专题3.3 透镜成像的规律-2024-2025学年八年级物理上册举一反三系列（苏科版）

专题4.3 凸透镜成像的规律 题型一、凸透镜成像的设备安装 2 题型二、透镜成像规律 3 题型三、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析 4 题型四、凸透镜成像时的物距与像距 6 题型五、凸透镜成像时的范围问题 8 题型六、凸透镜成像的实验探究 10 题型七、凸透镜成像规律的应用 14 题型八、凸透镜成像的动态应用 18 题型九、凸透镜成像（透镜切割） 19 题型十、凸透镜成像的变化规律 21 巩固练习 24 提优练习 35 知识点01 凸透镜成像规律 1、凸透镜成像的规律和应用见下表： 物的位置 像的位置 像的性质 应用举例 u＞2f 2f＞v＞f 物像 异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛 u=2f v=2f 等大、倒立、实像 　特点：实像大小转折点 2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯机，电影机 u=f 不成像 特点：像的虚实转折点 u＜f 　物像同侧 　 放大、正立、虚像 放大镜 　　2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆，典型的三个应用是：照相机、幻灯机和放大镜，它们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸透镜成像的规律了。 注释： 1、 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。 题型一、凸透镜成像的设备安装 【典例1】在探究“凸透镜的成像规律”的实验中，要将烛焰中心、光心、光屏中心三者调到同一高度，这样操作的目的是（　　） A．方便确定物距和像距 B．在光屏上成蜡烛正立的像 C．让蜡烛的像成在光屏中央便于观察 D．方便确定像的大小 【答案】C 【详解】在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式1-1】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。 题型二、透镜成像规律 【典例2】小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将装置调整到如图所示的位置，可以在光屏上看到一个清晰的 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，若此时将蜡烛向右移动，要想得到清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 缩小 右 【详解】[1][2]由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成的是倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时，物近像远像变大，将蜡烛向右移动，物距减小，要想得到清晰的像，像距变大，需将光屏向右移动。 【变式2-1】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上，调整烛焰、透镜和光屏的中心在 。已知凸透镜的焦距为15cm，若烛焰与透镜距离为25cm，左右移动光屏到恰当的位置时，可在光屏上看到烛焰清晰的实像，这个像是 （选填“放大”，“等大”或“缩小”）的。 【答案】 同一高度 放大 【解析】【小题1】[1]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上，为了使像成在光屏的中央，调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度。 [2]已知凸透镜的焦距为15cm，若烛焰与透镜距离为25cm，此时大于l倍焦距，小于2倍焦距，左右移动光屏到恰当的位置时，可在光屏上看到烛焰清晰的实像，这个像是倒立放大的实像，与投影仪的原理相同。 【变式2-2】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。 题型三、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析 【典例3】小红用如图所示的光具座探究“凸透镜成像规律”。在图示位置时，物距是 cm，若此时光屏上恰好成烛焰清晰的像，这个像是倒立、 （填“放大”“等大”“缩小”）的实像；若此时一只飞虫落到凸透镜表面上，则光屏上出现 （选填“飞虫的像”或“烛焰的像”）； 【答案】 30.0 缩小 烛焰的像 【详解】[1]物体到透镜中心的距离叫物距，由图可知，此时物距为 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm [2]当物距为30cm时，光屏上恰好成烛焰清晰的像，由图可知，此时像距为 v=65.0cm-50.0cm=15.0cm 根据凸透镜成像规律可知，此时像是倒立、缩小的实像。 [3]飞虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但大部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变，光屏上出现烛焰的像，由于透镜的一小部分被挡住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像的亮度会变暗。 【变式3-1】在“探究凸透镜成像”的实验中，小明用手指遮住了凸透镜的左半部分，则光屏上蜡烛的像 。（选填“变暗”、“变亮”、“少一半”或“不变”）， （选填“能”或“不能”）成完整的像。 【答案】 变暗 能 【详解】[1][2]小明用手指遮住了凸透镜的左半部分，但透镜的另一半仍能折射光线，光屏上仍然有完整的像，只不过凸透镜折射光线比原来减少，故光屏上的蜡烛像会变暗。 【典例4】探究凸透镜成像规律的实验，实验前应该首先测出实验所用凸透镜的 ，然后固定 位置，再安装其它器材并调节其高度。随着实验的进行，蜡烛逐渐变短，光屏上烛焰的像将会逐渐向 移动。 【答案】 焦距 凸透镜 上 【详解】[1][2]探究凸透镜成像规律的实验，首先要知道凸透镜的焦距，所以实验前应该首先测出实验所用凸透镜的焦距，然后固定凸透镜的位置，再将蜡烛、光屏安装在光具座上。 [3]凸透镜成实像时都是倒立的，随着实验的进行，蜡烛逐渐变短，相当于蜡烛下移，则光屏上像的位置将随之向上移。 【变式4-1】某小组探究凸透镜成像的规律，还没调整烛焰的高度就开始实验，结果光屏上所成烛焰的像如图丙，这个像是 （选填“实”或“虚”）像，说明烛焰的位置 （选填“高”或“低”）于透镜中心。 【答案】 实 高 【详解】[1]由于观察到光屏上呈现清晰的像，所以，此像是实像。 [2]过凸透镜的光心的光线传播方向不改变，由图知道，像在光屏上的位置偏低，说明烛焰的位置偏高。 【变式4-2】在探究凸透镜成像规律时，实验进行一段时间后，蜡烛变短，像会出现在光屏的 方。为使像回到光屏中央，合理的操作是将凸透镜 或将光屏 （以上两空选填“向上移动”或“向下移动”）。 【答案】 上 向下移动 向上移动 【详解】[1]根据凸透镜成像特点可知，蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动。 [2][3]要使像成在光屏的中央，根据过光心不改变方向，凸透镜向下移动，或光屏向上移动，蜡烛向上移动都可以使像呈在光屏的中央。 题型四、凸透镜成像时的物距与像距 【典例5】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时，光屏上呈现灿焰倒立、 的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜 （选填“能”或“不能”）成实像。 【答案】 放大 能 【详解】[1]在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时，物距小于像距，光屏上呈现烛焰倒立、放大的实像。 [2]若此时将光屏移走，凸透镜成像条件不变，烛焰通过凸透镜仍能成实像。 【变式5-1】用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像。保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移到 cm处，光屏上再次出现烛焰清晰的像， （“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的原理与此情况相同。 【答案】 放大 60.0 照相机 【详解】[1]由图可知，物距小于像距，根据凸透镜成像规律，可知成倒立、放大的实像。 [2][3]由图可知像距为 v=75.0cm-45.0cm=30.0cm 蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，要在光屏上再次得到清晰的像，根据光路的可逆性，此时的物距应该为30.0cm（即此时的物距与原来的像距相等），蜡烛在30.0 cm处，所以凸透镜的位置要移动到60.0cm处，光屏上再次出现烛焰清晰的像，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律，可知成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的。 【变式5-2】如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm。小明来到窗边举起凸透镜看远处的高楼，能看到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】 3.90cm 缩小 实 【详解】[1]由图知道，将凸透镜正对太阳光，移动凸透镜到纸面的距离，直到纸面上出现最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 [3][4]举起凸透镜看远处的高楼，物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像。摄像镜头实际上是一个凸透镜，人在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。 【变式5-3】如图所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，若用此凸透镜成像，当物体距透镜0.3米时，物体所成像的性质是 （需说明像的虚实、大小、正倒立情况）。 【答案】倒立、缩小、实像 【详解】图中时，，此时 v=u=0.2m 像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，即 2f=0.2m 所以f=0.1m，当物体距透镜0.3米时，物距大于2倍焦距，物体所成像的性质是缩小、倒立、实像。 题型五、凸透镜成像时的范围问题 【典例6】将一物体放在凸透镜前30cm处，在屏上成一倒立、缩小的实像，则凸透镜的焦距范围是（　　） A．f<15cm B．f>15cm C．f>30cm D．15cm<f<30cm 【答案】A 【详解】根据凸透镜成像的规律可知，当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像，此时的物距为30cm，则2f<30cm，即f<15cm。 故选A。 【变式6-1】某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距u1＝18cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2＝10cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3＝6cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距f应满足的范围是（　　） A．f＜6cm B．9cm＜f＜10cm C．f＞9cm D．6cm≤f＜9cm 【答案】D 【详解】当物距u1＝18cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像，此时 u1＞2f即 18cm＞2f故 f＜9cm当物距u2＝10cm时，在光屏上出现倒立、放大的像，此时 f＜u2＜2f即 f＜10cm＜2f可得 5cm＜f＜10cm物距u3＝6cm时，在光屏上始终得不到像，此时成的是虚像或不成像，此时 u3≤f即 6cm≤f综上所述，可知透镜的焦距f应满足的范围是 6cm≤f＜9cm故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式6-2】某同学将物体放在凸透镜前，使物距分别为6cm、18cm、24cm时，依次得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，该凸透镜的焦距为f，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当物距等于6cm时，成放大的虚像，所以f＞6cm；当物距等于18cm时，成放大的实像，所以f＜18cm＜2f，则9cm＜f＜18cm；当物距等于24cm时，成缩小的实像，所以24cm＞2f，则f＜12cm；综合得9cm＜f＜12cm。 故选B。 【变式6-3】实验室备有序号为1、2、3的三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律。实验时，当蜡烛到透镜的距离都为20cm时，1、2、3三个分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f1、f2、f3的大小关系为（　　） A．f1>f2>f3 B．f2>f3>f1 C．f2>f1>f3 D．f3>f2>f1 【答案】B 【详解】物距相同，1凸透镜成倒立、缩小的实像，此时u>2f1，所以 2凸透镜成正立、放大的虚像，此时u<f2，所以 f2>u=20cm 3凸透镜成倒立、放大的实像，此时 2f3>u>f3 所以 所以 f2>f3>f1 故选B。 题型六、凸透镜成像的实验探究 【典例7】如图所示，小毛用凸透镜（焦距为）、蜡烛、光屏、光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 (1)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将图中的 适当向下调节； (2)将蜡烛和凸透镜保持在如图的位置不动，在 （选填“”、“”或“”）刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的 就是利用这一成像原理工作的； (3)在（2）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是 （选填“放大”或“缩小”）的； (4)若将蜡烛移至某位置时，无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像（假设光具座足够长），若能看到一个大小不变的光斑，则原因可能是 。 【答案】(1) 需要 光屏 (2) 照相机 (3)放大 (4)蜡烛在凸透镜的焦点处 【详解】（1）[1]如图，探究凸透镜成像的规律实验时，要将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，并调节使蜡烛烛焰、光屏、凸透镜三者在同一高度，所以需要点燃蜡烛。 [2]如图，图中的光屏位置偏高，要使蜡烛烛焰、光屏、凸透镜三者在同一高度，应将图中的光屏适当向下调节。 （2）[1][2]如图，凸透镜焦距为，蜡烛和凸透镜保持在如图的位置不动，物距就是40cm，根据凸透镜成像规律可知，物距大于2倍焦距则像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以光屏可以在“”刻度之间移动，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中照相机就是利用这一成像原理工作的。 （3）如图，在（2）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，对调后物距大于1倍焦距小于2倍焦距，像距大于2倍焦距，此时光屏上烛焰的像相对烛焰是放大的。 （4）若将蜡烛移至某位置时，无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像，有可能是物距等于或小于焦距；若物距小于焦距成正立、放大的虚像，若物距等于焦距则不成像，能看到一个大小不变的光斑；若能看到一个大小不变的光斑，则原因可能是蜡烛在凸透镜的焦点处。 【变式7-1】小阳在复习凸透镜成像实验时组装的实验装置如图甲所示。 (1)为了能够把像成在光屏的中心，他应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到 。 (2)如果所用的凸透镜焦距为10cm，当光屏上成清晰像时三个元件的位置如图甲所示，光屏上所成的像是一个 实像，这一原理在生活中的应用为 。 (3)将蜡烛向右移动到35cm刻度线上，应向 调节光屏才能承接到清晰的像。 (4)利用作图的方法也可以确定成像的情况，于是小阳将甲图的成像情况用光路图画了出来，如图乙所示。并保持物距不变，在乙图的基础上又画出了凸透镜焦距分另为8cm和12cm时的成像情况，如图丙所示。结合图示的三次成像情况，请总结出凸透镜成像大小与焦距的关系（只写结论即可）。 (5)利用上一问的结论，当你利用手机相机对景物拍照时，为了能够扩大拍摄范围，在不改变自己位置时，你应将相机焦距适当调 （选填“大”或“小”）些。 【答案】(1)同一高度 (2) 倒立、放大 幻灯机（投影仪） (3)右 (4)成实像时，物距相同，焦聚越大所成的像越大 (5)小 【详解】（1）实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处，这样烛焰的像才能成在光屏的中心。 （2）[1][2]由图可知，物距 u=50.0cm-32.0cm=18.0cm物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距在二倍焦距以外，成倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理相同。 （3）将蜡烛向右移动到35cm刻度线上，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，光屏向右移动，光屏上成清晰的像。 （4）由图丙可知，物距不变时，凸透镜的焦距越大，成像越靠后，即像距越大像越大。 （5）在不改变自己位置时，即物距不变，为了能够扩大拍摄范围，根据成实像时，物距相同，凸透镜焦距越大所成的像越大可知，应该减小凸透镜的焦距，才能减小像距且像变小。 【变式7-2】小科同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用到了如图甲所示的F形光源，实验中所用凸透镜的焦距为10cm。 （1）安装器材时，首先将F形光源、凸透镜、光屏依次放在光具座上。注意：需要将F形光源有灯珠的一侧面向凸透镜放置，然后打开F形光源，调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上。下列“调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，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 （2）完成器材调整后，按下光源开关，将F形光源移至左侧30cm刻度处，光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓，则应 （选填“一直向左”、“一直向右”或“左右反复”）移动光屏，直到观察到光屏上呈现清晰倒立、 的实像，如图乙所示（像未画出）； （3）同学们对小科使用的图乙实验装置进行如下评价，其中不正确的是 （填选项前的字母）。 A．与烛焰相比，实验使用的F形光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定 B．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距 C．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测出凸透镜的焦距 【答案】 B 左右反复 缩小 C 【详解】（1）[1]将三者靠拢，可以减小光源、透镜、光屏三者的距离，更便于将光源、透镜、光屏三者的中心调节到同一高度，故选B。 （2）[2]光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓，此时像可能在光屏的前方，也可能在光屏后方，则应左右反复移动光屏，直到观察到光屏上呈现清晰的像。 [3]将F形光源移至左侧30cm刻度处，此时物距为30cm，大于二倍焦距，此时成倒立、缩小的实像。 （3）[4]与烛焰相比，实验使用的F形光源不会晃动，像也不会晃动，则光屏上所成的像比较稳定，故A正确，不符合题意；零刻度线刻在光具座标尺的中央，光源、光屏所对应的刻度值即为物距、像距，可直接测出物距和像距，故B正确，不符合题意；若凸透镜的焦距未知，可调节物距及像距，当成等大的实像时，物距便等于2倍焦距，这样可以测出凸透镜的焦距，故C错误，符合题意。 故选C。 【变式7-3】同学们在“探究凸透镜的成像规律”实验中，进行了下列操作： (1)让平行光正对凸透镜照射，移动光屏直至出现一个最小、最亮的光斑，如图1所示该凸透镜的焦距为 cm。依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，调整三者中心大致在 ，这样做的目的是 ； (2)移动蜡烛、凸透镜、光屏的位置至如图2所示，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是 （选填“倒立放大”、“倒立等大”、“倒立缩小”或“正立放大”）的实像；此成像特点跟 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像特点相同。若保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动适当距离才能呈现清晰的像，且像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)实验时小林同学不小心遮住了透镜的一半，光屏上的像会 （选填“不变”、“变暗”或“变为一半”）；保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时人眼在图3中 （选填“A”、“B”或“C”）处能观察到烛焰的 像（选填“虚”或“实”）。 【答案】(1) 10.0 同一高度 使像成在光屏中央 (2) 倒立放大 投影仪 左 变小 (3) 变暗 B 虚 【详解】（1）[1]当平行光经过凸透镜时，会发生偏折，汇集于凸透镜焦点，焦点到凸透镜光心的距离，称为焦距，由图可知，该凸透镜的焦距为10.0cm。 [2][3]为了使像成在光屏的中心，实验前要将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整至同一高度上。 （2）[1][2]如图2所示，物距u＝15cm，处于一倍和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，与投影仪成像特点相同。 [3][4]凸透镜成实像时“物远像近像变小”，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，则像距将变小，像也变小，所以应将光屏向左移动适当距离才能呈现清晰的像。 （3）[1]如果挡住透镜的一部分，另一部分仍能会聚光线成完整的像，但光线变少，所以像比原来变暗。 [2][3]蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处时，此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像与物在同侧，所以应从B处透过凸透镜观察像。 题型七、凸透镜成像规律的应用 【典例8】如图所示，物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是（　　） A．正立、放大的像 B．正立、缩小的像 C．倒立、等大的像 D．倒立、缩小的像 【答案】B 【详解】A．当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故A不符合题意； B．凸透镜的成像情况没有能成正立缩小的像，故B符合题意； C．当u=2f时，成倒立、等大的实像，故C不符合题意； D．当u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故D不符合题意。 故选B。 【变式8-1】有关显隐杯的记载，古籍中不乏其例。其原理是在杯内底中央置一图案，图案上盖一凸透镜，如图所示，杯中倒入酒，俯视时，图案处于酒与凸透镜组成的新透镜焦距之内，会被清楚地看到，则此时（    ） A．杯中酒相当于一块凸透镜 B．成的是缩小的像 C．新透镜成像原理与放大镜相同 D．成的像是倒立的 【答案】C 【详解】杯中酒中间薄、边缘厚，相当于一块凹透镜。杯中倒入酒，俯视时，图案处于处于酒与凸透镜组成的新透镜焦距之内，成正立、放大的虚像，因此新透镜成像原理与放大镜相同。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式8-2】某同学拿凸透镜来观察物理书的页面如图所示，若要将透镜成的像“理”字挪至透镜中央，书本的移动方向是（    ） A．右下方 B．右上方 C．左下方 D．左上方 【答案】A 【详解】由图可知，此时像在凸透镜的右下方，若要将透镜成的像“理”字挪至透镜中央，像应向左上方移动，根据凸透镜成像规律可知，凸透镜成缩小像时，像与物是倒立的，因此书本应向右下方移动，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式8-3】将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】装有水的鱼缸相当于一个凸透镜，要在墙壁上得到清晰的缩小实像，由凸透镜成像规律可知，当成倒立、缩小的实像，则应调整蜡烛和鱼缸的位置，即物距大于像距，故B符合题意，ACD不符合题意。 选B。 【变式8-4】小林做了个创新实验，她用如图（b）中装了水的玻璃杯去观察图（a）中冰墩墩旁边的“雪容融”，以下4幅图为隔着装水的玻璃杯观察“雪容融”时看到的情景，玻璃杯到“雪容融”的距离最近的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】玻璃杯在水平方向上相当于是一个凸透镜，在竖直方向上相当于是玻璃板；当玻璃杯到“雪容融”的距离最近时，物距小于焦距，成的是正立、放大的虚像，所以“雪容融”水平方向上放大，竖直方向上不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式8-5】小明同学在做凸透镜成像实验时，移动光屏，在光屏上呈现清晰放大的像，同时他也看到透镜表面有两个像，其中一个是正立的，一个是倒立的，对于透镜表面的两个像，下列说法正确的是（　　） A．透镜表面的两个像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的 B．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面反射形成的虚像 C．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面折射形成的实像 D．透镜表面的两个像，倒立的是实像，正立的是虚像 【答案】B 【详解】光在传播过程中从一种介质射向另一种介质时，在介质的界面会有部分光返回原介质，即光的反射。光从空气射向玻璃会发生反射，从玻璃射向空气也会发生反射，所以反射有两次。凸透镜有两个界面，两个像的原理相同，正立的像是物体在透镜表面成的像，倒立的像是物体通过透镜的另一个面成的像，另一个面相当于一个凹面镜，凹面镜成倒立的像，故B正确，ACD错误。 故选B。 题型八、凸透镜成像的动态应用 【典例9】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将“F”光源放在凸透镜前某位置处，在光屏上成一清晰的像。现将“F”光源靠近透镜的方向移动一段距离，调整光屏的位置，又在屏上形成一清晰的像，则（    ） A．像变小，像距变小 B．像变小，像距变大 C．像变大，像距变小 D．像变大，像距变大 【答案】D 【详解】根据凸透镜成实像规律“物近像远、像变大”可知，当光源靠近透镜的方向移动一段距离，像距会变大，且像会变大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3【变式9-1】某凸透镜的焦距为10cm，把点燃的蜡烛沿主光轴从透镜远处向焦点移动时，下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（　　） A．像始终变大 B．像始终变小 C．像先变小后变大 D．像先变大后变小 【答案】A 【详解】把点燃的蜡烛沿主光轴从透镜远处向焦点移动时，物距逐渐减小，像距逐渐增大，像逐渐变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式9-2】在凸透镜成像的实验中，光屏上获得一个放大的像。如果把烛焰向远离透镜的方向移动，则光屏上的像和像距的变化情况是（　　） A．像和像距越来越小 B．像和像距越来越大 C．像距变小、像变大 D．像距变大，像变小 【答案】A 【详解】由题意“光屏上获得一个放大的像”。可知2f＞u＞f，如果把烛焰向远离透镜的方向移动，则物距增大，由凸透镜成像规律可知，物距增大，像距变小，像变小。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式9-3】如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S'是S经凸透镜所成的像，当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时（始终保持u>f），像S'远离透镜移动的情况是（　　） A．沿平行主轴方向 B．沿O与S'连线方向 C．沿F2与S'连线方向 D．沿F1与S'连线方向 【答案】C 【详解】点光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时，其中一条光线平行于主光轴总不改变方向，折射光线一定过焦点，如图。实像是所有折射光线会聚形成的，像点一定在过焦点的折射光线上。u>f时，凸透镜成实像，点光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时，物距减小，像距增大，所以像点向右远离凸透镜。综上可知，点光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时，像点沿F2与S'连线方向远离凸透镜。 故选C。 题型九、凸透镜成像（透镜切割） 【典例10】如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 【答案】A 【详解】A．一只小飞虫恰好落在透镜上的P点上，位于透镜的一倍焦距内，不会成像在光屏上，故A正确； B．原来蜡烛在二倍焦距以外，靠近透镜过程中会经过焦点，而物体在凸透镜焦点上时不成像，当物距小于一倍焦距时，光屏上也看不到像。故B错误； CD．沿直径对称切除透镜很小一部分，相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜，这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的凸透镜是一样的，不移动时主光轴、焦点都是重合的，仍然可以成像；当把上面的小凸透镜下移后，该小凸透镜的主光轴也下移，成的像也下移，且去掉一小段透镜，物体发出的光线仍能成像，只是亮度变低；下面的与之相反，像向上移，即A、B合拢后，光屏上会成两个变暗的像，故CD错误。 故选A。 【变式10-1】一个直立的物体放在凸透镜的两倍焦距处，物体的中点恰在透镜的光轴上，后来，透镜被一割为二，对称地拉开，两个半透镜间距离等于物体高度，如图所示。则此时光屏上的像应该是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】透镜被一割为二，对称地拉开，如图所示，变为两块凸透镜，物体放在凸透镜的两倍焦距处，由凸透镜成像规律可知，成倒立等大的实像，两个凸透镜成2个倒立等大的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 题型十、凸透镜成像的变化规律 【典例11】在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明组装的装置如图甲所示，他保持凸透镜的位置不变，不断地移动蜡烛位置，观察到四种烛焰的清晰像，如图乙所示，已知凸透镜的焦距为10cm，按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序，正确顺序为（    ） A．④③②① B．③②①④ C．①②③④ D．④①②③ 【答案】A 【详解】按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序，刚开始时，物距小于一倍焦距，成的是正立的放大的虚像④；蜡烛慢慢远离，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的倒立的放大的实像③，物体慢慢远离，像变近，且像变小，故成的像是②，最后物体大于两倍的焦距，成的是倒立的缩小的实像①，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 【变式11-1】图甲是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图乙中的a、b、c、d是通过凸透镜看到的刻度尺的像。若凸透镜从贴着刻度尺的位置逐渐远离，则通过凸透镜看到的刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　） A．a→b→c→d B．b→d→a→c C．b→c→a→d D．c→a→b→d 【答案】B 【详解】（1）刻度尺到凸透镜的距离（物距）在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即b图。 （2）刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即d图。 （3）刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处，凸透镜成倒立、等大的实像，即a图。 （4）刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，即c图。 综上可知，凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序为b→d→a→c。故B正确，ACD错误。 故选B。 【变式11-2】如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，则f<D<2f，则在下列关于点光源所成像运动轨迹的各图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找四个点：上、下、左、右各一个，利用凸透镜成像的规律作出像点，连接各像点即可得到一个不规则的圆，且转动方向为逆时针，所以像点运动图象是选项D的形状，大致如图所示： 故ABC错误，D正确。 故选D。 【变式11-3】如图甲所示，把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方，透过玻璃瓶观察到的情形如图乙；将玻璃瓶灌满水后，将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，同时透过玻璃瓶观察铅笔的像，右边四种情形中，看到的像及其出现顺序正确的是（　　） A．甲乙丙 B．甲丙丁 C．丁乙丙 D．丙乙丁 【答案】D 【详解】玻璃瓶相当于一个凸透镜，当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，一开始物距小于一倍焦距，透过透镜会看到正立、放大的虚像，并且先逐渐变长变细，如图丙；当物距大于一倍焦距后，铅笔尖忽然改变方向，成倒立、放大的实像，如乙图；继续移动像逐渐变短变小，如丁图。所以看到的像及其出现顺序正确的是丙乙丁。故ABC错误，D正确。 故选D。 巩固练习 一、单选题 1．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10cm刻度处，在光屏上（　　） A．观察到倒立、缩小的实像 B．观察到倒立、放大的实像 C．观察到正立、放大的实像 D．不能呈现像 【答案】A 【详解】如图 时，此时光屏上出现清晰的像，此时 所以 将蜡烛移至10cm刻度处 凸透镜成倒立、缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像 B．将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 C．将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像 D．将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 【答案】D 【详解】A．由图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误； B．将蜡烛移至b处时，物距等于一倍焦距，此时不成像，故B错误； C．将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C错误； D．将蜡烛移至d处时，物距处于两倍焦距以外，可以成缩小、倒立的实像，故D正确。 故选D。 3．现在的教室作为标准化考场，都安装了如图所示的电子监控器，其主要由光学系统和光电转换系统两部分组成。光学系统收集监控区域内的景物信息，经光电转换系统转换成电信号并输送到监控中心。其中光学系统的工作原理是利用（　　） A．凸透镜成正立放大实像 B．凹透镜成正立放大虚像 C．凸透镜成倒立缩小实像 D．凹透镜成倒立放大虚像 【答案】C 【详解】电子监控器的镜头实际上是一个凸透镜，其成像原理与照相机的成像原理是相同的、成的是倒立、缩小的实像，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．凸透镜的焦距为8cm，若把一点燃的蜡烛放置于镜前15cm的主光轴上，则在透镜另一侧移动光屏，可以得到（　　） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像 【答案】A 【详解】把一点燃的蜡烛放置于镜前15cm的主光轴上，即物距为15cm，物距在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像。 故选A。 5．用一个凸透镜使一个明亮的物体成像在光屏上，如果用一张卡片遮住凸透镜的上半部分，结果是（　　） A．像的上半部分消失 B．像的上半部分消失 C．像仍是完整的，但比不遮卡片时暗些 D．像仍是完整的，完全不受影响 【答案】C 【详解】遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．某同学做研究凸透镜成像规律的实验。观察发现：（1）凸透镜距光屏为14厘米；（2）光屏上出现清晰的、缩小的像。那么，他用的透镜焦距可能为（　　） A．7厘米 B．9厘米 C．14厘米 D．18厘米 【答案】B 【详解】凸透镜距光屏为14cm时，光屏上出现清晰的、缩小的像，这说明，物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距好和2倍焦距之间，即 f<14cm<2f 由此可得 7cm<f<14cm 故选B。 7．如图所示，小男孩拿着一个直径较大的放大镜，打开窗后，伸直手臂观察窗外远处的景物，可以看到该景物的像。小孩观察到的是（　　） A．倒立缩小的像 B．倒立等大的像 C．倒立放大的像 D．正立放大的像 【答案】A 【详解】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。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．小芳透过叶片上的露珠看到远处的花朵上下左右都颠倒过来了，如图所示。关于此情景，下列说法正确的是（　　） A．露珠相当于一个凹透镜 B．看到的花朵的像是虚像 C．透过露珠，不论看多远的物体，都成缩小的像 D．花朵与露珠的距离大于花朵的像与露珠的距离 【答案】D 【详解】A．露珠是中间凸起，边缘薄，相当于凸透镜，故A错误； B．在凸透镜成像规律中，实像都是倒立的，小芳透过叶片上的露珠看到远处的花朵上下左右都颠倒过来了，故看到的花朵的像是实像，故B错误； C．透过露珠，物距在两倍焦距开外，成缩小的像，物距在一倍到两倍之间时，成放大的实像，若物距小于1倍焦距，成正立的放大的虚像，故C错误； D．小芳透过叶片上的露珠看到远处的花朵上下左右都颠倒过来了，如图成的是缩小的像，故物距大于两倍的焦距，像距在一倍焦距到两倍焦距之间，物距大于像距，花朵与露珠的距离大于花朵的像与露珠的距离，故D正确。 故选D。 9．一个人照完一张半身照后，又想原地不动照一张全身照，摄影师应该（　　） A．照相机远离人，镜头向前伸 B．照相机远离人，镜头向后缩 C．照相机靠近人，镜头向前伸 D．照相机靠近人，镜头向后缩 【答案】B 【详解】一个人照完一张半身照后，又想原地不动照一张全身照，则像变小，像距变小，物距变大，则照相机远离人，镜头向后缩，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10．许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜，如图所示。通过凸透镜看到的像是（　　） A．倒立、放大的实像，像与物异侧，成在凸透镜前面 B．倒立、放大的实像，像与物同侧，成在凸透镜后面 C．正立、放大的虚像，像与物异侧，成在凸透镜前面 D．正立、放大的虚像，像与物同侧，成在凸透镜后面 【答案】D 【详解】精巧的文物前放置的凸透镜起放大镜的作用，文物放在焦点之内，在凸透镜的同一侧成正立、放大的虚像，像在凸透镜后面，故 D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 二、填空题 11．如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰倒立 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。若保持A蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 缩小 不变 【详解】[1]如图所示，物距大于像距，此时电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰倒立缩小的实像。 [2]若保持A蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时物距不变，像距不变，光屏上像的大小与原来的像对比应不变。 12．若有一个物体从距离凸透镜1.5倍焦距处，沿主光轴移到距离透镜3倍焦距处，则像距 （选填“增大”、“不变”或“减小”），像 （选填“变大”、“不变”或“变小”），最后的像比物 （选填“大”成“小”）。 【答案】 减小 变小 小 【详解】[1][2]物体从距离凸透镜1.5倍焦距处，沿主光轴移到距离透镜3倍焦距处时，在此过程中，物距增大，像距减小，像变小。 [3]因为物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，所以最后像比物小。 13．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12cm时的成像特点可应用于 【答案】 10 投影仪 【详解】[1]在所有成实像的情况中，只有当物体到凸透镜距离等于2倍焦距的时候，像距也等于2倍焦距，即只有这种条件下，像距与物距才相等。由图像可以看出，当像距与物距相等时，物距为20cm，因此凸透镜的焦距为10cm。 [2]由凸透镜的成像规律可知，当物体到凸透镜距离为12cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，这种成像的应用是投影仪。 14．如图是某同学准备制作的昆虫观察瓶，为便于观察瓶底小昆虫，可在瓶口处安装一块 透镜，若瓶口到瓶底的距离为10厘米，当选择透镜的焦距 （选填“大于”、“等于”或“小于”）10厘米时，能观察到小昆虫 的虚像。 【答案】 凸 大于 正立、放大 【详解】[1]在瓶口处安装一个透镜便于观察瓶底小昆虫放大的像，安装的应是凸透镜。 [2][3]放大镜是利用凸透镜物距小于焦距，成正立、放大的虚像工作的，所以当盒盖到盒底的距离为10cm时，物距是10cm，则选择的凸透镜的焦距要大于10cm才能成正立、放大的虚像。 15．用镜头焦距不变的照相机拍出了蝈蝈的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片，则照相机需 蝈蝈，镜头向 （选填“前”或“后”）调节。 【答案】 靠近 前 【详解】[1][2]照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，乙照片中蝈蝈大些，即像大一些，需要减小物距，增大像距，即照相机靠近蝈蝈，同时把镜头向前伸，使暗箱变长。 16．图1所示为一幅图片，图2为该图片利用凸透镜制作而成的某光学仪器投影在墙上的像。该像相对于原图片是 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“正立”或“倒立”）的实像。该图片可能放在图3中凸透镜前的哪一个位置？ （选填“A”“B”“C”或“D”）。 【答案】 放大 倒立 C 【详解】[1][2]对比图1、图2得，此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像。 [3]此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，即该图片可能放在图3中C位置。 17．如图为我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”。若该系统透镜的焦距为f，则该系统成像时物距应 （选填“小于f”“大于2f”或“大于f且小于2f”）。 【答案】大于2f 【详解】由“该系统功能与人眼相似”可知，该系统的光学元件是一个凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像时，物距大于两倍焦距，即周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于2倍焦距。 18．一幅如图甲的漫画立在桌面上。小聪把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小聪观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到 （填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的实像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足 （填“”或“”）。 【答案】 凸透镜 【详解】[1]圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜。 [2]由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即 三、实验题 19．学习了透镜的知识以后，芳芳借来了爷爷的眼镜片进行了探究光学成像实验： (1)如图1所示，太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑，由此判断，爷爷佩戴的是 （选填“近视镜”或“远视镜”），由图可知，该透镜的焦距是 cm； (2)点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在 ； (3)如图2，芳芳将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中的 就是利用这个规律制成的； (4)芳芳将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，在透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像； (5)芳芳将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时 （选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像； (6)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动； (7)某小组同学将发光的小灯泡放在该凸透镜的焦点处，在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小将 。 【答案】(1) 远视镜 10.0 (2)同一高度 (3) 缩小 照相机 (4)远离 (5)不能 (6)上 (7)不变 【详解】（1）[1]凸透镜能将一束平行光会聚成一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光线具有会聚作用，说明是凸透镜，凸透镜是远视镜。 [2]此时凸透镜与光屏间的距离为焦距，该凸透镜的焦距为 （2）点燃蜡烛后，为了使像成在光屏中央，所以需要调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上。 （3）[1][2]将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，物距为30cm，大于凸透镜的2倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机成的像相同，所以利用这个规律制成的是照相机。 （4）凸透镜成实像时，根据凸透镜成像的规律，物近像远像变大，物体靠近凸透镜，所成的像应远离凸透镜，所以将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，光屏远离凸透镜方向移动。 （5）将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，物距为5cm，小于凸透镜的1倍焦距，成的是正立、放大的虚像，所以不能在光屏上接收到清晰的像。 （6）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，根据经过凸透镜中心的光沿直线传播可知，光屏上的像向上移动；为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，可以将光屏向上移。 （7）小灯泡放在该凸透镜的一倍焦距处，经凸透镜折射后平行于主光轴，所以在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小不变。 20．在探究凸透镜成像规律时，小华将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后，并点燃蜡烛： (1)实验前为了使烛焰的像成在光屏中央，应将烛焰和光屏的中心调到凸透镜 。 (2)小华将蜡烛、透镜和光屏调节到如图所示的位置，光屏上刚好呈现烛焰清晰的像。小华实验时使用的凸透镜焦距是 cm，选择口径 （大/小）的凸透镜做实验效果较好； (3)凸透镜位置不动，将光源移至 10cm刻度线处，应将光屏向 （左/右） 移动到能再次接收到清晰像的位置，此时与 （照相机/投影仪/放大镜） 的成像性质相同； 若在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜片，则需要将光屏向 （左/右） 移动才能再次接收到清晰的像。 (4)小华继续实验，将高度为h 的物体沿主光轴从远处向透镜的焦点靠近（已知透镜的焦距为f） 。则下列反映像高H 或像距v随物距u变化的关系图象中，可能正确的是___________ A． B． C． D． 【答案】(1)主光轴 (2) 15.0 大 (3) 左 照相机 右 (4)A 【详解】（1）为了使烛焰的像呈现在光屏中心，应使得烛焰和光屏的中心处于凸透镜的主光轴上，具体操作为点燃蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和光屏的高度，保证烛焰、凸透镜和光屏中心处于同一高度。 （2）[1]图中的物距为 u= 50.0cm - 20.0cm = 30.0cm 像距为 v=80.0cm - 50.0cm = 30.0cm 光屏上可以得到清晰的像，且此时的物距等于像距，根据凸透镜成像特点可知，此时的物距等于二倍焦距，即 u= 2f = 30.0cm 故可求得，凸透镜的焦距为 f = 15.0cm [2]要选用口径较大的凸透镜，因为用大口径凸透镜可以会聚更多的光线，使得成像更清晰。 （3）[1]凸透镜位置不动，将光源移至10.0cm刻度线处，因此物距是增加的，要在光屏上得到清晰的像，根据凸透镜成像的物距增大，像距减小原理可知，此时应将光屏向左移动。 [2]此时的物距为 u'=50cm-10cm=40cm 物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像原理可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机的成像成的是倒立、缩小的实像，故与照相机的成像性质相同。 [3]近视镜片属于凹透镜，若在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜片，则光线会被发散，经凸透镜后的光线会聚点会被延后，故需要将光屏向右移动才能再次接收到清晰的像。 （4）AB．根据凸透镜成实像原理可知，像的高度随着物距增加而减小，且当物距u=2f时，像的高度等于物体的高度h，故A正确，B错误； CD．根据凸透镜成实像原理可知，像距会随着物距的增大而减小，且只有当物距u=2f时，像距才等于物距，故CD错误。 故选A。 提优练习 1．如图所示在直角坐标系原点O处放置平面镜MN，它与坐标轴x呈45°。在O点正下方（s=15厘米）处水平放置一焦距为10厘米凸透镜。A为一点光源，则关于凸透镜所成的像正确的是（　　） A．在凸透镜下方成一个实像，在凸透镜上方成一个虚像。 B．只在凸透镜下方成一个实像。 C．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但左边的实像更靠近凸透镜。 D．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但右边的实像更靠近凸透镜。 【答案】D 【详解】由几何知识可知点A位于凸透镜的一倍焦距到两倍焦距之间，根据凸透镜成像原理可知点A直接通过凸透镜可以成一个放大的实像，像位于两倍焦距之外，且位于y轴的左侧；A点在平面镜MN中的像位于平面镜MN的左上侧，根据几何知识可知该像到凸透镜的距离大于两倍焦距，根据凸透镜成像原理可知A点在平面镜MN中的像通过凸透镜可以成一个缩小的实像，像在一倍焦距与两倍焦距之间，且位于y轴的右侧，故在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但右边的实像更靠近凸透镜。 故选D。 2．将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。再将发光体向远离透镜方向移动一段距离，该距离为d，在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像。关于d的大小及该像情况判断，正确的是（　　） A．d一定大于10厘米 B．d可能小于5厘米 C．该像一定是放大的实像 D．该像可能是等大的实像 【答案】A 【详解】AB．将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。再将发光体向远离透镜方向移动一段距离，该距离为d，在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像，根据物距和相距关系可得 解得 因为将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。故 解得 故A正确，B错误； CD．在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像，该像可以是缩小、等大、放大。故像的大小无法确定，故CD错误。 故选A。 3．光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（   ） A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像 C．成像可能比原来小 D．成像一定比原来小 【答案】B 【详解】CD．当光屏成倒立、缩小的实像，则 f<v=10cm<2f 此时解得 5cm<f<10cm 把光屏沿着光具座靠近凸透镜5cm时 v=10cm-5cm=5cm<f 光屏不成像； 把光屏沿着光具座远离凸透镜5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像，则 f<v=10cm+5cm=15cm<2f 像距变大，物距变小仍为u>2f，根据“物近像远像大”的成实像规律，成像大小变大，但只是比原来变大了，故CD错误； AB．当u>2f时，光屏上成倒立、缩小的实像，故A错误，B正确。 故选B。 4．如图甲所示的黑白卡片，左侧在白光照射下呈现黑色是因为 ，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 【答案】 黑色吸收所有色光 凸 靠近 【详解】[1]白光照射图甲的卡片时，因为左侧的黑色吸收所有色光，所以呈现黑色，右侧的白色反射所有色光，所以呈现白色。 [2]装水部分的高脚杯和杯内的水组合成一中间厚、边缘薄的凸透镜。 [3]图乙中，卡片通过高脚杯所成的是左右相反的实像，为了让黑白重新颠倒回来，应让高脚杯靠近卡片，成正立的虚像。 5．同学们利用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，操作如下： （1）小明所在的小组将蜡烛、凸透镜和光屏调整到如图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像。则该小组所用凸透镜的焦距可能为 ； A．5cm    B．7cm    C．12cm    D．15cm （2）若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏 （选填“向左”或“向右”）移动，光屏上才能成清晰的像； （3）如图乙，当凸透镜位于光具座上e点时，光屏上恰好得到清晰的像，此时蜡烛与光屏间的距离为、与e点的距离为L；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到某点，光屏上再次得到清晰的像，则透镜向右移动的距离 （用、L表示）； （4）小华所在小组根据记录的实验数据得到了如图丙所示的图象，线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系，根据图象信息可知，该小组所用凸透镜的焦距为 cm。 【答案】 C 向左 L0-2L 10 【详解】（1）[1]由图可知，此时u＜v，且成实像，则物距与焦距的关系 2f＞u=15cm＞f 此时像距与焦距的关系 v=30cm＞2f 解得 15cm＞f＞7.5cm 则该小组所用凸透镜的焦距可能为12cm，故ABD不符合同意，C符合题意。 故选C。 （2）[2]若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，凸透镜焦距变小，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚会聚成像，因此需将光屏向左移动，光屏上才能成清晰的像。 （3）[3]当凸透镜位于光具座上e点时，光屏上恰好得到清晰的像，此时蜡烛与光屏间的距离为L0、与e点的距离为L，则物距为L，像距为L0-L，根据折射现象中，光路可逆可知，在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移动，使得物距为L0-L，即此时的物距等于原来的像距，此时的像距等于原来的物距，光屏上再次得到清晰的像，此时凸透镜移动的距离 s=L0-L-L=L0-2L （4）[4]图丙中时，，此时 v=u=0.2m 像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，即2f=0.2m，所以 f=0.1m=10cm 6．小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）如图甲所示，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个 的光斑，由此可读出凸透镜的焦距是10.0cm； （2）为了调节烛焰、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）为从不同方向观察光屏上的像，光屏应选 （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；当给凸透镜戴上近视眼镜后，为使光屏上再次呈清晰像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动； （5）若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像A；接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置，再移动光屏，在光屏上形成清晰的像B．由实验可知像A （选填“大于”或“小于”）像B； （6）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”）像的亮度会 ； （7）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】 最小最亮 B 粗糙 能 右 大于 完整 变暗 不小于4f 0.5 【详解】（1）[1]根据焦点的定义可知，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑即为焦点，焦点到透镜光心的距离即为焦距。 （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B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （3）[3]为从不同方向观察光屏上的像，光屏应该发生漫反射，所以其表面应该是粗糙的。 （4）[4]把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，此时物距大于焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，由于实像是由实际光线会聚形成的，所以人眼睛在图乙所示的位置能看到物体的实像。 [5]当给凸透镜戴上近视眼镜后，近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，所以清晰的像在光屏右侧，所以光屏应向右移动才能呈现清晰的像。 （5）[6]能在光屏上呈现的像是实像，把蜡烛从距凸透镜25cm的位置移动到距凸透镜28cm的位置的过程中，物距变大，像距变小，像变小，所以像A大于像B。 （6）[7][8]小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，物体射过来的光仍可经过凸透镜的上半部分发生折射，能会聚成完整像，像的大小不发生变化，但折射光线减少，像会变暗。 （7）[9]因为凸透镜成实像时，物距大于焦距，由图丁可知随着物距的增大，物像间距先减小后增大，当物距等于二倍焦距时，物像间距最小为4f，因此想要成实像，蜡烛与光屏的间距应不小于4f。 [10]由图丁可知，当u =3f时，L=4.5f，像距为 放大率为 7．小明和他的同学进行“探究凸透镜成像规律”的实验，如图1是小明的实验装置图：   （1）如果你是他的合作者，请你帮他指出该装置中的两处错误； ①   ② （2）正确调整好装置以后，小明从观察到光屏上呈现一个倒立清晰的像。将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移动光屏，则应将光屏 （远离/靠近）凸透镜;②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 （凸/凹）透镜； （3）小华组用箭头形状的发光二极管代替蜡烛（如图2），并用带有方格的光屏安装在光具座上进行实验。实验时凸透镜的位置固定不动，将发光二极管放在离透镜4cm处，移动光屏，如果找不到像，则记录光屏上光斑的特征；如果在光屏上出现清晰的像，则记下像的特征，测出光屏到透镜的距离和像的长度。然后，将物距依次增加2cm，重复上面的实验，记得的数据如下表： 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的长度/cm 像的特征 1 4.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 2 6.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 3 8.0 / 光斑大小不变 只有圆光斑 4 10.0 40.0 8.0 倒立的箭头 5 12.0 24.0 4.0 倒立的箭头 6 14.0 18.7 2.7 倒立的箭头 7 16.0 16.0 2.0 倒立的箭头 8 18.0 14.4 1.6 倒立的箭头 9 20.0 13.3 1.3 倒立的箭头 根据表格信息可知，凸透镜的焦距为 cm，发光二极管（物）的长度为 cm；分析第4—6次实验数据，所成的像是 （实/虚）像，物体匀速靠近凸透镜，像移动速度 （选填“变大”，“变小”或“不变”），同时像 （靠近/远离）凸透镜； （4）小明做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图3所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图4所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时在图4光屏左侧观看，表盘在光屏上所成的像是图 。 找出左右相反的像即B，然后确【答案】 凸透镜、蜡烛、光屏三者中心不在同一水平线（同一高度） 凸透镜应放在蜡烛和光屏中间 靠近 凹 8.0 2.0 实 变大 远离 D 【详解】（1）[1][2]读图1可知，图中的错误在于：①光具座上没有依次放在蜡烛、凸透镜、光屏，即蜡烛和凸透镜的位置颠倒了；②烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没在同一高度，像不能呈在光屏的中央。 （2）①[3]蜡烛远离凸透镜，光屏上的像变模糊，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的特点，应将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像。 ②[4]根据题意，蜡烛远离凸透镜时，光屏上的像变模糊，是因为像距变小，像成在光屏前面；凹透镜对光线的会聚有延迟作用，所以若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜，也能在光屏上得到清晰的像。 （3）[5][6]由表格中第7组数据可知，当物距为16.0cm时，像距也为16.0cm，此时物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，像的大小为2.0cm，则发光二极管(物)的长度为2.0cm；此时物距等于2f，即，则。 [7][8][9]分析第次实验数据可知，像都是倒立的，倒立的像为实像；物体匀速靠近凸透镜时，像距变大，且像距的变化范围更大，所以可知像移动速度变大，像远离凸透镜。 （4）[10]因为凸透镜成倒立的实像，不仅左右相反，而且上下相反，所以根据甲图，首先定与B上下相反的像即D，所以甲的像为D，故选D。 8．阅读短文，回答问题． 数码相机 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式、与电脑交互处理和实时拍摄等功能。如图甲是通过伸缩镜头实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。 快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据“100”表示快门打开的时间是秒，打开快门时间越短越容易抓拍急速移动的目标。图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为：。单位时间内，太阳光射入单位面积的光能是恒定的。实验发现：通过选择不同的“光圈”和“快门”，可以控制进光面积和进光时间，两者组合起来可以控制进光能量一定，从而能拍出亮度稳定的照片。 （1）数码相机是通过调节 距从而使远近不同的物体成清晰的像； （2）抓拍运动员百米冲刺瞬间的照片，快门数据要调 一些； （3）某品牌数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，那么光圈数据为 ； （4）如果用（3）中相机拍摄遥远处物体时，像距约为 （填整数）cm； （5）下表列出了某时光圈与快门的正确组合，请判断当光圈数据为“6”时，对应的“快门”数据应该是 。 光圈 20 15 12 10 6 5 4 3 2 快门 9 16 25 36 144 225 400 900 【答案】 像 大 2 5 100 【详解】（1）[1]远近不同的物体，与相机的物距不同，成像的像距也不同，所以数码相机需要调节像距来成清晰的像。 （2）[2]抓拍运动员冲刺瞬间的照片，快门的数据要调得大一些，因为打开快门时间越短越容易抓拍急速移动的目标，而快门数据越大，打开快门时间越短。 （3）[3]据光圈大小的计算公式得，某品牌数码相机光圈数据 （4）[4]在凸透镜成像中，物远像近像变小，相机拍摄远处物体，则物距趋于无限远，像距无限接近焦点，所以接近50mm=5cm。 （5）[5]由表格数据可知，光圈减小得越小，快门增加得越大，根据规律，大概可把表格补充完整如下： 光圈 20 15 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2 快门 32 42 52 62 72 82 92 102 122 152 202 302 所以光圈数据为“6”时，对应快门的数据为102=100。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题4.3 凸透镜成像的规律 题型一、凸透镜成像的设备安装 2 题型二、透镜成像规律 2 题型三、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析 3 题型四、凸透镜成像时的物距与像距 4 题型五、凸透镜成像时的范围问题 5 题型六、凸透镜成像的实验探究 6 题型七、凸透镜成像规律的应用 8 题型八、凸透镜成像的动态应用 11 题型九、凸透镜成像（透镜切割） 12 题型十、凸透镜成像的变化规律 13 巩固练习 15 提优练习 22 知识点01 凸透镜成像规律 1、凸透镜成像的规律和应用见下表： 物的位置 像的位置 像的性质 应用举例 u＞2f 2f＞v＞f 物像 异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛 u=2f v=2f 等大、倒立、实像 　特点：实像大小转折点 2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯机，电影机 u=f 不成像 特点：像的虚实转折点 u＜f 　物像同侧 　 放大、正立、虚像 放大镜 　　2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆，典型的三个应用是：照相机、幻灯机和放大镜，它们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸透镜成像的规律了。 注释： 1、 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。 题型一、凸透镜成像的设备安装 【典例1】在探究“凸透镜的成像规律”的实验中，要将烛焰中心、光心、光屏中心三者调到同一高度，这样操作的目的是（　　） A．方便确定物距和像距 B．在光屏上成蜡烛正立的像 C．让蜡烛的像成在光屏中央便于观察 D．方便确定像的大小 【变式1-1】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． 题型二、透镜成像规律 【典例2】小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将装置调整到如图所示的位置，可以在光屏上看到一个清晰的 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，若此时将蜡烛向右移动，要想得到清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。 【变式2-1】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在水平光具座上，调整烛焰、透镜和光屏的中心在 。已知凸透镜的焦距为15cm，若烛焰与透镜距离为25cm，左右移动光屏到恰当的位置时，可在光屏上看到烛焰清晰的实像，这个像是 （选填“放大”，“等大”或“缩小”）的。 【变式2-2】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 题型三、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析 【典例3】小红用如图所示的光具座探究“凸透镜成像规律”。在图示位置时，物距是 cm，若此时光屏上恰好成烛焰清晰的像，这个像是倒立、 （填“放大”“等大”“缩小”）的实像；若此时一只飞虫落到凸透镜表面上，则光屏上出现 （选填“飞虫的像”或“烛焰的像”）； 【变式3-1】在“探究凸透镜成像”的实验中，小明用手指遮住了凸透镜的左半部分，则光屏上蜡烛的像 。（选填“变暗”、“变亮”、“少一半”或“不变”）， （选填“能”或“不能”）成完整的像。 【典例4】探究凸透镜成像规律的实验，实验前应该首先测出实验所用凸透镜的 ，然后固定 位置，再安装其它器材并调节其高度。随着实验的进行，蜡烛逐渐变短，光屏上烛焰的像将会逐渐向 移动。 【变式4-1】某小组探究凸透镜成像的规律，还没调整烛焰的高度就开始实验，结果光屏上所成烛焰的像如图丙，这个像是 （选填“实”或“虚”）像，说明烛焰的位置 （选填“高”或“低”）于透镜中心。 【变式4-2】在探究凸透镜成像规律时，实验进行一段时间后，蜡烛变短，像会出现在光屏的 方。为使像回到光屏中央，合理的操作是将凸透镜 或将光屏 （以上两空选填“向上移动”或“向下移动”）。 题型四、凸透镜成像时的物距与像距 【典例5】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当光屏、凸透镜和蜡烛在如图所示位置时，光屏上呈现灿焰倒立、 的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜 （选填“能”或“不能”）成实像。 【变式5-1】用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像。保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移到 cm处，光屏上再次出现烛焰清晰的像， （“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的原理与此情况相同。 【变式5-2】如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm。小明来到窗边举起凸透镜看远处的高楼，能看到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰 （选填“实”或“虚”）像。 【变式5-3】如图所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，若用此凸透镜成像，当物体距透镜0.3米时，物体所成像的性质是 （需说明像的虚实、大小、正倒立情况）。 题型五、凸透镜成像时的范围问题 【典例6】将一物体放在凸透镜前30cm处，在屏上成一倒立、缩小的实像，则凸透镜的焦距范围是（　　） A．f<15cm B．f>15cm C．f>30cm D．15cm<f<30cm 【变式6-1】某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距u1＝18cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2＝10cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3＝6cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距f应满足的范围是（　　） A．f＜6cm B．9cm＜f＜10cm C．f＞9cm D．6cm≤f＜9cm 【变式6-2】某同学将物体放在凸透镜前，使物距分别为6cm、18cm、24cm时，依次得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，该凸透镜的焦距为f，则（　　） A． B． C． D． 【变式6-3】实验室备有序号为1、2、3的三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律。实验时，当蜡烛到透镜的距离都为20cm时，1、2、3三个分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f1、f2、f3的大小关系为（　　） A．f1>f2>f3 B．f2>f3>f1 C．f2>f1>f3 D．f3>f2>f1 题型六、凸透镜成像的实验探究 【典例7】如图所示，小毛用凸透镜（焦距为）、蜡烛、光屏、光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 (1)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将图中的 适当向下调节； (2)将蜡烛和凸透镜保持在如图的位置不动，在 （选填“”、“”或“”）刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的 就是利用这一成像原理工作的； (3)在（2）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是 （选填“放大”或“缩小”）的； (4)若将蜡烛移至某位置时，无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像（假设光具座足够长），若能看到一个大小不变的光斑，则原因可能是 。 【变式7-1】小阳在复习凸透镜成像实验时组装的实验装置如图甲所示。 (1)为了能够把像成在光屏的中心，他应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到 。 (2)如果所用的凸透镜焦距为10cm，当光屏上成清晰像时三个元件的位置如图甲所示，光屏上所成的像是一个 实像，这一原理在生活中的应用为 。 (3)将蜡烛向右移动到35cm刻度线上，应向 调节光屏才能承接到清晰的像。 (4)利用作图的方法也可以确定成像的情况，于是小阳将甲图的成像情况用光路图画了出来，如图乙所示。并保持物距不变，在乙图的基础上又画出了凸透镜焦距分另为8cm和12cm时的成像情况，如图丙所示。结合图示的三次成像情况，请总结出凸透镜成像大小与焦距的关系（只写结论即可）。 (5)利用上一问的结论，当你利用手机相机对景物拍照时，为了能够扩大拍摄范围，在不改变自己位置时，你应将相机焦距适当调 （选填“大”或“小”）些。 【变式7-2】小科同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用到了如图甲所示的F形光源，实验中所用凸透镜的焦距为10cm。 （1）安装器材时，首先将F形光源、凸透镜、光屏依次放在光具座上。注意：需要将F形光源有灯珠的一侧面向凸透镜放置，然后打开F形光源，调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上。下列“调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，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 （2）完成器材调整后，按下光源开关，将F形光源移至左侧30cm刻度处，光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓，则应 （选填“一直向左”、“一直向右”或“左右反复”）移动光屏，直到观察到光屏上呈现清晰倒立、 的实像，如图乙所示（像未画出）； （3）同学们对小科使用的图乙实验装置进行如下评价，其中不正确的是 （填选项前的字母）。 A．与烛焰相比，实验使用的F形光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定 B．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距 C．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测出凸透镜的焦距 【变式7-3】同学们在“探究凸透镜的成像规律”实验中，进行了下列操作： (1)让平行光正对凸透镜照射，移动光屏直至出现一个最小、最亮的光斑，如图1所示该凸透镜的焦距为 cm。依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，调整三者中心大致在 ，这样做的目的是 ； (2)移动蜡烛、凸透镜、光屏的位置至如图2所示，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是 （选填“倒立放大”、“倒立等大”、“倒立缩小”或“正立放大”）的实像；此成像特点跟 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像特点相同。若保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动适当距离才能呈现清晰的像，且像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)实验时小林同学不小心遮住了透镜的一半，光屏上的像会 （选填“不变”、“变暗”或“变为一半”）；保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时人眼在图3中 （选填“A”、“B”或“C”）处能观察到烛焰的 像（选填“虚”或“实”）。 题型七、凸透镜成像规律的应用 【典例8】如图所示，物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是（　　） A．正立、放大的像 B．正立、缩小的像 C．倒立、等大的像 D．倒立、缩小的像 【变式8-1】有关显隐杯的记载，古籍中不乏其例。其原理是在杯内底中央置一图案，图案上盖一凸透镜，如图所示，杯中倒入酒，俯视时，图案处于酒与凸透镜组成的新透镜焦距之内，会被清楚地看到，则此时（    ） A．杯中酒相当于一块凸透镜 B．成的是缩小的像 C．新透镜成像原理与放大镜相同 D．成的像是倒立的 【变式8-2】某同学拿凸透镜来观察物理书的页面如图所示，若要将透镜成的像“理”字挪至透镜中央，书本的移动方向是（    ） A．右下方 B．右上方 C．左下方 D．左上方 【变式8-3】将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（    ） A． B． C． D． 【变式8-4】小林做了个创新实验，她用如图（b）中装了水的玻璃杯去观察图（a）中冰墩墩旁边的“雪容融”，以下4幅图为隔着装水的玻璃杯观察“雪容融”时看到的情景，玻璃杯到“雪容融”的距离最近的是（　　） A． B． C． D． 【变式8-5】小明同学在做凸透镜成像实验时，移动光屏，在光屏上呈现清晰放大的像，同时他也看到透镜表面有两个像，其中一个是正立的，一个是倒立的，对于透镜表面的两个像，下列说法正确的是（　　） A．透镜表面的两个像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的 B．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面反射形成的虚像 C．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面折射形成的实像 D．透镜表面的两个像，倒立的是实像，正立的是虚像 题型八、凸透镜成像的动态应用 【典例9】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将“F”光源放在凸透镜前某位置处，在光屏上成一清晰的像。现将“F”光源靠近透镜的方向移动一段距离，调整光屏的位置，又在屏上形成一清晰的像，则（    ） A．像变小，像距变小 B．像变小，像距变大 C．像变大，像距变小 D．像变大，像距变大 3【变式9-1】某凸透镜的焦距为10cm，把点燃的蜡烛沿主光轴从透镜远处向焦点移动时，下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（　　） A．像始终变大 B．像始终变小 C．像先变小后变大 D．像先变大后变小 【变式9-2】在凸透镜成像的实验中，光屏上获得一个放大的像。如果把烛焰向远离透镜的方向移动，则光屏上的像和像距的变化情况是（　　） A．像和像距越来越小 B．像和像距越来越大 C．像距变小、像变大 D．像距变大，像变小 【变式9-3】如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S'是S经凸透镜所成的像，当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时（始终保持u>f），像S'远离透镜移动的情况是（　　） A．沿平行主轴方向 B．沿O与S'连线方向 C．沿F2与S'连线方向 D．沿F1与S'连线方向 题型九、凸透镜成像（透镜切割） 【典例10】如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 【变式10-1】一个直立的物体放在凸透镜的两倍焦距处，物体的中点恰在透镜的光轴上，后来，透镜被一割为二，对称地拉开，两个半透镜间距离等于物体高度，如图所示。则此时光屏上的像应该是图中的（　　） A． B． C． D． 题型十、凸透镜成像的变化规律 【典例11】在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明组装的装置如图甲所示，他保持凸透镜的位置不变，不断地移动蜡烛位置，观察到四种烛焰的清晰像，如图乙所示，已知凸透镜的焦距为10cm，按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序，正确顺序为（    ） A．④③②① B．③②①④ C．①②③④ D．④①②③ 【变式11-1】图甲是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图乙中的a、b、c、d是通过凸透镜看到的刻度尺的像。若凸透镜从贴着刻度尺的位置逐渐远离，则通过凸透镜看到的刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　） A．a→b→c→d B．b→d→a→c C．b→c→a→d D．c→a→b→d 【变式11-2】如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，则f<D<2f，则在下列关于点光源所成像运动轨迹的各图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式11-3】如图甲所示，把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方，透过玻璃瓶观察到的情形如图乙；将玻璃瓶灌满水后，将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，同时透过玻璃瓶观察铅笔的像，右边四种情形中，看到的像及其出现顺序正确的是（　　） A．甲乙丙 B．甲丙丁 C．丁乙丙 D．丙乙丁 巩固练习 一、单选题 1．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10cm刻度处，在光屏上（　　） A．观察到倒立、缩小的实像 B．观察到倒立、放大的实像 C．观察到正立、放大的实像 D．不能呈现像 2．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像 B．将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 C．将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像 D．将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 3．现在的教室作为标准化考场，都安装了如图所示的电子监控器，其主要由光学系统和光电转换系统两部分组成。光学系统收集监控区域内的景物信息，经光电转换系统转换成电信号并输送到监控中心。其中光学系统的工作原理是利用（　　） A．凸透镜成正立放大实像 B．凹透镜成正立放大虚像 C．凸透镜成倒立缩小实像 D．凹透镜成倒立放大虚像 4．凸透镜的焦距为8cm，若把一点燃的蜡烛放置于镜前15cm的主光轴上，则在透镜另一侧移动光屏，可以得到（　　） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像 5．用一个凸透镜使一个明亮的物体成像在光屏上，如果用一张卡片遮住凸透镜的上半部分，结果是（　　） A．像的上半部分消失 B．像的上半部分消失 C．像仍是完整的，但比不遮卡片时暗些 D．像仍是完整的，完全不受影响 6．某同学做研究凸透镜成像规律的实验。观察发现：（1）凸透镜距光屏为14厘米；（2）光屏上出现清晰的、缩小的像。那么，他用的透镜焦距可能为（　　） A．7厘米 B．9厘米 C．14厘米 D．18厘米 7．如图所示，小男孩拿着一个直径较大的放大镜，打开窗后，伸直手臂观察窗外远处的景物，可以看到该景物的像。小孩观察到的是（　　） A．倒立缩小的像 B．倒立等大的像 C．倒立放大的像 D．正立放大的像 8．小芳透过叶片上的露珠看到远处的花朵上下左右都颠倒过来了，如图所示。关于此情景，下列说法正确的是（　　） A．露珠相当于一个凹透镜 B．看到的花朵的像是虚像 C．透过露珠，不论看多远的物体，都成缩小的像 D．花朵与露珠的距离大于花朵的像与露珠的距离 9．一个人照完一张半身照后，又想原地不动照一张全身照，摄影师应该（　　） A．照相机远离人，镜头向前伸 B．照相机远离人，镜头向后缩 C．照相机靠近人，镜头向前伸 D．照相机靠近人，镜头向后缩 10．许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜，如图所示。通过凸透镜看到的像是（　　） A．倒立、放大的实像，像与物异侧，成在凸透镜前面 B．倒立、放大的实像，像与物同侧，成在凸透镜后面 C．正立、放大的虚像，像与物异侧，成在凸透镜前面 D．正立、放大的虚像，像与物同侧，成在凸透镜后面 二、填空题 11．如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰倒立 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。若保持A蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．若有一个物体从距离凸透镜1.5倍焦距处，沿主光轴移到距离透镜3倍焦距处，则像距 （选填“增大”、“不变”或“减小”），像 （选填“变大”、“不变”或“变小”），最后的像比物 （选填“大”成“小”）。 13．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12cm时的成像特点可应用于 14．如图是某同学准备制作的昆虫观察瓶，为便于观察瓶底小昆虫，可在瓶口处安装一块 透镜，若瓶口到瓶底的距离为10厘米，当选择透镜的焦距 （选填“大于”、“等于”或“小于”）10厘米时，能观察到小昆虫 的虚像。 15．用镜头焦距不变的照相机拍出了蝈蝈的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片，则照相机需 蝈蝈，镜头向 （选填“前”或“后”）调节。 16．图1所示为一幅图片，图2为该图片利用凸透镜制作而成的某光学仪器投影在墙上的像。该像相对于原图片是 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“正立”或“倒立”）的实像。该图片可能放在图3中凸透镜前的哪一个位置？ （选填“A”“B”“C”或“D”）。 17．如图为我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”。若该系统透镜的焦距为f，则该系统成像时物距应 （选填“小于f”“大于2f”或“大于f且小于2f”）。 18．一幅如图甲的漫画立在桌面上。小聪把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小聪观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到 （填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的实像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足 （填“”或“”）。 三、实验题 19．学习了透镜的知识以后，芳芳借来了爷爷的眼镜片进行了探究光学成像实验： (1)如图1所示，太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑，由此判断，爷爷佩戴的是 （选填“近视镜”或“远视镜”），由图可知，该透镜的焦距是 cm； (2)点燃蜡烛后，调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在 ； (3)如图2，芳芳将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中的 就是利用这个规律制成的； (4)芳芳将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，在透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像； (5)芳芳将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时 （选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像； (6)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动； (7)某小组同学将发光的小灯泡放在该凸透镜的焦点处，在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小将 。 20．在探究凸透镜成像规律时，小华将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后，并点燃蜡烛： (1)实验前为了使烛焰的像成在光屏中央，应将烛焰和光屏的中心调到凸透镜 。 (2)小华将蜡烛、透镜和光屏调节到如图所示的位置，光屏上刚好呈现烛焰清晰的像。小华实验时使用的凸透镜焦距是 cm，选择口径 （大/小）的凸透镜做实验效果较好； (3)凸透镜位置不动，将光源移至 10cm刻度线处，应将光屏向 （左/右） 移动到能再次接收到清晰像的位置，此时与 （照相机/投影仪/放大镜） 的成像性质相同； 若在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜片，则需要将光屏向 （左/右） 移动才能再次接收到清晰的像。 (4)小华继续实验，将高度为h 的物体沿主光轴从远处向透镜的焦点靠近（已知透镜的焦距为f） 。则下列反映像高H 或像距v随物距u变化的关系图象中，可能正确的是___________ A． B． C． D． 提优练习 1．如图所示在直角坐标系原点O处放置平面镜MN，它与坐标轴x呈45°。在O点正下方（s=15厘米）处水平放置一焦距为10厘米凸透镜。A为一点光源，则关于凸透镜所成的像正确的是（　　） A．在凸透镜下方成一个实像，在凸透镜上方成一个虚像。 B．只在凸透镜下方成一个实像。 C．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但左边的实像更靠近凸透镜。 D．在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像，但右边的实像更靠近凸透镜。 2．将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。再将发光体向远离透镜方向移动一段距离，该距离为d，在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像。关于d的大小及该像情况判断，正确的是（　　） A．d一定大于10厘米 B．d可能小于5厘米 C．该像一定是放大的实像 D．该像可能是等大的实像 3．光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（   ） A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像 C．成像可能比原来小 D．成像一定比原来小 4．如图甲所示的黑白卡片，左侧在白光照射下呈现黑色是因为 ，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 5．同学们利用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，操作如下： （1）小明所在的小组将蜡烛、凸透镜和光屏调整到如图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像。则该小组所用凸透镜的焦距可能为 ； A．5cm    B．7cm    C．12cm    D．15cm （2）若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏 （选填“向左”或“向右”）移动，光屏上才能成清晰的像； （3）如图乙，当凸透镜位于光具座上e点时，光屏上恰好得到清晰的像，此时蜡烛与光屏间的距离为、与e点的距离为L；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到某点，光屏上再次得到清晰的像，则透镜向右移动的距离 （用、L表示）； （4）小华所在小组根据记录的实验数据得到了如图丙所示的图象，线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系，根据图象信息可知，该小组所用凸透镜的焦距为 cm。 6．小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）如图甲所示，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个 的光斑，由此可读出凸透镜的焦距是10.0cm； （2）为了调节烛焰、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）为从不同方向观察光屏上的像，光屏应选 （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；当给凸透镜戴上近视眼镜后，为使光屏上再次呈清晰像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动； （5）若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像A；接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置，再移动光屏，在光屏上形成清晰的像B．由实验可知像A （选填“大于”或“小于”）像B； （6）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”）像的亮度会 ； （7）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= 。 7．小明和他的同学进行“探究凸透镜成像规律”的实验，如图1是小明的实验装置图：   （1）如果你是他的合作者，请你帮他指出该装置中的两处错误； ①   ② （2）正确调整好装置以后，小明从观察到光屏上呈现一个倒立清晰的像。将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移动光屏，则应将光屏 （远离/靠近）凸透镜;②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 （凸/凹）透镜； （3）小华组用箭头形状的发光二极管代替蜡烛（如图2），并用带有方格的光屏安装在光具座上进行实验。实验时凸透镜的位置固定不动，将发光二极管放在离透镜4cm处，移动光屏，如果找不到像，则记录光屏上光斑的特征；如果在光屏上出现清晰的像，则记下像的特征，测出光屏到透镜的距离和像的长度。然后，将物距依次增加2cm，重复上面的实验，记得的数据如下表： 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的长度/cm 像的特征 1 4.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 2 6.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 3 8.0 / 光斑大小不变 只有圆光斑 4 10.0 40.0 8.0 倒立的箭头 5 12.0 24.0 4.0 倒立的箭头 6 14.0 18.7 2.7 倒立的箭头 7 16.0 16.0 2.0 倒立的箭头 8 18.0 14.4 1.6 倒立的箭头 9 20.0 13.3 1.3 倒立的箭头 根据表格信息可知，凸透镜的焦距为 cm，发光二极管（物）的长度为 cm；分析第4—6次实验数据，所成的像是 （实/虚）像，物体匀速靠近凸透镜，像移动速度 （选填“变大”，“变小”或“不变”），同时像 （靠近/远离）凸透镜； （4）小明做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图3所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图4所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时在图4光屏左侧观看，表盘在光屏上所成的像是图 。 找出左右相反的像即B，然后确8．阅读短文，回答问题． 数码相机 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式、与电脑交互处理和实时拍摄等功能。如图甲是通过伸缩镜头实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。 快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据“100”表示快门打开的时间是秒，打开快门时间越短越容易抓拍急速移动的目标。图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为：。单位时间内，太阳光射入单位面积的光能是恒定的。实验发现：通过选择不同的“光圈”和“快门”，可以控制进光面积和进光时间，两者组合起来可以控制进光能量一定，从而能拍出亮度稳定的照片。 （1）数码相机是通过调节 距从而使远近不同的物体成清晰的像； （2）抓拍运动员百米冲刺瞬间的照片，快门数据要调 一些； （3）某品牌数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，那么光圈数据为 ； （4）如果用（3）中相机拍摄遥远处物体时，像距约为 （填整数）cm； （5）下表列出了某时光圈与快门的正确组合，请判断当光圈数据为“6”时，对应的“快门”数据应该是 。 光圈 20 15 12 10 6 5 4 3 2 快门 9 16 25 36 144 225 400 900 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$