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5.3 凸透镜成像的规律
【题型1】探究凸透镜成像的规律 1
【题型2】凸透镜成像实验数据处理 5
【题型3】凸透镜成像实验操作注意事项 9
【题型4】物距小于一倍焦距时的成像特点 13
【题型5】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点 16
【题型6】物距大于等于二倍焦距时的成像特点 22
【题型7】凸透镜焦距的判断 26
【题型8】比较物距与像距判断成像特点 29
【题型9】凸透镜成像性质随物距变化判断 33
【题型10】放大镜 38
【题型11】照相机 42
【题型12】投影仪 46
【题型1】探究凸透镜成像的规律
【典型例题】探究凸透镜成像规律时，调整蜡烛、透镜和光屏的位置，在光屏上呈现一清晰倒立的像。现用黑纸把该凸透镜的左半部挡住，则光屏上的像（　　）
A.亮度不变，仍然完整
B.亮度不变，像的右半部消失
C.亮度变暗，像的左半部消失
D.亮度变暗，仍然完整
【答案】D
【解析】用黑纸把该凸透镜的左半部挡住，物体通过凸透镜右半部分成像，烛焰的所有光线经过凸透镜折射，故成完整的像，故B、C不符合题意；
由于只有左半部分折射成像，故亮度变暗，故A不符合题意，D符合题意。
【举一反三1】凸透镜置于光具座上P点不动（图中未画出），移动光具座上的蜡烛（图中未画出）和光屏，先后在P点同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，如图所示。下列分析正确的是（　　）
A.甲、乙两像都是虚像
B.甲处像可能是放大的
C.P点位置在甲的右侧
D.蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【解析】像清晰的呈在光屏上，因此甲、乙两像都是实像，故A错误；
由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此，甲处可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故B正确；由题意可知，先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且乙处的像比甲处大，根据“凸透镜成实像时物近像远像变大”可知，像在不断地远离凸透镜，所以凸透镜（P点位置）在甲、乙的左侧，因凸透镜成实像时物像异侧，则蜡烛在凸透镜的左侧，此时蜡烛在靠近凸透镜，即蜡烛向右移动，故CD错误。
【举一反三2】小明用如图甲所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图乙①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为（　　）
A.③②①⑤⑥④
B.⑤③①②④⑥
C.②①③⑤⑥④
D.②①③⑤④⑥
【答案】C
【解析】根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大，物距小于焦距时成正立放大的虚像，物越远像越大；当蜡烛到凸透镜距离由远到近时，物距减小，像距增大，像变大，且物距小于一倍焦距时，物距减小，像距减小，像变小，因此正确顺序为②①③⑤⑥④。故选C
【举一反三3】洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为____________cm；
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在____________上，为实验探究做好准备；
（3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10.0cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止。生活中 ____________就是利用这一成像原理来工作的；
（4）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35.0cm处，会在光屏上得到一个倒立______的实像；
（5）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果____________。
A．没有影响 B．不能成像
C．成一半的像 D．仍能成完整的像，但亮度变暗
【答案】（1）10.0 （2）同一高度 （3）照相机 （4）放大 （5）D
【解析】（1）当平行光经过凸透镜时，会发生偏折，会聚于凸透镜焦点，由图可知，该凸透镜的焦距为10.0cm。
（2）为了使像成在光屏中心，实验时要将蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心调整至同一高度。
（3）将点燃的蜡烛移到标尺10.0cm处，此时物距为40.0cm，大于两倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同。
（4）保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35.0cm处，此时物距为15.0cm，处于一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像。
（5）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，凸透镜没有被纸板遮挡的部分仍能成完整的像，但因为经过凸透镜的光线变少，所以像会变暗。
【举一反三4】小马在探究“凸透镜成像规律”的实验中，
（1）将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的光具座上，调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 ；
（2）如图所示，实验中所用凸透镜的焦距为 cm。
（3）小马把蜡烛移到光具座上25.0cm刻度线处，需要把光屏适当 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能在光屏上得到一个清晰的像。生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这次成像规律制成的。
【答案】（1）同一高度；（2）15.0；（3）远离；投影仪
【解析】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；
（2）由题图可知，此时u＝v＝30.0cm，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即2f＝30.0cm，故该凸透镜的焦距f＝15.0cm；
（3）小马把蜡烛移到光具座上25.0cm刻度线处，此时物距2f＞u＝50.0cm﹣25.0cm＝25.0cm＞f，根据2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，故需要把光屏适当远离凸透镜，才能在光屏上得到一个清晰的像；应用于投影仪。
【举一反三5】如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。
（1）实验前，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 　 　；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上刚好看到烛焰清晰的像，则凸透镜的焦距范围是 　（用不等式表示），生活中的 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用了这个成像规律；
（3）保持凸透镜的位置不变，把蜡烛移到45cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终承接不到像。保持物距不变，小明观察到像的方法是 　 　；
（4）实验中，观察光屏上像的特点时，小明不小心用手指遮挡住了凸透镜的上半部分，此时光屏上烛焰的像是 　 　（选填“完整”或“不完整”）的。
【答案】（1）同一高度　（2）7.5cm＜f＜15cm　投影仪　
（3）透过凸透镜向左侧观察　（4）完整
【解析】（1）做凸透镜成像实验，要使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者位于同一高度，目的是使像成在光屏的中央；
（2）物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，此时像距要大于二倍焦距，此时符合投影仪的成像原理；物距u＝15cm，像距v＝30cm，可得：
f＜15cm＜2f，30cm＞2f，解得7.5cm＜f＜15cm；
（3）把蜡烛移到45cm刻度线处，此时物距u＝50cm﹣45cm＝5cm，u＜f，成虚像，观察到像的方法是取下光屏，从凸透镜的右侧透过透镜观察蜡烛烛焰的像；
（4）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，如果凸透镜被小明同学用手挡住凸透镜的上半部分，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的。
【题型2】凸透镜成像实验数据处理
【典型例题】同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验时，测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（　　）
A.该凸透镜的焦距f＝10cm
B.当物距u＝10cm时，成倒立、等大的实像，照相机利用了这条规律
C.当物距u＝4cm时，成倒立、放大的实像，投影仪利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜10cm处向距凸透镜20cm处移动过程中，所成的像逐渐变小
【答案】D
【解析】据凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知，u＝v＝2f＝10cm，所以f＝5cm，故A错误；
当物距u＝10cm时，u＝2f，成倒立、等大的实像，而照相机成倒立、缩小的实像，故B错误；
当物距u＝4cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故C错误；
若把物体从距凸透镜10cm处向距凸透镜20cm处移动过程中，物距变大，像距变小，所成的像逐渐变小，故D正确。
【举一反三1】小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表。下列说法正确的是（　　）
A.该凸透镜的焦距为30cm
B.从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像都是倒立的像
C.第5次实验时的成像原理与照相机的成像原理相同
D.第1次实验基础上，在蜡烛和凸透镜之间紧贴透镜的位置处放一个近视镜片，向左适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
【答案】B
【解析】由表中数据可知，此时u＝v＝30cm，即2f＝30cm，所以f＝15cm，故A错误；
B．从第1次实验到第5次实验，物距都大于焦距15cm，所以在光屏上的像都是倒立的实像，故B正确；
C．第5次实验时，u＝20cm，大于1倍焦距小于二倍焦距，所以成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的，故C错误；
D．第1次实验基础上，在蜡烛和凸透镜之间紧贴透镜的位置处放一个近视镜片，近视镜是凹透镜制成的，对光有发散作用，会将光线推迟会聚成像，所以需向右适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像，故D错误。
【举一反三2】小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验.
（1）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_________；
（2）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位置处不变，把蜡烛放在刻度处，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”）；
（3）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距和物距关系的图像，由图像可知，成实像时，物距逐渐减小，像距逐渐_________。当时，物体移动速度_________（选填“大于”“小于”或“等于”）像移动的速度；
（4）随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像不在光屏中央，为了使像成在光屏中央，此时应将透镜向_________（选填“上”或“下”）移动。
【答案】（1）10.0 （2）照相机 （3）增大 小于 （4）下
【解析】（1）平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离就是焦距，所以凸透镜的焦距
（2）因为凸透镜放在50cm处，蜡烛放在10 cm处，所以物距是
由于凸透镜的焦距是10cm，所以物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理。
（3）由图像分析可知，成实像时，物距与像距成反比，即物距逐渐减小，像距逐渐增大。
由图丙可知，当物体从10cm移动到20cm，即
时，物体移动了10cm，对应像距移动了
相同时间，物体移动的距离较小，即物体移动速度小于像移动速度。
（4）随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向上移动，为了使烛焰的像能成在光屏中央，此时应将透镜向下移动。
【举一反三3】某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10厘米，实验过程如下：
（1）将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并调整三者的中心，使它们的中心在 　 　。
（2）然后，该同学共做六次实验，他将实验数据和观察到的结果记录在如表中：
（3）该同学分析如表，将物距和像距与凸透镜的一倍、两倍焦距比较，分析表中序号3和4得出：当物距 　 　，像距 　 　时，能在光屏上成一个倒立、放大的像。
（4）通过比较每次像和物的大小及虚实，他得出初步结论：①两倍焦距处是 　 　的分界点；②一倍焦距处是 　 　的分界点。
（5）通过比较1与2与3与4物距和像距的变化情况，他还得出初步结论：　 　。
【答案】（1）同一高度　（3）大于一倍焦距，小于两倍焦距　大于两倍焦距　（4）放大与缩小像　实像和虚像　（5）凸透镜成实像时，物近像远像变大
【解析】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；
（3）由表中序号3和4可知，当物距2f＞u＞f，像距v＞2f时，能在光屏上成一个倒立、放大的实像；
（4）凸透镜成像时，物距大于一倍焦距成实像，小于一倍焦距成虚像；物距大于二倍焦距成缩小的像，小于二倍焦距成放大的像；
（5）通过比较1与2与3与4物距和像距的变化情况可知，凸透镜成实像时，物近像远像变大。
【题型3】凸透镜成像实验操作注意事项
【典型例题】如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点，则照出的相片上（　　）
A.没有墨点的像
B.有一个缩小的墨点的像
C.有一个放大的墨点的像
D.一片漆黑
【答案】A
【解析】遮住凸透镜一部分，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
【举一反三1】在做凸透镜成像的实验时，若将凸透镜的一半用纸片遮住，则（　　）
A.光屏上没有像了
B.光屏上只剩下半部分像
C.光屏上出现纸片的像
D.光屏上可看到完整的像，但稍暗些
【答案】D
【解析】遮住凸透镜的一半，物体上任一点射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，也能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
【举一反三2】小雨同学通过实验探究知道，人能看清远近不同的物体，与晶状体的焦距有关。小雨还想知道使用变焦照相机拍照，如何得到清晰的像？于是他用图1所示装置进行探究。
（1）实验前，应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，目的是使像呈现在光屏的 ；若像成在光屏上方，“F”光源应该向 调节。
（2）小雨先用焦距为8cm的凸透镜做实验，当各器材位置如图1所示时光屏有了最清晰的像，该成像原理 （选填“能”或“不能”）模拟照相机的拍照原理。
（3）保持 到凸透镜的距离不变。换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成最清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度，部分实验数据如表所示。
（“F”光源的高度I＝5.0cm）
分析表中数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 ，像距越大，像也越大；
表中始终成倒立缩小的实像的原因是物距始终大于 倍焦距。
（4）在图1中，小雨借来物理老师的眼镜将其放在“F”光源和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
（5）如图2是小雨站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着大观楼景点先后拍摄了两张照片甲和乙，请你根据实验结果判断照片甲是用焦距 （选填“小一些”或“大一些”）的镜头拍摄的。
【答案】（1）中央；上；（2）能；（3）光源；大；二；（4）近视；（5）小一些
【解析】（1）为了使像成在光屏的中央，应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；
若像成在光屏上方，根据过光心的光线传播方向不变可知，“F”光源应该向上调节；
（2）由图可知，此时物距u＝50cm﹣20cm＝30cm＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
（3）实验中换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，因此应保持光源到凸透镜的距离不变；
由表中数据可知，物距一定，焦距变大，像距变大，三次实验中物距均大于二倍焦距，则成倒立、缩小的实像，且由数据可知，凸透镜焦距越大，像距越大，像也越大；
（4）在图1中，小雨借来物理老师的眼镜将其放在“F”光源和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明该眼镜对光线具有发散作用，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像；
（5）图2中甲照片上的物体小于乙照片上的，当物距一定时，焦距越大，像越大，则照片甲是用焦距小一些的镜头拍摄的。
【举一反三3】某同学做“研究凸透镜成像”的实验，在实验中固定了透镜，无论怎样移动蜡烛和光屏，在光屏上都找不到像，则原因是　 　中心、光屏中心、透镜中心不在同一高度。找到原因后在光屏上得到了像，如果蜡烛燃烧时间较长，蜡烛变短，则光屏上的像将向 　 　移动（选填“上”或“下”）。
【答案】蜡烛火焰；上。
【解析】蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；
找到原因后在光屏上得到了像，如果蜡烛燃烧时间较长，蜡烛变短，根据凸透镜成像原理可知光屏上的像将向上移动。
【举一反三4】小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到 。
（2）小华为了准确的测出凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是 cm。
（3）某次实验中，点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，光屏上恰好出现烛焰清晰的像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这一规律。
（4）小夏借用物理老师的眼镜继续探究。他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了；接下来，保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜一段距离后，又能在光屏上观察到清晰的像。则可判断物理老师的眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】（1）同一高度；（2）10.0；（3）投影仪；（4）近视。
【解析】（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、光屏三者的中心大致调整到同一高度处；
（2）由甲图可知，焦点到凸透镜光心的距离，即焦距为：f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm；
（3）由乙图可知，蜡烛移至35cm刻度线处，此时的物距为：u＝50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm，像距为：v＝80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm，
物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪；
（4）小夏将他的眼镜片放在放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜一段距离后，又能在光屏上观察到清晰的像，这说明该眼镜对光线具有发散作用，由此可判断小夏戴的是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼，所以该眼镜是近视眼镜。
【题型4】物距小于一倍焦距时的成像特点
【典型例题】一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前6cm处时，可观察到（　　）
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、缩小的虚像 D.正立、放大的虚像
【答案】D
【解析】由题意知，当平行光正对凸透镜照射时，此时在距离透镜10cm处光屏上得到一个亮点，说明该凸透镜的焦距为10cm，当物体位于透镜前6cm处时，此时物距小于一倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时成正立放大的虚像，故D符合题意，A、B、C不符合题意。
【举一反三1】图所示的是小东通过凸透镜看到的教科书上“八”字放大的像，已知该凸透镜的焦距是。下列说法正确的是（　　）
A.“八”字放大的像是实像
B.教科书上的“八”字在凸透镜的焦点上
C.教科书上的“八”字到凸透镜的距离小于
D.教科书上的“八”字到凸透镜的距离大于
【答案】C
【解析】此时经过凸透镜成正立放大的虚像，故A错误；
此时是放大镜的应用，物距应该在一倍焦距之内，所以“八”字到凸透镜的距离应该小于5cm，故B、D错误，C正确。
【举一反三2】在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜在蜡烛的同侧成正立的放大的虚像，且像距大于物距，只有选择项B中所示的情况符合这个规律。故选B。
【举一反三3】在探究凸透镜成像规律的实验中，当把物体置于凸透镜的一倍焦距以内，眼睛通过凸透镜观察到的图象是下图中的（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当物距小于一倍焦距时，物体在凸透镜成的是正立的放大的虚像，
AB都是倒立放大的虚像，D是正立缩小的像，只有C中所示的情况符合这个规律。
【举一反三4】如图所示，小李通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的_________（选填“实”或“虚”）像，如果想让看到的字再变大点，应让凸透镜_________（选填“靠近字”或“远离字”）。
【答案】虚 远离
【解析】由图可知，小李看到的是正立、放大的像。由凸透镜成像规律可知，当物体在凸透镜焦点以内时，成正立、放大的虚像，利用此原理制成了放大镜。
凸透镜成正立、放大的虚像时，物体越靠近焦点，所成的虚像越大，所以如果想让看到的字再变大点，应让凸透镜远离字。
【举一反三5】在“研究凸透镜成像规律”的实验中，要调整烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心大致在同一_________上。若凸透镜的焦距，物距，则光屏上_________（选填“能”或“不能”）接收到像。
【答案】高度 不能
【解析】烛焰，凸透镜，光屏，使它们的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心，便于测出物距和像距。
若凸透镜的焦距，物距时，物距小于1倍焦距，由凸透镜成像规律可知，当物距在1倍焦距之内时，成正立放大的虚像，虚像不能被光屏接收到。
【举一反三6】如图，小明用焦距为的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票_________（选填“大于”“小于”或“等于”）的位置，这时他通过凸透镜看到的是邮票正立、放大的 _________（选填“虚”或“实”）像。
【答案】小于 虚
【解析】凸透镜成像规律可知，当物距小于1倍焦距时，成正立放大的虚像，因此应该将凸透镜移动到距离邮票小于15cm的位置，此时通过凸透镜看到的是邮票正立、放大的虚像。
【题型5】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点
【典型例题】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到清晰的像。则（　　）
A.实验所用透镜的焦距可能是10cm
B.光屏上承接到的是倒立放大的虚像
C.仅将凸透镜向右移动，可能再次承接到清晰的像
D.仅将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不能承接到像
【答案】C
【解析】AB．由图可知，此时的物距为
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
像距为
v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
像距大于物距，成倒立、放大的实像，光屏上能承接到放大的实像；此时
f<20cm<2f
30cm>2f
解得
10cm故A、B错误；
仅将凸透镜向右移动，由光路的可逆性可知，当物距为30.0cm，像距为20.0cm时，光屏上成倒立缩小的实像，故C正确；
仅将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路可逆可知，光屏上能承接到像，故D错误。
【举一反三1】如图所示，a、b、c、d在凸透镜主光轴上，F为焦点。若保持凸透镜和光屏的位置不变，则物体放在哪个位置时，可能在光屏上观察到物体的像(　　)
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】B
【解析】由题图知，光屏在二倍焦距以外，若要在光屏上观察到物体的像，物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，即b点，故选B。
【举一反三2】用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙所示时，在光屏上可成清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　）
A.凸透镜的焦距是30.0cm
B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
D.将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，烛焰可在光屏上成清晰的像
【答案】B
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为30cm﹣20cm＝10cm，故A错误；
图乙中，物距u＝15cm，像距v＝30cm，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故B正确；
图乙中成倒立放大的实像，根据这个原理制成了幻灯机或投影仪，故C错误；
凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；将蜡烛远离凸透镜，若不向左移动光屏，则在光屏上不能成清晰的像，故D错误。
【举一反三3】如图甲所示，把凸透镜正对着太阳光，可在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若调节蜡烛、透镜、光屏的位置如图乙时，恰好在光屏上得到一个清晰的像，可得到一个（　　）
A.倒立缩小的实像
B.正立放大的实像
C.倒立放大的实像
D.正立放大的虚像
【答案】C
【解析】最小最亮的光斑处即凸透镜的焦点，则该凸透镜的焦距为10.0cm；
由图乙可知，此时物距为15.0cm，位于一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，故C正确，ABD错误。
【举一反三4】把凸透镜正对着太阳光，可在距凸透镜15cm处的纸上得到一个最小、最亮的光斑。若将物体放在透镜前17cm处，则在透镜另一侧的光屏上可得到一个（　　）
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.得不到像
【答案】A
【解析】把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以f＝15cm。
当u＝17cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
【举一反三5】如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，凸透镜的焦距为_________ cm；
（2）如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。人们利用这一成像特点，制成了_________（选填“照相机”或“投影仪）。
【答案】（1）10.0 （2）放大 投影仪
【解析】（1）凸透镜焦点到光心的距离叫焦距。如图甲所示，凸透镜的焦距为
（2）如图乙所示，物距
此时
根据凸透镜成像规律可知，蜡烛在光屏上成倒立、放大的实像，人们利用这一成像特点，制成了投影仪。
【举一反三6】小陈探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图乙所示，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
（1）如图甲，该透镜的焦距是 cm；
（2）如图乙，实验前，把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到 ；
（3）小陈把凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上20.0cm刻度线处，移动光屏到65.0cm处，此时烛焰刚好在光屏上成清晰的像，则该像是 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；此时成像的原理与 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同；
（4）若此时凸透镜上飞来一只小蜜蜂，则光屏上 （选填“有”或“没有”）小蜜蜂的像；
（5）小陈将蜡烛从20.0cm刻度线处移动到35.0cm刻度线处时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动；当光屏移动到光具座上 cm刻度线处时，烛焰在光屏上可成清晰、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像；此时小陈将他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，仅向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向即可再次呈现清晰的像。
【答案】（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）没有；（5）远离；80.0；放大；远离。
【解析】（1）由图甲，平行光线经凸透镜后会聚到一点，最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为f＝40.0cm 30.0cm＝10.0cm。
（2）把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度上，其目的是使像成在光屏中央。
（3）凸透镜的焦距是10cm，由图可知，物距u＝30.0cm＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像规律工作的。
（4）若有一只小蜜蜂落到凸透镜上，小蜜蜂到透镜光心的距离小于焦距，成的是虚像，虚像不能成在光屏上，故光屏上没有小蜜蜂的像。
（5）将蜡烛从20.0cm刻度线处移动到35.0cm刻度线处时，物距减小为15cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像和像距变大，应将光屏向右移动（即远离凸透镜），才能再次在光屏上成清晰的像；根据光路可逆可知，当光屏移动到80.0cm刻度线时，成倒立、放大的实像。近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，则成像远离透镜，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏远离透镜。
【举一反三7】如图所示，小超和小明同学在进行“探究凸透镜成像的特点”实验。
（1）一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，得到图甲所示的光路图，该凸透镜的焦距为 cm；
（2）利用这个凸透镜在图乙装置中进行以下操作：
①如果烛焰在光屏上的像偏高，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调节；
②当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从凸透镜的 （选填“左”或“右”）侧透过凸透镜直接观察到一个 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的虚像；
（3）小超同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像，爱动手实验的小明在光源和光屏之间放了一个 眼镜（选填“近视”或“远视”），需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像；
（4）小超同学继续利用这个凸透镜进行实验；把高2cm的发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，则测量出的像到凸透镜的距离可能是 。
A．8cm
B．12cm
C．25cm
D．32cm
【答案】（1）10.0；（2）①下；②缩小；照相机；③右；正立；放大；（3）近视；（4）CD。
【解析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，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：f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm；
（2）①如果烛焰在光屏上的像偏高，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将凸透镜向下调节；
②当烛焰距凸透镜30cm，此时物距u＝30cm＞2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，此时物距u＝5cm＜f，成正立、放大的虚像，像与物同侧，故这时应从凸透镜的右侧透过凸透镜直接观察到一个正立、放大的虚像；
（3）小超同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像，爱动手实验的小明在光源和光屏之间放了一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像；
（4）若把一只高2cm的发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，此时所成的像是倒立放大的实像，所以满足：f＜u＜2f，因此物体和凸透镜之间的距离大于10cm小于20cm，像距大于二倍焦距，即大于20cm，故选：CD。
【举一反三8】小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm，当蜡烛距离凸透镜20cm的时候，在光屏上能得到一个清晰倒立_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像。潜水员在水下看到岸上的树比实际要_________。（选填“高”或“矮”）
【答案】放大 高
【解析】凸透镜焦距为15cm，蜡烛距离凸透镜20cm，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像在二倍焦距以外，所以成倒立放大的实像。
岸上的树反射的光线从空气进入水中时发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，折射光线进入潜水员的眼中，潜水员在水下看到岸上的树比实际要高。
【题型6】物距大于等于二倍焦距时的成像特点
【典型例题】在探究凸透镜成像规律的实验中，如图所示，调整好蜡烛、凸透镜和光屏的位置后（　　）
A.因为是清晰的像，所以光在光屏上发生的是镜面反射
B.光屏上成的是烛焰倒立、缩小的像
C.若挡住凸透镜的下半边，光屏上烛焰的像变得不完整
D.保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换一个焦距更小的凸透镜，向右移动光屏，光屏上可再次成清晰的像
【答案】B
【解析】因为是清晰的像，从各个方向都能看到光屏上的像，光在光屏上发生的是漫反射，故A不符合题意；
从图中可以看到，物距为25.0cm，像距为23.0cm，物距大于像距，根据凸透镜的成像规律，所成清晰的像为倒立、缩小的实像，故B符合题意；
若挡住凸透镜的下半边，通过凸透镜会聚的光线数量减少，光屏上烛焰的像变暗，但不会不完整，故C不符合题意；
保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换一个焦距更小的凸透镜，会将光线提前会聚成像，清晰的像成在光屏的前方，应该向左移动光屏，可再次成清晰的像，故D不符合题意。
【举一反三1】喀什地区共享电单车已成为公共交通体系的重要组成部分，是实现城市碳中和的途径之一，如图所示，人们用手机扫描二维码开锁情景，下列说法错误的是（ ）
A.手机镜头相当于一个凸透镜
B.所扫描的二维码为光源
C.手机镜头成倒立缩小的实像
D.二维码应位于手机镜头二倍焦距以外
【答案】B
【解析】用手机扫描二维码时，二维码在手机中成倒立缩小的实像，物距应大于二倍焦距，即二维码与手机镜头的距离应大于二倍焦距，则手机镜头相当于一个凸透镜，故A、C、D正确，不符合题意；
二维码自身不能发光，不是光源，故B错误，符合题意。
【举一反三2】“刷脸支付”已成为人们购物付款的常用方式，顾客只需要面对付款设备，该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别，识别成功即付款完成，摄像头的光学核心元件是一个凸透镜。下列分析正确的是（　　）
A.摄像头对光有发散作用
B.人脸识别时，人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C.人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D.当人脸远离摄像头时，人脸经摄像头所成的像会变小
【答案】D
【解析】摄像头为凸透镜，对光线有会聚作用，故A错误；
由凸透镜成像规律可知，人脸识别时，人脸要成缩小的像，所以人脸要在两倍焦距以外，故B错误；
由于人脸在凸透镜的两倍焦距以外，由凸透镜成像规律可知，人脸通过摄像头成一个倒立、缩小的实像，故C错误；
人脸远离摄像头时，由凸透镜成实像时、物远像近像变小可知，人脸经摄像头所成的像会变小，故D正确。
【举一反三3】如图，商家推出扫码兑奖活动，手机扫描瓶盖二维码时，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.瓶盖上的二维码是光源
B.影像传感器上成的是正立缩小的实像
C.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
D.摄像头成像特点与投影仪相同
【答案】C
【解析】瓶盖上的二维码不能自主发光所以不是光源，只是反射了光源的光，故A错误；
手机摄像头成实像在影像传感器上，此时成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像原理可知，此时物距大于二倍焦距，即二维码要位于摄像头二倍焦距以外，故B错误，C正确；
摄像头成倒立、缩小的实像，成像原理与照相机相同，故D错误。
【举一反三4】二维码在现代生活中随处可见，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了_________（选填“反射”或“折射”）；如果手机镜头焦距为5cm，用手机扫描二维码，为保证成像清晰，手机到二维码的距离应大于_________cm，二维码经摄像头扫描成倒立、_________（选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。
【答案】反射 10 缩小
【解析】看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射，反射光线进入了人的眼睛。
手机扫描二维码，相当于给二维码照了一张照片，手机的镜头是凸透镜，此时二维码到镜头的距离应大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。手机镜头焦距为5cm，则手机到二维码的距离应大于10cm。
【举一反三5】学校为了同学们的生命财产安全，安装了监控摄像头。如图所示，拍照时，摄像头的镜头相当于凸透镜，所成的像是_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的_________（选填“实”或“虚”）像。
【答案】缩小 实
【解析】拍照时，摄像头的镜头相当于凸透镜，物体的位置位于镜头的二倍焦距之外，所成的像是倒立、缩小的实像。
【举一反三6】如图为中央电视台自主研发的一款特种摄像设备—“猎豹”，专门用于2022年北京冬奥会速度滑冰赛事的转播工作。“猎豹”跟踪拍摄运动员比赛，拍摄出的像成_________（选填“放大”或“缩小”）的实像。要想运动员的像更大一些，镜头应该_________（选填“远离”或“靠近”）运动员。
【答案】缩小 靠近
【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜，拍摄时物体在二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像。
要想使被拍摄运动员的像更大一些，由凸透镜成实像的规律可知，应减小物距，增大像距，所以镜头应该前伸一些，并靠近运动员。
【举一反三7】二维码在现代生活中随处可见，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了_________（选填“反射”或“折射”）；如果手机镜头焦距为5cm，用手机扫描二维码，为保证成像清晰，手机到二维码的距离应大于_________cm，二维码经摄像头扫描成倒立、_________（选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。
【答案】反射 10 缩小
【解析】看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射，反射光线进入了人的眼睛。
手机扫描二维码，相当于给二维码照了一张照片，手机的镜头是凸透镜，此时二维码到镜头的距离应大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。手机镜头焦距为5cm，则手机到二维码的距离应大于10cm。
【题型7】凸透镜焦距的判断
【典型例题】某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15 cm处时，在光屏上得到一个缩小的像。当蜡烛距透镜9 cm时，在光屏上得到一个放大的像。这个凸透镜的焦距可能是(　　)
A.10 cm
B.8 cm
C.6 cm
D.4 cm
【答案】C
【解析】因为物距u＝15 cm时，是缩小的实像，所以u＞2f，
即15 cm＞2f，f＜7.5 cm
又知物距u＝9 cm时，是放大的实像，
所以f＜9 cm＜2f,4.5 cm联立可得4.5 cm＜f＜7.5 cm。故选C。
【举一反三1】在探究“凸透镜成像的规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。则该凸透镜的焦距可能为（　　）
A.10 cm B.15 cm C.20 cm D.30 cm
【答案】A
【解析】把蜡烛放在凸透镜前在光屏上可接收到倒立、缩小清晰的像，根据凸透镜成像的规律，可以断定物体是在二倍焦距以外，成像成在一倍焦距和二倍焦距之间，因为蜡烛到凸透镜的距离是30cm，即可得到不等式30cm＞2f，解得f＜15cm，在ABCD四个选项中，只有A在这个范围内。
【举一反三2】在“研究凸透镜成像规律”的实验中，测得透镜与蜡烛及光屏之间的相对位置如图所示，光屏上恰好得到清晰的像，由此可知这个凸透镜的焦距应该（　　）
A.大于10cm小于15cm
B.等于15cm
C.大于15cm小于20cm
D.大于20cm
【答案】A
【解析】由图可知，物距u=30.0cm，像距v=20.0cm，且u＞v；由凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成倒立、缩小的实像；则应满足
u＞2f，f代入数据得
30.0cm>2f，f<20.0cm<2f
解得10cm＜f＜15cm，故A符合题意，B、C、D不符合题意。
【举一反三3】如图所示，是航天员王亚平在太空讲授水透镜的画面，若此时她的脸离水透镜光心的距离是40cm，在水透镜另一侧距离光心20cm的地方用光屏承接到清晰的像，则可推算该水透镜的焦距可能是（　　）
A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm
【答案】B
【解析】由图可知此时成倒立、缩小的实像，说明像距在一倍焦距和二倍焦距之间。在水透镜另一侧距离光心20cm的地方用光屏承接到清晰的像，则
2f＞20cm＞f，2f＜40cm，
解得
10cm故A、C、D不符合题意，B符合题意。
【举一反三4】较暗的室内用手持一个凸透镜在白墙和点燃的蜡烛间移动，在白墙上能看到烛焰倒立、缩小的清晰像，且测出凸透镜到墙面的距离是10cm，则凸透镜的焦距可能是 　 　（选填“10”“8”或“5”）cm。
【答案】8
【解析】根据题意可知，在白墙上能看到烛焰倒立、缩小的清晰像，测出凸透镜到墙面的距离是10cm，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，则：f＜10cm＜2f，凸透镜的焦距为：5cm＜f＜10cm，所以凸透镜的焦距可能是8cm。
【举一反三5】较暗的室内用手持一个凸透镜在白墙和点燃的蜡烛间移动，在白墙上能看到烛焰倒立、缩小的清晰像，且测出凸透镜到墙面的距离是10cm，则凸透镜的焦距可能是 　 　（选填“10”“8”或“5”）cm。
【答案】8
【解析】根据题意可知，在白墙上能看到烛焰倒立、缩小的清晰像，测出凸透镜到墙面的距离是10cm，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，则：f＜10cm＜2f，凸透镜的焦距为：5cm＜f＜10cm，所以凸透镜的焦距可能是8cm。
【举一反三6】小丽同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律：
（1）调整好实验器材后，小丽将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图甲所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；
（2）若保持凸透镜的位置不动，调换蜡烛和光屏的位置，________（选填“仍能”或“不能”）在光屏上看到蜡烛清晰的像；
（3）图乙是小丽通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像，由图像可知凸透镜的焦距是________ cm。
【答案】（1）缩小 （2）仍能 （3）10
【解析】（1）由图甲可知，物距大于像距，则u>2f，f（2）根据光的可逆性，保持凸透镜的位置不动，调换蜡烛和光屏的位置，仍能在光屏上看到蜡烛清晰的像。
（3）由图乙可知，当物距u=20cm时，像距v=20cm，由凸透镜成像规律可知，此时
u=v=2f=20cm
解得凸透镜的焦距f=10cm。
【题型8】比较物距与像距判断成像特点
【典型例题】一束平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚于凸透镜另一侧距凸透镜中心10cm的地方。若把点燃的蜡烛分别置于主光轴上距透镜15cm和6cm处，两次成的像（　　）
A.都是放大的像
B.都是正立的像
C.都是实像
D.都是虚像
【答案】A
【解析】一束平行光正对凸透镜照射，经凸透镜折射后会聚于透镜另一侧主光轴上距透镜中心10m的地方，由此可以确定该凸透镜的焦距为10厘米。
把点燃的蜡烛放在光具座上距凸透镜15cm的地方时，此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成的像是倒立的放大的实像。
把点燃的蜡烛放在光具座上距凸透镜6cm的地方时，此时的物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成的像是正立的放大的虚像。
综上分析，都是放大的像。
【举一反三1】某物体距离凸透镜25厘米，透过透镜在光屏上成放大的像，若将物体移动到距离透镜50厘米处，则此时成（　　）
A.放大的虚像 B.缩小的实像 C.放大的实像 D.正立的虚像
【答案】B
【解析】某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，此时的像是倒立、放大的实像，此时f＜25cm＜2f，则12.5cm＜f＜25cm；
若将物体移动到距离凸透镜50厘米处，50cm＞2f，成倒立、缩小的实像。
【举一反三2】如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A.这个像是缩小的实像
B.此时的物距为50.0cm
C.此成像原理可应用于照相机
D.凸透镜成像是光的折射现象
【答案】D
【解析】根据图示可知，物距为50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm，像距为100.cm﹣50.0cm＝50.0cm，物距小于像距，凸透镜成的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪，而照相机成的是倒立、缩小的实像，故ABC错误；
凸透镜成像的原理是光的折射现象，故D正确。
【举一反三3】一束平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚于凸透镜另一侧距凸透镜中心10cm的地方。若把点燃的蜡烛分别置于主光轴上距透镜15cm和6cm处，两次成的像（　　）
A.都是放大的像
B.都是正立的像
C.都是实像
D.都是虚像
【答案】A
【解析】一束平行光正对凸透镜照射，经凸透镜折射后会聚于透镜另一侧主光轴上距透镜中心10m的地方，由此可以确定该凸透镜的焦距为10厘米。
把点燃的蜡烛放在光具座上距凸透镜15cm的地方时，此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成的像是倒立的放大的实像。
把点燃的蜡烛放在光具座上距凸透镜6cm的地方时，此时的物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成的像是正立的放大的虚像。
综上分析，都是放大的像。
【举一反三4】如图甲所示，小明将凸透镜先靠近物理课本上的“物理”二字，然后再将凸透镜逐渐远离的过程中，通过凸透镜观察到的像，你认为如图乙所示5个不同的像，依次成像正确的是（　　）
A.①②③ B.①⑤④ C.①③⑤ D.⑤③②
【答案】B
【解析】小明将凸透镜先靠近物理课本上的“物理”二字，说明物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虚像，如图①；
将凸透镜逐渐远离的过程中，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，如图⑤；
当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，如图④。
【举一反三5】某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时正好能成一清晰的像（像未画出），则该像一定是倒立 　 　（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
【答案】等大
【解析】根据图像可知，此时的u＝v＝30.0cm，此时u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像。
【举一反三6】物理课上，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，如图所示，此时的矿泉水瓶相当于一个 透镜（填“凸”或“凹”），小花看到的“眼睛”是 （填“实”或“虚”）像。
【答案】凸；虚
【解析】因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，此时眼睛到透镜的距离小于焦距，则小花看到的“眼睛”是正立、放大的虚像。
【举一反三7】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时，光屏上呈现烛焰倒立、 的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜 （选填“能”或“不能”）成实像。
【答案】放大；能
【解析】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时，物距小于像距，光屏上呈现烛焰倒立、放大的实像。若此时将光屏移走，凸透镜成像条件不变，烛焰通过凸透镜能成实像。
【举一反三8】物理课上，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，如图所示，此时的矿泉水瓶相当于一个 透镜（填“凸”或“凹”），小花看到的“眼睛”是 （填“实”或“虚”）像。
【答案】凸；虚
【解析】因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，此时眼睛到透镜的距离小于焦距，则小花看到的“眼睛”是正立、放大的虚像。
【题型9】凸透镜成像性质随物距变化判断
【典型例题】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏固定位置如图，此时在光屏上得到一个清晰像。下列说法正确的是（　　）
A.保持蜡烛位置不变，将透镜向右移动适当距离，可在光屏上得到缩小的像
B.如果将蜡烛移到20cm刻线位置，可在光屏上得到倒立、等大的实像
C.如果此时撤掉光屏，就没有像了
D.将凸透镜向右适当移动一段距离，光屏上得不到一个清晰的像
【答案】A
【解析】由图示可知，此时物距为15cm，像距为30cm，则物距小于像距，所以在光屏上成的是倒立、放大的实像；保持蜡烛位置不变，将透镜向右移动适当距离，根据光路的可逆性可知，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，可在光屏上得到缩小的像，故A正确，D错误；
如果将蜡烛移到20cm刻度位置，此时物距为30cm，根据光路的可逆性，当光屏位于65cm刻线处，在光屏上可得到倒立、缩小的实像，故B错误；
光屏是用来接收像的，存在与否，不影响成像，故C错误。
【举一反三1】小明用图所示的凸透镜探究凸透镜的成像规律。凸透镜的焦点为F，要想在光屏上得到的像最大，蜡烛应放在透镜左边的（　　）
A.a处
B.b处
C.c处
D.F处
【答案】C
【解析】要想在光屏上得到的像最大，则物距应该大于焦距，且物距越小，像距越大，像越大，根据图示可知，蜡烛放在c点时，光屏上的像是最大的。
【举一反三2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是(　　)
A.将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像
B.将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
C.将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像
D.将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像
【答案】C
【解析】由题图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误；将蜡烛移至b处时，物距等于焦距，此时不成像，故B错误；将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C正确；将蜡烛移至d处时，物距大于二倍焦距，移动光屏，可看见倒立、缩小的实像，故D错误。
【举一反三3】图中烛焰在光屏上成清晰放大的像，下列哪一操作可能使烛焰在光屏上成清晰缩小的像（　　）
A.蜡烛、光屏都不动，透镜靠近光屏
B.透镜不动，蜡烛、光屏向右移动
C.透镜、光屏都不动，蜡烛向右移动
D.透镜不动，蜡烛、光屏靠近透镜
【答案】A
【解析】光屏上出现清晰放大的像，此时，像是实像，要使像成清晰缩小的像，要增大物距，减小像距，所以，凸透镜位置不动，向左移动蜡烛，同时，向左移动光屏；因为光路是可逆的，如图所示位置，凸透镜成倒立、放大的实像，当蜡烛和光屏位置不变时，凸透镜向右靠近光屏时，使现在的物距等于原来的像距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，故B、C、D不符合题意，A符合题意。
【举一反三4】在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A.凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，该成像规律应用在照相机上
C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像，该镜片对光起发散作用
D.用f＝15cm的凸透镜替换图中透镜，只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像
【答案】D
【解析】由图可知u＝40cm﹣20cm＝20cm，光屏上得到一个清晰等大的实像，则u＝2f＝20cm，解得f＝10cm，故A错误；
将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，物体处于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用该原理制成的，故B错误；
贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，说明透镜对光线有会聚作用，在光屏上成清晰缩小的像，故C错误；
用f＝15cm的凸透镜替换图中透镜，物距＝20cm，f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距，向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像，故D正确。
【举一反三5】若将一个物体放在凸透镜前30cm处，可在凸透镜的另一侧距透镜15cm的光屏上得到这个物体清晰的像，若把物体放置在距凸透镜15cm处，则成（　　）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的实像
【答案】B
【解析】将一个物体放在凸透镜前30cm处，可在凸透镜的另一侧距透镜15cm的光屏上得到这个物体清晰的像，此时物距为30cm，像距为15cm；物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像；
把物体放置在距凸透镜15cm处，物距为15cm，根据光路可逆可知，此时的像距应为30cm；像距大于物距，成倒立、放大的实像。
【举一反三6】小明在光现象的学习中发现成像多种多样，应用变化多端。于是，他回顾并归纳了光学实验中探究成像特点的实验探究过程：
（1）图甲是研究小孔成像的示意图，实验中只将蜡烛靠近小孔，光屏上像的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”），要想像是清晰的，光屏 （选填“需要”或“不需要”）同时远离小孔；
（2）图乙是探究平面镜成像的情景，将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从点燃蜡烛A一侧观察玻璃板， （选填“能”或“不能”）看到蜡烛A所成的像；
（3）图丙是用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，当蜡烛在图中位置时，保持蜡烛和凸透镜位置不变，此时可将光屏向 移动适当距离，就能在光屏上得到清晰的倒立、 的实像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放一副度数适当的 眼镜也能在光屏上得到一个清晰的像。
【答案】（1）变大；不需要；（2）不变；能；（3）左；缩小；近视。
【解析】（1）将蜡烛靠近小孔，此时物距减小，光屏上的像会变得大一点；小孔成像时物距和像距可以是任意值，光屏上都会呈现清晰的像，所以当将蜡烛靠近小孔，光屏的位置不变也可得到清晰的像，所以不需要移动光屏的位置；
（2）平面镜所成的像是虚像，像与物大小相等，因此将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将不变；若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从蜡烛A一侧观察玻璃板，能看到蜡烛所成的像，因为平面镜所成的像是虚像，不是实际光线会聚而成；
（3）当蜡烛在图中位置，此时物距u＝50cm﹣20cm＝30cm＞2f，根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，故此时可将光屏向左移动适当距离，就能在光屏上得到清晰的倒立、缩小的实像；
若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放一副度数适当的近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。
【举一反三7】如图所示，手表的表壳上靠近旋钮处有一个透明的玻璃“凸起”，透过它可以看到一个较大的日历数字，这个玻璃“凸起”相当于一块凸透镜，观看到的是日历数字的 （选填“实”或“虚”）像。手表的后盖打磨得又平又光滑，能清晰地照出人像，把手表远离人时，此像的大小 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【答案】虚；不变
【解析】透明凸起的部分中间比边缘厚，相当于凸透镜，起到了放大镜的作用，日期数字在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，相当于平面镜成像，所成的像与小明本人相比大小不变。
【题型10】放大镜
【典型例题】光学仪器与我们的生活息息相关，下列说法中符合实际的是（　　）
A.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸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，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D.使用幻灯机时，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应正立放置
【答案】B
【解析】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，故A错误；
照相时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故B正确；
借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，故C错误；
使用幻灯机时，幻灯机成的是倒立的像，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应倒立放置，故D错误。
【举一反三1】如图所示，是王爷爷小孙女的照片，王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】放大镜是利用物体在凸透镜的焦距以内时，成正立放大虚像的原理制成的，四个选项中，只有B是正立、放大的，所以B符合题意。
【举一反三2】如图所示是用放大镜在近处观察一只蚂蚁的情形，下列说法正确的是（　　）
A.可以用光屏承接蚂蚁的像
B.蚂蚁的像是虚像
C.物距大于一倍焦距
D.放大镜进一步靠近蚂蚁时，所成的像变大
【答案】B
【解析】用放大镜观察蚂蚁时，观察到蚂蚁的像是正立、放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，蚂蚁到放大镜的距离（物距）要小于一倍焦距，虚像不能用光屏承接，故AC错误，B正确；凸透镜成虚像时，物近像近像变小，所以放大镜进一步靠近蚂蚁时，物距变小，像距变小，所成的像变小，故D错误。
【举一反三3】如图所示，沙画是一种新兴的艺术表现形式。在玻璃板的下方固定一光源，作画者的巧手在玻璃板上不断布撒和抹除细沙，随着细沙的堆积，阻挡了来自玻璃板的光，形成了千变万化的动态艺术效果。下列光现象中与形成沙画的光影效果原理相同的是（　　）
A.树荫下的光斑
B.水中的倒影
C.海市蜃楼
D.用放大镜看书
【答案】A
【举一反三4】照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用，成像原理对应如图所示，下列说法正确的是（　　）
A.照相机：被拍物体应在甲区域内，成正立、缩小的实像
B.投影仪：被投影的物体应在乙区域内，成倒立、放大的实像
C.门上猫眼：被观察物体应在乙区域内，成正立、缩小的实像
D.放大镜：被观察物体应在丙区域内，成倒立、放大的虚像
【答案】B
【举一反三5】夏季周末，小明到翠湖观赏荷花时发现荷叶上面有一滴水，透过水滴看过去，他发现荷叶的纹路更清晰了（如图所示）。这是由于此时的水滴相当于一个 　　，荷叶上的纹路经过水滴折射后形成一个放大的 　　（选填“实”或“虚”）像。
【答案】凸透镜；虚。
【解析】水滴相当于凸透镜，报纸与水滴间的距离小于水滴的焦距，成文字正立、放大的虚像。
【举一反三6】监测呼吸系统疾病时都要测量体温，某同学在测量自己的体温时（如图甲），分别沿A、B、C、D方向观察读数，其中沿　 　方向观察易于读数，这是因为体温计在设计时应用了 　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的原理；测出的体温（如图乙）是 　 　℃。
【答案】B　放大镜　36.8
【解析】常用体温计的刻度部分为三棱镜，横截面如图甲所示，其正面B处成圆弧状，这时圆弧形玻璃的作用相当于凸透镜，利用了放大镜的原理，物体放在小于焦距处，它能够成一个正立、放大的虚像，这样就可以看清体温计内极细的水银柱，以便于读数；
体温计的每一个大格代表1℃，每一个小格代表0.1℃，示数是37.8℃。
【举一反三7】有一种药瓶的瓶盖为凸透镜，可以用来观察说明书，如图所示。调整瓶盖与说明书的距离，看到的情形如图甲、乙、丙所示，则图丙中的瓶盖相当于_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的镜头，瓶盖与说明书之间距离最近的是图 _________（选填“甲”“乙”或“丙”）。
【答案】照相机 甲
【解析】由凸透镜成像规律可知：图甲是正立放大的虚像，此时u＜f，应用是放大镜，图乙是倒立放大的实像，此时
，
其应用是投影仪；图丙是倒立缩小的实像，此时u＞2f，应用是照相机；因此关于瓶盖与说明书之间的距离，图甲最近，图丙最远。
【题型11】照相机
【典型例题】如图所示，这是一款5G警用巡逻机器人，它装有5个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻，它能拍摄出周围0.5m～50m内的景物，下列说法正确的是（　　）
A.摄像头拍摄到的像是正立、缩小的实像
B.拍摄时，摄像头相当于一个凹透镜
C.镜头相当于一个焦距小于0.25m的凸透镜
D.当被拍摄的人远离摄像头时，所成的像会变大
【答案】C
【解析】摄像头相当于一个凸透镜，其成像原理与照相机相同，人到摄像头的距离在二倍焦距以外时，摄像头拍摄到的是倒立、缩小的实像，故AB错误；
已知它能拍摄出周围0.5m﹣50m内的景物，由u＞2f可知，最近的物体也必须大于2倍焦距，0.5m＞2f，解得f＜0.25m，故C正确。
根据“凸透镜成实像时物远像近像变小”的规律，当被拍摄的人远离摄像头时，物距变大，像距变小，人经摄像头成的像会变小，故D 错误。
【举一反三1】如图是探究凸透镜成像规律时观察到的现象，下列光学仪器中成像原理与其相同的是(　　)
A.放大镜
B.幻灯机
C.照相机
D.投影仪
【答案】C
【解析】题图中是倒立、缩小的实像，放大镜所成的像是正立、放大的虚像，幻灯机、投影仪所成的像是倒立、放大的实像，照相机所成的像是倒立、缩小的实像。故选C。
【举一反三2】如图所示是小月拍摄“库车东湖”时的情景。下列分析正确的是（　　）
A.人们看到水中“罗什塔”是由于光的折射
B.用照相机拍照时，镜头成的是正立、缩小的实像
C.数码相机屏幕的彩色画面，由红、黄、蓝三种色光组成
D.水中建筑物的倒影是光的反射所成的虚像
【答案】D
【解析】水中“罗什塔”属于平面镜成像，成因是光的反射，故A错误；
用照相机拍照时，镜头成的是倒立、缩小的实像，故B错误；
数码相机屏幕的彩色画面，由红、蓝、绿三种色光组成，故C错误；
水中建筑物的倒影属于平面镜成像，是光的反射所成的虚像，故D正确。
【举一反三3】如图用手机摄像头扫二维码可快速登录网页，当手机扫二维码时，下列有关说法正确的是（　　）
A.摄像头相当于凸透镜
B.摄像头成倒立放大的实像
C.二维码是光源
D.二维码位于摄像头的一倍焦距以内
【答案】A
【解析】摄像头相当于凸透镜，成倒立、缩小实像，故A正确，B错误；
二维码本身不发光，不是光源，故C错误；
摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此，手机扫二维码时，镜头和二维码的距离大于二倍焦距，故D错误。
【举一反三4】探究凸透镜成像规律时，小明在凸透镜前放一燃着的蜡烛，移动光屏并在光屏上找到清晰的像。然后将蜡烛远离透镜，调节光屏再次找到一个清晰的像，比较两像。以下说法正确的是（　　）
A.像距增大，像增大
B.像距减小，像增大
C.像距减小，像减小
D.像距增大，像减小
【答案】C
【解析】凸透镜成实像时，物距越大所成的像就越小，像距也就越小，根据题意可知两次凸透镜都成实像，当蜡烛远离凸透镜时，物距增大，所以像距就会变小，像也减小。故C正确。
【举一反三5】春节期间，“中华彩灯大世界”游人如织，小张拿出手机留影纪念。在黑屏状态下通过屏幕看到身后游人成_________的像；拍照时通过屏幕看到了“兔子灯”成_________的像。（均选填“放大”“缩小”或“等大”）
【答案】等大 缩小
【解析】在黑屏状态下通过屏幕看到身后游人的像属于平面镜成像，成的是正立等大的虚像。
在拍照时通过屏幕看到了“兔子灯”的像，“兔子灯”通过照相机成倒立、缩小的实像。
【举一反三6】把带双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适量的水，看到的情景如图所示，图甲与 ，图乙与 光学仪器成像的原理相同（两空均选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”或“近视眼镜”）。
【答案】放大镜；照相机
【举一反三7】无人机利用携带的微型摄像机（镜头焦距一定）进行航拍，地面的景物通过摄像机镜头形成倒立、 的实像；教室中都安装了电子白板，老师精心准备的各种素材投影在白板上，为同学们获取知识服务。投影仪成像时，像距 物距（选填“小于”“大于”或“等于”）。
【答案】缩小；大于
【解析】微型摄像机成像原理与照相机成像原理相同，地面的景物通过摄像机镜头形成倒立、缩小的实像；投影仪的镜头是凸透镜，成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像的规律可知，f＜u＜2f，v＞2f，因此像距大于物距。
【举一反三8】手机的镜头相当于一个凸透镜，若小华的手机镜头焦距为5cm，如图所示是他用手机扫描二维码的情形。为保证扫描清晰，手机到二维码的距离应 （填“大于”“小于”或“等于”）10cm；若手机远离二维码，则二维码经摄像头所成的像将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】大于；变小
【解析】手机的镜头相当于一个凸透镜，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理工作的，已知f＝5cm，为保证扫描清晰，手机到二维码的距离应大于2f＝10cm；
若手机远离二维码，凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【题型12】投影仪
【典型例题】把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放到载物台上。调整镜头，在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像。关于投影仪，下列说法不正确的是（　　）
A.投影仪的镜头相当于一个凸透镜
B.投影仪上的平面镜可以改变光路
C.载物台上的投影片必须正着放置
D.天花板上的像是放大、倒立的
【答案】C
【解析】投影仪的镜头是一个凸透镜，利用的是凸透镜成像的原理，故A正确；
投影仪上的平面镜可以反射光线，能改变光路，故B正确；
由于投影仪成的是倒立的像，所以载物台上的投影片应该倒着放置，故C错误；
投影仪是利用2f＞u＞f，成倒立、放大的实像的原理工作的，故D正确。
【举一反三1】光学仪器与我们的生活息息相关，下列说法中符合实际的是（　　）
A.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸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，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D.使用幻灯机时，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应正立放置
【答案】B
【解析】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，故A错误；
照相时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故B正确；
借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，故C错误；
使用幻灯机时，幻灯机成的是倒立的像，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应倒立放置，故D错误。
【举一反三2】如图所示是教室用的旧式投影仪，下面关于投影仪的叙述中不正确的是（　　）
A.屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射
B.物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像
C.若使屏幕上清晰的像变大，只需使镜头靠近投影片
D.平面镜在这个投影仪中的作用是改变光的传播方向
【答案】C
【解析】屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射，使得各个方向都能看清像，故A正确；
物体在屏幕上所成的像是一个倒立放大的实像，故B正确；
若使屏幕上清晰的像变大，要把镜头远离屏幕，同时胶片靠近镜头，才能成清晰的像，故C错误；
平面镜在这个投影仪中的作用是改变光的传播方向，故D正确。
【举一反三3】小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的两种情景，以下说法中正确的是(　　)
A.图甲中成的是实像；图乙中成的是虚像
B.图甲中书本在凸透镜二倍焦距以外；图乙中书本在凸透镜一倍焦距以内
C.图甲中凸透镜靠近书本，所成的像变小；图乙中凸透镜远离书本，所成的像也变小
D.图甲中成像规律可应用于投影仪；图乙中成像规律可应用于照相机
【答案】C
【解析】题图甲中凸透镜相当于放大镜，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，凸透镜靠近物体，所成的像变小；
题图乙中凸透镜相当于投影仪，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，凸透镜靠近物体，所成的像变小。故选C。
【举一反三4】如果要自制一个简易的投影仪，除了暗箱、平行光源、距离调节螺杆等器件外，下列器材中必须要的组件是（　　）
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.三棱镜
【答案】A
【解析】投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的；所以，必须要的组件是凸透镜。
【举一反三5】如图所示为投影仪投影光路。如果用投影仪投影胶片时，想使屏幕上的字大一点，应使投影仪远离屏幕，同时将镜头 （选填“靠近”或“远离”）胶片一些。图中的平面镜此时起到 的作用（选填“成像”或“改变光路”）。
【答案】靠近；改变光路
【举一反三6】图甲是小林同学设计制作的手机投影仪示意图，它可将手机画面放大投影到墙面上。
(1)投影仪镜头应选择图乙中的________光学元件(填字母)。
(2)若所选镜头的焦距为10 cm，则手机到镜头的距离合理的是________(填选项前字母)。
A．5 cm B．10 cm
C．15 cm D．25 cm
(3)为了在墙面上看到正立的画面，手机上的画面应该是________(选填“正立”或“倒立”)的。为了让投在墙面上的画面更大一些，小林将投影仪远离墙面，要获得清晰的像，此时应将手机________(选填“靠近”或“远离”)镜头一些。
【答案】(1)A　(2)C　(3)倒立　靠近
【解析】(1)投影仪的镜头是一个凸透镜，故选A；
(2)若所选镜头的焦距为10 cm，则手机到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，故选C；
(3)投影仪成倒立、放大的实像，所以手机上的画面应该是倒立的；为了让投在墙面上的画面更大一些，应增大像距，减小物距，应将手机靠近镜头一些。
【举一反三7】如图所示，在商场的地面上经常能看到广告投影灯投射的图案。被投射的图案在地面上成一个放大、_________（选填“正”或“倒”）立的_________（选填“虚”或“实”）像。
【答案】倒 实
【解析】投影灯与投影仪的成像原理相同，则投影灯工作时，物体位于一倍焦距和二倍焦距之间，则广告片位于镜头一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像。
【举一反三8】在探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛，凸透镜、光屏移动到如图所示的位置时，在光屏上得到一个清晰的实像（图中未画出）。下列说法中正确的是（　　）
①投影仪是利用这一成像原理工作的
②若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当靠近凸透镜
③若保持蜡烛和光屏位置不动，只移动凸透镜，光屏上能得到放大清晰的烛焰像
④若保持蜡烛和透镜位置不动，在透镜左侧靠近透镜放置一副远视眼镜，则应将光屏适当远离凸透镜，光屏上能再次得到清晰的烛焰像
A．只有①④ B．只有②③ C．只有②④ D．只有③④
【答案】B
【解析】①由题知，在光屏上得到一个清晰的实像，图中物距大于像距，根据凸透镜成实像的规律可知，此时光屏上成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一成像原理工作的，故①错误；
②若将蜡烛远离凸透镜，物距变大，根据“凸透镜成实像时物远像近像变小”可知，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当靠近凸透镜，故②正确；
③若保持蜡烛和光屏位置不动，只移动凸透镜，当物距等于原来的像距时，根据折射现象中光路是可逆的可知，光屏上能再次得到清晰的烛焰像，且此时物距小于像距，则烛焰像是放大的，故③正确；
④远视眼镜是由凸透镜制成的，对光有会聚作用；若保持蜡烛和透镜位置不动，在透镜左侧靠近透镜放置一副远视眼镜，则像距会变小，所以应将光屏适当靠近凸透镜，光屏上才能再次得到清晰的烛焰像，故④错误。故选B。5.3 凸透镜成像的规律
【题型1】探究凸透镜成像的规律 1
【题型2】凸透镜成像实验数据处理 4
【题型3】凸透镜成像实验操作注意事项 6
【题型4】物距小于一倍焦距时的成像特点 8
【题型5】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点 10
【题型6】物距大于等于二倍焦距时的成像特点 14
【题型7】凸透镜焦距的判断 16
【题型8】比较物距与像距判断成像特点 17
【题型9】凸透镜成像性质随物距变化判断 19
【题型10】放大镜 22
【题型11】照相机 25
【题型12】投影仪 28
【题型1】探究凸透镜成像的规律
【典型例题】探究凸透镜成像规律时，调整蜡烛、透镜和光屏的位置，在光屏上呈现一清晰倒立的像。现用黑纸把该凸透镜的左半部挡住，则光屏上的像（　　）
A.亮度不变，仍然完整
B.亮度不变，像的右半部消失
C.亮度变暗，像的左半部消失
D.亮度变暗，仍然完整
【举一反三1】凸透镜置于光具座上P点不动（图中未画出），移动光具座上的蜡烛（图中未画出）和光屏，先后在P点同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，如图所示。下列分析正确的是（　　）
A.甲、乙两像都是虚像
B.甲处像可能是放大的
C.P点位置在甲的右侧
D.蜡烛的移动方向向左
【举一反三2】小明用如图甲所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图乙①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为（　　）
A.③②①⑤⑥④
B.⑤③①②④⑥
C.②①③⑤⑥④
D.②①③⑤④⑥
【举一反三3】洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为____________cm；
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在____________上，为实验探究做好准备；
（3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺10.0cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止。生活中 ____________就是利用这一成像原理来工作的；
（4）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35.0cm处，会在光屏上得到一个倒立______的实像；
（5）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果____________。
A．没有影响 B．不能成像
C．成一半的像 D．仍能成完整的像，但亮度变暗
【举一反三4】小马在探究“凸透镜成像规律”的实验中，
（1）将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的光具座上，调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 ；
（2）如图所示，实验中所用凸透镜的焦距为 cm。
（3）小马把蜡烛移到光具座上25.0cm刻度线处，需要把光屏适当 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能在光屏上得到一个清晰的像。生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这次成像规律制成的。
【举一反三5】如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。
（1）实验前，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 　 　；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上刚好看到烛焰清晰的像，则凸透镜的焦距范围是 　（用不等式表示），生活中的 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用了这个成像规律；
（3）保持凸透镜的位置不变，把蜡烛移到45cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终承接不到像。保持物距不变，小明观察到像的方法是 　 　；
（4）实验中，观察光屏上像的特点时，小明不小心用手指遮挡住了凸透镜的上半部分，此时光屏上烛焰的像是 　 　（选填“完整”或“不完整”）的。
【题型2】凸透镜成像实验数据处理
【典型例题】同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验时，测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（　　）
A.该凸透镜的焦距f＝10cm
B.当物距u＝10cm时，成倒立、等大的实像，照相机利用了这条规律
C.当物距u＝4cm时，成倒立、放大的实像，投影仪利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜10cm处向距凸透镜20cm处移动过程中，所成的像逐渐变小
【举一反三1】小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表。下列说法正确的是（　　）
A.该凸透镜的焦距为30cm
B.从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像都是倒立的像
C.第5次实验时的成像原理与照相机的成像原理相同
D.第1次实验基础上，在蜡烛和凸透镜之间紧贴透镜的位置处放一个近视镜片，向左适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
【举一反三2】小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验.
（1）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_________；
（2）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位置处不变，把蜡烛放在刻度处，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”）；
（3）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距和物距关系的图像，由图像可知，成实像时，物距逐渐减小，像距逐渐_________。当时，物体移动速度_________（选填“大于”“小于”或“等于”）像移动的速度；
（4）随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像不在光屏中央，为了使像成在光屏中央，此时应将透镜向_________（选填“上”或“下”）移动。
【举一反三3】某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10厘米，实验过程如下：
（1）将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并调整三者的中心，使它们的中心在 　 　。
（2）然后，该同学共做六次实验，他将实验数据和观察到的结果记录在如表中：
（3）该同学分析如表，将物距和像距与凸透镜的一倍、两倍焦距比较，分析表中序号3和4得出：当物距 　 　，像距 　 　时，能在光屏上成一个倒立、放大的像。
（4）通过比较每次像和物的大小及虚实，他得出初步结论：①两倍焦距处是 　 　的分界点；②一倍焦距处是 　 　的分界点。
（5）通过比较1与2与3与4物距和像距的变化情况，他还得出初步结论：　 　。
【题型3】凸透镜成像实验操作注意事项
【典型例题】如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点，则照出的相片上（　　）
A.没有墨点的像
B.有一个缩小的墨点的像
C.有一个放大的墨点的像
D.一片漆黑
【举一反三1】在做凸透镜成像的实验时，若将凸透镜的一半用纸片遮住，则（　　）
A.光屏上没有像了
B.光屏上只剩下半部分像
C.光屏上出现纸片的像
D.光屏上可看到完整的像，但稍暗些
【举一反三2】小雨同学通过实验探究知道，人能看清远近不同的物体，与晶状体的焦距有关。小雨还想知道使用变焦照相机拍照，如何得到清晰的像？于是他用图1所示装置进行探究。
（1）实验前，应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，目的是使像呈现在光屏的 ；若像成在光屏上方，“F”光源应该向 调节。
（2）小雨先用焦距为8cm的凸透镜做实验，当各器材位置如图1所示时光屏有了最清晰的像，该成像原理 （选填“能”或“不能”）模拟照相机的拍照原理。
（3）保持 到凸透镜的距离不变。换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成最清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度，部分实验数据如表所示。
（“F”光源的高度I＝5.0cm）
分析表中数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 ，像距越大，像也越大；
表中始终成倒立缩小的实像的原因是物距始终大于 倍焦距。
（4）在图1中，小雨借来物理老师的眼镜将其放在“F”光源和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
（5）如图2是小雨站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着大观楼景点先后拍摄了两张照片甲和乙，请你根据实验结果判断照片甲是用焦距 （选填“小一些”或“大一些”）的镜头拍摄的。
【举一反三3】某同学做“研究凸透镜成像”的实验，在实验中固定了透镜，无论怎样移动蜡烛和光屏，在光屏上都找不到像，则原因是　 　中心、光屏中心、透镜中心不在同一高度。找到原因后在光屏上得到了像，如果蜡烛燃烧时间较长，蜡烛变短，则光屏上的像将向 　 　移动（选填“上”或“下”）。
【举一反三4】小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到 。
（2）小华为了准确的测出凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是 cm。
（3）某次实验中，点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，光屏上恰好出现烛焰清晰的像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这一规律。
（4）小夏借用物理老师的眼镜继续探究。他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了；接下来，保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜一段距离后，又能在光屏上观察到清晰的像。则可判断物理老师的眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
【题型4】物距小于一倍焦距时的成像特点
【典型例题】一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前6cm处时，可观察到（　　）
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、缩小的虚像 D.正立、放大的虚像
【举一反三1】图所示的是小东通过凸透镜看到的教科书上“八”字放大的像，已知该凸透镜的焦距是。下列说法正确的是（　　）
A.“八”字放大的像是实像
B.教科书上的“八”字在凸透镜的焦点上
C.教科书上的“八”字到凸透镜的距离小于
D.教科书上的“八”字到凸透镜的距离大于
【举一反三2】在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（　　）
A. B. C. D.
【举一反三3】在探究凸透镜成像规律的实验中，当把物体置于凸透镜的一倍焦距以内，眼睛通过凸透镜观察到的图象是下图中的（　　）
A. B. C. D.
【举一反三4】如图所示，小李通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的_________（选填“实”或“虚”）像，如果想让看到的字再变大点，应让凸透镜_________（选填“靠近字”或“远离字”）。
【举一反三5】在“研究凸透镜成像规律”的实验中，要调整烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心大致在同一_________上。若凸透镜的焦距，物距，则光屏上_________（选填“能”或“不能”）接收到像。
【举一反三6】如图，小明用焦距为的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票_________（选填“大于”“小于”或“等于”）的位置，这时他通过凸透镜看到的是邮票正立、放大的 _________（选填“虚”或“实”）像。
【题型5】物距介于一倍焦距二倍焦距时的成像特点
【典型例题】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到清晰的像。则（　　）
A.实验所用透镜的焦距可能是10cm
B.光屏上承接到的是倒立放大的虚像
C.仅将凸透镜向右移动，可能再次承接到清晰的像
D.仅将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不能承接到像
【举一反三1】如图所示，a、b、c、d在凸透镜主光轴上，F为焦点。若保持凸透镜和光屏的位置不变，则物体放在哪个位置时，可能在光屏上观察到物体的像(　　)
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【举一反三2】用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙所示时，在光屏上可成清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　）
A.凸透镜的焦距是30.0cm
B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像
C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同
D.将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，烛焰可在光屏上成清晰的像
【举一反三3】如图甲所示，把凸透镜正对着太阳光，可在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若调节蜡烛、透镜、光屏的位置如图乙时，恰好在光屏上得到一个清晰的像，可得到一个（　　）
A.倒立缩小的实像
B.正立放大的实像
C.倒立放大的实像
D.正立放大的虚像
【举一反三4】把凸透镜正对着太阳光，可在距凸透镜15cm处的纸上得到一个最小、最亮的光斑。若将物体放在透镜前17cm处，则在透镜另一侧的光屏上可得到一个（　　）
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.得不到像
【举一反三5】如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，凸透镜的焦距为_________ cm；
（2）如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。人们利用这一成像特点，制成了_________（选填“照相机”或“投影仪）。
【举一反三6】小陈探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图乙所示，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
（1）如图甲，该透镜的焦距是 cm；
（2）如图乙，实验前，把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到 ；
（3）小陈把凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上20.0cm刻度线处，移动光屏到65.0cm处，此时烛焰刚好在光屏上成清晰的像，则该像是 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；此时成像的原理与 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同；
（4）若此时凸透镜上飞来一只小蜜蜂，则光屏上 （选填“有”或“没有”）小蜜蜂的像；
（5）小陈将蜡烛从20.0cm刻度线处移动到35.0cm刻度线处时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动；当光屏移动到光具座上 cm刻度线处时，烛焰在光屏上可成清晰、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像；此时小陈将他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，仅向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向即可再次呈现清晰的像。
【举一反三7】如图所示，小超和小明同学在进行“探究凸透镜成像的特点”实验。
（1）一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，得到图甲所示的光路图，该凸透镜的焦距为 cm；
（2）利用这个凸透镜在图乙装置中进行以下操作：
①如果烛焰在光屏上的像偏高，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调节；
②当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从凸透镜的 （选填“左”或“右”）侧透过凸透镜直接观察到一个 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的虚像；
（3）小超同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像，爱动手实验的小明在光源和光屏之间放了一个 眼镜（选填“近视”或“远视”），需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像；
（4）小超同学继续利用这个凸透镜进行实验；把高2cm的发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，则测量出的像到凸透镜的距离可能是 。
A．8cm
B．12cm
C．25cm
D．32cm
【举一反三8】小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm，当蜡烛距离凸透镜20cm的时候，在光屏上能得到一个清晰倒立_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像。潜水员在水下看到岸上的树比实际要_________。（选填“高”或“矮”）
【题型6】物距大于等于二倍焦距时的成像特点
【典型例题】在探究凸透镜成像规律的实验中，如图所示，调整好蜡烛、凸透镜和光屏的位置后（　　）
A.因为是清晰的像，所以光在光屏上发生的是镜面反射
B.光屏上成的是烛焰倒立、缩小的像
C.若挡住凸透镜的下半边，光屏上烛焰的像变得不完整
D.保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换一个焦距更小的凸透镜，向右移动光屏，光屏上可再次成清晰的像
【举一反三1】喀什地区共享电单车已成为公共交通体系的重要组成部分，是实现城市碳中和的途径之一，如图所示，人们用手机扫描二维码开锁情景，下列说法错误的是（ ）
A.手机镜头相当于一个凸透镜
B.所扫描的二维码为光源
C.手机镜头成倒立缩小的实像
D.二维码应位于手机镜头二倍焦距以外
【举一反三2】“刷脸支付”已成为人们购物付款的常用方式，顾客只需要面对付款设备，该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别，识别成功即付款完成，摄像头的光学核心元件是一个凸透镜。下列分析正确的是（　　）
A.摄像头对光有发散作用
B.人脸识别时，人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C.人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D.当人脸远离摄像头时，人脸经摄像头所成的像会变小
【举一反三3】如图，商家推出扫码兑奖活动，手机扫描瓶盖二维码时，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.瓶盖上的二维码是光源
B.影像传感器上成的是正立缩小的实像
C.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
D.摄像头成像特点与投影仪相同
【举一反三4】二维码在现代生活中随处可见，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了_________（选填“反射”或“折射”）；如果手机镜头焦距为5cm，用手机扫描二维码，为保证成像清晰，手机到二维码的距离应大于_________cm，二维码经摄像头扫描成倒立、_________（选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。
【举一反三5】学校为了同学们的生命财产安全，安装了监控摄像头。如图所示，拍照时，摄像头的镜头相当于凸透镜，所成的像是_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的_________（选填“实”或“虚”）像。
【举一反三6】如图为中央电视台自主研发的一款特种摄像设备—“猎豹”，专门用于2022年北京冬奥会速度滑冰赛事的转播工作。“猎豹”跟踪拍摄运动员比赛，拍摄出的像成_________（选填“放大”或“缩小”）的实像。要想运动员的像更大一些，镜头应该_________（选填“远离”或“靠近”）运动员。
【举一反三7】二维码在现代生活中随处可见，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了_________（选填“反射”或“折射”）；如果手机镜头焦距为5cm，用手机扫描二维码，为保证成像清晰，手机到二维码的距离应大于_________cm，二维码经摄像头扫描成倒立、_________（选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。
【题型7】凸透镜焦距的判断
【典型例题】某同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15 cm处时，在光屏上得到一个缩小的像。当蜡烛距透镜9 cm时，在光屏上得到一个放大的像。这个凸透镜的焦距可能是(　　)
A.10 cm
B.8 cm
C.6 cm
D.4 cm
【举一反三1】在探究“凸透镜成像的规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。则该凸透镜的焦距可能为（　　）
A.10 cm B.15 cm C.20 cm D.30 cm
【举一反三2】在“研究凸透镜成像规律”的实验中，测得透镜与蜡烛及光屏之间的相对位置如图所示，光屏上恰好得到清晰的像，由此可知这个凸透镜的焦距应该（　　）
A.大于10cm小于15cm
B.等于15cm
C.大于15cm小于20cm
D.大于20cm
【举一反三3】如图所示，是航天员王亚平在太空讲授水透镜的画面，若此时她的脸离水透镜光心的距离是40cm，在水透镜另一侧距离光心20cm的地方用光屏承接到清晰的像，则可推算该水透镜的焦距可能是（　　）
A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm
【举一反三4】较暗的室内用手持一个凸透镜在白墙和点燃的蜡烛间移动，在白墙上能看到烛焰倒立、缩小的清晰像，且测出凸透镜到墙面的距离是10cm，则凸透镜的焦距可能是 　 　（选填“10”“8”或“5”）cm。
【举一反三5】较暗的室内用手持一个凸透镜在白墙和点燃的蜡烛间移动，在白墙上能看到烛焰倒立、缩小的清晰像，且测出凸透镜到墙面的距离是10cm，则凸透镜的焦距可能是 　 　（选填“10”“8”或“5”）cm。
【举一反三6】小丽同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律：
（1）调整好实验器材后，小丽将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图甲所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；
（2）若保持凸透镜的位置不动，调换蜡烛和光屏的位置，________（选填“仍能”或“不能”）在光屏上看到蜡烛清晰的像；
（3）图乙是小丽通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像，由图像可知凸透镜的焦距是________ cm。
【题型8】比较物距与像距判断成像特点
【典型例题】一束平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚于凸透镜另一侧距凸透镜中心10cm的地方。若把点燃的蜡烛分别置于主光轴上距透镜15cm和6cm处，两次成的像（　　）
A.都是放大的像
B.都是正立的像
C.都是实像
D.都是虚像
【举一反三1】某物体距离凸透镜25厘米，透过透镜在光屏上成放大的像，若将物体移动到距离透镜50厘米处，则此时成（　　）
A.放大的虚像 B.缩小的实像 C.放大的实像 D.正立的虚像
【举一反三2】如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A.这个像是缩小的实像
B.此时的物距为50.0cm
C.此成像原理可应用于照相机
D.凸透镜成像是光的折射现象
【举一反三3】一束平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚于凸透镜另一侧距凸透镜中心10cm的地方。若把点燃的蜡烛分别置于主光轴上距透镜15cm和6cm处，两次成的像（　　）
A.都是放大的像
B.都是正立的像
C.都是实像
D.都是虚像
【举一反三4】如图甲所示，小明将凸透镜先靠近物理课本上的“物理”二字，然后再将凸透镜逐渐远离的过程中，通过凸透镜观察到的像，你认为如图乙所示5个不同的像，依次成像正确的是（　　）
A.①②③ B.①⑤④ C.①③⑤ D.⑤③②
【举一反三5】某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时正好能成一清晰的像（像未画出），则该像一定是倒立 　 　（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
【举一反三6】物理课上，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，如图所示，此时的矿泉水瓶相当于一个 透镜（填“凸”或“凹”），小花看到的“眼睛”是 （填“实”或“虚”）像。
【举一反三7】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时，光屏上呈现烛焰倒立、 的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜 （选填“能”或“不能”）成实像。
【举一反三8】物理课上，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，如图所示，此时的矿泉水瓶相当于一个 透镜（填“凸”或“凹”），小花看到的“眼睛”是 （填“实”或“虚”）像。
【题型9】凸透镜成像性质随物距变化判断
【典型例题】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏固定位置如图，此时在光屏上得到一个清晰像。下列说法正确的是（　　）
A.保持蜡烛位置不变，将透镜向右移动适当距离，可在光屏上得到缩小的像
B.如果将蜡烛移到20cm刻线位置，可在光屏上得到倒立、等大的实像
C.如果此时撤掉光屏，就没有像了
D.将凸透镜向右适当移动一段距离，光屏上得不到一个清晰的像
【举一反三1】小明用图所示的凸透镜探究凸透镜的成像规律。凸透镜的焦点为F，要想在光屏上得到的像最大，蜡烛应放在透镜左边的（　　）
A.a处
B.b处
C.c处
D.F处
【举一反三2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是(　　)
A.将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像
B.将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
C.将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像
D.将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像
【举一反三3】图中烛焰在光屏上成清晰放大的像，下列哪一操作可能使烛焰在光屏上成清晰缩小的像（　　）
A.蜡烛、光屏都不动，透镜靠近光屏
B.透镜不动，蜡烛、光屏向右移动
C.透镜、光屏都不动，蜡烛向右移动
D.透镜不动，蜡烛、光屏靠近透镜
【举一反三4】在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A.凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，该成像规律应用在照相机上
C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片，只向左移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像，该镜片对光起发散作用
D.用f＝15cm的凸透镜替换图中透镜，只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像
【举一反三5】若将一个物体放在凸透镜前30cm处，可在凸透镜的另一侧距透镜15cm的光屏上得到这个物体清晰的像，若把物体放置在距凸透镜15cm处，则成（　　）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的实像
【举一反三6】小明在光现象的学习中发现成像多种多样，应用变化多端。于是，他回顾并归纳了光学实验中探究成像特点的实验探究过程：
（1）图甲是研究小孔成像的示意图，实验中只将蜡烛靠近小孔，光屏上像的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”），要想像是清晰的，光屏 （选填“需要”或“不需要”）同时远离小孔；
（2）图乙是探究平面镜成像的情景，将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从点燃蜡烛A一侧观察玻璃板， （选填“能”或“不能”）看到蜡烛A所成的像；
（3）图丙是用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，当蜡烛在图中位置时，保持蜡烛和凸透镜位置不变，此时可将光屏向 移动适当距离，就能在光屏上得到清晰的倒立、 的实像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放一副度数适当的 眼镜也能在光屏上得到一个清晰的像。
【举一反三7】如图所示，手表的表壳上靠近旋钮处有一个透明的玻璃“凸起”，透过它可以看到一个较大的日历数字，这个玻璃“凸起”相当于一块凸透镜，观看到的是日历数字的 （选填“实”或“虚”）像。手表的后盖打磨得又平又光滑，能清晰地照出人像，把手表远离人时，此像的大小 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【题型10】放大镜
【典型例题】光学仪器与我们的生活息息相关，下列说法中符合实际的是（　　）
A.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸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，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D.使用幻灯机时，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应正立放置
【举一反三1】如图所示，是王爷爷小孙女的照片，王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是（　　）
A. B. C. D.
【举一反三2】如图所示是用放大镜在近处观察一只蚂蚁的情形，下列说法正确的是（　　）
A.可以用光屏承接蚂蚁的像
B.蚂蚁的像是虚像
C.物距大于一倍焦距
D.放大镜进一步靠近蚂蚁时，所成的像变大
【举一反三3】如图所示，沙画是一种新兴的艺术表现形式。在玻璃板的下方固定一光源，作画者的巧手在玻璃板上不断布撒和抹除细沙，随着细沙的堆积，阻挡了来自玻璃板的光，形成了千变万化的动态艺术效果。下列光现象中与形成沙画的光影效果原理相同的是（　　）
A.树荫下的光斑
B.水中的倒影
C.海市蜃楼
D.用放大镜看书
【举一反三4】照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用，成像原理对应如图所示，下列说法正确的是（　　）
A.照相机：被拍物体应在甲区域内，成正立、缩小的实像
B.投影仪：被投影的物体应在乙区域内，成倒立、放大的实像
C.门上猫眼：被观察物体应在乙区域内，成正立、缩小的实像
D.放大镜：被观察物体应在丙区域内，成倒立、放大的虚像
【举一反三5】夏季周末，小明到翠湖观赏荷花时发现荷叶上面有一滴水，透过水滴看过去，他发现荷叶的纹路更清晰了（如图所示）。这是由于此时的水滴相当于一个 　　，荷叶上的纹路经过水滴折射后形成一个放大的 　　（选填“实”或“虚”）像。
【举一反三6】监测呼吸系统疾病时都要测量体温，某同学在测量自己的体温时（如图甲），分别沿A、B、C、D方向观察读数，其中沿　 　方向观察易于读数，这是因为体温计在设计时应用了 　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的原理；测出的体温（如图乙）是 　 　℃。
【举一反三7】有一种药瓶的瓶盖为凸透镜，可以用来观察说明书，如图所示。调整瓶盖与说明书的距离，看到的情形如图甲、乙、丙所示，则图丙中的瓶盖相当于_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的镜头，瓶盖与说明书之间距离最近的是图 _________（选填“甲”“乙”或“丙”）。
【题型11】照相机
【典型例题】如图所示，这是一款5G警用巡逻机器人，它装有5个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻，它能拍摄出周围0.5m～50m内的景物，下列说法正确的是（　　）
A.摄像头拍摄到的像是正立、缩小的实像
B.拍摄时，摄像头相当于一个凹透镜
C.镜头相当于一个焦距小于0.25m的凸透镜
D.当被拍摄的人远离摄像头时，所成的像会变大
【举一反三1】如图是探究凸透镜成像规律时观察到的现象，下列光学仪器中成像原理与其相同的是(　　)
A.放大镜
B.幻灯机
C.照相机
D.投影仪
【举一反三2】如图所示是小月拍摄“库车东湖”时的情景。下列分析正确的是（　　）
A.人们看到水中“罗什塔”是由于光的折射
B.用照相机拍照时，镜头成的是正立、缩小的实像
C.数码相机屏幕的彩色画面，由红、黄、蓝三种色光组成
D.水中建筑物的倒影是光的反射所成的虚像
【举一反三3】如图用手机摄像头扫二维码可快速登录网页，当手机扫二维码时，下列有关说法正确的是（　　）
A.摄像头相当于凸透镜
B.摄像头成倒立放大的实像
C.二维码是光源
D.二维码位于摄像头的一倍焦距以内
【举一反三4】探究凸透镜成像规律时，小明在凸透镜前放一燃着的蜡烛，移动光屏并在光屏上找到清晰的像。然后将蜡烛远离透镜，调节光屏再次找到一个清晰的像，比较两像。以下说法正确的是（　　）
A.像距增大，像增大
B.像距减小，像增大
C.像距减小，像减小
D.像距增大，像减小
【举一反三5】春节期间，“中华彩灯大世界”游人如织，小张拿出手机留影纪念。在黑屏状态下通过屏幕看到身后游人成_________的像；拍照时通过屏幕看到了“兔子灯”成_________的像。（均选填“放大”“缩小”或“等大”）
【举一反三6】把带双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适量的水，看到的情景如图所示，图甲与 ，图乙与 光学仪器成像的原理相同（两空均选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”或“近视眼镜”）。
【举一反三7】无人机利用携带的微型摄像机（镜头焦距一定）进行航拍，地面的景物通过摄像机镜头形成倒立、 的实像；教室中都安装了电子白板，老师精心准备的各种素材投影在白板上，为同学们获取知识服务。投影仪成像时，像距 物距（选填“小于”“大于”或“等于”）。
【举一反三8】手机的镜头相当于一个凸透镜，若小华的手机镜头焦距为5cm，如图所示是他用手机扫描二维码的情形。为保证扫描清晰，手机到二维码的距离应 （填“大于”“小于”或“等于”）10cm；若手机远离二维码，则二维码经摄像头所成的像将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【题型12】投影仪
【典型例题】把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放到载物台上。调整镜头，在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像。关于投影仪，下列说法不正确的是（　　）
A.投影仪的镜头相当于一个凸透镜
B.投影仪上的平面镜可以改变光路
C.载物台上的投影片必须正着放置
D.天花板上的像是放大、倒立的
【举一反三1】光学仪器与我们的生活息息相关，下列说法中符合实际的是（　　）
A.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸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，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D.使用幻灯机时，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应正立放置
【举一反三2】如图所示是教室用的旧式投影仪，下面关于投影仪的叙述中不正确的是（　　）
A.屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射
B.物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像
C.若使屏幕上清晰的像变大，只需使镜头靠近投影片
D.平面镜在这个投影仪中的作用是改变光的传播方向
【举一反三3】小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的两种情景，以下说法中正确的是(　　)
A.图甲中成的是实像；图乙中成的是虚像
B.图甲中书本在凸透镜二倍焦距以外；图乙中书本在凸透镜一倍焦距以内
C.图甲中凸透镜靠近书本，所成的像变小；图乙中凸透镜远离书本，所成的像也变小
D.图甲中成像规律可应用于投影仪；图乙中成像规律可应用于照相机
【举一反三4】如果要自制一个简易的投影仪，除了暗箱、平行光源、距离调节螺杆等器件外，下列器材中必须要的组件是（　　）
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.三棱镜
【举一反三5】如图所示为投影仪投影光路。如果用投影仪投影胶片时，想使屏幕上的字大一点，应使投影仪远离屏幕，同时将镜头 （选填“靠近”或“远离”）胶片一些。图中的平面镜此时起到 的作用（选填“成像”或“改变光路”）。
【举一反三6】图甲是小林同学设计制作的手机投影仪示意图，它可将手机画面放大投影到墙面上。
(1)投影仪镜头应选择图乙中的________光学元件(填字母)。
(2)若所选镜头的焦距为10 cm，则手机到镜头的距离合理的是________(填选项前字母)。
A．5 cm B．10 cm
C．15 cm D．25 cm
(3)为了在墙面上看到正立的画面，手机上的画面应该是________(选填“正立”或“倒立”)的。为了让投在墙面上的画面更大一些，小林将投影仪远离墙面，要获得清晰的像，此时应将手机________(选填“靠近”或“远离”)镜头一些。
【举一反三7】如图所示，在商场的地面上经常能看到广告投影灯投射的图案。被投射的图案在地面上成一个放大、_________（选填“正”或“倒”）立的_________（选填“虚”或“实”）像。
【举一反三8】在探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛，凸透镜、光屏移动到如图所示的位置时，在光屏上得到一个清晰的实像（图中未画出）。下列说法中正确的是（　　）
①投影仪是利用这一成像原理工作的
②若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当靠近凸透镜
③若保持蜡烛和光屏位置不动，只移动凸透镜，光屏上能得到放大清晰的烛焰像
④若保持蜡烛和透镜位置不动，在透镜左侧靠近透镜放置一副远视眼镜，则应将光屏适当远离凸透镜，光屏上能再次得到清晰的烛焰像
A．只有①④ B．只有②③ C．只有②④ D．只有③④

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