3.3 凸透镜成像的规律（分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（苏科版2024）

3.3 凸透镜成像的规律 目录 2 考点01 判断凸透镜的成像性质 2 考点02 判断实物图的凸透镜的成像 3 考点03 判断凸透镜的成像性质 动态问题 4 考点04 根据像的性质求凸透镜的焦距 5 考点05 调整实验仪器至合适位置 5 考点06 图像题 7 考点07 凸透镜成像规律的综合辨析 7 考点08 作图题 9 考点09 实验题 10 13 18 考点01 判断凸透镜的成像性质 1．将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前10cm处，则可以观察到物体成（　　） A．放大的虚像 B．缩小的实像 C．缩小的虚像 D．放大的实像 2．点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（　　） A．缩小的实像 B．放大的虚像 C．倒立的虚像 D．正立的实像 3．如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。 透镜不动，将蜡烛移至30cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（　　）    A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的实像 D．光屏上不能成像 4．将一凸透镜正对太阳光，可在距透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前15cm处，则可在透镜另一侧得到（　　） A．倒立、放大的实像 B．倒立、等大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像 5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（　　） A．凸透镜的焦距是20cm B．将蜡烛放在10cm刻度处，只移动光屏，能在光屏上得到清晰的放大像 C．将蜡烛放在20cm刻度处，只移动光屏，能在光屏上得到清晰的放大像 D．将蜡烛放在32cm刻度处，只移动光屏，能在光屏上得到清晰的放大像 6．一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物体距凸透镜20cm时，能在凸透镜的另一侧光屏上得到一个放大、倒立的像，当物体离凸透镜9cm时，则（　　） A．一定成正立、放大的虚像 B．一定成倒立、缩小的实像 C．可能成倒立、缩小的实像 D．可能成正立、放大的虚像 考点02 判断实物图的凸透镜的成像 7．如图，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（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，小刚透过盛满水的圆柱形玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），当书本紧贴玻璃杯，他所能看到的像可能是（　　） A． B． C． D． 9．小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，以下说法正确的是（　　） A．甲不能看到像 B．乙不能看到像 C．甲、乙都不能看到像 D．甲、乙都能看到像 考点03 判断凸透镜的成像性质 动态问题 10．某凸透镜的焦距为10cm，当物体从距离透镜40cm处向焦点移动过程中，它的像（　　） A．先是逐渐变小的实像，然后是逐渐变大的虚像 B．一直都是倒立的像，且是不断变小的实像 C．一直都是倒立的像，且是不断变大的实像 D．都是实像，先是越来越小，后越来越大 11．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距f＝12cm，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是（　　） A．图中光屏和蜡烛互换位置后光屏上不能呈现清晰的像 B．透镜位置不动，把蜡烛向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像 C．透镜位置不动，把蜡烛移到30cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像 D．透镜位置不动，把蜡烛移至45cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像 12．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为和的凸透镜L1和L2等器材，小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，如图所示.下列说法正确的是（ ） A．若凸透镜是L1，小明能在光屏上看到烛焰清晰的像 B．若凸透镜是L1，小明将光屏向右移动适当的距离，光屏上能出现烛焰清晰的像 C．若凸透镜是L2，小明将光屏移到刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像 D．若凸透镜是L2，小明将光屏移到刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像 考点04 根据像的性质求凸透镜的焦距 13．某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离凸透镜18cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．12cm B．20cm C．30cm D．40cm 14．如图所示，光屏上接收到烛焰清晰的像，则该凸透镜的焦距范围是（　　） A．0~8.5cm B．8.5~12.5cm C．8.5~17cm D．12.5~17cm 15．物体放在凸透镜的主光轴上，当物体离透镜10厘米时，观察到正立的像；当物体离透镜16厘米时，在光屏上观察到放大的像，则该凸透镜的焦距f的范围为（    ） A．f<8厘米 B．8厘米<f<10厘米 C．8厘米<f<16厘米 D．10厘米<f<16厘米 考点05 调整实验仪器至合适位置 16．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，首先需调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，下列照片中的情况属于已经调整好的是（      ） A． B． C． D． 17．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． 18．小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。 19．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时，适当调节 的高度后便可开始实验；当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，在光屏上承接到一个清晰的像，生活中的 就是根据该成像规律制成的；如果把凸透镜作为放大镜使用，它距离物体的距离应该 10cm。 20．在“探究凸透镜成像规律”实验时，凸透镜位置固定。如图甲，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。则凸透镜焦距范围是 。接下来互换蜡烛和光屏位置，光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像，因为 。将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内，在透镜另一侧可以观察到放大虚像。若将一不透明光屏置于如图乙中虚线处，则此时人眼 （选填“能”或“不能”）看到烛焰的像。 考点06 图像题 21．某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列分析判断正确的是（　　） A．实验中所使用的的凸透镜焦距为16cm B．物体放在A点对应的位置上，成缩小倒立的实像 C．物体放在C点对应的位置，放大倒立的实像 D．物体从A点移到C点的过程中，所成的像逐渐变小 22．如图所示，线段为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系。下列推测正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距等于 B．物距为时所成像为正立放大虚像 C．物距从增至的过程中，所成的像逐渐变小 D．物距从增至的过程中，像距逐渐变小 考点07 凸透镜成像规律的综合辨析 23．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．甲处像可能是缩小的 C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左 24．小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，下列说法正确的是（　　）    A．该凸透镜的焦距是10cm B．此时光屏呈现的是正立的像 C．当蜡烛变短后，光屏上的像将向下移动 D．将蜡烛向左移动5cm，光屏必须向左移动5cm才能找到清晰的像 25．物体离凸透镜22厘米时，能在光屏上得到一个清晰的倒立的缩小的像，则下列判断中正确的是（     ） A．如果物距小于11厘米时，一定不能成实像 B．如果物距等于11厘米时，一定成放大的实像 C．如果物距大于11厘米时，一定成放大的实像 D．改变物距，当像距为11厘米时，在光屏上可能得到一个放大的像 26．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作，均可在光屏上再次成清晰的像，操作1：保持蜡烛和光屏在图示位置不变，将透镜甲向左移到M点，操作2：保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变，将透镜甲换成透镜乙，再向左移动光屏到N点，则下列说法正确的是（　　） A．两次操作均可在光屏上观察到放大的像 B．透镜乙的焦距大于透镜甲 C．M点和N点之间距离定大于20cm D．完成操作2后保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙可能出现等大的像 27．如图为“探究凸透镜成像规律”实验装置。此时，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列说法中正确的是（　　）    A．光屏上成的像一定是正立、缩小的实像 B．蜡烛向右移动，光屏上一定呈现烛焰放大的像 C．仅将凸透镜换成焦距相同，直径更大的凸透镜，此时光屏上的像将变大 D．保持凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，则光屏上一定呈现烛焰放大的像 28．小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验： ①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示； ②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。则下列说法不正确的是（　　） A．实验②中，烛焰在光屏上成倒立放大的实像 B．实验②中，像到透镜的距离一定大于20cm C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变小 D．若蜡烛与透镜的距离大于10cm，则在另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像 考点08 作图题 29．画出光源S经过凸透镜成的像S'； 30．如图，物体AB经凸透镜后在光屏上成像A′B′，F为透镜的焦点，请作出两条入射光线的折射光线。 31．如图，凸透镜的光心在处，物体上发出的光线经过光心，M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。 ①画出经过光心后的光线； ②画出MN对应的像。 考点09 实验题 32．同学们利用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”，操作如下： （1）小艳同学先利用一束平行光测量凸透镜的焦距，如图甲所示，则该透镜的焦距是 cm； （2）实验时应调节“F”光源和光屏的中心位于凸透镜的 上； （3）“F”光源、透镜和光屏如图乙放置，在光屏上可呈现清晰的像，若人眼在图示位置观察，则看到的像如图丙中的 ，生活中的 就是利用这个成像特点制成的；将“F”光源移至15cm处，为使光屏上出现清晰的像，光屏应向 （选填“左”或“右”）移动。如果不移动光屏，可以在凸透镜前加一个合适的 透镜（选填“凸”或“凹”），也可以使光屏上出现清晰的像。 33．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座（带刻度尺）等器材，探究凸透镜成像的规律。 序号 物距u/cm A B 1 30.0 17.4 倒立缩小的实像 2 17.4 30.0 C … （1）如图所示，透镜焦距f = cm。 （2）调整烛焰和光屏的中心在透镜的 。 （3）探究实像时，小明调整物距后，应 ，直到光屏上呈现最清晰的像。探究虚像时，小明应 （越过/透过）凸透镜观察像；观察到虚像后，如果将光屏放在凸透镜与蜡烛之间，小明在原观察像的位置 （还能/不能）观察到像。 （4）表中是小明设计的表格（部分）和实验数据。表中A处内容是 ；B处内容是 ；C处内容是 。 34．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 （1）如图 1，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； （2）如图 2，光屏上呈现清晰的像， （选填“照相机”或“投影仪”）就是根据这一原理制作成的； （3）如图 3，保持蜡烛位置不变，移动透镜至 16 cm 刻度线处，则人眼在图中 处能观察到烛焰的像； （4）如图 4，小明在做实验时，将蜡烛从A 向靠近透镜方向移动到 B，为了在光屏上成清晰的 像，小明应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动。 （5）如图 5，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 眼镜（“近视”或“远视”）。 35．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、 的实像； （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏 （选填“靠近”或“远离”）透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置 （选填“近视”或“远视”）眼镜； （3）将甲图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏， （选填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰呈现在光屏上； （4）细心的小滨发现实验时间一长，光屏上的像会向上移动，为了使像呈在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）移动； （5）实验中小滨发现同组的小伙伴用同样的器材，在物距相同时，测得的像距并不相同，这是因为在实验中没有 ，便开始测量像距； （6）乙图中，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A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法不正确的是 。 A．A处像可能是缩小的       B．B处像可能是缩小的 C．P点位置在B的右侧       D．蜡烛的移动方向向左 36．小明利用光具座、凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、火柴、光屏，做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛（如图甲），其中在B上应放置 。把蜡烛、凸透镜、光屏固定在光具座上后，调整它们的高度时， （填“要”或“不要”）点燃蜡烛；若像成在如图丙所示的位置，为使像成在光屏中央，可以将凸透镜向 （填“上”或“下”）调节； （2）小明在实验过程中，保持凸透镜位置不变，先后把蜡烛放在主轴上的a、b、c、d各点（如图乙），并分别调整好光屏的位置： ①把蜡烛放在 点时，光屏上出现清晰的倒立、放大的实像。把蜡烛放在 点时，光屏上出现清晰的倒立、缩小的实像； ②把蜡烛放在 点时，光屏上没有出现清晰的实像。但通过凸透镜看物体，能够看到一个 立、 的虚像； （3）用手指指尖触摸着凸透镜表面，这时光屏上出现灯的像 （填“会”或“不会”）缺少一部分，像会变 （填“亮”或“暗”）一些。 一、单选题 1．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作，均可在光屏上再次成清晰的像，操作1：保持蜡烛和光屏在图示位置不变，将透镜甲向左移到M点，操作2：保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变，将透镜甲换成透镜乙，再向左移动光屏到N点，则下列说法正确的是（　　） A．两次操作均可在光屏上观察到放大的像 B．透镜乙的焦距大于透镜甲 C．M点和N点之间距离定大于20cm D．完成操作2后保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙可能出现等大的像 2．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm 和30cm的凸透镜L1和L2等器材，小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，如图所示。下列说法正确的是（　　） ①若凸透镜是L1，小明能在光屏上看到烛焰清晰的像 ②若凸透镜是L1，小明在透镜前加一合适的凸透镜，光屏上能出现烛焰清晰的像 ③若凸透镜是L2，小明将光屏在光具座上移动，光屏上不能出现烛焰清晰的像 ④若凸透镜是L2，小明在透镜前加一合适的凹透镜，移动光屏，能出现烛焰清晰的像 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 3．如图所示，某同学用自制的水透镜做凸透成像实验，此时在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象的分析，正确的是（　　）    A．此时在光屏上得到的是倒立放大的实像 B．若保持水透镜的位置和注水量不变，将蜡烛移到光具座35cm刻度线处，光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像 C．若保持蜡烛和水透镜位置不变，用针筒在水透镜内抽出少量水后，光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像 D．水透镜上飞来一只小飞蛾附着在其表面，在光屏上不会看到蜡烛完整的像 4．如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，下列实验操作和相关的分析中不合理的是（　　） A．实验时，观察到光屏上像的位置偏高，则可向下调节凸透镜来使像成在光屏中央 B．该凸透镜的焦距f满足条件f＜7.5cm C．取下光屏，人眼在原光屏处的右侧通过透镜可以看到倒立放大的实像 D．保持蜡烛和光屏不动，只移动凸透镜，还可以在光屏上找到倒立缩小的实像 5．如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是（　　） A．当蜡烛放在图中B区域时，调节光屏的位置可呈现清晰的倒立放大的像 B．当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像 C．要模拟放大镜成像，蜡烛应放在图中C区域并调节光屏的位置至呈现清晰的像 D．随着蜡烛不断燃烧变短，光屏上的像会向下移 6．如图所示，主光轴上有一点光源S，在透镜的另一侧有一光屏，点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（　　） A．d一定小于f B．d可能大于2f，也可能小于f C．d一定大于f，小于2f D．一定大于2f 二、填空题 7．将物体放在焦距为a的凸透镜的主轴上，物体分别离透镜18cm、12cm和4cm时，可分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像，则该凸透镜的焦距范围是 。有A、B、C三块凸透镜，用它们做凸透镜成像实验时，烛焰与透镜的距离相同，得到的像分别为：A镜：放大倒立实像：B镜：缩小倒立实像；C镜：放大正立虚像，则三个凸透镜焦距的关系为 。 8．如图所示在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。不改变蜡烛和光屏位置，将凸透镜向右移动到 cm处，屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，则指针在光屏上所成的像做 （填“顺时针”或“逆时针”）转动。    三、实验题 9．（1）如图甲所示，凸透镜位置固定，发光的小灯泡放在30cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 cm； （2）实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的是 （填选项前的字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节   B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 （3）为了方便从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较 （选填“粗糙”或“光滑”）的玻璃板； （4）如图乙所示，用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像。若撤去光屏，人眼在图乙所示的位置 （选填“能”或“不能”）观察到蜡烛的像； （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像 （选填“完整”或“不完整”）。当烛焰向纸内方向晃动时，则像将向 （选填“纸内”或“纸外”）方向晃动； （6）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v。物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L 。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合丙、丁两图，可知当物距u=3f时，n= 。 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、 的实像； （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏 透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置 眼镜； （3）将甲图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏， （填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰呈现在光屏上； （4）用另一个凸透镜进行实验，如图乙所示，AC为入射光线，CB为折射光线，测出主光轴上AO长度为m，OB长度为n（m＜n），则该凸透镜的焦距f的范围是 ； A．0＜f＜m　　B．m＜f＜n　　C．＜f＜ （5）丙图中，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A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法正确的是 。 ①A处像可能是缩小的 ②B处像可能是缩小的 ③P点位置在B的右侧 ④蜡烛的移动方向向左 11．小红拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，发现一面有螺纹，一面是光滑的，她对此透镜进行了探究。    （1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是 （选填“凸”或“凹”）透镜； （2）小红查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向 ；    （3）为探究该透镜的成像规律，小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在下表中，则该透镜的焦距为 。当“F”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰的像。 实验序号 物距 像距 像的性质 1 30 15 倒立、缩小的像 2 20 20 倒立、等大的像 3 15 30 倒立、放大的像 （4）在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜中心在一条竖直线上，若盒子高度h为，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为 ，屏幕上所成的图像形状是 。（选填“  ”、“  ”或“  ”） 一、综合题 1．如图所示，焦距为10cm凸透镜，心为（位于15cm处），在透镜左侧有一发光体SL，S'是S点经过凸透镜所成的像，光线a、b、c是S点发出的三束经过凸透镜后的折射光线，其中光线c平行于主光轴；凸透镜右侧放置一块平面镜。 （1）请画出光线a、b、c的入射光线 ； （2）发光体SL经过凸透镜所成的是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）、 （选填“实像”或“虚像”）； （3）若在40cm处放置一块垂直于主光轴的光屏，要在光屏处成清晰的像，则物体应向 移动（选填“左”或“右”）； （4）以E点表示眼睛，请画出人眼经过平面镜看见S'的光路图 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 凸透镜成像的规律 目录 2 考点01 判断凸透镜的成像性质 2 考点02 判断实物图的凸透镜的成像 4 考点03 判断凸透镜的成像性质 动态问题 6 考点04 根据像的性质求凸透镜的焦距 7 考点05 调整实验仪器至合适位置 9 考点06 图像题 11 考点07 凸透镜成像规律的综合辨析 13 考点08 作图题 16 考点09 实验题 18 23 34 考点01 判断凸透镜的成像性质 1．将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前10cm处，则可以观察到物体成（　　） A．放大的虚像 B．缩小的实像 C．缩小的虚像 D．放大的实像 【答案】A 【详解】把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以凸透镜的焦距f=20cm。若将一个物体放在此透镜前10cm处，u=10cm，此时f＞u，成正立、放大的虚像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（　　） A．缩小的实像 B．放大的虚像 C．倒立的虚像 D．正立的实像 【答案】A 【详解】点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像，说明物距大于二位焦距；现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，物距仍大于二焦距，烛焰通过凸透镜乙所成的像是倒立缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。 透镜不动，将蜡烛移至30cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（　　）    A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的实像 D．光屏上不能成像 【答案】B 【详解】如图可知物距为 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 像距为 v=80.0cm-50.0cm=30.0cm 此时 u= v=2f=30.0cm 则凸透镜的焦距为15.0cm，将蜡烛移至30cm刻度处 u′=50.0cm-30.0cm=20.0cm 此时物距u′大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．将一凸透镜正对太阳光，可在距透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前15cm处，则可在透镜另一侧得到（　　） A．倒立、放大的实像 B．倒立、等大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的虚像 【答案】A 【详解】凸透镜正对太阳光，距透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，则该凸透镜的焦距为10cm。将一个物体放在此透镜前15cm处，此时 f<u<2f 可在透镜另一侧得到倒立、放大的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（　　） A．凸透镜的焦距是20cm B．将蜡烛放在10cm刻度处，只移动光屏，能在光屏上得到清晰的放大像 C．将蜡烛放在20cm刻度处，只移动光屏，能在光屏上得到清晰的放大像 D．将蜡烛放在32cm刻度处，只移动光屏，能在光屏上得到清晰的放大像 【答案】D 【详解】A．由图可知，物距 50.0cm-30.0cm=20.0cm 像距 70.0cm-50.0cm=20.0cm 物距等于像距，此时 20.0cm=2f 凸透镜的焦距f=10.0cm，故A错误； B．将蜡烛放在10cm刻度处，物距 50.0cm-10.0cm=40.0cm 物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，故B错误； C．将蜡烛放在20cm刻度处，物距 50.0cm-20.0cm=30.0cm 物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，故C错误； D．将蜡烛放在32cm刻度处，物距 50.0cm-32.0cm=18.0cm 物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，故D正确。 故选D。 6．一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物体距凸透镜20cm时，能在凸透镜的另一侧光屏上得到一个放大、倒立的像，当物体离凸透镜9cm时，则（　　） A．一定成正立、放大的虚像 B．一定成倒立、缩小的实像 C．可能成倒立、缩小的实像 D．可能成正立、放大的虚像 【答案】A 【详解】如果物体距凸透镜20cm时，能在凸透镜的另一侧光屏上得到一个放大、倒立的像，根据凸透镜成像规律，此时物距一定在焦距和2倍焦距之间，也就是说凸透镜的焦距一定是10cm<f<20cm；当物距为9cm时，物距在焦距之内，故物体成像是正立、放大的虚像。 故选A。 考点02 判断实物图的凸透镜的成像 7．如图，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（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，在凸透镜同一侧会成正立、放大的虚像，像距大于物距，是放大镜的成像原理。 故选B。 8．如图所示，小刚透过盛满水的圆柱形玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），当书本紧贴玻璃杯，他所能看到的像可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】因为左右方向的玻璃杯面呈弧形，左右中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，所以像的大小是在左右方向上发生变化，玻璃杯面上下相同（不是呈弧形），不会起到放大或缩小的作用，所以像与图片应该是左右发生变化，而上下与图片相同；当书本紧贴玻璃杯，，成正立放大的虚像，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9．小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，以下说法正确的是（　　） A．甲不能看到像 B．乙不能看到像 C．甲、乙都不能看到像 D．甲、乙都能看到像 【答案】D 【详解】因为虚像是光的反射延长线相交得到的，光屏不能承接虚像，因此凸透镜和平面镜所成的虚像都不能呈现在光屏上，所以在图中放置不透明木板，对成虚像不产生影响，所以烛焰的像不会发生变化，故D正确。 故选D。 考点03 判断凸透镜的成像性质 动态问题 10．某凸透镜的焦距为10cm，当物体从距离透镜40cm处向焦点移动过程中，它的像（　　） A．先是逐渐变小的实像，然后是逐渐变大的虚像 B．一直都是倒立的像，且是不断变小的实像 C．一直都是倒立的像，且是不断变大的实像 D．都是实像，先是越来越小，后越来越大 【答案】C 【详解】“由物近像远像变大”可知，当物体从距离透镜40cm处向焦点移动过程中，像逐渐变大，且一直为倒立的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距f＝12cm，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是（　　） A．图中光屏和蜡烛互换位置后光屏上不能呈现清晰的像 B．透镜位置不动，把蜡烛向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像 C．透镜位置不动，把蜡烛移到30cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像 D．透镜位置不动，把蜡烛移至45cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像 【答案】C 【详解】A．凸透镜的焦距是12cm，由图可知，此时的物距为 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 此时的像距 v=70.0cm-50.0cm=20.0cm 物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，结合光路的可逆性可知，图中光屏和蜡烛互换位置后，物距为20.0cm，像距为30.0cm，物距大于1倍焦距小于2焦距，光屏上能成倒立放大的实像，故A错误； B．当成实像时，物距变大时，像距变小，透镜位置不动，把蜡烛向左移动，应该减小像距，即向左移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像，故B错误； C．透镜位置不动，把蜡烛移到30cm刻度线处，物距减小，像距变大，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像，故C正确； D．将蜡烛移动到45cm的刻度线处，物距u=5cm，小于一倍焦距，成正立放大虚像，虚像不能用光屏承接，故D错误。 故选C。 12．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为和的凸透镜L1和L2等器材，小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，如图所示.下列说法正确的是（ ） A．若凸透镜是L1，小明能在光屏上看到烛焰清晰的像 B．若凸透镜是L1，小明将光屏向右移动适当的距离，光屏上能出现烛焰清晰的像 C．若凸透镜是L2，小明将光屏移到刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像 D．若凸透镜是L2，小明将光屏移到刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像 【答案】B 【详解】AB．若凸透镜是，此时物距，成倒立、缩小的实像，像距应该是，而图中，故不能在光屏上看到烛焰清晰的像，将光屏向右移动适当的距离，光屏上能出现烛焰清晰的像，故A错误，B正确； C．若凸透镜是，此时物距，成倒立、等大的实像，像距应该是，将光屏移到刻度线处，此时，则光屏上不能出现烛焰清晰的像，故C错误； D．若凸透镜是，此时物距，成倒立、等大的实像，像距应该是，而小明将光屏移到刻度线处，此时，则光屏上不能出现烛焰清晰的像，故D错误． 考点04 根据像的性质求凸透镜的焦距 13．某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离凸透镜18cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．12cm B．20cm C．30cm D．40cm 【答案】A 【详解】由图可知，凸透镜成倒立放大的实像，所以此时物距处于f和2f之间，即 解得 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．如图所示，光屏上接收到烛焰清晰的像，则该凸透镜的焦距范围是（　　） A．0~8.5cm B．8.5~12.5cm C．8.5~17cm D．12.5~17cm 【答案】B 【详解】由图可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时物距为 u=50.0cm-25.0cm=25.0cm 像距为 v=67.0cm-50.0cm=17.0cm 物距大于2倍焦距，即 25.0cm>2f① 像距大于1倍焦距小于2倍焦距，即 2f>17.0cm>f② 由①②得到 12.5cm>f>8.5cm 故选B。 15．物体放在凸透镜的主光轴上，当物体离透镜10厘米时，观察到正立的像；当物体离透镜16厘米时，在光屏上观察到放大的像，则该凸透镜的焦距f的范围为（    ） A．f<8厘米 B．8厘米<f<10厘米 C．8厘米<f<16厘米 D．10厘米<f<16厘米 【答案】D 【详解】当物体离透镜10厘米时，观察到正立的像，则u<f，即 10cm<f 当物体离透镜16厘米时，在光屏上观察到放大的像，则f<u<2f，即 f<16cm<2f 联立以上两式，得 10cm<f<16cm 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考点05 调整实验仪器至合适位置 16．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，首先需调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，下列照片中的情况属于已经调整好的是（      ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】观察上述四副图可以看出，烛焰、凸透镜的光心以及光屏的中央大致在同一高度的是C图，A图中凸透镜的角度不对，B图中的凸透镜太低，D图中光屏的位置太低，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 17．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． 【答案】B 【详解】A．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，在另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，在光屏上能得到一个倒立、放大的实像。由图可知，A选项是正立的像，故A不符合题意； B．由A选项可知在光屏上能得到一个倒立、放大的实像，B选项是倒立、放大的实像，故B符合题意； C．由A选项可知在光屏上能得到一个倒立、放大的实像，C选项是正立的像，故C不符合题意； D．由A选项可知在光屏上能得到一个倒立、放大的实像，D选项是正立的像，故D不符合题意。 故选B。 18．小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况，如果他想看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜 书本（选填“远离”或“靠近”），凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。 【答案】 10 远离 小于10cm 【详解】[1]平行光经过凸透镜折射后会聚于一点，这一点就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距，所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。 [2][3]因为想要看到正立的像，所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜，放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像的原理，所以想看到正立的“国”字，凸透镜和书本的距离应小于10cm，而当凸透镜成正立、放大的虚像时，物距越大，像距越大，成的虚像越大，所以可知想要看到更大的正立的“国”字，小明需要将凸透镜远离书本，但是距离不能大于10cm。 19．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时，适当调节 的高度后便可开始实验；当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，在光屏上承接到一个清晰的像，生活中的 就是根据该成像规律制成的；如果把凸透镜作为放大镜使用，它距离物体的距离应该 10cm。 【答案】 蜡烛 照相机 小于 【详解】[1]实验中为了使像成在光屏的中心，应调节蜡烛、凸透镜、光屏三者高度在同一高度，由图可知，蜡烛偏高，则要适当将蜡烛向下调节。 [2]当蜡烛距凸透镜25cm时，物距大于2f，成的像是倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是根据该成像规律制成的。 [3]如果把凸透镜作为放大镜使用，它距离物体的距离小于f，即应该小于10cm。 20．在“探究凸透镜成像规律”实验时，凸透镜位置固定。如图甲，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。则凸透镜焦距范围是 。接下来互换蜡烛和光屏位置，光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像，因为 。将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内，在透镜另一侧可以观察到放大虚像。若将一不透明光屏置于如图乙中虚线处，则此时人眼 （选填“能”或“不能”）看到烛焰的像。 【答案】 6.5cm<f<13.0cm 能 在光的折射中，光路是可逆的 能 【详解】[1]由图可知，在图甲所示位置时，物距大于像距，所以此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，凸透镜成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理；由图甲可知，此时物距 u=50.0cm-10.0cm=40.0cm 此时像距 v=63.0cm-50.0cm=13.0cm 物距大于二倍焦距，即 40.0cm>2f 像距在一倍焦距与二倍焦距之间，即 f<13.0cm<2f 解得6.5cm<f<13.0cm。 [2][3]接下来互换蜡烛和光屏位置，根据光路可逆可知，光屏上能成清晰倒立、放大的实像。 [4]将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，故在光屏上不能看到烛焰的像。 考点06 图像题 21．某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列分析判断正确的是（　　） A．实验中所使用的的凸透镜焦距为16cm B．物体放在A点对应的位置上，成缩小倒立的实像 C．物体放在C点对应的位置，放大倒立的实像 D．物体从A点移到C点的过程中，所成的像逐渐变小 【答案】D 【详解】A．物距等于像距等于16cm时，此时凸透镜成倒立、等大的实像，物距等于两倍焦距，所以焦距为8cm，故A错误； B．物体放在A点对应的位置上，此时物距小于像距，成倒立放大实像，故B错误； C．物体放在C点对应的位置，物距大于像距，成倒立缩小实像，故C错误； D．物体从A点移到C点的过程中，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。 故选D。 22．如图所示，线段为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系。下列推测正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距等于 B．物距为时所成像为正立放大虚像 C．物距从增至的过程中，所成的像逐渐变小 D．物距从增至的过程中，像距逐渐变小 【答案】D 【详解】A．由图可知 此时 v=u=0.2m 成倒立等大的实像，物距等于2倍焦距，即 2f=0.2m 所以凸透镜的焦距f=0.1m，故A错误； B．当物体距透镜0.3m时，物距大于2倍焦距，物体所成倒立缩小的实像，故B错误； C．物距从增至的过程中，物距小于焦距，成正立的虚像，物距增大，像距增大，所成的像逐渐变大，故C错误； D．物距从0.1m增至0.8m过程中所成像，先是倒立放大的，等大的实像，然后为倒立缩小实像，物距变大，像距变小，像变小，故D正确。 故选D。 考点07 凸透镜成像规律的综合辨析 23．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．甲处像可能是缩小的 C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左 【答案】B 【详解】A．由于两次都能在光屏上成清晰的像，所以甲、乙两处都成实像，故A错误； B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此甲处可能成放大的实像也可能成缩小的实像，故B正确。 CD．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“凸透镜成实像时，物远像近像变小”可知，像在不断地靠近凸透镜，因此凸透镜（P点位置）在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛也向右移动，故CD错误。 故选B。 24．小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，下列说法正确的是（　　）    A．该凸透镜的焦距是10cm B．此时光屏呈现的是正立的像 C．当蜡烛变短后，光屏上的像将向下移动 D．将蜡烛向左移动5cm，光屏必须向左移动5cm才能找到清晰的像 【答案】A 【详解】A．由图可知，此时成等大的像，根据凸透镜成像规律可知 u=v=2f=20.0cm 解得f=10.0cm，故A正确； B．凸透镜成像时，实像都是异侧倒立，所以此时光屏呈现的是倒立的像，故B错误； C．当蜡烛变短后，根据过光心不改变方向，像会向上移动，故C错误； D．蜡烛向左移动5cm，光屏上成倒立、缩小的实像，光屏也向左移动，光屏移动的距离小于5cm才能成清晰的像，故D错误。 故选A。 25．物体离凸透镜22厘米时，能在光屏上得到一个清晰的倒立的缩小的像，则下列判断中正确的是（     ） A．如果物距小于11厘米时，一定不能成实像 B．如果物距等于11厘米时，一定成放大的实像 C．如果物距大于11厘米时，一定成放大的实像 D．改变物距，当像距为11厘米时，在光屏上可能得到一个放大的像 【答案】D 【分析】光屏上能呈接到的像是实像．物体离凸透镜22cm时，凸透镜能得到倒立、缩小的实像，22cm＞2f，所以f ＜11cm． 【详解】A．如果物距小于11cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，所以，A描述错误； B．如果物距等于11cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，u=2f，成倒立、等大的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，B描述错误； C．如果物距大于11cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，u=2f，成倒立、等大的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，C描述错误； D．当像距为22cm时，u＞2f，成倒立、放大的实像，D描述正确； 26．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作，均可在光屏上再次成清晰的像，操作1：保持蜡烛和光屏在图示位置不变，将透镜甲向左移到M点，操作2：保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变，将透镜甲换成透镜乙，再向左移动光屏到N点，则下列说法正确的是（　　） A．两次操作均可在光屏上观察到放大的像 B．透镜乙的焦距大于透镜甲 C．M点和N点之间距离定大于20cm D．完成操作2后保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙可能出现等大的像 【答案】C 【详解】A．如图，此时物距为40cm，像距为20cm，烛焰在光屏上成清晰的像，此时的像为倒立、缩小的实像；根据光路可逆原理可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当物距为20cm时，像距为40cm，仍可在光屏上成清晰像，此时物距小于像距，成的是倒立、放大的实像；保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变，将透镜甲换成透镜乙，再向左移动光屏到N点，光屏上能成清晰像，像距变小，说明透镜乙对光的会聚能力更强，成的像更小，是缩小实像，故A错误； B．透镜乙对光的会聚能力更强，所以透镜乙的焦距小于透镜甲，故B错误； C．由A项分析可知，将透镜甲向左移到M点，此时物距为20cm，所以M点在30cm刻度处；操作2中，透镜位置不变，N点在透镜右侧，所以，M点和N点之间距离定大于20cm，故C正确； D．完成操作2后，光屏上成的是缩小实像，则此时物距与像距之和大于四倍焦距，成等大实像时，物距、像距均等于二倍焦距，则物距与像距之和为四倍焦距，所以，保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙不可能出现等大的像，故D错误。 故选C。 27．如图为“探究凸透镜成像规律”实验装置。此时，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列说法中正确的是（　　）    A．光屏上成的像一定是正立、缩小的实像 B．蜡烛向右移动，光屏上一定呈现烛焰放大的像 C．仅将凸透镜换成焦距相同，直径更大的凸透镜，此时光屏上的像将变大 D．保持凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，则光屏上一定呈现烛焰放大的像 【答案】D 【详解】A．由图可知，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，故A错误； B．若将蜡烛向右移动，此时物距变小，像距变大，像变大，当物距大于像距时，仍然成倒立、缩小的实像，故B错误； C．用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较大的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变多，所成的像与原来的像相比，比原来亮，故C错误； D．保持凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏，则物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，故D正确。 故选D。 28．小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验： ①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示； ②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。则下列说法不正确的是（　　） A．实验②中，烛焰在光屏上成倒立放大的实像 B．实验②中，像到透镜的距离一定大于20cm C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变小 D．若蜡烛与透镜的距离大于10cm，则在另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像 【答案】D 【详解】AB．由①可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是 f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm 实验②中，此时物距 u＝50cm﹣35cm＝15cm 大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据 2f＞u＞f v＞2f 即像距大于20cm，成倒立、放大的实像，故AB正确，不符合题意； C．若增大蜡烛与透镜的距离，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，所成的像会变小，故C正确，不符合题意； D．若蜡烛与透镜的距离大于10cm，即物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据 2f＞u＞f 成倒立、放大的实像，当蜡烛与透镜的距离小于10cm，才能在另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像。故D错误，符合题意。 故选D。 考点08 作图题 29．画出光源S经过凸透镜成的像S'； 【答案】 【详解】平行于主光轴的光经过凸透镜折射后经过焦点，过光心的光线，传播方向不变，将折射后的两条光线反向延长，交点即为光源S经过凸透镜成的像S'所在的位置，成像光路图如图所示： 30．如图，物体AB经凸透镜后在光屏上成像A′B′，F为透镜的焦点，请作出两条入射光线的折射光线。 【答案】 【详解】从A点发出的光线经凸透镜折射后，都过A的像点A'，据此作出两条入射光线的折射光线，如图所示： 31．如图，凸透镜的光心在处，物体上发出的光线经过光心，M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。 ①画出经过光心后的光线； ②画出MN对应的像。 【答案】 【详解】①②根据过光心的光线传播方向不变，对MO延长，与c的折射光线交于一点M'，过M'向主光轴作垂线交于点N'，M'N'即为MN经透镜后所成的像，如图： 考点09 实验题 32．同学们利用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”，操作如下： （1）小艳同学先利用一束平行光测量凸透镜的焦距，如图甲所示，则该透镜的焦距是 cm； （2）实验时应调节“F”光源和光屏的中心位于凸透镜的 上； （3）“F”光源、透镜和光屏如图乙放置，在光屏上可呈现清晰的像，若人眼在图示位置观察，则看到的像如图丙中的 ，生活中的 就是利用这个成像特点制成的；将“F”光源移至15cm处，为使光屏上出现清晰的像，光屏应向 （选填“左”或“右”）移动。如果不移动光屏，可以在凸透镜前加一个合适的 透镜（选填“凸”或“凹”），也可以使光屏上出现清晰的像。 【答案】 10.0 主光轴 C 照相机 右 凸 【详解】（1）[1]由图甲可知，焦点到凸透镜的距离为10.0cm，则凸透镜的焦距是10.0cm。 （2）[2]实验前，必须将光源、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处，即在凸透镜的主光轴上，这样烛焰的像才能成在光屏的中心。 （3）[3][4]由图乙可知，物距为 30.0cm>2f 光屏上成倒立、缩小的实像，凸透镜成实像时，像与物上下颠倒，左右颠倒，故C是人眼在图示位置观察到的像，与照相机的成像原理一致。 [5][6]凸透镜成实像时，物近像远像变大，将“F”光源移至15cm处，物距减小，为使光屏上出现清晰的像，像距增大，光屏应向右移动。若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像，可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个具有会聚作用的凸透镜。 33．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座（带刻度尺）等器材，探究凸透镜成像的规律。 序号 物距u/cm A B 1 30.0 17.4 倒立缩小的实像 2 17.4 30.0 C … （1）如图所示，透镜焦距f = cm。 （2）调整烛焰和光屏的中心在透镜的 。 （3）探究实像时，小明调整物距后，应 ，直到光屏上呈现最清晰的像。探究虚像时，小明应 （越过/透过）凸透镜观察像；观察到虚像后，如果将光屏放在凸透镜与蜡烛之间，小明在原观察像的位置 （还能/不能）观察到像。 （4）表中是小明设计的表格（部分）和实验数据。表中A处内容是 ；B处内容是 ；C处内容是 。 【答案】 11.0（11） 主光轴上 左右来回移动光屏 透过 不能 像距v/cm 像的性质 倒立放大的实像 【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点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，则透镜的焦距为 L=31.0cm﹣20.0cm=11.0cm （2）[2]为使像能成在光屏的中央，应使烛焰和光屏的中心在透镜的主光轴上。 （3）[3]成实像时，小明调整物距后，接下来应该调节像距，左右移动光屏，直到光屏上呈现最清晰的像。 [4][5]成虚像时，虚像不能成在光屏上，此时应该透过凸透镜观察虚像； 将光屏放在凸透镜与蜡烛之间，光屏会遮挡住射向凸透镜的光线，所以小明在原观察像的位置，不能观察到像。 （4）[6][7][8]探究凸透镜成像实验时，在实验过程中，需要测量物距、像距的大小和光屏上像的性质，所以A处为像距v/cm，B处内容是像的性质，C处物距f＜u＜2f，故根据成像规律，其内容为倒立放大的实像。 34．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 （1）如图 1，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； （2）如图 2，光屏上呈现清晰的像， （选填“照相机”或“投影仪”）就是根据这一原理制作成的； （3）如图 3，保持蜡烛位置不变，移动透镜至 16 cm 刻度线处，则人眼在图中 处能观察到烛焰的像； （4）如图 4，小明在做实验时，将蜡烛从A 向靠近透镜方向移动到 B，为了在光屏上成清晰的 像，小明应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动。 （5）如图 5，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 眼镜（“近视”或“远视”）。 【答案】 10.0 投影仪 B 远离 远视 【详解】（1）[1]如图 1，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，最小最亮的光斑是焦点，则凸透镜的焦距 （2）[2]如图 2，光屏上呈现清晰的像，此时物距小于像距，成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制作成的。 （3）[3]如图 3，保持蜡烛位置不变，移动透镜至 16 cm 刻度线处，此时物距为 成的像是正立的虚像，虚像使折射光线的虚交点，不能光屏上呈现，人眼在图中B处接收折射光线，才能观察到烛焰的像。 （4）[4]如图 4，小明在做实验时，将蜡烛从A 向靠近透镜方向移动到 B，物距减小，像距增大，为了在光屏上成清晰的像，小明应将光屏向远离透镜方向移动。 （5）[5]在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，说明此时像距变小，说明该眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，是远视眼镜。 35．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、 的实像； （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏 （选填“靠近”或“远离”）透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置 （选填“近视”或“远视”）眼镜； （3）将甲图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏， （选填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰呈现在光屏上； （4）细心的小滨发现实验时间一长，光屏上的像会向上移动，为了使像呈在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）移动； （5）实验中小滨发现同组的小伙伴用同样的器材，在物距相同时，测得的像距并不相同，这是因为在实验中没有 ，便开始测量像距； （6）乙图中，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A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法不正确的是 。 A．A处像可能是缩小的       B．B处像可能是缩小的 C．P点位置在B的右侧       D．蜡烛的移动方向向左 【答案】 主光轴 缩小 靠近 近视 不能 下 找到最清晰的像 D 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，实验前，应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 [2]由图可知，此时物距大于2倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。 （2）[3][4]保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，此时物距变大，像距变小，所以为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置具有发散作用的凹透镜，即近视眼镜。 （3）[5]将图甲中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，则物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，成倒立、放大实像，即v>60cm，像距过大，超出了光具座所提供的长度，所以光屏上找不到清晰的像。 （4）[6]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，过凸透镜光心的光线传播方向不变，所以光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏或向下移动透镜。 （5）[7]实验时，当光屏上的像最清晰时，才能测量像距，小伙伴测得的像距不同，是因为没有找到最清晰的像。 （6）[8]DC．由于两次都能在光屏上成清晰的像，所以A、B两处都成实像，光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，根据“凸透镜成实像时，物远像近像变小”可知，从A到B像在不断地靠近凸透镜，因此凸透镜（P点位置）在B的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛的像在靠近凸透镜，因此蜡烛也向右移动，故D错误，符合题意，C正确，不符合题意； AB．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此A、B处可能成放大的实像也可能成缩小的实像，故AB正确，不符合题意。 故选D。 36．小明利用光具座、凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、火柴、光屏，做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛（如图甲），其中在B上应放置 。把蜡烛、凸透镜、光屏固定在光具座上后，调整它们的高度时， （填“要”或“不要”）点燃蜡烛；若像成在如图丙所示的位置，为使像成在光屏中央，可以将凸透镜向 （填“上”或“下”）调节； （2）小明在实验过程中，保持凸透镜位置不变，先后把蜡烛放在主轴上的a、b、c、d各点（如图乙），并分别调整好光屏的位置： ①把蜡烛放在 点时，光屏上出现清晰的倒立、放大的实像。把蜡烛放在 点时，光屏上出现清晰的倒立、缩小的实像； ②把蜡烛放在 点时，光屏上没有出现清晰的实像。但通过凸透镜看物体，能够看到一个 立、 的虚像； （3）用手指指尖触摸着凸透镜表面，这时光屏上出现灯的像 （填“会”或“不会”）缺少一部分，像会变 （填“亮”或“暗”）一些。 【答案】 凸透镜 要 下 b或c a d 正 放大 不会 暗 【详解】（1）[1]凸透镜成像中，成实像时，像与物在凸透镜两侧，故光具座上在 B 上应放置凸透镜。 [2]为了便于观察到完整的像，实验时，应使像成在光屏的正中央，为了确定像的位置，调整它们的高度时，要点燃蜡烛。 [3]若像成在如图丙所示的位置，像的位置偏高，由过凸透镜的光心的光线传播方向不变，可以将蜡烛向上调节，也可以将凸透镜向下调节。 （2）①[4]根据凸透镜成像的规律，当物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，故把蜡烛放在b或c点时，光屏上出现清晰的倒立、放大的实像。 [5]根据凸透镜成像的规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故把蜡烛放在a点时， 光屏上出现清晰的倒立、缩小的实像。 ②[6][7][8]根据凸透镜成像的规律，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上承接，故把蜡烛放在d点时，光屏上没有出现清晰的实像。但通过凸透镜看物体，能够看到一个正立、放大的虚像。放大镜的成像原理和特征与之相同，故放大镜就是利用此成像特点制成的。 （3）[9][10]根据凸透镜成像的原理，物体发出的光，经凸透镜折射后会全部会聚于像的位置，用手指指尖触摸着凸透镜表面，只会挡住部分光线，这时光屏上出现灯的像会变暗一些，但像仍然是完整的，不会缺少一部分。 一、单选题 1．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作，均可在光屏上再次成清晰的像，操作1：保持蜡烛和光屏在图示位置不变，将透镜甲向左移到M点，操作2：保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变，将透镜甲换成透镜乙，再向左移动光屏到N点，则下列说法正确的是（　　） A．两次操作均可在光屏上观察到放大的像 B．透镜乙的焦距大于透镜甲 C．M点和N点之间距离定大于20cm D．完成操作2后保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙可能出现等大的像 【答案】C 【详解】A．如图，此时物距为40cm，像距为20cm，烛焰在光屏上成清晰的像，此时的像为倒立、缩小的实像；根据光路可逆原理可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当物距为20cm时，像距为40cm，仍可在光屏上成清晰像，此时物距小于像距，成的是倒立、放大的实像；保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变，将透镜甲换成透镜乙，再向左移动光屏到N点，光屏上能成清晰像，像距变小，说明透镜乙对光的会聚能力更强，成的像更小，是缩小实像，故A错误； B．透镜乙对光的会聚能力更强，所以透镜乙的焦距小于透镜甲，故B错误； C．由A项分析可知，将透镜甲向左移到M点，此时物距为20cm，所以M点在30cm刻度处；操作2中，透镜位置不变，N点在透镜右侧，所以，M点和N点之间距离定大于20cm，故C正确； D．完成操作2后，光屏上成的是缩小实像，则此时物距与像距之和大于四倍焦距，成等大实像时，物距、像距均等于二倍焦距，则物距与像距之和为四倍焦距，所以，保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙不可能出现等大的像，故D错误。 故选C。 2．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm 和30cm的凸透镜L1和L2等器材，小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，如图所示。下列说法正确的是（　　） ①若凸透镜是L1，小明能在光屏上看到烛焰清晰的像 ②若凸透镜是L1，小明在透镜前加一合适的凸透镜，光屏上能出现烛焰清晰的像 ③若凸透镜是L2，小明将光屏在光具座上移动，光屏上不能出现烛焰清晰的像 ④若凸透镜是L2，小明在透镜前加一合适的凹透镜，移动光屏，能出现烛焰清晰的像 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 【答案】B 【详解】①若凸透镜是L1，焦距为15cm，此时物距为40cm，在透镜二倍焦距以外，像应在一倍焦距和二倍焦距之间，而此时光屏在透镜一倍焦距以内，因此小明不能在光屏上看到烛焰清晰的像； ②若凸透镜是L1，小明在透镜前加一合适的凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，可以使光线提前会聚，光屏上能出现烛焰清晰的像； ③若凸透镜是L2，焦距为30cm，此时物距为40cm，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，像应在二倍焦距以外，即在100cm以外，小明将光屏在光具座上移动，由于光具座不够长，光屏上不能出现烛焰清晰的像； ④若凸透镜是L2，小明在透镜前加一合适的凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会使像延迟会聚，即像距变大，移动光屏，更不能出现烛焰清晰的像； 由以上分析可知②③正确，故B正确，ACD错误。 故选B。 3．如图所示，某同学用自制的水透镜做凸透成像实验，此时在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象的分析，正确的是（　　）    A．此时在光屏上得到的是倒立放大的实像 B．若保持水透镜的位置和注水量不变，将蜡烛移到光具座35cm刻度线处，光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像 C．若保持蜡烛和水透镜位置不变，用针筒在水透镜内抽出少量水后，光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像 D．水透镜上飞来一只小飞蛾附着在其表面，在光屏上不会看到蜡烛完整的像 【答案】C 【详解】A．如图所示，物距为30cm，比较大，像距为15cm，比较小，而且此时能够成像，则物距在两倍的焦距开外，像距在一倍到两倍之间，故成的是倒立的缩小的实像，故A错误； B．从图可知，从物距等于30cm时，像距为15cm，物距在两倍的焦距开外，像距在一倍到两倍之间，可以列等式可知，该透镜的焦距范围为 经整理可知 若保持水透镜的位置和注水量不变，将蜡烛移到光具座35cm刻度线处，物距为5cm，小于一倍的焦距，故成像原理是放大镜，成的是虚像，在光屏上看不到像，故B错误； C．若保持蜡烛和水透镜位置不变，用针筒在水透镜内抽出少量水后，凸透镜变薄，折光能力变弱，则凸透镜的焦距变大，光屏向右移动适当距离才能在光屏上呈现清晰的烛焰像，故C正确； D．水透镜上飞来一只小飞蛾附着在其表面，烛焰全身的光线经过其他部位发生折射，在光屏上会看到蜡烛完整的像，故D错误。 故选C。 4．如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，下列实验操作和相关的分析中不合理的是（　　） A．实验时，观察到光屏上像的位置偏高，则可向下调节凸透镜来使像成在光屏中央 B．该凸透镜的焦距f满足条件f＜7.5cm C．取下光屏，人眼在原光屏处的右侧通过透镜可以看到倒立放大的实像 D．保持蜡烛和光屏不动，只移动凸透镜，还可以在光屏上找到倒立缩小的实像 【答案】B 【详解】A．光屏上像的位置偏高，为了使像仍成在光屏的中央，应将烛焰相对于凸透镜向上运动，即向下调节凸透镜，故A正确，不符合题意； B．由图可知，物距小于像距，成倒立、放大的实像，此时物距为 物距与焦距关系为 2f＞15cm＞f——① 像距为 v＝80cm﹣50cm＝30cm 像距与焦距关系为 ——② 由①②得 7.5cm＜f＜15cm 故B错误，符合题意 C．烛焰通过凸透镜成成倒立、放大的实像，所以取下光屏后，人眼在原光屏处的右侧通过透镜依然可以看到倒立放大的实像，故C正确，不符合题意； D．根据光路是可逆的，若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向右移动适当距离，当物距等于原来像距时，仍可在光屏上得到清晰的像，此时像距小于物距，成倒立、缩小的实像，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是（　　） A．当蜡烛放在图中B区域时，调节光屏的位置可呈现清晰的倒立放大的像 B．当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像 C．要模拟放大镜成像，蜡烛应放在图中C区域并调节光屏的位置至呈现清晰的像 D．随着蜡烛不断燃烧变短，光屏上的像会向下移 【答案】A 【详解】A．蜡烛放在图中B区域，即该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，调节光屏的位置可呈现倒立、放大的实像，像的位置在透镜另一侧的两倍焦距以外，故A正确； B．蜡烛放在图中A区域，即蜡烛在该透镜的两倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像，像在透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间，即图中的E区域，故B错误； C．要模拟放大镜成像，蜡烛应放在图中C区域，即该透镜的一倍焦距以内，此时成正立、放大的虚像，虚像是用光屏承接不到的，故C错误； D．凸透镜成实像时，由经过凸透镜光心的光线方向不变可知，物体与像运动方向相反。当蜡烛因燃烧而逐渐变短时，相当于蜡烛下移，光屏上的像的位置将随之向上移，故D错误。 故选A。 6．如图所示，主光轴上有一点光源S，在透镜的另一侧有一光屏，点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（　　） A．d一定小于f B．d可能大于2f，也可能小于f C．d一定大于f，小于2f D．一定大于2f 【答案】B 【详解】如图所示： 如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后也会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小； 如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大； 如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小； 所以光屏和点光源与凸透镜等距离时，当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透镜时，光斑减小。 故选B。 二、填空题 7．将物体放在焦距为a的凸透镜的主轴上，物体分别离透镜18cm、12cm和4cm时，可分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像，则该凸透镜的焦距范围是 。有A、B、C三块凸透镜，用它们做凸透镜成像实验时，烛焰与透镜的距离相同，得到的像分别为：A镜：放大倒立实像：B镜：缩小倒立实像；C镜：放大正立虚像，则三个凸透镜焦距的关系为 。 【答案】 6cm<f<9cm fB<fA<fC 【详解】[1]将物体放在焦距为a的凸透镜的主轴上，物距时，得到缩小的实像，根据凸透镜成像规律可得 即 物距时，得到放大的实像，根据凸透镜成像规律可得 即 物距时，得到放大的虚像，根据凸透镜成像规律可得 即 综合上述不等式可得该凸透镜的焦距范围是 [2]有A、B、C三块凸透镜，用它们做凸透镜成像实验时，烛焰与透镜的距离相同，A镜得到的像为放大倒立实像，则 即 B镜：缩小倒立实像，则 即 C镜：放大正立虚像，则 即 综合上述不等式，三个凸透镜焦距的关系为 fB<fA<fC 8．如图所示在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。不改变蜡烛和光屏位置，将凸透镜向右移动到 cm处，屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，则指针在光屏上所成的像做 （填“顺时针”或“逆时针”）转动。    【答案】 放大 65 顺时针 【详解】[1]由图像可知，物距 像距 像距大于物距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。 [2]不改变蜡烛和光屏位置，由凸透镜成像中光路是可逆的可知，将凸透镜向右移动15cm时，移至65cm处，此时物距为40cm，像距为25cm，也可成像，且此时物距大于像距，成倒立缩小的实像。 [3]一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，指针作顺时针转动时，根据通过凸透镜光心的光线方向不发生改变，像是倒立的，像也是作顺时针转动。 三、实验题 9．（1）如图甲所示，凸透镜位置固定，发光的小灯泡放在30cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 cm； （2）实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的是 （填选项前的字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节   B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 （3）为了方便从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较 （选填“粗糙”或“光滑”）的玻璃板； （4）如图乙所示，用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像。若撤去光屏，人眼在图乙所示的位置 （选填“能”或“不能”）观察到蜡烛的像； （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像 （选填“完整”或“不完整”）。当烛焰向纸内方向晃动时，则像将向 （选填“纸内”或“纸外”）方向晃动； （6）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v。物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L 。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合丙、丁两图，可知当物距u=3f时，n= 。 【答案】 10.0 B 粗糙 能 完整 纸外 ≥4f 0.5 【详解】（1）[1]由题意和图甲可知，当灯泡距离透镜 u=40.0cm-30.0cm=10.0cm 在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，即凸透镜右侧为平行光，说明灯泡正好在焦点上，由焦距的定义可知，该透镜的焦距为10.0cm。 （2）[2]“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是将三者靠拢，然后用目测的方法调节，这样误差较小。故A不符合题，B符合题意。 故选B。 （3）[3]凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。为方便从不同方向观察光屏上的像，光屏应该发生漫反射，故光屏应选用较粗糙的玻璃板。 （4）[4]由图可知,此时物距为u1=18cm，这时 2f>u1>f 成倒立放大实像，由于实像是由实际光线会聚形成的，实际光线会聚成实像后继续向前传播，故若撤去光屏，人眼在图乙所示的位置能观察到蜡烛的像。 （5）[5]一个物体由无数个点组成，任何一个点反射向凸透镜有无数条光线，无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线，用不透明的纸挡住透镜下半部分，折射光线减半，会聚成像的大小不变，仍是完整的，但像的亮度变暗。 [6]因凸透镜成实像时，成的像与物是左右颠倒的，故当烛焰向纸内方向晃动时，则像将向纸外方向晃动。 （6）[7]根据凸透镜成实像时满足u> f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u＝2f时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。 [8]由图丁可知，当物距u=3f时，物像间距L=4.5f，根据 L=u+v 可得 v=L-u=4.5f-3f=1.5f 则放大率为 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上；甲图中光屏上有清晰的像（像未画出），该像是倒立、 的实像； （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏 透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置 眼镜； （3）将甲图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏， （填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰呈现在光屏上； （4）用另一个凸透镜进行实验，如图乙所示，AC为入射光线，CB为折射光线，测出主光轴上AO长度为m，OB长度为n（m＜n），则该凸透镜的焦距f的范围是 ； A．0＜f＜m　　B．m＜f＜n　　C．＜f＜ （5）丙图中，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A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法正确的是 。 ①A处像可能是缩小的 ②B处像可能是缩小的 ③P点位置在B的右侧 ④蜡烛的移动方向向左 【答案】 主光轴 缩小 靠近 近视 不能 C ①②③ 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，实验前，应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 [2]由图可知，此时物距小于像距时，成倒立、缩小的实像。 （2）[3][4]保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，此时物距变大，像距变小，所以为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置具有发散作用的凹透镜，即近视眼镜。 （3）[5]将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，即v＞60cm，像距过大，超出了光具座所提供的长度，所以光屏上找不到清晰的像。 （4）[6]由图可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足 f＜u＜2f 成倒立、放大的实像，已知AO＝m，则 f＜m＜2f 即 已知BO＝n，即 v＝n＞2f 则；又因为m＜n，所以该凸透镜的焦距范围为 故C符合题意。 故选C。 （5）[7]由于两次都能在光屏上成清晰的像，所以A、B两处都成实像，光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，根据“凸透镜成实像时，物远像近像变小”可知，从A到B像在不断地靠近凸透镜，因此凸透镜（P点位置）在B的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛的像在靠近凸透镜，因此蜡烛也向右移动；由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此A、B处可能成放大的实像也可能成缩小的实像，故①②③正确，④错误。 故选①②③。 11．小红拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，发现一面有螺纹，一面是光滑的，她对此透镜进行了探究。    （1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是 （选填“凸”或“凹”）透镜； （2）小红查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向 ；    （3）为探究该透镜的成像规律，小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在下表中，则该透镜的焦距为 。当“F”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰的像。 实验序号 物距 像距 像的性质 1 30 15 倒立、缩小的像 2 20 20 倒立、等大的像 3 15 30 倒立、放大的像 （4）在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜中心在一条竖直线上，若盒子高度h为，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为 ，屏幕上所成的图像形状是 。（选填“  ”、“  ”或“  ”） 【答案】 凸    10 左 10cm<l<20    【详解】（1）[1]由图甲可知，“实验”二字被放大了，透镜起放大作用，是放大镜，说明该透镜是凸透镜。 （2）[2]从折射点作法线，光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，如图所示：    （3）[3]由表中数据可知，第2次实验中物距和像距相等，成倒立等大的实像，此时 u=v=2f=20cm 凸透镜焦距 f=10cm [4]由表中数据可知，物距是15cm，像距是30cm，图丙中，光屏到透镜的距离是30cm，如果“F”光源在25cm刻度处，光屏上成清晰的像，但是“F”光源在23cm刻度处，物距增大，像距减小，才能成清晰的像，所以光屏应适当向左移动，才能在光屏上得到清晰的像。 （4）[5]A点为光源的位置，根据平面镜成像的特点作出A点的像点A′点，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以A′点到透镜距离大于10cm小于20cm，盒子长度l的范围为 10cm<l<20cm [6]根据平面镜成像的特点可知“F”光源在平面镜成的像形状是“”，经过凸透镜后成像的形状是“  ”。 一、综合题 1．如图所示，焦距为10cm凸透镜，心为（位于15cm处），在透镜左侧有一发光体SL，S'是S点经过凸透镜所成的像，光线a、b、c是S点发出的三束经过凸透镜后的折射光线，其中光线c平行于主光轴；凸透镜右侧放置一块平面镜。 （1）请画出光线a、b、c的入射光线 ； （2）发光体SL经过凸透镜所成的是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）、 （选填“实像”或“虚像”）； （3）若在40cm处放置一块垂直于主光轴的光屏，要在光屏处成清晰的像，则物体应向 移动（选填“左”或“右”）； （4）以E点表示眼睛，请画出人眼经过平面镜看见S'的光路图 。 【答案】    倒立 等大 实像 右    【详解】（1）[1]光线b为过光心的光线，方向不发生改变，光线c是平行于主光轴的光线，其入射光线过焦点，光线a的入射光线来自发光体SL，如图    （2）[2][3][4]发光体SL经过凸透镜所成的像正好在二倍焦距处，是实际光线会聚而成的，像是倒立、等大的实像，发光体SL在二倍焦距处。 （3）[5]若在40cm处放置一块垂直于主光轴的光屏，此时像距大于二倍焦距，要在光屏处成清晰的像，物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，则物体应从原来的二倍焦距处向右移动，直到光屏上出现清晰的像。 （4）[6]做出S'关于镜面的对称点，连接和镜面交于O点，连接为镜子的入射光线，OE为反射光线，如图    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$