2025年中考物理专题特训实验探究题：透镜及其应用

2025年中考物理专题特训实验探究题：透镜及其应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．在探究凸透镜成像规律的实验中，小明进行了如下操作，请根据小明的操作回答相关的问题： (1)实验前，小明将所用凸透镜正对着太阳，调整凸透镜的位置，当在地面上得到一个最小最亮的光斑时，测得该光斑到镜面中心的距离为10cm。此操作是为了测量凸透镜的 ； (2)实验开始时，小明依次在光具座上放上蜡烛、凸透镜和光屏，并调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 ，此操作的目的是使像能呈现在光屏的中央； (3)接着，小明把凸透镜、蜡烛放在如图所示的位置，通过移动光屏，在光屏上将能得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像； (4)若保持凸透镜位置不变，使蜡烛向靠近凸透镜的方向移动5cm，若想光屏上能呈现清晰的像，小明应 （选填“向左”或“向右”）移动光屏，此时光屏上的像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)若将蜡烛继续向靠近凸透镜的方向移动，最后小明发现不管如何移动光屏，光屏上都不能出现清晰的像，原因是此时物距小于焦距，凸透镜所成的像是 像，生活中应用此成像原理的是 （选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。 2．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。 （1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是 。 （2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变 ，像变 。 物高6cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 （3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从 （选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？ （选填“能”或“不能”）。 （4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则上表中第 次实验的成像情况不能探究，理由是： 。 3．小刚同学利用凸透镜、光具座、“F”形电光源、光屏等器材“探究凸透镜成像规律”。实验装置如图所示。 （1）“小刚同学测量凸透镜焦距的实验如图甲所示，则此凸透镜的焦距为 cm； （2）组装器材时，小刚同学将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上后，接下来应先调节三者的中心在 （3）当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像（像未画出）。此时若保持凸透镜的位置固定不动，将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，光屏移动到 cm处，光屏上才能承接到最清晰的像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这个成像规律制成的。 （4）实验中利用“F”形电光源而不用蜡烛，二者相比，利用“F”形电光源除环保外，还具有的优点是 。（写出一点即可） （5）在探究了凸透镜成像规律后，小刚同学联想到摄影师拍摄荷叶上的青蛙时的情景，如下图所示。拍摄时人需要保持静止不动，通过“变焦镜头”使青蛙的像变大或变小。于是利用上图中的器材探究“像的大小与焦距的关系”。 ①为了完成该实验探究，除了增加刻度尺外，还需增加的器材是 ； ②该探究在多次实验中必须保持 不变。移动光屏待像最清晰时，用刻度尺测出像的高度，并记录数据。下表是小刚同学多次实验记录的数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 焦距/cm 4 6 8 10 12 14 像高/cm 1.5 2.5 3.6 4.8 6.3 8.0 根据数据可以得出结论：上述情景中，用相机拍照时， 。 4．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 （1）实验准备阶段，将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到 （选填“相同”或“不同”）高度处； （2）为了准确的知道凸透镜的焦距，某同学找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是 cm； （3）将凸透镜固定在图乙中的光具座上，位于50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。再将蜡烛移至35cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是倒立、 的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了这条规律。 5．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。 6．在探究凸透镜成像的规律的实验中： （1）实验前，先调节 、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上； （2）如图所示，此时光屏上恰好得到清晰的像，这是一个 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，这是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理； （3）保持蜡烛和光屏的位置不变，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜放在光具座上 cm刻度线处； （4）当蜡烛燃烧变短，于是小明将光屏向 （填“上”或“下”）移动，使烛焰的像仍在光屏中央。紧接着，他将蜡烛远离凸透镜，将光屏 （填“靠近”或“远离”）凸透镜才能在光屏上再次呈现清晰的像，但像在光屏上方，若要使像仍在光屏中央，下列措施中，一定不能实现的是 （填序号）； ①将蜡烛向上移动 ②将凸透镜向上移动 ③将光屏向下移动 ④将蜡烛和凸透镜都向上移动 （5）如图乙所示，将蜡烛放在凸透镜的一倍焦距以内，在透镜另一侧可以看到烛焰放大的像，若将一不透明的光屏放在虚线处，此时人眼 （填“能”或“不能”）看到烛焰的像。 7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）将发光体F、透镜和光屏靠在一起并调节高度，使发光体F和光屏的中心位于 ； （2）如图所示，发光体F在光屏上成倒立、 的清晰的实像， 就是这一原理的应用； （3）接着给凸透镜戴上远视眼镜，发现光屏上的像变模糊，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 （靠近/远离）凸透镜方向移动。 8．实验室常用蜡烛完成以下光学实验。 (1)如图甲为小孔成像示意图，小孔成像的原理是 ，如果只将蜡烛靠近小孔，像会变得大一点，要想像是清晰的，光屏 （选填“需要”或“不需要”）同时远离小孔； (2)利用如图乙装置探究“平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合．将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； 蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验，图丙中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）； ①该凸透镜的焦距为 cm； ②若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰； ③随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动，由于影响到了实验的进行，这时最合理的调整是( ) A．只需将凸透镜向下移动些    B．只需将光屏向上移动些 C．将凸透镜和光屏向下移一些    D．蜡烛适当向上调一些 ④当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住凸透镜的上面一小部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到( ) A．蜡烛像的下部分        B．蜡烛像的上部分 C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗    D．蜡烛完整的像，像的亮度不变 拓展设问： ⑤某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点，将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图1所示；在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图2中的甲所示； (3)在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，小明在BC之间观察光屏；此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像；上述实验过程中，小丽、小明和小亮观察到的分别是图乙中的 （选填“①”、“②”、“③”或“④”）。 ①甲、丙、戊    ②乙、丙、丁    ③乙、乙、丁    ④乙、乙、戊 9．在完成探究“凸透镜成像的规律”的实验后，利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜（凸起程度可以通过注射器对水透镜注水或吸水的多少来调节）探究视力缺陷的成因及矫正方法。 （1）如图-1所示，经过调节，光屏上恰好呈现烛焰倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像； （2）向水凸透镜内 （选填“注入”或“吸出”）适量的水可模拟近视眼的成因，光屏上的像变模糊后； ①保持水凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左移动，再次得到清晰的像，说明近视眼在观察远处的物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的 （选填“前”或“后”）方； ②如图-2所示，保持水透镜、蜡烛和光屏的位置均不变，老师将自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变清晰了，老师的眼镜是用 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的。 10．如图，小数利用水透镜来探究凸透镜的成像规律，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。 （1）实验前，应调节 、凸透镜、光屏，三者的中心在同一高度； （2）将蜡烛靠近水透镜，光屏上的像模糊，不移动蜡烛和水透镜 （选填“注水”、“抽水”），才能在光屏上再次得到清晰的像； （3）图中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。保持蜡烛和光屏的位置不变，将水透镜移至合适位置，光屏上会再次得到清晰的像 （选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”）的成像特点相同。 11．图示，桌上有焦距为10.0cm的凸透镜、焦距可调的水透镜、光具座、电子蜡烛、光屏和刻度尺。 （1）为了验证凸透镜成实像时，物距越小像越大，小阳设计了如下实验，请将实验步骤补充完整： ①按照图甲所示组装器材，调节凸透镜、烛焰和光屏的中心在 ； ②将发光的电子蜡烛放在10.0cm刻线处，移动光屏，直至光屏上观察到烛焰清晰的像，用刻度尺测量像的高度h，并将物距u和像高h记录在表格中； ③ ； ④仿照步骤③再做一次实验。 （2）请你为上述实验设计一个实验数据记录表： （3）小阳把凸透镜换成焦距可调的水透镜，并将电子蜡烛、水透镜和光屏按照图乙所示的位置摆放，适当调节水透镜中的水量，使光屏上呈现一个清晰的像，此像与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）所成像的性质相同。保持水透镜和光屏的位置不变，将电子蜡烛放在55.0cm刻线处，用注射器向水透镜内注入适量的水，光屏上再次呈现一个清晰的像。当只将电子蜡烛移至30.0cm刻线处时，光屏上的像变模糊了。小阳通过上述实验，演示说明了 （选填“近视眼”或“远视眼”）看不清物体的原因。 12．小明带领兴趣小组探究“近视眼的形成原因和矫正方法”，同学们选择了如下器材：蜡烛、可以改变焦距的水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连，水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节）、光屏（模拟人眼视网膜）、光具座等进行实验。 （1）同学们安装并调整好实验装置，模拟眼睛成像原理，如上图所示，将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光屏上得到了烛焰清晰的 （选填“倒立缩小的实像”、“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”）； （2）然后向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上烛焰的像变的模糊不清，若想要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）；若撤去放置的镜片，还可以通过将光屏 （选填“靠近”或“远离”）水凸透镜，才能重新看到清晰的像． （3）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是晶状体变 （选填“厚”或“薄”），会聚能力变 （选填“强”或“弱”）． 13．某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）。 （1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验？答： （选填字母序号）；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，如图甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸 ； （2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与 的关系”。 14．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像（图中未画出）。 【基础设问】 (1)保持凸透镜的位置不变，则（    ） A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C．照相机是利用该成像原理制成的 D．撤去光屏，烛焰的像仍然在原处 (2)下列说法错误的是（    ） A．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像 B．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 C．保持蜡烛与光屏不动，向左移动透镜至合适位置，光屏上仍能得到清晰的像 D．若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该向右移动 【提升设问】 (3)下列说法错误的是（    ） A．仅将光屏右移可模拟近视眼成像 B．将蜡烛放置在35cm刻度处，仅向右移动光屏，可能得到清晰、倒立、放大的实像 C．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在光屏上再次看到清晰的像 D．用焦距15cm凸透镜替换该透镜，则像距会变大 15．在成功完成“放大镜取火（如图）”的实践活动后，小华想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关； （1）他们经过讨论，判断猜想1是错误的，你认为他们判断的依据是 ； （2）为了验证猜想2，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是 的（选填“正确”或“错误”）； （3）请设计一个简单实验，帮助小华验证猜想3是否正确。 a. 实验器材：太阳光、三块 的凸透镜、火柴、秒表； b. 实验步骤： ； c. 实验结论： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理专题特训实验探究题：透镜及其应用》参考答案 1．(1)焦距 (2)同一高度 (3)缩小 (4) 向右 变大 (5) 虚 放大镜 【详解】（1）将所用凸透镜正对着太阳，调整凸透镜的位置，在地面上得到一个最小最亮的光斑，此位置是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。此操作是测量凸透镜的焦距，凸透镜的焦距f=10cm。 （2）做凸透镜成像实验，要使烛焰的焰心，凸透镜的中心，光屏的中心三者位于同一高度，目的是使像成在光屏的中央。 （3）由图可知，物距 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 大于2f，所以此时成倒立、缩小的实像。 （4）[1][2]凸透镜成实像时：物近像远像变大，若保持凸透镜位置不变，使蜡烛向靠近凸透镜的方向移动5cm，物距变小，像距变大，应该向右调整光屏的位置，得到的清晰像，此时像变大。 （5）[1][2]若将蜡烛继续向靠近凸透镜的方向移动，当物距小于焦距，凸透镜所成的像是虚像，生活中应用此成像原理的是放大镜。 2． 刻度尺 大 大 光屏 不能 2 第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm 【详解】（1）[1]要测量光源在光屏上所成像的高度，需要长度的测量工具刻度尺。 （2）[2][3]由表中数据可知，随着物距变小，像距逐渐变大，像的高度变大，则像变大。 （3）[4]移动光源至物距为6cm时，此时物距小于焦距，成虚像，要观察到虚像，人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察。 [5]因为虚像不是实际光线会聚得到的，不能呈现在光屏上，则不能用刻度尺测量像的大小。 （4）[6][7]若保持光源到光屏的距离为45cm不变，若能成清晰的像，物距像距之和应为45cm，而第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm，则第2次实验的成像情况不能探究。 3． 10.0 同一高度 80 投影仪 成像更稳定 不同焦距的凸透镜 物距 相机的焦距越大，像越大 【详解】（1）[1]由图知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为 40.0cm-30.0cm=10.0cm 则凸透镜的焦距是10.0cm。 （2）[2]实验中，应调整“F”形电光源、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样烛焰的像才能成在光屏的中央。 （3）[3]当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像，此时物距为30cm，像距为15cm。将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，物距为15cm，根据光路可逆原理可知，此时的像距为30cm，则光屏移动到80cm刻度线处时，可以呈现清晰的像。 [4]物距为15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，这是投影仪的原理。 （4）[5]“F”形电光源相比蜡烛不会晃动，成像更稳定。 （5）[6]要探究“像的大小与焦距的关系”，应增加的器材是不同焦距的凸透镜。 [7]拍摄时人需要保持静止不动，此时物体到凸透镜的距离不变，即物距不变。 [8]由表中数据可以得出结论，物距不变时，凸透镜焦距越大，像越大，则用相机拍照时，相机的焦距越大，像越大。 4． 相同 10.0 放大 投影仪 【详解】（1）[1]凸透镜成像规律实验中，为了让像呈在光屏中央，应该将烛焰、凸透镜中心和光屏的中心调整到相同高度。 （2）[2]平行光会聚的位置即为凸透镜的焦点位置，焦点到光心的距离为焦距，所以该凸透镜焦距为10.0cm。 （3）[3]图乙中，物距为15cm，物距满足 所以光屏上会出现倒立放大的实像。 [4]利用凸透镜成倒立放大实像的有投影仪，幻灯机。照相机成倒立、缩小的实像，放大镜成正立、放大的虚像。 5．(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。 6． 烛焰 放大 投影仪 40 上 靠近 ②③ 能 【详解】（1）[1]实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一水平直线上，这样操作的目的是使像成在光屏中央。 （2）[2][3]由图可知，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。 （3）[4]根据光在折射时光路的可逆性可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像。 （4）[5]凸透镜成倒立的实像，蜡烛由于燃烧逐渐变短，相对于凸透镜向下移动，所以像逐渐向上移动。 [6]将蜡烛远离凸透镜时，物距增大，要在光屏上再次呈现清晰的像，像距应减小，所以光屏应靠近凸透镜。 [7]随着蜡烛燃烧，烛焰的像逐渐移动到光屏的上方，为了使像成在光屏中央，采用的方法有：蜡烛向上移动或将蜡烛和凸透镜都向上移动，所以，一定不能实现的是②③。 （5）[8]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虚像，人眼能看到虚像，在光屏上不能成像。 7． 同一高度 缩小 照相机 远离 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏的中央，应使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：使发光体F、凸透镜、光屏三者靠在一起并调节高度，使发光体F和光屏的中心位于同一高度。 （2）[2][3]如图所示，物距大于像距，发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，照相机就是这一原理的应用。 （3）[4]当给凸透镜戴上近视眼镜后， 由于对光线的发散作用，延迟了光线的会聚，像将远离凸透镜，应将光屏向远离凸透镜移动。 8．(1) 光在同种均匀介质中沿直线传播 不需要 (2)不变 (3) 10.0 左 D C ② 【详解】（1）[1]由于光沿直线传播，穿过小孔，在光屏上成像，所以小孔成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 [2]小孔成像时物距和像距可以是任意值，光屏上都会呈现清晰的像，所以光屏不需要同时远离小孔。 （2）根据平面镜成像特点可知，物体在平面镜中成像时，像和物体大小相等，所以将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将不变。 （3）①[1]跟主光轴平行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，焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距，由图丙可知焦距 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm ②[2]若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，相当于烛焰向左移动，物距变大，根据凸透镜成像规律可知，凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，所以需要将光屏向左移动。 ③[3]随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动，可以把凸透镜向下移动，光屏向上移动，凸透镜和光屏向下移，蜡烛适当向上调，都可以使像成在光屏的中央位置，但是如果移动凸透镜或光屏，蜡烛每移动一个位置，都要调节凸透镜和光屏的高度，非常麻烦，所以最合理的方法是蜡烛向上移动，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 ④[4]如果用遮光板挡住凸透镜的上面一小部分，折射光线减少，像的完整性不变，但像会变暗，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 ⑤[5]在B处竖直放置一块平面镜，由于平面镜成的像与物左右相反，所以小丽在AB之间观察平面镜中的像与一相同；由于平面镜成的像是光的反射形成的，所以在平面镜后面观察，光屏上没有像；将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，由凸透镜成像原理可知，成倒立、等大的实像，所以小丽、小明和小亮观察到的分别是图乙中的乙、丙、丁，故②符合题意，①③④不符合题意。 故选②。 9． 缩小 注入 前 凹 【详解】（1）[1]由图-1可知，物距大于像距，因此物距大于二倍焦距，物距在一倍焦距到二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点可知，此时成倒立、缩小的实像。 （2）[2]由近视眼的成因可知，晶状体过厚，对光的折射能力较强，使像成在视网膜的前方，因此可以向水凸透镜内注入适量的水模拟近视眼的成因。 [3]根据题意，保持水凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左移动，再次得到清晰的像，说明像变近了，因此可以说明近视眼在观察远处的物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方。 [4]保持水透镜、蜡烛和光屏的位置均不变，老师将自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变清晰了，说明此眼睛对光具有发散作用，延迟了像的形成，因此老师的眼镜是凹透镜。 10． 烛焰 注水 投影仪 【详解】（1）[1]为使烛焰的像始终成在光屏的中央，应将烛焰中心和光屏的中心调整到凸透镜的主光轴上，即烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 （2）[2]蜡烛靠近水透镜，此时像成在光屏的右侧，要在光屏上再次得到清晰的像，应使光线会聚，即增大水透镜的会聚能力，所以要注水使凸透镜变厚。 （3）[3]由图可知，此时的物距为 u=70.0cm-20.0cm=50.0cm 像距为 v=90.0cm-70.0cm=20.0cm 根据光路可逆，当物距为20.0cm，像距为50.0cm，再次成清晰的像，这时的像距大于物距，成倒立、放大的实像，是投影仪的原理。 11． 同一高度上 适当减小发光的电子蜡烛与凸透镜的距离，移动光屏，直至光屏上观察到电子蜡烛清晰的像，用刻度尺测量物距u和像高h，并将数据记录在表格中 详见解析 照相机 近视眼 【详解】（1）①[1]按照图甲所示组装器材，为使像呈在光屏的中央，调节凸透镜、烛焰和光屏的中心在同一高度上。 ③[2]为了验证凸透镜成实像时，物距越小像越大，故适当减小发光的电子蜡烛与凸透镜的距离，移动光屏，直至光屏上观察到电子蜡烛清晰的像，用刻度尺测量物距u和像高h，并将数据记录在表格中。 （2）[3]由题可知，测量的物理量为：物距u和像高h，故设计表格如下： 物距u/cm 像高h/cm （3）[4]小阳把凸透镜换成焦距可调的水透镜，并将电子蜡烛、水透镜和光屏按照图乙所示的位置摆放，适当调节水透镜中的水量，使光屏上呈现一个清晰的像，易知此时的物距大于像距，故成倒立、缩小的实像，此像与照相机所成像的性质相同。 [5]在（3）中，物距为 u1=70.0cm-45.0cm=25.0cm 保持水透镜和光屏的位置不变，将电子蜡烛放在55.0cm刻线处，用注射器向水透镜内注入适量的水，光屏上再次呈现一个清晰的像，此时的物距为 u2=70.0cm-55.0cm=15.0cm 而此时的像距保持不变。根据凸透镜（焦距不变）在成实像的条件下，物距变小，像距变大，现在向水透镜内注入适量的水，在物距变小的条件下，像距保持不变，说明向水透镜内注入适量的水后，其折光能力变强了；当只将电子蜡烛移至30.0cm刻线处时，物距变大了，则像距变小，故光屏上的像变模糊了。小阳通过上述实验，演示说明了近视眼（晶状体太厚，折光能力太强）看不清物体的原因。 12． 倒立缩小实像 凹透镜 靠近 厚 强 【详解】（1）[1]如上图所示，物距大于像距，物距大于2倍焦距，所成的像为倒立缩小的实像。 （2）[2]向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，折光能力变强，此时透镜的焦距变小，故像距变小，因凹透镜具有发散作用，应在水凸透镜前放置凹透镜。 [3]若撤去放置的镜片，因像距变小，可以通过将光屏靠近水凸透镜，才能重新看到清晰的像。 （3）[4][5]近视眼将来自远处某点的光会聚在视网膜前。根据上述实验，可知近视眼的形成原因是晶状体变厚，会聚能力变强。 13． A、C 小 材料 【详解】（1）[1]要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验，A、C两凸透镜材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同，应选A、C两凸透镜进行实验。 [2]由图甲、乙知道，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短、会聚能力越强。 （2）[3]由图知道，A、B两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，材料不同，因此可以用它们探究凸透镜的焦距大小与透镜材料的关系。 14．(1)CD (2)B (3)C 【详解】（1）A．由题图可知，刻度尺的分度值为1cm，此时物距大于像距，物距 像距 所以由以上两式子可得，焦距 不可能为10.0cm，故A不符合题意； BC．由于此时物距大于像距，成的是倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，故B错误，C正确； D．由于此时成的是实像，所以，撤去光屏，烛焰的像仍然在原处，故D正确。 故选CD。 （2）A．将蜡烛和光屏的位置互换，此时的物距等于原来的像距，此时的像距等于原来的物距，根据在光的折射现象中，光路是可逆的可知，光屏上仍能承接到像，故A正确，不符合题意； B．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，此时的物距 小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故B错误，符合题意； C．保持蜡烛与光屏不动，向左移动透镜至合适位置，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射现象中，光路是可逆的可知，光屏上仍能得到清晰的像，故C正确，不符合题意； D．若光屏上要得到一个放大的像，则需减小物距，因此蜡烛应该向右移动，故D正确，不符合题意。 故选B。 （3）A．仅将光屏右移，此时像成在光屏的前方，而近视眼中像成在视网膜的前方，所以，可模拟近视眼成像，故A正确，不符合题意； B．将蜡烛放置在35cm刻度处，此时的物距 仅向右移动光屏，当物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，且像距大于二倍焦距时，可得到清晰、倒立、放大的实像，故B正确，不符合题意； C．只将蜡烛向左移动一段距离，根据凸透镜成实像时物远像近像变小可知，此时像距变小，像会成在光屏前方，因此需用对光有发散作用的凹透镜延迟光线的会聚，使像成在光屏上，由于近视眼眼镜是凹透镜，所以，放上近视眼镜可在光屏上再次看到清晰的像，故C错误，符合题意； D．用焦距15cm凸透镜替换该透镜，此时凸透镜的焦距变大，相当于物距变小，根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知，此时像距会变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 15． 凹透镜对光线有发散作用 错误 焦距相同直径不同 见解析 见解析 【详解】（1）[1]凹透镜对太阳光有发散作用，不能将太阳光聚集在一起而点燃火柴，所以判断猜想1是错误的。 （2）[2]用直径相同而焦距不等的凸透镜多次做实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距无关，则猜想2错误。 （3）[3][4][5]a. 实验器材：太阳光、三块焦距相同直径不同的凸透镜、火柴、秒表； b. 实验步骤：分别用焦距相同但直径不同的凸透镜正对太阳光，把火柴头放在凸透镜焦点处点燃，并记录点燃火柴所需要的时间； c. 实验结论：若三次点燃火柴所需要的时间相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关，猜想3是错误；若点燃火柴的时间不相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，猜想3是正确的。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$