第五章 透镜及其应用 章末综合复习
【基础巩固】
一、填空题
1．通过晶莹剔透的露珠,我们可以更清楚地看到小草的叶脉,这是利用了 (选填“放大镜”
“幻灯机”或“照相机”)的原理;太阳出来,露珠会慢慢消失,这是 (填写物态变化的名称)的
结果。
【答案】放大镜；汽化
【解析】露珠中间厚,边缘薄,形成一个水凸透镜,叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚
像,和放大镜的原理是相同的。露珠会慢慢消失是水变成水蒸气,是汽化现象。
2．支付宝在河南省部分高速路段试开通了“车牌付”功能!上下高速时收费站的摄像头自动识别车
牌号(如图),支付宝自动付费,可实现汽车无障碍通过高速收费站。其中的摄像头相当于一个
透镜,车牌到摄像头的距离应满足 的条件。
【答案】凸；大于二倍焦距
【解析】摄像头相当于一个凸透镜;摄像头是利用凸透镜成像物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小实
像的规律工作的,因此,车牌到摄像头的距离应大于二倍焦距。
3．为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行刷脸考勤制度。如图,当人靠近摄像头时,光源自动
打开,照亮 (选填“人脸”或“显示屏”)。人脸通过摄像头成一个倒立、
的实像,并与录入的信息进行比对,从而记录考勤。
【答案】人脸；缩小
【解析】记录考勤时需给人脸拍照,为了拍照清晰,需要把人脸照亮,摄像头与照相机的原理相同,成倒
立、缩小的实像。
4．眼球的结构类似于 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”),把来自外界物体的光会
聚在视网膜上形成物体 (选填“倒立”或“正立”)的像,小明同学由于不注意用眼卫生,形成
了近视眼,应当戴 镜进行矫正。【答案】照相机；倒立；凹透
【解析】眼球好像一架照相机,晶状体和眼角膜共同作用相当于一个凸透镜,把来自外界物体的光会
聚在视网膜上成倒立、缩小的实像。不注意用眼卫生,患上近视是因为晶状体变厚,对光线的会聚能
力增强,要矫正近视眼需要使光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散作用,故用凹透镜来矫正。
5．6月6日是全国爱眼日。眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜。视力正
常的人看物体时,物体在视网膜上成 (选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像。近视眼
需配戴 透镜矫正视力。
【答案】凸；倒立；凹
【解析】晶状体和角膜相当于一个凸透镜,这样能将从外界物体发出或反射的光线折射后会聚在视
网膜上,获得倒立、缩小的实像。近视眼是因为晶状体对光线会聚过度,所以应当用具有发散作用的
凹透镜来矫正。
6．图甲为电影放映机,其成像原理如乙所示。为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离透镜
的位置(选填序号:①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外),白色银幕是为了
(选填“反射”或“吸收”)所有颜色的光。
【答案】②；反射
【解析】电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,可以成放大的实像,则此时物距2f>u>f,像距v>2f,即所
成的像位于二倍焦距以外;白色银幕是为了反射所有颜色的光,让观众看到五彩的画面。
7．如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是
由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块 镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重
新颠倒回来,白纸应 (选填“靠近”或“远离”)矿泉水瓶。
【答案】凸透；靠近
【解析】矿泉水瓶中注入水相当于凸透镜,当物体在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的
实像,当物体在凸透镜的焦距与二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,因此当向空瓶中倒入水后,
可观察到“黑白颠倒”的现象,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,当物体在凸透镜的一倍焦
距以内时可以成正立、放大的虚像,因此白纸应靠近矿泉水瓶,位于凸透镜的一倍焦距以内即可。
二、选择题
8．下图是生活中一些光现象的实例,其中成像原理与其他三个不一样的是(B B)【答案】B
【解析】A选项中放大镜是凸透镜,对光线有会聚作用,属于光的折射现象;
B选项中建筑物在水中的倒影是平面镜成像,是光的反射现象;
C选项中眼镜属于透镜,能使光线发生折射,是光的折射现象;
D选项雨后彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的。
9．（2021衡阳）如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一
个凸透镜）前约1m的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工
作。则下列说法正确的是（ ）
A．摄像头的焦距可能是2m
B．人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的
C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】D
【解析】ACD、当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头
两倍焦距之外，即1m＞2f，则f＜50cm，故AC错误，D正确。
B、摄像头相当于一个凸透镜，人脸通过摄像头成像是利用的是光的折射，故B错误；
10．如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当
于光屏,下列说法正确的是( )A．物体上的二维码是光源
B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C．要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
D．影像传感器上成的是正立的实像
【答案】B
【解析】二维码本身不发光,不是光源,故A错误;手机摄像头相当于凸透镜,其是利用物体在2倍焦距
以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小实像的原理制作的,故B正确;如果要让
像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故C错误;手机摄
像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,影像传感器上成的是倒立、缩小实像,故D错误。
11．毕业了,小明与全班同学用胶片照相机照了合影后,接着照一张单身像。下列说法正确的是(B
B)
A．小明应远离镜头,同时胶片应靠近镜头 B．小明应靠近镜头,同时胶片应远离镜头
C．小明在相机中的像是倒立、放大的实像 D．小明在相机中的像是正立、放大的虚像
【答案】B
【解析】毕业合影上的人小,单身像的人大,像变大,要减小镜头和小明的距离,增大镜头和底片的距离。
12．小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验,肯定不能得到( )
A．放大的实像 B．倒立的虚像 C．倒立的实像 D．放大的虚像
【答案】B
【解析】老花眼镜的镜片是凸透镜,根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立、缩小
实像。物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立、放大的实像,物体在二倍焦距处时成倒立、等大
的实像,物体在一倍焦距以内成正立、放大虚像,综上所述,不能成倒立的虚像,故B符合题意。
13．用一个焦距为10 cm的放大镜来观察邮票细节,放大镜与邮票的距离应(B C)
A．大于20 cm B．等于10 cm
C．小于10 cm D．在10 cm与20 cm之间
【答案】C
【解析】用凸透镜观察较小的邮票图案,要使邮票放大,把凸透镜作为放大镜使用,邮票到凸透镜的距
离一定要小于凸透镜的焦距10 cm。故A、B、D错误,C正确。
14．（2021贺州）在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在
光屏上恰好成一清晰等大的实像，则下列说法正确的是（ ）
A．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向
右移动B．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，移动光屏所成清晰的像与照相机成像
的原理相同
C．该凸透镜的焦距为20cm
D．随着实验的进行蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向下移动
【答案】B
【解答】ABC、蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像，
则u＝v＝20.0cm＝2f，所以焦距为f＝10.0cm；
将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，物距变大了，像距会变小，光屏应向左移
动，才能在光屏上呈现清晰的像；此时的物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，其应用是照相
机，故AC错误，B正确；
D、探究凸透镜成像规律时，随着蜡烛燃烧而变短，根据过光心的光线不改变传播方向可知，光屏
上的像会向上移动，故D错误。
15．有一款自行车,座椅后连接的微型投影仪可以将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上,
因其独特的安全设计和GPS导航功能备受人们的青睐。关于这款自行车,下列说法正确的是( )
A．骑行者后背上所成的像是虚像
B．骑这种自行车最好穿表面光滑的衣服
C．投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍
D．从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了镜面反射
【答案】C
【解析】座椅后连接的微型投影仪的镜头是凸透镜,将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背
上(后背相当于屏幕),成的像是倒立、放大的实像;据凸透镜成像的原理可知,物体应该处于一倍焦距
和二倍焦距之间,像成在二倍焦距以外,所以此时投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的
二倍,故A错误,C正确;为了能从各个方向看到像,衣服表面应该是粗糙不平的,这样光能发生漫反射,
故B、D错误。
16．如图是小明利用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列
说法正确的是(B D)
A．手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距
B．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像
C．制作简易投影仪的透镜,可以制作近视镜片D．要使墙上的像变大,应适当减小手机与透镜间的距离
【答案】D
【解析】根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于一倍焦距,小于二倍焦距,故A错误;投
影仪成的像是倒立、放大的实像,故B错误;投影仪利用凸透镜成像的规律,老花镜镜片也是凸透镜,因
此,制作简易投影仪的透镜,可以制作老花镜镜片,故C错误;要使墙上的像变大,根据物近像远像变大
的规律可知,应减小手机与透镜间的距离,故D正确。
17．（2021攀枝花）在探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位
置得到清晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位
置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜
【答案】D
【解析】把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当
靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，这说明该透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，凸透镜
可以矫正远视眼。
18．如图,小强在做凸透镜成像实验时,他得到以下结论,你认为正确的是( )
A．蜡烛置于c点时,在光屏上能成一个放大的像
B．蜡烛置于b点时,在光屏上能成一个倒立、缩小的像
C．蜡烛从a点向b点移动,光屏上的像逐渐变大
D．蜡烛从b点向左移动,光屏上的像逐渐变大
【答案】C
【解析】蜡烛置于c点时,物距小于焦距,成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故A错误;蜡烛置于b点
时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,故B错误;蜡烛从a点向b点移动,由于
此时的物距都大于焦距,成实像,物距减小,像距变大,光屏上的像逐渐变大,故C正确;蜡烛从b点向左
移动,物距增大,像距减小,光屏上的像逐渐变小,故D错误。
19．在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,蜡烛在光屏上成清晰的
像。当把近视眼镜给透镜戴上时需移动光屏才能得到清晰的像,下列说法正确的是(B C)A．当戴上近视眼镜时光屏应向前移
B．图中凸透镜成像的特点应用在了投影仪上
C．凸透镜的焦距可能是10 cm
D．若将凸透镜盖住一半将不能在光屏上得到完整的烛焰的像
【答案】C
【解析】近视镜是凹透镜,对光线起发散作用,“戴上近视眼镜时”光线会成像在原位置的后面,像距增
大,光屏应向右移动,才能得到清晰的实像,故A不正确;由图知,像距小于物距,此时成倒立、缩小的实
像,是照相机的工作原理,故 B 错误;由于成倒立、缩小的实像,所以 u=30 cm,v=15 cm,可知 30
cm>2f,f<15 cm<2f,解得7.5 cm<f<15 cm,10 cm在此范围内,故C正确;将凸透镜盖住一半,还有另外的部
分光线,经凸透镜折射会聚成完整的像,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,故D错误。
20．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并
调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是( )
甲 乙
A．由甲图可知该透镜焦距为40 cm
B．乙图中成的是倒立、放大的实像,符合放大镜的成像原理
C．在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理
D．如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像
【答案】C
【解析】由甲图可知该透镜焦距为40 cm-30 cm=10 cm,故A错误;由图乙可知,物距大于像距,当物距
大于二倍焦距时所成的像是缩小、倒立的实像,是照相机的成像原理,故B错误;根据光路的可逆性,若
将光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上仍能成像,此时物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像,其应用
是投影仪,故C正确;凹透镜对光线有发散作用,靠近凸透镜时,使光线发散,像会聚在光屏的后方,像距
增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像,故
D错误。
三、作图题
21．如图,S是点光源。正确画出从点光源S发出的两条射向凸透镜的光线,以及其通过凸透镜折射
后的光线。(要求两条光线不能重复)【答案】如图所示(三条中任选两条即可)
【解析】凸透镜的三条特殊光线可以任意画两条。①平行于主光轴的光线折射后过焦点。②过光心
的光线方向不变。③过焦点的光线平行于主光轴方向折射。
22．如图所示,由水中折射出的一条光线ab照射到凹透镜上,光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F
为凹透镜的焦点,O为光心。请画出:
(1)折射光线ab在水中的入射光线。(2)光线ab通过凹透镜后的折射光线。
【答案】如图所示
【解析】(1)根据光路的可逆性可知,斜射入水中的光线,经过水面后,折射角小于入射角,作出入射光线;
(2)光线ab平行于主光轴,所以该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。
23．如图所示,平行于主光轴的入射光线经透镜折射后,再经平面镜反射。请画出其光路图。
【答案】如图所示
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,该光线入射到平面镜,根据反射角等于入射角画出反射光线。
24．如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为烛焰,A'为烛焰在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理在
图中画出凸透镜的位置及其焦点(画出一个焦点即可)。
【答案】如图所示
【解析】在烛焰上取一点S,在所成的像上找出其对应的像点S',连接S、S',其与主光轴的交点O就是
凸透镜的光心,由此可以确定凸透镜的位置;过S点作平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后要
过S',折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点F的位置(因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射
后过焦点)。
四、实验探究题
25．如图甲所示,在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
甲 乙
(1)一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点,如图甲所示,则凸透镜的焦距为
cm。
(2)如图乙所示,烛焰恰好在光屏上成倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)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。
(3)在(2)基础上将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜才能
再次在光屏上成清晰的像。
(4)实验时,蜡烛燃烧而变短,光屏上的像将向 (选填“上”或“下”)移动。
(5)实验中怎样操作,才能找到成清晰实像时光屏的准确位置 。
【答案】(1)10.0；同一高度 (2)放大；投影仪 (3)靠近 (4)上 (5)将光屏移至某一位置,前后(左
右)移动光屏,像都会变模糊,则此位置像最清晰
【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光
心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是60.0 cm-50.0 cm=10.0 cm。(2)凸透镜的焦距是10.0cm,烛焰放在距凸透镜15 cm处时,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
幻灯机和投影仪就是利用这一成像规律工作的。(3)将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,物距增大,像距
要减小,所以光屏靠近凸透镜,才能在光屏上得到清晰的像。(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)实验中,为了能找到成清晰实像时光屏的准确位置,将光屏移
至某一位置,前后(左右)移动光屏,像都会变模糊,则此位置像最清晰。
26．如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,已知凸透镜的焦距为10 cm。
(1)为了便于观察实验现象,实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些。
(2)组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。
(3)如图所示,当蜡烛距离凸透镜40 cm时,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、
(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。日常生活中 (选填“照相机”“投影仪”
或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。
(4)将图中的凸透镜换成焦距为30 cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,
(选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰地呈现在光屏上,理由是 。
【答案】(1)较暗 (2)主光轴 (3)缩小；照相机 (4)不能；像距过大,超出了光具座提供的长度
【解析】(1)为使实验现象更加明显,实验环境应该比较暗,这样成的像更加清晰。(2)探究凸透镜成像
的实验时,必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,且使烛焰和光屏的中心位于凸透镜
的主光轴上,这样像才能成在光屏的中央。(3)当蜡烛距离凸透镜40 cm时,物距大于2f,凸透镜成倒立、
缩小的实像,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、放大的实像;照相机就是利用这一原理工作
的。(4)将图中的凸透镜换成焦距为30 cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,物距处于f和2f
之间,凸透镜成倒立、放大的实像,像距大于2f,在光具座上移动光屏,不能找到某一位置,使像清晰地
呈现在光屏上,理由是像距过大,超出了光具座提供的长度。
27．（2021丹东）某小组做“探究凸遗镜成像规律”实验，进行如下操作：
（1）实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是 。
（2）如图所示，光屏上恰好成清晰的实像，利用该原理可制成 （选填“照相机”、
“投影仪”或“放大镜”）。若将蜡烛移到光具座 40cm刻度线处，此时蜡烛将 （选
填“成实像”、“成虚像”或“不成像”）。
（3）如图所示，该兴趣小组将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，为使在光屏上呈现清晰的像，应
将蜡烛 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。（4）若将图示中的蜡烛和光屏的位置对调，则像的 （选填“倒正”或“大小”）发生变
化，前后两次像距之差△v＝ cm。
【答案】（1）使像成在光屏的中央；（2）投影仪；成实像；（3）靠近；（4）大小；5
【解析】（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，
使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度其目的是使像成在光屏的中央。
（2）由图可知，u＝15cm，v＝20cm，2f＞u＞f，u＜v，成倒立、放大的实像，可制成投影仪。根
据题中信息可得焦距范围为：f＜15cm＜2f；20cm＞2f，
解得：7.5cm＜f＜10cm.
故将蜡烛移到光具座40cm刻度线处时，物距为10cm，大于一倍焦距，成倒立、放大的实像。
（3）近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，若放在蜡烛和凸透镜之间，成的像将远离凸透镜，
为使在光屏上呈现清晰的像，蜡烛应该靠近凸透镜。
（4）图中的像距为20cm，对调后像距为15cm，则前后像距之差为：Δv＝20cm﹣15cm＝5cm。
28．（2021湘潭）探究凸透镜成像特点时。
（1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图1所示，测出透镜与白纸间
距离s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出如图2所示图像，由图可知，白纸被烤焦的最短时间为
2min，对应的s为 cm，此距离即为该透镜的焦距f；
（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，可在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”
或“等大”）的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 （选填“照相机”、“投影
仪”或“放大镜”）；
（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上 （选填“能”或“不
能”）得到一个清晰的像；
（4）将蜡烛移至如图 3所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 （选填“虚”或
“实”）像；
（5）凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】（1）10（2）放大；投影仪（3）能（4）虚（5）远视【解析】（1）当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时，会聚点的阳光温度最
高、能量最大，将纸烤焦的时间也就最短。而凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时，这点到
凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知，当凸透镜到纸的距离为10cm时将纸烤焦的时间最短，则
凸透镜到纸的距离为10cm时会聚的点最小、最亮，故该凸透镜的焦距为10cm。
（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，故物体经透镜成倒立、
放大的实像。投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时物体经透镜成倒立、放大的实像的
原理工作的；照相机是利用物距大于二倍焦距时物体经透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的；放
大镜是利用物距小于一倍焦距时物体经透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。
（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆可知，将在光屏上呈现一个倒立、缩小的
清晰实像。
（4）图乙中，蜡烛与凸透镜相距6cm，则物距小于一倍焦距，故物体经透镜成正立、放大的虚像。
（5）远视眼对光的折射能力较弱，在看近处物体时所成的像在视网膜的后方，为使从近处物体发
出的光能会聚到视网膜上，我们应增加这些光的会聚程度，凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜可以
达到这样的目的。近视眼的折光能力太强，在看远处物体时所成的像在视网膜的前方，为使从远处
物体发出的光能会聚到视网膜上，我们应减弱这些光的会聚程度，凹透镜对光线有发散作用，凹透
镜可以达到这样的目的。
【能力提升】
29．如图是电影《流浪地球》中无人机在空中侦查时的情景,无人机上装有摄像机,摄像机的镜头相
当于一个 镜,远处的物体通过镜头成 (选填“实”或“虚”)像,人眼其实也
是一架摄像机,远近不同的物体均可成像在视网膜上,当人眼由观察远处的物体变化到观察近处的物
体时,人眼的晶状体将会变 (选填“厚”或“薄”)。
【答案】凸透；实；厚
【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、
缩小的实像;人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于胶片,通过晶状体的调
节将远近不同的物体成像在视网膜上,眼睛看近处的物体时,为了使得像成在视网膜上,晶状体应该变
厚,即晶状体的焦距变短。
30．将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为20 cm的凸透镜甲放置在蜡烛和光屏之间的适
当位置,在光屏上得到清晰的缩小实像;在透镜甲位置上换上焦距为10 cm的凸透镜乙,不改变蜡烛的
位置,将光屏与透镜之间的距离 (选填“变大”或“变小”),就可以在光屏上再次得到清晰的像,像的大小与第一次相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小；变小
【解析】光屏上得到一个倒立、缩小的实像时,u>2f,即u>40 cm,保持透镜的位置不变,在焦距为20
cm的透镜甲的位置上换上焦距为10 cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,u>40
cm,相当于物远了,则屏上的像变近、变小些,故应减小像距,即应将光屏与透镜之间的距离减小。
31．如图,用铁丝围成一个内径约4 mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用
这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为 (选填“实像”或“虚
像”);透过水膜透镜看远处的楼房,楼房倒立缩小了,这种成像情况与 (选填“照相机”
或“幻灯机”)成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩
小的像,此时水膜透镜相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】虚像；照相机；凹透镜
【解析】这个水膜透镜贴近课本上的字,字在这个水膜透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;透
过水膜透镜看远处的楼房,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;用凹透镜看远处物体能成
正立、缩小的像,因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立、缩小的像,说明此时水膜透镜相当于凹透
镜。
32．视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛、观察远处的房屋,看到一片模糊的景象,这是因为来自远处
房屋的光会聚在视网膜 (选填“前”或“后”)方,如图所示,他又伸直手臂通过凸透镜观察到
了房屋清晰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】前；倒立；实
【解析】视力正常的小明把凸透镜贴近眼睛,由于凸透镜对光线有会聚作用,因此此时来自远方房屋
的光会聚在视网膜的前方,所以小明看到“模糊”的景象;伸直手臂后,房屋在凸透镜的二倍焦距以外,
成倒立、缩小的实像。
33．将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30 cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间的适当
位置,在屏上得到清晰的缩小实像;在透镜甲位置换上焦距为20 cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光
屏 (选填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的 (选填“放大”“缩小”或“等大”)实像。
【答案】靠近；缩小
【解析】光屏上得到一个倒立缩小的实像时,v>2f,即v>60 cm,保持透镜的位置不变,在焦距为30 cm
的凸透镜甲的位置上换上焦距为20 cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,v>60
cm,相当于物远了,则屏上的像变近、变小些,故应减小像距,即应将光屏靠近透镜。
34．夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过
放大镜部分的光逐渐减少,则萤火虫的像(B C)
A．远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
B．远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
C．靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
D．靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
【答案】C
【解析】由“萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少”可知,萤火虫从二倍焦距处向远离透镜
的方向飞行,根据凸透镜成像规律以及像的变化情况判断出,在此过程中,萤火虫的像逐渐靠近凸透镜,
并且像的移动速度小于萤火虫飞行的速度,故本题选C。
35．探究小组将装有半杯清水的圆柱形透明玻璃杯放在水平窗台上,透过玻璃杯观察街对面的指路
牌。当从水面上方观察时,看到指路牌上的箭头指向右方;若从水面下方观察,下面有关现象和成像原
理说法正确的是(B D)
A．箭头指向右方 B．指路牌上下宽度变大
C．指路牌上的字上下颠倒 D．原理类似于照相机成像
【答案】D
【解析】当从水面上方观察时,是通过玻璃、空气看到的,属于光的折射现象,看到的是物体的正立的
虚像,故实际指路牌上的箭头指向右方;装有部分水的玻璃杯下半部分中间厚、边缘薄,相当于一个凸
透镜;从水面下方观察,看远处的物体时,相当于物体处于二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,该原理
类似于照相机成像,故D正确。此时指路牌上的字成的是倒立的像,是指上下左右都颠倒了,即看到的
箭头应指向左方,故A、C错误。由于远处的指路牌处于二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,所以此
时看到指路牌上下宽度变小,故B错误。
36．在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm处,在透镜另一侧距离透镜
16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是(B C)
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的③该透镜的焦距f一定满足8 cm<f<15 cm
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜
A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④
【答案】C
【解析】蜡烛距离凸透镜30 cm时,在透镜的另一侧16 cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像
距,成倒立、缩小实像,是照相机的原理,故①错误、②正确;此时物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距
和二倍焦距之间,即30 cm>2f,2f>16 cm>f,解得8 cm<f<15 cm,故③正确;近视镜片是凹透镜,对光线具有
发散作用,所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,像将延迟会聚,为使光屏上看到清晰的像,应使光屏远
离透镜,则像成在光屏上,故④错误。
37．在做“凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的图像如图所示。图中A、B、C三点分
别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。下列说法正确的是( )
A．凸透镜的焦距是20 cm B．照相机是利用A点的成像原理制成的
C．蜡烛在C点时成倒立、缩小的实像 D．将蜡烛从C移到A的过程中,所成像逐渐变小
【答案】C
【解析】由图像知,u=v=2f=20 cm,凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:f=10 cm,故A错误;
当蜡烛在A点时,由图像可知,2f>u>f,成倒立、放大的实像,是幻灯机和投影仪的原理,故B错误;当蜡
烛在C点时,由图像可知,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C正确;将蜡烛从C移动到A的
过程中,即物距变小,所以此时像距应该变大,同时像变大,故D错误。
38．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,固定凸透镜的位置不动,实验操作规范。当他将蜡
烛、凸透镜和光屏调节到如图1所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。(1)此时所成的清晰的像的成像原理与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同。
若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰
的像。
(2)若保持凸透镜、光屏的位置不变,在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜(图中未画出),这时需要将光
屏向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)烛焰成虚像时,人眼应该从 (选填“烛焰”或“光屏”)一侧向透镜方向观察。
(4)小明测出透镜焦距为10 cm,在实验时,小红用该凸透镜观察小明的眼睛,看到小明的眼睛如图2所
示,则物距应该满足的条件是 。
A．小于10 cm B．大于10 cm且小于20 cm C．等于20 cm D．大于20 cm
(5)小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如
图甲所示,则像距v与t的大致变化关系为乙图中的 。
(6)若蜡烛燃烧了一段时间后变短了,但仍要使蜡烛的像成在光屏的中央,应把凸透镜向
(选填“上”或“下”)调节。
【答案】(1)照相机；右 (2)左 (3)光屏 (4)B (5)C (6)下
【解析】(1)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 1,物距为50.0 cm-10.0
cm=40.0 cm,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,只
向右移动蜡烛少许,根据凸透镜成实像时,物近(物距变小)像远(像距变大)像变大可知,要使光屏上再次
出现一个明亮清晰的像,应向右移动光屏。
(2)若保持凸透镜、光屏的位置不变,再在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜(图中未画出),因凸透镜对
光线有会聚作用,成像较原来提前了,这时需要将光屏向左移动才能在光屏上成清晰的像。
(3)烛焰成虚像时,像与物同侧,故人眼应该从光屏一侧向透镜方向观察。
(4)小明用该凸透镜观察小红的眼睛,看到的是倒立、放大的实像,所以眼睛和凸透镜之间的距离在一
倍焦距和二倍焦距之间,所以物距大于10 cm小于20 cm,选B。
(5)将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距逐渐增大,凸透镜成实像时有物远(物距变大)像
近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从v>2f到f<v<2f,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,C正确。(6)凸透镜成倒立的实像,蜡烛变短,相对于凸透镜向下移动,所以其像向上移动,要使蜡烛
的像仍然成在光屏的中心,应该把凸透镜向下移动。
39．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
甲 乙 丙
(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,
物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是,像的虚实、大小、正倒跟
有什么关系?
(2)如图甲,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距
f= cm。
(3)小明所用实验装置如图乙所示,若将凸透镜放在光具座刻度50 cm位置处不变,把蜡烛放在刻度10
cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”“放大镜”或“投影
仪”)。
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成实像时的像距 v和物距u关系的图像,由图像可知成
实像时物距逐渐减小,像距逐渐 。当u>2f时,物体移动速度 (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 (选填“大于”“小于”或“等于”)
像移动的速度。
【答案】(1)物距 (2)10.0 (3)照相机 (4)增大 大于 小于
【解析】(1)物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物
体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是,像的虚实、大小、正倒跟物距有
什么关系。
(2)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20.0 cm-10.0 cm=10.0 cm。
(3)由于凸透镜的焦距是10 cm,当物体在15 cm处时,物距为50 cm-10 cm=40 cm,物距大于二倍焦距,成
倒立、缩小的实像,这是照相机的原理。
(4)如图丙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关系的图像,由图像可知成实
像时物距逐渐减小,像距逐渐增大;当u>2f时,物体移动速度大于像移动的速度;当f<u<2f时,物体移动
速度小于像移动的速度。
