第17讲 探究：凸透镜成像的规律-【暑假自学课】2025 年新八年级物理暑假提升精品讲义(沪科版2024)

第4章第2节 探究：凸透镜成像的规律 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：7大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 （学习目标：1. 通过实验探究凸透镜成像的规律。2. 能用凸透镜成像的规律解释一些简单的生活现象。） 知识点 探究凸透镜成像的规律 1． 凸透镜成像中的相关名词 （1）物距u：物体到透镜光心的距离。 （2）像距v：像到透镜光心的距离。 2． 实像和虚像 （1）实像： 由实际光线会聚形成的像，实像能在光屏上呈现，实像都是倒立的。如小孔成像。 （2）虚像： 由实际光线的反向延长线会聚形成的像，它不能在光屏上呈现，虚像都是正立的。如平面镜成像。 3． 实验：探究凸透镜成像的规律 （1）实验器材及装置图： 凸透镜（焦距已知）、光具座（带刻度尺）、蜡烛、光屏、火柴等。。 （2设计实验： A.用什么特殊的器材能方便的把物体、凸透镜和光屏摆放在一起？ 光具座（上面带刻度尺）。 B.如何确定是虚像还是实像？ 能在光屏上呈现的是实像，反之为虚像。 C.如何使像成在光屏中央？ 调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在同一高度。 （3）实验步骤： A.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、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心在同一高度。 B.依次将蜡烛放在离凸透镜2倍焦距外、2倍焦距处、f与2f之间，调整光屏位置，使烛焰经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像，将观察到的像的情况和物距、像距等记录在表中。 C.将蜡烛移到凸透镜焦点处，观察能否成像。再继续移动蜡烛靠近凸透镜，观察烛焰在光屏上能否成像。撤去光屏，透过凸透镜观察烛焰的像。将观察到的情况记录在表中。 D.重复几次上面的实验操作，记录观察到的情况。 （4）凸透镜成像规律： 物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像； 物体位于2倍焦距时，成等大、倒立的实像； 物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像； 物体位于1倍焦距时，不能成像； 物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像。 4． 利用凸透镜的特殊光线验证成像规律 （1）物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像； （2）物体位于2倍焦距时，成等大、倒立的实像； （3）物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像； （4）物体位于1倍焦距时，不能成像； （5）物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像； 教材习题02 透过一颗水珠看物体，你看见的“物体”会有什么变化？尝试解释观察到的现象。 解析： 水珠相当于凸透镜。透过一滴水珠看物体时，若物体在其2倍焦距以外，看到的是物体倒立、缩小的实像；若物体在其1倍焦距和2倍焦距之间，看到的是物体倒立、放大的实像；若物体位于其1倍焦距以内，看到的是成正立、放大的虚像。 【答案】见解析。 教材习题03 探究凸透镜成像的规律，完成下列各题: （1）按图（a）所示操作，测出本实验所用凸透镜的焦距为多少? （2）调整光屏、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心大致在同一高度的目的是什么? （3）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，可能的原因是什么? （4）假设在如图（b）所示的条件下，烛焰恰好能在光屏上成清晰的像。若在此情况下沿光具座移动蜡烛远离凸透镜，为能再次在光屏上看见烛焰清晰的像，应怎样移动光屏? 解析： （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，所以图甲中凸透镜的焦距f=60cm-50cm=10cm （2）调整光屏、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心大致在同一高度的目的是像成在光屏的中央。 （3）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，可能的原因是：物距小于焦距，成了虚像；也有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；还有可能是物体放在焦点上，不能成像。 （4）如果将蜡烛在图（b）的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，即物距变大，像距应该变小，故光屏应向靠近透镜的方向（左）移动。 【答案】见解析 教材习题04 如图所示，把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜 2 倍焦距以外，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，这个像与图中哪个选项相近?请说明理由。 解析： 这个像与图中D选项相近. 把点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外，即物距大于2倍焦距，在凸透镜另一侧的光屏上成倒立、缩小的实像。 【答案】D。 教材习题05 照相时，在某位置从取景器只能看到被拍者身体的上半部分。如果想拍到其全身像，在其他条件不变的情况下，相机应该靠近还是远离被拍者?为什么? 解析： 照相机的镜头相当于一个凸透镜，‌当物体位于凸透镜的2倍焦距外时，‌能在胶片上得到倒立缩小的实像，‌物距越大，所成的像越小。在某位置从取景器只能看到被拍者身体的上半部分，说明像太大，相机离被拍者太近。 如果想拍到其全身像，在其他条件不变的情况下，相机应该远离被拍者，‌以增加物距，使像变小。 【答案】见解析。 教材习题06 某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，蜡烛和光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像。接下来把蜡烛移动到35 cm刻度处，则应将光屏向________（选填“左”或“右”）移动，光屏上才可得到倒立、________、清晰的实像。 解析： 由图可知，此时的物距等于像距，即u=v=20.0cm，光屏上成的是倒立、等大的实像，则 u=2f=20.0cm 故f=10.0cm 将蜡烛移动到35cm刻度处，此时的物距u=50.0 cm- 35.0 cm= 15.0cm 物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，故应向右移动光屏，因为像距大于物距，光屏上呈现倒立、放大的清晰的像。 【答案】右、放大。 教材习题07 某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的实像。如果保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏交换位置，光屏上还能呈现清晰的像吗?如果能，此时烛焰的像有什么特点? 解析： 此时像距小于物距，光屏上的像时倒立缩小的实像。保持凸透镜位置不变，‌将蜡烛和光屏交换位置后，‌光屏上还能呈现清晰的像。‌ 如果凸透镜的位置保持不变，‌将蜡烛和光屏的位置互换，‌根据光的折射中光路可逆的原理，‌光屏上仍然能够成像。此时，像距大于物距，凸透镜成倒立放大的实像。‌ 【答案】见解析。 教材习题08 人们现在广泛使用智能手机来拍照。请上网查询与手机镜头成像原理有关的内容，并查询不同型号的手机镜头的成像原理是否一样，整理了解到的信息，然后跟同学分享你的收获。 解析： ‌智能手机的镜头系统通过透镜将光线聚焦在感光元件上，‌形成清晰的图像。‌‌感光元件是手机相机的核心部件，‌能够将光线转换成电信号，‌从而形成图像。‌随着技术的进步，‌手机相机的感光元件已经能够实现更高的像素和更广的动态范围，‌捕捉更多的细节和色彩。‌ ‌智能手机拍照原理是通过光学系统聚焦光线，‌影像传感器将光线转化为电信号，‌图像处理器对电信号进行处理，‌最后存储在存储器中。 【答案】见解析。 / 考点一 探究凸透镜成像规律 1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜 （填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 （填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为 cm。 2．（2024·上海）光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（   ） A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像 C．成像可能比原来小 D．成像一定比原来小 3．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（　　）    A．烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同 B．将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像 C．将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处，烛焰所成的像是倒立、放大的 D．将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像 4．小宇同学有一次用爷爷的放大镜（焦距为10cm）看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的，心里想：放大镜成像到底有什么规律呢？于是他从实验室借来一架光具座，一个光屏、一根蜡烛，进行实验探究： （1）在图中的装置上保持放大镜的位置不变，将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像。根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）； （2）向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处，移动光屏至某位置，烛焰在光屏上成一倒立、______（选填“缩小“，“放大”或“等大“）的像； （3）继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处，小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______（选填“实像”或“虚像”）。 5. 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，将实验数据记录在下表中； 凸透镜的焦距： 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； 知识导图记忆 核心知识目标复核 1．物距和像距。 2．实像和虚像。 3．凸透镜成像规律。 一、填空题 1．如图是小明参加校园摄影大赛的参赛作品，夕阳下的沙滩上有一颗水晶球，透过水晶球可以看到倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的景色，此时成像原理与生活中的 （填生活应用）原理相同。 2．如图所示，CD是发光体经凸透镜AB折射所成的像，透镜焦距为，光心为O。 (1)此时对应物距为 cm。 (2)相对于物体，所成的是 的实像。 3．生活中二维码无处不在，如图所示，我们用手机扫描时，二维码通过手机镜头的 （选填“凸”或“凹”）透镜形成实像；二维码应放在镜头的 （选填“一倍焦距以内”“一倍至二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）。 4．如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案和字样，其内部结构如图乙所示。人们在不同方向都能看到图案是光在地面发生了 （选填“镜面”或“漫”）反射，图片到镜头的距离为 （选填“大于二倍焦距”“小于一倍焦距”或“一倍焦距和二倍焦距之间”），调大镜头与图片的距离，地面上的图案会变 。 5．如图所示的是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置，其中还需要将 移动。调整后烛焰能在光屏上成倒立、 的实像。 6．图1所示为一幅图片，图2为该图片利用凸透镜制作而成的某光学仪器投影在墙上的像。该像相对于原图片是 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“正立”或“倒立”）的实像。该图片可能放在图3中凸透镜前的哪一个位置？ （选填“A”“B”“C”或“D”）。 二、单选题 7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰、等大的像。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜的焦距为20cm B．当蜡烛因燃烧而逐渐变短时，光屏上的像会逐渐向上移动 C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上的像将变亮 D．在蜡烛和凸透镜之间放置一块远视眼镜的镜片，为得到清晰的像，光屏应向右移动 8．下图为小明制作的幻灯机的示意图，将一个印有图案的透明胶片插入插槽后，调节胶片到灯泡之间的距离，直至在银幕上出现清晰的像（未画出），则（　　） A．幻灯机在银幕上成倒立、放大的虚像 B．若要使成像更大一些，胶片应该向左移动适当距离 C．若小昆虫落在凸透镜中央，银幕上仍能呈现胶片完整的像 D．能从不同角度看到银幕上的像，是因为光在银幕上发生了镜面反射 9．用一个凸透镜使一个明亮的物体成像在光屏上，如果用一张卡片遮住凸透镜的上半部分，结果是（　　） A．像的上半部分消失 B．像的上半部分消失 C．像仍是完整的，但比不遮卡片时暗些 D．像仍是完整的，完全不受影响 10．如图所示为小明用透镜观察字的情况，下列说法正确的是（　　） A．字与透镜的距离大于透镜的焦距 B．此透镜只能成虚像 C．此透镜对光线有发散作用 D．此透镜可以用来做照相机的镜头 11．“身上”背着传感器，“眼睛”是一只可360度旋转并具备夜视功能的高清摄像头，轻松翻过门槛，顺利完成上下楼梯运动，将巡检到的实时数据实时回传，这是中国电信打造的机房5G巡检四足机器人每日“工作”场景。下列说法正确的是（　　） A．摄像头拍摄到的是倒立、放大的实像 B．摄像头的成像原理和投影仪一致 C．当被拍摄的物体远离摄像头时，经摄像头成的像会变小 D．在拍摄时，物体成的像到摄像头的距离大于二倍焦距 12．商场门口的广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和焦距为的凸透镜组成，下列说法不正确的是（　　） A．该广告灯的成像原理与投影仪相同 B．地面上的广告图标是正立放大的虚像 C．灯光照在粗糙的地面上可使广告图标从不同角度被看见 D．广告片到镜头的距离应小于，大于 13．如图所示的是小明通过水晶球看远处房子的情景，下列说法正确的是（　　） A．房子所成的像是倒立、缩小的虚像 B．此时房子正好位于水晶球的焦点上 C．此情景与照相机的成像原理相同 D．若眼睛远离水晶球，所成的像会变小 14．如图所示，凸透镜位于光具座上某处，且位置不变，移动蜡烛，光屏上先后两次在甲、乙两处得到烛焰清晰的像，则（　　） A．甲处像一定是缩小的 B．移动蜡烛时，像距可能是增大的 C．凸透镜位置可能在乙的右侧 D．蜡烛的移动方向一定向右 15．如图是华为发布的一款国产折叠屏手机，它展现了我国科技的强大实力与创新精神。其 使用的柔性自发光 LED显示屏比传统玻璃材质更轻且耐弯折，使用了最新型的多倍光学变焦镜头。关于这款手机以下描述正确的是（　　） A．我们人眼从各个角度都能看到屏幕上的图像，是因为LED 屏发生漫反射 B．想让拍摄的像更大一些，应增大物距，同时减小像距 C．手机镜头相当于一个凸透镜，利用了光的折射原理 D．手机屏幕能显示多彩画面，是因为屏幕能发出各种颜色的光 16．在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个 “手机投影仪”。现有器材如下：长为 30cm 的纸盒，焦距分别为 10cm、20cm、30cm 的凸透镜各一个，手机一部，胶带和剪刀等。“投影仪” 模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整 “投影仪” 到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（　　） A．该模型利用光的反射原理 B．应选择焦距为 20cm 的凸透镜 C．手机应正立放置便于观影 D．选一个更长的盒子可以成出更大的像 三、作图题 17．如图所示，S为一发光点，请画出其通过透镜所成的像。 18．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，请作出此时烛焰上S点的像S'（保留作图痕迹）。 四、实验题 19．课外活动时，小荔透过玻璃球看到远处风景的“倒影”如图甲所示，他认为这和凸透镜成像的特点有关，因此想要通过实验探究“凸透镜成像规律”： (1)小荔在安装实验器材时为使像呈现在光屏中央，他需要将凸透镜中心、烛焰中心、光屏中心调节至 ； (2)当他调节蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时，光屏上恰好得到清晰的像，则该凸透镜的焦距为 cm； (3)小荔想要再现图甲中的成像特点，在保持凸透镜位置不变时，应将图乙中的蜡烛向 移动，然后调节光屏位置直至出现烛焰清晰的像； (4)在实验的过程中蜡烛燃烧后高度下降，小荔在观察时不小心遮挡了凸透镜的上面一小部分，则他观察到的现象是__________。 A．向上移动的残缺的像 B．向上移动的完整的像 C．向下移动的残缺的像 D．向下移动的完整的像 20．科技小组准备自制照相机，他们进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)图甲是小组成员设计的两种测量凸透镜焦距的方法，其中正确的是 （选填序号）。 (2)接着用图乙的装置进行实验，此时光屏上得到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移动到25.0cm刻度线处，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动，光屏上能再次得到清晰的像，像会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。小红认为可以用“F”型LED光源代替蜡烛，这样做的优点是 （写出一条即可）。 (3)依据上述实验推测：用图丙的自制照相机拍照，拍完远景后再拍近景，应进行的操作是 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章第2节 探究：凸透镜成像的规律 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：7大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 （学习目标：1. 通过实验探究凸透镜成像的规律。2. 能用凸透镜成像的规律解释一些简单的生活现象。） 知识点 探究凸透镜成像的规律 1． 凸透镜成像中的相关名词 （1）物距u：物体到透镜光心的距离。 （2）像距v：像到透镜光心的距离。 2． 实像和虚像 （1）实像： 由实际光线会聚形成的像，实像能在光屏上呈现，实像都是倒立的。如小孔成像。 （2）虚像： 由实际光线的反向延长线会聚形成的像，它不能在光屏上呈现，虚像都是正立的。如平面镜成像。 3． 实验：探究凸透镜成像的规律 （1）实验器材及装置图： 凸透镜（焦距已知）、光具座（带刻度尺）、蜡烛、光屏、火柴等。。 （2设计实验： A.用什么特殊的器材能方便的把物体、凸透镜和光屏摆放在一起？ 光具座（上面带刻度尺）。 B.如何确定是虚像还是实像？ 能在光屏上呈现的是实像，反之为虚像。 C.如何使像成在光屏中央？ 调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在同一高度。 （3）实验步骤： A.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、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心在同一高度。 B.依次将蜡烛放在离凸透镜2倍焦距外、2倍焦距处、f与2f之间，调整光屏位置，使烛焰经凸透镜折射后在光屏上成清晰的像，将观察到的像的情况和物距、像距等记录在表中。 C.将蜡烛移到凸透镜焦点处，观察能否成像。再继续移动蜡烛靠近凸透镜，观察烛焰在光屏上能否成像。撤去光屏，透过凸透镜观察烛焰的像。将观察到的情况记录在表中。 D.重复几次上面的实验操作，记录观察到的情况。 （4）凸透镜成像规律： 物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像； 物体位于2倍焦距时，成等大、倒立的实像； 物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像； 物体位于1倍焦距时，不能成像； 物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像。 4． 利用凸透镜的特殊光线验证成像规律 （1）物体位于凸透镜的2倍焦距外时，成缩小、倒立的实像； （2）物体位于2倍焦距时，成等大、倒立的实像； （3）物体位于2倍焦距与1倍焦距之间时，成放大、倒立的实像； （4）物体位于1倍焦距时，不能成像； （5）物体位于1倍焦距以内时，成放大、正立的虚像； 教材习题02 透过一颗水珠看物体，你看见的“物体”会有什么变化？尝试解释观察到的现象。 解析： 水珠相当于凸透镜。透过一滴水珠看物体时，若物体在其2倍焦距以外，看到的是物体倒立、缩小的实像；若物体在其1倍焦距和2倍焦距之间，看到的是物体倒立、放大的实像；若物体位于其1倍焦距以内，看到的是成正立、放大的虚像。 【答案】见解析。 教材习题03 探究凸透镜成像的规律，完成下列各题: （1）按图（a）所示操作，测出本实验所用凸透镜的焦距为多少? （2）调整光屏、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心大致在同一高度的目的是什么? （3）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，可能的原因是什么? （4）假设在如图（b）所示的条件下，烛焰恰好能在光屏上成清晰的像。若在此情况下沿光具座移动蜡烛远离凸透镜，为能再次在光屏上看见烛焰清晰的像，应怎样移动光屏? 解析： （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，所以图甲中凸透镜的焦距f=60cm-50cm=10cm （2）调整光屏、凸透镜、烛焰的高度，使它们的中心大致在同一高度的目的是像成在光屏的中央。 （3）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，可能的原因是：物距小于焦距，成了虚像；也有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；还有可能是物体放在焦点上，不能成像。 （4）如果将蜡烛在图（b）的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，即物距变大，像距应该变小，故光屏应向靠近透镜的方向（左）移动。 【答案】见解析 教材习题04 如图所示，把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜 2 倍焦距以外，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像，这个像与图中哪个选项相近?请说明理由。 解析： 这个像与图中D选项相近. 把点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外，即物距大于2倍焦距，在凸透镜另一侧的光屏上成倒立、缩小的实像。 【答案】D。 教材习题05 照相时，在某位置从取景器只能看到被拍者身体的上半部分。如果想拍到其全身像，在其他条件不变的情况下，相机应该靠近还是远离被拍者?为什么? 解析： 照相机的镜头相当于一个凸透镜，‌当物体位于凸透镜的2倍焦距外时，‌能在胶片上得到倒立缩小的实像，‌物距越大，所成的像越小。在某位置从取景器只能看到被拍者身体的上半部分，说明像太大，相机离被拍者太近。 如果想拍到其全身像，在其他条件不变的情况下，相机应该远离被拍者，‌以增加物距，使像变小。 【答案】见解析。 教材习题06 某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，蜡烛和光屏的位置如图所示，此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像。接下来把蜡烛移动到35 cm刻度处，则应将光屏向________（选填“左”或“右”）移动，光屏上才可得到倒立、________、清晰的实像。 解析： 由图可知，此时的物距等于像距，即u=v=20.0cm，光屏上成的是倒立、等大的实像，则 u=2f=20.0cm 故f=10.0cm 将蜡烛移动到35cm刻度处，此时的物距u=50.0 cm- 35.0 cm= 15.0cm 物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，故应向右移动光屏，因为像距大于物距，光屏上呈现倒立、放大的清晰的像。 【答案】右、放大。 教材习题07 某小组利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，该像是倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的实像。如果保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏交换位置，光屏上还能呈现清晰的像吗?如果能，此时烛焰的像有什么特点? 解析： 此时像距小于物距，光屏上的像时倒立缩小的实像。保持凸透镜位置不变，‌将蜡烛和光屏交换位置后，‌光屏上还能呈现清晰的像。‌ 如果凸透镜的位置保持不变，‌将蜡烛和光屏的位置互换，‌根据光的折射中光路可逆的原理，‌光屏上仍然能够成像。此时，像距大于物距，凸透镜成倒立放大的实像。‌ 【答案】见解析。 教材习题08 人们现在广泛使用智能手机来拍照。请上网查询与手机镜头成像原理有关的内容，并查询不同型号的手机镜头的成像原理是否一样，整理了解到的信息，然后跟同学分享你的收获。 解析： ‌智能手机的镜头系统通过透镜将光线聚焦在感光元件上，‌形成清晰的图像。‌‌感光元件是手机相机的核心部件，‌能够将光线转换成电信号，‌从而形成图像。‌随着技术的进步，‌手机相机的感光元件已经能够实现更高的像素和更广的动态范围，‌捕捉更多的细节和色彩。‌ ‌智能手机拍照原理是通过光学系统聚焦光线，‌影像传感器将光线转化为电信号，‌图像处理器对电信号进行处理，‌最后存储在存储器中。 【答案】见解析。 / 考点一 探究凸透镜成像规律 1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜 （填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 （填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为 cm。 【答案】 15.0 放大 25 【解析】[1]凸透镜的焦距为10cm,要能在光屏上呈现清晰的像，则蜡烛到凸透镜的距离物距一定到大于一倍焦距，即10cm，故选择15.0cm。 [2]当物距等于15.0cm时，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 [3] 如图所示的实验器材光具座总长度为100cm，在光屏上成等大的实像，一定物距等于像距等于两倍焦距，即 因此焦距最大为25cm。 2．（2024·上海）光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10cm时，此时在光屏上成缩小的像。物理王把光屏沿着光具座移动5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况，下列选项正确的是（   ） A．一定成放大的像 B．可能成缩小的像 C．成像可能比原来小 D．成像一定比原来小 【答案】B 【解析】CD．当光屏成倒立、缩小的实像，则 f<v=10cm<2f 此时解得 5cm<f<10cm 把光屏沿着光具座靠近凸透镜5cm时 v=10cm-5cm=5cm<f 光屏不成像； 把光屏沿着光具座远离凸透镜5cm后，再次移动光源的位置使成清晰的像，则 f<v=10cm+5cm=15cm<2f 像距变大，物距变小仍为u>2f，根据“物近像远像大”的成实像规律，成像大小变大，但只是比原来变大了，故CD错误； AB．当u>2f时，光屏上成倒立、缩小的实像，故A错误，B正确。 故选B。 3．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（　　）    A．烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同 B．将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像 C．将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处，烛焰所成的像是倒立、放大的 D．将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像 【答案】D 【解析】A．由图可知，此时物距u=15.0cm，由凸透镜焦距可知f<u<2f，成倒立、放大的实像，投影仪及幻灯机是利用此原理制成的，故A错误； B．将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，物距增大，则像距减小，向左移动光屏可得到烛焰所成清晰的像，故B错误； C．将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处u=8cm<f，烛焰成正立、放大的虚像，故C错误； D．将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处u=20cm=2f，可在光屏上成倒立、等大的实像，故D正确。 故选D。 4．小宇同学有一次用爷爷的放大镜（焦距为10cm）看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的，心里想：放大镜成像到底有什么规律呢？于是他从实验室借来一架光具座，一个光屏、一根蜡烛，进行实验探究： （1）在图中的装置上保持放大镜的位置不变，将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像。根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）； （2）向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处，移动光屏至某位置，烛焰在光屏上成一倒立、______（选填“缩小“，“放大”或“等大“）的像； （3）继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处，小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】①照相机；②放大；③虚。 【解析】（1）[1]凸透镜焦距为10.0cm，将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处，此时物距为30.0cm，物距大于二倍焦距，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像，与照相机成像特点相同。 （2）[2]将蜡烛移至光具座35.0cm刻度线处，此时物距为15.0cm，物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大、实像，与投影仪成像特点相同。 （3）[3]将蜡烛移至光具座45.0cm刻度线处，此时物距为5.0cm，物距小于焦距，成正立、放大、虚像，虚线不能在光屏上呈现，所以小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。 5. 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，将实验数据记录在下表中； 凸透镜的焦距： 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； 【答案】①. 使像成在光屏中央 ②. 光屏 ③. 增大 ④. 仍能 【解析】 （1）[1]探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。 （2）[2]固定凸透镜的位置，则凸透镜的位置不变，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，蜡烛的位置保持不变，此时应移动光屏，直至光屏上出现最清晰的像。 （3）[3]由题意可知，凸透镜的焦距f=5.0cm，由表中数据可知，1、2、3次实验的物距大于凸透镜焦距，当物距逐渐减小时，像距逐渐增大。 （4）[4]当光屏上出现清晰的像时，用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，则通过凸透镜的光线变少，所以在光屏上成的像变暗，但仍能成烛焰完整的像。 知识导图记忆 核心知识目标复核 1．物距和像距。 2．实像和虚像。 3．凸透镜成像规律。 一、填空题 1．如图是小明参加校园摄影大赛的参赛作品，夕阳下的沙滩上有一颗水晶球，透过水晶球可以看到倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的景色，此时成像原理与生活中的 （填生活应用）原理相同。 【答案】 缩小 照相机 【详解】[1]透过水晶球看远处的景色，物距大，像距小，由凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，所以透过水晶球可以看到倒立、缩小的景色。 [2]由于透过水晶球看远处景物是倒立、缩小的像，由凸透镜成像规律可知，此时物体距离凸透镜大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，所以成像原理与生活中的照相机的原理相同。 2．如图所示，CD是发光体经凸透镜AB折射所成的像，透镜焦距为，光心为O。 (1)此时对应物距为 cm。 (2)相对于物体，所成的是 的实像。 【答案】(1)15.0 (2)倒立、放大 【详解】（1）由过光心光线传播方向不变，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，据此画出发光体AB，如下图所示： 由图可知，此时对应的物距为15.0cm。 （2）由图可知，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像。 3．生活中二维码无处不在，如图所示，我们用手机扫描时，二维码通过手机镜头的 （选填“凸”或“凹”）透镜形成实像；二维码应放在镜头的 （选填“一倍焦距以内”“一倍至二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）。 【答案】 凸 二倍焦距以外 【详解】[1][2]手机的摄像头相当于一个凸透镜，扫描二维码时，二维码要位于摄像头的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。 4．如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案和字样，其内部结构如图乙所示。人们在不同方向都能看到图案是光在地面发生了 （选填“镜面”或“漫”）反射，图片到镜头的距离为 （选填“大于二倍焦距”“小于一倍焦距”或“一倍焦距和二倍焦距之间”），调大镜头与图片的距离，地面上的图案会变 。 【答案】 漫 一倍焦距和二倍焦距之间 小 【详解】[1]在不同方向都能看到图案是因为光在地面发生了漫反射，反射光线向各个方向传播。 [2]“物远像近像减小”调大镜头与图片的距离，即增大像距，在凸透镜成像中，物远像近像变小，所以地面上的图案会变小。 5．如图所示的是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置，其中还需要将 移动。调整后烛焰能在光屏上成倒立、 的实像。 【答案】 光屏向下 缩小 【详解】[1]探究凸透镜成像规律时，应将烛焰中心、透镜中心、光屏中心调整到同一高度，如图，光屏中心偏高，所以应将光屏向下移动。 [2]调整后，物距大于像距，成实像，此时物距应大于两倍焦距，成倒立、缩小的实像。 6．图1所示为一幅图片，图2为该图片利用凸透镜制作而成的某光学仪器投影在墙上的像。该像相对于原图片是 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“正立”或“倒立”）的实像。该图片可能放在图3中凸透镜前的哪一个位置？ （选填“A”“B”“C”或“D”）。 【答案】 放大 倒立 C 【详解】[1][2]对比图1、图2得，此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像。 [3]此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，即该图片可能放在图3中C位置。 二、单选题 7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰、等大的像。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜的焦距为20cm B．当蜡烛因燃烧而逐渐变短时，光屏上的像会逐渐向上移动 C．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上的像将变亮 D．在蜡烛和凸透镜之间放置一块远视眼镜的镜片，为得到清晰的像，光屏应向右移动 【答案】B 【详解】A．凸透镜成倒立、等大的实像，像距等于物距等于二倍焦距，故此时像距等于物距等于20cm，凸透镜的焦距为10cm，故A错误； B．由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故B正确； C．若遮挡凸透镜的一部分，烛焰的光线会从凸透镜的其他位置透过，在光屏上会聚，光屏上仍能得到完整的像，像比原来变暗，故C错误； D．在蜡烛和凸透镜之间放一个远视镜，远视镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前会聚，为得到清晰的像需要将光屏靠近凸透镜，即左移，故D错误。 故选B。 8．下图为小明制作的幻灯机的示意图，将一个印有图案的透明胶片插入插槽后，调节胶片到灯泡之间的距离，直至在银幕上出现清晰的像（未画出），则（　　） A．幻灯机在银幕上成倒立、放大的虚像 B．若要使成像更大一些，胶片应该向左移动适当距离 C．若小昆虫落在凸透镜中央，银幕上仍能呈现胶片完整的像 D．能从不同角度看到银幕上的像，是因为光在银幕上发生了镜面反射 【答案】C 【详解】A．幻灯机所成的像是倒立、放大的实像，故A不符合题意； B．若要使成像更大一些，根据凸透镜成实像的动态规律，应减小物距，增大像距，所以胶片应该靠近凸透镜向右移动适当距离，同时调节凸透镜与银幕的距离，故B不符合题意； C．实验过程中，小昆虫落在凸透镜中央，挡住透镜折射出的一部分光，其它光仍能折射成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是会聚光线比原来变少，像变暗了，故C符合题意； D．光在银幕上发生的是漫反射，反射光线向各个方向传播，所以能从不同角度看到银幕上的像，故D不符合题意。 故选C。 9．用一个凸透镜使一个明亮的物体成像在光屏上，如果用一张卡片遮住凸透镜的上半部分，结果是（　　） A．像的上半部分消失 B．像的上半部分消失 C．像仍是完整的，但比不遮卡片时暗些 D．像仍是完整的，完全不受影响 【答案】C 【详解】遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．如图所示为小明用透镜观察字的情况，下列说法正确的是（　　） A．字与透镜的距离大于透镜的焦距 B．此透镜只能成虚像 C．此透镜对光线有发散作用 D．此透镜可以用来做照相机的镜头 【答案】D 【详解】A．图中看到字是正立的，放大的像。应用了凸透镜成像时，通过凸透镜能看到一个正立的、放大的虚像，故A错误； B．由凸透镜成像规律可知，凸透镜可以成虚像，也可以成实像，故B错误； C．此透镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故C错误； D．此透镜是凸透镜，时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像，照相机利用此原理，因此可以用来做照相机的镜头，故D正确。 故选D。 11．“身上”背着传感器，“眼睛”是一只可360度旋转并具备夜视功能的高清摄像头，轻松翻过门槛，顺利完成上下楼梯运动，将巡检到的实时数据实时回传，这是中国电信打造的机房5G巡检四足机器人每日“工作”场景。下列说法正确的是（　　） A．摄像头拍摄到的是倒立、放大的实像 B．摄像头的成像原理和投影仪一致 C．当被拍摄的物体远离摄像头时，经摄像头成的像会变小 D．在拍摄时，物体成的像到摄像头的距离大于二倍焦距 【答案】C 【详解】ABD．摄像头相当于一个凸透镜，其成像原理与照相机相同，在拍摄时，物体到摄像头的距离在二倍焦距以外，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成的是倒立、缩小的实像，投影仪成的是倒立、放大的实像，摄像头的成像原理和投影仪不同，故ABD错误； C．当被拍摄的物体远离摄像头时，根据凸透镜成像规律，像距变小，经摄像头成的像会变小，故C正确。 故选C。 12．商场门口的广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和焦距为的凸透镜组成，下列说法不正确的是（　　） A．该广告灯的成像原理与投影仪相同 B．地面上的广告图标是正立放大的虚像 C．灯光照在粗糙的地面上可使广告图标从不同角度被看见 D．广告片到镜头的距离应小于，大于 【答案】B 【详解】A．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，其成像原理与投影仪相同，故A正确，不符合题意； B．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，故B错误，符合题意； C．各个方向都能看到地上的广告图标，这是因为发生了漫反射，故应选择粗糙的地面，故C正确，不符合题意； D．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，所以镜头到广告片的距离（物距）应在一倍焦距和二倍焦距之间，镜头到地面的距离（像距）应大于二倍焦距，故D正确，不符合题意。 故选B。 13．如图所示的是小明通过水晶球看远处房子的情景，下列说法正确的是（　　） A．房子所成的像是倒立、缩小的虚像 B．此时房子正好位于水晶球的焦点上 C．此情景与照相机的成像原理相同 D．若眼睛远离水晶球，所成的像会变小 【答案】C 【详解】ABC．由图可知，通过水晶球看远处房子成倒立、缩小的像，根据u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故AB错误，C正确； D．若眼睛远离水晶球，此时像距变大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，所成的像会变大，故D错误。 故选C。 14．如图所示，凸透镜位于光具座上某处，且位置不变，移动蜡烛，光屏上先后两次在甲、乙两处得到烛焰清晰的像，则（　　） A．甲处像一定是缩小的 B．移动蜡烛时，像距可能是增大的 C．凸透镜位置可能在乙的右侧 D．蜡烛的移动方向一定向右 【答案】D 【详解】由题意可知，光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处小，根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”可知，从甲像到乙像在不断地远离凸透镜，即移动蜡烛时，像距变大；因此凸透镜在乙的左侧，蜡烛在凸透镜的左侧；此时蜡烛的像在远离凸透镜，因此蜡烛也向右移动，整个过程中，物距减小，像距变大，成的是倒立的实像，但是甲处的像可能是缩小的，也可能是放大的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 15．如图是华为发布的一款国产折叠屏手机，它展现了我国科技的强大实力与创新精神。其 使用的柔性自发光 LED显示屏比传统玻璃材质更轻且耐弯折，使用了最新型的多倍光学变焦镜头。关于这款手机以下描述正确的是（　　） A．我们人眼从各个角度都能看到屏幕上的图像，是因为LED 屏发生漫反射 B．想让拍摄的像更大一些，应增大物距，同时减小像距 C．手机镜头相当于一个凸透镜，利用了光的折射原理 D．手机屏幕能显示多彩画面，是因为屏幕能发出各种颜色的光 【答案】C 【详解】A．我们人眼从各个角度都能看到屏幕上的图像，是因为LED 屏发出光反射到人眼中，故A错误。 B．根据物近像远像变大可知，想让拍摄的像更大一些，应增大物距，同时增加像距，故B错误。 C．手机镜头相当于一个凸透镜，利用的是凸透镜成像，原理为光的折射，故C正确。 D．手机屏幕能显示多彩画面，是因为屏幕上排列着三原色，故D错误。 故选C 。 16．在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个 “手机投影仪”。现有器材如下：长为 30cm 的纸盒，焦距分别为 10cm、20cm、30cm 的凸透镜各一个，手机一部，胶带和剪刀等。“投影仪” 模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整 “投影仪” 到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（　　） A．该模型利用光的反射原理 B．应选择焦距为 20cm 的凸透镜 C．手机应正立放置便于观影 D．选一个更长的盒子可以成出更大的像 【答案】B 【详解】A．该模型利用凸透镜成像，利用的是光的折射原理，故A错误；     B．投影仪用凸透镜成像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，依题意得，物距为30cm，则应选 焦距为 20cm 的凸透镜，故B正确； C．凸透镜成的像是倒立的实像，为了方便观看，手机应到立放置便于观影 ，故C错误； D．凸透镜的物距越大，像距越小，像越小，盒子的长度为物距的长度，则实验中选一个更短的盒子可以成出更大的像，故D错误。 故选B。 三、作图题 17．如图所示，S为一发光点，请画出其通过透镜所成的像。 【答案】 【详解】由题图可知，该透镜中间厚边缘薄，属于凸透镜。从S点平行于主光轴作一条入射光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，从S点再作一条过凸透镜光心的光线，经过光心后传播方向不变，则两条折射光线的交点即为发光点的像点，如图所示： 18．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，请作出此时烛焰上S点的像S'（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】根据凸透镜成像规律可知，此时成正立的虚像；由凸透镜的三条特殊光线，平行于主光轴的光线经过凸透镜会过焦点，过光心的光线传播方向不变，此时两条折射光线无交点，将两条折射光线反向延长，反向延长线的交点为S的像点S'。如下图所示： 四、实验题 19．课外活动时，小荔透过玻璃球看到远处风景的“倒影”如图甲所示，他认为这和凸透镜成像的特点有关，因此想要通过实验探究“凸透镜成像规律”： (1)小荔在安装实验器材时为使像呈现在光屏中央，他需要将凸透镜中心、烛焰中心、光屏中心调节至 ； (2)当他调节蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时，光屏上恰好得到清晰的像，则该凸透镜的焦距为 cm； (3)小荔想要再现图甲中的成像特点，在保持凸透镜位置不变时，应将图乙中的蜡烛向 移动，然后调节光屏位置直至出现烛焰清晰的像； (4)在实验的过程中蜡烛燃烧后高度下降，小荔在观察时不小心遮挡了凸透镜的上面一小部分，则他观察到的现象是__________。 A．向上移动的残缺的像 B．向上移动的完整的像 C．向下移动的残缺的像 D．向下移动的完整的像 【答案】(1)同一高度 (2)15.0 (3)左 (4)B 【详解】（1）为了使像呈现在光屏中央，小荔需将凸透镜、烛焰、光屏三者中心调节至同一高度。 （2）由乙图可知光具座标尺的分度值是1cm，蜡烛的位置在20.0cm处，凸透镜的位置在50.0cm处，光屏的位置在80.0cm处。当光屏上恰好得到清晰像时，光屏到凸透镜的距离 蜡烛到凸透镜的距离 因为v=u，故v=2f=30.0cm，则该凸透镜的焦距f=15.0cm （3）图甲中风景的倒立缩小的像对应物距大于二倍焦距（u>2f）时的情况。图乙中物距在 2f 处，故需将蜡烛向左（或远离凸透镜）移动。 （4）蜡烛高度下降导致像向上移动，遮挡透镜上半部分仅使像变暗，仍为完整像。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20．科技小组准备自制照相机，他们进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)图甲是小组成员设计的两种测量凸透镜焦距的方法，其中正确的是 （选填序号）。 (2)接着用图乙的装置进行实验，此时光屏上得到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移动到25.0cm刻度线处，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动，光屏上能再次得到清晰的像，像会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。小红认为可以用“F”型LED光源代替蜡烛，这样做的优点是 （写出一条即可）。 (3)依据上述实验推测：用图丙的自制照相机拍照，拍完远景后再拍近景，应进行的操作是 。 【答案】(1)② (2) 远离 变大 成像更稳定 (3)将纸筒伸长 【详解】（1）根据凸透镜对光的作用，平行于主光轴的光经凸透镜会聚到焦点，焦点到光心的距离是焦距，所以图②中凸透镜正对太阳光，使光平行于主光轴照到凸透镜上，当白纸上出现最小最亮的光斑，即为焦点，测出焦点到光心的距离，即为焦距，从而测出焦距。 （2）[1][2]凸透镜成实像时，物近像远像变大。将蜡烛移动到25.0cm刻度线处，物体靠近凸透镜，应将光屏向远离凸透镜的方向移动，同时像变大。 [3]用“F”型LED光源代替蜡烛，这样做成像更稳定，没有污染。 （3）照相机拍照，拍完远景后再拍近景，物近则像远，所以应将纸筒伸长至成清晰的像。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$