例3．射到凸透镜的入射光线如图a所示，F是焦点，试画出通过凸透镜的折射光线。
分析：
根据焦点的定义，平行于主轴的光线。
经凸透镜折射后会聚到一点，这个点叫做凸透镜的焦点。
再利用光路可逆性，可知从焦点射出的光线；经凸透镜折射后平行于主轴，作出光路图，见图b。
注意：
光线要有箭头，光路应连续。
ab
例4．在图甲中已知方框外的出射和入射光线，在方框内应填什么样的透镜？
图甲图乙
解析：
我们可以将入射光线延长，如图乙所示，拿折射光线与入射光线的方向比较，图乙中的折射光线相互“远离”了，所应填入凹透镜。
说明：
可见判定透镜对光的作用应当用折射光线与入射光线的方向相比较，若相互更“靠拢”，则对光线起会聚作用，用的是凸透镜：
若相互更“远离”，则对光线起发散作用，用的是凹透镜。
例5．如图所示，在观察蜡烛通过凸透镜成像的实验中，已知凸透镜的焦距为10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处，则蜡烛在光屏上所成的清晰的像是（）
A．倒立放大的实像B．正立缩小的实像
C．倒立缩小的实像D．正立放大的虚象
解析：
由于物距u=25cm，焦距f=10cm，可见u>2f，根据凸透镜成像的规律，成的像应是倒立、缩小的实像，应选C。
例6．一条光线被某种光学元件作用发生了弯折，如图所示，那么此种光学元件是什么？
它是如何使光线弯折的？
解析：
平面镜可以改变光的反射方向，透镜可以通过会聚或发散作用也能改变光线传播方向，这就是思路，那么就是这偏折了的光线能不能说它就是被会聚或发散了呢？
这就要看此光线所处位置而定。
有三种方法，即利用平面镜、凸透镜和凹透镜均可以，分别如图a,b,c
例7．如图所示光线II是入射光线I经凹透镜后的折射光线，光线III是另一条入射光线的折射光线，请画出光线III的入射光线。
解析：
因为光线I平行于光轴，所以折射光线II的反向延长线交于主轴为虚焦点，而凹透镜两侧有对称的两个焦点，所以可以找出另一个焦点F′，根据光的可逆性，可以找出经凹透镜折射后变为平行光的入射光来，见图中光线IV。
例8．用凸透镜在屏上已得到了烛焰所成的像，现用一块圆形黑纸糊上凸透镜中间部分如图所示，那么在屏上所成的像（）
A．像没有了
B．像的中间看不见了
C．像比原来变暗，大小不变
D．成的像与原来没有变化
解析：
凸透镜的中间部分被黑纸庶住就无法透光了，对成像如何影响呢？
若凸透镜破损了一部分，甚至只剩下一半呢？
这对成像有影响？
从图中可看出发光点S发出的部分光线经凸透镜后均聚于像点S′，可以说S′是无数条出射光线会聚而成。
而凸透镜被庶盖或残缺后使得入射光线和出射光线均减少，（如图中虚线所画）但有部分剩余光线经过不透光部分成像，所不同的是，由于光线减少，所以像的亮度将减小，再者对像的观察范围也将减小。
例8图
【同步练习】
一、填空题
1．中间________，边缘_____的透镜叫凸透镜，它对光线具有_______________作用。
2．中间__________，边缘________的透镜叫凹透镜，它对光线具有___________作用。
2．凸透镜的焦距是表示凸透镜使光线会聚能力的一个物理量，两个直径相同的凸透镜，它们的焦距分别为1cm和6cm，那么焦距为____________cm的凸透镜对光的会聚能力强此。
4．在观察凸透镜成像实验中，若所用凸透镜焦距为10cm。
（1）物体放在距凸透镜15cm处，移动光屏，可得到________倒立的实像；
（2）物体放在距凸透镜20cm处，移动光屏，可得到________倒立的实像；
（3）物体放在距凸透镜25cm处，移动光屏，可得到_________倒立的实像；
（4）物体当从凸透镜前15cm处，移到凸透镜前20cm，25cm处时，要在光屏上获得清晰的像，光屏应向__________凸透镜方向移动。
5．在凸透镜所成的像中，虚像与实像的分界点是__________，放大像与缩小像的分界点是___________，成实像的条件是____________。
6．通过透镜两个球面的球心C1、C2的直线，叫做透镜的____________________。
7．物体从2倍焦距以外逐渐向凸透镜的焦点移近的过程中，移动光屏，使光屏上成物体的清晰的像逐渐_____________，光屏与凸透镜间的距离逐渐___________。
（选填“变大”、“变小”或“不变”）
8．在研究凸透镜成像的实验中，当把烛焰放在离凸透镜30cm处时，得到一个放大倒立的实像。
而当烛焰放离凸透镜40cm时，又得到一个缩小倒立的实像，由些可知，该凸透镜的焦距f应大于_________cm,而小于___________cm.
二、选择题
1．下列说法正确的是（）
A．太阳光透过凸透镜后能会聚到一点
B．将小灯泡放在凸透镜的焦点上，通过凹透镜后无法得到平行光
C．将小灯泡放在凹透镜的焦点上，通过凹透镜后可以得到平行光
D．将凹透镜正对太阳光，拿一张白纸放在透镜后，只要纸片的移动方向正确，总可以使太阳光会聚于一点
2．下列是凸透镜对光的作用的说法，其中正确的是（）
A．光通过凸透镜会变成平行光
B．对平行于主光轴的光才有会聚作用
C．对任何一束光都有会聚作用
D．对成像的光束才有会聚作用
3．下列光路中正确的是（）
4．下列关于光学元件的说法中，正确的有（）
A．平面镜成虚像，一束平行光经平面镜反射后，仍是一束平行光
B．凸透镜是会聚透镜，任何一束光经凸透镜后必定都是会聚的
C．凹透镜是发散透镜，任何一束光经凹透镜后必定都是发散的
D．三棱镜对红光不偏折
5．一塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干草，夏天雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，下列说法正确的是（）
A．薄膜上的积水形成一个大的凸透镜，如果其焦点恰好能在干草处，干草有可能燃烧
B．透镜都是固体物质组成的，液体不能起凸透镜作用
C．起凸透镜作用的应是塑料薄膜
D．积水和薄膜不能会聚光线
6．下列说法正确的是（）
A．人走向穿衣镜时，人在镜中所成的像逐渐变化
B．黑板“反光”是因为光在“反光”处发生了漫反射
C．激光准直，利用光沿直线传播的道理
D．放映电影时银幕上的像是虚像
7．物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小的像，当物体移至凸透镜10cm处，所成的是（）
A．倒立缩小的像
B．倒立放大的像
C．正立缩小的像
D．正立等大的像
8．用一个凸透镜成像时，下面说法中正确的是（）
A．实像总是倒立的，虚像总是正立的
B．实像和虚像都可能是放大或缩小的
C．成实像时，物体离凸透镜越近，像越小
D．成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大
9．某凸透镜的焦距在10cm与15cm之间，当时物体距凸透镜12cm时，所成的像一定是（）
A．放大的花板B．缩小的C．正立的D．倒立的
10．在做“研究凸透镜成像”的实验中发现，物距等于6cm时成正立的像，物距等于9cm时成倒立的像，那么，下列判断一定正确的是（）
A．物距为8cm时成放大的实像
B．物距为12cm时成放大的实像
C．物距为16cm时成缩小的实像
D．物距为18cm时成等大的实像
11．物体从距离凸透镜5倍焦距的地方，沿主光轴匀速地向2倍焦距处靠近的过程中（）
A．像变小，像速度减小
B．像变大，像速度增大
C．像变小，像速度不变
D．像变大，像速度不变
12．小明拿着一个直径比较大的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，可以看到物体的像，下列说法正确的是（）
A．观察到的像一定是正立的像
B．观察到的像一定是虚像
C．观察到的像一定是倒立的像
D．观察到的像一定是放大的像
三、实验题
1．在研究凸透镜成像的实验中，把凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏中心大致在_______________，再把蜡烛放在离凸透镜大于2倍焦距的地方，沿直线移动光屏，便可得到___________、明亮、清晰的烛焰像。
2．
如图，在研究凸透镜成像规律时，在屏幕上出现清晰的像，由此可以判断蜡烛到透镜的距离所在的范围是____________；利用凸透镜的这个原理可制成 _____________。
3．如图所示，在观察凸透镜成像的实验中，若保持凸透镜的位置不变，将点燃的蜡烛分别放在A、B、C、D、E处，并分别调整光屏的位置，则：
（1）把蜡烛放在_______________点，屏上出现的像最小。
（2）把蜡烛放在_______________点，屏上出现的像最大。
（3）把蜡烛放在_______________点，屏上不会出现像。
四、应用题
1．在爷爷的生日酒宴上，爸爸拿出一个酒杯并斟上酒递给爷爷，爷爷端起酒杯，惊喜地看到杯中有一幅清晰长寿图，爸爸要爷爷干了这杯酒，再看，长寿图不翼而飞了，爷爷问，这是魔术杯吧？
你知道这是什么原因吗？
2．小宇很喜欢叔叔送他的生日礼物，那是三只大小，形状完全相同的凸透镜，分别由玻璃、水晶塑料制成，现在小宇想要探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距与制作的材料是否有关”。
请你帮助他设计这次探究的全过程，完成如下工作：
（1）这次探究所需器材有哪些？
（2）写出探究的主要步骤
（3）设计出实验现象或实验数据记录表格。
（4）在这次探究过程中，所运用的主要科学研究方法是什么？
参考答案
一、填空题
1．厚，薄，会聚
2．薄，厚，发散
3．1
4．
（1）放大
（2）等大（3）缩小（4）靠近
5．焦点，两倍焦距的点，物距大于一倍焦距。
6．主光轴
7．变大，变大
8．15，20
提示：
当u=30cm时，得到放大倒立实像，可知fu=40cm时，得到缩小倒立实像，可知u＞2f,解得f<20cm,故15cm二、选择题
1．A2．C3．B4．A5．A6．C7．B8．A
9．A提示：
由于u=12cm，假设f=11cm，则f假设f=13cm，则u10．B
提示：
当u=6cm时，成正立的像，可知u6cm，
当u=9cm时，成倒立的像，可知u>f，得到f<9cm
故6cm当u=12cm时，只能成放大实像，当u=16cm时，可能成放大实像或缩小实像，
当u=18cm时，一定成缩小实像。
11．B提示：
相同时间内像移动距离越来越大。
12．C
三、实验题
1．同一高度，倒立、缩小
2．大于一倍焦距小于两倍焦距，投影仪
3．
（1）A（B）D（3）E
四、应用题
1．这并不是魔术，而是利用透镜成像原理设计而成的。
在杯底的夹层间嵌一张长寿图的小画片，而夹层的上方制成一个凸透镜的杯底，焦距大约4cm左右，而画片距透镜中心的距离稍大于4cm，空杯时画片几乎位于焦点上，所以看不清画片的像，当向杯中倒入白酒后，透明液体和原有的凸透镜组合成一个焦距拉长的新的凸透镜，使u2．
（1）三只凸透镜、刻度尺、白纸、太阳光。
（2）把三只凸透镜分别正对太阳光；用白纸找到其焦点位置；再用刻度尺测出它们的焦距。
（3）数据记录表
凸透镜
a
b
c
焦距f/cm
（4）实验探究法
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