第五章透镜及其应用--凸透镜成像的规律实验专题----2025-2026学年人教版物理八年级上学期

第五章透镜及其应用--凸透镜成像的规律实验专题 1．在探究凸透镜成像规律的实验中：    （1）如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为 cm。 （2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 。 （3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、 的像。根据这一成像特点，可制成 。 （4）若要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变 ，再调节光屏位置。 2．在“探究凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距为10cm，实验装置如图所示： (1)实验前，应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在 ； (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上成一个倒立、 的实像，此成像特点在生活中的应用是 ； (3)若保持蜡烛、透镜位置不变，在蜡烛和透镜之间，靠近凸透镜的位置放置一近视眼镜（图中未画出），想要光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）透镜的方向移动。 3．【实验探究】如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。 (1)这种现象叫做光的 现象； (2)根据上述实验现象推测可知：紫光照射下某凸透镜的焦距 （小于/等于/大于）红光照射下该凸透镜的焦距； 【创新应用】光刻机是制造芯片的核心装备，某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，调整镂空掩膜和缩图透镜之间的距离，硅片上就会出现缩小的电路图案，被光照射到的光刻胶会发生反应，从面实现纳米缓集成电路的“雕刻”； (3)缩图透镜是 （凹/凸）透镜，若其焦距为f，要使硅片上能出现清晰的电路图案，镂空掩膜到缩图透镜的距离u应该满足 ； (4)要制造出含有更多元件的集成电路，则应将镂空掩膜版 （靠近/远离）缩图透镜，同时将硅片 （靠近/远离）缩图透镜； (5)当用紫光照射掩膜时，在硅片上恰好成一清晰的像；若改用紫光外侧能使荧光物质发光的 （填一种不可见光）照射时，应将硅片适当 （靠近/远离）缩图透镜，才能呈现清晰的像，此时所成的像比紫光照射时所成的像要小。 4．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小勇同学进行了如下实验： （1）如图甲所示操作，测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm； （2）实验时，首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在 ，使像成在光屏 ； （3）接着小勇调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立、 （填“放大”“缩小” 或“等大”）的清晰实像，生活中的 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理； （4）始终保持图乙中凸透镜的位置不变，适当向左移动蜡烛时，应该向 （填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到清晰的像；小勇又向右移动蜡烛至 43cm 刻度处，移动光屏，发现屏上 （填“能”或“不能”）得到清晰的像； （5）若用不透明物体挡住透镜中心部分，像是 （填“完整”或“不完整”）的，且变 （填“亮”或“暗”）。 5．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、焦距为10cm的凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。 (1)实验前，小明调节烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上，目的是 ； (2)小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图甲所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是 的像（选填“放大、缩小、等大”）； (3)在图甲中，保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动，光屏上才能再次呈现清晰的像，与（2）相比，像的大小将变 （选填“大”或“小”）； (4)保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 （选填“凸”或“凹”）透镜； (5)如图乙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处（图中未标出），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）。 (6)如图丙所示，元旦假期小华同学用手机拍一张放在水平桌面的作业，发现照片中的作业纸上边小下边大，产生这种现象的原因是平放的手机到作业纸的距离 _________。 A．上近下远 B．上远下近 C．左近右远 D．左远右近 6．某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中 (1)先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一高度上，目的是 ； (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上恰能呈现烛焰倒立、 的清晰实像，此时光在光屏上发生 反射； (3)光具座上凸透镜的焦距可能是 （选填“5”“10”或“20”）cm； (4)保持凸透镜位置不变，为使图中光屏上的像变大，正确的操作是 。 7．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）实验中所用的凸透镜的焦距是 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、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的； （3）若将蜡烛左移，发现光屏上烛焰的像变模糊，此时将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，像又会变清晰； （4）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 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰的像； （5）当光屏上呈现清晰的像时，若长时间不操作装置，随着蜡烛的燃烧光屏上的像将 （选填“逐渐上移”“逐渐下移”或“保持不动”）。当光屏上呈现清晰的像时，如果将凸透镜遮住一半，则会看到像的完整性和亮度的变化情况是： 。 8．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律。 （1）测量焦距：如图1所示让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，此现象说明了凸透镜对光具有 作用，并可得出此透镜的焦距为 cm； （2）为了便于观察实验现象，实验环境应该 （选填“较亮”或“较暗”）一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向 移动； （3）如图2所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 ，这样做是为了 ； （4）当蜡烛距凸透镜25.0cm 时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，依据此原理，人们制成的光学仪器是 ； （5）将蜡烛向凸透镜靠近，移动到某一位置时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像，原因是 ； （6）如图2所示，要在光屏上得到一个清晰的像，小明应该将光屏向 透镜方向移动。得到清晰的像后，要想让在光屏上的实像变大些，小明应当把蜡烛向 透镜方向移动。同时把光屏向 透镜方向移动。（均选填“远离”或“靠近”）； （7）小明把爷爷的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，他应当向 透镜的方向移动光屏，或向 （均选填“远离”或“靠近”）透镜的方向移动蜡烛，可再次得到清晰的像。 9．小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm，小伟想用光路图记录这一现象，请帮他在甲图中把光路图补充完整 ；小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的成像规律，他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动，蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、 的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）将发光体F、透镜和光屏靠在一起并调节高度，使发光体F和光屏的中心位于 ； （2）如图所示，发光体F在光屏上成倒立、 的清晰的实像， 就是这一原理的应用； （3）接着给凸透镜戴上远视眼镜，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。 11．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。    （1）小明找来A、B两个透镜探究“凸透镜成像规律”的实验，如图甲所示将A、B两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，应选择 （选填“A”或“B”）完成实验；然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将烛焰、光屏中心调在 ； （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像，该实验现象可以说明 的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）； （3）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，如图丙所示。则人眼在图中的 （选填“A”或“B”）处能观察到蜡烛的像，像是图丁中的 （选填“1”“2”“3”或“4”）； （4）如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置： ①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 （选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了。 ②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏 （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 12．在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中： （1）当烛焰、凸透镜位于图甲中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。此时所成的像与 所成的像性质相同（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； （2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的一个像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是 ； （3）实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向 移动； （4）把图甲中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图乙所示。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。 13．某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图。 (1)当蜡烛A、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是___________（填选项字母）。 A．5cm B．10cm C．15cm D．30cm (2)小京同学把蜡烛A向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。保持透镜位置不变，要在光屏上得到烛焰清晰的像，可以采取的方法是 （写出一条就可以）。 (3)完成上述实验后，小京同学把光具座上凸透镜换成一块薄玻璃板，探究平面镜成像。请你添加必要的器材，帮助小京设计实验证明：物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。写出实验步骤和实验现象。 14．在探究凸透镜成像的规律的实验中： （1）实验前，先调节 、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上； （2）如图所示，此时光屏上恰好得到清晰的像，这是一个 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，这是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理； （3）保持蜡烛和光屏的位置不变，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜放在光具座上 cm刻度线处； （4）当蜡烛燃烧变短，于是小明将光屏向 （填“上”或“下”）移动，使烛焰的像仍在光屏中央。紧接着，他将蜡烛远离凸透镜，将光屏 （填“靠近”或“远离”）凸透镜才能在光屏上再次呈现清晰的像，但像在光屏上方，若要使像仍在光屏中央，下列措施中，一定不能实现的是 （填序号）； ①将蜡烛向上移动 ②将凸透镜向上移动 ③将光屏向下移动 ④将蜡烛和凸透镜都向上移动 （5）如图乙所示，将蜡烛放在凸透镜的一倍焦距以内，在透镜另一侧可以看到烛焰放大的像，若将一不透明的光屏放在虚线处，此时人眼 （填“能”或“不能”）看到烛焰的像。 15．如图进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。 （1）如图甲所示，将A、B两块透镜分别正对太阳光时，在光屏上出现了不同的光斑，由此判断需要用 （A/B）透镜完成实验； （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上后，需要调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的 上； （3）正确调节蜡烛和光屏的位置，直到光屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，此时光屏上的像是倒立 （放大/等大/缩小）的实像，将蜡烛向左移动，适当调节光屏的位置再次得到清晰的像，此时所成像将 （变大/变小/不变）； （4）若把凸透镜换成直径和材料相同，但厚度更厚的另一凸透镜，放在图乙原位置上，蜡烛不动，则像成在光屏的 （左/右）方。 16．小科同学利用光具座等器材（如图甲）探究凸透镜成像规律。记录实验数据，并将结果绘制成图乙。 （1）根据乙图，当物距为37.5cm时的像距为 cm。 （2）实验过程中，随着蜡烛的燃烧，烛焰的像会偏离光屏中心，下列哪些操作方法可以让像重新居中： 。 A．小心将蜡烛适当往上移动              B．小心将蜡烛适当往下移动 C．将凸透镜适当往上移动                D．将凸透镜适当往下移动 E.将光屏适当往上移动                  F.将光屏适当往下移动 （3）利用凸透镜成像规律可以制成“人脸识别测温一体机”（如图丙），一体机内成像部分结构和原理可简化为图丁，要使一体机中的像变大，a大小应如何变化： （a表示镜头到人的距离，b表示镜头到像的距离），此时该凸透镜所成的像是 。 A．是实像                 B．是虚像                    C．放大的 D．缩小的                 E.正立的                    F.倒立的 （4）为了确认该凸透镜的焦距，小科进行了如下探索，他将镜面垂直于阳光，在凸透镜下面放上白纸（纸、镜平行），根据透镜中心与白纸的间距s与对应的同规格白纸被引燃的时间t，绘制了图线戊。由图可判断该凸透镜的焦距f为 厘米。 17．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜 （选填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 （选填“缩小”或“放大”）的像。若不更换光具座、蜡烛及光屏，仅更换凸透镜，使光屏上能呈现清晰的等大的像，则选用的凸透镜的焦距最大为 cm。 18．晓辉和同学们使用焦距为10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验，如图所示，晓辉将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。 实验次数 物距/cm 光屏上成像情况 1 35 倒立缩小的实像 2 30 倒立缩小的实像 3 27 倒立缩小的实像 4 25 倒立缩小的实像 （1）为了使烛焰的像大致成在光屏的中央，应调节凸透镜和光屏的高度，使 与烛焰的中心大致在同一高度； （2）调整之后，晓辉进行探究，上表记录的是探究过程中观察到的现象和收集的实验数据。晓辉判断，4次实验烛焰通过凸透镜所成的像都是实像，他的判断依据是 ； （3）晓辉分析表格中的实验数据，得到“当物体位于凸透镜二倍焦距之外时，成倒立缩小的实像”这一结论。经过与同组的同学交流讨论，他们认为实验数据还不够充分，为了使实验结论更加具有说服力，接下来他们还要进行的操作是 。 19．如图所示，小亮用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。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。 （1）实验前，他先将蜡烛、水透镜和光屏放在同一直线上，点燃蜡烛后，发现光屏上的光斑偏在光屏下侧，为了将烛焰调节至光屏的中央，他应将水透镜的位置 （选填“升高”或“降低”）一些； （2）当小亮移动烛焰、水透镜和光屏至图甲所示位置时，恰能在光屏上得到清晰的像（像未画），现保持烛焰和透镜的位置不变，往透镜中注入一些水，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时，成的像跟物体相比 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）了； （3）小亮又在实验室找到一只正在正常计时，带指针的手表，他将手表在光具座上固定好（如图乙所示），然后用强光照射手表，将它作为物通过水透镜成像；左右移动光屏，当透光性较好的薄塑料光屏上出现明亮清晰的手表的像时，小亮从光屏的右侧朝向光屏观察，他在光屏上看到手表的像的指针沿 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 12.5（12.3~12.7均可） 同一高度 缩小 照相机 大 【详解】（1）[1]平行光线经凸透镜折射后变成会聚光线，说明凸透镜对光线有会聚作用；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，焦点到光心的距离为12.5cm-0.00cm=12.5cm，则凸透镜的焦距是12.5cm，因为最后一位小数是估读的，所以范围在12.3~12.7cm均可。 （2）[2]调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，是为了使像能够成在光屏中央。 （3）[3][4]将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，物距大于像距，所以像的性质是倒立的缩小的实像，是照相机的成像特点。 （4）[5]物远像近像变小，所以要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变大，再调节光屏位置。 2．(1)同一高度 (2) 缩小 照相机 (3)远离 【详解】（1）实验前需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，确保像能成在光屏中央，若三者中心不在同一高度，可能导致像偏离光屏或无法成像。 （2）[1]凸透镜焦距为10cm，图中物距u=50cm-20cm=30cm 此时物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像的规律，此时光屏上成倒立、缩小的实像。 [2]照相机是利用物距大于2倍焦距时成缩小实像的特点工作的，所以此成像特点在生活中的应用是照相机。 （3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，放置后会使像距增大，故需将光屏向远离透镜的方向移动，才能再次承接清晰的像，若光屏不动，像会变得模糊。 3．(1)折射 (2)小于 (3) 凸 u>2f (4) 远离 靠近 (5) 紫外线 靠近 【详解】（1）光由空气斜射入玻璃，又从玻璃斜射入空气，故发生的是折射现象。 （2）由图可知，紫光偏折能力比红光的强，说明紫光照射下某凸透镜的焦距小于红光照射下该凸透镜的焦距。 （3）[1][2]由题意可知，硅片上能出现清晰的电路图案，硅片相当于光屏，故缩图透镜应该是凸透镜，出现清晰缩小的电路图案时，此时镂空掩膜到缩图透镜的距离u>2f。 （4）[1][2]要制造出含有更多元件的集成电路，则应该使成像较小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，故应将镂空掩膜版远离缩图透镜；同时将硅片靠近缩图透镜。 （5）[1]紫外线是一种能使荧光物质发光的不可见光。所以，紫光外侧能使荧光物质发光的是紫外线。 [2]紫外线所成的像比紫光照射时所成的像要小，即像距变小，故应该将硅片适当靠近缩图透镜。 4． 10.0 同一高度 中心 缩小 照相机 左 不能 完整 暗 【详解】（1）[1]由图知，光斑会聚在焦点处，所以焦距 f=60.0cm一50.0cm=10.0cm （2）[2][3]实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使蜡烛的像成在光屏的中央。 （3）[4][5]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为 u=50.0cm一25.0cm=25.0cm 物距大于2倍焦距，凸透镜能成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的。 （4）[6]保持图乙中凸透镜的位置不变，当向左移动蜡烛时，物距变大，像距应减小，故应该向左移动光屏，才能再次得到清晰的像； [7]小勇又向右移动蜡烛至43cm刻度处，此时物距为 u1=50.0cm一43.0cm=7.0cm 物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。 （5）[8][9]遮住凸透镜的一部分，凸透镜的其他部分仍能透过光线，同样能会聚成完整的像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像仍然是完整的，只是亮度会变暗。 5．(1)像成在光屏中央 (2)放大 (3) 靠近 小 (4)凹 (5)L0-2L (6)B 【详解】（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，调节烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像能够成在光屏的中央，便于观察像的性质等情况。 （2）已知凸透镜焦距f=10cm，由图甲可知，物距u=25.0cm-10.0cm=15.0cm 此时物距满足f<u<2f，根据凸透镜成像规律，当f<u<2f时，成倒立、放大的实像。 （3）[1][2]根据凸透镜成像规律，物远像近像变小。在图甲中，保持凸透镜位置不变，将烛焰向远离凸透镜方向移动，物距增大，所以像距应减小，即应将光屏向靠近透镜方向移动，像的大小将变小。 （4）将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后，其会聚能力变强，像会成在光屏的前方。为了使光屏上再次得到清晰的像，需要将光线发散一些，凹透镜对光线有发散作用，所以可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜。 （5）当凸透镜位于光具座上A处时恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处光屏上再次成清晰的像，根据光路可逆原理，物距和像距互换，原来物距为L，则后来像距为L，所以透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0-2L （6）根据凸透镜成像规律，物距越大，像距越小，像越小。用手机拍放在水平桌面的作业，发现照片中的作业纸上边小下边大，产生这种现象的原因是平放的手机到作业纸的距离上边比下边大，即上远下近。 6．(1) 烛焰 使像成在光屏中央 (2) 缩小 漫 (3)10 (4)将蜡烛靠近凸透镜，向右调节光屏，使光屏上呈现清晰的像 【详解】（1）[1][2]实验中调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在光屏中央。 （2）[1][2]由图可知，此时物距大于像距，则物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、缩小的实像，此时在光屏侧面也能看见成像，故光在光屏上发生漫反射。 （3）由图可知，刻度尺的分度值为1cm； 物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm 则30.0cm＞2f，f＜15.0cm＜2f 解得7.5cm＜f＜15.0cm，则光具座上凸透镜的焦距可能是10cm。 （4）保持凸透镜位置不变，为使图中光屏上的像变大，由凸透镜成实像的规律可知，应减小物距，并适当增大像距，则正确的操作是将蜡烛靠近凸透镜，向右调节光屏，使光屏上呈现清晰的像。 7． 10.0 放大 投影仪 左 75.0 等大 逐渐上移 像仍是完整的，但像的亮度变暗 【详解】（1）[1]焦距为焦点到光心的距离，凸透镜的焦点为平行于凸透镜主光轴的光线会聚的点，由图得，光心在刻度尺50.0cm位置，光心在60.0cm位置，所以焦距为 （2）[2][3]由图得，像距大于物距，说明此时凸透镜成的像是倒立放大的实像，生活中投影仪利用的是这一原理制成。 （3）[4]凸透镜成像中，物远像近像变小，若将蜡烛左移，蜡烛远离凸透镜，像靠近凸透镜，此时将光屏靠近凸透镜，即关屏向左移动适当距离，像又会变清晰。 （4）[5][6]由图乙得，将凸透镜移到55cm刻度线处，凸透镜位置不变时，物距变为20.0cm，等于2f，此时成的像是等大、倒立的实像，像距为2f，即20.0cm，所以应将光屏移动到75.0cm位置。 （5）[7]当光屏上呈现清晰的像时，若长时间不操作装置，随着蜡烛的燃烧，蜡烛变短，由过光心的光线不发生偏转得，光屏上的像将逐渐上移。 [8]当光屏上呈现清晰的像时，如果将凸透镜遮住一半，光像依然会透过凸透镜成像，像依然完整，只是透过凸透镜的光线变少，使像变暗。 8． 会聚 10.0 较暗 上 同一高度 使像成在光屏中心 缩小 实 照相机 蜡烛位于透镜的一倍焦距之内，成的是虚像 靠近 靠近 远离 远离 远离 【详解】（1）[1][2]如图1所示让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，此现象说明了凸透镜对光具有会聚作用，平行光经过凸透镜会聚于主光轴上的一点叫焦点，焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，可得出此透镜的焦距为 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[3]为了便于观察实验现象，实验环境应该较暗一些，这样成的蜡烛的像更加清晰。 [4]因通过光心的光线传播方向不变，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向上移动。 （3）[5][6]当物体通过凸透镜成实像时，成的像要用光屏来承接，如图2所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度；这样做是为了使像成在光屏中心。 （4）[7][8][9]当蜡烛距凸透镜25.0cm 时，即物距为25.0cm，因物距大于2倍焦距，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、缩小的实像，依据此原理，人们制成了照相机。 （5）[10]当物距小于一倍焦距时，凸透镜成虚像，虚像不能被光屏接收。将蜡烛向凸透镜靠近，移动到某一位置时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像，原因是蜡烛位于透镜的一倍焦距之内，成的是虚像。 （6）[11]如图2所示，易知物距大于2倍焦距，则像距在1倍焦距与2倍焦距之间，要在光屏上得到一个清晰的像，小明应该将光屏向靠近透镜方向移动。 [12][13]得到清晰的像后，要想让在光屏上的实像变大些，根据凸透镜成实像的条件下，物距变小，像距变大，像变大，故小明应当把蜡烛向靠近透镜方向移动，同时把光屏向远离透镜方向移动。 （7）[14]小明把爷爷的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清。因近视眼镜是凹透镜，具有发散作用，延迟了光线的会聚，故他应当向远离透镜的方向移动光屏。 [15]根据凸透镜成实像的条件下，物距变大，像距变小，像变小，故可向远离透镜的方向移动蜡烛，可再次在光屏上得到清晰的像。 9． 缩小 左 【详解】[1]平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm，凸透镜的焦距为f=10cm，如图 [2] 蜡烛放在如图乙所示的位置时，物距为30cm，蜡烛位于二倍焦距以外，移动光屏可得到一个清晰倒立、缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间。 [3] 把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，增大了物距，物距增大相距减小，故应把光屏向左移动适当距离，光屏上才会再次出现一个清晰的像，此时像会更小。 10． 同一高度 缩小 照相机 远离 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏的中央，应使发光体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、光屏三者靠在一起并调节高度，使发光体F和光屏的中心位于同一高度。 （2）[2][3]如图所示，物距大于像距，发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，照相机就是这一原理的应用。 （3）[4]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移动。 11． B 凸透镜的主光轴上 缩小 照相机 B 4 变暗 向左 【详解】（1）[1][2]图中的A对光起发散作用，是凹透镜，B对光起会聚作用，是凸透镜，探究凸透镜成像规律应该选择B透镜进行实验；为了使像成在光屏的中央，点燃蜡烛之后应使烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 （2）[3][4]实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时，此时u=30cm，v=15cm，像距小于物距，所以在光屏上可得到一个清晰的倒立、缩小的实像，该实验现象可以说明照相机的成像特点。 （3）[5][6]根据（2）有 u>2f，2f>v>f 即 30cm>2f，2f>15cm>f 解得 7.5cm<u<15cm 保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时u′=6cm，此时u<f，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上承接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像，故4图符合像的性质；虚像与成像物体同侧，所以应从B处观察。 （4）①[7]用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗。 ②[8]如果将凸透镜换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜，则透镜的折光能力变强，像成在光屏的前方，故光屏要向左移动。 12． 缩小 照相机 像没调到最清晰的位置就进行测量了 上 靠近 【详解】（1）[1][2]蜡烛在15cm处，则此时物距为 u=45cm-15cm=30cm 此时u>2f，所以成倒立、缩小的实像，根据这个原理制成了照相机。 （2）[3]像的位置应该是像最清晰的位置。各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的。 （3）[4]蜡烛变短后，像将移到主光轴上方，光屏也应移到主光轴上方。 （4）[5]近视眼是由于晶状体变厚，像呈在视网膜的前方。给“眼睛”戴上近视眼镜，使光线发散一些，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，若取下近视眼镜，又恢复到原来状态，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近透镜。 13．(1)C (2)向右移动光屏 (3)见解析 【详解】（1）由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上成倒立、缩小的实像，此时物距为45cm，满足45cm>2f 像距为23cm，满足2f>23cm>f 解得22.5cm>f>11.5cm 故C符合题意。 （2）把蜡烛向右移动一小段距离，此时物距减小，根据凸透镜成实像时的动态规律：物近像远像变大可知，要在光屏上得到烛焰清晰的像，她可以向右移动光屏到某刻度处。 （3）实验步骤： ①在光具座刻度为5cm处放上蜡烛A，在玻璃板右侧的光具座上，放上与A完全相同的不点燃的蜡烛B，改变蜡烛B的位置，在蜡烛A一侧观察，使得从不同角度观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像均完全重合。 ②在光具座刻度为20cm处放上蜡烛A，在玻璃板右侧改变蜡烛B的位置，使得从不同角度观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像均完全重合。 实验现象： 若蜡烛B和蜡烛A的像均能够完全重合，则证明物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。 14． 烛焰 放大 投影仪 40 上 靠近 ②③ 能 【详解】（1）[1]实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一水平直线上，这样操作的目的是使像成在光屏中央。 （2）[2][3]由图可知，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。 （3）[4]根据光在折射时光路的可逆性可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像。 （4）[5]凸透镜成倒立的实像，蜡烛由于燃烧逐渐变短，相对于凸透镜向下移动，所以像逐渐向上移动。 [6]将蜡烛远离凸透镜时，物距增大，要在光屏上再次呈现清晰的像，像距应减小，所以光屏应靠近凸透镜。 [7]随着蜡烛燃烧，烛焰的像逐渐移动到光屏的上方，为了使像成在光屏中央，采用的方法有：蜡烛向上移动或将蜡烛和凸透镜都向上移动，所以，一定不能实现的是②③。 （5）[8]将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内，物距小于焦距成正立放大虚像，人眼能看到虚像，在光屏上不能成像。 15． B 同一高度 放大 变小 左 【详解】（1）[1]由图得，A透镜对光线有发散作用，是凹透镜；B透镜对光线有会聚作用，是凸透镜，则需要用B透镜完成实验。 （2）[2]为了使像呈现在光屏的中心，将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上后，需要调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的同一高度上。 （3）[3]由图乙得，像距大于物距，则光屏上的像是倒立放大的实像。 [4]将蜡烛向左移动，物距变大，像距变小，适当调节光屏的位置再次得到清晰的像，此时所成像将变小。 （4）[5]若把凸透镜换成直径和材料相同，但厚度更厚的另一凸透镜，放在图乙原位置上，蜡烛不动，厚度更厚的凸透镜对光线的会聚能力更强，像距更小，则像成在光屏的左方。 16． 25 ADE 减小 ADF 15 【详解】（1）[1]由图丁可知，当物距为25cm时，对应的像距为37.5cm，由于凸透镜成像时，光路可逆，所以当物距为37.5cm时，对应的像距为25cm。 （2）[2]实验中蜡烛在原来的位置越烧越短，根据光线过光心不改变方向，则像在光屏上的位置会往上移，为了使像回到光屏的中央，可以将凸透镜下移或将蜡烛上移或将光屏上移，故选ADE。 （3）[3]要使一体机中的像变大，应该减小物距，即a减小。 [4]人脸识别测温一体机相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故选ADF。 （4）[5]由图戊可知，当透镜与白纸间距s=15cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=15cm。 17． 15.0 放大 25 【详解】[1][2]凸透镜的焦距为10cm，因光屏上成清晰的实像，则物距大于1倍焦距，所以应将蜡烛放在距离凸透镜15.0cm处，此时物距在1倍焦距和2倍焦距之间，所以光屏上成倒立、放大的实像； [3]光具座总长100cm，光屏上能呈现清晰等大的实像，物距等于像距，最大等于50cm，即，所以凸透镜的焦距为25cm。 18． 凸透镜和光屏的中心 像呈现在光屏上 将蜡烛移到两倍焦距处，一倍和两倍焦距之间，进行多次实验 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央位置，应将凸透镜和光屏的中心与烛焰的中心调到同一高度。 （2）[2]实像是实际光线相交而成的像，可以被光屏承接，虚像是实际光线的反向延长线相交形成的，只能用眼睛观察到，不能被光屏承接，晓辉观察到四次成像都可以在光屏上看到，由此可以判断出它们都是实像。 （3）[3]表格中的物距都大于两倍焦距，为了使实验结论更具有普遍性，应将蜡烛移到两倍焦距处、一倍和两倍焦距之间，进行多次实验，收集更多的数据，这样才能得出更具说服力的结论。 19． 升高 左 缩小 顺时针 【详解】（1）[1]发现光屏上的光斑偏在光屏下侧，说明蜡烛相对于凸透镜的位置偏高，为了将烛焰调节至光屏的中央，根据通过光心的光线的传播方向不变可知，他应将水透镜的位置升高一些，使烛焰、凸透镜和光屏在同一高度。 （2）[2][3]现保持烛焰和透镜的位置不变，往透镜中注入一些水，水透镜的焦距变小，会聚能力变强，像成在光屏的前方，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向左移动；此时物距不变，像距变小了，物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，成的像跟物体相比缩小了。 （3）[4]小亮从光屏的右侧朝向光屏观察，此时成的像是倒立的实像；表针顺时针转动，则他在光屏上看到手表的像的指针沿逆时针方向转动。而从光屏的右侧朝向光屏观察，则看到手表的像的指针沿顺时针方向转动。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $