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凸透镜成像的规律（提高）
责编：冯保国
【学习目标】
1.理解凸透镜成像规律；
2.知道凸透镜成像倒立、缩小（或放大）实像的条件及应用；
3.知道凸透镜成正立、放大虚像的条件；
4.掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，通过探究活动，体验科学探
究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
【要点梳理】
要点一、凸透镜成像规律
1、【高清课堂：《凸透镜成像的规律》】凸透镜成像的特点和应用见下表：
物的位置 像的位置 像的性质 应用举例
u＞2f 2f＞v＞f 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛
物像
u=2f v=2f 等大、倒立、实像 特点：实像大小转折点
异侧
2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯机，投影仪
u=f 不成像 特点：像的虚实转折点
u＜f 物像同侧 放大、正立、虚像 放大镜
2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆，典型的三个应用是：照相机、幻灯机和放大镜，它们
都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸
透镜成像的规律了。
要点诠释：
1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、
10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）
2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止，读出物距
与像距的大小。
3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏，透过凸透镜观
察火焰的成像情况。
4、总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“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。
要点二、凸透镜成像光路图
1、成倒立缩小实像时，物距 ，像距 如下图所示：宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
2、成倒立放大实像时，物距 ，像距 如下图所示：
3、成正立放大虚像时，物距 如下图所示：
要点诠释：
1、凸透镜成像规律口决记忆法（一）：
物远实像小而近，物近实像大而远， 如果物放焦点内，正立放大虚像现 ；
幻灯放像像好大，物处一焦二焦间， 相机缩你小不点，物处二倍焦距外 。
2、凸透镜成像规律口决记忆法（二）：
凸透镜，本领大，照相、幻灯和放大； 二倍焦外倒实小，二倍焦内倒实 大；
若是物放焦点内，像物同侧虚像大； 一条规律记在心，物近像远像变大。
【典型例题】
类型一、探究凸透镜成像
1. 小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物
体，如图甲所示，又用这种同样大小有方格的白纸板做光屏，然后将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具
座上并调整好。
(1)当发光物体在a点时，如图乙所示，在光屏上成的像如图丙所示，则光屏上的像是倒立、
的实像。将发光物体由a点移到b点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到 为止。
(2)用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是： 。
(3)如图乙所示，当发光物体在a点时，物与像之间的距离为s，当发光物体在b点时，物与像之间的
1
距离为s，则s s(填“＞”“＝”或“＜”)
2 1 2
(4)小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验。他把光屏取下来，把发光物体放在凸
透镜左侧，从凸透镜右侧沿主光轴向凸透镜方向观察，如图所示，当眼睛离凸透镜较远时看到了发光物体
倒立的像，离凸透镜较近时就看不到这个像了，请分析并说明其中原因。宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
【思路点拨】（1）根据像在方格纸上所占格的大小来比较像与物体的大小关系，要得到像的位置，必须调
节光屏使像最清晰为止。（2）将发光二极管与烛焰比较，找出其优点。发光二极管的亮度更大，更容易观察
其像，同时其形状规则，利用方格纸，更容易比较像与物的大小。（3）根据凸透镜成像的规律。知道物体成
倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距，而像距在一倍焦距和二倍焦距之间；且物距增大时，像距无限靠
近一倍焦距．（4）根据实像的概念，实像是实际光线会聚成的，要知道在像点之前光线还未会聚成像。
【答案】(1)缩小；光屏上的像清晰 (2)便于比较像与物的大小 (3)＜ (4)因为看到的像是倒立的，所
以说是实像，成像点在凸透镜的右侧；发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发
散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像
【解析】凸透镜成的实像是倒立的实像，从光屏上可以看出，此像比物体小，因此是缩小的实像；由凸透镜
成像规律可知，当物体远离凸透镜成实像时，物距增大，此时像距变小，所以应将光屏向凸透镜靠近，直到
在光屏上得到清晰的像为止；用这种发光物体和光屏做实验，能使成在光屏上的像变得更清晰，且便于比
较物、像的大小关系，使实验现象更加明显。
【总结升华】这是一个有一定创新性的装置，利用这一装置更容易比较像与物体的大小、倒正的关系。在物
距和像距同时变化的过程中，当物距变远时，像距会变近，而且像会变小，即“物远、像近、像变小”根据
这一规律可轻松判断像的变化情况。
举一反三：
【变式】（2015•河北一模）如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点．物体放在a点时，
成 、 的实像， 就是根据这一原理制成的；当物体由a点运动到c点，
所成的像 （选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”）。
【答案】倒立；缩小；照相机；逐渐变大
2. （2015•大丰市校级一模）在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中将蜡烛、凸透镜、
光屏依次放在光具座上．蜡烛位置如图所示，这时的物距是 cm，移动光屏，可在光屏上得到
一个清晰倒立、 的实像；投影仪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，为了使光屏上再次得到清晰
的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
【答案】12.0；放大； 远离
【解析】（1）由图知，物距u=12.0cm，处于一倍、二倍焦距之间，所以成倒立、放大的实像；主要应用是投影
仪、幻灯机；（2）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，使烛焰宇轩在线资源中心 shop256921660.taobao.com
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，应将光屏远离透镜．这是因
为：凸透镜是会聚透镜，去掉凸透镜的时候，光线会聚的弱，所以应该使光屏远离透镜；
故答案为：12.0；放大； 远离。
【总结升华】本题考查学生对凸透镜成像规律的掌握程度，对凸透镜的成像规律必须牢固掌握；并且考查
了凸透镜成像规律的应用。
举一反三：
【变式】把高2cm的发光棒立于焦距为5cm凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了4cm高的像，物体离凸透
镜的距离可能是（ ）
A．7.5cm B．12.5cm C．4.5cm D．10cm
【答案】A
类型二、凸透镜成像规律的应用
3.（2016•通辽模拟）某人照相，拍了一张后，他向照相机移近了几步，再拍一张，如果照相机的位置
不变，拍照的人应该（ ）
A．把镜头向外拉一些，人像变大
B．把镜头向里缩一些，人像变大
C．把镜头向外拉一些，人像变小
D．把镜头向里缩一些，人像变小
【思路点拨】凸透镜成实像时，物距减小、像距变大、像变大；根据这个规律进行判断。
【答案】A
【解析】照某人照相，拍了一张后，他向照相机移近了几步，再拍一张，如果照相机的位置不变，因为物距
减小，所以像距变大，像变大，即把镜头向外拉一些，人像变大,故选A。
【总结升华】本题考查了凸透镜的成像规律。照相机是利用了凸透镜能成倒立缩小的实像的原理。
类型三、综合应用
4. 【高清课堂：《凸透镜成像的规律》例1】下列光学仪器的应用，哪个得到的实像比物体大（ ）
A. 放大镜 B. 幻灯机 C. 照相机 D. 潜望镜
【答案】B
【解析】放大镜、潜望镜成的像是虚像，所以A、D选项错误；照相机成的像是倒立缩小的实像，C选项错误；
幻灯机成的是倒立、放大的实像，所以B选项正确。
【总结升华】题目主要考察了凸透镜和平面镜的成像特点，属于简单题目。
举一反三：
【变式】（多选）下列说法中正确的是（ ）
A．照相机、幻灯机的镜头都相当于一个凸透镜
B．使用幻灯机时，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应倒立放置
C．只要是放大镜，无论什么情况下都能成放大的像
D．平面镜能成等大的实像
【答案】AB
