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人教版八年级物理上册同步考点专题训练 专题09 凸透镜成像规律及其应用（原卷版+解析版）
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这是一份人教版八年级物理上册同步考点专题训练 专题09 凸透镜成像规律及其应用（原卷版+解析版），文件包含人教版八年级物理上册同步考点专题训练专题09凸透镜成像规律及其应用原卷版docx、人教版八年级物理上册同步考点专题训练专题09凸透镜成像规律及其应用解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共31页， 欢迎下载使用。
解题方法与技巧
1、凸透镜成像规律的理解：
（1）焦距分界：二倍焦距处是成放大的实像与缩小的实像的分界点；一倍焦距处是成实像与虚像的分界点；可以概括之为“二倍焦距分大小，一倍焦距分虚实”。
（2）动态特性：同一凸透镜成实像时，物体离焦点越近，像越远，像越大；物体离焦点越远，像越近，像越小；可以概括为“物近像远像变大，物远像近像变小”。
2、凸透镜成像规律共有5条，每条均包含了物距u、像距v、像的特点、规律应用等信息，解题时,只有根据题干提供的文字或图片，从中获取物距u、像距v、像的特点、规律应用等信息，找到试题考查的相应规律，方可成功解题。
典例分析＋变式训练
考点1 凸透镜成像的“静态”规律
【典例1-1】（2022•连城县校级模拟）如图在研究凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上，在光屏上得到了烛焰清晰的像（图中光屏未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上所成的是倒立、缩小的虚像B．光屏上所成的是倒立、放大的实像
C．光屏一定位于60～70cm刻度之间 D．光屏一定位于70～90cm刻度之间
【答案】C。
【解答】解：此时物距u＝30cm，此时物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，光屏一定位于60～70cm刻度之间，生活中照相机就是依据此原理制成的，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【典例1-2】（2021•烟台）现代生活中人们越来越离不开手机，其中手机强大的拍照功能给人们带来很多的便利，景物通过手机镜头成倒立、缩小的 实像 （选填“实像”或“虚像”）。如图所示，小明利用自拍杆进行自拍，与手拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 增大 物距，从而 增大 取景范围，取得更好的拍摄效果（后两个空均选填“增大”或“减小”）。
【答案】实像；增大；增大。
【解答】解：手机的摄像头相当于一个凸透镜，景物通过手机镜头成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，所以利用自拍杆与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。
故答案为：实像；增大；增大。
【变式1-1】（2022•曹县一模）如图所示，在研究凸透镜成像规律时，将焦距为15cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上，在光屏上得到了烛焰清晰的像（图中光屏未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．光屏一定位于50～70cm刻度之间 B．光屏一定位于70～90cm刻度之间
C．光屏上所成的是倒立、缩小的实像 D．光屏上所成的是倒立、放大的实像
【答案】B。
【解答】解：此时焦距为15cm，物距距为30cm，物体在凸透镜二倍焦距处，成倒立等大的实像，此时像距等于物距为30cm，光屏一定位于80cm刻度处，故B正确。
故选：B。
【变式1-2】（2020秋•光明区期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于图所示的位置时，光屏上得到了烛焰清晰的像。关于屏幕上所成的像，下列说法中正确的是（ ）
A．屏幕上成放大的、倒立的虚像 B．屏幕上成缩小的、倒立的实像
C．屏幕上成放大的、倒立的实像 D．屏幕上成放大的、正立的实像
【答案】C。
【解答】解：由图可知，物距小于像距，f＜u＜2f，v＞2f，此时光屏上成倒立放大的实像，故C正确，ABD错误；
故选：C。
【变式1-3】如图是投影仪成像示意图。其中凸透镜的作用是成 放大 （填“等大”、“缩小”或“放大”）、 倒立 （填“正立”、“倒立”）的实像，如果图中h＝40cm，则凸透镜焦距不可能小于 20 cm．平面镜的作用是 改变光路 。
【答案】放大；倒立；20；改变光路。
【解答】解：当f＜u＜2f时，物体经过凸透镜成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这个原理制成的，所以凸透镜的作用就是成放大、倒立的实像。
由凸透镜成像规律得，f＜40cm＜2f，所以20cm＜f＜40cm。
平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到银幕上，所以起到改变光路的作用。
故答案为：放大；倒立；20；改变光路。
考点2 凸透镜成像的“动态”规律
【典例2-1】（2021•常德）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距范围为7.5cm＜f＜15cm
B．光屏上成倒立、放大的实像
C．透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像
D．蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的缩小的像
【答案】A。
【解答】解：AB、蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小的实像；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即2f＞15cm＞f，30cm＞2f；所以15cm＞f＞7.5cm，故A正确，故B错误；
C、凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向右移动才能得到清晰的像，故C错误；
D、蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，将物距和像距互换，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故D错误；
故选：A。
【典例2-2】（2022•蓬江区一模）小明利用焦距为10cm的凸透镜做实验，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所示，此时成 放大 、倒立的实像；若将蜡烛移至25cm刻线处，移动光屏，在光屏上 不能 接收到蜡烛的像（选填“能”或“不能”）；只将凸透镜换为焦距为8cm的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向 左 侧移动（选填“左”或“右”）。
【答案】放大；不能；左。
【解答】解：由图可知，f＜u＜2f，成放大、倒立的实像；当蜡烛移动到25cm处时u＝30cm﹣25cm＝5cm＜10cm，成放大的虚像，所以光屏上无法承接到像；当凸透镜换为焦距为8cm的凸透镜u＝30cm﹣12cm＝18cm＞2f，所以像在一二倍焦距之间，像距变小，所以光屏向左移。
故答案为：放大；不能；左。
【变式2-1】（2022•苏州模拟）如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在图示位置时，在光屏上得到一个清晰的像，下列说法中正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距可能是7cm
B．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜
C．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰放大的像
D．保持蜡烛和光屏位置不变，换用焦距更小的凸透镜，移动凸透镜可以在光屏上再次出现清晰的像
【答案】D。
【解答】解：
A．由图可知，物距为15cm，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，所以f＜15cm＜2f、25cm＞2f，解得7.5cm＜f＜12.5cm，所以该凸透镜的焦距不可以是7cm，故A错误；
B．蜡烛远离凸透镜时，物距增大，根据凸透镜成像规律可知，为了在光屏上得到清晰的像，应减小像距，光屏应靠近凸透镜，故B错误；
C．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏互换，由于光路是可逆的，依然能在光屏上得到清晰的像，互换前像距大于二倍焦距，互换后物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，可以在光屏上得到清晰缩小的像，故C错误；
D．保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜换为焦距更小的凸透镜，相当于将蜡烛远离透镜，凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小的特点，所以要观察到清晰的像需要减小像距，即将凸透镜向左移动，可以在光屏上再次出现清晰的像，故D正确。
故选：D。
【变式2-2】在探究凸透镜成像特点实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图，此时能在光屏上看到烛焰清晰的像。若保持透镜位置不变，将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm，调节光屏位置，可在光屏上看到（ ）
A．缩小的实像B．放大的实像C．缩小的虚像D．放大的虚像
【答案】A。
【解答】解：由图可知，此时的物距为20cm，像距为20cm，物距等于像距，物体在二倍焦距处，成的是倒立、等大的实像；
保持透镜位置不变，将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm，物距变大，像距变小，像变小，故成缩小的实像，故A正确。
故选：A。
【变式2-3】（2022•巨野县模拟）如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰 倒立 （选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向 右 （选填“左”或“右”）移动。
【答案】倒立；右。
【解答】解：如题图所示，图中，凸透镜的焦距f＝15cm，物距u＝50cm﹣25cm＝25cm，则蜡烛在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间，蜡烛通过凸透镜成倒立、放大的实像，像在两倍焦距外，而此时光屏在凸透镜一倍焦距内，故应将光屏向右移动。
故答案为：倒立；右。
考点3 常见光学设备与凸透镜成像规律
【典例3-1】如图所示，手机镜头上成缩小的像，下列仪器的成像特点与其相同的是（ ）
A．幻灯机B．照相机C．放大镜D．潜望镜
【答案】B。
【解答】解：手机摄像头是一个凸透镜，使用手机摄像头扫描二维码时，成缩小的实像。
A、幻灯机利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的，故A不符合题意。
B、照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，故B符合题意。
C、放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的，故C不符合题意；
D、潜望镜是平面镜，成正立、等大的虚像，故D不符合题意。
故选：B。
【典例3-2】（2022•烟台一模）2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”（如图），一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个 凸透镜 （选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”），生活中与这一成像原理相同的光学仪器有 照相机 （写出一种即可）。随后，王亚平又向水球里注射了一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了“一正一反”两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个 凹透镜 组成的（选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）。
【答案】凸透镜；照相机；凹透镜。
【解答】解：水球具有中间厚、边缘薄的特点，则水球相当于一个凸透镜，所以可以看到王亚平的倒立、缩小的实像，其应用是照相机、摄像头等；
向水球里注射一个气泡，由图可知，中间部分相当于两个凹透镜，凹透镜成正立、缩小的虚像，所以水球里形成了一正一反的两个人像。
故答案为：凸透镜；照相机；凹透镜。
【变式3-1】（2021•枣庄）关于放大镜，下列说法不正确的是（ ）
A．放大镜的镜片就是一个凸透镜 B．放大镜所成的像都可以用光屏承接
C．用放大镜可以得到物体正立的虚像 D．用放大镜可以得到物体倒立的实像
【答案】B。
【解答】解：A、放大镜的实质是一个凸透镜，故A正确；
BCD、放大镜可以成倒立的实像，能够被光屏承接，放大镜可以成正立、放大的虚像，不能被光屏承接，故B错误，CD正确。
故选：B。
【变式3-2】（2021•长春二模）下列与监控摄像头成像原理相同的设备是（ ）
A．放大镜B．照相机C．幻灯机D．潜望镜
【答案】B。
【解答】解：摄像头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像，因此其成像情况与照相机相似；放大镜成的是正立、放大的虚像；幻灯机成的是倒立、放大的实像；潜望镜是利用平面镜成等大的虚像的原理工作的，故B正确。
故选：B。
【变式3-3】（2021•湖州）小明用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时（如图所示）无法正常对焦，拍出的照片模糊，此时像成在感光器（相当于光屏） 后 （选填“前”或“后”）。小明发现将 凸 透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题，从而理解了手机微距镜头的工作原理。
【答案】后；凸。
【解答】解：用手机拍照，应使被拍摄的物体在手机镜头的二倍焦距以外，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时（如图所示）无法正常对焦，拍出的照片模糊，说明此时被拍摄物体在二倍焦距以内，此时像成在感光器的后面，可以利用凸透镜对光的会聚作用，放在手机镜头上，这样相对于缩短了手机镜头的焦距，被拍摄物体就会位于二倍焦距以外了，像就会成在感光器上了。
故答案为：后；凸。
考点4 眼睛与凸透镜成像规律
【典例4-1】光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中不符合实际的是（ ）
A．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
B．照相时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外
C．借助放大镜看地图时，放大镜越靠近地图看到的地图像越大
D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用
【答案】C。
【解答】解：A、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，说法正确；
B、照相机照相的原理是将2倍焦距以外的物体成像在胶片上，所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外，说法正确；
C、利用放大镜看报纸时，物体越接近焦点，像点越远离主光轴，放大倍数越大，说法错误；
D、因凸透镜对光线的会聚作用，所以阳光通过凸透镜可以会聚一点，热量集中，温度较高可以点燃纸屑，说法正确；
故选：C。
【典例4-2】（2021秋•市中区期末）每年的6月6日是我国的“爱眼日”，今年的宣传教育主题是“共同呵护好孩子的眼睛，让他们拥有一个光明的未来。”如图显示小明同学配带透镜的矫正原理，他的视力问题和矫正透镜的作用分别是（ ）
A．近视眼；会聚作用B．远视眼；发散作用
C．远视眼；会聚作用D．近视眼；发散作用
【答案】D。
【解答】解：由图可知，光线经过凹透镜后会聚到了视网膜上，这是近视眼的矫正；凹透镜对光线有发散作用，故D正确。
故选：D。
【变式4-1】（2021•广西）如图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（ ）
A．远视眼，凸透镜B．远视眼，凹透镜
C．近视眼，凸透镜D．近视眼，凹透镜
【答案】D。
【解答】解：近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正，故D正确。
故选：D。
【变式4-2】（2022•青岛）“爱护眼睛，你我同行”。眼球好像一架照相机，其成像原理与凸透镜类似，要成倒立、缩小的实像，物体可位于图中的（ ）
A．A点B．B点C．C点D．D点
【答案】D。
【解答】解：眼球好像一架照相机，其成像原理与凸透镜类似，要成倒立、缩小的实像，此时的物距应大于二倍焦距，所以物体可以位于图中的D点处。
故选：D。
能力提升训练
一、选择题。
1．（2021秋•郑州期末）如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”的原理相同的是（ ）
A．露珠下放大的叶脉B．凸面镜扩大观察视野
C．茶杯在镜中的倒影D．手影游戏
【答案】A。
【解答】解：A、露珠相当于一个放大镜，叶脉在凸透镜焦距内，形成的像是正立、放大的虚像，属于光的折射。故本选项符合题意；
B、凸面镜扩大观察视野，是由于光的反射形成的现象，故本选项不符合题意；
C、茶杯在镜中的倒影，是由于光的反射形成的与物体等大、正立的虚像，故本选项不符合题意。
D、手影游戏是由于光的直线传播在光不能到达的区域形成的影子，故本选项不符合题意；
故选：A。
2．（2022•威海）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距为20cm
B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动
C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像
D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，为得到清晰的像光屏应向右移动
【答案】B。
【解答】解：A、由图可知，此时的物距等于像距，即u＝v＝2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝20cm 时，所以f＝10cm，故A错误；
B、由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故B正确；
C、遮住凸透镜的一半，物体上任一点的光射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C错误；
D、在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前会聚，所以需要将光屏靠近凸透镜，即左移，故D错误。
故选：B。
3．（2021•临沂模拟）在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，被阳光照射可能会引发火灾，图中与此光学原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A。
【解答】解：
在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，形成水凸透镜，水凸透镜对光线有会聚作用，能使太阳光会聚于一点，这点的温度很高，会把枯叶点燃，导致森林火灾。
A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点，这点是凸透镜的焦点，图示反映了凸透镜对光线有会聚作用，与题干的光学原理相同，故A正确；
B、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上，是小孔成像，小孔成像是由光的直线传播形成的，与题干的光学原理不同，故B错误；
C、水中物体“射出”的光线在水面处发生折射进入人的眼睛，人感觉光线是从折射光线的反向延长线上射出的，所以看到的像比物体的位置偏高一些，属于光的折射现象，与题干的光学原理不同，故C错误；
D、太阳光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，是光的色散现象，与题干的光学原理不同，故D错误。
故选：A。
4．（2021秋•雨山区校级期末）如图，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ）
A．利用这一原理制成了照相机
B．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像
C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰、倒立、放大的像
D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45cm刻度线处，适当移动光屏能得到一个清晰的像
【答案】B。
【解答】解：A、由图可知，物距小于像距，则f＜u＜2f，v＞2f，即：f＜20.0cm＜2f，30.0cm＞2f，解得：10.0cm＜f＜15.0cm，此时光屏上成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪利用了此原理，故A错误；
B、若将蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距变小，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故B正确。
C、若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路可逆可知，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，故C错误；
D、保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45cm刻度线处，u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上承接，故D错误。
故选：B。
二、填空题。
5．（2021秋•南关区校级期末）小李先用同一相机拍摄了同一蝴蝶休憩的照片甲和乙，则拍摄 乙 照片（选填“甲”或“乙”）时距离蝴蝶近，若他再用不同焦距的相机在与同一蝴蝶相同距离的位置拍摄了照片甲、乙，则拍摄 乙 照片（选填“甲”或“乙”）时所用的相机焦距大。
【答案】乙；乙。
【解答】解：据图能看出，甲图的像较小，即此时的像距较小，故物距较大，即乙拍摄时距离蝴蝶较近；
在物距不变的情况下，焦距越大，像距越大，像越大，所以乙的焦距大。
故答案为：乙；乙。
6．（2021秋•浈江区期末）夏天的雨后，小草的叶子上有雨滴，透过这些雨滴，可以清晰地看到下面叶子的叶脉。这时，雨滴相当于一个 凸透 （选填“凸透”或“凹透”）镜，看到的是叶脉 正 立、 放大 （选填“放大”或“缩小”）的像。
【答案】凸透；正；放大。
【解答】解：根据雨滴的形状可知，雨滴相当于凸透镜；透过雨滴观察下面叶子的叶脉时，叶脉在该“凸透镜”的一倍焦距以内，则看到的是叶脉的正立、放大的虚像。
故答案为：凸透；正；放大。
7．（2021•江汉区模拟）小予用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验：
如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，此时光屏上成像和 照相机 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的原理是相同的。上述实验中，依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像。记录的数据如下表。第6次的像比第5次的 大 （填“大”或“小”），像距是 30 cm。
【答案】照相机；大；30。
【解答】解：（1）根据凸透镜成像规律可知，在第5次实验中，物距u与像距v相等：u＝v＝20cm，即u＝v＝2f，此时凸透镜成倒立等大的实像，且焦距f＝10cm；
（2）由图乙可知，u＝40cm，即u＞2f，此时凸透镜成倒立缩小的实像，照相机是根据这一原理工作的；
（3）由表中数据可知，第6次实验中，u＝15cm，即f＜u＜2f，此时凸透镜成倒立放大的实像，第6次的像比第5次的像大；
由第3次实像数据可知，因为光折射时，光路是可逆的，由此可知第6次实验中的像距大小为30cm。
故答案为：照相机；大；30。
8．（2021春•陕州区期中）如图为国际空间站中宇航员通过悬浮水珠成像的情景。所成的像为倒立、 缩小 的 实 像，生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有 照相机（或摄像机等） （写出一种即可）。
【答案】缩小；实；照相机（或摄像机等）。
【解答】解：图中水珠相当于凸透镜，所成的像为倒立、缩小的实像，照相机（或摄像机等）也是利用这一成像原理工作的。
故答案为：缩小；实；照相机（或摄像机等）。
9．（2022•无锡模拟）如图所示，某同学在探究凸透镜成像规律的实验中，将焦距f＝10cm的凸透镜固定在光具座上50cm处，将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上观察到烛焰清晰倒立 缩小 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，利用该类透镜可以矫正 远视 眼（选填“近视”或“远视”）
【答案】左；缩小；远视。
【解答】解：已知凸透镜的焦距f＝10cm，将点燃的蜡烛移动到光具座上20cm刻线处，此时u＝50cm﹣20cm＝30cm，
u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距大于1倍f小于2f；故将光屏向左移动到60cm～70cm之间，观察到烛焰清晰的像。
凸透镜对光线有会聚作用，可以矫正远视眼。
故答案为：左；缩小；远视。
10．（2019•镇江）在探究凸透镜成像规律的实验中，应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的 主光轴 上；图中光屏上可成清晰的像，它应是倒立、 缩小 的实像，此成像特点与 照相机 （选填“投影仪”或“照相机”）的相同；为模拟近视眼，可将凸透镜向 左 移动少许。
【答案】主光轴；缩小；照相机；左。
【解答】解：
（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央位置。
（2）由图可知，光屏上得到一个清晰的像，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物体距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的。
（3）近视眼由于晶状体太厚，折光能力强，像成在视网膜前方；
由凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f时，u与v之和（即物体和清晰像之间的距离）是最小的，且（u+v）与u的大致关系如下图所示：
在蜡烛和光屏都不动时（原来物距大于2f），要模拟近视眼，则清晰的像应在光屏的前方（左侧），也就是u+v应减小，所以由上图可知物距应减小一些，故应将凸透镜向左移动少许。
故答案为：主光轴；缩小；照相机；左。
11．（2022•湖北）小红和家人一起乘高铁去旅行，进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的，于是带着兴趣进行了以下实验。
（1）小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 同一高度 。
（2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，光屏上的像是 漫反射 （选填“镜面反射”或“漫反射”）形成的，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向 右 （选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时的像变大。
（3）根据以上实验，小红进行人脸识别时，为使屏幕上的头像变大，她应该 靠近 （选填“靠近”或“远离”）镜头。
（4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、 等大 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，由此可知凸透镜的焦距为 10.0 cm。
【答案】（1）同一高度；（2）漫反射；右；（3）靠近；（4）等大；10.0。
【解答】解：（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）烛焰恰好在光屏上成清晰的像，我们在不同角度都能看到像，所以光屏上的像是漫反射；当凸透镜的位置不变时，只向右移动蜡烛，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，可以向右移动光屏，才能再一次成像；
（3）若要使小红所成的像变大，应增大像距，减小物距，他应该靠近摄像头；
（4）当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙所示时，u＝20cm，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大倒立的像，所以2f＝20.0cm，即f＝10.0cm。
故答案为：（1）同一高度；（2）漫反射；右；（3）靠近；（4）等大；10.0。
12．（2021•兰州）小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向 右 （选填“左”或“右”）移动。
【答案】照相机；右。
【解答】解：（1）由图知，物距大于像距。凸透镜成像时，物距大于像距成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
（2）保持凸透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，也就是蜡烛和光屏都向右移动。
故答案为：照相机；右。
三、解答题。
13．（2022•临安区一模）小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实 验：
（1）如图甲所示，实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 同一高度 。
（2）通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 B （填字母）。
（3）当固定透镜位置如图甲，蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“20cm”处，通过移动光屏，光屏上始终出现清晰的像，在此移动过程中，凸透镜和光屏之间距离变化情况是 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）同一高度；（2）B；（3）变大。
【解答】解：（1）实验中为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调整到同一高度处；
（2）根据凸透镜成像规律可知，凸透镜能成倒立、缩小的实像，能成倒立、放大的实像，能成正立、放大的虚像；不能成正立、缩小的实像，故B符合题意；
（3）当固定透镜位置如图甲，蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“20cm”处，此时物距变小，像距变大，所以需要将光屏右移，在此移动过程中，凸透镜和光屏之间距离变大。
故答案为：（1）同一高度；（2）B；（3）变大。
14．（2022•大兴区一模）小明将焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，再将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，使可以自由移动的光屏置于光具座上80cm刻度线处，然后调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度处，如图所示。
（1）将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动到适当位置，可以在光屏上呈现烛焰的倒立、 缩小 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，这个成像规律可以说明 照相机 （选填“放大镜”“幻灯机”或“照相机”）的原理。
（2）光屏上得到烛焰的清晰的像后，再将光具座上的凸透镜替换成焦距为10cm的凸透镜，为使光屏上再次得到烛焰的清晰的像、应将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动到适当位置。
【答案】（1）左；缩小；照相机；（2）左。
【解答】解：（1）焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，物距u＝50cm﹣5cm＝45cm＞2f，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，将光屏向左移动到适当位置，可以在光屏上呈现烛焰的倒立、缩小的像，这个成像规律可以说明照相机的原理。
（2）改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，相当于增大了物距，要在光屏上成清晰的像，应减小像距，即把光屏向左适当调节。
故答案为：（1）左；缩小；照相机；（2）左。
次数
1
2
3
4
5
6
物距（cm）
40
35
30
25
20
15
像距（cm）
13.5
14
15
16.7
20
解题方法与技巧
1、凸透镜成像规律的理解：
（1）焦距分界：二倍焦距处是成放大的实像与缩小的实像的分界点；一倍焦距处是成实像与虚像的分界点；可以概括之为“二倍焦距分大小，一倍焦距分虚实”。
（2）动态特性：同一凸透镜成实像时，物体离焦点越近，像越远，像越大；物体离焦点越远，像越近，像越小；可以概括为“物近像远像变大，物远像近像变小”。
2、凸透镜成像规律共有5条，每条均包含了物距u、像距v、像的特点、规律应用等信息，解题时,只有根据题干提供的文字或图片，从中获取物距u、像距v、像的特点、规律应用等信息，找到试题考查的相应规律，方可成功解题。
典例分析＋变式训练
考点1 凸透镜成像的“静态”规律
【典例1-1】（2022•连城县校级模拟）如图在研究凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上，在光屏上得到了烛焰清晰的像（图中光屏未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上所成的是倒立、缩小的虚像B．光屏上所成的是倒立、放大的实像
C．光屏一定位于60～70cm刻度之间 D．光屏一定位于70～90cm刻度之间
【答案】C。
【解答】解：此时物距u＝30cm，此时物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，光屏一定位于60～70cm刻度之间，生活中照相机就是依据此原理制成的，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【典例1-2】（2021•烟台）现代生活中人们越来越离不开手机，其中手机强大的拍照功能给人们带来很多的便利，景物通过手机镜头成倒立、缩小的 实像 （选填“实像”或“虚像”）。如图所示，小明利用自拍杆进行自拍，与手拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 增大 物距，从而 增大 取景范围，取得更好的拍摄效果（后两个空均选填“增大”或“减小”）。
【答案】实像；增大；增大。
【解答】解：手机的摄像头相当于一个凸透镜，景物通过手机镜头成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，所以利用自拍杆与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。
故答案为：实像；增大；增大。
【变式1-1】（2022•曹县一模）如图所示，在研究凸透镜成像规律时，将焦距为15cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上，在光屏上得到了烛焰清晰的像（图中光屏未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．光屏一定位于50～70cm刻度之间 B．光屏一定位于70～90cm刻度之间
C．光屏上所成的是倒立、缩小的实像 D．光屏上所成的是倒立、放大的实像
【答案】B。
【解答】解：此时焦距为15cm，物距距为30cm，物体在凸透镜二倍焦距处，成倒立等大的实像，此时像距等于物距为30cm，光屏一定位于80cm刻度处，故B正确。
故选：B。
【变式1-2】（2020秋•光明区期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于图所示的位置时，光屏上得到了烛焰清晰的像。关于屏幕上所成的像，下列说法中正确的是（ ）
A．屏幕上成放大的、倒立的虚像 B．屏幕上成缩小的、倒立的实像
C．屏幕上成放大的、倒立的实像 D．屏幕上成放大的、正立的实像
【答案】C。
【解答】解：由图可知，物距小于像距，f＜u＜2f，v＞2f，此时光屏上成倒立放大的实像，故C正确，ABD错误；
故选：C。
【变式1-3】如图是投影仪成像示意图。其中凸透镜的作用是成 放大 （填“等大”、“缩小”或“放大”）、 倒立 （填“正立”、“倒立”）的实像，如果图中h＝40cm，则凸透镜焦距不可能小于 20 cm．平面镜的作用是 改变光路 。
【答案】放大；倒立；20；改变光路。
【解答】解：当f＜u＜2f时，物体经过凸透镜成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这个原理制成的，所以凸透镜的作用就是成放大、倒立的实像。
由凸透镜成像规律得，f＜40cm＜2f，所以20cm＜f＜40cm。
平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到银幕上，所以起到改变光路的作用。
故答案为：放大；倒立；20；改变光路。
考点2 凸透镜成像的“动态”规律
【典例2-1】（2021•常德）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距范围为7.5cm＜f＜15cm
B．光屏上成倒立、放大的实像
C．透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像
D．蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的缩小的像
【答案】A。
【解答】解：AB、蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小的实像；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即2f＞15cm＞f，30cm＞2f；所以15cm＞f＞7.5cm，故A正确，故B错误；
C、凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向右移动才能得到清晰的像，故C错误；
D、蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，将物距和像距互换，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故D错误；
故选：A。
【典例2-2】（2022•蓬江区一模）小明利用焦距为10cm的凸透镜做实验，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所示，此时成 放大 、倒立的实像；若将蜡烛移至25cm刻线处，移动光屏，在光屏上 不能 接收到蜡烛的像（选填“能”或“不能”）；只将凸透镜换为焦距为8cm的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向 左 侧移动（选填“左”或“右”）。
【答案】放大；不能；左。
【解答】解：由图可知，f＜u＜2f，成放大、倒立的实像；当蜡烛移动到25cm处时u＝30cm﹣25cm＝5cm＜10cm，成放大的虚像，所以光屏上无法承接到像；当凸透镜换为焦距为8cm的凸透镜u＝30cm﹣12cm＝18cm＞2f，所以像在一二倍焦距之间，像距变小，所以光屏向左移。
故答案为：放大；不能；左。
【变式2-1】（2022•苏州模拟）如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在图示位置时，在光屏上得到一个清晰的像，下列说法中正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距可能是7cm
B．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜
C．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰放大的像
D．保持蜡烛和光屏位置不变，换用焦距更小的凸透镜，移动凸透镜可以在光屏上再次出现清晰的像
【答案】D。
【解答】解：
A．由图可知，物距为15cm，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，所以f＜15cm＜2f、25cm＞2f，解得7.5cm＜f＜12.5cm，所以该凸透镜的焦距不可以是7cm，故A错误；
B．蜡烛远离凸透镜时，物距增大，根据凸透镜成像规律可知，为了在光屏上得到清晰的像，应减小像距，光屏应靠近凸透镜，故B错误；
C．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏互换，由于光路是可逆的，依然能在光屏上得到清晰的像，互换前像距大于二倍焦距，互换后物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，可以在光屏上得到清晰缩小的像，故C错误；
D．保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜换为焦距更小的凸透镜，相当于将蜡烛远离透镜，凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小的特点，所以要观察到清晰的像需要减小像距，即将凸透镜向左移动，可以在光屏上再次出现清晰的像，故D正确。
故选：D。
【变式2-2】在探究凸透镜成像特点实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图，此时能在光屏上看到烛焰清晰的像。若保持透镜位置不变，将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm，调节光屏位置，可在光屏上看到（ ）
A．缩小的实像B．放大的实像C．缩小的虚像D．放大的虚像
【答案】A。
【解答】解：由图可知，此时的物距为20cm，像距为20cm，物距等于像距，物体在二倍焦距处，成的是倒立、等大的实像；
保持透镜位置不变，将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm，物距变大，像距变小，像变小，故成缩小的实像，故A正确。
故选：A。
【变式2-3】（2022•巨野县模拟）如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰 倒立 （选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向 右 （选填“左”或“右”）移动。
【答案】倒立；右。
【解答】解：如题图所示，图中，凸透镜的焦距f＝15cm，物距u＝50cm﹣25cm＝25cm，则蜡烛在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间，蜡烛通过凸透镜成倒立、放大的实像，像在两倍焦距外，而此时光屏在凸透镜一倍焦距内，故应将光屏向右移动。
故答案为：倒立；右。
考点3 常见光学设备与凸透镜成像规律
【典例3-1】如图所示，手机镜头上成缩小的像，下列仪器的成像特点与其相同的是（ ）
A．幻灯机B．照相机C．放大镜D．潜望镜
【答案】B。
【解答】解：手机摄像头是一个凸透镜，使用手机摄像头扫描二维码时，成缩小的实像。
A、幻灯机利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的，故A不符合题意。
B、照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，故B符合题意。
C、放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的，故C不符合题意；
D、潜望镜是平面镜，成正立、等大的虚像，故D不符合题意。
故选：B。
【典例3-2】（2022•烟台一模）2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”（如图），一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个 凸透镜 （选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”），生活中与这一成像原理相同的光学仪器有 照相机 （写出一种即可）。随后，王亚平又向水球里注射了一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了“一正一反”两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个 凹透镜 组成的（选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）。
【答案】凸透镜；照相机；凹透镜。
【解答】解：水球具有中间厚、边缘薄的特点，则水球相当于一个凸透镜，所以可以看到王亚平的倒立、缩小的实像，其应用是照相机、摄像头等；
向水球里注射一个气泡，由图可知，中间部分相当于两个凹透镜，凹透镜成正立、缩小的虚像，所以水球里形成了一正一反的两个人像。
故答案为：凸透镜；照相机；凹透镜。
【变式3-1】（2021•枣庄）关于放大镜，下列说法不正确的是（ ）
A．放大镜的镜片就是一个凸透镜 B．放大镜所成的像都可以用光屏承接
C．用放大镜可以得到物体正立的虚像 D．用放大镜可以得到物体倒立的实像
【答案】B。
【解答】解：A、放大镜的实质是一个凸透镜，故A正确；
BCD、放大镜可以成倒立的实像，能够被光屏承接，放大镜可以成正立、放大的虚像，不能被光屏承接，故B错误，CD正确。
故选：B。
【变式3-2】（2021•长春二模）下列与监控摄像头成像原理相同的设备是（ ）
A．放大镜B．照相机C．幻灯机D．潜望镜
【答案】B。
【解答】解：摄像头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像，因此其成像情况与照相机相似；放大镜成的是正立、放大的虚像；幻灯机成的是倒立、放大的实像；潜望镜是利用平面镜成等大的虚像的原理工作的，故B正确。
故选：B。
【变式3-3】（2021•湖州）小明用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时（如图所示）无法正常对焦，拍出的照片模糊，此时像成在感光器（相当于光屏） 后 （选填“前”或“后”）。小明发现将 凸 透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题，从而理解了手机微距镜头的工作原理。
【答案】后；凸。
【解答】解：用手机拍照，应使被拍摄的物体在手机镜头的二倍焦距以外，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时（如图所示）无法正常对焦，拍出的照片模糊，说明此时被拍摄物体在二倍焦距以内，此时像成在感光器的后面，可以利用凸透镜对光的会聚作用，放在手机镜头上，这样相对于缩短了手机镜头的焦距，被拍摄物体就会位于二倍焦距以外了，像就会成在感光器上了。
故答案为：后；凸。
考点4 眼睛与凸透镜成像规律
【典例4-1】光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中不符合实际的是（ ）
A．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
B．照相时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外
C．借助放大镜看地图时，放大镜越靠近地图看到的地图像越大
D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用
【答案】C。
【解答】解：A、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，说法正确；
B、照相机照相的原理是将2倍焦距以外的物体成像在胶片上，所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外，说法正确；
C、利用放大镜看报纸时，物体越接近焦点，像点越远离主光轴，放大倍数越大，说法错误；
D、因凸透镜对光线的会聚作用，所以阳光通过凸透镜可以会聚一点，热量集中，温度较高可以点燃纸屑，说法正确；
故选：C。
【典例4-2】（2021秋•市中区期末）每年的6月6日是我国的“爱眼日”，今年的宣传教育主题是“共同呵护好孩子的眼睛，让他们拥有一个光明的未来。”如图显示小明同学配带透镜的矫正原理，他的视力问题和矫正透镜的作用分别是（ ）
A．近视眼；会聚作用B．远视眼；发散作用
C．远视眼；会聚作用D．近视眼；发散作用
【答案】D。
【解答】解：由图可知，光线经过凹透镜后会聚到了视网膜上，这是近视眼的矫正；凹透镜对光线有发散作用，故D正确。
故选：D。
【变式4-1】（2021•广西）如图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（ ）
A．远视眼，凸透镜B．远视眼，凹透镜
C．近视眼，凸透镜D．近视眼，凹透镜
【答案】D。
【解答】解：近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正，故D正确。
故选：D。
【变式4-2】（2022•青岛）“爱护眼睛，你我同行”。眼球好像一架照相机，其成像原理与凸透镜类似，要成倒立、缩小的实像，物体可位于图中的（ ）
A．A点B．B点C．C点D．D点
【答案】D。
【解答】解：眼球好像一架照相机，其成像原理与凸透镜类似，要成倒立、缩小的实像，此时的物距应大于二倍焦距，所以物体可以位于图中的D点处。
故选：D。
能力提升训练
一、选择题。
1．（2021秋•郑州期末）如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”的原理相同的是（ ）
A．露珠下放大的叶脉B．凸面镜扩大观察视野
C．茶杯在镜中的倒影D．手影游戏
【答案】A。
【解答】解：A、露珠相当于一个放大镜，叶脉在凸透镜焦距内，形成的像是正立、放大的虚像，属于光的折射。故本选项符合题意；
B、凸面镜扩大观察视野，是由于光的反射形成的现象，故本选项不符合题意；
C、茶杯在镜中的倒影，是由于光的反射形成的与物体等大、正立的虚像，故本选项不符合题意。
D、手影游戏是由于光的直线传播在光不能到达的区域形成的影子，故本选项不符合题意；
故选：A。
2．（2022•威海）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距为20cm
B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动
C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像
D．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，为得到清晰的像光屏应向右移动
【答案】B。
【解答】解：A、由图可知，此时的物距等于像距，即u＝v＝2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝20cm 时，所以f＝10cm，故A错误；
B、由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故B正确；
C、遮住凸透镜的一半，物体上任一点的光射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C错误；
D、在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前会聚，所以需要将光屏靠近凸透镜，即左移，故D错误。
故选：B。
3．（2021•临沂模拟）在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，被阳光照射可能会引发火灾，图中与此光学原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A。
【解答】解：
在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，形成水凸透镜，水凸透镜对光线有会聚作用，能使太阳光会聚于一点，这点的温度很高，会把枯叶点燃，导致森林火灾。
A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点，这点是凸透镜的焦点，图示反映了凸透镜对光线有会聚作用，与题干的光学原理相同，故A正确；
B、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上，是小孔成像，小孔成像是由光的直线传播形成的，与题干的光学原理不同，故B错误；
C、水中物体“射出”的光线在水面处发生折射进入人的眼睛，人感觉光线是从折射光线的反向延长线上射出的，所以看到的像比物体的位置偏高一些，属于光的折射现象，与题干的光学原理不同，故C错误；
D、太阳光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，是光的色散现象，与题干的光学原理不同，故D错误。
故选：A。
4．（2021秋•雨山区校级期末）如图，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ）
A．利用这一原理制成了照相机
B．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像
C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰、倒立、放大的像
D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45cm刻度线处，适当移动光屏能得到一个清晰的像
【答案】B。
【解答】解：A、由图可知，物距小于像距，则f＜u＜2f，v＞2f，即：f＜20.0cm＜2f，30.0cm＞2f，解得：10.0cm＜f＜15.0cm，此时光屏上成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪利用了此原理，故A错误；
B、若将蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距变小，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故B正确。
C、若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路可逆可知，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，故C错误；
D、保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45cm刻度线处，u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上承接，故D错误。
故选：B。
二、填空题。
5．（2021秋•南关区校级期末）小李先用同一相机拍摄了同一蝴蝶休憩的照片甲和乙，则拍摄 乙 照片（选填“甲”或“乙”）时距离蝴蝶近，若他再用不同焦距的相机在与同一蝴蝶相同距离的位置拍摄了照片甲、乙，则拍摄 乙 照片（选填“甲”或“乙”）时所用的相机焦距大。
【答案】乙；乙。
【解答】解：据图能看出，甲图的像较小，即此时的像距较小，故物距较大，即乙拍摄时距离蝴蝶较近；
在物距不变的情况下，焦距越大，像距越大，像越大，所以乙的焦距大。
故答案为：乙；乙。
6．（2021秋•浈江区期末）夏天的雨后，小草的叶子上有雨滴，透过这些雨滴，可以清晰地看到下面叶子的叶脉。这时，雨滴相当于一个 凸透 （选填“凸透”或“凹透”）镜，看到的是叶脉 正 立、 放大 （选填“放大”或“缩小”）的像。
【答案】凸透；正；放大。
【解答】解：根据雨滴的形状可知，雨滴相当于凸透镜；透过雨滴观察下面叶子的叶脉时，叶脉在该“凸透镜”的一倍焦距以内，则看到的是叶脉的正立、放大的虚像。
故答案为：凸透；正；放大。
7．（2021•江汉区模拟）小予用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验：
如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，此时光屏上成像和 照相机 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的原理是相同的。上述实验中，依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像。记录的数据如下表。第6次的像比第5次的 大 （填“大”或“小”），像距是 30 cm。
【答案】照相机；大；30。
【解答】解：（1）根据凸透镜成像规律可知，在第5次实验中，物距u与像距v相等：u＝v＝20cm，即u＝v＝2f，此时凸透镜成倒立等大的实像，且焦距f＝10cm；
（2）由图乙可知，u＝40cm，即u＞2f，此时凸透镜成倒立缩小的实像，照相机是根据这一原理工作的；
（3）由表中数据可知，第6次实验中，u＝15cm，即f＜u＜2f，此时凸透镜成倒立放大的实像，第6次的像比第5次的像大；
由第3次实像数据可知，因为光折射时，光路是可逆的，由此可知第6次实验中的像距大小为30cm。
故答案为：照相机；大；30。
8．（2021春•陕州区期中）如图为国际空间站中宇航员通过悬浮水珠成像的情景。所成的像为倒立、 缩小 的 实 像，生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有 照相机（或摄像机等） （写出一种即可）。
【答案】缩小；实；照相机（或摄像机等）。
【解答】解：图中水珠相当于凸透镜，所成的像为倒立、缩小的实像，照相机（或摄像机等）也是利用这一成像原理工作的。
故答案为：缩小；实；照相机（或摄像机等）。
9．（2022•无锡模拟）如图所示，某同学在探究凸透镜成像规律的实验中，将焦距f＝10cm的凸透镜固定在光具座上50cm处，将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上观察到烛焰清晰倒立 缩小 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，利用该类透镜可以矫正 远视 眼（选填“近视”或“远视”）
【答案】左；缩小；远视。
【解答】解：已知凸透镜的焦距f＝10cm，将点燃的蜡烛移动到光具座上20cm刻线处，此时u＝50cm﹣20cm＝30cm，
u＞2f，成倒立、缩小的实像，像距大于1倍f小于2f；故将光屏向左移动到60cm～70cm之间，观察到烛焰清晰的像。
凸透镜对光线有会聚作用，可以矫正远视眼。
故答案为：左；缩小；远视。
10．（2019•镇江）在探究凸透镜成像规律的实验中，应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的 主光轴 上；图中光屏上可成清晰的像，它应是倒立、 缩小 的实像，此成像特点与 照相机 （选填“投影仪”或“照相机”）的相同；为模拟近视眼，可将凸透镜向 左 移动少许。
【答案】主光轴；缩小；照相机；左。
【解答】解：
（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央位置。
（2）由图可知，光屏上得到一个清晰的像，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物体距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的。
（3）近视眼由于晶状体太厚，折光能力强，像成在视网膜前方；
由凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f时，u与v之和（即物体和清晰像之间的距离）是最小的，且（u+v）与u的大致关系如下图所示：
在蜡烛和光屏都不动时（原来物距大于2f），要模拟近视眼，则清晰的像应在光屏的前方（左侧），也就是u+v应减小，所以由上图可知物距应减小一些，故应将凸透镜向左移动少许。
故答案为：主光轴；缩小；照相机；左。
11．（2022•湖北）小红和家人一起乘高铁去旅行，进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的，于是带着兴趣进行了以下实验。
（1）小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 同一高度 。
（2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，光屏上的像是 漫反射 （选填“镜面反射”或“漫反射”）形成的，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向 右 （选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时的像变大。
（3）根据以上实验，小红进行人脸识别时，为使屏幕上的头像变大，她应该 靠近 （选填“靠近”或“远离”）镜头。
（4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、 等大 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，由此可知凸透镜的焦距为 10.0 cm。
【答案】（1）同一高度；（2）漫反射；右；（3）靠近；（4）等大；10.0。
【解答】解：（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央；
（2）烛焰恰好在光屏上成清晰的像，我们在不同角度都能看到像，所以光屏上的像是漫反射；当凸透镜的位置不变时，只向右移动蜡烛，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，可以向右移动光屏，才能再一次成像；
（3）若要使小红所成的像变大，应增大像距，减小物距，他应该靠近摄像头；
（4）当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙所示时，u＝20cm，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大倒立的像，所以2f＝20.0cm，即f＝10.0cm。
故答案为：（1）同一高度；（2）漫反射；右；（3）靠近；（4）等大；10.0。
12．（2021•兰州）小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是 照相机 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向 右 （选填“左”或“右”）移动。
【答案】照相机；右。
【解答】解：（1）由图知，物距大于像距。凸透镜成像时，物距大于像距成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
（2）保持凸透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，也就是蜡烛和光屏都向右移动。
故答案为：照相机；右。
三、解答题。
13．（2022•临安区一模）小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实 验：
（1）如图甲所示，实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 同一高度 。
（2）通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 B （填字母）。
（3）当固定透镜位置如图甲，蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“20cm”处，通过移动光屏，光屏上始终出现清晰的像，在此移动过程中，凸透镜和光屏之间距离变化情况是 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）同一高度；（2）B；（3）变大。
【解答】解：（1）实验中为了使像成在光屏的中央，实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调整到同一高度处；
（2）根据凸透镜成像规律可知，凸透镜能成倒立、缩小的实像，能成倒立、放大的实像，能成正立、放大的虚像；不能成正立、缩小的实像，故B符合题意；
（3）当固定透镜位置如图甲，蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“20cm”处，此时物距变小，像距变大，所以需要将光屏右移，在此移动过程中，凸透镜和光屏之间距离变大。
故答案为：（1）同一高度；（2）B；（3）变大。
14．（2022•大兴区一模）小明将焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，再将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，使可以自由移动的光屏置于光具座上80cm刻度线处，然后调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度处，如图所示。
（1）将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动到适当位置，可以在光屏上呈现烛焰的倒立、 缩小 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，这个成像规律可以说明 照相机 （选填“放大镜”“幻灯机”或“照相机”）的原理。
（2）光屏上得到烛焰的清晰的像后，再将光具座上的凸透镜替换成焦距为10cm的凸透镜，为使光屏上再次得到烛焰的清晰的像、应将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动到适当位置。
【答案】（1）左；缩小；照相机；（2）左。
【解答】解：（1）焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，物距u＝50cm﹣5cm＝45cm＞2f，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，将光屏向左移动到适当位置，可以在光屏上呈现烛焰的倒立、缩小的像，这个成像规律可以说明照相机的原理。
（2）改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，相当于增大了物距，要在光屏上成清晰的像，应减小像距，即把光屏向左适当调节。
故答案为：（1）左；缩小；照相机；（2）左。
次数
1
2
3
4
5
6
物距（cm）
40
35
30
25
20
15
像距（cm）
13.5
14
15
16.7
20
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