5.2 凸透镜成像的规律(分层作业)物理新教材北师大版八年级上册
2026-09-21
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内容正文:
5.2 凸透镜成像的规律(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、探究凸透镜成像规律的实验
二、凸透镜的成像规律
三、凸透镜成像规律的应用
四、根据物像关系求焦距
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、探究凸透镜成像规律的实验
1.(25-26八年级上·河南南阳桐柏县·月考)小华利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)小华先将蜡烛、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 ,目的是使像成在光屏的中央;
(2)再将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
①该凸透镜的焦距为 cm;
②第4次实验的成像规律与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像原理相同;
③当,移动光屏,可在光屏上成倒立、 的实像。
④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 (选填“上”或“下”)移动;
⑤紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分,发现光屏上呈现的像是 (选填“完整”或“不完整”)的
2.娇娇同学利用才购买的光学学生实验箱进行“凸透镜成像规律”的探究。
(1)测量凸透镜焦距时,娇娇将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜的焦距为 cm;
(2)然后将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛的烛焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度,目的是使像成在光屏的 。
3.(25-26八年级上·广东东莞四校协作联考·期中)在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和
火柴。
(1)实验前,为使成像在光屏中心,需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm;
(3)在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 的实像(选填“缩小”或“放大”);
(4)在图乙中,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”)透镜方向移动适当距离,光屏上才能再次呈现清晰的像。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像。
(6)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,此时烛焰在光屏上的像会向上方移动,为了能让烛焰的像回到光屏的中央,该如何调节? (写出一种可行办法)
(7)小明想利用LED发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系,图丁中的四个字母适合做LED光源的是 。
4.(24-25九年级下·辽宁葫芦岛兴城联考)在实验操作大赛上,小明与小丽分别展示了下面两个实验:
(1)小明在“探究凸透镜成像规律”实验
①用一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个很小很亮的光斑,如图甲所示,则此时水透镜的焦距为 cm;
②为了使像成在光屏中央,同学们调节蜡烛和光屏的高度,使它们的中心与水透镜的中心在 ;
③当蜡烛、水透镜、光屏在图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰 (选填“放大”“等大”“缩小”)的像。从水透镜中抽水,使水透镜变薄,类似于人看 (选填“近处”、“远处”)物体时对晶状体的调节。
(2)小丽“探究平面镜成像特点”时,如图丙所示选择了与蜡烛A外形完全相同的蜡烛B,是为了比较像与物的 关系,在此过程中,是用镜后的蜡烛B代替 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。
5.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10cm,各元件初位置如图所示,此时光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像,若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜 (选填“能”或“不能”)成实像。
二、凸透镜的成像规律
6.(24-25八年级上·安徽淮北五校联考·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,各小组使用如图所示的实验装置,并用相同焦距的凸透镜进行实验。
(1)小青所在的小组实验操作规范,测量准确,该小组实验记录如下表,请你根据表中的信息,求出该小组所使用的凸透镜的焦距f= cm。
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
12.00
24.00
倒立,放大,实像
2
16.00
16.00
倒立,等大,实像
3
20.00
13.33
倒立,缩小,实像
4
30.00
10.91
倒立,缩小,实像
(2)小青所在的小组在完成实验1后,保持凸透镜的位置不变,若将蜡烛移至距凸透镜24cm处时,则需将光屏移至距凸透镜 cm处才能在光屏上得到清晰的像。
(3)小青所在的小组在完成实验1后,保持烛焰、凸透镜和光屏的位置不变,将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜中央,则在另一侧的光屏上 (选填“能”或“不能”)得到完整的像。
(4)小青所在的小组在完成实验1后,保持烛焰、凸透镜和光屏的位置不变,换用一个口径相同但是焦距较短的凸透镜,为了还能在光屏上得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜)。
7.(25-26八年级上·江苏南京·月考)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离,方可在光屏上再次成清晰的像,则( )
A. 透镜甲的焦距为20cm
B. 透镜甲的焦距比乙的大
C. 第二次所成的像是放大的虚像
D. 如果不移动光屏,需将蜡烛向左移
8.(25-26八年级上·安徽德州庆云县·期末)凸透镜的物距与像距之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是16cm
B. 当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C. 当u=2cm时,成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D. 把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
9.(24-25八年级上·海南澄迈县·期末)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距跟像距之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是20cm
B. 当时,在光屏上能得到一个放大的虚像
C. 当时,在光屏上能得到一个放大的像
D. 当时,所成的像与投影仪的原理相似
10.(多选)在探究凸透镜成像规律时,蜡烛和凸透镜的位置如图所示,移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像(图中未画出光屏)。若保持透镜位置不变,将蜡烛调至20cm刻度处时,下列判断正确的是( )
A. 移动光屏可承接到烛焰清晰放大的像
B. 该透镜的焦距是10 cm
C. 投影仪应用了该次实验的成像规律
D. 像的位置在60 cm~70 cm刻度之间
三、凸透镜成像规律的应用
11.(24-25八年级上·宁夏银川·期末)《银川市消防条例》规定:2024年7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,摄像头距离物体为15cm时拍摄到了清晰的像,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 7cm B. 10cm C. 15cm D. 20cm
12.中央广播电视总台《2025年春节联欢晚会》的吉祥物形象“巳(sì)升升”如图所示。当凸透镜(焦距为10cm)与吉祥物的距离为8cm时,透过透镜看到的像是( )
A.
B.
C.
D.
13.(24-25八年级上·河北唐山遵化·期末)许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,通过凸透镜能看到文物的细微之处,如图所示。下列选项中能用来说明其成像原理的是( )
A.
B.
C.
D.
14.(2026·甘肃兰州·中考真题)如图,修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜,使用时手表到凸透镜的距离应( )
A. 小于1倍焦距 B. 等于1倍焦距
C. 大于2倍焦距 D. 在2倍焦距与1倍焦距之间
15.我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”完成太空授课。如图是王亚平在“天宫一号”中授课时做的水球透镜实验,水球透镜相当凸透镜,它对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,水球中缩小倒立的“王亚平“是 (选填“实”或“虚”)像;若王亚平向水球透镜靠近直到紧贴透镜,像的大小变化情况是 。
16.(2026·江苏常州溧阳学业水平调研测试一模物理·一模)如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字,下列选项中与其成像规律相同的是( )
A.
B.
C.
D.
四、根据物像关系求焦距
17.如图所示,小美在探究凸透镜成像规律的实验中,使用了一个焦距未知的凸透镜。
(1)她首先将凸透镜正对着太阳光,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,用刻度尺测量得到光斑到凸透镜光心的距离为12cm,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)为了便于观察实验现象,她应该选择 (选填“较亮”或“较暗”)的实验环境。她将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在 上;当蜡烛距离凸透镜 cm时,在光屏上得到一个倒立、等大的像;将蜡烛继续远离凸透镜,并向 (选填“左”或“右”)移动光屏,也能看到清晰的像。
(3)当蜡烛距离凸透镜18cm时,此时像距 (选填“大于”“小于”或“等于”)2倍焦距;若保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜,要再次在光屏上得到清晰的像,凸透镜应向 (选填“蜡烛”或“光屏”)方向运动。
18.蜡烛与光屏的间距为1.8m,从蜡烛处开始移动透镜,第一次在光屏上出现清晰的像之后,又向前移动了0.72m,再一次出现了清晰的像,透镜的焦距f为 m。
19.一物体放在焦距为8厘米的凸透镜前,在光屏上发现了该物体缩小的像,则物体到透镜的距离可能是( )
A. 6厘米 B. 12厘米 C. 16厘米 D. 24厘米
20.在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是( )
A. 10cm B. 7cm C. 5cm D. 4cm
【B 能力提升题】
21.(2026·辽宁铁岭·三模)(多选)在探究凸透镜成像的规律时仪器放置如图,逐渐减小物距u,并同时调整像距v.使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如下表。实验呈现的现象有( )
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
A. 成在光屏上的像越来越大
B. 当时,光屏上成倒立、缩小的像
C. 物距时光屏上成等大的像
D. 物距时光屏上成倒立、放大的像
22.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨道外区·期中)(多选)小明同学利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”,他正确安装并调节好实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A. 用黑纸片将凸透镜挡住一小部分,光屏上将成半个烛焰的像
B. 若将蜡烛稍稍远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像
C. 保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置互换,光屏上将得到放大的像
D. 若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜,为得到清晰的像,光屏应向左移动
23.物理实践活动课上,小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端,将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出),两纸筒套在一起组成模拟照相机,如图所示。通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,再次调节P、Q的间距,他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对P、Q间距调节和对大树的像描述正确的是( )
A. 增大P、Q间距倒立、放大的实像
B. 减小P、Q间距倒立、缩小的实像
C. 增大P、Q间距正立、放大的虚像
D. 减小P、Q间距正立、缩小的虚像
24.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知( )
①该凸透镜的焦距
②当物距30cm时,成倒立、放大的实像
③当物距8cm时,成正立、放大的虚像
④若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变大
A. 只有①②正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确
【C 拓展培优题】
25.(2026·江苏扬州·中考真题)探究凸透镜成像规律实验。凸透镜焦距为10 cm。
(1)调节蜡烛和光屏的位置如图,此时光屏上恰好成清晰的像,像是倒立 的 像,此成像特点与生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同。
(2)用不透明的纸将凸透镜遮住一半,则光屏上能否成完整的像? 。
(3)将蜡烛(或F形光源)放在二倍焦距处能成等大的像。请提出一种实验验证的方法: 。(选择蜡烛或F形光源中的一个回答即可)
26.(2026·江苏盐城·中考真题)小华与同学们一起探究凸透镜成的像的大小、正倒与物距的关系。
(1)实验前器材在光具座上的位置如图所示,接下来的操作是将光屏向 移。
(2)用高为3cm的F形光源进行实验,保持透镜在30cm刻度线处不变,改变 和光屏的位置,得到的实验数据和现象如下表所示。
物距
28
26
22
18
16
14
12
10
8
5
像高
1.7
1.9
2.5
3.7
5
7.6
15.1
光屏上找不到物体的像
像的正倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
①当物距为28cm时,将像高与 对比,得出光屏上成倒立、缩小的像。
②随着物距的不断减小,像的高度逐渐 ,且像都是倒立的。
③继续减小物距,光屏上找不到光源的像,此时她在 (选填“光屏”或“光源”)一侧通过透镜可看到像。
(3)根据表格数据可以推测,光源通过透镜成等大的像时的物距是 cm。
27.(2026·江苏徐州·中考真题)如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验。组装器材时,应调节烛焰、 和光屏的中心在同一高度。实验中当光屏处于成像位置时,光屏上的像很清晰,此时向左或向右移动光屏,像都会变 。当物距小到一定程度时,就不能从光屏上观察到像,此时应该从凸透镜的 侧直接通过凸透镜观察像。
28.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)(多选)在“探究凸透镜成像规律”实验时,如图所示,此时光屏上恰好呈现F形光源清晰的像(像未画出),下列说法正确的是( )
A. 实验中用F形光源替代蜡烛,可以使光屏上呈现的像更稳定
B. 该凸透镜的焦距为10.0cm,此时光屏上呈现倒立、等大的像
C. 若用硬纸板挡住凸透镜上半部分,光屏上仍能呈现完整的像
D. 只将F形光源远离凸透镜,在光屏上会呈现清晰、缩小的像
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5.2 凸透镜成像的规律(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、探究凸透镜成像规律的实验
二、凸透镜的成像规律
三、凸透镜成像规律的应用
四、根据物像关系求焦距
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、探究凸透镜成像规律的实验
1.(25-26八年级上·河南南阳桐柏县·月考)小华利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)小华先将蜡烛、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 ,目的是使像成在光屏的中央;
(2)再将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
①该凸透镜的焦距为 cm;
②第4次实验的成像规律与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像原理相同;
③当,移动光屏,可在光屏上成倒立、 的实像。
④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 (选填“上”或“下”)移动;
⑤紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分,发现光屏上呈现的像是 (选填“完整”或“不完整”)的
【答案】(1)同一高度 (2)① 10 ② 投影仪 ③ 放大 ④ 上 ⑤ 完整
【详解】(1)小问详解:
为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)小问详解:
[1]由表中数据可知,,成等大的实像,说明物距和像距都为二倍焦距,则该凸透镜的焦距为。
[2]根据实验数据,物距,像距,物距小于像距,成倒立、放大的实像,这与投影仪的原理相同。
[3]当时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律,此时成倒立、放大的实像。
[4]实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短,根据过光心不改变方向可知,则光屏上烛焰的像也将逐渐向上移动。
[5]用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分,折射光线减少一半,由于其他地方仍能折射光线成像,所以凸透镜仍能成完整的像,但像比原来变暗。
2.娇娇同学利用才购买的光学学生实验箱进行“凸透镜成像规律”的探究。
(1)测量凸透镜焦距时,娇娇将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜的焦距为 cm;
(2)然后将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛的烛焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度,目的是使像成在光屏的 。
【答案】(1)10.0 (2)中央
【详解】(1)小问详解:
用平行光作光源,通过凸透镜在光屏上得到一个最小最亮的光斑,光斑的位置即焦点的位置,焦点到光心的距离为焦距;由图可知,刻度尺的分度值是1cm,该凸透镜的焦距为
(2)小问详解:
实验时调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度,使像成在光屏中央,便于观察和记录成像情况。
3.(25-26八年级上·广东东莞四校协作联考·期中)在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和
火柴。
(1)实验前,为使成像在光屏中心,需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm;
(3)在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 的实像(选填“缩小”或“放大”);
(4)在图乙中,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”)透镜方向移动适当距离,光屏上才能再次呈现清晰的像。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像。
(6)实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,此时烛焰在光屏上的像会向上方移动,为了能让烛焰的像回到光屏的中央,该如何调节? (写出一种可行办法)
(7)小明想利用LED发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系,图丁中的四个字母适合做LED光源的是 。
【答案】(1)同一高度 (2)10.0 (3)放大 (4)靠近 (5)B (6)蜡烛向上移##凸透镜向下移##光屏向上移 (7)R
【详解】(1)小问详解:
实验前,为使像成在光屏中心,需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度(或同一水平高度),这样能保证烛焰的像完整地呈现在光屏中央。
(2)小问详解:
平行光正对凸透镜照射,光屏上出现最亮的光斑时,这个光斑就是焦点,从图甲看,刻度尺分度值为1cm,凸透镜在40.0cm处,光屏在50.0cm处,所以焦距
(3)小问详解:
图乙中,刻度尺分度值为1cm,蜡烛在10.0cm处,凸透镜在25.0cm处,所以,,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像。
(4)小问详解:
根据凸透镜成像规律:物远像近像变小,当烛焰向远离凸透镜的方向移动(物距变大),像距会变小,所以应将光屏向靠近透镜的方向移动,才能再次得到清晰的像。
(5)小问详解:
图丙中,蜡烛位置不变,凸透镜移动后,物距,此时成正立、放大的虚像,虚像与物体在同侧,所以人眼要在B处(光屏一侧)才能观察到烛焰的像。
(6)小问详解:
蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,根据过光心的光线传播方向不变,像会向上移动,要让像回到光屏中央,可以将蜡烛向上移或凸透镜向下移或光屏向上移。
(7)小问详解:
探究凸透镜成像上下、左右的位置关系,需要选择上下、左右都不对称的字母作为光源,因此选择图丁中的“R”作为光源。
4.(24-25九年级下·辽宁葫芦岛兴城联考)在实验操作大赛上,小明与小丽分别展示了下面两个实验:
(1)小明在“探究凸透镜成像规律”实验
①用一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个很小很亮的光斑,如图甲所示,则此时水透镜的焦距为 cm;
②为了使像成在光屏中央,同学们调节蜡烛和光屏的高度,使它们的中心与水透镜的中心在 ;
③当蜡烛、水透镜、光屏在图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰 (选填“放大”“等大”“缩小”)的像。从水透镜中抽水,使水透镜变薄,类似于人看 (选填“近处”、“远处”)物体时对晶状体的调节。
(2)小丽“探究平面镜成像特点”时,如图丙所示选择了与蜡烛A外形完全相同的蜡烛B,是为了比较像与物的 关系,在此过程中,是用镜后的蜡烛B代替 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。
【答案】(1)① 9.0 ② 同一高度 ③ 缩小 ④ 远处 (2)① 大小 ② 蜡烛A的像
【详解】(1)小问详解:
平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚的最小最亮光斑就是焦点,焦点到透镜光心的距离为焦距;从甲图刻度可知,透镜在10.0cm刻度处,光屏在19.0cm刻度处,因此焦距
调节烛焰、水透镜、光屏的中心在同一高度,是为了让像始终成在光屏的中央,便于观察成像;
图乙中物距大于像距,此时满足物距大于二倍焦距条件,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像;水透镜抽水后变薄,透镜的折光能力变弱,焦距变大,和人眼看远处物体时,晶状体变薄、折光能力减弱的调节原理一致。
(2)小问详解:
选用和蜡烛A外形完全相同的蜡烛B,是为了通过B与A的像完全重合的现象,直接对比得出像与物的大小相等,因此是为了比较像与物的大小关系;
该实验采用等效替代法,用未点燃的蜡烛B来替代蜡烛A的像,以此确定像的位置、对比像与物的大小。
5.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10cm,各元件初位置如图所示,此时光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像,若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜 (选填“能”或“不能”)成实像。
【答案】① 主光轴 ② 能
【详解】[1]为使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处,位于凸透镜的主光轴上。
[2]若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜仍然能成实像(因为实像是实际光线会聚形成的,即使没有光屏,光线仍会聚在原来成像的位置)。
二、凸透镜的成像规律
6.(24-25八年级上·安徽淮北五校联考·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,各小组使用如图所示的实验装置,并用相同焦距的凸透镜进行实验。
(1)小青所在的小组实验操作规范,测量准确,该小组实验记录如下表,请你根据表中的信息,求出该小组所使用的凸透镜的焦距f= cm。
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
12.00
24.00
倒立,放大,实像
2
16.00
16.00
倒立,等大,实像
3
20.00
13.33
倒立,缩小,实像
4
30.00
10.91
倒立,缩小,实像
(2)小青所在的小组在完成实验1后,保持凸透镜的位置不变,若将蜡烛移至距凸透镜24cm处时,则需将光屏移至距凸透镜 cm处才能在光屏上得到清晰的像。
(3)小青所在的小组在完成实验1后,保持烛焰、凸透镜和光屏的位置不变,将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜中央,则在另一侧的光屏上 (选填“能”或“不能”)得到完整的像。
(4)小青所在的小组在完成实验1后,保持烛焰、凸透镜和光屏的位置不变,换用一个口径相同但是焦距较短的凸透镜,为了还能在光屏上得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜)。
【答案】(1)8 (2)12 (3)能 (4)凹透镜
【详解】(1)小问详解:
由实验2可以知道当物距等于16.00cm时像距也等于16.00cm,并且此时成倒立、等大的实像,根据凸透镜成像的规律,此时物距、像距都等于2倍焦距,所以f=8.00cm。
(2)小问详解:
在实验1中,物距为12cm,像距为24cm。在完成实验1后,保持凸透镜的位置不变,若将蜡烛移至距凸透镜24cm处时,物距变为24cm,根据光路可逆的原理,像距应变为12cm,则需将光屏移至距凸透镜12cm处才能在光屏上得到清晰的像。
(3)小问详解:
将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央,物体上任一点发出的光线射向凸透镜的其他部分,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。
(4)小问详解:
换用一个口径相同但是焦距较短的凸透镜,凸透镜折光能力更强,成像更近,为了还能在光屏上得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜,使成像变远。
7.(25-26八年级上·江苏南京·月考)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离,方可在光屏上再次成清晰的像,则( )
A. 透镜甲的焦距为20cm
B. 透镜甲的焦距比乙的大
C. 第二次所成的像是放大的虚像
D. 如果不移动光屏,需将蜡烛向左移
【答案】D
【详解】A.由图可知,物距为u=40.0cm-20.0cm=20.0cm
像距为v=60.0cm-40.0cm=20.0cm
此时物距等于像距,所以u=v=2f
成的是倒立、等大的实像,此时2f=20.0cm
透镜甲的焦距f=10.0cm,故A不符合题意;
B.将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,像距增大,成像更远,说明透镜乙对光的偏折能力比甲弱,透镜乙的焦距比甲的大,故B不符合题意;
C.更换为透镜乙后,将光屏向右移动距离,方可在光屏上再次成清晰的像,像距大于20.0cm,此时像距大于物距,凸透镜成倒立、放大的实像,故C不符合题意;
D.将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,像距增大,成像更远,像成在光屏的后方,凸透镜成实像时,物远像近像变小,如果不移动光屏,需将蜡烛向左移,使物距变小,像距变小,在光屏上再次成清晰的像,故D符合题意。
故选D。
8.(25-26八年级上·安徽德州庆云县·期末)凸透镜的物距与像距之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是16cm
B. 当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C. 当u=2cm时,成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D. 把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
【答案】D
【详解】A.当时,凸透镜成倒立、等大的实像,由图可知,,所以,故A错误;
B.当u=12cm时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故B错误;
C.当u=2cm时,物距小于焦距,此时成正立、放大的虚像,与放大镜的原理相同,故C错误;
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,物距变大,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大,物远像近像变小”可知,所成的像变小,故D正确。
故选D。
9.(24-25八年级上·海南澄迈县·期末)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距跟像距之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是20cm
B. 当时,在光屏上能得到一个放大的虚像
C. 当时,在光屏上能得到一个放大的像
D. 当时,所成的像与投影仪的原理相似
【答案】C
【详解】A.当时,凸透镜成倒立、等大的实像,由图可知,,所以,故A错误;
B.当时,物距小于焦距,此时成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上承接,故B错误;
C.当时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故C正确;
D.当时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故D错误。
故选C。
10.(多选)在探究凸透镜成像规律时,蜡烛和凸透镜的位置如图所示,移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像(图中未画出光屏)。若保持透镜位置不变,将蜡烛调至20cm刻度处时,下列判断正确的是( )
A. 移动光屏可承接到烛焰清晰放大的像
B. 该透镜的焦距是10 cm
C. 投影仪应用了该次实验的成像规律
D. 像的位置在60 cm~70 cm刻度之间
【答案】BD
【详解】B.移动光屏可承接到烛焰清晰、等大的像,此时的物距为u=50.0cm-30.0cm=20.0cm=2f
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm,故B正确;
ACD.将蜡烛调至20cm刻度处时,物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm
此时的物距大于二倍焦距,移动光屏,可以在光屏上呈现倒立、缩小的实像,其应用是照相机,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即像的位置在60cm~70cm刻度之间,故D正确,AC错误。
故选BD。
三、凸透镜成像规律的应用
11.(24-25八年级上·宁夏银川·期末)《银川市消防条例》规定:2024年7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,摄像头距离物体为15cm时拍摄到了清晰的像,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 7cm B. 10cm C. 15cm D. 20cm
【答案】A
【详解】根据凸透镜成像的规律可知,摄像头拍摄到的物体通过镜头成倒立、缩小的实像,物体到摄像头的距离大于2倍焦距,即2f<15cm,解得f<7.5cm。
故选A。
12.中央广播电视总台《2025年春节联欢晚会》的吉祥物形象“巳(sì)升升”如图所示。当凸透镜(焦距为10cm)与吉祥物的距离为8cm时,透过透镜看到的像是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】已知凸透镜焦距f=10cm,凸透镜与吉祥物的距离为8cm时,即物距u=8cm,则u,由凸透镜成像规律可知,成正立放大的虚像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.(24-25八年级上·河北唐山遵化·期末)许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,通过凸透镜能看到文物的细微之处,如图所示。下列选项中能用来说明其成像原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,便于观察细微之处,此时的凸透镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,成像原理是光的折射。
A.如图A所示是蜡焰通过凸透镜成正立、放大的虚像,此时的凸透镜相当于放大镜,成像原理是光的折射,故A符合题意;
B.如图B所示是蜡焰通过小孔成倒立的实像,属于小孔成像,成像原理是光的直线传播,故B不符合题意;
C.如图C所示是蜡烛通过平面镜成等大的虚像,属于平面镜成像,成像原理是光的反射,故C不符合题意;
D.如图D所示是蜡焰通过凸透镜成倒立的实像,成像原理是光的折射,但成的像是实像,与题干凸透镜应用不符合,故D不符合题意。
故选A。
14.(2026·甘肃兰州·中考真题)如图,修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜,使用时手表到凸透镜的距离应( )
A. 小于1倍焦距 B. 等于1倍焦距
C. 大于2倍焦距 D. 在2倍焦距与1倍焦距之间
【答案】A
【详解】通过“寸镜”能看清手表微小结构,此时“寸镜”作为放大镜使用,则需满足物体位于凸透镜的1倍焦距以内,即物距小于1倍焦距,此时会形成正立、放大的虚像,便于观察微小结构。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15.我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”完成太空授课。如图是王亚平在“天宫一号”中授课时做的水球透镜实验,水球透镜相当凸透镜,它对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,水球中缩小倒立的“王亚平“是 (选填“实”或“虚”)像;若王亚平向水球透镜靠近直到紧贴透镜,像的大小变化情况是 。
【答案】① 会聚 ② 实 ③ 先变大后变小
【详解】[1]水球透镜相当凸透镜,它对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
[2]由图结合凸透镜成像规律可知,此时王亚平成的是倒立、缩小的实像。
[3]物体在凸透镜一倍焦距以外,成实像时,物近像远像变大;物体在凸透镜一倍焦距以内成虚像时,物近像近像变小。所以若王亚平向水球透镜靠近直到紧贴透镜,像先变大后变小。
16.(2026·江苏常州溧阳学业水平调研测试一模物理·一模)如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字,下列选项中与其成像规律相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字成的是正立、放大的虚像。
A.物体在两倍焦距之外,成的是一个倒立、缩小的实像,故A不符合题意;
B.物体处在两倍焦距处,成的是一个倒立、等大的实像,故B不符合题意;
C.物体在一倍焦距到两倍焦距之间,成的是一个倒立、放大的实像,故C不符合题意;
D.物体在一倍焦距内,不能成实像,成的是正立、放大的虚像,故D符合题意。
故选D。
四、根据物像关系求焦距
17.如图所示,小美在探究凸透镜成像规律的实验中,使用了一个焦距未知的凸透镜。
(1)她首先将凸透镜正对着太阳光,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,用刻度尺测量得到光斑到凸透镜光心的距离为12cm,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)为了便于观察实验现象,她应该选择 (选填“较亮”或“较暗”)的实验环境。她将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在 上;当蜡烛距离凸透镜 cm时,在光屏上得到一个倒立、等大的像;将蜡烛继续远离凸透镜,并向 (选填“左”或“右”)移动光屏,也能看到清晰的像。
(3)当蜡烛距离凸透镜18cm时,此时像距 (选填“大于”“小于”或“等于”)2倍焦距;若保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜,要再次在光屏上得到清晰的像,凸透镜应向 (选填“蜡烛”或“光屏”)方向运动。
【答案】(1)12 (2)① 较暗 ② 同一高度 ③ 24 ④ 左 (3)① 大于 ② 光屏
【详解】(1)小问详解:
平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚在焦点上,焦点到光心的距离就是焦距,所以该凸透镜的焦距为12cm。
(2)小问详解:
[1]较暗的实验环境下,蜡烛的像会更清晰,便于观察。
[2]调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为了使像成在光屏中央;
[3]当物距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像,已知焦距,所以物距;
[4]蜡烛继续远离凸透镜,物距增大,根据 “物远像近像变小”,像距减小,所以应向左移动光屏。
(3)小问详解:
[1]当蜡烛距离凸透镜18cm时,,根据凸透镜成像规律,此时像距;
[2]保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜,根据光路可逆,要再次在光屏上得到清晰的像,凸透镜应向光屏方向运动。
18.蜡烛与光屏的间距为1.8m,从蜡烛处开始移动透镜,第一次在光屏上出现清晰的像之后,又向前移动了0.72m,再一次出现了清晰的像,透镜的焦距f为 m。
【答案】0.378
【详解】当蜡烛和光屏距离固定时,两次成清晰像的过程中,物距与像距会互换,结合成像公式即可推导焦距。
从蜡烛处开始移动透镜,第一次在光屏上出现清晰的像之后,又向前移动了0.72m,再一次出现了清晰的像,设两次成像的物距分别为u1和u2,像距为v1和v2,因为两次成清晰像的过程中,物距与像距会互换,即u1= v2,u2= v1,则根据题意,物与屏的距离L=1.8m,且u1+v1=L,即u1+u2=L=1.8m……①
u2-u1=0.72m……②
联立①②两式,可得:。
则
因为,即
解得。
19.一物体放在焦距为8厘米的凸透镜前,在光屏上发现了该物体缩小的像,则物体到透镜的距离可能是( )
A. 6厘米 B. 12厘米 C. 16厘米 D. 24厘米
【答案】D
【详解】凸透镜焦距f=8cm,光屏上成缩小的像,根据凸透镜成像规律,此时物体在凸透镜的二倍焦距之外(u>2f),即物距u>16cm。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
20.在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是( )
A. 10cm B. 7cm C. 5cm D. 4cm
【答案】A
【详解】当 cm 时,成放大的实像,放大的实像的条件是 ,即 ,解得焦距满足
当 cm 时,成放大的虚像,放大的虚像的条件是 ,即 。综合得出焦距的范围是
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【B 能力提升题】
21.(2026·辽宁铁岭·三模)(多选)在探究凸透镜成像的规律时仪器放置如图,逐渐减小物距u,并同时调整像距v.使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如下表。实验呈现的现象有( )
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
A. 成在光屏上的像越来越大
B. 当时,光屏上成倒立、缩小的像
C. 物距时光屏上成等大的像
D. 物距时光屏上成倒立、放大的像
【答案】ABC
【详解】根据凸透镜成像规律,当时,光屏成倒立等大的实像。
由表格可知,时,因此,即该凸透镜焦距。
A.凸透镜成实像时,满足“物近像远像变大”:逐渐减小物距时,像距增大,光屏上的像逐渐变大,符合规律,故A正确;
B.时,,此时光屏上成倒立、缩小的实像,故B正确;
C.,此时光屏上成倒立、等大的实像,故C正确;
D.即,此时在蜡烛同侧成放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,故D错误。
故选ABC。
22.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨道外区·期中)(多选)小明同学利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”,他正确安装并调节好实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A. 用黑纸片将凸透镜挡住一小部分,光屏上将成半个烛焰的像
B. 若将蜡烛稍稍远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像
C. 保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置互换,光屏上将得到放大的像
D. 若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜,为得到清晰的像,光屏应向左移动
【答案】BCD
【详解】A.用黑纸片将凸透镜挡住一小部分,凸透镜的其他部分仍能会聚光线成烛焰完整的像,由于折射的光线比原来减少,像比原来变暗,故A错误;
B.根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,将蜡烛稍稍远离凸透镜,此时物距变大,则像距应减小,即应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,故B正确;
C.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置互换,根据光路的可逆性可知,光屏上能成清晰的实像。由图可知,原来物距大于像距,成倒立、缩小的实像;互换后物距小于像距,则成倒立、放大的实像,故C正确;
D.远视镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像。若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜,像会向凸透镜靠近,为得到清晰的像,光屏应向左移动,故D正确。
故选BCD。
23.物理实践活动课上,小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端,将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出),两纸筒套在一起组成模拟照相机,如图所示。通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,再次调节P、Q的间距,他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对P、Q间距调节和对大树的像描述正确的是( )
A. 增大P、Q间距倒立、放大的实像
B. 减小P、Q间距倒立、缩小的实像
C. 增大P、Q间距正立、放大的虚像
D. 减小P、Q间距正立、缩小的虚像
【答案】B
【详解】通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,此时物距等于像距等于二倍焦距,再次调节P、Q的间距,看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像,此时物体距离透镜的距离较远,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,故应减小P、Q的间距,在半透明膜上成大树倒立、缩小的实像,故ACD错误,B正确。
故选B。
24.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知( )
①该凸透镜的焦距
②当物距30cm时,成倒立、放大的实像
③当物距8cm时,成正立、放大的虚像
④若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变大
A. 只有①②正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有③④正确
【答案】D
【详解】①当u=v=2f,成倒立、等大的实像,由图可知u=v=2f=20cm所以f=10cm,故①不符合题意;
②当物距30cm时,此时物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,故②不符合题意;
③当物距8cm时,此时物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,故③符合题意;
④凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,物距大于1倍焦距,成实像,物距变小,像会逐渐变大,故④符合题意。
故选D。
【C 拓展培优题】
25.(2026·江苏扬州·中考真题)探究凸透镜成像规律实验。凸透镜焦距为10 cm。
(1)调节蜡烛和光屏的位置如图,此时光屏上恰好成清晰的像,像是倒立 的 像,此成像特点与生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同。
(2)用不透明的纸将凸透镜遮住一半,则光屏上能否成完整的像? 。
(3)将蜡烛(或F形光源)放在二倍焦距处能成等大的像。请提出一种实验验证的方法: 。(选择蜡烛或F形光源中的一个回答即可)
【答案】(1)① 放大 ② 实 ③ 投影仪 (2)能成完整的像 (3)打开F形光源,把白纸放在F形光源上用铅笔描绘出光源的轮廓,然后将F形光源放在二倍焦距处,调整光屏得到清晰像后,把白纸上描绘出光源的轮廓与F形光源上下左右相反贴在光屏上,调整白纸位置,若像与白纸上光源的轮廓重合,说明二倍焦距处能成等大的像。
【详解】(1)小问详解:
已知凸透镜焦距,由图可知物距,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像,生活中投影仪利用这一成像特点工作。
(2)小问详解:
遮住凸透镜一半后,透镜剩余部分仍可以折射所有物点的光线,因此仍然能成完整的像,只是透过的光线减少,像的亮度变暗,所以光屏上能成完整的像。
(3)小问详解:
验证结论的核心操作是:将物体放在二倍焦距处,调整光屏得到清晰像后,比较物和像的大小,则实验验证的方法:打开F形光源,把白纸放在F形光源上用铅笔描绘出光源的轮廓,然后将F形光源放在二倍焦距处,调整光屏得到清晰像后,把白纸上描绘出光源的轮廓与F形光源上下左右相反贴在光屏上,调整白纸位置,若像与白纸上光源的轮廓重合,说明二倍焦距处能成等大的像。(其他合理即可)
26.(2026·江苏盐城·中考真题)小华与同学们一起探究凸透镜成的像的大小、正倒与物距的关系。
(1)实验前器材在光具座上的位置如图所示,接下来的操作是将光屏向 移。
(2)用高为3cm的F形光源进行实验,保持透镜在30cm刻度线处不变,改变 和光屏的位置,得到的实验数据和现象如下表所示。
物距
28
26
22
18
16
14
12
10
8
5
像高
1.7
1.9
2.5
3.7
5
7.6
15.1
光屏上找不到物体的像
像的正倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
①当物距为28cm时,将像高与 对比,得出光屏上成倒立、缩小的像。
②随着物距的不断减小,像的高度逐渐 ,且像都是倒立的。
③继续减小物距,光屏上找不到光源的像,此时她在 (选填“光屏”或“光源”)一侧通过透镜可看到像。
(3)根据表格数据可以推测,光源通过透镜成等大的像时的物距是 cm。
【答案】(1)下 (2)① F形光源 ② 物高 ③ 增大 ④ 光屏 (3)20
【详解】(1)小问详解:
实验前要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,图中光屏中心明显高于光源和透镜的中心,因此将光屏向下移动,保证像能成在光屏中央。
(2)小问详解:
探究像的性质与物距的关系时,透镜位置固定,需要改变F形光源的位置来调整物距,同时对应移动光屏找清晰的像。
①已知光源高度为3cm,当物距28cm时像高仅1.7cm,将像高和物体(光源)的高度对比,就能得出此时成倒立、缩小的像。
②从表格数据能直接看出,物距不断减小时,像的高度从1.7cm逐渐增大到15.1cm,像高逐渐增大。
③物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像和物体在透镜的同一侧,因此需要在光屏一侧透过透镜才能观察到这个虚像。
(3)小问详解:
凸透镜成倒立、等大实像的条件是物距等于2倍焦距,此时像和物体大小相等,也就是像高等于光源高度3cm。从表格数据可知:物距22cm时像高2.5cm(缩小),物距18cm时像高3.7cm(放大),说明等大像的物距在18~22cm之间;同时物距10cm时光屏不成像,可推测物距为20cm,此时焦距 ,与表中其他数据相符。
27.(2026·江苏徐州·中考真题)如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验。组装器材时,应调节烛焰、 和光屏的中心在同一高度。实验中当光屏处于成像位置时,光屏上的像很清晰,此时向左或向右移动光屏,像都会变 。当物距小到一定程度时,就不能从光屏上观察到像,此时应该从凸透镜的 侧直接通过凸透镜观察像。
【答案】① 凸透镜 ② 模糊 ③ 右
【详解】探究凸透镜成像规律实验中,烛焰、凸透镜、光屏的中心需调至同一高度,使像成在光屏中央;
只有光屏位于成像位置时像才清晰,移动光屏后像会变模糊;
当物距小于焦距时成虚像,虚像与物在凸透镜同侧,需从凸透镜右侧透过透镜观察。
28.(2026·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)(多选)在“探究凸透镜成像规律”实验时,如图所示,此时光屏上恰好呈现F形光源清晰的像(像未画出),下列说法正确的是( )
A. 实验中用F形光源替代蜡烛,可以使光屏上呈现的像更稳定
B. 该凸透镜的焦距为10.0cm,此时光屏上呈现倒立、等大的像
C. 若用硬纸板挡住凸透镜上半部分,光屏上仍能呈现完整的像
D. 只将F形光源远离凸透镜,在光屏上会呈现清晰、缩小的像
【答案】ABC
【详解】A.F形光源不会晃动,也不会像蜡烛一样因燃烧变短,替代蜡烛后可以使光屏上的像更稳定,故A正确;
B.由图可知,物距
像距
根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、等大的实像,因此可得
即,故B正确;
C.用硬纸板挡住凸透镜上半部分,凸透镜的下半部分仍可以折射光线,会聚成完整的像,只是像的亮度会变暗,因此光屏上仍能呈现完整的像,故C正确;
D.只将F形光源远离凸透镜,物距增大,根据凸透镜成像规律,像距需要减小才能成清晰的像;不移动光屏时,清晰的像会成在光屏前方,光屏上无法呈现清晰的像,故D错误。
故选ABC。
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