专题01 光现象分析和实验探究 5大题型50题（期中专项训练）八年级科学上学期新教材浙教版

专题01 光现象分析和实验探究 基础·固本强基 题型1光现象的辨析 题型2平面镜成像特点及作图 题型3凸透镜成像应用 提升·进阶突破 题型4平面镜成像特点探究 题型5凸透镜成像规律探究 基础·固本强基 题型1 光现象的辨析（共10小题） 【模型】结合生活现象、教材素材、自然现象等情境考查光现象的辨识或利用所学知识解释光现象。 【方法】常见光现象及其实例与应用汇总 光现象 发生条件 方向 实例与应用 光沿直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 光的传播方向不变 (1) 实例：影子、手影游戏、皮影戏、凿壁偷光、小孔成像、树荫下的圆形光斑、日食、月食等；(2) 相关成语或俗语：一叶障目、管中窥豹、坐井观天等；(3) 应用：激光准直、射击时的 “三点一线”、排队站直、木工检查木板是否平直等 光的反射 光线传播到两种介质的分界面上时会发生光的反射现象 光的传播方向改变 (1) 实例：平面镜成像、水中倒影、玻璃幕墙反光 (光污染)、看见本身不发光的物体等；(2) 相关成语或俗语：杯弓蛇影、镜花水月等；(3) 应用:①平面镜：潜望镜、穿衣镜、口腔内窥镜；②凸面镜：汽车后视镜；③凹面镜：太阳灶、汽车前灯及手电筒内壁反射面等 光的折射 光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象 光的传播方向改变 实例：水中筷子 “弯折”、圆形鱼缸中的金鱼 “变大”、海市蜃楼、潭清疑水浅、看见水下的物体、叉鱼时要向看到的 “鱼” 的下方叉去、日晕等 光的色散 光的色散现象的实质是光的折射 实例：雨后彩虹等 模型1 单一光现象辨析 1.如图所示是月全食天象。月全食的成因是（ ） A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散 2.［光现象作图判断］如图所示，小明在一空碗中放入一枚硬币，后退到某处时眼睛刚好看不到硬币。另一名同学往碗中倒入适量水后，小明在该处看到硬币了。下列选项中能解释这种现象的光路图是（ ） 3.［单一情境中的光现象辨析］如图是海市蜃楼形成的原理图。下列说法中正确的是（ ） A.由于光的直线传播，楼阁C发出的光沿直线传播到A点观察处 B.由于光的反射，楼阁B在C处形成楼阁的虚像 C.由于光的折射，楼阁B在C处形成楼阁的虚像 D.此现象说明光在空气中不能沿直线传播 模型2 多情景光现象辨析 4.鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云，黄昏时会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，导致其贸然飞往撞击受伤。鸟儿在如图所示位置所见情景不同是因为在玻璃与空气分界面处分别发生了（ ） A.光的反射，光的折射 B.光的折射，光的反射 C.光的反射，光的直线传播 D.光的直线传播，光的折射 5.［传统文化］沈括在《梦溪笔谈》中记述道"若鸢飞空中，其影随鸢而移"；在纸窗上开一个小孔，使鸢的影子通过小孔呈现在室内屏风上，却观察到"鸢东则影西，鸢西则影东"，如图所示。对此分析正确的是（ ） A."鸢东则影西，鸢西则影东"描述的是图甲 B."若鸢飞空中，其影随鸢而移"描述的是图乙 C.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 D.图甲不可以用光的直线传播来解释 6.下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是（ ） A.一道残阳铺水中——水中的"夕阳"是由于光的折射形成的 B.半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因 C.可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源 D.露似真珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因 7.小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做"小孔成像"实验，下列选项中的光学现象与小孔成像的形成原因相同的是（ ） A.看见不发光的物体 B.阳光下的影子 C.大厦的玻璃外墙造成"光污染" D.池水看起来"变浅" 模型3　利用光学规律解释生活中的现象 8.下列光学情景的描述中，正确的是（ ） A. B. C. D. A."拱桥倒影"是等大的虚像 B.船上看到的"水中的鱼"是放大的实像 C."墙上的手影"是放大的虚像 D."后视镜中的车辆"是缩小的实像 9.关于光现象，下列说法正确的是（ ） A.安装电梯时使用的激光垂准仪应用了光沿直线传播的原理 B.通过平静湖面看到飞机飞得越高，湖水中飞机的倒影越小，说明物体到平面镜的距离越大，像越小 C.光的直线传播、光的反射、光的折射中只有光的反射光路可逆 D.太阳光透过教室中装满水的饮水桶出现了彩色，是由光的直线传播形成的 10.木格措是著名的高山湖泊。如图是小薇同学在木格措旅行时拍摄的一张照片，下列说法正确的是（ ） A.水中山的倒影是山在水中形成的虚像 B.水中山的倒影是通过光的折射形成的 C.湖水看起来变浅是因为光沿直线传播 D.湖水呈蓝色主要是因为湖水发出了蓝色光 题型2 平面镜成像特点及作图（共14小题） 【模型】适用于根据平面镜成像特点，画出物体的像等平面镜成像作图的题目。 结合自然现象、生活情境、教材素材等背景考查平面镜成像的特点。利用平面镜成像的特点解决像与物的距离、大小等问题。 【方法】 1. 利用对称性原理作图 利用数学中轴对称的知识进行作图，如图甲所示。 要注意以下细节。 2. 利用光的反射定律作图 如图乙所示，平面镜成像的原理是光的反射，逆着反射光线看过去，光线好像是从光源的像\(S'\)发出的。 3. 平面镜成像的特点 (对称性) ①平面镜所成的像为正立、等大的虚像； ②像距等于物距； ③像与物对应点的连线与镜面垂直。 4. 平面镜成像的解题思路 第一步：根据题意确定反射面、物体和像 ↓ 第二步：根据对称性求解相应的距离问题、速度问题和像与物的大小问题 模型1　平面镜成像作图 1.如图，作出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。 2.请画出人眼从A处看平面镜中烛焰上S点的像的完整光路图。 3.如图所示，a、b为同一点光源S发出的两条光线，请画出点光源S及其在平面镜中所成的像S'的位置，并补全a、b的反射光路图。 4.如图甲，小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示，AO表示来自小猫的入射光线，O点为入射点，B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图：①画出反射光线OB；②根据光的反射定律画出镜面。（镜面用/////表示，保留作图痕迹） 模型2　平面镜成像特点及应用 5.小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，过了一会儿，她向靠近试衣镜的方向走了3m，此时关于她在试衣镜中所成的像，下列说法正确的是（ ） A.像到平面镜的距离为7m，像的大小不变 B.像到平面镜的距离为1m，像变大 C.像到平面镜的距离为7m，像变小 D.像到平面镜的距离为1m，像的大小不变 6.小明采用透明玻璃板、蜡烛等器材探究"平面镜成像的特点"，下列关于该实验的表述正确的是（ ） A.为了使实验效果更加明显，应该将蜡烛B也点燃 B.将蜡烛A靠近玻璃板，像将远离玻璃板 C.用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置，摆放玻璃板时应该与纸面垂直 D.多次改变蜡烛A到玻璃板的距离，测量对应的像到玻璃板的距离，目的是减小误差 7.一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将小强同学和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（ ） A.ab B.bc C.cd D.de 8.如图甲所示，轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来的一辆越野车，下一时刻越野车在后视镜中的像如图乙所示。设两车均匀速向前行驶，下列说法正确的是（ ） A.后视镜中的像是光的折射形成的 B.越野车在轿车的左后方行驶 C.越野车比轿车行驶的速度大 D.越野车相对于轿车是静止的 9.如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方，则人眼看到军舰所成的虚像位于（ ） A.与平面镜1等高的正前方 B.平面镜1的正上方 C.与平面镜2等高的正前方 D.平面镜2的前下方 10.如图所示，平面镜竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转，现将平面镜旋转到与竖直位置的夹角为θ的MN'位置后，由静止释放，在平面镜从MN'摆动到MN的过程中，下列对物体S的像S'说法正确的是（ ） A.S'的轨迹为线段 B.S'绕M轴旋转的角度为θ C.S'离M轴越来越近 D.S'的轨迹为圆弧 11.学校在教学楼大厅设有仪容镜，便于师生自觉规范仪容仪表。某同学在仪容镜中所成的像是_______（选填"实像"或"虚像"），与他在小平面镜中所成的像相比，像的大小_______（选填"变大""变小"或"不变"）。 12.如图甲是同学们检查视力时平面镜、人和视力表的位置关系示意图。若平面镜与视力表的距离为3m，该视力表要求被测者在5m远处观察，则人应坐在距视力表____m远处；若医生指的视力表上的一个"E"字，其开口是指向纸外的，则被测者应向她的____（选填"上方""下方""左方"或"右方"）指才正确。该同学在镜中看到墙上时钟显示的时间如图乙所示，则实际时间是____。 13.如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方，他在镜中成的是____（选填"实"或"虚"）像；小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变____cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿____时针方向转动。 14.如图所示，平面镜M竖直立在水平地面上，长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直，笔尖离平面镜10cm，现铅笔以2cm/s的速度垂直于平面镜向它匀速靠近。铅笔的像尖端朝____（选填"左"或"右"），笔尖的像的移动速度____（选填"大于""小于"或"等于"）笔尾的像的移动速度；3s后笔尾的像与笔尾相距____cm；将平面镜M____（选填"顺"或"逆"）时针转动45°，铅笔的像竖直且尖端朝上。 题型3 凸透镜成像应用（共12小题） 【模型】利用凸透镜成像规律模型，通过口诀、图表等方式，帮助大家快速记住凸透镜成像条件、像的性质等关键信息，也能帮助大家轻松回忆起凸透镜成像规律的内容，从而快速正确地答题。 【方法】1.请牢记以下几组口诀： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 焦点以内成像虚，虚像放大且正立； 焦点以外成像实，实像倒立异屏取； 物近像远像变大，物远像近像变小（实像）。 2.动态规律 ①凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像越大；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越近，像越小；概括为“物近像远像变大，物远像近像变小”。 ②凸透镜成虚像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越近，像越小；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越远，像越大；概括为“物近像近像变小，物远像远像变大” 。 ③凸透镜成像时，物体和像的移动方向相同。 模型1　凸透镜静态成像规律 1.我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（ ） A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像 2. "道路千万条，安全第一条"。为了保证交通安全，许多道路上都安装了凸透镜"电子眼"。如图甲所示是某十字路口处安装的"电子眼"，图乙为该"电子眼"某时刻拍下的照片。下列分析正确的是（ ） A."电子眼"镜头拍摄到的是缩小的实像 B."电子眼"镜头拍摄到的是缩小的虚像 C."电子眼"镜头拍摄到的是放大的虚像 D."电子眼"镜头拍摄到的是放大的实像 3.如图所示是爱动脑筋的小明用手机和焦距为5cm的凸透镜自制的简易投影仪，能将手机上的画面放大投影到白墙上。则手机与凸透镜的距离可能为（ ） A.2.5cm B.5cm C.7.5cm D.15cm 4.三防手机就是具有轻微防尘、防震、防水功能的手机，如图所示，将手机放入水杯中做防水测试，观察到"水中的手机"变大了，则下列有关说法正确的是（ ） A.水杯和水相当于一个凹透镜 B."水中的手机"是实像 C."水中的手机"可以成在光屏上 D."水中的手机"成像原理在生活中的应用是放大镜 5.凸透镜的焦距为20厘米，点燃的蜡烛距该透镜35厘米，移动光屏得到一个清晰的像。这个像可能是图中的（ ） 模型2　凸透镜动态成像规律 6.使用光学仪器时常常需要进行适当地调节，下列哪些措施是正确的（ ） A.用放大镜看地图时，为了放得大些，应将放大镜与地图之间的距离适当调大些 B.用照相机对着某人照相时，底片上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，只需要将照相机向被拍摄的人移动适当的距离 C.摄影记者采访一会议，先给大会主席台拍了一个特写镜头，为了拍摄主席台全景，他后退了好几步，然后将照相机暗箱长度调长了一些 D.使用幻灯机时，如果银幕上呈现的清晰画面太小，那么，应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头之间的距离调长一些 7.［物体移动］如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（ ） A.图2中铅笔向前移，像一直变小 B.图2中铅笔向前移，像先变小后变大 C.图3中铅笔向后移，像一直变大 D.图3中铅笔向后移，像先变小后变大 8.某小组同学"探究凸透镜成像特点"，其中凸透镜的焦距为15cm。小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图所示，则像距v与t的大致变化关系为下图中的（ ） 9.在"爱眼日"宣传活动中，小明用如图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（ ） A.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 10.［屏幕移动］（多选）在"探究凸透镜成像的规律"实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ） A.投影仪就是利用这一规律成像的 B.将蜡烛放置在35cm刻度处，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像 C.若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距为8cm的凸透镜替换该透镜，光屏上不再成清晰的像 11.［增加透镜］用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是____cm（选填"8""18"或"28"）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向____（选填"左"或"右"）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。 12.李明在水塘中看到了形状特殊的"虾"。 （1）图甲中，他看到的B点的"虾"是它的____像，真正的虾在水中____（选填图中字母）处。他用激光笔从A点向____（选填图中字母）处射出光束，即可把虾照亮。 （2）拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机展示给其他同学看。胶片上虾的头部应该朝____（选填"上"或"下"）。 （3）测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是____。 A.2cm　B.7cm　C.9cm　D.10cm （4）要使像变得更大，应将幕布向____移，并将凸透镜向____移（两空均选填"左"或"右"）。 提升·进阶突破 题型4 平面镜成像特点探究（共6小题） 【模型】主要考点是探究平面镜成像特点、平面镜成像的原理、有关平面镜的作图，一般以考查概念和规律的理解与识记的选择题、填空题，以及考查学生动手能力的实验探究题为主，难度中等。 【方法】平面镜所成的像是虚像，像和物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。俗称虚像、等大、等距和垂直。平面镜成像的特点可以表述为平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 1.把两块厚度不计且足够大的平面OM、ON垂直粘在一起，并竖立在地面上，俯视图如图所示。当小科站立在某个位置时，他通过平面镜所成像的个数为m，看到自己完整像的个数为n，下列对小科在不同位置时，m、n值的分析，不符合实际的是（ ） A. 在a点或e点时，m = 1，n = 0 B. 在b点或d点时，m = 1，n = 1 C. 在c点时，m = 2，n = 2 D. 在f点时，m = 0，n = 0 2. 如图是探究平面镜成像特点的实验装置，M为玻璃板，A和B是两支完全相同的蜡烛，图乙是在做实验时留下的记录痕迹，下列说法正确的是（　　） A．实验过程中，玻璃板M应与水平桌面垂直放置 B．实验中选择玻璃板代替平面镜是为了能成更清晰的像 C．实验过程中，要测多组实验数据是为了减小实验误差 D．选择完全相同的A、B两支蜡烛是为了验证像距和物距是否相等 【答案】A 【解析】A、实验时玻璃板如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法确定像的位置和大小，所以玻璃板M应与水平桌面垂直放置，故A正确；B、实验中采用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确认像的位置及大小，故B错误；C、在实验过程中多次实验，收集多组数据是为了寻找普遍规律，故C错误；D、选取两支完全相同的蜡烛，可以比较物像大小关系，故D错误。 3.在完成“探究平面镜成像的特点”实验后，小红对一些问题产生疑惑，请你帮她解决。 （1）①实验中选择玻璃板作为平面镜的目的是_____________________。 ②如图甲所示，从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像，改善这种影响的办法是_______ ____________________________，此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看_______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。 （2）①小红手持镜子，在对着镜子整理头发时，由于室内光比较暗，她应该_______（选填“面向”或“背向”）窗户看得更清晰。 ②如图乙所示，小红靠近商场自动玻璃门的过程中，她在门中像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；如图丙所示，小红站立不动，当玻璃门打开时，她在门中的像_______（选填“会”或“不会”）随门一起移动。 4.小余同学用图1所示装置探究平面镜成像的特点： （1）用透明玻璃板替代平面镜是为了便于______________。拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，以此用这支蜡烛来代替点燃蜡烛A的像，进而确定像的位置和大小，这种科学实验方法是______________（填“分析法”、“类比法”或“等效替代法”）。 （2）当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小_______（填“变小”、“不变”或“变大”）。 （3）如图2，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，按照眼睛_______（填“②”或“③”）的方法观察光屏，光屏上没有出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 权所有 5.用如图甲、乙所示的实验装置探究光的反射规律，操作如下：将平面镜放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，F板可绕法线ON转动。 （1）实验时，硬纸板E、F的摆放有什么要求：______________________________。 （2）小科继续探究光的反射规律，请帮助小科设计本步骤需要记录实验数据的表格。 （3）如图乙，将硬纸板F沿PQ剪开，并把F的上半部分向后折转，请说出可观察到的现象及其所能论证的观点：_______________________________________________________ __________________________________________________。 （4）小科想利用如图丙所示的装置研究平面镜成像的特点，你认为是否可行，并说明理由：____________________。 6.（1）如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置实验，除图中仪器外，还需要用到的实验仪器是__________。 （2）实验时小金先点燃蜡烛A，则实验过程中人眼应一直在放置__________ （选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）的一侧观察，直到看上去蜡烛B跟____________________ （选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”）完全重合，在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。 （3）小金正在观察蜡烛A的像，他用科学书挡在玻璃板的后面，那么他__________ （选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。 （4）接下来小金多次改变蜡烛A到玻璃板的距离进行实验，这样做的目的是__________ ________________________________________。 题型5 凸透镜成像规律探究（共7小题） 【模型】主要探究凸透镜成像规律，试题常常结合凸透镜的应用进行考查，一般以考查概念和规律的理解与识记的选择题、填空题和探究题为主，难度稍大。 【方法】凸透镜成像规律的理解 （1）凸透镜所成的实像都是倒立的，且物、像位于凸透镜两侧；凸透镜所成的虚像都是正立的，且物、像位于凸透镜同侧。 （2）一倍焦距处是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时成实像，当物距等于一倍焦距时不成像，当物距小于一倍焦距时成虚像。 （3）二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。当物距大于二倍焦距时成缩小的实像，当物距等于二倍焦距时成等大的实像，当物距小于二倍焦距时成放大的像。 1.如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．墙上所成的烛焰像是虚像 B．手和透镜的影子是光的反射形成的 C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变 D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像 2.在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下：焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个、手机一部、长为30cm的纸盒、胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整“投影仪”到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( ) A.应选择焦距为10cm的凸透镜 B.应选择焦距为20cm的凸透镜 C.将手机正立放置，在墙上看到的像是正立的 D.墙上手机画面的像是虚像 3.如图所示，、是凸透镜的两个焦点， 是凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源，是 经凸透镜所成的像。当点光源沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，像 的移动情况是( ) A. 像 沿平行于主光轴方向向靠近凸透镜方向匀速运动 B. 像沿与 连线方向向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变小 C. 像 沿平行于主光轴方向向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大 D. 像沿与 连线方向向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大 4.实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题： （1）光屏上像的性质为__________________。 （2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子_________。 （3）从图中读出物距为_________cm，并推算出焦距为_________（选填字母）。 A．f＜15cm B.15cm＜f＜20cm C．f＞30cm （4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？__________________。 A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm 5.小华同学用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、和光屏。 （2）蜡烛在如图所示的位置时，成的像是等大、倒立的实像。分析实验成像情况可知，实验中所用透镜的焦距为_________cm。 （3）当把点燃的蜡烛由如图所示的位置向右移至光具座的35 cm刻度时，应向______（填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，得到一个倒立、放大的实像。 6.在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）如图甲所示，该透镜的焦距f=_________cm； （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图乙所示，若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向_________（填“上”或“下”）移动； （3）如图丙所示，把蜡烛放在光具座上______（填“A”“B”“C”或“D”）点时，在光屏上能得到一个清晰放大的像，______（填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）就是利用这种成像规律工作的。 7.小华用光具座研究凸透镜成像规律，按如图调整完毕，在光屏上得到蜡烛烛焰清晰的像。 （1）保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是（ ） A. 烛焰的上半部分，亮度变暗 B. 烛焰的下半部分，亮度变暗 C. 完整的烛焰，亮度变暗 D. 完整的烛焰，亮度不变 （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置对调，光屏上也能得到烛焰清晰的像，____________（填 “照相机”“投影仪” 或 “放大镜” ）就是根据这种成像原理设计的。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 光现象分析和实验探究 基础·固本强基 题型1光现象的辨析 题型2平面镜成像特点及作图 题型3凸透镜成像应用 提升·进阶突破 题型4平面镜成像特点探究 题型5凸透镜成像规律探究 基础·固本强基 题型1 光现象的辨析（共10小题） 【模型】结合生活现象、教材素材、自然现象等情境考查光现象的辨识或利用所学知识解释光现象。 【方法】常见光现象及其实例与应用汇总 光现象 发生条件 方向 实例与应用 光沿直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 光的传播方向不变 (1) 实例：影子、手影游戏、皮影戏、凿壁偷光、小孔成像、树荫下的圆形光斑、日食、月食等；(2) 相关成语或俗语：一叶障目、管中窥豹、坐井观天等；(3) 应用：激光准直、射击时的 “三点一线”、排队站直、木工检查木板是否平直等 光的反射 光线传播到两种介质的分界面上时会发生光的反射现象 光的传播方向改变 (1) 实例：平面镜成像、水中倒影、玻璃幕墙反光 (光污染)、看见本身不发光的物体等；(2) 相关成语或俗语：杯弓蛇影、镜花水月等；(3) 应用:①平面镜：潜望镜、穿衣镜、口腔内窥镜；②凸面镜：汽车后视镜；③凹面镜：太阳灶、汽车前灯及手电筒内壁反射面等 光的折射 光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象 光的传播方向改变 实例：水中筷子 “弯折”、圆形鱼缸中的金鱼 “变大”、海市蜃楼、潭清疑水浅、看见水下的物体、叉鱼时要向看到的 “鱼” 的下方叉去、日晕等 光的色散 光的色散现象的实质是光的折射 实例：雨后彩虹等 模型1 单一光现象辨析 1.如图所示是月全食天象。月全食的成因是（ ） A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散 【答案】C 【解析】月全食是当月亮、地球、太阳完全在一条直线上时，地球在中间，月亮完全在地球的影子里的现象，这是由光的直线传播形成的。故选C。 2.［光现象作图判断］如图所示，小明在一空碗中放入一枚硬币，后退到某处时眼睛刚好看不到硬币。另一名同学往碗中倒入适量水后，小明在该处看到硬币了。下列选项中能解释这种现象的光路图是（ ） 【答案】B 【解析】小明的眼睛能看到硬币，是因为硬币反射的光进入了小明的眼睛，向碗内倒水后，根据光的折射规律可知，光从水中斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折，折射角大于入射角，且光线是从硬币处发出的，故只有B图符合题意。 3.［单一情境中的光现象辨析］如图是海市蜃楼形成的原理图。下列说法中正确的是（ ） A.由于光的直线传播，楼阁C发出的光沿直线传播到A点观察处 B.由于光的反射，楼阁B在C处形成楼阁的虚像 C.由于光的折射，楼阁B在C处形成楼阁的虚像 D.此现象说明光在空气中不能沿直线传播 【答案】C 【解析】由于光的折射，楼阁B在C处形成虚像，故A、B错误，C正确；光在均匀空气中是沿直线传播的，此现象不能说明光在空气中不能沿直线传播，故D错误。 模型2 多情景光现象辨析 4.鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云，黄昏时会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，导致其贸然飞往撞击受伤。鸟儿在如图所示位置所见情景不同是因为在玻璃与空气分界面处分别发生了（ ） A.光的反射，光的折射 B.光的折射，光的反射 C.光的反射，光的直线传播 D.光的直线传播，光的折射 【答案】A 【解析】鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云，这是因为远处的蓝天白云反射的光在玻璃表面发生了反射，反射光线进入了鸟儿的眼睛，是光的反射现象；鸟儿在黄昏时会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，这是室内绿色植物反射的光通过玻璃与空气分界面时发生了折射，折射光线进入了鸟儿的眼睛，是光的折射现象。故选A。 5.［传统文化］沈括在《梦溪笔谈》中记述道"若鸢飞空中，其影随鸢而移"；在纸窗上开一个小孔，使鸢的影子通过小孔呈现在室内屏风上，却观察到"鸢东则影西，鸢西则影东"，如图所示。对此分析正确的是（ ） A."鸢东则影西，鸢西则影东"描述的是图甲 B."若鸢飞空中，其影随鸢而移"描述的是图乙 C.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 D.图甲不可以用光的直线传播来解释 【答案】C 【解析】由"鸢东则影西，鸢西则影东"可知此时物、像移动方向相反，即鸢"影"是倒立的，这是小孔成像现象，成因是光的直线传播，与图乙相符；"若鸢飞空中，其影随鸢而移"，这里的影是光线被不透明物体挡住后形成的阴影，是由光的直线传播形成的，与图甲相符。故选C。 6.下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是（ ） A.一道残阳铺水中——水中的"夕阳"是由于光的折射形成的 B.半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因 C.可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源 D.露似真珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因 【答案】B 【解析】水中的"夕阳"是由于光的反射所形成的虚像，故A错误；人看江面时，江面呈现出红色是江面反射红光导致的，故B正确；月亮本身不会发光，因此月亮不是自然界中的光源，故C错误；露珠特别明亮是因为露珠表面光滑，发生了镜面反射，故D错误。故选B。 7.小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做"小孔成像"实验，下列选项中的光学现象与小孔成像的形成原因相同的是（ ） A.看见不发光的物体 B.阳光下的影子 C.大厦的玻璃外墙造成"光污染" D.池水看起来"变浅" 【答案】B 【解析】小孔成像的原理是光的直线传播。看见不发光的物体是因为物体能够反射光，属于光的反射，故A错误；阳光下的影子是由光的直线传播形成的，故B正确；大厦的玻璃外墙造成"光污染"是由光的反射形成的，故C错误；池水看起来变"浅"是由光的折射形成的，故D错误。 模型3　利用光学规律解释生活中的现象 8.下列光学情景的描述中，正确的是（ ） A. B. C. D. A."拱桥倒影"是等大的虚像 B.船上看到的"水中的鱼"是放大的实像 C."墙上的手影"是放大的虚像 D."后视镜中的车辆"是缩小的实像 【答案】A 【解析】水面相当于平面镜，拱桥在水中的倒影是拱桥在水面上成的等大的虚像，故A正确；光从水中斜射入空气中时会发生折射，船上的人看到的"水中的鱼"是由光的折射形成的虚像，故B错误；手影是光沿直线传播形成的，是一个阴影区域，故C错误；汽车后视镜是凸面镜，成虚像，故D错误。 9.关于光现象，下列说法正确的是（ ） A.安装电梯时使用的激光垂准仪应用了光沿直线传播的原理 B.通过平静湖面看到飞机飞得越高，湖水中飞机的倒影越小，说明物体到平面镜的距离越大，像越小 C.光的直线传播、光的反射、光的折射中只有光的反射光路可逆 D.太阳光透过教室中装满水的饮水桶出现了彩色，是由光的直线传播形成的 【答案】A 【解析】激光准直仪应用了光在同种均匀介质中沿直线传播的原理，故A正确；平面镜所成像的大小始终与物体的大小相等，与物体到镜面的距离无关，故B错误；光发生反射、折射时光路都是可逆的，故C错误；太阳光被装满水的饮水桶折射后，分解成各种单色光，这种现象叫光的色散，是由光的折射形成的，故D错误。 10.木格措是著名的高山湖泊。如图是小薇同学在木格措旅行时拍摄的一张照片，下列说法正确的是（ ） A.水中山的倒影是山在水中形成的虚像 B.水中山的倒影是通过光的折射形成的 C.湖水看起来变浅是因为光沿直线传播 D.湖水呈蓝色主要是因为湖水发出了蓝色光 【答案】A 【解析】水中山的倒影属于平面镜成像现象，水中山的倒影是山在水中形成的虚像，是由光的反射形成的，故A正确，B错误；湖水看起来变浅是由于湖底反射的光从水中斜射入空气中时发生了折射，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是湖底变高了的虚像，故C错误；湖水呈蓝色主要是因为湖水反射了蓝色光，故D错误。故选A。 题型2 平面镜成像特点及作图（共14小题） 【模型】适用于根据平面镜成像特点，画出物体的像等平面镜成像作图的题目。 结合自然现象、生活情境、教材素材等背景考查平面镜成像的特点。利用平面镜成像的特点解决像与物的距离、大小等问题。 【方法】 1. 利用对称性原理作图 利用数学中轴对称的知识进行作图，如图甲所示。 要注意以下细节。 2. 利用光的反射定律作图 如图乙所示，平面镜成像的原理是光的反射，逆着反射光线看过去，光线好像是从光源的像\(S'\)发出的。 3. 平面镜成像的特点 (对称性) ①平面镜所成的像为正立、等大的虚像； ②像距等于物距； ③像与物对应点的连线与镜面垂直。 4. 平面镜成像的解题思路 第一步：根据题意确定反射面、物体和像 ↓ 第二步：根据对称性求解相应的距离问题、速度问题和像与物的大小问题 模型1　平面镜成像作图 1.如图，作出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。 【答案】如图所示 【解析】分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接A'、B'并画上箭头即为AB在平面镜中所成的像。 2.请画出人眼从A处看平面镜中烛焰上S点的像的完整光路图。 【答案】如图所示 【解析】先作S点关于平面镜的对称点，即像点S'，然后连接像点S'和人的眼睛，与镜面的交点为入射点O，连接OA，OA为反射光线，再连接SO，SO为入射光线。 易错警示 眼睛能看到物体是因为有光线进入眼睛。 3.如图所示，a、b为同一点光源S发出的两条光线，请画出点光源S及其在平面镜中所成的像S'的位置，并补全a、b的反射光路图。 【答案】如图所示 【解析】将两条入射光线反向延长交于一点，该点即为点光源S的位置，作出点S关于平面镜的对称点S'，即为像点的位置；用虚线连接S'、A并用实线延长，延长部分的实线加上箭头，即为入射光线a的反射光线，同理可作出入射光线b的反射光线。 4.如图甲，小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示，AO表示来自小猫的入射光线，O点为入射点，B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图：①画出反射光线OB；②根据光的反射定律画出镜面。（镜面用/////表示，保留作图痕迹） 【答案】如图所示 【解析】①由于人眼接收到的是反射光线，连接入射点O与人眼所在位置B点可得反射光线OB。②由光的反射定律可知，反射角等于入射角，作∠AOB的角平分线，即为法线，由于法线垂直于镜面，过O点作法线的垂线，即为镜面。 模型2　平面镜成像特点及应用 5.小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，过了一会儿，她向靠近试衣镜的方向走了3m，此时关于她在试衣镜中所成的像，下列说法正确的是（ ） A.像到平面镜的距离为7m，像的大小不变 B.像到平面镜的距离为1m，像变大 C.像到平面镜的距离为7m，像变小 D.像到平面镜的距离为1m，像的大小不变 【答案】D 【解析】小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，向靠近试衣镜的方向走了3m，此时她距离试衣镜4m−3m=1m，即物距为1m，平面镜成像时，像距等于物距，故像距也是1m；平面镜成像时，像和物体的大小相等，所以小红在平面镜中所成的像大小不变，故只有选项D正确。 6.小明采用透明玻璃板、蜡烛等器材探究"平面镜成像的特点"，下列关于该实验的表述正确的是（ ） A.为了使实验效果更加明显，应该将蜡烛B也点燃 B.将蜡烛A靠近玻璃板，像将远离玻璃板 C.用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置，摆放玻璃板时应该与纸面垂直 D.多次改变蜡烛A到玻璃板的距离，测量对应的像到玻璃板的距离，目的是减小误差 【答案】C 【解析】为了使实验效果更加明显，应该在较暗的环境中进行实验，所以蜡烛B不应点燃，故A错误。玻璃板既能成像，也能透光，即在看到点燃的蜡烛A的像的同时，也能透过玻璃板看到后面未点燃的蜡烛B，便于确定像的位置；实验时玻璃板和纸面应是垂直的，否则像会偏上或偏下，故C正确。平面镜成像时像和物体到平面镜的距离相等，所以实验时将蜡烛A靠近玻璃板，像也会靠近玻璃板，故B错误。多次改变蜡烛A到玻璃板的距离，测量对应的像到玻璃板的距离，目的是寻找普遍规律，故D错误。 7.一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将小强同学和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（ ） A.ab B.bc C.cd D.de 【答案】B 【解析】电铃反射的光入射到A处和B处，经平面镜反射后经过b和c两处，因为总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，所以小强同学所在的区间是bc。 8.如图甲所示，轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来的一辆越野车，下一时刻越野车在后视镜中的像如图乙所示。设两车均匀速向前行驶，下列说法正确的是（ ） A.后视镜中的像是光的折射形成的 B.越野车在轿车的左后方行驶 C.越野车比轿车行驶的速度大 D.越野车相对于轿车是静止的 【答案】C 【解析】后视镜中的像是光的反射形成的，故A错误；越野车在轿车的右后方行驶，故B错误；由图甲、乙可知，越野车与轿车之间的距离变小，说明越野车比轿车行驶的速度大，故C正确；越野车相对于轿车是运动的，因为越野车与轿车之间的距离在变小，越野车相对于轿车位置发生了变化，故D错误。 9.如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方，则人眼看到军舰所成的虚像位于（ ） A.与平面镜1等高的正前方 B.平面镜1的正上方 C.与平面镜2等高的正前方 D.平面镜2的前下方 【答案】C 【解析】由题图知，潜望镜的两块平面镜相互平行；由平面镜成像特点可知，像和物体各对应点到平面镜的距离相等；现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方，则人眼看到的军舰是正立、等大的虚像，且所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方，成像情况如图所示。 10.如图所示，平面镜竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转，现将平面镜旋转到与竖直位置的夹角为θ的MN'位置后，由静止释放，在平面镜从MN'摆动到MN的过程中，下列对物体S的像S'说法正确的是（ ） A.S'的轨迹为线段 B.S'绕M轴旋转的角度为θ C.S'离M轴越来越近 D.S'的轨迹为圆弧 【答案】D 【解析】根据平面镜成像时像与物体关于镜面对称，分别作出平面镜在MN处时S的像S'和平面镜在MN'处时S的像S''，以及平面镜在摆动过程中的MN''处时的像S'''，如图所示。 由解析图可知，物体S的像从S''运动到S'''再运动到S'，分别连接MS、MS''、MS'''和MS'，根据平面镜成像特点像与物关于镜面对称可知，所以S'的轨迹是以M为圆心、MS'为半径的一段圆弧，故A、C不符合题意，D符合题意。由解析图可知，物体S的像绕M轴旋转的角度大于θ，故B不符合题意。 11.学校在教学楼大厅设有仪容镜，便于师生自觉规范仪容仪表。某同学在仪容镜中所成的像是_______（选填"实像"或"虚像"），与他在小平面镜中所成的像相比，像的大小_______（选填"变大""变小"或"不变"）。 【答案】虚像　不变 【解析】由平面镜的成像特点可知，平面镜成的是等大、正立的虚像，所以该同学在仪容镜中所成的像是虚像；根据平面镜的成像特点可知，像与物大小相等，像的大小取决于物的大小，小的平面镜也可以成物体完整的像，而且像的大小不变。 12.如图甲是同学们检查视力时平面镜、人和视力表的位置关系示意图。若平面镜与视力表的距离为3m，该视力表要求被测者在5m远处观察，则人应坐在距视力表____m远处；若医生指的视力表上的一个"E"字，其开口是指向纸外的，则被测者应向她的____（选填"上方""下方""左方"或"右方"）指才正确。该同学在镜中看到墙上时钟显示的时间如图乙所示，则实际时间是____。 【答案】1　左方　7:20 【解析】平面镜距视力表3m远，由平面镜的成像特点可知，物、像到平面镜的距离相等，所以视力表的像到平面镜的距离也是3m，所以视力表和视力表的像之间的距离是6m，人和视力表的像之间的距离应是5m，所以人和视力表之间的距离是6m−5m=1m。平面镜成像时，物、像相对于平面镜对称，若医生指的视力表上的一个"E"字，其开口是指向纸外的，则其在平面镜中也是开口指向纸外的，所以被测者应向她的左方指。从题图所在纸张的背面观察可知实际时间是7:20。 13.如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方，他在镜中成的是____（选填"实"或"虚"）像；小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变____cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿____时针方向转动。 【答案】虚　16　顺 【解析】根据平面镜的成像特点可知，平面镜所成的像是虚像，所以小明在镜中成的像是虚像；小明垂直镜面移动8cm，由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以小明镜中的像也垂直镜面移动了8cm，那么他与像的距离改变了8cm+8cm=16cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，应使他的脚反射的光线经平面镜反射后能够进入他的眼中，由题图可知，应使平面镜绕轴沿顺时针方向转动。 14.如图所示，平面镜M竖直立在水平地面上，长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直，笔尖离平面镜10cm，现铅笔以2cm/s的速度垂直于平面镜向它匀速靠近。铅笔的像尖端朝____（选填"左"或"右"），笔尖的像的移动速度____（选填"大于""小于"或"等于"）笔尾的像的移动速度；3s后笔尾的像与笔尾相距____cm；将平面镜M____（选填"顺"或"逆"）时针转动45°，铅笔的像竖直且尖端朝上。 【答案】左　等于　20　顺 【解析】平面镜所成的像与物体关于镜面对称，所以铅笔的像尖端朝左；铅笔以2cm/s的速度垂直于平面镜向平面镜靠近时，像也以2cm/s的速度垂直于平面镜向平面镜靠近，则笔尖的像的移动速度等于笔尾的像的移动速度；由于像与物到平面镜的距离相等，经过3s，笔尖距离平面镜10cm−3s×2cm/s=4cm，铅笔长6cm，则笔尾与平面镜相距10cm，笔尾的像与笔尾相距20cm；将M顺时针转动45°，根据平面镜的成像特点，铅笔与它在平面镜中的像互相垂直，此时铅笔的像的尖端朝上。 题型3 凸透镜成像应用（共12小题） 【模型】利用凸透镜成像规律模型，通过口诀、图表等方式，帮助大家快速记住凸透镜成像条件、像的性质等关键信息，也能帮助大家轻松回忆起凸透镜成像规律的内容，从而快速正确地答题。 【方法】1.请牢记以下几组口诀： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 焦点以内成像虚，虚像放大且正立； 焦点以外成像实，实像倒立异屏取； 物近像远像变大，物远像近像变小（实像）。 2.动态规律 ①凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像越大；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越近，像越小；概括为“物近像远像变大，物远像近像变小”。 ②凸透镜成虚像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越近，像越小；物体离凸透镜越远，像离凸透镜越远，像越大；概括为“物近像近像变小，物远像远像变大” 。 ③凸透镜成像时，物体和像的移动方向相同。 模型1　凸透镜静态成像规律 1.我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（ ） A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像 【答案】A 【解析】光电传感器相当于视网膜，利用光电搜索跟踪系统从空中拍摄地面物体时的成像原理与人眼类似，则物体在光电传感器上成倒立、缩小的实像。故选A。 2. "道路千万条，安全第一条"。为了保证交通安全，许多道路上都安装了凸透镜"电子眼"。如图甲所示是某十字路口处安装的"电子眼"，图乙为该"电子眼"某时刻拍下的照片。下列分析正确的是（ ） A."电子眼"镜头拍摄到的是缩小的实像 B."电子眼"镜头拍摄到的是缩小的虚像 C."电子眼"镜头拍摄到的是放大的虚像 D."电子眼"镜头拍摄到的是放大的实像 【答案】A 【解析】"电子眼"镜头相当于一个凸透镜，汽车到凸透镜的距离大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，"电子眼"镜头拍摄到的是缩小的实像。故选A。 3.如图所示是爱动脑筋的小明用手机和焦距为5cm的凸透镜自制的简易投影仪，能将手机上的画面放大投影到白墙上。则手机与凸透镜的距离可能为（ ） A.2.5cm B.5cm C.7.5cm D.15cm 【答案】C 【解析】根据投影仪成像的原理可知，手机屏幕到凸透镜的距离（物距u）应大于凸透镜的一倍焦距且小于二倍焦距，即5cm<u<10cm，故C正确。 4.三防手机就是具有轻微防尘、防震、防水功能的手机，如图所示，将手机放入水杯中做防水测试，观察到"水中的手机"变大了，则下列有关说法正确的是（ ） A.水杯和水相当于一个凹透镜 B."水中的手机"是实像 C."水中的手机"可以成在光屏上 D."水中的手机"成像原理在生活中的应用是放大镜 【答案】D 【解析】水杯和水组成的整体在水平方向上中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜；由图可知，手机位于凸透镜的一倍焦距之内，所以"水中的手机"是正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，其成像原理与放大镜的成像原理相同，故A、B、C错误，D正确。 5.凸透镜的焦距为20厘米，点燃的蜡烛距该透镜35厘米，移动光屏得到一个清晰的像。这个像可能是图中的（ ） 【答案】D 【解析】凸透镜的焦距为20厘米，点燃的蜡烛距该透镜35厘米，此时点燃的蜡烛在该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，经凸透镜成倒立、放大的实像，故D符合题意。 模型2　凸透镜动态成像规律 6.使用光学仪器时常常需要进行适当地调节，下列哪些措施是正确的（ ） A.用放大镜看地图时，为了放得大些，应将放大镜与地图之间的距离适当调大些 B.用照相机对着某人照相时，底片上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，只需要将照相机向被拍摄的人移动适当的距离 C.摄影记者采访一会议，先给大会主席台拍了一个特写镜头，为了拍摄主席台全景，他后退了好几步，然后将照相机暗箱长度调长了一些 D.使用幻灯机时，如果银幕上呈现的清晰画面太小，那么，应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头之间的距离调长一些 【答案】A 【解析】放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理工作的，凸透镜成虚像时，物距越大，像越大，所以为了使看到的像更大些，应适当增大放大镜和地图之间的距离，故A正确。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的，照完全身像再照半身像，像变大，物距要减小，像距要变大，所以照相机离被拍摄的人要近一些，同时使底片远离镜头，故B错误。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的，从特写到全景，像变小，像距变小，物距变大，所以照相机要离主席台远一些，同时缩短暗箱长度，故C错误。幻灯机是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理工作的，从小画面到大画面，像变大，像距变大，物距变小，所以幻灯片要靠近镜头，同时幻灯机要远离银幕，故D错误。故选A。 7.［物体移动］如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（ ） A.图2中铅笔向前移，像一直变小 B.图2中铅笔向前移，像先变小后变大 C.图3中铅笔向后移，像一直变大 D.图3中铅笔向后移，像先变小后变大 【答案】A 【解析】装有水的杯子在水平方向上相当于凸透镜，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，由此可知像与铅笔在透镜的同侧，则透镜成的是正立、放大的虚像，且图2、3中的铅笔均在透镜的一倍焦距之内。图2中的铅笔向前移，物距变小，由凸透镜成虚像时的规律可知，像距也变小，像一直变小。图3中的铅笔向后移动，物距变大，若铅笔在透镜的一倍焦距以内，由凸透镜成虚像时的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，成左右相反、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在二倍焦距以外时，成左右相反、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图3中铅笔向后移，像先变大后变小。综上所述，A正确。 8.某小组同学"探究凸透镜成像特点"，其中凸透镜的焦距为15cm。小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图所示，则像距v与t的大致变化关系为下图中的（ ） 【答案】C 【解析】当物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，则像距变小，物距大于一倍焦距、小于二倍焦距时，像距大于二倍焦距，但像的移动速度大于物的移动速度；物距大于二倍焦距时，凸透镜成的仍是实像，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，像的移动速度小于物的移动速度，根据物远像近像变小可知，物距一直增大，像距一直减小，但像距始终大于一倍焦距，故对应的图象为C图。 【方法技巧】凸透镜成实像时，遵循"物近像远像变大，物远像近像变小"的规律。 9.在"爱眼日"宣传活动中，小明用如图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（ ） A.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 【答案】B 【解析】近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜前。用水透镜模拟近视眼，也就是需要水透镜对光线的会聚能力更强，所以应向水透镜注水，使得凸度变大，焦距变小，像成在光屏左侧。故选B。 10.［屏幕移动］（多选）在"探究凸透镜成像的规律"实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ） A.投影仪就是利用这一规律成像的 B.将蜡烛放置在35cm刻度处，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像 C.若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距为8cm的凸透镜替换该透镜，光屏上不再成清晰的像 【答案】B D 【解析】根据题图可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，实际成像应用是照相机，投影仪工作时，像距大于物距，成倒立、放大的实像，故A不正确；将蜡烛放置在35cm刻度处时，蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像，故仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像，故B正确；凸透镜上的小虫不影响成像的完整性，只影响成像的明暗，故C不正确；只换用焦距较小的凸透镜，相当于增大了物距，根据"凸透镜成实像时物远像近像变小"可知，像距应变小，故光屏上不再成清晰的像，故D正确。故选B、D。 11.［增加透镜］用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是____cm（选填"8""18"或"28"）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向____（选填"左"或"右"）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。 【答案】18　右　 【解析】由图可知，此时物距大于像距，即u>v，光屏上正好成清晰的像，故此时u>2f，2f>v>f，f=10cm，所以光屏到凸透镜的距离可能是18cm。近视镜片为凹透镜，对光有发散作用，放近视镜片后，光会延后会聚，因此应将光屏向右调节。 12.李明在水塘中看到了形状特殊的"虾"。 （1）图甲中，他看到的B点的"虾"是它的____像，真正的虾在水中____（选填图中字母）处。他用激光笔从A点向____（选填图中字母）处射出光束，即可把虾照亮。 （2）拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机展示给其他同学看。胶片上虾的头部应该朝____（选填"上"或"下"）。 （3）测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是____。 A.2cm　B.7cm　C.9cm　D.10cm （4）要使像变得更大，应将幕布向____移，并将凸透镜向____移（两空均选填"左"或"右"）。 【答案】(1)虚　E　B　(2)下　(3)B　(4)右　左 【解析】(1)根据光的折射现象可知，他看到的"虾"是由光的折射形成的虚像，真正的虾在水中更深的位置，即在E处。E处的虾反射的光从水中斜射向空气中时发生折射，折射光线进入李明的眼中，根据光路的可逆性，他用激光笔从A点向B处射出光束，即可把虾照亮。(2)凸透镜成实像时，像相对于物是倒立的，因此，胶片上虾的头部应该朝下。(3)由幻灯机的工作原理是物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像可知，胶片应放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，故f<8cm<2f，则4cm<f<8cm，故只有B选项符合题意。(4)凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，像越大，因此要想使像变大，应将幕布向右移，并将凸透镜向左移。 提升·进阶突破 题型4 平面镜成像特点探究（共6小题） 【模型】主要考点是探究平面镜成像特点、平面镜成像的原理、有关平面镜的作图，一般以考查概念和规律的理解与识记的选择题、填空题，以及考查学生动手能力的实验探究题为主，难度中等。 【方法】平面镜所成的像是虚像，像和物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。俗称虚像、等大、等距和垂直。平面镜成像的特点可以表述为平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 1.把两块厚度不计且足够大的平面OM、ON垂直粘在一起，并竖立在地面上，俯视图如图所示。当小科站立在某个位置时，他通过平面镜所成像的个数为m，看到自己完整像的个数为n，下列对小科在不同位置时，m、n值的分析，不符合实际的是（ ） A. 在a点或e点时，m = 1，n = 0 B. 在b点或d点时，m = 1，n = 1 C. 在c点时，m = 2，n = 2 D. 在f点时，m = 0，n = 0 【答案】C 【解析】由图可知：（1）在a点或e点时，各会成一个像，由于像和物体的连线不经过镜面，故不能看到自己的像，即m = 1，n = 0；（2）人在b、d点时，各会成一个像，由于像和物体的连线经过镜面，故能看到自己的像，即m = 1，n = 1；（3）在c点时，会通过两个镜面成两个虚像，由于像和物体的连线不经过镜面，故不能看到自己的像，即m = 2，n = 0；（4）f点在平面镜的背面，不会成像，即m = 0，n = 0。 2. 如图是探究平面镜成像特点的实验装置，M为玻璃板，A和B是两支完全相同的蜡烛，图乙是在做实验时留下的记录痕迹，下列说法正确的是（　　） A．实验过程中，玻璃板M应与水平桌面垂直放置 B．实验中选择玻璃板代替平面镜是为了能成更清晰的像 C．实验过程中，要测多组实验数据是为了减小实验误差 D．选择完全相同的A、B两支蜡烛是为了验证像距和物距是否相等 【答案】A 【解析】A、实验时玻璃板如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法确定像的位置和大小，所以玻璃板M应与水平桌面垂直放置，故A正确；B、实验中采用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确认像的位置及大小，故B错误；C、在实验过程中多次实验，收集多组数据是为了寻找普遍规律，故C错误；D、选取两支完全相同的蜡烛，可以比较物像大小关系，故D错误。 3.在完成“探究平面镜成像的特点”实验后，小红对一些问题产生疑惑，请你帮她解决。 （1）①实验中选择玻璃板作为平面镜的目的是_____________________。 ②如图甲所示，从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像，改善这种影响的办法是_______ ____________________________，此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看_______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。 （2）①小红手持镜子，在对着镜子整理头发时，由于室内光比较暗，她应该_______（选填“面向”或“背向”）窗户看得更清晰。 ②如图乙所示，小红靠近商场自动玻璃门的过程中，她在门中像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；如图丙所示，小红站立不动，当玻璃门打开时，她在门中的像_______（选填“会”或“不会”）随门一起移动。 【答案】（1）①便于确定像的位置；②选用更薄的玻璃板；能；（2）①面向； ②不变；不会 【解析】（1）①实验中选择玻璃板作为平面镜，既能成像，也能看到玻璃板后的物体，便于确定像的位置。 ②如图甲所示，从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像，是因为玻璃板较厚，改善这种影响的办法是选用更薄的玻璃板。此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看，能看到蜡烛A的像，理由是玻璃板仍能反射光，成虚像。 （2）①小红手持镜子，在对着镜子整理头发时，由于室内光比较暗，她应该面向窗户，使头发反射更多的光，看得更清晰。 ②平面镜成的像与物大小相等，如图乙所示，小红靠近商场自动玻璃门的过程中，她在门中像的大小将不变；平面镜成的像与物关于镜面对称，如图丙所示，小红站立不动，当玻璃门打开时，对称面和物的位置不变，故她在门中的像不会随门一起移动。 4.小余同学用图1所示装置探究平面镜成像的特点： （1）用透明玻璃板替代平面镜是为了便于______________。拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，以此用这支蜡烛来代替点燃蜡烛A的像，进而确定像的位置和大小，这种科学实验方法是______________（填“分析法”、“类比法”或“等效替代法”）。 （2）当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小_______（填“变小”、“不变”或“变大”）。 （3）如图2，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，按照眼睛_______（填“②”或“③”）的方法观察光屏，光屏上没有出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 权所有 【答案】（1）确定像的位置；等效替代法；（2）不变；（3）② 【解析】（1）用透明玻璃板替代平面镜，既能成像，也便于确定像的位置，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，以此用这支蜡烛来代替点燃蜡烛A的像，进而确定像的位置和大小，这种科学实验方法是等效替代法； （2）平面镜成的像与物大小相等，当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小不变。 （3）虚像不能成在光屏上，如图2，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，按照眼睛②的方法观察光屏，光屏上没有出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 5.用如图甲、乙所示的实验装置探究光的反射规律，操作如下：将平面镜放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，F板可绕法线ON转动。 （1）实验时，硬纸板E、F的摆放有什么要求：______________________________。 （2）小科继续探究光的反射规律，请帮助小科设计本步骤需要记录实验数据的表格。 （3）如图乙，将硬纸板F沿PQ剪开，并把F的上半部分向后折转，请说出可观察到的现象及其所能论证的观点：_______________________________________________________ __________________________________________________。 （4）小科想利用如图丙所示的装置研究平面镜成像的特点，你认为是否可行，并说明理由：____________________。 【答案】（1）硬纸板 E、F 与平面镜垂直 （2） 实验次数 入射角∠i 反射角∠r 1 2 3 （3）在纸板 F 的上半部分观察不到反射光线，说明反射光线与入射光线在同一平面内（4）不可行，无法确定像的位置 【解析】（1）若硬纸板不垂直于平面镜，反射光线会射出硬纸板，无法在硬纸板上呈现反射光线和入射光线，故需垂直放置。 （2）探究光的反射规律需多次测量入射角和反射角，验证反射角等于入射角，表格需包含实验次数、入射角和反射角两物理量。 （3） F 的上半部分向后折转后，上半部分与 E 不在同一平面，观察不到反射光线，证明反射光线和入射光线必须在同一平面内。 （4）图丙装置中，平面镜不透明，无法通过等效替代法（如用另一蜡烛与像重合）确定像的位置，故无法研究平面镜成像特点。 6.（1）如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置实验，除图中仪器外，还需要用到的实验仪器是__________。 （2）实验时小金先点燃蜡烛A，则实验过程中人眼应一直在放置__________ （选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）的一侧观察，直到看上去蜡烛B跟____________________ （选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”）完全重合，在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。 （3）小金正在观察蜡烛A的像，他用科学书挡在玻璃板的后面，那么他__________ （选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。 （4）接下来小金多次改变蜡烛A到玻璃板的距离进行实验，这样做的目的是__________ ________________________________________。 【答案】（1）刻度尺；（2）蜡烛 A；蜡烛 A 的像；（3）能；（4）得到普遍规律，避免实验偶然性 【解析】（1）实验仪器需求：探究平面镜成像 “像与物到镜面距离相等” 的特点，需用刻度尺测量蜡烛 A、B 到玻璃板的距离。 （2）观察位置与重合标准：平面镜成虚像，虚像由光的反射形成，因此人眼需在蜡烛 A一侧（反射光进入人眼的一侧）观察；实验中蜡烛 B 的作用是替代蜡烛 A 的像，需调节 B 位置，直到看上去与蜡烛 A 的像完全重合，以确定像的位置。 （3）玻璃板后方挡书的影响：平面镜成像的原理是光的反射，像的形成与玻璃板后方是否有物体无关，因此用科学书挡在玻璃板后面，能看到蜡烛 A 的像。 （4）多次实验的目的：单次实验结果可能存在偶然性，多次改变蜡烛 A 到玻璃板的距离，可获得多组数据，得到普遍规律，避免实验偶然性。 题型5 凸透镜成像规律探究（共7小题） 【模型】主要探究凸透镜成像规律，试题常常结合凸透镜的应用进行考查，一般以考查概念和规律的理解与识记的选择题、填空题和探究题为主，难度稍大。 【方法】凸透镜成像规律的理解 （1）凸透镜所成的实像都是倒立的，且物、像位于凸透镜两侧；凸透镜所成的虚像都是正立的，且物、像位于凸透镜同侧。 （2）一倍焦距处是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时成实像，当物距等于一倍焦距时不成像，当物距小于一倍焦距时成虚像。 （3）二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。当物距大于二倍焦距时成缩小的实像，当物距等于二倍焦距时成等大的实像，当物距小于二倍焦距时成放大的像。 1.如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．墙上所成的烛焰像是虚像 B．手和透镜的影子是光的反射形成的 C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变 D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像 【答案】D 【解析】A、由题意可知，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像，故A错误；B、手和透镜的影子是光的直线传播形成的，故B错误；C、若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子变小；D、图中，蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像，此时物距u＞2f，若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，在f＜u＜2f还能成倒立放大的实像，即能再次呈现清晰的烛焰像，故D正确。 2.在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下：焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个、手机一部、长为30cm的纸盒、胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整“投影仪”到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( ) A.应选择焦距为10cm的凸透镜 B.应选择焦距为20cm的凸透镜 C.将手机正立放置，在墙上看到的像是正立的 D.墙上手机画面的像是虚像 【答案】B 【解析】由凸透镜成像规律可知，通过手机投影仪在墙面上可以看到手机画面清晰放大的像，说明成的是倒立放大的实像，满足的条件是物距大于一倍焦距小于二倍焦距。长为30cm的纸盒是物距，则f＜u＜2f,f＜30cm＜2f,凸透镜的焦距为20cm,故A、C、D错误，B正确。 3.如图所示，、是凸透镜的两个焦点， 是凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源，是 经凸透镜所成的像。当点光源沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，像 的移动情况是( ) A. 像 沿平行于主光轴方向向靠近凸透镜方向匀速运动 B. 像沿与 连线方向向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变小 C. 像 沿平行于主光轴方向向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大 D. 像沿与 连线方向向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大 【答案】D 【解析】点光源s发出无数条光线，取其中的两条，如图所示。平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后过焦点，过光心的入射光线的传播方向不变，两条折射光线的交点即为点光源S通过凸透镜成的像，当点光源在远处时成像在S'，当点光源靠近凸透镜时，成像在S″，两者比较可以确定像S'的移动情况是沿F2与S'连线方向向远离凸透镜方向移动；且相同时间内像移动的距离逐渐变大，即像远离的速度逐渐变大。故选D。 4.实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题： （1）光屏上像的性质为__________________。 （2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子_________。 （3）从图中读出物距为_________cm，并推算出焦距为_________（选填字母）。 A．f＜15cm B.15cm＜f＜20cm C．f＞30cm （4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？__________________。 A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm 【答案】（1）倒立缩小实像；（2）照相机；（3）40.0；B（4）仍然成像。 【解析】（1）根据能在光屏上成像，得出一定是实像，再根据物距大于像距，可知，光屏上的像为倒立缩小的实像； （2）倒立缩小实像的应用主要是照相机； （3）由图可知，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm，因为所成的像是倒立缩小的实像，则u＞2f，像距范围2f＞v＞f，，解得20cm＞f＞15cm。故选B。 （4）保持蜡烛与凸透镜的位置不变，不影响成像。只是撤去光屏，光屏上不能承接到像了。 5.小华同学用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、和光屏。 （2）蜡烛在如图所示的位置时，成的像是等大、倒立的实像。分析实验成像情况可知，实验中所用透镜的焦距为_________cm。 （3）当把点燃的蜡烛由如图所示的位置向右移至光具座的35 cm刻度时，应向______（填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，得到一个倒立、放大的实像。 【答案】（1）凸透镜 （2）10.0 （3）右 【解析】（1）将凸透镜放在中间，蜡烛和光屏放在其两侧，物体通过凸透镜成的像才可能呈现在光屏上。 （2）凸透镜成的是等大、倒立的实像，则物距和像距均为焦距的2倍，由图可知物距和像距为20.0 cm，则u = v = 2f = 20.0cm，解得f = 10.0cm。 （3）由凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，当把点燃的蜡烛由图中所示位置向右移至光具座的35 cm刻度时，向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像。 6.在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）如图甲所示，该透镜的焦距f=_________cm； （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图乙所示，若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向_________（填“上”或“下”）移动； （3）如图丙所示，把蜡烛放在光具座上______（填“A”“B”“C”或“D”）点时，在光屏上能得到一个清晰放大的像，______（填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）就是利用这种成像规律工作的。 【答案】(1) 11.0 (2) 下 (3) C; 投影仪 【解析】试题以探究凸透镜成像规律为目的，考查了实验器材的调节，利用平行光测量凸透镜的焦距，以及u>2f时凸透镜成像的特点及其应用等知识。(1) 图甲中光屏上最小亮的点即为焦点，则光屏到凸透镜的距离为焦距，焦距f = 41.0cm - 30.0cm = 11.0cm；(2) 图乙中像在光屏的上方，由于像是倒立的，所以是蜡烛偏低，或者光屏偏低，可将蜡烛向上移动，透镜向下移动，或光屏向上移动；(3) 要想成倒立放大的实像，就要将蜡烛放在一倍焦距之外二倍焦距以内，即 C 点位置，投影仪就是利用这个原理制成的。 7.小华用光具座研究凸透镜成像规律，按如图调整完毕，在光屏上得到蜡烛烛焰清晰的像。 （1）保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是（ ） A. 烛焰的上半部分，亮度变暗 B. 烛焰的下半部分，亮度变暗 C. 完整的烛焰，亮度变暗 D. 完整的烛焰，亮度不变 （2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置对调，光屏上也能得到烛焰清晰的像，____________（填 “照相机”“投影仪” 或 “放大镜” ）就是根据这种成像原理设计的。 【答案】（1）C （2）投影仪 【解析】（1）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的像；只是由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，亮度会减弱。 （2）由图可知，此时物距大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像；将蜡烛与光屏对调位置后，f＜u＜2f，v＞2f，因此光屏上成倒立、放大的实像，投影仪就是利用这一原理制成的。 18 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $