第五章透镜及其应用（实验题30道） -【刷好题】2024-2025学年八年级物理上册热点题型专练（2024人教版）

第五章 透镜及其应用（实验题30道） 1．小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验中， （1）把蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 ； （2）实验时，将凸透镜放置在光具座“50”刻度处，烛和光屏移动到如图所示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像，这个像的性质是倒立、 的实像； （3）小明同学在做实验时，光屏上得到发光体清晰的像，但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，并没有全部盖住凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况？ 。（要求：说出成像的完整情况和变化情况） 2．为研究凸透镜成像规律，小明进行了如下实验。 (1)小明将三个凸透镜分别 太阳光，调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上会聚成一个最小最亮的光斑，测得凸透镜到光屏的距离分别为48cm、15cm和4cm。为了顺利完成实验，小明应选择焦距为 cm的凸透镜； (2)小明现将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ； (3)小明把点燃的蜡烛放在离凸透镜尽可能远些的位置，调节光屏位置得到清晰实像后，再把蜡烛向凸透镜靠近一些，这时光屏应向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能重新承接到清晰的实像； (4)当蜡烛移动到距凸透镜只有12cm时，将光屏放在凸透镜的另一侧（相对蜡烛而言），光屏不管怎样移动都承接不到实像，这时把光屏放在蜡烛的同侧 接到蜡烛的像（选填“能”或“不能”），此时的成像特点与生活中的 相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 3．如图所示，小东同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材，探究凸透镜的成像规律： （1）如图甲所示，该凸透镜的焦距是 cm； （2）实验前，小东发现所成像在光屏上的位置如图乙，则他应首先向 （填“上”或“下”）调整光屏，使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度； （3）如图丙所示，当蜡烛移至35cm刻度线处时，移动光屏（图丙中光屏未画出），到某一位置时，光屏上成一清晰的像，该像上倒立、 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的 （填照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的； （4）若在图丙中将凸透镜移到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，如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是 （填“不完整的像且较暗”、“完整的像”、“完整的像但较暗”）。 4．在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如图甲所示。 （1）实验时，将光具座安放于水平桌面如图乙，烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应处于 ；由甲图可知该凸透镜的焦距是 cm； （2）当把蜡烛放在乙图位置时，移动光屏后能成 的实像（写完整像的性质）；若将蜡烛、光屏的位置互换，光屏上能呈现 的实像，这说明了 ； （3）若图乙中调整蜡烛位置，光屏上能成清晰的像，取一眼镜片放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像变模糊了，若向右移动光屏能再次得到清晰的像，则该眼镜片是 透镜（选填“凸”或“凹”）； 5．某同学在学完凸透镜成像规律后，用一块焦距为10cm的凸透镜，对凸透镜成像特点做了进一步探究。 （1）如图所示，他将蜡烛、透镜和光屏从左到右依次安装在水平光具座上，调整烛焰、透镜和光屏的中心在 ； （2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏分别放在图所示位置时，光屏上恰好接收到清晰的 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“虚”或“实”）像； （3）若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，当将凸透镜向左平移 cm时，光屏上可再次出现清晰的像，这就是生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理； （4）一段时间后，蜡烛变短，将观察到光屏上的像 ，若要使像仍成在光屏中央，应将透镜 。（选填“上移”或“下移”） 6．如图所示，在研究凸透镜成像规律的实验中： (1)在光具座上由左向右依次放置 、 和 。为了使烛焰的像成在光屏正中间，应调整三者的中心大致在 。 (2)当蜡烛位于距凸透镜左侧22cm位置时，调节光屏的位置，在光屏上得到一个倒立等大的实像，则凸透镜的焦距为 cm，光屏到凸透镜的距离为 cm。 (3)当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。 (4)蜡烛的火焰经凸透镜在光屏上成清晰的像，若用不透明的纸片将透镜的上半部分遮住，则屏上的像 。 A根本看不到   B将变得比原来暗些   C只剩下半截了   D不发生任何变化 7．为了“探究凸透镜成实像的规律”，小张和小李同学利用焦距f1为10厘米的凸透镜、一个高度为6厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。实验中，他们正确组装和调试实验器材，按表一中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上发光体的像最清晰，并将相应的像距v、成像情况记录在表一中。然后他们换用焦距f2为15厘米的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。 表一  焦距10厘米 实验 序号 物距 （厘米） 像距 （厘米） 像高 （厘米） 1 20 20 6 2 30 15 3 3 40 13.3 2 4 50 12.5 1.5 表二  焦距15厘米 实验 序号 物距 （厘米） 像距 （厘米） 像高 （厘米） 5 20 60 18 6 30 30 6 7 40 24 3.6 8 50 21.4 2.57 ①分析比较实验序号1或6数据中物距u与像距v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是： ； ②分析比较实验序号1、2、3、4或5、6、7、8数据中物距u、像距v及成像的变化情况，可得出的初步结论是： ； ③小张同学计算了表一中物距与像距之和，由此得出结论：同一物体经同一凸透镜成实像时，物距与像距之和越小，成的像越大。小李通过分析比较表二的数据，判断小张的结论是 的（选填“正确”、“错误”）； ④根据上述实验结果可以判断：凸透镜所成像的性质可能与物距和 有关。 8．小源同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，实验装置如图所示，在实验过程中凸透镜位置保持不变，请你根据所学知识完成下列填空。 (1)改变蜡烛位置，使其位于20cm刻度线处。再移动光屏，当烛焰在光屏上成清晰的像时，观察到这个像与蜡烛相比是倒立、 的。（选填：“放大”、“等大”或“缩小”） (2)改变蜡烛位置，使其位于35cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立放大的实像， 是根据这一原理制成的。 （选填：“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”） (3)通过对比（1）、（2）的规律提出一个可探究的科学问题 。 9．图甲所示是一款变色老花镜，光照越强，镜片的颜色越深。小晋思考：变色老花镜变色后折光能力是否受到了影响？于是，他选用了一个度数适当的变色老花镜镜片，进行了如下实验：（老花镜镜片在烛光下不变色） （1）将镜片固定在光具座50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于镜片两侧，调整烛焰、镜片和光屏的高度，使三者的中心大致在 ； （2）为了找到镜片的焦距，小晋需要改变蜡烛和光屏的位置，直到在光屏上找到烛焰倒立、等大的实像。移动过程中，小晋看到光屏上呈现出烛焰清晰放大的像，他应将蜡烛 （选填“靠近”或“远离”）镜片，同时移动光屏。小晋在图乙所示位置找到烛焰倒立、等大的像，则镜片的焦距是 cm； （3）小晋用平行强光源替换了蜡烛，镜片变色后，调节光屏位置，如图丙所示。通过实验，小晋可以得出结论： 。 10．在“探究凸透镜成像规律”实验中： (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在 ； (2)如图甲所示，光屏上成清晰的像。保持透镜的位置不变，移动蜡烛到10cm刻度线处，向左移动光屏，光屏上可再次成清晰、 、倒立的实像； (3)实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方如图乙所示的位置。能让像重新回到光屏中心的操作是 （填序号）； ①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调 (4)实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏向右离开透镜，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凸透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凸透镜对光具有 作用。 视眼的矫正与上述成像过程类似。 11．在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，某小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。 （1）将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ，此时 相当于视网膜。 （2）将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到光屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，则该像是倒立、 的实像，记下此时光屏所在的位置。 （3）用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时光屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼看物体时，物体所成的像落在视网膜的 （填“前方”或“后方”）。 （4）将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜制成的眼镜。 （5）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施： 。 （6）用注射器从水透镜里抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正…… 12．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明利用如图所示的装置进行实验。 （1）在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 上； （2）如图所示，光屏上恰好成一清晰的像，此像是 、 的实像； （3）若保持透镜位置不动，把蜡烛移到零刻度处，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）在图中所示位置，若保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜移至 刻度处，光屏上可再次呈现一清晰的像； （5）小明将一眼镜镜片放在凸透镜左前位置，光屏上的像变模糊了，只把光屏向右移动，像又清晰了，由此可判定该镜片是 透镜，该镜片可以矫正 （选填“近视”或“远视”）眼。 13．在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）在组装、调整实验器材时，要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上； （2）实验一段时间后，蜡烛因为燃烧而变短，所成的像将落在光屏 （填“上”或“下”）方； （3）如图所示，此时在光屏上成清晰的像，像距为 cm； （4）接着，把一副近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能成清晰的像，可将光屏适当向 （填“左”或“右”）移。 14．用焦距为15cm的凸透镜做探究“凸透镜成像的规律”的实验。 （1）小强发现用此凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像； 用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像。由此猜想：凸透镜成像的特点可能与 有关； （2）小强点燃蜡烛，调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使 、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ，这样做的目的是 ； （3）小强将蜡烛放在 10cm刻度线处，移动光屏到如图所示位置，光屏上恰好呈现一清晰的像，该像的性质是倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （4）保持凸透镜位置不变，小强将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向 （选填“左”或“右”）移动，像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）保持凸透镜位置不变，小强将蜡烛移动到40cm刻度线处，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像，当小强的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）、放大的像； （6）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，要使蜡烛的像仍然在光屏的中央，应将光屏向 （选填“上”或“下”）移动； （7）实验时，用直径相同但焦距更大的凸透镜替换原凸透镜，移动光屏也得到了清晰的像，则此时的像比原来的像 （选填“大”“小”或“等大”）。 15．小红做探究凸透镜成像规律的实验。 （1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.则该凸透镜的焦距为 cm； （2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，像的位置如图所示，接下来的调节方法是 ； A．只需将凸透镜向下调一些   B．只需将光屏向上调一些   C．将凸透镜和光屏都向下调一些 （3）调整后光屏上呈现清晰的像，保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上 cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰倒立的 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像； （4）如果要估测某凸透镜的焦距，可以让烛焰距离凸透镜足够 （选填“远”或“近”），此时像距就近似等于焦距。运用这种方法测出来的焦距与实际相比 （选填“偏大”“等于”或“偏小”）。 16．探究凸透镜成像规律的实验中。 （1）如图甲所示的三个LED发光板，应选 进行实验探究，理由是 ； （2）把发光板放在较远处，移动光屏，直至出现清晰的像，如图乙所示，此像是倒立、 的实像，这与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同； （3）不断减小发光板到凸透镜的距离，移动光屏寻找清晰的像。记录像距与物距、像的大小和正倒，分析论证得出结论。实验发现，物体通过同一凸透镜所成的像随 （选填“物距”或“像距”）的改变而改变； （4）完成实验后，若还想探究凸透镜的焦距对物体的像的影响，大致的实验思路是 。 17．小芳同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座探究凸透镜成像规律： (1)由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm。 (2)如图乙所示，若在光屏上（光屏未画出）能得到清晰、缩小的烛焰的像，则蜡烛可能置于凸透镜左边a、b、c、d 四点中的 点上（P是该凸透镜的二倍焦距处），此成像特点在生活中可应用在 上，若将光屏和蜡烛的位置互换，则光屏上得到 （选填“放大”或“缩小”）的像，若蜡烛置于d点，在光屏上 像（选填“有”或“无”）。 (3)通过实验，小芳发现蜡烛离凸透镜越远，光屏上得到的清晰像越 （选填“大”或“小”），把蜡烛向凸透镜靠近时，要在光屏上成清晰的像，光屏应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，此时在光屏上成的清晰像是 （选填“倒立”或“正立”）的。 (4)实验时有只甲虫停在了凸透镜上，则此时光屏上烛焰的像 （选填“完整”或“不完整”）。 (5)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 （选填“上”或“下”）方移动。 (6)小芳同学的爷爷带的远视眼镜是 透镜（选填“凹”或“凸”），她把爷爷的远视眼镜放在凸透镜前面会使原本成在光屏上的实像位置往 （选填“左”或“右”）移动。 18．小明用如图甲所示的装置来探究凸透镜的成像规律。 （1）如图甲所示，点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在 。 当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成倒立 （选填“缩小”或“放大”）清晰的像。若一只飞虫停落在透镜的中央，则光屏上所成的像是 （选填“完整”或“不完整”）的。 （2）若图甲中，蜡烛与光屏间的距离为L0，蜡烛与凸透镜所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜焦距f L（选填“>”、“<”或“=”）。 （3）用透明橡皮膜制作一个水透镜，利用注射器向水透镜内注水或往外抽水可以改变水透镜的焦距，模拟人眼的晶状体，进行眼睛视物原理的探究。若保持水透镜、烛焰和光屏如图丙所示位置，向水透镜内注水，发现光屏上的像变模糊。向左移动光屏，再次出现清晰的像。若没有向左移动光屏，要在光屏上得到清晰的像，也可以在蜡烛和水透镜之间加一个焦距合适的 透镜。这是在探究 眼的成因。 （4）若将物体AB斜放在凸透镜前，请在图丁中画出物体AB经过凸透镜成的像A'B'。（要求有作图痕迹） 19．小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。实验器材有带支架的电子蜡烛（图甲）、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和B、平行光光源（接通电源后可发出平行光）、光具座等器材。 （1）小华安装调试好器材后，首先测量凸透镜A的焦距。他接通平行光光源的电源，在透镜另一侧不断移动光屏，直到光屏上的光斑最亮最小，此时各元件位置如图乙所示，则凸透镜A的焦距为 cm； （2）小华只将平行光源替换成电子蜡烛。若要探究“凸透镜成像时，像的特点与物距的关系”，他应当不断改变 ，并移动光屏，观察所成像的情况； （3）在探究“凸透镜成像时，像的特点与凸透镜的焦距是否有关”时，小华使蜡烛到凸透镜A的距离为20cm，移动光屏直到光屏上呈现清晰的像，如图丙所示；换上凸透镜B后，保持物距不变，移动光屏直到光屏上呈现清晰的像，如图丁所示。可以得到的结论是： 。根据两次成像情况可知，凸透镜 （选填“A”或“B”）的焦距比较大。 20．小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验。 (1)如图甲，小明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，则凸透镜的焦距 cm； (2)小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”），若在蜡烛和凸透镜间某一位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了，则该眼镜是 （填“近视”或“远视”）眼镜； (3)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距和物距关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐 。当时物体移动速度 （选“大于”、“小于”或“等于”）像移动的速度。 21．小华探究凸透镜的成像规律； （1）课间，小华到室外利用太阳光来测量凸透镜的焦距，她将该凸透镜正对着太阳光，如图甲所示；此时纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L，此时再将这个凸透镜与纸之间的距离稍微增大，发现光斑变大，该凸透镜的焦距f L（填“>”、“<”或“=”）； （2）当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图乙所示位置时，光屏上得到一个清晰的像，这个像是倒立、 的实像，这个成像原理在实际中的应用是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （3）保持图乙中凸透镜的位置不动，若将蜡烛远离透镜2cm，此时像的大小比原来的像要 （填“大”或“小”）些，若光屏不动，在凸透镜前适当的位置放置度数合适的 （填“近视”或“远视”）眼镜片，也可以在光屏上再次出现清晰的像； （4）若将图乙中蜡烛和光屏对调，在光屏上 （填“能”或“不能”）出现清晰的像。 22．如图是“探究凸透镜成像规律”的实验装置，光源为一个3.0cm高的发光字母。 （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，则凸透镜的焦距 cm；实验前，应调节光源、凸透镜、光屏的中心在 ，其目的是 ； （2）当光源、凸透镜、光屏三者的位置如图乙所示时，光屏上呈现清晰的像，成像原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同； （3）多次改变物距，移动光屏确定像的位置，记录成像的特点如表所示： 次数 凸透镜 焦距 物距 像距 像的特点 倒正 像高/cm 1 50.0 12.5 倒立 0.15 2 30.0 15.0 倒立 1.50 3 20.0 20.0 倒立 3.0 4 17.0 24.3 倒立 4.29 5 13.0 43.3 倒立 9.99 ①由表中实验数据可初步得出：当 时，成倒立、缩小的像； ②如图丙所示，网课期间同学用手机拍照上传作业，图片一头大一头小，请根据表格数据解释其中的原因： ； （4）实验中，一只飞虫落在了凸透镜上，此时光屏上的像 （选填“依然完整”或“不完整”）。 23．某物理小组利用如下器材进行光学探究： (1)如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 f= cm； (2)如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立 （选填“缩小”、“放大”）的 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；如果此时有一只小飞虫爬在了凸透镜上，则光屏上 选填（“ 能” 或 “不能”）显示小飞虫的影 子； (3)如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至 16cm 刻度线处，则人眼在图中 （选填“A ” 或“B”）处能观察到烛焰的像； (4)如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是 眼镜（选填“近视”或“远视”）。 24．如图所示，小东同学用一个焦距未知的凸透镜、点光源、光屏、光具座等器材，探究凸透镜的成像规律： （1）如图甲所示，该凸透镜的焦距是 cm； （2）实验前，小东发现所成像在光屏的上方，则他应首先向 （填“上”或“下”）调整点光源，使点光源、凸透镜、光屏三者中心大致在 ； （3）将点光源与凸透镜放置在如图乙所示的位置时，将光屏移动到 cm刻度线时，能使光屏上成倒立、 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。此时将透镜换成带有小孔的遮光板，若还想承接到与光源等大的像，光屏应该 （选填“左移”、“右移”或“不动”），此时的像与透镜所成的像相比 （选填“较亮”、“较暗”或“一样亮”）。 25．小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 (1)小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距为 cm； (2)小明将蜡烛移到距离凸透镜20cm处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该清晰的像是 像（大小、倒正、虚实）； (3)小明又将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （左或右）移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是 ；此时小明把远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，若要在光屏上再次成清晰的像，需将蜡烛向 （左或右）移动； (4)小明将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，请你写出接下来的操作是： ； (5)小明将蜡烛继续靠近透镜，看到的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (6)科技小组的同学们要利用凸透镜、小纸盒和小纸筒制作简易照相机，小组同学们准备了多种尺寸的小纸盒和小纸筒，实验室中有材质相同、口径相近的A、B两种凸透镜如图所示，它们的焦距分别约是10 cm和30 cm，为保证照相机体积小巧，应选择透镜 （选填“A”或“B”）做照相机的镜头； (7)制作好的照相机在使用时，务必保证被拍摄的物体到镜头的距离至少大于 cm； (8)如果镜头到相机背板（成像位置）的距离可以调节，在拍摄较远的物体后，再拍摄较近的物体，为保证成像清晰，应该 （选填“增大”或“减小”）镜头到相机背板的距离。 26．陈老师在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。 （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm。 （2）开始试实验时，发现无论怎么移动蜡烛和光屏，光屏上都没有像，原因可能是： 。 （3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺20cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个 选填（“倒立”或“正立”）， （选填“放大”或“缩小”）的像为止，生活中 就是利用这一成像原理来工作的。 （4）若将蜡烛从20cm处移至35cm处，如果保持光屏位置不变，为了能够在光屏上得到清晰的像，可以在蜡烛和透镜之间加一个适当的 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），这就是矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）的原理。 （5）若在实验过程中用一黑色纸片把凸透镜一部分遮住，此时所成的像会 （填“A”或“B”）。 A．像完整，只是变得暗一些 B．所成像不完整 27．某小组利用如图所示器材“探究凸透镜成像规律”，已知凸透镜焦距为10cm。 (1)安装器材时，首先将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度。下列操作中更为规范的是 （填选项前的字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节 B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 (2)将蜡烛、透镜固定至图甲所示位置，此时光屏上出现一个倒立模糊的烛焰轮廓（像未画出），为了使光屏上的像变得清晰，应 （选填“一直向左”“一直向右”或“左右反复”）移动光屏；直到观察到光屏上呈现清晰、倒立、 的实像；这是生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理； (3)实验进行一段时间后，发现原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方如图乙所示位置；能让像重新回到光屏中心的操作是 （填字母序号）； A．光屏下调 B．蜡烛上调 C．透镜上调 (4)实验后老师在课上总结：当物距为一倍焦距时不成像。但小陈在实验中却发现，当光源放置于一倍焦距处，还是会有模糊的像成在光屏上，于是在课上提出了自己的疑惑，造成该现象的原因可能是： 。 28．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座（带刻度尺）等器材，探究凸透镜成像的规律。 序号 物距u/cm A B 1 30.0 17.4 倒立缩小的实像 2 17.4 30.0 C （1）如图所示，透镜焦距 cm； （2）调整烛焰和光屏的中心在透镜的 ； （3）探究实像时，小明调整物距后，应 ，直到光屏上呈现最清晰的像。探究虚像时，小明应 （越过/透过）凸透镜观察像；观察到虚像后，如果将光屏放在蜡烛与蜡烛的像之间，小明在原观察像的位置 （还能/不能）观察到像； （4）表中是小明设计的表格（部分）和实验数据。表中A处内容是 ；B处内容是 ；C处内容是 。 29．小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）如图甲所示，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，由此可读出凸透镜的焦距是 cm； （2）为了调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的是 （填选字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节 B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 （3）如图乙所示，用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像，当给凸透镜戴上近视眼镜后，为使光屏上再次呈清晰像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动； （4）若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像A；接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置，再移动光屏，在光屏上形成清晰的像B．由实验可知像A （选填“大于”或“小于”）像B； （5）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v，物像间距，绘出图丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L 。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合丙、丁两图，可知当物距时， 。 30．（1）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，如图所示。小强产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？。 小强通过对三棱镜折射光路的分析，结合课本上对凸透镜相当于很多个三棱镜的组合的说法，分析得到的结论是：红光、紫光对凸透镜的焦距是 （相同/不同）的。然后他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证得出他的结论是正确的。 （2）如图乙所示，小丽探究凸透镜成像规律，适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像。然后，保持蜡烛和透镜现在的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验，使光屏向 （左／右）移动，才能得到了一个清晰的像。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 透镜及其应用（实验题30道） 1．小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验中， （1）把蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 ； （2）实验时，将凸透镜放置在光具座“50”刻度处，烛和光屏移动到如图所示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像，这个像的性质是倒立、 的实像； （3）小明同学在做实验时，光屏上得到发光体清晰的像，但他不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，并没有全部盖住凸透镜，这时光屏上会出现怎样的情况？ 。（要求：说出成像的完整情况和变化情况） 【答案】 同一高度上 缩小 烛焰的像完整，但只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些 【详解】（1）[1]在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，应使得光屏、凸透镜和烛焰的中心在同一高度上。 （2）[2]由图可知，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像。 （3）[3]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，只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些。 2．为研究凸透镜成像规律，小明进行了如下实验。 (1)小明将三个凸透镜分别 太阳光，调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上会聚成一个最小最亮的光斑，测得凸透镜到光屏的距离分别为48cm、15cm和4cm。为了顺利完成实验，小明应选择焦距为 cm的凸透镜； (2)小明现将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ； (3)小明把点燃的蜡烛放在离凸透镜尽可能远些的位置，调节光屏位置得到清晰实像后，再把蜡烛向凸透镜靠近一些，这时光屏应向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能重新承接到清晰的实像； (4)当蜡烛移动到距凸透镜只有12cm时，将光屏放在凸透镜的另一侧（相对蜡烛而言），光屏不管怎样移动都承接不到实像，这时把光屏放在蜡烛的同侧 接到蜡烛的像（选填“能”或“不能”），此时的成像特点与生活中的 相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 【答案】(1) 正对 15 (2)同一高度 (3)远离 (4) 不能 放大镜 【详解】（1）[1][2]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，因此小明应将三个凸透镜分别正对太阳光，此时太阳光与凸透镜的主光轴平行。一般光具座的长度大约是100cm，如果采用焦距是48cm的凸透镜进行实验，实验需要的长度至少是 4×48cm=192cm这个长度大于光具座的长度，操作不方便；如果采用焦距是15cm的凸透镜进行实验，实验需要的长度至少是 4×15cm=60cm这个长度小于光具座的长度，器材合适；如果采用焦距是4cm的凸透镜进行实验，实验需要的长度至少是 4×4cm=16cm这个长度虽然小于光具座的长度，但是实验范围比较小，不易操作实验；故选择焦距为15cm的凸透镜。 （2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。 （3）小明把点燃的蜡烛放在离凸透镜尽可能远些的位置，调节光屏位置得到清晰实像后，再把蜡烛向凸透镜靠近一些，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，这时光屏应向远离凸透镜的方向移动，才能重新承接到清晰的实像。 （4）[1][2]当蜡烛移动到距凸透镜只有12cm，此时u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，因此把光屏放在蜡烛的同侧不能接到蜡烛的像，此时的成像特点与生活中的放大镜相同。 3．如图所示，小东同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材，探究凸透镜的成像规律： （1）如图甲所示，该凸透镜的焦距是 cm； （2）实验前，小东发现所成像在光屏上的位置如图乙，则他应首先向 （填“上”或“下”）调整光屏，使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度； （3）如图丙所示，当蜡烛移至35cm刻度线处时，移动光屏（图丙中光屏未画出），到某一位置时，光屏上成一清晰的像，该像上倒立、 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的 （填照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的； （4）若在图丙中将凸透镜移到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，如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是 （填“不完整的像且较暗”、“完整的像”、“完整的像但较暗”）。 【答案】 10.0 上 放大 投影仪 75 完整的像但较暗 【详解】（1）[1]由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以，焦距为 （2）[2]由图知，像呈在光屏的上方，要使像能成在光屏的中央，应将光屏向上调整，使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中心。 （3）[3][4]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为 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，生活中的投影仪就是利用这一成像原理制成的。 （4）[5]若在图丙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为 成倒立、等大的实像，像成在二倍焦距的位置，即 所以，光屏移动到75cm的位置。 [6]挡住透镜，上半部分，下半部分仍能折射光线成像，所以，光屏上所成的像是完整的，由于折射光线变少，所以，亮度变暗。 4．在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如图甲所示。 （1）实验时，将光具座安放于水平桌面如图乙，烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应处于 ；由甲图可知该凸透镜的焦距是 cm； （2）当把蜡烛放在乙图位置时，移动光屏后能成 的实像（写完整像的性质）；若将蜡烛、光屏的位置互换，光屏上能呈现 的实像，这说明了 ； （3）若图乙中调整蜡烛位置，光屏上能成清晰的像，取一眼镜片放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像变模糊了，若向右移动光屏能再次得到清晰的像，则该眼镜片是 透镜（选填“凸”或“凹”）； 【答案】 同一水平直线（凸透镜的主光轴） 10 倒立缩小 倒立放大 光路可逆 凹 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、 凸透镜、光屏三者的中心应处于同一高度。 [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 （2）[3]当把蜡烛放在乙图位置，此时物距 成倒立、缩小的实像。 [4][5]若将蜡烛、光屏的位置互换，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，且物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，光屏上成倒立、放大的实像，这说明了光路是可逆的。 （3）[6]若图乙中调整蜡烛位置，光屏上能成清晰的像，取一眼镜片放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像变模糊了，若向右移动光屏能再次得到清晰的像，说明该眼镜片对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，所以该眼镜片是凹透镜。 5．某同学在学完凸透镜成像规律后，用一块焦距为10cm的凸透镜，对凸透镜成像特点做了进一步探究。 （1）如图所示，他将蜡烛、透镜和光屏从左到右依次安装在水平光具座上，调整烛焰、透镜和光屏的中心在 ； （2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏分别放在图所示位置时，光屏上恰好接收到清晰的 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“虚”或“实”）像； （3）若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，当将凸透镜向左平移 cm时，光屏上可再次出现清晰的像，这就是生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理； （4）一段时间后，蜡烛变短，将观察到光屏上的像 ，若要使像仍成在光屏中央，应将透镜 。（选填“上移”或“下移”） 【答案】 同一高度 倒立 缩小 实 15 投影仪 上移 下移 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏的中央，调整烛焰的焰心、透镜的光心和光屏的中心在同一高度。 （2）[2][3][4]如图，物距大于二倍焦距，像距在一倍到二倍焦距之间，在光屏上得到倒立、缩小的实像。 （3）[5][6]若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆可知，当将凸透镜向左平移15cm时，此时的物距为原来的像距，根据光路可逆可知，此时光屏上可再次出现清晰倒立、放大的像，其应用是投影仪。 （4）[7][8]蜡烛变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，会观察到光屏上的像向上移动，若要使像仍成在光屏中央，应将透镜向下移动。 6．如图所示，在研究凸透镜成像规律的实验中： (1)在光具座上由左向右依次放置 、 和 。为了使烛焰的像成在光屏正中间，应调整三者的中心大致在 。 (2)当蜡烛位于距凸透镜左侧22cm位置时，调节光屏的位置，在光屏上得到一个倒立等大的实像，则凸透镜的焦距为 cm，光屏到凸透镜的距离为 cm。 (3)当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。 (4)蜡烛的火焰经凸透镜在光屏上成清晰的像，若用不透明的纸片将透镜的上半部分遮住，则屏上的像 。 A根本看不到   B将变得比原来暗些   C只剩下半截了   D不发生任何变化 【答案】(1) 蜡烛 凸透镜 光屏 同一高度 (2) 11 22 (3)放大 (4)B 【详解】（1）[1][2][3][4]实验前，在光具座上由左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏；为了使烛焰的像成在光屏正中间，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 （2）[1][2]蜡烛到凸透镜的距离为22cm时，光屏上呈现一个倒立等大的像，则 u=v=2f=22cm 所以f=11cm，则光屏到凸透镜的距离为22cm。 （3）当烛焰距凸透镜15cm时，满足 2f>u>f 可在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像。 （4）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。 故选B。 7．为了“探究凸透镜成实像的规律”，小张和小李同学利用焦距f1为10厘米的凸透镜、一个高度为6厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。实验中，他们正确组装和调试实验器材，按表一中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上发光体的像最清晰，并将相应的像距v、成像情况记录在表一中。然后他们换用焦距f2为15厘米的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。 表一  焦距10厘米 实验 序号 物距 （厘米） 像距 （厘米） 像高 （厘米） 1 20 20 6 2 30 15 3 3 40 13.3 2 4 50 12.5 1.5 表二  焦距15厘米 实验 序号 物距 （厘米） 像距 （厘米） 像高 （厘米） 5 20 60 18 6 30 30 6 7 40 24 3.6 8 50 21.4 2.57 ①分析比较实验序号1或6数据中物距u与像距v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是： ； ②分析比较实验序号1、2、3、4或5、6、7、8数据中物距u、像距v及成像的变化情况，可得出的初步结论是： ； ③小张同学计算了表一中物距与像距之和，由此得出结论：同一物体经同一凸透镜成实像时，物距与像距之和越小，成的像越大。小李通过分析比较表二的数据，判断小张的结论是 的（选填“正确”、“错误”）； ④根据上述实验结果可以判断：凸透镜所成像的性质可能与物距和 有关。 【答案】 见解析 见解析 错误 焦距 【详解】[1]由表中数据可知，实验序号1或6中物距与像距相等，此时物体通过凸透镜成等大的实像，即结论是：物距等于像距时，凸透镜成等大的实像。 [2]由表中数据可知，实验序号1、2、3、4或5、6、7、8中物距逐渐变大，像距在逐渐变小，像也在变小，故得出结论：物体通过同一凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。 [3]小张的结论是错误的，实验5中物距与像距之和为80cm，像的大小为18cm，实验6物距与像距之和为60cm，但像的大小为6cm，小于实验5的像，故小张的结论是错误的。 [4]由实验1和5或2和6可知，物距相同，但像的性质不相同，所以凸透镜所成像的性质可能与物距和凸透镜的焦距有关。 8．小源同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，实验装置如图所示，在实验过程中凸透镜位置保持不变，请你根据所学知识完成下列填空。 (1)改变蜡烛位置，使其位于20cm刻度线处。再移动光屏，当烛焰在光屏上成清晰的像时，观察到这个像与蜡烛相比是倒立、 的。（选填：“放大”、“等大”或“缩小”） (2)改变蜡烛位置，使其位于35cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立放大的实像， 是根据这一原理制成的。 （选填：“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”） (3)通过对比（1）、（2）的规律提出一个可探究的科学问题 。 【答案】(1)缩小 (2)幻灯机 (3)见解析 【详解】（1）蜡烛位置位于20cm刻度线处时，它的物距，因为透镜的焦距为10cm，所以，凸透镜成倒立、缩小的实像。 （2）蜡烛位置位于35cm刻度线处时，它的物距，则，凸透镜成倒立、放大的实像，幻灯机依据这一原理制成。 （3）由（1）、（2）比较可知，不同的物距，像的性质中像的大小不同，所以可以探讨像的大小与物距的关系。 9．图甲所示是一款变色老花镜，光照越强，镜片的颜色越深。小晋思考：变色老花镜变色后折光能力是否受到了影响？于是，他选用了一个度数适当的变色老花镜镜片，进行了如下实验：（老花镜镜片在烛光下不变色） （1）将镜片固定在光具座50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于镜片两侧，调整烛焰、镜片和光屏的高度，使三者的中心大致在 ； （2）为了找到镜片的焦距，小晋需要改变蜡烛和光屏的位置，直到在光屏上找到烛焰倒立、等大的实像。移动过程中，小晋看到光屏上呈现出烛焰清晰放大的像，他应将蜡烛 （选填“靠近”或“远离”）镜片，同时移动光屏。小晋在图乙所示位置找到烛焰倒立、等大的像，则镜片的焦距是 cm； （3）小晋用平行强光源替换了蜡烛，镜片变色后，调节光屏位置，如图丙所示。通过实验，小晋可以得出结论： 。 【答案】 同一高度 远离 20 变色老花镜变色后，折光能力不受影响 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应将烛焰、镜片和光屏的中心调至同一高度。 （2）[2]光屏上呈现烛焰清晰放大的像，说明物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距，成等大的像时，物距等于像距等于两倍焦距，所以为了能在光屏上找到等大的像，应该将蜡烛远离镜片的同时让光屏靠近镜片。 [3]根据凸透镜成像规律可知，光屏上呈现倒立、等大的实像，物距等于像距等于两倍焦距，物距为40cm，所以镜片的焦距为20cm。 （3）[4]由图丙可知，变色后的镜片焦距为20cm，与变色前的焦距相同，可以得到变色老花镜变色后折光能力不受影响的结论。 10．在“探究凸透镜成像规律”实验中： (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在 ； (2)如图甲所示，光屏上成清晰的像。保持透镜的位置不变，移动蜡烛到10cm刻度线处，向左移动光屏，光屏上可再次成清晰、 、倒立的实像； (3)实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方如图乙所示的位置。能让像重新回到光屏中心的操作是 （填序号）； ①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调 (4)实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏向右离开透镜，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凸透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凸透镜对光具有 作用。 视眼的矫正与上述成像过程类似。 【答案】(1)同一高度 (2)缩小 (3)② (4) 会聚 远 【详解】（1）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，为了使像成在光屏的中央，应使烛焰中心、透镜光心和光屏中心大致在同一高度。 （2）由图甲知，此时蜡烛在刻度尺的25.0cm处，物距为15.0cm，像距为30.0cm，物距小于像距，此时凸透镜成倒立、放大的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，根据光路可逆可知，当移动蜡烛到10.0cm刻度线处时，此时物距为30.0cm，向左移动光屏，使像距恰好为15.0cm时，光屏上能再次呈现倒立、缩小的实像。 （3）如图乙所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动或将凸透镜向下移动，均能让像重新回到光屏的中心，故选填②。 （4）[1]实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏向右离开透镜，光屏上能成清晰的像，说明此时像成在了光屏的后方，如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凸透镜，光屏上也能成清晰的像，说明凸透镜可以让光线提前会聚成像，则凸透镜对光具有会聚作用。 [2]远视眼的成因是晶状体太薄，对光的折射能力太弱，近处物体的像成在了视网膜的后方，通常用凸透镜矫正，故远视眼的矫正与上述成像过程类似。 11．在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，某小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。 （1）将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ，此时 相当于视网膜。 （2）将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到光屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，则该像是倒立、 的实像，记下此时光屏所在的位置。 （3）用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时光屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼看物体时，物体所成的像落在视网膜的 （填“前方”或“后方”）。 （4）将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜制成的眼镜。 （5）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施： 。 （6）用注射器从水透镜里抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正…… 【答案】 同一高度 光屏 缩小 强 前方 凹 看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，并远眺几分钟等 【详解】（1）[1]为了使烛焰的像能成在光屏中央，实验前需调节烛焰、水透镜和光屏的中心在同一高度。 [2]光屏的作用是承接烛焰通过水透镜所成的实像，相当于人眼视网膜的功能。 （2）[3]当蜡烛放在离水透镜较远的位置时，物距大于像距，此时光屏上成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同。 （3）[4]向水透镜中注水后，水透镜变厚，对光的折射能力增强，焦距变短，模拟近视眼晶状体变厚的情况。 [5]近视眼由于晶状体折光能力过强，远处物体的像会成在视网膜前方，因此需要将光屏向水透镜靠近才能重新得到清晰的像。 （4）[6]矫正近视眼需配戴凹透镜，使光线先发散后再进入水透镜，从而使像成在光屏（视网膜）上。 （5）[7]预防近视的措施包括：避免长时间近距离用眼。保持正确的读写姿势。适当进行户外活动。定期做眼保健操。看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，并远眺几分钟等。 12．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明利用如图所示的装置进行实验。 （1）在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在 上； （2）如图所示，光屏上恰好成一清晰的像，此像是 、 的实像； （3）若保持透镜位置不动，把蜡烛移到零刻度处，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）在图中所示位置，若保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜移至 刻度处，光屏上可再次呈现一清晰的像； （5）小明将一眼镜镜片放在凸透镜左前位置，光屏上的像变模糊了，只把光屏向右移动，像又清晰了，由此可判定该镜片是 透镜，该镜片可以矫正 （选填“近视”或“远视”）眼。 【答案】 同一高度 倒立 缩小 左 变小 25 凹 近视 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。 （2）[2][3]在如图乙所示实验情形下，恰好在光屏上得到烛焰清晰的像，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，则此时成倒立、缩小的实像。 （3）[4][5]若保持透镜位置不动，把蜡烛移到0cm刻度处，物距变大，根据物远像近像变小可知，应向左移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像变小。 （4）[6]在如图乙所示实验情形下，如果保持蜡烛和光屏的位置不变；把凸透镜移到光具座上25cm刻线处，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，可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。 （5）[7][8]将一只眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，向右移动光屏，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像，说明眼镜对光线有发散作用，是凹透镜，应用于近视眼镜。 13．在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）在组装、调整实验器材时，要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上； （2）实验一段时间后，蜡烛因为燃烧而变短，所成的像将落在光屏 （填“上”或“下”）方； （3）如图所示，此时在光屏上成清晰的像，像距为 cm； （4）接着，把一副近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能成清晰的像，可将光屏适当向 （填“左”或“右”）移。 【答案】 主光轴 上 24.0 右 【详解】（1）[1]实验前需调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，即三者中心在凸透镜的主光轴上，这样才能使像成在光屏的中央。 （2）[2]随着蜡烛的燃烧，蜡烛越来越短，根据光线过光心不改变方向，所成的像将落在光屏上方。 （3）[3]如图所示，此时在光屏上成清晰的像，像距为 v=74.0cm-50.0cm=24.0cm （4）[4]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，会使原来会聚的光线推迟会聚，要使光屏上得到清晰的像，则光屏应适当向右移动。 14．用焦距为15cm的凸透镜做探究“凸透镜成像的规律”的实验。 （1）小强发现用此凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像； 用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像。由此猜想：凸透镜成像的特点可能与 有关； （2）小强点燃蜡烛，调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使 、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ，这样做的目的是 ； （3）小强将蜡烛放在 10cm刻度线处，移动光屏到如图所示位置，光屏上恰好呈现一清晰的像，该像的性质是倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （4）保持凸透镜位置不变，小强将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向 （选填“左”或“右”）移动，像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）保持凸透镜位置不变，小强将蜡烛移动到40cm刻度线处，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像，当小强的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）、放大的像； （6）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，要使蜡烛的像仍然在光屏的中央，应将光屏向 （选填“上”或“下”）移动； （7）实验时，用直径相同但焦距更大的凸透镜替换原凸透镜，移动光屏也得到了清晰的像，则此时的像比原来的像 （选填“大”“小”或“等大”）。 【答案】 物距 烛焰 同一高度 使像完整成在光屏中央 缩小 右 变大 正立 上 大 【详解】（1）[1]观察远近不同的物体，小强看到了不同特点的像，说明凸透镜所成像的特点与物距有关。 （2）[2][3][4]实验前，要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致同一高度，这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置。 （3）[5]如图所示的情景，此时光屏上恰好呈现清晰的像，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，在光屏上成倒立、缩小的实像。 （4）[6][7]保持凸透镜位置不变，小强将蜡烛移动到25cm刻度线处，凸透镜成实像时，物近像远像变大，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向右移动，像将变大。 （5）[8]保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处，此时u<f时，成正立、放大的虚像，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像，当小潘的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到烛焰正立、放大的像。 （6）[9]蜡烛变短了，由通过光心的光线的传播方向不变可知，光屏上的像会向上移动，为了使蜡烛的像仍然在光屏的中央，应将光屏向上移。 （7）[10]保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距更大的凸透镜，使像距变大，要得到清晰的像，光屏应向右移动远离凸透镜，则此时的像较原来的像变大。 15．小红做探究凸透镜成像规律的实验。 （1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.则该凸透镜的焦距为 cm； （2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，像的位置如图所示，接下来的调节方法是 ； A．只需将凸透镜向下调一些   B．只需将光屏向上调一些   C．将凸透镜和光屏都向下调一些 （3）调整后光屏上呈现清晰的像，保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上 cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰倒立的 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像； （4）如果要估测某凸透镜的焦距，可以让烛焰距离凸透镜足够 （选填“远”或“近”），此时像距就近似等于焦距。运用这种方法测出来的焦距与实际相比 （选填“偏大”“等于”或“偏小”）。 【答案】 10.0 AB 23 放大 远 偏大 【详解】（1）[1]将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，此光斑的位置就是焦点，凸透镜到该光斑的距离是焦距，则该凸透镜的焦距为10.0cm。 （2）[2]AB．过光心的光线传播方向不变，若像成在光屏的上方，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，故AB符合题意； C．若将凸透镜和光屏都向下调一些，此时像仍然在光屏上方，故C不符合题意。 故选AB。 （3）[3][4]由图乙可知，此时物距为40cm，像距为13cm，根据折射现象中光路可逆，调换像距和物距，也能在光屏上得到清晰的像，保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座23cm刻线处，此时物距等于13cm，像距等于40cm，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像，物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，则凸透镜成倒立、放大的实像。 （4）[5][6]根据凸透镜成实像时，物远像近，因此如果要估测凸透镜的焦距，可以让烛焰距离凸透镜足够远，此时像距就近似等于焦距；因为像距稍大于焦距，所以运用这种方法测出来的焦距与实际相比偏大。 16．探究凸透镜成像规律的实验中。 （1）如图甲所示的三个LED发光板，应选 进行实验探究，理由是 ； （2）把发光板放在较远处，移动光屏，直至出现清晰的像，如图乙所示，此像是倒立、 的实像，这与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同； （3）不断减小发光板到凸透镜的距离，移动光屏寻找清晰的像。记录像距与物距、像的大小和正倒，分析论证得出结论。实验发现，物体通过同一凸透镜所成的像随 （选填“物距”或“像距”）的改变而改变； （4）完成实验后，若还想探究凸透镜的焦距对物体的像的影响，大致的实验思路是 。 【答案】 B 非对称图形，方便研究像的倒立，放大等现象 缩小 照相机 物距 控制物距不变，改变凸透镜的焦距，移动光屏，成清晰的像再分析得出结论 【详解】（1）[1][2]如图甲所示的三个LED发光板，应选B进行实验探究，理由是B是非对称图形，可以直观地观察凸透镜成的像的左右、上下倒立等现象，而A和C是对称图形，无法观察凸透镜成的像是否左右倒立。 （2）[3][4]由图乙可知，此时物距大于二倍焦距，所以成倒立缩小的实像，照相机成的像也是倒立、缩小的实像，所以与照相机的成像特点相同。 （3）[5]实验发现，物距大于二倍焦距时，在光屏上成倒立、缩小的实像；物距大于一倍焦距、小于二倍焦距时，在光屏上成倒立、放大的实像；所以物体通过同一凸透镜所成的像随物距的改变而改变。 （4）[6]若要探究凸透镜的焦距对物体的像的影响，应该控制物距不变，换用焦距不同的凸透镜，移动光屏，使光屏上成清晰的像，再对比分析得出结论。 17．小芳同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座探究凸透镜成像规律： (1)由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm。 (2)如图乙所示，若在光屏上（光屏未画出）能得到清晰、缩小的烛焰的像，则蜡烛可能置于凸透镜左边a、b、c、d 四点中的 点上（P是该凸透镜的二倍焦距处），此成像特点在生活中可应用在 上，若将光屏和蜡烛的位置互换，则光屏上得到 （选填“放大”或“缩小”）的像，若蜡烛置于d点，在光屏上 像（选填“有”或“无”）。 (3)通过实验，小芳发现蜡烛离凸透镜越远，光屏上得到的清晰像越 （选填“大”或“小”），把蜡烛向凸透镜靠近时，要在光屏上成清晰的像，光屏应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，此时在光屏上成的清晰像是 （选填“倒立”或“正立”）的。 (4)实验时有只甲虫停在了凸透镜上，则此时光屏上烛焰的像 （选填“完整”或“不完整”）。 (5)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 （选填“上”或“下”）方移动。 (6)小芳同学的爷爷带的远视眼镜是 透镜（选填“凹”或“凸”），她把爷爷的远视眼镜放在凸透镜前面会使原本成在光屏上的实像位置往 （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 11.0 a 照相机 放大 无 小 远离 倒立 完整 上 凸 左 【详解】(1)[1]平行光经过凸透镜后，在光屏上成最小最亮的光斑，光斑到凸透镜光心的距离就是焦距，由图可知，焦距为11.0cm。 (2)[2][3]根据凸透镜成像特点可知，当物体在二倍焦距之外时，光屏上成倒立缩小实像，由图乙可知蜡烛应该在凸透镜左边a点上，此成像特点和照相机的成像原理相同。 [4]凸透镜成像原理是光的折射，根据光路可逆可知，将光屏和蜡烛的位置互换，则光屏上仍能得到像，但是此时物距小于像距，所以成倒立放大的实像。 [5]若蜡烛置于d点，即物距在一倍焦距之内，成正立放大的虚像，在光屏上无像，但可以从光屏一侧过凸透镜观察。 (3)[6]当光屏上成像时，蜡烛离凸透镜越远，光屏上得到的清晰像越小，离凸透镜越近，像越大。 [7]蜡烛向凸透镜靠近，即物距减小，要在光屏上成清晰的像，需要增大像距，即光屏远离凸透镜。 [8]根据凸透镜成像特点可知，只要在光屏上成像，肯定是倒立的实像。 (4)[9]实验时有只甲虫停在了凸透镜上，会减少通过凸透镜的光线，此时光屏上烛焰的像仍完整，但是会变暗。 (5)[10]蜡烛越来越短，但是过光心的光线传播方向不变，蜡烛的像在光屏的位置会上移。 (6)[11][12]远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，若把远视眼镜放在凸透镜前面，会使光线提前会聚，则需要将光屏靠近透镜，即向左移动。 18．小明用如图甲所示的装置来探究凸透镜的成像规律。 （1）如图甲所示，点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在 。 当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成倒立 （选填“缩小”或“放大”）清晰的像。若一只飞虫停落在透镜的中央，则光屏上所成的像是 （选填“完整”或“不完整”）的。 （2）若图甲中，蜡烛与光屏间的距离为L0，蜡烛与凸透镜所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜焦距f L（选填“>”、“<”或“=”）。 （3）用透明橡皮膜制作一个水透镜，利用注射器向水透镜内注水或往外抽水可以改变水透镜的焦距，模拟人眼的晶状体，进行眼睛视物原理的探究。若保持水透镜、烛焰和光屏如图丙所示位置，向水透镜内注水，发现光屏上的像变模糊。向左移动光屏，再次出现清晰的像。若没有向左移动光屏，要在光屏上得到清晰的像，也可以在蜡烛和水透镜之间加一个焦距合适的 透镜。这是在探究 眼的成因。 （4）若将物体AB斜放在凸透镜前，请在图丁中画出物体AB经过凸透镜成的像A'B'。（要求有作图痕迹） 【答案】 同一高度 放大 完整 < 凹 近视 见解析 【详解】（1）[1]在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，使烛焰的像成在光屏的中心。 [2]当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可知此时物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 [3]若一只飞虫停在透镜的中央，折射光线减少，会聚成的像大小不变，还是完整的像，只是像的亮度变暗。 （2）[4]在保持图甲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），相当于增大物距，减小像距，当光屏上再次成清晰的像时，此时物距应该大于二倍焦距，则所成像应该为倒立、缩小的实像；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，成倒立、放大实像的条件是f＜u＜2f，如题图乙所示，则该透镜焦距f＜L。 （3）[5][6]保持水透镜烛焰和光屏位置不变的情况下，向水透镜内注水，水透镜焦距变小，像距变小，发现光屏上的像变模糊，向左移动光屏，再次出现清晰的像。则小明是在探究近视眼的成因；若没有向左移动光屏，要在光屏上得到清晰的像，应让光线发散，可以在蜡烛和水透镜之间加一个焦距合适的凹透镜。 （4）[7]凸透镜对光线有会聚作用，过光心的光线经过凸透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线经过凸透镜后会经过焦点，两条光线的交点即为像的位置。如图。 19．小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。实验器材有带支架的电子蜡烛（图甲）、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和B、平行光光源（接通电源后可发出平行光）、光具座等器材。 （1）小华安装调试好器材后，首先测量凸透镜A的焦距。他接通平行光光源的电源，在透镜另一侧不断移动光屏，直到光屏上的光斑最亮最小，此时各元件位置如图乙所示，则凸透镜A的焦距为 cm； （2）小华只将平行光源替换成电子蜡烛。若要探究“凸透镜成像时，像的特点与物距的关系”，他应当不断改变 ，并移动光屏，观察所成像的情况； （3）在探究“凸透镜成像时，像的特点与凸透镜的焦距是否有关”时，小华使蜡烛到凸透镜A的距离为20cm，移动光屏直到光屏上呈现清晰的像，如图丙所示；换上凸透镜B后，保持物距不变，移动光屏直到光屏上呈现清晰的像，如图丁所示。可以得到的结论是： 。根据两次成像情况可知，凸透镜 （选填“A”或“B”）的焦距比较大。 【答案】 10.0 电子蜡烛到透镜A的距离（物距） 凸透镜成像时，像的特点与凸透镜的焦距有关 B 【详解】（1）[1]由图知，光点到凸透镜的距离为10.0cm，所以凸透镜的焦距为10.0cm。 （2）[2]小华只将平行光源替换成电子蜡烛。若要探究“凸透镜成像时，像的特点与物距的关系”，需要控制物距改变，观察像的特点，所以他应当不断改变电子蜡烛到透镜A的距离（物距），并移动光屏，观察所成像的情况。 （3）[3]保持物距不变，换上两个焦距不同的凸透镜A和B，发现成像的大小改变，可以得到的结论是：凸透镜成像时，像的特点与凸透镜的焦距有关。 [4]凸透镜的焦距越大，聚光能力越差，看到的像会大一些，根据两次成像情况可知，凸透镜B的焦距比较大。 20．小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验。 (1)如图甲，小明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，则凸透镜的焦距 cm； (2)小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”），若在蜡烛和凸透镜间某一位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了，则该眼镜是 （填“近视”或“远视”）眼镜； (3)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距和物距关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐 。当时物体移动速度 （选“大于”、“小于”或“等于”）像移动的速度。 【答案】 10.0 照相机 近视 增大 大于 【详解】(1)[1]由图知，平行于主光轴的光经凸透镜后会聚到一点，该点是凸透镜的焦点，所以该凸透镜的焦距 (2)[2]凸透镜在光具座上50cm位置，当物体在10cm处时，物距为40cm，由于凸透镜的焦距是10.0cm，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，这是照相机的原理。 [3]根据题意可知，像距变大，故该眼镜对光具有发散作用，是凹透镜，即近视眼镜。 (3)[4]由图像丙可知凸透镜成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大。 [5]观察丙图像可知当时(即u>20cm)，相同时间内，物距增大的值远远大于像距减小的值，则该过程中物体移动的速度大于像移动的速度。 21．小华探究凸透镜的成像规律； （1）课间，小华到室外利用太阳光来测量凸透镜的焦距，她将该凸透镜正对着太阳光，如图甲所示；此时纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L，此时再将这个凸透镜与纸之间的距离稍微增大，发现光斑变大，该凸透镜的焦距f L（填“>”、“<”或“=”）； （2）当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图乙所示位置时，光屏上得到一个清晰的像，这个像是倒立、 的实像，这个成像原理在实际中的应用是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （3）保持图乙中凸透镜的位置不动，若将蜡烛远离透镜2cm，此时像的大小比原来的像要 （填“大”或“小”）些，若光屏不动，在凸透镜前适当的位置放置度数合适的 （填“近视”或“远视”）眼镜片，也可以在光屏上再次出现清晰的像； （4）若将图乙中蜡烛和光屏对调，在光屏上 （填“能”或“不能”）出现清晰的像。 【答案】 < 缩小 照相机 小 近视 能 【详解】（1）[1]由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大，若光斑变大，这个光斑可能是焦点之后的光斑，故可能f<L。 （2）[2][3]当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图乙所示位置时，物距大于像距，根据凸透镜成实像的规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机是利用这一原理制成的。 （3）[4]保持图乙中凸透镜的位置不动，若将蜡烛远离透镜2cm，根据凸透镜成实像的规律：物远像近像变小可知，物距变大，像距变小，此时像的大小比原来的像要小些。 [5]若光屏不动，此时的像成在了光屏的前方，为了使像成在光屏上，应在凸透镜前适当的位置放置对光线具有发散作用的凹透镜，即近视眼镜，光屏可以再次出现清晰的像。 （4）[6]若将图乙中蜡烛和光屏对调，根据光路可逆可知，在光屏上能出现清晰的像。 22．如图是“探究凸透镜成像规律”的实验装置，光源为一个3.0cm高的发光字母。 （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，则凸透镜的焦距 cm；实验前，应调节光源、凸透镜、光屏的中心在 ，其目的是 ； （2）当光源、凸透镜、光屏三者的位置如图乙所示时，光屏上呈现清晰的像，成像原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同； （3）多次改变物距，移动光屏确定像的位置，记录成像的特点如表所示： 次数 凸透镜 焦距 物距 像距 像的特点 倒正 像高/cm 1 50.0 12.5 倒立 0.15 2 30.0 15.0 倒立 1.50 3 20.0 20.0 倒立 3.0 4 17.0 24.3 倒立 4.29 5 13.0 43.3 倒立 9.99 ①由表中实验数据可初步得出：当 时，成倒立、缩小的像； ②如图丙所示，网课期间同学用手机拍照上传作业，图片一头大一头小，请根据表格数据解释其中的原因： ； （4）实验中，一只飞虫落在了凸透镜上，此时光屏上的像 （选填“依然完整”或“不完整”）。 【答案】 10.0 同一高度 使像成在光屏中央 照相机 见解析 依然完整 【详解】（1）[1]由图甲知道，焦点到凸透镜的距离为 20.0cm-10.0cm=10.0cm 所以凸透镜的焦距为 f=10.0cm [2][3]为了使像成在光屏中心，实验开始前，应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。 （2）[4]实验过程中，当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示，此时物距 u=40cm＞2f 成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 （3）①[5]分析表中数据知道，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。 ②[6]在成实像的情况下，物体到凸透镜的距离越近，所成的像越大，所以是大的一头离镜头近。 （4）[7]如果透镜上落下一只小虫，只是挡住一部分通过凸透镜的光线，对凸透镜的成像性质没有影响，则光屏上的像的大小将不变，但像比原来变暗。 23．某物理小组利用如下器材进行光学探究： (1)如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 f= cm； (2)如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立 （选填“缩小”、“放大”）的 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；如果此时有一只小飞虫爬在了凸透镜上，则光屏上 选填（“ 能” 或 “不能”）显示小飞虫的影 子； (3)如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至 16cm 刻度线处，则人眼在图中 （选填“A ” 或“B”）处能观察到烛焰的像； (4)如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是 眼镜（选填“近视”或“远视”）。 【答案】(1)10.0 (2) 放大 实 40 不能 (3)B (4)远视 【详解】（1）图甲中，刻度尺的分度值为1cm，光屏上出现最小最亮光斑时，凸透镜与光屏之间的距离即为焦距，则焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm （2）[1][2]图乙中，物距u=25.0cm-10.0cm=15.0cm 此时的物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，在光屏上成倒立、放大的实像。 [3]在光的折射现象中，光路是可逆的，则凸透镜移至40cm刻度线，即此时的像距等于原来的物距时，光屏上再次呈现清晰的像。 [4]小飞虫爬在凸透镜上，则飞虫与凸透镜的距离小于一倍焦距，所成的像的虚像，不能在光屏上显示。 （3）蜡烛位置不变，透镜移至16cm刻度线处，则此时的物距为6.0cm，小于一倍焦距，成虚像，虚像与蜡烛在同一侧，应在B处才能观察成像。 （4）图丁中，在烛焰和凸透镜间放一副眼镜后，光屏上的像模糊了，将光屏向透镜移动适当距离，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜对光有会聚作用，将同一位置处蜡烛的光线提前会聚了，所以该眼镜是凸透镜，是远视眼镜。 24．如图所示，小东同学用一个焦距未知的凸透镜、点光源、光屏、光具座等器材，探究凸透镜的成像规律： （1）如图甲所示，该凸透镜的焦距是 cm； （2）实验前，小东发现所成像在光屏的上方，则他应首先向 （填“上”或“下”）调整点光源，使点光源、凸透镜、光屏三者中心大致在 ； （3）将点光源与凸透镜放置在如图乙所示的位置时，将光屏移动到 cm刻度线时，能使光屏上成倒立、 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。此时将透镜换成带有小孔的遮光板，若还想承接到与光源等大的像，光屏应该 （选填“左移”、“右移”或“不动”），此时的像与透镜所成的像相比 （选填“较亮”、“较暗”或“一样亮”）。 【答案】 10.0 上 同一高度 70.0 等大 不动 较暗 【详解】（1）[1]由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为 （2）[2][3]由图知，像呈在光屏的上方，根据穿过光心的光线方向不变可知，要使像能成在光屏的中央，应将光屏向上调整；使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中心。 （3）[4][5]物距 物距恰好为2倍焦距，成倒立等大的实像，此时像距也为2倍焦距，则有 故将光屏移动到 刻度线处，光屏上成倒立、等大的实像。 [6]取下凸透镜，在原透镜位置正确放置带小孔的遮光板，是通过小孔成像，小孔成等大实像时物距等于像距，若还想承接与光源等大的像，光屏应该不动。 [7]凸透镜成像是把照射到凸透镜上的光线会聚形成的，小孔成像是光沿直线传播通过小孔的光线形成的，由于照射到小孔以外的光线被遮光板阻挡，传播到光屏上的光线少，所以像的亮度比原来暗。 25．小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 (1)小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距为 cm； (2)小明将蜡烛移到距离凸透镜20cm处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该清晰的像是 像（大小、倒正、虚实）； (3)小明又将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （左或右）移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是 ；此时小明把远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，若要在光屏上再次成清晰的像，需将蜡烛向 （左或右）移动； (4)小明将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，请你写出接下来的操作是： ； (5)小明将蜡烛继续靠近透镜，看到的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (6)科技小组的同学们要利用凸透镜、小纸盒和小纸筒制作简易照相机，小组同学们准备了多种尺寸的小纸盒和小纸筒，实验室中有材质相同、口径相近的A、B两种凸透镜如图所示，它们的焦距分别约是10 cm和30 cm，为保证照相机体积小巧，应选择透镜 （选填“A”或“B”）做照相机的镜头； (7)制作好的照相机在使用时，务必保证被拍摄的物体到镜头的距离至少大于 cm； (8)如果镜头到相机背板（成像位置）的距离可以调节，在拍摄较远的物体后，再拍摄较近的物体，为保证成像清晰，应该 （选填“增大”或“减小”）镜头到相机背板的距离。 【答案】(1)15.0 (2)放大、倒立的实 (3) 左 照相机 右 (4)在凸透镜右侧透过凸透镜观察蜡烛 (5)变小 (6)A (7)20 (8)增大 【详解】（1）如图甲，凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点，所以该凸透镜的焦距为 （2）将蜡烛移到距离凸透镜20cm处，此时物距大于一倍焦距且小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，成放大、倒立的实像。 （3）[1][2]又将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，物距变为 物距变大，所以像距会变小，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向左移动，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。 [3]此时小明把远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，远视眼镜是凸透镜，对光线具有会聚作用，会使得像距变小，根据“物近像远像变大”，若要在光屏上再次成清晰的像，需将蜡烛向右移动，减小物距，从而增大像距。 （4）小明将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，此时物距小于一倍焦距，不成实像，在凸透镜右侧透过凸透镜观察蜡烛，可以看到一个正立、放大的虚像，应用是放大镜。 （5）小明将蜡烛继续靠近透镜，物距进一步减小，根据放大镜特点可知，像会变小。 （6）在照相机中，物体成的像是缩小、倒立的实像，像距满足；如果镜头的焦距大，则照相机的暗箱就要相应的做的很长，这就要增大照相机的总体积，不会小巧。故镜头要选焦距小的凸透镜。又因为凸透镜越凸，其焦距越小，从图可以知道，透镜A的焦距小，应选A。 （7）所选的凸透镜A的焦距为10 cm，照相机要求景物通过摄像头成倒立缩小的实像，所以务必保证被拍摄的物体到镜头的距离大于2倍焦距，即大于20 cm。 （8）在拍摄较远的物体后，再拍摄较近的物体，即物距减小时，像距应增大，所以为保证成像清晰，应该增大镜头到相机背板的距离。 26．陈老师在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。 （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm。 （2）开始试实验时，发现无论怎么移动蜡烛和光屏，光屏上都没有像，原因可能是： 。 （3）如图乙所示，将点燃的蜡烛移到标尺20cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个 选填（“倒立”或“正立”）， （选填“放大”或“缩小”）的像为止，生活中 就是利用这一成像原理来工作的。 （4）若将蜡烛从20cm处移至35cm处，如果保持光屏位置不变，为了能够在光屏上得到清晰的像，可以在蜡烛和透镜之间加一个适当的 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），这就是矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）的原理。 （5）若在实验过程中用一黑色纸片把凸透镜一部分遮住，此时所成的像会 （填“A”或“B”）。 A．像完整，只是变得暗一些 B．所成像不完整 【答案】 10.0 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度 倒立 缩小 照相机 凸透镜 远视眼 A 【详解】（1）[1]由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用；光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[2]发现无论怎么移动蜡烛和光屏，光屏上都没有像，这说明烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度。 （3）[3] [4] [5]将点燃的蜡烛移到标尺20cm处，此时的u>2f，成的是倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 （4）[6] [7]若将蜡烛从20cm处移至35cm处，物距减小了，像距会变大，像成在了光屏的后方，如果保持光屏位置不变，为了能够在光屏上得到清晰的像，应使像提前会聚，可以在蜡烛和透镜之间加一个适当的凸透镜，凸透镜可以矫正远视眼。 （5）[8]用不透光的纸遮住一部分透镜，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整的像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故选A。 27．某小组利用如图所示器材“探究凸透镜成像规律”，已知凸透镜焦距为10cm。 (1)安装器材时，首先将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度。下列操作中更为规范的是 （填选项前的字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节 B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 (2)将蜡烛、透镜固定至图甲所示位置，此时光屏上出现一个倒立模糊的烛焰轮廓（像未画出），为了使光屏上的像变得清晰，应 （选填“一直向左”“一直向右”或“左右反复”）移动光屏；直到观察到光屏上呈现清晰、倒立、 的实像；这是生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理； (3)实验进行一段时间后，发现原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方如图乙所示位置；能让像重新回到光屏中心的操作是 （填字母序号）； A．光屏下调 B．蜡烛上调 C．透镜上调 (4)实验后老师在课上总结：当物距为一倍焦距时不成像。但小陈在实验中却发现，当光源放置于一倍焦距处，还是会有模糊的像成在光屏上，于是在课上提出了自己的疑惑，造成该现象的原因可能是： 。 【答案】(1)B (2) 左右反复 缩小 照相机 (3)B (4)见解析 【详解】（1）将三者靠拢，可以减小光源、透镜、光屏三者的距离，更便于将光源、透镜、光屏三者的中心调节到同一高度，误差更小，故选B。 （2）[1][2][3]光屏上出现了一个倒立模糊的烛焰轮廓，此时像可能在光屏的前方，也可能在光屏后方，则应左右反复移动光屏，直到观察到光屏上呈现清晰的像；由图可知，此时物距为 根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 （3）由于蜡烛越烧越短，实验进行一段时间后，发现原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置，为了让像重新回到光屏中心，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将蜡烛上调，或将光屏上调，也可以将透镜下调，故选B。 （4）烛焰具有一定的体积，当光源放置于一倍焦距处时，部分烛焰到凸透镜的距离大于一倍焦距，可以成实像，所以会有模糊的像成在光屏上。 28．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座（带刻度尺）等器材，探究凸透镜成像的规律。 序号 物距u/cm A B 1 30.0 17.4 倒立缩小的实像 2 17.4 30.0 C （1）如图所示，透镜焦距 cm； （2）调整烛焰和光屏的中心在透镜的 ； （3）探究实像时，小明调整物距后，应 ，直到光屏上呈现最清晰的像。探究虚像时，小明应 （越过/透过）凸透镜观察像；观察到虚像后，如果将光屏放在蜡烛与蜡烛的像之间，小明在原观察像的位置 （还能/不能）观察到像； （4）表中是小明设计的表格（部分）和实验数据。表中A处内容是 ；B处内容是 ；C处内容是 。 【答案】 11.0 主光轴上 左右来回移动光屏 透过 不能 像距v/cm 像的性质 倒立放大的实像 【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为 f=31.0cm﹣20.0cm=11.0cm （2）[2]为使像能成在光屏的中央，应使烛焰和光屏的中心在透镜的主光轴上。 （3）[3]成实像时，小明调整物距后，接下来应该调节像距，左右移动光屏，直到光屏上呈现最清晰的像。 [4][5]成虚像时，虚像不能成在光屏上，此时应该透过凸透镜观察虚像；将光屏放在凸透镜与蜡烛之间，光屏会遮挡住射向凸透镜的光线，所以小明在原观察像的位置，不能观察到像。 （4）[6][7][8]探究凸透镜成像实验时，在实验过程中，需要测量物距、像距的大小和光屏上像的性质，所以A处为像距v/cm，B处内容是像的性质，C处物距 故根据成像规律，其内容为倒立放大的实像。 29．小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 （1）如图甲所示，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，由此可读出凸透镜的焦距是 cm； （2）为了调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的是 （填选字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节 B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 （3）如图乙所示，用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像，当给凸透镜戴上近视眼镜后，为使光屏上再次呈清晰像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动； （4）若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像A；接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置，再移动光屏，在光屏上形成清晰的像B．由实验可知像A （选填“大于”或“小于”）像B； （5）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v，物像间距，绘出图丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L 。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合丙、丁两图，可知当物距时， 。 【答案】 10.0 B 右 大于 不小于4f 0.5 【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线，通过凸透镜以后，会聚在主光轴上的一个点上，这个点叫凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，由图甲可知，凸透镜的焦距是10cm。 （2）[2]“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是将三者靠拢，然后用目测的方法调节，这样误差较小，分散排列在调节时误差较大，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[3]当给凸透镜戴上近视眼镜后，近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，则清晰的像在光屏右侧，所以光屏应向右移动才能呈现清晰的像。 （4）[4]把蜡烛放在距凸透镜25cm处时，此时物距大于二倍焦距，即 u>2f 由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置，此时物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以像B小于像A，即像A大于像B。 （5）[5]根据凸透镜成实像时，满足u>f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u=2f时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L不小于4f。 [6]由图丁可知，当物距u=f时，物像间距 L=4.5f 根据 v=L-u=4.5f-3f=1.5f 则放大率 30．（1）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，如图所示。小强产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？。 小强通过对三棱镜折射光路的分析，结合课本上对凸透镜相当于很多个三棱镜的组合的说法，分析得到的结论是：红光、紫光对凸透镜的焦距是 （相同/不同）的。然后他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证得出他的结论是正确的。 （2）如图乙所示，小丽探究凸透镜成像规律，适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像。然后，保持蜡烛和透镜现在的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验，使光屏向 （左／右）移动，才能得到了一个清晰的像。 【答案】 不同 左 【详解】（1）[1]分析得到的结论是：红光、紫光对凸透镜的焦距是不同的。由光的色散现象可知，不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同，凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的，红光的偏折程度最小，所以折射光线指向F2；紫光的偏折程度最大，所以折射光指向F1；根据光路图可知：红光的偏折程度小，所以焦距大；紫光的偏折程度大，所以焦距小，如图 （2）[2]若保持蜡烛和透镜的位置不变，将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜，则焦距小的透镜会聚能力强，成的像靠近透镜，故光屏应该向凸透镜移动，即光屏向左移动；由于像距减小，这样像的大小比更换透镜前要小一些。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$