第11讲 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（苏科版2024）

第11讲 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：教材难点疑点讲析、全方位预习 练习题 讲典例：典型例题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：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 探究凸透镜成像的规律 问题： 物体通过凸透镜所成的像的性质不同，所成像的性质与什么因素有关？ 提示： 在通过凸透镜观察不同位置物体的像发现，当物体与凸透镜距离较小，观察到正立放大的实像。增大物体与凸透镜的距离，则可观察到倒立放大的像，当物体与凸透镜距离较大，则观察到倒立缩小的像。 1.实验装置： 实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏和光具座 器材作用：一定焦距的凸透镜作为研究对象 蜡烛的烛焰：物体能够反射光线通过凸透镜成像，但所成像的亮度较暗，因此要选择自身能发光的光源作为物体，这样使所成的像更亮。 光屏：用来承接所成的像 光具座：便于是物体、凸透镜和光屏位于同一直线，且便于读出物距和像距 2.实验操作： 器材调节： 将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 因为通过凸透镜光心的光线传播方向不变，为了使物体通过凸透镜所成的像始终成在光屏的中央，因此必须使烛焰的中心和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 位置调节： 为了便于寻找凸透镜成像规律，让物体与凸透镜之间的距离逐渐改变，便于找出像的性质与物距之间的关系。 像的性质： 分别找出不同性质的像，如正立、放大的虚像、倒立放大的实像、倒立缩小的实像等三种不同性质的像。 注意：找像的位置时，当光屏出现了物体的像，必须再左右移动光屏，直至光屏上出现最清晰的像。 3.收集数据： 成像的条件： （1）找出成实像和虚像的物体不同位置，测出成实像和虚像时的物距与焦距的关系。 （2）找出成放大实像时物体和像不同位置，测出物距与焦距、像距与焦距的关系。 （3）找出成缩小实像时物体和像不同位置，测出物距与焦距、像距与焦距的关系。 例：凸透镜的f=10cm，发光物高=3.2cm，将物体从远处逐渐向凸透镜靠拢，记下不同位置像的大小和位置。如下表 序号 u/cm v/cm 像高/cm 像的性质 1 50 12 0.9 缩小 倒立的实像 2 40 13 1.1 缩小 3 30 15 1.6 缩小 20 20 3.2 等大 4 18 23 4 放大 5 15 30 4.9 放大 6 13 40 9.5 放大 7 8 光屏上得不到像，通过透镜可看到正立放大的虚像 8 5 4.数据分析： 成实像的条件： （1）物距大于一倍焦距； （2）像距大于一倍焦距。 成放大实像的条件： （1）物距大于一倍焦距，小于两倍焦距； （2）像距大于二倍焦距。 成缩小实像的条件： （1）物距大于二倍焦距； （2）像距大于一倍焦距，小于两倍焦距。 成虚像的条件： 物距小于一倍倍焦距； 分析：物体通过凸透镜成实像时，物距减小像距增大，像也变大。 推理：由序号3和4可知，当物距等于两倍焦距时，像与物的大小相等。 知识点2 凸透镜成像的规律 问题： 物体通过凸透镜所成像的性质只与物距大小有关吗？ 提示： 通过实验发现物体通过凸透镜所成像的性质是由物距于焦距的大小关系决定的。 1.凸透镜成像的两个特殊点： 焦点：成实像和虚像的分界点 二两倍焦距处：通过光心的光心，传播方向不变 2.凸透镜成像规律总结： 图中左侧为物体，相同颜色的像与物相对应： 3.凸透镜成像规律口诀： 一倍焦距分虚实， 二倍焦距定大小; 像随物体同向移， 像与像距同变化。 知识点3 凸透镜成像的实质 问题： 凸透镜成像与平面镜成像有什么不同呢？ 提示： 平面镜成像是利用光的反射形成，物体通过平面镜只能成的虚像；凸透镜成像是利用光的折射形成的，物体通过凸透镜既可以成实像，也可以成虚像。 1.实像的实质： 物体通过凸透镜所成的实像是物体射到凸透镜上的光经凸透镜折射，所有出射光线的会聚点。物体上不同点都有相应的像点，构成物体的像。 当凸透镜部分破损或被遮挡，物体射到这部分的光就不能通过凸透镜，进而再会聚于像点，但凸透镜的其他部分的光仍会聚像点，此时物体通过凸透镜所成的像大小不变，而亮度降低。 2.虚像的实质： 物体通过凸透镜所成的虚像是物体射到凸透镜上的光经凸透镜折射，所有出射光线反向延长线的交点。 典型例题1 例1．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，光屏上承接到清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　） A．透镜的焦距一定在15.0cm到20.0cm之间 B．把蜡烛移到40.0cm刻度线上，移动光屏，发现承接到的像变大 C．仅向右移动凸透镜，光屏上能再次承接到清晰的像 D．若改用焦距为10cm的凸透镜进行实验，仅适当向右移动光屏就可得到清晰的像 由图可知，u＜v，且成实像，说明2f＞u＝20cm＞f，v＝30cm＞2f，即15cm＞f＞10cm，故A错误； 将透镜移至40cm刻度线上，此时物距u＝50.0cm﹣40.0cm＝10.0cm＜f，光屏上不能承接到清晰的像，故B错误； 仅向右移动凸透镜，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上仍能承接到像，故C正确； 由图可知u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，仅适当向左移动光屏就可得到清晰的像，故D错误。 故选：C。 【答案】 C 典型例题2 例2．探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示，光屏上恰好成清晰的像，该像是倒立、　 的实像，此透镜的焦距是 　 　 cm。小鹿同学利用图中器材进行实验，下表是他记录的几组实验数据，小鸣同学认为他有一组数据不是在真实实验情境中获得，依据是 　 　 。 实验序号 1 2 3 4 5 物距/cm 30.0 25 20.0 13.0 11.0 像距/cm 15.0 16.7 20.0 32.5 110.0 要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律：物距小于焦距成正立放大虚像。 物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距。 物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距。 物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。 由图可知，u＝v＝2f＝20.0cm，故f＝10.0cm，此时成倒立、等大的实像； 由表格数据可知：第5组数据像距为110cm，光具座长度不够，故不可能通过实验得出。 故答案为：等大；10.0；第5组数据像距为110cm，光具座长度不够。 【答案】 等大；10.0；第5组数据像距为110cm，光具座长度不够。 典型例题3 例3．某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。 （1）实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 　 　 ； （2）通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图所示，在图中，把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，应把光屏向 　 　 （选填“左”或“右”）适当调节，才能在光屏上得到烛焰清晰的像。 （3）佳佳又在实验（2）的基础上，把他的近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间。若想在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏 　 　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 （4）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，则光屏上烛焰的像将向 　 　 （选填“上”或“下”）移动。 （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像 　 　 。 A.只出现烛焰像的上半部分 B.只出现烛焰像的下半部分 C.出现烛焰完整的像，但像更小了 D.像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 （1）为了使像成在光屏中央，应整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度； （2）通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图所示，在图中，把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应把光屏向左适当调节，才能在光屏上得到烛焰清晰的像； （3）佳佳又在实验（2）的基础上，把他的近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间，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，若想在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜； （4）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上烛焰的像将向上移动； （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，上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。 【答案】（1）同一高度；（2）左；（3）远离；（4）上；（5）D / 考点一 探究凸透镜成像的规律的装置 1．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较 　 　 （选填“亮”或“暗”）的环境。烛焰、凸透镜和光屏位于如图所示的位置时，光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰 　 　 。 2．小芳同学实验探究凸透镜成像的规律，她首先按图所示完成仪器装配，图中H点是2倍焦距处。经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向______ （选填“上”或“下”）调；或将透镜向　 　 调。从而使　 　 中心，透镜光心、光屏中心在　 　 ，目的是　 　 。 3．如图所示，该凸透镜的焦距为 　 　 cm；如图乙所示，在蜡烛越烧越短的过程中，光屏上的像会逐渐向 　 　 移动（选填“上”或“下”），将凸透镜和光屏向 　 　 （选填“上”或“下”）移动，蜡烛的像就可以重新回到光屏的中央。 考点二 凸透镜所成像的位置 4．将蜡烛、光屏放在如图所示的位置。假设光屏上下足够长，根据光路，下列说法正确的是（　　） A．透镜的焦距大于20cm B．此时光屏上能看见一个缩小、倒立的像 C．移动光屏至凸透镜的左侧并左右移动，可以在光屏上找到蜡烛的像 D．将蜡烛移到刻度尺左侧30cm处，为了在光屏上找到清晰的像，需将图中的光屏向右移动 5．王亮小组在做“探究凸透镜成像实验规律”时，利用甲图的办法首先测出了凸透镜的焦距是 　 　 cm，这是应用了平行于主光轴的光线经凸透镜折射后经过的原理。测出焦距后，将点燃的蜡烛放在光具座最左端，当蜡烛逐渐向右移动的过程中，光屏应向 　 　 移动；当蜡烛在图乙所示的位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个 　 　 像。（选填“倒立缩小实”或“倒立放大实”或“正立放大虚”） 6．小明在探究凸透镜成像规律的实验中，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示。为了找到烛焰清晰的像，小明应将光屏向 　 　 移动（选填“左”或“右”）。小明将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像是 　 　 像（选填“实”或“虚”）。 考点三 凸透镜破损或被遮挡 7．调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，移动透镜、光屏，可以在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，若用一不透光物体挡住上半个透镜，则在光屏上（　　） A．只能成上半烛焰的像，像的亮度不变 B．只能成下半烛焰的像，像的亮度变暗 C．仍成整个烛焰的像，像的亮度不变 D．仍成整个烛焰的像，像的亮度减弱 8．如图所示，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 　 　 （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 　 　 （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 9．在凸透镜成像规律实验中，一支点燃的蜡烛、透镜、光屏分置于如图所示的位置，光屏上C、D处得到清晰烛焰像是　 　 （选填“缩小”“等大”或“放大”）．再用厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上　 　 （选填“C”或“D）处的焰像将消失。 考点四 凸透镜所成像的性质判断 10．小红学完透镜后，课后实践自制的照相机模型，如图所示。凸透镜对着窗外的榕树，橡皮膜上呈现榕树清晰的像是（　　） A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像 C．倒立等大的实像 D．正立放大的虚像 11．在探究凸透镜成像规律时，小王同学将焦距为5cm的透镜固定在图示光具座上，然后将蜡烛移至光具座上135cm刻度线处，移动光屏，则光屏上得到的清晰像一定是 　 　 （填“放大”“等大”或“缩小”）的像。此时若将蜡烛向右移动至138cm刻度线处，则所成的像将 　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）。 12．如图所示，小玲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玲的“眼睛”其实是一个放大的 　 　 立（选填“正”或“倒”）的 　 　 像（选填“实”或“虚”）。 知识导图记忆 知识目标复核 1.会组装凸透镜成像装置。 2.能表述凸透镜所成像的实质。 3.通过呈现不同性质的像，分析已有信息得出凸透镜成像规律。 一．选择题 1．在光具座的A点处放置一发光物体，从焦距f甲为5厘米、f乙为10厘米、f丙为20厘米的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则选择的凸透镜为（　　） A．甲 B．乙 C．甲、乙 D．乙、丙 2．某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，在光屏上得到了发光物体清晰的像，但他不小心用手掌遮住了部分凸透镜，这时光屏上出现的情况可能是（　　） A．发光物体的像变暗 B．发光物体的像变亮 C．光屏上出现手掌的像 D．发光物体的像有缺失 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，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（像未画出），下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像是倒立、放大的 B．凸透镜的焦距为15cm C．将蜡烛与光屏位置互换，光屏上仍能成清晰的像 D．燃烧的蜡烛不断变短，光屏上成的像会下移 4．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像。则下列说法正确的是（　　） A．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向下移动 B．将蜡烛向左移动，要在光屏上看到清晰的像，应将光屏向右移动 C．用不透明纸板遮住凸透镜的上半部分，在光屏上不能成烛焰完整的像 D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏互换位置，光屏上成倒立、缩小的像 5．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（　　） A．该凸透镜的焦距f＝20cm B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物距u＝8cm时，所成的像能用光屏承接 D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小 二．填空题 6．探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛烧短了则其像在光屏上的位置会 　 　 （选填“往上移”、“不变”或“往下移”），要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向 　 　 （选填“上”或“下”）调节。此时，若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上 　 　 （选填“能”或“不能”）成完整的烛焰的像。 7．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：如果把点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c、d和e点，同时调整光屏的位置，则：蜡烛在 　 　 点，屏上的像最大；蜡烛在 　 　 点，屏上的像最小；蜡烛在 　 　 点，所成的像是虚像。 8．在“探究凸透镜的成像特点”实验中，小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内，如图所示，烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。 （1）这个像是实像还是虚像？答案是：　 　 。 （2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从 　 　 （填“烛焰”或“此像”）发出，通过凸透镜后进入人眼。 9．某同学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。请你帮助他完成下列内容：他先将其中一块凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰、等大烛焰的像，则他选择凸透镜的焦距为 　 　 cm；观察图所示的凸透镜形状，可以确定他选择的凸透镜是图 　 　 （选填“甲”或“乙”）。 10．在探究凸透镜成像规律的实验中，八年级的小明同学用焦距为10cm的凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图A的情形，物距应该满足的条件是　 　 ，要看到如图B的情形，物距应该满足的条件是　 　 。 11．在探究凸透镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图所示，要使像成在光屏中央，应向 　 　 调节蜡烛，或向 　 　 调节透镜，或向 　 　 调节光屏幕（选填“上”或“下”），调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为 　 　 cm。 12．如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，我们通过光屏能看到倒立的实像，如果没有光屏，该实像 　 　 （选填“能”或“不能”）看到，原因是 　 　 。 13．小红同学用如图1所示器材做“探究凸透镜成像规律”的实验：让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现 　 　 的光斑，如图2所示，则该透镜的焦距为 　 　 cm，通过实验观察可知，在用图3中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 　 　 （选填图3的字母序号）。 三．实验探究题 14．小滕同学用图示器材，探究“凸透镜成像的规律”。 （1）为了粗略测量凸透镜的焦距，小滕做了如图甲所示实验，说明凸透镜对光有 　 　 （填“会聚”或“发散”）作用，此凸透镜焦距为 　 　 cm； （2）如图乙，将凸透镜固定在光具座50.0cm刻度线处，蜡烛放置在光具座35.0m刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙倒立 　 　 的 　 　 像。要使像成在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在 　 　 ，所以此时应将凸透镜向 　 　 （填“上”或“下”）调整。 （3）如图丙，将凸透镜、蜡烛、光屏移至光具座如图位置，则人眼在图中 　 　 处能观察到烛焰的像。 （4）下列是小滕实验过程中一些现象的描述，正确的是 　 　 。 A.发现无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像，可能是凸透镜选择的焦距太小了 B.实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移 C.实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，则光屏上所成实像将被遮挡一部分 D.取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，像大小没有变化但是变暗一些 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第11讲 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：教材难点疑点讲析、全方位预习 练习题 讲典例：典型例题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：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 探究凸透镜成像的规律 问题： 物体通过凸透镜所成的像的性质不同，所成像的性质与什么因素有关？ 提示： 在通过凸透镜观察不同位置物体的像发现，当物体与凸透镜距离较小，观察到正立放大的实像。增大物体与凸透镜的距离，则可观察到倒立放大的像，当物体与凸透镜距离较大，则观察到倒立缩小的像。 1.实验装置： 实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏和光具座 器材作用：一定焦距的凸透镜作为研究对象 蜡烛的烛焰：物体能够反射光线通过凸透镜成像，但所成像的亮度较暗，因此要选择自身能发光的光源作为物体，这样使所成的像更亮。 光屏：用来承接所成的像 光具座：便于是物体、凸透镜和光屏位于同一直线，且便于读出物距和像距 2.实验操作： 器材调节： 将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 因为通过凸透镜光心的光线传播方向不变，为了使物体通过凸透镜所成的像始终成在光屏的中央，因此必须使烛焰的中心和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 位置调节： 为了便于寻找凸透镜成像规律，让物体与凸透镜之间的距离逐渐改变，便于找出像的性质与物距之间的关系。 像的性质： 分别找出不同性质的像，如正立、放大的虚像、倒立放大的实像、倒立缩小的实像等三种不同性质的像。 注意：找像的位置时，当光屏出现了物体的像，必须再左右移动光屏，直至光屏上出现最清晰的像。 3.收集数据： 成像的条件： （1）找出成实像和虚像的物体不同位置，测出成实像和虚像时的物距与焦距的关系。 （2）找出成放大实像时物体和像不同位置，测出物距与焦距、像距与焦距的关系。 （3）找出成缩小实像时物体和像不同位置，测出物距与焦距、像距与焦距的关系。 例：凸透镜的f=10cm，发光物高=3.2cm，将物体从远处逐渐向凸透镜靠拢，记下不同位置像的大小和位置。如下表 序号 u/cm v/cm 像高/cm 像的性质 1 50 12 0.9 缩小 倒立的实像 2 40 13 1.1 缩小 3 30 15 1.6 缩小 20 20 3.2 等大 4 18 23 4 放大 5 15 30 4.9 放大 6 13 40 9.5 放大 7 8 光屏上得不到像，通过透镜可看到正立放大的虚像 8 5 4.数据分析： 成实像的条件： （1）物距大于一倍焦距； （2）像距大于一倍焦距。 成放大实像的条件： （1）物距大于一倍焦距，小于两倍焦距； （2）像距大于二倍焦距。 成缩小实像的条件： （1）物距大于二倍焦距； （2）像距大于一倍焦距，小于两倍焦距。 成虚像的条件： 物距小于一倍倍焦距； 分析：物体通过凸透镜成实像时，物距减小像距增大，像也变大。 推理：由序号3和4可知，当物距等于两倍焦距时，像与物的大小相等。 知识点2 凸透镜成像的规律 问题： 物体通过凸透镜所成像的性质只与物距大小有关吗？ 提示： 通过实验发现物体通过凸透镜所成像的性质是由物距于焦距的大小关系决定的。 1.凸透镜成像的两个特殊点： 焦点：成实像和虚像的分界点 二两倍焦距处：通过光心的光心，传播方向不变 2.凸透镜成像规律总结： 图中左侧为物体，相同颜色的像与物相对应： 3.凸透镜成像规律口诀： 一倍焦距分虚实， 二倍焦距定大小; 像随物体同向移， 像与像距同变化。 知识点3 凸透镜成像的实质 问题： 凸透镜成像与平面镜成像有什么不同呢？ 提示： 平面镜成像是利用光的反射形成，物体通过平面镜只能成的虚像；凸透镜成像是利用光的折射形成的，物体通过凸透镜既可以成实像，也可以成虚像。 1.实像的实质： 物体通过凸透镜所成的实像是物体射到凸透镜上的光经凸透镜折射，所有出射光线的会聚点。物体上不同点都有相应的像点，构成物体的像。 当凸透镜部分破损或被遮挡，物体射到这部分的光就不能通过凸透镜，进而再会聚于像点，但凸透镜的其他部分的光仍会聚像点，此时物体通过凸透镜所成的像大小不变，而亮度降低。 2.虚像的实质： 物体通过凸透镜所成的虚像是物体射到凸透镜上的光经凸透镜折射，所有出射光线反向延长线的交点。 典型例题1 例1．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，光屏上承接到清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　） A．透镜的焦距一定在15.0cm到20.0cm之间 B．把蜡烛移到40.0cm刻度线上，移动光屏，发现承接到的像变大 C．仅向右移动凸透镜，光屏上能再次承接到清晰的像 D．若改用焦距为10cm的凸透镜进行实验，仅适当向右移动光屏就可得到清晰的像 由图可知，u＜v，且成实像，说明2f＞u＝20cm＞f，v＝30cm＞2f，即15cm＞f＞10cm，故A错误； 将透镜移至40cm刻度线上，此时物距u＝50.0cm﹣40.0cm＝10.0cm＜f，光屏上不能承接到清晰的像，故B错误； 仅向右移动凸透镜，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上仍能承接到像，故C正确； 由图可知u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，仅适当向左移动光屏就可得到清晰的像，故D错误。 故选：C。 【答案】 C 典型例题2 例2．探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示，光屏上恰好成清晰的像，该像是倒立、　 的实像，此透镜的焦距是 　 　 cm。小鹿同学利用图中器材进行实验，下表是他记录的几组实验数据，小鸣同学认为他有一组数据不是在真实实验情境中获得，依据是 　 　 。 实验序号 1 2 3 4 5 物距/cm 30.0 25 20.0 13.0 11.0 像距/cm 15.0 16.7 20.0 32.5 110.0 要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律：物距小于焦距成正立放大虚像。 物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距。 物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距。 物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。 由图可知，u＝v＝2f＝20.0cm，故f＝10.0cm，此时成倒立、等大的实像； 由表格数据可知：第5组数据像距为110cm，光具座长度不够，故不可能通过实验得出。 故答案为：等大；10.0；第5组数据像距为110cm，光具座长度不够。 【答案】 等大；10.0；第5组数据像距为110cm，光具座长度不够。 典型例题3 例3．某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。 （1）实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 　 　 ； （2）通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图所示，在图中，把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，应把光屏向 　 　 （选填“左”或“右”）适当调节，才能在光屏上得到烛焰清晰的像。 （3）佳佳又在实验（2）的基础上，把他的近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间。若想在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏 　 　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 （4）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，则光屏上烛焰的像将向 　 　 （选填“上”或“下”）移动。 （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像 　 　 。 A.只出现烛焰像的上半部分 B.只出现烛焰像的下半部分 C.出现烛焰完整的像，但像更小了 D.像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 （1）为了使像成在光屏中央，应整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度； （2）通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图所示，在图中，把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应把光屏向左适当调节，才能在光屏上得到烛焰清晰的像； （3）佳佳又在实验（2）的基础上，把他的近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间，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，若想在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜； （4）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上烛焰的像将向上移动； （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，上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。 【答案】（1）同一高度；（2）左；（3）远离；（4）上；（5）D / 考点一 探究凸透镜成像的规律的装置 1．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较 　暗　 （选填“亮”或“暗”）的环境。烛焰、凸透镜和光屏位于如图所示的位置时，光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰 　大　 。 【答案】暗；大 【分析】（1）成像的物体和环境的对比度越大，并且越亮，物体成像越清晰； （2）凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 【解析】解：（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）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。 故答案为：暗；大。 2．小芳同学实验探究凸透镜成像的规律，她首先按图所示完成仪器装配，图中H点是2倍焦距处。经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向　上　 （选填“上”或“下”）调；或将透镜向　下　 调。从而使　烛焰　 中心，透镜光心、光屏中心在　同一高度　 ，目的是　像成在光屏的中央　 。 【答案】上；下；烛焰；同一高度；像成在光屏的中央 【分析】（1）光线过凸透镜的光心不改变方向，根据这个规律判断蜡烛或凸透镜移动的位置。 （2）为了使像成在光屏的中央，需调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在同一水平高度上； 【解析】解：（1）根据光线过光心不改变方向，如图，像成在光屏的上方，要使像成在光屏的中央位置，可以让蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动。 （2）实验中需调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在同一水平高度上，目的是像成在光屏的中央。 故答案为：上；下；烛焰；同一高度；像成在光屏的中央。 3．如图所示，该凸透镜的焦距为 　11.0　 cm；如图乙所示，在蜡烛越烧越短的过程中，光屏上的像会逐渐向 　上　 移动（选填“上”或“下”），将凸透镜和光屏向 　下　 （选填“上”或“下”）移动，蜡烛的像就可以重新回到光屏的中央。 【答案】11.0；上；下。 【分析】（1）焦距是指从焦点到凸透镜的距离，根据图读出便可； （2）根据过光心的光线不改变方向进行分析。 【解析】解：（1）由图甲知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离f＝41.0cm﹣30.0cm＝11.0cm，则凸透镜的焦距是11.0cm； （2）蜡烛不断燃烧，蜡烛逐渐变短，过光心的光线不改变方向，像逐渐向上移动，为了使像回到光屏的中央，应该将透镜和光屏向下调节。 故答案为：11.0；上；下。 考点二 凸透镜所成像的位置 4．将蜡烛、光屏放在如图所示的位置。假设光屏上下足够长，根据光路，下列说法正确的是（　　） A．透镜的焦距大于20cm B．此时光屏上能看见一个缩小、倒立的像 C．移动光屏至凸透镜的左侧并左右移动，可以在光屏上找到蜡烛的像 D．将蜡烛移到刻度尺左侧30cm处，为了在光屏上找到清晰的像，需将图中的光屏向右移动 【答案】D 【分析】（1）平行光经凸透镜后会聚到一点，出现一个最小最亮的光点便是凸透镜的焦点； （2）凸透镜成倒立的实像，像的移动方向与物体的移动相反； （3）凸透镜成像的特点： 当u＞2f时，成倒立缩小的实像，f＜v＜2f； f＜u＜2f时，成倒立放大的实像，v＞2f。 【解析】解：A、平行光经凸透镜后会聚到一点，出现一个最小最亮的光点便是凸透镜的焦点，图中凸透镜的焦距f＝20cm，故A错误； BC、物距u＝10cm，u＜f，成正立、放大的虚像，光屏上不成像，移动光屏至凸透镜的左侧并左右移动，不能在光屏上找到蜡烛的像，故BC错误； D、将蜡烛移到刻度尺左侧30cm处，2f＞u＞f，v＞2f，为了在光屏上找到清晰的像，需要将图中光屏向右移动到40cm以外，故D正确。 故选：D。 5．王亮小组在做“探究凸透镜成像实验规律”时，利用甲图的办法首先测出了凸透镜的焦距是 　10.0　 cm，这是应用了平行于主光轴的光线经凸透镜折射后经过的原理。测出焦距后，将点燃的蜡烛放在光具座最左端，当蜡烛逐渐向右移动的过程中，光屏应向 　右　 移动；当蜡烛在图乙所示的位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个 　倒立缩小实　 像。（选填“倒立缩小实”或“倒立放大实”或“正立放大虚”） 【答案】10.0；右；倒立缩小实 【分析】（1）通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距；读数时估读到分度值的下一位； （2）凸透镜成实像时，物距缩小，像距增大，像也会变大； （3）根据光屏上恰好得到一个清晰的蜡烛的像，利用物距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律，即可确定成像性质。 【解析】解：（1）平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，因此折射光线会会聚在焦点上，焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm； （2）当蜡烛在光具座上逐渐向右移动的过程中，物距缩小，由凸透镜成像的规律可知，像距会增大，像也会变大，所以光屏应向右移动； （3）观察图乙可知，物距u＝38cm，满足条件u＞2f，像距v＝15cm，满足条件2f＞v＞f，光屏上会成倒立、缩小的实像。 故答案为：10.0；右；倒立缩小实。 6．小明在探究凸透镜成像规律的实验中，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示。为了找到烛焰清晰的像，小明应将光屏向 　左　 移动（选填“左”或“右”）。小明将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像是 　实　 像（选填“实”或“虚”）。 【答案】左；实 【分析】凸透镜成像的规律之一：当物距大于二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像，像距小于二倍焦距；能被光屏接收的像是实像。 【解析】解：将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，此时的物距为50cm，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，小明应将光屏向左移动； 小明将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，该像能被光屏接收，为实像。 故答案为：左；实。 考点三 凸透镜破损或被遮挡 7．调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，移动透镜、光屏，可以在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，若用一不透光物体挡住上半个透镜，则在光屏上（　　） A．只能成上半烛焰的像，像的亮度不变 B．只能成下半烛焰的像，像的亮度变暗 C．仍成整个烛焰的像，像的亮度不变 D．仍成整个烛焰的像，像的亮度减弱 【答案】D 【分析】凸透镜成实像是因为物体发出的光线经过凸透镜后会聚到像点，若遮住凸透镜的一部分，则凸透镜其它部分仍然能够会聚光线，所以仍能成完整的像，只是照射到像上的光线数量减少，像比原来变暗。 【解析】解：用一不透光的物体挡住半个透镜，透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线，成烛焰完整的像，只是像比原来变暗，所以ABC错误，D正确。 故选：D。 8．如图所示，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 　D　 （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 　B　 （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】D；B 【分析】（1）根据光心的位置变化分析； （2）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。 【解析】解：因为凸透镜中间厚，边缘薄，切去中间部分后相当于两个透镜，光心位置改变了，上面的像下移，下面的像上移，错位将成2个像，故选：D； 物体由无数点组成，物体上任一点有无数条光线射向凸透镜，经凸透镜折射后，无数条光线会聚成该点的像，把阴影部分用黑纸遮挡起来，还有光线经另外的部分透过透镜成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故选：B。 故答案为：D；B。 9．在凸透镜成像规律实验中，一支点燃的蜡烛、透镜、光屏分置于如图所示的位置，光屏上C、D处得到清晰烛焰像是　缩小　 （选填“缩小”“等大”或“放大”）．再用厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上　D　 （选填“C”或“D）处的焰像将消失。 【答案】缩小；D 【分析】凸透镜成实像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像；像距f＜v＜2f； 过凸透镜光心的光线不改变方向。由此可以判断A处烛焰的像在D点，B处烛焰的像在C点。 【解析】解：以A处烛焰和D处烛焰的像为例，物距大于像距，属于物距大于2倍焦距（像距在1倍焦距和2倍焦距之间）的情况，因此成倒立、缩小的实像； 根据过光心的光线不改变方向，可以判断A处烛焰的像在D点，用厚纸板挡住A处的烛焰，D处烛焰的像不见了，C处还能看到B处烛焰的像。 故答案为：缩小；D。 考点四 凸透镜所成像的性质判断 10．小红学完透镜后，课后实践自制的照相机模型，如图所示。凸透镜对着窗外的榕树，橡皮膜上呈现榕树清晰的像是（　　） A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像 C．倒立等大的实像 D．正立放大的虚像 【答案】B 【分析】照相机利用了物距在大于二倍焦距时，凸透镜能成倒立缩小的像的规律。 【解析】解：自制的照相机模型，把凸透镜对着窗外的榕树，可以看到室外景物清晰的像，榕树到凸透镜的距离大于二倍焦距，则小红观察到的这个像倒立、缩小的实像，故B正确，ACD错误。 故选：B。 11．在探究凸透镜成像规律时，小王同学将焦距为5cm的透镜固定在图示光具座上，然后将蜡烛移至光具座上135cm刻度线处，移动光屏，则光屏上得到的清晰像一定是 　等大　 （填“放大”“等大”或“缩小”）的像。此时若将蜡烛向右移动至138cm刻度线处，则所成的像将 　变大　 （填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】等大；变大 【分析】（1）u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f，一般用来求凸透镜的焦距。 （2）凸透镜成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小。 【解析】解：将焦距为5cm的透镜固定在图示光具座上，然后将蜡烛移至光具座上135cm刻度处，此时的物距为u＝10cm＝2f，成倒立、等大的实像； 此时若将蜡烛向右移动至138cm刻度线处，根据凸透镜成实像时物近像远像变大，可知，物距减小，像距变大，像变大。 故答案为：等大；变大。 12．如图所示，小玲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 　小于　 15厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”），我们通过透镜看到小玲的“眼睛”其实是一个放大的 　正　 立（选填“正”或“倒”）的 　虚　 像（选填“实”或“虚”）。 【答案】小于；正；虚。 【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用解答此题。 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，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。 【解析】解：小玲手持一个凸透镜，根据凸透镜成像的三种情况和应用可知，放大镜能成放大、正立的虚像； 所以用放大镜观察眼睛时（如图所示），眼睛到透镜的距离是小于焦距，即小于15cm。 故答案为：小于；正；虚。 知识导图记忆 知识目标复核 1.会组装凸透镜成像装置。 2.能表述凸透镜所成像的实质。 3.通过呈现不同性质的像，分析已有信息得出凸透镜成像规律。 一．选择题 1．在光具座的A点处放置一发光物体，从焦距f甲为5厘米、f乙为10厘米、f丙为20厘米的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则选择的凸透镜为（　　） A．甲 B．乙 C．甲、乙 D．乙、丙 【答案】C 【分析】根据物距和像距的大小，判断成像的性质，然后根据像距和焦距的关系判断焦距的大小。 【解析】解：由图可知，此时的像距在5cm﹣﹣20cm之间，此时的物距为25cm，物距大于像距，所以在光屏上成的是倒立、缩小的实像，像距应在一倍焦距和二倍焦距之间； u＝25cm应该大于2f，所以f＜12.5cm； 当像距为5cm时：f＜5cm＜2f，则2.5cm＜f＜5cm；当像距为20cm时：f＜20cm＜2f，则10cm＜f＜20cm； 由此可知，凸透镜的焦距应在2.5cm﹣12.5cm之间。 故选：C。 2．某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，在光屏上得到了发光物体清晰的像，但他不小心用手掌遮住了部分凸透镜，这时光屏上出现的情况可能是（　　） A．发光物体的像变暗 B．发光物体的像变亮 C．光屏上出现手掌的像 D．发光物体的像有缺失 【答案】A 【分析】当将凸透镜的部分挡住后，光屏上仍能成物体完整的像，只是凸透镜会聚光线数量比原来减少，像比原来变暗，位于1倍焦距以内时，成虚像，不能呈现在光屏上。 【解析】解：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，只是凸透镜会聚光线数量比原来减少，像比原来变暗，而手指在1倍焦距以内，成虚像，不能呈现在光屏上，故A正确，BCD错误。 故选：A。 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，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（像未画出），下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像是倒立、放大的 B．凸透镜的焦距为15cm C．将蜡烛与光屏位置互换，光屏上仍能成清晰的像 D．燃烧的蜡烛不断变短，光屏上成的像会下移 【答案】C 【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； （2）u＞v，且成实像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝15cm＞f，由此可得焦距的范围； （3）在光的折射中，光路是可逆的； （4）根据过光心的光线传播方向不变分析回答。 【解析】解：A、由图可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故A错误； B、u＞v，且成实像，说明u＝30cm＞2f，2f＞v＝15cm＞f，即7.5cm＜f＜15cm，故B错误； C、透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，根据光路的可逆性，光屏上仍能得到清晰的像，故C正确； D、根据过透镜光心的光线传播方向不变可知，蜡烛变短后，通过光心的光线向上移动，光屏上成的像会上移，故D错误。 故选：C。 4．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像。则下列说法正确的是（　　） A．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向下移动 B．将蜡烛向左移动，要在光屏上看到清晰的像，应将光屏向右移动 C．用不透明纸板遮住凸透镜的上半部分，在光屏上不能成烛焰完整的像 D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏互换位置，光屏上成倒立、缩小的像 【答案】D 【分析】A.根据过光心的光线方向不发生改变分析； BCD.凸透镜成像的常考的三种情况：①u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f；②2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，此时v＞2f；③u＜f，成正立、放大的虚像；凸透镜成实像时，物远像近像变小； 【解析】解：由图可知，物距为15.0cm，像距为30.0cm，物距小于像距，光屏上成倒立放大实像，此时的成像原理与投影仪的成像原理相同； A、由于过光心的光线传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故A错误； B、凸透镜成实像时，物远像近像变小，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故B错误；C、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错误； D、根据光路可逆保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏互换位置，光屏上成倒立、缩小的实像，故D正确。故选：D。 5．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（　　） A．该凸透镜的焦距f＝20cm B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物距u＝8cm时，所成的像能用光屏承接 D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小 【答案】B 【分析】（1）根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，据此确定凸透镜的焦距； （2）根据u＞2f，成倒立缩小的实像； （3）根据u＜f，成正立、放大的虚像； （4）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大分析回答。 【解析】解：A、由图可知，u＝v＝20cm，根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，所以该凸透镜的焦距为f＝10cm，故A错误； B、当物距u＝30cm时，此时u＞2f，根据u＞2f，成倒立缩小的实像，故B正确； C、当物距u＝8cm，此时物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故C错误； D、若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，所成的像会逐渐变大，故D错误。 故选：B。 二．填空题 6．探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛烧短了则其像在光屏上的位置会 　往上移　 （选填“往上移”、“不变”或“往下移”），要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向 　上　 （选填“上”或“下”）调节。此时，若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上 　能　 （选填“能”或“不能”）成完整的烛焰的像。 【答案】往上移；上；能。 【分析】（1）过光心的光线传播方向不变； （2）当苍蝇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。 【解析】解：探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛烧短了，根据过光心的光线传播方向不变可知，其像在光屏上的位置会往上移，要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向上调节； 若有一只苍蝇落到凸透镜上，会挡住透镜一部分，剩余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。 故答案为：往上移；上；能。 7．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：如果把点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c、d和e点，同时调整光屏的位置，则：蜡烛在 　c　 点，屏上的像最大；蜡烛在 　a　 点，屏上的像最小；蜡烛在 　e　 点，所成的像是虚像。 【答案】c；a；e 【分析】凸透镜成像规律：当u＞2f时，2f＞v＞f，成倒立缩小的实像； 当u＝2f时，v＝2f，成倒立等大的实像； 当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立放大的实像； 当u＝f时，不成像； 当u＜f时，像物在透镜的同侧，成正立放大的虚像。 【解析】解：a、b、c三点的物距大于焦距，成的是实像，物距越大，像距越小，像越小，由图可知，a的物距最大，所以a所成的像是最小的；c的物距最小，像距最大，像最大； 当把物体放在e点时，由于物距小于焦距，成的是正立、放大的虚像。 故答案为：c；a；e。 8．在“探究凸透镜的成像特点”实验中，小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内，如图所示，烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。 （1）这个像是实像还是虚像？答案是：　虚像　 。 （2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从 　烛焰　 （填“烛焰”或“此像”）发出，通过凸透镜后进入人眼。 【答案】（1）虚像；（2）烛焰。 【分析】物体在焦点以内时，不能成实像，只能成正立、放大的虚像，此时像物同侧。 【解析】解：（1）物距u＜f时，物体通过凸透镜成放大的虚像； （2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从烛焰发出，通过凸透镜后进入人眼。 故答案为：（1）虚像；（2）烛焰。 9．某同学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。请你帮助他完成下列内容：他先将其中一块凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰、等大烛焰的像，则他选择凸透镜的焦距为 　10.0　 cm；观察图所示的凸透镜形状，可以确定他选择的凸透镜是图 　乙　 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】10.0；乙。 【分析】通过凸透镜在光屏上得到的是一个清晰、等大烛焰的像，蜡烛应位于二倍焦距处； 根据凸透镜的凸面大小确定选择的是哪个凸透镜。 【解析】解：实验中通过凸透镜在光屏上得到的是一个清晰、等大烛焰的像，由此可知，此时蜡烛应位于二倍焦距处，由图可知，刻度尺的分度值为1cm，此时蜡烛与凸透镜的距离为u＝50.0cm﹣30.0cm＝20.0cm，即有u＝2f＝20.0cm，故焦距为10.0cm。 凸透镜大小相同时，厚度越厚，则焦距越小，故厚的凸透镜的焦距为10cm；故他选用的凸透镜为图乙。 故答案为：10.0；乙。 10．在探究凸透镜成像规律的实验中，八年级的小明同学用焦距为10cm的凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图A的情形，物距应该满足的条件是　10cm～20cm（f＜u＜2f）　 ，要看到如图B的情形，物距应该满足的条件是　小于10cm（u＜f）　 。 【答案】10cm～20cm（f＜u＜2f）；小于10cm（u＜f） 【分析】根据凸透镜成像的三种情况进行判断： u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f； 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f； u＜f，成正立、放大的虚像。 【解析】解： 如图A，看到倒立、放大的实像，所以眼睛和凸透镜之间的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，所以物距大于10cm小于20cm； 如图B，看到正立、放大的虚像，所以眼睛和凸透镜之间的距离在一倍焦距以内，所以物距小于10cm。 故答案为：10cm～20cm（f＜u＜2f）；小于10cm（u＜f）。 11．在探究凸透镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图所示，要使像成在光屏中央，应向 　上　 调节蜡烛，或向 　下　 调节透镜，或向 　上　 调节光屏幕（选填“上”或“下”），调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为 　10.0　 cm。 【答案】上；下；上；10.0cm。 【分析】根据光线过光心不改变方向，判断凸透镜的移动情况；u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f； 【解析】解：烛焰中心、透镜中心、光屏中心应位于同一高度，发现像成在光屏的上方，要使像成在光屏中央，应向上调节蜡烛，或向下调节凸透镜，或向上调节光屏幕； 由图可知，物距为u＝40.0cm﹣20.0cm＝20.0cm， 由于光屏上的像与光源等大，可知物距等于二倍焦距，则凸透镜的焦距为： 。 故答案为：上；下；上；10.0cm。 12．如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，我们通过光屏能看到倒立的实像，如果没有光屏，该实像 　能　 （选填“能”或“不能”）看到，原因是 　光线在实像处会聚后继续传播，进入人的眼睛　 。 【答案】能；光线在实像处会聚后继续传播，进入人的眼睛。 【分析】凸透镜成实像时，光线会聚成像后，如果没有光屏的阻挡，光线继续沿直线传播。 【解析】解：光屏上呈现了烛焰倒立清晰的像，如果去掉光屏，会聚成像的光线继续沿直线传播进入眼睛，所以眼睛在A处能看到倒立的实像。 故答案为：能；光线在实像处会聚后继续传播，进入人的眼睛。 13．小红同学用如图1所示器材做“探究凸透镜成像规律”的实验：让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现 　最小、最亮　 的光斑，如图2所示，则该透镜的焦距为 　10.0　 cm，通过实验观察可知，在用图3中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 　B　 （选填图3的字母序号）。 【答案】最小、最亮；10.0；B。 【分析】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； 根据凸透镜成像的几种情况进行判断。u＞2f，成倒立、缩小的实像。u＝2f，成倒立、等大的实像。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。u＜f，成正立、放大的虚像。 【解析】解：凸透镜对光有会聚作用，让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距，刻度尺需要估读，则凸透镜的焦距是40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm；根据凸透镜成像规律可知，凸透镜能成倒立、缩小的实像，能成倒立、放大的实像，能成正立、放大的虚像；不能成正立、缩小的实像，故B符合题意。 故答案为：最小、最亮；10.0；B。 三．实验探究题 14．小滕同学用图示器材，探究“凸透镜成像的规律”。 （1）为了粗略测量凸透镜的焦距，小滕做了如图甲所示实验，说明凸透镜对光有 　会聚　 （填“会聚”或“发散”）作用，此凸透镜焦距为 　10.0　 cm； （2）如图乙，将凸透镜固定在光具座50.0cm刻度线处，蜡烛放置在光具座35.0m刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙倒立 　放大　 的 　实　 像。要使像成在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在 　同一高度　 ，所以此时应将凸透镜向 　下　 （填“上”或“下”）调整。 （3）如图丙，将凸透镜、蜡烛、光屏移至光具座如图位置，则人眼在图中 　B　 处能观察到烛焰的像。 （4）下列是小滕实验过程中一些现象的描述，正确的是 　D　 。 A.发现无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像，可能是凸透镜选择的焦距太小了 B.实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移 C.实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，则光屏上所成实像将被遮挡一部分 D.取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，像大小没有变化但是变暗一些 【答案】（1）会聚；10.0；（2）放大；实；同一高度；下；（3）B；（4）D。 【分析】（1）平行于主光轴的光经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距，读数时估读到分度值的下一位； （2）根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度；根据过光心的光线传播方向不变分析回答； （3）根据u＜f，成正立、放大的虚像，像与物同侧； （4）根据凸透镜成像特点逐项分析。 【解析】解：（1）由图甲可知，光线经凸透镜后会聚于一点，说明凸透镜对光有会聚作用； 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； （2）如图乙，将凸透镜固定在光具座50.0cm刻度线处，蜡烛放置在光具座35.0m刻度线处，此时物距2f＞u＝50.0cm﹣35.0m＝15.0cm＞f，成倒立、放大的实像； 为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度；根据过光心的光线传播方向不变可知，此时应将凸透镜向下调整； （3）如图丙，将凸透镜、蜡烛、光屏移至光具座如图位置，此时物距u＝15.0cm﹣10.0cm＝5.0cm＜f，成正立、放大的虚像，像与物同侧，故人眼在图中B处能观察到烛焰的像； （4）A、实验中无论怎样移动三者的位置都找不到烛焰的像，可能是三者中心不在同一高度，凸透镜焦距的大小不影响成像，故A错误； B、实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰在光屏上的像会向上移动，故B错误； C、实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，挡住了部分光线，使所成的像变暗，但光屏上仍然成完整的实像，故C错误； D、取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，此时凸透镜的焦距不变，透过凸透镜的光线变少，则所成的像与原来的像相比，像大小没有变化，但像会变暗一些，故D正确； 故选：D。 故答案为：（1）会聚；10.0；（2）放大；实；同一高度；下；（3）B；（4）D。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$