2024-2025学年人教版八年级物理上册同步讲义：凸透镜成像规律及应用（学生版+解析版）

单元专项提升01凸透镜成像规律及应用

学习目标

1.探究凸透镜成像规律。

2.利用凸透镜成像的规律解决问题。

3.生活中的透镜。

知识梳理

知识点一、探究凸透镜成像的规律

常考考查方向：

（1）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央；

（2）在做实验时，某同学无论怎样移动光屏，都无法在光屏卜观察到烛焰的像.发生这一现象可能

原因有哪些？

可能原因有：①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内；

③蜡烛的位置在透镜的焦点上：④当成放小的实像时，像距较小，光具座长度不够。

（3）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像有什么变化？

光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。

（4）成实像时，将蜡烛和光屏调换位置时，在光屏上仍能成实像。原因是：光路可逆。

（5）发光二极管比蜡烛的优势：发光二极管亮度更亮，光源稳定，成像稳定。

（6）发光二极管的形状的要求：选择上下、左右都不对称的形状。

（7）蜡烛长度变短时，像在光屏上的位置怎样变化？为了使像仍成在光屏的中央，应该怎样进行调

节？

像将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动：③将透镜和光屏向卜调节。

（8）当物距不变时，改变凸透镜的焦距，像距和像的小小会发生变化。当物距不变时，凸透镜焦距

越小，像距变小，像变小。

（9）水透镜：注水时水透镜焦距变小，当物距不变时，要使光屏上重新出现清晰的像，则要将光屏

向靠近透镜的方向移动；抽水时水透镜的焦距变小，当物距不变时，要使光屏上重新出现清晰的像，则要

将光屏向远离透镜的方向移动。

二、凸透镜成像规律及应用

物距U与焦像的性质像距V与焦相对凸透镜的位

应用

距f的关系正倒小小虚实距f的关系置

u>2f倒立缩小实像f<v<2f与物异侧照相机

u=2f倒立等小实像v=2f与物异侧测焦距

f<u<2f倒立放小实像v>2f与物异侧投影仪

u=f不万戈像

u<f正立放小虚像—与物同侧放小镜

2.成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越小；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，

像越小。即成实像时，物近像远像变小，物远像近像变小。

3.移动速度：成缩小的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度；成放小的像时，物

距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。

问题探究

题型01实验：探究凸透镜成像规律

【典例1］（23-24九年级下.湖北武汉.阶段练习）某小组用一个F光源为发光物体放置于A点，一块白色

的硬纸板作为承接像的屏，研究F光源的成像情况，屏移至C点位置时刚好在屏上出现了一个清晰的像，

如期所示;

图1图2

（I）该小组选择的凸透镜焦距为m；

（2）此时小丽在A侧观察到屏.上形成了•个与物体小小相等的像，接着小亮将凸透镜更换为•个半透明

玻璃平板，小亮在A侧通过玻璃恰好也能在光屏处看到了一个等小的像，此时小明则站在BC之间观察光

屏上的像；上述实验过程中，小丽、小亮和小明观察到的分别是图2中的（选填“①”、啮”、“③”或

“④”）；

①丁、丙、乙②甲、乙、乙③丁、乙、丙④戊、乙、丙

（3）小丽继续实验，她将F光源移动到10cm刻度处，为了能在光屏上可能承接到清晰的像，她需要将屏

向（选填“左”或“右”）移动，这个实验现象可以说明（选填“放小镜”、“投影仪”或“照相机”）的

成像特点。

【典例2】（23-24八年级下•陕西咸阳•期中）某小组同学用如图-1的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸

透镜的焦距为15cm,他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和小小，如图-2所示（用

带箭头的线段表示物体，“、*分别表示蜡烛在人、3处像的位置）

（I）如图-1所示，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的____上；

（2）从图-2中可以看出，蜡烛在4、B位置时得到像在“倒立正立、放小缩小、虚像实像”的性质方面相同

的有个；当把蜡烛由4移到8位置，所成像将（选填“变小”“变小”或“不变”）；

（3）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm〜30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以

外处。但是，当他们把蜡烛放在。位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是

像距过小，光具座：

（4）为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法：

做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这

表明像距变了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距（选填或“="）

15cm；

做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏

上又出现门肖♦晰的像，由此实验联系实际，类似于（选填“远视眼''或"近视眼”）的成因和矫正。

题型02生活中的透镜分析

【典例3】（2024•广东・中考真题）广东生产的无人驾驶动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城

市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于透

镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的（选填“实''或"虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，

像的小小将变o

【典例4］（23-24八年级下.陕西咸阳•期中）如图所示是人脸识别系统，其摄像头的镜头相当于一个凸透

镜,“刷脸”时要使人像变小，人应摄像头，且脸部到摄像头的距离应（选填“小于、等于”或“小

于”）凸透镜的两倍焦距，其成像原理与生活中的（选填“照相机”或“放小镜”）相同。

题型03凸透镜成像规律与图像的结合

【典例5】（2024・河南•三模）小明在探究凸透镜成像规律时，利用刻度尺测量光屏上像的高度并结合光具

座上读取的像距小小，绘制了如图所示的图像，已知物体高力=6cm,则下列说法正确的是（）。

A.该凸透镜的焦距是20cm

B.当物距等于20cm时，像的高度小于6cm

C.当物距小于20cm时，像的高度小于6cm

D.当物距小于10cm时，其成像原理与投影仪相同

【典例6】（2024九年级下•全国•专题练习）如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距，和物距”关系

的却像。根据图像给出的信息，下列说法正确的是（）

A.由图可知实验中使用的凸透镜的焦距是20cm

B.当物距为5cm时的成像特点是正立、放小的虚像

C.当物距为5um时的成像特点可应用于照相机

D.当物距为5cm时的成像特点可应用于幻灯机

题型04凸透镜成像规律结论的应用

【典例7］（23-24八年级下•北京顺义・期末）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，若所用凸

透镜焦距户10cm,根据凸透镜成像规律，下列说法正确的是（）

凸透镜和光屏放置在图所示位置时，光屏上可以呈现倒立放小的实像

B.将蜡烛移到光具座上25cm刻度处时，要想光屏上呈现清晰的像，应向右移动光屏

C.将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放小的实像

D.将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现正立放小的虚像

【典例8】（2024.四川南充•三模）小聪在探究凸透镜成像规律时，发现将蜡烛放在如图所示位置时，光屏

上出现了•个和透镜等小的光斑，左右移动光屏时，光斑小小无明显变化，关于此透镜的焦距f和实验过

程说法正确的是（）

A.该凸透镜的焦距为13cm

B.透镜位置不动，蜡烛移创20cm刻度线处,再调节光屏位置,在光屏卜呈现倒立放小的像

C.光屏上已成清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，应向靠近透镜方向移动光屏才能再次成

清晰的像

D.蜡烛由于燃烧而逐渐变短，应适当向卜.调节凸透镜才能让烛焰的像回到光屏的中央

题型04水透镜

【典例9】（2024•河南南阳•三模）某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，

如空所示。他继续向水透镜内注水，使水透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和水透镜的位置，要在光屏.上

再次成清晰的像，则（）

A.光屏应向左移动，成缩小的像B.光屏应向右移动，成放小的像

C.光屏应向左移动，成放小的像D.光屏应向右移动，成缩小的像

【典例10］（2024•安徽滁州•二模）《综合防控儿童青少年近视实施方案》己经试行五年，我国儿童青少

年总体近视率显著下降。小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正，图中刚好能在光屏上看到烛

焰清晰的像，实验过程中光屏与注水胶膜的位置不变，下列说法正确的是（）

A.注水的胶膜相当于一个凹透镜

B.图中成像原理与投影仪的成像原理相同

C.注水的胶膜再次注水，它的会聚能力增强，将光屏适当左移可再次看到烛焰清晰的像

D.注水的胶膜再次注水，在蜡烛和注水胶膜间加个老花镜，在光屏上可再次看到烛焰清晰的像

强化训练

1.（2024.甘肃武威.二模）生活中二维码无处不在，如图所示，我们用手机扫描时，二维码通过手机镜头

的（选填“凸”或“凹”）透镜形成（选填"虚’或实'）像。

2.（2024•黑龙江鸡西•二模）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将装置调整到如图所示的位置，

可以在光屏上看到一个清晰的（选填“放小”“等小”或“缩小”）的像，若此时将蜡烛向右移动，要想得

到清晰的像，需将光屏向（选填“左”或“右”）移动。

3.（23-24八年级上•江苏连云港•阶段练习）小华将焦距工=l（）cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻线

处，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时。，移动光屏至如图80cm刻线处，在光屏上恰得到烛焰清

晰的（放小/缩小/等小）像，此成像规律常应用在（放小镜/照相机/幻灯机）上。

4.（23-24八年级下・甘肃白银・期末）手机已成为我们日常生活中不可或缺的一部分，景物通过手机镜头

成倒立、（选填“放小”"缩小'域"等小”）的实像；图甲和图乙是小明站在不同位置用同一手机拍摄同

一物体的两张照片，则拍摄图乙时，小明离物体更（选填"远''或"近”）一些。

5.（2024・新疆•中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透

镜的焦距为10cm,将蜡烛放在距离凸透镜（填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上

呈现清晰的（填“缩小”或“放小”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等小的像，选用的凸透镜的焦距最

小为cm。

6.（23-24八年级卜.・广东汕尾•期末）题图是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距〃的关系图象，

由图象可知凸透镜的焦距是cm,当物距为20cm时・，所成的像是倒立、（选填“放小'缩小”

或“等小”）的实像；当物距为32cm时，其成像特点可应用于（选填“照相机”“投影仪”或“放小镜”）。

7.（2024•广东广州•二模）图1所示为幅图片，图2为该图片利用凸透镜制作而成的某光学仪器投影在

墙上的像。该像相对于原图片是（选填“放小”或“缩小”）、（选填“正立”或“倒立”）的，是（选

填“实像’或“虚像”）。该图片可能放在图3中凸透镜前的哪一个位置？（选填或“O”）。

/

图1图2图3

8.（2024•山西晋中•模拟预测）在某博物馆，游客使用手机扫描二维码就能获得语音讲解，了解相关知识,

如图所示。下列有关手机扫码的说法正确的是（）

A.二维码要位于摄像头的一倍焦距以内B.二维码通过镜头成正立、缩小的虚像

C.将手机靠近二维码，所成的像会变小D.手机扫码与放小镜的成像特点相同

9.（23-24九年级下•湖北武汉•阶段练习）如图甲所示，把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方，透过玻

璃瓶观察到的情形如图乙；将玻璃瓶灌满水后，将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移须，同时透过

10.（2024•新疆乌鲁木齐•三模）如图，圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置，它所成的像的形状是（）

o

PQ

11.（2024.黑龙江哈尔滨•三模）如图，在光屏上得到了清晰的像，。是2倍焦距处，以下说法正确的是（）

A.为使像移到光屏中心，只需将烛焰向下移动

B.此时成像规律是影放映机成像原理

C.烛焰移到8点，无论怎样移动光屏，都接收不到像

D.成实像时:在光屏上发生镜面反射

12.（2024•安徽合肥•二模）小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位

于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（）

A.此时成像特点与照相机的相同B.此时“水凸透镜”的焦距为15.0cm

C.调节“水凸透镜’'的厚度不能改变其焦距D.蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动

13.（2024.山东泰安.二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置

如织所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（）

①组中成像规律与投影仪成像原理相同

②若将蜡烛放置在35cm刻度处，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放小的实像

③若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整

④若图中蜡烛和光屏位置不动，仅向左移动凸透镜，可在光屏上得到清晰、倒立、放小的实像

A.只有①②B.只有②④C.只有①④D.只有②③

14.（2024•山东淄博•三模）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，己知凸透镜的焦距10cm,

下列说法正确的是（）

A.烛焰在如图所示位置.所成像的特点与照相机成像特点相同

B.将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像

C.将蜡烛移动到距透镜30cm处，烛焰所成的像是倒立、放小的

D.将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上得到等小的像

15.（2024・湖北武汉•中考真题）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:

（I）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，（填“照相机”“投影仪”或“放小镜”）就是根据

该成像特点制成的。将蜡烛向左移动•段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同

学们提出了两种不同的解决方案:

方案一：仅将光屏向移动一段距离；

方案二：仅换用焦距较的凸透镜。

（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到

如图乙所示的位置，看到了指纹正立放小的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成（填“倒

立缩小”“倒立放小”或“正立放小”）的像。

16.（2024・贵州•中考真题）如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具

座等器材探究凸透镜成像小小的变化规律，通过测量像的高度反映像的小小。

（I）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是

（2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出

结论：凸透镜成实像时，物距变小,，像变.

物高6cm

实验次数I23

物距/cm302015

像距/cm152030

像高/cm3612

（3）继续移动光源至物品3为6cir.时,发现无论如何移动光屏,,人眼应从（选

填“光源'域“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像

高？（选填“能”或“不能”）。

（4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则上表中第次实验的成像情

况不能探究，理由是：。

17.（2024.江苏泰州•三模）小华利用“F'光源来研究凸透镜成像。

图1图2

（I）小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时，光屏上能成清晰的像，所成的像是

立的。凸透镜的焦距为cm；

（2）当出现图2所示场景时，光屏上的像是清晰的，依此成像原理可制成（选填“投影仪”、“照

相机''或"放小镜”）；

（3）在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦

距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。

表1(/=5cm)

物距w/cm像高/?/cm

115

172.5

400.9

表2(力=8cm)

物距"/cm像高a/cm

243

361.7

401.5

表3=10cm)

物距“/cm像高〃/cm

254

283.3

402

①由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变小，所成实像高度变;物体高度、

物距一定时，凸透镜焦距变小，所成实像的高度变:

②讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发

光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，发现两人光屏上呈现的像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦

距小强所用凸透镜的焦距。（选填“小于”“等于”或“小于”）

18.（2024•黑龙江绥化•模拟预测）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

甲乙

（I）如图甲所示，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/二—

cm。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同•高度上：

（2）实验过程中，当各元件的位置如图乙所示时，在光屏上可得到一个清嘶的倒立、（填“放小”“缩

小”或“等小”）的实像（像未画出）。生活中利用这个规律制成的光学仪器是（填“照相机"投影仪”

或“放小镜”）;

（3）实验时，由于实验时间较长，蜡烛燃烧变短，烛焰的像在光屏上的位置会向（填“上”或"下”）

方移动；

（4）若将图乙中的螭烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏卜始终接收不到烛焰的像.这时

应从凸透镜的（填“左”或“右”）侧透过凸透镜直接观察烛焰所成的像：

（5）若在图乙中的蜡烛和凸透镜之间放一个（填“近视”或“远视”）眼镜，需要将光屏远离透镜才

能在光屏上再次得到清晰的像。

单元专项提升01凸透镜成像规律及应用

学习目标

1.探究凸透镜成像规律。

2.利用凸透镜成像的规律解决问题。

3.生活中的透镜。

知识梳理

知识点一、探究凸透镜成像的规律

常考考查方向：

（1）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央；

（2）在做实验时，某同学无论怎样移动光屏，都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能

原因有哪些？

可能原因有：①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同•高度上；②蜡烛的位置在透镜的•倍焦距以内；

③蜡烛的位置在透镜的焦点上；④当成放小的实像时，像距较小，光具座长度不够。

（3）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像有什么变化？

光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。

（4）成实像时，将蜡烛和光屏调换位置时，在光屏上仍能成实像。原因是；光路可逆。

（5）发光二极管比蜡烛的优势：发光二极管亮度更亮，光源稳定，成像稳定。

（6）发光二极管的形状的要求：选择上下、左右都不对称的形状。

（7）蜡烛长度变短时，像在光屏上的位置怎样变化？为了使像仍成在光屏的中央，应该怎样进行调

节？

像将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节。

（8）当物距不变时，改变凸透镜的焦距，像距和像的小小会发生变化。当物距不变时，凸透镜焦距

越小，像距变小，像变小。

（9）水透镜：注水时水透镜焦距变小，当物距不变时，要使光屏上重新出现清晰的像，则要将光屏

向靠近透镜的方向移动：抽水时水透镜的焦距变小，当物距不变时，要使光屏上重新出现清晰的像，则要

将光屏向远离透镜的方向移动。

二、凸透镜成像规律及应用

物距u与焦像的性质像距V与焦相对凸透镜的位

应用

距f的关系正倒小小虚实距f的关系置

u>2f倒立缩小实像f<v<2f与物异侧照相机

u=2f倒立等小实像v=2f与物异侧测焦距

f<u<2f倒立放小实像v>2f与物异侧投影仪

u=f不成像

u<f正立放小虚像—与物同侧放小镜

2.成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越小：物体距离透镜越远，像距离透镜越近，

像越小。即成实像时，物近像远像变小，物远像近像变小。

3.移动速度：成缩小的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度；成放小的像时，物

距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。

问题探究

题型01实验：探究凸透镜成像规律

【典例1］（23-24九年级下•湖北武汉•阶段练习）某小组用一个F光源为发光物体放置于A点，一块白色

的硬纸板作为承接像的屏，研究F光源的成像情况，屏移至C点位置时刚好在屏上出现了一个清晰的像，

如图所示;

7W甲乙丙丁戊

图1图2

（I）该小组选择的凸透镜焦距为m；

（2）此时小丽在A侧观察到屏上形成了一个与物体小小相等的像，接着小亮将凸透镜更换为一个半透明

玻璃平板，小亮在A侧通过玻璃恰好也能在光屏处看到了一个等小的像，此时小明则站在8c之间观察光

屏上的像；上述实验过程中，小丽、小亮和小明观察到的分别是图2中的（选填“①”、啮”、“③”或

''④"）；

①丁、丙、乙②甲、乙、乙③丁、乙、丙④戊、乙、丙

（3）小丽继续实验，她将F光源移动到10cm刻度处，为了能在光屏上可能承接到清晰的像，她需要将屏

向（选填“左”或“右”）移动，这个实验现象可以说明（选填“放小镜”、“投影仪”或“照相机”）的

成像特点。

【答案】0.15③左照相机

【详解】（1）I”由图1可知，此时物距等于像距，成倒立、等小的实像，根据凸透镜成像规律则有

w=v=2/=50.0cm-20.0cm=30.0cm

解得凸透镜焦距

/=15.0cm=0.15m

（2）［2］在B点放置凸透镜，此时在光屏上成倒立、等小的实像，且左右相反，小丽观察到的像如图丁；

平面镜成像原理是光的反射，成正立、等小的虚像，虚像与物体左右相反，所以小亮在AB之间观察平面

镜中的像，由于光的反射，看到的像是图乙；小明在8。之间观察光屏，由于虚像不能用光屏承接，所以

小明在光屏上看不到像，如图丙；综上所述，小丽、小亮和小明观察到的分别是图2中的丁、乙、丙，故

③符合题意，①②④不符合题意，

故选③。

（3）［3］小丽继续实验，她将F光源移动到10cm刻度处，则物距变小，根据凸透镜成像规律，像距会变

小，所以为了能在光屏上可能承接到清晰的像，她需要将光屏向左移动。

［4］此时物距小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。

【典例2］（23-24八年级下•陕西咸阳•期中）某小组同学用如图-1的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸

透镜的焦距为15cm,他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和小小，如图-2所示（用

带箭头的线段表示物体，4、*分别表示蜡烛在A、8处像的位置）

9

图-1图-2

（I）如图-1所示，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的____上；

（2）从图-2中可以看出，蜡烛在4、B位置时得到像在“倒立正立、放小缩小、虚像实像''的性质方面相同

的有个；当把蜡烛由4移到8位置，所成像将（选填“变小”“变小”或“不变”）；

（3）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm〜30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以

外处。但是，当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是

像距过小，光具座;

（4）为了让蜡烛在。位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法：

做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这

表明像距变了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距（选填或“="）

15cm；

做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏

上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，类似于（选填“远视眼''或"近视眼”）的成因和矫正。

【答案】主光轴3变小不够长小/短V远视眼

【详解】（1）［1］在“探究凸透镜成像特点”实验中，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心和凸透镜的中心

调到同一水平高度，即将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的主光轴上，这样能够使所成的像右光屏中心。

（2）⑵蜡烛在A、B位置,均处于一倍焦距和二倍焦距之间，都成倒立放小的实像，所以在“倒立正立、

放小缩小、虚像实像''的性质方面相同的有3个。

［3］当把蜡烛由4移到B位置，物体靠近凸透镜，则像远离凸透愤，所成像将变小。

（3）［4］当把蜡烛放在C位置时，物体更靠近凸透镜，则像更远离凸透镜，由于物距接近一倍焦距，此时

像距过小，光具座不够长，所以在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像。

（4）［5］蜡烛在C位置时由于像距太小，光具座不够长，移动光屏不能得到清晰的像，保持蜡烛和透镜的

位置不变，即物距不变，更换凸透镜后，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，因此像距变小

了，

⑹凸透镜的焦距越短，对光线的会聚能力越强，根据已经推断出更换的凸透镜会聚光线的能力较强，原来

凸透镜的焦距为15cm,则更换后的透镜的焦距应当小于15cm。

⑺远视眼由于晶状体会聚光线的能力较弱，成像在视网膜后，像距较小，因此用凸透镜矫正视力，矫正后

像距变小，就能使成像在视网膜上。实验中，原来由于像距太个，光具座不够长，移动光屏不能得到清晰

的像，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜后，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，因此像

距变小了，所以此实验类似于远视眼的成因和矫正。

题型02生活中的透镜分析

【典例3】（2024.广东・中考真题）广东生产的无人驾驶动垂直起降航空器首E成功，彰显了我国科技在城

市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于透

镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的（选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，

像的小小将变O

【答案】凸实小

【详解】［52］航空器的摄像头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同，即物体在二倍焦距以外成倒立、

缩小的实像。

［3］在摄像头远离物体的过程中，物距增小，像距减小，像变小。

【典例4］（23-24八年级下.陕西咸阳•期中）如图所示是人脸识别系统，其摄像头的镜头相当于一个占透

镜「涮脸”时要使人像变小，人应摄像头，且脸部到摄像头的距离应（选填“小于皿等于”或“小

于"）凸透镜的两倍焦距，其成像原理与生活中的（选填“照相机”或'放小镜”）相同。

【答案】靠近小于照相机

【详解】刷脸”时摄像头的工作原理和照相机相同，利用物距小于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩

小的实像的原理，所以“刷脸''时面部应位于摄像头的两倍焦距之外；要使像变小，像距变小，物距变小,

人应靠近摄像头。

题型03凸透镜成像规律与图像的结合

【典例5】（2024・河南•三模）小明在探究凸透镜成像规律时，利用刻度尺测量光屏上像的高度并结合光具

座上读取的像距小小，绘制了如图所示的图像，已知物体高/z=6cm,则下列说法正确的是（）。

A.该凸透镜的焦距是20cm

B.当物距等于20cm时，像的高度小于6cm

C.当物距小于20cm时，像的高度小于6cm

D.当物距小于10cm时。，其成像原理与投影仪相同

【答案】B

【详解】A.当

时，成倒立、等小的实像，此时

—U=—x20cm=10cm

22

故A错误；

B.当〃二20cm时，成倒立、等小的实像，像的高度等于6cm,故B错误；

C.当〃时，成倒立、缩小的实像，像的高度小于6cm,故C正确；

D.当“守时，成正立、放小的虚像，其成像原理与放小镜相同，故D错误。

故选C。

【典例6]（2024九年级下•全国•专题练习）如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系

的图像。根据图像给出的信息，下列说法正确的是（）

40

20

204060

A.由图可知实验中使用的凸透镜的焦距是20cm

B.当物距为5cm时的成像特点是正立、放小的虚像

C.当物距为5cm时的成像特点可应用于照相机

D.当物距为5cm时的成像特点可应用于幻灯机

【答案】A

【详解】A.凸透镜成像（实像）实验中，物距越小，像距越小，当物距在二倍焦距时，像距也在二倍焦

距处。由图可知此时

M=v=2^=20cm

则该凸透镜的焦距户10cm。故A错误；

BCD.物距为5cm,位于焦点以内，这时〃V7,根据凸透镜成像规律，此时成正立、放小的虚像，属于放

小镜的应用。故B正确，CD错误。

故选B。

题型04凸透镜成像规律结论的应用

【典例7］（23-24八年级下.北京顺义・期末）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，若所用凸

透愤焦距户10cm,根据凸透镜成像规律，下列说法正确的是（）

A.将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，光屏上可以呈现倒立放小的实像

B.将蜡烛移到光具座上25cm刻度处时，要想光屏上呈现清晰的像，应向右移动光屏

C.将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放小的实像

D.将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时。，移动光屏，光屏上可以呈现正立放小的虚像

【答案】B

【详解】A.将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，物距等于像距等于二倍焦距，光屏上可以呈现

倒立等小的实像，故A错误；

B.将蜡烛移到光具座上25cm刻度处时，物距等于

50cm-25cm=25cm

小于二倍焦距，此时像距小于一倍焦距小于二倍焦距，要想光屏上呈现清晰的像，应向左移动光屏，故B

错误；

C.将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时，物距等于

50cm-35cm=15cm

小于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放小的实像，故C正确；

D.将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时，物距等于

50cm-45cm=5cm

小于一倍焦距，成虚像，虚像不能呈现在光屏上，故D错误。

故选C。

【典例8】（2024・四川南充・三模）小聪在探究凸透镜成像规律时，发现将蜡烛放在如图所示位置时，光屏

上出现了一个和透镜等小的光斑，左右移动光屏时，光斑小小无明显变化，关于此透镜的焦距/和实验过

程说法正确的是（）

A.该凸透镜的焦距为13cm

B.透镜位置不动，蜡烛移到20cm刻度线处，再调节光屏位置，在光屏上呈现倒立放小的像

C.光屏上已成清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，应向靠近透镜方向移动光屏才能再次成

清晰的像

D.蜡烛由于燃烧而逐渐变短，应适当向下调节凸透镜才能让烛焰的像回到光屏的中央

【答案】D

【详解】A.由题意知，光屏在图中位置时，出现一个与透镜等小的光斑，说明凸透镜与蜡烛的距离等于

凸透镜的焦距。刻度尺的分度值为1cm,蜡烛对准40cm刻度线，凸透镜对准50cm刻度线，凸透镜的焦

距

f=50.0。〃一40.0。〃=10.0。〃

故A不符合题意：

B.透镜不动，将蜡烛移动到20.0cm刻度处，此时的物距为30.0cm,物距小于二倍焦距，成倒立、缩小的

实像，故B不符合题意；

C.在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，会使光线发散，光线的会聚点会往后移动，

故应向远离透镜方向移动光屏才能再次呈现清晰的像，故C不符合题意；

D.因为通过光心的光线经透镜后，方向不变，当蜡烛变短后，通过透镜光心的光线向上移动，为了让像

成在光屏中央，应向下调节凸透镜，故D符合题意。

故选Do

题型04水透镜

【典例9】（2024.河南南阳.三模）某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，

如匆所示。他继续向水透镜内注水，使水透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和水透镜的位置.，要在光屏上

再次成清晰的像，则（）

A.光屏应向左移动，成缩小的像B.光屏应向右移动，成放小的像

C.光屏应向左移动，成放小的像D.光屏应向右移动，成缩小的像

【答案】A

【详解】由图中可以看出，物距小于像距，在屏上得到清晰缩小的实像，此时"＞至当他继续向凸透镜

内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以便会向透镜方

向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜移动，

而且像变小，故BCD不符合题意，A符合题意。

故选Ao

【典例10］（2024•安徽滁州•二模）《综合防控儿童青少年近视实施方案》己经试行五年，我国儿童青少

年总体近视率显著下降。小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正，图中刚好能在光屏上看到烛

焰清晰的像，实验过程中光屏与注水胶膜的位置不变，下列说法正确的是（）

A.注水的胶膜相当于一个凹透镜

B.图中成像原理与投影仪的成像原理相同

C.注水的胶膜再次注水，它的会聚能力增强，将光屏适当左移可再次看到烛焰清晰的像

D.注水的胶膜再次注水,在照烛和注水胶膜间加个老花镜，在光屏上可再次看到烛焰清晰的像

【答案】B

【详解】A.注水的胶膜中间厚逅缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误；

B.根据图象可以看出，此时蜡烛在凸透镜的2倍焦距以外，故光屏处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之

间，成的是一个倒立、缩小的实像，与投影仪的成像原理不同，故B错误；

C.注水的胶膜再次注水，它的会聚能力增强，成清晰像的位置会向左移动，所以要将光屏适当左移可再

次看到烛焰清晰的像，故C正确；

D.注水的胶膜再次注水，它的会聚能力增强，在蜡烛和注水胶膜间加个老花镜，它的会聚能力进一步增

强，不移动光屏不会在光屏上再次看到烛焰清晰的像，故D错果。

故选C。

强化训练

1.（2024•甘肃武威・二模）生活中二维码无处不在，如图所示，我们用手机扫描时，二维码通过手机镜头

的（选填“凸”或“凹”）透镜形成（选填“虚”或，实”）像。

【答案】凸实

【详解】口］［2］手机镜头是凸透镜，是利用物距小于两倍焦距，像距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的倒立

的缩小的实像。

2.（2024•黑龙江鸡西.二模）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将装置调整到如图所示的位置，

可以在光屏上看到一个清晰的（选填“放小”“等小”或“缩小”）的像，若此时将蜡烛向右移动，要想得

到清晰的像，需将光屏向（选填“左”或“右”）移动。

【答案】缩小右

【详解】UH2］由图可知，物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成的是倒立、缩小的实像。凸透

镜成实像时，物近像远像变小，将蜡烛向右移动，物距减小，要想得到清晰的像，像距变小，需将光屏向

右移动。

3.（23-24八年级上•江苏连云港•阶段练习）小华将焦距/=10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻线

处，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时，移动光屏至如图80cm刻线处，在光屏上恰得到烛焰清

晰的（放小/缩小/等小）像，此成像规律常应用在（放小镜/照相机/幻灯机）上。

【答案】放小幻灯机

【详解】由图示知，刻度尺的分度值为1cm,凸透镜与蜡烛的距离，即物距

z/=50.0cm-35.0cm=15.0cm

此时物距小于二倍焦距而小于一倍焦距，成倒立、放小的实像，幻灯机是利用这一特点工作的。

4.（23-24八年级下•甘肃白银•期末）手机已成为我们日常生活中不可或缺的一部分，景物通过手机镜头

成倒立、（选填“放小”“缩小”或“等小''）的实像；图甲和图乙是小明站在不同位置用同一手机拍摄同

一物体的两张照片，则拍摄图乙时，小明离物体更（选填"远”或"近”）一些。

【答案】缩小近

【详解】手机拍照的原理与照相机相同，成的是倒立、缩小的实像。

［2］由图可知，乙的像要比甲的像小，同一物体，成像越小，则像距小，物距越小，离物体越近。

5.（2024・新疆•中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透

镜的焦距为10cm,将蜡烛放在距离凸透镜（填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上

呈现清晰的（填“缩小”或“放小”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等小的像，选用的凸透镜的焦距最

小为cm。

【答案】15.0放小25

【详解】［1］凸透镜的焦距为10cm,要能在光屏上呈现清晰的像，则蜡烛到凸透镜的距离物距一定到小于一

倍焦距,即10cm,故选择15.0cm。

⑵当物距等于15.0cm时，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放小的实像。

［31如图所示的实验器材光具座总长度为100cm,在光屏上成等小的实像，一定物距等于像距等于两倍焦

距，即

w4-v=4/=100cm

因此焦距最小为25cmo

6.（23-24八年级卜.•广东汕尾•期末）题图是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距〃的关系图象，

由图象可知凸透镜的焦距是cm,当物距为20cm时，所成的像是倒立、（选填'微小川缩小”

或，，等小，，）的实像；当物距为32cm时，其成像特点可应用于（选填“照相机”“投影仪”或“放小镜。

【详解】由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距

时，成倒立、等小的实像，此时像距与物距相等，所以

2/=20cm

则/=1Octno

［3］当物距为32cm时，即Q"则由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据此原理

制成的。

7.（2U24）,东广州•二模）图1所示为一幅图片，图2为该图片利用凸透镜制作而成的某光学仪器投影化

墙上的像。该像相对于原图片是____（选填“放小”或“缩小”）、（选填“正立”或“倒立”）的，是（选

填“实像”或嘘像”）。该图片可能放在图3中凸透镜前的哪一个位置？（选填或7）”）。

【详解】⑴⑵[3][4]对比图1,图2是倒立、放小的实像；此时物距在一倍二倍焦距之间，即该图片可能

放在图3中C位置。

8.（2024•山西晋中•模拟预测）在某博物馆,游客使用手机扫描二维码就能获得语音讲解，了解相关知识,

如期所示。下列有关手机扫码的说法正确的是（）

A.二维码要位于摄像头的一倍焦距以内B.二维码通过镜头成正立、缩小的虚像

C.将手机靠近二维码，所成的像会变小D.手机扫码与放小镜的成像特点相同

【答案】B

【详解】AD.手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理

工作的，所以，二维码要位于摄像头二倍焦距以外，与照相机成像的特点相同，故AD错误；

B.手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，在影像传感器上成的是倒立缩小的实像，故B错

误；

C.根据凸透镜成实像时，物近像远像变小的规律可知，将手机靠近二维码，物距变小，所成的像会变小,

故C正确。

故选C。

9.（23-24九年级下.湖北武汉.阶段练习）如图甲所示，把•支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方，透过玻

璃瓶观察到的情形如图乙：将玻璃瓶灌满水后，将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移司，同时透过

A.甲乙丙B.甲丙丁C.丁乙丙D.丙乙丁

【答案】D

【详解】玻璃瓶相当于一个凸透镜，当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，一开始物距小于一倍焦距，透

过透镜会看到正立、放小的虚像，并且先逐渐变长变细，如图丙；当物距小于一倍焦距后，钳笔尖忽然改

变方向，成倒立、放小的实像，如乙图；继续移动像逐渐变短变小，如丁图。所以看到的像及其出现顺序

正确的是丙乙丁。故ABC错误，D正确。

故选D.

10.（2024•新疆乌鲁木齐•三模）如图，圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置，它