人教版（2024）八年级上册（2024）凸透镜成像的规律精品课时作业

这是一份人教版（2024）八年级上册（2024）凸透镜成像的规律精品课时作业，文件包含第六章质量与密度单元测试卷docx、第六章质量与密度单元测试卷含答案解析docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。

【考点一 焦距、物距、像距】
1．焦距：焦点到光心的距离，用f表示。f：1倍焦距，2f：2倍焦距。
2．物距：物体到光心的距离，用u表示。像距：像到光心的距离，用v表示。
【考点二 实验注意事项】
1．烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。
2．若蜡烛位置较低，成像会较高；若凸透镜位置较低，成像较低（利用通过光心光线判断）。
【考点三 探究凸透镜成像的规律】
（一）凸透镜成像静态规律
1．物体在2f以外时，像在f和2f之间，此时成倒立缩小实像。
2．物体在f和2f之间时，像在2f以外，此时成倒立放大实像。
3．物体在f以内时，不成像，通过透镜可以观察到正立放大虚像。
4．物体在2f处时，像也在2f处，此时成倒立等大实像。
5．物体在f处时，不成像，物体发出的光经透镜折射后平行于主光轴射出。
（二）凸透镜成像动态规律
1．物体在f以外时
（1）物体靠近凸透镜，像远离凸透镜，像变大，即物近像远像变大。
（2）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．物体在f以内时
（1）物体靠近凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，即物近像近像变小。
（2）物体远离凸透镜，像远离凸透镜，像变大，即物远像远像变大。
3．f和2f之间的移动速度小于2f以外的移动速度（f和2f之间距离小，物体和像同时运动）。
4．物体与焦点间距离变大（或变小），可以视为物体与凸透镜间距离变大（或变小）。
【题型一 探究凸透镜成像的规律】
1．（2023•成都期末）小曹同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。下列说法正确的是（ ）
A．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置不变，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立放大的实像
B．将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
C．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏移动到适当位置能呈现清晰的烛焰像
D．蜡烛和凸透镜位置不动，换一个焦距稍大的凸透镜，仍想在光屏上得到清晰的像，需将光屏向右移动
解：A、由图可知，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；因凸透镜此时成的是实像，是由实际光线会聚形成的像，故取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置不变，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像，故A错误；
B、将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，光屏向右移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像，故B错误；
C、由图可知，u＞v，且成实像，说明u＝40cm＞2f，2f＞v＝30cm＞f，即20cm＞f＞15cm；将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，此时物距u＝50cm﹣35cm＝15cm＜f，成正立、放大的虚像，故C错误；
D、蜡烛和凸透镜位置不动，换一个焦距稍大的凸透镜，凸透镜焦距变大，相当于缩小物距，增大像距，仍想在光屏上得到清晰的像，需将光屏向右移动，故D正确。
答案：D。
2．（2023•合肥期末）小丽利用如图的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表所示。下列说法正确的是（ ）
A．第4次实验时，光屏上成倒立缩小的清晰实像
B．物距不变，用焦距8cm的凸透镜替换该透镜，则像距会变大
C．第5次实验的像距应为60cm
D．当u＝9cm时，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的清晰实像
解：A、由表格可知，此时物距小于像距，根据凸透镜的成像规律，此时与投影仪的成像原理相同，故此时光屏上成倒立、放大的实像，故A错误；
B、由表中数据可知，u＝v＝2f＝20cm，所以该凸透镜的焦距为10cm，物距不变，用焦距8cm的凸透镜替换该透镜，凸透镜的焦距变小，会聚能力变强，像会提前会聚，此时的像距变小，故B错误；
C、在折射现象中光路可逆，故第5次实验的像距应为第1次实验的物距，故像距为60cm，故C正确；
D、因为该凸透镜的焦距为10cm，当u＝9cm时，此时物距在一倍焦距以内，故光屏上没有像，故D错误。
答案：C。
3．（2023•哈尔滨期末）在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（ ）
A．该凸透镜的焦距f＝20cm
B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像
C．当物距u＝8cm时，所成的像能用光屏承接
D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小
解：A、由图可知，u＝v＝20cm，根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，所以该凸透镜的焦距为f＝10cm，故A错误；
B、当物距u＝30cm时，此时u＞2f，根据u＞2f，成倒立缩小的实像，故B正确；
C、当物距u＝8cm，此时物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故C错误；
D、若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，所成的像会逐渐变大，故D错误。
答案：B。
4．（2023•临沂期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距范围为7.5cm＜f＜15cm
B．光屏上成倒立、放大的实像
C．透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像
D．蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的缩小的像
解：AB、蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小的实像；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即2f＞15cm＞f，30cm＞2f；所以15cm＞f＞7.5cm，故A正确，故B错误；
C、凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向右移动才能得到清晰的像，故C错误；
D、蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，将物距和像距互换，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故D错误；
答案：A。
5．（2023•荆门模拟）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度，如图所示。现进行如下操作：
（1）将蜡烛第一次放置在M处，第二次放置在N处，则蜡烛与所成像的位置关系为 C 。
A．两次都在凸透镜同侧
B．两次都在凸透镜两侧
C．第一次在凸透镜同侧，第二次在凸透镜两侧
D．第一次在凸透镜两侧，第二次在凸透镜同侧
（2）某次实验中将蜡烛放置在P处，光屏上所成的像在Q处，现将蜡烛放置在Q处，根据 光路可逆 原理，光屏上所成的像 在 （选填“在”或“不在”）P处。
解：（1）蜡烛在M处时，物距小于1倍焦距，此时成虚像，所以像与蜡烛在凸透镜的同侧；蜡烛在N处时，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像，像与物体在凸透镜的两侧，故ABD错误，C正确；
（2）将蜡烛放置在P处，光屏上所成的像在Q处，说明蜡烛发出的光经过凸透镜折射后会聚到Q点，根据光路可逆原理，现将蜡烛放置在Q处，光屏上所成的像 在P处。
答案：（1）C；（2）光路可逆；在。
6．（2023•连云港期末）某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，该凸透镜的焦距为10cm，实验时凸透镜安装在光具座上50cm刻度线的位置不再改变。
（1）将光屏安装在光具座上之后（如图所示），紧接下来的操作是 调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度 。
（2）蜡烛从距离透镜较远处逐渐靠近透镜，使烛焰在光屏上成倒立缩小的像；继续 让蜡烛靠近透镜 ，使烛焰在光屏上成倒立放大的像，测量并记录数据如表。
（3）实验一段时间后，发现光屏上的像偏上，为了使像能够最终呈现在光屏中心，接下来的操作是 将蜡烛或光屏适当向上移动，或将凸透镜适当向下移动 ；将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，然后移动光屏找到最清晰的像，想要判定像与物的大小关系，在实际操作中你遇到的困难是 无法准确测量物像的大小 。
（4）当蜡烛移至图中所示位置时，光屏移至光具座上刻度80cm的 右侧 （选填“左侧”或“右侧”）才能找到最清晰的像。
解：（1）将光屏安装在光具座上之后，为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；
（2）要使烛焰在光屏上成倒立放大的像，根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，因此继续让蜡烛靠近透镜；
（3）实验一段时间后，发现光屏上的像偏上，为了使像能够最终呈现在光屏中心，根据过光心的光线传播方向不变可知，可以将蜡烛或光屏适当向上移动，或将凸透镜适当向下移动；
将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，此时物距u＝50cm﹣30cm＝20cm＝2f，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，而在实际操作中无法准确测量物像的大小；
（4）当蜡烛移至图中所示位置，此时物距u＝50.0cm﹣37.0cm＝13.0cm，正好等于第1次实验的像距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，此时像距应等于第1次实验的物距，即v＝42.0cm，因此光屏应移至光具座上50.0cm+42.0cm＝92.0cm刻度线处，即刻度80cm的右侧才能找到最清晰的像。
答案：（1）调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；（2）让蜡烛靠近透镜；（3）将蜡烛或光屏适当向上移动，或将凸透镜适当向下移动；无法准确测量物像的大小；（4）右侧。
7．（2023•菏泽期末）物理兴趣小组用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”的实验，所使用的凸透镜焦距是15cm。
（1）在探究“凸透镜成像的规律”时，有同学提出了本实验要探究的以下问题中，你认为其中最有探究价值的一个问题是 D ；
A.凸透镜是否能成像
B.凸透镜对光是否有发散作用
C.凸透镜对光是否有会聚作用
D.像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系
（2）当把凸透镜固定在50cm、蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应放在 Ⅱ （选填：“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像， 照相机 （选填“照相机、投影仪、放大镜“）就是应用这一原理制成的；
（3）在光屏上能看到清晰的像后，不再改变蜡烛和光屏的位置，取下凸透镜，用一个焦距10cm的凸透镜替换原来15cm的凸透镜，为了在光屏上仍然得到清晰的像，要在烛焰和凸透镜之间放一个合适的 凹 透镜，利用这个实验原理可以矫正 近视眼 （选填：“近视眼”、“远视眼”）；
（4）当蜡烛逐渐燃烧变短时，光屏上烛焰的像将随之 上升 （选填：“上升”、“下降”）；
（5）小明同学将图中凸透镜的上半部分遮住，若要使蜡烛继续在光屏上成像，光屏将 C ；
A.向左移动
B.向右移动
C.保持原来位置不变
D.无论如何移动都无法成像
（6）小美用LED光源代替蜡烛改进了实验，她改进实验的优点是： 增加物体的亮度，使成像更清晰 。（写出一条即可）
解：（1）探究凸透镜成像规律，前提是凸透镜已经成像，通过实验探究成像的特点为：倒立或正立，放大或缩小，实像或虚像，成像的特点跟物距的关系等，故选D；
（2）凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为50cm﹣15cm＝35cm，大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，即Ⅱ区域，照相机是根据这个原理制成的；
（3）如果不改变蜡烛和光屏的位置，取下凸透镜，用一个焦距更小的凸透镜替换原凸透镜，由于凸透镜的焦距越小，会聚能量越强，则像会成在光屏的左侧；为了在光屏上得到清晰的像，应使光线发散一些，他可以在烛焰和凸透镜之间放一个合适的凹透镜；近视眼的原因是像成在了视网膜的前方，需要配戴凹透镜来矫正；
（4）穿过光心的光线方向不变，蜡烛因为燃烧逐渐变短，所以像逐渐向上移动；
（5）将图中凸透镜的上半部分遮住，只会遮住一部分光线，物距不变，所以像距也不变，所以若要使蜡烛继续在光屏上成像，光屏应该保持原来位置不变，故选C；
（6）发光二极管比烛焰的亮度更大、可以增加物体的亮度，使成像更清晰；同时蜡烛燃烧有火焰，不如发光二极管安全，也不环保；火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而二极管不会；因此，优点很多，如：可以增加物体的亮度，使成像更清晰；所成的像不会晃动，更加稳定；跟燃烧蜡烛相比，LED发光体更安全、环保等等。
答案：（1）D；（2）Ⅱ；照相机；（3）凹；近视眼；（4）上升；（5）C；（6）增加物体的亮度，使成像更清晰。
8．（2023•重庆期末）在探究凸透镜成像规律的实验中，有焦距为10cm和20cm的两个凸透镜：
（1）小静想利用太阳光来测量凸透镜的焦距，图1中操作最合理的是 C 。
（2）小静选用正确的方法测出凸透镜的焦距，接着她将蜡烛、透镜、光屏安装在光具座上，经调节光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，如图2甲所示，则她选用凸透镜的焦距是 10.0 cm。若此时保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜直到在光屏上再次成清晰的像，那么前后两次像距之差Δv＝ 15.0 cm。
（3）接着，小静进一步探究，她将蜡烛、透镜、光屏置于如图2乙位置，现保持蜡烛位置不变，让凸透镜和光屏分别以2cm/s和4cm/s的速度，从图示位置同时匀速向右运动，经过 2.5 s，光屏第一次成清晰的像。
（4）爱思考的小静用另一个凸透镜继续探究。她将蜡烛放在A点时，像在B点；将蜡烛放在B点时，像在C点，如图3所示。当将蜡烛放在C点时，可以看到的是 D 。
A．可能在B点成一个实像
B．可能在A点的左侧成一个虚像
C．可能在B、C之间成一个实像
D．可能在C点的右侧成一个虚像
解：（1）将凸透镜正对着太阳光，白纸置于另一侧，且平行于凸透镜，改变白纸与凸透镜间的距离，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，该光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜中心的距离，即为凸透镜的焦距，故A、B、D错误，C正确；
（2）图2甲中，物距大于像距，光屏上可成实像，u＞2f，图中u＝30cm＞2f，因此f＜15cm，选用凸透镜的焦距是10cm；根据光路可逆，向左移动凸透镜到35.0cm处，物距为15.0cm时可成放大的实像，前后两次像距之差Δv＝30.0cm﹣15.0cm＝15.0cm；
（5）将蜡烛、透镜、光屏分别放在35cm、50cm、65cm刻度处，此时物距和像距相等均为15.0cm，光屏和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，物距和像距的增加也相等，凸透镜的焦距为10.0cm，当物距和像距相等且为2倍焦距，即20.0cm，成的像是倒立等大的实像，物距增加量为5.0cm，故经过2.5s，光屏上成清晰等大的像；
（4）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，所以凸透镜放在C点右侧不可能；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。所以透镜不可能在AB和BC之间；故凸透镜只能放在A点的左侧。
ABC、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。故此时凸透镜只能放在A点的左侧；所以该情况下有如下几种可能，即若C点在透镜的1倍焦距以外，像应成在透镜左侧的1倍焦距以外；故ABC错误；
D、若C点还在透镜的1倍焦距以内，即此时所成的像应在C点的右侧。故分析四个选项，只有D是正确的。答案：D。
答案：（1）C；（2）15.0；（3）2.5；（4）D。
【题型二 凸透镜成像性质的判断】
9．（2023•南昌模拟）在“探究凸透镜成像规律”时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中，发现烛焰在如图所示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜15cm处，移动光屏，则屏上的像一定是（ ）
A．缩小的像B．等大的像C．放大的像D．正立的像
解：从“小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰”，可知像的位置几乎不变，说明物距远大于2倍焦距，因而成像在焦点附近，焦距大约为图中的5cm，将蜡烛移至距透镜15cm处时，u＞2f，成倒立缩小的实像。
答案：A。
10．（2023•乌鲁木齐模拟）装有适量水的烧瓶和点燃的蜡烛放在水平桌面上，当蜡烛和烧瓶位置如图所示时，在墙壁上出现了烛焰清晰的像，则像是（ ）
A．倒立、缩小的B．倒立、放大的
C．正立、放大的D．正立、等大的
解：装水的烧瓶相当于一个凸透镜，墙壁相当于光屏；由题意和图示可知，此时在墙壁上出现了烛焰清晰的像（实像），且物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时所成的像为倒立、缩小的，故A正确。
答案：A。
11．（2023•南京模拟）如图所示，F为凸透镜的焦点，P到凸透镜的距离为2倍焦距。把一只点燃的蜡烛放在P与F之间的某点上，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，这个像是下列选项中的（ ）
A．B．C．D．
解：如图点燃的蜡烛放在距离凸透镜一倍至二倍焦距之间的地方，调节光屏的位置，在光屏上能得到一个倒立、放大的实像。
由图可知，A是正立放大的实像，故不符合题意；
B是倒立放大的实像，符合题意；
C是正立缩小的实像，故不符合题意；
D是倒立缩小的实像，故不符合题意；
答案：B。
12．（2023•郑州模拟）如图所示，光屏上成清晰的像，如果保持凸透镜在50cm刻度线处不动，将点燃的蜡烛放在20cm的刻度线处，为了在光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．将光屏移动到65cm的刻度线上时，会再次成清晰的缩小的像
B．将光屏移动到65cm的刻度线上时，会再次成清晰的放大的像
C．将光屏移动到70cm的刻度线上时，会再次成清晰的缩小的像
D．将光屏移动到70cm的刻度线上时，会再次成清晰的放大的像
解：根据图示可知，此时的物距是15.0cm，像距是30.0cm，光屏上成清晰的倒立放大的实像；如果保持凸透镜在50.0cm刻度线处不动，将点燃的蜡烛放在20.0cm的刻度线处时物距是30.0cm，根据光的可逆性，这时的像距是15.0cm，应将光屏移动到65.0cm的刻度线上，成倒立缩小的实像。
答案：A。
13．（2023•东方期末）张一小有一个凸透镜放到太阳底下移动直到在地面上出现最小最亮的点，测得亮点到透镜的距离为12cm，则凸透镜的焦距是 12 cm。如果在此凸透镜前面的30cm处放一根蜡烛，那么光屏上能得到一个倒立缩小的 实 像。
解：凸透镜放到太阳底下移动直到在地面上出现最小最亮的点，这个点就是焦点，焦点到透镜的距离就是焦距，则凸透镜的焦距是f＝12cm。如果在此凸透镜前面的30cm处放一根蜡烛，u＞2f，那么光屏上能得到一个倒立缩小的实像。
答案：12；实。
14．（2023•达州模拟）小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c点探究凸透镜成像规律，蜡烛在 b 点时，凸透镜右侧光屏上成的像最大，像是 倒立 （选填“正立”或“倒立”）的。
解：
当物体位于1倍、2倍焦距之间时，成放大的实像，此时越靠近1倍焦距，所成的像越大，要使成的实像最大，蜡烛要放在b点。此时物体成倒立、放大的实像。
答案：b；倒立。
15．（2023•武汉期末）如今，很多人喜欢用手机拍照，手机的镜头相当于一个 凸透镜 。若小欢手机摄像头的焦距是0.03m，小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵，则花朵会在感光元件上形成一个 倒立 、 缩小 的实像。
解：手机的镜头相当于一个凸透镜。凸透镜是一种中央比边缘厚的透镜，它对光线有会聚作用，是制作照相机、投影仪等光学仪器的重要元件。
当物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间；手机摄像头的焦距是0.03m，小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵。由于1m远大于0.03m的二倍（即0.06m），所以此时花朵会在感光元件上形成一个倒立、缩小的实像。
答案：凸透镜；倒立；缩小。
16．（2023•东营模拟）在探究凸透镜成像规律时，兴趣小组用某凸透镜完成了一次成像，如图所示，然后，保持蜡烛、凸透镜的位置不变，将该透镜替换为焦距为20cm的凸透镜，那么此时烛焰成的像为 虚 （填“虚”或“实”）像，生活中的 放大镜 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理成像的。
解：由图可知，此时的物距为15.0cm，将透镜替换为焦距为20cm的凸透镜，此时的物距要小于焦距，成正立、放大的虚像，其应用是放大镜。
答案：虚；放大镜。
【题型三 凸透镜成像的动态变化】
17．（2023•西安期末）某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是（ ）
A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小
B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大
D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像
解：（1）烛焰位于a点时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，屏上出现的实像最小，故A正确；
（2）烛焰位于b、c两点时，物距大于焦距小于二倍焦距，都成倒立放大实像，但b点位置距离透镜大于c点位置，因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大，即最大，烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大，故B正确、C错误；
（3）烛焰位于d点时，物距小于焦距，成正立放大虚像，故D正确。
答案：C。
18．（2023•临汾期末）实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为（ ）
A．f甲＞f乙＞f丙B．f乙＞f丙＞f甲
C．f乙＞f甲＞f丙D．f丙＞f乙＞f甲
解：物距相同，甲凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f甲，所以f甲＜u2=12cm2=6cm；
乙凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f乙；所以f乙＞u＝12cm；
丙凸透镜成倒立、放大的实像，2f丙＞u＞f丙，所以12cm＝u＞f丙＞u2=12cm2=6cm；
所以，f乙＞f丙＞f甲。
答案：B。
19．（2023•莆田期末）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像（ ）
A．光屏应向右移动，成放大的像
B．光屏应向左移动，成缩小的像
C．光屏应向左移动，成放大的像
D．光屏应向右移动，成缩小的像
解：由图中可以看出，物距大于像距，在屏上得到清晰缩小的实像，此时u＞2f；
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，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像小像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜向左移动，而且像变小。
答案：B。
20．（2023•南昌期末）夜晚，发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像（ ）
A．远离放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
B．远离放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
C．靠近放大镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
D．靠近放大镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
解：放大镜其实就是一个凸透镜，萤火虫在凸透镜的2倍焦距处，恰好在另一侧的2倍焦距处形成等大、倒立的实像；
萤火虫发出的通过凸透镜部分的光逐渐减少，表明萤火虫正在远离凸透镜运动，由于萤火虫移动到凸透镜的2倍焦距以外，它通过凸透镜所成的像从2倍焦距处移动到1倍焦距与2倍焦距之间，所以萤火虫的像将逐渐靠近凸透镜；由于像距小于物距，则像的移动速度也小于萤火虫的飞行速度，即萤火虫的像将逐渐靠近放大镜，像的平均速度小于萤火虫的飞行速度，故C项正确，ABD 项错误。
答案：C。
21．（2023•景德镇模拟）小明做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（ ）
A．先成虚像，后成实像
B．笔尖一直变长变大
C．到某一位置，笔尖突然改变方向
D．笔尖先变长变大，后变短变小
解：装满水的玻璃瓶相当于一个凸透镜；
当笔尖离玻璃瓶较近时，玻璃瓶相当于放大镜，成正立放大的虚像；当笔尖离玻璃瓶较远时（物距大于焦距），成倒立的实像，所以先成虚像，后成实像；
当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，先成虚像后成实像，且虚像是正立的、实像是倒立的，所以到达某一位置时，笔尖会突然改变方向；
凸透镜成虚像时，物远像远像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，笔尖先变长变大，后变短变小；
由此可知，不会观察到的现象是笔尖一直变长变大，故B符合题意。
答案：B。
22．（2023•南京期末）用镜头焦距不变的照相机拍出了蝈蝈的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片。下列操作正确的是（ ）
A．照相机远离蝈蝈，增加镜头和像间距离
B．照相机靠近蝈蝈，增加镜头和像间距离
C．照相机远离蝈蝈，减少镜头和像间距离
D．照相机靠近蝈蝈，减少镜头和像间距离
解：照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，乙照片中蝈蝈大些，即像大一些，需要减小物距，增大像距，即照相机靠近蝈蝈，同时把镜头向前伸，使暗箱变长，故B正确。
答案：B。
23．（2023•大庆模拟）如图所示，在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像，所成的像是倒立 放大 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动，要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，则光屏应沿主光轴向 靠近 （填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动。
解：由图知：物距小于像距，此时光屏上成倒立放大的实像。
当将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动时，物距变大，像距变小，光屏上得到的像变小。因此要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，则光屏应沿主光轴向靠近凸透镜的方向移动。
答案：放大；靠近。
24．（2023•西安期末）兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度。如图所示，光屏上出现清晰的烛焰像， 投影仪 应用了这个成像特点。向左移动蜡烛，若保持水透镜位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应将光屏向 左 移动；若保持光屏和水透镜位置不动，为使光屏上出现清晰的像应通过注射器 抽水 （填“注水”或“抽水”）。
解：（1）由图可知，物距小于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像；投影仪就是根据这个原理制成的；
（2）保持水透镜位置不动，向左移动蜡烛，即物距变大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小可知，像距变小，故应该将光屏向左移动；
（3）若保持光屏和透镜不变，仍使得像成在光屏上，需要让凸透镜的会聚能力减弱，即需要让凸透镜变薄，故应该向外抽水。
答案：投影仪；左；抽水。
25．（2023•遂宁模拟）有一款特种摄像设备——“猎豹”，专门用于北京冬奥会速度滑冰赛事的转播工作。这种镜头跟踪拍摄运动员比赛时成倒立缩小的 实 （选填“虚”“实”）像。摄像机镜头具有自动变焦功能，要想使被拍摄运动员的像更大一些，镜头应往 前伸 （选填“前伸”或“后缩”）一些。
解：摄像机的镜头相当于一个凸透镜，拍摄时成倒立、缩小的实像；根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”可知，要想使被拍摄运动员的像更大一些，像距应更大，同时物距更小，则应使镜头向前伸一些。
答案：实；前伸。
26．（2023•南阳期末）现代生活中人们越来越离不开手机，其中手机强大的拍照功能给人们带来很多的便利，景物通过手机镜头成倒立、缩小的 实像 （选填“实像”或“虚像”）。如图所示，小明利用自拍杆进行自拍，与手拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 增大 物距，从而 增大 取景范围，取得更好的拍摄效果（后两个空均选填“增大”或“减小”）。
解：手机的摄像头相当于一个凸透镜，景物通过手机镜头成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，所以利用自拍杆与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。
答案：实像；增大；增大。
【题型四 凸透镜成像规律的应用】
27．（2024•济宁模拟）小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（ ）
A．f＝5cm，h＝16cmB．f＝10cm，h＝16cm
C．f＝5cm，h＝10cmD．f＝10cm，h＝6cm
解：根据凸透镜成像规律可知，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。由题可知，盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜，则盒高等于物距。若使用焦距f为5cm的凸透镜时，盒高h应小于5cm；若使用焦距f为10cm的凸透镜时，盒高h应小于10cm，故D正确。
答案：D。
28．（2023•广元期末）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（ ）
A．光经过摄像头成像利用的是光的反射
B．摄像头成像特点与投影仪相同
C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
解：A、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；
B、光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B错误；
CD、u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故C正确，D错误。
答案：C。
29．（2023•淄博模拟）如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，下列说法不正确的是（ ）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
解：A、该系统的光学元件相当于一个凸透镜，故A正确；
B、系统功能与人眼相似，成的是倒立、缩小的实像，故B错误；
C、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，即周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，故C正确；
D、该系统的成像原理与照相机的成像原理相同，故D正确。
答案：B。
30．（2023•随州期末）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（ ）
A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整
D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
解：A、根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍焦距，故A正确；
B、投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B正确；
C、若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面仍然完整，只是亮度变暗，故C错误；
D、发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到，因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射，故D正确。
答案：C。
31．（2023•威海期末）无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍，来自地面景物的光通过摄像机镜头，会聚在感光晶片上，形成倒立、 缩小 （选填“放大”或“缩小”）的实像；当无人机上升时，须 减小 （选填“增大”或“减小”）镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面。
解：（1）摄像机的镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像；
（2）当物距增大时，像距减小，也就是当无人机高度上升时增大了物距，这时需减小镜头与感光晶片的距离，才能拍摄到清晰的画面。
答案：缩小；减小。
32．（2023•陕西中考）如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个 凸 透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 实 像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
解：摄像机的镜头相当于一个凸透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的实像；
当小巴车靠近公交站牌时，物距变小，像距变大，站牌在摄像机感光元件上所成的像变大。
答案：凸；实；变大。
33．（2023•深圳期末）世界杯足球比赛是人们喜闻乐道的体育项目，世界杯上使用了VAR（视频助理裁判技术），利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是凸透镜，足球通过摄像机镜头成一个倒立、 缩小 的像（选填“放大”或“缩小”），运动员射门时，足球向球门框上的镜头靠近的过程中，摄像机中足球的像将 变大 （选填“变大”、“不变”或者“变小”）。
解：摄像机镜头相当于一个凸透镜，足球通过摄像机镜头成倒立、缩小的实像；
足球向门框上镜头靠近的过程中，物距变小，像距变大，像变大。
答案：缩小；变大。
34．（2023•西安模拟）如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，各个方向都能看到地上的广告图标，这是发生了 漫 反射，已知镜头焦距为20cm，则广告片到镜头的距离应在 20cm～40cm 的范围内调节，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，可将凸透镜适当 靠近 （填“靠近”或“远离”）广告片。
解：各个方向都能看到地上的广告图标，这是发生了漫反射；
镜头焦距为20cm，广告片到镜头的距离应在一倍焦距和二倍焦距之间的范围内调节，即在20cm～40cm之间；
要使像更大一些，要减小物距，镜头适当靠近广告片，增大像距，所以增大投影灯离地距离，同时减小广告片与镜头的距离。
答案：漫；20cm～40cm；靠近。
物距u
像距v
像的性质
应用
u>2f
f