2026年中考物理复习专题 凸透镜成像的动态分析问题

凸透镜成像的动态分析问题 素养基础 1.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等，下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像是虚像 B．透镜到光屏的距离与到光源的距离相等 C．仅将透镜向光屏方向适当移动，光屏会再次承接到清晰的像 D．光源靠近透镜，同时光屏远离透镜，光屏会承接到清晰的像且越来越小 2.如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．5cm B．20cm C．30cm D．40cm 3.在探究凸透镜成像的规律实验中，先用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到清晰的放大实像；保持发光体和凸透镜的位置不变，仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验，则可能出现的实验现象是（　　） A．光屏靠近透镜，屏上得到清晰的缩小实像 B．光屏靠近透镜，屏上得到清晰的放大实像 C．光屏远离透镜，屏上得到清晰的缩小实像 D．光屏靠近或远离透镜，屏上均得不到实像 4.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏中央成清晰的像，凸透镜的焦距为10cm。下列说法正确的是（   ） A．如图所示位置，烛焰的成像特点与投影仪的成像特点相同 B．实验过程中，蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会向下移动 C．若蜡烛逐渐远离凸透镜，移动光屏，烛焰清晰的像会逐渐变小 D．如图所示位置，烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向左移动 5.一凸透镜的焦距为15cm，在主光轴上将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是( )。 A.像变大，像距变大； B.像变小，像距变小； C.像变大，像距变小； D.像变小，像距变大 6.毕业了，小明与全班同学用胶片照相机照了合影后，接着照一张单身像。下列说法正确的是( )。 A．小明应远离镜头，同时胶片应靠近镜头； B．小明应靠近镜头，同时胶片应远离镜头； C．小明在相机中的像是倒立、放大的实像； D．小明在相机中的像是正立、放大的虚像 7.拿一副远视眼镜放在凸透镜前，如图所示，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　）。 A．将蜡烛靠近凸透镜； B．将光屏靠近凸透镜； C．将光屏远离凸透镜； D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜 8.小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）    A．此时光源放在透镜2倍焦距以内 B．此时光屏上成倒立放大的实像 C．光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D．模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水 9.一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的有（　　） A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移 B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移 C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大 D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大 10.如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距是10cm，蜡烛放在A处，位于C处的光屏（图中未画出）上得到了清晰的像；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处，移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系，正确的是（ ） A．向右移动光屏，L屏＜L烛 B．向左移动光屏，L屏＜L烛 C．向左移动光屏，L屏＞L烛 D．向右移动光屏，L屏＞L烛 11.在探究凸透镜成像规律的实验中，当光具座上蜡烛、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。下列说法正确的是(　　) A.光屏上的像是倒立、放大的实像 B.随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像也会向下移动 C.透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像 D.蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可得到清晰放大的像 素养提升 12.如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法： 。 13.在探究凸透镜成像规律的实验中，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。已知凸透镜焦距为，各元件初位置如图所示，要使光屏上成清晰的像：（1）若移动光屏，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动；（2）若透镜向左移动，最终光屏上成的是倒立、 的实像。 14.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上，然后将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，然后再移动光屏在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，应向　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏，才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像；又将蜡烛移至光具座上43cm 处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。由此可以推断该凸透镜焦距的范围，该范围的最大值小于　 　cm。 素养培优 15.某物理兴趣小组探究”凸透镜成像规律“的实验装置如图，凸透镜固定在50cm处，光屏和蜡烛分别在凸透镜两侧。 （1）当蜡烛移到20cm处时，移动光屏到80cm处时，在光屏上成一个等大、清晰的像，则凸透镜的焦距是　 　cm。 （2）凸透镜位置不变，又将蜡烛从20cm处移到10cm处时，光屏上要成清晰的像，光屏应从80cm处向　 　（填”左“或”右“）移动，则所成的像是　 　（选填”放大“、”等大“或”缩小“）实像。在生活中的应用是　 。 16.小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 (1)实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_____上，目的是使像成在光屏中心。 (2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像(像未画出)，该像为倒立、_____的实像。此时水透镜的焦距f的范围为_____。 (3)用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜_____(填“注水”或“抽水” )，使其焦距变_____(填“长”或“短” )，才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 (4)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置_____(填“左侧”或“右侧” )的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴_____(填“凸“或“凹” )透镜矫正。 17.安安和康康在老师指导下完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为f=10cm。他们把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。 (1)如图甲所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏应在______（选填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～100cm 0”）范围内移动； (2)他们保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离，则会在光屏上看到烛焰______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）倒立的像； (3)他们想模拟投影仪的成像原理，康康应在步骤(2)的基础上将蜡烛向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，同时调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像； (4)他们保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，同时安安从透镜的右侧透过透镜现察烛焰的像，图乙是安安整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，判断地最先看到的像的编号是______（选填代表像编号的数字）； (5)请在图丙中完成从烛焰发出的一束光通过透镜的光路______。 18.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，他先调整烛焰中心、透镜中心及光屏中心位于同一高度上，然后将它们调节到图示位置时，光屏上得到清晰的像。 (1)此时像的特点是什么？（说明像的倒正、大小和虚实）______ (2)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”）； (3)若将蜡烛移到20cm刻度处透镜保持不动，移动光屏后再次得到清晰的像，则此时蜡烛经凸透镜成______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像； (4)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图中虚线圆圈部分行做是人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其______（选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为______（选填“近视眼”或“远视眼”），应该佩戴______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。 19.同学们利用如图甲所示器材探究“凸透镜成像规律”，操作如下： (1)实验时调节F光源、凸透镜和光屏的中心大致在　　　　处，其目的是使所成的像在光屏中央。 (2)图中光屏上出现了清晰的像，生活中利用凸透镜这个成像特点制成了　　　　(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)；当F光源适当靠近透镜时，为使光屏上依旧出现清晰的像，光屏应适当　　　　(填“靠近”或“远离”)透镜。 (3)观察光屏上像的特点时，小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分，此时光屏上F光源的像　　　　(填“完整”或“不完整”)；充满好奇心的小畅同学继续探索，让透镜位置保持不动，将F光源和光屏的位置对调，对调后在光屏上　　　　(填“能”或“不能”)看到F光源的像。 (4)小宇同学将自己的近视眼镜放在透镜与F光源之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，使光屏　　　　(填“靠近”或“远离”)透镜，又能在光屏上看到F光源清晰的像。 (5)小王同学为了研究像和物运动的快慢和轨迹，设计了如图乙所示的装置，F1、F2是凸透镜的两个焦点，S是距凸透镜距离大于2倍焦距的点光源，S'是S经凸透镜所成的像。当点光源S沿平行于凸透镜主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，像S'的移动情况　　　　。 A.沿平行于主光轴方向靠近凸透镜匀速运动 B.沿平行于主光轴方向远离凸透镜移动，且速度逐渐变大 C.沿F2与S'连线方向远离凸透镜移动，且速度逐渐变大 20.某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”，如图所示。 (1)在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，如图甲所示，让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜折射后折射光线将________(填“偏离”或“偏向”)主光轴。如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度__________(填“会改变”或“不改变”)，在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是________________。 (2)在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示，光屏上出现清晰的烛焰像，若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10 cm刻度时，则烛焰经凸透镜所成的像是________。 A．放大、倒立的实像 B．放大、正立的虚像 C．缩小、倒立的实像 D．缩小、正立的实像 (3)为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，物理兴趣小组人员做了如下实验：在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度(形状)不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与____________是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度不变的具体原因是__________________________________________________。 (4)利用液体透镜还可以探究哪些问题？____________________(写出一个即可)。 凸透镜成像的动态分析问题 素养基础 1. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等，下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像是虚像 B．透镜到光屏的距离与到光源的距离相等 C．仅将透镜向光屏方向适当移动，光屏会再次承接到清晰的像 D．光源靠近透镜，同时光屏远离透镜，光屏会承接到清晰的像且越来越小 【答案】B 【解析】A．实像可以成在光屏上，虚像不能成在光屏上，光屏上的像是实像，故A错误； B．当物距等于像距且均为2倍焦距时，像与物大小相等，此时透镜到光屏的距离（像距）等于到光源的距离（物距），故B正确； C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，仅将透镜向光屏方向适当移动，物距增大，像距减小，但是，物距和像距之和会大于四倍焦距，光屏的位置不动，无法满足要求，故光屏无法再次承接到清晰的像，故C错误； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，光源靠近透镜，物距减小，同时光屏远离透镜，像距增大，光屏会承接到清晰的像且越来越大，故D错误。 故选B。 2. 如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．5cm B．20cm C．30cm D．40cm 【答案】A 【解析】蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，说明物距大于两倍焦距，即 则，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 3. 在探究凸透镜成像的规律实验中，先用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到清晰的放大实像；保持发光体和凸透镜的位置不变，仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验，则可能出现的实验现象是（　　） A．光屏靠近透镜，屏上得到清晰的缩小实像 B．光屏靠近透镜，屏上得到清晰的放大实像 C．光屏远离透镜，屏上得到清晰的缩小实像 D．光屏靠近或远离透镜，屏上均得不到实像 【答案】D 【解析】先用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到清晰的放大实像，说明此时发光体处于大于一倍焦距小于二倍焦距之间，即发光体距离凸透镜的距离大于10cm小于20cm，保持发光体和凸透镜的位置不变，仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验，此时发光体处于一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，因此光屏靠近或远离透镜，屏上均得不到实像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏中央成清晰的像，凸透镜的焦距为10cm。下列说法正确的是（   ） A．如图所示位置，烛焰的成像特点与投影仪的成像特点相同 B．实验过程中，蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会向下移动 C．若蜡烛逐渐远离凸透镜，移动光屏，烛焰清晰的像会逐渐变小 D．如图所示位置，烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向左移动 【答案】C 【解析】A．如图所示位置，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用是照相机，故A错误； B．蜡烛燃烧变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向可知，像的位置向上移动，故B错误； C．若蜡烛逐渐远离凸透镜，物距变大，根据凸透镜成像的规律可知，像距变小，像也变小，故C正确； D．如图所示位置，烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片，近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，使得像距变大，所以为得到清晰的像，光屏应向右移动，故D错误。 故选C。 5. 一凸透镜的焦距为15cm，在主光轴上将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是( )。 A.像变大，像距变大； B.像变小，像距变小； C.像变大，像距变小； D.像变小，像距变大 【答案】B。 【解析】透镜焦距是15cm，蜡烛从20cm处逐渐移动到40cm处，此过程物距逐渐增大，像逐渐变小，像距逐渐变小。故正确答案是B。 6. 毕业了，小明与全班同学用胶片照相机照了合影后，接着照一张单身像。下列说法正确的是( )。 A．小明应远离镜头，同时胶片应靠近镜头； B．小明应靠近镜头，同时胶片应远离镜头； C．小明在相机中的像是倒立、放大的实像； D．小明在相机中的像是正立、放大的虚像 【答案】B。 【解析】照合影像时，为了把全班学生都照进去，需要拉远相机和人之间的距离，也就是增大物距；如果照单人照，为了让人在相机里的像大些，就应该靠近镜头，同时让胶片原理镜头，也就是增大像距。 照相机的镜头是凸透镜，照相机所成的像必须是实像才能在胶片上曝光；凸透镜成像是实像的时候都是倒立的。故，A、C、D都是错的，正确答案是B。 7. 拿一副远视眼镜放在凸透镜前，如图所示，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　）。 A．将蜡烛靠近凸透镜； B．将光屏靠近凸透镜； C．将光屏远离凸透镜； D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜 【答案】C。 【解析】远视眼睛是凸透镜，如果用一副远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，这说明经过两次会聚才可以在光屏上得到清晰的像；移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，光屏应该向后移动，也就是加大像距。 所以，正确答案是C。 8. 小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）    A．此时光源放在透镜2倍焦距以内 B．此时光屏上成倒立放大的实像 C．光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D．模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水 【答案】C 【解析】AB．眼睛相当于照相机，在视网膜成倒立缩小的实像，因此物距应大于二倍焦距，即此时光源放在透镜2倍焦距以外，在光屏上成倒立缩小的实像，故AB错误； C．根据凸透镜成实像时的特点，物远像近像变小，因此光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确； D．近视眼是因为晶状体太厚，对光线会聚能力太强导致的，因此模拟近视眼的成因时需要从透镜向里注水，故D错误。 故选C。 9. 一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的有（　　） A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移 B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移 C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大 D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大 【答案】BD 【解析】先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，A错误，B正确；若只移动光屏重新得到清晰的像，由于物距变大，像距应变小，则像会变小，C错误；若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，D正确。故选BD。 10. 如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距是10cm，蜡烛放在A处，位于C处的光屏（图中未画出）上得到了清晰的像；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处，移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系，正确的是（ ） A．向右移动光屏，L屏＜L烛 B．向左移动光屏，L屏＜L烛 C．向左移动光屏，L屏＞L烛 D．向右移动光屏，L屏＞L烛 【答案】A 【解析】蜡烛放在A处时物距为u=50.00cm-23.00cm=27.00cm，满足当物距大于2倍焦距时，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，此时像距为10.00cm<C-50.00cm <20.00cm，则60.00cm<C<70.00cm，即C位置在60.0cm至70.0cm之间；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处时物距为u'=50.00cm-30.00cm=20.00cm，满足当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像，此时C位置在70.00cm处，应向右移动光屏；在此过程中像距一直小于物距，则光屏移动距离L屏（像距变化量）小于蜡烛移动距离L烛（物距变化量）。故选A。 11. 在探究凸透镜成像规律的实验中，当光具座上蜡烛、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。下列说法正确的是(　　) A.光屏上的像是倒立、放大的实像 B.随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像也会向下移动 C.透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像 D.蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可得到清晰放大的像 【答案】D 素养提升 12. 如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法： 。 【答案】 缩小 将光屏向左移动 【解析】[1]由图可知，此时物距大于像距，光屏上呈现了烛焰清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。 [2]保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，此时物距变大，则像距会变小，所以要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜的方向即左边移动。 13. 在探究凸透镜成像规律的实验中，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。已知凸透镜焦距为，各元件初位置如图所示，要使光屏上成清晰的像：（1）若移动光屏，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动；（2）若透镜向左移动，最终光屏上成的是倒立、 的实像。 【答案】主光轴 左 放大 【解析】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，为了确保成像的清晰和准确，我们需要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心位于同一高度上，即凸透镜的主光轴上。这样，烛焰发出的光线经过凸透镜后，其成像光线才能准确地会聚在光屏上，形成清晰的像。 [2]由于物体（烛焰）到凸透镜的距离（物距）大于两倍焦距（即u>2f），根据凸透镜的成像规律，此时成倒立、缩小的实像，且像距位于一倍焦距和二倍焦距之间（即f<v<2f）。然而，从图中我们可以看出，光屏的初始位置可能并不在这个范围内，因此我们需要移动光屏来找到清晰的像。由于像距小于物距，所以光屏应该向靠近凸透镜的方向移动，即向左移动。 [3]若透镜向左移动，那么物距会减小。当物距减小到一倍焦距和二倍焦距之间，那么像会变大且为倒立、放大的实像。 14. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上，然后将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，然后再移动光屏在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，应向　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏，才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像；又将蜡烛移至光具座上43cm 处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。由此可以推断该凸透镜焦距的范围，该范围的最大值小于　 　cm。 【答案】远离、20。 【解析】如果将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，此时物距为20cm；移动光屏并在光屏上得到烛焰清晰的像时，此时成像为倒立的实像；如再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，物距将减小，必然会是所成的像增大，像距变大，这时应将光屏远离凸透镜才能在光屏上呈现清晰的像。如果将蜡烛放在光具座的43cm处，无论怎么移动光屏都不能得到烛焰清晰的像，说明凸透镜焦距大于7cm，而凸透镜的焦距必须小于20cm。故凸透镜焦距的最大值小于20cm。 素养培优 15. 某物理兴趣小组探究”凸透镜成像规律“的实验装置如图，凸透镜固定在50cm处，光屏和蜡烛分别在凸透镜两侧。 （1）当蜡烛移到20cm处时，移动光屏到80cm处时，在光屏上成一个等大、清晰的像，则凸透镜的焦距是　 　cm。 （2）凸透镜位置不变，又将蜡烛从20cm处移到10cm处时，光屏上要成清晰的像，光屏应从80cm处向　 　（填”左“或”右“）移动，则所成的像是　 　（选填”放大“、”等大“或”缩小“）实像。在生活中的应用是　 。 【答案】（1）15；（2）左；缩小；照相机。 【解析】（1）当蜡烛移到20cm处时，此时u=30cm时，在另一侧距凸透镜80cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f=30cm，即f=15cm。 （2）凸透镜位置不变，又将蜡烛从20cm处移到10cm处时，物距大于2f，物距变大，则像距变小，像变小，故光屏应从80cm处向左移动，则所成的像是倒立、放大的实像。在生活中的应用是照相机。 16. 小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 (1)实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_____上，目的是使像成在光屏中心。 (2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像(像未画出)，该像为倒立、_____的实像。此时水透镜的焦距f的范围为_____。 (3)用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜_____(填“注水”或“抽水” )，使其焦距变_____(填“长”或“短” )，才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 (4)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置_____(填“左侧”或“右侧” )的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴_____(填“凸“或“凹” )透镜矫正。 【答案】（1）同一高度 （2）缩小 10cm＜f＜20cm （3）注水 短 （4） 右侧 凹 【解析】(1)烛焰、水透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央； (2)由图甲可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；此时物距u＝50cm，50cm＞2f，像距v＝20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm； (3)物距减小后，像距应增大，如果像的位置不变，则凸透镜的焦距要变短，凸透镜的厚度要增加，故此时应注水； (4)老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用，水凸透镜前放置老花镜后，透镜的折光能力变强，焦距变小，光屏位置不变，相当于像距变大，根据物近像远像变大的成像原理可知，爷爷能够看清右侧的物体；近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。 17. 安安和康康在老师指导下完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为f=10cm。他们把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。 (1)如图甲所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏应在______（选填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～100cm 0”）范围内移动； (2)他们保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离，则会在光屏上看到烛焰______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）倒立的像； (3)他们想模拟投影仪的成像原理，康康应在步骤(2)的基础上将蜡烛向______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，同时调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像； (4)他们保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，同时安安从透镜的右侧透过透镜现察烛焰的像，图乙是安安整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，判断地最先看到的像的编号是______（选填代表像编号的数字）； (5)请在图丙中完成从烛焰发出的一束光通过透镜的光路______。 【答案】（1）60cm～70cm （2）等大 （3）靠近 （4）1 （5）见解析 【解析】(1)由图甲可知，物距为u=50cm-10cm=40cm>2f,此时要在光屏上成像，则像距应该满足f<v<2f，已知凸透镜固定在光具座上50cm处，则光屏的距离到凸透镜的距离为10cm<v<20cm,则光屏的位置应在60cm～70cm处。 (2)保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，此时物距为u=50cm-30cm=20cm=2f,根据凸透镜成像规律可知，当u =2f时，成等大、倒立的实像。 (3)投影仪的成像原理是，当f<u<2f，v>2f时，成放大，倒立的实像，因此物距要减小，像距要增大，即蜡烛向靠近凸透镜的方向移动。 (4)保持凸透镜位置不变，移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，即物距原来处于2倍焦距以外，当它从2倍焦距以外向焦点处移动时，物距变小，像距变大，像变大，且成倒立的像，故最先看到的是编号1。 (5)图丙所示入射光线经过凸透镜的焦点从左边射进凸透镜，则折射光线平行于主光轴从右边射出来，如图所示 18. 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，他先调整烛焰中心、透镜中心及光屏中心位于同一高度上，然后将它们调节到图示位置时，光屏上得到清晰的像。 (1)此时像的特点是什么？（说明像的倒正、大小和虚实）______ (2)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”）； (3)若将蜡烛移到20cm刻度处透镜保持不动，移动光屏后再次得到清晰的像，则此时蜡烛经凸透镜成______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像； (4)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图中虚线圆圈部分行做是人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其______（选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为______（选填“近视眼”或“远视眼”），应该佩戴______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。 【答案】（1）倒立、缩小的实像 （2）左 变小 （3）缩小 （4）变薄 近视眼 凹透镜 【解析】（1）由图得，像距小于物距，所以此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像。 （2）凸透镜中成像满足“物远像近像变小”，若保持透镜位置不动，把蜡烛移到零刻度处，物体离凸透镜的距离变远，像离凸透镜的距离变近，像变小，所以应该向左移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像。 （3）由图得，该凸透镜的焦距满足40cm>2f，f<15cm<2f，所以7.5cm<f<15cm，将蜡烛移到20cm刻度处透镜保持不动，此时物距为30cm，大于2f，所以凸透镜成的是缩小的实像。 （4）人眼相当于凸透镜，成像在视网膜上，看距离不同的物体通过调整晶状体的厚度使物体成像在视网膜上。当蜡烛远离“眼睛”时，为使成像仍然在光屏上，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄，减弱其对光线的偏折能力；若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则将成像在光屏前面。则该“眼睛”为近视眼，应该佩戴凹透镜进行矫正。 19. 同学们利用如图甲所示器材探究“凸透镜成像规律”，操作如下： (1)实验时调节F光源、凸透镜和光屏的中心大致在　　　　处，其目的是使所成的像在光屏中央。 (2)图中光屏上出现了清晰的像，生活中利用凸透镜这个成像特点制成了　　　　(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)；当F光源适当靠近透镜时，为使光屏上依旧出现清晰的像，光屏应适当　　　　(填“靠近”或“远离”)透镜。 (3)观察光屏上像的特点时，小畅不小心用手指遮挡住了透镜的上半部分，此时光屏上F光源的像　　　　(填“完整”或“不完整”)；充满好奇心的小畅同学继续探索，让透镜位置保持不动，将F光源和光屏的位置对调，对调后在光屏上　　　　(填“能”或“不能”)看到F光源的像。 (4)小宇同学将自己的近视眼镜放在透镜与F光源之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，使光屏　　　　(填“靠近”或“远离”)透镜，又能在光屏上看到F光源清晰的像。 (5)小王同学为了研究像和物运动的快慢和轨迹，设计了如图乙所示的装置，F1、F2是凸透镜的两个焦点，S是距凸透镜距离大于2倍焦距的点光源，S'是S经凸透镜所成的像。当点光源S沿平行于凸透镜主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，像S'的移动情况　　　　。 A.沿平行于主光轴方向靠近凸透镜匀速运动 B.沿平行于主光轴方向远离凸透镜移动，且速度逐渐变大 C.沿F2与S'连线方向远离凸透镜移动，且速度逐渐变大 【答案】(1)同一高度 (2)照相机；远离 (3)完整；能 (4)远离　(5)C 【解析】(1)为了使像成在光屏中央，应调节F光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；(2)由图甲可知，此时物距大于像距，且光屏上成倒立、缩小的实像，照相机就是利用凸透镜这个成像特点制成的；当F光源适当靠近透镜时，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，为使光屏上依旧出现清晰的像，光屏应适当远离透镜；(3)遮挡住透镜的上半部分，F光源通过透镜下半部分仍能会聚光而成完整的像，但由于会聚的光比原来的少，所以像比原来暗；透镜位置保持不动，将F光源和光屏的位置对调，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，对调后在光屏上能看到F光源的像；(4)将近视眼镜放在透镜与F光源之间，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光有发散作用，会将光推迟会聚成像，为了在光屏上看到F光源清晰的像，应使光屏远离透镜；(5)S是距凸透镜距离大于2倍焦距的点光源，当其沿平行凸透镜主光轴的方向靠近透镜时，所成的像始终是倒立的实像，当物距减小时，像距增大，如图所示，所以像S'的移动情况是沿F2与S'连线方向远离透镜移动，相同时间像移动的距离逐渐变大，故速度逐渐变大。 20. 某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”，如图所示。 (1)在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，如图甲所示，让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜折射后折射光线将________(填“偏离”或“偏向”)主光轴。如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度__________(填“会改变”或“不改变”)，在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是________________。 (2)在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示，光屏上出现清晰的烛焰像，若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10 cm刻度时，则烛焰经凸透镜所成的像是________。 A．放大、倒立的实像 B．放大、正立的虚像 C．缩小、倒立的实像 D．缩小、正立的实像 (3)为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，物理兴趣小组人员做了如下实验：在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度(形状)不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与____________是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度不变的具体原因是__________________________________________________。 (4)利用液体透镜还可以探究哪些问题？____________________(写出一个即可)。 【答案】(1)偏向；会改变；显示光路 (2)C (3)液体种类；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜凸起程度有关 (4)探究近视眼的成因(合理即可) 学科网（北京）股份有限公司 $