八年级物理大单元设计
第五单元 透镜及其应用
2.凸透镜成像的规律
[基础达标练]
知识点1 实验 探究凸透镜成像的规律
1．（2023秋·四川达州·八年级统考期末）小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。
（1）小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距 cm。实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处；
（2）小明将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、 的实像；若用不透明纸挡住凸透镜的上半部分，则光屏上 （填“会”或“不会”）出现烛焰完整的像；
（3）小明又将蜡烛向右移至光具座上25cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）适当移动；成像清晰后小明换了个焦距更小的凸透镜，若要在光屏上再次成清晰的像，在保持凸透镜和蜡烛位置不变的情况下，需要将光屏适当 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜。
【答案】 10/10.0 缩小 会 右 靠近
【解析】（1）[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，由图甲可知，凸透镜的焦距
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）[2]由图可知，此时物距
u=50.0cm-10.0cm=40.0cm>2f
故此时成倒立、缩小的实像。
[3]若用不透明纸挡住凸透镜的上半部分，下半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是会聚光线比原来变少，像变暗了。
（3）[4][5]凸透镜成实像时，物近像远像变大，小明又将蜡烛向右移至光具座上25cm刻度线处，物距减小，像距变大，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向右适当移动。
凸透镜成实像时，物远像近像变小，成像清晰后小明换了个焦距更小的凸透镜，此时相当于增大物距，像距减小，若要在光屏上再次成清晰的像，在保持凸透镜和蜡烛位置不变的情况下，需要将光屏适当靠近凸透镜。
2．（2023·新疆和田·统考二模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）凸透镜在成像过程中对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示位置时，光屏上呈现出烛焰清晰 （选填“缩小”“放大”或“等大”）的像；
（2）该透镜的焦距可能为 。
A．6cm B．10cm C．15cm D．20cm
【答案】 会聚 缩小 B
【解析】（1）[1][2]凸透镜对光线具有会聚作用；将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示位置，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像规律，当物距大于像距时，成倒立、缩小的实像。
（2）[3]由题意知，这时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，则物距和焦距的关系为
u＝30cm＞2f，2f＞v＝15cm＞f
即
15cm＞f＞7.5cm
所以该透镜的焦距可能为10cm。
故选B。
3．（2023春·陕西榆林·八年级校考期中）物理兴趣小组用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
（1）该实验在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行时，现象更明显；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上出现了等大、清晰的像，此凸透镜的焦距为 cm。若将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊，只需把光屏向 （选填“左”或“右”）移动适当的距离，会再次得到清晰的像；
（3）蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，若将光具座左侧抬高， （选填“可以”或“不可以”）使像回到光屏中央。
【答案】 较暗 左 不可以
【解析】（1）[1]进行实验时，物体和环境的对比度越大，物体越亮，现象越明显，所以为了使实验现象更明显，应该在较暗的环境下进行。
（2）[2]当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上出现了等大、清晰的像，此时
根据
成倒立等大的实像，即，故此凸透镜的焦距为。
[3]若将蜡烛向左移动一段距离，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，只需把光屏向左移动适当的距离，会再次得到清晰的像。
（3）[4]蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，若将光具座左侧抬高，根据过光心的光线传播方向不变可知，并不能改变光心的位置，故不可以使像回到光屏中央。
4．（2023春·江苏淮安·九年级统考期中）探究凸透镜成像规律的装置如图甲所示，其中焦距为15cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
（1）进行实验之前，应先将烛焰中心、光屏中心调整至凸透镜 ；
（2）若把点燃的蜡烛移到25cm刻度线处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，这个像可能是图乙中的 ；
（3）小明同学在做凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到烛焰清晰的像，同组的小华不小心将手指尖触摸到凸透镜，这时光屏上 ；
A．出现手指的影子
B．出现手指的实像
C．烛焰的像完整，但变暗
D．烛焰的像变得不完整
（4）将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，前后移动光屏，此时 （选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像；
（5）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动。
【答案】 主光轴上 D C 不能 上
【解析】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应先将烛焰中心、光屏中心调整至凸透镜主光轴上。
（2）[2]若把点燃的蜡烛移到25cm刻度线处，此时物距
大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据，成倒立、放大的实像，故这个像可能是图乙中的D。
（3）[3]不小心用手指指尖触摸了凸透镜，指尖在凸透镜的焦点以内，不会成实像，也不会在光屏上出现影子；由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[4]将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时物距
根据
成正立放大的虚像，故此时不能在光屏上接收到清晰的像；
（5）[5]实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上的像会向上移动。
5．（2023·全国·九年级专题练习）小明用如图示的实验装置“探究凸透镜的成像规律”，凸透镜焦距为10cm，此时光屏上呈现清晰的像．回答下列问题：
（1）如图所示，保持透镜位置不变，将光屏向右移动适当距离，发现像变模糊了，为使光屏上仍成清晰的像，需将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动，此过程中烛焰所成的像 （选填“变大”或“变小”）。
（2）如图所示，向右移动蜡烛至43cm处时，无论怎样移动光屏都无法成像，此时若想观察到像的方法是 。继续向右移动蜡烛，烛焰成的像 （选填“变大”或“变小”）。
（3）如图所示，若要使光屏上成倒立、放大的实像，则蜡烛应向 （选填“左”或“右”）移动，此时光屏应向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）如图所示，保持蜡烛和光屏的位置不变，在不改变实验器材的前提下，要使光屏上的像变大，可进行的操作是 。
【答案】 右 变大 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察 变小 右 右 将凸透镜向左移动适当距离
【解析】（1）[1][2]由题意知凸透镜的焦距为10cm，图中的物距为30cm，此时物距大于了2倍焦距，由凸透镜成像规律可知，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；则需将蜡烛向右移动，此过程中烛焰所成的像变大。
（2）[3][4]向右移动蜡烛至43cm处时，此时的物距为7cm，小于1倍焦距，由凸透镜成像规律可知，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；则此时若想观察到像，需要从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察；若继续向右移动蜡烛，烛焰成的像将变大。
（3）[5][6]由凸透镜成像规律可知，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。若要使光屏上成倒立、放大的实像，则蜡烛应向右移动；此时光屏应向右移动。
（4）[7]由凸透镜成像规律可知，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。由图可知此时的物距为30cm，此时物距大于了2倍焦距，则将凸透镜向左移动适当距离，缩小物距，便可使光屏上的像变大。
知识点2 凸透镜成像的规律
6．（2023·山东临沂·统考二模）如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光点。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（ ）
A．当物体距离透镜8cm时，成正立的像
B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜
【答案】D
【解析】根据平行光测焦距的方法，由图可知，凸透镜的焦距为10cm；
A．当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故A正确，不符合题意；
B．当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，故B正确，不符合题意；
C．物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，即物远像近像变小，故C正确，不符合题意；
D．凸透镜成实像时，物近像远像变大；故当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜，故D错误，符合题意。
故选D。
7．（2023春·山东泰安·八年级统考期中）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缩小的像，下列关于实验的说法中（ ）
①图中凸透镜的焦距可能是18cm
②图中成像特点与投影仪成像特点相同
③要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
④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放大的像
A．只有②④正确 B．只有①④正确
C．只有①②正确 D．只有③④正确
【答案】D
【解析】①由图可知，，且成实像，说明物距和焦距关系为
像距和焦距关系为
即
故①错误；
②由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，故②错误；
③要在光屏上得到更大的清晰像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，故③正确；
④蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，若此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，且物距小于像距，根据在光的折射中，光路是可逆的，可知，光屏上可再次得到清晰放大的像，故④正确。
故选D。
8．（2023·上海·校联考模拟预测）同学做凸透镜成像时，把物体放在离凸透镜20厘米处，光屏上得到一个清晰的倒立缩小的像，下列判断中正确的是（ ）
A．如果把物体放在物距小于10厘米处时，一定不能成实像
B．如果把物体放在物距等于10厘米处时，一定成放大的实像
C．如果把物体放在物距大于10厘米处时，一定成放大的实像
D．如果改变物距，当像距等于20厘米时，一定成放大的实像
【答案】D
【解析】光屏上能呈接到的像是实像。所以，物体离凸透镜20cm时，凸透镜能得到倒立、缩小的实像，即20cm＞2f，所以f＜10cm。
A．如果物距小于10cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故A不符合题意；
B．如果物距等于10cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像。u=2f，成倒立、等大的实像。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B不符合题意；
C．如果物距大于10cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像。u=2f，成倒立、等大的实像。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故C不符合题意；
D．根据光的可逆性，当像距为20cm时，v＞2f，成倒立、放大的实像，故D符合题意。
故选D。
9．（2023·湖南长沙·雨花外国语学校校考三模）小郡同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，点燃蜡烛后，光屏上得到了清晰的像。由此可知，下列说法正确的是（ ）
A．得到的像是正立缩小的实像
B．如图原理与投影仪的成像原理相同
C．当蜡烛远离透镜，光屏需要靠近透镜才能再次得到清晰的像
D．随着实验进行，光屏上的像会下移
【答案】C
【解析】AB．由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，故AB错误；
C．当蜡烛远离透镜，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，光屏需要靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；
D．随着实验进行，蜡烛会越来越短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上的像会向上移动，故D错误。
故选C。
10．（2023·上海·九年级校联考专题练习）已知某物体透过凸透镜，在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像，若将物体移动到距离凸透镜10厘米处，则此时成（ ）
A．放大的虚像 B．放大的实像 C．等大的实像 D．缩小的实像
【答案】A
【解析】某物体透过凸透镜在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像，此时的像是倒立、缩小的实像，则
2f＞20cm＞f, 10cm＜f＜20cm
若将物体移动到距离凸透镜10厘米处，10cm＜f 成正立放大的虚像。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
11．（2023·北京·清华附中校考三模）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰倒立 的实像。利用这一成像规律可制成 。若保持蜡烛和透镜的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 缩小 照相机 不变
【解析】[1][2]由图示知，烛焰与凸透镜的距离大于光屏与凸透镜的距离，即物距大于像距，所以在光屏上成的是倒立缩小的实像。照相机是利用这一特点成像的。
[3]仅将凸透镜换成焦距相同、尺寸更大的凸透镜，则光屏上的像大小不变，因为焦距相同，聚光能力不变，但成的像亮度更亮，因为尺寸变大，有更多光线透过凸透镜。
12．（2023春·甘肃武威·八年级统考阶段练习）一凸透镜的焦距为15cm，当把蜡烛放在此凸透镜左侧12cm时，如图所示，则从该凸透镜 （选填“左”或“右”）侧通过透镜可以看到一个 、 的 （选填“实”或“虚”）像。
【答案】 右 正立 放大 虚
【解析】[1][2][3][4]凸透镜的焦距为15cm，当把物体放在凸透镜左侧12cm处时，有
u＝12cm＜f
凸透镜成正立、放大的虚像，此时像与物同侧，则应从凸透镜右侧通过透镜观察像。
13．（2023秋·四川达州·八年级统考期末）小涵同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（v表示像距，u表示物距），则该凸透镜的焦距为 cm；把物体从距凸透镜24cm处移动到距凸透镜8cm处的过程中，像的大小将 （选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。
【答案】 4 变大
【解析】[1]由凸透镜成像规律可知
u=v=2f
凸透镜成倒立、等大的实像，由图像可知
u=v=2f=8cm
所以f=4cm。
[2]物体从距凸透镜24cm处移动到距凸透镜8cm处的过程中，物距始终大于焦距，所以凸透镜成的是实像，物距变小，像距变大，像变大，故像变大。
[能力提升练]
14．（2023秋·四川绵阳·八年级统考期末）将物体分别放在甲凸透镜（f甲=10cm）、乙凸透镜（f乙=5cm）前，物距相同。通过两个透镜，在光屏上一个成缩小的像，一个成放大的像。则（ ）
A．甲凸透镜折光能力更强 B．物距可能是18cm
C．乙凸透镜成的放大的像 D．物距可能是9cm
【答案】B
【解析】A．焦距越小，折光能力越强，已知乙凸透镜的焦距小于甲凸透镜的焦距，故甲凸透镜比乙凸透镜的折光能力弱，故A不符合题意；
C．本题中，在光屏上成的像一定是倒立的实像，若物体通过甲凸透镜成倒立、缩小的实像，物距要大于二倍焦距，即物距大于20cm；而对乙凸透镜来说，此时的物距
20cm>2×5cm
则物体通过乙凸透镜也成倒立、缩小的实像，与已知条件矛盾，故物体通过甲凸透镜成倒立、放大的实像，物体通过乙凸透镜成倒立、缩小的实像，故C不符合题意；
BD．物体通过甲凸透镜成倒立、放大的实像，物体通过乙凸透镜成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，有
f甲
即
10cm
解之，物距的取值范围为
10cm
故选B。
15．（2023春·陕西汉中·八年级统考期中）在测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的下方，测得光斑到凸透镜的距离为20cm，凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大，则凸透镜的焦距可能是（ ）
A．15cm B．22cm C．25cm D．30cm
【答案】A
【解析】纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距
若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于20cm，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
16．（2023·北京·北京市十一学校校考三模）小一用边长h为10cm的正方体透明塑料盒制作了一个简易的昆虫标本观察盒，如图所示。在盒底上放标本，盒盖上嵌入一个薄的凸透镜，通过透镜能观察到标本正立、放大的像，则下列说法正确的是（ ）
A．标本放大的像是实像
B．该透镜的焦距为10cm
C．该透镜的焦距大于10cm
D．该透镜的焦距小于10cm
【答案】C
【解析】A．由凸透镜成像规律可知，凸透镜所成的虚像是正立的，实像是倒立的，故A错误；
BCD．由题意可知，此时物距为10cm；凸透镜成正立、放大的虚像时，物距u
17．（2023·全国·九年级专题练习）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
【答案】C
【解析】A．凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时
u=v=2f=20cm
所以
f=10cm
故A错误；
B．物距为5cm时，成正立放大的虚像，不能通过移动光屏承接到清晰的像，故B错误；
C．当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像.，根据这一原理可以制成投影仪，故C正确；
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，像距变小，在光屏上看到的像一直是变小的，故D错误。
故选C。
18．（2023·陕西西安·西安市铁一中学校考模拟预测）让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B，情况如图甲所示，则A与B中对光的会聚作用较强的是 （选填“A”或“B”）。如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，所成像的特点是倒立、 的实像。如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，还想在光屏上看到清晰的像，应该向 移动光屏。
【答案】 B 等大 左
【解析】[1]由图得，A的焦距较大，B的焦距较小，则A与B中对光的会聚作用较强的是B。
[2]如图乙得，此时物距等于像距，所成像的特点是倒立、等大的实像。
[3]如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，B的会聚作用较强，像距较小，还想在光屏上看到清晰的像，应该向左移动光屏。
19．（2023·北京·九年级校联考专题练习）小阳在初二物理学习时，通过探究得到了凸透镜成像的规律。进入初三时，他用高为5cm的F光源、焦距为15cm的凸透镜、光具座和光屏，进行该实验的复习。
（1）他将F光源放在物距分别为20cm、30cm、40cm的位置，调节光屏位置得到清晰的像后，测量并记录了三个像高分别为5cm、3cm、15cm。请你帮他选出物距为40cm时对应的像高为 cm；
（2）当物距为50cm时，像高可能为 。
A．2cm B．4cm C．5cm D．7.5cm
【答案】 3
A
【解析】（1）[1]当物距大于焦距时，凸透镜成倒立的实像。成实像时，物距越大，像距越小，像也变的更小，所以物距为40cm最大时，像高最小，为3cm。
（2）[2]当物距为50cm﹥40cm时，像高小于3cm，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
20．（2023·吉林·统考三模）如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像。继续向水凸透镜内注水，凸透镜的焦距将 ，此时须将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上再次得到清晰的像。
【答案】 变小 左
【解析】[1][2]向凸透镜内注水，使凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰地像，光屏将靠近透镜向左移动，而且像变小。
21．（2023·广东广州·执信中学校考二模）物体AB上一点发出的光线a、b如图所示，其中光线a平行于主光轴AA′，O为透镜的光心，光线a经透镜折射后的光线已画出，请画出光线b的折射光线 ；这时，物体AB的像是 。
A、倒立放大的实像
B、倒立缩小的实像
C、倒立等大的实像
D、正立放大的虚像
【答案】 B
【解析】[1]根据光线a平行于主光轴AA′，折射光过焦点，则焦距是2cm，说明光线b恰好经过左侧的焦点，因而折射光平行于主轴，画图如下：
[2]如图，由于物体在2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，物体经凸透镜折射后，成倒立、缩小的实像，故选B。
22．（2023·吉林长春·统考二模）如图所示是小华同学探究“凸透镜成像的规律”的实验装置（凸透镜的焦距为10cm）。
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，调整三者的中心在 ；
（2）如图甲所示将凸透镜固定在光具座上，把蜡烛放在20cm刻度线处时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的实像；
（3）在图甲中，小华把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，可将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，使光屏上的像再次清晰；
（4）实验中，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像位于如图乙所示位置，为了使像仍能成在光屏中央，只调节凸透镜，应将凸透镜适当向 调节；
（5）请在图丙中画出烛焰发出的平行于主光轴的一束光经过凸透镜后的折射光线。
【答案】 同一高度 缩小 右 下
【解析】（1）[1]点燃蜡烛后，他还应调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上，这样做的目的是使像成在光屏的中心。
（2）[2]实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处，当蜡烛放在20cm刻度线处时
凸透镜成倒立缩小的实像。
（3）[3]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，由于凹透镜的发散作用，像远离凸透镜，所以应该向远离凸透镜的方向向右移动光屏。
（4）[4]随着蜡烛的燃烧，蜡烛越来越短，根据光线过光心不改变方向，应将凸透镜适当向下移动。
（5）[5]这条入射光线平行于主光轴，其经凸透镜折射后，折射光线过焦点F，如下图所示：
[高频考题实战练]
23．（2023·湖南益阳·统考中考真题）点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（ ）
A．缩小的实像 B．放大的虚像
C．倒立的虚像 D．正立的实像
【答案】A
【解析】点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像，说明物距大于二位焦距；现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，物距仍大于二焦距，烛焰通过凸透镜乙所成的像是倒立缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
24．（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）在观察“凸透镜对光的作用”实验中，小明做了如图所示的实验。
（1）对比两图可以得到结论：光从空气射入凸透镜时， ；
（2）小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律，记录部分数据如下。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 60.0 12.0 倒立缩小实像
2 35.0 14.0 倒立缩小实像
3 30.0 15.0 倒立缩小实像
4 20.0 20.0 倒立等大实像
5 12.5 50.0
小明根据表中数据发现：
①凸透镜成缩小实像时，像距和物距的大小关系是 ；
②当像距等于物距时，成像的性质是 ；
③小明进一步猜想，当物距为12.5cm时．成像的性质是 ；
④观察前三组数据，小明发现同一物体都成缩小的像，那么随着像距的增加，像会变大吗 为了探究这个问题，原表格中还需要增加的项目是 。
【答案】 凸透镜对光有会聚作用 像距小于物距 倒立等大实像 倒立放大实像 像的大小变化
【解析】（1）[1]对比两图可以看出，凸透镜对光有会聚作用。
（2）[2]由表中前三组数据可知，凸透镜成缩小实像时，像距小于物距。
[3]由表中第4组数据可知，当像距等于物距时，凸透镜成倒立等大实像。
[4]凸透镜成倒立等大实像时，凸透镜位于2倍焦距处，则凸透镜的焦距为10.0cm；则当物距为12.5cm时，此时物体位移一倍到二倍焦距之间，成倒立放大实像。
[5]要观察像的变化，需要记录的项目是像的大小变化。八年级物理大单元设计
第五单元 透镜及其应用
2.凸透镜成像的规律
[基础达标练]
知识点1 实验 探究凸透镜成像的规律
1．（2023秋·四川达州·八年级统考期末）小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。
（1）小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距 cm。实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处；
（2）小明将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、 的实像；若用不透明纸挡住凸透镜的上半部分，则光屏上 （填“会”或“不会”）出现烛焰完整的像；
（3）小明又将蜡烛向右移至光具座上25cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）适当移动；成像清晰后小明换了个焦距更小的凸透镜，若要在光屏上再次成清晰的像，在保持凸透镜和蜡烛位置不变的情况下，需要将光屏适当 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜。
2．（2023·新疆和田·统考二模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）凸透镜在成像过程中对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示位置时，光屏上呈现出烛焰清晰 （选填“缩小”“放大”或“等大”）的像；
（2）该透镜的焦距可能为 。
A．6cm B．10cm C．15cm D．20cm
3．（2023春·陕西榆林·八年级校考期中）物理兴趣小组用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
（1）该实验在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行时，现象更明显；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上出现了等大、清晰的像，此凸透镜的焦距为 cm。若将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊，只需把光屏向 （选填“左”或“右”）移动适当的距离，会再次得到清晰的像；
（3）蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，若将光具座左侧抬高， （选填“可以”或“不可以”）使像回到光屏中央。
4．（2023春·江苏淮安·九年级统考期中）探究凸透镜成像规律的装置如图甲所示，其中焦距为15cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。
（1）进行实验之前，应先将烛焰中心、光屏中心调整至凸透镜 ；
（2）若把点燃的蜡烛移到25cm刻度线处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，这个像可能是图乙中的 ；
（3）小明同学在做凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到烛焰清晰的像，同组的小华不小心将手指尖触摸到凸透镜，这时光屏上 ；
A．出现手指的影子
B．出现手指的实像
C．烛焰的像完整，但变暗
D．烛焰的像变得不完整
（4）将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，前后移动光屏，此时 （选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像；
（5）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动。
5．（2023·全国·九年级专题练习）小明用如图示的实验装置“探究凸透镜的成像规律”，凸透镜焦距为10cm，此时光屏上呈现清晰的像．回答下列问题：
（1）如图所示，保持透镜位置不变，将光屏向右移动适当距离，发现像变模糊了，为使光屏上仍成清晰的像，需将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动，此过程中烛焰所成的像 （选填“变大”或“变小”）。
（2）如图所示，向右移动蜡烛至43cm处时，无论怎样移动光屏都无法成像，此时若想观察到像的方法是 。继续向右移动蜡烛，烛焰成的像 （选填“变大”或“变小”）。
（3）如图所示，若要使光屏上成倒立、放大的实像，则蜡烛应向 （选填“左”或“右”）移动，此时光屏应向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）如图所示，保持蜡烛和光屏的位置不变，在不改变实验器材的前提下，要使光屏上的像变大，可进行的操作是 。
知识点2 凸透镜成像的规律
6．（2023·山东临沂·统考二模）如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光点。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（ ）
A．当物体距离透镜8cm时，成正立的像
B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜
7．（2023春·山东泰安·八年级统考期中）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缩小的像，下列关于实验的说法中（ ）
①图中凸透镜的焦距可能是18cm
②图中成像特点与投影仪成像特点相同
③要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
④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放大的像
A．只有②④正确 B．只有①④正确
C．只有①②正确 D．只有③④正确
8．（2023·上海·校联考模拟预测）同学做凸透镜成像时，把物体放在离凸透镜20厘米处，光屏上得到一个清晰的倒立缩小的像，下列判断中正确的是（ ）
A．如果把物体放在物距小于10厘米处时，一定不能成实像
B．如果把物体放在物距等于10厘米处时，一定成放大的实像
C．如果把物体放在物距大于10厘米处时，一定成放大的实像
D．如果改变物距，当像距等于20厘米时，一定成放大的实像
9．（2023·湖南长沙·雨花外国语学校校考三模）小郡同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，点燃蜡烛后，光屏上得到了清晰的像。由此可知，下列说法正确的是（ ）
A．得到的像是正立缩小的实像
B．如图原理与投影仪的成像原理相同
C．当蜡烛远离透镜，光屏需要靠近透镜才能再次得到清晰的像
D．随着实验进行，光屏上的像会下移
10．（2023·上海·九年级校联考专题练习）已知某物体透过凸透镜，在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像，若将物体移动到距离凸透镜10厘米处，则此时成（ ）
A．放大的虚像 B．放大的实像 C．等大的实像 D．缩小的实像
11．（2023·北京·清华附中校考三模）如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰倒立 的实像。利用这一成像规律可制成 。若保持蜡烛和透镜的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
12．（2023春·甘肃武威·八年级统考阶段练习）一凸透镜的焦距为15cm，当把蜡烛放在此凸透镜左侧12cm时，如图所示，则从该凸透镜 （选填“左”或“右”）侧通过透镜可以看到一个 、 的 （选填“实”或“虚”）像。
13．（2023秋·四川达州·八年级统考期末）小涵同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（v表示像距，u表示物距），则该凸透镜的焦距为 cm；把物体从距凸透镜24cm处移动到距凸透镜8cm处的过程中，像的大小将 （选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。
[能力提升练]
14．（2023秋·四川绵阳·八年级统考期末）将物体分别放在甲凸透镜（f甲=10cm）、乙凸透镜（f乙=5cm）前，物距相同。通过两个透镜，在光屏上一个成缩小的像，一个成放大的像。则（ ）
A．甲凸透镜折光能力更强 B．物距可能是18cm
C．乙凸透镜成的放大的像 D．物距可能是9cm
15．（2023春·陕西汉中·八年级统考期中）在测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的下方，测得光斑到凸透镜的距离为20cm，凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大，则凸透镜的焦距可能是（ ）
A．15cm B．22cm C．25cm D．30cm
16．（2023·北京·北京市十一学校校考三模）小一用边长h为10cm的正方体透明塑料盒制作了一个简易的昆虫标本观察盒，如图所示。在盒底上放标本，盒盖上嵌入一个薄的凸透镜，通过透镜能观察到标本正立、放大的像，则下列说法正确的是（ ）
A．标本放大的像是实像
B．该透镜的焦距为10cm
C．该透镜的焦距大于10cm
D．该透镜的焦距小于10cm
17．（2023·全国·九年级专题练习）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
18．（2023·陕西西安·西安市铁一中学校考模拟预测）让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B，情况如图甲所示，则A与B中对光的会聚作用较强的是 （选填“A”或“B”）。如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，所成像的特点是倒立、 的实像。如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，还想在光屏上看到清晰的像，应该向 移动光屏。
19．（2023·北京·九年级校联考专题练习）小阳在初二物理学习时，通过探究得到了凸透镜成像的规律。进入初三时，他用高为5cm的F光源、焦距为15cm的凸透镜、光具座和光屏，进行该实验的复习。
（1）他将F光源放在物距分别为20cm、30cm、40cm的位置，调节光屏位置得到清晰的像后，测量并记录了三个像高分别为5cm、3cm、15cm。请你帮他选出物距为40cm时对应的像高为 cm；
（2）当物距为50cm时，像高可能为 。
A．2cm B．4cm C．5cm D．7.5cm
20．（2023·吉林·统考三模）如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像。继续向水凸透镜内注水，凸透镜的焦距将 ，此时须将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上再次得到清晰的像。
21．（2023·广东广州·执信中学校考二模）物体AB上一点发出的光线a、b如图所示，其中光线a平行于主光轴AA′，O为透镜的光心，光线a经透镜折射后的光线已画出，请画出光线b的折射光线 ；这时，物体AB的像是 。
A、倒立放大的实像
B、倒立缩小的实像
C、倒立等大的实像
D、正立放大的虚像
22．（2023·吉林长春·统考二模）如图所示是小华同学探究“凸透镜成像的规律”的实验装置（凸透镜的焦距为10cm）。
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，调整三者的中心在 ；
（2）如图甲所示将凸透镜固定在光具座上，把蜡烛放在20cm刻度线处时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的实像；
（3）在图甲中，小华把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，可将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，使光屏上的像再次清晰；
（4）实验中，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像位于如图乙所示位置，为了使像仍能成在光屏中央，只调节凸透镜，应将凸透镜适当向 调节；
（5）请在图丙中画出烛焰发出的平行于主光轴的一束光经过凸透镜后的折射光线。
[高频考题实战练]
23．（2023·湖南益阳·统考中考真题）点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（ ）
A．缩小的实像 B．放大的虚像
C．倒立的虚像 D．正立的实像
24．（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）在观察“凸透镜对光的作用”实验中，小明做了如图所示的实验。
（1）对比两图可以得到结论：光从空气射入凸透镜时， ；
（2）小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律，记录部分数据如下。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 60.0 12.0 倒立缩小实像
2 35.0 14.0 倒立缩小实像
3 30.0 15.0 倒立缩小实像
4 20.0 20.0 倒立等大实像
5 12.5 50.0
小明根据表中数据发现：
①凸透镜成缩小实像时，像距和物距的大小关系是 ；
②当像距等于物距时，成像的性质是 ；
③小明进一步猜想，当物距为12.5cm时．成像的性质是 ；
④观察前三组数据，小明发现同一物体都成缩小的像，那么随着像距的增加，像会变大吗 为了探究这个问题，原表格中还需要增加的项目是 。
