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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼（全国通用）
第二篇 声光知识体系必考重点专题
专题14 探究凸透镜成像规律实验问题
1. （2023河南省）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像：用该凸透镜看自己的指纹时，能看见
正立、放大的像。由此猜想：凸透镜成像的特点可能与________有关；
（2）在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，_______（选填“需要”或“不
需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在_________；
（3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到蜡烛清晰的像（像未画出），这个实
验现象可以说明________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点。
【答案】 （1）物距 （2） 需要 光屏中央 （3）照相机
【解析】（1）观察远近不同的物体，小强看到了不同特点的像，说明凸透镜所成像特点与物距有关。
（2）实验时需要调整烛焰的中心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度，为了确定烛焰的中心，需点燃
蜡烛，使烛焰的像成在光屏中央。
（3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于
像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。
2. （2023武汉）用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；
（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中______（填数字
序号）区域，像的箭头方向是竖直向 ______的，像的大小比发光物体要______；
（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到
发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离
______（填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。
【答案】 （1）③ 下 小 （2）大于
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【解析】（1）如图所示，发光物体到凸透镜的距离即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，像距大于
一倍焦距小于二倍焦距，故②④排除；又因为发光物体在透镜主光轴上方，根据过透镜光心的光线不
改变传播方向可知像的位置在主光轴下方，故光屏上所成清晰的像在图中③的区域。
根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像，所以像的箭头方向是竖直向下的；
像的大小比发光物体要小。
（2）当物距小于一倍焦距时，我们在凸透镜右边看到的那个正立、放大的虚像是由光经过凸透镜的折
射光线的反向延长线交点形成的，像在物的后方，故像到透镜的距离大于物体到透镜的距离。
3. 在“探究凸透镜成像规律实验”中：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和
光屏中心在______；
（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜
到______cm 刻度处，光屏上可再次成清晰______、倒立的实像；
（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏
中心的操作是______；（填序号）
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清
晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜。光屏上也能
成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有______作用。______视眼的矫正与上述成像过程类似。
【答案】（1）同一高度 （2） 55 缩小 （3）② （4）发散 近
【解析】（1）为了是蜡烛的像呈现在光屏的中央，应该将点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光
心和光屏中心在同一高度。
（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，
u=v=40.0cm-25.0cm=15.0cm
1 2
v=u=70.0cm-40.0cm=30.0cm
1 2
保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜到刻度尺上的刻度为
70.0cm-15.0cm=55.0cm
如图甲所示，光屏上呈现的是倒立、放大的实像，根据光路的可逆性，光屏上可再次成清晰缩小、倒立
的实像。
（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，要让像重新回到光屏中
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心，可将蜡烛上调、将光屏上调或将透镜下调，故①③不符合题意，②符合题意。
故选②。
（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清
晰的像，说明此时像呈现在原来位置的前侧，与近视眼类似。如蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛
与凸透镜之间放一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。说明凹透镜对光线具有发散作用。
4. （2023福建省）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为________cm。
（2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在________。
（3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、________的像。根据这一成
像特点，可制成__________。
（4）若要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变_________，再调节光屏位置。
【答案】 （1）12.5（12.3~12.7均可） （2）同一高度 （3）缩小 照相机 （4）大
【解析】（1）平行光线经凸透镜折射后变成会聚光线，说明凸透镜对光线有会聚作用；由图知，光屏上出
现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到光心的距离为12.5cm-0.00cm=12.5cm，则凸透镜
的焦距是12.5cm，因为最后一位小数是估读的，所以范围在12.3~12.7cm均可。
（2）调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，是为了使像能够成在光屏中央。
（3）将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，物距大于像距，所以像的性质是倒立的缩小的实
像，是照相机的成像特点。
（4）物远像近像变小，所以要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变大，再调节光屏位置。
5. （2023山东滨州）某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中
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（1）实验前，应先调整烛焰，凸透镜，光屏三者的中心在____________；
（2）如图所示，烛焰恰好在光屏上成倒立、______（选填“放大”、“等大”成“缩小”）清晰的实像，
这是______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的工作原理；
（3）若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，______（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清
晰的像，这说明光发生折射时，光路是______的；
（4）若保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变，只把光屏向右适当调节，光屏上烛焰的像逐渐变得模糊，这
与______（选填“近视眼”或“远视眼”）形成原因相同。
【答案】 （1）同一高度 （2）缩小 照相机 （3）仍能 可逆的 （4）近视眼
【解析】（1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样做的目的是：使像成在光屏的中央。
（2）根据图示可知，当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机即是应用该原理。
（3）若将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路可逆可知，光屏上仍能得到清晰倒立、缩小的实像。
（4）如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，
根据凸透镜成像规律，物远像近像变小，此现象可以体现近视眼的成像情况。
的
6. （2023湖南衡阳）小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像 规律：
（1）如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该
凸透镜的焦距为______cm；
（2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三
者中心调到_______；
（3）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则
该像是倒立、_______的实像。生活中的______（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用
这种成像规律工作的；
（4）接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏
上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是______的；
（5）在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏
上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现______（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况。
【答案】（1）10.0 （2）同一水平高度上 （3）缩小 照相机 （4）可逆 （5）近视眼
【解析】（1）根据凸透镜焦距的定义可知，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，即
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
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（2）在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中
心在同一水平高度上，这样做的目的是使像呈现在光屏中央。
（3）将蜡烛移至光具座20cm刻度线处时，此时的物距为
即物距大于两倍焦距，成的是倒立缩小的实像，生活中照相机就是利用这个原理工作的。
（4）在（3）的基础上，保持凸透镜在光具座上的位置不动，将蜡烛和光屏的位置互换，互换后物距应是
大于一倍焦距而小于两倍焦距，成的是倒立放大的实像，在光屏上像是清晰的，由此可知，在光的折射
现象中，光路是可逆的。
（5）如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清。
根据凸透镜成像规律，物远像近像变小，像成在光屏的前方，此现象可以体现近视眼的成像情况。
7. 小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
（1）实验在_______（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；
（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰_______（选填“放大”、“等大”或
“缩小”）的像，此现象和生活中_______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；
保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与
移动前的像相比会_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰______（选
填“正立”或“倒立”）的像；
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向_______（选填
“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放
置一个度数适当的_______（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
【答案】 （1）较暗 （2）缩小 照相机 变小 （3）正立 （4） 右 近视
【解析】（1）实验应在较暗环境下进行，这样可以使光路更加清晰，使实验现象更明显。
（2）由甲图可知，物距为30cm大于二倍焦距（20cm），根据凸透镜成像规律可知，光屏上会出现清晰的
倒立、缩小的烛焰的实像，生活中照相机就是根据该原理制成的。
保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，根据
“物远像近像变小”的规律可知，与移动前的像相比会变小。
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，此时物距为7cm，小于焦距，根据凸透镜成像规
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律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像，所以在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的像。
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，此时物距等于六倍的焦距，相当于物体离凸透镜的距
离变远，所以应将蜡烛向右移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，像会提前会
聚，所以要使光屏上会重新出现烛焰清晰的像，应在蜡烛和透镜之间放置一个具有发散作用的凹透镜
而近视镜片是凹透镜制成的，所以应在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片。
8. （2023四川凉山州）小丁在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）当烛焰、焦距为10cm的凸透镜A位于图甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、
______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；
（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛
焰清晰的像，应该将光屏向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；
（3）如图乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上
重新得到清晰的像，应将光屏______（选填“靠近”或“远离”示）凸透镜。
【答案】 （1）缩小 （2） 靠近 （3） 靠近
【解析】（1）由图甲可知，此时物距大于像距，故由凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜所成的像为倒立、
缩小的实像。
（2）用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A后，凸透镜对光的偏折能力增强，此时光线会聚
点将位于光屏左侧，故要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜B的方向移动。
（3）近视眼镜对光线具有发散作用，取下眼镜后，光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏
上重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。
9. （2023黑龙江大庆）某实验小组进行探究凸透镜成像的实验， 操作如下：
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（1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度；
（2）正确测出凸透镜的焦距f， 当物距uf时，烛焰成________（填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实
像”或“倒立虚像”）。同学们分析得出：像的虚实由________大小关系决定；
（3）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点
与________（填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）原理相同；
（4）若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比________（填
“变小”、“变暗”或“变不完整”）了；
（5）若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏________（填“向左”或
“向右”）移动才能成清晰的像；
（6）如图乙所示， 凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变， 让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s
的速度，同时沿光具座匀速向左运动，经过2.5s，光屏上成清晰________（填“放大”、“等大”或
“缩小”）的像。
【答案】 （2）不能 倒立实像 物距 （3）投影仪 （4）变暗 （5）向左 （6） 等大
【解析】（2）根据凸透镜成像规律可知，正确测出凸透镜的焦距f，当物距u< f时，烛焰成正立放大虚像；
当u = f时，不能观察到烛焰的像；当u>f时，烛焰成倒立实像；分析得出：像的虚实由物距大小关系决
定。
（3）像距大于物距，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，此时光屏上所成像的特点是倒立放大
的实像，与投影仪原理相同。
（4）用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小
不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗。
（5）如果将凸透镜换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像
距就要减小，像变小；光屏要靠近凸透镜，即向左移动。
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（6）由乙图可知，原物距u=15cm，像距v=15cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和
2cm/s的速度，同时匀速向左运动，则经过2.5s时，物距为
u′=15cm+（4cm/s-2cm/s）×2.5s= 20cm
像距为
v′=15cm+2cm/s×2.5s=20cm
此时
u′= v′=20cm
由凸透镜成像规律可知，此时成倒立等大的实像。
10. 小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距
f=______cm；
（2）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清惭的像，
此像是倒立、______的实像，生活中______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是依据此
成像原理制成的；
（3）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，则人眼在图中______（选填“A”或“B”）处
能观察到烛焰的像；
（4）小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将
蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜是______（选填“近
视”或“远视”）眼镜。
【答案】（1）10.0 （2）放大 投影仪 （3）B （4）远视
【解析】（1）由图可知，平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点；焦点到光心的距离是焦距，
由图可知，该凸透镜的焦距为
f=50.0cm-40.0cm=10.0cm
（2）由乙图可知，物距u=15.0cm，由于f2f”）。
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【答案】 (1)光班 (2) (3)变小 (4)f
