3.5 凸透镜成像的规律-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（ 鲁科版五四学制2024）

第三章 光现象 3.5 凸透镜成像的规律 2022年课程标准 物理素养 2.3.5 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用 一、物理观念 知道凸透镜成像的规律 二、科学思维 经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力。 三、科学探究 通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。 四、科学态度与责任 通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。 探究一、探究凸透镜成像的规律 【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？ 【猜想假设】 ①可能与物体到透镜的距离有关。 支持事例：照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同，是因为物体到透镜的距离不同。 ②可能与凸透镜的焦距有关。 支持事例：同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会改变。 ③像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。 支持事例：照相机与投影仪，物体和所成的像分居在凸透镜的两侧；通过放大镜观察物体，物体和像在透镜的同一侧。 【设计实验】 （1）相关概念 ①物距u：物体到透镜光心的距离。如图所示，物距为30cm； ②像距v：像到透镜光心的距离。如图所示，像距为60cm； ③焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 （2）我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟凸透镜的焦距f有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况。 （3）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 （4）数据记录表格（见下）。 【进行实验与收集证据】 （1）在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央。 （2）调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。 （2）将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ，记录在表格中。 （5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处） ，移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。 （6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内（小于10cm），移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。 （7）数据记录汇总 【探究结论】 （1）焦点是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距分虚实。 （2）二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小的像，在二倍焦距以内成放大的像。没有缩小的虚像。 （3）实像必异侧倒立，虚像必同侧正立（选填“倒立”或“正立”）。 （4）物距u＞像距v，像是缩小的；u＜v，像是放大的（选填“放大”或“缩小”）。 （5）成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 u＝f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 不能 如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则： ①把烛焰放在_________点，屏上出现的像最大； ②把烛焰放在_________点，屏上出现的像最小。 ③把烛焰放在_____点，光屏上出现清晰的像时，屏距透镜最远。 ④把烛焰放在_____________点，光屏上不会出现像。 探究探究二、凸透镜成像规律的应用 1.照相机 （1）照相机原理：物距u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f。成像光路图： （2）照相机的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，物体靠近相机，暗箱拉长；像偏大，物体远离相机，暗箱缩短。 2.投影仪 （1）投影仪原理：物距u：f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距 v >2f。成像光路图： （2）投影仪的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；像偏大，投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。 3.放大镜 （1）放大镜成像原理：当物距u<f 时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧。成像光路图： （2）放大镜的调节 ①调节依据：凸透镜成虚像时，物近像近像变小。 ②调节方法：像偏小，物体稍微远离镜头，适当调节眼睛位置；像偏大，物体稍微靠近镜头，适当调节眼睛位置。 如图所示，甲是__________的工作原理图，乙是_______的工作原理图。（选填“照相机”、幻灯机”或“放大镜”） 问题一：凸透镜成像实验 【典例1】物理实验课上，如图所示为小海做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，当点燃的蜡烛、透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上得到烛焰清晰的像。则（　 ） A．物距为40cm，像距为50.0cm B．光屏上成倒立、缩小的实像 C．照相机应用了该次实验的成像规律 D．投影仪应用了该次实验的成像规律 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。 （1）在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？ 【分析】可能原因有： ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上； ②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内； ③蜡烛的位置在透镜的焦点上。 （2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，像是否完整？像的亮度有什么变化？ 【分析】光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。 （3）蜡烛长度变短时，像在光屏上的位置怎样变化？为了使像仍成在光屏的中央，应该怎样进行调节？ 【分析】像将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节. 【变式1-1】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　 ） A．光屏上成倒立、缩小的实像 B．图中成像特点与照相机的成像特点相同 C．透镜不动，蜡烛向左移动，光屏向右移动，可再次得到清晰的像 D．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像 问题二：凸透镜成像规律应用 【典例2】如图所示，现在有很多场所的安保工作中采用人脸识别系统，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码相片传递给计算机进行识别，摄像机的镜头（ ） A．相当于凸透镜，焦距可为0.5 m B．相当于凸透镜，焦距可为0.1 m C．相当于凹透镜，焦距可为0.5 m D．相当于凹透镜，焦距可为0.1 m 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 应用 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 投影仪 u＝f 不成像 获得平行光 u<f 正立 放大 虚像 同侧 不能 放大镜 【变式2-1】如图所示，小乐用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为使指纹的像大一些，正确的做法是（ ） A．眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些 B．眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远些 C．放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍近些 D．放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远些 【基础强化】 1．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像，其成像特点是（   ） A．倒立放大的实像 B．倒立放大的虚像 C．倒立缩小的实像 D．正立放大的虚像 2．小明和小华在窗边用焦距为10cm的凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像。在移动凸透镜时，意外发现在报纸上出现了窗外景物的像，如图所示。以下说法错误的是（　　） A．前一次成像时，凸透镜离报纸距离小于10cm B．后一次成像时，凸透镜离报纸距离稍大于10cm C．前一次成的是正立的虚像，后一次成的是倒立的实像 D．凸透镜远离报纸时前一次像变小，后一次像变大 3．在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，当凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像，这个像一定是（　　） A．正立、放大的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像 4．凸透镜的焦距是10cm，将物体放在主轴上距透镜中心22cm处，物体所成的像是（　　） A．正立等大的实像 B．倒立等大的虚像 C．倒立缩小的实像 D．倒立缩小的虚像 5．如图所示是教学中常用的投影器的结构示意图，下列关于投影器的几种说法中正确的是（　　） A．平面镜的作用是改变光的传播方向 B．透明胶片与凸透镜的距离大于2倍的焦距 C．在屏幕上可以观察到胶片上的符号的虚像 D．要让屏幕上的像大一些，应将凸透镜向上调 6．张同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，如图甲所示，先测量了凸透镜的焦距，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图乙所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．光屏上的像是倒立、缩小的实像 C．焟烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D．取走光屏，则凸透镜不成像 7．如图所示，在用焦距为10cm的放大镜观察花朵的过程中，当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时，下列现象可能出现的是（　　） A．先观察到缩小的像再观察到放大的像 B．总是观察到放大的像 C．先观察到虚像，再观察到实像 D．先观察到倒立的像，再观察到正立的像 8．如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（　　） A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射 B．地面出现快递车的影子，是因为没有光照向快递车形成的 C．智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、缩小的实像 9．如图所示，小明在一圆柱形水杯后面，紧靠水杯放置一个小泥娃，他将泥娃逐渐远离水杯，在该过程中，透过水杯观察，他看到的小泥娃像（　　） A．一直变瘦 B．变高 C．先变高后变矮 D．先变胖后变瘦 【素养提升】 二、多选题 10．在探究凸透镜成像规律的实验中，当物体离透镜16cm时，在光屏上得到一个倒立放大的像，下列说法中正确的是（　　） A．当物体离透镜10cm时，一定能得到一个倒立放大的像 B．当物体离透镜20cm时，可能得到一个倒立缩小的像 C．当物体离透镜8cm时，可以透过透镜看到一个正立放大的像 D．当物体离透镜8cm时，在光屏上将不能得到像 11．如图所示，小红和小明相距2m，他们彼此通过同一块焦距为15cm的凸透镜观看对方，则下列说法中正确的是（　　） A．此时小红的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内 B．此时小明的眼睛通过凸透镜成倒立、放大的实像 C．若保持图示位置不动，小红通过透镜能看到小明眼睛倒立的像 D．若小红将透镜远离自己少许，小明看到正立的像可能变大 12．如图所示，小明将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。下列说法不正确的是（　　） A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小 B．当光屏上呈现清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一个远视镜片，向左移动蜡烛，光屏上仍能得到清晰的像 C．将蜡烛放在10cm刻线处，移动光屏可在光屏上得到倒立、放大的清晰的像 D．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像 13．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u=15cm时，光屏上不能成像 C．当u=25cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 14．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，小高和本组同学根据测量结果绘制了物距和像距的图像。由图可知下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律 C．当光屏上成倒立、放大的实像时，若将蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上成缩小的实像 D．把蜡烛从距凸透镜处向距凸透镜处移动的过程中会观察到光屏上的像会逐渐变大 15．一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小实像，接下来他改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的（    ） A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移 B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移 C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大 D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大 16．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A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像 B．蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变大 C．若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中C区域 D．若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中B区域 17．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图像可知（　　） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、放大的实像 C．当物距时，成正立、放大的虚像 D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变大 三、实验题 18．小晋所在班级在拍集体照时，站在边缘的两名同学未进入取景框，那么摄影师应该怎么调整呢？小晋知道照相机是利用凸透镜成像原理工作的，于是他和小组同学利用图甲所示装置做“探究凸透镜成像的规律”实验。 (1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ； (2)将蜡烛和光屏移动到图甲所示的位置时，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，移动光屏到图乙所示的位置时，光屏上恰好得到一个清晰的 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。若保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到10cm刻度处，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像会 （选填“变大”或“变小”）； (4)实验结束后，同学们在交流过程中提出“应该用发光二极管代替蜡烛进行实验”，你认为这样做的好处是 。 19．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲，若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像 ①若移动光屏，则应将光屏向左移动。 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 （选填“近视镜”或“远视镜”）； (2)如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则此凸透镜焦距为 ； (3)小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序 ； (4)他还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图丁中的6个字母适合做光源的有 个； (5)若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图所示，则该透镜焦距f L（选填“>”、“＜”或“=”），凸透镜移动过程中，设第二次成清晰像的位置为B，则前后两次成清晰 的像所在位置A、B之间的距离为 （用L0、L表示）； (6)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，如图2甲，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），绘出图线如图2乙（以f为长度单位），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①、②两图，可知当物距u=3f时，n= ； (7)如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，半径为r，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是 ___________。 A． B． C． D． 20．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律． (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在 。 (2)如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在 刻度范围内移动，直到在光屏上看到 、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成 。 (3)S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。 (4)保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向 移动。 21．某小组正探究“凸透镜成像规律”，帮助他们完成下面题目。 (1)如图甲所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，测得凸透镜的焦距f＝ cm。 (2)某次实验情境如图乙所示，蜡烛所在位置为30cm刻度线处，移动光屏后接收到的像的性质是 像。 (3)在上问实验进行中，刚好一只苍蝇趴在凸透镜的上半部分，则在光屏上所成的烛焰的像为 （选填“完整的像”、“不完整的像”）。 (4)乙图中，保持凸透镜位置不动，若要光屏上能接收到清晰的放大的像，光屏在 来回移动，直至光屏上接收到清晰的像。 (5)请你对比小孔成像、平面镜成像与凸透镜成像，找出它们成像性质的相同点（写出一条）： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 光现象 3.5 凸透镜成像的规律 2022年课程标准 物理素养 2.3.5 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用 一、物理观念 知道凸透镜成像的规律 二、科学思维 经历探究过程，提升对证据的分析和论证能力。 三、科学探究 通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。 四、科学态度与责任 通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。 探究一、探究凸透镜成像的规律 【提出问题】凸透镜所成像的虚实、大小、正倒跟哪些因素有关？ 【猜想假设】 ①可能与物体到透镜的距离有关。 支持事例：照相机、投影仪和放大镜的成像特点不同，是因为物体到透镜的距离不同。 ②可能与凸透镜的焦距有关。 支持事例：同一物体通过照相机成像，当照相机的焦距改变时（调焦），凸透镜所成像的大小会改变。 ③像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。 支持事例：照相机与投影仪，物体和所成的像分居在凸透镜的两侧；通过放大镜观察物体，物体和像在透镜的同一侧。 【设计实验】 （1）相关概念 ①物距u：物体到透镜光心的距离。如图所示，物距为30cm； ②像距v：像到透镜光心的距离。如图所示，像距为60cm； ③焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 （2）我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察成像的情况。由于凸透镜对光的偏折程度跟凸透镜的焦距f有关系，所以研究物距u的变化时，焦距可能是个应该注意的参照距离。我们可以注意观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……时，物体成像的情况。 （3）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 （4）数据记录表格（见下）。 【进行实验与收集证据】 （1）在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏时，透镜放在光具座标尺中央。 （2）调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。目的是为了使烛焰的像成在光屏的中央。 （2）将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （3）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （4）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v ，记录在表格中。 （5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处） ，移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。 （6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内（小于10cm），移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。 （7）数据记录汇总 【探究结论】 （1）焦点是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距分虚实。 （2）二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小的像，在二倍焦距以内成放大的像。没有缩小的虚像。 （3）实像必异侧倒立，虚像必同侧正立（选填“倒立”或“正立”）。 （4）物距u＞像距v，像是缩小的；u＜v，像是放大的（选填“放大”或“缩小”）。 （5）成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 u＝f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 不能 如图所示，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点，并分别调整光屏的位置。则： ①把烛焰放在_________点，屏上出现的像最大； ②把烛焰放在_________点，屏上出现的像最小。 ③把烛焰放在_____点，光屏上出现清晰的像时，屏距透镜最远。 ④把烛焰放在_____________点，光屏上不会出现像。 【答案】①c，②a，③c，④d、e。 【解析】根据凸透镜成像规律，物体放在焦点之外，物距越小，像距越大，实像越大。当屏上像最大时，则物距是最小的，c点符合；当屏上像最小时，则物距是最大的，a点符合；烛焰放在c点时，屏上出现最清晰像时，屏距凸透镜最远。物体放在焦点处或之内时，屏上均不能成像，d、e点符合。 探究探究二、凸透镜成像规律的应用 1.照相机 （1）照相机原理：物距u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f。成像光路图： （2）照相机的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，物体靠近相机，暗箱拉长；像偏大，物体远离相机，暗箱缩短。 2.投影仪 （1）投影仪原理：物距u：f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距 v >2f。成像光路图： （2）投影仪的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；像偏大，投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。 3.放大镜 （1）放大镜成像原理：当物距u<f 时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧。成像光路图： （2）放大镜的调节 ①调节依据：凸透镜成虚像时，物近像近像变小。 ②调节方法：像偏小，物体稍微远离镜头，适当调节眼睛位置；像偏大，物体稍微靠近镜头，适当调节眼睛位置。 如图所示，甲是__________的工作原理图，乙是_______的工作原理图。（选填“照相机”、幻灯机”或“放大镜”） 【答案】照相机，放大镜。 【解析】由图甲可知，物距大于二倍焦距，所以是照相机的工作原理。 图乙，蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时在凸透镜的另一侧可以观察到正立、放大的虚像，所以乙是放大镜的工作原理。 问题一：凸透镜成像实验 【典例1】物理实验课上，如图所示为小海做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，当点燃的蜡烛、透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上得到烛焰清晰的像。则（　 ） A．物距为40cm，像距为50.0cm B．光屏上成倒立、缩小的实像 C．照相机应用了该次实验的成像规律 D．投影仪应用了该次实验的成像规律 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。 （1）在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？ 【分析】可能原因有： ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上； ②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内； ③蜡烛的位置在透镜的焦点上。 （2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，像是否完整？像的亮度有什么变化？ 【分析】光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。 （3）蜡烛长度变短时，像在光屏上的位置怎样变化？为了使像仍成在光屏的中央，应该怎样进行调节？ 【分析】像将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节. 【变式1-1】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　 ） A．光屏上成倒立、缩小的实像 B．图中成像特点与照相机的成像特点相同 C．透镜不动，蜡烛向左移动，光屏向右移动，可再次得到清晰的像 D．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像 【典例1】【答案】D. 【解析】AB．由图示知，刻度尺的分度值为1cm，蜡烛到凸透镜的距离，即物距为 u=40.0cm-30.0cm=10.0cm 光屏到凸透镜的距离，即像距为 v=90.0cm-40.0cm=50.0cm 则物距小于像距，成倒立、放大的实像，故AB不符合题意； C．照相机所成的像是倒立、缩小的实像，故照相机不是应用该次实验的成像规律，故C不符合题意； D．投影仪成倒立、放大的实像，故投影仪应用了该次实验的成像规律，故D符合题意。 【变式1-1】【答案】D。 【解析】由图知，物距小于像距，此时光屏上成倒立、放大的实像，幻灯机或投影仪利用了此原理，选项AB错误；成实像时，物远像近像变小，若将蜡烛向左远离凸透镜，则应将光屏向左靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像变小，选项C错误；透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，根据光路的可逆性，光屏上仍能得到清晰的像，选项D正确。 问题二：凸透镜成像规律应用 【典例2】如图所示，现在有很多场所的安保工作中采用人脸识别系统，识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码相片传递给计算机进行识别，摄像机的镜头（ ） A．相当于凸透镜，焦距可为0.5 m B．相当于凸透镜，焦距可为0.1 m C．相当于凹透镜，焦距可为0.5 m D．相当于凹透镜，焦距可为0.1 m 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 应用 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 投影仪 u＝f 不成像 获得平行光 u<f 正立 放大 虚像 同侧 不能 放大镜 【变式2-1】如图所示，小乐用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为使指纹的像大一些，正确的做法是（ ） A．眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些 B．眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远些 C．放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍近些 D．放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远些 【典例2】【答案】B. 【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜，是利用了凸透镜成倒立、缩小的实像原理，此时物距大于2倍焦距，即u＞2f，得出 f ＜0.5m. 所以选B。 【变式2-1】【答案】B。 【解析】用放大镜看指纹时，指纹必须在焦点以内，且指纹离焦点越近，虚像越大，所以为使指纹的像大一些，让放大镜离手指稍远些。 【基础强化】 1．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像，其成像特点是（   ） A．倒立放大的实像 B．倒立放大的虚像 C．倒立缩小的实像 D．正立放大的虚像 2．小明和小华在窗边用焦距为10cm的凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像。在移动凸透镜时，意外发现在报纸上出现了窗外景物的像，如图所示。以下说法错误的是（　　） A．前一次成像时，凸透镜离报纸距离小于10cm B．后一次成像时，凸透镜离报纸距离稍大于10cm C．前一次成的是正立的虚像，后一次成的是倒立的实像 D．凸透镜远离报纸时前一次像变小，后一次像变大 3．在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，当凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像，这个像一定是（　　） A．正立、放大的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像 4．凸透镜的焦距是10cm，将物体放在主轴上距透镜中心22cm处，物体所成的像是（　　） A．正立等大的实像 B．倒立等大的虚像 C．倒立缩小的实像 D．倒立缩小的虚像 5．如图所示是教学中常用的投影器的结构示意图，下列关于投影器的几种说法中正确的是（　　） A．平面镜的作用是改变光的传播方向 B．透明胶片与凸透镜的距离大于2倍的焦距 C．在屏幕上可以观察到胶片上的符号的虚像 D．要让屏幕上的像大一些，应将凸透镜向上调 6．张同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，如图甲所示，先测量了凸透镜的焦距，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图乙所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．光屏上的像是倒立、缩小的实像 C．焟烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D．取走光屏，则凸透镜不成像 7．如图所示，在用焦距为10cm的放大镜观察花朵的过程中，当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时，下列现象可能出现的是（　　） A．先观察到缩小的像再观察到放大的像 B．总是观察到放大的像 C．先观察到虚像，再观察到实像 D．先观察到倒立的像，再观察到正立的像 8．如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是（　　） A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射 B．地面出现快递车的影子，是因为没有光照向快递车形成的 C．智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、缩小的实像 9．如图所示，小明在一圆柱形水杯后面，紧靠水杯放置一个小泥娃，他将泥娃逐渐远离水杯，在该过程中，透过水杯观察，他看到的小泥娃像（　　） A．一直变瘦 B．变高 C．先变高后变矮 D．先变胖后变瘦 【素养提升】 二、多选题 10．在探究凸透镜成像规律的实验中，当物体离透镜16cm时，在光屏上得到一个倒立放大的像，下列说法中正确的是（　　） A．当物体离透镜10cm时，一定能得到一个倒立放大的像 B．当物体离透镜20cm时，可能得到一个倒立缩小的像 C．当物体离透镜8cm时，可以透过透镜看到一个正立放大的像 D．当物体离透镜8cm时，在光屏上将不能得到像 11．如图所示，小红和小明相距2m，他们彼此通过同一块焦距为15cm的凸透镜观看对方，则下列说法中正确的是（　　） A．此时小红的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内 B．此时小明的眼睛通过凸透镜成倒立、放大的实像 C．若保持图示位置不动，小红通过透镜能看到小明眼睛倒立的像 D．若小红将透镜远离自己少许，小明看到正立的像可能变大 12．如图所示，小明将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。下列说法不正确的是（　　） A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小 B．当光屏上呈现清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一个远视镜片，向左移动蜡烛，光屏上仍能得到清晰的像 C．将蜡烛放在10cm刻线处，移动光屏可在光屏上得到倒立、放大的清晰的像 D．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像 13．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u=15cm时，光屏上不能成像 C．当u=25cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 14．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，小高和本组同学根据测量结果绘制了物距和像距的图像。由图可知下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律 C．当光屏上成倒立、放大的实像时，若将蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上成缩小的实像 D．把蜡烛从距凸透镜处向距凸透镜处移动的过程中会观察到光屏上的像会逐渐变大 15．一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小实像，接下来他改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的（    ） A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移 B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移 C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大 D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大 16．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A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像 B．蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变大 C．若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中C区域 D．若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中B区域 17．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图像可知（　　） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、放大的实像 C．当物距时，成正立、放大的虚像 D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变大 三、实验题 18．小晋所在班级在拍集体照时，站在边缘的两名同学未进入取景框，那么摄影师应该怎么调整呢？小晋知道照相机是利用凸透镜成像原理工作的，于是他和小组同学利用图甲所示装置做“探究凸透镜成像的规律”实验。 (1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ； (2)将蜡烛和光屏移动到图甲所示的位置时，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，移动光屏到图乙所示的位置时，光屏上恰好得到一个清晰的 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。若保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到10cm刻度处，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像会 （选填“变大”或“变小”）； (4)实验结束后，同学们在交流过程中提出“应该用发光二极管代替蜡烛进行实验”，你认为这样做的好处是 。 19．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲，若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像 ①若移动光屏，则应将光屏向左移动。 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 （选填“近视镜”或“远视镜”）； (2)如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则此凸透镜焦距为 ； (3)小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序 ； (4)他还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图丁中的6个字母适合做光源的有 个； (5)若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图所示，则该透镜焦距f L（选填“>”、“＜”或“=”），凸透镜移动过程中，设第二次成清晰像的位置为B，则前后两次成清晰 的像所在位置A、B之间的距离为 （用L0、L表示）； (6)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，如图2甲，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），绘出图线如图2乙（以f为长度单位），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①、②两图，可知当物距u=3f时，n= ； (7)如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，半径为r，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是 ___________。 A． B． C． D． 20．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律． (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在 。 (2)如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在 刻度范围内移动，直到在光屏上看到 、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成 。 (3)S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。 (4)保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向 移动。 21．某小组正探究“凸透镜成像规律”，帮助他们完成下面题目。 (1)如图甲所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，测得凸透镜的焦距f＝ cm。 (2)某次实验情境如图乙所示，蜡烛所在位置为30cm刻度线处，移动光屏后接收到的像的性质是 像。 (3)在上问实验进行中，刚好一只苍蝇趴在凸透镜的上半部分，则在光屏上所成的烛焰的像为 （选填“完整的像”、“不完整的像”）。 (4)乙图中，保持凸透镜位置不动，若要光屏上能接收到清晰的放大的像，光屏在 来回移动，直至光屏上接收到清晰的像。 (5)请你对比小孔成像、平面镜成像与凸透镜成像，找出它们成像性质的相同点（写出一条）： 。 参考答案： 1．A 【详解】由图知道，此时物距小于像距，根据成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】ABC．用凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像，此时物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，和放大镜原理相同；在移动凸透镜时，意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像，此时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，和照相机的原理相同，所以前一次成像时，凸透镜离报纸距离小于10cm；后一次成像时，凸透镜离报纸距离稍大于10cm，故ABC正确，不符合题意； D．成实像时，物变近，像变远，像变大；成虚像时，物变近，像变近，像变小，所以凸透镜远离报纸时，前一次像变大，后一次像变小，故D错误，符合题意， 故选D。 3．D 【详解】凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在凸透镜前25cm处，，则凸透镜成倒立、缩小的实像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】凸透镜的焦距是10cm，将物体放在主轴上距透镜中心22cm处，物距 此时凸透镜成的是倒立缩小的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．A 【详解】A．平面镜的作用是改变光的传播方向，使得射向天花板的光能在屏幕上成像，故A正确； B．当投影仪成像时物距是介于1倍焦距与2倍焦距之间的，故B错误； C．因投影仪成倒立放大的实像，所以屏幕上的像是实像，故C错误； D．要让屏幕上的像大一些，应减小物距、增大像距，即应将凸透镜向下调，故D错误。 故选A。 6．B 【详解】A．由图甲可知，凸透镜焦距 故A错误； B．由图乙可知，物距是 50.0cm-10.0cm=40.0cm 物体在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故B正确； C．焟烛燃烧变短，烛焰向下运动，根据经过光心的光线传播方向不改变可知，屏上像的位置会向上，故C错误； D．取走光屏，烛焰射出的光经凸透镜折射后，仍会聚到原位置，所以仍成像，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】当放大镜从紧贴花朵时，花朵在凸透镜的一倍焦距之内，成正立、放大的虚像；当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时，物距小于焦距，物距变大，像变大；当物距大于焦距时，开始成倒立、放大的实像，继续远离，物距变大，像距变小，像逐渐变小，最后大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．用户看见快递车是由于阳光在它表面发生了漫反射，故A错误； B．地面上出现快递 车的影子，是由光的直线传播形成的，故B正确； C．摄像头的镜头相当于凸透镜，识别时利用凸透镜对光折射发生会聚的原理工作，故C错误； D．人脸识别时，摄像头的镜头相当于凸透镜，识别时物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，故D正确。 故选D。 9．D 【详解】BC．盛水的水杯相当于柱形凸透镜，所成的像上下方向高度不变，只有左右会发生变化，故BC不符合题意； AD．紧靠水杯放置一个小泥娃，将泥娃逐渐远离水杯过程中，在焦点内时，成正立、放大的虚像，越靠近焦点，像越大，所以虚像逐渐变胖；过了焦点后，成倒立的实像，离焦点越远，实像越小，所以实像逐渐变瘦。所以他看到的小泥娃像先变胖后变瘦，故A不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．BCD 【详解】物体在凸透镜前16cm处，光屏上能得到一个倒立放大的实像，所以f<16cm<2f，即8cm<f<16cm。 A．当物体离透镜10cm时，可能处于凸透镜的1倍焦距以内，也可能处于1倍焦距以外，不一定得到一个倒立放大的像，故A错误； B．当物体离透镜20cm时，可能处于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间，也可能处于2倍焦距以外，当处于2倍焦距以外时，可以得到一个倒立缩小的像，故B正确； CD．若把物体放在距离透镜8cm的地方，即其处于凸透镜的1倍焦距以内，故在光屏上不能得到像，但可以透过透镜看到一个正立、放大的虚像，故CD正确。 故选BCD。 11．AD 【详解】A．已知小明通过透镜能看到小红眼睛正立的像，由凸透镜成像的规律可知，此时小红的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，故A正确； B．因小红和小明相距2m，凸透镜焦距为15cm，且此时小明的眼睛到凸透镜的距离较远，则此时小明的眼睛在凸透镜的二倍焦距之外，所以此时小明的眼睛通过凸透镜成倒立、缩小的实像，故B错误； C．要看到小明眼睛倒立、缩小的像，像距应在一倍焦距和两倍焦距之间，而保持图示位置不动时，小红的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，所以小红通过透镜不能看到小明眼睛倒立的像，故C错误； D．若小红将透镜远离自己少许，物距可能略大于凸透镜的焦距，也可能仍小于凸透镜的焦距；当小红眼睛到凸透镜的距离小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，且此时物距越大，像距越大，像越大，所以，小红将透镜远离自己少许，小明看到正立的像可能变大，故D正确。 故选AD。 12．AD 【详解】A．蜡烛在凸透镜的焦点内成虚像，根据“物体成虚像时，物近像近像变小”可知，蜡烛从焦点内某处向靠近透镜方向移动过程中，所成的虚像靠近凸透镜且像将变小，故A正确； B．若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将更靠近透镜，让光屏上仍能得到清晰的像，根据“物体成实像时，物近像远像变大”，应将蜡烛靠近凸透镜方向移动，即向右移动蜡烛，故B错误； C．当蜡烛放在10cm处，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C错误； D．当光屏上成清晰像时，此时成的是实像，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像，故D正确。 故选AD。 13．CD 【详解】A．根据凸透镜的成像规律可知，当u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，由图分析可知，此时u=v=2f=20cm，则f=10cm，故A错误； B．当u=15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，所以光屏上能成像，故B错误； C．当u=25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机等，故C正确； D．物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距始终大于焦距，成实像，根据凸透镜的成像规律可知，成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。 故选CD。 14．BCD 【详解】A．根据凸透镜成像特点可知，当物距等于二倍焦距时，像距等于物距，由图知, 解得，故 A错误； B．由于，当物距时，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，投影仪、幻灯机利用了这条规律，故B正确； C．当光屏上成倒立、放大的实像时，若将蜡烛和光屏的位置对调，像距和物距互换，根据光路可逆可知，光屏上成缩小的实像，故C正确； D．把蜡烛从距凸透镜处向距凸透镜处移动的过程中，由于物距小于焦距，根据凸透镜成虚像时的规律，物远像远像变大可知，观察到光屏上的像会逐渐变大，故D正确。 故选BCD。 15．BD 【详解】AB．先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，故A错误，B正确； C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像距变小了，则像会变小，故C错误； D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，故D正确。 故选BD。 16．CD 【详解】A．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A错误； B．凸透镜成实像时，物体离透镜越远，所成的实像越小，图中蜡烛位于该透镜的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，所以蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的实像会逐渐变小，故B错误； C．蜡烛放在图中C区域，即该透镜的一倍焦距以内，此时成正立、放大的虚像，用光屏不能承接到像，所以无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，故C正确； D．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，此时成倒立、放大的实像，像的位置在透镜另一侧的两倍焦距以外，即如果蜡烛放在图中B区域，则在图中的F区域的光屏上能找到一个放大的像，故D正确。 故选CD。 17．CD 【详解】A．根据凸透镜成像规律可知，当 u=v=2f 凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知 u=v=2f=20cm 所以f=10cm，故A错误； B．当物距u=30cm时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，故B错误； C．当物距u=8cm时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故C正确； D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，物距变小，像距变大，像变大，故D正确。 故选CD。 18．(1)同一高度 (2)10.0 (3) 缩小 照相机 左 变小 (4)成像稳定 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，实验前应在点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 （2）图甲可知，光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像，说明此时物距等于像距等于二倍焦距，则有 （3）[1][2]图乙中，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用在照相机上。 [3][4]将蜡烛向左移动到10cm处，像距变小，根据物远像近像变小可知，应把光屏向左移动，且像会变小。 （4）光二极管比烛焰的亮度更大、可以增加物体的亮度以及像的稳定性，同时蜡烛燃烧有火焰，也不环保。 19．(1)近视镜 (2)10cm (3)②①③⑤⑥④ (4)2 (5) ＜ L0﹣2L (6) 4f 0.5 (7)B 【详解】（1）当蜡烛向左移动时，物距变大了，此时像 距要减小，因此像的位置变化到光屏的左侧，要想 继续在光屏上得到清晰的像，应该将蜡烛发出的光 线发散，使它们通过凸透镜后会聚在光屏上，因此 需要在蜡烛与凸透镜中间放置一个能够发散光线的 透镜-凹透镜，即近视镜。 （2）由凸透镜成像规律可知，当时、等大的实像；由乙图可知 则 故f=10cm。 （3）蜡烛距凸透镜在二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像;蜡烛距凸透镜在一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立放大的实像；且成实验过程中，物距越大，像就越小。蜡烛距凸透镜小于一倍焦距时，成正立的放大的虚像；成虚像时，蜡烛离凸透镜越远，像就越大。故蜡烛自远向近靠近凸透镜时，成的像依次为：②①③⑤⑥④。 （4）物体通过凸透镜成实像时，上下左右都是颠倒的，所以为了更好地探究凸透镜成像，选择的字母，上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故F和Z这两个发光字母适合做光源。 （5）[1]此时，物距小于像距，即物距小于二倍焦距大于一倍焦距时成放大的实像，即f<L。 [2]因为凸透镜成像中，光发生了折射，在光的折射 现象中，逃跑是可逆的。如果物体和光屏的位置不 动，移动凸透镜，两次成像，则第一次成像时的像 距与物距分别等于第二次成像时的物距与像距。第 一次成像时，凸透镜距蜡烛为L。则第二次成像时， 凸透镜距光屏为L，则两次透镜相距 （6）[1]将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，且烛焰、光屏中心和透镜中心在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上；根据凸透镜的成实像时满足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。 [2]由图丙可知，当物距时，物像间距 ，根据可得 则放大率 （7）圆心在2f处，因此成等大的像，因此成放大的像；圆的左边在二倍焦距之外，像的形状为椭圆，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20．(1)同一高度 (2) 60cm~70cm 放大 照相机 (3) (4)左 【详解】（1）为了使烛焰的像可以成在光屏的中央，需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在同一高度。 （2）[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm，由甲图可知，此时的物距为40cm，大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时的像距在一倍焦距到二倍焦距之间，即10cm~20cm，凸透镜在50cm处，因此光屏应在60cm~70cm刻度范围内移动，此时成倒立放大的实像，照相机就是利用这一成像特点制成的。 （3）根据凸透镜折射的三种特殊光线可知，平行于凸透镜主光轴的光线，将经过凸透镜的焦点，过凸透镜焦点的光线将平行于凸透镜的主光轴射出，经凸透镜折射后交于，如下图所示： （4）保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，根据物近像远像变大的规律可知，应将物体靠近凸透镜，因此保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向左移动。 21．(1)15.0 (2)倒立、等大的实 (3)完整的像 (4)90cm刻度线右侧 (5)成等大的像 【详解】（1）由图甲知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，则凸透镜的焦距是 f=35.0cm-20.0cm=15.0cm （2）如图乙所示，u＝30.0cm，烛焰能在光屏上形成清晰地像、等大的实像。 （3）苍蝇趴在凸透镜的上半部分，烛焰的光仍能通过另一半到达光屏上。 （4）将蜡烛放在30cm～45cm刻度线之间某一位置固定，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故光屏应该在90cm刻度线右侧。 （5）小孔成像，物距等于像距时；平面镜成正立等大的虚像，物距等于像距时，故共同点为都能成等大的成像。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$