4.3 凸透镜成像的规律 --2023-2024学年苏科版物理八年级上册

学员姓名： 年 级： 辅导科目： 物理八年级上 课程主题：4.3 凸透镜成像的规律 教学内容 学习目标 重点解读 1．了解凸透镜成像的规律。 2．了解凸透镜成虚像的条件。 3．了解凸透镜成实像的条件。 1、通过实验透析凸透镜成像的规律。 2、熟知凸透镜成虚像时物距和像距特点。 3、熟知凸透镜成实像时物距和像距特点。 知识点一、凸透镜成像规律 【知识梳理】 1、 凸透镜成像的规律 1. 物距和像距 物距：物体到凸透镜光心的距离，常用u表示。 像距：像到凸透镜光心的距离，常用v表示。 2. 凸透镜成像规律表 成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用 U﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机 U=2f 倒立、等大的实像 v=2f F﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪 U=f 不成像 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜 总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。” 1　 “一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。 2　 “二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，(焦点除外)；物距大于二倍焦距成缩小的。 3　 “成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。 4　 “成虚像时，物近像近像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。 2、 实像和虚像的区别 实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； 虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。 【例题精讲】 用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜的焦距是 B．图乙中烛焰成的是倒立放大的像 C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同 D．保持凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离凸透镜，烛焰仍可在光屏上成清晰的像 答案　C 解析　A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，由图甲知，该透镜的焦距为,故A错误； B．在图乙中，物距 像距 物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立缩小的实像，故B错误； C．由凸透镜成像规律可知，当 时，成倒立缩小的实像，应用于照相机，故C正确； D．保持凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离凸透镜，物距增大，根据凸透镜成像规律知，像距减小，烛焰的像成在光屏前，故D错误。 故选C。 【强化练习】 1. 如图所示，小男孩拿着一个直径比较大的放大镜，伸直手臂观察窗外远处的物体，可以看到物体的像．小男孩观察到的是 A. 正立的像 B. 虚像 C. 倒立的像 D. 放大的像 【答案】C 【解析】伸直手臂观察窗外远处的物体，物体在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，所以小男孩看到倒立、缩小的像． 2. （2019•烟台）如图所示的是小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中的一次实验操作情景，这时烛焰在光屏上成清晰的像。若将烛焰移动到距离凸透镜15cm处，调节光屏，在光屏上可得到（　　） A．倒立缩小的实像 B．倒立等大的实像 C．倒立放大的实像 D．正立放大的虚像 【答案】C。 【解析】由图片可知，此时物距u＝50cm﹣22cm＝28cm，像距v＝75cm﹣50cm＝25cm，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，满足：u＞2f、2f＞v＞f，即：28cm＞2f，2f＞25cm＞f，解得，凸透镜焦距：14cm＞f＞12.5cm，将蜡烛移动到距凸透镜15cm处，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。 知识点二、凸透镜成虚像的条件 【知识梳理】 (1) 成正立放大虚像时，物距，此事物像同侧。 (2) 光路图： 【例题精讲】 在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的（　　） A． B． C． D． 答案 B 解析 A．当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，成的是正立的虚像，故A不符合题意； BC．当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，成虚像的原理图为 故B符合题意；C不符合题意； D．当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，成的是正立的放大的虚像，故D不符合题意。 故选B。 知识点三、凸透镜成实像的条件 【知识梳理】 (1) 成倒立缩小实像时，物距，像距。 (2) 成倒立放大实像时，物距，像距。 (3) 成倒立等大实像时，物距u=2f，像距v=2f. 【例题精讲】 如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　） A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的 C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左 答案 B 解析 ACD．由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物距变大，像距变小，像变小可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动；由于甲处的像成在光屏上，因此甲处只能成实像，故ACD不符合题意； B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙处成放大的实像；若物距大于2倍焦距，成缩小的实像；若物距等于2倍焦距，成等大的实像，故B符合题意。 故选B。 考法01 考察对凸透镜成像规律的理解 【典例1】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，一同学记录并绘制了物距u和像距v间的关系图像，依据图判断合理的是（　　） A．焦距是20cm B．u＝15cm时，成放大的虚像 C．u＝25cm时，成缩小的实像 D．物距u增大时，像距v也增大 答案 C 解析 A．当物距等于二倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像，此时像距等于物距，都等于二倍焦距；分析图像可知，u＝20cm时，v＝20cm，所以2f＝20cm，则焦距f为10cm，故A错误，不符合题意； B．由图知f＝10cm，当u＝15cm时，在光屏上能得到一个倒立、放大的实像，故B错误，不符合题意； C．由图知f＝10cm，当u＝25cm时，在光屏上能得到一个倒立、缩小的实像，故C正确，符合题意； D．当物距大于焦距时，凸透镜成实像，此时物距增大，像距减小，像变小，故D错误，不符合题意。 故选C。 考法02 考察凸透镜成虚像时的像距和物距 【典例2】把放大镜正对太阳光，可在距放大镜10cm处得到一个最小最亮的光斑；若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分，则邮票到透镜的距离应该（　　） A．小于10cm B．等于10cm C．在10cm到20cm之间 D．大于20cm 答案 A 解析凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在焦点，并且焦点到光心的距离为焦距，因此透镜的焦距为 若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分，物距应小于焦距时，所成像是正立放大的虚像，则邮票到透镜的距离应该小于焦距f，即 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 考法03 考察凸透镜成实像时的像距和物距 【典例3】在天宫课堂中，王亚平制作了一个水球，透过水球可以看到她倒立、缩小的像，如图甲所示；随即她调整与水球间的距离，她的像逐渐变大。如图乙所示下面，说法正确的是（　　） A．在这个过程中所成的像不能够用光屏呈接 B．像逐渐变大，是因为王亚平和水球间的距离变大 C．在图乙中王亚平到水球的距离小于水球的焦距 D．成像原理与照相机相似 答案 D 解析 A．水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时成的是倒立、缩小的实像，能够用光屏呈接，故A错误； B．根据凸透镜成像规律可知，成实像时，物近像远像变大，像逐渐变大，是因为王亚平和水球间的距离变小，故B错误； C．在图乙中成的是倒立、缩小的实像，王亚平到水球的距离在二倍焦距之外，故C错误； D．透过水球可以看到她倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同，故D正确。 故选D。 考法04 根据物像关系求凸透镜的焦距 【典例4】如图所示是某凸透镜成实像时，像距v和物距u变化关系图像。分析图像中有关数据可知（　　） A．该凸透镜的焦距为20cm B．该凸透镜的焦距为10cm C．成实像时，物距增大时，像距也增大 D．当物距u=15cm时，成的是倒立缩小的实像 答案 B 解析 AB．由图像可知，当像距等于物距时u=v=2f=20cm 解得f=10cm 所以该凸透镜的焦距是10cm，故A不符合题意，B符合题意； C．由图像可知，成实像时，物距增大时像距减小，故C不符合题意； D．当物距u=15cm，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故D不符合题意。 故选B。 1. 太阳光照射到凸透镜上，在离透镜光心10cm处形成一亮点，要想利用此透镜在另一侧的光屏上成一个清晰放大的像，物距可能是(　　) A．25cm B．15cm C．5cm D．20cm 【答案】B 【解析】由题意知，凸透镜的焦距为10cm，要在透镜的另一侧得到一个清晰放大的像，物距应处于f和2f之间，则物距应大于10cm，小于20cm，所以ACD错误，B正确；故选B。 2. (2021·天津中考真题)在硏究凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上(如图)，在光屏上得到了烛焰清晰的像(图中光屏未画出)。下列说法正确的是(　　) A．光屏上所成的是倒立、缩小的实像 B．光屏上所成的是倒立、放大的实像 C．光屏一定位于60~70cm刻度之间 D．光屏一定位于70~90cm刻度之间 【答案】AC 【解析】 AB．由题意知，凸透镜的焦距为10cm，由图可知物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 因为物距u＞2f，在光屏上呈现倒立缩小的实像，故B错误，A正确； C．因为物距u＞2f，根据凸透镜成像的规律，像距大于1倍焦距，小于2倍焦距，即10cm＜v＜20cm 所以，光屏一定位于60~70cm刻度之间，故D错误，C正确。故选AC。 3. 如图，王四博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 【答案】C 【解析】A．蜡烛置于c点时，u＜f，成正立放大虚像，A错。B．蜡烛置于b点时，f＜u＜2f,成倒立放大实像，B错。C．蜡烛从a点向b点移动，物距减小，但u＞f,所以光屏上的像逐渐变大，C正确。D．蜡烛从b点向左移动，物距一直减小，所以像会一直变小，D错。选C。 4. 小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时，在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像，下列器材工作时运用上述成像规律的是( ) A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.平面镜 【答案】C 【解析】A.由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，故A不符合题意；B.由凸透镜成像规律可知，投影仪成倒立、放大的实像，故B不符合题意；C.由凸透镜成像规律可知，照相机成倒立、缩小的实像，故C符合题意；D.平面镜成正立等大的虚像，故D不符合题意。 5. （2019•泉州二模）专业的单反照相机往往配有几个焦距不同的镜头。小明为了探究不同焦距的凸透镜成像特点，利用实验室提供的器材（光源为“F”形状的LED灯），分别用f甲＝15cm和f乙＝20cm的两个凸透镜进行实验。 （1）实验中，当物距为60cm时，光屏上看到清晰的像应是图1中的　 　。 （2）图2是小明通过实验得到的物距u和像距v的关系图象，分析发现： ①同一凸透镜在成实像时，当u越大，v越　 　。 ②物距相同时，凸透镜的焦距越　 　，所成像的越远、越大。 （3）实验后，小明明白了：如果要拍摄远距离景物的特写照片，就需要用　 　（选填“长焦镜头”、“短焦镜头”）。 【答案】（1）A；（2）①小；②大；（3）长焦镜头。 【解析】解：（1）两个凸透镜的焦距分别为f甲＝15cm和f乙＝20cm，当物距为60cm时，无论使用任何一个凸透镜，物距均大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故A正确，BCD错误； （2）①图2中，甲、乙两透镜成实像时，物距与像距关系近似于反比例图象，物距u越大，像距v越小； ②图2 中，u甲＝u乙＝70cm时，v甲＝15cm，v乙＝30cm；u甲＝u乙＝30cm时，v甲＝30cm，v乙＝60cm；由于f甲＜f乙，可知物距相同时，凸透镜的焦距越大，所成像的越远、越大； （3）由“距相同时，凸透镜的焦距越大，所成像的越远、越大”可知，要拍摄远距离景物的特写照片，就需要用焦距更大的凸透镜作镜头，即“长焦镜头” 6. (2021·湖南邵阳市·中考真题)请你将光路补充完整。 【答案】 【解析】 根据平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后，折射光线经过焦点，经过光心的光线，传播方向不变，如图所示： 7. 如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成　 　；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏　 　(填“远离”或“靠近”)透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。 【答案】投影仪 靠近 【解析】由图可知：v＞u，所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪。 再将蜡烛远离透镜，物距增大，像距减小，需要将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。 8. 小华做探究凸透镜成像规律的实验，获得了如表的实验数据．请你根据实验数据及成像的大小情况，归纳物距与像距的大小关系对所成像大小的影响是：当物距______像距时，所成像是放大的；当物距_____像距时，所成像是缩小的．（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】 ①. 小于 ②. 大于 【解析】由实验数据可以看出，物距增大，像距减小，像逐渐变小；物距减小，像距增大，像逐渐变大． 故答案为小于；大于． 9. (2021·山西中考真题)在探究“凸透镜成像的规律”实验中： (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______。 (2)将蜡烛和光屏移动到如图甲所示的位置时，光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像，此凸透镜的焦距为______cm。 (3)改变蜡烛位置，移动光屏到如图乙所示的位置时，光屏上恰好得到一个清晰的像，生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动到10cm处，为了在光屏上得到清晰的像，应把光屏向_____(选填“左”或“右”)移动。 【答案】同一高度 10 照相机 左 【解析】 (1)[1]实验中，过光心传播方向不变，三者中心大致在同一高度，可以使实验过程中像在光屏中央。 (2)[2]成倒立等大实像时，像距等于物距，都为2倍焦距，所以2f=20cm，f=10cm。 (3)[3][4]在光屏上成像时物距满足大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，对应照相机的原理；蜡烛向左移时，物远像近像变小，像向左移动，所以应向左移动光屏。 10. 王五博同学在做“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，王五博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)王五博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)如图丙所示是王五博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u＞2f时，物体移动速度　 　(选“大于”、“小于“或“等于”)像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度　 　(选填“大于”，“小于”或“等于”)像移动的速度。 【答案】(1)物距 (2 )10.0 (3)照相机 (4)增大 大于 小于 【解析】(1)根据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，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此王五博提出的问题是：像的虚实、大小，正倒是否跟物距有关。 (2)由图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，光屏上最小、最亮的光斑是凸透镜的焦点，所以焦距f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm。 (3)由于凸透镜的焦距是10cm，当物体在15cm处时，u=50cm﹣10cm=40cm，u＞2f,成倒立缩小的实像，这是照相机的原理。 1. (2021·上海中考真题)凸透镜成像，焦距是 10 厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米，能成像的性质是(　　) A．放大实像 B．放大虚像 C．等大实像 D．缩小实像 【答案】D 【解析】凸透镜焦距是 10 厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。 故选D。 2. 在研究凸透镜成像的实验中，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能形成烛焰的像，其原因可能是蜡烛放在了凸透镜的( ) A．2倍焦距以外 B．2倍焦距处 C．1～2倍焦距之间 D．1倍焦距以内 【答案】D 【解析】物体放在1倍焦距以内成虚像，虚像不能用光屏承接，所以无论怎样移动光屏，光屏上都不能看到烛焰的像。 3. 小强在实验室里做研究凸透镜的成像规律时，将蜡烛放在距离凸透镜前24cm处时，在另一侧的光屏上得到一个倒立、放大的清晰实像，若把蜡烛远离凸透镜，则要在光屏重新得到蜡烛清晰的像，应将采取的措施是(　　) A．将光屏向靠近透镜方向移动 B．将光屏向远离透镜方向移动 C．将光屏向主光轴上方移动 D．将光屏向主光轴下方移动 【答案】A 【解析】AB、由题蜡烛原来经凸透镜成实像，若把蜡烛远离凸透镜，即物距变大，要在光屏重新得到蜡烛清晰的像，应减小像距，即减小光屏到凸透镜的距离；所以A正确，B错误；CD、将光屏上下移动不能改变像的清晰程度，故CD错误；故选A。 4. (2021·山东潍坊市·中考真题)某同学利用光具座、透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距u、像距v得到的图象如图所示，则(　　) A．当时，成倒立、等大的像B．当时，成倒立、缩小的像 C．当时，成倒立、放大的像D．当时，成倒立、缩小的像 【答案】D 【解析】图中=5m-1时，=5m-1，此时v=u=0.2m=20cm，像距等于物距，说明物体处于2倍焦距处，即2f=20cm，则f=10cm。 A．当 时，物体处于1倍焦距处，不成像，故A错误； B． 当 时，fu2f，成倒立、放大的像 ，故B错误； C．当 时，u2f，成倒立、等大的像，故C错误； D．当 时， u2f，成倒立、缩小的像，故D正确。 故选D。 5. 烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为10cm。下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（　　） A．仅将蜡烛移至刻度线M的左侧某处 B．仅将光屏移至刻度线P的右侧某处 C．仅将凸透镜向左移至刻度N处 D．将透镜右移3cm，且光屏移至刻度线Q的右侧某处 【答案】C。 【解析】解：A、凸透镜的焦距为10cm，由图可知此时的物距等于15cm，像到光屏的距离也为15cm，像距在一倍和2倍焦距之间，故要想使烛焰在光屏上成清晰的像，如果只移动蜡烛就要移到二倍焦距以外，即将蜡烛移至刻度线M的左侧某处，故A可能；B、凸透镜的焦距为10cm，由图可知此时的物距等于15cm，在一倍和2倍焦距之间，如果只移动光屏，需要将光屏移至二倍焦距以外，故B可能；C、如果只将透镜移到N点，此时的物距等于12cm，蜡烛处在一倍焦距和二倍焦距之间，物体成像在二倍焦距以外的位置，此时光屏到透镜间的距离只有18cm，故不能在光屏上成清晰的像，故C不可能；D、如果将凸透镜右移3cm，此时物距为18cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，则物体成像在二倍焦距以外的位置，此时光屏移到Q点右侧某个位置能成清晰的像，故D可能。 6. (2021·江西中考真题)小明同学在探究凸透镜成像规律时，把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置，移动光具座上的光屏得到一清晰像(光屏未画出)，则该透镜的焦距可能是(　　) A．10cm B．20cm C．30cm D．40cm 【答案】A 【解析】蜡烛在光屏上成的像是实像。当物体距凸透镜大于凸透镜一倍焦距时，即可通过凸透镜成实像。此时，蜡烛与凸透镜的距离为30cm，所以，此实验中，凸透镜的焦距是小于30cm的，10cm、20cm都是有可能的。若其焦距为10cm，此时物距大于二倍焦距，则像距小于二倍焦距且大于一倍焦距，即光屏位置在标尺的70～80cm刻度线之间；若其焦距为20cm，此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，则像成在二倍焦距以外，即像与透镜的距离大于40cm。但透镜到光具座右端的距离只有40cm，此时像成在光具座右端以外了。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. (2019•宁波)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． B． C． D． 【答案】C 【解析】因为装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，相当于凸透镜，所以是左右颠倒； 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，如图A；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，如图B；不可能出现C中的图片；当物体大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，可能出现D中的图片； 8. (2019四川南充)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于　　(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏　　透镜(填“远离”或“靠近”)。 【答案】照相机；远离。 【解析】(1)凸透镜成像的三种情况和应用之一：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。(2)凸透镜成实像时，物近像远像变大。把蜡烛放在距透镜30cm时，物距为30cm，在光屏上形成清晰缩小的像，则u＞2f，此时的成像特点可应用于照相机。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，物距减小，像距增大、像变大，则要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏远离透镜方向移动。 9. (2021·湖北宜昌市·中考真题)小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像，请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心，F为其焦点。 【答案】 【解析】 老花眼镜是一个凸透镜，玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内，S点发出的无数条光中，照射到透镜上的光都会发生折射，这些折射光线或折射光线的反向延长线的交点就是S的像。作其中的两条特殊光线：过光心的光传播方向不变；平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即S点的像S′，如图所示： 10. (2021·湖南怀化市·中考真题)小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到______； (2)小华为了准确的知道凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是______cm； (3)将凸透镜固定在图乙中的光具座上，位于50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。小华将蜡烛移至35cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是倒立、______的实像，______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这条规律； (4)若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变，小华将蜡烛移动到15cm刻度线处，在光屏上得不到清晰的像。如果把凸透镜看成人的眼睛，光屏看成视网膜，则此时成像情况相当于______(选填“近视眼”或“远视眼”)的形成原因。 【答案】同一高度 10.0 放大 投影仪 近视眼 【解析】 (1)[1]为了使像成在光屏的中间，烛焰、凸透镜和光屏中心要调整到同一水平高度。 (2)[2]由图，焦点到光心的距离为焦距，刻度尺读数要估读，为10.0cm。 (3)[3][4]物距为15.0厘米，大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立放大实像，投影仪利用这条规律。 (4)[5]将蜡烛移到15厘米处，物像移动方向相同，因此像成在光屏前，与近视眼的成像位置相同，相当于近视眼的形成原因。 11. (2020海南模拟)在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示. (1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是 cm，凸透镜A的焦距 凸透镜B的焦距(选填“大于”、“小于”或“等于”). (2)在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向______(选填“左”、“右”)移动一段距离，像将______(选填“变大”、“变小”或“不变”). (3)图丙所示的实验现象可以说明_______的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和光屏的位置不动，应使蜡烛________(选填“靠近”、“远离”)凸透镜，则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像. 【答案】(1)10；小于；(2)右；变大；(3)靠近。 【解析】(1)根据图乙可知，当u=v=20cm时，蜡烛成等大的实像，这时u=v=2f，所以f=10cm，即凸透镜A的焦距是10cm。设凸透镜B的 焦距为fB，由图丙知fB＜30cm＜2fB,所以15cm＜fB＜30cm，所以凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。(2)原来蜡烛距离凸透镜30cm，蜡烛右移5cm后，物距变为25cm，根据凸透镜成像特点，物距变小，像距变大，所以光屏应向右移动，像距比原来更大，所以像将变大； (3)图丙所示实验中，蜡烛通过凸透镜成放大倒立的实像，与幻灯机的工作原理一致；把远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，远视眼镜相当于一个放大镜，所以通过透镜B成像的是蜡烛的放大的虚像，像的位置在蜡烛的左侧，要想还在原来的装置上成像，需要蜡烛靠近透镜，使其通过远视眼镜所成的放大虚像在原来蜡烛的位置上。 12. (2020•葫芦岛)下面是小光“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在　 　。 (2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像，则此凸透镜的焦距为　 　cm。 (3)保持蜡烛和透镜位置不变，小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，只将光屏向　 　(填“左”或“右”)移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。 (4)小光移开近视镜，只将蜡烛向　 　(填“左”或“右”)移动，可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、　 　的实像，生活中的　 　(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个原理制成的。 【答案】(1)同一高度；( 2 ) 10.0；( 3 )右；( 4 )右；放大；投影仪。 【解析】(1)点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，为了使像成在光屏的中央，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度；(2)当u＝50.0cm﹣30.0cm＝20.0cm时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f＝20.0cm，即f＝10.0cm。(3)近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，所以像的位置延后，为了使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向右移动；(4)小光移开近视镜，此时像距大于2倍焦距，只将蜡烛向右移动，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，像距大于2f，幻灯机或投影仪根据这个原理制成 13. (2020江苏徐州模拟)五一期间小红随父亲到宜昌市磨基山公园游玩，小红父亲用照相机拍摄了夷陵长江大桥的清晰照片，小红发现相机中桥的像有点小，提议能否把桥的像拍得更大一些，她父亲便更换相机镜头后在原地又拍摄了一张夷陵长江大桥的清晰照片，如图12甲所示，两次成像的大小不同是什么原因造成的呢？她猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的。为了验证这一想法，返校后，她在学校实验室找来了一只蜡烛、焦距分别为5cm和10cm的两个凸透镜、光具座、光屏等器材进行了以下探究： (1)如图乙所示，她先将f=5cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度处，再将蜡烛放在光具座10cm刻度处，移动光屏，使光屏上出现清晰的像，此时的像是一个倒立、_____的实像。 (2)接下来她换用f=10cm的凸透镜，仍然固定在光具座50cm刻度处，为了再次得到清晰的像，她应该保持_______不变，移动________，直到出现清晰的像为止。 (3)对比两次实验中像的大小，发现第二次成的像比第一次稍大，据此小红得出的结论是：_________。 (4)用照相机拍照时，要想成的像更大，除了更换相机镜头外，还可以____________。 【答案】(1)缩小；(2)蜡烛位置(或物距)；光屏；(3)在物距相同时，焦距越大，像越大；(4)靠近物体(或减小物距)。 【解析】(1)由图乙可知，此时u=40cm>2f，成倒立、缩小的实像；(2)为探究像的大小与焦距的关系，应换用不同焦距的凸透镜，保持物距不变，移动光屏，直至出现清晰的像为止，观察并记录像的特点；(3)第二次成像比第一次稍大，可得结论：在物距相同时，焦距越大，像越大；(4)用照相机拍照时，要想成的像更大，除了更换相机镜头外，还可以减小物距，将相机靠近被拍摄的物体。 5 学科网（北京）股份有限公司 $$