第五章 透镜及其应用（实验题30道）-【刷好题】-2026-2027学年八年级物理上册期中、期末热点题型专练人教版

**基本信息** 本卷为初中物理“透镜及其应用”单元复习卷，含30道实验题，聚焦凸透镜成像规律、焦距测量等核心知识点，通过多样化实验情境培养科学探究与科学思维能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |实验题|30道|凸透镜成像规律（物距像距关系）、焦距测量（平行光聚焦法）、实验操作（中心调节）、应用（望远镜制作、近视眼模拟）|体现科学探究（数据记录表分析）、问题层次性（基础操作到创新设计），契合核心素养中科学探究与科学思维要求|

第5章 透镜及其应用（实验题30道） 1．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小； (1)将F形光源、光屏放在凸透镜的两侧，并将F形光源的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到___________； (2)若要测量F形光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是_______； (3)将F形光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论∶凸透镜成实像时，物距变小，像距变______，像变________ 物高6cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 (4)继续移动F形光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从________（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察F形光源的像，此时能否用（2）问中的测量工具直接测出观察到的像高？_________ （选填 “能”或“不能”）； (5)若保持F形光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜，则上表中第________次实验的成像情况不能探究，理由是∶___________。 2．小伟在“探究凸透镜成像的规律”的实验中： (1)实验台上有一个凸透镜和一个凹透镜，小伟将他们同时放在阳光下，看到的现象如图甲所示，则______（选填“左边”或“右边”）的透镜是凸透镜； (2)小伟让一束平行于主光轴的平行光线经过凸透镜，移动光屏，某时刻在光屏上找到一个最小、最亮的光斑如图乙所示，则该凸透镜的焦距是______cm； (3)取下平行光源，保持凸透镜的位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度线处，移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的倒立、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像； (4)当蜡烛移到45cm刻度线的位置时，应该在凸透镜的______（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察像； (5)小伟做完实验，他把凸透镜换成一个中间带针孔的硬纸板，其他器材不变，在黑暗的环境能看到光屏上成了像，该成像的原理是______。要使光屏上像变大，可采取的操作是______。 3．小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜，做“探究凸透镜的成像规律”的实验。 (1)实验在______（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显； (2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈现在______； (3)小潘将蜡烛放在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，小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向______移动（选填“左”或“右”），像将______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (5)保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到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，当小潘的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到烛焰______、放大的像（选填“正立”或“倒立”），生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。 4．某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)实验前，应使烛焰和光屏的中心在__________。 (2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放在上图所示的位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像是________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜移至光具座________刻度线处，光屏上能再次成清晰的像。 (3)把蜡烛向左移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了．小明为了使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向________（选填“左”或“右”）移动。 (4)重新使蜡烛、凸透镜、光屏三者的位置如上图所示，然后把凸透镜换成平面镜；观察平面镜，能看到一个________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的蜡烛的像，这个像位于光具座________刻度线处，把光屏移到这个像所在的位置，光屏上________（选填“有”或“没有”）这个像。 5．请根据“探究凸透镜成像规律”的实验回答以下问题： (1)为了确定凸透镜的焦距，小明同学让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为______cm； (2)当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像，则： ①若保持蜡烛和光屏的位置不动，只需将凸透镜移动到______cm的刻度处，又可在光屏上成清晰的像，此时所成的是倒立、______的像； ②保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后，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； (3)小华在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，该过程中物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为图中的______。 A． B． C． D． 6．某物理小组的同学们用如图所示的“F”光源、凸透镜（焦距为10cm）、光屏、光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。 （1）小明使用“F”光源代替蜡烛，这一改进的优点是______；（写出一种即可） （2）安装好器材后，打开“F”光源，发现像位于光屏的下方，这是因为“F”光源和光屏二者的中心没有在凸透镜的______上，应将凸透镜向______移动，才能使“F”光源的像成在光屏中央； （3）固定好凸透镜后，不断改变“F”光源到透镜的距离，移动光屏寻找“F”光源清晰的像，记录的实验数据如下表： 实验序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 正倒 大小 虚实 1 40 13.3 倒立 缩小 实像 2 30 15 倒立 缩小 实像 3 20 20 倒立 等大 实像 4 15 30 倒立 放大 实像 5 12 60 倒立 放大 实像 6 10 不成像 分析实验数据可得：当凸透镜成实像时，物距变小，像距变______，像变______； （4）实验过程中，突然飞来一只昆虫附在凸透镜上，这时看到光屏上的像是______（选填“光源”“昆虫”或“昆虫和光源”）的像； （5）实验结束后，小明将他的近视跟镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近透镜的位置，发现原来清晰的像变模糊了，此时将“F”光源向______（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，光屏上能再次呈现“F”光源清晰的像。 7．利用如图所示的装置探究“凸透镜成像规律”。 (1)在光具座上依次摆放好“F”光源、凸透镜和光屏后，要调整“F”光源、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，这样做是为了________； (2)将“F”光源、凸透镜和光屏按照图中所示位置放置时，光屏上成清晰的像（未画出），则凸透镜的焦距是________cm； (3)保持凸透镜位置不变，将“F”光源从图中位置向右移到35.0cm刻度线处，把光屏向_______移动，才可在光屏上再次呈现清晰的像。 8．如图-1所示，为小东、小明和同学们探究“凸透镜成像规律”的实验装置： (1)实验时同学们将烛焰、凸透镜和光屏的中心大致调节到___________，目的是为了使像成在___________； (2)小东将烛焰、凸透镜和光屏位置调节到如图-1所示，光屏上呈现一个清晰的倒立、___________的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”） ，利用了这个成像特点制成了___________（选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”） ； (3)在图-1中，当透镜位置不变，蜡烛向左移动一段距离后，若想再次在光屏上得到清晰的像，则（    ） A．应将光屏向右移动，像是放大的虚像 B．应将光屏向左移动，像是放大的实像 C．应将光屏向右移动，像将变小 D．应将光屏向左移动，像将变小 (4)在图-1中，若蜡烛和光屏位置保持不动，将凸透镜向靠近蜡烛的方向移动，在光屏上还能成___________次清晰的像； (5)小明在完成了探究凸透镜成像规律实验后，用两个水透镜来探究近视和远视眼的形成原因和矫正方法。一开始两个水透镜都充入适量的水相当于凸透镜，如果向外抽水可以使水透镜变薄，甚至变成凹透镜。首先将蜡烛、水透镜A、光屏放在光具座上，调节到如图-2所示位置，光屏上恰好成清晰的像。然后用注射器从水透镜A中抽水，光屏上的像变模糊，由于水透镜A厚度变薄，对光的会聚能力________（选填“增强”、  “减弱”） ，要使像仍然清晰地成在光屏上，需要将光屏向_______（选填“左”、 “右”）移动，或者将蜡烛向_________（选填“左”、  “右”） 移动。小明在图-2的基础之上在蜡烛和水透镜A之间又安装了水透镜B，光屏上的像仍然模糊，他继续向水透镜B中注入适量的水，光屏上的像再次清晰（如图-3所示） ，此时的水透镜B相当于_________（选填“近视”、  “远视”） 眼镜。 9．某小组同学利用课余时间，通过实验继续探究凸透镜成像规律，他们将发光物体放在焦距为f1的凸透镜前，按正确的方法安装和调节好实验装置，进行了三次实验，每次都在光屏上得到发光体清晰的像，并记下相应的物距u和像距v，测出相应像的高度h，记录数据如表一所示。然后他们把同一发光物体分别放在焦距为f2和f3的凸透镜前，重复上述实验，并将数据分别记录在表二和表三中。（f1>f2>f3） 表一（凸透镜的焦距为f1） 实验序号 u（厘米） v（厘米） h（厘米） 1 20 60 1.8 2 30 30 0.6 3 60 20 0.2 表二（凸透镜的焦距为f2） 实验序号 u（厘米） v（厘米） h（厘米） 4 20 20 0.6 5 30 15 0.3 6 60 12 0.12 表三（凸透镜的焦距为f3） 实验序号 u（厘米） v（厘米） h（厘米） 7 8 24 1.8 8 12 12 0.6 9 24 8 0.2 (1)分析比较实验序号__________________数据中的像距v随物距u的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一凸透镜，当它成实像时，像距随物距的增大而减小； (2)分析比较实验序号1与4（或2与5，或3与6）数据中的物距u与像距v的关系及相关条件，可得出的初步结论是：__________________； (3)请进一步综合分析比较表一和表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论： （a）分析比较____________________； （b）分析比较_____________________。 10．用焦距为10cm的凸透镜做探究“凸透镜成像的规律”的实验。 (1)点燃蜡烛，调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______，这样做的目的是______； (2)调整好器材后如图甲所示，此时烛焰在光屏上成倒立、______的______像。生活中的______（“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的； (3)一段时间后，小明发现烛焰的像上移，此时将蜡烛向______调节可以使烛焰的像移到光屏中央； (4)将蜡烛换成“F”字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图乙所示，则从图示角度看到的像应是______（选填字母）。 11．实验室常用蜡烛完成以下光学实验： (1)如图甲为小孔成像示意图，小孔成像的原理是__________； (2)利用如图乙装置探究“平面镜成像的特点”，实验中用玻璃板代替平面镜的目的是__________； (3)蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验，图丙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该凸透镜的焦距为__________cm； ②此时在图丁中的光屏上呈现烛焰清晰的像，若在凸透镜的左侧放置一个近视眼镜的镜片，接下来将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动，光屏上才能找到清晰的像。 12．如图-1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置； （1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是________； （2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动光屏直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质； （3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在下表中； 凸透镜的焦距： 实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像 2 10.0 10.0 倒立 等大 实像 3 7.0 17.7 倒立 放大 实像 4 4.0 / 正立 放大 虚像 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距________； （4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上________（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像； （5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜； （6）如图-2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点。 13．小明用自制“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像。 （1）实验前，应在光具座上调节烛焰、“水凸透镜”和光屏三者的中心大致在同一________上； （2）此时成是倒立、放大的________像，生活中________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像特点与此相同； （3）小明想起老师说过应先测量“水凸透镜”的焦距，再探究成像规律，于是他将蜡烛和光屏均向________（选填“左”或“右”）移动，直至在光屏上找到一个倒立、等大的像时，测量物距，再用测量得出的物距除以2可以得出焦距； （4）若保持蜡烛和“水凸透镜”如图所示的位置不变，试图将焦距调整为15cm，应缓慢调节“水透镜”的厚度，使其厚度________（选填“变小”、“变大”或“不变”），同时前后移动光屏位置直至光屏上出现________，此时折射光为平行光。 14．在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）如图甲所示，此时平行于主光轴的平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，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，调节三者的高度，使______、凸透镜和光屏三者中心在同一高度； （3）某时刻蜡烛、凸透镜和光屏在图乙所示的位置，保持蜡烛和透镜位置不动，应向______移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这个像是倒立、______的实像； （4）小亮在实验过程中，观察凸透镜，在凸透镜上看到了自己缩小的像，这个像是由光的______形成的； （5）同学们在探究时发现，如果某次实验时光屏上承接到清晰的像，此时将蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能够呈现清晰的像。某次实验将蜡烛、凸透镜、光屏放在如图丙所示的位置，此时光屏上恰好呈现清晰的像；小明保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜，光屏上也再次出现清晰的像，此时凸透镜在______cm刻度线处。 15．如图是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 (1)实验前，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在___________，目的是___________； (2)当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上成清晰的像，该像的性质是___________、的实像，生活中___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理工作的； (3)若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动一段距离，要使光屏上再次成清晰的像，应将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动。 16．在成功完成“放大镜取火（如图）”的实践活动后，小华想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关； （1）他们经过讨论，判断猜想1是错误的，你认为他们判断的依据是________； （2）为了验证猜想2，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是______的（选填“正确”或“错误”）； （3）请设计一个简单实验，帮助小华验证猜想3是否正确。 a. 实验器材：太阳光、三块______的凸透镜、火柴、秒表； b. 实验步骤：_________； c. 实验结论：________。 17．某同学利用一个未知焦距的凸透镜、蜡烛、光屏等探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论，请你将空缺部分补充完整。 (1)该同学利用太阳光测量凸透镜的焦距如图甲所示的操作方案________（选填“合理”或“不合理”），原因是________。采用正确的操作方案，调整透镜和白纸的位置后，白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，用刻度尺测量出该点到凸透镜中心的距离，如图乙所示则凸透镜的焦距为______cm； (2)在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心位于_________，这样做的目的是_________； (3)图丙中烛焰在光屏上所成的是__________像（填像的性质）。若将烛焰向右移动15cm，则将光屏向______（选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上可再次得到清晰的像，生活中的_________（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是根据这一原理制成的。若将蜡烛、凸透镜和光屏如下图丁位置摆放，则该同学的眼睛在______（选填A、B、C）处能观察到蜡烛的像，像是图戊中的_____（选填“1、2、3、4”）； (4)若在图丙中情形下保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到______cm刻度处，光屏上会再次出现一个清晰的像。 (5)在图丙中光屏上得到清晰的像时，一只苍蝇停在凸透镜中央，此时光屏上有（　　）（选填序号）； A．苍蝇的像 B．苍蝇的影子 C．烛焰完整的像 D．烛焰不完整的像 (6)如果换用焦距较小的凸透镜进行实验，蜡烛和透镜位置不动，光屏应该向_____（选填“左”或“右”）移动才能承接到清晰的烛焰的像； (7)蜡烛燃烧变短后，光屏上的像会向_____（选填“上”或“下”）移动。 18．小欣与同学使用照相机时发现，照相机镜头粘上了一小块不透明污垢（污垢面积小于镜头面积），对于使用这架照相机拍照时的结果产生争议，小欣认为，使用这样的照相机拍摄出的影像变暗但是依然完整，她的同学却认为拍摄出的影像将残缺不全。请你利用实验室中的器材设计实验，帮助小欣解决问题。 （1）实验器材：___________。 （2）实验步骤：___________。 （3）实验结论：___________。 19．小明想利用假期开展“自制天文望远镜”实践活动。除了准备硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料外，更重要的是要准备焦距为5cm和40cm的两种凸透镜。 (1)学校实验室的凸透镜有两种规格，焦距分别为5cm和10cm。为从中挑选焦距为5cm的凸透镜，小明进行了如下实验：如图甲，取一只透镜正对太阳光，当光屏上呈现图①所示光斑时，测得透镜距光屏11cm。将透镜逐渐靠近光屏，光屏上出现图②所示光斑时测得透镜距光屏9cm，则该凸透镜的焦距为 ____。 (2)再网购一只焦距为40cm的凸透镜，小明开始自制天文望远镜。他应选焦距为____的凸透镜作为物镜。如图乙，将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，在物镜左侧放置光屏，观察右侧窗外远处景物（物距10m以上）的成像情况。调节光屏位置发现，当光屏在接近____ cm（10/20/30/40）刻度处，可以找到倒立____的实像； (3)如图丙所示，选择两个刚好可以套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在两个圆筒的一端，这样便于在观察远处星球时调节_____到_____的距离； (4)如图丁，项目组还制作了一个辅助寻星装置，并将它装在望远镜的套筒上，这样就可以通过寻星装置先找到目标星球，再用望远镜进行观察。此寻星装置是利用了_____原理。 20．在学习了制作望远镜后，学校组织项目小组动手制作望远镜。 【项目原理】如图甲所示，从远处物体射到物镜上的光经物镜折射后，在焦距外距离焦点很近的地方得到物体_________立、_________填（“放大”“缩小”或“等大”）的_________像；该像位于目镜的1倍焦距以内，此时像对于目镜来说是物体，经目镜所成的像是_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的_________像。这样，当我们对着目镜进行观察的时候，进入眼睛的光就好像是直接从这个像射来的。 【制作材料】准备两个_________透镜，一个焦距长、直径大，另一个焦距短、直径小，两个分别与这两个透镜尺寸差不多的硬纸筒，小纸筒可套进大纸筒内。纸筒也可自己制作。 【制作步骤】将焦距长的透镜作为_________镜，焦距短的透镜作为_________镜，分别将它们固定在大、小两个纸筒中，如图乙所示。 【使用方法】将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，透过目镜向物镜观察，直到看到清楚的像。若其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm，经过不断调试，小组同学看到了远处物体最大、最清晰的像。下列说法正确的是_________（填字母）。 A．眼睛看到的是远处物体倒立的实像 B．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置 21．根据下列学科实践活动，回答问题。 制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配置合适的凸透镜制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面。 【设计与制作】 (1)将凸透镜正对着太阳光，前后移动光屏，在光屏上找到最小、最亮的光斑，测量出它的焦距为______cm，如图甲所示； (2)如图乙，制作时使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是______；现有宽和高均为18cm，长度分别为10cm，20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为______cm的纸盒做暗箱； (3)为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的______（A/B）的放置方式； 【优化与改进】 (4)小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：______； (5)若使白屏上的像变得更大，他的操作是______； (6)观影时小明发现白屏上的画面偏暗，于是在暗箱上开槽，如图戊所示，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜是______透镜。为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向______移动。 22．现有凸透镜6个，其具体参数如下表所示，小明想探究凸透镜的焦距是否与材料有关，请你选用合适的器材，帮助他设计实验方案进行探究。 凸透镜 A B C D E F 材料 玻璃 玻璃 玻璃 水晶 水晶 水晶 厚度h/cm 1 2 2 1 1 2 直径d/cm 5 5 10 10 20 5 23．小明有两块大小相同但厚度不同的凸透镜。他想比较哪一个凸透镜聚光能力更强，请你帮助他设计实验证明。 (1)实验器材：两块大小相同但厚度不同的凸透镜、一张白纸、________。 (2)实验步骤：________； (3)实验结论：________； 24．在成功完成“放大镜取火”的实践活动后，小花想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下猜想： 猜想1、点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关。 猜想2、点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关。 请设计一个简单实验，帮助小花验证猜想2是否正确： a.实验器材：太阳光、三块______的凸透镜、火柴、秒表； b.实验步骤：______； c.实验结论：______。 25．小明想利用太阳光探究三只玻璃制成的横截面积相同的凸透镜A、B、C的焦距和凸起程度的关系。请你帮他设计实验完成探究任务： (1)还需要的测量工具：___________； (2)实验步骤：___________；___________。 (3)设计记录数据的表格___________。 凸透镜种类 凸透镜A 凸透镜B 凸透镜C 焦距 26．用“水透镜”探究近视眼的形成原因 【证据】 （1）如图1所示，用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水，使薄膜略微凸起。 （2）将“水透镜”置于图2中光具座的________（选填“A”“B”或“C”）滑块上，点燃蜡烛，调节“水透镜”和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上；这是为了________。 （3）移动蜡烛，当物距为30.0cm时，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。 （4）保持________不变，继续向“水透镜”中注入适量的水，增加“水透镜”的凸起程度，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。 （5）把实验中收集的数据和观察的现象填入如表。 序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm 1 30.0 较小 17.4 2 30.0 较大 9.2 【解释】依据如表，在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变________，并且观察到成像变近。 【交流】 （1）本实验中用________模拟眼睛的晶状体，用________模拟眼睛的视网膜。 （2）经多次实验后，结合所学知识分析，当近视眼患者观察远处的景物时，由于眼球晶状体的凸起程度较________，折光能力变强，远处景物成像会成在视网膜的________方，导致看不清楚。 （3）为了防止患上近视眼，你的建议是________（写出一条即可）。 27．老师给了小明一个凸透镜，他想知道该透镜的焦距，请你选择适当的器材帮他测出该透镜的焦距。 (1)还需要的实验器材：_______； (2)实验步骤：_______； 28．小红想利用两块焦距不同的凸透镜制作一个简易望远镜，但是小红不知道哪个透镜的焦距大，请你选择合适的器材，帮助小红确定哪个透镜应该作为物镜，哪个透镜作为目镜。已知望远镜的物镜焦距比目镜焦距长。 实验器材：_______________________________________________； 实验过程：_______________________________________________； 实验结论：_______________________________________________。 29．小梦从实验室找到两个材料、大小相同、薄厚不同的凸透镜，她认为薄的凸透镜的焦距大于厚的凸透镜焦距，请你设计一个可操作的实验验证小梦的观点是否正确。 30．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：_________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 透镜及其应用（实验题30道） 1．如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小； (1)将F形光源、光屏放在凸透镜的两侧，并将F形光源的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到___________； (2)若要测量F形光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是_______； (3)将F形光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论∶凸透镜成实像时，物距变小，像距变______，像变________ 物高6cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 (4)继续移动F形光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从________（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察F形光源的像，此时能否用（2）问中的测量工具直接测出观察到的像高？_________ （选填 “能”或“不能”）； (5)若保持F形光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜，则上表中第________次实验的成像情况不能探究，理由是∶___________。 【答案】(1)同一高度 (2)刻度尺 (3) 大 大 (4) 光屏 不能 (5) 2 第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，应将F形光源的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到同一高度。 （2）若要测量光源在光屏上所成像的高度，属于长度的测量，故还需要的测量工具是刻度尺。 （3）[1][2]由表中数据可知，当凸透镜成实像时，物距由30厘米到15厘米变小，像距由15厘米到30厘米变大，像高由5厘米到12厘米变高，故凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。 （4）[1][2]焦距为10cm的凸透镜。当继续移动光源至物距为6cm，此时u＜f成正立、放大的虚像，虚像与物体位于凸透镜的同侧，因此人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察光源的像；因虚像不能用光屏承接，故不能用（2）问中的测量工具直接测出观察到的像高。 （5）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，由表中数据可知，第1次实验的物距等于第3次实验的像距，第1次实验的像距等于第3次实验的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上能成清晰的实像，而第2次实验 即物距和像距之和为40cm，小于45cm，因此仅移动凸透镜不能探究第2次实验。 2．小伟在“探究凸透镜成像的规律”的实验中： (1)实验台上有一个凸透镜和一个凹透镜，小伟将他们同时放在阳光下，看到的现象如图甲所示，则______（选填“左边”或“右边”）的透镜是凸透镜； (2)小伟让一束平行于主光轴的平行光线经过凸透镜，移动光屏，某时刻在光屏上找到一个最小、最亮的光斑如图乙所示，则该凸透镜的焦距是______cm； (3)取下平行光源，保持凸透镜的位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度线处，移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的倒立、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像； (4)当蜡烛移到45cm刻度线的位置时，应该在凸透镜的______（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察像； (5)小伟做完实验，他把凸透镜换成一个中间带针孔的硬纸板，其他器材不变，在黑暗的环境能看到光屏上成了像，该成像的原理是______。要使光屏上像变大，可采取的操作是______。 【答案】(1)右边 (2)10.0 (3)缩小 (4)光屏 (5) 光的直线传播 将蜡烛靠近纸板/光屏远离纸板 【详解】（1）光线通过右边的透镜后，会聚成一个较亮的光斑，说明这个透镜对光起会聚作用，是凸透镜。 （2）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚得到最小最亮的光斑，光斑到凸透镜光心的距离就是焦距。由图乙可知，焦距 （3）把点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度线处，物距 满足，此时成倒立、缩小的实像。 （4）蜡烛移到45cm的位置时，物距为5cm，小于一倍焦距，不成实像，在蜡烛同侧成一个放大的虚像，故应该在光屏一侧透过凸透镜观察，才能观察到虚像。 （5）[1]他把凸透镜换成一个中间带针孔的硬纸板，其他器材不变，在黑暗的环境能看到光屏上成了像，这是小孔成像，成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 [2]要使光屏上像变大，可采取的操作是蜡烛、硬纸板不动，让光屏远离硬纸板；或者硬纸板、光屏不动，让蜡烛靠近硬纸板；或蜡烛、光屏不动，让硬纸板靠近蜡烛。 3．小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜，做“探究凸透镜的成像规律”的实验。 (1)实验在______（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显； (2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈现在______； (3)小潘将蜡烛放在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，小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向______移动（选填“左”或“右”），像将______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (5)保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到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，当小潘的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到烛焰______、放大的像（选填“正立”或“倒立”），生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。 【答案】(1)较暗 (2)光屏的中央位置 (3)缩小 (4) 右 变大 (5)正立 【详解】（1）在较暗的环境中，光屏上的像与环境亮度差别较大，成像清晰，实验现象更明显。 （2）调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，这样，烛焰的像会成在光屏中间，实验效果较好。 （3）由图，此时物距大于像距，光屏上恰好呈现一清晰的像，由凸透镜成像特点，则物距一定大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故此时成的是倒立的缩小的实像。 （4）凸透镜成像时，物距越小，像和像距越大。蜡烛向透镜移动，物距变小，此时像距变大，故要想在光屏上看到清晰的像，需要将光屏向右移动。 （5）此时物距为u=50.0cm-40.0cm=10.0cm 物距小于一倍焦距，烛焰通过凸透镜成的是正立的放大的虚像。 4．某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)实验前，应使烛焰和光屏的中心在__________。 (2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放在上图所示的位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像是________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜移至光具座________刻度线处，光屏上能再次成清晰的像。 (3)把蜡烛向左移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了．小明为了使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向________（选填“左”或“右”）移动。 (4)重新使蜡烛、凸透镜、光屏三者的位置如上图所示，然后把凸透镜换成平面镜；观察平面镜，能看到一个________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的蜡烛的像，这个像位于光具座________刻度线处，把光屏移到这个像所在的位置，光屏上________（选填“有”或“没有”）这个像。 【答案】(1)凸透镜的主光轴上 (2) 放大 60 (3)左 (4) 等大 70 没有 【详解】（1）实验前，应保证烛焰、凸透镜和光屏三者在一条水平直线上即同一高度，这样才能保证烛焰的像成在光屏的中央，故应调整烛焰、光屏的中心在凸透镜主光轴上； （2）[1][2]当如图位置时，像距大于物距，且在光屏上得到了一个清晰的实像，根据凸透镜的成像规律，这时成的是倒立、放大的实像；由图像可知，物距，像距，在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，根据光的可逆性，可将凸透镜移至光具座60cm的刻度线处，这时物距，像距，光屏上将再次成清晰的像； （3）根据凸透镜成实像的规律：“物近像远像变大”、“物远像近像变小”，把蜡烛向左移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了．小明为了使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向左移动，靠近透镜； （4）[1][2][3]在平面镜成像中，物与像大小相等，所以把凸透镜换成平面镜，观察平面镜，能看到一个等大的蜡烛的像；在平面镜成像中，物与像到平面镜的距离相等，这时蜡烛到平面镜的距离为20.0cm，所以蜡烛的像到平面镜的距离也为20.0cm，则这时像位于光具座70cm刻度线处；在平面镜成像中成的是虚像，所以，把光屏移到这个像所在的位置，光屏上没有这个像，因为虚像无法用光屏承接。 5．请根据“探究凸透镜成像规律”的实验回答以下问题： (1)为了确定凸透镜的焦距，小明同学让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为______cm； (2)当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像，则： ①若保持蜡烛和光屏的位置不动，只需将凸透镜移动到______cm的刻度处，又可在光屏上成清晰的像，此时所成的是倒立、______的像； ②保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后，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； (3)小华在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，该过程中物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为图中的______。 A． B． C． D． 【答案】(1)10.0 (2) 35 缩小 凸 (3)C 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，刻度尺的分度值为1cm，所以凸透镜的焦距是10.0cm。 （2）[1][2]根据此时像距和物距的大小，由于光的折射中，光路是可逆的，保持蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透镜，让物距和像距刚好交换，则物距变为30.0cm，像距变为15.0cm，即将凸透镜向右移动到35cm刻度线处。物距大于像距，光屏上能承接到倒立、缩小的实像。 [3]保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜，由于焦距变大，折光能力变弱，像会成在光屏的后方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线会聚的凸透镜。 （3）凸透镜成实像时，物远（物距变大）像近（像距变小）像变小。将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离到凸透镜二倍焦距处，像从较远处移至二倍焦距处，像移动的速度大于物体移动的速度；当蜡烛从二倍焦距处远离凸透镜时，像从二倍焦距处移至靠近一倍焦距处，像距始终大于1倍焦距，不能小于或等于1倍焦距，此时像移动的速度小于物体移动的速度。由于蜡烛逐渐远离凸透镜，则像距减小的速度先快后慢。 故选C。 6．某物理小组的同学们用如图所示的“F”光源、凸透镜（焦距为10cm）、光屏、光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。 （1）小明使用“F”光源代替蜡烛，这一改进的优点是______；（写出一种即可） （2）安装好器材后，打开“F”光源，发现像位于光屏的下方，这是因为“F”光源和光屏二者的中心没有在凸透镜的______上，应将凸透镜向______移动，才能使“F”光源的像成在光屏中央； （3）固定好凸透镜后，不断改变“F”光源到透镜的距离，移动光屏寻找“F”光源清晰的像，记录的实验数据如下表： 实验序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 正倒 大小 虚实 1 40 13.3 倒立 缩小 实像 2 30 15 倒立 缩小 实像 3 20 20 倒立 等大 实像 4 15 30 倒立 放大 实像 5 12 60 倒立 放大 实像 6 10 不成像 分析实验数据可得：当凸透镜成实像时，物距变小，像距变______，像变______； （4）实验过程中，突然飞来一只昆虫附在凸透镜上，这时看到光屏上的像是______（选填“光源”“昆虫”或“昆虫和光源”）的像； （5）实验结束后，小明将他的近视跟镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近透镜的位置，发现原来清晰的像变模糊了，此时将“F”光源向______（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，光屏上能再次呈现“F”光源清晰的像。 【答案】 成像稳定 主光轴 上 大 大 光源 远离 【详解】（1）[1]烛焰不稳定、不太明亮、且高度随蜡烛的燃烧会降低，使用“F”光源代替蜡烛，具有成像比较稳定、清楚明亮、且高度不变的优点。 （2）[2][3]为使“F”光源成在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜及光屏，使三者的中心在凸透镜的主光轴上；像位于光屏的下方，由于像、光心和物体在同一条直线上，应将凸透镜向上移动，才能使“F”光源的像成在光屏中央。 （3）[4][5]分析前5次实验数据可得：当凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，同时实像变大，即物近像远像变大。 （4）[6]昆虫附在凸透镜上，在焦点以内，所成的像是虚像，不能用光屏承接到，这时看到光屏上的像仍然是光源的像。 （5）[7]近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，像会远离凸透镜，此时应将“F”光源向远离透镜的方向移动，光屏上才能再次呈现“F”光源清晰的像。 7．利用如图所示的装置探究“凸透镜成像规律”。 (1)在光具座上依次摆放好“F”光源、凸透镜和光屏后，要调整“F”光源、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，这样做是为了________； (2)将“F”光源、凸透镜和光屏按照图中所示位置放置时，光屏上成清晰的像（未画出），则凸透镜的焦距是________cm； (3)保持凸透镜位置不变，将“F”光源从图中位置向右移到35.0cm刻度线处，把光屏向_______移动，才可在光屏上再次呈现清晰的像。 【答案】(1)使像成在光屏中央 (2)10.0 (3)右 【详解】（1）调整“F”光源、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央，这样才能在光屏上清晰观察到像。 （2）图中刻度尺的分度值为1cm，光源“F”位于30.0cm的刻度线处，凸透镜位于50.0cm的位置处，光屏位于70.0cm的位置处，所以物距，像距， 此时，成倒立、等大的实像，所以焦距 （3）保持凸透镜位置不变，将“F”光源向右移到35.0cm刻度线处，此时物距减小，根据“物近像远像变大”，此时光屏要向右移动，才能再次呈现清晰的像。 8．如图-1所示，为小东、小明和同学们探究“凸透镜成像规律”的实验装置： (1)实验时同学们将烛焰、凸透镜和光屏的中心大致调节到___________，目的是为了使像成在___________； (2)小东将烛焰、凸透镜和光屏位置调节到如图-1所示，光屏上呈现一个清晰的倒立、___________的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”） ，利用了这个成像特点制成了___________（选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”） ； (3)在图-1中，当透镜位置不变，蜡烛向左移动一段距离后，若想再次在光屏上得到清晰的像，则（    ） A．应将光屏向右移动，像是放大的虚像 B．应将光屏向左移动，像是放大的实像 C．应将光屏向右移动，像将变小 D．应将光屏向左移动，像将变小 (4)在图-1中，若蜡烛和光屏位置保持不动，将凸透镜向靠近蜡烛的方向移动，在光屏上还能成___________次清晰的像； (5)小明在完成了探究凸透镜成像规律实验后，用两个水透镜来探究近视和远视眼的形成原因和矫正方法。一开始两个水透镜都充入适量的水相当于凸透镜，如果向外抽水可以使水透镜变薄，甚至变成凹透镜。首先将蜡烛、水透镜A、光屏放在光具座上，调节到如图-2所示位置，光屏上恰好成清晰的像。然后用注射器从水透镜A中抽水，光屏上的像变模糊，由于水透镜A厚度变薄，对光的会聚能力________（选填“增强”、  “减弱”） ，要使像仍然清晰地成在光屏上，需要将光屏向_______（选填“左”、 “右”）移动，或者将蜡烛向_________（选填“左”、  “右”） 移动。小明在图-2的基础之上在蜡烛和水透镜A之间又安装了水透镜B，光屏上的像仍然模糊，他继续向水透镜B中注入适量的水，光屏上的像再次清晰（如图-3所示） ，此时的水透镜B相当于_________（选填“近视”、  “远视”） 眼镜。 【答案】(1) 同一高度 光屏中央 (2) 缩小 照相机 (3)D (4)1 (5) 减弱 右 左 远视 【详解】（1）[1][2]探究凸透镜成像规律，点燃蜡烛后，要调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，目的是为了使像成在光屏中央。 （2）[1][2]由图可知，此时物距大于像距，故光屏上成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这个特点制成的。 （3）凸透镜成实像时，物远像近像变小，故当透镜位置不变，蜡烛向左移动一段距离后，物距变大，则像距变小，像变小。 故选D。 （4）当蜡烛和光屏位置保持不动，即像和物之间距离不变，将凸透镜向靠近蜡烛的方向移动，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，还能在光屏上再成一次像。 （5）[1]用注射器从水透镜A中抽水，水透镜变薄，对光的会聚能力减弱。 [2][3]水透镜变薄，对光的会聚能力减弱，像会成在光屏右侧，故要使像仍然清晰地成在光屏上，需要将光屏向右移动，或者将蜡烛远离透镜，即向左移动。 [4]水透镜变薄，对光的会聚能力减弱，像会成在光屏右侧，相当于远视眼，需要佩戴凸透镜矫正，即远视眼镜。 9．某小组同学利用课余时间，通过实验继续探究凸透镜成像规律，他们将发光物体放在焦距为f1的凸透镜前，按正确的方法安装和调节好实验装置，进行了三次实验，每次都在光屏上得到发光体清晰的像，并记下相应的物距u和像距v，测出相应像的高度h，记录数据如表一所示。然后他们把同一发光物体分别放在焦距为f2和f3的凸透镜前，重复上述实验，并将数据分别记录在表二和表三中。（f1>f2>f3） 表一（凸透镜的焦距为f1） 实验序号 u（厘米） v（厘米） h（厘米） 1 20 60 1.8 2 30 30 0.6 3 60 20 0.2 表二（凸透镜的焦距为f2） 实验序号 u（厘米） v（厘米） h（厘米） 4 20 20 0.6 5 30 15 0.3 6 60 12 0.12 表三（凸透镜的焦距为f3） 实验序号 u（厘米） v（厘米） h（厘米） 7 8 24 1.8 8 12 12 0.6 9 24 8 0.2 (1)分析比较实验序号__________________数据中的像距v随物距u的变化关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一凸透镜，当它成实像时，像距随物距的增大而减小； (2)分析比较实验序号1与4（或2与5，或3与6）数据中的物距u与像距v的关系及相关条件，可得出的初步结论是：__________________； (3)请进一步综合分析比较表一和表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论： （a）分析比较____________________； （b）分析比较_____________________。 【答案】(1)1、2、3 (2)不同凸透镜，当它成实像时，物距相同，像距随焦距的减小而减小 (3) 见解析 见解析 【详解】（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6，或7、8与9）数据中的像距v随物距u的变化关系及相关条件，在同一凸透镜中，成实像时，物距越大，像距越小；物距越小，像距越大；因此可得出的初步结论是：同一凸透镜，当它成实像时，像距随物距的增大而减小。 （2）分析比较实验序号1与4（或2与5，或3与6）数据中凸透镜的焦距不同，但当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的减小而减小。由此可得出结论：不同凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的减小而减小。 （3）（a）[1]实验序号1与7（或2与8，或3与9）中的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一发光体通过凸透镜成实像，当像距与物距的比值相同时，像的高度是相同的。 （b）[2]实验序号1、7和2、8和3、9中的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一发光物体通过凸透镜成实像时，像距与物距的比值越小，像高越小。 10．用焦距为10cm的凸透镜做探究“凸透镜成像的规律”的实验。 (1)点燃蜡烛，调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______，这样做的目的是______； (2)调整好器材后如图甲所示，此时烛焰在光屏上成倒立、______的______像。生活中的______（“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的； (3)一段时间后，小明发现烛焰的像上移，此时将蜡烛向______调节可以使烛焰的像移到光屏中央； (4)将蜡烛换成“F”字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图乙所示，则从图示角度看到的像应是______（选填字母）。 【答案】(1) 同一高度 使像完整的呈现在光屏中央 (2) 放大 实 投影仪 (3)上 (4)D 【详解】（1）[1][2]在探究凸透镜成像规律的实验中，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像完整的呈现在光屏中央，便于观察。 （2） [1][2][3]已知凸透镜焦距为10cm，由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，物距 满足 此时烛焰在光屏上成倒立、放大的实像。生活中的投影仪就是利用这个原理制成的。 （3）一段时间后，烛焰的像上移，说明烛焰的位置相对偏下，根据通过光心的光线传播方向不变，此时将蜡烛向上调节，可使烛焰的像移到光屏中央。 （4）如图乙所示，物距 满足，此时光屏上成倒立、缩小的实像。实像与物体上下颠倒、左右相反，故“F”字光源经凸透镜成像后，从图示角度看到的像应是D。 11．实验室常用蜡烛完成以下光学实验： (1)如图甲为小孔成像示意图，小孔成像的原理是__________； (2)利用如图乙装置探究“平面镜成像的特点”，实验中用玻璃板代替平面镜的目的是__________； (3)蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验，图丙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该凸透镜的焦距为__________cm； ②此时在图丁中的光屏上呈现烛焰清晰的像，若在凸透镜的左侧放置一个近视眼镜的镜片，接下来将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动，光屏上才能找到清晰的像。 【答案】(1)光的直线传播 (2)便于确定像的位置 (3) 10.0 右 【详解】（1）小孔成像是光沿直线传播过程中通过足够小的小孔，并在小孔的另一侧形成物体倒立的实像的现象，原理是光的直线传播。 （2）在探究平面镜成像特点的实验中，用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板即可以反射成像，又可以透过玻璃板看到玻璃板后面的蜡烛，便于确定像的位置。 （3）[1]平行光经过凸透镜后，汇聚于一点，即凸透镜的焦点。则由图知，该凸透镜的焦距 [2]近视眼镜的镜片为凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，放在凸透镜前时，使光线发散，像呈现在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。 12．如图-1，是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置； （1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是________； （2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动光屏直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质； （3）改变物距，重复上述操作，多次实验，将实验数据记录在下表中； 凸透镜的焦距： 实验次数 物距/cm 像距/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像 2 10.0 10.0 倒立 等大 实像 3 7.0 17.7 倒立 放大 实像 4 4.0 / 正立 放大 虚像 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距________； （4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上________（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像； （5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜； （6）如图-2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点。 【答案】 使像成在光屏中央 变大 仍能 远视 b 【详解】（1）[1]实验中为了使像成在光屏的中央，应将烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心调至同一高度。 （3）[2]由题意可知，凸透镜的焦距f=5.0cm，由表中数据可知，1、2、3次实验的物距大于凸透镜焦距，当物距逐渐减小时，像距逐渐增大。 （4）[3]当光屏上出现清晰的像时，用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，通过凸透镜的光线变少，所以在光屏上成的像变暗，但仍能成烛焰完整的像。 （5）[4]小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊，将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，说明像距变小，则焦距变小，说明眼镜对光线有会聚作用，可判断小明佩戴的是凸透镜，即远视眼镜。 （6）[5]当无人机在高空拍摄地面场景时，地面场景距离凸透镜的距离大于二倍焦距，即物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，像距大于一倍焦距，小于二倍焦距，由图-3可知，只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成实像时物远像近像变小可知，物距越大，像距越小，所以成的像最靠近图-3中凸透镜主光轴上的b点。 13．小明用自制“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像。 （1）实验前，应在光具座上调节烛焰、“水凸透镜”和光屏三者的中心大致在同一________上； （2）此时成是倒立、放大的________像，生活中________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像特点与此相同； （3）小明想起老师说过应先测量“水凸透镜”的焦距，再探究成像规律，于是他将蜡烛和光屏均向________（选填“左”或“右”）移动，直至在光屏上找到一个倒立、等大的像时，测量物距，再用测量得出的物距除以2可以得出焦距； （4）若保持蜡烛和“水凸透镜”如图所示的位置不变，试图将焦距调整为15cm，应缓慢调节“水透镜”的厚度，使其厚度________（选填“变小”、“变大”或“不变”），同时前后移动光屏位置直至光屏上出现________，此时折射光为平行光。 【答案】 高度 实 投影仪 左 变小 与水凸透镜等大的圆形光斑 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、“水凸透镜”和光屏三者的中心大致在同一高度上。 （2）[2][3]由图可知，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，投影仪就是利用此原理制成的。 （3）[4]要测量“水凸透镜”的焦距，根据 u=v=2f 成倒立、等大的实像可知，应将蜡烛和光屏均向左移动，直至在光屏上找到一个倒立、等大的实像时，测量物距，再用测量得出的物距除以2可以得出焦距。 （4）[5][6]由图可知，光屏上成倒立、放大的实像，说明此时 2f> u= 40.0cm- 25.0cm= 15.0cm >f 即水凸透镜焦距小于15cm，若将水凸透镜的焦距调整为15cm，即水凸透镜的焦距变大，根据凸透镜凸度越小，对光线的偏折能力越弱，焦距越大可知，应缓慢调节“水透镜”的厚度，使其厚度变小；同时前后移动光屏位置直至光屏上出现与水凸透镜等大的圆形光斑，说明烛焰在焦点上，此时折射光为平行光。 14．在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）如图甲所示，此时平行于主光轴的平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，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，调节三者的高度，使______、凸透镜和光屏三者中心在同一高度； （3）某时刻蜡烛、凸透镜和光屏在图乙所示的位置，保持蜡烛和透镜位置不动，应向______移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这个像是倒立、______的实像； （4）小亮在实验过程中，观察凸透镜，在凸透镜上看到了自己缩小的像，这个像是由光的______形成的； （5）同学们在探究时发现，如果某次实验时光屏上承接到清晰的像，此时将蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能够呈现清晰的像。某次实验将蜡烛、凸透镜、光屏放在如图丙所示的位置，此时光屏上恰好呈现清晰的像；小明保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜，光屏上也再次出现清晰的像，此时凸透镜在______cm刻度线处。 【答案】 13.0 烛焰 左 缩小 反射 67 【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，所以凸透镜的焦距是 （2）[2]为了使像成在光屏中央，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度。 （3）[3][4]图乙所示的位置，保持蜡烛和透镜位置不动，此时物距 当 成倒立、缩小的实像，所以应向左移动光屏，能在光屏上得到清晰的像，这个像是倒立、缩小的实像。 （4）[5]从凸透镜上看到了自己缩小的像，此时凸透镜镜面成了反射面，即凸面镜，此时成的是正立、缩小的虚像，是根据光的反射来成像的。 （5）[6]保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜在67cm刻度线处，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，光屏上也再次出现清晰的实像。 15．如图是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 (1)实验前，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在___________，目的是___________； (2)当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上成清晰的像，该像的性质是___________、的实像，生活中___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理工作的； (3)若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动一段距离，要使光屏上再次成清晰的像，应将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动。 【答案】(1) 同一高度 使像成在光屏的中央 (2) 倒立缩小 照相机 (3)右 【详解】（1）[1][2]实验前调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是让烛焰的像能够完整呈现在光屏的中央，方便观察测量。 （2）[1][2]由图可知，物距大于像距，因此成倒立缩小的实像，照相机就是利用这个原理工作的。 （3）根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”：蜡烛右移后物距减小，像距会随之增大，因此要再次成清晰的像，需要将光屏向右移动。 16．在成功完成“放大镜取火（如图）”的实践活动后，小华想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关； （1）他们经过讨论，判断猜想1是错误的，你认为他们判断的依据是________； （2）为了验证猜想2，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是______的（选填“正确”或“错误”）； （3）请设计一个简单实验，帮助小华验证猜想3是否正确。 a. 实验器材：太阳光、三块______的凸透镜、火柴、秒表； b. 实验步骤：_________； c. 实验结论：________。 【答案】 凹透镜对光线有发散作用 错误 焦距相同直径不同 b. 实验步骤：分别用焦距相同但直径不同的凸透镜正对太阳光，把火柴头放在凸透镜焦点处点燃，并记录点燃火柴所需要的时间 c. 实验结论：若三次点燃火柴所需要的时间相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关，猜想3是错误；若点燃火柴的时间不相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，猜想3是正确的。 【详解】（1）[1]凹透镜对太阳光有发散作用，不能将太阳光聚集在一起而点燃火柴，所以判断猜想1是错误的。 （2）[2]用直径相同而焦距不等的凸透镜多次做实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距无关，则猜想2错误。 （3）[3][4][5]a. 实验器材：太阳光、三块焦距相同直径不同的凸透镜、火柴、秒表； b. 实验步骤：分别用焦距相同但直径不同的凸透镜正对太阳光，把火柴头放在凸透镜焦点处点燃，并记录点燃火柴所需要的时间； c. 实验结论：若三次点燃火柴所需要的时间相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关，猜想3是错误；若点燃火柴的时间不相等，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，猜想3是正确的。 17．某同学利用一个未知焦距的凸透镜、蜡烛、光屏等探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论，请你将空缺部分补充完整。 (1)该同学利用太阳光测量凸透镜的焦距如图甲所示的操作方案________（选填“合理”或“不合理”），原因是________。采用正确的操作方案，调整透镜和白纸的位置后，白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，用刻度尺测量出该点到凸透镜中心的距离，如图乙所示则凸透镜的焦距为______cm； (2)在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心位于_________，这样做的目的是_________； (3)图丙中烛焰在光屏上所成的是__________像（填像的性质）。若将烛焰向右移动15cm，则将光屏向______（选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上可再次得到清晰的像，生活中的_________（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是根据这一原理制成的。若将蜡烛、凸透镜和光屏如下图丁位置摆放，则该同学的眼睛在______（选填A、B、C）处能观察到蜡烛的像，像是图戊中的_____（选填“1、2、3、4”）； (4)若在图丙中情形下保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到______cm刻度处，光屏上会再次出现一个清晰的像。 (5)在图丙中光屏上得到清晰的像时，一只苍蝇停在凸透镜中央，此时光屏上有（　　）（选填序号）； A．苍蝇的像 B．苍蝇的影子 C．烛焰完整的像 D．烛焰不完整的像 (6)如果换用焦距较小的凸透镜进行实验，蜡烛和透镜位置不动，光屏应该向_____（选填“左”或“右”）移动才能承接到清晰的烛焰的像； (7)蜡烛燃烧变短后，光屏上的像会向_____（选填“上”或“下”）移动。 【答案】(1) 不合理 凸透镜没有正对太阳光 10.0 (2) 同一高度 使像成在光屏中央 (3) 倒立缩小的实像 右 投影仪 B 4 (4)35 (5)C (6)左 (7)上 【详解】（1）[1][2]利用太阳光测焦距时，需让太阳光平行于主光轴入射，移动光屏直到出现最小最亮的光斑，该光斑到透镜的距离才是焦距；甲图中未正对太阳光，难以形成最小最亮的光斑，操作方案错误。 [3]由乙图可知，刻度尺分度值为1cm，凸透镜在50.0cm处，光斑在60.0cm处，故焦距 （2）[1][2]目的是使像成在光屏的中央，保证烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，能让烛焰的像完整地呈现在光屏中央。 （3）[1]图丙中，烛焰到凸透镜的距离 已知，则，成倒立、缩小的实​像。 [2]若烛焰向右移动15cm，物距变为，此时，像距，因此光屏需向右移动以承接清晰的像。 [3]成倒立、放大实像，是投影仪的成像原理。 [4]若蜡烛、凸透镜、光屏位置如图丁，若成虚像，虚像与物体在凸透镜同侧，需在光屏右侧透过凸透镜观察，故眼睛应在B 处。 [5]虚像是正立、放大的，对应图戊中的4。 （4）图丙中，蜡烛在20cm刻度处，凸透镜初始在50cm刻度处，物距 光屏在65cm刻度处，像距 根据光路可逆性，若保持蜡烛和光屏位置不变，将物距与像距互换，即新物距为15cm，新像距为30cm，则凸透镜应移动到刻度处，满足成像条件。 （5）苍蝇停在凸透镜中央时，仅遮挡了部分光线，但烛焰上每一点发出的光线仍有部分能通过凸透镜折射后会聚成像。由于折射光线总量减少，像的亮度会变暗，但像的完整性不受影响，仍能成烛焰完整的像。因此选C。 （6）换用焦距更小的凸透镜时，会聚能力增强，像距会减小。因此，蜡烛和透镜位置不变，要承接清晰的像，光屏应向左移动。 （7）蜡烛燃烧变短，烛焰中心向下移动。由于过凸透镜光心的光线传播方向始终不变，烛焰顶端的像会沿原光心连线方向延伸，导致光屏上的像整体向上移动。 18．小欣与同学使用照相机时发现，照相机镜头粘上了一小块不透明污垢（污垢面积小于镜头面积），对于使用这架照相机拍照时的结果产生争议，小欣认为，使用这样的照相机拍摄出的影像变暗但是依然完整，她的同学却认为拍摄出的影像将残缺不全。请你利用实验室中的器材设计实验，帮助小欣解决问题。 （1）实验器材：___________。 （2）实验步骤：___________。 （3）实验结论：___________。 【答案】 光具座、蜡烛、光屏、凸透镜 见详解 见详解 【详解】（1）[1]照相机的镜头相当于凸透镜，其原理为物体放到二倍焦距以外成倒立缩小的实像，所以可以利用探究凸透镜成像实验中的器材，即光具座、蜡烛、光屏、凸透镜。 （2）[2]实验步骤：把蜡烛放在凸透镜的二倍焦距以外，调节光屏，使光屏上出现清晰的像，然后用手遮住一半的凸透镜，观察光屏上的像。 （3）[3]实验结论：用手遮住一半的凸透镜，光屏上的像是完整的，只是变暗了。 19．小明想利用假期开展“自制天文望远镜”实践活动。除了准备硬纸筒、刻度尺、光具座和胶水等材料外，更重要的是要准备焦距为5cm和40cm的两种凸透镜。 (1)学校实验室的凸透镜有两种规格，焦距分别为5cm和10cm。为从中挑选焦距为5cm的凸透镜，小明进行了如下实验：如图甲，取一只透镜正对太阳光，当光屏上呈现图①所示光斑时，测得透镜距光屏11cm。将透镜逐渐靠近光屏，光屏上出现图②所示光斑时测得透镜距光屏9cm，则该凸透镜的焦距为 ____。 (2)再网购一只焦距为40cm的凸透镜，小明开始自制天文望远镜。他应选焦距为____的凸透镜作为物镜。如图乙，将挑出的物镜安装在光具座50cm刻度处，在物镜左侧放置光屏，观察右侧窗外远处景物（物距10m以上）的成像情况。调节光屏位置发现，当光屏在接近____ cm（10/20/30/40）刻度处，可以找到倒立____的实像； (3)如图丙所示，选择两个刚好可以套在一起的圆筒，分别把物镜和目镜固定在两个圆筒的一端，这样便于在观察远处星球时调节_____到_____的距离； (4)如图丁，项目组还制作了一个辅助寻星装置，并将它装在望远镜的套筒上，这样就可以通过寻星装置先找到目标星球，再用望远镜进行观察。此寻星装置是利用了_____原理。 【答案】(1)5cm (2) 40cm 10 缩小 (3) 目镜 物镜 (4)光沿直线传播 【详解】（1） 将凸透镜正对太阳光，在距离透镜11cm的光屏上呈现光斑如图甲①所示，此时光斑较暗，说明此时光屏到凸透镜的距离大于2倍焦距，即，则。 将透镜逐渐靠近光屏，当首次呈现如图甲②所示的光斑时，此时光斑中间亮，且中间部分较小，透镜距光屏9cm，说明此时光屏到凸透镜的距离在一倍焦距和两倍焦距之间，即，则。 故该凸透镜的焦距为5cm。 （2） 开普勒天文望远镜的原理是：物镜用焦距大的凸透镜，目镜用焦距小的凸透镜，因此选焦距40cm的作为物镜； 远处景物的物距远大于物镜焦距，像距近似等于物镜焦距，物镜在光具座50cm刻度处，成像在物镜左侧，因此成像位置刻度为 根据凸透镜成像规律，物距远大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。   （3）两个可滑动的套筒，作用是调节物镜和目镜之间的距离，使物镜成的实像落在目镜的一倍焦距内，目镜把物镜成的实像再次放大。 （4） 寻星装置通过缺口对准天体，利用了光沿直线传播的原理 20．在学习了制作望远镜后，学校组织项目小组动手制作望远镜。 【项目原理】如图甲所示，从远处物体射到物镜上的光经物镜折射后，在焦距外距离焦点很近的地方得到物体_________立、_________填（“放大”“缩小”或“等大”）的_________像；该像位于目镜的1倍焦距以内，此时像对于目镜来说是物体，经目镜所成的像是_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的_________像。这样，当我们对着目镜进行观察的时候，进入眼睛的光就好像是直接从这个像射来的。 【制作材料】准备两个_________透镜，一个焦距长、直径大，另一个焦距短、直径小，两个分别与这两个透镜尺寸差不多的硬纸筒，小纸筒可套进大纸筒内。纸筒也可自己制作。 【制作步骤】将焦距长的透镜作为_________镜，焦距短的透镜作为_________镜，分别将它们固定在大、小两个纸筒中，如图乙所示。 【使用方法】将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸筒，透过目镜向物镜观察，直到看到清楚的像。若其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm，经过不断调试，小组同学看到了远处物体最大、最清晰的像。下列说法正确的是_________（填字母）。 A．眼睛看到的是远处物体倒立的实像 B．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置 【答案】 倒 缩小 实 放大 虚 凸透 物 目 B 【详解】[1]远处的物体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，所成的像为倒立的像。 [2] 当物距大于2倍焦距时，凸透镜成的像与物体相比是缩小的，因此物镜所成的像为缩小的像。 [3]物镜所成的像由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上，符合实像的特点，因此该像为实像。 [4]物镜所成的实像位于目镜的1倍焦距以内，此时目镜相当于一个放大镜，根据凸透镜成像规律，当物距小于1倍焦距时，凸透镜成放大的像，因此目镜会对这个实像进行放大。 [5]当物距小于1倍焦距时，凸透镜成的像不是由实际光线会聚而成，而是由实际光线的反向延长线会聚而成，无法呈现在光屏上，属于虚像，因此目镜所成的像为虚像 [6]望远镜的物镜和目镜都需要利用凸透镜的成像规律来工作，物镜负责成远处物体的实像，目镜负责放大这个实像，凹透镜无法完成这样的成像效果，因此需要准备两个凸透镜。 [7]焦距长的透镜适合作为物镜，因为长焦距的物镜能让远处物体的像成在距离焦点很近的位置，且可以收集更多的光线，使成像更明亮清晰。 [8]焦距短的透镜适合作为目镜，短焦距的目镜能更贴近眼睛，并且可以在较小的范围内实现对实像的放大，方便观察。 [9]物镜成倒立、缩小的实像，这个实像再经过目镜成正立、放大的虚像，因此眼睛最终看到的是虚像，不是实像。物镜成像时，物距大于2倍焦距，成像规律与照相机完全相同，成倒立、缩小的实像，且这个实像位于目镜的1倍焦距以内，也就是距离眼睛很近的位置。故A错误，B正确。 故选B。 21．根据下列学科实践活动，回答问题。 制作“智能”投影仪 小明用硬纸板制作一个长方体暗箱，配置合适的凸透镜制成一个简易投影仪，将播放视频的手机放到指定位置，白屏上便能观察到放大的视频画面。 【设计与制作】 (1)将凸透镜正对着太阳光，前后移动光屏，在光屏上找到最小、最亮的光斑，测量出它的焦距为______cm，如图甲所示； (2)如图乙，制作时使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是______；现有宽和高均为18cm，长度分别为10cm，20cm和40cm的三个纸盒，则他应选择长度为______cm的纸盒做暗箱； (3)为了使投影仪具有更好的观影效果，手机屏幕应该选图丙中的______（A/B）的放置方式； 【优化与改进】 (4)小明给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示。这样设计的优点是：______； (5)若使白屏上的像变得更大，他的操作是______； (6)观影时小明发现白屏上的画面偏暗，于是在暗箱上开槽，如图戊所示，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜是______透镜。为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向______移动。 【答案】(1)20.0 (2) 使影像呈现在白屏的中央 40 (3)A (4)便于调节手机到凸透镜的距离 (5)手机靠近凸透镜，暗箱远离白屏 (6) 凸 靠近透镜的方向 【详解】（1）如图甲所示，刻度尺的分度值是1cm，在光屏上找到最小、最亮的光斑，该透镜的焦距为 （2）[1]使凸透镜、手机和白屏三者中心在同一水平直线上，目的是：使影像呈现在白屏的中央，便于观察像的特点。 [2]要在白屏上看到放大的像，必须使物距，也就是手机到透镜的距离大于20cm小于40cm，所以应选长度为40cm的纸盒做暗箱。 （3）投影仪成的是倒立放大的实像，要在屏幕上看到正立的像，手机上的图像应倒置，所以手机屏幕应该选图丙中的A放置方式。 （4）给暗箱设计了一个抽屉，这样设计的优点是：便于调节手机到凸透镜的距离。 （5）根据“物近像远像变大”的规律，要想使屏上的像变大，必须使物距变近，像距变远，像才能变大，所以他的操作是：手机靠近凸透镜，暗箱远离白屏。 （6）[1]白屏上的画面偏暗，在暗箱上开槽，插入某种类型的透镜后，画面的亮度增强，但模糊不清，则这块透镜一定对光有会聚作用，一定是凸透镜。 [2]加了一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，此时的像距会变短，为了得到清晰的像，他接下来应将白屏向靠近透镜的方向移动。 22．现有凸透镜6个，其具体参数如下表所示，小明想探究凸透镜的焦距是否与材料有关，请你选用合适的器材，帮助他设计实验方案进行探究。 凸透镜 A B C D E F 材料 玻璃 玻璃 玻璃 水晶 水晶 水晶 厚度h/cm 1 2 2 1 1 2 直径d/cm 5 5 10 10 20 5 【答案】见解析 【详解】根据控制变量法，要想探究凸透镜的焦距是否与材料有关，应该选择厚度和直径都相同，而材料不同的两个透镜，因此应选用凸透镜B、F。实验设计如下： 实验器材：凸透镜B、F，刻度尺，白纸 实验步骤：将凸透镜B正对太阳光，另一侧与凸透镜平行放一张白纸，前后移动白纸，直到纸上出现最小、最亮的光斑；用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离，即为凸透镜B的焦距，换用凸透镜F，重复上述步骤，测出凸透镜F的焦距。比较与的大小。 实验结论：若，则凸透镜的焦距与材料无关；否则，凸透镜的焦距与材料有关。 23．小明有两块大小相同但厚度不同的凸透镜。他想比较哪一个凸透镜聚光能力更强，请你帮助他设计实验证明。 (1)实验器材：两块大小相同但厚度不同的凸透镜、一张白纸、________。 (2)实验步骤：________； (3)实验结论：________； 【答案】(1)刻度尺 (2)①让厚的凸透镜正对着太阳光，并在另一侧放一张白纸。改变白纸和凸透镜之间的距离，直到白纸上出现一个最小最亮的光斑。测出透镜到白纸的距离，记作。②用薄的凸透镜重复以上操作，凸透镜到白纸的距离记作 (3)若，则厚的凸透镜聚光能力强；若，则薄的凸透镜聚光能力强 【详解】（1）本实验利用太阳光近似平行光，需要用刻度尺测量焦距的大小，因此补充器材为刻度尺。 （2）略 （3）凸透镜的焦距反映其对光的会聚能力，焦距越短，聚光能力越强，因此通过比较焦距大小可以比较其聚光能力的强弱。 24．在成功完成“放大镜取火”的实践活动后，小花想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下猜想： 猜想1、点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关。 猜想2、点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关。 请设计一个简单实验，帮助小花验证猜想2是否正确： a.实验器材：太阳光、三块______的凸透镜、火柴、秒表； b.实验步骤：______； c.实验结论：______。 【答案】 焦距相同但直径不同 （1）选取一块凸透镜，将其正对太阳光，调整凸透镜与火柴的距离，使太阳光会聚在火柴的位置，用秒表记录火柴被点燃的时间； （2）换用另外两块焦距相同但直径不同的凸透镜，重复上述操作，每次都保证透镜到火柴头的距离相同、太阳光的照射条件相同； （3）记录三次实验中火柴被点燃的时间。 若直径不同的凸透镜点燃火柴的时间不同，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，猜想2正确；若直径不同的凸透镜点燃火柴的时间相同，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关，猜想2错误。 【详解】[1]验证猜想2是否正确，需要控制凸透镜的焦距相同，所以要选用三块焦距相同但直径不同的凸透镜。 [2]分别使用三个凸透镜将太阳光会聚到火柴头上，要控制变量，所以要保证每次照射条件都相同，用秒表记录三次火柴头被点燃的时间。实验步骤如下：（1）选取一块凸透镜，将其正对太阳光，调整凸透镜与火柴头的距离，使太阳光会聚在火柴头的位置，用秒表记录火柴头被点燃的时间；（2）换用另外两块焦距相同但直径不同的凸透镜，重复上述操作，每次都保证透镜到火柴头的距离相同、太阳光的照射条件相同；（3）记录三次实验中火柴被点燃的时间。 [3]实验目的是验证点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，所以实验结论如下：若直径不同的凸透镜点燃火柴的时间不同，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关，猜想2正确；若直径不同的凸透镜点燃火柴的时间相同，说明点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小无关，猜想2错误。 25．小明想利用太阳光探究三只玻璃制成的横截面积相同的凸透镜A、B、C的焦距和凸起程度的关系。请你帮他设计实验完成探究任务： (1)还需要的测量工具：___________； (2)实验步骤：___________；___________。 (3)设计记录数据的表格___________。 【答案】 刻度尺 见解析 见解析 见解析 【详解】(1)[1]平行光经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这个点是凸透镜的焦点，光心到焦点的距离是焦距。为了测量焦距，所以，还需要刻度尺。 (2)[2]根据题意知道，实验步骤如下 ①让凸透镜A正对太阳光，另一侧放一张白纸并来回移动，使纸上出现最小最亮的光斑，用刻度尺测出透镜到光斑的距离即是焦距。 [3]②分别用凸透镜B、C重复上述步骤①，比较三种透镜的焦距得出结论. (3)[4]设计记录数据的表格如下 凸透镜种类 凸透镜A 凸透镜B 凸透镜C 焦距 26．用“水透镜”探究近视眼的形成原因 【证据】 （1）如图1所示，用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水，使薄膜略微凸起。 （2）将“水透镜”置于图2中光具座的________（选填“A”“B”或“C”）滑块上，点燃蜡烛，调节“水透镜”和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上；这是为了________。 （3）移动蜡烛，当物距为30.0cm时，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。 （4）保持________不变，继续向“水透镜”中注入适量的水，增加“水透镜”的凸起程度，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。 （5）把实验中收集的数据和观察的现象填入如表。 序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm 1 30.0 较小 17.4 2 30.0 较大 9.2 【解释】依据如表，在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变________，并且观察到成像变近。 【交流】 （1）本实验中用________模拟眼睛的晶状体，用________模拟眼睛的视网膜。 （2）经多次实验后，结合所学知识分析，当近视眼患者观察远处的景物时，由于眼球晶状体的凸起程度较________，折光能力变强，远处景物成像会成在视网膜的________方，导致看不清楚。 （3）为了防止患上近视眼，你的建议是________（写出一条即可）。 【答案】 B 使像成在光屏的中央 物距 小 水透镜 光屏 大 前 看书时，保持合适的距离 【详解】[1]在探究近视眼形成原因的实验中，用凸透镜模拟眼睛的晶状体，用光屏来模拟视网膜。被观察的物体和光屏应该分别位于透镜的两侧，透镜应该位于中间，所以要将水透镜置于图2中光具座B滑块上。 [2]调节烛焰、透镜和光屏使它们的中心大致在同一高度，目的是为了使像成在光屏的中央。 [3] 实验过程中需保持物距不变，向水透镜中注入适量的水，增加它的凸起程度，再调节光屏的位置，观察比较像距的变化。 [4] 由表中的数据可以看出，增加水透镜的凸起程度，像距变小。 [5][6] 本实验中，用水透镜模拟眼睛的晶状体，用光屏模拟眼睛的视网膜。 [7][8] 近视眼患者观察远处的物体时，由于眼球晶状体凸起程度较大，折光能力变强，远处物体会成像在视网膜的前方，导致看不清物体。 [9] 为了防止患上近视眼，看书时，一定保持合适的距离（约25cm）。（合理即可） 27．老师给了小明一个凸透镜，他想知道该透镜的焦距，请你选择适当的器材帮他测出该透镜的焦距。 (1)还需要的实验器材：_______； (2)实验步骤：_______； 【答案】(1)刻度尺 白纸 (2)将凸透镜正对太阳光，白纸放在凸透镜后与凸透镜平行。上下移动凸透镜（或白纸），直到白纸上出现一个最小最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离L，即为该透镜的焦距 【详解】（1）测量凸透镜焦距的原理是利用平行光通过凸透镜后会聚于焦点，焦点到凸透镜光心的距离就是焦距。太阳光可近似看作平行光，要找到焦点并测量其到凸透镜的距离，所以还需要的实验器材是白纸和刻度尺。 （2）见答案 28．小红想利用两块焦距不同的凸透镜制作一个简易望远镜，但是小红不知道哪个透镜的焦距大，请你选择合适的器材，帮助小红确定哪个透镜应该作为物镜，哪个透镜作为目镜。已知望远镜的物镜焦距比目镜焦距长。 实验器材：_______________________________________________； 实验过程：_______________________________________________； 实验结论：_______________________________________________。 【答案】 刻度尺、白纸、太阳光。 ①将其中一块凸透镜正对太阳光，把白纸放在凸透镜另一侧，调整凸透镜和白纸的位置，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑； ②用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离，记录该透镜的焦距； ③换用另一块凸透镜，重复上述步骤，测出其焦距，比较两个焦距的大小。 根据望远镜物镜焦距更长的要求，测量得到焦距更大的凸透镜作为物镜，焦距更小的凸透镜作为目镜。 【详解】[1][2][3]物镜的焦距比目镜焦距长，所以要测量两个凸透镜的焦距，可以用平行光测焦距的方法进行测量。具体见答案。 29．小梦从实验室找到两个材料、大小相同、薄厚不同的凸透镜，她认为薄的凸透镜的焦距大于厚的凸透镜焦距，请你设计一个可操作的实验验证小梦的观点是否正确。 【答案】见解析 【详解】实验器材：两个材料、大小相同、薄厚不同的凸透镜、平行光源、刻度尺、光屏。 实验步骤：①用平行光正对较薄的凸透镜，移动光屏，直至光屏上出现最小最亮的光斑，用刻度尺测出透镜与光屏的距离；②用平行光正对较厚的凸透镜，移动光屏，直至光屏上出现最小最亮的光斑，用刻度尺测出透镜与光屏的距离；③比较和的大小，得出结论。 实验结论：若，则材料、大小相同、薄的凸透镜的焦距大，小梦的观点正确；若，则材料、大小相同、薄的凸透镜的焦距小，小梦的观点不正确；若，则材料、大小相同、薄的凸透镜与厚的凸透镜的焦距相同，小梦的观点不正确。 30．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)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。 【详解】（1）略。 （2）略。 学科网（北京）股份有限公司 $