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知识点一：凸透镜成像的规律
1、凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。
表（1）凸透镜成像规律表
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（图a）
u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图d
f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪（图b）
u=f 不成像 射出的是平行光线
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 v﹥f 放大镜（图c）
a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f d.u=2f
凸透镜成像光路图
2、凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。
凹透镜成像光路图
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
【知识详解】凸透镜成像的规律
规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。
知识点二：透镜凸透镜成像的规律
1、实验内容
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。
【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。
【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。
二、将蜡烛放在远处（此时u>2f），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
三、将蜡烛往凸透镜方向移动，使2f>u>f，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u=f，移动光屏，看能否成像。
五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u六、实验表格
物距与焦距关系 物距（cm） 像的性质 像距（cm）
大小 正倒 虚实
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u七、整理器材。
【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。
物距u和焦距f 的关系 像的性质 像距v和焦距f的关系 像与物同侧或异侧
正立 或倒立 缩小 或放大 实像 或虚像
倒立 缩小 实像 异侧
倒立 等大 实像 异侧
倒立 放大 实像 异侧
不成像
正立 放大 虚像 — 同侧
口诀：“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小”。
我们可以结合下图加深理解。
由此我们可以得出以下两个性质：
(1)焦点分界：是成放大实像与缩小实像的分界点，是成实像与虚像的分界点。
(2)动态特性：物体沿主光轴移动时，物距(物体到凸透镜的距离)减小(增大)，像距(像到凸透镜的距离)增大(减小)，且像变大(小)。
1、在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则（ ）
A．蜡烛距透镜的距离大于20cm
B．凸透镜的焦距大于10cm
C．投影仪应用了该次实验的成像规律
D．照相机应用了该次实验的成像规律
【答案】C
【解析】B．光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，说明像在二倍焦距以外，即20cm>2f；f<10cm故B不符合题意；
A．此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，即物距10cmCD．在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，投影仪应用了该次实验的成像规律，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
2、在“重阳节”到来之际，小科送给奶奶一个放大镜，奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案，如图所示。此时奶奶看到的是一个 、放大的虚像。为了模拟上述现象，小科利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他先将蜡烛固定在光具座上50cm刻线处，如图所示，接下来他应将凸透镜放置在光具座上的A、B、C三点中的 点处，然后再从透镜的 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。该像 （选填“能”或“不能”）用光屏承接到。
【答案】正立；C；左；不能。
【解析】小科奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案，如图所示。物体放在凸透镜一倍焦距之内，此时奶奶看到的是一个正立、放大的虚像。为了模拟上述现象，小科利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验，他接下来他应将凸透镜放置在光具座上的C三点，让透镜到蜡烛的距离小于10cm，即物体放在一倍焦距之内；然后再和看放大镜一样，从透镜的左侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。由于放大镜成的是虚像，不能成在屏上，该像不能用光屏承接到。
3、小科用焦距为15.0cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，当各器材位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像
（1）实验前，应调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。
（2）此时烛焰的成像特点与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。
（3）实验时，若一只苍蝇落在了凸透镜上，光屏上 （选填“有”或“没有”）苍蝇的像。
（4）小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方，若保持光屏的位置不变，仅将蜡烛向 移动适当距离，光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。
【答案】同一高度；照相机；没有；右。
【解析】（1）实验前，首先应调节凸透镜、光屏和烛焰，使它们的中心大致在同一高度，这样烛焰的像才可以成在光屏的中央。
（2）物距大于像距，成倒立缩小实像，是照相机成像原理。
（3）若一只苍蝇落在了凸透镜上，物距小于焦距，光屏上不成像。
（4）远视眼镜是凸透镜，有会聚作用，像会左移。此时将物体右移，物距减小，像变远，光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。
1、为严控新冠疫情，保护师生生命安全，我市部分中小学对校园门禁系统进行了升级，配备了人脸识别和测温系统，如图所示。通过校门时，只需将人脸面向屏幕摄像头，该系统就能将测试者的面部信息与备案信息进行比对并获取体温，决定放行与否。关于门禁系统，下列说法中正确的是（　　）
A．系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较强
B．该系统的核心光学元件是凸透镜
C．该系统的成像原理主要是利用光的反射
D．该系统的摄像头所成的像是正立放大的虚像
【答案】B
【解析】A．门禁系统屏幕边框呈黑色的原因：选择的材质对光的反射能力较弱，故A错误；
BCD．门禁系统的摄像头成像原理与照相机的成像原理相同，利用了当物距大于二倍焦距时凸透镜使物体成倒立、缩小的实像的原理，凸透镜是利用光的折射来改变光的传播路径的，所以该系统的成像原理主要是利用光的折射，故B正确，CD错误。
2、如图甲所示一幅漫画立在桌面上，小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，下列关于此现象的说法正确的是（　　）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
【答案】D
【解析】AB．圆柱形玻璃杯装有水后，形成一个中间厚边缘薄的凸透镜，由图可知此时透过水杯看到变“胖”的老鼠是倒立、放大的实像，故AB错误；
C．将漫画逐渐靠近水杯，即物距减小，而当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，透过水杯看到的老鼠始终是向右跑的，故C错误；
D．将漫画离水杯远一些，即物距变大，像距变小，像变小，则透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些，故D正确。
3、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时，光屏上能成一个清晰地像，则（　　）
A．所成的像是正立缩小的实像
B．利用这个原理可以制成照相机
C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到更大的实像
D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到更大的实像
【答案】D
【解析】AB．如图，蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，利用这个原理可以制成投影仪，故AB不符合题意；
C．蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向左移动，可得到更小的实像，故C不符合题意；
D．蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向右移动，可得到更大的实像，故D符合题意。
4、如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　）
A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的
C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【详解】ACD．由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物距变大，像距变小，像变小可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动；由于甲处的像成在光屏上，因此甲处只能成实像，故ACD不符合题意；
B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙处成放大的实像；若物距大于2倍焦距，成缩小的实像；若物距等于2倍焦距，成等大的实像，故B符合题意。故选B。
5、小科通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．“关灯”两字放大的像是实像
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
【答案】C
【解析】由图可知，像是正立的，所以成正立放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故ABD错误，C正确。
6、如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有 ；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 。
【答案】 照相机 减小
【解析】水滴状的鱼肝油胶囊相当于一个凸透镜，透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，说明数字“9”通过胶囊成倒立缩小的实像，即积木放在了胶囊的二倍焦距以外，像成在一倍焦距与二倍焦距之间，与该成像原理相同的光学仪器有照相机。
若想让“6”变大一些，即像变大一些，则像距必须变大，根据物距变小像距变大，可将积木与胶囊的距离减小。
7、在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较 的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要 移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰 。
【答案】 暗 左右小范围 大
【解析】实验时为了使实验效果更明显，最好在光线较暗的环境中进行，便于观察成像。
为了判断光屏上的像是否最清晰，需要将光屏左右小范围内移动，以改变光屏到凸透镜的距离，进行观察像是否变模糊。图示位置，物距小于像距，根据凸透镜成像特点可知，此时成倒立、放大的实像，所以像的大小比烛焰大。
8、在第24个“全国爱眼日”的主题是“共同呵护好孩子的眼健康，让他们拥有一个光明的未来”。为普及科学用眼观念，预防各种眼科疾病，提高青少年眼健康水平，学校定期对学生进行全面的眼科检查。小科希望通过自制的水凸透镜来模拟晶状体探究眼睛的成像规律。
(1)小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图所示位置，恰能在光屏上得到一个清晰的像，则这个像是一个 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(2)在如图所示的实验场景下，小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中抽出适量的水后，他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是 (填“近视”或“远视”)眼镜。小科这种情况，还可通过角膜塑形镜，改变厚度均匀的透明眼角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态 (填字母)。
(3)小科经过进一步的思考，觉得透镜对光的偏折能力可能与液体的种类有关。于是利用以上装置，保持透镜的凸起程度不变，先后在透镜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度相同的原因是 。
(4)若要用此装置探究平面镜成像规律，除了把水凸透镜换成薄玻璃板外，还需将光屏换成 。
【答案】(1)缩小 (2)远视 C (3)控制单一变量 (4)等大的、未点燃的蜡烛
【解析】(1)图中物距大于像距，成缩小的实像。(2)从水凸透镜中抽出适量水后，水凸透镜的焦距变大，说明小科的眼镜有会聚作用，则戴的是远视眼镜。远视眼成像在视网膜后，可通过减小眼球折光系统的焦距，使成像在视网膜上，故小科治疗后的眼角膜形态为图C。
1、图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜，下列说法正确的是（　　）
A．光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
B．投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
C．画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D．光在屏幕上发生镜面反射，方便观看
【答案】A
【解析】ABC．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间时，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，其实质是光的折射现象；近视眼镜是凹透镜，故BC错误，A正确；
D．屏幕表面比较粗糙，光射到投影银幕上，反射光线是向着四面八方的，是漫反射，故D错误。
2、如图所示，是“花界”大熊猫——绿樱。绿樱学名郁金，它开花时花的颜色会随花期渐变，初期呈绿色，中晚期颜色逐渐变浅，最后变成黄白色。关于绿樱花期的一些光现象，下列说法错误的是（ ）
A．初期呈绿色，是因为花朵吸收了绿光
B．周围景物在湖中的倒影，是光的反射形成的等大的虚像
C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的折射现象
D．清晨，树叶上会有露珠，透过这些露珠，能清晰的看到叶子的叶脉，因为露珠相当于一个凸透镜
【答案】A
【解析】A．初期呈绿色，是因为花反射了绿色的光，吸收其它颜色的光，故A错误，符合题意；
B．周围景物在湖中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，成正立、等大的虚像，故B正确，不符合题意；
C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，是光的折射现象，故C正确，不符合题意；
D．露珠相当于凸透镜，叶脉在凸透镜的一倍焦点以内，成正立、放大的虚像，故D正确，不符合题意。
3、如图是小科在照相机取景窗中看到的“花朵”，现要使花朵的像变小，正确的做法是（　　）
A．照相机适当靠近花朵，镜头向前伸 B．照相机适当远离花朵，镜头向前伸
C．照相机适当靠近花朵，镜头向后缩 D．照相机适当远离花朵，镜头向后缩
【答案】D
【解析】照相机照相时，镜头到景物的距离为物距，底片到镜头的距离为像距，据“物近像远像变大”的规律可知，若要使得照相机取景窗中看到的“花朵”的像变小，需增大物距，同时减小像距，所以应使得照相机与花朵的距离远一些，同时让镜头与底片的距离近一些，即照相机适当远离花朵，镜头向后缩，故ABC错误，D正确。
4、购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可完成交易，下列描述正确的是（　　）
A．“刷脸”时，摄像头对光起发散作用
B．要使像变大，消费者应远离摄像头
C．“刷脸”时，面部经摄像头成例立缩小的虚像
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】D
【解析】A．摄像头相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，故A错误；
B．由于凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以，要想经过摄像头成的像变大，消费者应靠近摄像头，故B错误；
CD．此摄像头的工作原理和照相机相同，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，成倒立缩小的实像，故C错误，D正确。
5、清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（　　）
A．甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像
B．乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C．丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整
D．丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜
【答案】A
【解析】A．甲图中，将气泡注入水球，水球中间部分中间薄边缘厚，相当于凹透镜，此时凹透镜成正立的虚像；水球的周围部分中间厚边缘薄，相当与凸透镜，此时成倒立的实像，因此我们能看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像，故A正确；
B．乙图中，舞者在舞台上的“倒影”属于平面镜成像，是光的反射形成的，小孔成像是由光的直线传播形成的，两者的成像原理不同，故B错误；
C．丙图中，小虫落在凸透镜上，此时小虫在凸透镜的焦点以内，在光屏上不能成像，小虫挡住了部分成像的光线，但是其余的光线仍能使物体成完整的像，由于成像光线变少，光屏上的像会变暗，故C错误；
D．丁图中，将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，说明此时所成清晰像的像距变小了，则所放透镜对光的会聚能力增强，因此在蜡烛与凸透镜之间放的是一个会聚透镜，远视眼镜是凸透镜，对光具有会聚作用，因此应是远视眼镜，故D错误。
6、如图甲所示，在圆柱形水杯后面放一张画有箭头的纸条，往杯中倒入适量水，透过水杯，看到一个箭头改变了方向(如图乙)。这是为什么呢 要解决这个问题，首先应抓住影响这个问题的主要因素：圆柱形水杯装有水的部分具有 的特征，忽略掉影响这个问题的次要因素：物体的材质等，构建凸透镜模型进行研究。根据凸透镜成像规律可以判定，看到这个方向改变的箭头是放大的 (填“实像”或“虚像”)。凸透镜的这一成像规律在生活中的应用有 (填“照相机”或“投影仪”）。
【答案】中间厚，边缘薄，透光 实像 投影仪
【解析】（1）由题知，圆柱形水杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄的特点，这是主要因素，在分析时，忽略掉了透光、材质等次要因素，从而构建凸透镜模型。（2）由题意可知，透过乙杯看到的箭头却是一个反向（即上下颠倒、左右颠倒）且放大的像，即成倒立、放大的实像，说明物体在一倍焦距到二倍焦距之间，其原理与投影仪相同。
7、利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，可进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验时，首先在光具座上放置实验器材，若光具座A处放置蜡烛(如图所示)，则C处应放置 (填“凸透镜”或“光屏”)。器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。
(2)实验后，可得出凸透镜成像规律，根据成像规律判断下列说法中正确的是 。
A.若凸透镜的焦距为10cm，则烛焰距离凸透镜30cm时，可在光屏上成放大的像
B.实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移
C.若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像
D.若烛焰在光屏上成缩小的像，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离
(3)某科学兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据：
下列对表中数据的分析中错误的是 。
A.当凸透镜的焦距相同，物距不同时，所成的像有可能相同
B.当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大
C.当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同
D.当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小
(4)将蜡烛置于凸透镜一倍焦距处，结果仍能观察到烛焰放大的像，这是为什么
【答案】(1)光屏 主光轴 (2) D (3)A (4)因为蜡烛有一定的体积，把它放到焦点时，它有一部分会在一倍焦距和二倍焦距之间，所以能看到放大的像。
【解析】（1）探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏。若图中A处放置蜡烛，则B位置上应放置凸透镜，C处应放置光屏；探究凸透镜成像规律时，调整蜡烛烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样烛焰、光屏和光屏的中心在大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。
（2）A、若凸透镜的焦距为10cm，则烛焰距离凸透镜30cm时，即f=10cm，u=30cm，物距大于二倍焦距，所以凸透镜成倒立缩小的实像，故A错误。B、因为凸透镜成实像时，不仅上下颠倒，而且左右也颠倒，所以蜡烛燃烧变短时，所成的像移到了光屏中心的上方，故B错误；C、若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，物距增大或减小，此时像距、像的大小也跟着变化，则光屏上不能观察到清晰的烛焰像，故C错误；D、若烛馅在光屏上成缩小的像，物距u＞2f，像距2f＞v＞f，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离，故D正确。故选D。
（3）A、当凸透镜的焦距相同，物距不同时，像大小都不可能相同，故A错误；B、由4、5、6次实验可知，凸透镜的焦距由10cm增大到15cm时，像距由15cm增大到30cm，则当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大，故B正确；C、由4、5次实验可知，物距都为30时，都成倒立缩小实像，则当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同，故C正确；D、由1、2、3次实验可知，凸透镜的焦距相同，物距由12cm增大到15cm时，像距由60cm减小到30cm，则当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小，故D正确。故选A。
（4）因为蜡烛有一定的体积，把它放到焦点时，它有一部分会在一倍焦距和二倍焦距之间，所以能看到放大的像。
8、小科用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
（1）实验在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；
（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动前的像相比会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）的像；
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的 （选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
【答案】 较暗 缩小 照相机 变小 正立 右 近视
【详解】（1）实验应在较暗环境下进行，这样可以使光路更加清晰，使实验现象更明显。
（2）由甲图可知，物距为30cm大于二倍焦距（20cm），根据凸透镜成像规律可知，光屏上会出现清晰的倒立、缩小的烛焰的实像，生活中照相机就是根据该原理制成的。
保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，根据“物远像近像变小”的规律可知，与移动前的像相比会变小。
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，此时物距为7cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像，所以在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的像。
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，此时物距等于六倍的焦距，相当于物体离凸透镜的距离变远，所以应将蜡烛向右移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，像会提前会聚，所以要使光屏上会重新出现烛焰清晰的像，应在蜡烛和透镜之间放置一个具有发散作用的凹透镜，而近视镜片是凹透镜制成的，所以应在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片。知识点一：凸透镜成像的规律
1、凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。
表（1）凸透镜成像规律表
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（图a）
u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图d
f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪（图b）
u=f 不成像 射出的是平行光线
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 v﹥f 放大镜（图c）
a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f d.u=2f
凸透镜成像光路图
2、凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。
凹透镜成像光路图
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
【知识详解】凸透镜成像的规律
规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。
知识点二：透镜凸透镜成像的规律
1、实验内容
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。
【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。
【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。
二、将蜡烛放在远处（此时u>2f），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
三、将蜡烛往凸透镜方向移动，使2f>u>f，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u=f，移动光屏，看能否成像。
五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u六、实验表格
物距与焦距关系 物距（cm） 像的性质 像距（cm）
大小 正倒 虚实
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u七、整理器材。
【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。
物距u和焦距f 的关系 像的性质 像距v和焦距f的关系 像与物同侧或异侧
正立 或倒立 缩小 或放大 实像 或虚像
倒立 缩小 实像 异侧
倒立 等大 实像 异侧
倒立 放大 实像 异侧
不成像
正立 放大 虚像 — 同侧
口诀：“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小”。
我们可以结合下图加深理解。
由此我们可以得出以下两个性质：
(1)焦点分界：是成放大实像与缩小实像的分界点，是成实像与虚像的分界点。
(2)动态特性：物体沿主光轴移动时，物距(物体到凸透镜的距离)减小(增大)，像距(像到凸透镜的距离)增大(减小)，且像变大(小)。
1、在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则（ ）
A．蜡烛距透镜的距离大于20cm
B．凸透镜的焦距大于10cm
C．投影仪应用了该次实验的成像规律
D．照相机应用了该次实验的成像规律
2、在“重阳节”到来之际，小科送给奶奶一个放大镜，奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案，如图所示。此时奶奶看到的是一个 、放大的虚像。为了模拟上述现象，小科利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他先将蜡烛固定在光具座上50cm刻线处，如图所示，接下来他应将凸透镜放置在光具座上的A、B、C三点中的 点处，然后再从透镜的 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。该像 （选填“能”或“不能”）用光屏承接到。
3、小科用焦距为15.0cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，当各器材位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像
（1）实验前，应调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。
（2）此时烛焰的成像特点与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。
（3）实验时，若一只苍蝇落在了凸透镜上，光屏上 （选填“有”或“没有”）苍蝇的像。
（4）小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方，若保持光屏的位置不变，仅将蜡烛向 移动适当距离，光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。
1、为严控新冠疫情，保护师生生命安全，我市部分中小学对校园门禁系统进行了升级，配备了人脸识别和测温系统，如图所示。通过校门时，只需将人脸面向屏幕摄像头，该系统就能将测试者的面部信息与备案信息进行比对并获取体温，决定放行与否。关于门禁系统，下列说法中正确的是（　　）
A．系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较强
B．该系统的核心光学元件是凸透镜
C．该系统的成像原理主要是利用光的反射
D．该系统的摄像头所成的像是正立放大的虚像
2、如图甲所示一幅漫画立在桌面上，小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，下列关于此现象的说法正确的是（　　）
A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D．将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
3、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时，光屏上能成一个清晰地像，则（　　）
A．所成的像是正立缩小的实像
B．利用这个原理可以制成照相机
C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到更大的实像
D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到更大的实像
4、如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　）
A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的
C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左
5、小科通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．“关灯”两字放大的像是实像
B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
6、如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，与该成像原理相同的光学仪器有 ；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 。
7、在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较 的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要 移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰 。
8、在第24个“全国爱眼日”的主题是“共同呵护好孩子的眼健康，让他们拥有一个光明的未来”。为普及科学用眼观念，预防各种眼科疾病，提高青少年眼健康水平，学校定期对学生进行全面的眼科检查。小科希望通过自制的水凸透镜来模拟晶状体探究眼睛的成像规律。
(1)小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图所示位置，恰能在光屏上得到一个清晰的像，则这个像是一个 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(2)在如图所示的实验场景下，小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中抽出适量的水后，他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是 (填“近视”或“远视”)眼镜。小科这种情况，还可通过角膜塑形镜，改变厚度均匀的透明眼角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态 (填字母)。
(3)小科经过进一步的思考，觉得透镜对光的偏折能力可能与液体的种类有关。于是利用以上装置，保持透镜的凸起程度不变，先后在透镜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度相同的原因是 。
(4)若要用此装置探究平面镜成像规律，除了把水凸透镜换成薄玻璃板外，还需将光屏换成 。
1、图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜，下列说法正确的是（　　）
A．光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
B．投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
C．画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D．光在屏幕上发生镜面反射，方便观看
2、如图所示，是“花界”大熊猫——绿樱。绿樱学名郁金，它开花时花的颜色会随花期渐变，初期呈绿色，中晚期颜色逐渐变浅，最后变成黄白色。关于绿樱花期的一些光现象，下列说法错误的是（ ）
A．初期呈绿色，是因为花朵吸收了绿光
B．周围景物在湖中的倒影，是光的反射形成的等大的虚像
C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的折射现象
D．清晨，树叶上会有露珠，透过这些露珠，能清晰的看到叶子的叶脉，因为露珠相当于一个凸透镜
3、如图是小科在照相机取景窗中看到的“花朵”，现要使花朵的像变小，正确的做法是（　　）
A．照相机适当靠近花朵，镜头向前伸 B．照相机适当远离花朵，镜头向前伸
C．照相机适当靠近花朵，镜头向后缩 D．照相机适当远离花朵，镜头向后缩
4、购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可完成交易，下列描述正确的是（　　）
A．“刷脸”时，摄像头对光起发散作用
B．要使像变大，消费者应远离摄像头
C．“刷脸”时，面部经摄像头成例立缩小的虚像
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
5、清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（　　）
A．甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像
B．乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同
C．丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整
D．丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜
6、如图甲所示，在圆柱形水杯后面放一张画有箭头的纸条，往杯中倒入适量水，透过水杯，看到一个箭头改变了方向(如图乙)。这是为什么呢 要解决这个问题，首先应抓住影响这个问题的主要因素：圆柱形水杯装有水的部分具有 的特征，忽略掉影响这个问题的次要因素：物体的材质等，构建凸透镜模型进行研究。根据凸透镜成像规律可以判定，看到这个方向改变的箭头是放大的 (填“实像”或“虚像”)。凸透镜的这一成像规律在生活中的应用有 (填“照相机”或“投影仪”）。
7、利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，可进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验时，首先在光具座上放置实验器材，若光具座A处放置蜡烛(如图所示)，则C处应放置 (填“凸透镜”或“光屏”)。器材正确放置后，还应对其进行调整，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。
(2)实验后，可得出凸透镜成像规律，根据成像规律判断下列说法中正确的是 。
A.若凸透镜的焦距为10cm，则烛焰距离凸透镜30cm时，可在光屏上成放大的像
B.实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移
C.若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像
D.若烛焰在光屏上成缩小的像，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离
(3)某科学兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据：
下列对表中数据的分析中错误的是 。
A.当凸透镜的焦距相同，物距不同时，所成的像有可能相同
B.当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大
C.当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同
D.当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小
(4)将蜡烛置于凸透镜一倍焦距处，结果仍能观察到烛焰放大的像，这是为什么
8、小科用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
（1）实验在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；
（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动前的像相比会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）的像；
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的 （选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。

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