一、初中物理凸透镜成像的规律
1．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了探究凸透镜成像规律的装置做实验，他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏和凸透镜之间的距离，在光屏上看到烛焰清晰的像。取下远视眼镜片，光屏上原来清晰的像变模糊了；要想使光屏上的像再次变得清晰，下列调节方法可行的是（ ）
①保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜 ②保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜 ③保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜 ④保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜 A．② ③ 【答案】A 【解析】 【详解】
①远视眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜片后，根据凸透镜的动态成像规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，①不合题意；
②由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像再次变得清晰，②符合题意；
③由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，③符合题意；
④由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，④不合题意。 故选A。
B．① ④
C．② ④
D．① ③
2．两平面镜AM，AN之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为（ ）
A．四个虚像，三个实像 C．三个虚像，一个实像
B．四个虚像，一个实像 D．三个虚像，两个实像
【答案】B 【解析】 【详解】
S通过两个平面镜成3个虚像，（因为其中两个重合了），分别是S1、S2、S3； S1、S2分别在凸透镜的焦点处，则不能成像，只有S3在凸透镜的焦点以外，且通过凸透镜的光心，可以成一个实像S4；
S在凸透镜的焦点以内，由u＜f，成正立放大的虚像S′；综上分析，通过该系统，光源S所成的像有四个虚像，一个实像。
3．有一个点光源放在凸透镜的正前方．当点光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B点时，成像在C点，如图所示．则 （ ）
A．凸透镜应放在C点右侧 B．凸透镜应放在B、C点之间 C．凸透镜应放在A、B点之间 D．凸透镜应放在A点左侧 【答案】D 【解析】 【分析】
解答此题要明确以下知识点：凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像，并且像距大于物距。 【详解】
AB．凸透镜成实像时，物与像在异侧，且物近像远像变大．如果凸透镜放在C点右侧，那么当点光源放在A点时，成像在A点左侧，而不是右侧的B，故选项AB均错误； C．当光源在A点时，像在透镜另一侧，说明成实像，那么像距应在一倍焦距外，这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像，（也就是A的一侧）而不是成像在C
点．故选项C错误；
D．如果凸透镜放在A点左侧，那么当点光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B点时，成像在C点，成像都是虚像．故选项D正确． 故选D．
4．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的像距随物 距变化的关系图线如图所示．图线中 A、B、C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应．则下列说法正确的是
A．蜡烛处于 AB 间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B．蜡烛处于 BC 间某一位置时，成倒立、放大的实像 C．将蜡烛从 C 移动到 B 的过程中，所成像逐渐增大 D．将蜡烛从 B 移动到 A 的过程中，所成像逐渐减小 【答案】C 【解析】 【分析】
（1）根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，判断凸透镜的焦距． （2）根据物距和焦距，判断凸透镜成像情况： u＞2f，成倒立、缩小的实像． 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像． u＜f，成正立、放大的虚像．
（3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大． 【详解】
（1）由图象知，uv2f20cm，此时凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f10cm．
（2）物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．
A、蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．选项错误． B、蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．选项错误．
C、将蜡烛从C移动到B的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项正确．
D、将蜡烛从B移动到A的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项错误． 故选C．
5．将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm、18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式 A．f＜6cm C．9cm＜f＜12cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
当物距为6cm时，成放大的虚像，所以f＞6cm．
当物距等于18cm时，成放大的实像，即物距在一倍到二倍焦距之间，则9cm＜f＜18cm． 当物距等于24cm时，成缩小的实像，所以24cm＞2f，则f＜12cm． 故：9cm＜f＜12cm，C符合题意． 选C． 【点睛】
重点是凸透镜成像规律的应用，关键是根据每次成像时的特征，列出相应的不等式，综合求解．
B．6cm＜f＜18cm D．18cm＜f＜24cm
6．某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为26厘米和16厘米，则该透镜的焦距f为（ ） A．6厘米 B．8厘米 当凸透镜成倒立，缩小的像时，像位于一倍焦距和二倍焦距之间，即8cmf13cm，代入数据得： f16cm2f 解得： 8cmf16cm 所以 8cmf13cm 故选B。 7．如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm，则下列说法 正确的是（ ） A．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cm B．只将凸透镜向左移动，就可以在光屏上得到倒立缩小的像 C．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像 D．将蜡烛移到距离凸透镜18cm，向右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像 【答案】D 【解析】 【详解】 A．物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则f＜u＜2f； 12cm，故A错误； 又因为u24cm，所以24cm＞f＞B．只将凸透镜向左移，减小物距，此时应该增大像距，且物像之间的距离增大，故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B错误； C．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，光线会延迟会聚，所以像会落在光屏的右侧；如果此时蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，像会更加远离光屏，光屏应该向右移动才能得到清晰的像，故C项错误； 12cm可知，此时物距仍大于焦距，故D．将蜡烛右移至距离凸透镜18 cm，由24cm＞f＞向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D正确； 8．某同学在做凸透镜成像实验时，当物距u =30厘米，像距v = 20厘米时，光屏上呈现烛焰清晰的像。若烛焰移到离凸透镜12厘米处，所成的像一定是 A．倒立的 【答案】C 【解析】 【详解】 当物距u=30cm，像距v=20cm时，光屏上呈现烛焰清晰的像， 所以 B．正立的 C．放大的 D．缩小的 30cm＞2f， 2f＞20cm＞f， 所以凸透镜的焦距为： 10cm＜f＜15cm。 若将烛焰置于距凸透镜12cm处时，即u=12cm，有两种情况：若焦距在10cm和12cm之间则 f＜u＜2f， 物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；若焦距在12cm和15cm之间，则 u＜f， 物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。由以上知，故只有C 正确。 故选C。 9．小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是 A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，无论怎么移动光屏，都无法在光屏上呈现清晰的像 B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像 C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像 D．若在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，则光屏应该靠近透镜才能得到一个像 【答案】C 【解析】 【详解】 A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u=50cm﹣10cm=40cm，满足u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误； B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u=50cm﹣30cm=20cm，满足u=2f。由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误； C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣35cm=15 cm，满足2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确； D、在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，，物距 u=50cm，满足u>2f，由于凸透镜的焦距增大了，则像距也会相应增大，所以应将光屏远离透镜才能得到一个像，故D错误。 故选：C。 10．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正 立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（ ） A．f甲f乙f丙 C．f甲f乙f丙 【答案】B 【解析】 【详解】 在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明2f甲＞u＞f甲，所以u＞f甲＞以f乙＜B．f丙f甲f乙 D．f乙f丙f甲 u；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明u＞2f乙，所2u；丙透镜成放大、正立的虚像，说明f丙＞u；所以，f丙＞f甲＞f乙。 2故选B。 11．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是 （ ） A．该凸透镜的焦距是 30cm B．换成焦距为 10cm 的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，在光屏上可以得到两次清晰倒立的像 C．在凸透镜左侧放一凹透镜，将光屏向右移动还能接收到清晰的像 D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】 A．由图可知，此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离，在光屏上恰能成清晰的像，则此时物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，则 2fuv30cm 则焦距为15cm，故A项错误； B．换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm之间时，光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm，移动凸透镜在适当位置能成清晰的像，由光路可逆原理可知，光屏距离凸透镜10cm~20cm之间时，可以再次成清晰的像，故B项正确； C．在凸透镜左侧放一凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像，故C项正确； D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，光依然沿原来的方向传播进，人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像，故D项正确。 故选BCD。 12．如图所示，在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志“ ”的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改 变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中，不可能看到的是（ ） A．【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 B． C． D． A．因为装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，相当于柱形凸透镜，所以成像时左右颠倒，上下不变。当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大，上下不变，故A可能出现，不符合题意； B．当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒变大，上下不变，故B可能出现，不符合题意； C．柱形凸透镜成像时左右颠倒，上下不变，不可能出现左右和上下都颠倒的像，故C不可能出现，C符合题意； D．当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，左右颠倒变小，上下不变，故D可能出现，不符合题意。 故选C。 13．如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约1m的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（ ） A．人脸通过摄像头成像是利用了光的反射 B．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像 C．“刷脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间 D．摄像头的焦距可能是30cm 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．人脸通过摄像头成像是利用了光的折射，A错误； B．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，B错误； C．“刷脸”时，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立缩小的实像，那么物距应该大于两倍焦距，C错误； D．由于人站在距离镜头1m处，即物距等于1m，成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，故选D。 ，解得 ，所以摄像头的焦距可能是30cm，D正确。 14．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。故B正确； C．当蜡烛放在10cm处，物距 u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f 成倒立缩小的实像，故C正确； D．若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。 故选D。 15．在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像：若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时，则（ ） A．光屏上出现倒立放大的实像 B．光屏上出现倒立缩小的实像 C．无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像 D．将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大的实像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以 v=30cm=2f 则 f=15cm 若现将物体移至透镜前12cm处时，此时物距 u=12cm 则物距应小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故光屏上不会出现像，故ABD不符合题意，C符合题意． 16．小明在探宄凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻线处，移动光屏到80cm处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示：之后他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换成焦距为5cm的凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。则对于这两次成像实验( ) A．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、缩小的像 B．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、放大的像 C．利用凸透镜乙成像时，像距大于30cm D．利用凸透镜乙成像时，像距小于30cm 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 AB．凸透镜甲焦距为10cm，物距为： u=50cm-35cm=15cm, 当f A．光屏上成倒立缩小的实像 B．此时透镜的焦距10cmf20cm 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u20cm，v40cm，则 f20cm2f 10cmf20cm……① 40cm2f f20cm……② 由①②可得透镜焦距 10cmf20cm 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u40cm，像距为 v60cm40cm20cm 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。 18．小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜A固定在光具座上35cm处，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。接着，他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变，移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ） A．照相机的物镜成像原理与图甲相同 C．凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 B．放大镜的物镜成像原理与图乙相同 D．凸透镜B的焦距大于凸透镜A的焦距 A．由图甲可知，光屏上呈现倒立缩小的实像，所以照相机的物镜成像原理与图甲相同，故A正确； B．由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同，故B错误； CD．由甲图可知，物距 u35cm5cm30cm 此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以 30cm2fA 得 fA15cm 由乙图可知，物距仍为30cm，此时成倒立、放大的实像，所以物距处于f和2f之间，即 fB30cm2fB 可得 15cmfB30cm 所以A的焦距小于B的焦距；故C错误，D正确。 故选AD。 19．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确是( ) A．照相机是利用了图中的成像规律 B．换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向左适当移动就能在光屏上接收到清晰的像 C．如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像 D．如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将会出现清晰的像 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A．由图可知，成像时，像距小于物距，所以成一个倒立缩小的实像，和照相机的原理相同，故A正确； B．如果换一个焦距较小的透镜，所成的像将变小，像距也变小，像成在光屏的左边，所以要想让像成在光屏上，应该将蜡烛向右移动，从而像也向右移动直到光屏上，故B错误； C．如果使蜡烛向左移动，像也向左移动，所以光屏要向左移动才能接收到清晰的像，故C错误； D．如果把蜡烛和光屏对调，根据光路的可逆性，光屏上会成一个倒立放大的实像，故D正确。 故选AD。 20．如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且 f B． C． D． 将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找出四个点：上、下、左、右各一个，利用凸透镜成像的规律作出像点，可以发现，四个点正好围成一个不规则的圆，且转动方向为逆时针，所以像点运动图象是选项D的形状； 故选D． 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容