第二章第三节、凸透镜成像-2024-2025学年华东师大版八年级下册科学

八年级第三课、凸透镜成像 一、透镜及其分类 1．根据如图所示的光线，虚线框内应填入的光学元件是（　　） A．B．C．D． 2．图中是一个截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体，则这个玻璃体（　　） ①可以看作两块凹透镜 ②可以看作一块凸透镜 ③对图示光束具有发散作用 ④对图示光束具有会聚作用 A．①②③ B．①③ C．②④ D．①②③④ 3．如图所示，是一副眼镜放到太阳光下，眼镜到地面的距离在一倍焦距以内，在地面上观察到的情境，由此可以判断镜片是（　　） A．凸面镜 B．凹面镜 C．凹透镜 D．凸透镜 4．将直径为D的透镜正对太阳光，在其后与其平行的光屏上得到一个直径为d的光斑，下列说法正确的是（　　） A．若D＞d，则该透镜可能是凹透镜 B．若D＞d，则该透镜一定是凸透镜 C．若D＜d，则该透镜一定是凹透镜 D．若D＜d，则该透镜一定是凸透镜 5．如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（　　） A．a B．b、d C．c D．a、c 6．在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（　　） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凸透镜、乙为凹透镜 D．甲、乙都为凹透镜 7．小明为判别直径相同的两透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的是　 　（凸/凹）透镜，判断的理由是　 　，为了判断形成乙光斑的是哪种类型的透镜，小明将透镜远离纸片，观察光斑的大小一直变大，由此小明判断此透镜　 　是凹透镜（一定/可能/一定不）。 二、凸透镜成像作图 1．早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”图中关于该记载解释的光路图正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图，一束光通过放在O处的光学元件后改变了传播方向。则O处的光学元件（　　） A．只能是平面镜 B．只能是凸透镜 C．只能是凹透镜 D．平面镜、凸透镜、凹透镜都有可能 3．如图所示，光线经平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数。 4．请根据图中的入射光线或折射光线将光路图补充完整。 5．将图中的入射光线或折射光线补画完整。 6．两束光入射到凸透镜上的情况如图，F为凸透镜的焦点，P到凸透镜的距离为2倍焦距，请在图中画出这两束光经过凸透镜后的折射光线。 7．已知S′是点光源S在平面镜中的像，点光源S发出一束光线射向平面镜后被反射，反射光线ab经过一凹透镜，如图所示，试确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。 8．根据图所示的透镜的入射光线，分别画出相应的折射光线。 9．如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理画出光路图确定凸透镜及其焦点的位置。 10．如图，凸透镜L的焦距为f，F为焦点，在离透镜1.5f处垂直主光轴放置一平面镜M，左侧焦点F的正上方有一点光源S，试通过作图确定在凸透镜右侧所成像点的位置，要求作出两条光路。 11．1666年，英国科学家牛顿在暗室中让太阳光通过三棱镜折射到墙上，结果太阳光被分解成七种色光，依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，如图1所示（图中仅标出红光和紫光光路）。图2已画出了平行的紫光经凸透镜后的光路，请你在图上大致画出平行的红光经凸透镜后的光路。 12．图甲为凸透镜和凹透镜的元件符号，合理使用符号可以简化问题。图乙是凹透镜的三条特殊光线画法，F各为它的两个虚焦点，实际上凹透镜也可以成像。如图丙所示，MN是主光轴，物体AB如图位于主光轴上，请你利用凹透镜的特殊光线，在丙图中画出物体AB经凹透镜折射后所成的像（保留作图痕迹），并判断所成的像是 　 　像（填“实”或“虚”）。 三、凸透镜成像的应用 1．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是（　　） A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像 C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大 D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小 2．小江利用一未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律，进行相关操作并得到了相关数据，则下列说法不正确的是（　　） 实验次数 1 2 7 4 5 6 7 物距/cm 50.0 45.0 35.0 30.0 25.0 20.0 x 像距/cm 12.5 12.9 14.0 15.0 16.7 20.0 35.0 A．表格中x＝14.0 B．该凸透镜的焦距为10.0cm C．实验中，随着物距的减小，所得的实像逐渐变大 D．实验中，第5次成的是倒立放大的实像 3．如图所示，普通数码相机拍照时，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物 B．为扩大拍摄范围应将镜头远离景物 C．影像传感器上成的是正立的虚像 D．影像传感器的位置在镜头二倍焦距以外 4．如图是一款人脸识别取款机，它通过摄像机的镜头成像，然后分析人脸的信息。以下说法正确的是（　　） A．该摄像机镜头的原理是小孔成像 B．这种镜头的镜片是边缘薄中间厚 C．镜头所成的像是一个正立、缩小的虚像 D．若人脸较大，应适当靠近镜头以便能拍摄脸的全貌 5．如图所示，在凸透镜左侧的主轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点S'，将透镜沿顺时针方向转过30°角后，像点的位置（　　） A．仍在原处没有移动 B．像点移动，但不一定在原来的PQ轴上 C．像点沿着QP向左移动 D．像点沿着PQ向右移动 6．为了探究凸透镜成像的规律，小明用两根高度不同的蜡烛甲和乙、焦距为15cm的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验，则小明在光屏上观察到两烛焰成像的情况是（　　） A．甲蜡烛的像放大、清晰，乙蜡烛的像缩小、模糊 B．甲蜡烛的像放大、模糊，乙蜡烛的像缩小、清晰 C．甲蜡烛的像等大、清晰，乙蜡烛的像倒立、模糊 D．甲蜡烛的像等大、清晰，乙蜡烛的像倒立、清晰 7．把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后，看到的情景如图甲和乙所示。下列说法正确的是（　　） A．此时的玻璃杯相当于凹透镜 B．图甲下方的箭头是实像 C．箭头离玻璃杯较远的是图乙 D．图乙的成像原理与投影仪类似 8．如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，“F”光源在光屏上恰好成清晰的像。若保持透镜位置不变，将光屏和光源的位置互换，则光屏上（　　） A．出现缩小的像 B．出现放大的像 C．出现等大的像 D．没有出现实像 9．把一物体放在凸透镜的左侧，在凸透镜的右侧6cm处的光屏上得到一个倒立、缩小的实像，该凸透镜的焦距可能是（　　） A．5cm B．10cm C．12cm D．24cm 10．在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为f，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小明把夜光显示的手表置于光具座上，移动光屏，当手表与光屏分别处于如图甲所示的位置时，小明看到光屏上呈现清晰的像。若此时手表表盘指针位置如图乙所示，则小明看到光屏上呈现的像为图中的（　　） A．B．C．D． 11．某同学将如图所示的“国家节水标志”固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改变玻璃杯与标志之间的距离。则透过玻璃杯和水观察该图象时，可能看到的是（　　） A．B．C．D． 12．如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距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，且f＜D＜2f，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． 13．如图所示是装有水的圆柱形玻璃杯。将铅笔放在玻璃杯后，小宁透过玻璃杯可看到笔尖指向右侧，长度比铅笔原长短，此时铅笔所成的像为甲，小宁将铅笔向玻璃杯靠近到某一位置，看到长度比铅笔原长长，此时铅笔所成的像为乙，下列说法正确的是（　　） A．甲一定是实像，乙一定是虚像 B．甲一定是实像，乙可能是虚像 C．甲可能是实像，乙一定是虚像 D．甲可能是实像，乙可能是虚像 14．小科同学在实验室利用光具座研究“凸透镜成像的规律”。此时“F”发光物在光屏上呈现一个清晰的像，如图所示。这个像是一个倒立、　 　（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；小科观察到的像的形状应是 　 　（请用笔画出）。 15．如图所示，平面镜水平放置且镜面朝上，在镜面上方竖直放置一凸透镜，在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S，则该点光源在该光具组中可以成 　 　个虚像，　 　个实像。 四、探究凸透镜成像规律的实验 1．小玉在“探究凸透镜成像规律”的实验中，不断地进行深入思考，通过实验重构自己的认知。以下是小玉实际的操作和思考： （1）小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图甲中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，正确顺序为 　 　。 （2）随着实验的进行蜡烛变短，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往 　 　调。 （3）小玉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，用如图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有 　 　个。 （4）小玉还发现，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，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），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）。 2．2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”，我们要“爱眼护眼，科学用眼”。为进一步探究“眼睛成像的特点”，某同学自制了水凸透镜来模拟晶状体，如图所示。（向水凸透镜里注水，水凸透镜的焦距变小） （1）蜡烛、水凸透镜和光屏的位置如图所示，恰好能在光屏上得到一个清晰的像，该像的性质是 　 　的实像，同时可推测出此时水凸透镜的焦距可能是 　 　（填“8cm”、“18cm”或“28cm”）。 （2）实验时，把一镜片放在蜡烛和水凸透镜之间，当向水凸透镜中注入适量的水后，光屏上的像再次变清晰，该镜片是 　 　透镜。 （3）在睡眠时使用角膜塑形镜（俗称“OK镜”）可改变原本厚度均匀的角膜弧度。近视患者佩戴一段时间OK镜后，角膜呈现的形态是 　 　。 A. B. C. D. 3．2023年6月6日是第28个全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模微晶状体，如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。 （1）在探究凸透镜成像的规律时，通过注射器调节水凸透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上，并调整烛焰、水透镜、光屏三者中心在同一高度，目的是为了 　 　。 （2）在光屏上得到清晰的像后，如果保持光屏和水凸透镜位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以采取什么办法？请简要写出操作过程 　 　。 （3）在所示实验场景下，小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中注入适量的水后，他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是 　 　眼镜（选填“近视”或“远视”）。 （4）关于下列现象的分析，正确的有 　 　。 A.在图中所示位置时，光屏上所得到的像是倒立缩小的实像 B.仅将蜡烛和光屏的位置对调，也能在光屏上得到一个倒立的实像 C.若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分，会发现光屏上的像缺失了下半部分 D.如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，像仍然存在 4．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。 （1）如图甲所示，凸透镜位置固定，当点燃的蜡烛放在40cm刻度线的位置时，移动光屏，在光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 　 　cm。 （2）小科调节蜡烛和光屏的位置，如图乙所示，此时光屏上呈现一个烛焰清晰的像，则 　 　（填“照相机”或“投影仪”）的成像原理与此相同。 （3）在图乙中，小科拿来一副眼镜，将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明该眼镜的镜片是 　 　透镜。 5．小李想探究凸透镜成像规律，实验桌上有两个凸透镜，焦距分别为10cm和20cm。 （1）小李将其中一块凸透镜放在光具座上，保持烛焰、透镜及光屏的中心在 　 　位置；如图所示，恰能在光屏上得到一个清晰的像，则她选择的凸透镜的焦距为 　 　cm。 （2）随着蜡烛燃烧，光屏上烛焰的像逐渐向 　 　移动，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜向 　 　调整（选填“上”、“下”、“左”、“右”）。 （3）将如图中的蜡烛和光屏的位置对换，发现在光屏上仍能成清晰的像，此时像的性质是倒立 　 　的实像，此成像规律可运用于 　 　（举一个例子）。 （4）若实验中改用发绿光的电子蜡烛作光源，也恰好在图示位置，光屏上有清晰的像。然后将光源换成大小和形状都相同、发红光的电子蜡烛，要在光屏上得到清晰的像，理论上应将光屏向 　 　（选填“左”或“右”）移到合适位置，这是因为凸透镜对红光的偏折能力更 　 　（选填“强”或“弱”）。 6．小乐做了如下凸透镜成像规律的实验。 （1）为了使烛焰的像出现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在 　 　。 （2）如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则凸透镜的焦距f为 　 　cm。蜡烛与凸透镜位置不变，换用曲度更大的凸透镜，则应将光屏向 　 　（选填“左”或“右”）移动才能看到清晰的像。 （3）将蜡烛从30cm刻度处向右移动5cm，光屏应向 　 　（填“左”或“右”）移动才能看到清晰的像。当蜡烛移至45cm刻度处时，小乐应在 　 　位置观察蜡烛的像（填字母）。 （4）实验时，蜡烛燃烧变短了，此时可将凸透镜向 　 　（选填“上”或“下”）移动使像重新回到光屏中央。 7．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图所示，小明用高为4cm的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动，如表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）： 实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 30 15 2 2 20 4 3 15 8 （1）分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为 　 　cm； （2）当光屏上出现清晰实像时，小明取下自己戴的眼镜放于物体和凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正 　 　（选填“近视”或“远视”）的视力缺陷； （3）在第3次实验时，像距为 　 　cm时，光屏上会再次出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指挡住了凸透镜的上半部分，此时光屏上的成像情况是 　 　。 A.成像不完整，像的上半部分缺失； B.成像完整，像的亮度不变； C.成像不完整，像的下半部分缺失； D.成像完整，像的亮度降低； 8．小毛在STEAM课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。 （1）在探究凸透镜成像的规律时，通过注水器调节水凸透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在光具座上，若点燃蜡烛后，无论怎样调节蜡烛的位置，始终不能在光屏上找到烛焰的像，原因是 　 　。 （2）找到原因并解决问题后，在蜡烛处于如图甲所示的位置上，此时在光屏上得到的是倒立、　 　的实像。 （3）在光屏上得到清晰的像后，如果保持光屏和水凸透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以通过注射器往水凸透镜中 　 　（选填“注入”或“抽出”）适量的水。 （4）根据光的色散现象，太阳光经三棱镜发生偏折后在光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（部分色光未画出），如图乙所示。若使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距（f）大小（如图丙）。下列关于这三种色光通过水凸透镜时的焦距（f）大小关系正确的是 　 　（填选项）。 A．f红＜f黄＜f蓝 B．f红＝f黄＝f蓝 C．f红＞f黄＞f蓝 D．f黄＞f红＞f蓝 参考答案 一、透镜及其分类 1．【答案】A 【分析】根据入射光线和折射光线的特点判断出光线是会聚的还是发散的，然后根据各光学元件对光线的特点作出判断。 【解答】解：由图可知，该光学元件对光线具有发散作用，而下列选项中，只有凹透镜对光线具有发散作用，故虚线框内应填入的光学元件是凹透镜。 故选：A。 【点评】该题考查了凸透镜、凹透镜对光线的作用，解题的关键是先确定光线经透镜之后发生了什么变化，再确定透镜的类型。 2．【答案】B 【分析】图中，玻璃体被中空分成了两部分，这两部分都属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用。 【解答】解：玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃体后，会变得发散，故只有①③正确。 故选：B。 【点评】本题中的一个干扰因素就是那个凸形的中空部分，学生往往只注意到了中空部分的形状，而忽视了对光线起主要作用的其实是玻璃体。 3．【答案】C 【分析】凸透镜和凹透镜的区分： （1）边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜； （2）对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜； （3）能成实像的是凸透镜；能起放大作用的是凸透镜。 【解答】解：将眼镜放到太阳光下，眼镜到地面的距离在一倍焦距以内，由图知，阳光通过眼镜形成的光斑四周亮、中间暗，说明该眼镜对光线起发散作用，所以是凹透镜。 故选：C。 【点评】本题考查了凸透镜、凹透镜的特点：凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散，属于基础知识的考查。 4．【答案】B 【分析】根据凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用进行分析。 【解答】解：因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，根据题意可知，若D＞d，一定是对光线起了会聚作用；是凸透镜， 若D＜d，可能是对光线起了发散作用，也可能是光屏在凸透镜的2倍焦距以外，形成放大的实像，既可能是凹透镜、也可能是凸透镜。 故选：B。 【点评】本题考查凸透镜、凹透镜对光线的作用的理解，属于基础内容考查范围。 5．【答案】C 【分析】首先要仔细观察入射光线和折射光线的特点，然后再根据凸透镜和凹透镜的光学特点来作出选择。 【解答】解：从四束光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c，折射光线相对于入射光线是会聚的，是凸透镜。 故选：C。 【点评】在知道凸透镜和凹透镜光学性质的前提下，明确经过透镜折射后，光线变得发散了还是会聚了是解决此题的关键。 6．【答案】B 【分析】根据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。 【解答】解：发光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了，因此两图都应是凸透镜。 故选：B。 【点评】在判断经透镜折射后的光线是“会聚”还是“发散”时，可用延长入射光线的方法来判断。若入射光线的延长线在折射光线的里面，则光线被发散；如图：，反之，光线被会聚 7．【答案】见试题解答内容 【分析】根据凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用进行分析。 【解答】解：因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，所以，根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成放大的光斑，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜。 故答案为：凸；凸透镜对光具有会聚作用；可能。 【点评】本题考查凸透镜、凹透镜对光线的作用，属于基础内容考查范围。 二、凸透镜成像作图 1．【答案】A 【分析】“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”的意思是指：把冰磨制成凸透镜，让太阳光通过凸透镜，太阳光将会聚在焦点，从而使焦点处温度升高，如果在焦点处放些易燃物质，易燃品就会燃烧起来，从而取火。据此选择符合题意的光路图。 【解答】解： 把冰磨制成凸透镜，让太阳光通过凸透镜，太阳光将会聚在焦点，从而使焦点处温度升高，如果在焦点处放些易燃物质，易燃品就会燃烧起来，从而取火。 A、图中平行光经凸透镜会聚于焦点，故A符合题意； B、图中平行光经凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点，故B不符合题意； C、图中过焦点的光线经凸透镜后变成平行光，故C不符合题意； D、图中延长线过焦点的光线经凹透镜后变成平行光，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查了凸透镜、凹透镜对光线的作用，理解记载内容涉及到的物理知识是关键。 2．【答案】D 【分析】出射光线传播方向发生了改变，我们会想到凸透镜和凹透镜。另外平面镜也可以改变光路，调整合适的角度也可以使光线沿此方向射出。 【解答】解：①对于凸透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线过焦点射出。 ②对于凹透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线的反向延长线过焦点射出。 ③平面镜也可以改变光路，使光的方向发生改变。 如下图所示： 故选：D。 【点评】本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力，对学生的要求较高，要求学生熟练掌握各种面镜及透镜的光学特点。 3．【答案】见试题解答内容 【分析】（1）先求出反射角、入射角，再根据反射角等于入射角画出入射光线。 （2）根据“延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴”“平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点”作出折射光线。 【解答】解： （1）由图知，反射光线与镜面的夹角为60°，则反射角为90°﹣60°＝30°，则入射角也为30°，由此在法线上方作出入射光线，并标出入射角的度数30°； （2）延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，由此画出折射光线； 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，由此画出另一条折射光线。如图所示： 【点评】此题综合考查光的反射光路图和透镜光路图的画法，熟记反射定律的内容，并掌握凸透镜和凹透镜三条特殊光线是解答此题关键。 4．【答案】见试题解答内容 【分析】观察入射光线和折射光线的特点，根据凸透镜的光学特点（三条特殊光线）作图。 【解答】解：过光心的光线经凸透镜其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；如图所示： 【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。 5．【答案】见试题解答内容 【分析】要补出入射光线或折射光线，要知道过凹透镜光心的光线其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，根据内容和图示完成光路图。 【解答】解：过光心的光线入射光线与折射光线在一条直线上，且入射光线与折射光线方向一致； 平行于主光轴的入射光线的折射光线在焦点与入射点连线的直线上，与入射光线衔接，如图所示： 【点评】凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点。 6．【答案】见解答图 【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点（三条特殊光线）来作图。 【解答】解：由凸透镜成像规律可知，物距等于2倍焦距，像距等于2倍焦距，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如图所示： 【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。 7．【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据平面镜成像的特点﹣﹣﹣物像对称，画出光源S的位置； （2）连接Sa，可得ab的入射光线； （3）延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于凹透镜的主光轴射出。 【解答】解： （1）画出像S′关于镜面的对称点S，即为光源S的位置； （2）连接Sa，可得ab的入射光线； （3）ab的延长线过凹透镜的焦点，则折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，如图所示： 【点评】本题考查了平面镜成像的特点（物像对称）和凹透镜的特殊光线，属于基础题目。 8．【答案】 【分析】（1）根据凸透镜成像规律作图：物体在二倍焦距处时，经过凸透镜后成像在二倍焦距处； （2）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；过光心的光线经过透镜后传播方向不变。 【解答】解：由二倍焦距处发出的光，经过凸透镜折射后过二倍焦距处； 经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；过光心的光线经过透镜后传播方向不变，光路图如图所示。 【点评】作光路图时应熟知凸透镜对光线的折射作用，知道光线经凸透镜折射后沿什么方向传播，然后再作图。 9．【答案】见试题解答内容 【分析】选取物体上的一点，找出其对应的像点，结合凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的，过焦点的；过光心的。利用其对应的入射光线的特点，可以确定凸透镜的位置，焦点的位置。 【解答】解：（1）在烛焰上取一点S，在其成的像上找出对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置； （2）过S点做平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜的焦点F位置；同理可以作出凸透镜左侧的焦点F。 如下图所示： 【点评】像是由物体烛焰发出的光线经过凸透镜折射会聚而成的，所以对应的物点发出的光线一定全部会聚在像点，从中取几条与焦点、凸透镜位置有关的特殊光线就可以确定焦点已经凸透镜的位置。 10．【答案】见试题解答内容 【分析】首先根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，可以先作出点光源S关于平面镜的像点，再根据凸透镜的三条特殊光线作图。 【解答】解：因点光源S正好在凸透镜左侧焦点F的正上方，根据平面镜成像的特点可知点光源S关于平面镜的像点在2F上，连接像点与左边焦点F，与镜面的交点即为入射点，连接入射点与焦点即为点光源S的反射光线，并将其延长，经凸透镜折射后将平行主光轴射出，在过S作平行主光轴的光线经凸透镜折射后过右边焦点，两条直线的交点S′即为右侧所成像点的位置，如图所示： 【点评】此题综合考查平面镜成像特点和凸透镜三条特殊光线，有一定难度，属于难题。 11．【答案】 【分析】根据不同的单色光通过凸透镜时的偏折程度不同确定红色光折射光线的方向，进而画出折射光线。 【解答】解： 由光的色散现象可知，不同的单色光通过凸透镜时的偏折程度不同，红光的偏折程度最小、紫光的偏折程度最大；因红光的偏折程度小，所以红光经凸透镜折射后的折射光线与凸透镜主光轴的交点比紫光的远，如图所示： 【点评】本题考查了各种颜色的光的偏折程度的了解和掌握，是一道基础题。 12．【答案】见解答；虚。 【分析】凹透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。 【解答】解：从A点作过光心的光线，经凹透镜折射后其传播方向不变， 从A点作平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，两条光线的交点即为像点A′，然后即可确定虚像A′B′的位置，如下图所示： 由图可知，凹透镜所成的是正立、缩小的虚像。 故答案为：见解答；虚。 【点评】此题是考查凹透镜的光路图，解题的关键是理解题目所给信息。 三、凸透镜成像的应用 1．【答案】C 【分析】（1）根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，判断凸透镜的焦距。 （2）根据物距和焦距，判断凸透镜成像情况： u＞2f，成倒立、缩小的实像。 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。 u＜f，成正立、放大的虚像。 （3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。 【解答】解：（1）由图象知，u＝v＝2f＝20cm，凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f＝10cm。 （2）物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。 A、蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。选项错误。 B、蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像。选项错误。 C、将蜡烛从C移动到B的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。物距减小，像距增大，像变大。选项正确。 D、将蜡烛从B移动到A的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。物距减小，像距增大，像变大。选项错误。 故选：C。 【点评】凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小在凸透镜成像习题中有广泛的应用，一定要熟练掌握。 2．【答案】D 【分析】（1）在光的折射中，光路是可逆的； （2）凸透镜成像规律之一：当u＝2f，成倒立、等大的实像，此时v＝2f； （3）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大； （4）当物距小于像距时，成的是倒立、放大的实像，当物距大于像距时，成的是倒立、缩小的实像。 【解答】解： A、当物距为35cm，像距是14cm，因为光路是可逆的，所以当物距是14cm，像距为35cm，故A正确； B、由表格中的数据可知，第6次数据中，物距等于像距，成倒立等大的实像，此时u＝2f＝20cm，则f＝10cm，故B正确； C、凸透镜成实像时，物距变小，则像距变大，像变大，故C正确； D、由第5次实验数据可知，此时的物距大于像距，则成的是倒立、缩小的实像，故D错误。 故选：D。 【点评】本题主要考查了凸透镜的焦点、焦距、凸透镜成像的几种情况、光路可逆、凸透镜成实像时，物距变化，像距变化情况等，综合性比较强。 3．【答案】B 【分析】凸透镜成像规律之一：当u＞2f时，成倒立缩小的实像，此时f＜v＜2f，其实际应用是照相机和摄像头； 凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。 【解答】解：CD．照相机的镜头相当于一个凸透镜，用照相机拍照时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时像距的范围为f＜v＜2f，则影像传感器的位置在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间，故CD错误； AB．凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此为拍摄到更大的像，应将镜头靠近景物；为扩大拍摄范围，即让实像变小，则应将镜头远离景物，故A错误，B正确。 故选：B。 【点评】此题考查了凸透镜成像的规律及应用，要熟练掌握成像特点与物距和焦距的关系，并做到举一反三。 4．【答案】B 【分析】摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。 【解答】解：A、该摄像机镜头原理是光的折射，故A错误； B、该摄像机镜头相当于凸透镜，镜片是边缘薄中间厚，故B正确； C、摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，故C错误； D、若人脸较大，应适当远离镜头以便能拍摄脸的全貌，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。 5．【答案】D 【分析】凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。 【解答】解：在凸透镜左侧的主光轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点S'，此时成的是倒立、等大的实像，物距等于二倍焦距；将透镜沿顺时针方向转过30°角后，此时物距减小了，像距应变大，像点会远离凸透镜，由于经过光光心的光线的传播方向不变，故像仍在原来的主轴PQ上，像点沿着PQ向右移动故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查了凸透镜成像原理的应用，解决此题的关键要理解凸透镜转动一微小的角度的含义，并理解凸透镜成像是折射光线会聚而成的 6．【答案】C 【分析】根据凸透镜成像情况进行判断：u＝v＝2f，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像。 【解答】解：由图可知，甲蜡烛的物距u＝50cm﹣20cm＝30cm＝2f，乙蜡烛的物距2f＞u＝50cm﹣25cm＝25cm＞f，而光屏到凸透镜的距离s＝80cm﹣50cm＝30cm＝2f，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像可知，甲蜡烛的像等大、清晰，乙蜡烛的像倒立、模糊，故ABD错误，C正确。 故选：C。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 7．【答案】C 【分析】透明玻璃杯可以看成是中间厚边缘薄的柱形透镜，物体置于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；物体在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，物体在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。 【解答】解：A、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，故A错误； BCD、由甲图可知，此时的箭头的像是正立放大的虚像，此时物距位于一倍焦距之内故B错误，由乙图可知，此时的箭头的像是左右颠倒，缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，与照相机成像原理相似，故BD错误、C正确； 故选：C。 【点评】水、玻璃、水晶、冰等透明物质，都可以制成凸透镜和凹透镜，虽然材料不同，对光线的作用相同，成像性质相同。 8．【答案】B 【分析】根据在折射现象中，光路可逆进行分析。 【解答】解：由图可知，物距大于像距，即物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，根据在折射现象中，光路可逆可知，将光屏和光源的位置互换，物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，故光屏上出现倒立、放大的实像，故B正确。 故选：B。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 9．【答案】A 【分析】根据光屏上光屏上得到一个倒立、缩小的实像时，像距大于1倍焦距，小于2倍焦距分析。 【解答】解：把一物体放在凸透镜的左侧，在凸透镜的右侧6cm处的光屏上得到一个倒立、缩小的实像， 像距应在一倍焦距与二倍焦距之间，即；f＜6cm＜2f，解得3cm＜f＜6cm，故焦距在3﹣6cm之间，故A正确。 故选：A。 【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，属于中档题。 10．【答案】D 【分析】凸透镜成像不仅左右相反、而且要上下相反。 【解答】解：根据图片可知，像距小于物距，那么此时应成倒立、缩小的实像，所谓“倒立”，即上下颠倒后再左右颠倒； 根据甲、乙两图可知，手表表盘的时针指向里，则左右颠倒时在图示位置可观察到分针指向外，故D正确。 故选：D。 【点评】解决此题的关键是掌握凸透镜的成像规律及应用，难度不大。 11．【答案】AD 【分析】凸透镜成像的规律及应用： 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。 当u＝2f时，成倒立、等大的实像。 当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。 当u＜f时，成正立、放大的虚像。 【解答】解：因为装有水的圆柱形玻璃杯，左右中间厚边缘薄，上下厚度一样，相当于凸透镜，所以是左右颠倒； 当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，即左右变大（水平方向变长），上下不变，则能看到D； 当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，即左右颠倒，则能看到A； 因为像与物体在竖直方向上大小相同，且不是上下颠倒的，所以不可能出现BC中的图片； 故选：AD。 【点评】日常生活中有很多透明的物品能形成中间厚边缘薄，如：玻璃杯中盛满水、塑料大棚上的积水、远视镜片等都相当于凸透镜，能具有凸透镜对光线的会聚作用或所成像的特点。 12．【答案】D 【分析】根据物距与像距的关系分析点S在不同位置时，像点的位置及与凸透镜两倍焦距处的距离分析。 【解答】解：将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找出四个点：上、下、左、右各一个，利用凸透镜成像的规律作出像点，可以发现，四个点正好围成一个椭圆，且转动方向为逆时针，所以像点运动图象是选项D的形状。 故选：D。 【点评】本题考查了凸透镜成像时的物距与像距的关系。要仔细对照物与像的对应关系才能正确解答。 13．【答案】B 【分析】由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。 【解答】解：如图是装有水的圆柱形玻璃杯，其构造相当于一个凸透镜，将铅笔放在玻璃杯后，小宁透过玻璃杯可看到笔尖指向右侧，长度比铅笔原长短，此时的像为倒立、缩小的实像； 小宁将铅笔向玻璃杯靠近到某一位置，看到长度比铅笔原长长，若此时的铅笔在凸透镜的一倍焦距之内，则成的是正立、放大的虚像；若在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像；综上所述，B正确。 故选：B。 【点评】本题主要考查凸透镜成像规律的应用，属于一道光学综合题。 14．【答案】放大；。 【分析】根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像分析。 【解答】解：由图可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，其形状应是“”，如图所示： 故答案为：放大；。 【点评】此题考查凸透镜成像的规律，掌握凸透镜成像的特点是解题关键。 15．【答案】2；2 【分析】（1）凸透镜成像规律： u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。 u＝f，光线平行射出，既不成实像，也不成虚像。 u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。 （2）平面镜成像的特点：虚像，物像等大，物像等距，物像连线与镜面垂直。 【解答】解： （1）由题知，凸透镜主光轴上两倍焦距处有一点光源S；首先可以确定点光源S在凸透镜右侧两倍焦距处可以成一个等大的实像S1，这个实像又可以通过平面镜成一个虚像S2（平面镜成像） （2）点光源S通过平面镜可以成一个虚像S3，形成的这个虚像S3（相当于一个发光点）又可以通过凸透镜再成一个等大的实像S4（因S3在两倍焦距处的正下方，且过光心的光线传播方向不变）。 由于通过S4的光线不能被平面镜反射（或不能再射向平面镜），所以S4不能在平面镜中再成一个虚像； 所以，会出现两个实像，两个虚像，即S能成四个像。如下图所示： 。 故答案为：2；2。 【点评】本题考查了学生对凸透镜成像和平面镜成像的特点和规律的掌握情况，把握住它们的成像规律是解题的关键。 四、探究凸透镜成像规律的实验 1．【答案】（1）②①③⑤⑥④；（2）下；（3）1；（4）L0﹣2L。 【分析】（1）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大；物距小于焦距时成正立、放大的虚像，且物近像近像变小； （2）根据过光心的光线传播方向不变分析回答； （3）探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的； （4）在光的折射中，光路是可逆的。 【解答】解：（1）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以，蜡烛到凸透镜距离由远到近时，其成像情况的正确顺序为②①③⑤⑥④； （2）随着实验的进行蜡烛变短，要使像重新成在光屏的中心，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将凸透镜往下调； （3）为了更好地利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，且上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故只有“F”这个发光字母适合做光源； （4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝L0﹣2L。 故答案为：（1）②①③⑤⑥④；（2）下；（3）1；（4）L0﹣2L。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 2．【答案】（1）倒立、缩小的实像；18cm；（2）近视；（3）B。 【分析】（1）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像；u＞v，且成实像，说明u＝50cm＞2f，2f＞v＝20cm＞f，由此可得焦距的范围； （2）从水凸透镜中注入适量的水后，水凸透镜的焦距将变小，在物距不变时，相当于增大物距，缩小像距，据此判定小科所戴眼镜的种类； （3）凹透镜对光线具有发散作用。 【解答】解：（1）小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图所示位置，此时的物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像；由图可知，u＞v，且成实像，说明u＝50cm＞2f，2f＞v＝20cm＞f，即20cm＞f＞10cm，故可得出此时水凸透镜的焦距可能是18cm； （2）当从水凸透镜中注入适量的水后，其凸度变大，则水凸透镜的焦距变小，在物距不变时，相当于增大物距，缩小像距，即清晰的像应成在光屏的左侧； 根据题意，若此时把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”后，光屏上会再次呈现清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼； （3）摘掉眼镜，通过睡眠时使用角膜塑形镜来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，则经过一段时间的治疗， 眼角膜应变薄，相当于一个凹透镜，使其对光的偏折能力变弱，使成的像后移，直到移到视网膜上，而图B的角膜中间薄、边缘厚，符合凹透镜的特点， 故选：B。故答案为：（1）倒立、缩小的实像；18cm；（2）近视；（3）B。 【点评】此题考查了有关凸透镜成像的规律，掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系。此题需根据物距与像距的大小关系得出成像的特点及物距和像距的范围，难度稍大。 3．【答案】（1）使像成在光屏中央；（2）通过注射器往水凸透镜中注入适量的水；（3）近视；（4）ABD。 【分析】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、水透镜、光屏三者中心在同一高度； （2）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大；凸透镜凸度越大，对光的会聚能力越强； （3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用；凸透镜凸度变大，对光的会聚能力变强； （4）逐项分析各选项得出答案。 【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、水透镜、光屏三者中心在同一高度； （2）光屏和水凸透镜位置保持不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，根据凸透镜成像规律：物近像远像变大，像会成在原来像的后方，这与远视眼的成因相同，因此要想重新得到清晰的像，应通过注射器往水凸透镜中注入适量的水，使其变厚，凸透镜对光线的会聚能力增强，使像成在原来像的位置； （3）水凸透镜中注入适量的水后凸度变大，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚成像，说明小科的眼镜对光具有发散作用，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用； （4）A、由图可知，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，故A正确； B、仅将蜡烛和光屏的位置对调，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，也能在光屏上得到一个倒立的实像，故B正确； C、若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分，下半部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故C错误； D、实像是实际光线会聚而成的，撤去光屏，并不会影响成像，即像仍然存在，只是没有光屏承接，故D正确； 故选：ABD。 故答案为：（1）使像成在光屏中央；（2）通过注射器往水凸透镜中注入适量的水；（3）近视；（4）ABD。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 4．【答案】（1）10.0；（2）投影仪；（3）凹。 【分析】（1）焦点指凸透镜能使平行于主光轴的光会聚的点，而焦距即为焦点到光心的距离； （2）当物距介于1倍焦距与2倍焦距之间时，成放大倒立的实像； （3）凹透镜对光有发散作用。 【解答】解：（1）根据焦点和焦距的定义可知，当蜡烛距离透镜为50.0cm﹣40.0cm＝10.0cm时，在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距约为10.0cm； （2）由图乙可知，蜡烛与凸透镜的距离为50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm，凸透镜的焦距为f＝10.0cm，故2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，是投影仪的制作原理； （3）拿来一副眼镜，将其靠近凸透镜左侧，向右移动光屏又发现清晰的像，说明眼镜对光有发散作用，故应该是凹透镜，即近视镜。 故答案为：（1）10.0；（2）投影仪；（3）凹。 【点评】本题考查学生对凸透镜成像规律的掌握及根据凸透镜成像规律动手操作实验的能力，同时考查了近视眼的成因和矫正方法。 5．【答案】（1）同一高度；10；（2）上；下；（3）放大；投影仪；（4）右；弱。 【分析】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、透镜及光屏三者的中心在同一高度；u＞v，且成实像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝15cm＞f，由此可得焦距的范围； （2）根据过光心的光线传播方向不变分析回答； （3）根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪； （4）红光的偏折能力没有绿光的偏折强。 【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、透镜及光屏三者的中心在同一高度位置； 由图可知，此时u＞v，且成实像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝15cm＞f，即15cm＞f＞7.5cm，故她选择的凸透镜的焦距为10cm； （2）随着蜡烛燃烧，蜡烛变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上烛焰的像逐渐向上移动，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜向下调整； （3）将如图中的蜡烛和光屏的位置对换，发现在光屏上仍能成清晰的像，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪； （4）若实验中改用发绿光的电子蜡烛作光源，也恰好在图示位置，光屏上有清晰的像；然后将光源换成大小和形状都相同、发红光的电子蜡烛，要在光屏上得到清晰的像，因红光的偏折能力没有绿光的偏折强，理论上应将光屏向右移到合适位置。 故答案为：（1）同一高度；10；（2）上；下；（3）放大；投影仪；（4）右；弱。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 6．【答案】（1）同一高度；（2）10.0；左；（3）右；D；（4）下。 【分析】（1）为了使烛焰的像能成在光屏的中心，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； （2）凸透镜成实像时，u＝v＝2f，据此得出焦距； 曲度更大的凸透镜，折光能力更强，据此分析； （3）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大进行分析； 在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，物像同侧，据此分析； （4）根据过光心的位置，光的传播方向不变进行分析。 【解答】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）由图可知，刻度尺的最小分度值为1cm，要估读，所以此时物距等于像距，即u＝v＝2f＝20.0cm；故焦距f＝10.0cm； 蜡烛与凸透镜位置不变，换用曲度更大的凸透镜，凸透镜的折光能力更强，故成像靠近凸透镜，故应将光屏向左移动才能看到清晰的像； （3）将蜡烛从30cm刻度处向右移动5cm，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，光屏应向右移动； 当蜡烛移至45cm刻度处时，此时物距u＝5cm，在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，物像同侧，故眼睛应该在光屏这一侧看向凸透镜，即眼睛的位置为D； （4）实验时，蜡烛燃烧变短了，根据过光心的位置，光的传播方向不变可知，应将凸透镜向下移。 故答案为：（1）同一高度；（2）10.0；左；（3）右；D；（4）下。 【点评】本题探究凸透镜成像规律的实验，掌握凸透镜成像规律是解题关键。 7．【答案】（1）10；（2）近视；（3）30；D。 【分析】（1）根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，据此求出凸透镜的焦距； （2）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用； （3）在光的折射中，光路是可逆的；当用手指挡住透镜的某一部分时，由于通过凸透镜会聚的光线数量减少，所以像会比原来变暗，但仍成完整的像。 【解答】解：（1）由表中数据可知，当u＝20cm，像与物高度相等，根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，即u＝v＝2f＝20cm，故凸透镜的焦距为f＝10cm； （2）当光屏上出现清晰实像时，小明取下自己戴的眼镜放于物体和凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次出现清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，凹透镜可以矫正近视的视力缺陷； （3）由表中数据可知，第3次实验时，物距等于第1次实验的像距，根据在光的折射中，光路是可逆的，则第3次实验的像距应等于第1次实验的物距为30cm，光屏上会再次出现清晰的像； 如果小明不小心用手指挡住了凸透镜的上半部分，下半部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故选：D。 故答案为：（1）10；（2）近视；（3）30；D。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 8．【答案】（1）蜡烛放在一倍焦距以内；（2）缩小；（3）注入；（4）C 【分析】（1）若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像； （2）根据此时的物距与焦距的关系可判断物距的大小，根据物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像可得出结论； （2）凸透镜成实像规律：物远像近像变小、物近像远像变大； （4）白光经三棱镜后，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，是因为不同颜色的光经玻璃的折射本领不同。 【解答】解：（1）从实验装置上考虑：实验时若像很远，像距很大，光具座不够长，则光屏不会接收到像；蜡烛、透镜、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈现在光屏上；从成像规律上考虑：若蜡烛恰好放在焦点上，则不会成像；蜡烛放在焦点以内，则会成正立放大的虚像，虚像不会呈现在光屏上； （2）凸透镜焦距是10cm，当把凸透镜固定在70cm刻度线位置，蜡烛固定在20cm刻度线位置时，物距为70.0cm﹣20.0cm＝50.0cm，物距大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像； （2）光屏和水凸透镜位置保持不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，物距变小，像距变大，像会成在原来像的后方，因此要在光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要减小凸透镜的焦距，增大凸透镜的凸度，应通过注射器往水凸透镜中注入适量的水； （4）用红光、黄光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、黄光和蓝光对凸透镜的焦距不相同，红光相对于黄光、蓝光来说，偏折能力最弱，所以红色光对凸透镜的焦距大；蓝光入射时焦距最小，故三种色光通过水凸透镜时的焦距（f）大小关系正确的是f红＞f黄＞f蓝，C选项正确。 故答案为：（1）蜡烛放在一倍焦距以内；（2）缩小；（3）注入；（4）C。 【点评】本题主要考查了凸透镜成像的规律，要熟记其内容，并搞清像距与物距之间的关系，有一定难度。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$