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人教版 八年级物理上册 第 5 章 《透镜及其应用》
第 3 节 凸透镜成像的规律 讲义
（知识点总结+例题讲解）
难易程
序号 知识点 例题数 变式题数 合计
度
一 凸透镜成像的规律 ★★ 3 3
14
二 凸透镜成像的实验 ★★ 4 4
一、凸透镜成像的规律：
1.当物体在1倍焦距内时（0＜u＜f）：
（1）光路图：如下图；
（2）成像原理：光的折射；
（3）成像特点：
①正立、放大、虚像；
②物像同侧；
③像距＞物距：v＞u；
④物体远离凸透镜（靠近焦点），像变大；
（4）应用：放大镜
2.当物体在焦距处时（u＝f）：不成像（折射光线平行）；
3.当物体在1～2倍焦距间时（f＜u＜2f）：（1）光路图：如右图；
（2）成像原理：光的折射；
（3）成像特点：
①倒立、放大、实像；
②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；
③像距＞物距：v＞2f；（像在2倍焦距之外）
④像与物体的移动方向一致；（物体向右移动，像也向右移动）
⑤物体靠近凸透镜（靠近焦距处），像变大；
物体远离凸透镜（靠近2倍焦距处），像变小；
⑥像的移动速度大于物体的移动速度：物体移动一小段距离，像移动一大段距离；
（4）应用：投影仪
4.当物体在2倍焦距处时（u＝2f）：
（1）光路图：如下图；
（2）成像原理：光的折射；
（3）成像特点：
①倒立、等大、实像；
②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；
③像距＝物距：v＝2f；（像也在2倍焦距处）
5.当物体在2倍焦距之外时（u＞2f）：
（1）光路图：如下图；
（2）成像原理：光的折射；
（3）成像特点：
①倒立、缩小、实像；
②物像异侧：像与物分别在凸透镜的两侧；
③像距＜物距：f＜v＜2f；（像在1～2倍焦距间）④像与物体的移动方向一致；（物体向右移动，像也向右移动）
⑤物体靠近凸透镜（靠近2倍焦距处），像变大；物体远离凸透镜，像变小；
⑥像的移动速度小于物体的移动速度：物体移动一大段距离，像移动一小段距离；
（4）应用：照相机。
【例题1】已知凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（ ）
A．当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像
B．当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像
D．当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大
【答案】B
【解析】解：A、当u＝10cm时，u＜f＝15cm，成正立、放大的虚像，故A错误；
B、当u＝20cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B正确；
C、当u＝35cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，故C错误；
D、当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，物距增大，在凸透镜另一侧所成的像
逐渐变小。故D错误。
故选：B。
【变式1】如图，这是一款人脸识别门镜一体机，通过摄像镜头捕捉人险信息，并
将所拍图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比。下面对该装置说法
正确的是（ ）
A．该摄像镜头相当于凹透镜
B．这种镜头可用来矫正近视眼
C．这种镜头对光线具有发散作用
D．若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm
【答案】D
【解析】解：ABC、该摄像镜头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，是
利用“当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像”原理成像的；矫正近视眼应该用
凹透镜，而不是凸透镜；故ABC错误；
D、若该镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像（即缩小的实像），物距应大于二
倍焦距，则人脸到镜头的距离应大于20cm，故D正确。
故选：D。
【例题2】将蜡烛放在如图所示的位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像。小刚画了
图中的光路。下列说法正确的是（ ）A．小刚画的光路是正确的
B．透镜成的是虚像
C．透镜的像距大于20cm
D．透镜的焦距小于10cm
【答案】D
【解析】解：（1）凸透镜所成虚像是正立的、实像是倒立的，已知此时成的是倒
立的像，所以是实像，故B错误。
（2）由图知，物距为20cm，已知物体经凸透镜折射后成倒立、缩小的像，说明物
体在二倍焦距之外，即20cm＞2f，所以f＜10cm，像在一倍、二倍焦距之间，像距
小于20cm，故C错误、D正确。
（3）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，而f＜10cm，所以折射光线不可
能过凸透镜右侧的“20cm”处，故A错误。
故选：D。
【变式2】蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、放大的像，小明画了图中
的光路。下列说法正确的是（ ）
A．小明画的光路是正确的
B．透镜的焦距等于20cm
C．透镜的焦距小于10cm大于5cm
D．透镜的焦距大于10cm小于20cm
【答案】D
【解析】解：由图知，物距为20cm，已知物体经凸透镜折射后成倒立、放大的像，
说明物体在一倍焦距与二倍焦距，即 2f＞20cm＞f，所以20cm＞f＞10cm，故D正
确、BC错误；
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，而 20cm＞f＞10cm，所以折射光线不
可能过凸透镜右侧的“20cm”处，故A错误。
故选：D。
【例题3】如图是航天员王亚平在“太空授课”时的情景，此时她的脸距“水透
镜”中心的距离与“水透镜”的焦距f之间的关系为（ ）
A．小于f
B．在f与2f之间
C．大于2f
D．都有可能【答案】C
【解析】解：由图可知，此时的像是倒立缩小的实像，根据凸透镜成像的规律可知，
此时王亚平离“水透镜”光心的距离大于二倍焦距，故C正确；
故选：C。
【变式3】如图是平行于主光轴的光线通过凸透镜的光路图，下列说法正确的是（
）
A．凸透镜的焦距为10cm
B．把物体放在离凸透镜15cm处，在透镜的另一侧能成一放大倒立的实像
C．把物体放在离凸透镜25cm处，像距大于40cm
D．把物体放在离凸透镜30cm处，所成的像是正立放大的虚像
【答案】C
【解析】解：A、平行光经凸透镜折射后过透镜的焦点，所以此透镜的焦距为
20cm，故A错误；
B、把物体放在离凸透镜15cm处，物距小于焦距成正立放大虚像，故B错误；
C、把物体放在离凸透镜25cm处，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，
像距大于二倍焦距，即像距大于40cm，故C正确；
D、把物体放在离凸透镜30cm处，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，
故D错误。
故选：C。
二、凸透镜成像的实验：
1.原理：光的折射；
实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
目的：使烛焰的像成在光屏中央；
若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：
①蜡烛在焦点以内； ②烛焰在焦点上；③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；
④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置；
2.实验结论：（凸透镜成像规律）
F分虚实，2f大小，实倒虚正，具体见下表：
像的性质
物距 像距 应用
倒、正 放、缩 虚、实
u>2f
f
