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1、人教版八年级物理第5章第3节凸透镜成像的规律辅导教学案提升版 1第五章 第3节 凸透镜成像的规律 【课程导入】小时候用放大镜烧纸，纸为什么会烧着？【新知讲解】知识点一：凸透镜成像的规律1、实验探究：提出问题：改变物体与透镜之间的距离，可以得到不同的像。那么，透镜与物体之间的距离以及透镜的焦距是怎样影响像的大小、正倒的呢？猜想1：像的大小可能跟物体到凸透镜的距离有关系，并且，物体越近成的像越大。猜想2：像是倒立还是正立很可能跟它与物体是否在同侧有关。设计实验：（1）实验准备把凸透镜、蜡烛、光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。利用太阳光聚焦法测定凸透镜焦距

2、，f12 cm（最好在1020 cm之间）(2）步骤把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到透镜的距离，在光屏上得到烛焰清晰的像。观察像的大小、正立还是倒立，分别测出烛焰、烛焰的像到凸透镜的距离，记录在表格中。把蜡烛向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作(多测几次）直到在光屏上看不到烛焰的像。继续把蜡烛移向凸透镜进行观察。如何去观察到烛焰的像？像在哪里？注意像的特点。进行实验：按上述计划操作，进行实验，把数据记入下表。凸透镜的焦距：10 cm蜡烛的高度：6 cm蜡烛到透镜的距离(cm）像到透镜像的大小像的倒正4511小倒2218.3小倒1526大倒1240大倒8大正5大正注意：物距：物体到

3、透镜的距离简称物距，用字母u表示。像距：像到透镜的距离简称像距，用字母v表示。实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。虚像：不能在光屏上呈现出来的像，不是由实际光线会聚而成的，是实际光线的反向延长线相交而成的。对虚像，需要从光屏一侧透过凸透镜才能看到。2、凸透镜成像规律：(焦距f；物距u；像距v）总结：凸透镜成像规律如下表物距u和焦距的关系像的性质像的位置应用正立或倒立缩小或放大实像或虚像同侧或异侧u2f倒立缩小实像异侧照相机u2f倒立等大实像异侧fu2f倒立放大实像异侧投影仪uf不成像uf正立放大虚像同侧放大镜(1)选择焦距为12 cm左右的凸透镜进行探究，这样测量物距、像距时比

4、较方便。(2)在摆放仪器时，为使烛焰的像成在光屏的中央，要使烛焰、凸透镜和光屏的中心“共线”（在同一直线）和“等高”（在同一高度）。 (3)控制变量法和数据归纳法：在探究凸透镜成像的规律中，像距与物距、焦距都有关系，实验中，前后所用的凸透镜不变，也就是保证凸透镜的焦距不变，探究了像距与物距的关系，用的就是控制变量法；在得到四种成像情况中的物距和像距的各两组数据后，对数距进行分析比较，总结归纳出凸透镜成像的一般规律，用的就是数据归纳法。3、凸透镜成像的动态规律（1）当uf时，凸透镜成倒立的实像，像位于凸透镜异侧，物距逐渐减小，像距将逐渐增大，像逐渐增大。（成实像时，物近，像远，像变大。实像都是倒

5、立的，倒立的都是实像）物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）（2）当uf时，凸透镜成正立的虚像，像位于凸透镜同侧，这时让物距逐渐减小，像距也逐渐减小，像逐渐变小。（成虚像时，物近，像近，像变小）（3）uf是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。（4）u2f是像放大和缩小的分界点（5）当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。（6）若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：蜡烛在焦点以内；烛焰在焦点上；烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。（7）

6、成实像时，uv4f（u2f时uv4f）物近、像远、像大，物远、像近、像小”；“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小”。4、对凸透镜成像的理解及实验注意（1）物距一定,物体垂直主光轴向上、向下或向左、向右移动时，虚像的移动方向跟物体移动方向是一致的；实像的移动方向跟物体移动方向恰好相反，即物向上移，像要向下移，物向左移，像要向右移。（2）透镜一部分被遮挡，这部分不透光,其余部分仍透光，仍能成完整的像，只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分，就相当于遮挡了一部分，像的大小、位置不变，只是变暗些。（3）实验中烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应该大致在同一高度这是保证像呈现在光屏中央的条件。有些同学认为，只要这三

7、者的中心在一条直线上就可以了。事实上，如果三者的高度不同，则在光屏上所成的像或在光屏的上方，或在光屏的下方,不利于对像的观察。5、作图法探究凸透镜成像规律利用凸透镜的三条特殊光线中的两条画出相应的光路图理解凸透镜成像规律。(1）当物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时，在凸透镜的另一侧成倒立、缩小的实像。(2）当物体到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距时，在凸透镜的另一侧成倒立、放大的实像。(3）当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时，在光屏上不成像，但透过凸透镜，可在烛焰的同侧看到一个正立、放大的虚像。（4）成像图例题【例1】把一个凸透镜对准太阳光，在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑.若将

8、一物体放在此透镜前15 cm处，经凸透镜所成的像是( )A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像C. 正立、放大的虚像 D. 正立、缩小的虚像【答案】B例2】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. 光屏应向左移动，成缩小的像 B. 光屏应向右移动，成放大的像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【答案】A【例3】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜(焦距约为13 cm)、光屏处于如图所示的位置时，在光屏上

9、恰好得到一个清晰的像.利用这一成像规律可以制成( )A. 照相机 B. 投影仪 C. 放大镜 D. 潜望镜【答案】A练习1、小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照，洗出的底片分别为图中的甲和乙，则( ) A. 小红离小强的距离近B. 小明和小红离小强的距离相同C. 小红要使底片上的像与小明的一样大，在她移动位置后，应再减小镜头到底片的距离D. 小红要使底片上的像与小明的一样大，在她移动位置后，应再增大镜头到底片的距离【答案】D2、在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26 cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像，已知蜡烛位于凸透镜的左侧.下列说法正确的是( )A. 该

10、凸透镜的焦距大于13 cm B. 只将凸透镜向左移动，可以在光屏上得到清晰放大的像C. 只将蜡烛和光屏的位置互换，可以在光屏上得到清晰缩小的像D. 将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜【答案】B3、如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像，由图可知凸透镜的焦距是_cm；当物距为30 cm时的成像特点可应用于_(填“照相机” “投影仪”或“放大镜”).【答案】 (1). 10 (2). 照相机知识小结 【课堂检测】1. 在做凸透镜成像实验时，把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，像及像距的变化情况是()A. 像逐渐变小，像距逐渐变小 B. 像逐渐

11、变小，像距逐渐变大C. 像逐渐变大，像距逐渐变大 D. 像逐渐变大，像距逐渐变小2. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为15cm，若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时，移动光屏，在光屏上将看到()A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像C. 正立、放大的虚像 D. 无像3. 某物体放在凸透镜前15cm处时，在另一侧的光屏上得到了物体倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是()A. 20cm B. 15cm C. 10cm D. 5cm4. 找找你容易错在哪里?如图所示是光线A、B经透镜折射后传播的情况，虚线处放的透镜是()A. 凸透镜 B. 凹透镜 C. 凸、凹透镜都可以

12、D. 无法判断5. 下面是小明探究凸透镜成像规律的实验过程，请你和他一起完成这项探究：(1)小明将透镜正对太阳光，在透镜的另一侧得到一个最小的亮点F，该凸透镜的焦距f=_cm；将一支高1.5cm的发光棒放在凸透镜前30cm处，移动光屏可以得到一个_、_的实像。(2)把该发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，物体离凸透镜的距离可能是（_）A.9cm B.12cmC.18cm D.27cm6. 如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，可知凸透镜的焦距是_cm，现把蜡烛放在距凸透镜35cm处，如图乙所示，在凸透镜另一侧前后移动光屏，在

13、光屏上可以得到一个_(选填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰像。7. 利用光具座探究凸透镜成像规律时，李明发现烛焰的实像没有呈现在光屏中央，如图所示。造成这种现象的原因是_。如果需要调节凸透镜，应将凸透镜向_调动。8. 实验设计：(1)实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜、_、_。(2)实验思路实验时应让烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在_，这是为了使像成在光屏的_。要研究凸透镜成像情况与物距的关系，一般应固定_位置不动，改变_，观察_，测量_。 9. (1)如何粗测凸透镜的焦距_?(2)实验时如果无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像。造成这种现象的原因可能有哪些_?【答案】1. C【解析】根据凸透镜

14、的成像规律知，物近像远像变大。当把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，像及像距的变化情况是像逐渐变大，像距逐渐变大。故选：C。2. D【解析】试题分析：在凸透镜成像的实验中，物距小于1倍焦距时成正立放大的虚像，是放大镜的原理。实验中，已知凸透镜的焦距为15cm，若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时，此时物距小于1倍焦距，成正立放大的虚像，移动光屏，在光屏上看不到像。故选D。3. D【解析】解：某物体放在凸透镜前15cm处时，在另一侧的光屏上得到了物体倒立、缩小的实像，u2f，所以15cm2f，所以f7.5cm，所以凸透镜的焦距可能是5cm故选D4. B5. (1). 12 (2). 倒立 (

15、3). 缩小 (4). C【解析】(1)平行于主光轴的光线通过凸透镜后相交于一点，这个点就是凸透镜的焦点，从焦点到光心的距离就是焦距，由图可知凸透镜的焦距是12cm；将发光棒放在距凸透镜30cm处，此时物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。(2)发光棒高1.5cm，光屏上像高3cm，说明凸透镜此时成倒立、放大的实像，此时物距应大于1倍焦距，小于2倍焦距，即大于12cm，小于24cm，所以物距可能是18cm。故C符合题意。6. (1). 15.0 (2). 缩小【解析】凸透镜对光线具有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的某一点，这一点也就是光斑最小、最亮的一点，叫做凸透镜

16、的焦点。从焦点到光心的距离叫做焦距，由图甲可知该凸透镜的焦距是15.0cm；当物距为35cm时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，在光屏上可以得到一个倒立、缩小的实像。7. (1). 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度 (2). 下【解析】本题考查探究凸透镜成像规律的实验。进行探究凸透镜成像实验前要将烛焰、透镜、光屏三者的中心调整到同一高度，三者不在同一高度会导致成的像不在光屏的中心；凸透镜成像时，烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一直线上，如图像偏高，则需要将凸透镜向下调动。8. (1). 光屏 (2). 光具座 (3). 同一高度 (4). 中央 (5). 凸透镜 (6). 物距 (7). 成

17、像情况 (8). 物距和像距【解析】（1）根据凸透镜成像的图可知，需要的器材有：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、光具座；（2）凸透镜成像时，烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一直线上，所以为了使像成在光屏的中央，实验时应让烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；实验的一般过程为：研究凸透镜成像情况与物距的关系，一般应固定凸透镜位置不动，一般将凸透镜固定在光具座的中间位置，改变物距，即蜡烛到凸透镜的距离，观察成像情况，即光屏上的像最清晰时，测量物距和像距，即研究凸透镜成像的规律。点睛：牢记凸透镜成像规律的实验基本过程，如烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一直线上，对成像的规律可结合光路图分析记忆。9. (

18、1). 让一束平行光(太阳光)平行于主光轴射向凸透镜，在另一侧找到一亮点即为焦点，测出焦点到凸透镜的距离，即为焦距。 (2). 蜡烛可能位于凸透镜的焦点以内或焦点上；蜡烛可能在焦点以外，但离焦点很近；烛焰、凸透镜、光屏三者的中心可能不在同一高度。【课堂总结】 【家庭作业】1.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体（ ）A. 可以看做两块凹透镜 B. 可以看做一块凸透镜C. 对图示光束具有会聚作用 D. 对图示光束具有汇聚作用2.下列光路图中，正确的是（ ）A. B. C. D. 3.作出蜡烛发出的光通过透镜之后的光线。4.根据入射光线和折射光线，在下图的虚线框内画出适当类

19、型的透镜。5.在图中画出与入射光线对应的折射光线。6.在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个_（选填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有_作用，可能会引起森林火灾。7.小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，实验如下：（1）实验前，让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧杯中（如图甲），从烟雾中可以观察到凸透镜对光有_（选填“会聚”或“发散”）作用。（2）探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰、凸透镜与光屏中心在_上。（3）当装置如图乙所示时，烛焰在光屏上成清晰的像是倒立的、_、的实像，那么光屏离凸透镜的距离可能是_（填序号）A.26

20、cmB.16cmC.6cm（4）实验中蜡烛在原来的位置越烧越短，则像在光屏上的位置会_（选填“往下移”、“不变”或“往上移”）（5）若将印有字母“F”的纸片（图丙）放在离凸透镜6cm的地方，我们能看到的清晰的像是图丁中的_（请填序号）。8.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中，像距及其像的变化情况是（）A. 像距增大，像变大 B. 像距减小，像变大C. 像距减小，像变小 D. 像距增大，像变小9.在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（ ）A.

21、该凸透镜的焦距是20cmB. 将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得到倒立、放大的实像C. 将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏D. 将蜡烛移动到45cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏10.为了公民的安全，公安部门在很多路口安装监控摄像头，如图所示，它可以拍下作案嫌疑人的现场照片，拍照时，摄像头的镜头相当于一个_（选填“凸”或“凹”）透镜，所成的像是缩小的_（选填“实”或“虚”）像。11.小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验，（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大

22、镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟_有什么关系？（2）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=_cm。（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”）（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐_。当u2f时，物体移动速度_（选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度，当fu2f时，物体移动速度_（选

23、填“大于”，“小于”或“等于”）像移动的速度。12.如图，小强在做凸透镜成像实验时，他得到以下结论，你认为正确的是（）A. 蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像B. 蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个倒立缩小的像C. 蜡烛从a点向b点移动，光屏上的像逐渐变大D. 蜡烛从b点向左移动，光屏上的像逐渐变大13.近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（）A. 增大像距 B. 增大像的大小C. 缩短景物到镜头距离 D. 增大取景范围14.蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物中华虎风蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄

24、照片乙，应（）A. 相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸B. 相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩C. 相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸D. 相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩15.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16.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（）A.

25、 利用这一原理制成了投影仪B. 若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像C. 若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放到刻度线45cm处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像D. 若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像17.在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表屮信息判定下列说法不正确的是（）A. 该凸透镜的焦距是15cmB. 当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的C. 当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的D. 若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm

26、处滑动,像会逐渐变小18.如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中。（1）组装调整实验器材时，要使烛焰和_的中心位于凸透镜的主光轴上。（2）实验所用凸透镜的焦距为20cm，若烛焰在凸透镜前30cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个_。A倒立、放大的实像 B倒立、缩小的实像C正立、放大的虚像 D正立、缩小的虚像（3）接下来，保持烛焰和凸透镜的位置不变，换一个焦距小一些的凸透镜，则所成像的大小比刚才的像_。（4）如果要估测题（3）中凸透镜的焦距，可以让烛焰距离凸透镜_，此时像距就近似等于焦距。【答案】1.A【解析】如图，中空部分为椭圆形的玻璃体，整体看好像是一个凸透镜，但要清楚对光起折射作用的是玻

27、璃部分，所以将其从中间分开来看，相当于两个凹透镜；凹透镜对光线有发散作用。故A正确，BCD错误。故选A。2.A【解析】试题分析：先确定所给的入射光线的特点，再根据透镜的光学特点来判断；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点；凹透镜起发散作用A、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故A正确；B、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点故B错；C、过焦点的光线对于凹透镜不属于特殊光线，经凹透镜后更远离主光轴，故C错；D、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延

28、长线过焦点故D错误故选A3.【答案】【解析】根据凸透镜的三条特殊光线作图：与主光轴平行的光线，折射后过焦点；过凸透镜光心的光线，传播方向不变；据此作图如下：4.【解析】凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用，据此作图。由图可知，平行的光线，经过透镜的折射后，光线相交，所以透镜对光线起会聚作用。故中间应填入凸透镜，如图：5.【解析】解：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示：6. (1). 凸透镜 (2). 会聚【解析】根据凸透镜的概念和凸透镜对光线的会聚作用解答。因为瓶内灌了雨水后，瓶中水的形状是中间厚、边

29、缘薄，符合凸透镜的形状特点，即相当于一个凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用，如果太阳光照射到此水瓶时，此凸透镜将太阳光聚焦到树叶时，会造成树叶燃烧，造成火灾。7. (1). 会聚 (2). 同一高度 (3). 缩小 (4). B (5). 往上移 (6). A【解析】（1）如图甲，实验前，让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧杯中，从凸透镜对光线的作用和从烟雾中可以观察到，凸透镜对光有会聚作用；（2）为了使像成在光屏的中央，实验前应调整烛焰、光屏，透镜中心在同一高度上；（3）由图可知，物距大于像距，此时的像是倒立、缩小的实像；此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故光屏离凸透镜的距离，即像距大于10cm，小于20cm，选B；（4）因为过光心的传播方向不变，所以成像时烛焰、光屏，透镜中心是在同一直线上的，所以当蜡烛由于燃烧逐渐变短时，光屏上的像逐渐向上移动；（5）若将印有字母“F”的纸片（图乙）放在离凸透镜6cm的地方，物距小于焦距，此时凸透镜成正立放大的虚像，故选A。8.A【解析】凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛从A位置逐渐移到B位置的过程中，由于物距减小，则像距变大，像变大。故选：A。9.C【解析】分析：（1）根据像距和物距的关系焦距的大小；（2）根据焦距的大小，由物距与焦距的关系进行判断；（3）凸透镜成实像时，具有