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专题 5.3 凸透镜成像的规律
知识点一：凸透镜成像的规律
成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v）
u﹥2f 倒立、缩小的实像 f2f
u=f 不成像
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像
知识点二：凸透镜成像的规律的应用
成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用
u﹥2f 倒立、缩小的实像 f2f 投影仪
u=f 不成像 获得平行光束
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜
一、对凸透镜成像的规律重点实验的说明
1.器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）等。
2.口诀：一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小；虚像正物像同侧，实像倒物像异侧；物远实像小，焦点内放
大。
3.注意事项：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上；又叫“三心等高” 。注意：实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；虚像不能在
光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成.
二、对规律的深刻理解
1.凸透镜的成像规律（见表格）
成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用
u﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机
u=2f 倒立、等大的实像 v=2f
f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪
u=f 不成像
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 V﹥f 放大镜
2．对凸透镜成像规律的深刻理解
（1）焦点是成虚像和实像的分界点。物体在焦点以外时，在另一侧光屏上一定成实像；物体在焦点以内
时，一定在同侧成虚像。
（2）2f是成放大或缩小实像的分界点。U=2f时，所成实像与物体等大；u＞2f时，所成实像是缩小的；f
＜u＜2f时，所成实像是放大的。
（3）凸透镜成像时，物距u越小，像越大，像距v也越大；物距u越大，像越小，像距v也越小。
（4）根据u和v的关系，也能判断出像的性质。当u＞v时，像比物小；当u=v时，像和物大小相等；当u
＜v时，像比物大。
（5）凸透镜所成实像都是倒立的，所成虚像都是正立的。
（6）可以这样记忆理解：实像倒，位异侧；虚像正，位同侧；一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物体
移向凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小。
知识点一：凸透镜成像的规律及其应用
【例题1】（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜 30cm时，在
光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏 透镜（填“远离”或
“靠近”）。
知识点二：凸透镜成像的规律的应用【例题2】（2019山东泰安）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处
时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动
7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（ ）
A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像
C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像
1.探究凸透镜成像规律实验用到的器材：凸透镜、_____、蜡烛、光具座（带刻度尺）等。探究凸透镜成像
规律实验要能正确的提出问题、做出猜想、设计实验、进行实验和收集证据、_____、评估和交流。
2.凸透镜成像规律的内容:
（1）u﹥2f时，在光屏上成_____、缩小的实像；
（2）f﹤u﹤2f时，在光屏上成倒立、_____的实像；
（3）0﹤u﹤f时，成正立、放大的_____像。
3.小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时，在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像，下列器材工作时
运用上述成像规律的是（ ）
A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.平面镜
4.晓维同学用一束平行于主光轴的光线照射凸透镜，在光屏上形成了一个清晰的光斑（如图所示）。取下
平行光源，保持凸透镜的位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座26cm处，并移动光屏到合适位置，在光屏
上得到像的性质是（ ）A.倒立的缩小的实像B.倒立的放大的实像
C.倒立的等大的实像D.正立的放大的虚像
一、选择题
1.（2019湖北荆州）用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列
说法正确的是（ ）
A．烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同
B．若将蜡烛移到光具座42cm刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的
C．若将蜡烛移到光具座30cm刻度处时，烛焰所成的像是等大的
D．若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变大
2.（2019江西模拟题）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据
表中信息判定下列说法正确的是（ ）
实验次序 1 2 3 4 5
物距u/cm 50 40 30 25 20
像距v/cm 22 24 30 38 60
A．该凸透镜的焦距是15cm
B．当u=25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的
C．当v=24cm时，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成
D．若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，像会逐渐变小
3．（2020•威海模拟）让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），小
明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是（ ）A．当物体距透镜5cm时，成正立的像
B．当物体距透镜15cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏靠近透镜
二、填空题
4.（2020宁夏模拟）如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，
光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成 ；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏 （填“远离”
或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
5.（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜 30cm时，在光屏上形
成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛
向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏 透镜（填“远离”或“靠近”）。
6.（2020江苏徐州模拟）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象（v表示像
到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距
离在_______m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将______（选
填“变大”、“变小”“先变小再变大”、“先变大再变小”）．
三、作图题7.(2019河南模拟题)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A'为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像
原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。
8.（2019河南模拟题）如图，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点
9．（2020•贵阳模拟）如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在
位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。
四、实验探究题
10.（2019湖南长沙）如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下
列问题：
物距u/cm 像的性质
虚实 大小 正倒
8 虚像 放大 正立
10 不能成像
12 实像 放大 倒立
14 实像 放大 倒立
16 实像 放大 倒立
20 实像 等大 倒立
22 实像 缩小 倒立
25 实像 缩小 倒立（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或u＞2f”）时，凸透镜会
成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了
凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由 20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海
应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
11.（2019北京）某同学在做光学实验时，他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，
光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧，蜡烛放置在20cm刻度线处，如图所示。左右移动光屏，直至
光屏上呈现烛焰清晰的像。
（1）上述光屏上所成的像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向
远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明透镜B对光线有 （选填”会聚”或
“发散”）作用。透镜B能用来矫正 （选填“近视眼”成“远视眼”）。
12.（2018江苏盐城）在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，
将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由 A凸透镜成像中物
距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持
位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示.（1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是 cm，凸透镜A的焦距 凸
透镜B的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）.
（2）在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向
（选填“左”、“右”）移动一段距离，像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
（3）图丙所示的实验现象可以说明 的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若
将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和光屏的位置不动，应
使蜡烛 （选填“靠近”、“远离”）凸透镜，则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.
13．（2020•桂林模拟）物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：
（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm。
（2）图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是
利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应
该把光屏向 （选填“左”或“右”）移动一段距离，像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上
（选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜，又能在光
屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有 作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的
像成在视网膜的 。
14．（2020上海青浦区模拟）在探究凸透镜成像规律的实验中，实验数据如下：
实验次数 物距u 像距v 像高h 像的大小 物像之间距离L（厘米）
（厘米） （厘米） （厘米）
1 48 9.6 0.6 缩小的像 57.62 28 11.2 1.2 39.2
3 16 14.4 2.4 32.4
4 13 20.8 4.8 放大的像 33.8
5 12 24 6.0 36.2
6 10 40 12 50
①分析实验序号 1、2、3 或 4、5、6 像距 v 和像高 h 随物距 u 的变化关系，可得出初步结论：
。
②分析比较实验序号1﹣6中物像距离L随物距u的变化，可得出初步结论： 。
③如果物像距离L=35厘米，则像高h的范围为 。
