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初中物理凸透镜成像总混淆?这10个易错点家长一定要提醒
初中物理凸透镜成像总混淆?这10个易错点家长一定要提醒凸透镜成像，是初中物理光学部分最容易“背了表格还是错”的知识点。
很多孩子能把规律表背下来：
u>2f，倒立缩小实像；
f<u<2f，倒立放大实像；
u<f，正立放大虚像。
可一到考试，照相机、投影仪、放大镜三者一混，物近像远像变大一用错，实验题问“为什么三心等高”，光屏上找不到像，就又丢分了。
其实，凸透镜成像不用死背一大堆结论。抓住两句话：
【一焦分虚实，二焦分大小。】
再记住一个动态规律：
【实像：物近像远像变大；物远像近像变小。】
把“五个区间、三条特殊光线、两句话”串起来，规律表、实验题、动态题、作图题就能打通。
今天这篇文章，建议家长替孩子收藏，初三复习时直接对照。
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01｜先分清五个核心概念
【凸透镜】
中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。凸透镜对光有会聚作用。
【焦点】
平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的一点，这点叫焦点，用F表示。
【焦距】
焦点到光心的距离叫焦距，用f表示。
【物距】
物体到凸透镜光心的距离叫物距，用u表示。
【像距】
像到凸透镜光心的距离叫像距，用v表示。
【实像和虚像】
实像：由实际光线会聚形成，能用光屏承接，通常是倒立的。
虚像：由实际光线的反向延长线形成，不能用光屏承接，通常是正立的。
凸透镜成像中：
【实像都是倒立的，虚像都是正立的。】
注意：这是针对凸透镜成像而言，不要和小孔成像、平面镜成像混在一起。
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02｜底层逻辑：一焦分虚实，二焦分大小
凸透镜成像规律看起来多，其实可以分成五个区间：
【区间1】u>2f
像的性质：倒立、缩小、实像。
像距范围：f<v<2f。
像与物位置：异侧。
应用：照相机。
【区间2】u=2f
像的性质：倒立、等大、实像。
像距：v=2f。
像与物位置：异侧。
应用：测焦距、判断二倍焦距点。
【区间3】f<u<2f
像的性质：倒立、放大、实像。
像距范围：v>2f。
像与物位置：异侧。
应用：投影仪、幻灯机。
【区间4】u=f
像的情况：不成像。
原因：物体在焦点上，折射光线平行射出，不能会聚成像。
【区间5】u<f
像的性质：正立、放大、虚像。
像与物位置：同侧。
应用：放大镜。
用两句话概括：
【一焦分虚实：u>f成实像，u<f成虚像，u=f不成像。】
【二焦分大小：u>2f成缩小实像，u=2f成等大实像，f<u<2f成放大实像。】
再补一句：
【实像异侧倒立，虚像同侧正立。】
这就是凸透镜成像的底层逻辑。
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03｜三条特殊光线：作图题的通用模型
凸透镜作图，记住三条特殊光线：
【光线1】平行于主光轴的光，经凸透镜折射后过焦点。
【光线2】过焦点的光，经凸透镜折射后平行于主光轴。
【光线3】过光心的光，传播方向不变。
作图时，一般选两条特殊光线，交点就是像点。
文字示意：
主光轴：----------------
凸透镜位置：|
焦点位置：F
物体箭头：↑
作图口诀：
【平行光过焦点，过焦点变平行，过光心不改变。】
注意：
实像用实线画光线，虚像用虚线画反向延长线；
法线、辅助线用虚线；
凸透镜用规范符号或文字表示。
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04｜动态规律：物近像远像变大，怎么用才不错？
凸透镜成实像时，有一个重要动态规律：
【物近像远像变大，物远像近像变小。】
意思是：
物体靠近凸透镜，像距变大，像也变大；
物体远离凸透镜，像距变小，像也变小。
但要注意，这个规律主要适用于【实像】。
成虚像时，规律相反：
【虚像：物近像近像变小，物远像远像变大。】
所以做题时先判断是实像还是虚像，再套动态规律。
常见考法：
照相机拍照，想让像变大，应该让相机靠近物体，同时增大镜头到胶片的距离。
投影仪想让屏幕上的像变大，应该让投影仪远离屏幕，同时减小镜头到投影片的距离。
放大镜想看更大，应适当增大物距，但仍在焦距以内。
一句提醒：
【先分虚实，再判动态；实像物近像远像变大，虚像物近像近像变小。】
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05｜实验模型：光具座实验怎么做？
凸透镜成像实验是中考高频实验题。
【实验器材】
光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺、火柴。
【实验步骤】
1. 把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上；
2. 调整烛焰、凸透镜、光屏中心大致在同一高度；
3. 固定凸透镜，移动蜡烛到不同物距；
4. 移动光屏，直到光屏上出现清晰的像；
5. 记录物距u、像距v和像的性质；
6. 改变物距，多次实验，寻找普遍规律。
【为什么三心要等高？】
使像成在光屏中央，便于观察和测量。如果三心不等高，像可能偏上或偏下，甚至光屏接不到。
【怎样测焦距？】
让凸透镜正对平行光，如太阳光，在透镜另一侧移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑。光斑到透镜光心的距离约等于焦距f。
【光屏上找不到像的原因】
1. 烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度；
2. 物距小于或等于焦距，成虚像或不成像；
3. 光屏位置不合适；
4. 蜡烛、透镜、光屏没有放在同一直线上；
5. 环境太亮，像不清晰。
【u=f时为什么不成像？】
物体在焦点上，经凸透镜折射后的光线平行射出，不能会聚，所以光屏上得不到像。
【u<f时怎样观察虚像？】
光屏接不到虚像。应从凸透镜另一侧透过透镜观察，看到正立放大的虚像。
【蜡烛变短后像怎么移？】
蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像会向上移动。此时可把光屏向上调，或把蜡烛向上调，使像回到光屏中央。
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06｜生活模型：照相机、投影仪、放大镜怎么区分？
【照相机】
物距：u>2f。
像：倒立、缩小、实像。
像距：f<v<2f。
记忆：照相机拍远景，成小像。
【投影仪】
物距：f<u<2f。
像：倒立、放大、实像。
像距：v>2f。
记忆：投影仪把投影片放大投到屏幕上。
【放大镜】
物距：u<f。
像：正立、放大、虚像。
像与物同侧。
记忆：放大镜看细节，成正立虚像。
三者对比：
照相机：物远像近像变小。
投影仪：物近像远像变大。
放大镜：物在焦距内，正立放大虚像。
注意：
照相机和投影仪成的都是实像，实像都是倒立的；
放大镜成的是虚像，虚像是正立的。
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07｜题型方法：凸透镜成像常见题型怎么解？
【题型1】规律判断题
例：物距u=30cm，焦距f=10cm，判断像的性质。
方法：先比较u和f、2f。
u=30cm>2f=20cm，所以成倒立、缩小、实像，像距f<v<2f。
【题型2】实验探究题
常考：
为什么三心等高？
怎样测焦距？
光屏上找不到像的原因？
u=f时为什么不成像？
u<f时怎样观察虚像？
多次实验的目的？
答题时要结合“使像成在光屏中央、平行光聚焦测焦距、虚像不能用光屏承接、寻找普遍规律”来写。
【题型3】动态变化题
方法：
先判断实像还是虚像；
实像用“物近像远像变大，物远像近像变小”；
虚像用“物近像近像变小，物远像远像变大”。
【题型4】作图题
方法：
选两条特殊光线；
平行光过焦点；
过焦点变平行；
过光心方向不变；
实像交点画实线，虚像反向延长线画虚线。
【题型5】生活应用题
照相机、投影仪、放大镜对应不同物距区间；
拍照时想让像变大，相机靠近物体，镜头向前伸；
投影仪想让像变大，投影仪远离屏幕，镜头适当调整。
【题型6】图像题
凸透镜成像的图像题常以物距u和像距v关系出现。
记住关键点：
u=2f时，v=2f，成等大实像；
u>2f时，f<v<2f；
f<u<2f时，v>2f。
初中不要求用1/f=1/u+1/v计算，但可作为理解拓展。
【题型7】故障判断题
光屏上只有模糊光斑，可能是物距等于焦距或光屏位置不对；
光屏上找不到像，可能是物距小于焦距成虚像，或三心不等高；
像偏上偏下，调节蜡烛、透镜、光屏高度。
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08｜易错点清单，建议学生背下来
1. 实像能用光屏承接，虚像不能。
2. 凸透镜成实像时都是倒立的，成虚像时是正立的。
3. u=f时不成像，不是成等大实像。
4. u=2f时成倒立等大实像，v=2f。
5. u>2f成倒立缩小实像，应用是照相机。
6. f<u<2f成倒立放大实像，应用是投影仪。
7. u<f成正立放大虚像，应用是放大镜。
8. “物近像远像变大”主要适用于实像，虚像规律相反。
9. 照相机想让像变大，应靠近物体并增大像距。
10. 投影仪想让像变大，应远离屏幕并减小物距。
11. 实验时烛焰、透镜、光屏中心要大致同一高度。
12. 蜡烛变短，像会向上移，光屏应向上调。
13. 遮挡凸透镜一部分，像仍然完整，但会变暗。
14. 光屏上接不到虚像，观察虚像要透过透镜看。
15. 平行光测焦距时，光屏上得到最小最亮光斑，透镜到光斑距离约等于焦距。
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09｜例题精讲
【例1】凸透镜焦距f=10cm，物体放在距透镜30cm处，求像的性质和像距范围。
解：
u=30cm，f=10cm，2f=20cm。
因为u>2f，所以成倒立、缩小的实像。
像距范围：f<v<2f，即10cm<v<20cm。
答：成倒立、缩小的实像，像距在10cm到20cm之间。
【例2】凸透镜焦距f=10cm，物体放在距透镜15cm处，判断像的性质。
解：
f=10cm，2f=20cm。
f<u<2f，即10cm<15cm<20cm。
所以成倒立、放大的实像，像距v>2f。
应用：投影仪。
答：成倒立、放大的实像。
【例3】凸透镜焦距f=10cm，物体放在距透镜5cm处，判断像的性质。
解：
u=5cm<f=10cm。
所以成正立、放大的虚像，像与物同侧。
应用：放大镜。
答：成正立、放大的虚像。
【例4】凸透镜焦距f=10cm，物体放在焦点上，光屏上能找到像吗？
解：
u=f=10cm。
物体在焦点上，折射光线平行射出，不能会聚成像。
答：不能成像，光屏上找不到清晰的像。
【例5】照相机拍照时，想让底片上的像变大，应该怎样移动相机？
解：
照相机成实像，实像遵循“物近像远像变大”。
想让像变大，应让相机靠近被拍物体，同时增大镜头到底片的距离。
答：相机靠近物体，同时增大像距。
【例6】实验中蜡烛燃烧变短，光屏上的像会怎样移动？应怎样调节？
解：
蜡烛变短，烛焰下移，过光心的光线方向不变，像会向上移动。
应把光屏向上调，或把蜡烛向上调，使像回到光屏中央。
答：像向上移，光屏向上调。
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10｜课堂小结：一句话记住凸透镜成像
【一焦分虚实，二焦分大小；实像异侧倒，虚像同侧正；实像物近像远像变大，虚像物近像近像变小。】
再送一个口诀：
凸透镜，会聚光，
一焦虚实二焦大小；
u大于二f照相机，
倒立缩小实像记；
u等于二f等大像，
二倍焦距像距同；
f到二f投影仪，
倒立放大实像成；
u等于f不成像，
平行射出要分清；
u小于f放大镜，
正立放大虚像同侧；
实像倒立屏能接，
虚像正立屏接空；
物近像远像变大，
先分虚实再套用；
三条光线过焦心，
作图找像不发蒙。
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【文末】
凸透镜成像不要只背表格。 建议孩子做题时先标出f和2f，把物距放进五个区间，再判断像的性质；动态题先分实像、虚像，再套“物近像远像变大”。 这样比死记结论更稳。
如果这篇文章对你有帮助，欢迎点个【在看】，转发给正在复习初中物理的孩子和家长。
下期再见。
狂人张三物理已持续日更 106天！
陪伴百万初中生一起进步！一起成长！
狂人张三物理，学习方法更新中！
很多孩子能把规律表背下来：
u>2f，倒立缩小实像；
f<u<2f，倒立放大实像；
u<f，正立放大虚像。
可一到考试，照相机、投影仪、放大镜三者一混，物近像远像变大一用错，实验题问“为什么三心等高”，光屏上找不到像，就又丢分了。
其实，凸透镜成像不用死背一大堆结论。抓住两句话：
【一焦分虚实，二焦分大小。】
再记住一个动态规律：
【实像：物近像远像变大；物远像近像变小。】
把“五个区间、三条特殊光线、两句话”串起来，规律表、实验题、动态题、作图题就能打通。
今天这篇文章，建议家长替孩子收藏，初三复习时直接对照。
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01｜先分清五个核心概念
【凸透镜】
中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。凸透镜对光有会聚作用。
【焦点】
平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的一点，这点叫焦点，用F表示。
【焦距】
焦点到光心的距离叫焦距，用f表示。
【物距】
物体到凸透镜光心的距离叫物距，用u表示。
【像距】
像到凸透镜光心的距离叫像距，用v表示。
【实像和虚像】
实像：由实际光线会聚形成，能用光屏承接，通常是倒立的。
虚像：由实际光线的反向延长线形成，不能用光屏承接，通常是正立的。
凸透镜成像中：
【实像都是倒立的，虚像都是正立的。】
注意：这是针对凸透镜成像而言，不要和小孔成像、平面镜成像混在一起。
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02｜底层逻辑：一焦分虚实，二焦分大小
凸透镜成像规律看起来多，其实可以分成五个区间：
【区间1】u>2f
像的性质：倒立、缩小、实像。
像距范围：f<v<2f。
像与物位置：异侧。
应用：照相机。
【区间2】u=2f
像的性质：倒立、等大、实像。
像距：v=2f。
像与物位置：异侧。
应用：测焦距、判断二倍焦距点。
【区间3】f<u<2f
像的性质：倒立、放大、实像。
像距范围：v>2f。
像与物位置：异侧。
应用：投影仪、幻灯机。
【区间4】u=f
像的情况：不成像。
原因：物体在焦点上，折射光线平行射出，不能会聚成像。
【区间5】u<f
像的性质：正立、放大、虚像。
像与物位置：同侧。
应用：放大镜。
用两句话概括：
【一焦分虚实：u>f成实像，u<f成虚像，u=f不成像。】
【二焦分大小：u>2f成缩小实像，u=2f成等大实像，f<u<2f成放大实像。】
再补一句：
【实像异侧倒立，虚像同侧正立。】
这就是凸透镜成像的底层逻辑。
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03｜三条特殊光线：作图题的通用模型
凸透镜作图，记住三条特殊光线：
【光线1】平行于主光轴的光，经凸透镜折射后过焦点。
【光线2】过焦点的光，经凸透镜折射后平行于主光轴。
【光线3】过光心的光，传播方向不变。
作图时，一般选两条特殊光线，交点就是像点。
文字示意：
主光轴：----------------
凸透镜位置：|
焦点位置：F
物体箭头：↑
作图口诀：
【平行光过焦点，过焦点变平行，过光心不改变。】
注意：
实像用实线画光线，虚像用虚线画反向延长线；
法线、辅助线用虚线；
凸透镜用规范符号或文字表示。
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04｜动态规律：物近像远像变大，怎么用才不错？
凸透镜成实像时，有一个重要动态规律：
【物近像远像变大，物远像近像变小。】
意思是：
物体靠近凸透镜，像距变大，像也变大；
物体远离凸透镜，像距变小，像也变小。
但要注意，这个规律主要适用于【实像】。
成虚像时，规律相反：
【虚像：物近像近像变小，物远像远像变大。】
所以做题时先判断是实像还是虚像，再套动态规律。
常见考法：
照相机拍照，想让像变大，应该让相机靠近物体，同时增大镜头到胶片的距离。
投影仪想让屏幕上的像变大，应该让投影仪远离屏幕，同时减小镜头到投影片的距离。
放大镜想看更大，应适当增大物距，但仍在焦距以内。
一句提醒：
【先分虚实，再判动态；实像物近像远像变大，虚像物近像近像变小。】
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05｜实验模型：光具座实验怎么做？
凸透镜成像实验是中考高频实验题。
【实验器材】
光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺、火柴。
【实验步骤】
1. 把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上；
2. 调整烛焰、凸透镜、光屏中心大致在同一高度；
3. 固定凸透镜，移动蜡烛到不同物距；
4. 移动光屏，直到光屏上出现清晰的像；
5. 记录物距u、像距v和像的性质；
6. 改变物距，多次实验，寻找普遍规律。
【为什么三心要等高？】
使像成在光屏中央，便于观察和测量。如果三心不等高，像可能偏上或偏下，甚至光屏接不到。
【怎样测焦距？】
让凸透镜正对平行光，如太阳光，在透镜另一侧移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑。光斑到透镜光心的距离约等于焦距f。
【光屏上找不到像的原因】
1. 烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度；
2. 物距小于或等于焦距，成虚像或不成像；
3. 光屏位置不合适；
4. 蜡烛、透镜、光屏没有放在同一直线上；
5. 环境太亮，像不清晰。
【u=f时为什么不成像？】
物体在焦点上，经凸透镜折射后的光线平行射出，不能会聚，所以光屏上得不到像。
【u<f时怎样观察虚像？】
光屏接不到虚像。应从凸透镜另一侧透过透镜观察，看到正立放大的虚像。
【蜡烛变短后像怎么移？】
蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像会向上移动。此时可把光屏向上调，或把蜡烛向上调，使像回到光屏中央。
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06｜生活模型：照相机、投影仪、放大镜怎么区分？
【照相机】
物距：u>2f。
像：倒立、缩小、实像。
像距：f<v<2f。
记忆：照相机拍远景，成小像。
【投影仪】
物距：f<u<2f。
像：倒立、放大、实像。
像距：v>2f。
记忆：投影仪把投影片放大投到屏幕上。
【放大镜】
物距：u<f。
像：正立、放大、虚像。
像与物同侧。
记忆：放大镜看细节，成正立虚像。
三者对比：
照相机：物远像近像变小。
投影仪：物近像远像变大。
放大镜：物在焦距内，正立放大虚像。
注意：
照相机和投影仪成的都是实像，实像都是倒立的；
放大镜成的是虚像，虚像是正立的。
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07｜题型方法：凸透镜成像常见题型怎么解？
【题型1】规律判断题
例：物距u=30cm，焦距f=10cm，判断像的性质。
方法：先比较u和f、2f。
u=30cm>2f=20cm，所以成倒立、缩小、实像，像距f<v<2f。
【题型2】实验探究题
常考：
为什么三心等高？
怎样测焦距？
光屏上找不到像的原因？
u=f时为什么不成像？
u<f时怎样观察虚像？
多次实验的目的？
答题时要结合“使像成在光屏中央、平行光聚焦测焦距、虚像不能用光屏承接、寻找普遍规律”来写。
【题型3】动态变化题
方法：
先判断实像还是虚像；
实像用“物近像远像变大，物远像近像变小”；
虚像用“物近像近像变小，物远像远像变大”。
【题型4】作图题
方法：
选两条特殊光线；
平行光过焦点；
过焦点变平行；
过光心方向不变；
实像交点画实线，虚像反向延长线画虚线。
【题型5】生活应用题
照相机、投影仪、放大镜对应不同物距区间；
拍照时想让像变大，相机靠近物体，镜头向前伸；
投影仪想让像变大，投影仪远离屏幕，镜头适当调整。
【题型6】图像题
凸透镜成像的图像题常以物距u和像距v关系出现。
记住关键点：
u=2f时，v=2f，成等大实像；
u>2f时，f<v<2f；
f<u<2f时，v>2f。
初中不要求用1/f=1/u+1/v计算，但可作为理解拓展。
【题型7】故障判断题
光屏上只有模糊光斑，可能是物距等于焦距或光屏位置不对；
光屏上找不到像，可能是物距小于焦距成虚像，或三心不等高；
像偏上偏下，调节蜡烛、透镜、光屏高度。
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08｜易错点清单，建议学生背下来
2. 凸透镜成实像时都是倒立的，成虚像时是正立的。
3. u=f时不成像，不是成等大实像。
4. u=2f时成倒立等大实像，v=2f。
5. u>2f成倒立缩小实像，应用是照相机。
6. f<u<2f成倒立放大实像，应用是投影仪。
7. u<f成正立放大虚像，应用是放大镜。
8. “物近像远像变大”主要适用于实像，虚像规律相反。
9. 照相机想让像变大，应靠近物体并增大像距。
10. 投影仪想让像变大，应远离屏幕并减小物距。
11. 实验时烛焰、透镜、光屏中心要大致同一高度。
12. 蜡烛变短，像会向上移，光屏应向上调。
13. 遮挡凸透镜一部分，像仍然完整，但会变暗。
14. 光屏上接不到虚像，观察虚像要透过透镜看。
15. 平行光测焦距时，光屏上得到最小最亮光斑，透镜到光斑距离约等于焦距。
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09｜例题精讲
【例1】凸透镜焦距f=10cm，物体放在距透镜30cm处，求像的性质和像距范围。
解：
u=30cm，f=10cm，2f=20cm。
因为u>2f，所以成倒立、缩小的实像。
像距范围：f<v<2f，即10cm<v<20cm。
答：成倒立、缩小的实像，像距在10cm到20cm之间。
【例2】凸透镜焦距f=10cm，物体放在距透镜15cm处，判断像的性质。
解：
f=10cm，2f=20cm。
f<u<2f，即10cm<15cm<20cm。
所以成倒立、放大的实像，像距v>2f。
应用：投影仪。
答：成倒立、放大的实像。
【例3】凸透镜焦距f=10cm，物体放在距透镜5cm处，判断像的性质。
解：
u=5cm<f=10cm。
所以成正立、放大的虚像，像与物同侧。
应用：放大镜。
答：成正立、放大的虚像。
【例4】凸透镜焦距f=10cm，物体放在焦点上，光屏上能找到像吗？
解：
u=f=10cm。
物体在焦点上，折射光线平行射出，不能会聚成像。
答：不能成像，光屏上找不到清晰的像。
【例5】照相机拍照时，想让底片上的像变大，应该怎样移动相机？
解：
照相机成实像，实像遵循“物近像远像变大”。
想让像变大，应让相机靠近被拍物体，同时增大镜头到底片的距离。
答：相机靠近物体，同时增大像距。
【例6】实验中蜡烛燃烧变短，光屏上的像会怎样移动？应怎样调节？
解：
蜡烛变短，烛焰下移，过光心的光线方向不变，像会向上移动。
应把光屏向上调，或把蜡烛向上调，使像回到光屏中央。
答：像向上移，光屏向上调。
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10｜课堂小结：一句话记住凸透镜成像
【一焦分虚实，二焦分大小；实像异侧倒，虚像同侧正；实像物近像远像变大，虚像物近像近像变小。】
再送一个口诀：
凸透镜，会聚光，
一焦虚实二焦大小；
u大于二f照相机，
倒立缩小实像记；
u等于二f等大像，
二倍焦距像距同；
f到二f投影仪，
倒立放大实像成；
u等于f不成像，
平行射出要分清；
u小于f放大镜，
正立放大虚像同侧；
实像倒立屏能接，
虚像正立屏接空；
物近像远像变大，
先分虚实再套用；
三条光线过焦心，
作图找像不发蒙。
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【文末】
凸透镜成像不要只背表格。
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下期再见。
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