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热点题型专练（2024北师大版）

### 基本信息 聚焦透镜实验核心素养，以30道题构建"概念-规律-应用"三阶训练体系，融合科学探究与科学思维。 ### 专项设计 |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|---------|---------|---------| |基础操作|1-4题|平行光聚焦法测焦距、控制变量法|从透镜材料/曲率对焦距影响，建立焦距概念| |成像规律|5-15题|物距像距动态关系、光路可逆原理|通过光具座实验，推导u与f关系对应成像性质| |应用拓展|16-30题|视力矫正模型、望远镜原理|从凸透镜应用（投影仪/照相机）延伸至跨学科实践|

第五章 透镜及其应用（实验题30道） 1．物理学习小组，选择如图甲所示的四个凸透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）。 (1)为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应选择图甲中的___________两个凸透镜； (2)器材确定后，小明让一束平行光穿过透镜来测量凸透镜的焦距，操作方案如图乙所示，他的方案___________（选填“合理”或“不合理”），原因是：入射光线没有与凸透镜的___________平行； (3)正确操作后，得到如图丙所示的实验现象，比较图丙中两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越___________； (4)如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与___________的关系”。 2．小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”。 （1）通过图甲的实验操作，可知该凸透镜的焦距为______cm。将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调整烛焰、透镜和光屏三者的中心在______； （2）把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像； （3）若凸透镜位置不变，只调换蜡烛和光屏的位置，______（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像； （4）将蜡烛移至45cm刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜______（选填“左侧”或“右侧”）透过凸透镜观察像的特点； （5）若保持图乙中蜡烛、凸透镜的位置不变，只把光屏向右适当调节，光屏上烛焰的像逐渐变得模糊，这与______（选填“近视眼”或“远视眼”）形成原因相同。 3．小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。 (1)实验前，小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的__________上； (2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时，光屏上能成清晰的像，凸透镜的焦距为__________cm； (3)小华继续进行研究，当出现图2所示场景时，光屏上的像是清晰的； ①依此成像原理可制成__________（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）； ②将另一透镜贴近凸透镜的左侧放置，光屏上的像变模糊，向左缓慢移动光屏至某一位置时，光屏上又呈现清晰的像，该透镜可以矫正的视力缺陷是__________（选填“近视”或“远视”）。 4．小西在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 (1)实验前需要调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在_________，目的是使像成在光屏中央； (2)小西将凸透镜（焦距为10cm）固定在图甲中的光具座的40cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧。将蜡烛移至25cm刻度线处，移动光屏，光屏在70cm刻度线处时，光屏上出现了烛焰清晰的像（像未画出）。这个成像性质在生活中的应用是_________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移到_________cm刻度线处，在光屏上还能得到一次清晰的像； (3)实验中，如果凸透镜被遮住一半，光屏上的像_________（选填“完整”或“不完整”），像的亮度_________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）； (4)小西通过请教老师知道：当蜡烛放在凸透镜左侧1倍焦距以内时，能看到正立、放大的像。为了观察到像，此时小西的眼睛应该在凸透镜的_________（选填“左”或“右”）侧透过凸透镜观察； (5)完成实验后小西又利用LED灯做成的“F”形光源代替蜡烛（其他实验器材不变）进行实验，将“F”形光源放在10cm刻度线处，凸透镜放在40cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上得到清晰的像。则这个像是图乙中的_________。（填序号） 5．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中时，凸透镜的位置固定不动，在图甲所示位置时，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像。 （1）实验前，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，目的是___________； （2）为了确定凸透镜的焦距，小明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，如图乙所示，可确定出焦距f=___________cm； （3）图甲中烛焰在光屏上所成的是___________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的___________（选填“虚”或“实”）像； （4）当蜡烛在30.0cm处时，光屏应在___________cm处才能得到___________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）、___________（选填“正立”、“倒立”）的实像； （5）若图甲中将烛焰向右移动一小段距离，则应将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比原来的像要___________（选填“大”或“小”）些； （6）图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，应在透镜和蜡烛之间加___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），才能在光屏上成清晰的像； （7）凸透镜成虚像时，像与物在___________（选填“同”或“异”）侧，且像是___________（选填“倒立”或“正立”）的； （8）若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜___________移动（选填“向左”或“向右”），光屏上会再次出现一个清晰的像。 6．兴趣小组在探究凸透镜成像规律； (1)如图所示，在光具座上调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的_______上，目的是_____________________，此时光屏上呈现清晰的像（像未画出），由此可知该凸透镜焦距为_______； (2)实验中从左侧观察凸透镜，也看到了“烛焰”，“烛焰”可能是光只在透镜左侧表面发生_______形成的； (3)将蜡烛向右移动，光屏向_______移动，光屏上恰好出现了烛焰清晰的倒立、_______的像； (4)此时若保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至光具座上_______的刻度线处，光屏上会再次呈现清晰的像；此时将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，向左移动蜡烛，在光屏上又得到烛焰清晰的像，该眼镜是_______眼镜。 7．小芳在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）小芳将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在______； （2）小芳为了准确的知道凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验，根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是______cm； （3）如图乙烛焰在光屏上刚好成一个清晰的像，此时的实像是______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的；若小芳将蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中，像逐渐______（选填“变大”、“不变”或“变小”）； （4）如图乙，若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜（未画出），此时应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像； （5）如图乙，当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住凸透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______。 A．烛焰下半部分的像 B．烛焰上半部分的像 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 8．某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，进行了如下探究： (1)如图甲所示，平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距是_________cm； (2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上。点燃蜡烛，发现烛焰在光屏上所成的像如图乙所示，产生这一现象的原因是烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心_________（选填“在”或“不在”）同一高度； (3)如图丙所示，光屏上呈现清晰的像，与生活中_________（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）原理相同。凸透镜位置不动，将蜡烛向凸透镜方向移动10cm，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向_________（选填“左”或“右”）移动，像将变_________； (4)手机的摄像头相当于凸透镜，在日常生活中该类透镜可以用来矫正_________（选填“近视眼”或“远视眼”）； (5)实验过程中，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向_________（选填“上”或“下”）方移动，为了能让所成清晰的像回到光屏中央，可进行的操作是_________（写出一种方法即可）。 9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明进行了如下操作。 (1)让一束平行光正对凸透镜照射，调节光屏位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距为________cm； (2)在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，目的是________； (3)调节蜡烛和光屏至如图乙所示的位置，光屏上出现了清晰的像，________（“照相机/投影仪/放大镜”）就是根据该成像特点制成的； (4)把图乙中的蜡烛和光屏位置互换，光屏上________（能/不能）成像； (5)在图乙中，若只保持透镜位置不动，将蜡烛向左移动，则应该将光屏适当向________（左/右）移，才能在光屏上成清晰的像； (6)当光屏上出现清晰的像时，如果用大拇指按住透镜的上半部分，我们会在光屏上看到的现象是________； A．烛焰像的下半部分 B．烛焰像的上半部分 C．大拇指的影子 D．烛焰像的全部，亮度稍暗 (7)当烛焰随着燃烧而变短，为了使像仍成在光屏的中央，可以向________调节凸透镜； (8)光源的形状正立大写的字母F光源，则小明实验操作的过程中，在光屏上观察到的像可能是图丙中的________（选填字母）。 A．①②③④ B．①②④⑤ C．①②③⑥ D．①②④ 10．小华利用光具座、凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律： (1)实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线，应先将烛焰和光屏中心调到凸透镜的主光轴上，目的是使像呈在__________； (2)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（像未画出），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__________cm刻度线处，光屏上会再次出现清晰倒立、__________（填“放大”或“缩小”）的实像。 (3)若将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是__________（选填“近视“或“远视”）眼镜的镜片。 (4)由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向______（选填“上”或“下”）方移动。 (5)小明在图甲中保持透镜位置不变，将蜡烛向左移动距离s，为在光屏上再次成清晰的像，他应将光屏向______（左/右）移动距离 s'，则s______s'（选填“>”、“<”或“=”）； (6)如图乙，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点。 11．晓风同学佩戴眼镜后深知爱眼护眼的重要性，于是和小组同学开展了“保护视力，远离近视”的项目化学习活动。下面是小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成以下内容，其中已查询到人的眼球结构如图所示。 (1)眼睛的视物原理： ①为了探究视物的原理，小组同学组装如图乙的实验装置，如图甲所示，可通过注水、抽水改变水透镜的焦距，其中用点燃的蜡烛代替物体，水透镜模拟眼睛中的______，光屏模拟眼睛中的______。现将水透镜放在光具座上，点燃蜡烛，调节器材高度，使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在______。 ②调节器材的位置至图乙的位置，光屏上出现清晰的像，该像是( ) A．倒立、放大的实像　　B．倒立、缩小的实像 C．倒立、等大的实像　　D．正立、放大的虚像 ③根据此时的实验情况，可以推测目前水透镜的焦距可能为( ) A．10cm　　B．14cm　　C．21cm　　D．30cm ④小组同学保持水透镜焦距不变，将光源向靠近透镜方向移动，模拟观察近处的物体，为了在光屏上再次得到清晰的像，光屏应______（选涂“A远离”或“B靠近”）水透镜方向移动。然而根据资料，眼睛主要依靠睫状肌调节晶状体的厚度使像成在视网膜上，于是小组同学保持水透镜、发光物位置不变，通过注射器使水透镜的焦距______（选涂“A变大”或“B变小”），使光屏上重新成清晰的像。 (2)近视眼的形成原因及矫正：在上述实验基础上，晓风模拟近视眼视物情况，此时应______水透镜中的水（选涂“A增大”或“B减少”），从而导致折光能力过强，使像成在视网膜的______（选涂“A前方”或“B后方”）。用如图丙的水透镜放在光具座上的合适位置，代替眼镜模拟近视眼矫正视力，根据两种透镜对光的作用，小组应选择图丙中的______透镜（选涂“Aa透镜”或“Bb透镜”）放于原来的水透镜前，这是因为该透镜对光有______作用。 12．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用了焦距未知的凸透镜。 （1）如图甲所示，该凸透镜的焦距为_____________； （2）如图乙所示，想在光屏上得到烛焰清晰的像，需将光屏向_____________（选填“左”或“右”）移动，此时光屏上能得到倒立的实像； （3）如图丙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至刻度线处，则人眼在_____________（选填“A”、“B”或“C”）位置能观察到丁图中“4”烛焰的像。 13．如图进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。    (1)如图甲，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_________（选填“A”或“B”）透镜完成实验； (2)实验前应将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心调至__________________________； (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），此时成像规律与________（选填“照相机”或“投影仪”）成像原理相同。若将蜡烛向左移动，则应适当向_______（选填“左”或“右”）调节光屏的位置才能再次得到清晰的像；若换用一个焦距更小的透镜，则应适当向________（选填“左”或“右”）调节光屏位置才能再次得到清晰的像。 14．小明和小华在进行“探究凸透镜成像规律”的实验时。 （1）小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上； （2）他们通过实验将得到的实验数据记录在如表中： 序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 像的大小 1 42.0 13.0 倒立、缩小、实像 逐渐变大 2 32.0 14.5 3 22.0 18.5 4 19.0 21.0 倒立、放大、实像 5 17.0 24.5 6 15.0 30.0 分析表中数据，请你总结出一条凸透镜成像的动态变化规律：______； （3）将蜡烛、凸透镜和光屏按照如图甲所示的位置摆放，为寻找此时像的位置，应将光屏向______移动（选填“左”或“右”）。当光屏移到某位置上时，光屏上所成像如图乙所示，则接下的操作是______； （4）为寻找烛焰等大的像，可将图甲中的蜡烛移至光具座上______cm刻度处，再移动光屏进行观察； （5）用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的不足是：______； （6）在图甲中，移动光屏成清晰的像后，再将一镜片放在烛焰和透镜之间，将光屏向左移动，像再次清晰，则所加的镜片是______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）可矫正图______（选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。 15．小玲在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，先用平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示。 (1)实验中的凸透镜焦距为___________cm； (2)小玲将点燃的蜡烛放置在如图乙所示的位置，左右移动光屏，光屏上___________（填“能”或“不能”）接收到烛焰清晰的像； (3)小玲将凸透镜、蜡烛和光屏移至如图丙所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像，该成像原理在实际中的应用是___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）； (4)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动___________（选填“光屏”或“凸透镜”）； 16．按要求完成下列填空； (1)如图甲，在鼓面中央用胶带粘有一块平面镜，在竖直墙壁上放上刻度尺，用固定不变的激光笔照射平面镜，在刻度尺旁看到小小的光斑，轻轻敲击鼓面，看到光斑在刻度尺a、c间移动，则光斑在端上移动的距离是_______cm； (2)如图乙是利用太阳光近似测量凸透镜焦距的几种操作方法，其中最合理的方法是___________，写出具体操作过程____________。 17．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：_______________________________________________。 18．炎热的夏天，有些人会将未喝完水的矿泉水瓶子留在车内从而引发火灾。瓶内装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，小明对此很感兴趣，想要测量矿泉水瓶的焦距。请你选择合适的实验器材帮小明完成实验探究。 (1)实验器材：________________________________。 (2)实验步骤：________________________________。 19．请设计一个实验：用一块凸透镜、一把刻度尺、一张白纸，测出此凸透镜的焦距。（可画图辅助说明） 20．物理兴趣小组的同学们采用多种方法测量凸透镜的焦距。 (1)小明利用太阳光测量凸透镜焦距，如图所示，操作最合理的是__________（填字母）； 小明调整好位置并移动凸透镜，直至白纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑所在位置就是该凸透镜的__________。用刻度尺测量出该点到凸透镜光心的距离，此距离即该凸透镜的__________； (2)小红采用与小明同样的方法，如图，当白纸上出现一个较大的光斑，光斑到凸透镜中心的距离为，当凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距__________（选填“大于”“小于”或“等于”），此时小红应该__________（选填“增大”或“减小”）透镜与白纸之间的距离； (3)凸透镜的焦距是表示凸透镜使光线会聚能力的一个物理量，两个直径相同的凸透镜，它们的焦距分别为和，那么焦距为__________cm的凸透镜对光的会聚能力强； (4)有调查显示，一部分森林火灾的“罪魁祸首”是装有水的瓶子。这些装有水的瓶子在阳光照射下引起干草等物体自燃，导致火灾发生，装有水的瓶子所起的作用相当于__________透镜。 21．小明想用凸透镜做一个“太阳能火柴”，老师给了他三块厚薄不同，但口径相同的凸透镜，他想用会聚能力最强的一块制作，请你选择适当的器材帮他找出会聚能力最强的那块凸透镜； （1）还需要的实验器材：______； （2）实验步骤：______； （3）实验结论：______。 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．小伟妹妹过生日时，小伟买了若干大小不同的水晶球作为礼物送给妹妹。小伟陪妹妹在阳光下玩耍水晶球时，发现阳光通过水晶球在地面形成了光斑。小伟想设计实验来探究水晶球的聚光能力与水晶球的大小关系。器材有：大小不同的水晶球，白纸，刻度尺。实验如下： (1)①正午时，将一张白纸放在水平地面上； ②接下来的操作是：____________________________________，分别测出水晶球中心到光斑的距离； (2)若________________________________，则说明水晶球越大，聚光能力越强。 24．学校购买了一批新的凸透镜，有玻璃、塑料、树脂三种不同的材质。小雯想用会聚能力最强的一种发明制作“太阳能火柴”，请你设计实验方案帮她进行选择。 (1)实验器材：_______； (2)实验步骤：_________； (3)实验结论：_________。 25．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：________。 26．在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图所示，为了观察效果更明显，圆筒的________（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸制成的光屏。用制成的小孔成像观察仪观察彩色钟面时，所成的像是________（选填“彩色”或“黑白”）的；固定圆筒在易拉罐中位置，逐渐靠近彩色钟面，则光屏上像将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 27．“烽火连三月，家书抵万金”，秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆，发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜，如图甲所示，他通过凸透镜观察到正立放大的像，为了弄清其原理，他设计了如下实验： (1)如图乙，小杰用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个很小很亮的光斑，此凸透镜的焦距为________cm； (2)实验前，为了使像成在光屏中央，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在________； (3)调节好实验器材后，小杰在如图丙位置观察到清晰的像，此时光屏上成的是一个________（选填“放大”或“缩小”）的实像；在此基础上，保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当右移（蜡烛与透镜间距离仍大于20cm），光屏上________（选填“能”或“不能”）出现清晰的像，此时像位于________（选填“光屏左侧”或“光屏上”或“光屏右侧”）； (4)小杰清理凸透镜后通过询问老师知道：当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时，能看到正立放大的像。为了观察到像，此时小杰的眼睛应该在透镜的________侧（选填“左”或“右”）观察； (5)做实验时小杰不小心用指尖触碰到了凸透镜，则光屏上________ A．出现指尖的像 B．出现指尖的影子 C．仍有烛焰完整的像，但亮度变暗 28．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：________； 29．小明在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，想利用身边的器材制作“智能”投影仪。 【证据】他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。 （1）【解释】如图甲，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，测量出凸透镜的______； （2）如图乙，制作时使手机和白屏中心在凸透镜______上，目的是使像成在______； （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______（选填“A”或“B”）的放置方式； （4）胡灏给暗箱设计了一个抽屉，如图丁所示，这样设计的优点是______；若使白屏上的像变得更大，他的操作是______； 【交流】观影时胡灏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______（选填“左”或“右”）移动。 30．在跨学科实践课堂上，小深参与了自制望远镜的活动。 【任务一】了解望远镜的基本原理 (1)望远镜甲的成像原理如图乙所示。由图乙可知，人眼通过目镜所观察到的是一个_________（选填“正立”或“倒立”）的像。 【任务二】设计和制作简易望远镜 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。选择直径较大的物镜与目镜，可扩大观察范围，并使成像更亮更清晰。 序号 a b c d 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 (2)为了在获得较大放大倍率的同时，拥有更清晰的成像效果，小深应选用_________透镜作物镜、_________透镜作目镜最适宜。（两空均选填序号） 【任务三】用自制望远镜观察校园内的物体 (3)一只手握住物镜镜筒保持不动，另一只手不断调整目镜镜筒的位置，即可在望远镜中看到校园内远处物体清晰的像。这个像虽然是缩小的，但人眼却会感觉物体被“放大”了，原因是________________________________。 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．(1)A、C (2) 不合理 主光轴 (3)小 (4)材料 【详解】（1）要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应该控制材料等其它因素都相同，只让透镜球形表面弯曲程度不同，所以选择AC两个凸透镜，这体现控制变量法。 （2）[1][2]凸透镜可以让平行于主光轴的光会聚到它的焦点上，所以可以据此测焦距，小明的做法不合理，因为他没有让光束平行于凸透镜的主光轴入射。 （3）由图丙可知，凸透镜表面越凸，折光能力越强，光线会聚得越早，焦距就越小。 （4）A、B两个透镜形状相同、凸起的程度相同，材料不同，因此可以探究“凸透镜的焦距大小与材料的关系”。 2． 10.0 同一高度 缩小 仍能 右侧 近视眼 【详解】（1）[1]凸透镜焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm [2]当物体通过凸透镜成实像时，成的像要用光屏来承接，所以要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，以保证物体的像能够成在光屏的中心。 （2）[3]如果把凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将蜡烛移至10cm刻度线处，此时物距 50.0cm-10.0cm=40.0cm 物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （3）[4]若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，光发生折射时，光路是可逆的，在光屏上得到倒立、放大的实像。 （4）[5]将蜡烛移至45m刻度线处，此时物距小于1倍焦距，成正立放大的虚像，应在凸透镜右侧透过凸透镜观察像的特点。 （5）[6]近视眼是远处物体的像成在视网膜的前方，若保持图乙中蜡烛、凸透镜的位置不变，只把光屏向右适当调节，光屏上烛焰的像成在光屏的前方，这与近视眼形成原因相同。 3．(1)主光轴 (2)5.0 (3) 投影仪 远视 【详解】（1）实验前，为了使像成在光屏中央，应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 （2）当“F”光源、凸透镜和光屏处于图1所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时“F”光源在10.0cm处，凸透镜在20.0cm处，光屏在30.0cm处，因此物距为 像距为 根据凸透镜成像规律：此时成倒立、等大的实像，因此焦距为 （3）[1]图2中物距小于像距，则成倒立放大的实像，投影仪根据此原理工作的。 [2]向左缓慢移动光屏至某一位置时，光屏上又呈现清晰的像，说明该透镜对光具有会聚作用，是凸透镜，可以矫正远视眼。 4．(1)同一高度 (2) 投影仪 55 (3) 完整 变暗 (4)右 (5)B 【详解】（1）实验前需要调整发光体、凸透镜和光屏的中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央。 （2）[1]已知凸透镜焦距f=10.0cm，蜡烛移至25cm刻度线处，此时物距 由于f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，投影仪就是利用这一成像原理工作的。 [2]根据光路可逆原理，固定蜡烛和光屏，移动凸透镜，当物距（原来像距）像距（原来物距）时，即凸透镜位于55cm刻度线处，在光屏上还能得到一次清晰的像。 （3）[1]如果凸透镜被遮住一半，物体上任一点射向凸透镜的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，所以光屏上的像仍然完整。 [2]由于凸透镜被遮住一半，折射光线减少，会聚成的像变暗。 （4）当蜡烛在1倍焦距内时，成正立、放大的虚像（像与物在透镜同侧），因此眼睛应在透镜的右侧观察。 （5）LED光源在10cm刻度线处，凸透镜放在40cm刻度线处，此时物距 即u＞2f，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，对应图乙中的B。 5． 使像成在光屏中央 10.0 缩小 实 70.0 等大 倒立 右 大 凹透镜 同 正立 向左 【详解】（1）[1]为了使像呈现在光屏中央，实验时要将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整至同一高度上。 （2）[2]当平行光经过凸透镜时，会发生偏折，汇集于凸透镜焦点，焦点到凸透镜光心的距离，称为焦距，由图可知，该凸透镜的焦距为 40.0cm-30.0cm=10.0cm （3）[3][4]图中物距等于40.0cm，大于两倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。 （4）[5][6][7]当蜡烛在30.0cm处时，此时物距为20.0cm，等于两倍焦距，此时像距也为20.0cm，所以光屏应移动至70.0cm处，可以承接到倒立、等大的实像。 （5）[8][9]若图甲中将烛焰向右移动一小段距离，根据成实像时“物近像远像变大”可知，应将光屏向右移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比原来的像要大些。 （6）[10]保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，物距变大，像距会变小，应在透镜和蜡烛之间加对光线具有发散作用的凹透镜，使像向右移动，呈现在光屏上。 （7）[11][12]凸透镜成虚像时，像与物在同侧，且像是正立的虚像，不能呈现在光屏上，应在光屏一侧透过凸透镜进行观察。 （8）[13]若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆，应将凸透镜向左移动，移动后的物距等于图甲中的像距，像距等于图甲中的物距，光屏上会再次出现一个清晰的像。 6．(1) 主光轴 使像成在光屏的正中央 15 (2)光的反射 (3) 右 放大 (4) 66 近视 【详解】（1）[1][2]如图所示，在光具座上调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴，这样烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度上，根据通过光心的光线传播方向不变，此时像就会成在光屏的正中央。 [3]此时物距等于像距，等于两倍的焦距，等于30cm，故凸透镜的焦距为15cm。 （2）实验中从左侧观察凸透镜，也看到了“烛焰”，是因为左侧表面是凸面镜，成像原理是光的反射。 （3）[1]将蜡烛向右移动，物距为24cm，在一倍焦距和两倍焦距之间，则像距需要在两倍焦距开外，故光屏需要向右移动。 [2]物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像。 （4）[1]将蜡烛向右移动，光屏向右移动10cm，此时蜡烛在26cm刻度线处，物距为24cm，像距为40cm，在光屏上能够承接到像，此时若保持蜡烛和光屏位置不变，根据光路可逆，物距等于40cm，像距等于24cm，光屏上仍然能够承接到像，则凸透镜移至光具座的位置为 [2]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，向左移动蜡烛，说明是发散透镜，若不移动蜡烛，戴上发散透镜后，在光屏后成像，蜡烛向左移动，像向左移动，刚好在光屏上承接到像，故该透镜是近视镜片。 7． 同一高度 10.0 放大 变小 右 C 【详解】（1）[1] 为了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、 凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 （2）[2] 如图甲所示，凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点，所以该凸透镜的焦距为 （3）[3] 如图乙，物距为 此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像。 [4] 小芳将蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中，物距变大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，则像距变小，同时像也变小。 （4）[5] 若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜，使光线发散，像会聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，此时应将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。 （5）[6] 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少，所以像比原来变暗，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．(1)10.0 (2)不在 (3) 照相机 右 大 (4)远视眼 (5) 上 可以将凸透镜向下移动，或者将光屏向上移动或将蜡烛向上移动。 【详解】（1）根据图甲，平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点。由于焦点到凸透镜光心的距离是焦距，所以凸透镜的焦距f是10.0cm。 （2）根据图乙，点燃蜡烛后，发现烛焰在光屏上所成的像偏高，这是因为烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心不在同一高度。为了解决这个问题，需要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度上。 （3）[1]根据图丙，光屏上呈现清晰的像，由于物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，这个像是倒立、缩小的实像，与生活中照相机的原理相同。 [2][3]当凸透镜位置不动，将蜡烛向凸透镜方向移动10cm时，物距变小，根据凸透镜成像的规律，像距会变大，像也会变大。因此，为了能在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向右移动。 （4）手机的摄像头相当于凸透镜。在日常生活中，凸透镜可以用来矫正远视眼，因为远视眼是由于晶状体对光线的会聚能力变弱，使得近处的物体无法清晰成像在视网膜上，而凸透镜对光线有会聚作用，可以帮助远视眼患者看清近处的物体。 （5）[1][2]在实验过程中，由于实验时间较长，蜡烛变短，由经过凸透镜光心的光线其传播方向不变可知，烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。为了能让所成清晰的像回到光屏中央，可以将凸透镜向下移动，或者将光屏向上移动或将蜡烛向上移动。 9．(1)10.0 (2)使像成在光屏中央 (3)投影仪 (4)能 (5)左 (6)D (7)下 (8)D 【详解】（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）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，调整烛焰、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，便于观察。 （3）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。 （4）保持透镜位置不变，只将蜡烛和光屏位置互换，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，光屏上能再次看到清晰像。 （5）根据凸透镜成实像时，物体远离透镜，像靠近透镜的特点可知，将蜡烛向左移动，则应该将光屏适当向左移，才能在光屏上成清晰的像。 （6）当光屏上出现清晰的像时，如果用大拇指按住透镜的上半部分，只是挡住了一部分折射光线，剩余的折射光线仍能会聚成完整的像，只是参与成像的光线变少了，因此烛焰像的全部依然存在，亮度会稍暗。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （7）光屏上成的像是倒立的实像，当烛焰随着燃烧而变短，则烛焰向下移动，光屏上的像向上移动；根据通过光心的光线方向不变可知，为了使像仍成在光屏的中央，可以采取的方法是可以向下调节凸透镜。 （8）根据凸透镜成像特点，光屏上成的像是实像，像是倒立的，可以是缩小、等大和放大的，所以光源的形状正立大写的字母F光源，则小明实验操作的过程中，在光屏上观察到的像可能是图丙中的①②④，故选D。 10．(1)光屏中央 (2) 35.0 放大 (3)远视 (4)上 (5) 左 > (6)b 【详解】（1）实验时，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的主光轴上，且三者的中心在同一水平高度，目的是使像呈在光屏中央。 （2）由图可知，若保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，根据光路的可逆性可知，将凸透镜移到光具座35.0cm刻度线处，光屏上会再次出现清晰的实像，且此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像； （3）将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜片有会聚光线的能力，让光线提前会聚，该眼镜片应是凸透镜，即远视眼镜片。 （4）蜡烛变短，烛焰位置向下移动，根据过光心的光线传播方向不变可知，像会向上移动，因此光屏上的像会向上方移动。 （5）根据“成实像时，物远像近像变小”可知，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，即物远像近，所以光屏要向左移； 将蜡烛向左移动，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成实像时，物距大于二倍焦距时，物距增大的速度大于像距减小的速度，故。 （6）照相机成像的原理是物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，物距越大，像距就越小，所以应该成像在b点。 11．(1) 晶状体 视网膜 同一高度 B B A B (2) A A B 发散 【详解】（1）[1][2][3]水透镜模拟眼睛的晶状体起折射作用，光屏模拟视网膜成实像；实验中需调节三者中心在同一高度，使像成在光屏中央。 [4]图乙中物距（蜡烛到透镜）大于像距（透镜到光屏），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像（与眼睛视物原理一致），故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 [5]由图乙可得，蜡烛到水透镜的距离，即物距，水透镜到光屏的距离，即像距，根据，，计算可得，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 [6][7]光源靠近透镜（物距减小），为了在光屏上再次得到清晰的像，像距应增大，故光屏需远离透镜；眼睛通过睫状体调节晶状体厚度（焦距变小），使像成在视网膜上，因此需减小水透镜的焦距。 （2）[1][2]近视眼是晶状体变厚折光能力过强，对应水透镜中加水（增大厚度），使折光能力增强，像成在视网膜（光屏）的前方。 [3][4]近视眼需用凹透镜矫正，凹透镜对光有发散作用，图丙中b是凹透镜，可使光线先发散，再经晶状体会聚，使像成在视网膜上。 12． 10.0 右 B 【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，这一点是凸透镜的焦点；焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，由图甲可知，光会聚于一点所在位置为焦点所在位置，刻度尺的分度值为1cm，光会聚于一点所在位置为焦点所在位置，所在刻度为40.0cm，凸透镜的光心所在刻度为30.0cm，所以凸透镜的焦距 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）[2]图乙中，蜡烛在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，要得到烛焰清晰的像，则像距应该大于二倍焦距，故应将光屏向右移动。 （3）[3]保持蜡烛位置不变，移动透镜至18cm刻度线处，则物距 u=18cm-10cm=8cm 物体在凸透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，像和物在透镜的同侧，所以人眼在透镜的右侧B处能观察到烛焰的像，像是图丁中“4”烛焰的像。 13．(1)B (2)同一高度 (3) 投影仪 左 左 【详解】（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。 A透镜对光线有发散作用，是凹透镜； B透镜形成的光斑比透镜小，说明对光线有会聚作用，是凸透镜。 实验需要用凸透镜，所以选B。 （2）实验前应将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心调至同一高度，目的是让像成在光屏的中央，便于观察。 （3）[1]由图乙可知，物距小于像距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，和投影仪的成像原理相同。 [2]若将蜡烛向左移动，物距变大，根据“物远像近像变小”的规律，像距会变小，所以应适当向左调节光屏才能再次得到清晰的像。 [3]若换用一个焦距更小的透镜，其会聚能力更强，像会成在光屏的前方，所以应适当向左调节光屏才能再次得到清晰的像。 14． 主光轴 凸透镜成实像时，像距变小 左 向上调节蜡烛或向下移动凸透镜或向上移动光屏 30 ①火焰在有风的时候会晃动，②蜡烛会越烧越短 凸透镜 丁 【详解】（1）[1]调节烛焰和光屏的中心，使之位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心。 （2）[2]根据表格中的数据可知，凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，同时像变小。 （3）[3]由图可知，此时的物距为25.0cm，大于22cm，小于32cm，根据表中数据可知，此时倒立、缩小的实像，像距应大于一倍焦距小于二倍焦距，像距小于物距，故应将光屏向左移动。 [4]由图乙可知，像成在了光屏的上方，此时可以向上调节蜡烛或向下移动凸透镜或向上移动光屏，使像成在光屏的中央。 （4）[5]根据表格中第3和第4组的实验数据可知，当物距为22.0cm时成缩小的像，物距为19.0cm时成放大的像，要想得到等大的像，可以将图甲中的蜡烛移至光具座上30cm刻度处，再移动光屏进行观察。 （5）[6]用烛焰作为发光物体主要存在的两点不足之处：①烛焰不稳定，火焰在有风的时候会晃动；②蜡烛会越烧越短，光屏上的像会向上移动。 （6）[7][8]在图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，说明所放的镜片对光线有会聚作用，是矫正远视眼的凸透镜，故选丁图。 15．(1)15.0 (2)不能 (3)投影仪 (4)凸透镜 【详解】（1）平行于主光轴的光线经过凸透镜会过焦点，焦点到光心的距离为焦距，如图甲所示，则该凸透镜焦距为 （2）乙图中，物距为10cm，此时物距处于一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，因此左右移动光屏，光屏上不能接收到烛焰清晰的像。 （3）图丙所示，物距为20cm，此时物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，该成像原理在实际中的应用是投影仪。 （4）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，此时蜡烛的焰心与凸透镜光心的连线靠上，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动凸透镜，使蜡烛的焰心与凸透镜光心在同一高度上。 16．(1)0.70 (2) B 让太阳光正对射到凸透镜上，在另一侧白纸上得到最小、最亮的光斑，用刻度尺量出光斑到凸透镜间距离，近似为焦距，故最合理的做法是B。 【详解】（1）由图甲可知，刻度尺的分度值为1mm。光斑在a处对应的刻度为31.10cm，在c处对应的刻度为31.80cm，因此光斑移动的距离为 （2）[1][2]略。 17． 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。 18．(1) 装有水的矿泉水瓶、太阳光（或平行光源）、白纸、刻度尺 (2) ①将装有水的矿泉水瓶正对太阳光（或用平行光源照射瓶身），在矿泉水瓶另一侧放置白纸，移动白纸至白纸上出现最小最亮的光斑；②用刻度尺测量该光斑到矿泉水瓶瓶身中心的距离，此距离即为矿泉水瓶的焦距 【详解】（1）略 （2）略 19．见解析 【详解】实验步骤如下：（1）用太阳光作为天然平行光源（太阳距离地球极远，其光线可视为平行光）。拿着凸透镜使其正对着太阳光； （2）再把一张白纸放在凸透镜的另一侧，改变透镜与白纸之间的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑； （3）用刻度尺测量这个光斑到凸透镜光心的距离，便等于凸透镜的焦距。如图所示： 20．(1) C 焦点 焦距 (2) 小于 减小 (3)5 (4)凸 【详解】（1）[1]测量焦距时，必须让太阳光（平行光）正对凸透镜，使光线沿主光轴入射，同时白纸也需要与凸透镜保持平行，才能在白纸上得到最小最亮的光斑（即焦点），故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 [2][3]因为平行光平行于凸透镜的主光轴射入后，经过凸透镜后会聚于一点，这个点就是焦点，在焦点位置出现最小、最亮的光斑，其到光心的距离即为焦距。 （2）[1]白纸上出现一个较大的光斑，说明还没有到达焦点。当凸透镜远离白纸即透镜向后移动，光斑一直变大，说明光斑没有变小的趋势，也就是说还没有到达焦点，在焦点之后，即焦距小于L。 [2]此时要找到最小最亮的光斑（即焦点），应继续减小透镜与白纸之间的距离，直到光斑最小。 （3）焦距越短，会聚能力越强。5cm小于10cm，所以5cm的透镜会聚能力更强。 （4）装有水的瓶子，尤其是圆形透明瓶，中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜。它能将太阳光会聚在一点，产生高温，引燃可燃物。 21． 白纸、刻度尺 让凸透镜正对着太阳光，要注意必须是正对，保证太阳光与凸透镜的主光轴平行，调整凸透镜和白纸之间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑，利用刻度尺测出这个光斑到凸透镜光心的距离，记作L1，就是凸透镜的焦距；换用另外两个凸透镜分别重复上述步骤，测出光斑到凸透镜光心的距离分别记作L2、L3。 越厚的凸透镜，其焦距越小，会聚能力越强 【详解】（1）[1]需要用刻度尺测量焦距，故需要刻度尺；要利用凸透镜和太阳光在白纸上找到焦点，故需要凸透镜和白纸。 （2）[2]略。 （3）[3]越厚的凸透镜，其焦距越小，会聚能力越强。 22．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．(1)将大小不同的水晶球依次正对着太阳光，调整水晶球与白纸间的距离，直到白纸上出现最小、最亮的光斑 (2)水晶球越大，水晶球中心到光斑的距离越小 【详解】（1）该实验探究的是水晶球的聚光能力与水晶球大小的关系，所以要控制其他因素相同，只改变水晶球的大小。接下来应调整水晶球与白纸间的距离，直到白纸上出现最小、最亮的光斑，然后分别测出水晶球中心到光斑的距离。 （2）聚光能力越强，光线会聚的程度越高，就会使得水晶球中心到光斑的距离越小，所以若水晶球越大，水晶球中心到光斑的距离越小，则说明水晶球越大，聚光能力越强。 24．(1)形状相同、材质不同的凸透镜各一个，还应准备白纸、刻度尺等辅助实验器材。 (2)将玻璃材质的凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧放一张白纸，调整凸透镜到白纸的距离，直到纸上出现一个很小、很亮的光斑，用刻度尺测出这个光斑到凸透镜的距离，即为该凸透镜的焦距；重复上述步骤，测出另两种材质的凸透镜的焦距分别为、。 (3)比较、、的大小，焦距最小的凸透镜，会聚能力最强。 【详解】（1）根据控制变量法，该实验探究不同材质的凸透镜对光的会聚作用，因此应准备形状相同、材质不同的凸透镜各一个，还应准备白纸、刻度尺等辅助实验器材。 （2）略。 （3）略。 25． 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。 26． A 彩色 变大 【详解】[1]小孔成像的原理是光的直线传播，由图知，易拉罐左端为小孔，圆筒从右端插入，为了减小外面光线的影响，看得更清楚，A端是用半透明薄纸制成的光屏。 [2]小孔成像的原理是光沿直线传播，所以像的颜色由射入小孔的色光的颜色决定，观察仪观察的是彩色钟面，所以所成的像是彩色的。 [3]小孔成像中，像的大小与物距和像距有关。当像距不变，固定圆筒位置，物体靠近小孔，物距变小时，此时光屏上的像会变大。 27．(1)10.0 (2)同一高度 (3) 缩小 不能 光屏右侧 (4)右 (5)C 【详解】（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，由图乙可知，刻度尺的分度值为1cm，读数时要估读到分度值的下一位，所以凸透镜的焦距是 （2）入射光线通过凸透镜的光心时传播方向不改变。为了使烛焰的像成在光屏中央，光实验前，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 （3）[1]调节好实验器材后，小杰在如图丙位置观察到清晰的像，此时物距 烛焰位于凸透镜的2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。 [2][3]保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当右移（蜡烛与透镜间距离仍大于20cm），物距减小，根据凸透镜成像规律可知，像距增大，若保持凸透镜和光屏的位置不变，光屏上不能出现清晰的像，此时像位于光屏右侧。 （4）当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，此时成正立放大的像，像与物同侧，如图丙所示为了观察到像，小杰的眼睛应该在透镜的右侧观察。 （5）A．小杰不小心用指尖触碰到了凸透镜，此时指尖位于凸透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，光屏上不出现指尖的像，故A不符合题意； BC．指尖挡住透镜的一部分，剩余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，综上分析可知，故B不符合题意，C符合题意。 故选C。 28．(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。 29． 焦距 主光轴 光屏中央 B 便于改变物距 向右推动抽屉 凸 左 【详解】【小题1】[1]凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点。如图甲，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，则凸透镜光心到该光斑的距离即为焦距。 【小题2】[2][3]为了使像成在光屏中央，根据过透镜光心的光线传播方向不变，制作时需要保证手机和白屏的中心在凸透镜主光轴上。 【小题3】[4]凸透镜成实像时，像与物上下颠倒，为了使投影仪实验过程中具有更好的观影效果，手机屏幕应该倒着放，即选择B的放置方式。 【小题4】[5]抽屉设计使得凸透镜与手机屏幕的相对距离可以灵活调整，即便于改变物距。 [6]根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，若使白屏上的像变得更大，可以减小物距，即他的操作是向右推动抽屉。 [7][8]因凸透镜对光具有会聚作用，所以插入凸透镜后，画面的亮度增强，同时会将光线提前会聚成像。为了得到清晰的像，因此他接下来应将白屏向左靠近凸透镜方向移动。 30．(1)倒立 (2) c b (3)像离眼睛更近，其视角变大了 【详解】（1）物镜先成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，将该实像成正立、放大的虚像，综合来看，人眼最终观察到的是倒立的像。 （2）放大倍率为，故物镜应选直径和焦距都较大的透镜，成像更清晰，目镜直径根据物镜的选择再进行选择，所以物镜优先选透镜c，c直径为8cm，焦距为30cm，放大倍率取2至3倍，，故，故选择直径为5cm，焦距为10cm的b透镜作为目镜。 （3）远处物体本身视角很小，经望远镜后，物镜把物体成缩小实像，且像在目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，同时像离人眼更近，视角大幅变大，人眼判断物体大小依靠视角，视角越大感觉物体越大，因此会觉得物体被放大。 学科网（北京）股份有限公司 $