專題05 透鏡及其應用本專題中考考點及要求（“”表示該標準要求屬于評價水平這一層次）評價目標和評價水平標準要求 知識性目標技能性目標體驗性目標了解認識理解獨立操作經歷認同內化（1）認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用。（2）探究并知道凸透鏡成像的規律。（3）了解凸透鏡成像規律的應用。規律總結1：透鏡作圖問題基本方法掌握三條特殊的入射光線，經過透鏡折射后的折射光線的特點是光學透鏡光路作圖的重要方法。見下圖表：規律總結2：對凸透鏡成像規律的思維方法1.心中要強記凸透鏡成像的規律及應用的基礎知識物 距（u）像 距（v）像 的 性 質應 用大 小正 倒虛 實無限遠v=f極小光斑測焦距 u2f2fvf縮小倒立實像照相機u=2fv=2f等大 倒立實像測焦距2fufv2f放大倒立實像幻燈機（投影儀）u=f無限遠獲平行光源和測焦距uf同側放大正立虛像放大鏡2.對凸透鏡成像規律的理解（1）焦點是成實像和虛像的分界點；（2）二倍焦距處是成放大實像和縮小實像的分界點；（3）倒立的都是實像、正立的都是虛像；（4）當uv時，像是縮小的；反之，像是放大的；（5）成實像時：當物距減小時，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都減小。簡言之“物近像遠像變大；”（6）無論是成實像還是虛像，只要物體向焦點靠近，所成的像都變大；（7）像與物左右相反，上下相反；（8）凸透鏡破損或有污漬，不影響成像的完整性，只是讓像變暗；（9）物和像在透鏡同側的是虛像；異側的是實像。規律總結3：探究凸透鏡成像規律實驗思維方法1.實驗操作：實驗時點燃蠟燭，使燭焰中心、凸透鏡光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使燭焰的像成在光屏中央。 實驗時發現蠟燭的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，該如何操作：向上移動光屏；向上移動蠟燭；向下移動凸透鏡。 2.如果用手將凸透鏡遮住一半，則光屏上依然是一個完整的像，但亮度較暗。 3.若在實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：蠟燭在焦點以內（uf）；燭焰在焦點上(u=f) ；燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度 ；蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該位置。4.燃燒的蠟燭不斷變短，光屏上的像向上移動，為使像呈在光屏中央，應該將光屏向上移動或蠟燭向上移動或凸透鏡向下移動。5.實驗結論：凸透鏡成像規律內容。6.對規律的進一步認識：一倍焦距分虛實 二倍焦距分大小，物近像遠像變大。像跟著物體跑。【例題1】（2018湖南懷化）如圖所示，光線伍平行于凸透鏡的主光軸，光線右過光心乙清在圖中作出光線a、 b經過凸透鏡后的折射光線。【答案】如圖所示。【解答】平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點，過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變。【例題2】（2019山東省東營）根據入射光線和折射光線，請在圖中的虛線框內畫出適當類型的透鏡。【答案】如圖所示。【解析】由給出的光線可知，原本向中間會聚的光線經透鏡折射后變得平行不再會聚，即經過透鏡后，折射光線變得發散了，故虛線框內的是凹透鏡。【例題3】（2018蘭州）如圖所示是小偉通過實驗得到的凸透鏡的像距v和物距u關系的圖像。根據圖像給出的信息，下列說法正確的是（ ）A.由圖可知實驗中使用的凸透鏡的焦距是20cm；B.當物距為5cm時的成像特點是正立、放大的虛像；C.當物距為5cm時的成像特點可應用于照相機；D.當物距為5cm時的成像特點可應用于幻燈機。【答案】B 【解析】凸透鏡成像（實像）實驗中，物距越大，像距越小，當物距在二倍焦距時，像距也在二倍焦距處。u=v=2f=20cm,由此判斷20cm為凸透鏡的二倍焦距，該凸透鏡的焦距應該是f=10cm。物距為5cm，位于焦點以內，這時uf，成正立、放大的虛像，屬于放大鏡的應用。而2fu時，成倒立、縮小、實像，屬于照相機的應用； f u2f 時，成倒立、放大、實像，屬于幻燈機的應用。【例題4】（2019河北省）如圖所示，小明將凸透鏡（f10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透鏡的成像規律。下列說法正確的是（）A將蠟燭從焦點內某處向透鏡方向移動過程中，像逐漸變小B當光屏上成清晰像時，拿開光屏，眼睛在一定范圍內仍能看到像C將蠟燭放在10cm處，移動光屏，光屏上可得到倒立縮小的清晰像D當光屏上成清晰像時，在貼近凸透鏡左側位置放一遠視鏡片，向右移動光屏，光屏上仍能得到清晰的像【答案】ABC【解析】（1）根據“無論實像或虛像，物靠近焦點像變大”可判斷物距變化時，像距及像的大小的變化；（2）實像可以用光屏承接，虛像不能用光屏承接，不論實像和虛像眼睛都能直接觀察；（3）根據凸透鏡成像規律中像距和物距的關系，當u2f，成倒立、縮小的實像即可判斷；（4）根據遠視鏡片對光線有會聚作用可判斷像的變化情況，進而得出光屏的移動方向。A根據“無論實像或虛像，物靠近焦點像變大”可知，蠟燭從焦點內某處向透鏡方向移動過程中，即蠟燭遠離焦點，所成的虛像將變小，故A正確；B發光物體發出的光線經凸透鏡折射后是會聚的，經過成像點后是發散的，所以眼睛必須在成像點以外的光線發散區域才能看到這個像；當眼睛在原光屏處不能看到發光體的像，眼睛靠近凸透鏡也不能看到像，當眼睛從原光屏位置遠離凸透鏡，能看到像。故B正確；C當蠟燭放在10cm處，物距u40cm10cm30cm2f，成倒立縮小的實像，故C正確；D若在蠟燭和透鏡間放一遠視眼鏡，遠視眼鏡為凸透鏡，對光線有會聚作用，此時所成的像將靠近透鏡，所以應向左移動光屏，故D錯誤。【例題5】（2018山東濰坊）在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，拉姆同學所在實驗小組用同一凸透鏡做了如圖所示的實驗。（1）實驗前，拉姆同學用圖甲所示的方法來測量實驗用凸透鏡的焦距f，則該凸透鏡的焦距f=______cm。（2）將凸透鏡放置在光具座的C點處，如圖乙所示，實驗過程中，該小組組裝并調整實驗器材，使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，當把點燃的蠟燭放在光具座的A點處時，移動光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、______（選填“放大”或“縮小”）的實像；______（選填“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”）就是利用該原理工作的。（3）保持凸透鏡位置不變，再將蠟燭移到“45cm”刻度線處，此時移動光屏______（選填“能”或“不能”）在光屏上得到一個清晰的像。【答案】（1）10.0；（2）縮小；照相機；（3）不能。【解析】（1）由圖甲知，焦距為f=40.0cm30.0cm=10.0cm；（2）當蠟燭放在A點時，物距大于2f，成倒立縮小的實像，照相機就是利用該原理工作的；（3）當將蠟燭移到“45cm”刻度線處，物距小于焦距，成正立放大虛像，此時移動光屏不能在光屏上得到一個清晰的像。【例題6】（2019北京）某同學在做光學實驗時，他先將焦距為10cm的凸透鏡A固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點燃的蠟燭分別位于凸透鏡A兩側，蠟燭放置在20cm刻度線處，如圖所示。左右移動光屏，直至光屏上呈現燭焰清晰的像。（1）上述光屏上所成的像是______（選填“放大”“等大”或“縮小”）的實像。（2）將透鏡B放在凸透鏡A與光屏之間某處（圖中未畫出），光屏上原來清晰的像變模糊了，將光屏向遠離凸透鏡A的方向移動，光屏上又呈現燭焰清晰的像，這說明透鏡B對光線有______（選填”會聚”或“發散”）作用。透鏡B能用來矯正______（選填“近視眼”成“遠視眼”）。【答案】（1）縮小；（2）發散；近視眼。【解析】（1）凸透鏡A焦距10cm，固定在光具座上50cm刻度線處，蠟燭放置在20cm刻度線處，所以物距u30cm2f，物距大于二倍焦距成倒立縮小實像；（2）將透鏡B放在凸透鏡A與光屏之間某處，光屏上原來清晰的像變模糊了，將光屏向遠離凸透鏡A的方向移動，光屏上又呈現燭焰清晰的像，這說明凸透鏡B對光線具有發散作用，是凹透鏡，透鏡B能用來矯正近視眼。【2019年題組】一、填空題1.（2019四川南充）小明在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中他把蠟燭放在距透鏡30cm時，在光屏上形成清晰縮小的像，此時的成像特點可應用于_____（填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）。現將蠟燭向透鏡方向移動10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，應將光屏_____透鏡（填“遠離”或“靠近”）。【答案】照相機；遠離。【解析】（1）凸透鏡成像的三種情況和應用之一：u2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機。（2）凸透鏡成實像時，物近像遠像變大。把蠟燭放在距透鏡30cm時，物距為30cm，在光屏上形成清晰縮小的像，則u2f，此時的成像特點可應用于照相機。現將蠟燭向透鏡方向移動10cm，物距減小，像距增大、像變大，則要使光屏上再次形成清晰倒立的像，應將光屏遠離透鏡方向移動。2（2018齊齊哈爾）如圖所示，在探究“凸透鏡成像的規律”實驗中，蠟燭、透鏡、光屏的位置如圖所示，光屏上成一個清晰的像，應用這一原理可制成_____；再將蠟燭遠離透鏡，同時將光屏_____（填“遠離”或“靠近”）透鏡，才能在光屏上再次成一個清晰的像。【答案】投影儀；靠近。【解析】由圖知，vu，所以此時在光屏上得到的是倒立、放大的實像，其應用是投影儀；再將蠟燭遠離透鏡，物距增大，所以像距減小，需要將光屏靠近凸透鏡，才能在光屏上再次成一個清晰的像。二、選擇題3.（2019湖南湘潭）在“探究凸透鏡成像的規律“時，當燭焰離透鏡14cm時成放大的實像，當燭焰離透鏡8cm時成放大的虛像則這個透鏡的焦距可能是（）A4cmB7cmC10cmD16cm【答案】C【解析】凸透鏡成像的規律：u2f，成倒立、縮小的實像；fu2f，成倒立、放大的實像；uf，成正立、放大的虛像。當燭焰離透鏡13厘米時時，得放大的實像，則物體在一倍焦距和二倍焦距之間，即2f14cmf，所以7cmf14cm；當燭焰離透鏡8厘米時成的是放大的虛像，則物體在一倍焦距以內，即8cmf。綜上所述8cmf14cm，C符合題意。4.（2019山東泰安）如圖所示，在”探究凸透鏡成像的規律”實驗中，燭焰在距離凸透鏡8cm處時，在距離凸透鏡15cm處的光屏上成倒立的像。保持蠟燭和光屏不動，現把凸透鏡向光屏方向移動7cm，下列關于燭焰在光屏上成像的說法正確的是（）A不能成清晰的像 B成倒立的縮小的像C成倒立的放大的像 D成倒立的等大的像【答案】B【解析】如圖所示，在”探究凸透鏡成像的規律”實驗中，燭焰在距離凸透鏡8cm處時，在距離凸透鏡15cm處的光屏上成倒立的像。此時物距小于像距，fu8cm2f，解得，4cmf8cm，v15cm2f，解得f7.5cm，焦距范圍：4cmf7.5cm，保持蠟燭和光屏不動，現把凸透鏡向光屏方向移動7cm，此時u8cm+7cm15cm2f，v15cm7cm8cm，fv2f，凸透鏡成倒立縮小的實像，故ACD錯誤，B正確。三、實驗題5.（2019山東臨沂）在“探究凸透鏡成像特點”的實驗中，將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處不動，移動蠟燭和光屏至如圖所示位置時，光屏上承接到清晰的像。（1）該凸透鏡的焦距為______cm。（2）將遠視眼鏡的鏡片放在蠟燭和透鏡之間適當位置，此時應將光屏向______（選填“左”或“右”）移動，才能再次承接到清晰的像。（3）取走鏡片，將蠟燭向左移動一段距離后，應將光屏移至______（選填序號）范圍內才能承接到清晰的像。A.5065cm B .6580cm C .8095cm（4）將蠟燭移到37cm刻度線上，觀察到的像是_____（選填“倒立”或“正立”）的。【答案】（1）15；（2）左；（3）B；（4）正立。【解析】（1）根據u=2f時，成倒立、等大的實像，可求得焦距； 根據圖可知，燭焰距凸透鏡50cm-20cm=30cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，說明此時滿足80cm-50cm=30cm=u=2f，所以f=15cm； （2）凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線具有發散作用；近視眼用凹透鏡矯正，遠視眼用凸透鏡矯正。 將遠視眼鏡的鏡片放在蠟燭和透鏡之間適當位置，對光線能夠起到提前會聚的作用，此時應將光屏向左移動，才能再次承接到清晰的像。 （3）根據成像特點及物距、像距與焦距的關系分析； 取走鏡片，將蠟燭向左移動一段距離后，此時物距大于2倍焦距，像距應在2倍焦距與1倍焦距之間，凸透鏡在50cm處，應將光屏移至6580cm 范圍內才能承接到清晰的像。故選B。 （4）uf，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡。將蠟燭移到37cm刻度線上，u=50cm-37cm=13cmf，凸透鏡成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡。 6.（2019山西）在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中：（1）小明將LED燈、焦距為10cm的凸透鏡和光屏依次放在光具座上，通過調節使三者中心在______。接著，小明調節LED燈、凸透鏡至如圖所示的位置，移動光屏，會在光屏上得到倒立、______（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像。（2）把焦距10cm的凸透鏡換成焦距更小的凸透鏡，光屏上原來清晰的像變模糊了。若不改變凸透鏡和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具體辦法是______。（3）小明選擇LED燈替代平時常用的蠟燭做實驗，優點是______（寫出一條即可）。【答案】（1）同一高度；縮小；（2）把LED燈向凸透鏡移動適當距離；（3）實驗現象更明顯、便于觀察。【解析】（1）實驗中需調節凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處，這樣才能使像成在光屏的中央；當物距大于2f時，凸透鏡成倒立縮小的實像。為使像成在光屏的中央，應調節LED燈、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度處；由圖知，LED燈到凸透鏡的距離大于20cm，即物距大于2f，所以光屏上得到LED燈清晰的倒立、縮小的實像；（2）凸透鏡焦距減小能使光線提前會聚，要使光屏上再次得到清晰的像，光屏靠近凸透鏡或者LED燈靠近凸透鏡。把焦距10cm的凸透鏡換成焦距更小的凸透鏡，光屏上原來清晰的像變模糊了，這是光線提前會聚。若不改變凸透鏡和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具體辦法是：把LED燈向凸透鏡移動適當距離或把光屏靠近凸透鏡；（3）蠟燭換成LED燈便于觀察。蠟燭換成LED燈的優點：實驗現象更明顯、便于觀察、減少了污染等。四、作圖題7（2019內蒙古通遼）如圖所示，一束光線經凹透鏡折射后，射向與凹透鏡主光軸平行的平面鏡上，請畫出：（1）射向凹透鏡的入射光線；（2）經平面鏡的反射光線。【答案】見解析。【解析】作出入射光線要根據：平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點。作出反射光線要根據反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角來作。（1）平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點，據此畫出入射光線；（2）過平面鏡的入射點垂直于鏡面作出法線，然后根據反射角等于入射角，在法線右側作出反射光線，如下圖：8（2019山東省東營）根據入射光線和折射光線，請在圖中的虛線框內畫出適當類型的透鏡。【答案】如圖所示。【解析】由給出的光線可知，原本向中間會聚的光線經透鏡折射后變得平行不再會聚，即經過透鏡后，折射光線變得發散了，故虛線框內的是凹透鏡。【2018年題組】一、填空題1（2018河南）將點燃的蠟燭和光屏放置在光具座上，再將焦距為30cm的凸透鏡甲放置在蠟燭和屏之間適當位置，在屏上得到清晰的縮小實像；在透鏡甲位置上換上焦距為20cm的凸透鏡乙，不改變蠟燭位置，將光屏_____（選填“靠近”或“遠離”）透鏡適當距離，就可以再光屏上得到清晰的_____（選填“放大”“縮小”或“等大”）實像。【答案】靠近；縮小。【解析】光屏上得到一個倒立縮小的實像時，v2f，即v60cm，保持透鏡的位置不變，在焦距為30cm的透鏡甲的位置上換上焦距為20cm的凸透鏡乙，凸透鏡的折光能力增強，不改變蠟燭位置，v60cm，相當于物遠了，則屏上的像變近、像變小大些，故應減小像距，即應將光屏靠近透鏡。2.（2018云南）勤于動手的小聰在探究凸透鏡成像規律過程中，將蠟燭、凸透鏡和光屏按如圖所示放置時，蠟燭通過凸透鏡在光屏上形成一個倒立、（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的清晰的像，利用凸透鏡這一成像規律制成的是（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）；若保持透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭移到“15cm“刻度線位置，他將自己佩戴的眼鏡放在蠟燭和透鏡間適當位置時，光屏上又出現了清晰的像，則小明所患的眼疾是。（選填“近視眼”或“遠視眼”）答案：縮小；照相機；近視眼。解析：（1）根據物距和像距的關系，能判斷凸透鏡的成像情況，從而判斷其應用；（2）知道近視眼鏡是凹透鏡，對光有發散作用。同時知道凸透鏡成實像時，遵循物近像遠像變大的規律可做出判斷。燭焰到凸透鏡的距離是物距，光屏到凸透鏡的距離是像距。由圖知，物距大于像距，由凸透鏡成像規律可知，此時成倒立、縮小的實像，應用于照相機；將蠟燭移到“15cm“刻度線位置，物距變大，則像距會變得更小，即像更靠近凸透鏡。此時保持凸透鏡和光屏的位置不變，在蠟燭和凸透鏡之間放置了一個度數合適的眼鏡，光屏上也得到了清晰的像，說明這個鏡片對光起到了發散的作用，因此，他放置的應該是矯正近視眼的凹透鏡片。二、選擇題3. （2018四川南充）蠟燭放在如圖所示位置，通過凸透鏡成倒立、縮小的像。小紅畫了圖中的光路。下列說法正確的是（ ）A.小紅畫的光路是正確的 B.透鏡成的是虛像C.透鏡的焦距小于10cm D.透鏡的焦距大于20cm【答案】C【解析】從圖像分析，蠟燭在二倍焦距之外，成像在一倍焦距和二倍焦距之間；V2f，即20cm2f， f10cm。故選C。4.（2018陜西咸陽）如圖所示，把一凸透鏡放在平面鏡前，當用眼睛觀察鏡子時，光束似乎是從M處發散開來的，則光束會聚處和M點的距離是____m，該凸透鏡的焦距是___ m。【答案】0.6；0.2。【解析】平面鏡成像是由于光的反射而形成的，其成像的特點是：平面鏡所成像是正立的、等大的虛像，物像到鏡面的距離相等，即物像關于鏡面對稱。由題意知：光束似乎是從M處發散開來的，則光束會聚處（即焦點）和M點關于鏡面對稱，故它們之間的距離是0.6m，該凸透鏡的焦距是0.2m。三、實驗題5.（2018貴州黔東南）小體用如圖所示實驗裝置來探究凸透鏡的成像規律，用到的光具座足夠長（1）如圖所示，依次放置好蠟燭、凸透鏡、光屏并將它們調整好后，點燃蠟燭，無論怎樣移動光屏，光屏上都沒出現燭焰的像，但取掉光屏，在放光屏側通過凸透鏡可以看到燭焰的像，則此凸透鏡的焦距________(選填“大于”、 “等于”或“小于”) 15cm看到的像是_________(選填“虛” 或“實”)像（2）將蠟燭移至零刻度處，凸透鏡位置不變，當把光屏放到如圖所示位置時，在光屏上看到了燭焰模糊的像，當把光屏向________(選填“靠近”或“遠離”)凸透鏡的方向移動，在光屏上可以看到燭焰________(選填 “放大”、“等大”或“縮小”)的清晰像，在看到清晰像后，保持蠟燭和光屏的位置不變，將凸透鏡向________( 選填“靠近”或“遠離”)光屏的方向移動，在光屏上可以再次看到燭焰_________( 選填“放大”、“等大”或“縮小”)的清晰像【答案】（1）大于；虛；（2）遠離；放大；靠近；縮小【解析】（1）由圖可知，蠟燭到凸透鏡的距離：u=30cm-15cm=15cm，在放光屏側通過凸透鏡可以看到燭焰的像，說明所成的像是正立、放大的虛像，u=15cmf，即焦距f15cm；（2）將蠟燭移至零刻度處時，物距：u=30cm， fu2f，成倒立、放大實像，像距：v2f，即光屏應放在60cm刻度的右側，把光屏向遠離凸透鏡的方向移動，在光屏上可以看到燭焰放大的清晰像；在看到清晰像后，保持蠟燭和光屏的位置不變，將凸透鏡向靠近光屏的方向移動，使物距大于二倍焦距，在光屏上可以再次看到燭焰縮小的清晰像6.（2018湖北黃石）在探究凸透鏡成像規律時，如圖甲所示，將A凸透鏡固定在光具座上35cm刻線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上5cm刻線處，移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的像，由A凸透鏡成像中物距和像距的變化關系畫出圖像如圖乙所示；接著他保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡A換為凸透鏡B并保持位置不變，移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的像，如圖丙所示.（1） 請根據上述實驗現象和凸透鏡成像規律判斷：凸透鏡A的焦距是 cm，凸透鏡A的焦距 凸透鏡B的焦距（選填“大于”、“小于”或“等于”）.（2） 在甲圖中，保持凸透鏡不動，把蠟燭向右移動5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，應該把光屏向______（選填“左”、“右”）移動一段距離，像將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）.（3）圖丙所示的實驗現象可以說明_______的成像特點（選填“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”）；若將遠視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊了，若保持凸透鏡和光屏的位置不動，應使蠟燭________（選填“靠近”、“遠離”）凸透鏡，則又能在光屏上看到蠟燭清晰的像.【答案】（1）10；小于；（2）右；變大；（3）靠近。【解析】（1）根據圖乙可知，當u=v=20cm時，蠟燭成等大的實像，這時u=v=2f，所以f=10cm，即凸透鏡A的焦距是10cm。設凸透鏡B的 焦距為fB，由圖丙知fB30cm2fB,所以15cmfB30cm，所以凸透鏡A的焦距小于凸透鏡B的焦距。（2）原來蠟燭距離凸透鏡30cm，蠟燭右移5cm后，物距變為25cm，根據凸透鏡成像特點，物距變小，像距變大，所以光屏應向右移動，像距比原來更大，所以像將變大；（3）圖丙所示實驗中，蠟燭通過凸透鏡成放大倒立的實像，與幻燈機的工作原理一致；把遠視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間，遠視眼鏡相當于一個放大鏡，所以通過透鏡B成像的是蠟燭的放大的虛像，像的位置在蠟燭的左側，要想還在原來的裝置上成像，需要蠟燭靠近透鏡，使其通過遠視眼鏡所成的放大虛像在原來蠟燭的位置上。四、作圖題7（2018聊城）根據入射光線和折射光線，在圖中虛線框內畫出適當類型的透鏡。【答案】如圖所示：【解析】凸透鏡對光線有會聚作用，除過光心的光線之外的所有射向凸透鏡的光線，經凸透鏡折射后都會比原來會聚一些；從焦點發出的光線，經凸透鏡后變為平行光線。圖中從焦點發出的光線，經透鏡后變為平行光線，因此該透鏡為凸透鏡，對光線起會聚作用。8（2018濱州）請畫出圖中入射光線對應的折射光線。【答案】如圖所示：。【解析】凸透鏡有三條特殊的入射光線：過焦點的；平行于主光軸的；過光心的。根據每一條特殊入射光線對應的出射光線的特點畫出對應的出射光線。從焦點發出的光線經過凸透鏡折射后會變成平行于主光軸的光線；經過光心的光線的傳播方向不變。【2020年模擬壓軸題組】一、填空題1.（2020遼寧撫順模擬）用如圖所示裝置探究凸透鏡成像規律，圖中凸透鏡的焦距為 cm。實驗中，小明移動蠟燭，觀察到光屏上呈現清晰縮小的像，此像是 （實/虛）像。繼續移動蠟燭發現，在光屏上可以成放大的像，說明物體通過凸透鏡成像的性質與 有關。【答案】12.0；實；物體到凸透鏡的距離（物距）。【解析】從光具座上可以讀出該凸透鏡的焦距是12.0cm；能夠用光屏收集到的都是實像；物體通過凸透鏡成像的性質與物體到凸透鏡的距離（簡稱物距）有關。2.（2020江蘇泗洪模擬）將點燃的蠟燭和光屏放置在光具座上，再將焦距為30cm的凸透鏡甲放置在蠟燭和屏之間適當位置，在屏上得到清晰的縮小實像；在透鏡甲位置上換上焦距為20cm的凸透鏡乙，不改變蠟燭位置，將光屏 （選填“靠近”或“遠離”）透鏡適當距離，就可以再光屏上得到清晰的 （選填“放大”“縮小”或“等大”）實像。【答案】靠近；縮小【解析】首先根據題意“先用焦距為30cm的透鏡甲進行實驗，在屛上得到清晰縮小的實像”可確定物距與焦距的關系，然后再根據凸透鏡成實像時，物遠像小像變小來確定調節光屏的方法。光屏上得到一個倒立縮小的實像時，v2f，即v60cm，保持透鏡的位置不變，在焦距為30cm的透鏡甲的位置上換上焦距為20cm的凸透鏡乙，凸透鏡的折光能力增強，不改變蠟燭位置，v60cm，相當于物遠了，則屏上的像變近、像變小大些，故應減小像距，即應將光屏靠近透鏡。二、選擇題3.（2020佳木斯模擬）當蠟燭、凸透鏡、光屏在如圖所示的位置時，蠟燭的像在光屏上依稀可見（如圖），.則下列結論正確的是 （ ）A物距u=45cm B像距v=80cmC凸透鏡焦距f一定是10cm D凸透鏡焦距f在7.5cm15cm之間【答案】D 【解析】本題重在考查物距、像距、焦距概念以及凸透鏡成像的基本規律。同時也測試了學生的觀察能力、讀取數據的能力。A.物體與凸透鏡光心間的距離為物距，圖中情況u=15cm。選項A錯誤；B.光屏的像到凸透鏡間的距離為像距，圖中情況v=30cm。選項B錯誤；C.凸透鏡焦點到光心間的距離為焦距。但光光根據圖所示情況得不出來焦距的大小。但我們能根據凸透鏡成像的規律判斷其焦距的范圍。D.由圖中情景知道，蠟燭經過凸透鏡作用后，在光屏上得到一個倒立的、放大的、實像。這種情況只有fu2f時出現。我們知道u=15cm，所以f15cm2f。解得：7.5cmf15cm。所以選項D正確。4.（2020云南大理模擬）在用一凸透鏡研究其成像的規律時，某同學得到的部分實驗信息如下表所示。根據表中信息判定下列說法正確的是（）實驗次序12345物距u/cm5040302520像距v/cm2224303860A該凸透鏡的焦距是15cmB當u=25cm時，凸透鏡成放大的像，放大鏡就是根據這一原理制成的C當v=24cm時，凸透鏡成縮小的像，照相相機就是根據這一原理制成D若把物體從距凸透鏡22cm處向距凸透鏡32cm處滑動，像會逐漸變小【答案】ACD。【解析】（1）當u=v=2f時，成倒立、等大的實像；（2）（3）根據凸透鏡成像的四種情況和應用進行判斷：u2f，成倒立、縮小的實像，2fvf，應用于照相機和攝像機。u=2f，成倒立、等大的實像，v=2f，一般用來求凸透鏡的焦距。2fuf，成倒立、放大的實像，v2f，應用于幻燈機和投影儀。uf，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡。（4）凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小。A.由表中的數據可知，實驗3中，u=v=30cm，此時u=2f，f=15cm，故A正確；B.當u=25cm時，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透鏡成倒立、放大的像，投影儀就是根據這一原理制成的，故B錯誤；C.當v=24cm時，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，則物距大于二倍焦距，凸透鏡成縮小的像，照相相機就是根據這一原理制成，故C正確；D.若把物體從距凸透鏡22cm處向距凸透鏡32cm處滑動，物距變大，像距變小，像變小，故D正確。三、實驗題5.（2020江蘇徐州二模）物理興趣小組在探究“凸透鏡成像的規律”實驗時：（1）用圖甲所示的裝置測出凸透鏡的焦距為______cm。（2）圖乙是某次實驗時觀察到的現象，生活中的______（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）是利用這一原理制成的。保持凸透鏡不動，把蠟燭向左移動一段距離，要 想在光屏上再次得到清晰的像，應該把光屏向______（選填“左”或“右”）移動一段距離，像（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（3）實驗時，光屏上得到了蠟燭清晰的像，一同學不小心在凸透鏡上濺了一個小泥點，則 光屏上______（選填“有”或“沒有”）小泥點的像或影子。（4）將近視眼鏡片放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊了。使光屏遠離 透鏡，又能在光屏上看到蠟燭清晰的像，這說明近視眼鏡對光線有______作用。由此可知，在近視眼得到矯正之前，物體的像成在視網膜的______。【答案】（1）10.6（10.210.8 均可得分）。（2）照相機，左，變小。（3）沒有。（4）發散。前方（或前面、前邊）。【解析】（1）對mm刻度尺讀數時要有估計值，故所測出凸透鏡的焦距為10.6cm。（2）由圖乙知：像距小于物距，故所成的是倒立的、縮小的實像，則生活中的照相機是利用這一原理制成的。成實像時，物距增大，像距減小，像減小。故保持凸透鏡不動，把蠟燭向左移動一段距離，物距增大，要想在光屏上再次得到清晰的像，應該把光屏向左移動一段距離，像變小。（3）實驗時，光屏上得到了蠟燭清晰的像，一同學不小心在凸透鏡上濺了一個小泥點，不影響光的折射，則光屏上沒有小泥點的像或影子。（4）將近視眼鏡片放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊了，即像的位置后移。使光屏遠離透鏡，又能在光屏上看到蠟燭清晰的像，這說明近視眼鏡對光線有發散作用。由此可知，在近視眼得到矯正之前，物體的像成在視網膜的前方。四、作圖題6.（2020河南鄭州一模）已知黑箱內有一只凹透鏡和一只平面鏡請在黑箱內畫出完整的光路，填上光學儀器，并標明凹透鏡焦點F的位置【答案】如圖所示：【解析】此題主要考查凹透鏡的三條特殊光線，將此知識點與平面鏡相結合，給此題增加了一定的難度，因此屬于難題根據凹透鏡和平面鏡對光線的作用結合圖示光路解答圖中已給出了凹透鏡的主光軸，且射出黑箱的光線平行于主光軸，則射向凹透鏡的光線延長后過其焦點，所以，可以先利用平面鏡反射光，光線再射向凹透鏡，且這條光線延長后與凹透鏡的主光軸相交作法：畫出射入黑箱的光線，在黑箱左側適當位置垂直于主光軸畫出平面鏡，入射光線與平面鏡的交點為入射點，垂直于平面鏡作出法線，根據光在反射時反射角等于入射角作出反射光線；反射光線與射出黑箱的折射光線的延長線的交點為射向凹透鏡的入射點，由此畫出凹透鏡，延長射向凹透鏡的光線與主光軸的交點即為焦點F7（2020湖北荊州一模）如圖所示，請畫出入射光線經過凸透鏡折射后的折射光線和這條折射光線再經平面鏡MN反射后的反射光線【答案】如圖所示：【解析】（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點；（3） 過平面鏡的入射點垂直鏡面作出法線，根據反射角等于入射角，在法線右側作出反射光線。21