第4节 凸透镜成像（第2课时凸透镜成像规律）（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）2024八年级上册

第四章光现象 第四节 凸透镜成像 （第2课时凸透镜成像规律） 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：探究凸透镜成像的规律凸透镜 2 知识点2常考问题 5 【方法技巧】 8 方法技巧 透镜对光的会聚与发散作用 8 【巩固训练】 8 【学习目标】 1.探究并知道凸透镜成像的规律。 2.学习分析实验数据，归纳出结论。 3.通过探究活动，体验探究的全过程和方法，进一步熟悉科学探究的环节，认识到设计实验与制订计划的重要性。 教学重点： 会正确使用相关实验器材收集证据，探究凸透镜成像的规律。 教学难点： . 1.掌握凸透镜成像的规律； 2.体会实像和虚像的区别. 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一 .探究凸透镜成像的规律 1.实验准备：透镜成像时的物理量（如图） （1）焦距：透镜的焦点到光心的距离，用f表示； （2）物距：物体到透镜的距离，用u表示； （3）像距：像到透镜的距离，用v表示。 专业术语：一倍焦距f、二倍焦距2f、物距u、像距v。 2.实验装置图 （1）实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等； （2）实验前的调节：①在太阳光下或利用平行光源测出凸透镜的焦距。 ②把透镜放在光具座标尺中央，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度（目的：使像成在光屏的中央，便于观察与比较像与物体的关系。） ③从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置。 【实验目的】通过探究实验，得出凸透镜成像的规律。 【实验设计】先把物体放在距离凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜方向靠近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏折情况和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。 【实验器材】光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。 【进行实验与收集证据】（1）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、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度； （2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步； （3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v； （4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步； （5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像； （6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步； （7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm） .3.凸透镜成像的规律 （1）物距（u）：物体与光心的距离 （2）像距(v)：像与光心的距离 4.凸透镜成像的实验： （1） 蜡烛的焰心、凸透镜的光心，光屏的中心在一条线上 （2） 移动蜡烛后，调整光屏的位置，直到出现一个最清晰的像。 （3）读出物距和像距 物距 光路分析图示 像距 成像特点 像与物相对透镜的位置 应用 倒立、缩小的实像 异侧 照相机 倒立、等大的实像 异侧 测焦距 倒立、放大的实像 异侧 投影仪 幻灯机 正立、放大的虚像 同侧 放大镜 【分析论证】（1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像； （2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像； （3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧； （4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。 【实验结论】 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 相对凸透镜的位置 应用 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 与物异侧 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 投影仪 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 —— 与物同侧 放大镜 知识考点二 《探究凸透镜成像的特点》常考问题： （1）如何测量焦距：一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距； （2）保障实验成功：蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像； （3）如何判断成虚像：物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像； （4）无法成像的原因：蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上； （5）光具座的长度有限，做实验时最好选用：焦距较小的凸透镜； （6）凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； （7）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是：让烛焰的像成在光屏的中央； （8）调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会：引起物距的变化； （9）判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置； （10）同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性； （11）实验中无论怎样移动光屏都找不到像的原因：（1）烛焰、凸透镜中心、光屏中心未在同一高度；（2）蜡烛恰好在凸透镜一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座长度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虚像； （12）成像位置如何移动：可调节蜡烛或凸透镜； （13）蜡烛变短：成像上移； （14）像的明暗变化：用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗； （15）用光具座进行实验时，应做到：烛焰、凸透镜的中心、光屏中心应在同一直线上（同一高度），目的使烛焰的像成在光屏中央； （16）同一物距范围内，不断改变物距进行实验的目的：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性； （17）成像规律与透镜的应用：照相机：成倒立、缩小的实像；投影仪：成倒立、放大的实像；放大镜：成正立、放大虚像。 例1 .在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时光屏上出现清晰的像（像未在图中画出）下列说法正确的是（　　） A．光屏上成的是烛焰倒立、放大的实像 B．图中的成像特点与照相机的成像特点相同 C．若在凸透镜和蜡烛之间放上近视镜片，光屏向左移动才能找到清晰的像 D．若换用一个焦距较短的凸透镜仍放在原凸透镜位置上，且保持蜡烛的位置不变，光屏向右移动才能找到清晰的像 【答案】A 【解析】AB．由图可知，物距小于像距，成倒立放大的实像，与投影仪的成像原理相同，故A正确，B错误； C．在凸透镜和蜡烛之间放上近视镜片，近视眼镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会延迟光线的会聚，故需要将光屏右移，才能找到清晰的像，故C错误； D．蜡烛、透镜位置不变，即物距保持不变，只是换一个焦距较短的凸透镜，则此时相等于物距变大，像距会变小，要重新得到清晰的像，光屏要适当向左移动，故D错误。 变式1－1 如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距大于13cm B．若保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像 C．若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当远离凸透镜 D.若在蜡烛和凸透镜之间放一近视镜，需将光屏适当靠近凸透镜才能在光屏上得到清晰的像 【答案】B 【解析】A．当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像，则 u=26cm>2f 解得 f<13cm 故A错误； B．像距小于物距，光屏上成倒立、缩小的实像；保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，像距大于物距时，根据光路的可逆性可知，成倒立、放大的实像，故B正确； C．蜡烛远离凸透镜时，物距增大，为了在光屏上得到清晰的像，应减小像距，光屏应靠近凸透镜，故C错误； D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，像会推迟会聚，则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像，故D错误。 变式1－2 如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象分析，正确的是（　　） A．此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像 B．如果利用注射器继续向水凸透镜内注水，发现光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到一个清晰更小的实像 C．保持蜡烛和光屏不变，向左移动水凸透镜到适当的位置后，在光屏上可以得到一个倒立、等大的实像 D．水凸透镜内有一个小正方形纸片，则在光屏上不会得到蜡烛完整的像 【答案】B 【解析】A．由图可知，此时的物距大于像距，所以成倒立、缩小的实像，故A错误； B．当他继续向凸透镜内注水，使凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰地像，光屏将靠近透镜向左移动，而且像变小，故B正确； C．保持蜡烛和光屏不变，向左移动水凸透镜，保持蜡烛和光屏不变，根据光路可逆可知，光屏上能得到一个倒立、放大的实像，故C错误； D．水凸透镜内有一个正方形的纸片，遮住凸透镜的一部分，物体上任一点射向凸透镜的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生改变，折射光线变少，故D错误。 【方法技巧】 方法技巧：凸透镜成像巧知识 “一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小”。我们可以结合下图加深理解。 由此我们可以得出以下两个性质： (1)焦点分界：是成放大实像与缩小实像的分界点，是成实像与虚像的分界点。 (2)动态特性：物体沿主光轴移动时，物距(物体到凸透镜的距离)减小(增大)，像距(像到凸透镜的距离)增大(减小)，且像变大(小)。 【巩固训练】 . 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则下列分析正确的是（　　） A．透镜焦距一定在10cm到15cm之间 B．透镜焦距一定在15cm到20cm之间 C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些的实像 D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向左移动可得到小些的实像 【答案】A 【解析】AB．由图可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成倒立、放大的实像，则此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，应有 80cm-50cm>2f，f<50cm-30cm<2f 解之得，此凸透镜的焦距范围是 10cm<f<15cm 故A正确，B错误； CD．蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距将变小，为了在光屏上得到清晰的像，应该将光屏向左移动，把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到大些的实像，故CD错误。 2. 在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．此时用纸片遮住凸透镜的镜片的上半部，将不能看到完整的像 C．将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得清晰的像，这一成像原理可制成投影仪 D．将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏 【答案】D 【解析】A．由图可知，此时的物距等于像距，都为20.0cm，成的是倒立、等大的实像，则u=2f，故f=10.0cm，故A错误； B．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B错误； C．将蜡烛移动到20cm刻度处时，物距为 u=50cm-20cm=30cm>2f 成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故C错误； D．将蜡烛移动到35cm刻度处，物距为 u'=50cm-35cm=15cm 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，才能在光屏上呈现清晰的像，故D正确。 3.将蜡烛、凸透镜、光屏固定在光具座上如图所示位置，光屏上恰好得到烛焰清晰的像，光屏上所成的像是（　　） A．正立、放大的虚像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．倒立、等大的实像 【答案】C 【解析】由图可知，此时物距大于像距，说明光屏上成倒立、缩小的实像，故C符合题意；ABD不符合题意。 4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之间的距离如图所示时，在光屏上得到烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） ①此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似 ②用白纸遮住凸透镜的上半部分，光屏上像的大小和形状都不变 ③此凸透镜的焦距范围是10cm＜f＜15cm ④将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②④ 【答案】B 【解析】①由图可知，物距大于像距，在光屏上得到倒立、缩小的实像，蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外，此原理应用于照相机，①错误； ②用白纸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，像的大小和形状不发生变化，因此光屏上所成的像仍然是完整的，遮住凸透镜的上半部，折射光线减少，会聚成的像变暗，②正确； ③凸透镜成倒立缩小的像，应有 解之得，此凸透镜的焦距范围是 10cm＜f＜15cm ③正确； ④蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距将变小，为了在光屏上得到清晰的像，应该将光屏靠近凸透镜，④错误。 故B正确，ACD错误。 5.小红在做探究凸透镜成像规律的实验时，蜡烛、凸透镜以及光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像（图中未画出）。下列说法中正确的是（　　） A．此时在光屏上成的是倒立、缩小的实像 B．此时的成像特点与放大镜所利用的成像特点相同 C．将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置，烛焰最终在光屏上所成清晰的像将变小 D．保持蜡烛、凸透镜和光屏的高度不变，只调换蜡烛和光屏的位置，则烛焰不能成像 【答案】C 【解析】AB．此时物距小于像距，说明光屏上成倒立、放大的实像，幻灯机就是利用该原理制成的，故AB错误； C．将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置，物距变大了，则像距变小，像变小，故C正确； D．保持蜡烛、凸透镜和光屏的高度不变，只调换蜡烛和光屏的位置，根据光路可逆知道，此时成倒立、缩小的实像，故D错误。 6.如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象的分析，不正确的是（　　） A．此时在光屏上得到的是倒立缩小的实像 B．继续向水凸透镜内注水，发现光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明透镜越凸，焦距越小 C．仅将蜡烛和光屏的位置对调，也能在光屏上得到一个倒立的实像 D．若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分，会发现光屏上的像缺失了下半部分 【答案】D 【解析】A．据图可知，此时的物距大于像距，且能在光屏上得到了清晰的像，所以成倒立、缩小的实像，故A正确，不符合题意； B．当他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜向左移动，而且像变小，故B正确，不符合题意； C．据光路的可逆性可知，若将蜡烛和光屏的位置对调，也能在光屏上得到一个倒立的实像，且此时的物距小于像距，所以成一个倒立、放大的实像，故C正确，不符合题意； D．遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部的光线，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D错误，符合题意。 7.如图所示，是探究凸透镜成像规律的实验，已知凸透镜的焦距是10cm，此时光屏上能成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上成的是倒立的实像 B．将蜡烛向左移动时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏向右移动 C．只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰等大的像 D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光屏上的像会变成一半 【答案】A 【解析】AC．如图，蜡烛到凸透镜的距离 焦距 所以 根据凸透镜成像规律知，成在光屏的像都是倒立、缩小的实像。再由光路的可逆性知，只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到倒立、放大的像，故A正确，C错误； B．凸透镜成实像规律，物距增大时，像距减小。所以将蜡烛向左时，物距增大，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏向左移动，故B错误； D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光屏上的像仍会变成一个完整的像，只是亮度变暗，故D错误。 8.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（　　） ①利用这一原理制成了投影仪 ②该透镜的焦距f一定满足7.5cm＜f＜15cm ③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像 ④若将光屏与凸透镜间放一个近视眼镜，应把蜡烛稍稍靠近凸透镜才能得到清晰的像 ⑤若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 A．只有①②⑤ B．只有①③④ C．只有②③ D．只有②③④ 【答案】C 【解析】由图可知， ①物距大于像距，，，此时光屏上成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理，故①错误； ②蜡烛距离凸透镜时，在透镜的另一侧处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小的实像，此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即，，所以，故②正确； ③凸透镜成实像时的动态变化规律是，物远像近像变小，则若将蜡烛靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大，故③正确； ④近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用。若将光屏与凸透镜间放一个近视眼镜，凸透镜会聚作用减弱，像距增大，所以应把蜡烛稍稍远离凸透镜才能让像距减小，从而在光屏上得到清晰的像，故④错误； ⑤若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时，成倒立、放大的实像，故⑤错误； 所以，正确的只有②③。 9.如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在（　　） A．图中Ⅳ区域，比A′B′大，箭头向上 B．图中Ⅲ区域，比A′B′大，箭头向上 C．图中Ⅱ区域，比A′B′大，箭头向下 D．图中Ⅰ区域，比A′B′小，箭头向下 【答案】B 【解析】由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，又因为过光心的光线传播方向不变，所以物体在图中Ⅲ区域，箭头向上，综上，ACD不符合题意，B符合题意。 10.如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。在焦距为5cm、10cm和20cm的凸透镜中选择一个放置在图中50cm刻线的位置，将蜡烛放在A点、光屏置于光具座上透镜右侧。下列说法正确的是（　　） A．调整器材高度时，应不点燃蜡烛 B．选用焦距为20cm的凸透镜所成的清晰像最大，且是正立的 C．选用焦距为5cm的凸透镜，光屏在BC之间移动可能得到清晰的实像 D．选用焦距为10cm的凸透镜，光屏在BC之间移动一定能得到清晰的像 【答案】D 【解析】A．为使像能够成在光屏中央，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处，所以调整器材高度时，应点燃蜡烛，故A错误； B．由图可知，A点到凸透镜的距离为25cm，即物距为25cm；焦距为5cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为10cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为20cm的凸透镜，因 成的是倒立、放大的实像，故B错误； C．由图可知，A点到凸透镜的距离为25cm，即物距为25cm，用焦距为5cm的凸透镜，此时物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，所以像成在55~60cm之间，故C错误； D．由图可知，A点到凸透镜的距离为25cm，即物距为25cm，用焦距为10cm的凸透镜，此时物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，所以像成在BC之间，故D正确。 11.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（　　） ①凸透镜的焦距可能是6cm ②利用这一原理制成了照相机 ③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 ④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有②③正确 D．只有②③④正确 【答案】B 【解析】①②由图可知，蜡烛到凸透镜的距离 u＝50.0cm-35.0cm＝15.0cm 像到凸透镜的距离 v＝80.0cm-50.0cm＝30.0cm 像距大于物距，成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪利用了此原理，此时 2f>u＝15.0cm>f v＝30.0cm>2f 15.0cm>f>7.50cm 故①②错误； ③凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则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③正确； ④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时u>2f，2f>v>f，此时光屏上成倒立缩小的实像，是因为折射现象中，光路是可逆的，故④正确。 所以，正确的只有③④。 综上，ACD错误，B正确。 12.如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在同一高度，此时烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像。若保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向A端移动适当距离，则在光屏上可得到一清晰___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；若保持凸透镜的位置在50cm刻度处不变，将蜡烛移动到20cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向___________（选填“A”或“B”）端适当移动光屏。 【答案】     缩小     A 【解析】由图可知，此时物距和像距相等，即 u=v=20cm 由题意可知，此时光屏成等大的实像，u=2f，所以凸透镜的焦距f为10cm。当凸透镜向A端移动适当距离，此时物距变大，大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 若保持凸透镜的位置在50cm刻度处不变，将蜡烛移动到20cm刻度处，此时物距为30cm，大于二倍焦距，像距应位于一倍焦距和二倍焦距之间，所以光屏应该左移，即向A端移动。 13.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示。此时，在光屏上得到蜡烛清晰的像，这个像跟___________成像原理相同；若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是_____。 A．一定是放大的像 B．一定是缩小的像 C．可能是倒立的像 D．可能是正立的像 【答案】     照相机     A 【解析】由图知，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，因此物距大于2倍焦距，像距处于1倍和2倍焦距之间，和照相机成像原理相同。 物距 u=50cm-30cm=20cm 像距 v=65cm-50cm=15cm 由上分析得 20cm>2f，f<15cm<2f 解得 7.5cm<f<10cm 将蜡烛移到光具座的35cm刻度处时，物距 u=50cm-35cm=15cm 处于1倍和2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。 14.做“探究凸透镜成像规律”实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范。在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。 （1）物距是_____cm； （2）光屏上成的是倒立、_____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，这个像与_____（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同； （3）该凸透镜的焦距可能是_____（选填序号）； A．9.85cm B．13.5cm C．22.5cm （4）如果有一只苍蝇叮在凸透镜的中心，此时我们看到光屏上呈现_____（选填序号）； A．清晰的苍蝇的像 B．不清晰的烛焰的像 C．变暗的烛焰的像 D．苍蝇和烛焰重叠的像 （5）若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜的地方，为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应将光屏向_____（选填“左”或“右”）移动； （6）去掉远视眼镜，将蜡烛移到45cm刻度线处，此时应_____（选填序号）观察烛焰的像。 A．不透过凸透镜从左向右 B．不透过凸透镜从右向左 C．透过凸透镜从左向右 D．透过凸透镜从右向左 【答案】     20.0     放大     投影仪     B     C     左     D 【解析】（1）由图可知，此时的物距 50.0cm-30.0cm=20.0cm （2）由图可知，此时的像距 90.0cm-50.0cm=40.0cm 物距小于像距，则成的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪。 （3）物距为20.0cm，像距为40.0cm，成的是倒立、放大的实像，则f<20.0cm<2f，40cm>2f，解得 10.0cm<f<20cm 故B符合题意，AC不符合题意。 （4）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，苍蝇落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，故亮度会变暗，故C符合题意，ABD不符合题意。 （5）远视眼镜是凸透镜，因凸透镜对光线有会聚作用，能使光线提前会聚成像，所以此时清晰的像在光屏的左侧，若保持蜡烛和凸透镜的位置不动，应使光屏靠近凸透镜一些，向左移动才能在光屏上看到蜡烛清晰的像。 （6）将蜡烛移到标尺45cm处，物距小于焦距，此时像和蜡烛在凸透镜的同侧，此时应站在透镜右侧观察蜡烛的像，故D符合题意，ABC不符合题意。 15.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。 （1）测焦距：如甲图所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。由此可得出该凸透镜的焦距为 _____cm； （2）如乙图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个清晰的像，据此原理，人们制成的光学仪器是 _____； （3）在图乙中若将一副眼镜放在凸透镜前，光屏上的像变模糊，往左适当调节光屏的位置，像又会变清晰。则所用的眼镜为 _____（选填“近视”或“远视”）眼镜； （4）实验结束后，小明对上述实验装置做了改进，用发光二极管做成“F”字样的发光体，如图丙所示，其好处是 _____（写出一点即可）。 【答案】     10.0     投影仪     远视     增加物体的亮度，使成像更清晰 【解析】（1）焦距是从焦点到凸透镜的距离，由图知，该凸透镜的焦距 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）蜡烛距凸透镜的距离为35cm，则物距大于2f，则可在光屏上得到倒立、缩小的实像，此时像距处于f和2f之间；若对换蜡烛和光屏的位置，则物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立、放大的实像，幻灯机或投影仪都是根据这个原理制成的。 （3）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是远视眼镜。 （4）发光二极管比烛焰的亮度更大、更环保，更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反。同时蜡烛燃烧有火焰，不如发光二极管安全。火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而二极管不会。 16.某校科学探究课上，学生动手实验“探究物体在距凸透镜二倍焦距以外时成像的特点”，选用的实验器材有：光具座、蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、火柴、光屏、刻度尺等，实验装置如图所示。 （1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在________上，为检验是否调好，应进行的操作是________； （2）各组汇报数据中发现，物距均为24.00cm时，有三个小组所测像距分别为15.00cm，17.00cm，18.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的原因是________； （3）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个________（选填“凸”或“凹”）透镜，所放置的透镜可以用来矫正________（选填“近视眼”或“远视眼”）。 【答案】     同一高度     分别将蜡烛、凸透镜和光屏紧贴，观察烛焰、凸透镜和光屏三者的中心是否在同一高度     测量像距时所成的像不是最清晰的像     凹     近视眼 【解析】（1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上，使像成在光屏中心。 为检验是否调好，可以分别将蜡烛、凸透镜、光屏紧贴，观察三者的中心是否在同一高度。 （2）对于焦距相同的凸透镜，物距均为12.00cm时，像距是一定的，但是测量的像距不同，可能是因为得到的像不是最清晰的像，导致像的位置不同，测量的像距不同。 （3）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，由于焦距变小，折光能力变强，像会成在光屏的前方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜。 近视眼像成在视网膜前方，可以用凹透镜来矫正。 17.某实验小组用一焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，进行了以下实验步骤： （1）如图所示，为了使像成在光屏的中央，实验前需将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在_____； （2）把蜡烛移动到B处，移动光屏可得到_____的像（选填“放大”或“缩小”），再将蜡烛移动到A处，并移动光屏可得到_____的像（选填“放大”或“缩小”），此成像原理应用于生活中的_____（选填“照相机”或“投影仪”）； （3）小雨同学把他的近视镜放在蜡烛和凸透镜之间时，光屏上原来清晰的像变得模糊了，则应将光屏向_____（“左”或“右”）移动，才能使像清晰； （4）实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏的中心，应将凸透镜向_____（选填“上”或“下”）移动； （5）实验中，光屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛和透镜的位置并将透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验，则光屏需向_____（填“左”或“右”）移动才能成清晰的像，此刻的像比换镜前变_____（填“大”或“小”）。 【答案】     同一高度     放大     缩小     照相机     右     下     左     小 【解析】（1）实验中点燃蜡烛后，需要调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度，可以使像成在光屏的中央。 （2）如图所示，把蜡烛移动到B处，物体在35.0cm处，此时物距为 物距处于1倍和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 把蜡烛移动到A处，物体在24.0cm处，此时物距为 物距处于凸透镜2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，是照相机的制作原理。 （3）近视眼镜是凹透镜，在凸透镜的前方放一个凹透镜，使原来会聚的光线推迟会聚，所以光屏需向右移动，才能使像清晰。 （4）蜡烛在燃烧中不断变短，烛焰向下移动，根据光线过光心不改变传播方向，则光屏上的像向上移动，为了使像成在光屏的中央，应将凸透镜向下移动。 （5）实验中，屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛，当透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验时，此时相当于增大了物距，所以成的像更小，像距也会减小，所以光屏应向左移动。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章光现象 第四节 凸透镜成像 （第2课时凸透镜成像规律） 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：探究凸透镜成像的规律凸透镜 2 知识点2常考问题 6 【方法技巧】 8 方法技巧 透镜对光的会聚与发散作用 8 【巩固训练】 8 【学习目标】 1.探究并知道凸透镜成像的规律。 2.学习分析实验数据，归纳出结论。 3.通过探究活动，体验探究的全过程和方法，进一步熟悉科学探究的环节，认识到设计实验与制订计划的重要性。 教学重点： 会正确使用相关实验器材收集证据，探究凸透镜成像的规律。 教学难点： . 1.掌握凸透镜成像的规律； 2.体会实像和虚像的区别. 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一 .探究凸透镜成像的规律 1.实验准备：透镜成像时的物理量（如图） （1）焦距：透镜的焦点到光心的距离，用f表示； （2）物距：物体到透镜的距离，用u表示； （3）像距：像到透镜的距离，用v表示。 专业术语：一倍焦距f、二倍焦距2f、物距u、像距v。 2.实验装置图 （1）实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等； （2）实验前的调节：①在太阳光下或利用平行光源测出凸透镜的焦距。 ②把透镜放在光具座标尺中央，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心处于同一水平高度（目的：使像成在光屏的中央，便于观察与比较像与物体的关系。） ③从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置。 【实验目的】通过探究实验，得出凸透镜成像的规律。 【实验设计】先把物体放在距离凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜方向靠近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏折情况和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。 【实验器材】光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。 【进行实验与收集证据】（1）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、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度； （2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步； （3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v； （4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步； （5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像； （6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步； （7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm） .3.凸透镜成像的规律 （1）物距（u）：物体与光心的距离 （2）像距(v)：像与光心的距离 4.凸透镜成像的实验： （1） 蜡烛的焰心、凸透镜的光心，光屏的中心在一条线上 （2） 移动蜡烛后，调整光屏的位置，直到出现一个最清晰的像。 （3）读出物距和像距 物距 光路分析图示 像距 成像特点 像与物相对透镜的位置 应用 倒立、缩小的实像 异侧 照相机 倒立、等大的实像 异侧 测焦距 倒立、放大的实像 异侧 投影仪 幻灯机 正立、放大的虚像 同侧 放大镜 【分析论证】（1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像； （2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像； （3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧； （4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。 【实验结论】 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 相对凸透镜的位置 应用 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 与物异侧 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 投影仪 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 —— 与物同侧 放大镜 知识考点二 《探究凸透镜成像的特点》常考问题： （1）如何测量焦距：一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距； （2）保障实验成功：蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像； （3）如何判断成虚像：物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像； （4）无法成像的原因：蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上； （5）光具座的长度有限，做实验时最好选用：焦距较小的凸透镜； （6）凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； （7）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是：让烛焰的像成在光屏的中央； （8）调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会：引起物距的变化； （9）判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置； （10）同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性； （11）实验中无论怎样移动光屏都找不到像的原因：（1）烛焰、凸透镜中心、光屏中心未在同一高度；（2）蜡烛恰好在凸透镜一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座长度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虚像； （12）成像位置如何移动：可调节蜡烛或凸透镜； （13）蜡烛变短：成像上移； （14）像的明暗变化：用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗； （15）用光具座进行实验时，应做到：烛焰、凸透镜的中心、光屏中心应在同一直线上（同一高度），目的使烛焰的像成在光屏中央； （16）同一物距范围内，不断改变物距进行实验的目的：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性； （17）成像规律与透镜的应用：照相机：成倒立、缩小的实像；投影仪：成倒立、放大的实像；放大镜：成正立、放大虚像。 例1 .在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时光屏上出现清晰的像（像未在图中画出）下列说法正确的是（　　） A．光屏上成的是烛焰倒立、放大的实像 B．图中的成像特点与照相机的成像特点相同 C．若在凸透镜和蜡烛之间放上近视镜片，光屏向左移动才能找到清晰的像 D．若换用一个焦距较短的凸透镜仍放在原凸透镜位置上，且保持蜡烛的位置不变，光屏向右移动才能找到清晰的像 变式1－1 如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距大于13cm B．若保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像 C．若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当远离凸透镜 D.若在蜡烛和凸透镜之间放一近视镜，需将光屏适当靠近凸透镜才能在光屏上得到清晰的像 变式1－2 如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象分析，正确的是（　　） A．此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像 B．如果利用注射器继续向水凸透镜内注水，发现光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到一个清晰更小的实像 C．保持蜡烛和光屏不变，向左移动水凸透镜到适当的位置后，在光屏上可以得到一个倒立、等大的实像 D．水凸透镜内有一个小正方形纸片，则在光屏上不会得到蜡烛完整的像 【方法技巧】 方法技巧：凸透镜成像巧知识 “一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小”。我们可以结合下图加深理解。 由此我们可以得出以下两个性质： (1)焦点分界：是成放大实像与缩小实像的分界点，是成实像与虚像的分界点。 (2)动态特性：物体沿主光轴移动时，物距(物体到凸透镜的距离)减小(增大)，像距(像到凸透镜的距离)增大(减小)，且像变大(小)。 【巩固训练】 . 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则下列分析正确的是（　　） A．透镜焦距一定在10cm到15cm之间 B．透镜焦距一定在15cm到20cm之间 C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些的实像 D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向左移动可得到小些的实像 2. 在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．此时用纸片遮住凸透镜的镜片的上半部，将不能看到完整的像 C．将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得清晰的像，这一成像原理可制成投影仪 D．将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏 3.将蜡烛、凸透镜、光屏固定在光具座上如图所示位置，光屏上恰好得到烛焰清晰的像，光屏上所成的像是（　　） A．正立、放大的虚像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．倒立、等大的实像 4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之间的距离如图所示时，在光屏上得到烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） ①此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似 ②用白纸遮住凸透镜的上半部分，光屏上像的大小和形状都不变 ③此凸透镜的焦距范围是10cm＜f＜15cm ④将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②④ 5.小红在做探究凸透镜成像规律的实验时，蜡烛、凸透镜以及光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像（图中未画出）。下列说法中正确的是（　　） A．此时在光屏上成的是倒立、缩小的实像 B．此时的成像特点与放大镜所利用的成像特点相同 C．将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置，烛焰最终在光屏上所成清晰的像将变小 D．保持蜡烛、凸透镜和光屏的高度不变，只调换蜡烛和光屏的位置，则烛焰不能成像 6.如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象的分析，不正确的是（　　） A．此时在光屏上得到的是倒立缩小的实像 B．继续向水凸透镜内注水，发现光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明透镜越凸，焦距越小 C．仅将蜡烛和光屏的位置对调，也能在光屏上得到一个倒立的实像 D．若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分，会发现光屏上的像缺失了下半部分 7.如图所示，是探究凸透镜成像规律的实验，已知凸透镜的焦距是10cm，此时光屏上能成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上成的是倒立的实像 B．将蜡烛向左移动时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏向右移动 C．只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰等大的像 D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光屏上的像会变成一半 8.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（　　） ①利用这一原理制成了投影仪 ②该透镜的焦距f一定满足7.5cm＜f＜15cm ③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像 ④若将光屏与凸透镜间放一个近视眼镜，应把蜡烛稍稍靠近凸透镜才能得到清晰的像 ⑤若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 A．只有①②⑤ B．只有①③④ C．只有②③ D．只有②③④ 9.如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在（　　） A．图中Ⅳ区域，比A′B′大，箭头向上 B．图中Ⅲ区域，比A′B′大，箭头向上 C．图中Ⅱ区域，比A′B′大，箭头向下 D．图中Ⅰ区域，比A′B′小，箭头向下 10.如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。在焦距为5cm、10cm和20cm的凸透镜中选择一个放置在图中50cm刻线的位置，将蜡烛放在A点、光屏置于光具座上透镜右侧。下列说法正确的是（　　） A．调整器材高度时，应不点燃蜡烛 B．选用焦距为20cm的凸透镜所成的清晰像最大，且是正立的 C．选用焦距为5cm的凸透镜，光屏在BC之间移动可能得到清晰的实像 D．选用焦距为10cm的凸透镜，光屏在BC之间移动一定能得到清晰的像 11.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（　　） ①凸透镜的焦距可能是6cm ②利用这一原理制成了照相机 ③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 ④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有②③正确 D．只有②③④正确 12.如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在同一高度，此时烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像。若保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向A端移动适当距离，则在光屏上可得到一清晰___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；若保持凸透镜的位置在50cm刻度处不变，将蜡烛移动到20cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向___________（选填“A”或“B”）端适当移动光屏。 13.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示。此时，在光屏上得到蜡烛清晰的像，这个像跟___________成像原理相同；若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是_____。 A．一定是放大的像 B．一定是缩小的像 C．可能是倒立的像 D．可能是正立的像 14.做“探究凸透镜成像规律”实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范。在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。 （1）物距是_____cm； （2）光屏上成的是倒立、_____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，这个像与_____（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同； （3）该凸透镜的焦距可能是_____（选填序号）； A．9.85cm B．13.5cm C．22.5cm （4）如果有一只苍蝇叮在凸透镜的中心，此时我们看到光屏上呈现_____（选填序号）； A．清晰的苍蝇的像 B．不清晰的烛焰的像 C．变暗的烛焰的像 D．苍蝇和烛焰重叠的像 （5）若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜的地方，为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应将光屏向_____（选填“左”或“右”）移动； （6）去掉远视眼镜，将蜡烛移到45cm刻度线处，此时应_____（选填序号）观察烛焰的像。 A．不透过凸透镜从左向右 B．不透过凸透镜从右向左 C．透过凸透镜从左向右 D．透过凸透镜从右向左 15.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。 （1）测焦距：如甲图所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。由此可得出该凸透镜的焦距为 _____cm； （2）如乙图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个清晰的像，据此原理，人们制成的光学仪器是 _____； （3）在图乙中若将一副眼镜放在凸透镜前，光屏上的像变模糊，往左适当调节光屏的位置，像又会变清晰。则所用的眼镜为 _____（选填“近视”或“远视”）眼镜； （4）实验结束后，小明对上述实验装置做了改进，用发光二极管做成“F”字样的发光体，如图丙所示，其好处是 _____（写出一点即可）。 16.某校科学探究课上，学生动手实验“探究物体在距凸透镜二倍焦距以外时成像的特点”，选用的实验器材有：光具座、蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、火柴、光屏、刻度尺等，实验装置如图所示。 （1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在________上，为检验是否调好，应进行的操作是________； （2）各组汇报数据中发现，物距均为24.00cm时，有三个小组所测像距分别为15.00cm，17.00cm，18.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的原因是________； （3）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个________（选填“凸”或“凹”）透镜，所放置的透镜可以用来矫正________（选填“近视眼”或“远视眼”）。 17.某实验小组用一焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，进行了以下实验步骤： （1）如图所示，为了使像成在光屏的中央，实验前需将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在_____； （2）把蜡烛移动到B处，移动光屏可得到_____的像（选填“放大”或“缩小”），再将蜡烛移动到A处，并移动光屏可得到_____的像（选填“放大”或“缩小”），此成像原理应用于生活中的_____（选填“照相机”或“投影仪”）； （3）小雨同学把他的近视镜放在蜡烛和凸透镜之间时，光屏上原来清晰的像变得模糊了，则应将光屏向_____（“左”或“右”）移动，才能使像清晰； （4）实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏的中心，应将凸透镜向_____（选填“上”或“下”）移动； （5）实验中，光屏上已成清晰的像，此时固定蜡烛和透镜的位置并将透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验，则光屏需向_____（填“左”或“右”）移动才能成清晰的像，此刻的像比换镜前变_____（填“大”或“小”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$