5.3 凸透镜成像的规律
【基础达标】
1．在探究凸透镜成像规律的实验中，若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，这时测得光屏到凸透镜的距
离为 12 厘米，则该凸透镜的焦距可能为（ ）
A．15 厘米 B．8 厘米 C．6 厘米 D．4 厘米
【答案】．B
【详解】据凸透镜成像实验，发现光屏上有一个清晰缩小的像，此时像处于透镜的 1 倍焦距和二倍焦距之
间，即
2f＞μ＞f
光屏距离凸透镜 12cm，所以
2f＞12cm＞f
即
12cm＞f＞6cm
故 B 符合题意，ACD 不符合题意
故选 B。
2．实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像
实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜 B．该透镜的焦距是 30cm
C．此时成的是倒立、等大的实像 D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
【答案】．C
【详解】A．实验中的透镜是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，所以不是同种透镜，故 A 错误；
BC．由图可知，此时的物距为：40cm-10cm=30cm，像距为：70cm-40cm=30cm，成的是倒立、等大的实像，
则 u=2f，故 f=15cm，故 B 错误，C 正确；
D．凸透镜成实像时，具有物远像近像变小，将蜡烛向左移，光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像，故
D 错误。
故选 C。
3．小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为 20cm，他移动光屏找到清
晰的蜡烛的像，这个像是图中的（ ）
A． B． C． D．
【答案】．B
【详解】由图可知，物距为
u=35.0cm-5.0cm=30.0cm
因为所用凸透镜的焦距为 20cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立放大的实像，故 ACD 不符
合题意，B 符合题意。
故选 B。
4．一凸透镜的焦距为 12cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜 30cm 处沿主光轴移到 15cm 处的过程中，像的大小
和像距的变化情况是（ ）
A．像变小，像距变小 B．像变大，像距变大 C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
【答案】．B
【详解】凸透镜的焦距为 12cm，点燃的蜡烛从离凸透镜 30cm 处沿主光轴移到 15cm 处的过程中，即物距
从大于二倍焦距处，移到小于二倍焦距、大于一倍焦距处，物距一直变小，因此像距一直增大，像也一直
增大，像从缩小的像一直增大为放大的像，故 B 符合题意。
故选 B。
5．某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 和物体到凸
透镜的距离 u 之间关系的图象，如图所示，下列分析判断正确的是 （ ）
A．实验中所使用的的凸透镜焦距为 16cm
B．物体放在 A 点对应的位置上，成缩小倒立的实像
C．物体放在 C 点对应的位置，放大倒立的实像
D．物体从 A 点移到 C 点的过程中，所成的像逐渐变小
【答案】．D
【详解】A．物距等于像距等于 16cm 时，此时凸透镜成倒立、等大的实像，物距等于两倍焦距，所以焦距
为 8cm，故 A 错误；
B．物体放在 A 点对应的位置上，此时物距小于像距，成倒立放大实像，故 B 错误；
C．物体放在 C 点对应的位置，物距大于像距，成倒立缩小实像，故 C 错误；
D．物体从 A 点移到 C 点的过程中，物距增大，像距减小，像变小，故 D 正确。
故选 D。
6．如图所示，甲成像情况是 的工作原理图（选填“照相机”或“放大镜”），乙成的像 在光屏上显
示（选填“能”或“不能”）。
【答案】．照相机 不能
【详解】[1]如图甲，物体到凸透镜的距离大于二倍焦距，成倒立缩小实像，是照相机的原理。
[2]如图乙，物体到凸透镜的距离小于一倍焦距，在物体的同一侧成正立放大的虚像，光屏上不能显示。
7．2021 年 12 月 9 日，中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成，航天员叶光富进行了太空水球光
学实验。在太空失重环境下，水滴收缩成一个接近完美球体的水球，这个水球可以被看成一个凸透镜。将
一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置，可以看到一个倒立、 （选填“放大”或“缩
小”）的 （选填“实像”或“虚像”）。
【答案】．缩小 实
【详解】[1][2]根据凸透镜的成像规律可知，物体到透镜的距离大于二倍焦距，则成的像是一个倒立、缩小
的实像。
8．在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为 10.0cm。
（1）实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的 ，并记下 f；
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 ，目的是 ；
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于 2 倍焦距的地方、1 倍焦距和 2 倍焦距之间、在 1 倍焦距以内
时，移动光屏，直到光屏出现 的像为止，观察像的特点并记录下，此时像距的大小；
④整理数据和器材；
（2）若将蜡烛沿光具座移至 35cm 刻度线处，需将光屏移至 刻度线处（不需估读），光屏上可再次
呈现烛焰清晰的像；
（3）在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向
移动（选填“左”或“右”）；
（4）实验过程中，随着物距的变小，像距会 （变大或变小或不变）。
【答案】．焦距 同一高度 使像成在光屏的中央 清晰 80cm 右 变大
【详解】（1）①[1]f 是焦距，故观察凸透镜，弄清凸透镜的焦距，焦距是光心到焦点的距离，凸透镜成像
规律与焦距与物体的大小有关。
②[2][3]调节三个中心大致在同一高度，利用入射光线经过光心传播方向不变，故此时像成在光屏的正中央。
③[4]将蜡烛慢慢从远处靠近，移动光屏，直至出现清晰的烛焰的像为止，这样可以确定像距的大小，便于
观察像的特点。
（2）[5]如图所示，当蜡烛沿光具座移至 35cm 刻度线处，光屏在 80cm 刻度线处，光屏上承接到像。
（3）[6]在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，凹透镜是发散透镜，故成像在光屏后，需要将光屏向右移动。
（4）[7]根据凸透镜成像规律，成实像时，物近像远像变大，故在实验过程中，随着物距的变小，像距变大。
【巩固提升】
1．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、最亮的光斑。小明用此透镜做“探究凸
透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是（ ）
A．当物体距透镜 8cm 时，成正立的虚像
B．当物体距透镜 16m 时，成倒立、缩小的实像
C．当物体从距透镜 20cm 处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大
D．当物体从距透镜 30cm 处靠近透镜移动时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜
【答案】．A
【详解】A．由图可知，凸透镜的焦距为 10cm。当物体距透镜 8cm 时，物距小于一倍焦距，根据凸透镜成
像的特点可知，成正立放大的虚像，故 A 正确；
B．当物体距透镜 16cm 时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成倒立放大的
实像，故 B 错误；
C．根据凸透镜成像的特点可知，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，成实像时，物远像近像变小，因此当
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，故 C 错误；
D．根据凸透镜成像的特点可知，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，成实像时，物近像远像变大，因此当
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。
故选 A。
2．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像
（图中未画出）。则下列说法正确的是（ ）
①凸透镜的焦距可能5cm
②用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，在光屏上能成烛焰一半的像
③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，且像逐渐变小
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A．②③ B．②④ C．①③ D．③④
【答案】．D
【详解】①根据题意知道，蜡烛距离凸透镜为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
在透镜的另一侧，像到透镜的距离
80.0cm-50.0cm=30.0cm
处光屏上得到一个清晰的像，像距大于物距，成倒立放大的实像，此时
2f＞u=15.0cm＞f
v=30.0cm＞2f
则
15.0cm＞f＞7.50cm
故①错误；
②用不透明的纸板遮住凸透镜的下半部分，会遮住一部分穿过凸透镜的光线，光屏上的像会变暗，但仍能
成完整的像，故②错误；
③凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则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，且像逐渐变小，故③正确；
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时
u＞2f，2f＞v＞f
根据光的可逆性，可知此时光屏上成倒立缩小的实像，故④正确。
故 D 正确，ABC 错误。
故选 D。
3．某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 与物到凸透镜的距离 u
的关系图像，如图所示。下列判断正确的有（ ）
A．该同学所用凸透镜的焦距 f =10cm
B．当u = 6cm 时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
C．把物体从6cm 处移动到15cm处的过程中，像逐渐变小
D．当u =15cm时，在光屏得到的是放大的像，投影仪利用这一原理
【答案】．C
【详解】A．由图像可得当 u＝10cm 时 v＝10cm，根据凸透镜成像规律可知 2f＝10cm，即 f＝5cm，故 A 错
误；
B．当 u＝6cm 时
2 f =10cm > u > 5cm = f
根据凸透镜成像规律可知像成倒立放大的实像，故 B 错误；
C．根据凸透镜成像规律，像随着物距变大逐渐变小，像距逐渐变小，故 C 正确；
D．当 u=15cm 时大于 2f，则像距 v 大于 f 并小于 2f，成倒立缩小的实像，照相机正是利用这一原理，故 D
错误。
故选 C。
4．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
【详解】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
u = v = 2 f = 20.0cm
解得
f =10.0cm
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。
5．如图所示，小梦同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确
的是（ ）
A．利用这一成像规律可制成幻灯机
B．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
C．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
D．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
【答案】．B
【详解】A．由图知，蜡烛放在 2 倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像。照相机是根据这个原理制成
的，而幻灯机是根据物距处于 f 和 2f 之间时，成放大、倒立的实像原理制成，故 A 错误；
B．由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该越向上移动，故 B 正确；
C．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，发生漫反射，故 C 错误；
D．要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜，同时还应该将光屏靠近凸透镜（物远像近像变小），
故 D 错误。
故选 B。
6．某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛和光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到了倒立、等大、
清晰的实像。接下来把蜡烛移动到 35cm 刻度处，则应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，光
屏上才可以得到倒立、 、清晰的实像。
【答案】．右 放大
【详解】[1][2]由图可知，此时的物距等于像距，即
u = v = 20.0cm
光屏上成的是倒立、等大的实像，则
u = 2 f = 20.0cm
故 f =10.0cm ，将蜡烛移动到 35cm 刻度处，此时的物距
u = 50.0cm- 35.0cm =15.0cm
物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，故应向右移动光屏，因为像距大于物距，光屏上
呈现倒立、放大的清晰的像。
7．小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图：
（1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 调整（选填“上”或“下”）；
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜 15cm 时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该
凸透镜的焦距是 cm。
【答案】．下 7.5
【详解】（1）[1]根据光线过光心不改变方向，所以烛焰的像大致在光屏的下方，要使像成在光屏的中心，
所以光屏向下移动。
（2）[2]当烛焰距凸透镜 15cm 时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，满足 u=2f，即
2f=15cm
凸透镜的焦距 f=7.5cm。
8．如图是小丽探究凸透镜成像规律的实验装置。
（1）如图甲，小丽用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸
透镜的焦距 f＝ cm；
（2）接着小丽将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，然后调节三者的高度，使烛焰中心、透镜中心和光
屏中心在 上，目的是 ；
（3）当小丽将蜡烛、光屏的位置调到如图乙所示时，在光屏上得到了清晰的像，此时凸透镜所成的是
（选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。保持透镜位置不动，向右适当
移动蜡烛，应将光屏向 移动才能在光屏上得到清晰的像；
（4）若保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到 cm 刻度线处，能够在光屏上得到清晰
的像。一段时间后，小丽发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，她应将蜡烛向 调节，可以使像回到光
屏中心。
【答案】．10.0 同一高度 使烛焰成像在光屏中心 倒立 缩小 右 35.0 上
【详解】（1）[1]凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，焦点到透
镜光心的距离为焦距。如图甲所示，一束平行光正对凸透镜照射，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，
这个光斑即为凸透镜的焦点，由此可以测出凸透镜的焦距为
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
（2）[2][3]为使烛焰成像在光屏中心，将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，然后调节三者的高度，使烛
焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上，否则，有可能光屏上成的像不完整。
（3）[4][5]如图乙所示时，易知物距为 30.0 cm，大于 2 倍焦距，此时凸透镜所成的是倒立、缩小的实像。
[6]凸透镜在成实像的条件下，物距变小，像变大，像距变大，故保持透镜位置不动，向右适当移动蜡烛，
应将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像。
（4）[7]原来乙图中的物距为 30.0cm，像距为 15.0cm，根据光路的可逆性，当物距为 15.0cm 时，则像距为
30.0cm。若保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到
20.0cm+15.0cm=35.0cm
刻度线处，能够在光屏上得到清晰的像。
[8]因过光心的光线传播方向不变，故一段时间后，小丽发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，她应将蜡烛向
上调节，可以使像回到光屏中心。
【中考衔接】
1．（2023 内蒙古兴安盟）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某学习小组用如图甲所示的方法测量凸透镜
的焦距：正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．由图甲可知，该凸透镜的焦距是 40.0cm
B．照相机成像特点与图乙中烛焰的成像特点相同
C．图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动，所成的像逐渐变小
D．图乙中若用黑纸片将凸透镜挡一半，光屏上成半个烛焰的像
【答案】．C
【详解】A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点，这点即为此透镜的焦点，从焦点到透镜光
心的距离即为焦距，则透镜的焦距为
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
故 A 错误；
B．图乙中，物距为
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
像距为
v=80.0cm-50.0cm=30.cm
物距小于像距，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，这个原理制成了投影仪，与
照相机不同，故 B 错误；
C．图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动，物距变大，像距变小，像变小，故 C 正确；
D．用黑纸片将凸透镜遮挡一半，透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线，成烛焰完整的像，只是像比原
来变暗，故 D 错误。
故选 C。
2．（2023 山东淄博）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距 f=12cm，蜡烛、凸透镜、光屏在光
具座上的值如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是（ ）
A．图中成像特点与投影仪成像特点相同
B．透镜位置不动，把蜡烛向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
C．透镜位置不动，把蜡烛移到 30cm 刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
D．透镜位置不动，把蜡烛移至 45cm 刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
【答案】．C
【详解】A．由图可知，此时的物距为 u=30.0cm，像距为 v=20.0cm，则凸透镜的焦距 f=l2cm，30.0cm>2f，
成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故 A 错误；
B．当成实像时，物距变大时，像距变小，透镜位置不动，把蜡烛向左移动，应该减小像距，即向左移动光
屏，光屏上会再次得到清晰的像，故 B 错误；
C．透镜位置不动，把蜡烛移到 30cm 刻度线处，物距减小，像距变大，向右移动光屏，光屏上会再次得到
清晰的像，故 C 正确；
D．将蜡烛移动到 45cm 的刻度线处，物距 u=5cm，小于一倍焦距，成正立放大虚像，虚像不能用光屏承接，
故 D 错误。
故选 C。
3．（2023 四川雅安）如图是爱动手的小雅利用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投
影到墙壁上。下列说法正确的是（ ）
A．制作简易投影仪的镜头是凹透镜
B．投影仪所成的像是正立、放大的虚像
C．透镜到墙壁的距离应大于透镜的二倍焦距
D．手机应放置在透镜的一倍焦距内
【答案】．C
【详解】A．投影仪的镜头是凸透镜而不是凹透镜，故 A 错误；
B．根据投影仪的成像特点可知，墙上呈现的是手机画面的倒立、放大的实像，故 B 错误；
CD．根据投影仪的成像原理可知，手机到透镜的距离（物距）应大于一倍焦距、小于二倍焦距，而墙壁到
透镜的距离（像距）应大于透镜的二倍焦距，故 C 正确，D 错误。
故选 C。
4．（2023 西藏）中国航天员王亚平在离地球表面约 400km的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示
了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．“水球”相当于凸透镜
B．“水球”对透过它的光有发散作用
C．王亚平远离“水球”时，她的像会变大
D．图中通过“水球”看到王亚平的像是虚像
【答案】．A
【详解】ABD．王亚平面前的水球相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，此时的“倒影”是通过凸透镜成
的倒立的、缩小的实像，故 A 正确、BD 错误；
C．王亚平远离“水球”时，物距变大，像距变小，像变小，故 C 错误。
故选 A。
5．（2023 山东德州）如图所示，小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为10cm，外壳的长度为
20cm ，若将凸透镜对准窗外景物，在外壳内前后移动内纸筒，在半透明膜上可以得到景物 （选填“倒
立”或“正立”）的 （选填“放大”或“缩小”）的像；若将凸透镜正对燃烧的蜡烛，当蜡烛距离凸透镜至
少 cm时，可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
【答案】．倒立 缩小 20
【详解】[1][2]半透膜相当于光屏，凸透镜的焦距为 10cm，窗外景物处于凸透镜的二倍焦距以外，此时成倒
立、缩小的实像。
[3]因为外壳的长度为 20cm，即像距处于大于一倍焦距小于等于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，蜡烛
距凸透镜至少 20cm 时，才可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
6．（2023 山东威海）如图所示，深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠，透过露珠能够看到远处景物倒
立的像，露珠相当于 （填光学元件）；在生活中利用该成像原理的仪器有： （写出一个
即可）。
【答案】．凸透镜 照相机
【详解】[1][2]露珠呈球状，露珠相当于凸透镜，透过露珠能够看到远处景物倒立、缩小的实像，生活中照
相机就是利用了该原理。
7．（2023 山东青岛）在第一次天宫授课中，王亚平制作了一个悬在空中的水球，透过水球看到了她倒立、
缩小的像，如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜，小海利用图乙所示器材进行探究，将
焦距为 10cm 的凸透镜固定在 50cm 刻度线处。
（1）当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像，这个像
是 （选填“实”或“虚”）像，此时物距 u 与焦距 f 的关系是 （选填“u>2f”“f
（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；
（3）依据上述实验规律，小海判定：透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时，她到水球球心的距离 u 与水
球透镜焦距 f 的关系满足 （选填“u>2f”“f
【答案】．实 u>2f 右 放大 u>2f 见详解
【详解】（1）[1][2]图乙所示位置，物距为
u = 50.0cm - 20.0cm = 30.0cm
焦距为 10cm，此时物距 u 与焦距 f 的关系是 u>2f，根据凸透镜成像规律，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的
倒立、缩小的实像。
（2）[3][4]当小海将蜡烛移至 35cm 刻度线处时，物距为
u ' = 50.0cm - 35.0cm =15.0cm
物距与焦距的关系为 f
屏，才能在光屏上成清晰的倒立、放大的实像。
（3）[5] 根据凸透镜成像规律，透过水球看到王亚平倒立、缩小的实像，表明物距大于 2 倍焦距，所以她
到水球球心的距离 u 与水球透镜焦距 f 的关系满足 u>2f。
（4）[6]很多光学元件的镜头都要用到凸透镜，在生活利用凸透镜成像规律工作的有照相机、投影仪、放大
镜等。
8．（2023 内蒙古呼和浩特）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如
图所示，此时能在光屏上看到烛焰倒立、清晰的像，这个像是 （选填“虚像”或“实像”）；若保持透镜
位置不变，从图示位置开始，将蜡烛沿光具座向右移动，移动过程中，不断调节光屏位置，在光屏上得到
烛焰清晰的像，直到移动光屏不成像时，这个过程像的大小 （选填“逐渐变大”或“逐渐变小”或“先变
大后变小”或“先变小后变大”）；继续将蜡烛沿光具座向右移动，人在透镜的 （选填“左侧”或“右侧”）
可以看到烛焰正立放大的像。
【答案】．实像 逐渐变大 右侧
【详解】[1]由图可知，物距为
50.0cm-10.0cm=40.0cm
像距为
70.0cm-50.0cm=20.0cm
物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像。
[2]凸透镜成实像时，物近像远像变大，凸透镜位置不变，将蜡烛沿光具座向右移动，物距减小，像距变大，
所以调节光屏位置，在光屏上得到烛焰清晰的像，直到移动光屏不成像时，像逐渐变大。
[3]继续将蜡烛沿光具座向右移动，物距小于焦距，成正立放大的虚像，凸透镜所成虚像与成像物体在凸透
镜的同侧，应从凸透镜的右侧观察。5.3 凸透镜成像的规律
【基础达标】
1．在探究凸透镜成像规律的实验中，若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，这时测得光屏到凸透镜的距
离为 12 厘米，则该凸透镜的焦距可能为（ ）
A．15 厘米 B．8 厘米 C．6 厘米 D．4 厘米
2．实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像
实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜 B．该透镜的焦距是 30cm
C．此时成的是倒立、等大的实像 D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像
3．小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为 20cm，他移动光屏找到清
晰的蜡烛的像，这个像是图中的（ ）
A． B． C． D．
4．一凸透镜的焦距为 12cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜 30cm 处沿主光轴移到 15cm 处的过程中，像的大小
和像距的变化情况是（ ）
A．像变小，像距变小 B．像变大，像距变大 C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
5．某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 和物体到凸
透镜的距离 u 之间关系的图象，如图所示，下列分析判断正确的是 （ ）
A．实验中所使用的的凸透镜焦距为 16cm
B．物体放在 A 点对应的位置上，成缩小倒立的实像
C．物体放在 C 点对应的位置，放大倒立的实像
D．物体从 A 点移到 C 点的过程中，所成的像逐渐变小
6．如图所示，甲成像情况是 的工作原理图（选填“照相机”或 “放大镜”），乙
成的像 在光屏上显示（选填“能”或“不能”）。
7．2021 年 12 月 9 日，中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成，航天员叶光富进行了太空水球光
学实验。在太空失重环境下，水滴收缩成一个接近完美球体的水球，这个水球可以被看成一个凸透镜。将
一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置，可以看到一个倒立、 （选填“放大”或“缩
小”）的 （选填“实像”或“虚像”）。
8．在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为 10.0cm。
（1）实验步骤：
①观察凸透镜，弄清凸透镜的 ，并记下 f；
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 ，目的是 ；
③移动蜡烛，分别把蜡烛放置距凸透镜大于 2 倍焦距的地方、1 倍焦距和 2 倍焦距之间、在 1 倍焦距以内
时，移动光屏，直到光屏出现 的像为止，观察像的特点并记录下，此时像距的大小；
④整理数据和器材；
（2）若将蜡烛沿光具座移至 35cm 刻度线处，需将光屏移至 刻度线处（不需估读），光屏上可再次
呈现烛焰清晰的像；
（3）在蜡烛与凸透镜之间，放置一凹透镜，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向
移动（选填“左”或“右”）；
（4）实验过程中，随着物距的变小，像距会 （变大或变小或不变）。
【巩固提升】
1．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、最亮的光斑。小明用此透镜做“探究凸
透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是（ ）
A．当物体距透镜 8cm 时，成正立的虚像
B．当物体距透镜 16m 时，成倒立、缩小的实像
C．当物体从距透镜 20cm 处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大
D．当物体从距透镜 30cm 处靠近透镜移动时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜
2．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像
（图中未画出）。则下列说法正确的是（ ）
①凸透镜的焦距可能5cm
②用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，在光屏上能成烛焰一半的像
③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，且像逐渐变小
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A．②③ B．②④ C．①③ D．③④
3．某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 与物到凸透镜的距离 u
的关系图像，如图所示。下列判断正确的有（ ）
A．该同学所用凸透镜的焦距 f =10cm
B．当u = 6cm 时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
C．把物体从6cm 处移动到15cm处的过程中，像逐渐变小
D．当u =15cm时，在光屏得到的是放大的像，投影仪利用这一原理
4．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
5．如图所示，小梦同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确
的是（ ）
A．利用这一成像规律可制成幻灯机
B．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
C．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
D．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
6．某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛和光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到了倒立、等大、
清晰的实像。接下来把蜡烛移动到 35cm 刻度处，则应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，光
屏上才可以得到倒立、 、清晰的实像。
7．小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图：
（1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 调整（选填“上”或“下”）；
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜 15cm 时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该
凸透镜的焦距是 cm。
8．如图是小丽探究凸透镜成像规律的实验装置。
（1）如图甲，小丽用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸
透镜的焦距 f＝ cm；
（2）接着小丽将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，然后调节三者的高度，使烛焰中心、透镜中心和光
屏中心在 上，目的是 ；
（3）当小丽将蜡烛、光屏的位置调到如图乙所示时，在光屏上得到了清晰的像，此时凸透镜所成的是
（选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。保持透镜位置不动，向右适当
移动蜡烛，应将光屏向 移动才能在光屏上得到清晰的像；
（4）若保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到 cm 刻度线处，能够在光屏上得到清晰
的像。一段时间后，小丽发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，她应将蜡烛向 调节，可以使像回到光
屏中心。
【中考衔接】
1．（2023 内蒙古兴安盟）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某学习小组用如图甲所示的方法测量凸透镜
的焦距：正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．由图甲可知，该凸透镜的焦距是 40.0cm
B．照相机成像特点与图乙中烛焰的成像特点相同
C．图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动，所成的像逐渐变小
D．图乙中若用黑纸片将凸透镜挡一半，光屏上成半个烛焰的像
2．（2023 山东淄博）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距 f=12cm，蜡烛、凸透镜、光屏在光
具座上的值如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是（ ）
A．图中成像特点与投影仪成像特点相同
B．透镜位置不动，把蜡烛向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
C．透镜位置不动，把蜡烛移到 30cm 刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
D．透镜位置不动，把蜡烛移至 45cm 刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
3．（2023 四川雅安）如图是爱动手的小雅利用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投
影到墙壁上。下列说法正确的是（ ）
A．制作简易投影仪的镜头是凹透镜
B．投影仪所成的像是正立、放大的虚像
C．透镜到墙壁的距离应大于透镜的二倍焦距
D．手机应放置在透镜的一倍焦距内
4．（2023 西藏）中国航天员王亚平在离地球表面约 400km的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示
了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．“水球”相当于凸透镜
B．“水球”对透过它的光有发散作用
C．王亚平远离“水球”时，她的像会变大
D．图中通过“水球”看到王亚平的像是虚像
5．（2023 山东德州）如图所示，小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为10cm，外壳的长度为
20cm ，若将凸透镜对准窗外景物，在外壳内前后移动内纸筒，在半透明膜上可以得到景物 （选填“倒
立”或“正立”）的 （选填“放大”或“缩小”）的像；若将凸透镜正对燃烧的蜡烛，当蜡烛距离凸透镜至
少 cm时，可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
6．（2023 山东威海）如图所示，深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠，透过露珠能够看到远处景物倒
立的像，露珠相当于 （填光学元件）；在生活中利用该成像原理的仪器有： （写出一个
即可）。
7．（2023 山东青岛）在第一次天宫授课中，王亚平制作了一个悬在空中的水球，透过水球看到了她倒立、
缩小的像，如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜，小海利用图乙所示器材进行探究，将
焦距为 10cm 的凸透镜固定在 50cm 刻度线处。
（1）当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像，这个像
是 （选填“实”或“虚”）像，此时物距 u 与焦距 f 的关系是 （选填“u>2f”“f
（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；
（3）依据上述实验规律，小海判定：透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时，她到水球球心的距离 u 与水
球透镜焦距 f 的关系满足 （选填“u>2f”“f
8．（2023 内蒙古呼和浩特）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如
图所示，此时能在光屏上看到烛焰倒立、清晰的像，这个像是 （选填“虚像”或“实像”）；若保持透镜
位置不变，从图示位置开始，将蜡烛沿光具座向右移动，移动过程中，不断调节光屏位置，在光屏上得到
烛焰清晰的像，直到移动光屏不成像时，这个过程像的大小 （选填“逐渐变大”或“逐渐变小”或“先变
大后变小”或“先变小后变大”）；继续将蜡烛沿光具座向右移动，人在透镜的 （选填“左侧”或“右侧”）
可以看到烛焰正立放大的像。
