文档内容
专题 11 《凸透镜成像的规律》压轴培优题型训练【九大
题型】
一．探究凸透镜成像的规律（共10小题）
二．探究凸透镜成像实验仪器的摆放原则（共3小题）
三．探究凸透镜成像实验的成像原理（共9小题）
四．烛焰、光屏的移动（共4小题）
五．加装眼镜片（共6小题）
六．遮挡透镜的部分成完整的像（共5小题）
七．由成像性质判断v，u，f（共2小题）
八．像距v和物距u之间的关系图像（共3小题）
九．凸透镜成像规律的应用（共6小题）
一．探究凸透镜成像的规律（共10小题）
1．如图所示，AB是凸透镜的主光轴，P、Q、S是在主光轴上的三个位置，把一物体放在
Q处，像成在S处；把物体放在S处，凸透镜位置不变，像成在P处，则可判断凸透镜
的位置在（ ）
A．P的左边 B．PQ之间 C．QS之间 D．S的右边
【答案】B
【解答】解：A、当凸透镜在P的左边时，把一物体放在Q处，像成在S处，物像在凸
透镜同侧，v＞u，成正立、放大的虚像，把物体放在S处，凸透镜位置不变，若成虚像，
则像应在S右侧，若成实像，则像应在凸透镜左侧，像不可能在P处，故A错误；B、当凸透镜在PQ之间时，把一物体放在Q处，像成在S处，物像在凸透镜同侧，v＞
u，成正立、放大的虚像，把物体放在 S处，凸透镜位置不变，若成虚像，则像应在 S
右侧，若成实像，则像应在凸透镜左侧，像可能在P处，故B正确；
C、当凸透镜在SQ之间时，把一物体放在Q处，像成在S处，物像在凸透镜异侧，则
成倒立的实像，把物体放在S处，凸透镜位置不变，根据光路可逆可知，像应成在Q处，
不会成在P处，故C错误；
D、当凸透镜在S右边时，把一物体放在Q处，因为物像在凸透镜同侧时，成正立、放
大的虚像，此时像距应该大于物距，所以像不可能成在S处，故D错误。
故选：B。
2．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若保持物体与
光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动 2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，
则该凸透镜的焦距为（ ）
A．f＜2 cm B．2 cm＜f＜4 cm
C．5 cm＜f＜8 cm D．4 cm＜f＜5 cm
【答案】D
【解答】解：物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f
＞u＞f，
所以，2f＞8cm＞f，即8cm＞f＞4cm﹣﹣﹣﹣﹣①；
由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动 2cm，则在光屏上又成一清
晰的缩小的像”，可知u＝10cm＞2f，即f＜5cm﹣﹣﹣﹣②，
综上所述，由①②可4cm＜f＜5cm。
故选：D。
3．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透
镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。实验前，应先调节烛焰、
光屏的中心位于水透镜的主光轴上；当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，
恰能在光屏上看到清晰的像（像未画），现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水
的多少，需将蜡烛向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（ ）A．第二次成像可能是放大的
B．蜡烛移动的距离s＞12cm
C．一定是从透镜里抽水
D．两次成像时，透镜焦距可能相差11cm
【答案】C
【解答】解：AC、如图，物距u＝50cm﹣30cm＝20cm，像距v＝70cm﹣50cm＝20cm，
u＝v，凸透镜成倒立、等大的实像，u＝v＝2f，凸透镜的焦距为f＝10cm。
蜡烛向左移动s，物距增大，像距不变，要使光屏上成清晰的像，根据凸透镜成实像时，
物距增大，像距减小，要增大焦距，像距相当于变小，要从凸透镜中抽水，此时物距大
于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，故A错误，C正确。
B、从水凸透镜中抽水，新凸透镜的焦距为 f'，新凸透镜成倒立、缩小的实像，说明
2f'＞v＞f'，即2f'＞20cm＞f'，解得凸透镜的焦距为：20cm＞f'＞10cm，当u'＞2f'时都可
以在光屏上得到倒立、缩小的实像，凸透镜向左移动，只要蜡烛和凸透镜的距离大于
20cm就可以在光屏上再次得到清晰的像，不必s＞12cm，故B错误。
D、两次成像时，假设透镜焦距相差11cm，因为f'＞f，f＝10cm，则新凸透镜的焦距
f'＝11cm+10cm＝21cm，因为光屏和新凸透镜的距离保持20cm不变，v＜f'光屏上不会
出现清晰的像，故假设错误，故D错误。
故选：C。
4．（多选）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，把蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具
座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心
在同高度上。当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上得到了一个清晰的像。
以下说法正确的有（ ）A．光屏上的像是倒立缩小的实像
B．该次实验中物距为20cm，像距为70 cm
C．将光屏和蜡烛均适当远离凸透镜，仍可以在光屏上得到清晰的实像
D．在凸透镜的中央贴个不透明的小圆纸片，在另一侧的光屏 上还能得到完整的像
【答案】AD
【解答】解：
（1）由图可知，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，在光屏上能成倒立、缩小的
实像，故A正确；
（2）物距是指物体到凸透镜的距离，像距是指光屏到凸透镜的距离；
由图知，该次实验中物距为50cm﹣20cm＝30cm，像距为70cm﹣50cm＝20cm，故B错
误；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大；若将蜡烛远离凸透镜（即物距增大），像距
应减小，即光屏应靠近凸透镜；所以，将光屏和蜡烛均适当远离凸透镜，不可以在光屏
上得到清晰的实像，故C错误；
（4）在凸透镜的中央贴个不透明的小圆纸片，烛焰上任一点都有光线射向凸透镜的其
他部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化（即能成完整的像），
折射光线减少，会聚成的像变暗，故D正确。
故选：AD。
5．小亮同学用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜成像规律：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心在一条
与光具座平行的直线上，调整的目的是 使像成在光屏中间 。
（2）小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，按（1）的要求调整好三者中心
的位置，但无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像。原因可能是
（写出一个原因即可） 蜡烛放在焦点之内 。
（3）按要求调整好后，小亮同学按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中：
此凸透镜的焦距为 5 m。
（4）把蜡烛放在某个位置，此时无论怎样调整光屏的位置，只能在光屏上看到一个与
透镜等大且大小不变的亮斑，由此可知此时的物距为 5cm 。
（5）在表中填出实验序号2中像的性质，实验序号4中像距的大小。
实验序号 物距/cm 像距/cm 像的性质
1 20 6.7 倒立、缩小的实像2 15 7.5
3 10 10 倒立、等大的实像
4 7.5 倒立、放大的实像
5 4 正立、放大的虚像
（6）当蜡烛从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 远离
（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
（7）一段时间后，蜡烛燃短了，为了使像重新成在光屏的中央，光屏应向 上 （填
“上”或“下”）调，如果只调凸透镜，则应向 下 调。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）为使烛焰的像能成在光屏的中央，实验前需调节烛焰、凸透镜、光
屏，使它们的中心大致在同一高度处。
（2）当物体放在焦点之内时会成正立放大虚像，不会呈现在光屏上；
（3）由表格中数据知，当物距等于10cm时，成倒立、等大的实像，像距也为10cm，
所以10cm＝2f，则f＝5cm。
（4）把蜡烛放在某个位置，此时无论怎样调整光屏的位置，只能在光屏上看到一个与
透镜等大且大小不变的亮斑，即说明此时得到的是平行光线，所以此时蜡烛处于焦点处，
即此时的物距是5cm；
（5）在序号2中，物距为15cm，u＞2f，所以成倒立、缩小的实像。由序号2知，当u
＝15cm时，v＝7.5cm，根据光路的可逆性，所以当u＝7.5cm时，像距v＝15cm。
（6）当蜡烛从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，即物距变小，像距变
大，所以光屏应该远离凸透镜；
（7）一段时间后，蜡烛燃短了，为了使像重新成在光屏的中央，光屏应向上调，如果
只调凸透镜，则应向下调；
故答案为：（1）使像成在光屏中间；（2）蜡烛放在焦点之内；（3）5； （4）5cm；
（5）倒立缩小的实像；15；（6）远离；（7）上；下。
6．小明用蜡烛探究凸透镜的成像规律，凸透镜焦距是10cm。
（1）组装并调整器材，使 蜡烛 和 光屏 的中心位于凸透镜的主光轴上。
（2）当屏上成清晰像时，需要测量并记录 物距 和 像距 ，以及像的性质。
（3）当蜡烛离凸透镜20cm时，烛焰在屏上所成清晰的像是 等大 （放大/等大/缩
小）、 倒立 （正立/倒立）的 实 （实/虚）像。
（4）当蜡烛离凸透镜5cm时，像成在烛焰的 同 （同/异）侧，应在烛焰的 异（同/异）侧观察像。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在
同一高度处，即让它们的中心都位于凸透镜的主光轴上。
（2）据实验过程可知，当屏上成清晰像时，需要测量并记录物距和像距，以及像的性
质；
（3）当蜡烛离凸透镜20cm时，即物体恰好处于2倍焦距上，此时的像处于另一侧的2
倍焦距上，故烛焰在屏上所成清晰的像是等大、倒立的实像；
（4）当蜡烛离凸透镜5cm时，物体处于1倍焦距以内，像成在烛焰的同侧，应在烛焰
的异侧观察像；
故答案为：（1）蜡焰；光屏；（2）物距；像距；（3）等大；倒立；实；（4）同；异。
7．在探究凸透镜成像规律时，小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色
方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距
为10cm，实验装置如图所示。
（1）实验时，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们中心大致在同一高度上，
其目的是 使像能呈在光屏的中心 ；
（2）凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至40cm时，在光屏上出现倒立、
缩小的 实 （实/虚）像；如果小明将光源移至8cm刻度时，他通过凸透镜看到光源
的 正立 （倒立/正立）、放大的虚像；
（3）同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是 D
A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定
B．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小
C．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距
D．若凸透镜的焦距未知，利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。
（2）凸透镜焦距为10cm，光源移至40cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像。
光源移至8cm刻度时，u＜f，成正立、放大的虚像。
（3）A、发光二极管作为光源与烛焰相比，像更稳定，所以A正确，不符合题意；
B、用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小，B说法正确，不符合题意；
C、零刻度线刻在光具座标尺的中央，这样可以直接从光具座读出测出物距和像距，C
说法正确，不符合题意；
D、若凸透镜的焦距未知，可调节物距及像距，当成等大的实像时，物距便等于 2倍焦
距，这样可以测出凸透镜的焦距，所以D说法错误，符合题意。
故选D。
故答案为：（1）使像能呈在光屏的中心；（2）实；正立；（3）D。
8．某班学生在做探究凸透镜成像规律实验时（凸透镜的焦距为10cm）：
（1）小李同学在图10中观察到烛焰通过凸透镜后在光屏上能形成一个清晰的像，若保
持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，仍然在光屏上观察到清晰的像，这
是因为 光路是可逆的 。
（2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发
现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，25.00cm，26.00cm．
若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是
光屏上呈现像的清晰程度不同 。
（3）为了观察物距等于5cm时烛焰的成像特点，请你写出接下来的操作步骤： 移除
光屏，用眼睛从凸透镜的右侧通过凸透镜观察 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图可知，U＜v，所以凸透镜能成倒立、放大的实像，保持凸透镜
的位置不动，蜡烛和光屏互换位置，光屏上还能得到像，此时 U＞v，凸透镜能成倒立、
缩小的实像，根据光的折射中光路是可逆的；
（2）像的位置应该是像最清晰的位置。各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光
屏上的像不是最清晰的时候测量的；
（3）凸透镜的焦距是10cm，蜡烛在凸透镜的5cm处时，u＜f，在透镜的一倍焦距以内，在蜡烛同侧成的是正立放大的虚像，要想观察烛焰的成像特点，需移去光屏，从凸透镜
的右侧通过凸透镜观察。
故答案为：（1）光路是可逆的；（2）光屏上呈现像的清晰程度不同；（3）移除光屏，
用眼睛从凸透镜的右侧通过凸透镜观察。
9．某校九年级学生在复习探究凸透镜成像规律时在老师的指导下进行了如下实验，请你仔
细分析后帮他们把该实验完成。
（1）在光具座上，从左到右依次放置的是蜡烛、透镜、光屏并使他们的中心 在同一
高度 。在实验的过程中，葛老师发现物体放在距凸透镜 30cm时，光屏上得到倒立放
大的实像，则凸透镜的焦距可能是 B
A、30cm B、20cm C、10cm D、以上都不对
（2）高睿齐同学用焦距f＝10cm的凸透镜做成像实验时，得到了一组数据，u＝30cm，
v＝15cm，经观察，他猜想物距、像距、焦距三者之间的关系可能为 + ＝ 为了验
证猜想的正确性，他又测得了以下几组数据，如下表所示：
F＝10cm
/cm v/cm
1 μ60 12
2 20 20
3 15 30
①通过观察此表中的数据，请你判断小明的结论是否正确？ 正确 。
②通过进一步的观察物与像之间的距离，当u＝ 2 f 时，物与像之间的距离最小。
③另外一组同学选用了焦距为15cm的凸透镜，若光屏距透镜为45cm时，成 倒立、
放大的实 像，此时物距为 22. 5 cm。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）为使烛焰的像成在光屏的中央，应调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高
度；
物体放在距凸透镜30cm时，光屏上得到倒立放大的实像，则f＜30cm＜2f，可得15cm
＜f＜30cm，B正确；
（2）①第一组数据： + ＝ + ＝ ＝ ；第二组数据： + ＝ + ＝ ＝ ；
第三组数据： + ＝ + ＝ ＝ ；
由上分析知，高睿齐的猜想是正确的；
②由数据知，当u＝20cm＝2f时，物像之距最小；
③根据 + ＝ 可得， + ＝ ，
解得u＝22.5cm
物距处于f和2f之间，所以凸透镜成的是倒立放大的实像。
故答案为：（1）在同一高度；B；（2）①正确；②2f；倒立、放大的实；③22.5。
10．小红在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小
最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 1 0 cm。
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整使蜡烛火焰、光屏的中心位
于凸透镜的 主光轴 上，这样使像成在光屏的中心。
（3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一
个清晰的像为止。生活中 照相机 就是利用这一成像原理来工作的。
（4）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35cm处，光屏应向 右 （左/右）
侧移动，才能接收到一个清晰的像；当蜡烛移动到标尺 45cm时，无论怎样移动光屏都
不能在光屏上得到烛焰的像，这时，通过透镜向烛焰同侧观察，能看到烛焰放大的虚像，
若把蜡烛放到标尺45cm处 左 （左/右）侧附近，可以使虚像更大。
（5）在图乙所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，
为了在光屏上再次得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的 凹透
镜 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）才能实现。 近视眼 （选填“近视”或“远
视”）眼就是利用这种透镜矫正的。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用；光
屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为60cm﹣50cm＝10cm；
（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，均位
于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心。
（3）将点燃的蜡烛移到标尺 10cm处，此时的物距为 u＝50cm﹣10cm＝40cm＞2f＝
20cm，在光屏上成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
（4）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺 35cm处，此时物距为u＝50cm﹣
35cm＝15cm，处于蜡烛位于1倍焦距和2倍焦距之间，所以成倒立放大的实像，物距变
小，像距变大，光屏应向右侧移动；当蜡烛移动到标尺 45cm时，u＜f，成正立放大虚
像，此时物距越大，所成虚像越大，故蜡烛在45cm刻度左侧，可使像更大；
（5）在图乙所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，
物距变大，像距会变小，像的位置在光屏左侧，相当于近视眼，像成在视网膜前，由于
凹透镜对光有发散作用，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜，才能在光屏
上再次得到清晰的像。
故答案为：（1）10；（2）主光轴；（3）照相机；（4）右；左；（5）凹透镜；近视
眼。
二．探究凸透镜成像实验仪器的摆放原则（共3小题）
11．在焦距为5厘米、10厘米或15厘米的凸透镜中选择一个放置于光具座的A点处，如
图所示。将蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的
中心在 同一 高度。先后两次将蜡烛放置在距B点5厘米处，保持透镜在A点位置不
变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像。比较两次所成的像，当蜡烛置于光
具座 3 5 厘米刻度处时，所成的像较大；实验中所用透镜的焦距可能是 5 或 1 0 厘
米。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）根据凸透镜成像规律中实验的要求，首先把凸透镜、蜡烛、光屏放
在光具座上，点燃蜡烛并调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，让烛焰、凸透镜、光屏三者
中心放在同一高度上，这样才能使像成在光屏的中心；（2）由“蜡烛放置在距B点5.0厘米处，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，可在
光屏上得到大小不同的两个像”可知，在光屏上得到的像是实像，那么所选透镜的焦距
一定不是15cm的，因为如果选择透镜的焦距为15cm，蜡烛放置在距B点5厘米处，保
持透镜在A点位置不变，移动光屏，那么不能在光屏上得到像，而成为一束平行光；
如果选择透镜的焦距为5cm，蜡烛放置在距B点右边5.0厘米处，即蜡烛置于光具座35
厘米刻度处时，此时u＞2f，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒
立缩小的实像；
当蜡烛放置在距B点左边5厘米处，即蜡烛置于光具座25厘米刻度处时，此时u＞2f，
保持透镜在A点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立缩小的实像；但比蜡烛置于
光具座35厘米刻度处时所成的像还要小；
如果选择透镜的焦距为10cm，蜡烛放置在距B点右边5厘米处，即蜡烛置于光具座35
厘米刻度处时，此时2f＞u＞f，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到
倒立放大的实像；
如果选择透镜的焦距为10cm，蜡烛放置在距B点左边5厘米处，即蜡烛置于光具座25
厘米刻度处时，此时u＞2f，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒
立缩小的实像；
综上所述，比较两次所成的像，当蜡烛置于光具座35厘米刻度处时，所成的像较大；
实验中所用透镜的焦距可能是5或10厘米。
故答案为：同一；35；5或10。
12．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，各组使用相同焦距的凸透镜进行实验，小华所
在的小组实验操作规范，测量准确，该小组实验记录如下表
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 12.00 24.00 倒立，放大，实像
2 16.00 16.00 倒立，等大，实像
3 20.00 13.33 倒立，缩小，实像
4 30.00 10.91 倒立，缩小，实像
（1）请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距f＝ 8 cm．在实验中，我们需要让蜡烛，
凸透镜，光屏的中心在 同一高度
（2）分析数据可知，在一定范围内物体到凸透镜的距离越近，光屏上像的大小就越
大 ，同时发现像到凸透镜的距离就 远
（3）小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，在调节光屏与凸透镜的距离的过程中，在光屏上观察到的是 光斑
（4）若烛焰，凸透镜，光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸透镜位
置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再成清晰的像，光屏
应向 靠近 （远离/靠近）凸透镜方向移动适当的距离。
（5）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发
现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm．
若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是
不是在像最清晰的情况下读出了像距 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由第二次实验可知，当物距等于16.00cm时，像距也等于16.00cm，
并且此时成倒立、等大的实像。
根据凸透镜成像的规律，此时物距、像距都等于2倍焦距。所以f＝8.00cm．同时在实
验中，我们需要让蜡烛，凸透镜，光屏的中心在同一高度；
（2）分析数据可知，在成实像的情况下，物体到凸透镜的距离越近，即物距越小，发
现像到凸透镜的距离即像距越大，光屏上像的也变大；
（3）小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，所以此时经过凸透镜的光线将平
行于主光轴，所以无论光屏怎样移动，都会在光屏上出现光斑。
（4）在成实像的情况下，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离，即物距变大，此时
像距应该变小，即为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向靠近凸透镜方向移动适当的距
离；
（5）像的位置应该是像最清晰的位置。各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光
屏上的像不是最清晰的时候测量的；
故答案为：（1）8；同一高度；（2）大；远；（3）光斑；（4）靠近；（5）不是在像
最清晰的情况下读出了像距；
13．某同学在做“验证凸透镜成像规律”的实验，实验室中提供了甲（焦距 5厘米）、乙
（ 焦 距 10 厘 米 ） 和 丙 （ 焦 距 15 厘 米 ） 三 种 规 格 的 凸 透 镜 。（1）在组装实验装置时，应调节凸透镜和 烛焰 的高度，使它们的中心跟烛焰中心
大致在 同一高度 ，这样做的目的是为了使烛焰的像成在光屏的 中心 。
（2）实验时，凸透镜和蜡烛的位置如图1所示，当把光屏移到光具座的80厘米刻度处
时，找到了最清晰的像，请你根据所学知识判断，光屏上所成的像应该是图 2中的图
D （选填序号），选用的是 乙 透镜。
（3）若保持凸透镜位置不变，把物体移至 20厘米刻度线处，则应向 左 （选填
“左”或“右”）移动光屏，才能找到清晰的烛焰像，所成像如图2中的 B （选填
序号）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）在组装实验装置时，应调节凸透镜和烛焰的高度，使它们的中心跟
烛焰中心大致在同一高度，这样做的目的是为了使烛焰的像成在光屏的中心；
（2）实验时，凸透镜和蜡烛的位置如图1所示，当把光屏移到光具座的80厘米刻度处
时，找到了最清晰的像，即说明此时蜡烛处于1倍焦距和2倍焦距之间，此时成一个倒
立、放大的实像，所以光屏上所成的像应该是图 2中的图D，选用的是焦距为10cm的
透镜。
（3）若保持凸透镜位置不变，把物体移至20厘米刻度线处，即此时的物距变大，故像
距应该变小，所以应向左移动光屏，才能找到清晰的烛焰像；同时此时物体处于2倍焦
距以外，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，所成像如图2中B；
故答案为：（1）烛焰；同一高度；中心；（2）D；乙；（3）左；B；
三．探究凸透镜成像实验的成像原理（共9小题）
14．如图所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像将光屏移至刻度线10cm处，蜡烛向 靠近
（远离/靠近）透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，此实验现象可以说明 幻灯
机 的成像特点（选填照相机、幻灯机或放大镜）；若保持透镜位置不变，仅将蜡烛和
光 屏 位 置 交 换 ， 光 屏 上 可 观 察 到 倒 立 缩 小 的 实 像【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）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，根据这个道理制成了幻灯机；
（2）在光的折射中，光路是可逆的。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。
故答案为：靠近；幻灯机；缩小。
15．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
1）实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 同一高度 。
2）某同学的实验数据如下表，由表中数据可知所用凸透镜的焦距为 1 0 cm。
次数 物体到凸透镜的 像到凸透镜的距 像的大小（放大 像的正倒
距离/cm 离/cm 或缩小）
1 40 12.5 缩小 倒
2 30 15 缩小 倒
3 20 20 等大 倒
4 14 35 放大 倒
5 8 / 放大 正
3）分析第1、2次实验的数据可知，物距满足 物体处于 2 倍焦距以外 ，成缩小倒立
像，它的应用是 照相机 。
4）由表中可知，当物距小于像距时，成 放大的 像。如果想使像进一步变大，则光
屏应该 靠近 透镜。（选填“远离”或“靠近”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同
一高度，像才能呈在光屏的中心。
（2）由第二次实验可知，当物距等于20cm时，像距也等于20cm，并且此时成倒立、
等大的实像。根据凸透镜成像的规律，此时物距、像距都等于 2倍焦距。所以 f＝
10cm。
（3）分析1、2两次实验数据，不难看出，当物体处于2倍焦距以外时，像在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的。
（4）分析实验数据可知，当物距小于像距时，光屏上成倒立、放大的实像；其此时物
距越小，像距越大，像越大，故如果想使像进一步变大，则光屏应该靠近透镜。
故答案为：（1）同一高度；（2）10；（3）物体处于2倍焦距以外；照相机；（4）放
大的；靠近。
16 ． 在 利 用 光 具 座 进 行 凸 透 镜 成 像 规 律 的 实 验 探 究 中 ：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一
个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 11. 0 cm。
（2）为了使烛焰的像成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 同
一高度 。
（3）当蜡烛距凸透镜16cm时，在光屏上可得到一个倒立、 放大 的实像， 幻灯机
和投影仪 就是利用这一原理制成的。
（4）若把图乙中的凸透镜换成“水凸透镜”，当向“水凸透镜”加水，使其变厚、焦
距变短时，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，要想重新得到清晰的像，应将光屏向
靠近透镜 （填“远离透镜”或“靠近透镜”）的方向移动；也可以不改变光屏的位置，
在图乙凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的 凹 透镜进行调节。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后，在光屏上形成了一
个最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦点。由图可知，焦距为：11.0cm。
（2）要使烛焰的像能够成在光屏的中心，就要调整烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中
心大致在同一高度上。
（3）把蜡烛放在距凸透镜16cm处，2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和
投影仪。（4）当向“水凸透镜”加水，使其变厚，由于凸透镜变厚，像呈在原来像的前方。因
此要想重新得到清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移动；也可以不改变光屏的位置，
在图乙凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的凹透镜，使光线发散一些，使烛焰在光
屏上成一清晰的像。
故答案为：（1）11.0；（2）同一高度；（3）放大；幻灯机和投影仪；（4）靠近透镜；
凹。
17．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜位置保持不变，凸透镜的焦
距为10cm。
（1）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，
为了使像仍成在光屏的中央，则应向 下 （填“上”或“下”）调节凸透镜。
（2）调整后，图中光屏上烛焰的像是倒立 放大 的实像，此规律的应用是 幻灯机
（举一例）。
（3）此时，若有一只苍蝇落到凸透镜上，则屏上 能 成完整的蜡烛的像（填“能”
或“不能”）。
（4）要使光屏上的像变成与物大小相等，则应向左调节蜡烛到 30cm处，光屏应向 左
（填“左”、“右”）到 7 0 cm处。
（5）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时小强应站在 光屏 一侧（填“蜡
烛”或“光屏”），观察蜡烛的像。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）实验过程中，蜡烛变短，光屏上的像向上移动，要使光屏上的像呈
现在光屏的中央位置，使蜡烛向上移动，或使凸透镜向下移动，或把光屏向上移动。
（2）如图，物距u＝50cm﹣35cm＝15cm，凸透镜的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、
放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；
（3）若有一只苍蝇落到凸透镜上遮住部分透镜，只是被折射会聚成像的光线减少了，
因此影响到的是像的亮度，而不影响它的完整性，因为整个物体上的任何一点都有光能
透过透镜而折射后会聚成像；
（4）要使光屏上的像变成与物大小相等，u＝v＝2f，蜡烛移动到30cm处，光屏向左移动到70cm处；
（5）凸透镜的焦距为f＝10cm，当将蜡烛移到标尺45cm处，即蜡烛到凸透镜的距离为
5cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，眼睛在光屏这一侧透过凸
透镜观察。
故答案为：（1）下；（2）放大；幻灯机；（3）能；（4）左；70；（5）光屏。
18．小明用薄膜充水后制成如图甲所示水透镜，并用它来进行“探究凸透镜成像规律”的
实验，实验中测得图甲中水透镜的焦距为10cm，将水透镜固定在光具座上50cm处。
（1）实验时，为了能使像清晰地成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、水透镜、光屏的
高度，使它们的中心大致在 同一高度 ；
（2）当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移
到 6 0 cm～ 7 0 cm的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、 缩小 的实像；
（3）保持蜡烛和透镜的位置不变，在水透镜中继续注入水，使之成为如图乙所示透镜，
通过 向左 （选填“向左”、“向右”）移动光屏，在光屏上观察到的像与原来相比
将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）实验中需调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在同一水平高
度上，目的是像成在光屏的中央；
（2）凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛移至光具座上20cm处，此时u＞2f时，光屏处于1
倍焦距和2倍焦距之间，就光屏处于60cm～70cm之间，在光屏上可以得到倒立、缩小
的实像；
（3）保持蜡烛和透镜的位置不变，在水透镜中继续注入水，使之成为如图乙所示透镜，
即此时透镜的焦距变小，故像距变小，应通过向左移动光屏，在光屏上观察到的像与原
来相比将变小。
故答案为：（1）同一高度；（2）60；70；缩小；（3）向左；变小。
19．在“探究凸透镜成像特点”的实验中。（1）将凸透镜正对太阳时，在凸透镜的另一侧前后移动光屏，屏上会在距凸透镜 15cm
处呈现出最小最亮的光斑，则此时凸透镜的焦距为 1 5 cm；
（2）调节好实验装置后，当蜡烛距凸透镜 20cm时，屏上能成倒立、 放大 （选填
“放大”或“缩小”）的 实 像（选填“实”或“虚”）；
（3）当把蜡烛移至某位置时，其成像情况如图所示，通过观察总结可得出此类成像条
件是 u ＜ f ，应用这乙成像规律制成的光学仪器有 放大镜 （选填“放大镜”、
“照相机”、“投影仪”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）因焦距指焦点到凸透镜光心的距离，此时成最小最亮的光斑处到凸透镜的距离即
为焦距f＝15cm；
（2）由题意知，凸透镜的焦距f＝15cm，当u＝20cm时，则2f＞u＞f，由凸透镜成像规
律可知，在光屏上能成倒立、放大的实像；
（3）从图可知，此时物距小于焦距，即 u＜f，并且此时所成的像为正立、放大的虚像，
所以根据此规律可以制成放大镜。
故答案为：（1）15；（2）放大；实；（3）u＜f；放大镜。
20．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜位置保持不变，凸透镜的焦
距为10cm。
（1）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏
高，为了使像仍成在光屏的中央，则应向 下 （填“上”或“下”）调节凸透镜。
（2）调整后，图中光屏上烛焰的像是倒立、 放大 （选填“放大”、“缩小”或
“等大”）的实像，此规律的应用是 幻灯机 （举一例）。（3）若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上 能 成完整的蜡烛的像（填“能”或
“不能”）。
（4）要使光屏上的像变成与物大小相等，则应向左调节蜡烛到30cm处，光屏应向
左 （填“左”、“右”）调到 70 cm处，在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离
变 小 （填“大”、“小”或“不变”）。
（5）在上述实验的基础上，将蜡烛向远离透镜的方向移动，要在光屏上得到清晰的像，
应将光屏 靠近 （选填“远离”或“靠近”）透镜，光屏上的像 变小 （选填“变
大”、“变小”或“不变”）。
（6）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时小强应站在 光屏 （填“蜡烛”
或“光屏”）一侧，透过透镜观察到烛焰 正立 （选填“正立”或“倒立”）、 放
大 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的 虚 （选填“虚”或“实”）像，此
时 有 （选填“有”或“没有”）光线进入人眼。
（7）透镜位置不变，蜡烛仍放在标尺45cm处，在凸透镜的另一侧，使光屏沿主光轴从
靠近凸透镜处逐渐远离，在此过程中，光屏上光斑大小的变化情况是 逐渐变大 。
（8）小红将蜡烛和透镜固定，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原
因可能是 光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上 （写出一个）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）光屏上承接烛焰的像偏高，要想让像成在光屏的中央，应当将凸透
镜向下调节或将光屏向上移动；
（2）凸透镜焦距是10cm，调整后，图中凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在
35cm刻度线位置时，物距为50cm﹣35cm＝15cm，即蜡烛在1倍和2倍焦距之间，所以
此时成倒立放大的实像，像在2倍焦距之外，幻灯机（投影仪）是根据这个原理制成的；
（3）遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照
样能会聚成完整的像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
（4）要使光屏上的像变成与物大小相等，u＝v＝2f，蜡烛向左移动到30cm处，光屏移
动到70cm处。
凸透镜成实像时，物像之间的距离在u＝v＝2f时最小，距离是4f，所以此过程中发现
蜡烛和光屏之间距离变小。
（5）将蜡烛向远离透镜方向移动，物距变大，则像距变小，要在光屏上得到清晰的像
应将光屏靠近透镜，光屏上的像变小。
（6）凸透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，即物体处于1倍焦距以内，故此时光屏上没有像，若站在光屏一侧观察，会发现有一个蜡烛的正立、放大的虚像，当观察到
像时有光进入人眼。
（7）透镜位置不变，蜡烛仍放在标尺45cm处，在凸透镜的另一侧，使光屏沿主光轴从
靠近凸透镜处逐渐远离，在此过程中，光屏上光斑大小的变化情况是逐渐变大。
（8）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是光屏、凸透镜和烛焰的中心不
在同一高度上。
故答案为：（1）下；（2）放大；幻灯机；（3）能；（4）左；70；小；（5）靠近；
变小；（6）光屏；正立；放大；虚；（7）逐渐变大；（8）光屏、凸透镜和烛焰的中
心不在同一高度上。
21．某同学利用如图所示装置来研究凸透镜成像。
（1）实验时，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 同一高度 ，目的是 使
像成在光屏中央 ；
（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是
倒立 （选填：“正立”或“倒立”）的像。若将烛焰遮去一半，光屏上的像与原来相
比 原来一半 （选填：“原来一半”或“仍完整”）．蜡烛燃烧一段时间后，烛焰
的像将位于光屏中心的 上 方（选填：“上”、“下”、“左”或“右”）；
（3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标
出）．光屏上再次成清晰的像，成的是 缩小 （选填“放大”、“缩小”或“等
大”）的像；
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L ，与凸透镜第一次所在位置
0
A间的距离为L，如图2所示。则该透镜焦距 f ＜ L（选填：“＞”、“＜”或
“＝”）．透镜先后两次所在位置 A、B之间的距离s＝ L ﹣ 2L 。 （用L 、L表
0 0
示）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，目的是将像呈现在光屏中央；
（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可
知此时物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像；
若将烛焰遮去一半，则只有没有遮挡的一半烛焰去成像，故光屏上的像与原来相比是原
来一半。
则烛焰的像将向上移动；
若蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛整体下降，由于通过光心的光线方向不改变，烛焰的像将
位于光屏中心的上方；
（3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标
出），相当于增大物距，减小像距，当光屏上再次成清晰的像时，此时应该物距大于二
倍焦距，则所成像应该为倒立缩小的实像；
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L ，与凸透镜第一次所在位置
0
A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜U＜2f，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；
当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设
蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故
透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝L ﹣2L；
0
故答案为：
（1）同一高度；使像成在光屏中央；（2）倒立、原来一半、上；（3）缩小；（4）
＜；L ﹣2L。
0
22．在探究凸透镜成像规律的实验中，三班学生在老师的要求下，全班分成 7个小组，使
用焦距都是10cm的凸透镜做实验。最后，老师将各组实验的结果画在了图中。图中 1
和1′，、2和2′…7和7′分别表示实验时各组的物和对应像的位置。请你根据实验
的要求和图中的信息，回答下列问题：
（1）实验时，光具座水平放置，位于光具座上的烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心应该处于 同一高度 。
（2）从 1 、 2 两组可以看出，当物当物体位于一倍焦距和二倍焦距之间时，所成的
像是 倒立、放大 的实像。
（3）从6、7两组可以看出，凸透镜成虚像时，像与物在 同 侧，且像是 正 立的；
（4）由图可知成实像时，当物远离凸透镜，则像 靠近 凸透镜（填“远离”或“靠
近”），且像的大小变 小 （填“大”或“小”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由于物体成实像时，像与物位于凸透镜的两侧，所以实验时，要将
蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧，凸透镜放在中间，即依次放好蜡烛、凸透镜、光屏。为
了使像成在光屏上，就要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
（2）根据凸透镜成像的规律，从 1、2两组可以看出，当物体位于一倍焦距和二倍焦距
之间时，所成的像是倒立、放大的实像；
（3）根据凸透镜成像的规律，从6、7两组可以看出，当物体到凸透镜的距离小于焦距、
成虚像时，像与物在同侧，且像是正立的；
（4）当物远离凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，即物距变大，像距应该变小，像
变变小，则像靠近凸透镜。
故答案为：（1）同一高度； （2）1、2； 倒立、放大； （3）同； 正； （4）靠近；
小。
四．烛焰、光屏的移动（共4小题）
23．在探究凸透镜成像规律的实验中，将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻
度处，光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示。
①为使像成在光屏中央，应该进行的实验操作是：调节凸透镜和光屏的中心，使之与
烛焰的中心大致在同一高度 ；
②保持蜡烛与凸透镜在如图所示的位置不变，为了找到烛焰清晰的像，光屏应在光具
座的 6 0 ～ 7 0 厘米（选填“50～60”、“60～70”或“大于70”）刻度范围内移动；
③保持蜡烛与凸透镜在如图所示的位置不变，用焦距为 15厘米的凸透镜B替换凸透镜
A，应将光屏向 右 移动（选填“左”或“右”）才能在屏上得到 缩小 的像（选
填“放大”或“缩小”）。【答案】见试题解答内容
【解答】解：①如图，烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度，要调节凸透镜和光
屏的中心，使之与烛焰的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中央位置。
②凸透镜A的焦距是10cm，如图物距u＝50cm﹣15cm＝35cm，u＞2f，2f＞v＞f，成倒
立、缩小的实像，所以光屏在60～70cm刻度间移动。
③保持蜡烛与凸透镜在如图所示的位置不变，用焦距为 15厘米的凸透镜B替换凸透镜
A，凸透镜的焦距变大，相当于物距减小，像距要增大，所以光屏要向右远离凸透镜。
凸透镜B的焦距是15cm，如图物距u＝50cm﹣15cm＝35cm，u＞2f，成倒立、缩小的实
像。
故答案为：①烛焰的中心大致在同一高度；②60～70；③右；缩小。
24．在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作
了进一步探究。
（1）为测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏
上得到一个 最小最亮 的光斑。图1是调节完成的状态，该透镜的焦距f＝ 10.0
cm；
（2）小明按图2组装好实验装置。在只移动透镜的情况下，他发现都不能在光屏上成
清晰的像。由此，你猜想造成上述现象的原因是 蜡烛和光屏间距离较小 ；
（3）如图3所示，蜡烛在光具座上A处时，可在B处的光屏上成一清晰的像，所成像
为 倒立、放大 的实像。若把蜡烛从A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清
晰的像，则他应将光屏向 左 移动，移动距离s′ ＞ s。【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了
一个最小、最亮的光斑，这点是凸透镜的焦点，由图 1可知：焦点到光心的距离是
25.0cm﹣15.0cm＝10.0cm，所以凸透镜的焦距是10.0cm。
（2）由图2可知，此时u＝2f，在只移动透镜的情况下，当物距u＝2f，成倒立、等大
的实像，此时v＝2f，但光屏的位置就不符合v＝2f；
当2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像，此时v＞2f，同样光屏的位置也不符合v＞2f；因
此都不能在光屏上成清晰的像。要想在光屏上得到像，就得将光屏远离透镜，因此造成
都不能在光屏上成清晰的像的原因是蜡烛和光屏间距离较小。
（3）由图3可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，可在 B处的光屏上成一清
晰的像，所成像为倒立、放大的实像；凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，物距增大，像
距减小，光屏向左移动才能接到清晰的像。当物距等于2f，此时像距也为2f，物像之距
最小。当由A处向左移动时，由于物体向2f处靠近，所以物像之距在减小，因为物体
向左移动，像也向左移动，所以物体移动的距离s小于像移动的距离s′。
故答案为：（1）最小最亮；10.0；（2）蜡烛和光屏间距离较小；（3）倒立、放大；左；
＞。
25．在学完凸透镜成像规律后，小滨选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作
了进一步探究。
（1）为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，调节光屏位置直到光屏
上得到一个 最小、最亮 的光斑，测得凸透镜的焦距是10cm。
（2）为了使像能成在光屏的中央，应先调节好蜡烛和光屏的高度，使它们的中心跟凸
透镜的中心大致在 同一高度 。
（3）当把点燃的蜡烛和光屏移至图甲所示位置，光屏上 能 （选填“能”或“不能”）成像。若把点燃的蜡烛向右移至光具座的35cm刻度时，向 右 （选填“左”
或“右”）移动光屏会得到一个倒立、 放大 的实像； 投影仪（幻灯机等） 就
是利用这一成像规律工作的。此时，风一吹，烛焰向左偏，则光屏上成的像向 右
偏。
（4）细心的小滨发现实验时间一长，光屏上的像会向上移动，为了使像呈在光屏的中
央，应将光屏向 上 移动。
（5）小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况，当人眼看清眼前 30cm处的物体
时，凸透镜的位置、形状如图乙所示。如果将物体移至眼前 50cm处，保持透镜（晶状
体）、光屏（视网膜）之间距离不变，则应该换上更 薄 （选填“薄”或“厚”）
的凸透镜（凸透镜直径大小相同），才能在光屏上得到清晰的像。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最
亮的光斑，这点是凸透镜的焦点；
（2）为使像能成在光屏的中央，应调整凸透镜、光屏和烛焰，使三者的中心大致在同
一高度处；
（3）当把点燃的蜡烛和光屏移至图甲所示位置，此时u＝2f，光屏上得到倒立、等大的
实像；
由“物近像远像变大”可知，当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm
刻度时，应向右移动光屏，此时物距u＝50cm﹣35cm＝15cm，则f＜u＜2f，会得到一个
倒立、放大的实像，投影仪、幻灯机等就是利用这一成像规律工作的；
由“凸透镜成像左右相反”可知，烛焰向左偏，则光屏上成的像向右偏；
（4）蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏
中央，可向上移动光屏；
（5）由题意可知，物体远离凸透镜即物距变大时，像距不变，说明凸透镜的焦距变大，
而薄凸透镜的焦距大于厚凸透镜的焦距，故更换的应是薄凸透镜。
故答案为：（1）最小、最亮；（2）同一高度；（3）能；右；放大；投影仪（幻灯机
等）；右；（4）上；（5）薄。
26．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。（1）将凸透镜放置在光具座上50cm处，把蜡烛和光屏分别安放在光具座上凸透镜的两
侧，然后调整蜡烛烛焰、凸透镜及光屏的高度，使三者的中心在 同一高度 ；
（2）当蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示位置时，光屏上恰好成清晰的像。此时，烛焰
在光屏上所成像的性质是 倒立缩小的实像 ，在放大镜、照相机和投影仪中，成像
原理与其相同的是 照相机 ；若将蜡烛向左移动一段距离，要在光屏上再次得到清
晰的像，应将光屏向 左 移动；若不移动凸透镜，只将蜡烛和光屏位置互换，则光
屏上 能 （能/不能）收集到蜡烛清晰的像；若蜡烛向右移动到一定的位置后，无论
怎样移动光屏都无法在光屏上承接到清晰的像，可能的原因是 物体在焦点以内 。
（3）为模拟眼睛的调节功能，当烛焰在光屏上成清晰像时，将蜡烛远离透镜方向移动
一小段距离，接下来的正确操作应该是 将原凸透镜换成一个焦距较大的凸透镜 。
（4）将某块镜片放在蜡烛和凸透镜之间时，光屏上原来清晰的像变模糊了。再将光屏
远离凸透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。此镜片对光线具有 发散 作用。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）探究凸透镜成像的实验时，要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致
在同一高度；
（2）物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距；如图，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。
当凸透镜的位置不变时，将光屏向左移动，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，物
距变大，像距变小，所以蜡烛向左移动。
根据光路可逆若不移动凸透镜，只将蜡烛和光屏位置互换，则光屏上能收集到蜡烛清晰
的像；
物体放在焦点以内成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接；
（3）像成在光屏的前方说明焦距较小，为了能得到清晰的像应换用焦距较大的凸透镜；
（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。
故答案为：（1）同一高度；（2）倒立缩小的实像；照相机；左；能；物体在焦点以内；（3）将原凸透镜换成一个焦距较大的凸透镜；（4）发散。
五．加装眼镜片（共6小题）
27．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：
（1）如图所示，让一束平行光正对凸透镜照射，在光屏上接收到一个最小、最亮的光
斑，由此可以测出凸透镜的焦距是 1 0 cm。
（2）实验中应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 同一高度 。
（3）实验过程中，移动光屏始终找不到像。可能因为透镜与蜡烛的距离 小于 10cm
所致，应将蜡烛向 远离 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，光屏移动适当
距离后，才能在光屏上得到烛焰清晰的像。
（4）小明把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，
应该向 远离 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动光屏，可再次得到清晰的像。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）光屏上最小、最亮的光斑，是凸透镜的焦点，由图知，焦点到凸透
镜的距离为10.0cm，所以焦距为10.0cm；
（2）使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在一条与光具座平行的直线上的目的是使
像能成在光屏的中心；
（3）在光屏上找不到像，可能是因为成虚像或不能成像，则物距可能小于焦距或等于
焦距；要成实像要增大物距，则蜡烛应远离凸透镜；
（4）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之
间，由于凹透镜的发散作用，像远离凸透镜，所以应该向远离凸透镜的方向移动光屏。
故答案为（1）10；（2）同一高度；（3）小于、远离；（4）远离。
28．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）测量焦距：如图1所示让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮
的光斑。此现象说明了凸透镜对光具有 会聚 作用，并可得出此透镜的焦距为 10. 0
cm。
（2）如图2所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 同一高度 ，这样做是为了 使像成在光屏中心 。
（3）当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 缩小
（选填“放大”或“缩小”）的 实 。（选填“实”或“虚”）像，依据此原理，人
们制成的光学仪器是 照相机 。
（4）将蜡烛向凸透镜靠近，移动到某一位置时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上
成像，原因是 蜡烛到了透镜的一倍焦距之内，成的是虚像 。
（5）小明在图2所示位置得到一个清晰的像。老师要求他在凸透镜不动的情况下。让
在光屏上的实像变大些，小明应当把蜡烛向 靠近 （选填“远离”或“靠近”）透镜
方向移动。同时把光屏向 远离 （选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动。
（6）小明把爷爷的老花眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清。
她应当向 靠近 （选填“远离”或“靠近”）透镜的方向移动光屏，可再次得到清晰
的像。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有
会聚作用；
光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为 40.0cm﹣30.0cm＝
10.0cm。
（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才
能呈在光屏的中心。
（3）当蜡烛距凸透镜25cm时，此时物距大于二倍焦距，光屏上能得到倒立、缩小的实
像，根据这一原理制成照相机。
（4）当蜡烛位于透镜的一倍焦距之内时，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈
现。
（5）要使所成的像更大，应增减小物距，所以使蜡烛向靠近透镜方向移动。同时物距
变小，则像距变大，所以光屏要远离透镜的方向移动移动。
（6）小明把一副老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，由于老花眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光线比以前提前会聚了，像距更小了，
因此要得到清晰的像，需将光屏靠近凸透镜。
故答案为：（1）会聚；10.0；（2）同一高度；使像成在光屏中心；（3）缩小；实；照
相机；
（4）蜡烛到了透镜的一倍焦距之内，成的是虚像；（5）靠近；远离；（6）靠近。
29．小明在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）如图所示，此时光屏上恰好出现烛焰清晰的像（图中未画出），则此像一定是一
个倒立、 缩小 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。
（2）将近视眼镜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。为了使
光屏上的像变清晰，小明应使光屏 远离 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，这
说明近视眼镜对光具有 发散 作用。
（3）实验结束，小明在整理器材时，偶然在凸透镜上看到身后景物正立缩小的像，它
的成像原因是 光的反射 （选填“光的反射”、“光的折射”或“光的直线传
播”）。
【答案】（1）缩小；（2）远离；发散；（3）光的反射。
【解答】解：（1）据图可知，此时的物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时
凸透镜成的是倒立、缩小的实像；照相机就是根据这一原理制成的。
（2）近视眼镜是凹透镜，其对光线有发散的作用，在凸透镜的前方放一个凹透镜，使
原来会聚的光线错后会聚，所以光屏向后移动，即远离凸透镜。
（3）从凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像，此时她所持的凸透镜镜面当成了反
射面，即当做了凸面镜，此时成的是正立缩小的虚像，是根据光的反射来成像的。
故答案为：（1）缩小；（2）远离；发散；（3）光的反射。
30．小明利用如图所示的装置对眼睛的成像原理进行探究。
（1）实验前，图中明显还需要调整的是光屏的 高度 （选填“位置”或“高度”）。
调整后恰好能在光屏上观察到倒立、 缩小 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的
实像。
（2）图中的凸透镜相当于眼睛的 晶状体 ，光屏相当于眼睛的 视网膜 。（两空均选填“晶状体”或“视网膜”）
（3）随后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜。结果，光屏
上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，又在光屏
上观察到蜡烛清晰的像。由此可见，这只眼镜是 凸 （选填“凸”或“凹”）透镜，
戴这种眼镜的人眼睛的缺陷是 远视 （选填“近视”或“远视”）。
（4）若烛焰已在光屏上成清晰的像，此时用课本遮住凸透镜的下半部分，则所成的烛
焰的像为 完整 （选填“不完整”或“完整”）的像。
【答案】（1）高度；缩小；（2）晶状体；视网膜；（3）凸；远视；（4）完整。
【解答】解：
（1）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。
如图所示，光屏有些高了，所以要调整光屏的高度；
此时烛焰到凸透镜的距离即物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时的像是倒立
缩小的实像；此成像特点是照相机的原理；
（2）图中的凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于眼睛的视网膜；
（3）只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，
说明物距不变，像距减小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，因此这只眼镜是凸透镜；
戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是远视；
（4）遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照
样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
故答案为：（1）高度；缩小；（2）晶状体；视网膜；（3）凸；远视；（4）完整。
31．小华想探究凸透镜成像规律。实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦
距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知。光具座上标尺的刻度范围
如图所示。
（1）做“研究凸透镜成像规律”实验时，放好仪器，调节、 蜡烛的烛焰、凸透镜的
光心 和 光屏 ，使它们中心大致在 同一高度 ，即都处在透镜的主轴上，叫共
轴调节。这样做的目的是 使得像成在光屏的中央 。
（2）小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用凸透镜 A （选填“A”或“B”）．
实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜 25cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、 缩小 的实像。（选填“放大”或“缩小”）
（3）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处，当烛焰在光具座上30cm到40cm
刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像；当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间
时，烛焰的像是缩小、倒立的实像。由此可判断烛焰在光具座上 45cm刻线处时，烛焰
的像是放大、 正立（虚） 的像。
（4）把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上远视眼镜，
使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应
将光屏 远离 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）做“研究凸透镜成像规律”实验时，放好仪器，调节蜡烛的烛焰、
凸透镜的光心和光屏，使它们中心大致在同一高度，即都处在透镜的主轴上，叫共轴调
节。这样做的目的是使得像成在光屏的中央；
（2）探究凸透镜成实像的规律，分别要使物距小于f、大于f而小于2f、大于2f，而光
具座的长度为100cm．所以不能选择f＝50cm的凸透镜B．应选择f＝10cm的透镜A．
小华将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，物距u＞2f．所以成倒立、缩小的实像。
（3）由图知，凸透镜在50cm处，当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时，烛焰
的像是放大、倒立的实像，说明此时蜡烛处于f和2f之间；当烛焰在光具座上0cm到
30cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像，说明此时蜡烛在 2倍焦距之外。所
以当物体在30cm处时，u＝50cm﹣30cm＝20cm为2倍焦距处。因此f＝10cm．烛焰在
光具座上45cm刻线处时，u＝50cm﹣45cm＝5cm＜f，所以成正立、放大的虚像。
（4）给“眼睛”戴上远视眼镜，远视眼镜是凸透镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰
的像，“视网膜”要靠近凸透镜。取下远视眼镜，光屏上得到清晰的像，光屏要远离凸
透镜。
故答案为：（1）蜡烛的烛焰、凸透镜的光心；光屏；同一高度；使得像成在光屏的中
央；（2）A；缩小；（3）正立（虚）；（4）远离。
32．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示。
（1）明显还需要调整高度的是 光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高
度 。
调整后恰好能从光屏上观察到倒立、 缩小 （选填“缩小”或“放大”）的实像，此
凸透镜的焦距f的范围是 4. 5 ～ 5.75cm 。该成像特点可作为 照相机 的原理（选填
“照相机”或“投影仪”）。
（2）此时，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜。结果，光屏
上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏
上观察到蜡烛清晰的像。由此可见，这只眼镜是 凹 （填“凸”或“凹”）透镜，戴
这种眼镜人的眼睛的缺陷是 近视 （选填“近视”或“远视”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。
如图所示，光屏有些高了，所以要调整光屏的高度。
此时烛焰到凸透镜的距离即物距为 u＝40.0cm﹣28.5cm＝11.5cm，像距为v＝49.0cm﹣
40.0cm＝9.0cm，u＞v，凸透镜成像规律可知，此时的像是倒立缩小的实像；此成像特
点是照相机的原理；
此时11.5cm＞2f，所以f＜5.75cm，2f＞9.0cm＞f，所以5.75cm＞f＞4.5cm，凸透镜的焦
距的范围是：5.75cm＞f＞4.5cm。
（2）只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，
说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光线有发散作用，因此这只眼镜是凹透镜；
戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视。
故答案为：（1）光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度；缩小；4.5～
5.75cm；照相机；（2）凹；近视。
六．遮挡透镜的部分成完整的像（共5小题）
33．晓雯探究凸透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论。
（1）如图1所示，让太阳光正对着凸透镜照射，把光屏置于另一侧。改变光屏与凸透镜间的距离。直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是 10.0cm
。
（2）将蜡烛，透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在
同一高度 。
（3）晓雯按照实验步骤做了四次实验，图2是第一次实验中蜡烛、透镜和光屏的位置。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 A 4 0 13 B 倒立、缩小的实
像
2 20 C 2 0 倒立、等大的实像
3 13 D 4 0 倒立、放大的实像
4 6 无 正立、放大的虚像
①在表中空格内填写相应内容。
②当烛焰从远处靠近透镜时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应 远离 透镜，此
时像比之前的 大 。（选填“大”或“小”）
③晓雯做到第2次实验时，如果用手挡住透镜的下半部分，光屏上的像发生什么变化？
④晓雯做到第3次实验时，蜡烛由于燃烧而变短了一点，此时，像会成在光屏的 上
半部分（选填“上”或“下”），如果想让像成在光屏中央，应将透镜向 下 移动
（选填“上”或“下”）。
⑤第4次实验中，光屏上接收不到像，晓雯应该在透镜的 右 侧观察，看到的像在
透镜的 左 侧。（选填“左”或“右”）
⑥如果把物距调节到5cm，看到的像比第4次实验 小 （选填“大”或“小”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图1知，光具座刻度尺的分度值是1cm，光屏上出现一个最小最
亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为：60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm，则凸透镜的焦距是：f＝10.0cm。
（2）实验中，应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样烛焰的像才
能成在光屏的中央。
（3）①据图可知，1中，物距是40cm，所以物体处于2倍焦距以外，成倒立缩小的实
像；
2中物距是20cm，即处于2倍焦距上，像距也处于另一侧的2倍焦距上，成倒立、等大
的实像；
3中物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，像处于2倍焦距以外，据光路的可逆性可知，
此时的像距是40cm；
②凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以将蜡烛从远处逐渐向焦点靠近时，要想在
光屏上得到清晰的烛焰的像，光屏应远离透镜，所成的像的大小将变大。
③遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样
能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
④蜡烛燃烧变短，所以像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，可以将透
镜向下移动或将光屏向上移动；
⑤由凸透镜成像规律可知，此时物体处于一倍焦距之内时，成的是一个正立、放大的
虚像，而且物像在同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的右侧（在光屏一侧）透
过凸透镜去观察，看到的像在透镜的左侧。
⑥成虚像时，物距变小，像变小，物距变大，像变大，如果把物距调节到5cm，看到的
像比第4次实验 小；
故答案为：（1）10.0cm； （2）同一高度；（3）①A：40；B：倒立、缩小实像；
C：20；D：40；
②远离；大；③像变暗；④上；下；⑤右；左；⑥小。
34．在“探究凸透镜成像规律”的实验中
（1）实验装置正确安装并调节后，小芳同学某次实验情景如图所示，此时她在光屏上
看到了烛焰清晰的像。生活中的 照相机 就是利用这一原理制成的。
（2）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像 DA．只出现烛焰像的上半部分 B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了 D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗
了
（3）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏
上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个 近视 （“近视”或“远
视”）眼镜。
（4）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 上 移动。
（5）将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动，把蜡烛向右移至37cm刻度线处，此
时应向 右 移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，烛焰的像是 倒立 、
放大 的 实 像。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图知，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；
（2）如下图所示，蜡烛上的某一点发出无数条光线（只画出了四条）经过凸透镜后成
像在光屏上，当遮住凸透镜的上半部分时，蜡烛发出的光线 1、2给挡住了，但仍有光
线3、4通过凸透镜的下半部分而照在光屏上成像。只不过是通过的光线减少，图象的
亮度变暗。故选D。
（3）把光屏向右移动一小段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应使像向右移动，
则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜；近视眼是利用这种透镜矫正的；
（4）蜡烛不断燃烧，烛焰不断降低，过光心的光线不改变方向，像的位置向上移动；
（5）凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动，把蜡烛向右移至37cm刻度线处，即物
体处于1倍焦距和2倍焦距之间，像成在另一侧的2倍焦距以外，即此时应向右移动光
屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，烛焰的像是倒立、放大的实像；
故答案为：（1）照相机；（2）D；（3）近视；（4）上；（5）右；倒立；放大；实。35．实验室常用蜡烛完成以下光学实验。
（1）如图甲为小孔成像示意图，小孔成像的原理是 光在同种均匀介质中沿直线传播
。如果只将蜡烛靠近小孔，像会变得大一点，要想像是清晰的，光屏 不需要 （选填
“需要”或“不需要”）同时远离小孔；
（2）利用如图乙装置探究“平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻
璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不
点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。将蜡烛靠近玻
璃板，像的大小将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验，图丙中一束平行光射向凸透镜，
光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）；
①该凸透镜的焦距为 10. 0 cm；
②若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，
发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动，
“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰；
③随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动。由于影响到了实验的进行，这时
最合理的调整是 D 。
A.只需将凸透镜向下移动些
B.只需将光屏向上移动些
C.将凸透镜和光屏向下移一些D.蜡烛适当向上调一些
④当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住凸透镜的上面一小部分，我们观
察光屏时，将会在光屏上看到 C 。
A.蜡烛像的下部分
B.蜡烛像的上部分
C.蜡烛完整的像，像的亮度变暗
D.蜡烛完整的像，像的亮度不变
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）小孔成像原理：光在同种均匀介质中沿直线传播。
小孔成像时物距和像距可以是任意值，光屏上都会呈现清晰的像，所以当将蜡烛靠近小
孔，光屏的位置不变即可得到的像变大，所以不需要移动光屏的位置。
（2）蜡烛在玻璃板中成像，像的大小跟蜡烛大小相等，蜡烛靠近玻璃板时蜡烛大小不
变，蜡烛像的大小也不变。
（3）①一束平行光射向凸透镜，经凸透镜折射后，在光屏上得到最小最亮的点，这点
是凸透镜的焦点，焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距为：f＝
60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm。
②若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，
相当于烛焰向左移动，物距增大，像距变小，所以光屏向左靠近凸透镜，光屏上会再次
得到清晰的像。
③随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动，可以把蜡烛向上移动，可以把凸
透镜向下移动，可以把光屏向上移动，都可以使像成在光屏的中央位置，但是如果移动
凸透镜或移动光屏，蜡烛每移动一个位置，都有调节凸透镜和光屏的高度，非常麻烦，
最合理的方法是蜡烛向上移动，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，使像成
在光屏的中央位置，故选D。
④如果用遮光板挡住凸透镜的上面一小部分，折射光线减少，折射光线会聚成的像变
暗淡，像的完整性不变，故选C。
故答案为：（1）光在同种均匀介质中沿直线传播；不需要；（2）不变；（3）
①10.0；②左；③D；④C。
36．在探究“凸透镜成像规律”的实验中
（1）实验装置正确安装并调节后，小华同学某次实验情景如图所示。此时她在光屏上
看到了烛焰清晰的像。生活中的 照相机 就是利用这一原理制成的。（2）当光屏上得到一个倒立缩小的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大
些，应将蜡烛 靠近 透镜，将光屏 远离 透镜（选填“靠近”或“远离”）
（3）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像 D
。
A．只出现烛焰像的上半部分 B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了 D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
（4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移一小段距离后，要想在光屏上
再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个 近视眼镜 （选填“近视眼镜”
或“远视眼镜”）。
如果实验中给透镜戴上远视眼镜，调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成一个清晰的像，
取下远视眼镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将光
屏 远离 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
（5）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向上移动，为了使烛焰的
像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法： 将蜡烛向
上调节，将凸透镜向下调节或光屏向上调节 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图知，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；
（2）光屏上得到一个倒立缩小的实像时，保持透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，
应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜移动；
（3）挡住透镜上半部分，下半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的，
只是会聚光线比原来变少，像变暗了，D正确；
（4）把光屏向右移动一小段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应使像向右移动，
则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜，近视眼就是利用这种透镜矫正的；
远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，若取下远视眼镜，则折射光比原来“发散”一
些，清晰的像会远离凸透镜，所以应使光屏远离凸透镜。（5）蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏
中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。
故答案为：
（1）照相机；（2）靠近；远离；（3）D； （4）近视眼镜；远离；（5）将蜡烛向上
调节，将凸透镜向下调节或光屏向上调节。
37．某实验初级中学初二（1）班李强同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中遇到了如下
困惑。请聪明的你帮助他解决。
困惑一：当蜡烛到凸透镜的距离大于1倍焦距同时小于2倍焦距时，在透镜的另一侧的
光屏上得到一个倒立的清晰的像。如果他想使光屏上成的像变小且清晰，该如何调整？
（1）你的调整方法是： 凸透镜不动。将蜡烛远离凸透镜，并使光屏靠近凸透镜 。
困惑二：如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住，则光屏上还能出现像，但像的亮度
变弱，请你解释原因？
（2）你的解释是： 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；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 。
困惑三：李强同学还想知道蜡烛火焰在光屏上成的像左右是否颠倒。请你帮他设计实验。
（3）你的设计方法是： 两个蜡烛并排放置且烛焰高度不同。然后观察光屏上两个烛
焰像的情况 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）根据凸透镜成像规律：成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，
像变小；物距变小，像距变大，像变大。所以可以凸透镜不动。将蜡烛远离凸透镜，并
使光屏靠近凸透镜。
故答案为：凸透镜不动。将蜡烛远离凸透镜，并使光屏靠近凸透镜。
（2）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；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。
故答案为：虽然上半部分被挡住，但光线还可以通过下半部分折射成像，但光线减少，
故所成的像亮度变弱
（3）将两个蜡烛并排放置且烛焰高度不同。然后观察光屏上两个烛焰像的情况即可。（或用嘴轻轻的吹烛焰使其左右摆动。然后观察光屏上烛焰像的变化情况；或用物体在
烛焰前挡住左侧或右侧一部分火焰。然后观察光屏上烛焰像的变化情况。）说明：其它
方法合理的也可得满分
七．由成像性质判断v，u，f（共2小题）
38．课外活动实践时，李华在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及
烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透
镜的焦距（ ）
A．一定大于 20cm
B．一定小于 8cm
C．一定在 8cm 到 10cm 之间
D．一定在 10cm 到 16cm 之间
【答案】C
【解答】解：由图可知：u＝20cm，v＝16cm。且u＞v；
由凸透镜成像规律可知：此时的像是倒立缩小的实像；
则u＝20cm＞2f，2f＞16cm＞f，
解得10cm＞f＞8cm。
故选：C。
39．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，发现蜡烛到透镜的距离为 8cm时，光屏
上出现一个清晰、倒立、放大的烛焰的像，则这个凸透镜焦距的范围是 4cm ＜ f ＜ 8cm
；当调节蜡烛到凸透镜的距离为16cm时，在光屏上 不能 得到一个放大的烛焰的像
（填“能”或“不能”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：蜡烛放在距凸透镜8cm处时，在光屏上得到一个清晰倒立、放大的蜡烛的
像。所以f＜8cm＜2f，
则4cm＜f＜8cm，如果将蜡烛再远离，调节蜡烛到凸透镜的距离为16cm，则u＝16cm
＞2f，所以成倒立缩小的实像，不能得到一个放大的烛焰的像。
故答案为：4cm＜f＜8cm；不能。
八．像距v和物距u之间的关系图像（共3小题）40．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v跟
物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。下列判断中正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是 16 cm
B．当 u＝12cm 时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当 u＝20cm 时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜 12cm 处移动到 24cm 处的过程中，像逐渐变小
【答案】D
【解答】解：A、u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝16cm 时，
所以f＝8cm，故A错误；
B、当u＝12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，故B错误；
C、当u＝20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故C错误；
D、物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，
凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。
故选：D。
41．小田同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：（1）实验前，应调节烛焰、凸透镜与光屏中心，使它们在 同一高度 上。
（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的
倒立、 放大 （选填“放大”或“缩小”）的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变、移
动透镜至 4 0 cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
（3）若实验中用手遮住凸透镜的一半，则光屏上 能 （选填“能”或“不能”）出
现完整的像。
（4）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至 16cm刻度线处，则人眼在 B
（选填“A”或“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的 4 （选填
“1”、“2”、“3”、“4”）。
（5）如图丁所示是小田通过实验得到的凸透镜成像时的像距v与物距u关系的图象，
由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐 变大 （选填“变大”或“变小”）。
当u＞2f时．物体移动速度 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）像移动的
速度。当 f＜u＜2f时，物体移动速度 小于 （选填“大于”、“小于”或“等
于”）像移动的速度。
【答案】（1）同一高度；（2）放大；40；（3）能；（4）B；4；（5）变大；大于；
小于。
【解答】解：（1）在探究凸透镜成像规律实验中，为了使实像能够成在光屏中心，通
常将烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致调到同一高度。故答案为：同一高度。
（2）从光具座上读出：物距15厘米，像距30厘米，像距大于物距，所以成倒立放大
的实像，当物距30厘米，这时候凸透镜移动至40厘米处，又像距15厘米，像距小于物距，则成倒立缩小的实像。故答案为：放大、40；
（3）实验中用手遮住凸透镜的一半，物体上任一点光射向凸透镜的下半部其他部分，
经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像
变暗，故答案为：能。
（4）因为根据题干条件，当物距为15厘米，能够成倒立放大的实像，所以根据凸透镜
成像规律：f＜u＜2f，故：7.5cm＜f＜15cm，所以当物距为6cm时，只能够成虚像，不
能够在光屏上成像。故答案为：B、4；
（5）如图丁所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，
由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大；
当u＞2f时（即u＞20cm），物距增大时，像距减小得越来越慢，则该过程中物体移动
的速度大于像移动的速度；当f＜u＜2f时（即10cm＜u＜20cm），物距增大时，像距减
小得越来越快，则该过程中物体移动速度小于像移动的速度。
故答案为：（1）同一高度；（2）放大；40；（3）能；（4）B；4；（5）变大；大于；
小于。
42．小嘉同学做“探究凸透镜成实像的规律”实验，他选取焦距为 10厘米的凸透镜，一个
高度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。他正确安装和调节实验器材，
按表中的物距依次进行实验，每次都使光屏上发光体的像最清晰，并将相应的像距v、
成像高度h记录在表中。
焦距f＝10厘米 物高H＝3.00厘米
实验序号 物距u（厘米） 像距v（厘米） 像高h（厘米）
1 50 12.5 0.75
2 35 14.0 1.20
3 30 15.0 1.50
4 20 20.0 3.00
5 18 22.5 3.75
6 15 30.0 6.00
7 12 60.0 15.0 0
①分析比较实验序号1、2、3中的物距u和像距v的大小关系及成像情况，可得出的初
步结论是：同一凸透镜成实像时， 物距大于像距时，像是缩小的 。
②分析比较实验序号1﹣6中的像距v像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论
是 同一凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像高变大 。③分析实验序号4中的数据及相关条件，小嘉同学就得出“当像距等于物距时，凸透镜
成等大的实像”这个结论。你觉得可以吗？请说明理由 不可以，只进行一次实验，实
验结果具有偶然性 。
④进一步分析比较实验序号1～6中的像距v、物距u、像高h及物高H的关系，请将实
验序号7中的像高 15.0 0 填写完整。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
①分析实验1、2、3的数据，物距大于像距不断增大，像的高度小于物体的高度，由此
我们可以得出：凸透镜成实像时，物距大于像距时，像是缩小的；
②在实验序号1中，像距与物距的比值： ＝ ＝ ，像的高度与物体的高度的
比值为： ＝ ＝ ；
在实验序号2中，像距与物距的比值： ＝ ＝ ，像的高度与物体的高度的比
值为： ＝ ＝ ；
在实验序号3中，像距与物距的比值： ＝ ＝ ，像的高度与物体的高度的比
值为： ＝ ＝
依此类推………
根据以上数据可知，由此可知，凸透镜成实像时，像距v与物距u的比值等于像高h与
物高H的比值，所以结论为：同一凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像高变大；
③序号4只进行了一次实验就得出结论，该结论不具有普遍性；为了获得普遍的规律，
避免偶然性的发生，实验中应多次测量；
④实验序号 7 中像距和物距的比值为 ＝ ＝ ，则 ＝ ，则 h＝
15.00cm。
故答案为：①物距大于像距时，像是缩小的；②同一凸透镜成实像时，物距变小，像
距变大，像高变大；③不可以，只进行一次实验，实验结果具有偶然性；④15.00。
九．凸透镜成像规律的应用（共6小题）43．如图所示，在凸透镜的两个焦点处，垂直光轴放置两个大小相同的平面镜，镜面相对
每个平面镜都关于凸透镜的光轴上下对称。现在左侧平面镜的中心处挖去一个小圆孔，
在凸透镜左侧两倍焦距处一个点光源，则点光源在该光具组中所成的虚像个数为
（ ）
A．一个虚像 B．两个虚像
C．无数虚像 D．一个虚像也没有
【答案】D
【解答】解：因左侧平面镜的中心处挖去一个圆孔，每个平面镜都关于凸透镜的光轴上
下对称。所以光源S通过这个圆孔成实像，成在凸透镜的光心上，因为通过凸透镜光心
的光线传播方向不改变，而右边平面镜上，两条反向延长线没有交点，故一个虚像也没
有。
故选：D。
44．如图所示，凸透镜的焦距为5厘米，在透镜左侧10厘米处，有一个与主光轴垂直的物
体AB，在透镜右侧15厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光具组
中，物体AB的成像情况是（ ）
A．一个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像
B．一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
C．一个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
D．一个正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像
【答案】D
【解答】解：如图，①物体AB在凸透镜的二倍焦距处，得到倒立等大的实像A B 。
1 1
②实像A B 如果不用光屏呈接，空气是比较干净时，眼睛从侧面是无法看到的，但是
1 1
确实是存在的，实像A B 又在平面镜中成像，相对A B 来讲是正立的虚像A B 。
1 1 1 1 2 2③虚像A B 是反射光线的反向延长线会聚形成的，这些反射光线又经凸透镜成相对于
2 2
A B 倒立、缩小的实像A B 。
2 2 3 3
AB经凸透镜两次成像，像为A B 和A B ，经平面镜一次成像，像为A B ，三次成像
1 1 3 3 2 2
相对于AB来讲，A B 是倒立、等大的实像，A B 是倒立、等大的虚像，A B 是正立、
1 1 2 2 3 3
缩小的实像。
故选：D。
45．如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜
两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，半径为 r，且r＜
f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找出四个点：上、下、左、
右各一个，利用凸透镜成像的规律作出像点，可以发现四个点正好在椭圆上，且转动方
向为逆时针；
故选：B。
46．（多选）如图所示是小芳同学制作的模型照相机。通过调整内外纸筒的相对距离，可
以在半透明膜上看到远处景物倒立的像。使用此模型照相机时，下列说法正确的是（）
A．当透镜对着远处山上的凉亭时，调整膜的位置 可以在膜上看到凉亭倒立缩小的像
B．当透镜对着近处书本上的字时，调整膜的位置，可以在膜上看到字的正立放大的像
C．当透镜对峙远处向上移动的观光电梯时，会看到膜上观光电梯的像也向上移动
D．看远景时像很清晰，看近景时应把内纸筒向外拉一些，才能在膜上得到清晰的像
【答案】AD
【解答】解：
A、因为照相机成倒立、缩小的实像，所以通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透
明膜上看到远处景物倒立、缩小的实像。故A正确；
B、当透镜对着近处书本上的字时，看到字的正立放大的像，这个像是虚像，不能在膜
上呈现，故B错误；
C、因为照相机成倒立、缩小的实像，所以当透镜对着远处向上移动的观光电梯时，会
看到膜上观光电梯的像向下移动，故C错误；
D、物体靠近镜头，即物距减小，根据凸透镜成像规律可知，物近像远像变大，所以要
把内筒向外拉，使像距增大。故D正确。
故选：AD。
47．（多选）在做凸透镜成像的实验中发现：物距 u＝5cm时，成正立的像；u＝8cm时，
成倒立的像。那么下列判断中正确的有（ ）
A．u＝4cm时，可能成放大的实像
B．u＝9cm时，一定成放大的实像
C．u＝14cm时，可能成缩小的实像
D．u＝17cm时，一定成缩小的实像
【答案】BCD
【解答】物距u＝5cm时，成正立的像，说明u＜f，则f＞5cm，u＝8cm时，成倒立的
像，则f＜8cm，即5cm＜f＜8cm，10cm＜2f＜16cm。
A选项，u＝4cm时，应成放大的虚像，错；B选项，u＝9cm时，f＜u＜2f，成放大的
实像，正确C选项，u＝14cm时，u可能大于2f，则可能成缩小的实像，正确；D选项，u＝17cm
时，u一定大于2f，一定成缩小的实像，正确。
故选：BCD。
48．如图，把一个凹透镜A放在一个凸透镜B的前10cm处，能使一束平行于主光轴的光
通过这两个透镜后，会聚在P上的一点S；已知光屏距透镜30cm，现保持光屏和凸透镜
的位置不动，把凹透镜拿走，将一点光源C放在凸透镜的主光轴上距凸透镜30cm处，
也能使C点的像成在光屏上的S点，则凹透镜的焦距是 20cm ，凸透镜的焦距是
15 cm。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）当光源C在二倍焦距处时，成像在二倍焦距处，此时满足 2f＝
30cm，所以f＝15cm；
（2）根据下面的光路图，结合凹透镜能使光线发散凸透镜成像的特点，可知，凹透镜
的焦距：f′＝30cm﹣10cm＝20cm。
故答案为：20cm；15。
