第四章 透镜及其应用（实验题30道）-【刷好题】2025-2026学年八年级物理上册热点题型专练（2024北师大北京版）

第四章 透镜及其应用（实验题30道） 1．某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）将凸透镜正对太阳，调节凸透镜下方白纸的位置，直至白纸上出现一最小最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距为 cm。将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置，光屏上呈现一个圆形光斑，若将光屏向右移动光斑大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）移去小灯泡，将点燃的蜡烛放置于光具座的5cm刻度处，凸透镜和光屏的位置如图乙所示，将光屏向 （选填“左”或“右”）移动一段合适的距离，能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 的实像； （3）实验中，光屏上已经得到烛焰清晰的像，某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜，则光屏上会出现 （选填“指尖的像”或“完整烛焰的像”），像的亮度将 （选填“变暗”或“和原来一样”）。 【答案】 10.0 不变 左 缩小 完整烛焰的像 变暗 【详解】（1）[1]由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为10cm，则凸透镜的焦距是10.0cm。 [2]由图乙可知，发光小灯泡在凸透镜焦点位置，经凸透镜折射后形成平行光线，将光屏向右移动，光斑大小不变。 （2）[3][4]将点燃的蜡烛放置于光具座的5cm刻度处，物距大小为25cm，此时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，将光屏向左移动一段合适的距离，能在光屏上得到烛焰清晰倒立缩小的实像。 （3）[5][6]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，故像的亮度将变暗。 2．如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验，将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏放在光具座凸透镜固定在50cm。 （1）实验前，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是使像呈现在光屏的中央，若调节过程中发现像呈现在光屏的上方，可将凸透镜 （选填“向上”或“向下”）调节，使像回到光屏的中央； （2）将蜡烛放在A点，无论怎样移动光屏都不能光屏上承接到烛焰的像，此实验现象说明了 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点； （3）当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到 。 A．烛焰像下半部分 B．烛焰像的上半部分 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 【答案】 向下 放大镜 C 【详解】（1）[1]实验中他发现光屏上的像偏上，根据光线过光心不改变方向，凸透镜向下移动，或蜡烛向上移动，或光屏上移动。 （2）[2]将蜡烛放在A点，此时 成正立、放大的虚像，所以无论怎样移动光屏都得不到烛焰的虚像，放大镜利用了此原理。 （3）[3]如果用遮光板挡住透镜的上半部分，下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C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．小明生日时爸爸送给他一台手持单筒望远镜，如图所示。小明阅读说明书。了解到该望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，他想知道目镜和物镜哪个的焦距大，于是他将望远镜的目镜和物镜的镜片拆了下来。请你设计实验帮助小明进行比较。 (1)实验步骤： ； (2)实验结论： 。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）分别将两个凸透镜正对着太阳光，上下移动透镜，当纸上形成最小、最亮的光斑时，量出此时透镜到纸的距离即为焦距。 （2）物镜的焦距比目镜的焦距大。 4．小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验。    （1）测量凸透镜焦距时，小明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）然后将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在 ； （3）再将点燃的蜡烛移到10cm处，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像；生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的； （4）在如图乙所示的实验基础上，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动到30cm处，适当移动光屏直到再次在光屏上呈现清晰的像，所成的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 10.0 同一高度 照相机 变大 【详解】（1）[1]由图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，当光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以，焦距 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm （2）[2]蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心。 （3）[3]凸透镜焦距为10.0cm，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，物距 u=50.0cm-10.0cm=40.0cm 此时u>2f，成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。 （4）[4]若保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到30cm处，物距 u=50.0cm-30.0cm=20.0cm 此时u=2f，成倒立、等大的实像，所以，成的像将变大。 5．探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm； （2）按图乙安装器材时，需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在凸透镜的 ； （3）当三者处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，则像的特点为倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的透镜成像和此相同的是 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。 【答案】 10.0 主光轴上 放大 投影仪 【详解】（1）[1]根据焦距的定义，由甲图可知，该凸透镜的焦距是 （2）[2]为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在主光轴上。 （3）[3][4]由图可知，此时物距为15cm，在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪。 6．星城物理实验兴趣小组利用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。 (1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在同一高度，如图甲所示，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，该凸透镜的焦距为 cm； (2)如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、 的 像，例如 就是利用这一原理工作的。 【答案】(1)10.0 (2) 缩小 实 照相机 【详解】（1）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，即焦点，焦点到光心的距离为焦距，则该凸透镜的焦距为 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[1][2][3]如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，物距为 u=50.0cm-15.0cm=35cm>2f 根据凸透镜成像的规律可知，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理工作的。 7．如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，光屏上会出现清晰 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （2）调节三者的位置后在另一侧光屏上得到一个清晰烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动； （3）小燕根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系（乙图），则此凸透镜的焦距为 cm； （4）小明将蜡烛移到光具座最左端，拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后，移动光屏成清晰的像，撤去眼镜后将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动适当距离后，光屏上的像又重新清晰了，说明近视眼看远处物体时，像成在了视网膜 （选填“前方”或“后方”）； （5）如图甲，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将凸透镜换成焦距稍大一些的凸透镜，光屏向 （选填“左”或“右”）移动，直到光屏上呈现清晰的像； （6）实验后，该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，向左移动光屏，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所带的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】 缩小 上 10 靠近 前方 右 远视 【详解】（1）[1]如图所示位置，物距大于像距，因此物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上成倒立、缩小的实像。 （2）[2]实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，根据过光心的光线方向不发生改变可知，光屏上的像向上移动。 （3）[3]分析图像中有关数据可知，当物距等于像距时，物距等于二倍焦距，即 物体成等大、倒立的实像，因此该透镜的焦距为10cm。 （4）[4][5]由于近视镜的镜片属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用，使光线在进入凸透镜前变得发散，经过凸透镜后成的像原理透镜正好落在光屏上，撤去眼镜，则应将光屏向靠近凸透镜的方向移动，光屏上再次成清晰的像，说明近视眼看远处物体时像落在视网膜的前方。 （5）[6]保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将凸透镜换成焦距稍大一些的凸透镜，此时相当于减小物距，根据物近像远像变大可知，应向右移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像。 （6）[7]根据题意可知，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，向左移动光屏，原来模糊的像又变清晰了，说明该透镜对光线有会聚作用，加上同学的眼镜后，成的像靠近凸透镜，所以该同学所戴的是凸透镜，是远视镜。 8．在“探究凸透镜成像的规律”实验中：    （1）小宇先将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，然后点燃蜡烛，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ； （2）实验所用凸透镜焦距，移动蜡烛、凸透镜及光屏位置到如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰、倒立、 的实像，生活中的 是利用该成像规律制成的。 【答案】 同一高度 缩小 照相机 【详解】（1）[1]探究凸透镜成像的实验时，要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。 （2）[2][3]凸透镜的焦距是10cm，由图可知物距为 50.0cm-20.0cm=30.0cm 此时物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机应用此原理制成的。 9．小明同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （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= ； （2）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 ，便于观察； （3）如图乙所示，光屏上呈现清晰的像，成 （填“放大”或“缩小”）的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至 刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。如果用黑纸遮住凸透镜的上半部分，像将 （选填“仍然完整”、“只剩上半部分”、“只剩下半部分”）； （4）实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向 移动。为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将蜡烛向 移动（两空均填“上”或“下”）； （5）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为②①③ ； 【答案】 10.0 同一高度 放大 40 仍然完整 上 上 ⑤⑥④ 【详解】（1）[1]焦距值得是透镜到最小最亮光斑间的距离，由图可知为 （2）[2]调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一高度，使像呈现在光屏中心，便于观察。 （3）[3]由图可知，此时物距小于像距，所成的是倒立放大的实像。 [4]此时物距为15cm，根据光路可逆，像距为15cm时 ，也能成像，故应将透镜移至距离光屏15cm处，即40cm刻度处。 [5]凸透镜所成的像是由很多条光线汇集而成的，用黑纸遮住凸透镜的上半部分，其他部分折射的光线也能成像，所以像仍然完整，只是光线总量减少了，像的亮度会变暗。 （4）[6]经过透镜光心的光线不会发生偏折即沿直线传播，蜡烛变短后，像会向上移动，呈现在光屏的上方。 [7]因为蜡烛变短，像才移动到了光屏的上方，所以想要让像重新回到光屏中心，只需将蜡烛向上移即可。 （5）[8]物距大于一倍焦距所成实像部分：像倒立，且随着物体逐渐靠近透镜，像会逐渐变大；物距在一倍焦距以内所成虚像：像正立，放大，且随着物体逐渐靠近透镜，像会逐渐减小。 10．在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示： （1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm； （2）移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，我们生活中的 就是根据这一原理制成的； （3）如图丙所示，蜡烛位置不变，移动透镜至45cm刻度线处，则人眼在 （选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丁中的 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）； （4）实验完成之后，小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图戊所示，光屏上原来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 【答案】 10.0 投影仪 B 4 远离 【详解】（1）[1]根据平行光聚焦和焦距的定义，由甲图可知 （2）[2]移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，此时物距 所以物体位于 光屏上恰好能得到清晰的像，根据凸透镜成像规律知，像的特点为倒立、放大的实像，我们生活中的投影仪就是根据这一原理制成的。 （3）[3][4]凸透镜焦距为10.0cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至45cm刻度线处，这时的u=9cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律知，成正立放大的虚像，因像与物同侧，故人眼在B处观察到蜡烛的像，像是图丁中的4。 （4）[5]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，则成像远离透镜，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏远离透镜。 11．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。 (1)实验前，调整烛焰、透镜和光屏的高度，使它们的中心在凸透镜的 上，在调整实验器材高度时，蜡烛 （需要/不需要）点燃；如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是 ； (2)如图甲，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立、 （放大/缩小）的实像。接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个倒立、 （放大/缩小）的清晰实像； (3)当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到 ； A．蜡烛像的下半部分 B．蜡烛像的上半部分 C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗 D．蜡烛完整的像，像的亮度不变 (4)实验过程中，燃烧的蜡烛变短了，可将凸透镜的高度调 （高/低）些，使像成在光屏中央； (5)小明利用上述器材测量某凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处，再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜，直至光屏上出现等大的清晰像，此时蜡烛与光屏的距离为50cm，则凸透镜的焦距为 cm； (6)某同学对第（5）题中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯，如图乙所示，将灯放在离透镜5cm的地方，我们透过透镜能看到的清晰的像是图丙中的 。若放在离透镜15cm的地方并移动光屏，光屏上成的清晰的像是图丙中的 。（忽略像的大小的变化） 【答案】(1) 主光轴 需要 蜡烛放在透镜的一倍焦距处 (2) 缩小 放大 (3)C (4)低 (5)12.5 (6) A B 【详解】（1）[1][2]为了使像呈现在光屏中央，实验时要调整好烛焰、透镜和光屏的高度，使它们的中心在凸透镜的主光轴上，所以在调整时，要将蜡烛点燃。 [3]当蜡烛刚好放置在凸透镜1倍焦距的位置时，光线将沿着与主光轴平行的方向射出，不能成像，所以无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑。 （2）[1]图甲中物距为30cm，大于凸透镜两倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。 [2]光路具有可逆性，将凸透镜靠近蜡烛，减小物距，当物距等于图甲中的像距时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 （3）用遮光板挡住透镜的上半部分，光线会经凸透镜的其它部分成像，成的像仍然完整，但因为光线变少，所以像会变暗。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）燃烧的蜡烛变短了，由光的直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知，像会向上移动，为了使像重新呈现在光屏中央，应将凸透镜向下移动。 （5）光屏上出现等大的清晰像，此时物距等于像距等于2倍焦距，蜡烛与光屏间的距离为50cm，则蜡烛与凸透镜之间的距离为25cm，故焦距为12.5cm。 （6）[1]将灯放在离透镜5cm的地方，此时物距小于1倍焦距，成的是正立、放大的虚像。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 [2]将灯放在离透镜15cm的地方，此时物距在1倍和2倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，上下左右都相反。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．小枫将水充入透明塑料模具中制成水凸透镜，并用来探究凸透镜成像规律。 （1）如图甲所示，测出水凸透镜的焦距为 cm； （2）将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时，光屏上恰好呈现清晰倒立的实像，这与生活中 （选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）的成像原理相同； （3）保持图乙中位置不变，缓慢向透镜中注水（如图丙所示），水凸透镜厚度增加，光屏上的像逐渐模糊，为使像变清晰，应适当向 （选填“左”或“右”）移动光屏。 【答案】 10.0 投影仪 左 【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距 （2）[2]由图乙可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。 （3）[3]保持图乙中位置不变，缓慢向透镜中注水，水凸透镜厚度增加，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚成像，故为使像变清晰，应适当向左移动光屏。 13．小明为探究“凸透镜成像的规律”，准备了透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等器材进行实验。 (1)如图所示，调节好蜡烛、透镜与光屏的位置，光屏上成清晰的像。若保持蜡烛和光屏的位置不变，只将透镜移动至 cm刻度线处，光屏上可再次出现清晰、倒立、缩小的实像； (2)接下来小明提出问题：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，左右是否也是相反的？为了成像稳定且便于探究，小明找来由发光二极管组成的光源进行探究，则小明使用的是 （选填“①”“②”或“③”）。 ①A形光源    ②F形光源    ③H形光源 【答案】(1)55.0 (2)② 【详解】（1）蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示，光屏上成清晰的像，此时物距u=40.0cm -25.0cm=15.0cm 像距v=70.0cm -40.0cm=30.0cm 保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，应将凸透镜移到光具座55.0cm刻线处，此时物距u=55.0cm-25.0cm=30.0cm 像距v=70.0cm-55.0cm=15.0cm 根据光路可逆，光屏上会再次出现清晰的像，该像是倒立、缩小的实像。 （2）探究凸透镜成实像时，像与物是否上下颠倒，左右是否也相反，需要选择上下、左右都不对称的物体，所以应选F形光源，故选②。 14．用一个焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，装置如图所示。 （1）烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 上； （2）在图示位置将蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时将图中的光屏向 移动，调节后可在光屏上得一个倒立， 清晰的实像； （3）在图示情景下，要使光屏出现倒立清晰的实像，可在凸透镜左边适当位置放置一个矫正 （选填“近”或“远”）视眼的合适镜片。 【答案】 主光轴 左 缩小 近 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、光屏、凸透镜三者的中心在位于凸透镜的主光轴上。 （2）[2]物近像远像变大，故当蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时将图中的光屏移至60-70cm之间，即向左移动。 [3]蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （3）[4]由图可知，此时物距大于二倍焦距，所成的像在焦距与二倍焦距之间，由图知光屏在二倍焦距上，要使光屏出现倒立清晰的实像，应该让所成的像变远，说明该镜片要能使光线发散，所以该镜片为凹透镜，可以用来矫正近视眼。 15．小刚同学利用凸透镜、光具座、“F”形电光源、光屏等器材“探究凸透镜成像规律”。实验装置如图所示。 （1）“小刚同学测量凸透镜焦距的实验如图甲所示，则此凸透镜的焦距为 cm； （2）组装器材时，小刚同学将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上后，接下来应先调节三者的中心在 （3）当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像（像未画出）。此时若保持凸透镜的位置固定不动，将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，光屏移动到 cm处，光屏上才能承接到最清晰的像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这个成像规律制成的。 （4）实验中利用“F”形电光源而不用蜡烛，二者相比，利用“F”形电光源除环保外，还具有的优点是 。（写出一点即可） （5）在探究了凸透镜成像规律后，小刚同学联想到摄影师拍摄荷叶上的青蛙时的情景，如下图所示。拍摄时人需要保持静止不动，通过“变焦镜头”使青蛙的像变大或变小。于是利用上图中的器材探究“像的大小与焦距的关系”。 ①为了完成该实验探究，除了增加刻度尺外，还需增加的器材是 ； ②该探究在多次实验中必须保持 不变。移动光屏待像最清晰时，用刻度尺测出像的高度，并记录数据。下表是小刚同学多次实验记录的数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 焦距/cm 4 6 8 10 12 14 像高/cm 1.5 2.5 3.6 4.8 6.3 8.0 根据数据可以得出结论：上述情景中，用相机拍照时， 。 【答案】 10.0 同一高度 80 投影仪 成像更稳定 不同焦距的凸透镜 物距 相机的焦距越大，像越大 【详解】（1）[1]由图知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为 40.0cm-30.0cm=10.0cm 则凸透镜的焦距是10.0cm。 （2）[2]实验中，应调整“F”形电光源、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样烛焰的像才能成在光屏的中央。 （3）[3]当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像，此时物距为30cm，像距为15cm。将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，物距为15cm，根据光路可逆原理可知，此时的像距为30cm，则光屏移动到80cm刻度线处时，可以呈现清晰的像。 [4]物距为15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，这是投影仪的原理。 （4）[5]“F”形电光源相比蜡烛不会晃动，成像更稳定。 （5）[6]要探究“像的大小与焦距的关系”，应增加的器材是不同焦距的凸透镜。 [7]拍摄时人需要保持静止不动，此时物体到凸透镜的距离不变，即物距不变。 [8]由表中数据可以得出结论，物距不变时，凸透镜焦距越大，像越大，则用相机拍照时，相机的焦距越大，像越大。 16．在完成探究“凸透镜成像的规律”的实验后，利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜（凸起程度可以通过注射器对水透镜注水或吸水的多少来调节）探究视力缺陷的成因及矫正方法。 （1）如图-1所示，经过调节，光屏上恰好呈现烛焰倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像； （2）向水凸透镜内 （选填“注入”或“吸出”）适量的水可模拟近视眼的成因，光屏上的像变模糊后； ①保持水凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左移动，再次得到清晰的像，说明近视眼在观察远处的物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的 （选填“前”或“后”）方； ②如图-2所示，保持水透镜、蜡烛和光屏的位置均不变，老师将自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变清晰了，老师的眼镜是用 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的。 【答案】 缩小 注入 前 凹 【详解】（1）[1]由图-1可知，物距大于像距，因此物距大于二倍焦距，物距在一倍焦距到二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点可知，此时成倒立、缩小的实像。 （2）[2]由近视眼的成因可知，晶状体过厚，对光的折射能力较强，使像成在视网膜的前方，因此可以向水凸透镜内注入适量的水模拟近视眼的成因。 [3]根据题意，保持水凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左移动，再次得到清晰的像，说明像变近了，因此可以说明近视眼在观察远处的物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方。 [4]保持水透镜、蜡烛和光屏的位置均不变，老师将自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变清晰了，说明此眼睛对光具有发散作用，延迟了像的形成，因此老师的眼镜是凹透镜。 17．探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距。 (1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 （选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律。 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 (2)图乙中光屏上 （选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 (3)将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 （选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。 (4)当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？ ；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？ （选填“是”“否”）。 【答案】(1)顺时针 (2)不能 (3) 左 照相机 (4) 像会变暗 否 【详解】（1）根据透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线将汇聚于焦点，故要找到焦点的位置，需要使光线平行于主光轴射入透镜，即应顺时针旋转透镜，使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。 （2）由（1）可知，透镜的焦距为15cm，由图乙可知，此时的物距为20cm，在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，若要成清晰的像，像距应大于二倍焦距，即大于30cm，而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm，故不能承接到清晰的像。 （3）[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处，此时的物距为35cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间，即65cm与80cm之间，故光屏应向左移动，生活中利用该成像特点制成了照相机。 （4）[1]当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，所成的像仍然完整，但像的亮度会下降，原因是光屏上承接的光线减少了。 [2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光，蜡烛的光经过红色玻璃板后，玻璃板透过红色光，吸收其他色光，而蓝色玻璃板会吸收红色光，导致最终没有光线到光屏上，故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上不能成像。 18．甲同学用如图所示的实验装置观察凸透镜的成像情况。 (1)他调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度。这样做的目的是 (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的像。保持蜡烛和光屏的位置不变，当他把凸透镜移动到光具座34cm刻度位置时，光屏上又呈现一个清晰的像。这个像比原来的像 （选填“大”或“小”）。 (3)有人说，根据以上数据可以判断该凸透镜的焦距f必定满足∶ cm<f< cm (4)乙同学通过实验验证凸透镜成像的规律，实验器材有凸透镜、光屏、高度为6cm的光源、卷尺等。下表是部分成实像的实验数据。 物距/cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 60.0 80.0 100.0 像高/cm 18.0 9.0 6.0 4.5 3.6 3.0 2.6 2.0 1.4 1.1 他发现这些数据和凸透镜成像的规律吻合。他还想从中发现其他一些规律，例如，当物距和焦距的关系满足 条件时，实像高度将小于光源高度的一半。 【答案】(1)使像成在光屏中心 (2) 缩小 大 (3) 12 20 (4)u＞3f 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度。 （2）[1]由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。 [2]保持蜡烛和光屏的位置不变，当把凸透镜移动到光具座34cm刻度位置时，光屏上又呈现一个清晰的像，此时蜡烛靠近凸透镜，根据凸透镜成实像物近像远像变大的规律，这个像比原来的像相比变大。 （3）[1][2]由图可知，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像；物距为 根据凸透镜成像规律可知此时物距，即， 像距为 根据凸透镜成像规律可知此时像距，即，综上可得 （4）由表可知，当物距为u=45.0cm=3f时，实像的高度等于光源高度的一半，且物距越大，实像高度越小，可知当物距和焦距的关系满足u＞3f条件时，实像高度将小于光源高度的一半。 19．小明在做“探究凸透镜成像规律”实验，所用的器材有：带刻度尺的光座、凸透镜（焦距f=10cm）、光屏、蜡烛和火柴。    （1）实验前，小明要调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 （2）小明将凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移到35cm刻度处，移动光屏至如图甲所示位置时，光屏上呈现清晰的像，此像的特点是一个倒立、 的 像。 （3）保持凸透镜和光屏的位置不动，小明将自己的近视眼镜放在蜡烛和透镜之间，光屏上的像变模糊，需要将蜡烛往 移动，才能使光屏上的像变清晰。 （4）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至如图乙所示位置，无论怎样移动光屏，在光屏上都看不到烛焰的像，则人在图中 （选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像。 （5）小明若只将图甲中的凸透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，发现光屏上烛焰的像变模糊了，此时他应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。 【答案】 烛焰 放大 实 左 B 左 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 （2）[2][3]小明将凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移到35cm刻度处，移动光屏至如图甲所示位置时，光屏上呈现清晰的像，此时物距为15cm在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像。 （3）[4]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚在光屏上的像延迟会聚，若保持凸透镜、光屏的位置不变，此时需要减小像距，增大物距，所以要将蜡烛向左移动才能在光屏上成清晰的像。 （4）[5]保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至如图乙所示位置，此时物距 u＝50cm﹣45cm＝5cm<f 根据u<f，成正立放大的虚像，像与物同侧，故人眼应在图中B处能观察到烛焰的像。 （5）[6]小明若只将图甲中的凸透镜换成焦距f＝5cm的凸透镜，此时凸透镜焦距变小，相当于增大物距，缩小像距，故他应将光屏向左移动适当距离，光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。 20．小红同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验： (1)小红将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上，点亮光源，移动光屏，发现光屏上承接到不完整的像。这是因为她遗漏了一个实验步骤，这一步骤是： ； (2)如图甲所示，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，人眼观察到烛焰成像的情形是如图乙中的 （选填“A”“B”“C”或“D”）。 【答案】(1)调整烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度 (2)C 【详解】（1）实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处，这样烛焰的像才能成在光屏的中心，光屏上承接到不完整的像，是因为没有调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 （2）凸透镜焦距为10cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，物距为6.0cm，物距小于焦距，成正立放大虚像，则人眼在光屏一侧观察到蜡烛的像，物体和像在透镜的同侧，像是图丙中的C。 21．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）一束平行于主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距为 ； （2）调节各元件位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像； （3）保持透镜和蜡烛位置不变，在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片，观察到光屏上的像变模糊，若使光屏上的像再次清晰，可将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 12.5 缩小 右 【详解】（1）[1]由图示知，刻度尺的分度值为1cm，形成最小最亮光斑时，光屏与凸透镜的距离为 L=42.5cm-30.0cm=12.5cm 所以焦距为12.5cm。 （2）[2]由图乙知，物距大于像距，所以在光屏上成的是倒立、缩小的实像。 （3）[3]在光屏上能成清晰像的蜡烛与凸透镜间放入一个近视镜，光屏应右移动，才能再次承接到清晰的像，因为近视镜是凹透镜，对光有发散作用，则蜡烛发出的光线先经近视镜发散后，再经凸透镜，其会聚点会变远，所以光屏要向远离凸透镜的方向移动。 22．某学习小组探究凸透镜成像的规律实验： (1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在 ，目的是 。 (2)通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 cm。 (3)当蜡烛在如图乙所标位置时，调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用该成像原理工作的。 (4)小新借来物理老师的眼镜，将其放在图乙中的蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰了，说明该物理老师的眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 (5)小新认为可利用“F”形状LED灯替代蜡烛作为光源，这样改进的好处是 。（写一条即可） 【答案】(1) 同一高度 使像成在光屏中央 (2)10 (3)投影仪 (4)近视 (5)见解析 【详解】（1）[1][2]调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一直线上以及同一水平高度的目的：让烛焰的像能成在光屏的中央。 （2）根据凸透镜的成像规律可知，当物距等于像距时，物距和像距都等于两倍焦距，由图甲知， 故凸透镜的焦距为 （3）根据题图乙可知，此时物距小于像距，根据凸透镜的成像规律可知，此时物距大于一倍焦距小于两倍焦距，像距大于两倍焦距，成倒立放大的实像，生活中的投影仪就是利用该成像原理工作的。 （4）根据题意可知，向右移动光屏后，光屏上的像又变清晰了，说明光线相较之前被发散了，说明在蜡烛和凸透镜之间放了一个凹透镜，凹透镜是用来矫正近视眼的，故该物理老师的眼镜是近视眼镜。 （5）用F形光源代替蜡烛进行实验，这样所成的像更稳定或F形光源更环保、安全或LED灯亮度强。 23．小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，选用的凸透镜焦距为10cm。 （1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰好能在光屏上接收到清晰的烛焰的像，但像没有完整的成在光屏的中央。为了使像成在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调节。 （2）把蜡烛移到光具座25cm刻度线处，凸透镜不动，移动光屏，光屏上再次出现清晰倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成像性质在生活中的应用是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （3）接着，小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动，当光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此推断，小明的眼睛属于 （选填“近视眼”或“远视眼”）。 （4）小明取走自己的眼镜，将蜡烛移到光具座30cm刻度线处，凸透镜不动，移动光屏，当光屏上再次出现清晰的像时，发现蜡烛和光屏之间的距离 （选填“大于”、“等于”或“小于”）（2）中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。 【答案】 下 缩小 照相机 远视眼 小于 【详解】（1）[1]由图可知，像在光屏上的位置偏上，应使像向下移动，由于光线经光心传播方向不改变，应将凸透镜向下调节，使像成在光屏的中央。 （2）[2][3]把蜡烛移到光具座25cm刻度线处，此时物距等于25cm，因为凸透镜焦距为10cm，所以此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上出现清晰倒立、缩小的实像，这个成像性质在生活中的应用是照相机。 （3）[4]小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动，当光屏向左移动适当距离后像又清晰，说明小明的眼镜对光线起到了会聚作用，使像靠近凸透镜，所以小明的眼镜属于凸透镜，小明的眼镜属于远视眼。 （4）[5]将蜡烛移到光具座30cm刻度线处，此时的物距为20cm，等于二倍焦距，凸透镜不动，移动光屏，当光屏上再次出现清晰的像时，像距也为二倍焦距，此时蜡烛和光屏之间的距离为四倍焦距，在凸透镜成实像时，物体在二倍焦距时，物体与像之间的距离最小，为四倍焦距，所以此时蜡烛和光屏之间的距离小于（2）中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。 24．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，如图甲所示用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源： （1）实验时，他先调节光源、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在 ； （2）如图乙所示，让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到光在光屏上会聚成一点，则该凸透镜的焦距为 cm； （3）凸透镜固定在光具座零刻度线上，他将光源移至15cm处，移动光屏，得到倒立、放大的 像（选填“实”或“虚”）；生活中的 就是利用这个原理制成的； （4）当光源逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的像将 （选填“变大”或“变小”），要想在光屏上得到清晰的像，则应在（3）的基础上将光屏向 （选填“左”或“右”）移动； （5）他将光源“F”放在30cm处，其大小如图丙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是下列四幅图中的 。 A．B．C．D． 【答案】 同一高度 10.0 实 幻灯机 变小 左 C 【详解】（1）[1]为使像能成在光屏的中央，应使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 （2）[2]让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到光在光屏上会聚成一点，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10.0cm。 （3）[3][4]凸透镜的焦距是10cm，凸透镜固定在光具座零刻度线上，她将光源移至15cm处，此时 成倒立、放大的实像，所成的像与幻灯机所成的像的性质相同。 （4）[5][6]当烛焰逐渐远离凸透镜时，由于物距变大，像距变小，所以应将光屏靠近凸透镜即向左移动，光屏上才会重新出现清晰的像，烛焰的实像将成的像也变小。 （5）[7]凸透镜固定在光具座零刻度线上，将光源“F”放在30cm处 成倒立、缩小的实像。遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 25．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 (1)使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是： ； (2)如图所示，发光体F在光屏上成倒立、 的清晰的实像； (3)接着给凸透镜戴上近视眼镜，发现光屏上的像变模糊，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 （靠近/远离）凸透镜方向移动。 【答案】(1)使发光体F、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度 (2)缩小 (3)远离 【详解】（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央。 （2）如图所示，物距大于像距，物体在二倍焦距以外，发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间。 （3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，当给凸透镜戴上近视眼镜后，由于对光线的发散作用，延迟了光线的会聚，像将远离凸透镜，应将光屏向远离凸透镜的方向移动。 26．跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如下表： 序号 A B C D 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 查得资料：望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，并使成像更亮更清晰。 (1)为获得较大放大倍率，小组应选用 透镜做物镜、 透镜做目镜最适宜； (2)图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于 。 (3)制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是 （选填一个字母）；与原物相比，通过望远镜所成的是树木 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。 A     B C     D 【答案】(1) C B (2) 照相机 放大镜 (3) D 缩小 【详解】（1）[1][2]根据资料可知，望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，且放大倍率取2至3倍为宜。要获得较大放大倍率，应选择焦距较长的凸透镜作为物镜，焦距较短的凸透镜作为目镜。在给出的四种凸透镜中，C透镜的焦距为30cm，是最长的，适合作为物镜； A、B透镜的焦距均为10cm，相对较短，可作为目镜。同时，C透镜的直径为8cm，是所有透镜中最大的，能增大观察范围并使成像更亮更清晰；而A、B透镜中，B透镜的直径为5cm，大于A透镜的4cm，所以选择B透镜做目镜更适宜。故应选用C透镜做物镜、B透镜做目镜。 （2）[1][2]天文望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像原理相似；目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大，成正立、放大的虚像，其原理相当于放大镜。   （3）[1][2]由（2）可知，通过天文望远镜最终看到的像是经过物镜成倒立实像和目镜成正立虚像后的结果，所以看到的是倒立的像。观察远处树木，肉眼直接观察树木是正立的，那么通过自制望远镜看到的像应该是倒立的，与原物相比，通过望远镜所成的是树木缩小的虚像。因为物镜成缩小的实像，目镜将这个实像放大，但整体而言，与原物相比还是缩小的。但可以确定看到的像是倒立的，是缩小的虚像，故D符合题意。故选D。 27．小明是一位摄影爱好者，一次偶然的机会看到如图甲所示的照片（同一个人，本人蹲着，水中的倒影却是站着的），他按照网友说的方法，在地上泼一瓶水。将手机照相机打开就可以拍出这样的照片，他试了好很多次都没有成功，他想：“难道这张照片是假的？”为了验证自己的猜想，他和同学小华一起走进实验室探究平面镜成像特点，解决自己的疑惑。 （1）实验室提供茶色玻璃板、透明玻璃板和两支相同的蜡烛，应选 作为平面镜，且厚度要 （选填“厚"或“薄”）； （2）为了便于观察，该实验最好在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，实验时首先在玻璃板前放置蜡烛A，将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至物与像完全重合，由此可得结论： ； （3）用刻度尺测出A、B两只蜡烛到平面镜距离是为了 （4）为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白卡片竖直放在像所在的位置，然后该怎么观察，他们两个人有不同的意见，你支持 （选填“小明”或“小华”）； 小明说：“在玻璃板前方透过玻璃板观察白卡片上是否能看到像。” 小华说：“在玻璃板后方直接观察白卡片上是否能看到像，不能借助玻璃板。” （5）经过实验探究，小明揭开了事实真相，这张图片 （选填“是”或“不是”）直接用照相机拍摄的。 【答案】 茶色玻璃板 薄 较暗 像与物的大小相等 验证像与物到平面镜的距离相等 小华 是 【详解】（1）[1]透明玻璃板比较透明，透过的光多，反射的光少，蜡烛成像不够清晰；茶色玻璃比较暗，透过的光少，反射的光多，蜡烛成像更清晰,所以应选茶色玻璃板。 [2]玻璃板越薄，两个反射面所成的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断。 （2）[3]点燃的蜡烛是成像物体，比较亮，环境越黑暗，蜡烛和环境的对比度越大，蜡烛成像越清晰。 [4]在玻璃板前放置蜡烛A，将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至B与A的像完全重合，这样做的目的既确定了像的位置又验证了物像大小相等。 （3）[5]用B蜡烛替代像，用刻度尺测出A、B两只蜡烛到平面镜距离，是为了验证像与物到平面镜的距离是否相等。 （4）[6]在玻璃板前面能看到蜡烛和蜡烛在平面镜中的像，在玻璃板后面不能看到蜡烛在平面镜中像，所以在玻璃板后面观察光屏上是否有像，故支持小华的观点。 （5）[7]根据图片可知，能观察到物体和物体经过水面所成的虚像，虚像也能通过照相机成像，故这张图片是直接用照相机拍摄的。 28．小明做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为10cm。实验过程中，他发现烛焰在光屏上成的像偏高，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向   （填“上”、 “下”）调节。若光屏高度调好后，蜡烛和透镜放在如图所示的位置时，调节光屏距离，使光屏上出现一个清晰的像，这个像是   （选填“倒立”或“正立”）、   （选填“放大”、 “等大”或“缩小”）的实像。生活中   （填“照相机”、 “幻灯机”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的。图中若固定凸透镜，将蜡烛移到30cm 刻线处，仍要在光屏上的到一个清晰地像，则光屏应向   （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 上 倒立 缩小 照相机 右 【详解】[1]烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下，因此为使像能成在光屏的中央，可以向上移动光屏。 [2][3][4]由题可知凸透镜的焦距为10cm，由图可知凸透镜的位置在50cm处，蜡烛位于15cm刻度线处，此时u=35cm，即u＞2f，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像；照相机就是利用这个原理制成的。 [5]将蜡烛移到30cm 刻线处，此时蜡烛靠近凸透镜，根据凸透镜成实像时物近像远的规律，可知要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动。 29．项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜； （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。 【答案】 左 圆形光斑变小 C 不能 4 【详解】（1）[1][2]凸透镜对光线具有会聚作用，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，根据凸透镜成像规律，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，应将将光源向左移动，若观察到圆形光斑变小现象，且光斑可以变得比透镜小，则该透镜为凸透镜。凹透镜形成的圆形光斑也会变小，但是不可能比透镜小。 （2）[3]A．用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标，利用了光沿直线传播的特点，增大视角，应该选择开口较大的三角缺口，故ABD不符合题意，故C符合题意。 故选C。 （3）[4][5]小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，不能保证图像不失真；应将平行平面镜改为两组垂直放置的平面镜，经两次反射得到清晰不失真图像。有的望远镜转光腔内是利用棱镜来实现的。 所以要达到要求，最少需要4块平面镜。 30．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中： (1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： 。 (2)调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动;该过程相当于生活中透镜 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 (3)实验过程中，将凸透镜的上半部分用不透明的纸遮住时，光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。 (4)如图丙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像（图中像未标出），蜡烛和光屏不动，只移动透镜到B处光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s= （用L0、L表示）。 【答案】(1)蜡烛火焰、凸透镜中心、光屏中心不在同一高度。 (2) 靠近 投影仪 (3)能 (4) 【详解】（1）无论怎样移动都不能在光屏上得到像，是由于蜡烛火焰、凸透镜光心、光屏不在同一高度，成像在光屏上方或下方，光屏没有承接到像。注意，如果是凸透镜焦距太大，则不能在光屏上成清晰的像，而题目中是“不能在光屏上得到像”，故不是焦距的问题。 （2）[1] 由图甲可知，凸透镜焦距为10cm，乙图中物距16cm，介于焦距与二倍焦距之间，根据“物近像远像变大，物远像近像变小”可知，当物体远离凸透镜时，光屏应靠近凸透镜方可成清晰的像。 [2]物距在焦距到二倍焦距之间，会在二倍焦距之外成倒立放大的实像，和投影仪的原理相同。 （3）遮挡凸透镜上半部分后，蜡烛仍然会通过下半部分的凸透镜成完整清晰的像，只是像的亮度会减弱。 （4）如下图，由于光路是可逆的，将丙图中蜡烛和光屏调换位置，同样可成清晰的像。将调换位置的丙图翻转后，即可得到点B的位置，此时易得A、B的距离为。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 透镜及其应用（实验题30道） 1．某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）将凸透镜正对太阳，调节凸透镜下方白纸的位置，直至白纸上出现一最小最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距为 cm。将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置，光屏上呈现一个圆形光斑，若将光屏向右移动光斑大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）移去小灯泡，将点燃的蜡烛放置于光具座的5cm刻度处，凸透镜和光屏的位置如图乙所示，将光屏向 （选填“左”或“右”）移动一段合适的距离，能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 的实像； （3）实验中，光屏上已经得到烛焰清晰的像，某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜，则光屏上会出现 （选填“指尖的像”或“完整烛焰的像”），像的亮度将 （选填“变暗”或“和原来一样”）。 【答案】 10.0 不变 左 缩小 完整烛焰的像 变暗 【详解】（1）[1]由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为10cm，则凸透镜的焦距是10.0cm。 [2]由图乙可知，发光小灯泡在凸透镜焦点位置，经凸透镜折射后形成平行光线，将光屏向右移动，光斑大小不变。 （2）[3][4]将点燃的蜡烛放置于光具座的5cm刻度处，物距大小为25cm，此时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，将光屏向左移动一段合适的距离，能在光屏上得到烛焰清晰倒立缩小的实像。 （3）[5][6]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，故像的亮度将变暗。 2．如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验，将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏放在光具座凸透镜固定在50cm。 （1）实验前，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是使像呈现在光屏的中央，若调节过程中发现像呈现在光屏的上方，可将凸透镜 （选填“向上”或“向下”）调节，使像回到光屏的中央； （2）将蜡烛放在A点，无论怎样移动光屏都不能光屏上承接到烛焰的像，此实验现象说明了 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点； （3）当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到 。 A．烛焰像下半部分 B．烛焰像的上半部分 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 【答案】 向下 放大镜 C 【详解】（1）[1]实验中他发现光屏上的像偏上，根据光线过光心不改变方向，凸透镜向下移动，或蜡烛向上移动，或光屏上移动。 （2）[2]将蜡烛放在A点，此时 成正立、放大的虚像，所以无论怎样移动光屏都得不到烛焰的虚像，放大镜利用了此原理。 （3）[3]如果用遮光板挡住透镜的上半部分，下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C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．小明生日时爸爸送给他一台手持单筒望远镜，如图所示。小明阅读说明书。了解到该望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，他想知道目镜和物镜哪个的焦距大，于是他将望远镜的目镜和物镜的镜片拆了下来。请你设计实验帮助小明进行比较。 (1)实验步骤： ； (2)实验结论： 。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）分别将两个凸透镜正对着太阳光，上下移动透镜，当纸上形成最小、最亮的光斑时，量出此时透镜到纸的距离即为焦距。 （2）物镜的焦距比目镜的焦距大。 4．小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验。    （1）测量凸透镜焦距时，小明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）然后将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在 ； （3）再将点燃的蜡烛移到10cm处，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像；生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的； （4）在如图乙所示的实验基础上，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动到30cm处，适当移动光屏直到再次在光屏上呈现清晰的像，所成的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 10.0 同一高度 照相机 变大 【详解】（1）[1]由图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，当光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以，焦距 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm （2）[2]蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心。 （3）[3]凸透镜焦距为10.0cm，将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，物距 u=50.0cm-10.0cm=40.0cm 此时u>2f，成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。 （4）[4]若保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到30cm处，物距 u=50.0cm-30.0cm=20.0cm 此时u=2f，成倒立、等大的实像，所以，成的像将变大。 5．探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm； （2）按图乙安装器材时，需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在凸透镜的 ； （3）当三者处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，则像的特点为倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的透镜成像和此相同的是 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。 【答案】 10.0 主光轴上 放大 投影仪 【详解】（1）[1]根据焦距的定义，由甲图可知，该凸透镜的焦距是 （2）[2]为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在主光轴上。 （3）[3][4]由图可知，此时物距为15cm，在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪。 6．星城物理实验兴趣小组利用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。 (1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在同一高度，如图甲所示，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，该凸透镜的焦距为 cm； (2)如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、 的 像，例如 就是利用这一原理工作的。 【答案】(1)10.0 (2) 缩小 实 照相机 【详解】（1）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，即焦点，焦点到光心的距离为焦距，则该凸透镜的焦距为 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[1][2][3]如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，物距为 u=50.0cm-15.0cm=35cm>2f 根据凸透镜成像的规律可知，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理工作的。 7．如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，光屏上会出现清晰 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （2）调节三者的位置后在另一侧光屏上得到一个清晰烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动； （3）小燕根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系（乙图），则此凸透镜的焦距为 cm； （4）小明将蜡烛移到光具座最左端，拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后，移动光屏成清晰的像，撤去眼镜后将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动适当距离后，光屏上的像又重新清晰了，说明近视眼看远处物体时，像成在了视网膜 （选填“前方”或“后方”）； （5）如图甲，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将凸透镜换成焦距稍大一些的凸透镜，光屏向 （选填“左”或“右”）移动，直到光屏上呈现清晰的像； （6）实验后，该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，向左移动光屏，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所带的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】 缩小 上 10 靠近 前方 右 远视 【详解】（1）[1]如图所示位置，物距大于像距，因此物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上成倒立、缩小的实像。 （2）[2]实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，根据过光心的光线方向不发生改变可知，光屏上的像向上移动。 （3）[3]分析图像中有关数据可知，当物距等于像距时，物距等于二倍焦距，即 物体成等大、倒立的实像，因此该透镜的焦距为10cm。 （4）[4][5]由于近视镜的镜片属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用，使光线在进入凸透镜前变得发散，经过凸透镜后成的像原理透镜正好落在光屏上，撤去眼镜，则应将光屏向靠近凸透镜的方向移动，光屏上再次成清晰的像，说明近视眼看远处物体时像落在视网膜的前方。 （5）[6]保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将凸透镜换成焦距稍大一些的凸透镜，此时相当于减小物距，根据物近像远像变大可知，应向右移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像。 （6）[7]根据题意可知，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，向左移动光屏，原来模糊的像又变清晰了，说明该透镜对光线有会聚作用，加上同学的眼镜后，成的像靠近凸透镜，所以该同学所戴的是凸透镜，是远视镜。 8．在“探究凸透镜成像的规律”实验中：    （1）小宇先将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，然后点燃蜡烛，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ； （2）实验所用凸透镜焦距，移动蜡烛、凸透镜及光屏位置到如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰、倒立、 的实像，生活中的 是利用该成像规律制成的。 【答案】 同一高度 缩小 照相机 【详解】（1）[1]探究凸透镜成像的实验时，要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。 （2）[2][3]凸透镜的焦距是10cm，由图可知物距为 50.0cm-20.0cm=30.0cm 此时物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机应用此原理制成的。 9．小明同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （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= ； （2）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 ，便于观察； （3）如图乙所示，光屏上呈现清晰的像，成 （填“放大”或“缩小”）的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至 刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。如果用黑纸遮住凸透镜的上半部分，像将 （选填“仍然完整”、“只剩上半部分”、“只剩下半部分”）； （4）实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向 移动。为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将蜡烛向 移动（两空均填“上”或“下”）； （5）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为②①③ ； 【答案】 10.0 同一高度 放大 40 仍然完整 上 上 ⑤⑥④ 【详解】（1）[1]焦距值得是透镜到最小最亮光斑间的距离，由图可知为 （2）[2]调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一高度，使像呈现在光屏中心，便于观察。 （3）[3]由图可知，此时物距小于像距，所成的是倒立放大的实像。 [4]此时物距为15cm，根据光路可逆，像距为15cm时 ，也能成像，故应将透镜移至距离光屏15cm处，即40cm刻度处。 [5]凸透镜所成的像是由很多条光线汇集而成的，用黑纸遮住凸透镜的上半部分，其他部分折射的光线也能成像，所以像仍然完整，只是光线总量减少了，像的亮度会变暗。 （4）[6]经过透镜光心的光线不会发生偏折即沿直线传播，蜡烛变短后，像会向上移动，呈现在光屏的上方。 [7]因为蜡烛变短，像才移动到了光屏的上方，所以想要让像重新回到光屏中心，只需将蜡烛向上移即可。 （5）[8]物距大于一倍焦距所成实像部分：像倒立，且随着物体逐渐靠近透镜，像会逐渐变大；物距在一倍焦距以内所成虚像：像正立，放大，且随着物体逐渐靠近透镜，像会逐渐减小。 10．在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示： （1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm； （2）移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，我们生活中的 就是根据这一原理制成的； （3）如图丙所示，蜡烛位置不变，移动透镜至45cm刻度线处，则人眼在 （选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丁中的 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）； （4）实验完成之后，小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图戊所示，光屏上原来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 【答案】 10.0 投影仪 B 4 远离 【详解】（1）[1]根据平行光聚焦和焦距的定义，由甲图可知 （2）[2]移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，此时物距 所以物体位于 光屏上恰好能得到清晰的像，根据凸透镜成像规律知，像的特点为倒立、放大的实像，我们生活中的投影仪就是根据这一原理制成的。 （3）[3][4]凸透镜焦距为10.0cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至45cm刻度线处，这时的u=9cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律知，成正立放大的虚像，因像与物同侧，故人眼在B处观察到蜡烛的像，像是图丁中的4。 （4）[5]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，则成像远离透镜，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏远离透镜。 11．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。 (1)实验前，调整烛焰、透镜和光屏的高度，使它们的中心在凸透镜的 上，在调整实验器材高度时，蜡烛 （需要/不需要）点燃；如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是 ； (2)如图甲，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立、 （放大/缩小）的实像。接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个倒立、 （放大/缩小）的清晰实像； (3)当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到 ； A．蜡烛像的下半部分 B．蜡烛像的上半部分 C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗 D．蜡烛完整的像，像的亮度不变 (4)实验过程中，燃烧的蜡烛变短了，可将凸透镜的高度调 （高/低）些，使像成在光屏中央； (5)小明利用上述器材测量某凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处，再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜，直至光屏上出现等大的清晰像，此时蜡烛与光屏的距离为50cm，则凸透镜的焦距为 cm； (6)某同学对第（5）题中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯，如图乙所示，将灯放在离透镜5cm的地方，我们透过透镜能看到的清晰的像是图丙中的 。若放在离透镜15cm的地方并移动光屏，光屏上成的清晰的像是图丙中的 。（忽略像的大小的变化） 【答案】(1) 主光轴 需要 蜡烛放在透镜的一倍焦距处 (2) 缩小 放大 (3)C (4)低 (5)12.5 (6) A B 【详解】（1）[1][2]为了使像呈现在光屏中央，实验时要调整好烛焰、透镜和光屏的高度，使它们的中心在凸透镜的主光轴上，所以在调整时，要将蜡烛点燃。 [3]当蜡烛刚好放置在凸透镜1倍焦距的位置时，光线将沿着与主光轴平行的方向射出，不能成像，所以无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑。 （2）[1]图甲中物距为30cm，大于凸透镜两倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。 [2]光路具有可逆性，将凸透镜靠近蜡烛，减小物距，当物距等于图甲中的像距时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 （3）用遮光板挡住透镜的上半部分，光线会经凸透镜的其它部分成像，成的像仍然完整，但因为光线变少，所以像会变暗。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）燃烧的蜡烛变短了，由光的直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知，像会向上移动，为了使像重新呈现在光屏中央，应将凸透镜向下移动。 （5）光屏上出现等大的清晰像，此时物距等于像距等于2倍焦距，蜡烛与光屏间的距离为50cm，则蜡烛与凸透镜之间的距离为25cm，故焦距为12.5cm。 （6）[1]将灯放在离透镜5cm的地方，此时物距小于1倍焦距，成的是正立、放大的虚像。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 [2]将灯放在离透镜15cm的地方，此时物距在1倍和2倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，上下左右都相反。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．小枫将水充入透明塑料模具中制成水凸透镜，并用来探究凸透镜成像规律。 （1）如图甲所示，测出水凸透镜的焦距为 cm； （2）将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时，光屏上恰好呈现清晰倒立的实像，这与生活中 （选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）的成像原理相同； （3）保持图乙中位置不变，缓慢向透镜中注水（如图丙所示），水凸透镜厚度增加，光屏上的像逐渐模糊，为使像变清晰，应适当向 （选填“左”或“右”）移动光屏。 【答案】 10.0 投影仪 左 【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距 （2）[2]由图乙可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。 （3）[3]保持图乙中位置不变，缓慢向透镜中注水，水凸透镜厚度增加，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚成像，故为使像变清晰，应适当向左移动光屏。 13．小明为探究“凸透镜成像的规律”，准备了透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等器材进行实验。 (1)如图所示，调节好蜡烛、透镜与光屏的位置，光屏上成清晰的像。若保持蜡烛和光屏的位置不变，只将透镜移动至 cm刻度线处，光屏上可再次出现清晰、倒立、缩小的实像； (2)接下来小明提出问题：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，左右是否也是相反的？为了成像稳定且便于探究，小明找来由发光二极管组成的光源进行探究，则小明使用的是 （选填“①”“②”或“③”）。 ①A形光源    ②F形光源    ③H形光源 【答案】(1)55.0 (2)② 【详解】（1）蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示，光屏上成清晰的像，此时物距u=40.0cm -25.0cm=15.0cm 像距v=70.0cm -40.0cm=30.0cm 保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，应将凸透镜移到光具座55.0cm刻线处，此时物距u=55.0cm-25.0cm=30.0cm 像距v=70.0cm-55.0cm=15.0cm 根据光路可逆，光屏上会再次出现清晰的像，该像是倒立、缩小的实像。 （2）探究凸透镜成实像时，像与物是否上下颠倒，左右是否也相反，需要选择上下、左右都不对称的物体，所以应选F形光源，故选②。 14．用一个焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，装置如图所示。 （1）烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 上； （2）在图示位置将蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时将图中的光屏向 移动，调节后可在光屏上得一个倒立， 清晰的实像； （3）在图示情景下，要使光屏出现倒立清晰的实像，可在凸透镜左边适当位置放置一个矫正 （选填“近”或“远”）视眼的合适镜片。 【答案】 主光轴 左 缩小 近 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、光屏、凸透镜三者的中心在位于凸透镜的主光轴上。 （2）[2]物近像远像变大，故当蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时将图中的光屏移至60-70cm之间，即向左移动。 [3]蜡烛向右移到20cm刻度线处，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （3）[4]由图可知，此时物距大于二倍焦距，所成的像在焦距与二倍焦距之间，由图知光屏在二倍焦距上，要使光屏出现倒立清晰的实像，应该让所成的像变远，说明该镜片要能使光线发散，所以该镜片为凹透镜，可以用来矫正近视眼。 15．小刚同学利用凸透镜、光具座、“F”形电光源、光屏等器材“探究凸透镜成像规律”。实验装置如图所示。 （1）“小刚同学测量凸透镜焦距的实验如图甲所示，则此凸透镜的焦距为 cm； （2）组装器材时，小刚同学将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上后，接下来应先调节三者的中心在 （3）当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像（像未画出）。此时若保持凸透镜的位置固定不动，将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，光屏移动到 cm处，光屏上才能承接到最清晰的像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这个成像规律制成的。 （4）实验中利用“F”形电光源而不用蜡烛，二者相比，利用“F”形电光源除环保外，还具有的优点是 。（写出一点即可） （5）在探究了凸透镜成像规律后，小刚同学联想到摄影师拍摄荷叶上的青蛙时的情景，如下图所示。拍摄时人需要保持静止不动，通过“变焦镜头”使青蛙的像变大或变小。于是利用上图中的器材探究“像的大小与焦距的关系”。 ①为了完成该实验探究，除了增加刻度尺外，还需增加的器材是 ； ②该探究在多次实验中必须保持 不变。移动光屏待像最清晰时，用刻度尺测出像的高度，并记录数据。下表是小刚同学多次实验记录的数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 焦距/cm 4 6 8 10 12 14 像高/cm 1.5 2.5 3.6 4.8 6.3 8.0 根据数据可以得出结论：上述情景中，用相机拍照时， 。 【答案】 10.0 同一高度 80 投影仪 成像更稳定 不同焦距的凸透镜 物距 相机的焦距越大，像越大 【详解】（1）[1]由图知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为 40.0cm-30.0cm=10.0cm 则凸透镜的焦距是10.0cm。 （2）[2]实验中，应调整“F”形电光源、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样烛焰的像才能成在光屏的中央。 （3）[3]当各器材位置如图乙所示时，光屏上有了最清晰的像，此时物距为30cm，像距为15cm。将“F”形电光源移到光具座的35cm处时，物距为15cm，根据光路可逆原理可知，此时的像距为30cm，则光屏移动到80cm刻度线处时，可以呈现清晰的像。 [4]物距为15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，这是投影仪的原理。 （4）[5]“F”形电光源相比蜡烛不会晃动，成像更稳定。 （5）[6]要探究“像的大小与焦距的关系”，应增加的器材是不同焦距的凸透镜。 [7]拍摄时人需要保持静止不动，此时物体到凸透镜的距离不变，即物距不变。 [8]由表中数据可以得出结论，物距不变时，凸透镜焦距越大，像越大，则用相机拍照时，相机的焦距越大，像越大。 16．在完成探究“凸透镜成像的规律”的实验后，利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜（凸起程度可以通过注射器对水透镜注水或吸水的多少来调节）探究视力缺陷的成因及矫正方法。 （1）如图-1所示，经过调节，光屏上恰好呈现烛焰倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像； （2）向水凸透镜内 （选填“注入”或“吸出”）适量的水可模拟近视眼的成因，光屏上的像变模糊后； ①保持水凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左移动，再次得到清晰的像，说明近视眼在观察远处的物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的 （选填“前”或“后”）方； ②如图-2所示，保持水透镜、蜡烛和光屏的位置均不变，老师将自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变清晰了，老师的眼镜是用 （选填“凸”或“凹”）透镜制成的。 【答案】 缩小 注入 前 凹 【详解】（1）[1]由图-1可知，物距大于像距，因此物距大于二倍焦距，物距在一倍焦距到二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点可知，此时成倒立、缩小的实像。 （2）[2]由近视眼的成因可知，晶状体过厚，对光的折射能力较强，使像成在视网膜的前方，因此可以向水凸透镜内注入适量的水模拟近视眼的成因。 [3]根据题意，保持水凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左移动，再次得到清晰的像，说明像变近了，因此可以说明近视眼在观察远处的物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方。 [4]保持水透镜、蜡烛和光屏的位置均不变，老师将自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变清晰了，说明此眼睛对光具有发散作用，延迟了像的形成，因此老师的眼镜是凹透镜。 17．探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距。 (1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 （选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律。 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 (2)图乙中光屏上 （选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 (3)将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 （选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。 (4)当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？ ；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？ （选填“是”“否”）。 【答案】(1)顺时针 (2)不能 (3) 左 照相机 (4) 像会变暗 否 【详解】（1）根据透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线将汇聚于焦点，故要找到焦点的位置，需要使光线平行于主光轴射入透镜，即应顺时针旋转透镜，使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。 （2）由（1）可知，透镜的焦距为15cm，由图乙可知，此时的物距为20cm，在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，若要成清晰的像，像距应大于二倍焦距，即大于30cm，而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm，故不能承接到清晰的像。 （3）[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处，此时的物距为35cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间，即65cm与80cm之间，故光屏应向左移动，生活中利用该成像特点制成了照相机。 （4）[1]当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，所成的像仍然完整，但像的亮度会下降，原因是光屏上承接的光线减少了。 [2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光，蜡烛的光经过红色玻璃板后，玻璃板透过红色光，吸收其他色光，而蓝色玻璃板会吸收红色光，导致最终没有光线到光屏上，故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上不能成像。 18．甲同学用如图所示的实验装置观察凸透镜的成像情况。 (1)他调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度。这样做的目的是 (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的像。保持蜡烛和光屏的位置不变，当他把凸透镜移动到光具座34cm刻度位置时，光屏上又呈现一个清晰的像。这个像比原来的像 （选填“大”或“小”）。 (3)有人说，根据以上数据可以判断该凸透镜的焦距f必定满足∶ cm<f< cm (4)乙同学通过实验验证凸透镜成像的规律，实验器材有凸透镜、光屏、高度为6cm的光源、卷尺等。下表是部分成实像的实验数据。 物距/cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 60.0 80.0 100.0 像高/cm 18.0 9.0 6.0 4.5 3.6 3.0 2.6 2.0 1.4 1.1 他发现这些数据和凸透镜成像的规律吻合。他还想从中发现其他一些规律，例如，当物距和焦距的关系满足 条件时，实像高度将小于光源高度的一半。 【答案】(1)使像成在光屏中心 (2) 缩小 大 (3) 12 20 (4)u＞3f 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度。 （2）[1]由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。 [2]保持蜡烛和光屏的位置不变，当把凸透镜移动到光具座34cm刻度位置时，光屏上又呈现一个清晰的像，此时蜡烛靠近凸透镜，根据凸透镜成实像物近像远像变大的规律，这个像比原来的像相比变大。 （3）[1][2]由图可知，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像；物距为 根据凸透镜成像规律可知此时物距，即， 像距为 根据凸透镜成像规律可知此时像距，即，综上可得 （4）由表可知，当物距为u=45.0cm=3f时，实像的高度等于光源高度的一半，且物距越大，实像高度越小，可知当物距和焦距的关系满足u＞3f条件时，实像高度将小于光源高度的一半。 19．小明在做“探究凸透镜成像规律”实验，所用的器材有：带刻度尺的光座、凸透镜（焦距f=10cm）、光屏、蜡烛和火柴。    （1）实验前，小明要调节 、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 （2）小明将凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移到35cm刻度处，移动光屏至如图甲所示位置时，光屏上呈现清晰的像，此像的特点是一个倒立、 的 像。 （3）保持凸透镜和光屏的位置不动，小明将自己的近视眼镜放在蜡烛和透镜之间，光屏上的像变模糊，需要将蜡烛往 移动，才能使光屏上的像变清晰。 （4）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至如图乙所示位置，无论怎样移动光屏，在光屏上都看不到烛焰的像，则人在图中 （选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像。 （5）小明若只将图甲中的凸透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，发现光屏上烛焰的像变模糊了，此时他应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。 【答案】 烛焰 放大 实 左 B 左 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 （2）[2][3]小明将凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移到35cm刻度处，移动光屏至如图甲所示位置时，光屏上呈现清晰的像，此时物距为15cm在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像。 （3）[4]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚在光屏上的像延迟会聚，若保持凸透镜、光屏的位置不变，此时需要减小像距，增大物距，所以要将蜡烛向左移动才能在光屏上成清晰的像。 （4）[5]保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至如图乙所示位置，此时物距 u＝50cm﹣45cm＝5cm<f 根据u<f，成正立放大的虚像，像与物同侧，故人眼应在图中B处能观察到烛焰的像。 （5）[6]小明若只将图甲中的凸透镜换成焦距f＝5cm的凸透镜，此时凸透镜焦距变小，相当于增大物距，缩小像距，故他应将光屏向左移动适当距离，光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。 20．小红同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验： (1)小红将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上，点亮光源，移动光屏，发现光屏上承接到不完整的像。这是因为她遗漏了一个实验步骤，这一步骤是： ； (2)如图甲所示，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，人眼观察到烛焰成像的情形是如图乙中的 （选填“A”“B”“C”或“D”）。 【答案】(1)调整烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度 (2)C 【详解】（1）实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处，这样烛焰的像才能成在光屏的中心，光屏上承接到不完整的像，是因为没有调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 （2）凸透镜焦距为10cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，物距为6.0cm，物距小于焦距，成正立放大虚像，则人眼在光屏一侧观察到蜡烛的像，物体和像在透镜的同侧，像是图丙中的C。 21．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）一束平行于主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距为 ； （2）调节各元件位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像； （3）保持透镜和蜡烛位置不变，在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片，观察到光屏上的像变模糊，若使光屏上的像再次清晰，可将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 12.5 缩小 右 【详解】（1）[1]由图示知，刻度尺的分度值为1cm，形成最小最亮光斑时，光屏与凸透镜的距离为 L=42.5cm-30.0cm=12.5cm 所以焦距为12.5cm。 （2）[2]由图乙知，物距大于像距，所以在光屏上成的是倒立、缩小的实像。 （3）[3]在光屏上能成清晰像的蜡烛与凸透镜间放入一个近视镜，光屏应右移动，才能再次承接到清晰的像，因为近视镜是凹透镜，对光有发散作用，则蜡烛发出的光线先经近视镜发散后，再经凸透镜，其会聚点会变远，所以光屏要向远离凸透镜的方向移动。 22．某学习小组探究凸透镜成像的规律实验： (1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在 ，目的是 。 (2)通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 cm。 (3)当蜡烛在如图乙所标位置时，调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用该成像原理工作的。 (4)小新借来物理老师的眼镜，将其放在图乙中的蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰了，说明该物理老师的眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 (5)小新认为可利用“F”形状LED灯替代蜡烛作为光源，这样改进的好处是 。（写一条即可） 【答案】(1) 同一高度 使像成在光屏中央 (2)10 (3)投影仪 (4)近视 (5)见解析 【详解】（1）[1][2]调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一直线上以及同一水平高度的目的：让烛焰的像能成在光屏的中央。 （2）根据凸透镜的成像规律可知，当物距等于像距时，物距和像距都等于两倍焦距，由图甲知， 故凸透镜的焦距为 （3）根据题图乙可知，此时物距小于像距，根据凸透镜的成像规律可知，此时物距大于一倍焦距小于两倍焦距，像距大于两倍焦距，成倒立放大的实像，生活中的投影仪就是利用该成像原理工作的。 （4）根据题意可知，向右移动光屏后，光屏上的像又变清晰了，说明光线相较之前被发散了，说明在蜡烛和凸透镜之间放了一个凹透镜，凹透镜是用来矫正近视眼的，故该物理老师的眼镜是近视眼镜。 （5）用F形光源代替蜡烛进行实验，这样所成的像更稳定或F形光源更环保、安全或LED灯亮度强。 23．小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，选用的凸透镜焦距为10cm。 （1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰好能在光屏上接收到清晰的烛焰的像，但像没有完整的成在光屏的中央。为了使像成在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调节。 （2）把蜡烛移到光具座25cm刻度线处，凸透镜不动，移动光屏，光屏上再次出现清晰倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成像性质在生活中的应用是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （3）接着，小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动，当光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此推断，小明的眼睛属于 （选填“近视眼”或“远视眼”）。 （4）小明取走自己的眼镜，将蜡烛移到光具座30cm刻度线处，凸透镜不动，移动光屏，当光屏上再次出现清晰的像时，发现蜡烛和光屏之间的距离 （选填“大于”、“等于”或“小于”）（2）中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。 【答案】 下 缩小 照相机 远视眼 小于 【详解】（1）[1]由图可知，像在光屏上的位置偏上，应使像向下移动，由于光线经光心传播方向不改变，应将凸透镜向下调节，使像成在光屏的中央。 （2）[2][3]把蜡烛移到光具座25cm刻度线处，此时物距等于25cm，因为凸透镜焦距为10cm，所以此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上出现清晰倒立、缩小的实像，这个成像性质在生活中的应用是照相机。 （3）[4]小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动，当光屏向左移动适当距离后像又清晰，说明小明的眼镜对光线起到了会聚作用，使像靠近凸透镜，所以小明的眼镜属于凸透镜，小明的眼镜属于远视眼。 （4）[5]将蜡烛移到光具座30cm刻度线处，此时的物距为20cm，等于二倍焦距，凸透镜不动，移动光屏，当光屏上再次出现清晰的像时，像距也为二倍焦距，此时蜡烛和光屏之间的距离为四倍焦距，在凸透镜成实像时，物体在二倍焦距时，物体与像之间的距离最小，为四倍焦距，所以此时蜡烛和光屏之间的距离小于（2）中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。 24．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，如图甲所示用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源： （1）实验时，他先调节光源、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在 ； （2）如图乙所示，让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到光在光屏上会聚成一点，则该凸透镜的焦距为 cm； （3）凸透镜固定在光具座零刻度线上，他将光源移至15cm处，移动光屏，得到倒立、放大的 像（选填“实”或“虚”）；生活中的 就是利用这个原理制成的； （4）当光源逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的像将 （选填“变大”或“变小”），要想在光屏上得到清晰的像，则应在（3）的基础上将光屏向 （选填“左”或“右”）移动； （5）他将光源“F”放在30cm处，其大小如图丙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是下列四幅图中的 。 A．B．C．D． 【答案】 同一高度 10.0 实 幻灯机 变小 左 C 【详解】（1）[1]为使像能成在光屏的中央，应使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 （2）[2]让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到光在光屏上会聚成一点，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10.0cm。 （3）[3][4]凸透镜的焦距是10cm，凸透镜固定在光具座零刻度线上，她将光源移至15cm处，此时 成倒立、放大的实像，所成的像与幻灯机所成的像的性质相同。 （4）[5][6]当烛焰逐渐远离凸透镜时，由于物距变大，像距变小，所以应将光屏靠近凸透镜即向左移动，光屏上才会重新出现清晰的像，烛焰的实像将成的像也变小。 （5）[7]凸透镜固定在光具座零刻度线上，将光源“F”放在30cm处 成倒立、缩小的实像。遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 25．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 (1)使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是： ； (2)如图所示，发光体F在光屏上成倒立、 的清晰的实像； (3)接着给凸透镜戴上近视眼镜，发现光屏上的像变模糊，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 （靠近/远离）凸透镜方向移动。 【答案】(1)使发光体F、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度 (2)缩小 (3)远离 【详解】（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央。 （2）如图所示，物距大于像距，物体在二倍焦距以外，发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间。 （3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，当给凸透镜戴上近视眼镜后，由于对光线的发散作用，延迟了光线的会聚，像将远离凸透镜，应将光屏向远离凸透镜的方向移动。 26．跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如下表： 序号 A B C D 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 查得资料：望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，并使成像更亮更清晰。 (1)为获得较大放大倍率，小组应选用 透镜做物镜、 透镜做目镜最适宜； (2)图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于 。 (3)制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是 （选填一个字母）；与原物相比，通过望远镜所成的是树木 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。 A     B C     D 【答案】(1) C B (2) 照相机 放大镜 (3) D 缩小 【详解】（1）[1][2]根据资料可知，望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，且放大倍率取2至3倍为宜。要获得较大放大倍率，应选择焦距较长的凸透镜作为物镜，焦距较短的凸透镜作为目镜。在给出的四种凸透镜中，C透镜的焦距为30cm，是最长的，适合作为物镜； A、B透镜的焦距均为10cm，相对较短，可作为目镜。同时，C透镜的直径为8cm，是所有透镜中最大的，能增大观察范围并使成像更亮更清晰；而A、B透镜中，B透镜的直径为5cm，大于A透镜的4cm，所以选择B透镜做目镜更适宜。故应选用C透镜做物镜、B透镜做目镜。 （2）[1][2]天文望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像原理相似；目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大，成正立、放大的虚像，其原理相当于放大镜。   （3）[1][2]由（2）可知，通过天文望远镜最终看到的像是经过物镜成倒立实像和目镜成正立虚像后的结果，所以看到的是倒立的像。观察远处树木，肉眼直接观察树木是正立的，那么通过自制望远镜看到的像应该是倒立的，与原物相比，通过望远镜所成的是树木缩小的虚像。因为物镜成缩小的实像，目镜将这个实像放大，但整体而言，与原物相比还是缩小的。但可以确定看到的像是倒立的，是缩小的虚像，故D符合题意。故选D。 27．小明是一位摄影爱好者，一次偶然的机会看到如图甲所示的照片（同一个人，本人蹲着，水中的倒影却是站着的），他按照网友说的方法，在地上泼一瓶水。将手机照相机打开就可以拍出这样的照片，他试了好很多次都没有成功，他想：“难道这张照片是假的？”为了验证自己的猜想，他和同学小华一起走进实验室探究平面镜成像特点，解决自己的疑惑。 （1）实验室提供茶色玻璃板、透明玻璃板和两支相同的蜡烛，应选 作为平面镜，且厚度要 （选填“厚"或“薄”）； （2）为了便于观察，该实验最好在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，实验时首先在玻璃板前放置蜡烛A，将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至物与像完全重合，由此可得结论： ； （3）用刻度尺测出A、B两只蜡烛到平面镜距离是为了 （4）为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白卡片竖直放在像所在的位置，然后该怎么观察，他们两个人有不同的意见，你支持 （选填“小明”或“小华”）； 小明说：“在玻璃板前方透过玻璃板观察白卡片上是否能看到像。” 小华说：“在玻璃板后方直接观察白卡片上是否能看到像，不能借助玻璃板。” （5）经过实验探究，小明揭开了事实真相，这张图片 （选填“是”或“不是”）直接用照相机拍摄的。 【答案】 茶色玻璃板 薄 较暗 像与物的大小相等 验证像与物到平面镜的距离相等 小华 是 【详解】（1）[1]透明玻璃板比较透明，透过的光多，反射的光少，蜡烛成像不够清晰；茶色玻璃比较暗，透过的光少，反射的光多，蜡烛成像更清晰,所以应选茶色玻璃板。 [2]玻璃板越薄，两个反射面所成的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断。 （2）[3]点燃的蜡烛是成像物体，比较亮，环境越黑暗，蜡烛和环境的对比度越大，蜡烛成像越清晰。 [4]在玻璃板前放置蜡烛A，将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至B与A的像完全重合，这样做的目的既确定了像的位置又验证了物像大小相等。 （3）[5]用B蜡烛替代像，用刻度尺测出A、B两只蜡烛到平面镜距离，是为了验证像与物到平面镜的距离是否相等。 （4）[6]在玻璃板前面能看到蜡烛和蜡烛在平面镜中的像，在玻璃板后面不能看到蜡烛在平面镜中像，所以在玻璃板后面观察光屏上是否有像，故支持小华的观点。 （5）[7]根据图片可知，能观察到物体和物体经过水面所成的虚像，虚像也能通过照相机成像，故这张图片是直接用照相机拍摄的。 28．小明做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为10cm。实验过程中，他发现烛焰在光屏上成的像偏高，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向   （填“上”、 “下”）调节。若光屏高度调好后，蜡烛和透镜放在如图所示的位置时，调节光屏距离，使光屏上出现一个清晰的像，这个像是   （选填“倒立”或“正立”）、   （选填“放大”、 “等大”或“缩小”）的实像。生活中   （填“照相机”、 “幻灯机”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的。图中若固定凸透镜，将蜡烛移到30cm 刻线处，仍要在光屏上的到一个清晰地像，则光屏应向   （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 上 倒立 缩小 照相机 右 【详解】[1]烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下，因此为使像能成在光屏的中央，可以向上移动光屏。 [2][3][4]由题可知凸透镜的焦距为10cm，由图可知凸透镜的位置在50cm处，蜡烛位于15cm刻度线处，此时u=35cm，即u＞2f，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像；照相机就是利用这个原理制成的。 [5]将蜡烛移到30cm 刻线处，此时蜡烛靠近凸透镜，根据凸透镜成实像时物近像远的规律，可知要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动。 29．项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 （1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜； （2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； （3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。 小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。 【答案】 左 圆形光斑变小 C 不能 4 【详解】（1）[1][2]凸透镜对光线具有会聚作用，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，根据凸透镜成像规律，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，应将将光源向左移动，若观察到圆形光斑变小现象，且光斑可以变得比透镜小，则该透镜为凸透镜。凹透镜形成的圆形光斑也会变小，但是不可能比透镜小。 （2）[3]A．用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标，利用了光沿直线传播的特点，增大视角，应该选择开口较大的三角缺口，故ABD不符合题意，故C符合题意。 故选C。 （3）[4][5]小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，不能保证图像不失真；应将平行平面镜改为两组垂直放置的平面镜，经两次反射得到清晰不失真图像。有的望远镜转光腔内是利用棱镜来实现的。 所以要达到要求，最少需要4块平面镜。 30．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中： (1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： 。 (2)调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动;该过程相当于生活中透镜 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 (3)实验过程中，将凸透镜的上半部分用不透明的纸遮住时，光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。 (4)如图丙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像（图中像未标出），蜡烛和光屏不动，只移动透镜到B处光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s= （用L0、L表示）。 【答案】(1)蜡烛火焰、凸透镜中心、光屏中心不在同一高度。 (2) 靠近 投影仪 (3)能 (4) 【详解】（1）无论怎样移动都不能在光屏上得到像，是由于蜡烛火焰、凸透镜光心、光屏不在同一高度，成像在光屏上方或下方，光屏没有承接到像。注意，如果是凸透镜焦距太大，则不能在光屏上成清晰的像，而题目中是“不能在光屏上得到像”，故不是焦距的问题。 （2）[1] 由图甲可知，凸透镜焦距为10cm，乙图中物距16cm，介于焦距与二倍焦距之间，根据“物近像远像变大，物远像近像变小”可知，当物体远离凸透镜时，光屏应靠近凸透镜方可成清晰的像。 [2]物距在焦距到二倍焦距之间，会在二倍焦距之外成倒立放大的实像，和投影仪的原理相同。 （3）遮挡凸透镜上半部分后，蜡烛仍然会通过下半部分的凸透镜成完整清晰的像，只是像的亮度会减弱。 （4）如下图，由于光路是可逆的，将丙图中蜡烛和光屏调换位置，同样可成清晰的像。将调换位置的丙图翻转后，即可得到点B的位置，此时易得A、B的距离为。 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 $