資源簡介

類型一　靜態凸透鏡成像規律
1．(2024·泰安開學考試)在“探究凸透鏡成像的規律”時，將點燃的蠟燭放在距凸透鏡30 cm 處，在透鏡另一側距離透鏡16 cm處的光屏上得到燭焰清晰的像。下列相關說法正確的是(　　)
①光屏上成倒立、放大的實像　
②照相機是利用這一成像原理工作的　
③該透鏡的焦距f滿足8 cm④若將透鏡的上半部分遮住，則光屏上成的是蠟燭下半部分的像
A．①② B．③④
C．②③ D．②④
C　[蠟燭距離凸透鏡30 cm時，在透鏡的另一側16 cm處光屏上得到一個清晰的像，物距大于像距，成倒立、縮小、實像，是照相機的原理，故①錯誤，②正確；此時物體在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之間，即30 cm>2f，2f>16 cm>f，解得8 cm2．(2024·泰安二模)在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡和光屏，如圖所示，此時燭焰在光屏上恰好成清晰、等大的像。下列說法正確的是(　　)
①凸透鏡的焦距為20 cm　
②當蠟燭因燃燒逐漸變短，光屏上的像會逐漸向上移動　
③若遮擋凸透鏡的一部分，光屏上將得不到完整的像　
④若在蠟燭和凸透鏡之間放置一個老花鏡，為得到清晰的像光屏應向左移動
A．②④ B．①②
C．③④ D．②③
A　[此時u＝v＝2f，成倒立、等大的實像，故透鏡焦距為f＝×(40 cm－20 cm)＝10 cm，故①不符合題意；以燭焰發出的通過透鏡中心的光線為例，當蠟燭變短時，發光點向下移動，它發出的通過透鏡中心的光線傳播方向不變，沿直線傳播，這條光線射在光屏上的點就會向上移動，所以這種情況下燭焰的像在光屏上向上移動，故②符合題意；擋住凸透鏡的一部分，剩余部分還是中間厚邊緣薄的光學元件，依然是凸透鏡，還是能夠成完整的像，故③不符合題意；物體某點發出(或反射)的光經凸透鏡后，會聚在一點，這點就是發光點的像，放置老花鏡(凸透鏡)后，因為老花鏡對光起會聚作用，將光線的會聚提前了，即像的位置離凸透鏡近了，因此需要將光屏向左移動，故④符合題意。故選A。]
類型二　動態凸透鏡成像規律
3．在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，光具座上各元件位置如圖所示，此時在光屏上恰好成一個清晰的像，則下列說法正確的是(　　)
①利用這一原理制成了投影儀　
②該透鏡的焦距f一定滿足7.5 cm③若將蠟燭稍稍靠近凸透鏡，則應將光屏遠離凸透鏡才能得到清晰的像　
④若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，會在光屏上成一個清晰、倒立、縮小的像
A．①② B．②③
C．③④ D．②③④
B　[由題圖可知，物距大于像距，此時在光屏上成倒立、縮小的實像，照相機利用了這一成像原理，故①錯誤；由題圖可知，物距為u＝50 cm－20 cm＝30 cm，此時物距大于二倍焦距，即u＝30 cm>2f，像距為v＝65 cm－50 cm＝15 cm，此時像距介于一倍焦距與二倍焦距之間，即f4．(2024·泰安三模)如圖所示為探究“凸透鏡成像規律”的實驗裝置，凸透鏡在光具座上50 cm刻度線處固定不動。將蠟燭和光屏移至光具座上如圖所示位置時，燭焰在光屏上成清晰的倒立、縮小的像(燭焰的像沒有畫出)，下列說法正確的是(　　)
①凸透鏡焦距f<10 cm　
②燭焰在該處成像特點與照相機成像原理相同　
③在燭焰與透鏡間放置近視鏡片，向右移動光屏，在光屏上能再次成清晰的像
④將蠟燭從該位置向左移動5 cm，向左移動光屏，在光屏上成的清晰的像變大
A．②③ B．②④
C．①②③ D．③④
A　[如題圖所示，u＝40 cm，v＝24 cm，u>v，凸透鏡成倒立、縮小的實像，根據凸透鏡的成像規律可知，此時u>2f，f2f，f<24 cm<2f，解得20 cm>f>12 cm，故①錯誤；照相機的成像原理是u>2f，凸透鏡成倒立、縮小的實像，故②正確；近視鏡片是凹透鏡，對光線有發散作用，所以在燭焰與透鏡間放置近視鏡片后，成像位置在光屏后面，所以應該向右移動光屏，才能在光屏上成清晰的像，故③正確；將蠟燭從該位置向左移動5 cm，則物距為45 cm，物距變大，根據凸透鏡成像規律物遠像近像變小，向左移動光屏，在光屏上成的清晰的像變小，故④錯誤。故選A。]
類型三　判斷成像大小的變化
5．小明去植物園游玩時，用手機拍攝了如圖甲、圖乙所示兩張同一牡丹的照片，如圖所示下列說法正確的是(　　)
A．手機的鏡頭相當于凹透鏡
B．甲照片中是牡丹縮小的實像，乙照片中是牡丹放大的實像
C．若手機鏡頭焦距不變，拍攝乙照片時，手機到牡丹的距離更近
D．拍攝乙照片時，牡丹到手機鏡頭的距離應該在鏡頭的一倍焦距和二倍焦距之間
C　[手機的鏡頭相當于凸透鏡，對光具有會聚作用，故A錯誤；手機成的像都是倒立、縮小的實像，所以甲和乙都是牡丹縮小的實像，故B錯誤；若手機鏡頭焦距不變，拍攝乙照片時成像較大，則乙照片的像距較大，物距較小，則拍攝乙照片時手機到牡丹的距離更近，故C正確；根據凸透鏡成像規律可知牡丹到手機鏡頭的距離應該大于二倍焦距，故D錯誤。故選C。]
6．如圖為攝影師拍攝的白鷺照片，從圖甲全景照到圖乙特寫，攝影師進行的操作是(　　)
A．照相機遠離白鷺，鏡頭向后縮
B．照相機靠近白鷺，鏡頭向后縮
C．換焦距更大的鏡頭
D．換焦距更小的鏡頭
C　[根據題圖甲、題圖乙可知，題圖甲中所成的像小于題圖乙的像，像越大，像距越大，物距越小，所以從題圖甲全景照到題圖乙特寫，照相機靠近白鷺，鏡頭向前伸，故A、B不符合題意；從題圖甲全景照到題圖乙特寫，像變大，如果物距不變，可以更換焦距更大的鏡頭，此時物體相當于靠近鏡頭了，物距減小，像距變大，像變大，故C符合題意，D不符合題意。故選C。]
類型四　判斷凸透鏡焦距
7．某同學在研究凸透鏡成像規律時作了如下的記錄：當物距u1＝18 cm時，在光屏上出現倒立、縮小的像；當物距u2＝10 cm時，在光屏上出現倒立、放大的像；當物距u3＝6 cm時，在光屏上始終得不到像。由此可判斷該凸透鏡的焦距f應滿足的范圍是(　　)
A．f＜6 cm B．9 cm＜f＜10 cm
C．f＞9 cm D．6 cm≤f＜9 cm
D　[當物距u1＝18 cm時，在光屏上出現倒立、縮小的像，此時u1＞2f，即18 cm＞2f，故f＜9 cm，當物距u2＝10 cm時，在光屏上出現倒立、放大的像，此時f＜u2＜2f，即f＜10 cm＜2f，可得5 cm＜f＜10 cm，物距u3＝6 cm時，在光屏上始終得不到像，此時成的是虛像或不成像，此時u3≤f，即6 cm≤f，綜上所述，可知透鏡的焦距f應滿足的范圍是6 cm≤f＜9 cm，故D符合題意。故選D。]
8．將蠟燭、凸透鏡、光屏放置于光具座上，光屏上呈現一個清晰的像，如圖所示。改變蠟燭的位置，移動光屏，直到光屏上再次呈現清晰的像，此時的物距u、像距v可能是(　　)
A．u＝16 cm　v＝32 cm
B．u＝14 cm　v＝28 cm
C．u＝48 cm　v＝6 cm
D．u＝13 cm　v＝43 cm
D　[根據凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，物距從15 cm變為16 cm，像距要變小，小于30 cm，故A不符合題意；根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，物距從15 cm變為14 cm，像距要變大，大于30 cm，故B不符合題意；物距為15 cm，像距為30 cm，物距小于像距在光屏上成清晰的像，因此是物距在一倍焦距與兩倍焦距之間，像在兩倍焦距以外，成倒立、放大的實像這一規律，因此滿足2f>u＝15 cm>f，v＝30 cm>2f，綜上解得焦距取值范圍15 cm>f>7.5 cm，物距等于48 cm時，大于兩倍焦距，像在一倍焦距與兩倍焦距之間，而6 cm一定在一倍焦距以內，故不可能，故C不符合題意；根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，物距從15 cm變為 13 cm，像距要變大，大于30 cm且在兩倍焦距以外，條件均滿足，故D符合題意。故選D。]
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共20張PPT)
微專題1　凸透鏡成像規律的應用
必備知識概覽
1．一倍焦距是實像和虛像的分界點；兩倍焦距是放大的實像和縮小的實像的分界點。
2．凸透鏡成實像時，像的大小變化規律為“物近像遠像變大，物遠像近像變小”。
3．凸透鏡無論成實像還是虛像，像的大小變化規律總是遵循“近點像大”，即：物體距離凸透鏡的焦點越近，成的像越大；物體距離凸透鏡的焦點越遠，成的像越小。
分類針對訓練
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類型一　靜態凸透鏡成像規律
1．(2024·泰安開學考試)在“探究凸透鏡成像的規律”時，將點燃的蠟燭放在距凸透鏡30 cm 處，在透鏡另一側距離透鏡16 cm處的光屏上得到燭焰清晰的像。下列相關說法正確的是(　　)
①光屏上成倒立、放大的實像　
②照相機是利用這一成像原理工作的　
③該透鏡的焦距f滿足8 cm④若將透鏡的上半部分遮住，則光屏上成的是蠟燭下半部分的像
A．①② B．③④ C．②③ D．②④
C　[蠟燭距離凸透鏡30 cm時，在透鏡的另一側16 cm處光屏上得到一個清晰的像，物距大于像距，成倒立、縮小、實像，是照相機的原理，故①錯誤，②正確；此時物體在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之間，即30 cm>2f，2f>16 cm>f，解得8 cm2．(2024·泰安二模)在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡和光屏，如圖所示，此時燭焰在光屏上恰好成清晰、等大的像。下列說法正確的是(　　)
①凸透鏡的焦距為20 cm　
②當蠟燭因燃燒逐漸變短，光屏上的像會逐漸向上移動　
③若遮擋凸透鏡的一部分，光屏上將得不到完整的像　
④若在蠟燭和凸透鏡之間放置一個老花鏡，為得到清晰的像光屏應向左移動
A．②④ B．①②
C．③④ D．②③
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類型二　動態凸透鏡成像規律
3．在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，光具座上各元件位置如圖所示，此時在光屏上恰好成一個清晰的像，則下列說法正確的是(　　)
①利用這一原理制成了投影儀　
②該透鏡的焦距f一定滿足7.5 cm③若將蠟燭稍稍靠近凸透鏡，則應將光屏遠離凸透鏡才能得到清晰的像　
④若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，會在光屏上
成一個清晰、倒立、縮小的像
A．①② B．②③
C．③④ D．②③④
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B　[由題圖可知，物距大于像距，此時在光屏上成倒立、縮小的實像，照相機利用了這一成像原理，故①錯誤；由題圖可知，物距為u＝50 cm－20 cm＝30 cm，此時物距大于二倍焦距，即u＝30 cm >2f，像距為v＝65 cm－50 cm＝15 cm，此時像距介于一倍焦距與二倍焦距之間，即f4．(2024·泰安三模)如圖所示為探究“凸透鏡成像規律”的實驗裝置，凸透鏡在光具座上50 cm刻度線處固定不動。將蠟燭和光屏移至光具座上如圖所示位置時，燭焰在光屏上成清晰的倒立、縮小的像(燭焰的像沒有畫出)，下列說法正確的是(　　)
①凸透鏡焦距f<10 cm　
②燭焰在該處成像特點與照相機成像原理相同　
③在燭焰與透鏡間放置近視鏡片，向右移動光屏，在光屏上能再次成清晰的像
④將蠟燭從該位置向左移動5 cm，向左移動光屏，在光屏上成的清晰的像變大
A．②③ B．②④
C．①②③ D．③④
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A　[如題圖所示，u＝40 cm，v＝24 cm，u>v，凸透鏡成倒立、縮小的實像，根據凸透鏡的成像規律可知，此時u>2f，f2f，f<24 cm<2f，解得20 cm>f>12 cm，故①錯誤；照相機的成像原理是u>2f，凸透鏡成倒立、縮小的實像，故②正確；近視鏡片是凹透鏡，對光線有發散作用，所以在燭焰與透鏡間放置近視鏡片后，成像位置在光屏后面，所以應該向右移動光屏，才能在光屏上成清晰的像，故③正確；將蠟燭從該位置向左移動5 cm，則物距為45 cm，物距變大，根據凸透鏡成像規律物遠像近像變小，向左移動光屏，在光屏上成的清晰的像變小，故④錯誤。故選A。]
類型三　判斷成像大小的變化
5．小明去植物園游玩時，用手機拍攝了如圖甲、圖乙所示兩張同一牡丹的照片，如圖所示下列說法正確的是(　　)
A．手機的鏡頭相當于凹透鏡
B．甲照片中是牡丹縮小的實像，乙照片中是牡丹放大的實像
C．若手機鏡頭焦距不變，拍攝乙照片時，手機到牡丹的距離更近
D．拍攝乙照片時，牡丹到手機鏡頭的距離應該在鏡頭的一倍焦距和二倍焦距之間
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C　[手機的鏡頭相當于凸透鏡，對光具有會聚作用，故A錯誤；手機成的像都是倒立、縮小的實像，所以甲和乙都是牡丹縮小的實像，故B錯誤；若手機鏡頭焦距不變，拍攝乙照片時成像較大，則乙照片的像距較大，物距較小，則拍攝乙照片時手機到牡丹的距離更近，故C正確；根據凸透鏡成像規律可知牡丹到手機鏡頭的距離應該大于二倍焦距，故D錯誤。故選C。]
6．如圖為攝影師拍攝的白鷺照片，從圖甲全景照到圖乙特寫，攝影師進行的操作是(　　)
A．照相機遠離白鷺，鏡頭向后縮
B．照相機靠近白鷺，鏡頭向后縮
C．換焦距更大的鏡頭
D．換焦距更小的鏡頭
√
C　[根據題圖甲、題圖乙可知，題圖甲中所成的像小于題圖乙的像，像越大，像距越大，物距越小，所以從題圖甲全景照到題圖乙特寫，照相機靠近白鷺，鏡頭向前伸，故A、B不符合題意；從題圖甲全景照到題圖乙特寫，像變大，如果物距不變，可以更換焦距更大的鏡頭，此時物體相當于靠近鏡頭了，物距減小，像距變大，像變大，故C符合題意，D不符合題意。故選C。]
類型四　判斷凸透鏡焦距
7．某同學在研究凸透鏡成像規律時作了如下的記錄：當物距u1＝
18 cm時，在光屏上出現倒立、縮小的像；當物距u2＝10 cm時，在光屏上出現倒立、放大的像；當物距u3＝6 cm時，在光屏上始終得不到像。由此可判斷該凸透鏡的焦距f應滿足的范圍是(　　)
A．f＜6 cm B．9 cm＜f＜10 cm
C．f＞9 cm D．6 cm≤f＜9 cm
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D　[當物距u1＝18 cm時，在光屏上出現倒立、縮小的像，此時u1＞2f，即18 cm＞2f，故f＜9 cm，當物距u2＝10 cm時，在光屏上出現倒立、放大的像，此時f＜u2＜2f，即f＜10 cm＜2f，可得5 cm＜f＜10 cm，物距u3＝6 cm時，在光屏上始終得不到像，此時成的是虛像或不成像，此時u3≤f，即6 cm≤f，綜上所述，可知透鏡的焦距f應滿足的范圍是6 cm≤f＜9 cm，故D符合題意。故選D。]
8．將蠟燭、凸透鏡、光屏放置于光具座上，光屏上呈現一個清晰的像，如圖所示。改變蠟燭的位置，移動光屏，直到光屏上再次呈現清晰的像，此時的物距u、像距v可能是(　　)
A．u＝16 cm　v＝32 cm
B．u＝14 cm　v＝28 cm
C．u＝48 cm　v＝6 cm
D．u＝13 cm　v＝43 cm
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D　[根據凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，物距從15 cm變為16 cm，像距要變小，小于30 cm，故A不符合題意；根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，物距從15 cm變為14 cm，像距要變大，大于30 cm，故B不符合題意；物距為15 cm，像距為30 cm，物距小于像距在光屏上成清晰的像，因此是物距在一倍焦距與兩倍焦距之間，像在兩倍焦距以外，成倒立、放大的實像這一規律，因此滿足2f>u＝15 cm>f，v＝30 cm>2f，綜上解得焦距取值范圍15 cm>f>7.5 cm，物距等于48 cm時，大于兩倍焦距，像在一倍焦距與兩倍焦距之間，而6 cm一定在一倍焦距以內，故不可能，故C不符合題意；根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，物距從15 cm變為 13 cm，像距要變大，大于30 cm且在兩倍焦距以外，條件均滿足，故D符合題意。故選D。]

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