暑假衔接班讲义 第11讲 凸透镜成像的规律--2025-2026学年苏科版物理八年级上学期

八年级暑假 第11讲 凸透镜成像的规律 学习目标导航 1. 掌握凸透镜成像规律特点 2. 学会凸透镜成像的应用 3. 掌握探究凸透镜成像规律实验 课前预习 1、凸透镜成像规律 （1）凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表。 成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用 u﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机（ u=2f 倒立、等大的实像 v=2f f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪 u=f 不成像 射出的是平行光线 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 v﹥f 放大镜 （2）注意：①实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；②虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。 （3）凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。 3、探究凸透镜成像规律实验 （1）实验目的：探究凸透镜成像特点与规律。 （2）实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。 （3）器材作用：①凸透镜：实验主体；②光具座：固定光屏、蜡烛与凸透镜在同一直线上； ③蜡烛：光源（物体）；④火柴：点燃蜡烛；⑤光屏：承接成像。 （4）实验步骤： 步骤①共轴调节，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度； 步骤②把蜡烛放在较远处，使u﹥2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距； 步骤③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距； 步骤④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在f﹤u﹤2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距； 步骤⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像； 步骤⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，看在光屏上还能否成像； 步骤⑦记录数据； 步骤⑧整理实验器材。 知识点详解 知识点一 实验：探究凸透镜的成像规律 【实验目的】探究凸透镜的成像规律 【实验器材】标有长度的光具座，f＝10 cm（最好在10～20 cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。 【实验步骤】 1．将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整光屏和凸透镜的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 2．把蜡烛放在远处，使物距u>2f，调整光屏到凸透镜的距离，直到烛焰在屏上成清晰的像。 3．调节蜡烛位置，使物距u=2f，调整光屏到凸透镜的距离，直到烛焰在屏上成清晰的像。 4．调节蜡烛位置，使物距f <u<2f，调整光屏到凸透镜的距离，直到烛焰在屏上成清晰的像。 5．调节蜡烛位置，使物距u=f，发现无论怎样调节光屏的位置，都无法在光屏上看到像。 6．调节蜡烛位置，使物距u<f，发现无论怎样调节光屏的位置，都无法在光屏上看到像。 去掉光屏，从光屏这一侧向凸透镜望去，可以看到放大的蜡烛和烛焰。 【实验记录】（参考数据） f=10.0cm 实验序号 物距（u）cm 像距（v）cm 像的性质 正倒 大小 是否被光屏承接 1 50.0 12.5 倒立 缩小 是 2 20.0 20.0 倒立 等大 是 3 15.0 30.0 倒立 放大 是 4 10.0 / 不成像 5 5.0 / 正立 放大 否 【实验分析】 1．当u>2f时，在光屏上可以看到倒立缩小的烛焰的像，此像为实像。 2．当u=2f时，在光屏上可以看到倒立等大的烛焰的像，此像为实像。 3．当2f>u>f时，在光屏上可以看到倒立放大的烛焰的像，此像为实像。 4．当u=f时，在光屏上不能看到烛焰的像。 5．当u<f时，在光屏上不能看到烛焰的像，但从光屏一侧向透镜看，可以在凸透镜中看到烛焰正立放大的像，此像为虚像。 【实验结论】凸透镜的成像规律（静态） 实验序号 物距（u）cm 像距（v）cm 像的性质 正倒 大小 虚实 1 u > 2f 2f > v > f 倒立 缩小 实 2 u = 2f v = 2f 倒立 等大 实 3 2f > u > f v > 2f 倒立 放大 实 4 u = f / 不成像 5 u < f / 正立 放大 虚 【注意事项】 1．光具座的长度要大于凸透镜焦距的4倍、否则无法完成实验。 2．可以用发光二极管代替蜡烛，这样成像稳定且容易比较像与物的大小关系。 3．调整光屏和凸透镜的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度的目的是使像成在光屛的中央。 4．若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有： （1）烛焰在焦点以内； （2）烛焰在焦点上； （3）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度； （4）蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光屏无法移到该位置。 【例】物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时： （1）小明在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图甲、乙所示的光斑。你认为他应该选择_________（填“甲”或“乙”）透镜来进行实验。 （2）如图丙所示，让一束平行光垂直照射到凸透镜上，调节右边的光屏，光屏上得到了一个很小很亮的光斑，这个光斑就是透镜的_________，此透镜的焦距为 _________cm。 （3）图丁是某次实验时观察到的现象，生活中的 _________（填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向_________（填“左”或“右”）移动一段距离，且光屏上的像会 _________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，当“眼睛”戴上近视眼镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像；若取下近视眼镜，则需要向 _________透镜的方向移动光屏，可再次成清晰的像。（填“靠近”或“远离”） 注意点： 1．凸透镜成的实像，不仅上下颠倒，而且左右也颠倒；凸透镜成的虚像，上下左右都不颠倒。 2．用纸遮住凸透镜一部分（或凸透镜缺一小块），光屏上仍会成完整的像点，但像会变暗一些。如下图所示，物体A点发出的若干条光线在A’点会聚形成像。 现用纸板遮住上半部分，如下图所示，A点发出的多条光线仍可在A’点会聚形成像点，但因为会聚的光线变少，所以像的亮度会降低。 同理，现用纸板遮住下半部分，如下图所示，A点发出的多条光线仍可在A’点会聚形成像点，但因为会聚的光线变少，所以像的亮度会降低。 3．凸透镜成的实像不仅可以用光屏承接，用眼睛直接观察也可以看得到。 知识点二 凸透镜成像的原理 在学习小孔成像、光的反射时，我们已经知道实像是实际光线会聚而成的，虚像是射入人眼的光线的反向延长线相交而成的。因此，我们可以利用凸透镜的特殊光线，可以确定折射光线的交点（实像点）或者折射光线反向延长线的交点（虚像点），我们选择物体端点发出的光线来确定像的端点的位置，从而确定像的位置。 说明：以下图中AB为物体，A’B’为凸透镜成的像，2f点为到光心距离为2倍焦距的点。 1．u > 2f，2f > v > f，成倒立缩小的实像，是照相机、摄像头的工作原理。 2．u = 2f，v = 2f，成倒立等大的实像，可以用来确定焦距。 3．2f > u > f，v > 2f，成倒立放大的实像，是投影仪、幻灯机的工作原理。 4．u = f，折射光线平行，不成像，可以用来从点光源获得平行光。 5．u < f，折射光线反向相交，成正立放大的虚像，是放大镜的工作原理。 4．从侧面透过装水的圆柱形玻璃杯看物体，只有水平方向物体的大小、正倒会发生变化，竖直方向的大小、正倒不发生变化。因为玻璃杯只左右方向中间厚，两边薄相当于凸透镜，上下方向无厚度变化，相当于厚玻璃。 铅笔离水杯很近时，成正立放大的虚像 铅笔离水杯较远时，成倒立放大的实像 铅笔离水杯更远时，成倒立缩小的实像， 【例1】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，所成的像会逐渐变小 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B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C区域 【例2】在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上恰能承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是（　　） A．实验用凸透镜的焦距为15.0cm B．光屏上的像是烛焰放大的实像 C．仅将凸透镜左移不能再次成像 D．仅将光屏右移可模拟近视眼成像 规律总结： 一、对凸透镜成像规律的进一步认识 1．成实像时，除u = v = 2f外，物距和像距不会在同一个范围内，当u > 2f时，2f > v > f；当2f > u > f，v > 2f。口诀：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。 2．物距比像距大，物比像大；像距比物距大，像比物大；物距和像距一样大，物和像一样大。 3．u = f是成实像和虚像的分界点，u = 2f 是像放大和缩小的分界点。口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 4．相对于凸透镜，实像和物体在两侧，虚像和物体在同侧。 5．由u = v = 2f可知，经过凸透镜一侧2f点的光线经过凸透镜后会经过另一侧2f点。 课堂作业 1．一平行光正对凸透镜照射，在离透镜10cm处的光屏上得到一个最小最亮的光斑，那么当物体位于透镜前25cm处，在透镜另一侧可以得到（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 2．把高2cm的发光棒立于焦距为5cm的凸透镜前，在凸透镜后的光屏上呈现出2cm高的像，则发光棒离凸透镜的距离为（　　） A．12cm B．10cm C．8cm D．4cm 3．小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm，他移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的（　　） A． B． C． D． 4．小京通过焦距为5cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5 cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm 5．把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立等大的实像，若把蜡烛向靠近凸透镜方向移动5cm，并移动光屏，在光屏上可以看到（　　） A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 C．正立放大的虚像 D．倒立等大的实像 6．如图所示，烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰像的操作是（　　） A．向左移动透镜同时调节光屏的位置 B．光屏移到透镜左侧调节光屏的位置 C．从透镜左侧透过透镜向右观察 D．从透镜右侧透过透镜向左观察 7．在凸透镜的主光轴上放一根木棒，a端在一倍焦距与二倍焦距之间，而b端在二倍焦距之外，如图所示，那么在另一侧所成的像是：（　　） A．a、b端变粗 B．a、b端变细 C．a端变细，b端变粗 D．a端变粗，b端变细 8．小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像（  ） A．都是正立的 B．都是虚像 C．透镜在B处时墙上成的像较大 D．透镜在A处时墙上成的像较大 9．如图所示，凸透镜焦距为f，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像，现将蜡烛沿主光轴向同一方向移动距离2f，移动蜡烛的同时移动光屏，使烛焰始终能在光屏上成清晰的像，则光屏上的像 （ ） A．一直变小 B．一直变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（　　） ①光屏上成倒立、缩小的实像，此原理可用于照相机 ②若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向下移动 ③透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像 ④蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的放大的像 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 11．如图所示，线段为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系。下列推测正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距等于 B．物距为时所成像为正立放大虚像 C．物距从增至的过程中，所成的像逐渐变小 D．物距从增至的过程中，像距逐渐变小 12．如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　） A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的 C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左 13．当蜡烛、透镜甲和光屏在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。若保持透镜和光屏位置不变，将透镜甲换为透镜乙后，需将蜡烛向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（　　） A．透镜甲的焦距等于20cm B．透镜乙的焦距大于10cm C．蜡烛移动的距离s一定大于10cm D．第二次所成的像是放大的实像 14．如图，蜡烛位置不动，将凸透镜从图示位置开始向左移动，光屏先后在凸透镜右侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且乙处的像比甲处大，则（　　） A．凸透镜的焦距f＜15cm B．乙处烛焰的像是放大的 C．乙位置在甲位置的左侧 D．乙和甲的位置可能重合 15．如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示，下列说法正确的是（　　） A．图2中铅笔向前移，像一直变小 B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大 C．图3中铅笔向后移，像一直变大 D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大 16．（多选）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，把蜡烛和光屏固定在光具座上，当移动透镜分别距光屏6cm和34cm均可在光屏上得到清晰像。下列判断正确的是（　　） A．透镜距光屏34cm时成缩小的实像 B．两次成像时蜡烛和光屏的距离都是40cm C．透镜的焦距范围为3cm≤f≤6cm D．如将蜡烛和光屏的位置互换，透镜仍可在上述两位置成像 17．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、____________的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜____________（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个____________、放大的“烛焰”。 18．如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动；一段时间后， 蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______（选填“上”或“下”）移。 17 18 19．张明同学在“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之间关系的图象，如图所示，该凸透镜的焦距是_______cm，当把物体从距凸透镜6cm处移动到7.5cm处的过程中，所成像的大小_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 20．小明用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。 （1）小明同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，原因可能是____________________； （2）重新调整后，将蜡烛、凸透镜固定在光具座上，如图甲所示，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立__________（选填“放大”或“缩小”）的实像。我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为发生了____________（选填“镜面反射“或“漫反射”）； （3）接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个倒立、__________（选填“放大”或“缩小”）的清晰实像，与这种成像原理一致的光学仪器是__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （4）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到________； A．蜡烛像的下半部分 B．蜡烛像的上半部分 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 （5）实验过程中，燃烧的蜡烛变短了，可将凸透镜的高度调__________（“高”或“低”）些，使像成在光屏中央； （6）小明利用上述器材测量该凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处，再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜，直至光屏上出现等大的清晰像，此时蜡烛与光屏的距离为40.4cm，则凸透镜的焦距为__________cm； （7）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中一个优点：____________________________。 课后练习 1．在只用一个凸透镜成像时，下列说法中错误的是（　　） A．实像总是倒立的，虚像总是正立的 B．实像可以是放大或缩小的 C．成实像时，物体离凸透镜越近，像越小 D．成虚像时，像与物体在凸透镜的同侧 2．小明同学在做探究凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到蜡烛清晰的像，但他又不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上会出现（　　） A．指尖的像 B．变暗的完整的蜡烛像 C．指尖的影子 D．缺损的蜡烛像 3．如图所示，烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰像的操作是（　　） A．向左移动透镜同时调节光屏的位置 B．光屏移到透镜左侧调节光屏的位置 C．从透镜左侧透过透镜向右观察 D．从透镜右侧透过透镜向左观察 4．如图所示，F是凸透镜的焦点，AB是放在凸透镜前的物体，已知A点在凸透镜的一倍和二倍焦距之间，B点在凸透镜的二倍焦距之外，AB平行于凸透镜主光轴。是AB经凸透镜所成的像。下列四个图中，其中关于AB所成像的情况正确的是 （　　） A． B． C． D． 5．如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处小，则（　　） A．蜡烛的移动方向向左 B．乙处像比烛焰要大，是放大的像 C．P点位置在乙的右侧 D．甲离P处距离比乙离P处距离短 6．点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20 cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10 cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（　　） A．缩小的实像 B．放大的虚像 C．倒立的虚像 D．正立的实像 7．如图，将点燃的蜡烛置于凸透镜的焦点以内，人眼观察到其放大的像。若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则人眼观察到烛焰的像（　　） A．没有变化 B．会被遮挡 C．能成在光屏上 D．亮度变暗 8．如图所示，光屏上接收到烛焰清晰的像，则该凸透镜的焦距范围是（　　） A．0~8.5cm B．8.5~12.5cm C．8.5~17cm D．12.5~17cm 9．小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（　　） A．f=5cm    h=10cm B．f=10cm    h=8cm C．f=5cm    h=6cm D．f=10cm    h=12cm 10．有一圆柱体PQ，平放在凸透镜的左侧，具体位置如图所示。则该圆柱体通过凸透镜所成的像是（　　） A． B． C． D． 11．在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90 cm移至120 cm的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰，若他再将蜡烛移至距透镜7 cm处，移动光屏，则屏上得到的像一定是（　　） A．放大的像 B．等大的像 C．缩小的像 D．正立的像 12．在做“凸透镜成像”的实验中，凸透镜焦距是10cm，当光屏距凸透镜16cm时，烛焰在光屏上成清晰的像．若光屏不动，将凸透镜向光屏方向移动了2cm，要使光屏上再次得到清晰的像，下列说法正确的是 A．蜡烛不动，像变小 B．蜡烛靠近凸透镜，像变小 C．蜡烛远离凸透镜，像变大 D．蜡烛远离凸透镜，像变小 13．图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　） A．乙→甲→丙→丁 B．丙→甲→乙→丁 C．丁→丙→甲→乙 D．丁→乙→甲→丙 14．某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距u、像距v得到的图像如图所示，则（　　） A．当u=10cm时，成倒立、等大的像 B．当u=15cm时，成正立、放大的像 C．当u=20cm时，成倒立、放大的像 D．当u=25cm时，成倒立、缩小的像 15．“天宫授课”中，王亚平先在一个圆环中形成一个均匀的水球，然后用注射器向水球中心注入一个气泡，当王亚平位于水球的后面时，会出现她“一正一倒”两个像，如图所示。以下说法中正确的是（　　） A．“一正一倒”两个像都是虚像 B．“一正一倒”两个像都可以用凸透镜成像规律来解释 C．调整水球和王亚平的距离，可能同时看到两个正立的像 D．如果将此水球离王亚平远一点，倒立的像会变大 16．在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，如果在光屏上得到如图所示的缩小、倒立的实像，那么要在光屏上得到放大、倒立的实像，下列操作可行的是（　　） A．蜡烛右移，光屏右移 B．蜡烛左移，光屏左移 C．蜡烛右移，光屏左移 D．蜡烛左移，光屏右移 17．小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表。下列说法正确的是（　　） 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 A．该凸透镜的焦距为20cm B．第2次实验成在光屏上的是倒立放大的像 C．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像一定越来越大 D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 18．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距是10cm，蜡烛放在A处，位于C处的光屏（图中未画出）上得到了清晰的像；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处，移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系，正确的是 A．向右移动光屏，L屏＜L烛 B．向左移动光屏，L屏＜L烛 C．向左移动光屏，L屏＞L烛 D．向右移动光屏，L屏＞L烛 19．某实验小组在光具座上用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜的成像规律”的实验，如图所示，此时光屏上呈现出烛焰清晰的像。下列说法错误的是（     ） A．此凸透镜的焦距一定小于15cm B．烛焰位置不动，将透镜移到40cm刻度处，不移动光屏，光屏上也能出现清晰的像 C．透镜位置不动，将蜡烛移到45cm刻度处，人眼通过透镜向左看能看到放大的虚像 D．透镜位置不动，将光屏移到60cm刻度处，把烛焰向左移动，光屏上会出现清晰的缩小实像 20．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将蜡烛向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，透镜乙物距和像距的关系如图2所示，则（　　）    A．透镜乙的焦距为10cm B．蜡烛移动的距离s＞10cm C．若不移动蜡烛，则需向右移动光屏才能成清晰的像 D．第二次所成的像是缩小的 21．如图甲所示，一幅漫画立在桌面上，小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。下列关于此现象的说法正确的是（　　） A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜，可以矫正近视眼 C．此现象的成因与投影仪工作原理相同 D．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 22．在探究凸透镜成像规律时，利用太阳光测量凸透镜的焦距，我们需要将凸透镜________太阳光。组装并调节实验器材，使烛焰和光屏的中央位于凸透镜的___________上，目的是使像成在光屏的中央。如图所示，像成在了光屏的中央，此装置________（选填“有”或“没有”）按照要求调节。    23．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、____________的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜____________（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个____________、放大的“烛焰”。 24．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较______________的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要______________移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰______________。 25．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），该凸透镜的焦距是______cm；把物体从距凸透镜6cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将______（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。 26．在一次小组做凸透镜成像实验时，组内同学发现，当物体与光屏之间的距离为30cm时，且物体到凸透镜的距离为18cm时，此时光屏上呈清晰的倒立缩小实像，保持物体和光屏位置不动，当凸透镜向 ______（选填“物体方向”或“光屏方向”）移动 _________cm，光屏上呈清晰的倒立放大实像。有位同学在主光轴上标出如图的A、B、C、D、E五个点，D点在焦点处，B点两倍焦距处，在这五个点中，物体放在 ___________点可成倒立的像，放在 ________点光屏上不能成像。 27．如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动；一段时间后， 蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______（选填“上”或“下”）移。 28．如图所示，小华同学手持的是一个凸透镜，若已知该透镜的焦距为15厘米，则此时透镜离她左眼的距离______15厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”），我们通过透镜看到小华的“眼睛”其实是一个______像（选填“实”或“虚”）。若想观察到倒立的“眼睛”，应______物距。（选填“增大”或“减小”） 29．将一凸透镜紧靠玩具鹦鹉（如图甲），然后将透镜逐渐远离鹦鹉，在此过程中通过凸 透镜观察到玩具鹦鹉三个不同的像（如图乙），其中__________是实像，________是虚像。三个像出现的先后顺序是___________（均填序号）。 30．如图所示在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是___________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。不改变蜡烛和光屏位置，将凸透镜向右移动到___________cm处，屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，则指针在光屏上所成的像做___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动。 31．如图所示，在用光具座研究凸透镜成像规律的实验时，保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在a 、b 、c 、d 各点，并分别调整光屏的位置，则烛焰放在 _____ 点时，屏上出现的像最小。烛焰放在 ______ 点时，屏上出现清晰的像，且光屏距凸透镜最远。由此可以判断，保持凸透镜位置不变，将蜡烛从 a 点向 c 点移动的过程中，所成的像 ______ ，像到透镜的距离 ______ （后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”） 32．小麦在家拿同一个放大镜观察书本上“中学物理”四个字，得到如图所示的两种情景。______（选填“甲”或“乙”）图看到的是字的实像，此时放大镜和书本的距离__________________________（选填“小于一倍焦距”“大于一倍焦距小于两倍焦距”或“大于两倍焦距”）从图甲到图乙的变化过程中，放大镜是逐渐__________（选填“靠近”或“远离”）书本的。 33．小赵同学在家进行光学实验，他找来一个圆柱形玻璃杯，在玻璃杯后紧靠玻璃杯的白纸上面水平方向的箭头如图甲所示，慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置，透过玻璃杯看纸上的“箭头”，则乙、丙、丁、戊图所示情景中，不可能看到的一幅图是______，将白纸逐渐远离杯子的过程中，依次观察到情景是________（以上两空均填写图片标号）。 34．请根据下列要求完成作图 （1）如图所示，F 是凸透镜的焦点 ①请在图中画出光线a、b对应的出射光线和入射光线。 ②请在图中画出光线AO的折射光线和光线 BC的入射光线。 （2）如图，由水中射出一束光ab照射到凸透镜上，该光束与凸透镜的主光轴平行（F 为凸透镜的焦点，O为光心）。请画出a、b光束在水中的入射光和通过凸透镜后的折射光线。 35．如图所示，一束光射向凸透镜，请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。 36．如图所示，F是凸透镜的焦点，请在图中画出物体AB在凸透镜中所成像的光路图。 37．如图所示，一束激光斜射向半圆形玻璃砖的圆心O处，结果在屏幕MN上出现两个光斑，请画出形成这两个光斑的光路图（已知半圆形玻璃砖的曲面，其法线均过圆心）。 36 37 38．作图题：如图所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。图乙是其示意图，F为凸透镜的焦点，O为凸透镜的光心，光线a平行于凸透镜的主光轴（图中虚线）。请在图乙中画出： ①光线a经过凸透镜折射后的光线； ②光线b经过平面镜反射后的光线光路图。 39．如图所示，Sʹ是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后，平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出： （1）光源S的位置； （2）反射光线a对应的入射光线； （3）光线a经凸透镜折射后的折射光线。 38 39 40．在“探究凸透镜成像规律”的实验时， （1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 f＝______cm； （2）由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像位于光屏中心的______（“上方”或者“下方”）； （3）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度线处，则人眼在______（选填“1”、“2”或“3”）处能观察到蜡烛的像； （4）实验得到了凸透镜成像的规律，发现在图丙中蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是______（选填“B”、“C”、“D”或“E”）； （5）小华在用同样的器材进行实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是______。 A．左右适当移动凸透镜    B．上下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜    D．更换焦距合适的凸透镜 41．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）图甲中光屏上所成的像是倒立______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用这一原理制成的。 （2）如图乙，线段为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系，则凸透镜焦距为______。 （3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变图甲中蜡烛的透镜位置： ①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比______（选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了。 ②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏______（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像比______（选填“变大”或“变小”）了。 （4）小科把“”发光物置于离凸透镜刻度处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（　　） A．、放大 B．、放大    C．、缩小    D．、缩小 42．用F为焦点，焦距为f的凸透镜探究成像规律，在实验中： （1）发光物体和凸透镜的位置如图甲所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中__________（填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向__________的，像的大小比发光物体要__________； （2）将发光物体与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像，成像规律与__________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同；再将凸透镜向__________移动，又能在光屏上成一次清晰的__________（填“正立”或“倒立”）的像； （3）如图乙所示，凸透镜（未画出）位置固定，发光体位于凸透镜成主光轴上，当发光体位置A点，它的像在B点；当发光体位于B点时，它的像在C点，则凸透镜的位置在图中的__________（填数字序号）区域。 43．小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验。 　　 　　 （1）实验前，应调节烛焰焰心、光屏中心在凸透镜的______上。实验中，由于蜡烛燃烧变短，小明发现光屏上看不到烛焰完整的像了。为了使烛焰清晰的像成在光屏的中心，他可以将光屏向______（填“上”或“下”）调节。 （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、______的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像； （3）实验中将凸透镜从图甲处逐渐远离蜡烛，物距u随时间t的变化图像如图丁所示，则像距v与t的大致变化关系正确的是（　　） A．B．C．D， （4）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在______（填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的______（填“1”、“2”、“3”或“4”）； （5）小莉把别组的凸透镜置于蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，若想在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏______透镜（填“靠近”或“远离”），这是在模拟______（填“近视”或“远视”）眼的成因； （6）在用焦距为10cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5cm和22cm，与理论像距20cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：______。 44．如图所示，是小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、“F”字样的光源、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”，实验的情形，在整个实验过程中，凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。将蜡烛，凸透镜、光屏依次放在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心使它们在同一高度。 （1）图甲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）；通过图甲的实验操作，可以确定该凸透镜的焦距为______cm。 （2）如图乙所示，小明将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，将光屏向______（填“靠近”或“远离”）凸透镜方向适当移动，直到烛焰在光屏上成清晰______（填像的正立倒立和放大缩小情况）的实像。 （3）小明又将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，移动光屏到适当位置，光屏上成______（填像的正立倒立和放大缩小情况）的实像。 （4）随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动。为使像回到光屏中央，在保持蜡烛和光屏不动的条件下，应将凸透镜向______（选填“上”或“下”）移动。 （5）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半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______。 A．蜡烛像的下半部分 B．蜡烛像的上半部分 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 （6）小明将如图丙所示的由LED发光灯镶嵌在不透明的纸板上制成的“F”字样的光源代替蜡烛，放在光具座上某一位置，移动光屏又一次找到了清晰的像，从右向左观察光屏，该像可能是图中的______（选填“A”“B”“C”或“D”）图。 A． B． C． D． 45．学习了透镜的知识以后，芳芳借来了爷爷的眼镜片进行了探究光学成像实验： （1）如图1所示，太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑，由此判断，爷爷佩戴的是___________（选填“近视镜”或“远视镜”），由图可知，该透镜的焦距是___________cm； （2）如图2，芳芳将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是___________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中的___________就是利用这个规律制成的； （3）芳芳将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，在透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向___________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像； （4）芳芳将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时___________（选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像； （5）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向___________（选填“上”或“下”）移动；若要使像回到光屏中央，可以进行的操作是将透镜向___________（选填“上”或“下”）移动； （6）芳芳将发光的小灯泡放在该凸透镜的焦点处，在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小将___________。 （7）如图丁所示，芳芳将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余的上、下两部分在O点靠拢在一起，则通过凸透镜蜡烛能成___________（选填字母）；如不切除凸透镜中间的阴影部分，只是把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上可以看到___________（选填字母）。 A．一个不完整像        B．一个完整像        C．两个不完整像        D．两个完整像 46．小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律： （一）实验所需要的器材除了点燃的蜡烛、凸透镜、光屏以外，还必需的器材是 _____________； （二）实验前先要测量凸透镜的焦距。 （1）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图），受此启发，于是他分别用红光和紫光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，______（红/紫）光入射时的焦距小些； （2）物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙，可判断该透镜的焦距f为______； （3）小华测焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为1，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则1______f（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （三）（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在________________； （2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是______（选填“正立”或“倒立”）的像。蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的_______方； （3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，成的是______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像； （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，如图2所示。则该透镜焦距f ______L（选填“＞”、“＜”或“＝”），透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝_______（用L0、L表示）。 （四）小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像。将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了。 （1）为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向_______（远离/靠近）透镜方向移动。 （2）下列四个选项中，能正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是：______。 A．乙、甲        B．丙、  甲          C．乙、丁        D．丙、丁 （五）晓华为研究物体通过凸透镜成倒立、等大实像的规律，要多测量几次成倒立、等大实像时的物距与像距：而她固定好透镜，改变烛焰和光屏位置时，发现成这样像的物体和光屏位置是唯一的，为能多次测量，她应该_______________________________________________________。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$八年级暑假 第11讲 凸透镜成像的规律 学习目标导航 1. 掌握凸透镜成像规律特点 2. 学会凸透镜成像的应用 3. 掌握探究凸透镜成像规律实验 课前预习 1、凸透镜成像规律 （1）凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表。 成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用 u﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机（ u=2f 倒立、等大的实像 v=2f f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪 u=f 不成像 射出的是平行光线 0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 v﹥f 放大镜 （2）注意：①实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；②虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。 （3）凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。 3、探究凸透镜成像规律实验 （1）实验目的：探究凸透镜成像特点与规律。 （2）实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。 （3）器材作用：①凸透镜：实验主体；②光具座：固定光屏、蜡烛与凸透镜在同一直线上； ③蜡烛：光源（物体）；④火柴：点燃蜡烛；⑤光屏：承接成像。 （4）实验步骤： 步骤①共轴调节，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度； 步骤②把蜡烛放在较远处，使u﹥2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距； 步骤③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距； 步骤④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在f﹤u﹤2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距； 步骤⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像； 步骤⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，看在光屏上还能否成像； 步骤⑦记录数据； 步骤⑧整理实验器材。 知识点详解 知识点一 实验：探究凸透镜的成像规律 【实验目的】探究凸透镜的成像规律 【实验器材】标有长度的光具座，f＝10 cm（最好在10～20 cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。 【实验步骤】 1．将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整光屏和凸透镜的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 2．把蜡烛放在远处，使物距u>2f，调整光屏到凸透镜的距离，直到烛焰在屏上成清晰的像。 3．调节蜡烛位置，使物距u=2f，调整光屏到凸透镜的距离，直到烛焰在屏上成清晰的像。 4．调节蜡烛位置，使物距f <u<2f，调整光屏到凸透镜的距离，直到烛焰在屏上成清晰的像。 5．调节蜡烛位置，使物距u=f，发现无论怎样调节光屏的位置，都无法在光屏上看到像。 6．调节蜡烛位置，使物距u<f，发现无论怎样调节光屏的位置，都无法在光屏上看到像。 去掉光屏，从光屏这一侧向凸透镜望去，可以看到放大的蜡烛和烛焰。 【实验记录】（参考数据） f=10.0cm 实验序号 物距（u）cm 像距（v）cm 像的性质 正倒 大小 是否被光屏承接 1 50.0 12.5 倒立 缩小 是 2 20.0 20.0 倒立 等大 是 3 15.0 30.0 倒立 放大 是 4 10.0 / 不成像 5 5.0 / 正立 放大 否 【实验分析】 1．当u>2f时，在光屏上可以看到倒立缩小的烛焰的像，此像为实像。 2．当u=2f时，在光屏上可以看到倒立等大的烛焰的像，此像为实像。 3．当2f>u>f时，在光屏上可以看到倒立放大的烛焰的像，此像为实像。 4．当u=f时，在光屏上不能看到烛焰的像。 5．当u<f时，在光屏上不能看到烛焰的像，但从光屏一侧向透镜看，可以在凸透镜中看到烛焰正立放大的像，此像为虚像。 【实验结论】凸透镜的成像规律（静态） 实验序号 物距（u）cm 像距（v）cm 像的性质 正倒 大小 虚实 1 u > 2f 2f > v > f 倒立 缩小 实 2 u = 2f v = 2f 倒立 等大 实 3 2f > u > f v > 2f 倒立 放大 实 4 u = f / 不成像 5 u < f / 正立 放大 虚 【注意事项】 1．光具座的长度要大于凸透镜焦距的4倍、否则无法完成实验。 2．可以用发光二极管代替蜡烛，这样成像稳定且容易比较像与物的大小关系。 3．调整光屏和凸透镜的高度，使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度的目的是使像成在光屛的中央。 4．若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有： （1）烛焰在焦点以内； （2）烛焰在焦点上； （3）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度； （4）蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光屏无法移到该位置。 【例】物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时： （1）小明在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图甲、乙所示的光斑。你认为他应该选择_________（填“甲”或“乙”）透镜来进行实验。 （2）如图丙所示，让一束平行光垂直照射到凸透镜上，调节右边的光屏，光屏上得到了一个很小很亮的光斑，这个光斑就是透镜的_________，此透镜的焦距为 _________cm。 （3）图丁是某次实验时观察到的现象，生活中的 _________（填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向_________（填“左”或“右”）移动一段距离，且光屏上的像会 _________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，当“眼睛”戴上近视眼镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像；若取下近视眼镜，则需要向 _________透镜的方向移动光屏，可再次成清晰的像。（填“靠近”或“远离”） 【答案】（1）乙；（2）焦点；10.0；（3）投影仪；左；变小；（4）靠近。 【解析】解：（1）图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜探究“凸透镜成像的规律”； （2）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； （3）图丁是某次实验时观察到的现象，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，投影仪就是根据这个原理制成； 保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，可知，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向左移动一段距离，且光屏上的像会变小； （4）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；若取下近视眼镜，此时像成在光屏的左侧，若要再次成清晰的像，则需要向靠近透镜的方向移动光屏。故答案为：（1）乙；（2）焦点；10.0；（3）投影仪；左；变小；（4）靠近。 注意点： 1．凸透镜成的实像，不仅上下颠倒，而且左右也颠倒；凸透镜成的虚像，上下左右都不颠倒。 2．用纸遮住凸透镜一部分（或凸透镜缺一小块），光屏上仍会成完整的像点，但像会变暗一些。如下图所示，物体A点发出的若干条光线在A’点会聚形成像。 现用纸板遮住上半部分，如下图所示，A点发出的多条光线仍可在A’点会聚形成像点，但因为会聚的光线变少，所以像的亮度会降低。 同理，现用纸板遮住下半部分，如下图所示，A点发出的多条光线仍可在A’点会聚形成像点，但因为会聚的光线变少，所以像的亮度会降低。 3．凸透镜成的实像不仅可以用光屏承接，用眼睛直接观察也可以看得到。 知识点二 凸透镜成像的原理 在学习小孔成像、光的反射时，我们已经知道实像是实际光线会聚而成的，虚像是射入人眼的光线的反向延长线相交而成的。因此，我们可以利用凸透镜的特殊光线，可以确定折射光线的交点（实像点）或者折射光线反向延长线的交点（虚像点），我们选择物体端点发出的光线来确定像的端点的位置，从而确定像的位置。 说明：以下图中AB为物体，A’B’为凸透镜成的像，2f点为到光心距离为2倍焦距的点。 1．u > 2f，2f > v > f，成倒立缩小的实像，是照相机、摄像头的工作原理。 2．u = 2f，v = 2f，成倒立等大的实像，可以用来确定焦距。 3．2f > u > f，v > 2f，成倒立放大的实像，是投影仪、幻灯机的工作原理。 4．u = f，折射光线平行，不成像，可以用来从点光源获得平行光。 5．u < f，折射光线反向相交，成正立放大的虚像，是放大镜的工作原理。 4．从侧面透过装水的圆柱形玻璃杯看物体，只有水平方向物体的大小、正倒会发生变化，竖直方向的大小、正倒不发生变化。因为玻璃杯只左右方向中间厚，两边薄相当于凸透镜，上下方向无厚度变化，相当于厚玻璃。 铅笔离水杯很近时，成正立放大的虚像 铅笔离水杯较远时，成倒立放大的实像 铅笔离水杯更远时，成倒立缩小的实像， 【例1】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，所成的像会逐渐变小 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B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C区域 【答案】B 【解析】解：A、当蜡烛放在图中A区域，此时物距大于二倍焦距，根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像，故A错误； B、蜡烛从图中位置逐渐远离透镜，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，所成的像会逐渐变小，故B正确； C、若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，说明蜡烛应该在一倍焦距内，即C区，故C错误； D、若光屏上要得到一个放大的像，根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，则蜡烛应该放在图中B区域，故D错误。故选：B。 【例2】在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上恰能承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是（　　） A．实验用凸透镜的焦距为15.0cm B．光屏上的像是烛焰放大的实像 C．仅将凸透镜左移不能再次成像 D．仅将光屏右移可模拟近视眼成像 【答案】D 【解析】解：AB、由图可知u＝30.0cm，v＝15.0cm，光屏上承接到清晰的像，u＞v，成倒立、缩小的实像；u＝30.0cm＞2f，f＜v＝15.0cm＜2f，由此可得7.5cm＜f＜15cm，故AB错误； C、仅将凸透镜左移，根据光路可逆可知，光屏上能得到倒立、放大的实像，故C错误； D、近视眼成像时，像成在视网膜的前方，将光屏右移可模拟近视眼成像，故D正确。故选：D。 规律总结： 一、对凸透镜成像规律的进一步认识 1．成实像时，除u = v = 2f外，物距和像距不会在同一个范围内，当u > 2f时，2f > v > f；当2f > u > f，v > 2f。口诀：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。 2．物距比像距大，物比像大；像距比物距大，像比物大；物距和像距一样大，物和像一样大。 3．u = f是成实像和虚像的分界点，u = 2f 是像放大和缩小的分界点。口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。 4．相对于凸透镜，实像和物体在两侧，虚像和物体在同侧。 5．由u = v = 2f可知，经过凸透镜一侧2f点的光线经过凸透镜后会经过另一侧2f点。 课堂作业 1．一平行光正对凸透镜照射，在离透镜10cm处的光屏上得到一个最小最亮的光斑，那么当物体位于透镜前25cm处，在透镜另一侧可以得到（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 【答案】A 【解析】一束平行光正对凸透镜照射，在离透镜10厘米处的光屏上得到一个亮点，由此可以确定该凸透镜的焦距为10cm。当物体位于透镜前25cm时，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成的像是倒立、缩小的实像。故选A。 2．把高2cm的发光棒立于焦距为5cm的凸透镜前，在凸透镜后的光屏上呈现出2cm高的像，则发光棒离凸透镜的距离为（　　） A．12cm B．10cm C．8cm D．4cm 【答案】B 【解析】高2cm的发光棒在凸透镜后的光屏上呈现出2cm高的像，即成的是等大的实像，由凸透镜成像规律可知，发光棒离凸透镜的距离（物距）为故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 3．小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm，他移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由图可知，物距为u=35.0cm-5.0cm=30.0cm因为所用凸透镜的焦距为20cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 4．小京通过焦距为5cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5 cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm 【答案】C 【解析】A．由图可知，物体通过凸透镜成正立放大的虚像，故A错误； BCD．当物体通过凸透镜成正立放大的虚像时，物距小于焦距，即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5cm，故BD错误，C正确。故选C。 5．把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立等大的实像，若把蜡烛向靠近凸透镜方向移动5cm，并移动光屏，在光屏上可以看到（　　） A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 C．正立放大的虚像 D．倒立等大的实像 【答案】B 【解析】凸透镜成倒立等大的实像时，物距等于二倍焦距，所以可知凸透镜的焦距应是15cm，此时把蜡烛向靠近凸透镜方向移动5 cm，物距变为25cm，物体处于一倍和二倍焦距之内，即物距大于一倍焦距小于两倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时所成的像是倒立放大的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 6．如图所示，烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰像的操作是（　　） A．向左移动透镜同时调节光屏的位置 B．光屏移到透镜左侧调节光屏的位置 C．从透镜左侧透过透镜向右观察 D．从透镜右侧透过透镜向左观察 【答案】D 【解析】根据题意可知，实验时凸透镜与光屏的高度已调好，所以，无论怎样移动光屏都得不到清晰的像的原因是u＜f或u=f。 AB．为了在光屏上观察到烛焰清晰像，可以的操作是：凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，同时光屏向左移动可以接到清晰的像，故AB不符合题意； CD．若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，为了观察到烛焰清晰像，也可以从透镜右侧透过透镜向左观察，故C不符合题意，D符合题意。故选D。 7．在凸透镜的主光轴上放一根木棒，a端在一倍焦距与二倍焦距之间，而b端在二倍焦距之外，如图所示，那么在另一侧所成的像是：（   ） A．a、b端变粗 B．a、b端变细 C．a端变细，b端变粗 D．a端变粗，b端变细 【答案】D 【解析】由图可知，a端位于一倍焦距与二倍焦距之间，故所成的像是放大的，b端位于二倍焦距之外，故所成的像是缩小的，所以a端变粗，b端变细。故选D。 8．小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像（  ） A．都是正立的 B．都是虚像 C．透镜在B处时墙上成的像较大 D．透镜在A处时墙上成的像较大 【答案】D 【解析】由题：发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，可知透镜在A、B两处时成的是实像。由图可知透镜在A处时，物距小于像距，此时墙壁上成的是倒立放大的实像，物距在一倍焦距与两倍焦距之间；由图可知透镜在B处时，物距大于像距，此时墙壁上成的是倒立缩小的实像，物距在两倍焦距之外。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 9．如图所示，凸透镜焦距为f，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像，现将蜡烛沿主光轴向同一方向移动距离2f，移动蜡烛的同时移动光屏，使烛焰始终能在光屏上成清晰的像，则光屏上的像 （ ） A．一直变小 B．一直变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】A 【解析】烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像，由图可知，像距大于物距，蜡烛成倒立放大的实像，此时物距大于一倍焦距而小于二倍焦距。将蜡烛沿主光轴向同一方向移动距离2f，光屏上始终能成清晰的像，则蜡烛是远离凸透镜，即物距增大。根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的特点，物距增大，像距变小，像变小，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（　　） ①光屏上成倒立、缩小的实像，此原理可用于照相机 ②若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向下移动 ③透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像 ④蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的放大的像 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】C 【解析】①根据上图可知物距和像距分别为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm v=65.0cm-50.0cm=15.0cm 物距大于像距（物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距），成倒立缩小的实像，应用是照相机，故①正确；②若蜡烛燃烧变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，烛焰在光屏上的像将向上移动，故②错误；③透镜不动，蜡烛向右移动，物距变小，像距变大，光屏应向右移动，可再次得到清晰的像，故③错误；④蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，当现在的物距等于原来的像距，现在的像距等于原来的物距时，根据光路可逆可知，光屏上可再次得到清晰的放大的实像，故④正确。故选C。 11．如图所示，线段为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系。下列推测正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距等于 B．物距为时所成像为正立放大虚像 C．物距从增至的过程中，所成的像逐渐变小 D．物距从增至的过程中，像距逐渐变小 【答案】D 【解析】A．由图可知此时v=u=0.2m成倒立等大的实像，物距等于2倍焦距，即2f=0.2m所以凸透镜的焦距f=0.1m，故A错误； B．当物体距透镜0.3m时，物距大于2倍焦距，物体所成倒立缩小的实像，故B错误； C．物距从增至的过程中，物距小于焦距，成正立的虚像，物距增大，像距增大，所成的像逐渐变大，故C错误； D．物距从0.1m增至0.8m过程中所成像，先是倒立放大的，等大的实像，然后为倒立缩小实像，物距变大，像距变小，像变小，故D正确。故选D。 12．如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　） A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的 C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向左 【答案】B 【解析】ACD．由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物距变大，像距变小，像变小可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动；由于甲处的像成在光屏上，因此甲处只能成实像，故ACD不符合题意； B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙处成放大的实像；若物距大于2倍焦距，成缩小的实像；若物距等于2倍焦距，成等大的实像，故B符合题意。故选B。 13．当蜡烛、透镜甲和光屏在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。若保持透镜和光屏位置不变，将透镜甲换为透镜乙后，需将蜡烛向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（　　） A．透镜甲的焦距等于20cm B．透镜乙的焦距大于10cm C．蜡烛移动的距离s一定大于10cm D．第二次所成的像是放大的实像 【答案】B 【解析】A．由图可知，此时u=v=2f成的是倒立、等大的实像，所以2f=20cm则焦距f=10cm故A不符合题意；B．现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将蜡烛向左移动距离s，此时的物距减小，则像距不变的情况下，相当于增大了焦距，所以透镜甲的焦距比乙的小，故B符合题意；C．由于不知道乙透镜的焦距的大小，所以无法判定光屏移动的距离，故C不符合题意；D．替换乙后，此时的物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故D不符合题意。故选B。 14．如图所示，蜡烛位置不动，将凸透镜从图示位置开始向左移动，光屏先后在凸透镜右侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且乙处的像比甲处大，则（　　）    A．凸透镜的焦距f＜15cm B．乙处烛焰的像是放大的 C．乙位置在甲位置的左侧 D．乙和甲的位置可能重合 【答案】D 【解析】A．甲、乙处都在凸透镜的同侧成实像，都是倒立的，由于不知道具体的物距、像距，无法判断焦距，故A不符合题意；B．根据蜡烛位置不动，凸透镜靠近蜡烛，物距减小，像距变大，像也变大，由于不知道焦距，乙处的像比甲处的像大，但不一定是放大的，故B不符合题意；CD．乙和甲的位置可能重合，例如凸透镜在某一位置成倒立、缩小的实像，在另一位置成倒立、放大的实像，这时两次成像的物距和像距相等，所以乙和甲的位置可能重合，故C不符合题意，D符合题意。故选D。 15．如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示，下列说法正确的是（　　） A．图2中铅笔向前移，像一直变小 B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大 C．图3中铅笔向后移，像一直变大 D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大 【答案】A 【解析】装有水的杯子相当于凸透镜，两次都观察到铅笔放大的像，且由图示可知像与铅笔在凸透镜的同侧，则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像，且图2、3中的铅笔在凸透镜的一倍焦距之内； 图2中的铅笔向前移，铅笔仍紧贴水柱，水柱变薄，“水透镜”焦距变大，铅笔离焦点越来越远，且“水透镜”光心向前移动，物距变小，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变小，像一直变小； 图3中的铅笔向后移动，物距变大，若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图3中铅笔向后移，像先变大后变小； 综上所述，A正确。故选A。 16．（多选）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，把蜡烛和光屏固定在光具座上，当移动透镜分别距光屏6cm和34cm均可在光屏上得到清晰像。下列判断正确的是（　　） A．透镜距光屏34cm时成缩小的实像 B．两次成像时蜡烛和光屏的距离都是40cm C．透镜的焦距范围为3cm≤f≤6cm D．如将蜡烛和光屏的位置互换，透镜仍可在上述两位置成像 【答案】BD 【解析】A．探究凸透镜成像实验中，当蜡烛和光屏的位置不变时，凸透镜在某个位置，光屏上出现清晰的像，移动凸透镜，使物距和像距大小互换，根据光的折射中光路可逆，光屏上会再次得到清晰的像，并且像的性质相反。由此可以判断当v＝6cm时，u＝34cm，凸透镜成倒立、缩小的实像，故透镜距离光屏6cm时，成倒立、缩小的实像；当v＝34cm时，u＝6cm，凸透镜成倒立、放大的实像，故透镜距离光屏34cm时，成倒立、放大的实像，故A错误； B．当v＝6cm时，u＝34cm，凸透镜成倒立、缩小的实像，可以判断蜡烛和光屏之间的距离是 u+v＝34cm+6cm＝40cm 当v＝34cm时，u＝6cm，凸透镜成倒立、放大的实像，可以判断蜡烛和光屏之间的距离是 u+v＝6cm+34cm＝40cm故B正确； C．当v＝6cm时，u＝34cm，凸透镜成倒立、缩小的实像，根据u＞2f，2f＞v＞f，则 34cm＞2f，2f＞6cm＞f 可以判断凸透镜的焦距取值范围3cm＜f＜6cm故C错误； D．如将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆性，透镜仍可在上述两位置成像，但是成像的性质正好与原先相反，故D正确。故选BD。 17．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、____________的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜____________（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个____________、放大的“烛焰”。 【答案】 放大 能 正立 【解析】[1]凸透镜焦距为10cm，如图所示的位置时，物距为15cm，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像。[2]若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜依然能够成像，成像特点由物距大小来决定，与有无光屏无关。[3]将蜡烛移至光具座上40cm处，此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，不能呈现在光屏上，虚像与蜡烛在同一侧，故人应该站在光屏一侧，通过凸透镜观察虚像。 18．如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动；一段时间后， 蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______（选填“上”或“下”）移。 【答案】 倒立 右 上 【解析】[1]由图知，物距为根据凸透镜成像的规律知，此时成倒立的、放大的实像；此时像距，应大于，故需将光屏向右移动。 [3]根据凸透镜成像的规律知，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向上移。 19．张明同学在“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之间关系的图象，如图所示，该凸透镜的焦距是_______cm，当把物体从距凸透镜6cm处移动到7.5cm处的过程中，所成像的大小_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 8 变大 【解析】[1][2]当时，凸透镜成倒立、等大的实像，如图可知 所以f＝8cm。当把物体从距凸透镜6cm处移动到7.5cm处的过程中，物距始终小于焦距，成正立、放大的虚像，物距变大，像距变大，像变大。 20．小明用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。 （1）小明同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，原因可能是____________________； （2）重新调整后，将蜡烛、凸透镜固定在光具座上，如图甲所示，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立__________（选填“放大”或“缩小”）的实像。我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为发生了____________（选填“镜面反射“或“漫反射”）； （3）接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个倒立、__________（选填“放大”或“缩小”）的清晰实像，与这种成像原理一致的光学仪器是__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （4）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到________； A．蜡烛像的下半部分 B．蜡烛像的上半部分 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 （5）实验过程中，燃烧的蜡烛变短了，可将凸透镜的高度调__________（“高”或“低”）些，使像成在光屏中央； （6）小明利用上述器材测量该凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处，再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜，直至光屏上出现等大的清晰像，此时蜡烛与光屏的距离为40.4cm，则凸透镜的焦距为__________cm； （7）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中一个优点：____________________________。 【答案】 蜡烛在一倍焦距内 缩小 漫反射 放大 投影仪 C 低 10.1 便于比较物与像的大小 【解析】（1）[1]小豪同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上，点燃蜡烛后，沿光具座无论怎样移动光屏，在光屏上始终得不到烛焰的像，原因可能是物距小于一倍焦距，此时成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上承接。 （2）[2]由图甲可知，，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 [3]我们可以从不同角度看到光屏上的像，是因为光在粗糙的光屏上反射的光线射向四周，发生了漫反射。 （3）[4][5]在光的折射现象中光路是可逆的，保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，使此时的像距与之前的物距相等，物距与之前的像距相等，故此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，与这种成像原理一致的光学仪器是投影仪。 （4）[6]遮光板挡住透镜的上半部分，光仍可以透过透镜下半部分成像，只是透过光线减少，像变暗，会在光屏上看到蜡烛完整的像，像的亮度变暗，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 （5）[7]蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏的中央，根据过光心不改变方向，凸透镜向下移动。 （6）[8]光屏上出现等大的清晰像时此时蜡烛与光屏的距离为 所以凸透镜的焦距为f=10.1cm。 （7）[9]将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图乙所示，这样发光体比较稳定，更容易比较物与像的大小，并且LED灯无污染。 课后练习 1．在只用一个凸透镜成像时，下列说法中错误的是（　　） A．实像总是倒立的，虚像总是正立的 B．实像可以是放大或缩小的 C．成实像时，物体离凸透镜越近，像越小 D．成虚像时，像与物体在凸透镜的同侧 【答案】C 【解析】A．由凸透镜成像规律可知，实像总是倒立的，虚像总是正立的，故A正确，不符合题意； B．由凸透镜成像规律可知，物体位于一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成放大的实像，物体位于二倍焦距以外时成缩小的实像，故B正确，不符合题意； C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，即物体离凸透镜越近，所成的像越大，故C错误，符合题意； D．当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，像与物体在凸透镜的同侧，故D正确，不符合题意。故选 C。 2．小明同学在做探究凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到蜡烛清晰的像，但他又不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上会出现（　　） A．指尖的像 B．变暗的完整的蜡烛像 C．指尖的影子 D．缺损的蜡烛像 【答案】B 【解析】不小心用手指指尖触摸了凸透镜，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像；因为此时凸透镜会聚光线的数量减少，所以此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。故选B。 3．如图所示，烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰像的操作是（　　） A．向左移动透镜同时调节光屏的位置 B．光屏移到透镜左侧调节光屏的位置 C．从透镜左侧透过透镜向右观察 D．从透镜右侧透过透镜向左观察 【答案】D 【解析】根据题意可知，实验时凸透镜与光屏的高度已调好，所以，无论怎样移动光屏都得不到清晰的像的原因是u＜f或u=f。 AB．为了在光屏上观察到烛焰清晰像，可以的操作是：凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，同时光屏向左移动可以接到清晰的像，故AB不符合题意； CD．若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，为了观察到烛焰清晰像，也可以从透镜右侧透过透镜向左观察，故C不符合题意，D符合题意。故选D。 4．如图所示，F是凸透镜的焦点，AB是放在凸透镜前的物体，已知A点在凸透镜的一倍和二倍焦距之间，B点在凸透镜的二倍焦距之外，AB平行于凸透镜主光轴。是AB经凸透镜所成的像。下列四个图中，其中关于AB所成像的情况正确的是 （　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由凸透镜成像的规律可知，A点在凸透镜的一倍和二倍焦距之间，那么所成的像A'在二倍焦距以外，B点在二倍焦距以外，那么所成的像B'在一倍焦距和二倍焦距之间，A点射出的光线有无数条，其中有一条平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点。还有一条过光心不改变方向的光线，两条折射光线会聚成像点。同理点射出的光线有无数条，其中有一条平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点。还有一条过光心不改变方向的光线，两条折射光线会聚成像点。连接就是AB的像，如下图所示： 故选D。 5．如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处小，则（　　） A．蜡烛的移动方向向左 B．乙处像比烛焰要大，是放大的像 C．P点位置在乙的右侧 D．甲离P处距离比乙离P处距离短 【答案】D 【解析】由于两次都能在光屏上成清晰的像，所以甲、乙两处都成实像；由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且乙处的像比甲处大，根据“凸透镜成实像时，物远像近像变小”可知，像在不断地原理凸透镜，因此凸透镜点位置在甲的左侧，蜡烛在凸透镜的左侧，此时蜡烛在靠近凸透镜，因此蜡烛也向右移动；由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此乙处可能成放大的实像也可能成缩小的实像，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 6．点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20 cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10 cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（　　） A．缩小的实像 B．放大的虚像 C．倒立的虚像 D．正立的实像 【答案】A 【解析】点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20 cm的凸透镜甲成缩小的像，说明物距大于二倍焦距；现用焦距为10 cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，物距仍大于二倍焦距，烛焰通过凸透镜乙所成的像是倒立、缩小的实像，故A正确，B、C、D错误。 7．如图，将点燃的蜡烛置于凸透镜的焦点以内，人眼观察到其放大的像。若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则人眼观察到烛焰的像（　　） A．没有变化 B．会被遮挡 C．能成在光屏上 D．亮度变暗 【答案】A 【解析】将点燃的蜡烛置于凸透镜的焦点以内，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则人眼观察到烛焰的像没有变化。故选A。 8．如图所示，光屏上接收到烛焰清晰的像，则该凸透镜的焦距范围是（　　） A．0~8.5cm B．8.5~12.5cm C．8.5~17cm D．12.5~17cm 【答案】B 【解析】由图可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时物距为u=50.0cm-25.0cm=25.0cm 像距为v=67.0cm-50.0cm=17.0cm物距大于2倍焦距，即25.0cm>2f①像距大于1倍焦距小于2倍焦距，即2f>17.0cm>f②由①②得到12.5cm>f>8.5cm故选B。 9．小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（　　） A．f=5cm    h=10cm B．f=10cm    h=8cm C．f=5cm    h=6cm D．f=10cm    h=12cm 【答案】B 【解析】根据凸透镜成像规律可知，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。由题可知，盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜，则盒高等于物距。若使用焦距f为5cm的凸透镜时，盒高h应小于5cm；若使用焦距f为10cm的凸透镜时，盒高h应小于10cm。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 10．有一圆柱体PQ，平放在凸透镜的左侧，具体位置如图所示。则该圆柱体通过凸透镜所成的像是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由图可知，Q点物距小于2倍焦距、大于1倍焦距，此时像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像；P点物距大于2倍焦距，此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 11．在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90 cm移至120 cm的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰，若他再将蜡烛移至距透镜7 cm处，移动光屏，则屏上得到的像一定是（　　） A．放大的像 B．等大的像 C．缩小的像 D．正立的像 【答案】A 【解析】由题意可知，物体移动的距离较大，而像却在同一个位置成清晰的像，说明物距是远大于二倍焦距，此时像靠近焦点，即像距略大于焦距；由图示可知，像距为5cm，所以焦距应约为5cm，将蜡烛移至距透镜7 cm处时，物距在一倍焦距到二倍焦距之间，所以成倒立、放大的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 12．在做“凸透镜成像”的实验中，凸透镜焦距是10cm，当光屏距凸透镜16cm时，烛焰在光屏上成清晰的像．若光屏不动，将凸透镜向光屏方向移动了2cm，要使光屏上再次得到清晰的像，下列说法正确的是 A．蜡烛不动，像变小 B．蜡烛靠近凸透镜，像变小 C．蜡烛远离凸透镜，像变大 D．蜡烛远离凸透镜，像变小 【答案】D 【解析】凸透镜焦距是，光屏离凸透镜时，，在光屏上得到一个倒立的、缩小的实像，当成缩小的像时，像的移动速度小于物体移动速度。因此，凸透镜向光屏移动，即像距减少，物距增加大于。因此，物体应远离透镜，像变小。故ABC错误，D正确．故选D． 13．图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　） A．乙→甲→丙→丁 B．丙→甲→乙→丁 C．丁→丙→甲→乙 D．丁→乙→甲→丙 【答案】C 【解析】刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即丁图；刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即丙图；刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处，凸透镜成倒立、等大的实像，即甲图；刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，即乙图。当凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离时，物距不断增大，看到刻度尺的像的先后顺序为丁→丙→甲→乙，故C正确，ABD错误。故选C。 14．某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距u、像距v得到的图像如图所示，则（　　） A．当u=10cm时，成倒立、等大的像 B．当u=15cm时，成正立、放大的像 C．当u=20cm时，成倒立、放大的像 D．当u=25cm时，成倒立、缩小的像 【答案】D 【解析】由图得，-的图像是一条倾斜向下的直线，图像的斜率为则-的关系式为 凸透镜的焦距满足则此时解得 A．当时，不成像，故A不符合题意；    B．当时，成倒立、放大的像，故B不符合题意；C．当时，成倒立、等大的像，故C不符合题意；D．当时，成倒立、缩小的像，故D符合题意。故选D。 15．“天宫授课”中，王亚平先在一个圆环中形成一个均匀的水球，然后用注射器向水球中心注入一个气泡，当王亚平位于水球的后面时，会出现她“一正一倒”两个像，如图所示。以下说法中正确的是（　　） A．“一正一倒”两个像都是虚像 B．“一正一倒”两个像都可以用凸透镜成像规律来解释 C．调整水球和王亚平的距离，可能同时看到两个正立的像 D．如果将此水球离王亚平远一点，倒立的像会变大 【答案】C 【解析】AB．水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的实像，内圈相当于变成了凹透镜，这个时候又出现了一个正立的虚像，故AB错误； C．王亚平老师在凸透镜的焦距以内，成正立放大的虚像，内圈的凹透镜成一个正立的缩小的虚像，可能同时看到一大一小的两个正立像，故C正确。 D．倒立的像是凸透镜所成的像，当将此水球离王亚平远一点，物距变大，则所成的像会变小， 故D错误。故选C。 16．在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，如果在光屏上得到如图所示的缩小、倒立的实像，那么要在光屏上得到放大、倒立的实像，下列操作可行的是（　　） A．蜡烛右移，光屏右移 B．蜡烛左移，光屏左移 C．蜡烛右移，光屏左移 D．蜡烛左移，光屏右移 【答案】A 【解析】如图所示，物距大于像距且能成清晰的像，此时和照相机的原理相同，成倒立缩小的实像，要在光屏上得到放大、倒立的实像，应减小物距，将蜡烛靠近透镜，并增大像距，将光屏远离透镜，所以蜡烛和光屏都要向右移。故选A。 17．小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表。下列说法正确的是（　　） 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 A．该凸透镜的焦距为20cm B．第2次实验成在光屏上的是倒立放大的像 C．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像一定越来越大 D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 【答案】C 【解析】A．由表格中数据得该凸透镜的焦距为故A错误； B．第2次实验，物距大于2f，成在光屏上的是倒立缩小的像，故B错误； C．从第1次实验到第5次实验，物距越来越小，像距越来远大，成在光屏上的像一定越来越大，故C正确； D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起发散作用，使像距变大，故D错误。故选C。 18．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距是10cm，蜡烛放在A处，位于C处的光屏（图中未画出）上得到了清晰的像；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处，移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系，正确的是 A．向右移动光屏，L屏＜L烛 B．向左移动光屏，L屏＜L烛 C．向左移动光屏，L屏＞L烛 D．向右移动光屏，L屏＞L烛 【答案】A 【解析】蜡烛放在A处时物距为u=50.00cm-23.00cm=27.00cm满足当物距大于2倍焦距时，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，此时像距为10.00cm<C-50.00cm<20.00cm则60.00cm<C<70.00cm即C位置在60.0cm至70.0cm之间；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处时物距为u'=50.00cm-30.00cm=20.00cm满足当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像，此时C位置在70.00cm处，应向右移动光屏；在此过程中像距一直小于物距，则光屏移动距离L屏（像距变化量）小于蜡烛移动距离L烛（物距变化量）。故选A。 19．某实验小组在光具座上用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜的成像规律”的实验，如图所示，此时光屏上呈现出烛焰清晰的像。下列说法错误的是（     ） A．此凸透镜的焦距一定小于15cm B．烛焰位置不动，将透镜移到40cm刻度处，不移动光屏，光屏上也能出现清晰的像 C．透镜位置不动，将蜡烛移到45cm刻度处，人眼通过透镜向左看能看到放大的虚像 D．透镜位置不动，将光屏移到60cm刻度处，把烛焰向左移动，光屏上会出现清晰的缩小实像 【答案】D 【解析】A．由图可知，此时，且成实像，说明即 故A正确，不符合题意； B．烛焰位置不动，将透镜移到40cm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，不移动光屏，光屏上也能出现清晰的像，故B正确，不符合题意； C．透镜位置不动，将蜡烛移到45cm刻度处，此时物距 成正立、放大的虚像，人眼在55cm刻度处向左观察能看到放大的虚像，故C正确，不符合题意； D．透镜位置不动，将光屏移动到60cm刻度处，此时凸透镜到光屏的距离 把烛焰向左移动，此时物距，要在光屏上出现清晰的缩小实像，像距必须在之间光屏上才会出现实像，故D错误，符合题意。故选D。 20．当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将蜡烛向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，透镜乙物距和像距的关系如图2所示，则（　　）    A．透镜乙的焦距为10cm B．蜡烛移动的距离s＞10cm C．若不移动蜡烛，则需向右移动光屏才能成清晰的像 D．第二次所成的像是缩小的 【答案】B 【解析】A．读图2可以知道，某次物体通过凸透镜乙成像时，物距与像距都为10 cm。则此时物距与像距都等于焦距的2倍，则乙的焦距为 故A不符合题意； BD．此时烛焰通过乙成像，像距为20 cm。乙的焦距为5cm，即像距大于2倍焦距，成的是放大的实像；则此时物距大于1倍焦距5cm且小于2倍焦距10cm。原来蜡烛距离透镜20cm，现在到透镜的距离小于10cm，则蜡烛移动的距离大于10cm。故B符合题意，D不符合题意； C．若不移动蜡烛，更换焦距较小的透镜后，像距减小，故应将光屏向左移动才能在光屏上得到清晰的像。故C不符合题意。故选B。 21．如图甲所示，一幅漫画立在桌面上，小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。下列关于此现象的说法正确的是（　　） A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜，可以矫正近视眼 C．此现象的成因与投影仪工作原理相同 D．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 【答案】C 【解析】A．圆柱形玻璃杯装有水后， 圆柱形玻璃杯中的水，中间厚边缘薄，形成水凸透镜，物体置于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜能使图片横向放大、颠倒，由乙图可知，此时老鼠的像与甲图中老鼠相比较，是放大的，左右颠倒的实像，故A错误； B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜，凸透镜可以矫正远视眼，故B错误； C．根据凸透镜成像规律可知，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像，是投影仪的原理，故C正确； D．将漫画逐渐靠近水杯，当物距小于一倍焦距时，圆柱形玻璃水杯相当于放大镜，成正立、放大的虚像，透过水杯看到的老鼠还是向右跑，不是掉头的，故D错误。故选C。 22．在探究凸透镜成像规律时，利用太阳光测量凸透镜的焦距，我们需要将凸透镜________太阳光。组装并调节实验器材，使烛焰和光屏的中央位于凸透镜的___________上，目的是使像成在光屏的中央。如图所示，像成在了光屏的中央，此装置________（选填“有”或“没有”）按照要求调节。    【答案】 正对 主光轴 没有 【解析】[1]利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，光斑到透镜中心的距离即为焦距。[2]为了使像成在光屏中央，需要调整烛焰、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，在凸透镜的主光轴上。 [3]由图可知，此时烛焰、凸透镜光心和光屏中心没有在同一高度上，没有按照要求调节。 23．用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、____________的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜____________（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个____________、放大的“烛焰”。 【答案】 放大 能 正立 【解析】[1]凸透镜焦距为10cm，如图所示的位置时，物距为15cm，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像。 [2]若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜依然能够成像，成像特点由物距大小来决定，与有无光屏无关。[3]将蜡烛移至光具座上40cm处，此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，不能呈现在光屏上，虚像与蜡烛在同一侧，故人应该站在光屏一侧，通过凸透镜观察虚像。 24．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较______________的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要______________移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰______________。 【答案】 暗 左右小范围 大 【解析】[1]实验时为了使实验效果更明显，最好在光线较暗的环境中进行，便于观察成像。 [2]为了判断光屏上的像是否最清晰，需要将光屏左右小范围内移动，以改变光屏到凸透镜的距离，进行观察像是否变模糊。 [3]图示位置，物距小于像距，根据凸透镜成像特点可知，此时成倒立、放大的实像，所以像的大小比烛焰大。 25．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），该凸透镜的焦距是______cm；把物体从距凸透镜6cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将______（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。 【答案】 5 变小 【解析】[1]当物距等于凸透镜二倍焦距时，像距也为二倍焦距，由图像可知凸透镜二倍焦距为10cm，凸透镜的焦距为5cm。[2]物体在凸透镜一倍焦距以外成实像，物离透镜越远像越小，故把物体从距凸透镜6cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像将变小。 26．在一次小组做凸透镜成像实验时，组内同学发现，当物体与光屏之间的距离为30cm时，且物体到凸透镜的距离为18cm时，此时光屏上呈清晰的倒立缩小实像，保持物体和光屏位置不动，当凸透镜向 ______（选填“物体方向”或“光屏方向”）移动 _________cm，光屏上呈清晰的倒立放大实像。有位同学在主光轴上标出如图的A、B、C、D、E五个点，D点在焦点处，B点两倍焦距处，在这五个点中，物体放在 ___________点可成倒立的像，放在 ________点光屏上不能成像。 【答案】 物体方向 6 ABC DE 【解析】[1][2]由题可知，此时物距为18cm，像距为12cm，所以此时光屏上成倒立缩小的实像，根据光路可逆的知识，当物距为12cm，像距为18cm时，光屏上成倒立放大的实像，所以应该将凸透镜向物体方向移动6cm。 [3]由凸透镜成像规律可知，当物体处在凸透镜一倍焦距以外时成倒立的像，即图中的ABC三点。 [4] 由凸透镜成像规律可知，当物体处在一倍焦距上或一倍焦距以内时，光屏上不能成像，即图中的DE两点。 27．如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动；一段时间后， 蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______（选填“上”或“下”）移。 【答案】 倒立 右 上 【解析】[1]由图知，物距为根据凸透镜成像的规律知，此时成倒立的、放大的实像；此时像距，应大于，故需将光屏向右移动。 [3]根据凸透镜成像的规律知，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向上移。 28．如图所示，小华同学手持的是一个凸透镜，若已知该透镜的焦距为15厘米，则此时透镜离她左眼的距离______15厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”），我们通过透镜看到小华的“眼睛”其实是一个______像（选填“实”或“虚”）。若想观察到倒立的“眼睛”，应______物距。（选填“增大”或“减小”） 【答案】 小于 虚 增大 【解析】[1][2][3]由图可知，成正立、放大的虚像，此时凸透镜相当于放大镜，物距小于1倍焦距，即此时透镜离她左眼的距离小于15厘米，通过透镜看到小华的“眼睛”其实是一个放大的虚像；若想观察到倒立的“眼睛”，应增大物距，且随着物距增加能逐渐看到倒立、放大的实像，倒立、等大的实像，倒立、缩小的实像。 29．将一凸透镜紧靠玩具鹦鹉（如图甲），然后将透镜逐渐远离鹦鹉，在此过程中通过凸 透镜观察到玩具鹦鹉三个不同的像（如图乙），其中__________是实像，________是虚像。三个像出现的先后顺序是___________（均填序号）。 【答案】 ①② ③ ③①② 【解析】[1][2][3]玩具鹦鹉紧靠凸透镜时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，如图③；将透镜逐渐远离鹦鹉，鹦鹉到凸透镜的距离为一倍焦距和二倍焦距之间时，成的是倒立、放大的实像，如图①；将透镜逐渐远离鹦鹉，鹦鹉到凸透镜的距离大于二倍焦距时，成的是倒立、缩小的实像，如图②；所以①②是实像，③是虚像；三个像出现的先后顺序为③①②。 30．如图所示在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是___________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。不改变蜡烛和光屏位置，将凸透镜向右移动到___________cm处，屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，则指针在光屏上所成的像做___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动。 【答案】 放大 65 逆时针 【解析】[1]由图像可知，物距像距像距大于物距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。 [2]不改变蜡烛和光屏位置，由凸透镜成像中光路是可逆的可知，将凸透镜向右移动15cm时，移至65cm处，此时物距为40cm，像距为25cm，也可成像，且此时物距大于像距，成倒立缩小的实像。 [3]若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，因为在光屏上成倒立的像，上下左右全部颠倒，表针是正常的顺时针转动，当人眼从如图所示的位置观察时，看到的指针所成的像做逆时针转动。 31．如图所示，在用光具座研究凸透镜成像规律的实验时，保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在a 、b 、c 、d 各点，并分别调整光屏的位置，则烛焰放在 _____ 点时，屏上出现的像最小。烛焰放在 ______ 点时，屏上出现清晰的像，且光屏距凸透镜最远。由此可以判断，保持凸透镜位置不变，将蜡烛从 a 点向 c 点移动的过程中，所成的像 ______ ，像到透镜的距离 ______ （后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 a c 变大 变大 【解析】[1]光屏上承接到的像是实像，凸透镜成实像时，物距越大，像越小，所以烛焰放在a时，屏上出现的像最小。 [2]光屏上承接到的像是实像，凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，所以烛焰放在c时，屏上出现的像最小。 [3][4]烛焰从从a点向c点移动的过程中，物距大于焦距成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，所成的像变大，像到透镜的距离变大。 32．小麦在家拿同一个放大镜观察书本上“中学物理”四个字，得到如图所示的两种情景。______（选填“甲”或“乙”）图看到的是字的实像，此时放大镜和书本的距离__________________________（选填“小于一倍焦距”“大于一倍焦距小于两倍焦距”或“大于两倍焦距”）从图甲到图乙的变化过程中，放大镜是逐渐__________（选填“靠近”或“远离”）书本的。 【答案】 乙 大于一倍焦距小于两倍焦距 远离 【解析】[1]在凸透镜成像规律中，实像都是倒立的，虚像都是正立的，故甲图成的是虚像，乙图成的是实像。 [2]乙图成倒立、放大的实像，由凸透镜成像规律可知，此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，则凸透镜与书本之间的距离应大于一倍焦距小于两倍焦距。 [3]甲图成正立放大的虚像，此时物距小于一倍焦距，乙图成倒立、放大的实像，则物距大于一倍焦距而小于二倍焦距。因此从图甲到图乙的变化过程中，物距变大了，放大镜逐渐远离书本。 33．小赵同学在家进行光学实验，他找来一个圆柱形玻璃杯，在玻璃杯后紧靠玻璃杯的白纸上面水平方向的箭头如图甲所示，慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置，透过玻璃杯看纸上的“箭头”，则乙、丙、丁、戊图所示情景中，不可能看到的一幅图是______，将白纸逐渐远离杯子的过程中，依次观察到情景是________（以上两空均填写图片标号）。 【答案】 丁 戊丙乙 【解析】[1]圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜，玻璃杯后白纸上的水平箭头为物体。 乙图中的像相对于物体是倒立、缩小的，当物体在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像，有可能。 丙图中的像相对于物体是倒立、放大的，物体在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像，有可能。 丁图中的像是倒立、变粗的像，由于玻璃杯上下的形状是相同的，故像在上下方向的大小是不变的，不可能。 戊图中的像相对于物体是正立放大的，当物体在凸透镜的焦距之内时可以成正立、放大的虚像，有可能。 [2]开始白纸在焦距之内，成正立、放大的虚像，成的像如图戊，将白纸逐渐远离杯子的过程中，当白纸在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像，成的像如图丙，当白纸在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像，成的像如图乙，所以依次观察到情景是戊丙乙。 34．请根据下列要求完成作图 （1）如图所示，F 是凸透镜的焦点 ①请在图中画出光线a、b对应的出射光线和入射光线。 ②请在图中画出光线AO的折射光线和光线 BC的入射光线。 （2）如图，由水中射出一束光ab照射到凸透镜上，该光束与凸透镜的主光轴平行（F 为凸透镜的焦点，O为光心）。请画出a、b光束在水中的入射光和通过凸透镜后的折射光线。 【答案】（1）；（2） 35．如图所示，一束光射向凸透镜，请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。 【答案】   36．如图所示，F是凸透镜的焦点，请在图中画出物体AB在凸透镜中所成像的光路图。 【答案】 37．如图所示，一束激光斜射向半圆形玻璃砖的圆心O处，结果在屏幕MN上出现两个光斑，请画出形成这两个光斑的光路图（已知半圆形玻璃砖的曲面，其法线均过圆心）。 【答案】 38．作图题：如图所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。图乙是其示意图，F为凸透镜的焦点，O为凸透镜的光心，光线a平行于凸透镜的主光轴（图中虚线）。请在图乙中画出： ①光线a经过凸透镜折射后的光线； ②光线b经过平面镜反射后的光线光路图。 【答案】（2） 39．如图所示，Sʹ是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后，平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出： （1）光源S的位置； （2）反射光线a对应的入射光线； （3）光线a经凸透镜折射后的折射光线。 【答案】   40．在“探究凸透镜成像规律”的实验时， （1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 f＝______cm； （2）由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像位于光屏中心的______（“上方”或者“下方”）； （3）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度线处，则人眼在______（选填“1”、“2”或“3”）处能观察到蜡烛的像； （4）实验得到了凸透镜成像的规律，发现在图丙中蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是______（选填“B”、“C”、“D”或“E”）； （5）小华在用同样的器材进行实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是______。 A．左右适当移动凸透镜    B．上下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜    D．更换焦距合适的凸透镜 【答案】 10.0 上方 2 C C 【解析】（1）[1]让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，凸透镜光心与光斑间的距离等于焦距，则凸透镜的焦距f=10.0cm。 （2）[2]蜡烛燃烧一段时间后，烛焰会向下移动，由于经过光心的光线的传播方向不变，则烛焰的像将位于光屏中心的上方。 （3）[3]蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度线处时 u=36cm-30cm=6cm＜f 此时成正立、放大的虚像，像与物在同侧，则人眼在2处能观察到蜡烛的像。 （4）[4]当凸透镜成实像时，像都是倒立的，而当凸透镜成虚像时，像都是正立的，因此由丙图可知，C是实像，不可能是正立的，故蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是C。 （5）[5]发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，故适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到清晰的像，故选C。 41．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）图甲中光屏上所成的像是倒立______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用这一原理制成的。 （2）如图乙，线段为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系，则凸透镜焦距为______。 （3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变图甲中蜡烛的透镜位置： ①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比______（选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了。 ②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏______（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像比______（选填“变大”或“变小”）了。 （4）小科把“”发光物置于离凸透镜刻度处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（　　） A．、放大 B．、放大    C．、缩小    D．、缩小 【答案】 放大 投影仪 10 变暗 向左 变小 A 【解析】（1）[1][2]分析图甲可知，物距小于像距，说明物体放在了该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，生活中的投影仪就是根据这个原理制成的。 （2）[3]当物体放在凸透镜的两倍焦距处时，成倒立等大的实像，此时像距等于物距。由乙图可知，当物距的倒数和像距倒数相等时，其值为5m-1，即所以 即该透镜的二倍焦距为20cm，透镜焦距为10cm。 （3）①[4]不改变图甲中蜡烛的透镜位置，将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，成像的情况不会发生改变，只是镜面变小后，到达像点的光线数量变少，像会变暗。 ②[5][6]透镜焦距越小，对光的折射能力越强，会成像在原来光屏的前方，所以需将屏向左移动才能成清晰的像。像距变小，像也变小。 （4）[7]“”发光物离凸透镜，位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，凸透镜在成实像时，不仅上下颠倒，左右也相反，但小科面对光屏观察光屏上的像时，看到的像的左右又会颠倒一次，故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。 42．用F为焦点，焦距为f的凸透镜探究成像规律，在实验中： （1）发光物体和凸透镜的位置如图甲所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中__________（填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向__________的，像的大小比发光物体要__________； （2）将发光物体与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像，成像规律与__________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同；再将凸透镜向__________移动，又能在光屏上成一次清晰的__________（填“正立”或“倒立”）的像； （3）如图乙所示，凸透镜（未画出）位置固定，发光体位于凸透镜成主光轴上，当发光体位置A点，它的像在B点；当发光体位于B点时，它的像在C点，则凸透镜的位置在图中的__________（填数字序号）区域。 【答案】 ④ 下 大 照相机 蜡烛 倒立 ① 【解析】（1）[1][2][3]由图知，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，故像的箭头方向是竖直向下的，像的大小比发光体要大。此时像距大于二倍焦距，由过光心的光线不发生偏折，可确定像在图中④区域。 （2）[4][5][6]由上述分析知，像在两倍焦距以外，将发光物体与光屏的位置互换，即物体在2倍焦距以外，成倒立缩小的实像，成像规律与照相机相同；再将凸透镜向蜡烛移动，当物体在1倍焦距和2倍焦距之间，再次成倒立放大的实像。 （3）[7]如图1，当凸透镜在A的左侧时，即①区域，当物体在A点时，物距小于像距，像在B点，当物体在B点时，物距小于像距，像在C点，两次成的虚像，并且物距增大，像距也增大，符合题意； 如图2，当凸透镜在AB之间时，即②区域，物像在凸透镜的两侧成实像，如果物体在A点，像在B点，根据光路是可逆的，物体在B点，像一定在A点。与题干描述不符，故不符合题意； 如图3，当凸透镜在BC之间时，即在③区域，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像，但物距大于像距，故不符合题意。 如图4，当凸透镜在C点右侧时，即在④区域，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像，但物距大于像距。当物体放在B点，像在C点，物像在凸透镜的同侧成虚像，但物距也大于像距，故不符合题意。 综上可知，凸透镜位于①区域，满足题干描述的情况。 43．小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验。 　　 　　 （1）实验前，应调节烛焰焰心、光屏中心在凸透镜的______上。实验中，由于蜡烛燃烧变短，小明发现光屏上看不到烛焰完整的像了。为了使烛焰清晰的像成在光屏的中心，他可以将光屏向______（填“上”或“下”）调节。 （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、______的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像； （3）实验中将凸透镜从图甲处逐渐远离蜡烛，物距u随时间t的变化图像如图丁所示，则像距v与t的大致变化关系正确的是（　　） A．B．C．D， （4）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在______（填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的______（填“1”、“2”、“3”或“4”）； （5）小莉把别组的凸透镜置于蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，若想在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏______透镜（填“靠近”或“远离”），这是在模拟______（填“近视”或“远视”）眼的成因； （6）在用焦距为10cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5cm和22cm，与理论像距20cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：______。 【答案】 主光轴 上 放大 40 C B 4 靠近 近视 见解析 【解析】（1）[1]实验前，为了使像成在光屏中央，调节烛焰焰心、光屏中心在凸透镜的主光轴上。 [2]由于蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，像在光屏的上方，为了使烛焰清晰的像成在光屏的中心，可以将光屏向上调节。 （2）[3][4]由图乙知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，此时u=15cm 2f＞u＞f 凸透镜成倒立放大的实像 v=55cm-25cm=30cm 根据光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u=30cm时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的倒立缩小的实像。 （3）[5]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，故图象为C图。 （4）[6][7]保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，物距小于焦距，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到像，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像，故4图符合像的性质；虚像与成像物体同侧，所以应从B处观察。 （5）[8][9]将一副凸透镜放在蜡烛和凸透镜之间，对光线有会聚作用，即像提前会聚，成在了光屏（视网膜）的前面，模拟近视眼的成因。故应将光屏靠近凸透镜。 （6）[10]同一凸透镜，物距一定，像距一定，小组实验的像距不同，是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距。 44．如图所示，是小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、“F”字样的光源、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”，实验的情形，在整个实验过程中，凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。将蜡烛，凸透镜、光屏依次放在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心使它们在同一高度。 （1）图甲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）；通过图甲的实验操作，可以确定该凸透镜的焦距为______cm。 （2）如图乙所示，小明将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，将光屏向______（填“靠近”或“远离”）凸透镜方向适当移动，直到烛焰在光屏上成清晰______（填像的正立倒立和放大缩小情况）的实像。 （3）小明又将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，移动光屏到适当位置，光屏上成______（填像的正立倒立和放大缩小情况）的实像。 （4）随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动。为使像回到光屏中央，在保持蜡烛和光屏不动的条件下，应将凸透镜向______（选填“上”或“下”）移动。 （5）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半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______。 A．蜡烛像的下半部分 B．蜡烛像的上半部分 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 （6）小明将如图丙所示的由LED发光灯镶嵌在不透明的纸板上制成的“F”字样的光源代替蜡烛，放在光具座上某一位置，移动光屏又一次找到了清晰的像，从右向左观察光屏，该像可能是图中的______（选填“A”“B”“C”或“D”）图。 A． B． C． D． 【答案】（1）10.0（2） 靠近 倒立缩小（3）倒立放大（4）下（5）C（6）B 【解析】（1）根据图甲，一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点。由于凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，而焦点到凸透镜的距离就是焦距，所以该凸透镜的焦距为 （2）[1][2]看图乙，小明将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，此时物距u=40cm，由于u>2f（f为焦距），根据凸透镜成像的规律，成倒立、缩小的实像，此时像距小于2f，因此需要将光屏向靠近凸透镜方向适当移动，直到烛焰在光屏上成清晰的像。 （3）小明又将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，此时物距 由于f<u<2f，根据凸透镜成像的规律，成倒立、放大的实像。 （4）随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动。为使像回到光屏中央，需要调整凸透镜的位置。由于凸透镜成的是倒立的像，所以应将凸透镜向下移动，这样像就会向上移动回到光屏中央。 （5）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半部分，由于凸透镜的成像原理是光的折射，所以仍然会有光线通过凸透镜的下半部分折射到光屏上形成像。只不过由于通过的光线减少了，所以像的亮度会变暗。但是像的大小、形状和位置都不会改变。因此，将会在光屏上看到蜡烛完整的像，像的亮度变暗。故选C。 （6）小明用由LED发光灯镶嵌在不透明的纸板上制成的“F”字样的光源代替蜡烛进行实验。由于LED灯是发光体，所以成的像与物体本身形状相同。从右向左观察光屏（即像的倒立像），该像应该是F字的倒立像。故选B。 45．学习了透镜的知识以后，芳芳借来了爷爷的眼镜片进行了探究光学成像实验： （1）如图1所示，太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑，由此判断，爷爷佩戴的是___________（选填“近视镜”或“远视镜”），由图可知，该透镜的焦距是___________cm； （2）如图2，芳芳将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是___________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，生活中的___________就是利用这个规律制成的； （3）芳芳将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，在透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向___________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像； （4）芳芳将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时___________（选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像； （5）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向___________（选填“上”或“下”）移动；若要使像回到光屏中央，可以进行的操作是将透镜向___________（选填“上”或“下”）移动； （6）芳芳将发光的小灯泡放在该凸透镜的焦点处，在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小将___________。 （7）如图丁所示，芳芳将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余的上、下两部分在O点靠拢在一起，则通过凸透镜蜡烛能成___________（选填字母）；如不切除凸透镜中间的阴影部分，只是把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上可以看到___________（选填字母）。 A．一个不完整像        B．一个完整像        C．两个不完整像        D．两个完整像 【答案】（1） 远视镜 10.0（2） 缩小 照相机（3）远离（4）不能（5） 上 下（6）不变（7） D B 【解析】（1）[1]凸透镜能将一束平行光会聚成一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光线具有会聚作用，说明是凸透镜，凸透镜是远视镜，即爷爷佩戴的是远视镜。 [2]由甲图可知，刻度尺的分度值是1cm，则该凸透镜的焦距是 （2）[1][2]芳芳将蜡烛移至光具座上20.0cm，此时物距为u1=50.0cm-20.0cm=30.0cm 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，生活中照相机就是利用该原理工作的。 （3）芳芳将蜡烛移至光具座上35.0cm，此时物距是u2=50.0cm-35.0cm=15.0cm 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，此时像距处于大于二倍焦距上，为了使像成在光屏上，应将光屏应向远离透镜的方向移动。 （4）将蜡烛移至光具座上45.0cm刻度线处，物距是u3=50.0cm-45.0cm=5.0cm 物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，因此在光屏上不能接收到清晰的像。 （5）[1][2]实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，焰心与凸透镜的光心连线靠上，导致光屏上的像向上移动，为了使像成在光屏的中央，可将透镜向下移动和焰心在同一高度上。 （6）小灯泡放在该凸透镜的一倍焦距处，经凸透镜折射后平行于主光轴，所以在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小不变。 （7）[1]当切除凸透镜中间的阴影部分后，光线通过凸透镜的边缘部分，会在光屏上形成两个分离的像。这是因为凸透镜的边缘部分相当于两个独立的小透镜，每个部分都会汇聚光线形成一个像，但由于光心位置的改变，这两个像会错位，从而形成两个像，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 [2]如不切除凸透镜中间的阴影部分，只是把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上可以看到完整的像，但像会变暗。因为遮挡住凸透镜一部分后，只是遮住了部分光线，仍有光线能相交，所以仍能成像，只是暗一点罢了，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 46．小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律： （一）实验所需要的器材除了点燃的蜡烛、凸透镜、光屏以外，还必需的器材是 _____________； （二）实验前先要测量凸透镜的焦距。 （1）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图），受此启发，于是他分别用红光和紫光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，______（红/紫）光入射时的焦距小些； （2）物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图线乙，可判断该透镜的焦距f为______； （3）小华测焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为1，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则1______f（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （三）（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在________________； （2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是______（选填“正立”或“倒立”）的像。蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的_______方； （3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，成的是______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像； （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，如图2所示。则该透镜焦距f ______L（选填“＞”、“＜”或“＝”），透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝_______（用L0、L表示）。 （四）小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像。将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了。 （1）为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向_______（远离/靠近）透镜方向移动。 （2）下列四个选项中，能正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是：______。 A．乙、甲        B．丙、  甲          C．乙、丁        D．丙、丁 （五）晓华为研究物体通过凸透镜成倒立、等大实像的规律，要多测量几次成倒立、等大实像时的物距与像距：而她固定好透镜，改变烛焰和光屏位置时，发现成这样像的物体和光屏位置是唯一的，为能多次测量，她应该_______________________________________________________。 【答案】 刻度尺 紫 12cm 小于 同一高度 倒立 上 缩小 ＜ L0﹣2L 靠近 B 改用焦距不同的凸透镜，再做几组实验 【解析】（一）[1]实验所需要的器材除了点燃的蜡烛、凸透镜、光屏以外，实验需要测量相距和物距，因此还必需的器材是刻度尺。 （二）（1）[2]三棱镜相当于一部分凸透镜，对不同颜色的光的折射本领不同，所以不同颜色的光经三棱镜后的偏折程度不同，紫光的偏折程度最大；用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，由于凸透镜对红光的偏折程度较小，红光入射时凸透镜的焦距较大，凸透镜对紫光偏折程度较大，其焦距较短。 （2）[3]由图乙可知，当透镜与白纸间距时，白纸被烤焦的时间，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距。 （3）[4]将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，说明开始光屏在焦点前，后一次在焦点后，即1小于f。 （三）（1）[5]实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，使像呈在光屏中央，便于观察成像情况。 （2）[6][7]由图1所示，此时物距小于像距，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，像在二倍焦距以外，成的像为倒立、放大的实像；实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，根据经过凸透镜光心的光线方向不发生改变可知，光屏上的像向上移动，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的上方。 （3）[8]在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处，相当于增大物距，减小像距，光屏上再次成清晰的像，根据光的可逆性原理，此时物距应该大于2倍焦距，则所成的像为倒立、缩小的实像。 （4）[9]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，根据成倒立、放大实像的条件是 由此可知该透镜的焦距 。 [10]当凸透镜移动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可知，此时光屏到凸透镜的位置B的距离为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离 （四）（1）[11]近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，能使光线的会聚点推迟延后，因此去掉近视镜后，光屏应向靠近透镜方向移动才能成清晰的像。 （2）[12]近视眼晶状体变厚，焦距变小对光的会聚能力强，远处的光线成像在视网膜前，故近视眼成像情况的是丙图；其矫正做法是：在晶状体前放置凹透镜镜片，使光线进入眼睛前先变得发散，光线进入眼睛后延迟会聚，清晰的像正好成在视网膜上，故矫正做法是甲图，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （五）[13]一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确，所以应改用焦距不同的凸透镜，再做几组实验。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$