文档内容
第五章 透镜及其应用
第3节 凸透镜成像的规律
知识能力全练
知识点一 凸透镜成像的规律
1.(精选广西南宁宾阳期中)在进行“探究凸透镜成像的规律”的实验时，把一支点燃的蜡烛放在距离凸透
镜2倍焦距以外的地方，如图5-3-1所示，调节光屏位置，可找到一个清晰的像，这个像是 ( )
2.(精选黑龙江哈尔滨南岗期末)如图5-3-2所示，从F点发出的两条光线经凸透镜后的折射光线平行于主光
轴，P为2倍焦距处，则下列说法正确的是 ( )
A.物体放在A点时，所成的像跟照相机的成像性质相同 B.物体放在B点时，无法用眼睛直接观察到像
C.物体放在C点时，所成的像跟投影仪的成像性质相同 D.物体放在C点时，经凸透镜成正立、放大的实
像
3.(精选湖南湘潭期中)在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透
镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是 ( )
A.4cm B.7cm C.10cm D.16cm
4.(精选独家原创试题)为了抗击新冠疫情，学校在校门口安装了一款新型人脸识别体温检测一体机，如图
5-3-3所示。它能实现人脸识别、体温检测和高温报警等功能。该人脸识别体温检测一体机的摄像头能成人
脸________(选填“倒立”或“正立”)、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的________(选填“虚像”或“实像”)。当人从远处逐渐靠近摄像头时，该摄像头所成的像将________(选填“变大”或“缩
小”)。该设备可以通过接收人体发出的________来检测体温。
5.(精选广东清远连州期中)某同学用一个透镜观察洗手液的商标，成像情况如图5-3-4，此透镜属于
________透镜，将它正对着太阳光，在距透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该透镜的焦距为
________cm。若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立________(选填“放
大”“等大”或“缩小”)的实像。
6.(精选江西南昌东湖期末)如图5-3-5，在自制照相机模型时，用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒，使一
个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为10cm的凸透镜。
(1)在取材时，另一个纸筒的一端蒙上的材料是________(选填“透明”“半透明”或“不透明”)膜。
(2)观察时，小明应选择________(选填“亮”或“暗”)的物体作为观察对象。
(3)照相时，镜头离景物的距离至少要________________,才能在膜上看到清晰的像。
(4)小明用自制的照相机先拍摄到了远处物体的清晰的像，再拍摄近处物体时，应将两筒间的距离变
________；观察到膜上的像变________(两空均选填“小”“大”或“不变”)
7.(精选山东临沂平邑期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处。(1)如图5-3-6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。由图甲可知，凸透镜的焦距为________cm；
(2)将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图乙所示。为了找到烛焰清晰的像，小明应将光屏向
________移动(选填“左”或“右”)。
(3)小明将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像是________像(选填“实”或“虚”)。
(4)小明将点燃的蜡烛移动到光具座上35cm刻度线处，移动光屏可以再次在光屏上观察到烛焰清晰的像，这
一实验现象可以说明的________成像特点(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)。
三年模拟全练
8.(精选吉林长春德惠期末，9，★☆☆)小刚给自己的物理小制作参展作品照相，在他拿着照相机靠近作品
拍照的过程中 ( )
A.像变大，像距变大 B.像变大，像距变小
C.像先变小后变大，像距变大 D.像先变小后变大，像距变小
9.(精选安徽芜湖无为期中，10，★★☆)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘
制了像距v随物距u变化的图像，如图5-3-7所示，分析图像可知，当物距u=15cm时，物体通过凸透镜成
倒立、________的实像，生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成
像原理。
10.(精选贵州铜仁德江联考，20，★☆☆)如图5-3-8所示是一位印度尼西亚业余摄影师捕捉到的昆虫戏水
的精彩一幕。水珠后方的景物通过水珠成________、缩小的实像，此时水珠相当于________镜；水珠在水中
所成的像是________(选填“虚”或“实”)像，此时水面相当于________镜。11.(精选河南驻马店平舆期末，18节选，★★☆)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图5-3-9。
(1)他把凸透镜正对着太阳光，在白纸上得到一个亮点F，用直尺进行测量的情况如图5-3-9甲所示，则凸
透镜的焦距是________。
(2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图5-3-9乙所示，其中明显还需要调整高度的是________调整
后恰好能从光屏上观察到倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像，该成像特点可作为
________(选填“照相机”或“投影仪”)的原理。
(3)小明将蜡烛稍靠近凸透镜，光屏上的像变模糊，他采用的方法是：适当移动光屏，远离凸透镜，再次在
光屏上得到清晰的像，则像将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上落上一只小虫子，则光屏上所成的像________(选填
“完整”或“不完整”)，在屏上________(选填“能”或“不能”)看到小虫子的像。
(5)为了便于观察实验现象，实验的环境应该________(选填“较亮”或“较暗”)为好。
五年期中全练
12.(精选安徽期中，14，★★☆)图5-3-10a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通
过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的
是 ( )
图5-3-10
A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁 C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁13.(精选北京期中，29，★★☆)某同学利用焦距为f的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置
以及光屏上得到清晰像的情况如图5-3-11所示。
图5-3-11
(1)由如图所示的实验现象可知：随着物距的不断变小，像距和像的大小变化情况是________________。
(2)在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为f 的凸透镜(f14cm>f，所以
7cm2f，所以凸透镜成倒立、缩小的实像。
6.[答案]
(1)半透明
(2)亮
(3)大于20cm
(4)大 大
[解析]
(1)在自制照相机模型时，为了既能承接像，又能观察到像，应用半透明膜作为光屏。
(2)比较亮的观察对象通过凸透镜所成的像较亮，便于观察，所以为了能在半透明膜上成清晰的像，应选择亮的物体作为观察对象。
(3)根据照相机的工作原理可知，照相时，镜头离景物的距离应大于凸透镜的二倍焦距，即镜头离景物的距
离至少要大于20cm，才能在膜上看到清晰的像。
(4)根据凸透镜成实像时物、物距、像、像距之间的关系可知，用自制的照相机先拍摄到了远处物体的清晰
的像，再拍摄近处物体时，即物距减小了，则像距增大，像变大，应将两筒间的距离变大。
7.[答案]
(1)10.0
(2)左
(3)实
(4)投影仪
[解析]
(1)平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点；焦点到光心的距离就是焦距，该凸透
镜的焦距是40.0cm-30.0cm=10.0cm。
(2)当蜡烛位于0刻度线处，凸透镜位于50cm刻度线处时，物距为50cm，因为凸透镜的焦距为10cm，物距
大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以应将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像。
(3)能被光屏接收到的像是实像。
(4)把点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻度线处时，u=15cm，2f>u>f，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、
放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的。
三年模拟全练
8.A 根据凸透镜成像规律，当凸透镜成实像时，“物近像远像变大”；在他拿着照相机靠近作品拍照的过
程中，物距变小，像距变大，像变大。
9.[答案]缩小照相机
[解析]由图知，当物距为10cm时，像距也为10cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立、
等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f=10cm，则f=5cm；当物距u=15cm时，u>2f，成倒立、缩小的实
像，生活中的照相机就是利用了这样的成像原理。
10.[答案]倒立 凸透 虚 平面
[解析]水珠相当于凸透镜，由图知，水珠后方的景物通过水珠成倒立、缩小的实像；水珠在水中所成的像是
由光的反射形成的，是虚像，此时水面相当于平面镜。
11.[答案]
(1)5.2cm
(2)蜡烛 缩小 照相机(3)变大
(4)完整 不能
(5)较暗
[解析]
(1)焦距是焦点到光心的距离，由图知，凸透镜的焦距为5.2cm；
(2)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上，由图乙知，烛焰的位置
偏低，应调节蜡烛的高度；图乙中物距大于10cm，像距小于10cm，即物距大于像距，且光屏上能成实像，
由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；
(3)将蜡烛稍靠近凸透镜，物距变小，光屏远离凸透镜再次承接到清晰的像，像变大；
(4)凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫子落在透镜上后，来自整个物体的光虽有
一小部分被挡住，但光屏上所成的像仍然是完整的；由于小虫子到透镜的距离小于1倍焦距，故在屏上不能
看到小虫子的像；
(5)为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样像会更加清晰。
五年期中全练
12.C 凸透镜由贴着刻度尺到逐渐远离的过程中，刻度尺到凸透镜的距离会由“一倍焦距以内”增加到
“一倍焦距到二倍焦距之间”，再增加到“二倍焦距以外”，根据凸透镜成像规律可知，凸透镜会先成正立、
放大的虚像，再成倒立、放大的实像，像不断变小最后成倒立、缩小的实像，所以成像的阶段会经历“乙→
丁→甲一→丙”的过程。综合分析，本题选C。
13.[答案]
(1)都变大
(2)左
[解析]
(1)由题图中给出的现象可知，蜡烛靠近凸透镜，像远离凸透镜，像变大；
(2)凸透镜焦距变小，相当于物距变大，需要将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像。
14.[答案]
(1)①像距 ②稳定 ③大小
(2)①更换厚度更大的凸透镜 ②探究焦距变化对成像的影响 ③将近视眼镜放在凸透镜前 ④探究近视眼
的矫正原理
[解析]
(1)创新后实验装置的优点：①可以直接读出物距和像距；②LED灯替代蜡烛成像更清晰、更稳定；③光屏
上方格可反映物与像的大小关系。(2)两种不同方案如下：更换厚度更大的凸透镜探究焦距变化对成像的影响；将近视眼镜放在凸透镜前面探
究近视眼的矫正原理。
核心素养全练
15.[答案]
(1)物体到凸透镜的距离
(2)改变发光物体A到凸透镜的距离，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高
度，并记录在表格中
(3)
[解析]本题考查了实验分析、设计、评估与评价等科学探究与科学思维学科素养。
(1)由题意可知，小华计划探究的问题中的自变量是物体到凸透镜的距离；
(2)将步骤③改为：改变发光物体A到凸透镜的距离，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻
度尺测量像的高度，并记录在表格中；
(3)探究凸透镜成实像时，像的高度h与物体到凸透镜的距离u是否有关，需要记录u和h的数据，设计表
格见答案。
