中考物理复习专题凸透镜成像规律及其应用

专题09凸透镜成像规律与三类应用【核心考点精讲】探究凸透镜成像的规律【提出问题】凸透镜成像，像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系？【实验器材】带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜（焦距在10～20cm之间）、刻度尺。

【实验步骤】探讨像的大小、正倒、虚实跟物距的关系1、把凸透镜放在光具座标尺中央，在左右两侧标尺上，分别标出1倍焦距和2倍焦距的位置；2、点燃蜡烛，调整高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度；3、把蜡烛放在离凸透镜较远的位置，调整光屏到透镜的距离，使烛焰在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离，把数据记录在表格中。

4、把蜡烛靠近凸透镜，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离，把数据记录在表格中。

5、当蜡烛到一定位置时，光屏没有像，用眼睛透过凸透镜观察蜡烛的像，观察像的大小、正倒，测出蜡烛与凸透镜、像与凸透镜间的距离，把数据记录在表格中。

【实验结论】物距u像距v像的性质u>2f f<v<2f倒立缩小实像f<u<2f v>2f倒立放大实像u<f v>u正立放大虚像u=2f v=2f倒立等大实像u=f不成像【重要规律】凸透镜成像动态规律1、f以外，物体靠近凸透镜，像远离凸透镜，像变大，即物近像远像变大；物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，即物远像近像变小。

2、f以内，物体靠近凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，即物近像近像变小；物体远离凸透镜，像远离凸透镜，像变大，即物远像远像变大。

应用一、照相机、投影仪、放大镜1、成像特点(1)照相机：镜头是凸透镜，物体在2倍焦距以外，像在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小的实像。

(2)投影仪：镜头是凸透镜，物体在1倍焦距和2倍焦距之间，像在2倍焦距以外，成倒立放大的实像。

(3)放大镜：相当于凸透镜，物体在1倍焦距之内，透过凸透镜观察到正立放大的虚像。

2、成像光路图应用二、眼睛和眼镜1、眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，明视距离为25cm。

10.“凸透镜成像实验”重难点突破及题型归类实验考点1.高度问题1.实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致调整到同一高度，即烛焰和光屏的中心应在凸透镜的主光轴上，目的是使像成在光屏正中央。

2.如果燃烧过程中蜡烛变短，光屏上的像会偏高，若想让像重新回到光屏中央，则应：将蜡烛向上移动或将透镜向下移动或将光屏向上移动。

技巧：物像跷跷板，高低都相反。

实验考点2.测焦距方法1.平行光测焦距突破口：最小最亮的光斑例1.将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。

即焦点所在位置注意：刻度尺要估读！方法2.二倍焦距法测焦距突破口：图像特殊点u=υ=2f例2.如图所示，小明根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u与实像到凸透镜的距离υ之间的关系，则凸透镜的焦距为 5 cm。

特殊点P：u=υ=2f=10cm∴f=5cm注意：记得÷2方法3.解不等式确定焦距范围突破口：根据题目信息，列出u 或υ与f 之间的关系，解不等式。

关键信息通常是：1. u 、υ大小关系； 2.成像特点。

不等式结果取值原则：同大取大，同小取小。

例3.如图所示，当光屏、透镜以及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断，该凸透镜的焦距： 8cm ＜f ＜10cm 。

解析：由图可知，u =20cm ，υ=16cm ，u ＞υ根据u 、υ大小关系可确定此题属于凸透镜成像规律：联立①②③得：8cm ＜f ＜10cm例4.物体从距凸透镜12cm 处移到距凸透镜18cm 处的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立、放大的像，则此凸透镜的焦距： 9cm ＜f ＜12cm 。

解析：光屏上得到倒立、放大的像—→f ＜u ＜2f联立①②③④，①和③“同小取小”，②和④“同大取大”，于是得：9cm ＜f ＜12cm 实验考点3.透镜遮挡问题结论：透镜被遮挡一部分后，成像特点是：仍成完整的像，但像会变暗。

专题1：凸透镜成像规律及应用凸透镜成像规律及应用是初中物理中重难点之一，也是各省市中考必考考点之一。

凸透镜考查较为难些，有时还以多选的形式出现，综合考查整章内容，具有较高的选拔功能。

一、凸透镜成像规律：1、 凸透镜静态成像规律物距(u)u>2f u=2f f<u<2f u=f u<f 像距(v)f<v<2f v=2f v>2f 不成像 v>u 正倒倒立 倒立 倒立 正立 大小缩小 等大 放大 放大 虚实实像 实像 实像 虚像 应用照相机、摄像机测焦距 幻灯机、电影机、投影仪 强光聚焦手电筒、平行光线 放大镜 特点二倍焦距分大小 一倍焦距分虚实 物像位置关系物像异侧 物像异侧 物像异侧 物像同侧 成像作图 也可以结合下图记忆：2、凸透镜成像动态规律：（1）透镜位置不变，移动蜡烛、光屏：①成实像时，物近像远像变大（或物远像近像变小）：蜡烛越靠近透镜，像变得离透镜越远，像变得越大；反之，蜡烛越远离透镜，像变得越靠近透镜越，像变得越小。

②成虚像时，物近像近像变小（或物远像远像变大）：蜡烛越靠近透镜，像越靠近透镜，像越小；反之，蜡烛越远离透镜，像越远离透镜，像越大。

（2）蜡烛和光屏不动，移动透镜：当移动后的物距等于原来像距时光屏上可以再次成清晰的像。

（3）透镜位置不变，将蜡烛与光屏互换位置：根据光路的可逆性可知，原来成倒立、缩小像时，互换位置后，成倒立、放大的像；原来成倒立、放大像时，互换位置后，成倒立、缩小的像。

3、在凸透镜与蜡烛之间加眼镜(或透镜)（1）光屏上成清晰像时，在凸透镜与蜡烛之间加透镜(或眼镜)后，为使光屏上仍成清晰像时光屏或蜡烛移动方向判断：①在凸透镜与蜡烛之间加远视眼镜(凸透镜):将光屏向靠近透镜方向移动或蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜前再加一个凸透镜时，会使光线提前会聚，像成在光屏前方）。

②在凸透镜与蜡烛之间加近视眼镜(凹透镜):将光屏向远离透镜方向移动或蜡烛向远离透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凹透镜对光线有发散作用，凸透镜前再加一个凹透镜时，会使光线延迟会聚，像成在光屏后方）。

凸透镜成像规律知识·解读一，基本概念1，物距：物体到凸透镜光心地距离,用u表示。

2，像距：像到凸透镜光心地距离,用v表示。

3，焦距：焦点到凸透镜光心地距离,用f表示。

二，成像规律1，一焦分虚实：u＝f是成实像与虚像地分界点,u>f成实像。

u＝f不成像。

u<f成虚像。

2，二焦分大小：u＝2f是成缩小实像与放大实像地分界点,u>2f成缩小地实像。

u＝2f成等大地实像。

f<u<2f成放大地实像。

3，实像皆倒立,虚像皆正立。

四，凸透镜成像公式:典例·解读类型一透镜焦距判断例1，某物体放在凸透镜前20cm处时,在光屏上得到了物体倒立，缩小地清晰实像,则该凸透镜地焦距可能是( )。

A．20 cm B．15 cm C．10 cm D．5 cm【结果】D【思路】由凸透镜成像规律,当在光屏上成倒立，缩小地实像时,物距(物体到凸透镜地距离)应大于2倍焦距,而实际物距为20 cm,由此推断焦距小于10 cm,故正确选项为D。

题型二透镜成像规律例2，对同一种色光,下面各光路图中正确地是（）题型三 透镜地前后调节问题例3，蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物——中华虎风蝶,他先用相机拍摄了蝴蝶休憩地照片甲,为了拍摄照片乙,应（）A.相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸B.相机适当靠近蝴蝶,镜头略向内缩C.相机适当远离蝴蝶,镜头略向外伸D.相机适当远离蝴蝶,镜头略向内缩口诀：物近像远像变大,物远像近像变小。

题型四 透镜中地图像问题例4，某班同学在“探究凸透镜成像规律”地实验中,记录并绘制了像到凸透镜地距离v 跟物体到凸透镜地距离u 之间关系地图象,如图所示,下面判断正确地是( )A.该凸透镜地焦距是16 cmB.当u=12 cm 时,在光屏上能得到一个缩小地像C.当u=20 cm 时成放大地像,投影仪就是由这一原理制成地D.把物体从距凸透镜12 cm 处移动到24 cm 处地过程中,像逐渐变小题型五 透镜焦距地范围问题例5，如图是“研究凸透镜成像”【结果】C【思路】由u ＝2f 时,v ＝2f 。

专题(一) 凸透镜成像规律的应用类型1物距、像距大小与成像大小关系【规律总结】分析如图ZT1－1所示的凸透镜成像规律可知：成实像时，如果像距大于物距，则像为倒立、放大的实像。

图ZT1－1例[2015·扬州] 利用如图ZT1－2所示凸透镜成像情景制成的光学设备是( )ZT1－2A．投影仪B．照相机C．放大镜D．潜望镜【思路点拨】图ZT1－3【答案】B【针对训练】[2014·宜昌] 如图ZT1－4所示，此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏上( )图ZT1－4A．无像B．成倒立、缩小的实像C．成倒立、放大的实像D．成正立、放大的实像类型2“物近像远像变大”“物远像近像变小”的应用【规律总结】物距、像距及像大小的变化情况：ZT1－5例[2014·绥化] 用照相机拍一朵盛开的荷花，荷花到镜头的距离要大于____________。

若要把荷花的像拍得更大些，则应使照相机的镜头________(选填“远离”或“靠近”)荷花。

【思路点拨】图ZT1－6【答案】 2倍焦距靠近【针对训练】1．[2015·鄂州] 如图ZT1－7所示，凸透镜焦距为f，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像。

现将蜡烛沿主光轴向左移动2f的距离，移动蜡烛的同时移动光屏，使烛焰始终能在光屏上成清晰的像，则光屏上的像( )图ZT1－7A．一直变小B．一直变大C．先变大后变小D．先变小后变大2．[2014·绵阳] 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜焦距为15 cm，把蜡烛放在凸透镜前28 cm处，光屏上可承接到烛焰放大、倒立、清晰的实像，然后保持凸透镜位置不变，将蜡烛缓慢向凸透镜靠近，最终停在距凸透镜20 cm处，为在光屏上得到烛焰清晰的实像，则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是( )A．靠近凸透镜，变大B．远离凸透镜，变大C．靠近凸透镜，变小D．远离凸透镜，变小类型3凸透镜焦距的判定图ZT1－8例[2015·遵义] 小明利用光具座探究凸透镜成像的规律。

凸透镜成像是陕西中考的必考点，主要在填空题中考查，选择题和实验题也有涉及，考查的知识点主要是凸透镜静态成像规律及应用、视力矫正。

规律一
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。

应用：照相机、摄像机。

规律二
当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。

此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。

规律三
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，像位于物的异侧。

应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。

规律四
当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。

规律五
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。

应用：放大镜。

表格总结
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；
像的大小像距定，像儿跟着物体跑。

成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小
成虚像时：物近像近像变小，物远像远像变大
1.物体沿主光轴逐步靠近凸透镜的过程中，在另一侧，光屏在距离凸透镜16厘米和24厘米处时分别能得到缩小和放大的像，则该透镜的焦距可能为（）
A．8厘米B．10厘米
C．12厘米D．16厘米
2.某凸透镜焦距为15厘米。

当物体沿主光轴从距透镜25厘米处向50厘米处移动时，则（）
A．像变大，像距变大
B．像变小，像距变小
C．像先变小后变大，像距变大
D．像先变小后变大，像距变小
【答案】
1.B，
2.C。

一、初中物理凸透镜成像的规律1．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。

以下判断正确的是（ ）A ．光屏上成倒立缩小的实像B ．此时透镜的焦距10cm 20cm f <<C ．保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm 刻度线处光屏仍能得到清晰的像D ．向水透镜注水后，要使光屏上重新得到清晰的像，需要像光屏向右移动【答案】BC【解析】【详解】A ．由图可知，当物距小于像距时，光屏上成倒立、放大的实像，故A 正确；B ．由图可知20cm u =，40cm v =，则202f cm f <<10cm 20cm f <<……①40cm 2f >20cm f <……②由①②可得透镜焦距10cm 20cm f <<故B 正确C ．保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm 刻度线处，物距40cm u '=，像距为60cm 40cm 20cm v '=-=即此时的物距等于原来的像距，在光的折射中光路是可逆的，所以光屏上仍能得到清晰的像，故C 正确；D ．向水透镜注水后，透镜会聚能力变强，焦距变小，使光线提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要将光屏向左移动，故D 错误。

故选BC 。

2．如图所示，小明将凸透镜（f ＝10cm ）固定在光具座 40cm 的位置，探究凸透镜的成像规律。

下列说法不正确的是（ ）A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小B．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像C．将蜡烛放在 10cm 处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像D．当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；B．发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。

2024年中考物理二轮复习重难点亮点专题精练—探究凸透镜成像规律实验问题1.（2023河南省）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：（1）小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像：用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像。

由此猜想：凸透镜成像的特点可能与________有关；（2）在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，_______（选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在_________；（3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到蜡烛清晰的像（像未画出），这个实验现象可以说明________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点。

【答案】（1）物距（2）需要光屏中央（3）照相机【解析】（1）观察远近不同的物体，小强看到了不同特点的像，说明凸透镜所成像特点与物距有关。

（2）实验时需要调整烛焰的中心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度，为了确定烛焰的中心，需点燃蜡烛，使烛焰的像成在光屏中央。

（3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示，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。

2.（2023武汉）用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中______（填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向______的，像的大小比发光物体要______；（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到发光物体的像。

撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离______（填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。

【答案】（1）③下小（2）大于【解析】（1）如图所示，发光物体到凸透镜的距离即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故②④排除；又因为发光物体在透镜主光轴上方，根据过透镜光心的光线不改变传播方向可知像的位置在主光轴下方，故光屏上所成清晰的像在图中③的区域。