4.2 探究：凸透镜成像的规律-2025-2026学年八年级物理全一册同步练习（沪科版2024）

2025-2026学年八年级物理全一册同步练习（沪科版2024） 第四章 神奇的透镜 第二节 探究：凸透镜成像的规律 一、单选题 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 2．如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是（　　） A．当物体距透镜8cm时，成正立的虚像 B．当物体距透镜16cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大 D．当物体从距透镜30cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜 3．在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒，端在2倍焦距之外，端在1倍焦距与2倍焦距之间，如图所示。木棒经凸透镜所成的像与木棒 比较，呈现的特点是（　　） A．端变细，端变细 B．端变粗，端变粗 C．端变细，端变粗 D．端变粗，端变细 4．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，照相机利用了这条规律 C．当物距u=8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律 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 5．小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，以下说法正确的是（   ） A．甲、乙均不能成像 B．甲、乙均不能看到像 C．甲、乙都能成像且均能看到像 D．只有甲既能成像也能看到像 6．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。物理王老师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 7．小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。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10cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm 8．我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像 C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像 9．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像 D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 10．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u+v）；绘出如下图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（　　） A．d点的成像特点与照相机成像特点一样 B．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．c和d两点的成像特点是一样的 二、填空题 11．某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，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。则凸透镜的焦距是 cm，接下来把蜡烛移动到35cm刻度处，则应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上才可以得到倒立、 、清晰的实像。    12．小强同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上得到发光物体清晰的像，当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时，光屏上 （选填“会”或“不会”）有他指尖的像；这时光屏上所成的像会 （选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”）。 13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，恰能在光屏上成一个清晰的像，该像的性质为 立、 （填像的大小）的像，利用此原理可以制成 ，此时蜡烛距凸透镜12cm。若蜡烛向透镜靠近至5cm时，则此时成 像。 (填全像的倒正、大小和虚实) 14．如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）像，小明应在凸透镜的在 （选填“左侧”或“右侧”）观像。 15．如图所示，小伟同学参观展览会时，在一个小展室里看见一个女导购员在介绍商品，小伟试着与她握手，却发现是一个虚拟导购，可望而不可及．后来他发现这个女导购员只是在一个玻璃屏风后电视机屏幕上经过处理的一个倒立的像而已．这个玻璃屏风是 镜，这个虚拟导购是通过屏风所成的 （填“虚”或“实”）像，电视机屏幕到玻璃屏风的距离应满足的条件是 ． 16．在玻璃板下面放置一个小物体，把一滴水滴在对着小物体上方的玻璃板上，小物体通过水滴成一个正立、放大的 （选填“实像”或“虚像”）。在探究凸透镜成像规律时，当物距为30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的等大、倒立的实像，则该凸透镜的焦距为 cm；当物距为40cm时，移动光屏，可得到一个清晰的 （选填“放大”或“缩小”）、倒立的实像。 三、实验题 17．实验小组的同学利用凸透镜，配合其它器材，通过合作完成了相关探究。 （1）鉴别：桌上有凸透镜和凹透镜，请设计一种不影响透镜清晰度的简捷方法挑选出凸透镜： 操作方法 ； 判断依据 ； （2）测焦距： 阳光明媚，同学们来到教室外面，太阳光通过凸透镜在墙上出现了一个椭圆形的光斑，然后移动透镜直到光斑最小时，测出光斑到凸透镜镜面的垂直距离，得出该凸透镜的焦距，在汇报时，老师指出他们测的这个距离并不是凸透镜的焦距，请你帮他们分析实验失败的两个原因： 一是 ； 二是 ； 于是他们调整了实验方案，如图所示，重新测出了凸透镜的焦距为 cm； （3）探讨“凸透镜的成像规律”： ①仪器的安装 将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上， （点燃\不点燃）蜡烛，调节高度，使 和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，目的是 ；实验中他们发现光屏上的像偏下，那么应该把凸透镜向 (上\下)调节； ②找清晰的像 实验成败的关键是能否在光屏上呈现烛焰清晰的像。如图所示，实验小组的同学先将凸透镜移到50cm刻度线处，将蜡烛移到10cm刻度线处，算出此时的物距u= cm；接着移动光屏，当光屏上的像由不清晰变为清晰、再由清晰变为不清晰，通过对比找到了清晰的像的位置。实验小组的三个同学分别完成上述操作，测出的像距分别是11cm、14cm、17cm，他们测得结果差异较大的原因是 ； ③成像规律的探究 （a）光屏移到如上图所示位置时，会呈现清晰的 （正立\倒立）、 （放大\等大\缩小）的像； （b）保持凸透镜位置不动，将蜡烛每次向凸透镜靠近5cm，并且移动光屏直到呈现清晰的像，做了五次，他们发现光屏逐渐向 （靠近\远离）凸透镜方向移动，像的大小 （变大\不变\变小\先变大后变小\先变小后变大）； （c）实验时，用手挡在光屏前，发现光屏上的像消失了，在手上却出现了一个圆形光斑，把手拿开，光屏上再次呈现清晰的像，由此判断凸透镜成的是 （实\虚）像； （d）如上图所示，保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向 （蜡烛\光屏）方向移动，光屏上会再次呈现清晰的 （正立\倒立）、 （放大\等大\缩小）的像；由此他们推断出通过凸透镜的光发生折射时光路是 的； （e）要使得出凸透镜成像规律具有普遍性，需要改变 （物距\凸透镜的焦距）重复实验； （f）实验小组的同学用两个不同的凸透镜，进行了两次实验，如图所示； 在实验1中，在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；在实验2中，通过凸透镜观察到正立、放大的“烛焰”，则实验1中使用的凸透镜的焦距 （大于\小于\等于）实验2中使用的凸透镜的焦距； ④拓展探究 （a）当烛焰在光屏上成实像时，用一本书放在凸透镜前，从上向下移动，逐渐遮挡住镜面，发现光屏上的像大小将 (变大\变小\不变)，像的亮度将 (变亮\变暗\不变)；当书把凸透镜全部遮住时，光屏上的像将 ； （b）将蜡烛透镜A的距离由200cm处移至150cm处的过程中，光屏上所成的像与透镜间的距离均约为12cm，据此判断透镜的焦距约为12cm，运用这种方法测出来的焦距与实际相比 （偏大\等于\偏小）；由于光屏上的像太小，于是用另一个焦距为5cm的凸透镜B将像放大了再观看，如图所示，为了不改变像的正倒，此时凸透镜B到光屏的距离应 ；若取下光屏，将凸透镜B放在 （原光屏左侧一点\原光屏\原光屏右侧一点）的位置，通过透镜B还能看到刚才的像，这跟 （望远镜\显微镜）的成像原理相似； （c）实验小组的同学为了模拟幻灯机，如图所示，在鞋盒侧壁上开了一个孔，将凸透镜嵌在小孔中，将正在播放电影的手机固定在鞋盒中适当的位置，盖上盒盖，居然可以墙上看电影，此时手机到凸透镜的距离应满足 的条件，为了便于观看，手机上的画面应该朝 （上\下）； （d）他们发现用蜡烛做实验不能全面的体现出像和物的正倒关系，于是用LED灯做成字母“F”替换蜡烛，在光屏上成清晰的像，在光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“F”，则他看到屏上像的形状为 ； A．      B．     C．       D． （e）实验小组的同学用自制的水透镜来探究眼睛的成像原理和视力的矫正（当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大）。如图甲所示能在光屏上成清晰的像，现将蜡烛向右移动一段距离，保持水透镜和光屏位置不动，要在光屏再次呈现清晰的像，应 （向水透镜里注水\从水透镜里抽水）；一个同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”，如图乙所示，当将光屏向右移动后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是近视眼镜。 18．小勇用如图甲所示的装置，探究物体远离平面镜时，像的大小如何变化。 (1)小勇选取了两个外形相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃，小勇应在蜡 （选填“A”或“B”）的一侧观察，同时移动蜡烛B，使它和蜡烛A的像 ； (2)将蜡烛A远离玻璃板移动，重复上述实验过程，得到了相同的实验结果。得出：物体远离平面镜时，所成像大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小勇想继续探究物体远离凸透镜时，光屏上像的大小如何变化，实验室有焦距分别为5cm、10cm、15cm的三个凸透镜。 ①他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到图乙所示的位置时，光屏上出现清晰的像，所成的像是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的烛焰的像，小勇选择的凸透镜焦距是 cm。 ②保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，移动光屏直到光屏上再一次出现清晰的像，对比两次光屏上像的大小得出：物体远离凸透镜时，光屏上所成的像变 （选填“大”或“小”）； (4)小勇将蜡烛继续向左移动，保持凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜，光屏上也得到了清晰的像，他放置的应该是近视眼镜，该眼镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。 (5)小勇选取了一支高度为6cm的发光体，同时选取了2个焦距不同的凸透镜各做了5次实验，每次都在光屏上找到了清晰的像。他把实验结果记录在下面的表格中。请分析表格中的数据及相关条件，回答下列问题： 凸透镜的焦距（cm） 实验序号 物距（cm） 像距（cm） 像的高度（cm） 物体到像的距离（cm） 10 1 40 13.3 2 53.3 2 30 15 3 45 3 20 20 6 40 4 15 30 12 45 5 12 60 30 72 15 6 60 20 2 80 7 40 24 3.6 64 8 30 30 6 60 9 20 60 18 80 10 18 90 45 108 ①分析实验序号1、2、3、4、5或6、7、8、9、10中的像距与物距以及成像情况，可得到的初步结论是：同一凸透镜成实像时， 。 ②分析实验序号 中的数据及相关条件，可初步得到的结论是：不同凸透镜成实像时，物距相同，凸透镜的焦距越大，像距越大，像也越大。 ③分析实验序号3或8的物距和像距的大小关系，可猜想当 时，凸透镜成等大的实像。 ④分析表格中最后一列的数据，可得到：当同一凸透镜成实像时，随着物体从较远处慢慢靠近凸透镜的一倍焦距的过程中，物体到像的距离的变化关系是 。 ⑤小敏同学通过分析这张表格，认为当凸透镜成实像时，物体与像之间的最短距离一定是当物体处于2倍焦距处时，他的这种看法是 的（选填“正确”或“错误”）。 19．如图所示，在“探究凸透镜成像规律的实验”中。    （1）实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在 ； （2）如图甲是小明测量焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为 cm； （3）如图乙所示，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时，移动光屏，能成倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的应用为 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （4）图乙中，若透镜位置不变，只将蜡烛和光屏位置互换，光屏上将成倒立、 的实像； （5）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像向 移动，要使像能够成在光屏的中央，保持蜡烛和凸透镜不动，只需将光屏向 （选填“上”或“下”）调整； （6）如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，当光屏上出现清晰的像后，像的大小将 （选填“变大”或“变小”）； （7）实验时，将烛焰上半部分挡住，光屏上 （选填“能”或“不能”）得到到烛焰完整的像； （8）在图乙中再次移动蜡烛至45cm刻度线处，则观察到的像是图丙中的 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）； （9）实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丁），发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，则该同学佩戴的是 眼镜。（选填“近视”、“远视”）    20．在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：    （1）测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm； （2）将 、 、 依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调节它们的中心大致在 上； （3）当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的实像； （4）若在图中C位置上放置光屏，则B位置上应放置 ； （5）实验过程中，应测量物距u和像距v，并记录 的性质特点； （6）若烛焰在光屏上所成的像如图乙所示，为使像能清晰地呈在光屏中央，应将凸透镜向 移动（选填“上”或“下”）； （7）实验发现：当物距在 范围时，像都能在光屏上承接；当物距在 范围时，凸透镜成缩小的像。 21．小红和实验小组同学一起探究“凸透镜成像规律”。 （1）实验前要调整烛焰的焰心和光屏的中心位于凸透镜的 ；小明和小华用相同规格的凸透镜进行实验，分析数据时发现，他们实验时的物距相同但像距不同，可能原因是 ； （2）如图甲所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数1/u和像距倒数1/v的对应关系，则透镜的焦距为 cm；若用此凸透镜成像，当物体距透镜0.3m时，可在光屏是看到倒立 （选填“放大”或“缩小”）的像； （3）小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时，进行了两次实验，如乙图所示，在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；在实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距 （选填“大于”“小于”或“等于”）实验2中使用的凸透镜的焦距； （4）为研究视力矫正问题，小红用凸透镜和光屏模拟眼睛，将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像，取走眼镜，屏上的像变模糊了。此时要使屏上的像变清晰，应向 （选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏； （5）取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板，在蜡烛一侧透过玻璃板观察，也能看到一个像，此时成的像与（4）中所成的像在“正倒”、“大小”“虚实”三个方面 ； A．有一个方面相同，两个方面不同                    B．三个方面都不同 C．三个方面都相同                                D．有两个方面相同，一个方面不同 （6）将点燃的蜡烛移到如图丙所示的A位置，人眼观察到如图正立放大的像，现将光屏放在图中虚线的位置，人眼观察到烛焰的像 。 A．能成在光屏上        B．大小不变            C．会消失        D．亮度变暗 22．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。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）。 (1)凸透镜的焦距是 cm； (2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、 的实像。若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到 cm刻度线处，可以再次看到清晰的像； (3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向 （左/右）移动才能再次看到清晰的像，若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更 （选填“大”或“小”）的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像； (4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 （左/右）移动，“烛焰尖部”又会变清晰。 试卷第1页，共3页 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年八年级物理全一册同步练习（沪科版2024） 第四章 神奇的透镜 第二节 探究：凸透镜成像的规律 一、单选题 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 【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成虚像时的物距与像距 【详解】A．蜡烛放在图中A区域，即蜡烛在该透镜的两倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像，像在透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间，即图中的E区域，故A错误； B．凸透镜成实像时，物体离透镜越远，所成的实像越小，图中蜡烛位于该透镜的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，所以蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的实像会逐渐变小，故B正确； C．蜡烛放在图中B区域，即该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像，像的位置在透镜另一侧的两倍焦距以外，即如果蜡烛放在图中B区域，则在图中的F区域的光屏上能找到像，故C错误； D．当蜡烛放在图中C区域，即该透镜的一倍焦距以内，此时成正立、放大的虚像，虚像是用光屏承接不到的，故D错误。 故选B。 2．如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是（　　） A．当物体距透镜8cm时，成正立的虚像 B．当物体距透镜16cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大 D．当物体从距透镜30cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜 【答案】A 【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成虚像时的物距与像距 【详解】A．由图可知，凸透镜的焦距为10cm。当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成正立放大的虚像，故A正确； B．当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成倒立放大的实像，故B错误； C．根据凸透镜成像的特点可知，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，成实像时，物远像近像变小，因此当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，故C错误； D．根据凸透镜成像的特点可知，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，成实像时，物近像远像变大，因此当物体从距透镜30cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜，故D错误。 故选A。 3．在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒，端在2倍焦距之外，端在1倍焦距与2倍焦距之间，如图所示。木棒经凸透镜所成的像与木棒 比较，呈现的特点是（　　） A．端变细，端变细 B．端变粗，端变粗 C．端变细，端变粗 D．端变粗，端变细 【答案】C 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 【详解】端在凸透镜的2倍焦距之外，所成的是倒立缩小的实像，所以端的像会变细。端到凸透镜的距离在1倍和2倍焦距之间，所成的是倒立放大的实像，所以端的像会变粗。 故选C。 4．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，照相机利用了这条规律 C．当物距u=8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律 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 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、照相机、放大镜的成像原理及特点 【详解】A．据凸透镜成像规律可知，当u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知 u=v=2f=20cm 所以f=10cm。故A不符合题意； B．当物距u=30cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，故B符合题意； C．当物距u=8cm时，u<f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故C不符合题意； D．物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故D不符合题意。 故选B。 5．小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，以下说法正确的是（   ） A．甲、乙均不能成像 B．甲、乙均不能看到像 C．甲、乙都能成像且均能看到像 D．只有甲既能成像也能看到像 【答案】C 【知识点】平面镜成像的特点和规律、凸透镜成虚像时的物距与像距 【详解】平面镜所成的像是虚像；由图可知，蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；因为虚像是光的反射延长线相交得到的，光屏不能承接虚像，因此凸透镜和平面镜所成的虚像都不能呈现在光屏上，所以在图中甲、乙两处放置木板都对看到虚像不产生影响，所以烛焰的像不会发生变化。 故选C。 6．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。物理王老师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 【知识点】凸透镜成像规律的应用 【详解】当光屏成倒立、缩小的实像，则 f<v=10cm<2f 此时解得 5cm<f<10cm AB．把光屏沿着光具座靠近凸透镜5cm时，像距 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，若焦距7.5cm<f<10cm，则 f<v=10cm+5cm=15cm<2f 根据凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像，若f=7.5cm，则 v=15cm=2f 成倒立等大实像，若焦距5cm<f<7.5cm，则 v=15cm>2f 成倒立放大的实像。故A错误，B正确； CD．可以在光屏上成像，则光屏沿着光具座远离凸透镜5cm，远离后像距变大，范围为，根据凸透镜“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； 故选B。 7．小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。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10cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm 【答案】C 【知识点】凸透镜成虚像时的物距与像距 【详解】由图可知，像是正立的，所以成正立放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故ABD错误，C正确。 故选C。 8．我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像 C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像 【答案】A 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、照相机、投影仪、放大镜的成像原理及特点 【详解】A．根据题意可知，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似，人眼成像原理与照相机相似，这说明光电搜索跟踪系统和照相机的原理相似，从空中拍摄地面物体时，物体位于二倍焦距以外，物体在光电传感器上形成的像是倒立、缩小的实像，故A符合题意； B．倒立、等大的实像，可以用来测焦距，故B不符合题意； C．倒立、放大的实像，是投影仪的原理，故C不符合题意； D．正立、放大的虚像，是放大镜的原理，故D不符合题意。 故选A。 9．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像 D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 【答案】C 【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成虚像时的物距与像距 【详解】AB．如图，物距和像距 联立以上两式解得 凸透镜的焦距不可能为10cm，此时物距大于像距，光屏上成倒立、缩小到实像，故AB不符合题意； C．将蜡烛和光屏的位置互换，物距和像距互换，根据光路可逆可知，光屏上仍能承接到倒立放大的实像，故C正确； D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，物距为5cm，小于焦距，此时烛焰成虚像，光屏上不能承接到像，故D不符合题意。 故选C。 10．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u+v）；绘出如下图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（　　） A．d点的成像特点与照相机成像特点一样 B．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．c和d两点的成像特点是一样的 【答案】B 【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机 【详解】A．由图像可知，d点处物距为3f，大于2倍焦距，所以成倒立、缩小的实像，与照相机镜头的成像原理相同，故A正确，不符合题意； B．分析图像可知，c点处物距为2.5f，大于2倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，根据图像可知此时的物像间距L<4.5f，故B错误，符合题意； C．由图像可知，a点的物距等于d点的像距，a点的像距等于d点的物距，说明在a点时如果将物体与光屏的位置互换，成像情况恰好是d点的成像情况，说明光路是可逆的，故C正确，不符合题意； D．由图像可知，c和d两点处，物距都大于2倍焦距，因此都成倒立、缩小的实像，成像特点相同，故D正确，不符合题意。 故选B。 二、填空题 11．某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，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。则凸透镜的焦距是 cm，接下来把蜡烛移动到35cm刻度处，则应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上才可以得到倒立、 、清晰的实像。    【答案】 10.0 右 放大 【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 【详解】[1]如图，物距等于二倍焦距时，成倒立、等大实像，此时像距也等于二倍焦距；故 解得凸透镜的焦距 [2][3]若将烛焰移至距凸透镜35cm处，此时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2倍焦距，应向右移动光屏。 12．小强同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上得到发光物体清晰的像，当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时，光屏上 （选填“会”或“不会”）有他指尖的像；这时光屏上所成的像会 （选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”）。 【答案】 不会 变暗 【知识点】凸透镜成虚像时的物距与像距 【详解】[1]当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时，说明手指的指尖在凸透镜的一倍焦距以内，指尖通过凸透镜成正立、放大的虚像，所以光屏上不会有他指尖的像。 [2]当指尖触摸到凸透镜时，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，光屏上能呈现完整的像，此时凸透镜会聚光线的数量减少，故此时发光物体的像会变暗一些。 13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，恰能在光屏上成一个清晰的像，该像的性质为 立、 （填像的大小）的像，利用此原理可以制成 ，此时蜡烛距凸透镜12cm。若蜡烛向透镜靠近至5cm时，则此时成 像。 (填全像的倒正、大小和虚实) 【答案】 倒     放大   投影仪 正立、放大的虚 【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成虚像时的物距与像距、投影仪 【详解】[1][2][3]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，物距小于像距，恰能在光屏上成一个清晰的像，该像的性质为倒立、放大的实像，利用此原理可以制成投影仪。 [4]此时蜡烛距凸透镜12cm，则物距u=12cm，且f＜u＜2f，解得凸透镜的焦距范围 6cm＜f＜12cm 若蜡烛向透镜靠近至5cm时，则物距 u=5cm＜f 则此时成正立、放大的虚像。 14．如图所示是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）像，小明应在凸透镜的在 （选填“左侧”或“右侧”）观像。 【答案】 虚 右侧 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤 【详解】[1][2]由图知，所成的像是由折射光线的反向延长线会聚而成，所以是虚像，不能用光屏呈接到；根据凸透镜成像的规律，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，因为此时物像同侧，所以要在右侧观像。 15．如图所示，小伟同学参观展览会时，在一个小展室里看见一个女导购员在介绍商品，小伟试着与她握手，却发现是一个虚拟导购，可望而不可及．后来他发现这个女导购员只是在一个玻璃屏风后电视机屏幕上经过处理的一个倒立的像而已．这个玻璃屏风是 镜，这个虚拟导购是通过屏风所成的 （填“虚”或“实”）像，电视机屏幕到玻璃屏风的距离应满足的条件是 ． 【答案】 凸透 实 大于焦距小于二倍焦距 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）由题可知，虚拟导购只是在一个玻璃屏风后电视机屏幕上经过处理的一个倒立的像，所以玻璃屏风是凸透镜，因为像是倒立的，所以是实像． （2）根据凸透镜成像规律，电视机屏幕到玻璃屏风的距离大于此凸透镜的一倍焦距而小于其二倍焦距时，成倒立的放大的实像． 16．在玻璃板下面放置一个小物体，把一滴水滴在对着小物体上方的玻璃板上，小物体通过水滴成一个正立、放大的 （选填“实像”或“虚像”）。在探究凸透镜成像规律时，当物距为30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的等大、倒立的实像，则该凸透镜的焦距为 cm；当物距为40cm时，移动光屏，可得到一个清晰的 （选填“放大”或“缩小”）、倒立的实像。 【答案】 虚像 15 缩小 【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成虚像时的物距与像距 【详解】[1]因为小水滴中间比边缘厚，所以小水滴就相当于凸透镜，小物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。 [2]根据题意知道，当物距为30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的等大、倒立的实像，由凸透镜成像规律知道，此时u=2f，即该凸透镜的焦距是 f=15cm [3]当物距为40cm时，大于二倍焦距，由凸透镜成像规律知道，成倒立、缩小的实像。 三、实验题 17．实验小组的同学利用凸透镜，配合其它器材，通过合作完成了相关探究。 （1）鉴别：桌上有凸透镜和凹透镜，请设计一种不影响透镜清晰度的简捷方法挑选出凸透镜： 操作方法 ； 判断依据 ； （2）测焦距： 阳光明媚，同学们来到教室外面，太阳光通过凸透镜在墙上出现了一个椭圆形的光斑，然后移动透镜直到光斑最小时，测出光斑到凸透镜镜面的垂直距离，得出该凸透镜的焦距，在汇报时，老师指出他们测的这个距离并不是凸透镜的焦距，请你帮他们分析实验失败的两个原因： 一是 ； 二是 ； 于是他们调整了实验方案，如图所示，重新测出了凸透镜的焦距为 cm； （3）探讨“凸透镜的成像规律”： ①仪器的安装 将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上， （点燃\不点燃）蜡烛，调节高度，使 和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，目的是 ；实验中他们发现光屏上的像偏下，那么应该把凸透镜向 (上\下)调节； ②找清晰的像 实验成败的关键是能否在光屏上呈现烛焰清晰的像。如图所示，实验小组的同学先将凸透镜移到50cm刻度线处，将蜡烛移到10cm刻度线处，算出此时的物距u= cm；接着移动光屏，当光屏上的像由不清晰变为清晰、再由清晰变为不清晰，通过对比找到了清晰的像的位置。实验小组的三个同学分别完成上述操作，测出的像距分别是11cm、14cm、17cm，他们测得结果差异较大的原因是 ； ③成像规律的探究 （a）光屏移到如上图所示位置时，会呈现清晰的 （正立\倒立）、 （放大\等大\缩小）的像； （b）保持凸透镜位置不动，将蜡烛每次向凸透镜靠近5cm，并且移动光屏直到呈现清晰的像，做了五次，他们发现光屏逐渐向 （靠近\远离）凸透镜方向移动，像的大小 （变大\不变\变小\先变大后变小\先变小后变大）； （c）实验时，用手挡在光屏前，发现光屏上的像消失了，在手上却出现了一个圆形光斑，把手拿开，光屏上再次呈现清晰的像，由此判断凸透镜成的是 （实\虚）像； （d）如上图所示，保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向 （蜡烛\光屏）方向移动，光屏上会再次呈现清晰的 （正立\倒立）、 （放大\等大\缩小）的像；由此他们推断出通过凸透镜的光发生折射时光路是 的； （e）要使得出凸透镜成像规律具有普遍性，需要改变 （物距\凸透镜的焦距）重复实验； （f）实验小组的同学用两个不同的凸透镜，进行了两次实验，如图所示； 在实验1中，在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；在实验2中，通过凸透镜观察到正立、放大的“烛焰”，则实验1中使用的凸透镜的焦距 （大于\小于\等于）实验2中使用的凸透镜的焦距； ④拓展探究 （a）当烛焰在光屏上成实像时，用一本书放在凸透镜前，从上向下移动，逐渐遮挡住镜面，发现光屏上的像大小将 (变大\变小\不变)，像的亮度将 (变亮\变暗\不变)；当书把凸透镜全部遮住时，光屏上的像将 ； （b）将蜡烛透镜A的距离由200cm处移至150cm处的过程中，光屏上所成的像与透镜间的距离均约为12cm，据此判断透镜的焦距约为12cm，运用这种方法测出来的焦距与实际相比 （偏大\等于\偏小）；由于光屏上的像太小，于是用另一个焦距为5cm的凸透镜B将像放大了再观看，如图所示，为了不改变像的正倒，此时凸透镜B到光屏的距离应 ；若取下光屏，将凸透镜B放在 （原光屏左侧一点\原光屏\原光屏右侧一点）的位置，通过透镜B还能看到刚才的像，这跟 （望远镜\显微镜）的成像原理相似； （c）实验小组的同学为了模拟幻灯机，如图所示，在鞋盒侧壁上开了一个孔，将凸透镜嵌在小孔中，将正在播放电影的手机固定在鞋盒中适当的位置，盖上盒盖，居然可以墙上看电影，此时手机到凸透镜的距离应满足 的条件，为了便于观看，手机上的画面应该朝 （上\下）； （d）他们发现用蜡烛做实验不能全面的体现出像和物的正倒关系，于是用LED灯做成字母“F”替换蜡烛，在光屏上成清晰的像，在光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“F”，则他看到屏上像的形状为 ； A．      B．     C．       D． （e）实验小组的同学用自制的水透镜来探究眼睛的成像原理和视力的矫正（当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大）。如图甲所示能在光屏上成清晰的像，现将蜡烛向右移动一段距离，保持水透镜和光屏位置不动，要在光屏再次呈现清晰的像，应 （向水透镜里注水\从水透镜里抽水）；一个同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”，如图乙所示，当将光屏向右移动后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是近视眼镜。 【答案】 用透镜看近处书本上的字 见解析 见解析 见解析 10.0 点燃 烛焰 使像成在光屏中央 上 40.0 没有使光屏上的像最清晰时就测量像距 倒立 缩小 远离 变大 实 蜡烛 倒立 放大 可逆 凸透镜的焦距 小于 不变 变暗 消失 偏大 小于5cm 原光屏右侧一点 望远镜 下 C 向水透镜里注水 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机、投影仪 【详解】（1）[1][2]操作方法是用透镜看近处书本上的字；使字的像放大的是凸透镜，缩小的是凹透镜，因为物距小于凸透镜一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，属于放大镜原理。 （2）[3][4][5]凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点，焦点到光心的距离是焦距。失败的原因一是可能没有让凸透镜正对太阳光，二是可能没有准确测量光斑到凸透镜中心的距离。由图可知，凸透镜的焦距为 （3）① [6][7][8]将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调节高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，目的是使像成在光屏中央。 [9]实验中他们发现光屏上的像偏下，根据过光心的光线传播方向不变，那么应该把凸透镜向上调节，使像重新成在光屏中央。 ②[10][11]物距为 u=50.0cm-10.0cm40.0cm 测出的像距分别是11cm、14cm、17cm，他们测得结果差异较大的原是没有使光屏上的像最清晰时就测量像距。 ③（a）[12][13]光屏移到如上图所示位置时，物距大于两倍焦距，且大于像距，成倒立、缩小的实像。 （b）[14][15]保持凸透镜位置不动，将蜡烛每次向凸透镜靠近5cm，并且移动光屏直到呈现清晰的像，做了五次，即把物体移到了35cm处，此透镜的焦距是10cm，所以蜡烛在一倍焦距以外，遵循物近像远，像变大的规律，所以像距变大（即光屏逐渐向远离凸透镜方向移动），且像也变大。 （c）[16]实验时，用手挡在光屏前，发现光屏上的像消失了，在手上却出现了一个圆形光斑，把手拿开，光屏上再次呈现清晰的像，只要能呈现在光屏上的，都是实像，由此判断凸透镜成的是实像。 （d）[17][18][19][20]光折射中，光路是可逆的，保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向蜡烛方向移动，当物距和像距对调时，物距小于像距，光屏上会成一个清晰的倒立、放大的实像。 （e）[21]要使得出凸透镜成像规律具有普遍性，需要换用不同的凸透镜重新做实验，即改变凸透镜的焦距重复实验。 （f）[22]由图可知，实验1中，在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”，即物距在一二倍焦距之间；在实验2中，通过凸透镜观察到正立、放大的“烛焰”，则物距小于一倍焦距，由此判断实验1中使用的凸透镜的焦距小于实验2中使用的凸透镜的焦距。 ④（a）[23][24][25]当烛焰在光屏上成实像时，用一本书放在凸透镜前，从上向下移动，逐渐遮挡住镜面，光线仍可以通过透镜的其余部分成完整的像，发现光屏上的像大小将不变，由于透过凸透镜的光线减少，像的亮度将变暗；当书把凸透镜全部遮住时，没有光透过透镜，光屏上的像将消失。 （b）[26][27][28][29] 物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，根据“物远像近像变小”可推知：当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时，像距稍大于焦距。将蜡烛透镜A的距离由200cm处移至150cm处的过程中，光屏上所成的像与透镜间的距离均约为12cm，据此判断透镜的焦距约为12cm；因为像距仍大于一倍焦距，小明运用这种方法测出来的焦距与实际相比偏大；由于光屏上的像太小，于是用另一个焦距为5cm的凸透镜B将像放大了再观看，为了不改变像的正倒，根据放大镜原理，此时凸透镜B到光屏的距离应小于5cm，这样呈现的倒立缩小实像在B透镜的焦点之内；若取下光屏，将凸透镜B放在原光屏右侧一点的位置，通过透镜B还能看到刚才的像，这跟望远镜的成像原理相似，凸透镜A相当于物镜，凸透镜B相当于目镜。 （c）[30][31]当物距满足时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用是投影仪、幻灯机，所以为了便于观看，手机上的画面应该朝下。 （d）[32]凸透镜成倒立的实像，上下左右均颠倒，所以在光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“F”，则他看到屏上像的形状为C选项。 （e）[33][34]如图甲所示能在光屏上成清晰的像，现将蜡烛向右移动一段距离，物距变小，则像距变大，要在光屏再次呈现清晰的像，应往水透镜里注水，减小像距，增强凸透镜的折光能力，使得像提前会聚成像；一个同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”，如图乙所示，当将光屏向右移动后，他发现烛焰的像再次变得清晰，像远离水透镜，说明戴上的是具有发散作用的凹透镜，由此判断该同学戴的是近视眼镜。 18．小勇用如图甲所示的装置，探究物体远离平面镜时，像的大小如何变化。 (1)小勇选取了两个外形相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃，小勇应在蜡 （选填“A”或“B”）的一侧观察，同时移动蜡烛B，使它和蜡烛A的像 ； (2)将蜡烛A远离玻璃板移动，重复上述实验过程，得到了相同的实验结果。得出：物体远离平面镜时，所成像大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小勇想继续探究物体远离凸透镜时，光屏上像的大小如何变化，实验室有焦距分别为5cm、10cm、15cm的三个凸透镜。 ①他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到图乙所示的位置时，光屏上出现清晰的像，所成的像是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的烛焰的像，小勇选择的凸透镜焦距是 cm。 ②保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，移动光屏直到光屏上再一次出现清晰的像，对比两次光屏上像的大小得出：物体远离凸透镜时，光屏上所成的像变 （选填“大”或“小”）； (4)小勇将蜡烛继续向左移动，保持凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜，光屏上也得到了清晰的像，他放置的应该是近视眼镜，该眼镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。 (5)小勇选取了一支高度为6cm的发光体，同时选取了2个焦距不同的凸透镜各做了5次实验，每次都在光屏上找到了清晰的像。他把实验结果记录在下面的表格中。请分析表格中的数据及相关条件，回答下列问题： 凸透镜的焦距（cm） 实验序号 物距（cm） 像距（cm） 像的高度（cm） 物体到像的距离（cm） 10 1 40 13.3 2 53.3 2 30 15 3 45 3 20 20 6 40 4 15 30 12 45 5 12 60 30 72 15 6 60 20 2 80 7 40 24 3.6 64 8 30 30 6 60 9 20 60 18 80 10 18 90 45 108 ①分析实验序号1、2、3、4、5或6、7、8、9、10中的像距与物距以及成像情况，可得到的初步结论是：同一凸透镜成实像时， 。 ②分析实验序号 中的数据及相关条件，可初步得到的结论是：不同凸透镜成实像时，物距相同，凸透镜的焦距越大，像距越大，像也越大。 ③分析实验序号3或8的物距和像距的大小关系，可猜想当 时，凸透镜成等大的实像。 ④分析表格中最后一列的数据，可得到：当同一凸透镜成实像时，随着物体从较远处慢慢靠近凸透镜的一倍焦距的过程中，物体到像的距离的变化关系是 。 ⑤小敏同学通过分析这张表格，认为当凸透镜成实像时，物体与像之间的最短距离一定是当物体处于2倍焦距处时，他的这种看法是 的（选填“正确”或“错误”）。 【答案】(1) A 完全重合 (2)不变 (3) 缩小 10 小 (4) 发散 (5) 物距越小，像距越大，像也越大 1与7或2与8或3与9 物距等于像距 先变小后变大 正确 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论 【详解】（1）[1][2]在探究平面镜成像特点的实验中，应该在玻璃板前面透过玻璃板来观察蜡烛的像，即在蜡烛A的一侧观察；同时移动蜡烛B，使其与A的像完全重合。 （2）根据平面镜成像的特点知道，物体远离平面镜时所成的像是正立的，像的大小不变。 （3）①[1][2]根据图乙中物距和像距知道，物距大于像距，此时所成的像是倒立缩小的实像。此时，物距和像距分别 由此可知焦距 所以，小勇选择的凸透镜焦距是10cm。 ②[3]保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，根据“物远像近像变小”的规律知道，物体远离凸透镜时，光屏上所成的像变小，像距变小。 （4）[1][2]小勇将蜡烛继续向左移动，保持凸透镜和光屏的位置不变，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小知道，此时像成在光屏的前方；为了在光屏上得到了清晰的像，他放置的应该是近视眼镜，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。 （5）[1]由实验序号1、2、3、4与5（或6、7、8、9、10）中数据的变化关系及相关条件，可知当同一物体经过同一透镜成实像时，物距越大，像距就越小，同时所成的像就越小，故可以得出初步结论是：同一物体经同一凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小。 [2]比较实验序号1与6，（或2与8，或3与9）中数据及相关条件，可知同一个物体，经过不同焦距的透镜，在光屏上成实像时，当物距相同时，透镜的焦距越大，所成的像越大，由此可以得出初步结论是：同一物体经不同的凸透镜成实像时，物距相同，焦距越大，像距越大，成的像越大。 [3]由实验序号3或8的物距和像距知道，物距等于像距，此时像的大小相同，所以，由此猜想当物距等于像距时，凸透镜成等大的实像。 [4]分析表格中最后一列的数据知道，当同一凸透镜成实像时，随着物体从较远处慢慢靠近凸透镜的一倍焦距的过程中，由第四列数据知道，物体到像的距离的变化关系是先变小后变大。 [5]由实验序号3或8的物距和像距知道，物距等于像距，是焦距的2倍，由最后一列的数据知道，此时物体与像之间的最短距离是凸透镜成实像时最小的，故小敏同学的看法正确。 19．如图所示，在“探究凸透镜成像规律的实验”中。    （1）实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在 ； （2）如图甲是小明测量焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为 cm； （3）如图乙所示，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时，移动光屏，能成倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的应用为 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （4）图乙中，若透镜位置不变，只将蜡烛和光屏位置互换，光屏上将成倒立、 的实像； （5）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像向 移动，要使像能够成在光屏的中央，保持蜡烛和凸透镜不动，只需将光屏向 （选填“上”或“下”）调整； （6）如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，当光屏上出现清晰的像后，像的大小将 （选填“变大”或“变小”）； （7）实验时，将烛焰上半部分挡住，光屏上 （选填“能”或“不能”）得到到烛焰完整的像； （8）在图乙中再次移动蜡烛至45cm刻度线处，则观察到的像是图丙中的 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）； （9）实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丁），发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，则该同学佩戴的是 眼镜。（选填“近视”、“远视”）    【答案】 光屏的中央 11.0 缩小 照相机 放大 上 上 远离 变大 不能 4 近 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、照相机 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏的中央，实验中应调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度。 （2）[2]由图甲可知，光屏上出现的最小、最亮的光斑即为焦点，焦点到凸透镜的距离即为焦距，则焦距为 41.0cm-30.0cm=11.0cm （3）[3][4]如图乙所示，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时，物距为 u=50.0cm-15.0cm=35.0cm 物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据该原理制成的。 （4）[5]图乙中，若透镜位置不变，只将蜡烛和光屏位置互换，根据折射光路是可逆的，光屏上成倒立放大的实像。 （5）[6][7]实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，因过光心的光线传播方向不变，因此所成像向上移动，应该将光屏上移，使像成在光屏中央。 （6）[8][9]如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜，则物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的规律可知，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向远离透镜的方向移动。当光屏上出现清晰的像后，像的大小将变大。 （7）[10]实验时，像的形状与光源的形状相同，将烛焰上半部分挡住，烛焰不完整，因此光屏上不能得到到烛焰完整的像。 （8）[11]在图乙中再次移动蜡烛至45cm刻度线处，则物距在1倍焦距之内，在凸透镜同侧可以观察到正立放大的虚像，则观察到的像是图丙中的4。 （9）[12]实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丁），发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，说明镜片使像推迟会聚，对光线有发散作用，因此该镜片是凹透镜，即近视镜。 20．在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：    （1）测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm； （2）将 、 、 依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调节它们的中心大致在 上； （3）当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的实像； （4）若在图中C位置上放置光屏，则B位置上应放置 ； （5）实验过程中，应测量物距u和像距v，并记录 的性质特点； （6）若烛焰在光屏上所成的像如图乙所示，为使像能清晰地呈在光屏中央，应将凸透镜向 移动（选填“上”或“下”）； （7）实验发现：当物距在 范围时，像都能在光屏上承接；当物距在 范围时，凸透镜成缩小的像。 【答案】 10.0 蜡烛 凸透镜 光屏 同一高度 缩小 凸透镜 像 下 大于焦距 大于二倍焦距 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 【详解】（1）[1]焦距就是从焦点到凸透镜的距离。由图知，凸透镜的焦距为 40.0cm﹣30.0cm=10.0cm （2）[2][3][4][5]将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置到光具座上；点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样像才能成在光屏的中央，便于观察。 （3）[6]当烛焰距凸透镜30cm时，物距大于2f，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立缩小的实像，照相机就是利用这个原理制成的。 （4）[7]凸透镜是折射镜，它能把来自物体的光通过折射后会聚在光屏上形成物体的像，因此物体和像是位于凸透镜的两侧，所以凸透镜应放在位置B上。 （5）[8]探究凸透镜成像规律的目的其实就是探究像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系，所以要记录像的性质特点。 （6）[9]做实验时，应将凸透镜中心、烛焰中心和光屏中心位于同一高度，这样所成的像就承接在光屏的中央。图中，烛焰的像在光屏的上方，说明来自凸透镜的光线有些偏上，所以应将凸透镜向下移动，这样光线向下移动，成像在光屏的中央。 （7）[10][11]当物距u>f时，成的像都是实像；当物距u>2f时，成的像是倒立缩小的实像。 21．小红和实验小组同学一起探究“凸透镜成像规律”。 （1）实验前要调整烛焰的焰心和光屏的中心位于凸透镜的 ；小明和小华用相同规格的凸透镜进行实验，分析数据时发现，他们实验时的物距相同但像距不同，可能原因是 ； （2）如图甲所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数1/u和像距倒数1/v的对应关系，则透镜的焦距为 cm；若用此凸透镜成像，当物体距透镜0.3m时，可在光屏是看到倒立 （选填“放大”或“缩小”）的像； （3）小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时，进行了两次实验，如乙图所示，在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；在实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距 （选填“大于”“小于”或“等于”）实验2中使用的凸透镜的焦距； （4）为研究视力矫正问题，小红用凸透镜和光屏模拟眼睛，将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像，取走眼镜，屏上的像变模糊了。此时要使屏上的像变清晰，应向 （选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏； （5）取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板，在蜡烛一侧透过玻璃板观察，也能看到一个像，此时成的像与（4）中所成的像在“正倒”、“大小”“虚实”三个方面 ； A．有一个方面相同，两个方面不同                    B．三个方面都不同 C．三个方面都相同                                D．有两个方面相同，一个方面不同 （6）将点燃的蜡烛移到如图丙所示的A位置，人眼观察到如图正立放大的像，现将光屏放在图中虚线的位置，人眼观察到烛焰的像 。 A．能成在光屏上        B．大小不变            C．会消失        D．亮度变暗 【答案】 主光轴上 没有在成像最清晰时测量像距 10 缩小 小于 远离凸透镜 B B 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤 【详解】（1）[1] 实验中，为了便于观察凸透镜所成的像，应使凸透镜所成的像位于光屏的中央，则应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 [2] 小明和小华用相同规格的凸透镜进行实验，分析数据时发现，他们实验时的物距相同但像距不同，可能原因是没有在成像最清晰时测量像距。 （2）[3] 由图甲可知，当物距时，像距，此时物距等于像距等于二倍焦距，解得 所以焦距，即焦距为10cm。 [4] 当物体距透镜0.3m时，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。 （3）[5] 如乙图所示，在实验1中，能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”，则有 2f1＞u＝6cm＞f1  ① 在实验2中，通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。由此可知，物距 u＝6cm＜f2  ② 由①②比较可得，f1＜f2，即实验1中使用的凸透镜的焦距小于实验2中使用的凸透镜的焦距。 （4）[6] 因凸透镜对光线有会聚作用，将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，可使成像提前。如拿走，则像距变大，必须使光屏远离凸透镜才可使屏上的像变清晰。 （5）[7] 光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板，是利用平面镜成像，通过平面镜物体成正立、等大的虚像，此时成的像与（4）中所成的像相比，两次成像的倒正、虚实，大小都不同，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （6）[8] 由图可知：此时凸透镜成的是正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上；由于凸透镜成像是光的折射形成的，光屏放到图示位置，不会遮挡住折射光线，不影响成像情况。所以人眼观察到烛焰的像没有变化。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 22．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。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）。 (1)凸透镜的焦距是 cm； (2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、 的实像。若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到 cm刻度线处，可以再次看到清晰的像； (3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向 （左/右）移动才能再次看到清晰的像，若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更 （选填“大”或“小”）的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像； (4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 （左/右）移动，“烛焰尖部”又会变清晰。 【答案】 10.0 放大 75 右 小 左 【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤 【详解】(1)[1]光屏上得到一个最小、最亮的光斑，即凸透镜的焦点；则由图知，该凸透镜的焦距为 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm (2)[2]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为 50.0cm-35.0cm=15.0cm 物距大于1倍焦距而小于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像。 [3]若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为 55.0cm-35.0cm=20.0cm=2f 物距等于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、等大的实像，像距也等于2倍焦距，故将光屏移动到75cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。 (3)[4][5]图乙中光屏上恰好成一清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片后，因近视眼镜的镜片为凹透镜，对光线起发散作用，将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更小的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像。 (4)[6]在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速变大，则A点处气体压强变小，烛焰将向左移动，物距增大，像距应减小，所以应将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。 试卷第1页，共3页 1 学科网（北京）股份有限公司 $$