4.2 探究凸透镜成像的规律（分层作业） 物理北师大版（北京）2024八年级全一册

4.2 探究凸透镜成像的规律 目录 2 考点01 凸透镜成实像时的物距与像距的关系 2 考点02 凸透镜成虚像时的物距与像距的关系 4 考点03 根据凸透镜的物象关系求焦距 5 考点04 探究凸透镜成像规律实验 7 9 考点01 凸透镜成实像时的物距与像距的关系 1．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 【答案】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。 2．如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验，图中甲为蜡烛，乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像，丙图中F为凸透镜的焦点，2F为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是（    ） A．点处 B．点处 C．处 D．处 【答案】A 【详解】由图甲、乙可知，凸透镜成倒立放大的实像，此时物体（甲）放在大于一倍焦距小于二倍焦距处，即b处，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．探究“凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则以下说法正确的是（　　） A．像是倒立、缩小的实像 B．像是正立、缩小的实像 C．将蜡烛光屏都靠近透镜，光屏上能再次得到清晰的像 D．将蜡烛逐渐靠近透镜的过程中，所成的像始终一直变小 【答案】A 【详解】AB．由图知，物距u=20cm，像距v=15cm，物距大于像距。由题知此时能成清晰的实像，故物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故A正确，B错误； C．由“物近像远像变大”可知，蜡烛靠近透镜，光屏需要远离透镜才能得到清晰的像，故C错误； D．将蜡烛逐渐靠近透镜，到一倍焦距之前，由“物近像远像变大”可知，光屏上的像逐渐变大：直到小于等于一倍焦距，此时光屏上不再成像，在蜡烛同侧成虚像，靠近透镜像逐渐变小，故D错误。 故选A。 4．中国航天员王亚平在离地球表面约400km的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（　　） A．“水球”相当于凹透镜 B．“水球”对透过它的光有发散作用 C．王亚平远离“水球”时，她的像会变小 D．图中通过”水球”看到王亚平的像是虚像 【答案】C 【详解】ABD．王亚平前的水珠相当于凸透镜，对光具有会聚作用，此时的看见的像是通过凸透镜成的倒立、缩小的实像，故ABD错误； C．王亚平远离“水球”时，根据凸透镜成像规律可知，当物距变大时，像距变小，像变小，故C正确。 故选C。 5．小明做“探究凸透镜的成像规律”实验时，先用焦距是10cm的凸透镜甲放在如图所示的位置，移动光屏得到清晰的像。保持蜡烛、透镜位置不变，改用焦距是20cm的凸透镜乙继续进行实验，则（　　） A．无需移动光屏，可在光屏上得到清晰的像 B．向左移动光屏，可在光屏上得到清晰、缩小的像 C．向右移动光屏，可在光屏上得到清晰、等大的像 D．向右移动光屏，可在光屏上得到清晰、放大的像 【答案】D 【详解】由图知，物距 若，此时u大于2f，在光屏成倒立缩小的实像，像距处于10.0cm和20.0cm之间；若换用 的凸透镜，30.0cm处于f和2f之间，成倒立放大的实像，像距将大于2f，即大于40cm，所以需向右移动光屏，将在光屏上成倒立放大的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 考点02 凸透镜成虚像时的物距与像距的关系 6．《资治通鉴》记载：“人以铜为镜，可以正衣冠”。下列能用来说明其成像原理的图是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】“人以铜为镜，可以正衣冠”，铜镜成像的原理是光的反射形成的平面镜成像现象。 A．图中为凸透镜成放大的虚像的原理图，故A不符合题意； B．图中为平面镜成像原理图，故B符合题意； C．图中为小孔成像原理图，故C不符合题意； D．图中为凸透镜成倒立的实像的原理图，故D不符合题意。 故选B。 7．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。 8．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的两种情景。以下说法中（    ） ①甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像 ②甲图中书本到凸透镜的距离比乙图中书本到凸透镜的距离大 ③甲图中成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于投影仪 ④甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小 A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①②④正确 D．只有①③④正确 【答案】D 【详解】①②③由图可知，甲图成正立、放大的虚像，此时的物距小于焦距（即书本在凸透镜1倍焦距以内），其成像规律可应用于放大镜；乙图成倒立、放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距时（即书本在凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间），其成像规律可应用于投影仪，故①③正确，②错误； ④凸透镜成实像时，物近像远，像变大；凸透镜成虚像时，物近像近，像变小；所以，甲图中凸透镜靠近书本时，所成的像变大；乙图中凸透镜远离书本时，所成的像变小，故④正确。 综上所述，ABC 不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（　　） A． B．C． D． 【答案】D 【详解】当物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜在蜡烛的同侧成正立的放大的虚像，且像距大于物距，只有选项D中所示的情况符合这个规律。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考点03 根据凸透镜的物象关系求焦距 10．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（　　） A．f甲>f乙>f丙 B．f丙>f甲>f乙 C．f甲<f乙<f丙 D．f乙<f丙<f甲 【答案】B 【详解】在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u相等，透镜甲成放大、倒立、实像，说明，则 透镜乙成缩小、倒立、实像，说明，则 透镜丙成放大、正立、虚像，说明，所以，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．如图是某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，下列判断不正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是10cm B．当u=16cm时成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此成像原理制成的 C．把物体从距凸透镜5cm处向8cm处移动的过程中，成虚像且像逐渐变大 D．成实像时，若将物体远离透镜，则光屏也应远离透镜才能呈现清晰的像 【答案】D 【详解】A．由图可知u=v=20cm，根据u=v=2f成倒立、等大的实像，即，2f=20cm，所以该凸透镜的焦距为10cm，故A正确，不符合题意； B．当u=16cm，则2f>u>f，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的，故B正确，不符合题意； C．把物体从距凸透镜5cm处向8cm处移动的过程中，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，凸透镜成虚像时，物远像远像变大，所以成虚像且像逐渐变大，故C正确，不符合题意； D．成实像时，将物体远离透镜，物距增大，像距减小，所以光屏靠近透镜才能呈现清晰的像，故D错误，符合题意。 故选D。 12．当物体距凸透镜16cm时，在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动，若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm，则在光屏上又成一个清晰的像，那么凸透镜的焦距f的范围是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】物体离凸透镜16cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、缩小的实像，物距u=16cm>2f 则f<8cm；根据光的折射中光路是可逆的，若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米，则在光屏上又成一清晰的像，此时成的像为倒立、放大的实像，此时的物距为12cm，则2f>12cm>f，12cm>f>6cm 由此可知6cm<f<8cm，故选A。 13．一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距应符合的条件是（    ） A．14<f<20cm B．7cm<f<14cm C．f<7cm D．7cm<f<10cm 【答案】D 【详解】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，此时像距在一倍焦距到二倍焦距之间，则可得，2f<20cm，f<14cm<2f，则凸透镜的焦距范围为7cm<f<10cm，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14．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。 考点04 探究凸透镜成像规律实验 15．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中时，凸透镜的位置固定不动，在图甲所示位置时。 (1)实验前，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，目的是 。 (2)图甲中烛焰在光屏上所成的是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。 (3)当蜡烛在30cm处时，光屏应在 cm处才能得到清晰的实像。 (4)图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，应在透镜和蜡烛之间加 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），才能在光屏上成清晰的像。 (5)若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到 cm刻度处，光屏上会再次出现一个清晰的像。 【答案】(1)使像成在光屏中央 (2)缩小 (3)70 (4)凹透镜 (5)23 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、光屏三者的中心大致在同一高度上。 （2）由图甲可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像。 （3）由图乙可知，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=40.0cm-30.0cm=10.0cm 当蜡烛在30cm处，此时物距u=50cm-30cm=20cm=2f 根据成倒立、等大的实像，故光屏应在70cm处才能得到清晰的实像。 （4）图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，此时像成在光屏的左侧，要在光屏上成清晰的像，应在透镜和蜡烛之间加凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。 （5）若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到23cm刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上会再次出现一个清晰的像。 16．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 。 【答案】(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。 17．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm。 (1)调整实验器材，使烛焰和光屏的中心、凸透镜的中心在 ，使像成在光屏中央； (2)把点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的实像； （选填“放大镜”“投影仪”“照相机”）就是利用这一成像规律工作的； (3)将蜡烛移至一倍焦距与二倍焦距之间某处，光屏上呈现出烛焰清晰的像。若烛焰中心下降，光屏上像的移动距离 （填“大于”“小于”或“等于”）烛焰向下移动的距离。 【答案】(1)同一高度 (2) 左 照相机 (3)大于 【详解】（1）为使像成在光屏的中央，需调整实验器材、使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度。 （2）[1][2]点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时，u＞2f，成倒立、缩小的实像；像距应大于1倍焦距小于2倍焦距，故需将光屏向左移动才能在光屏上成清晰、倒立、缩小的实像；照相机就是利用这一成像规律工作的。 （3）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；若烛焰中心下降，由于u＜v，可知光屏上的像会向上移动，移动的距离大于烛焰向下移动的距离。 一、单选题 1．在“研究凸透镜成像”的实验中，当物距小于焦距时，在透镜的另一侧的屏上（　　） A．可以得到倒立、缩小的像 B．可以得到倒立、放大的像 C．可以得到倒立、等大的像 D．得不到像 【答案】D 【详解】当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，所以在透镜的另一侧的屏上看不到像。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．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 【答案】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。 3．一束平行光正对凸透镜照射，在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体在凸透镜前25cm处时，在透镜的另一侧可以得到（　　） A．缩小倒立的虚像 B．缩小倒立的实像 C．缩小正立的实像 D．放大正立的实像 【答案】B 【详解】一束平行光正对凸透镜照射，在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点，则该凸透镜的焦距为10cm，当物体在凸透镜前25cm处时，物距大于两倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成的是倒立、缩小的实像。 故选B。 4．小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）（　　） A．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰正立放大的虚像 B．将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像 C．蜡烛移到25cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向右移动到适当位置能呈现烛焰倒立缩小的实像 D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏无论移动到哪个位置都不能呈现清晰的烛焰像 【答案】D 【详解】A．由图可知，物距为40cm，像距为30cm，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像，因此，当蜡烛和凸透镜在图中位置不变，取走光屏，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像，故A错误； BCD、由图知，成倒立，则此时物距大于2f；像距在1倍焦距和2倍焦距之间，故可得焦距的范围是：20cm＞f＞15cm；将蜡烛移到15cm刻度线处，此时的物距是35cm，一定成实像，像距应该变大，则应该将光屏向右移动才能呈现清晰的烛焰像，故B错误；将蜡烛移到25cm刻度线处，此时的物距是25cm，光屏向右移动到适当位置能呈现烛焰倒立，故C错误；将蜡烛移到35cm刻度线处，即物距等于15cm，则物体处于1倍焦距以内，故D正确。 故选D。 5．（多选）一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的实像，若将物体放到该透镜前15cm（　　） A．可能不成像 B．可能成缩小的实像 C．可能成放大的实像 D．可能成正立的像 【答案】ACD 【详解】当蜡烛到该凸透镜的距离为20cm时，在透镜的另一侧的光屏上得到了倒立、放大的实像，此时物距小于二倍焦距大于1倍焦距，即，所以 若蜡烛到透镜的距离为15cm时，物距一定小于2倍焦距，可能大于1倍焦距或小于1倍焦距，也可能等于1倍焦距，故可能成倒立的放大的实像、也可能成虚像，也可能不成像，以平行光射出，故ACD正确，B错误。 故选ACD。 6．如图所示，凸透镜放在光具座的50cm刻度处不变，烛焰通过凸透镜刚好在光屏上成一个清晰的像。下列分析中正确的是（　　） A．若将蜡烛移到10cm刻度处，要在光屏上成清晰的像，光屏应放在70～80cm刻度之间 B．在蜡烛从图中的位置移到10cm刻度线处的过程中，像移动的速度大于蜡烛移动的速度 C．若用此透镜观察一邮票的细部，邮票应放在40～50cm刻度之间，眼睛在透镜左侧观察 D．若透镜换为焦距为15cm的凸透镜，保持蜡烛和透镜位置不动，必须将光屏向右移动才可能在光屏上再次呈现清晰的像 【答案】D 【详解】A．由题意：凸透镜放在光具座的50cm刻度处不变，烛焰通过凸透镜刚好在光屏上成一个清晰的像，可知，此时u=v=2f=20cm，则f=10cm 若将蜡烛移到10cm刻度处，此时物距等于 在光屏上得到倒立、缩小的实像，像距，即光屏应放在60cm-70cm刻度之间；故A错误； B．在蜡烛从图中的位置移到10cm刻度线处的过程中，凸透镜成实像是，物距增大，像距减小，物距大于二倍焦距时，物距增大的速度大于像距减小的速度，故B错误； C．若用此透镜观察一邮票的细部，作为放大镜使用，当物距u<f时，成正立、放大的虚像，此时物像同侧，所以邮票应放在40～50cm刻度之间，眼睛在透镜右侧观察，故C错误； D．若透镜换为焦距为15cm的凸透镜，保持蜡烛和透镜位置不动，焦距变大、像距变大，必须将光屏向右移动才可能在光屏上再次呈现清晰的像，故D正确。 故选D。 7．已知某物体透过凸透镜在距离透镜的光屏上成等大的像，若将物体移动到距离凸透镜处，则适当移动光屏，可在光屏上成（　　） A．缩小的实像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．放大的虚像 【答案】A 【详解】已知某物体透过凸透镜在距离透镜的光屏上成等大的像，则凸透镜的二倍焦距为10cm，凸透镜的焦距为5cm；若将物体移动到距离凸透镜处，则物距大于凸透镜的二倍焦距，适当移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．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。 二、填空题 9．如图，保持凸透镜位置不变，先后把蜡烛放在a、b、c、d各点，并分别调整光屏的位置寻找清晰的像，则：烛焰放在a处时，呈倒立 （选填“放大”、“缩小”）的实像；烛焰放在 处时，呈倒立放大的实像；烛焰放在 处时，屏上不会出现蜡烛的像。 【答案】 缩小 c d 【详解】[1]烛焰放在a处时，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。 [2]烛焰放在c处时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像。 [3]烛焰放在d处时，物距小于焦距，不成实像，屏上不会出现蜡烛的像。 10．小方探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示，焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，光屏和蜡烛位于其两侧。小方将蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，光屏将出现烛焰清晰的像，则该像的性质是 ；又将蜡烛移至30cm刻度线处，此时应向 （选填“左”或“右”）调节光屏才能呈现烛焰清晰的像，该像的性质是 。 【答案】 倒立、缩小的实像 右 倒立、放大的实像 【详解】[1]小方将蜡烛移至20cm刻度线处，物距为 根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像。 [2][3]又将蜡烛移至30cm刻度线处，物距变小，根据凸透镜成像规律可知像距变大，所以此时应向右调节光屏才能呈现烛焰清晰的像，此时物距为 凸透镜成像规律可知成倒立、放大的实像。 11．（23-24八年级上·安徽淮南·阶段练习）如图，在探究凸透镜成像规律时，小东选择了一块焦距为10cm的凸透镜做实验 （选填“倒立等大”、“倒立放大”或“倒立缩小”）的像；小东发现所成的像位置偏下，这是因为 。 【答案】 倒立放大 LED灯中心相对于凸透镜的中心偏高 【详解】[1]凸透镜的焦距为10cm，由图可知，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像。 [2]由于经过凸透镜光心的光线的传播方向不变，所以当LED灯中心相对于凸透镜的中心偏高时，成的像的位置偏下。 12．如图所示是小明做“探究凸透镜成像规律”实验时得到的像距v和物距n关系的图像。由图像可知，实验使用的凸透镜焦距是 cm；物距为16cm时的成像特点可应用于 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。把物体从距凸透镜30cm处移动到10cm处的过程中，像逐渐 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】 10 投影仪 变大 【详解】[1]当物距u等于像距v，即时，凸透镜成倒立、等大的实像。这是凸透镜成像的一个重要特点，也是我们求解焦距的关键。从图像中我们可以找到这一点，对应的物距（或像距）为20cm。因此，我们可以得出焦距 [2]由于，根据凸透镜成像的规律，此时凸透镜成倒立、放大的实像。这种成像特点与投影仪的成像原理相同，因此可以应用于投影仪。 [3]物体从距凸透镜30cm处移动到10cm处的过程中像的变化。在这个过程中，物距逐渐减小，而像距逐渐增大,像的大小也会逐渐变大。 三、作图题 13．图中L表示凸透镜，MN为凸透镜的主光轴，O点为光心，F为凸透镜的焦点。请在图中作出物体AB通过凸透镜所成的像A'B'的光路图。 【答案】 【详解】物距小于一倍焦距，是放大镜的原理图。根据凸透镜的三条特殊光线来作图：从A点发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过光心的光线经凸透镜后传播方向不改变，再作两条折射光线的反向延长线交于点即可得物体AB通过凸透镜所成的正立、放大的虚像A'B'，作图如下： 14．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： 15．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： 16．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： 四、实验题 17．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)为了测量凸透镜的焦距，小明在上午第二节课调节凸透镜到地面的距离，直至地上出现一个最小最亮的光斑，此亮斑到凸透镜光心的距离 （选填“是”或“不是”）该凸透镜的焦距，理由是 ； (2)小明正确测出凸透镜的焦距为10.0cm，组装实验装置并调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ；实验时，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像，此像的性质是倒立 （选填“放大”、“缩小”）的实像； (3)小明进一步探究发现，当蜡烛距凸透镜 cm时，移动光屏，光屏上呈现清晰的倒立等大的实像，为了得到凸透镜成像的普遍规律，小明下一步的操作是 。 【答案】(1) 不是 见解析 (2) 主光轴上 缩小 (3) 20 改变物距，多次实验 【详解】（1）[1][2]太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点上，调节凸透镜到地面的距离，直至地上出现一个最小、最亮的光斑，此时地面没有与凸透镜平行，所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置，则此亮斑到凸透镜光心的距离不是该凸透镜的焦距。 （2）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 [2]当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像。 （3）[1]根据得，成倒立、等大的实像，因此当蜡烛距凸透镜20cm时，移动光屏，光屏上呈现清晰的倒立、等大的实像。 [2]为了得到凸透镜成像的普遍规律，小明下一步的操作是：改变物距，多次实验。 18．如图甲、乙是小明“探究凸透镜成像规律”的装置示意图，丙图是航天员王亚平在空间站做的水球光学实验，其中凸透镜A的焦距为10cm。 (1)天宫课堂中，航天员王亚平在空间站做的水球光学实验，如图丙，水球之所以能成像，是因为光在穿过水球时发生了 ，其中倒立的像是 （实/虚）像，正立的像是 （实/虚）像； (2)如图乙，小明在上述实验基础上又模拟了远视眼的成像情况及其矫正方法的实验。上述实验中，当蜡烛移动到光具座20cm处，光屏上呈现清晰的像后，小明将原来的凸透镜A换成焦距为15cm的凸透镜B，发现光屏上的像变得模糊。这是因为凸透镜B比A的折光能力 （填“强”或“弱”），来自烛焰的光会聚在光屏的 （填“前方”或“后方”）。这时他在紧靠凸透镜B的前面加放另一个合适的 （填“凹”或“凸”）透镜，才能使光屏上的像再次清晰。 【答案】(1) 折射 实 虚 (2) 弱 后方 凸 【详解】（1）[1][2][3]在水球光学实验中，光在穿过水球时发生了折射现象；实像都是倒立的，虚像都是正立的。 （2）[1][2][3]将焦距更大的透镜B替换凸透镜A，保持蜡烛的位置不变，由于凸透镜焦距变大了，折光能力变弱，会使得像更远离凸透镜，来自烛焰的光会聚在光屏的后方，因凸透镜对光线有会聚作用，这时他在紧靠凸透镜B的前面加放另一个合适的凸透镜，才能使光屏上的像再次清晰。 1．请阅读《蝴蝶杯》并回下题。 蝴蝶杯 蝴蝶杯，我国古代饮器之一，以杯中“杯满蝶现，酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。蝴蝶杯在我国历史上早有记载，其制作工艺早已失传。近代，在我国技术人员和制作工匠的共同努力下，运用娴熟的光学原理，终于使“蝴蝶杯”再现于世。 倒入酒后蝴蝶杯中为什么会显现彩蝶呢？老师根据蝴蝶杯的介绍，自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。这个简易的蝴蝶杯模型由杯体和高脚两部分组成。高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶，高脚上端和杯体连接处嵌入一个凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图甲所示。杯中无水时，眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像，此时看到的现象如图乙所示。杯中加适量水后，由于凸透镜中间厚边缘薄的特性，导致杯体底部向上凸，因而加入的水形成的结构为中间薄，边缘厚，相当于一个凹透镜，凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图丙所示，通过复合凸透镜能清楚地看到一个纸彩蝶的像一正立放大了的纸彩蝶，如图丁所示。 为了更好地了解蝴蝶杯的原理，小京在实验室利用发光物体F、凸透镜、凹透镜和光屏做了如下实验。 小京将发光物体F放在距离凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间的某处，移动光屏，光屏上呈现F倒立放大的实像。此时，用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜无法看清发光物体F的像。 将凹透镜放置在凸透镜的右侧适当位置（凸透镜与凹透镜组合成一个复合凸透镜），光屏上的像消失，再次用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜看到正立放大的发光物体F的虚像。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）杯中加适量水后，加入的水形成的结构相当于一个 透镜； （2）如下图所示，平行光经凸透镜A会聚在主轴上，焦点为F；在凸透镜后面增加一个凹透镜B，平行光经凸透镜A和凹透镜B后会聚在主轴上，会聚点为F1。则此实验中，F点到凸透镜A的光心的距离为sa，F1点到凸透镜A的光心的距离为sab。下列判断正确的是 。（选填选项前的字母，只有一个选项正确） A．sa＞sab          B．sa＝sab          C．sa＜sab （3）图2乙中，发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的 。（选填“一倍焦距以内”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”） 【答案】 凹 C 一倍焦距以内 【详解】（1）[1]如图，水的形状是中间薄边缘厚，所以相当于一个凹透镜。 （2）[2]凹透镜对光有发散作用，所以复合透镜的焦点F1到凸透镜A的光心的距离为sab大于F点到凸透镜A的光心的距离为sa。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）[3]发光物体F通过复合透镜成正立放大的虚像，所以发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的一倍焦距以内。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.2 探究凸透镜成像的规律 目录 2 考点01 凸透镜成实像时的物距与像距的关系 2 考点02 凸透镜成虚像时的物距与像距的关系 3 考点03 根据凸透镜的物象关系求焦距 4 考点04 探究凸透镜成像规律实验 5 6 10 考点01 凸透镜成实像时的物距与像距的关系 1．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 2．如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验，图中甲为蜡烛，乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像，丙图中F为凸透镜的焦点，2F为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是（    ） A．点处 B．点处 C．处 D．处 3．探究“凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则以下说法正确的是（　　） A．像是倒立、缩小的实像 B．像是正立、缩小的实像 C．将蜡烛光屏都靠近透镜，光屏上能再次得到清晰的像 D．将蜡烛逐渐靠近透镜的过程中，所成的像始终一直变小 4．中国航天员王亚平在离地球表面约400km的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（　　） A．“水球”相当于凹透镜 B．“水球”对透过它的光有发散作用 C．王亚平远离“水球”时，她的像会变小 D．图中通过”水球”看到王亚平的像是虚像 5．小明做“探究凸透镜的成像规律”实验时，先用焦距是10cm的凸透镜甲放在如图所示的位置，移动光屏得到清晰的像。保持蜡烛、透镜位置不变，改用焦距是20cm的凸透镜乙继续进行实验，则（　　） A．无需移动光屏，可在光屏上得到清晰的像 B．向左移动光屏，可在光屏上得到清晰、缩小的像 C．向右移动光屏，可在光屏上得到清晰、等大的像 D．向右移动光屏，可在光屏上得到清晰、放大的像 考点02 凸透镜成虚像时的物距与像距的关系 6．《资治通鉴》记载：“人以铜为镜，可以正衣冠”。下列能用来说明其成像原理的图是（    ） A． B． C． D． 7．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 8．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的两种情景。以下说法中（    ） ①甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像 ②甲图中书本到凸透镜的距离比乙图中书本到凸透镜的距离大 ③甲图中成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于投影仪 ④甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小 A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①②④正确 D．只有①③④正确 9．在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（　　） A． B．C． D． 考点03 根据凸透镜的物象关系求焦距 10．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（　　） A．f甲>f乙>f丙 B．f丙>f甲>f乙 C．f甲<f乙<f丙 D．f乙<f丙<f甲 11．如图是某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，下列判断不正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是10cm B．当u=16cm时成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此成像原理制成的 C．把物体从距凸透镜5cm处向8cm处移动的过程中，成虚像且像逐渐变大 D．成实像时，若将物体远离透镜，则光屏也应远离透镜才能呈现清晰的像 12．当物体距凸透镜16cm时，在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动，若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm，则在光屏上又成一个清晰的像，那么凸透镜的焦距f的范围是（　　） A． B． C． D． 13．一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距应符合的条件是（    ） A．14<f<20cm B．7cm<f<14cm C．f<7cm D．7cm<f<10cm 14．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 考点04 探究凸透镜成像规律实验 15．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中时，凸透镜的位置固定不动，在图甲所示位置时。 (1)实验前，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，目的是 。 (2)图甲中烛焰在光屏上所成的是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。 (3)当蜡烛在30cm处时，光屏应在 cm处才能得到清晰的实像。 (4)图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，应在透镜和蜡烛之间加 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），才能在光屏上成清晰的像。 (5)若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到 cm刻度处，光屏上会再次出现一个清晰的像。 16．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 。 17．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm。 (1)调整实验器材，使烛焰和光屏的中心、凸透镜的中心在 ，使像成在光屏中央； (2)把点燃的蜡烛由图示位置移至光具座的14cm刻度处时，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的实像； （选填“放大镜”“投影仪”“照相机”）就是利用这一成像规律工作的； (3)将蜡烛移至一倍焦距与二倍焦距之间某处，光屏上呈现出烛焰清晰的像。若烛焰中心下降，光屏上像的移动距离 （填“大于”“小于”或“等于”）烛焰向下移动的距离。 一、单选题 1．在“研究凸透镜成像”的实验中，当物距小于焦距时，在透镜的另一侧的屏上（　　） A．可以得到倒立、缩小的像 B．可以得到倒立、放大的像 C．可以得到倒立、等大的像 D．得不到像 2．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 3．一束平行光正对凸透镜照射，在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体在凸透镜前25cm处时，在透镜的另一侧可以得到（　　） A．缩小倒立的虚像 B．缩小倒立的实像 C．缩小正立的实像 D．放大正立的实像 4．小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）（　　） A．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰正立放大的虚像 B．将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像 C．蜡烛移到25cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向右移动到适当位置能呈现烛焰倒立缩小的实像 D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏无论移动到哪个位置都不能呈现清晰的烛焰像 5．（多选）一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的实像，若将物体放到该透镜前15cm（　　） A．可能不成像 B．可能成缩小的实像 C．可能成放大的实像 D．可能成正立的像 6．如图所示，凸透镜放在光具座的50cm刻度处不变，烛焰通过凸透镜刚好在光屏上成一个清晰的像。下列分析中正确的是（　　） A．若将蜡烛移到10cm刻度处，要在光屏上成清晰的像，光屏应放在70～80cm刻度之间 B．在蜡烛从图中的位置移到10cm刻度线处的过程中，像移动的速度大于蜡烛移动的速度 C．若用此透镜观察一邮票的细部，邮票应放在40～50cm刻度之间，眼睛在透镜左侧观察 D．若透镜换为焦距为15cm的凸透镜，保持蜡烛和透镜位置不动，必须将光屏向右移动才可能在光屏上再次呈现清晰的像 7．已知某物体透过凸透镜在距离透镜的光屏上成等大的像，若将物体移动到距离凸透镜处，则适当移动光屏，可在光屏上成（　　） A．缩小的实像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．放大的虚像 8．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 二、填空题 9．如图，保持凸透镜位置不变，先后把蜡烛放在a、b、c、d各点，并分别调整光屏的位置寻找清晰的像，则：烛焰放在a处时，呈倒立 （选填“放大”、“缩小”）的实像；烛焰放在 处时，呈倒立放大的实像；烛焰放在 处时，屏上不会出现蜡烛的像。 10．小方探究凸透镜成像规律的实验装置如图所示，焦距为12cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，光屏和蜡烛位于其两侧。小方将蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，光屏将出现烛焰清晰的像，则该像的性质是 ；又将蜡烛移至30cm刻度线处，此时应向 （选填“左”或“右”）调节光屏才能呈现烛焰清晰的像，该像的性质是 。 11．（23-24八年级上·安徽淮南·阶段练习）如图，在探究凸透镜成像规律时，小东选择了一块焦距为10cm的凸透镜做实验 （选填“倒立等大”、“倒立放大”或“倒立缩小”）的像；小东发现所成的像位置偏下，这是因为 。 12．如图所示是小明做“探究凸透镜成像规律”实验时得到的像距v和物距n关系的图像。由图像可知，实验使用的凸透镜焦距是 cm；物距为16cm时的成像特点可应用于 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。把物体从距凸透镜30cm处移动到10cm处的过程中，像逐渐 （选填“变大”或“变小”）。 三、作图题 13．图中L表示凸透镜，MN为凸透镜的主光轴，O点为光心，F为凸透镜的焦点。请在图中作出物体AB通过凸透镜所成的像A'B'的光路图。 14．画出光源S经过凸透镜成的像S'； 15．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。 16．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。 四、实验题 17．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)为了测量凸透镜的焦距，小明在上午第二节课调节凸透镜到地面的距离，直至地上出现一个最小最亮的光斑，此亮斑到凸透镜光心的距离 （选填“是”或“不是”）该凸透镜的焦距，理由是 ； (2)小明正确测出凸透镜的焦距为10.0cm，组装实验装置并调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ；实验时，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像，此像的性质是倒立 （选填“放大”、“缩小”）的实像； (3)小明进一步探究发现，当蜡烛距凸透镜 cm时，移动光屏，光屏上呈现清晰的倒立等大的实像，为了得到凸透镜成像的普遍规律，小明下一步的操作是 。 18．如图甲、乙是小明“探究凸透镜成像规律”的装置示意图，丙图是航天员王亚平在空间站做的水球光学实验，其中凸透镜A的焦距为10cm。 (1)天宫课堂中，航天员王亚平在空间站做的水球光学实验，如图丙，水球之所以能成像，是因为光在穿过水球时发生了 ，其中倒立的像是 （实/虚）像，正立的像是 （实/虚）像； (2)如图乙，小明在上述实验基础上又模拟了远视眼的成像情况及其矫正方法的实验。上述实验中，当蜡烛移动到光具座20cm处，光屏上呈现清晰的像后，小明将原来的凸透镜A换成焦距为15cm的凸透镜B，发现光屏上的像变得模糊。这是因为凸透镜B比A的折光能力 （填“强”或“弱”），来自烛焰的光会聚在光屏的 （填“前方”或“后方”）。这时他在紧靠凸透镜B的前面加放另一个合适的 （填“凹”或“凸”）透镜，才能使光屏上的像再次清晰。 1．请阅读《蝴蝶杯》并回下题。 蝴蝶杯 蝴蝶杯，我国古代饮器之一，以杯中“杯满蝶现，酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。蝴蝶杯在我国历史上早有记载，其制作工艺早已失传。近代，在我国技术人员和制作工匠的共同努力下，运用娴熟的光学原理，终于使“蝴蝶杯”再现于世。 倒入酒后蝴蝶杯中为什么会显现彩蝶呢？老师根据蝴蝶杯的介绍，自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。这个简易的蝴蝶杯模型由杯体和高脚两部分组成。高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶，高脚上端和杯体连接处嵌入一个凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图甲所示。杯中无水时，眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像，此时看到的现象如图乙所示。杯中加适量水后，由于凸透镜中间厚边缘薄的特性，导致杯体底部向上凸，因而加入的水形成的结构为中间薄，边缘厚，相当于一个凹透镜，凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图丙所示，通过复合凸透镜能清楚地看到一个纸彩蝶的像一正立放大了的纸彩蝶，如图丁所示。 为了更好地了解蝴蝶杯的原理，小京在实验室利用发光物体F、凸透镜、凹透镜和光屏做了如下实验。 小京将发光物体F放在距离凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间的某处，移动光屏，光屏上呈现F倒立放大的实像。此时，用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜无法看清发光物体F的像。 将凹透镜放置在凸透镜的右侧适当位置（凸透镜与凹透镜组合成一个复合凸透镜），光屏上的像消失，再次用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜看到正立放大的发光物体F的虚像。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）杯中加适量水后，加入的水形成的结构相当于一个 透镜； （2）如下图所示，平行光经凸透镜A会聚在主轴上，焦点为F；在凸透镜后面增加一个凹透镜B，平行光经凸透镜A和凹透镜B后会聚在主轴上，会聚点为F1。则此实验中，F点到凸透镜A的光心的距离为sa，F1点到凸透镜A的光心的距离为sab。下列判断正确的是 。（选填选项前的字母，只有一个选项正确） A．sa＞sab          B．sa＝sab          C．sa＜sab （3）图2乙中，发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的 。（选填“一倍焦距以内”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”） 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 学科网（北京）股份有限公司 $$