（向上滑动查看解析版）

【例1】小明同学在做凸透镜成像实验时，移动光屏，在光屏上呈现清晰放大的像，同时他也看到透镜表面有两个像，其中一个是正立的，一个是倒立的，对于透镜表面的两个像，下列说法正确的是（　　）

A．透镜表面的两个像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的

B．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面反射形成的虚像

C．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面折射形成的实像

D．透镜表面的两个像，倒立的是实像，正立的是虚像

【答案】B

【解析】光在传播过程中从一种介质射向另一种介质时，在介质的界面会有部分光返回原介质，即光的反射。光从空气射向玻璃会发生反射，从玻璃射向空气也会发生反射，所以反射图像有两个。凸透镜有两个界面，两个像的原理相同，正立的像是物体在透镜表面成的像，倒立的像是物体通过透镜的另一个面成的像，另一个面相当于一个凹面镜，凹面镜成倒立的像，故B正确，ACD错误。

故选B。

解题归纳：凸透镜成像时在光屏上能够呈现像，为什么透镜表面也会出现两个像？

【方法技巧】光在传播过程中从一种介质射向另一种介质时，在介质的界面会有部分光返回原介质，即光的反射。光从空气射向玻璃会发生反射，从玻璃射向空气也会发生反射，所以反射图像有两个。凸透镜有两个界面，两个像的原理相同，正立的像是物体在透镜表面成的像，倒立的像是物体通过透镜的另一个面成的像，另一个面相当于一个凹面镜，凹面镜成倒立的像。

【例2】在“探究凸透镜成像规律实验”中：

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在______；

（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到______cm 刻度处，光屏上可再次成清晰______、倒立的实像；

（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是______；（填序号）

①光屏下调             ②蜡烛上调             ③透镜上调

（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜。光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有______作用。______视眼的矫正与上述成像过程类似。

【答案】     同一高度     55     缩小     ②     发散     近

【解析】（1）[1]为了是蜡烛的像呈现在光屏的中央，应该将点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度。

（2）[2]如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，

u₁=v₂=40.0cm-25.0cm=15.0cm

v₁=u₂=70.0cm-40.0cm=30.0cm

保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜到刻度尺上的刻度为

70.0cm-15.0cm=55.0cm

[3]如图甲所示，光屏上呈现的是倒立、放大的实像，根据光路的可逆性，光屏上可再次成清晰缩小、倒立的实像。

（3）[4]实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，要让像重新回到光屏中心，可将蜡烛上调、将光屏上调或将透镜下调，故①③不符合题意，②符合题意。

故选②。

（4）[5][6]实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像，说明此时像呈现在原来位置的前侧，与近视眼类似。如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。说明凹透镜对光线具有发散作用。

解题归纳：凸透镜成像规律实验的常考考点？

【方法技巧】1．实验原理：光的折射。

2．实验器材：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏和火柴。

3．调整烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度的目的：使像成在光屏的中央。

4．光屏上无论怎样移动蜡烛都找不到像的原因：

（1）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；（2）蜡烛在焦点上或一倍焦距以内；（3）物与像之间的距离大于光具座的长度。

5．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上像的位置会越越高，调整方法有：

（1）将光屏向上移动；（2）将蜡烛上移动；（3）将凸透镜向下移动。

6．实验中，若遮挡透镜的一部分，则成像情况是：象仍然完整，但亮度会变暗。

1．（·四川资阳·中考真题）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。

故选B。

2．（·山东威海·中考真题）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（　　）

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

【解析】A．如图，凸透镜成倒立、等大的实像，像距等于物距等于二倍焦距

解得

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．若遮挡凸透镜的一部分，烛焰的光线会从凸透镜的其他位置透过，在光屏上会聚，光屏上仍能得到完整的像，像比原来变暗，故C错误；

D．在蜡烛和凸透镜之间放一个远视镜，远视镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前会聚，为得到清晰的像需要将光屏靠近凸透镜，即左移，故D错误。

故选B。

3．（多选题）（·江苏南通·中考真题）如图所示，烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰像的操作是（　　）

A．向左移动透镜同时调节光屏的位置

B．光屏移到透镜左侧调节光屏的位置

C．从透镜左侧透过透镜向右观察

D．从透镜右侧透过透镜向左观察

【答案】D

【解析】根据题意可知，实验时凸透镜与光屏的高度已调好，所以，无论怎样移动光屏都得不到清晰的像的原因是u＜f或u=f。

AB．为了在光屏上观察到烛焰清晰像，可以的操作是：凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，同时光屏向左移动可以接到清晰的像，故AB不符合题意；

CD．若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，为了观察到烛焰清晰像，也可以从透镜右侧透过透镜向左观察，故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

4．（·贵州遵义·中考真题）某同学在家用一个玻璃球做成像实验，如图所示。墙上的像是______（选填“实”或“虚”）像，墙面到玻璃球球心的距离 ______（选填“大于”、“小于”或“等于”）蜡烛到玻璃球球心的距离。

【答案】     实     小于

【解析】[1]墙面能够承接的像为实像。

[2]玻璃球成在墙面的像为倒立缩小的实像，所以与照相机的成像原理相同，所以物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，墙面到玻璃球球心的距离为像距，蜡烛到玻璃球球心的距离为物距，所以墙面到玻璃球球心的距离小于蜡烛到玻璃球球心的距离。

5．（·山东烟台·中考真题）为了防控新型冠状病毒疫情，学校门口安装了测温摄像仪，当同学们经过它时，会自动利用______（选填“紫外线”或“红外线”）检测人体温度是否正常。测温摄像仪的成像原理与我们生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像原理相同，当人靠近镜头时，所成像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】     红外线     照相机     变大

【解析】[1]当有人靠近测温系统时，人体会辐射红外线，该系统通过对人体自身辐射的红外线的测量，便能准确地测定其表面温度。

[2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，与照相机成像原理相同，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。

[3]凸透镜成实像时，物近像远像变大，故选填变大。

6．（·山东滨州·中考真题）小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。

（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；

（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；

（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；

（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。

A．飞虫的像　　B．飞虫的影子　　C．仍是烛焰的像

【答案】     10.0     光屏正中央     放大     投影仪     左     C

【解析】（1）[1]平行主光轴的光线会聚于一个很小、很亮的光斑，这个光班称为焦点，焦点到光心的距离是焦距，故焦距为

30.0cm-20.0cm=10.0cm

（2）[2]点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，烛焰的中心发出的光线经过凸透镜的光心传播方向不变，故当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，像成在光屏的正中央。

（3）[3][4]当蜡烛距凸透镜15cm时，物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的是倒立的放大的实像，投影仪就是利用这一原理制成的。

[5]远视眼是晶状体太薄，折光能力变弱，需要佩戴凸透镜，故远视镜片是凸透镜，当在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，对光线有会聚作用，故需要将光屏向左移动。

（4）[6] A．飞虫在1倍焦距以内，成的是虚像，无法用光屏承接，故A不符合题意；

B．影子是光照射不到的地方形成区域，而凸透镜成像原理是烛焰发出光线经过凸透镜折射后形成的像，经光屏反射后进入人眼，人就可以看到像，光屏上比较亮，不会形成影子，故B不符合题意；

C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，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，仍是烛焰的像，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗。故C符合题意。

故选C。

（建议用时：30分钟）

一、单选题

1．（2022·广东·高州市第一中学附属实验中学八年级期中）如图所示，有一个圆柱体PQ，放在凸透镜前图示位置，它所成的像的形状是（    ）

A．       B．       C．       D．

【答案】B

【解析】由凸透镜成像规律知，成实像时物距减小，像距变大像变大。圆柱体的左边在2f外，所成的像是倒立缩小的，此时P的像位于一倍焦距和一两倍焦距之间；圆柱体的右边在2f以内，所成的像是倒立放大的，此时Q的像位于两倍焦距之外；且右边的像距比左边的像距远，所以图像如下

综上分析，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

2．（·山东青岛·八年级期中）关于以下成像实例：①小孔成像所成的像；②在简易潜望镜中看到景物的像；③通过放大镜看到物体正立的像；④幻灯机屏幕上的像；⑤人照镜子时镜中的像。下列说法正确的是（　　）

A．属于实像的是①④       B．属于虚像的是②③④

C．由于光的折射形成的是①④       D．由于光的反射形成的是①②⑤

【答案】A

【解析】①小孔成像，成的是实像，它是光的直线传播原理形成的；②从潜望镜中观察景物，观察到的是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现象；③放大镜中看到的物体的像，是光的折射现象，成的是正立放大的虚像；④看幻灯机屏幕上的像，是光的折射现象，成的是倒立放大的实像；⑤人照镜子时镜中的像，是平面镜成像，属于光的反射现象，成的是虚像。

综上分析，属于实像的是①④；属于虚像的是②③⑤；属于折射成像的是③④；属于反射成像的是②⑤，故A正确，BCD错误。

故选A。

3．（·广东·清远市清新区第二中学八年级期中）下列说法正确的是（　　）

A．平面镜所成的像是正立、等大的实像

B．凸透镜所成的像都是倒立的

C．凸透镜可矫正远视眼

D．凹透镜对光线有会聚作用

【答案】C

【解析】A．根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像是正立、等大的虚像，故A错误；

B．根据凸透镜成像特点可知，凸透镜可以成倒立的像，也可以成正立的像，故B错误；

C．根据凸透镜的结构特点可知，凸透镜对光有会聚作用，可以矫正远视眼，故C正确；

D．根据凹透镜的结构特点可知，凹透镜对光有发散作用，可以矫正近视眼，故D错误。

故选C。

4．（·黑龙江·哈尔滨市萧红中学校八年级期中）为加强学校的安保工作，学校门口都安装了如图所示的“全球眼”电子监控器。它主要由两部分组成，一部分为光学系统，另一部分为光电转换系统，光学系统收集监控区域内的景物信息，光电转换系统把光信号转换成电信号，输送到监控中心，实现间接监控的目的。其光学系统的工作原理相当于（　　）

A．凸透镜成实像       B．平面镜成虚像

C．凸透镜成虚像       D．平面镜成实像

【答案】A

【解析】电子监控器的光学系统是利用凸透镜的成像特点工作的，此时的景物与凸透镜的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

二、填空题

5．（·黑龙江·哈尔滨市风华中学校八年级期中）疫情防控期间，进入公共场所需要手机扫码登记，如图所示。手机摄像头相当于 ___________透镜，当手机远离二维码时，所成的像会 ___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

【答案】     凸     变小

【解析】[1]手机摄像头相当于凸透镜，与照相机成像原理相同，可以成倒立缩小的实像。

[2]根据凸透镜成像规律，成实像时物距增大，像距减小，像变小，当手机远离二维码时，所成的像会变小。

6．（2022·黑龙江·哈尔滨市萧红中学校八年级期中）小明同学用焦距为 10cm 的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验。当蜡烛与凸透镜的位置如图甲所示时，人眼在___________（选填“A、B、C”）处能观察到蜡烛经凸透镜折射所成的像，像是图乙中的___________（选填“1、2、3、4”） 。

【答案】     B     4

【解析】[1][2]图甲中，蜡烛与凸透镜的距离小于10cm，即物距小于一倍焦距，所成的是正立、放大的虚像，即像是图乙中的4。此时像与物在凸透镜的同侧，所以人眼要在B处才能观察到。

7．（·甘肃白银·八年级期中）幻灯机的镜头相当与一个_______镜，为了使观众看到的像是正立的，幻灯片要_______插在架上，并且幻灯片要放在镜头前_______位置上，在银幕上才能得到一个_______、______________，若使镜头远离银幕，银幕上的像将变得模糊，这时要得到清晰的像，可移动幻灯片，应使它_______透镜（填“远离”或“靠近”）。

【答案】     凸透     倒     一倍焦距和二倍焦距之间     正立     放大的实像     靠近

【解析】[1][2][3][4][5]幻灯机的镜头相当于一个凸透镜，它的工作原理是将幻灯片放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜的成像原理可知，凸透镜成倒立、放大的实像，所以要使银幕上的像和生活中倒正一样，幻灯片要倒插。

[6]镜头远离银幕，像距变大，物距要减小，所以幻灯片要靠近凸透镜。

8．（·内蒙古·呼伦贝尔市海拉尔区学府路中学九年级期中）王亮小组在做“探究凸透镜成像实验规律”时，利用甲图的办法首先测出了凸透镜的焦距是_________cm，这是应用了平行于主光轴的光线经凸透镜折射后_________的原理。测出焦距后，将点燃的蜡烛放在光具座最左端，当蜡烛逐渐向右移动的过程中，光屏应向_________移动；当蜡烛在图乙所示的位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个_________像。实验过程中，蜡烛会逐渐变短，为了使蜡烛的像能始终成像在光屏的中央，应将光屏向_________调整。

【答案】     10.0     过焦点     右     倒立、缩小的实     上

【解析】[1][2]平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，因此折射光线会汇聚在焦点上，焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距为

[3]当蜡烛在光具座上逐渐向右移动的过程中，物距缩小，由凸透镜成像的规律可知，像距会增大，像也会变大，所以光屏应向右移动。

[4]观察图乙可知，物距u=38cm，满足条件u＞2f，根据凸透镜成像规律可知，光屏上会成倒立、缩小的实像。

[5]过凸透镜光心的光线，光的传播方向不发生改变，实验中，燃烧的蜡烛逐渐变短，所以光屏上的像逐渐向上移动，为了使蜡烛的像能始终成像在光屏的中央，应将光屏向上调整。

三、实验题

9．（·广东·高州市第一中学附属实验中学八年级期中）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）如图甲所示，该透镜焦距f=______cm；

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，光屏上得到蜡烛的像如图乙所示。若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向______移动（选填“上”或“下”）；

（3）如图丙所示，把蜡烛放在光具座上______点时（选填“A”、“B”、“C”或“D”），在光屏上能得到一个清晰放大的像，______就是利用这种成像规律工作的（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）。

（4）在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中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。则下列说法正确的是 ______。

A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立缩小的实像

B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立放大的实像

C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大

D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小

【答案】     10.0     下     C     投影仪     C

【解析】（1）[1]该刻度尺的分度值为1cm，则凸透镜焦点距光心的距离为

40.0cm﹣30.0cm=10.0cm

所以该透镜的焦距f=10.0cm。

（2）[2]图乙中是倒立的实像，并且位置偏上，因此应将凸透镜向下移动，像才能成在光屏的中心位置。

（3）[3][4]要在光屏上能得到一个清晰放大的像，蜡烛的位置应在f和2f之间，因此应该把蜡烛放在光具座C点，投影仪就是利用这种成像规律工作的。

（4）[5]A．蜡烛处于AB间某一位置时，f＜u＜2f，成倒立放大的实像，故A错误；

B．蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立缩小的实像，故B错误；

C．将蜡烛从C移动到B的过程中，u变小，v变大，所成像逐渐变大，故C正确；

D．将蜡烛从B移动到A的过程中，u变小，v变大，所成像逐渐变大，故D错误。

故选C。

10．（2021·浙江·宁波市镇海区骆驼中学八年级期中）小科在老师指导下，利用自制水透镜探究凸透镜成像的规律，如图甲所示，利用记录的实验数据，绘制了如图乙所示的像距v和物距u的关系图（实验过程中水透镜厚度不变）。

（1）该水透镜的焦距是_____cm；

（2）在光屏上找到清晰缩小的像后，若在水透镜和物体之间放一凹透镜，物体应_____（填“靠近”或“远离”）水透镜才能再次找到清晰的像；

（3）实验后，若利用注射器向水透镜内注水，其焦距变_____。（填“大”或“小”）

【答案】     10     远离     小

【解析】（1）[1]根据图像可知

时

即物距与像距的大小相等，此时应满足

故

即凸透镜的焦距为

（2）[2]凹透镜对光线有发散作用，凹透镜使像推迟会聚，像会远离凸透镜，所以物体要远离水凸透镜才能再次找到清晰的像。

（3）[3]若利用注射器向水透镜内注水，水凸透镜的中间更厚，其焦距变小。

四、作图题

11．（2020·辽宁葫芦岛·八年级期末）如图所示，S为发光点，S′为发光点S通过凸透镜所成的像，请你通过作图找出凸透镜的准确位置和两个焦点F的位置。

【答案】

【解析】像物在两侧，故是凸透镜成实像的情况；连接物、像的端点S、S′与主光轴交于A点，A点为凸透镜的光心，过A点垂直主光轴作出凸透镜；从S点平行于主光轴作一条入射光线折射后过S′，与主光轴的交点为右侧焦点F的位置，然后根据两侧焦点关于光心对称的特点确定左侧焦点F的位置，如下图所示：

12．（·吉林·大安市乐胜乡中学校八年级期末）画出图中入射光线对应的折射光线。

【答案】

【解析】上面光线不属于特殊光线，因为透镜对光线有会聚作用，物体位于2倍焦距时，像也位于2倍焦距；平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，如下图所示：