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专题 03 透镜及其应用
1.了解凸透镜、凹透镜对光的作用；
2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；
3.理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件；
4.知道照相机、幻灯机和放大镜的原理；
5.知道近视眼和远视眼的矫正；
6.了解望远镜、显微镜的工作原理。
要点一、透镜
1、凸透镜：
（1）中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。
（2）凸透镜对光线有会聚作用。
2、凹透镜：
（1）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。（2）凹透镜对光线有发散作用。
3、透镜的主光轴和光心：
如下图所示：透镜上通过两个球心的直线 CC′叫主光轴；主光轴上有一个特殊点，通过该点的光其传
播方向不变，这个点是光心。
4、凸透镜的焦点、焦距
（１）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。
（２）焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
[归纳梳理]
1、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。透
镜是一种模型，常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
2、凸透镜对光具有会聚作用，并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。会聚是
相对于不发生折射时的光来说的。
3、凹透镜对光具有发散作用，并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。发散是相对于
不发生折射时的光来说的。
例1：下列说法中，不正确的是（ ）
A．所有通过凸透镜光心的光线都不会改变方向
B．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
C．光线通过凸透镜的光路是可逆的
D．光线通过凹透镜的光路是不可逆的
【答案】D
【详解】A．通过透镜光心的光线都不会改变方向，说法正确，故A正确，A不符合题意；B．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的
反向延长线过焦点，故B正确，B不符合题意；
C．折射时，光路是可逆的，所以光线通过凸透镜折射后，光路是可逆的，故C正确，C不符合题意；
D．因为折射时，光路是可逆的，所以光线通过凹透镜的光路也是可逆的，故D错误，D符合题意。
故选D。
例2：关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（ ）
A．凸透镜有两个实焦点
B．经过凸透镜的光线一定会会聚于一点
C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
D．把一点光源放在焦点上，通过凸透镜后的光线一定平行于主光轴
【答案】B
【详解】A．根据凸透镜的特点可知，凸透镜有两个实焦点，故A正确，不符合题意；
B．只有平行于凸透镜主光轴的光线才会会聚于焦点，故B错误，符合题意；
C．平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后都可以会聚到一点，即焦点，故C正确，不符合题意；
D．根据光路的可逆性，点光源放在焦点上时，通过凸透镜的光线一定平行于主光轴，故D正确，不符合
题意。
故选B。
要点二、探究凸透镜成像规律
1、实验目的：观察凸透镜成各种像的条件
2、实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
3、实验步骤：
（1）共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的
中心大致在同一高度。
（2）把蜡烛放在较远处，使 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个
像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。
（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的
烛焰的像。 观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。（4）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在 ，移动光屏，直到光屏上出现明
亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像
（6）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗?
2、凸透镜成像规律记忆口诀：
“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。”
（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。
（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。
（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。
（4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。
[归纳梳理]
做凸透镜成像实验时，为了保证成像在光屏的中央。应该调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一条直线
上，并且在同一高度。
例1：如图所示，是生活中随处可见的透镜。下列关于透镜的说法正确的是（ ）
A． 人脸经摄像头成倒立缩小的像
B． 电影影片经投影仪成正立等大的像
C． 通过照相机看远处的树是倒立放大的像D． 透过鱼缸看见的鱼是正立缩小的像
【答案】A
【详解】A．摄像头是一个凸透镜，物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像，故A正
确；
B．电影机镜头是一个凸透镜，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，物体成倒立、放大的实像，故B错误；
C．根据相机的成像原理，当物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故C错误；
D．鱼缸与缸中的水构成凸透镜，金鱼及金鱼所成的像均在透镜的一侧，所以看到的将是正立的放大的虚
像，故D错误。
故选A。
例2：在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜24cm处，在透镜另一侧距透镜
16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上所成的是倒立、放大的实像
B．该透镜的焦距f一定满足8cm2f，2f>16cm>f
解得
8cmv时，像是缩小的；反之，像是放大的；
（5）成实像时：当物距减小时，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都减小。简言之“物近像
远像变大；”
（6）无论是成实像还是虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大；
（7）像与物左右相反，上下相反；
（8）凸透镜破损或有污渍，不影响成像的完整性，只是让像变暗；
（9）物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。
3、利用三条光线完成凸透镜成像规律作图：
①画一直线表示主光轴；
②把透镜放在主光轴中央，从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置；
③物体分别设三个位置；（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）
④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线；⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出；
⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点；
⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像；
⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜同侧；
⑨过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的虚像，如图所示:
[归纳梳理]
凸透镜成像规律：
像的性质
物距（u） 像距(v) 应用
倒正 实虚 放大或缩小
u>2f 倒立 实像 缩小 f2f 幻灯机
u=f 不成像 像的虚实转折点
uu 放大镜
例1：物体放在凸透镜前12cm处，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像，当物体距凸透镜8cm时
所成像（ ）
A．一定是倒立放大的实像 B．可能是倒立缩小实像
C．可能是倒立等大的实像 D．可能是正立放大虚像
【答案】D
【详解】物体离凸透镜12cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，根据
2f>u>f
所以
2f>12cm>f
可得焦距12cm>f>6cm
当物体距凸透镜8cm时
2f>8cm>f
根据凸透镜成像规律即可得出，所成的像也是倒立放大的实像；
当物体距凸透镜8cm，f＝8cm时，不成像；
当物体距凸透镜8cm，f>8cm时，成的是正立放大的虚像。
综上所述，此题有3种情况：①可能是倒立放大的实像；②可能是正立放大的虚像；③可能不成像，故
ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
例2：使用光学仪器时常常需要调节，下列哪些措施是正确的（ ）
A．用放大镜看地图，为了使地图放的大些，应将放大镜与地图之间的距离调大些
B．照相机对着某人照相时，底片上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，只要将照相机向
他移动适当的距离
C．摄影记者采访一会议，先给大会主席台拍了一个特写镜头，为了拍摄主席台全景，他后退了好几步，
然后将照相机暗箱长度调长了一些
D．如果幻灯机银幕上呈现的清晰画面太小，那么，应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头
之间的距离调长一些
【答案】A
【详解】A．用放大镜看地图时，是利用凸透镜成正立、放大的虚像，凸透镜成虚像时，物距越大，像越
大，即需要增大放大镜和地图之间的距离，故A正确；
B．照相机对着某人照相时，底片上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，即所成的像变
大，根据凸透镜的动态成像规律，物近像远像变大，物距应该变小，要将照相机向他移动适当的距离，并
且底片应该远离凸透镜，故B错误；
C．摄影记者采访一会议，先给大会主席台拍了一个特写镜头，为了拍摄主席台全景，即所成的像变小，
根据凸透镜的动态成像规律，物远像近像变小，物距应该变大，他应该后退好几步，并且照相机暗箱长度
调短一些，故C错误；
D．如果幻灯机银幕上呈现的清晰画面太小，即所成的清晰像要变大，根据凸透镜的动态成像规律，物近
像远像变大，幻灯机应该远离银幕，即应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头之间的距离调
短一些，故D错误。
故选A。类型一、凸透镜成像规律及应用
1．（2022·山东枣庄·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的
位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是20cm
B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像
C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原
理相同
D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
【答案】B
【详解】A．当物距等于二倍焦距时，凸透镜成等大像时，由图可知
u=20cm=2f
解得f=10cm，故A错误；
B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，此时物距40cm，大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可
知，移动光屏，能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像，故B正确；
C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，此时物距为18cm，等于一倍焦距而小于二倍焦距，根据凸
透镜成像规律可知，移动光屏，能在光屏上得到清晰的倒立的放大的实像，这与投影仪的成像原理相同，
故C错误；
D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，此时物距为5cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此
时成的是虚像，不能在光屏上不成像，故D错误。
故选B。
2．（2021·湖北湖北·中考真题）透过装满水的圆柱形玻璃杯，看到课本封面的“物理”两个字如图所示。
下列说法正确的是（ ）A．装水的玻璃杯相当于一个凹透镜
B．玻璃杯远离课本封面时，看到的字变小
C．图中“物理”两个字是光的反射形成的
D．图中“物理”两个字是虚像
【答案】B
【详解】A．装水的玻璃杯中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误；
B．玻璃杯远离课本封面时，物距变大了，像距会变小，看到的字变小，故B正确；
CD．图中“物理”两个字是倒立的实像，是由光的折射形成的，故CD错误。
故选B。
类型二、作图
3．（2020·内蒙古鄂尔多斯·中考真题）如图是投影仪的简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射
及再经平面镜反射后的光路图。
【答案】
【详解】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后的折射光线平行于主光轴；过平面镜的入射点垂直镜面作出
法线，因为入射光线与镜面的夹角为45，则入射角为90-45=45，则反射角也为45，在法线右侧作出反射光线；如图所示：
。
4．（2020·湖南衡阳·中考真题）如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。
( )
【答案】 。
【详解】经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是 ，所以反射角为
根据反射角与入射角相等作出入射光线；反射光线是平行于凸透镜的主光轴，经过凸透镜后折射光线过焦
点，如图所示：
。
类型三、综合应用
5．（2022·湖北十堰·中考真题）如图是某校园监控摄像头，从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生
出入校园的画面，摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是（ ）A．汽车观后镜 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜
【答案】B
【详解】A．摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，而汽车观后镜是凸面镜，主要利用
凸面镜能使光线发散的特点，可以起到扩大视野的目的，故A不符合题意；
B．照相机成倒立、缩小的实像，与摄像头成像特点相同，故B符合题意；
C．投影仪所成的像是倒立、放大的实像，与摄像头成像特点不相同，故C不符合题意；
D．放大镜所成的像是正立、放大的虚像，与摄像头成像特点不相同，故D不符合题意。
故选B。
6．（2021·内蒙古内蒙古·中考真题）如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。若凸透镜不动，将蜡烛移
至20cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（ ）
A．正立放大的虚像 B．倒立等大的实像
C．倒立放大的实像 D．倒立缩小的实像
【答案】D
【详解】读图可知，此时物距为15cm，成的是倒立放大的实像，则物距与焦距的关系是
从中可得，透镜的焦距小于15cm。当将透镜放在20cm刻度线处时，物距为30cm，则此时物距大于2倍焦
距。
根据凸透镜成像规律可知：当物距大于2倍焦距时，通过凸透镜成的是倒立的缩小的实像。
故A、B、C不符合题意，D符合题意。
故选D。
类型四、实验探究7．（2022·山东滨州·中考真题）小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。
（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮
的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；
（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光
屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；
（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏
上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学
仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远
视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；
（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现
________。
A．飞虫的像 B．飞虫的影子 C．仍是烛焰的像
【答案】 10.0 光屏正中央 放大 投影仪 左 C
【详解】（1）[1]平行主光轴的光线会聚于一个很小、很亮的光斑，这个光班称为焦点，焦点到光心的距
离是焦距，故焦距为
30.0cm-20.0cm=10.0cm
（2）[2]点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，烛焰的中心发出的光线经过凸透镜的
光心传播方向不变，故当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，像成在光屏的正中央。
（3）[3][4]当蜡烛距凸透镜15cm时，物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的是倒立的放大的实像，投
影仪就是利用这一原理制成的。
[5]远视眼是晶状体太薄，折光能力变弱，需要佩戴凸透镜，故远视镜片是凸透镜，当在凸透镜与光屏之间
放置一远视镜片，对光线有会聚作用，故需要将光屏向左移动。
（4）[6] A．飞虫在1倍焦距以内，成的是虚像，无法用光屏承接，故A不符合题意；
B．影子是光照射不到的地方形成区域，而凸透镜成像原理是烛焰发出光线经过凸透镜折射后形成的像，
经光屏反射后进入人眼，人就可以看到像，光屏上比较亮，不会形成影子，故B不符合题意；
C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，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，仍是烛焰的像，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。故
C符合题意。
故选C。
一、单选题
1．如图，《淮南万毕术》关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。此现象中
取火原理应用了（ ）
A．凸透镜对光线的发散作用
B．凸透镜对光线的会聚作用
C．凹透镜对光线的会聚作用
D．凹透镜对光线的发散作用
【答案】B
【详解】古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，能使太阳光会聚焦点，从而能
点燃艾草取火，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．人的眼睛类似于照相机，如图实验情境能解释眼球成像原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A【详解】人的眼睛类似于照相机，成倒立缩小的实像，此时物距大于像距，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．关于凸透镜下列说法中正确的是（ ）
A．凸透镜只对平行于主光轴的光线有会聚作用
B．光线通过凸透镜后，折射光线会聚在一起的点，就是凸透镜的焦点
C．焦点到透镜光心的距离叫焦距，用f表示
D．凸透镜所成的像一定是实像
【答案】C
【详解】A．凸透镜对平行光线、会聚光线、发散光线都有会聚作用，故A错误；
B．只有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，故B错
误；
C．焦点到透镜光心的距离是透镜的焦距，用f表示，故C正确；
D．凸透镜所成的像可能是实像，也可能是虚像，例如放大镜成的是虚像，故D错误。
故选C。
4．把一个透明且均匀的玻璃球切成如图所示的五块，其中能够使平行光发散的有（ ）
A．只有b
B．a、c、d、e
C．a、b、c
D．a、b、c、d、e均可
【答案】A
【详解】由图可知，玻璃a、c、d、e都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用；玻璃b中间
薄，边缘厚，是凹透镜，对光线有发散作用。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的
像。下列说法正确的是（ ）A．该凸透镜的焦距是20cm
B．若固定透镜位置，将蜡烛向右移动，则需要向左移动光屏才能形成清晰的像
C．若固定透镜位置，当蜡烛移动至35cm处，能够在光屏上看到清晰放大的像
D．若固定蜡烛位置，将透镜移动至50cm处，此时成像特点与照相机成像特点相同
【答案】D
【详解】A．由图可知，此时物距为
像距为
所以此时像距等于物距，由凸透镜成像规律可知，当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，像距等
于物距，即此时物距和像距均等于二倍焦距，所以该凸透镜的焦距为
故A错误；
B．由凸透镜成像规律可知，当物距减小时，像距变大，若固定透镜位置，将蜡烛向右移动，物距减小，
则像距变大，需要向右移动光屏才能形成清晰的像，故B错误；
C．若固定透镜位置，当蜡烛移动至35cm处，则物距为
物距小于一倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像，不能在光屏上看到清晰的
像，故C错误；
D．若固定蜡烛位置，将透镜移动至50cm处，则物距为
物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，此时成像特点与照相机成
像特点相同，故D正确。
故选D。
6．如图所示的四种现象中，由于光沿直线传播形成的是（ ）A． 手在屏幕上形成“手影”
B． 景物在水中形成“倒影”
C． 放大镜把文字放大
D． “笔”好像在水面处折断
【答案】A
【详解】A．手影是由于光的直线传播形成的，故A符合题意；
B．平静水面上出现桥的倒影，这是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C．放大镜将字放大应用了光的折射，是物体在凸透镜焦距内形成正立、放大的虚像，故C不符合题意；
D．水中的筷子好像在水面处折弯了，是由于光从水中射向空气时发生折射形成的，是光的折射现象形成
的，故D不符合题意。
故选A。
7．关于透镜，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点
B．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点
C．放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴
D．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变
【答案】D
【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，但通过凸透镜的光线不一定会聚到一点，故A错误；
B．凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故B错误；
C．凹透镜对光线有发散作用，放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经凹透镜折射后，光线向外发
散不与主光轴平行，故C错误；
D．光心是透镜最中间的一点，不论对于凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线路径都不发生改变，故D正确。
故选D。
8．如图所示，画出了光线通过透镜后的光路，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】AB．由图可知，图中透镜为凹透镜，对光线有发散作用，经透镜折射后的光线较折射之前的光线
更会聚，光路图不正确，故AB错误；
C．由图可知，图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，图中经透镜折射后的光线较折射之前的光线更加
会聚，光路图正确，故C正确；
D．由图可知，图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，而图中经透镜折射后的光线较折射之前的光线发
散，光路图不正确，故D错误。
故选C。
二、填空题
9．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），用该凸透镜做放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离应在___________cm
以内；把物体从距凸透镜15cm处移动到距凸透镜30cm处的过程中，像的大小将___________（填“变
大”“变小”或“不变”）。
【答案】 10 变小
【详解】[1]由凸透镜成像规律可知，当物距等于像距等于两倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图
像可知所以f=10cm；用该凸透镜做放大镜使用时，物距应小于焦距，所以被观察的物体到透镜的距离应在10cm
以内。
[2]把物体从距凸透镜15cm处移动到距凸透镜30cm处的过程中，物距大于焦距，物距变大，像距变小，像
变小。
10．一束平行于凸透镜主光轴的光照射到凸透镜的表面上，在镜后5cm远处的光屏上形成了一个最小、最
亮的光斑，则这个凸透镜的焦距是___________cm；若一物体距该凸透镜的距离为8cm，则物体通过凸透
镜成___________、___________、___________像。
【答案】 5 倒立 放大 实
【详解】[1]根据测量焦距的实验，当凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，并且该点到光心的距离为
焦距，即为5。
[2][3][4]据凸透镜的成像规律，此时
， ，
即物体放在一倍焦距与二倍焦距之间时，所成的像是倒立放大的实像。
11．小秋在教室里调节如图所示的教学投影仪，使屏幕上出现了清晰的画面，此时贴有卡通头像的胶片通
过凸透镜后成________（选填“放大”或“缩小”）的像。为了将屏幕上的画面调得再大一些，则小明的
操作应当是增大投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜向________（选填“上”或“下”）移动。
【答案】 放大 下
【详解】[1]投影仪物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，所成的是放大、倒立的实像。胶片通过凸透镜后成
放大的像
[2]在凸透镜镜成像中，物近像远像变大，所以要让画面调得大一些，即所成的像变大，像距变大，物距变
小，故应将凸透镜向下移动。
12．王亮小组在做“探究凸透镜成像实验规律”时，利用甲图的办法首先测出了凸透镜的焦距是
_________cm，这是应用了平行于主光轴的光线经凸透镜折射后_________的原理。测出焦距后，将点燃的
蜡烛放在光具座最左端，当蜡烛逐渐向右移动的过程中，光屏应向_________移动；当蜡烛在图乙所示的位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个_________像。实验过程中，蜡烛会逐渐变短，为了使蜡烛的像
能始终成像在光屏的中央，应将光屏向_________调整。
【答案】 10.0 过焦点 右 倒立、缩小的实 上
【详解】[1][2]平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，因此折射光线会汇聚在焦点上，焦点到光
心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距为
[3]当蜡烛在光具座上逐渐向右移动的过程中，物距缩小，由凸透镜成像的规律可知，像距会增大，像也会
变大，所以光屏应向右移动。
[4]观察图乙可知，物距u=38cm，满足条件u＞2f，根据凸透镜成像规律可知，光屏上会成倒立、缩小的实
像。
[5]过凸透镜光心的光线，光的传播方向不发生改变，实验中，燃烧的蜡烛逐渐变短，所以光屏上的像逐渐
向上移动，为了使蜡烛的像能始终成像在光屏的中央，应将光屏向上调整。
三、实验题
13．某同学做凸透镜成像实验时，先将实验用的凸透镜正对着太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透
镜10cm时屏上出现一个清晰的亮点，然后在光具座上做实验：
（1）为了探究凸透镜的成像规律，先将蜡烛凸透镜和光屏依次放在光具座上，然后调整它们的高度，使
它们的中心大致在_____ ；
（2）当烛焰离凸透镜30cm时，光屏应在另一侧距透镜_____的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现
一个倒立、_____清晰的实像；
（3）当烛焰离透镜15cm时，光屏应在另一侧距透镜_____的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现一
个_____、放大清晰的实像；
（4）当烛焰离透镜5cm时，光屏上_____像（填“有”或“无”），但透过透镜可以看到_____、放大的
像；
（5）实验时如果蜡烛逐渐消耗而减少，光屏上烛焰的像的位置会_____（填“上升”“下降”或“不
变”）；
（6）在实验中，光屏上已得到清晰的像，当用不透明的纸片遮住透镜的上半部，则_____出现蜡烛完整的像（填“能”或“不能”），但是像比以前稍_____。
【答案】 同一高度 10~20cm 缩小 大于20cm 倒立 无
正立 上升 能 暗
【详解】（1）[1]为了探究凸透镜的成像规律，先将蜡烛凸透镜和光屏依次放在光具座上，然后调整它们
的高度，使它们的中心大致在同一高度处，这样烛焰的像才能够成在光屏的中央。
（2）[2][3]由题意知，焦距f＝10cm，当烛焰离凸透镜30cm时，物距大于2f，此时像距处于f和2f之间，
所以光屏应在另一侧距透镜10cm到20cm的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现一个倒立、缩小清晰
的实像。
（3）[4][5]当烛焰离透镜15cm时，物距处于f和2f之间，此时成倒立放大的实像，像距大于2f；光屏应在
另一侧距透镜大于20cm的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现一个倒立、放大清晰的实像。
（4）[6][7]当烛焰离透镜5cm时，物距小于f，此时成正立放大的虚像，不能成在光屏上，所以光屏上无
像，但透过透镜可以看到正立、放大的虚像。
（5）[8]实验时如果蜡烛逐渐消耗而减少，物体向下移动，光屏上烛焰的像的位置会上升。
（6）[9][10]当用不透明的纸片遮住透镜的上半部，下半部光仍能折射而成完整的像，由于透过的光减少，
因此像比以前要暗一些。
14．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。
（1）如图乙所示，实验前，应调节烛焰，水透镜和光屏三者中心在_____；
（2）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，若不改变蜡烛和
光屏的位置。将水透镜向_____（填“蜡烛”或“光屏”）移动，又能在光屏上得到一次清晰的像；
（3）在图乙所示实验场景下，该同学把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），发现像变模
糊了，此时应当向水透镜_____（填“抽水”或“注水”），才能使光屏上的像再次清晰。
【答案】 同一高度 蜡烛 注水
【详解】（1）[1]实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光
屏的中央。
（2）[2]因为光的折射中光路是可逆的，若不改变蜡烛和光屏的位置，将水透镜向蜡烛移动，物距等于原
来的像距时，成倒立、放大的实像。（3）[3]在图乙所示实验场景下，该同学把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”，发现像变模糊了，近视眼
镜时凹透镜，对光线有发散作用，像推迟会聚了，要使像成在光屏上，应减小焦距，此时应当向水透镜注
入水，才能使光屏上的像再次清晰。
15．小张同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，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；将此凸透镜固定在光具座上并调整实验器材，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在______；
（2）如图乙所示，若将蜡烛移动至10cm刻度处，此时光屏上成倒立、______的实像，在生活中人们利用
这一成像规律工作的光学仪器是______（选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）。若将蜡烛向右移
动1cm，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动______（选填“小于”“大于”或“等于”）
1cm，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要______（选填“小”或“大”）些；
（3）如图乙所示，若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜（图中未画出），此时应将光屏向______（选填
“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像；
（4）如图乙所示，当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板尽可能靠近烛焰，并挡住烛焰的上半部
分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______。
A．烛焰下半部分的像 B．烛焰上半部分的像
C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变
【答案】 10.0 同一高度 放大 投影仪 右 大于
大 右 A
【详解】（1）[1]凸透镜能把平行光线会聚一点，由图甲可知，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
f＝20.0cm-10.0cm=10.0cm
则凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]为了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的
中心大致在同一高度。
（2）[3][4]由图乙可知，物距
u=25.0cm-10.0cm=15.0cm此时
2f>u>f
光屏上成倒立放大实像，人们利用这一原理制成了投影仪。
[5][6][7]若将蜡烛向右移动1cm，物距变小，则像距应变大，应将光屏向右移动；由于凸透镜成倒立放大
的实像时，物距变化较小，像距变化较大，所以光屏移动的距离大于1cm；由于物距变小，则像会变大。
（3）[8]若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜，使光线发散，像会聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要
得到清晰的像，光屏要向右远离凸透镜才能在光屏上成清晰的像。
（4）[9]当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板尽可能靠近烛焰，遮住光源的上半部，光源下半部
分上的光任一点射向凸透镜，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小只有光源下半部分，所以在光
屏上只看到蜡烛像的下半部分，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
