专题09 探究凸透镜成像的规律【四大题型】-2025年中考物理二轮复习重难点题型分类汇编与专项突破（全国通用）

专题09 探究凸透镜成像的规律【四大题型】 【题型一 物距变化型】 1．（2024•湖北中考）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为　 cm。 （2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 凸透镜成缩小实像时，物距 　 　（填“＞”“＜”或“＝”）像距。 （3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为f＜u＜2f。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 　 　侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为u＜f。 　 　的推测合理，理由是 　 　。 2．（2024•陕西中考）如图﹣1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。 （1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 　 　。 （2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 　 　直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。 （3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在表中。（凸透镜的焦距：f＝5.0cm） 实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像 2 10.0 10.0 倒立 等大 实像 3 7.0 17.7 倒立 放大 实像 4 4.0 / 正立 放大 虚像 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 　 　。 （4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　 　（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。 （5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 　 　（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （6）如图﹣2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图﹣3中凸透镜主光轴上的 　 　（选填“a”“b”“c”或“d”）点。 （7）生活中常用的放大镜应用了表中第 　 　次实验的成像规律。 3．（2024•贵州中考）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，则表中第 　 　次实验的成像情况不能探究，理由是：　 　。 【题型二 像距变化型】 4．（2024•青岛中考）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。 5．（2024•威海中考）探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距 （1）让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 　 　（选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 （2）图乙中光屏上 　 　（选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 （3）将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 　 　（选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 　 　。 （4）当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？　 　；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？　 　（选填“是”“否”）。 6．（2024•武汉中考）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，　 　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案。 方案一：仅将光屏向 　 　移动一段距离。 方案二：仅换用焦距较 　 　的凸透镜。 （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 　 　（填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。 【题型三 焦距变化型】 7．（2024•南充中考）如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 　 　cm； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 　 　（选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 　 　（选填“能”“不能”）看到清晰的像； （3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 　 　眼镜（选填“近视”“远视”）。 8．（2024•攀枝花中考）小雨同学通过实验探究知道，人能看清远近不同的物体，与晶状体的焦距有关。小雨还想知道使用变焦照相机拍照，如何得到清晰的像？于是他用如图1所示装置进行探究。 （1）小雨先用焦距为10.0cm的凸透镜做实验，当各器材位置如图1所示时光屏有了最清晰的像，该成像原理　 　（选填“能”或“不能”）模拟照相机的拍照原理。 （2）保持　 　（选填：“物距”或“相距”）到凸透镜的距离不变。换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成最清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度，部分实验数据如表所示。 （“F”光源的高度I＝5.0cm） 实验序号 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm 像的高度h/cm 像的性质 1 30.0 8.0 10.9 1.8 始终成倒立缩小的实像 2 30.0 10.0 15.0 2.5 3 30.0 12.0 20.0 3.3 分析表中数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越　 　，像距越大，像也越大；表中始终成倒立缩小的实像的原因是物距始终　 　（选填：“大于”、“等于”或“小于”）二倍焦距。 （3）在图1中，小雨借来物理老师的眼镜将其放在“F”光源和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，要使光屏上的像又变清晰，他需要向　 　（选填“左”或“右”）移动光屏。 （4）如图2是小雨站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着大观楼景点先后拍摄了两张照片甲和乙，请你根据实验结果判断照片甲是用焦距　 　（选填“小”或“大”）一些的镜头拍摄的。 9．（2024•宿迁中考）在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置。 （1）调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 　 　上； （2）改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距为 　 　cm，第3次实验中，光屏上成倒立、　 　的实像； 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像 1 60 15 倒立、缩小、实像 2 24 24 倒立、等大、实像 3 20 30 倒立、、实像 4 8 未找到像 （3）智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄像头根据的是第 　 　次实验的原理； （4）物距u＝8cm不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较 　 　的凸透镜。 【题型四 物距、像距互换型】 10．（2024•东营中考）某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）先调整 　 　、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在 　 　。 （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到清晰的像（像未画出），此时成的像与 　 　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同。 （3）光具座上凸透镜的焦距可能是 　 　（选填“5”“10”或“20”）cm。 （4）保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到 　 　cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像，判断依据是 　 　。 11．（2023•衡阳中考）小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律： （1）如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为 　 　cm。 （2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 　 　。 （3）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、　 　的实像。生活中的 　 　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的。 （4）接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是 　 　的。 （5）在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现 　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况。 12．（2023•辽宁中考）小毛用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现 　 　，此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，从而正确测出凸透镜的焦距。 （2）实验前，为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将如图乙所示的 　 　适当向下调节。 （3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，在 　 　（填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～80cm”）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 　 　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理工作的。 （4）在（3）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 　 　（填“放大”或“缩小”）的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，则应将光屏 　 　（填“远离”或“靠近”）凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 探究凸透镜成像的规律【四大题型】 【题型一 物距变化型】 1．（2024•湖北中考）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为10.0cm。 （2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 凸透镜成缩小实像时，物距 　＞　（填“＞”“＜”或“＝”）像距。 （3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为f＜u＜2f。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 　B　侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为u＜f。 　小丽　的推测合理，理由是 　博物馆木牍上的字所成的是正立放大的像，小丽推测的依据是实验中看到了正立放大的像，与博物馆看到的现象一样　。 解：（1）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，则由图乙可知该凸透镜的焦距为：f＝20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm； （2）分析表中数据可知，凸透镜成缩小实像时，物距＞像距； （3）她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像，说明此时凸透镜成虚像，像与物在凸透镜的同侧，则小丽撤去光屏后，应从图丙中B侧向透镜方向观察，看到了正立放大的虚像； 小丽测得物距为8.0cm＜10.0cm，她推测u和f的关系应为u＜f；因为博物馆木牍上的字所成的是正立放大的像，且小丽推测的依据是实验中看到了正立放大的像，与博物馆看到的现象一样，所以小丽的推测合理。 答案：（1）10.0；（2）＞；（3）B；小丽；博物馆木牍上的字所成的是正立放大的像，小丽推测的依据是实验中看到了正立放大的像，与博物馆看到的现象一样。 2．（2024•陕西中考）如图﹣1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。 （1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 　使像成在光屏中央　。 （2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 　光屏　直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。 （3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在表中。 凸透镜的焦距：f＝5.0cm 实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像 2 10.0 10.0 倒立 等大 实像 3 7.0 17.7 倒立 放大 实像 4 4.0 / 正立 放大 虚像 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距 　增大　。 （4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　仍能　（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。 （5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 　远视　（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （6）如图﹣2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图﹣3中凸透镜主光轴上的 　b　（选填“a”“b”“c”或“d”）点。 （7）生活中常用的放大镜应用了表中第 　4　次实验的成像规律。 解：（1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心； （2）固定好凸透镜和蜡烛的位置，然后移动光屏找像； （3）当物距大于凸透镜焦距时，成实像，此时物距减小，像距增大； （4）光屏上得到发光体清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，仍有光线透过，不会影响透镜成像，光屏上仍能成清晰完整的像； （5）只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距变小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，因此这只眼镜是凸透镜，也叫远视眼镜； （6）照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，物距越大，像距就越小，所以应该成像在b点； （7）放大镜利用当物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，所以应用了表中第4次实验的规律。 答案：（1）使像成在光屏中央；（2）光屏；（3）增大；（4）仍能；（5）远视；（6）b；（7）4。 3．（2024•贵州中考）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 　刻度尺　。 （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 　大　，像变 　大　。 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 　光屏　（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？　不能　（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，则表中第 　2　次实验的成像情况不能探究，理由是：　u+v＜45cm　。 解：（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刻度尺； （2）由表中数据可知，当凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大； （3）继续移动光源至物距为6cm，此时u＜f，成正立、放大的虚像，虚像与物同侧，因此人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察光源的像； 因虚像不能用光屏承接，故不能用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高； （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，由表中数据可知，第1次实验的物距等于第3次实验的像距，第1次实验的像距等于第3次实验的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上能成清晰的实像，而第2次实验，u+v＝40cm＜45cm，因此仅移动凸透镜不能探究第2次实验。 答案：（1）刻度尺；（2）大；大；（3）光屏；不能；（4）2；u+v＜45cm。 【题型二 像距变化型】 4．（2024•青岛中考）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 　同一高度　。 （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 　60～70cm　刻度范围内移动，直到在光屏上看到 　缩小　、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成 　照相机　。 （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 　左　移动。 解：（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在同一高度； （2）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，此时物距u＝50cm﹣10cm＝40cm＞2f，根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，故光屏应在60～70cm刻度范围内移动，直到在光屏上看到缩小、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成照相机； （3）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，两条光线的交点为S的像S'，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，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应将凸透镜向左移动。 答案：（1）同一高度；（2）60～70cm；缩小；照相机；（3）见解答图；（4）左。 5．（2024•威海中考）探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距 （1）让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 　顺时针　（选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 （2）图乙中光屏上 　不能　（选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 （3）将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 　左　（选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 　照相机　。 （4）当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？　像仍然完整但会变暗　；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？　否　（选填“是”“否”）。 解： （1）凸透镜应当正对太阳光，因此应适当顺时针旋转凸透镜，直至透镜正对太阳光为止。 （2）透镜的焦距为15cm，此时物距为20cm，为1﹣2倍焦距之间，因此像距应该大于2倍焦距；而此时屏到透镜的距离为30cm，恰好等于2倍焦距，故此时不能成清晰的像。 （3）蜡烛移到15cm处时，物距为35cm，即2倍焦距以外；此时像距应在1﹣2倍焦距之间，即光屏应适当向左移动至65﹣80cm范围内，可以成清晰的倒立缩小的实像，生活中对应的应用为照相机。 （4）遮住透镜的一半，另一半依然能够成完整的像，但是由于折射光线变少，成像的亮度会变暗。红色透明玻璃片只能透过红光，蓝色透明玻璃片只能透过蓝光，因此透过红玻璃片后只剩红光，再经过蓝色玻璃片后红光被吸收，因此没有光线能到达光屏，因此光屏上不再能成像。 答案：（1）顺时针；（2）不能；（3）左；照相机；（4）像仍然完整但会变暗；否。 6．（2024•武汉中考）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，　照相机　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案。 方案一：仅将光屏向 　左　移动一段距离。 方案二：仅换用焦距较 　大　的凸透镜。 （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 　倒立放大　（填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。 解：（1）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，应用于照相机； 将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，仅将光屏向左移动一段距离；若不移动光屏，仅换用焦距较大的凸透镜，凸透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱，会将光线推迟会聚成像； （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，说明u＜f，即指纹到凸透镜的距离小于20cm，此时眼睛到凸透镜的距离大于20cm，小于40cm，即2f＞u＞f，因此该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的像。 答案：（1）照相机；左；大；（2）倒立放大。 【题型三 焦距变化型】 7．（2024•南充中考）如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 　9.0　cm； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 　放大　（选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 　能　（选填“能”“不能”）看到清晰的像； （3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 　近视　眼镜（选填“近视”“远视”）。 解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜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19.0cm﹣10.0cm＝9.0cm。 （2）如图乙，此时物距小于像距，由凸透镜成像规律可知此时成倒立、放大的实像，因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，成倒立、缩小的实像，所以光屏上能看到清晰的像； （3）当向水透镜里注入适量的水后，对光线的会聚能力增强，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜原来“戴上”的是具有发散作用的凹透镜，由于凹透镜可用来纠正近视眼，所以眼镜是近视眼镜。 答案：（1）9.0；（2）放大；能；（3）近视。 8．（2024•攀枝花中考）小雨同学通过实验探究知道，人能看清远近不同的物体，与晶状体的焦距有关。小雨还想知道使用变焦照相机拍照，如何得到清晰的像？于是他用如图1所示装置进行探究。 （1）小雨先用焦距为10.0cm的凸透镜做实验，当各器材位置如图1所示时光屏有了最清晰的像，该成像原理　能　（选填“能”或“不能”）模拟照相机的拍照原理。 （2）保持　物距　（选填：“物距”或“相距”）到凸透镜的距离不变。换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成最清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度，部分实验数据如表所示。 （“F”光源的高度I＝5.0cm） 实验序号 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm 像的高度h/cm 像的性质 1 30.0 8.0 10.9 1.8 始终成倒立缩小的实像 2 30.0 10.0 15.0 2.5 3 30.0 12.0 20.0 3.3 分析表中数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越　大　，像距越大，像也越大；表中始终成倒立缩小的实像的原因是物距始终　大于　（选填：“大于”、“等于”或“小于”）二倍焦距。 （3）在图1中，小雨借来物理老师的眼镜将其放在“F”光源和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，要使光屏上的像又变清晰，他需要向　右　（选填“左”或“右”）移动光屏。 （4）如图2是小雨站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着大观楼景点先后拍摄了两张照片甲和乙，请你根据实验结果判断照片甲是用焦距　小　（选填“小”或“大”）一些的镜头拍摄的。 解： （1）图1中，物距大于相距，所成的像是倒立缩小的实像，照相机原理，故能模拟照相机的拍照原理； （2）保持物距到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节从调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成最清晰的像； 从表中数据可知，物距相同，凸透镜的焦距越大，相距越大，形成的像越大；所成的像是倒立缩小的实像，物距大于二倍焦距； （3）小雨借来老师的眼镜是近视镜，近视镜是凹透镜对关系具有发散作用，要想在光屏上的像变清晰，需要向右移动光屏； （4）小雨站在同一位置，说明物距相同，结合所成的像，结合（2）中的结论可知，甲图中的像比乙图的像小，故焦距较小。 答案：（1）能；（2）物距；大；大于；（3）右；（4）小。 9．（2024•宿迁中考）在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置。 （1）调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 　主光轴　上； （2）改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距为 　12　cm，第3次实验中，光屏上成倒立、　放大　的实像； 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像 1 60 15 倒立、缩小、实像 2 24 24 倒立、等大、实像 3 20 30 倒立、、实像 4 8 未找到像 （3）智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄像头根据的是第 　1　次实验的原理； （4）物距u＝8cm不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较 　小　的凸透镜。 解：（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上； （2）由表中数据可知，u＝v＝24cm，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即2f＝24cm，故该凸透镜的焦距为f＝12cm； 第3次实验中，物距2f＞u＝20cm＞f，成倒立、放大的实像； （3）车载摄像头是根据u＞2f，成倒立、缩小的实像的原理制成的，与表中第1次成像原理相同； （4）凸透镜成实像时，物距大于焦距，因此物距u＝8cm不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较小的凸透镜。 答案：（1）主光轴；（2）12；放大；（3）1；（4）小。 【题型四 物距、像距互换型】 10．（2024•东营中考）某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）先调整 　烛焰　、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在 　光屏中央　。 （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到清晰的像（像未画出），此时成的像与 　照相机　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同。 （3）光具座上凸透镜的焦距可能是 　10　（选填“5”“10”或“20”）cm。 （4）保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到 　80　cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像，判断依据是 　光路具有可逆性　。 解： （1）实验中调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在光屏中央； （2）由图可知，此时物距大于像距，则物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同； （3）由图可知u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm，v＝65.0cm﹣50.0cm＝15.0cm，则30.0cm＞2f、f＜15.0cm＜2f，解得7.5cm＜f＜15.0cm； （4）将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，物距变为50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm，即物距等于原来的像距，根据折射时光路可逆可知，此时像距等于原来的物距30.0cm，50.0cm+30.0cm＝80.0cm，即移动光屏到80cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像。 答案：（1）烛焰；光屏中央；（2）照相机；（3）10；（4）80；光路具有可逆性。 11．（2023•衡阳中考）小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律： （1）如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为 　10.0　cm。 （2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 　同一高度　。 （3）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、　缩小　的实像。生活中的 　照相机　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的。 （4）接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是 　可逆　的。 （5）在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现 　近视眼　（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况。 解： （1）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＝30.0cm﹣20.0cm＝10.0cm； （2）该实验中，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度； （3）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，此时物距u＝50cm﹣20cm＝30cm＞2f，根据u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的； （4）小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像，说明在光的折射现象中，光路是可逆的； （5）如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，此时像成在光屏的前方，此现象可以体现近视眼的成像情况。 答案：（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）可逆；（5）近视眼。 12．（2023•辽宁中考）小毛用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现 　很小、很亮的光斑　，此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，从而正确测出凸透镜的焦距。 （2）实验前，为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将如图乙所示的 　光屏　适当向下调节。 （3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，在 　60cm～70cm　（填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～80cm”）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 　照相机　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理工作的。 （4）在（3）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 　放大　（填“放大”或“缩小”）的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，则应将光屏 　远离　（填“远离”或“靠近”）凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。 解：（1）小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出 很小、很亮的光斑，这个光斑叫焦点；此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，可知凸透镜的焦距为： f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm。 （2）实验前，为了使像成在光屏上，要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将如图乙所示的光屏适当向下调节。 （3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，可知物距大于2倍焦距（成倒立、缩小的实像），像距在1倍焦距和2倍焦距之间，即在 60cm～70cm刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像；生活中的照相机就是利用这一成像原理工作的。 （4）在（3）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，根据光路的可逆性，则光屏上烛焰的像相对烛焰是放大的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，因近视眼镜（凹透镜）对光线有发散作用，则应将光屏远离凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。 答案：（1）很小、很亮的光斑；（2）光屏；（3）60cm～70cm；照相机；（4）放大；远离。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$