒立
14
实像
放大
倒立
16
实像
放大
倒立
20
实像
等大
倒立
22
实像
缩小
倒立
25
实像
缩小
倒立
（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或u＞2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
19.（2019内蒙古巴彦淖尔市）在研究”凸透镜成像规律”的实验中：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光凭上得到一个清晰的倒立，等大的实像，则凸透镜的焦距为 cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光凭向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 （选填“变大”“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 。
A.10.0cm B.20.0cm C.30.0cm D.35.0cm
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 。
20.（2019北京）某同学在做光学实验时，他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧，蜡烛放置在20cm刻度线处，如图所示。左右移动光屏，直至光屏上呈现烛焰清晰的像。
（1）上述光屏上所成的像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明透镜B对光线有 （选填”会聚”或“发散”）作用。透镜B能用来矫正 （选填“近视眼”成“远视眼”）。
21.（2018江苏盐城）在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示.
请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是??????cm，凸透镜A的焦距???????凸透镜B的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）.
在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 （选填“左”、“右”）移动一段距离，像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
（3）图丙所示的实验现象可以说明 的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和光屏的位置不动，应使蜡烛 （选填“靠近”、“远离”）凸透镜，则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.
22．（2017?东营）物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：
（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm。
（2）图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 （选填“左”或“右”）移动一段距离，像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上 （选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有 作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 。
第23讲 凸透镜成像的规律
1.探究凸透镜成像规律实验用到的器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）等。
2.探究凸透镜成像规律实验要能正确的提出问题、做出猜想、设计实验、进行实验和收集证据、分析论证、评估和交流。
3.凸透镜成像规律的内容
（1）u﹥2f时，在光屏上成倒立、缩小的实像；
（2）f﹤u﹤2f时，在光屏上成倒立、放大的实像；
（3）0﹤u﹤f时，成正立、放大的虚像。
4.凸透镜成像规律在照相机、投影仪、放大镜等方面有重要的应用。
知识点一：凸透镜成像的规律及其应用
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
测焦距
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v>2f
投影仪
u=f
不成像
获得平行光束
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
放大镜
【例题1】（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏 透镜（填“远离”或“靠近”）。
【答案】照相机；远离。
【解析】（1）凸透镜成像的三种情况和应用之一：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
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。
现将蜡烛向透镜方向移动10cm，物距减小，像距增大、像变大，则要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏远离透镜方向移动。
知识点二：对凸透镜成像的规律实验的说明
1.器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）等。
2.口诀：一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小；虚像正物像同侧，实像倒物像异侧；物远实像小，焦点内放大。
3.注意事项：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上；又叫“三心等高” 。
注意：实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成；
【例题2】（2019湖南郴州）如图所示，小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
实验数据记录如下：
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
缩放
正倒
虚实
35
14
缩小
倒立
实像
25
17
缩小
倒立
实像
20
20
等大
倒立
实像
16
25
放大
倒立
实像
5
﹣
放大
正立
虚像
根据以上实验回答下列问题：
（1）在实验过程中，要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ；
（2）由实验数据可判断，该透镜的焦距约为 cm；
（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，随着物距的减小，像逐渐 （选填“变大”或“变小”或“不变”），像距逐渐增大；
（4）如果用该实验中的透镜来矫正视力，可以制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】（1）同一高度；（2）10；（3）变大；（4）远视。
【解答】（1）使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，可使像成在光屏中央；
（2）由实验数据可判断，u＝v＝2f＝20cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距是：f＝10cm；
（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，随着物距的减小，像逐渐变大，像距逐渐增大；
（4）物距减小，像距增大，像变大，用该实验中的透镜来矫正视力，说明对光线起了会聚作用，则为凸透镜，可以制成远视眼镜。
一、选择题
1.（2019江苏苏州）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】根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。 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。 2.（2019湖北荆州）用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（ ）
A．烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同
B．若将蜡烛移到光具座42cm刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的
C．若将蜡烛移到光具座30cm刻度处时，烛焰所成的像是等大的
D．若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变大
【答案】C
【解析】A.由图可知，u＝50cm﹣35cm＝15cm，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，与投影仪的原理相同，故A错误；
B.将蜡烛移到光具座42cm刻度处时，物距等于50cm﹣42cm＝8cm，物距小于f，凸透镜成正立放大的虚像，故B错误；
C.将蜡烛移到光具座30cm刻度处时，物距等于50cm﹣30cm＝20cm＝2f，物距等于像距，等于2倍焦距，成倒立等大的实像，故C正确；
D.将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，根据物距增大像距减小像减小，烛焰所成的像将逐渐变小。故D错误。
3.（2019湖南怀化）小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时，在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像，下列器材工作时运用上述成像规律的是（ ）
A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.平面镜
【答案】C
【解析】A.由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，故A不符合题意；
B.由凸透镜成像规律可知，投影仪成倒立、放大的实像，故B不符合题意；
C.由凸透镜成像规律可知，照相机成倒立、缩小的实像，故C符合题意；
D.平面镜成正立等大的虚像，故D不符合题意。
4.（2019山东泰安）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（ ）
A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像
C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像
【答案】B
【解析】如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。
此时物距小于像距，f＜u＝8cm＜2f，解得，4cm＜f＜8cm，
v＝15cm＞2f，解得f＜7.5cm，
焦距范围：4cm＜f＜7.5cm，
保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，此时u′＝8cm+7cm＝15cm＞2f，
v′＝15cm﹣7cm＝8cm，f＜v′＜2f，凸透镜成倒立缩小的实像，故ACD错误，B正确。
5.（2019河北省）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】ABC
【解析】（1）根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可判断物距变化时，像距及像的大小的变化；
（2）实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接，不论实像和虚像眼睛都能直接观察；
（3）根据凸透镜成像规律中像距和物距的关系，当u＞2f，成倒立、缩小的实像即可判断；
（4）根据远视镜片对光线有会聚作用可判断像的变化情况，进而得出光屏的移动方向。
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。
6.（2019天津）小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验： ①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示； ②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。则（ ）
A. 实验②中，烛焰在光屏上成放大的像 B. 实验②中，像到透镜的距离一定大于15cm C. 若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大 D. 若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于10cm
【答案】ABD
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm； A.图乙中，物距u=50cm-35cm=15cm，2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故A正确； B.由凸透镜成像规律可知，当2f＞u＞f时，v＞2f=2×10cm=20cm＞15cm。故B正确； C.因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故C错误。 D.凸透镜物距小于焦距成正立放大的虚像，即u＜f=10cm，故D正确。 7.（2019江西模拟题）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（ ）
实验次序
1
2
3
4
5
物距u/cm
50
40
30
25
20
像距v/cm
22
24
30
38
60
A．该凸透镜的焦距是15cm
B．当u=25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的
C．当v=24cm时，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成
D．若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，像会逐渐变小
【答案】ACD。
【解析】（1）当u=v=2f时，成倒立、等大的实像；
（2）（3）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。
（4）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。
A.由表中的数据可知，实验3中，u=v=30cm，此时u=2f，f=15cm，故A正确；
B.当u=25cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的，故B错误；
C.当v=24cm时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，则物距大于二倍焦距，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成，故C正确；
D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，物距变大，像距变小，像变小，故D正确。
8．（2017?威海）让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是（ ）
A．当物体距透镜5cm时，成正立的像
B．当物体距透镜15cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏靠近透镜
【答案】D
【解析】探究凸透镜的成像规律，对于一倍焦距，大于一倍焦距小于二倍焦距、大于二倍焦距这三个点，所成的像应该熟练掌握。从图上应该准确的判断出凸透镜的焦距（一倍焦距）。
A.由图可知，凸透镜的焦距为10cm，小于一倍焦距成正立放大的虚像，正确，不符合题意；
B.由图可知，凸透镜的焦距为10cm，大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大的实像，正确，不符合题意；
C.由图可知，凸透镜的焦距为10cm，大于二倍焦距成倒立缩小实像，正确，不符合题意；
D.大于二倍焦距时，要成清晰的像，光屏应该远离透镜，错误，符合题意。
二、填空题
9.（2019上海）小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至 。已知凸逶镜焦距为10厘米，现蜡烛的位置如图所示，蜡烛到凸透镜的距离为10厘米，移动光屏寻找像的位置，发现光屏上有一个倒立、 的像（选填“放大”、“等于”或“缩小”）。
【答案】同一高度；放大。
【解析】（1）实验前，把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，为了使得像成在光屏的中央；
（2）凸逶镜焦距f＝10cm，蜡烛到凸透镜的距离为10cm，由于如图所示的凸透镜的光心在凸透镜中心位置，故物距略大于10cm，即2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
10．（2018安徽模拟题）如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是 m，该凸透镜的焦距是 m．
【答案】0.6；0.2．
【解析】眼睛观察镜子时，感到光束是在M点发出的，根据物像关于平面镜对称，可以确定凸透镜焦点的位置，从而判断光束会聚处和M点的距离．凸透镜的焦距．
由题知，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则凸透镜的焦点在平面镜前面，
而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，如图所示：
光束会聚处F和M点的距离s=2×0.3m=0.6m；
焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距：f=0.5m﹣0.3m=0.2m
11.（经典题）如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成 ；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏 （填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
【答案】投影仪；靠近。
【解析】由图知，v＞u，所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪；再将蜡烛远离透镜，物距增大，所以像距减小，需要将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
12.（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光
屏 透镜（填“远离”或“靠近”）。
【答案】照相机；远离。
【解析】（1）凸透镜成像的三种情况和应用之一：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
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。
现将蜡烛向透镜方向移动10cm，物距减小，像距增大、像变大，则要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏远离透镜方向移动。
三、作图题
13.(2019河南模拟题)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A'为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。
【答案】如图所示
【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴,以A为发光点,则A'就为光线经凸透镜后的会聚点。
14.（2019黑龙江大庆）请画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。（?表示凸透镜，作图时请保留必要的辅助光线，只画出折射光线的不给分）
【答案】如图所示：
【解析】将左端主光轴虚线向左延长，凸透镜对光线有会聚作用，已知点光源S在一倍焦
距和二倍焦距之间，光源S发出的光线SA通过凸透镜折射后，将在2倍焦距以外。
15.（2019河南模拟题）如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点
【答案】如图所示：
【解析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作出反射光线，反向延长两条折射光线，即可得到发光点S的像点S′．
过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′．
16．（2018?青岛）如图，F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点，且两透镜的左焦点重合，请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。
【答案】如图所示：
【解析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，该光线正好是通过凸透镜的焦点，经凸透镜后平行于主光轴射出，如图所示：
17．（2017?日照）如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。
【答案】如图所示：
【解析】从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。
由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。
从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置。
四、实验探究题
18.（2019湖南长沙）如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：
物距u/cm
像的性质
虚实
大小
正倒
8
虚像
放大
正立
10
不能成像
12
实像
放大
倒立
14
实像
放大
倒立
16
实像
放大
倒立
20
实像
等大
倒立
22
实像
缩小
倒立
25
实像
缩小
倒立
（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或u＞2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】（1）f＜u＜2f；投影仪；（2）靠近。
【解析】（1）由数据可知，物距为12、14、16cm时成放大实像，物距等于20cm，即2f时成等大实像，说明成放大实像需物距小于二倍焦距；
物距等于10cm，即u＝f时不成像，物距小于10cm，即u＜f时成虚像，说明成放大实像需物距大于一倍焦距，综上可知，凸透镜成倒立、放大实像条件：2f＞u＞f；
生活中投影仪是利用2f＞u＞f时，成倒立、放大实像的原理工作的；
（2）使物距由20cm变为22cm时，物距变大，则像距变小，像变小，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏靠近凸透镜，减小像距。
19.（2019内蒙古巴彦淖尔市）在研究”凸透镜成像规律”的实验中：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光凭上得到一个清晰的倒立，等大的实像，则凸透镜的焦距为 cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光凭向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 （选填“变大”“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 。
A.10.0cm B.20.0cm C.30.0cm D.35.0cm
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 。
【答案】（1）15.0；（2）变大；B；（3）平面镜成虚像，无法呈在光屏上。
【解答】（1）当u＝50.0cm﹣20.0cm＝30cm时，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f＝30.0cm，即f＝15.0cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，物距减小了，换用焦距大的凸透镜，相当于减小了物距，故换用的凸透镜焦距是BCD，不是A；若用的是C，焦距是30cm，则蜡烛正好在焦点上，不成像，若用的是Dcm，则蜡烛正好在1倍焦距内，成倒正立放大的虚像，故B符合题意；
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是平面镜成虚像，所以在光屏上不能得到蜡烛的像。
20.（2019北京）某同学在做光学实验时，他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧，蜡烛放置在20cm刻度线处，如图所示。左右移动光屏，直至光屏上呈现烛焰清晰的像。
（1）上述光屏上所成的像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明透镜B对光线有 （选填”会聚”或“发散”）作用。透镜B能用来矫正 （选填“近视眼”成“远视眼”）。
【答案】（1）缩小；（2）发散；近视眼。
【解析】（1）凸透镜A焦距10cm，固定在光具座上50cm刻度线处，蜡烛放置在20cm刻度线处，所以物距u＝30cm＞2f，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像；
（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明凸透镜B对光线具有发散作用，是凹透镜，透镜B能用来矫正近视眼。
21.（2018江苏盐城）在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示.
请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是??????cm，凸透镜A的焦距???????凸透镜B的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）.
在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 （选填“左”、“右”）移动一段距离，像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
（3）图丙所示的实验现象可以说明 的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和光屏的位置不动，应使蜡烛 （选填“靠近”、“远离”）凸透镜，则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.
【答案】（1）10，小于（2）右，变大（3）幻灯机；靠近。
【解析】本题考查凸透镜成像规律的实验探究。
（1）根据图乙可知，当u=v=20cm时，蜡烛成等大的实像，这时u=v=2f，所以f=10cm，即凸透镜A的焦距是10cm。设凸透镜B的 焦距为fB，由图丙知fB＜30cm＜2fB,所以15cm＜fB＜30cm，所以凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。
（2）原来蜡烛距离凸透镜30cm，蜡烛右移5cm后，物距变为25cm，根据凸透镜成像特点，物距变小，像距变大，所以光屏应向右移动，像距比原来更大，所以像将变大；
（3）图丙所示实验中，蜡烛通过凸透镜成放大倒立的实像，与幻灯机的工作原理一致；把远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，远视眼镜相当于一个放大镜，所以通过透镜B成像的是蜡烛的放大的虚像，像的位置在蜡烛的左侧，要想还在原来的装置上成像，需要蜡烛靠近透镜，使其通过远视眼镜所成的放大虚像在原来蜡烛的位置上。
22．（2017?东营）物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：
（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm。
（2）图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 （选填“左”或“右”）移动一段距离，像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上 （选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有 作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 。
【答案】（1）10.3；（2）照相机；左；变小；（3）没有；（4）发散；前方。
【解析】（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=40.3cm﹣30.0cm=10.3cm。
（2）由图乙知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；根据凸透镜成像时，物近像远像变大可知，将蜡烛向左移动时，物距增大，则像距减小，要将光屏向靠近透镜方向移动，才能在光屏上再次得到清晰的像，像变小。
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上溅了一个小泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗，所以不会出现泥点的影子。
（4）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推迟会聚，所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。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。
