中考物理一轮复习专题练习5-凸透镜成像规律实验题专练(解析版)

答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页2023届中考物理一轮复习专题练习5-凸透镜成像规律实验题专练1．同学们用如图甲的装置探究影响凸透镜成像虚实的因素，进行如下实验。（1）为更好地观察实验现象，应选择在___________（选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。（2）用手电筒的光水平照射凸透镜，通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距，在相同实验条件下，小丁和小刚测量相同透镜的焦距，小刚的测量结果总比小丁的测量结果小，经对比发现两人使用的手电筒略有不同（如图乙），则使用手电筒___________的测量结果准确度较高，小刚使用的应该是手电筒___________。（3）正确测出焦距f后，点燃蜡烛继续实验。发现当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，但直接用眼睛透过透镜能观察到烛焰的像，说明该像是___________（选填“实”或“虚”）像；当u=f时，___________（选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u>f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是___________（选填“实”或“虚”）像。同学们分析得出结论：像的虚实由u和f的大小关系决定。【答案】

较暗

A

A

虚

不能

实【解析】（1）[1]蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰。（2）[2][3]测量凸透镜的焦距，需要用平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚成的最小、最亮的点才是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是焦距，所以手电筒A出来的光线是平行光，测量结果比较准确；手电筒B出来的光线是发散光线，测量的焦点比平行光测量的焦点距离凸透镜远一些，用它测量的焦距较大，小刚使用的应该是手电筒A。（3）[4]当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，该像是正立放大的虚像。[5]当u=f时，经过凸透镜折射光线是平行光，不能得到蜡烛的像。[6]实像可以成在光屏上，当u>f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是实像。2．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。(1)如图1所示，一束平行光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为___cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在___；(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图2所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成___（选填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上___（选填“能”或“不能”）看到清晰的像；(3)在图2所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图3所示）。当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰。由此判断该同学戴的是___眼镜（选填“近视”或“远视”）。【答案】

8.0

同一高度（凸透镜主光轴上）

照相机

能

远视【解析】(1)[1]由图甲知，此时水透镜的焦距为18.0cm-10.cm=8.0cm水透镜的焦距为8.0cm。[2]实验前应先调节光具座上烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央。(2)[3]如图乙可知，此时物距大于像距，即物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，利用此成像特点可制成照相机。[4]若仅将蜡烛与光屏位置对调，据光路可逆可知，在光屏上能看到清晰的像。(3)[5]当向水透镜里抽出适量的水后，对光线的会聚能力减弱，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜“戴上”的是具有会聚作用的凸透镜，凸透镜可用来纠正远视眼，则该同学戴的是远视眼镜。3．物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等【进行实验与收集证据】（1）测焦距：如图所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有______作用，该凸透镜的焦距为______cm；（2）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节、如图所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是______装置（填写字母序号），理由是______，使像清晰地星现在光屏的中央；A．

B．C．D．（3）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：①______②______；物距u跟焦距f的关系像的性质①大小②【分析与论证】略【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像______（选填“更大”、“更小”或“更亮”）。【答案】

会聚

5

D

烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度

虚或实

倒立或正立

更亮【解析】（1）[1]测焦距：如图所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，太阳光折射后比折射前更集中，说明凸透镜对光具有会聚作用。[2]光斑的位置即为焦点的位置，焦点到光心的距离为焦距，故该凸透镜的焦距为5cm。（2）[3][4]为了能使像始终成在光屏的中央，实验前，应该将将烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致调节在同一高度上，故ABC错误，故D正确。故选D。（3）[5][6]由凸透镜成像规律得，像有实像和虚像之分，像有放大和缩小之分，像有倒立和正立之分。设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：①虚或实②倒立或正立。[7]某同学将焦距相同、凸透镜的折光能力没变，物距不变，成像的位置不会变，像的大小不变，但直径更大的凸透镜替换原凸透镜，折射后的成像光线比原来多，则光屏上呈现的像比原来的像更亮。4．同学们选取不同焦距的凸透镜，探究“凸透镜成像的规律”（1）安装并调节烛焰、透镜、光屏，使他们三者的中心大致在______；（2）小光同学选取焦距为f1=10cm的凸透镜，当蜡烛放在图甲位置，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、清晰的像，生活中______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用此成像原理工作的；（3）在图甲实验的基础上，更换焦距为f2=5cm的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向______（选填“左”或“右"）侧移动；（4）小焦同学发现，在（3）的基础上，不移动光屏，将自己的眼镜放到凸透镜前，如图乙，光屏上也能呈现清晰的像，说明该眼镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用。【答案】

同一高度（或同一水平线或同一水平高度）

投影仪

左

发散【解析】（1）[1]根据实验的要求，让像成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上。（2）[2]图甲中，凸透镜的焦距是10cm，物距是15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，投影仪根据此原理制成的。（3）[3]在图甲实验的基础上，更换焦距为f2=5cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，像提前会聚，成在光屏的前面，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向左侧移动。（4）[4]在（3）的基础上，不移动光屏，将自己的眼镜放到凸透镜前，光屏上也能呈现清晰的像，像推迟会聚，即该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜。5．小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。（1）实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的___________上。（2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，所成的像是___________（填“正立”或“倒立”）的___________（填“实”或“虚”）像。（3）保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，此时光屏上所成像的特点与___________（填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）相同。（4）小林进行了进一步探究：如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，经过___________s，光屏上成清晰___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的像。【答案】

主光轴

倒立

实

照相机

5

等大【解析】（1）[1]实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。（2）[2][3]如题图甲所示，当凸透镜位于甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可知此时物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。（3）[4]保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，则像距在一倍焦距和二倍焦距之间，物距大于二倍焦距，根据光在折射时光路的可逆性可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这个原理制成的。（4）[5][6]由图乙知此时物距等于像距等于15cm，且蜡烛向左移动的速度是凸透镜向左移动速度的2倍，设它们移动时间t后物距和像距相等，都等于2倍焦距，即20cm，则可得2cm/s×t+15cm-1cm/s×t=20cm解得t=5s此时光屏上成清晰等大的实像。6．如图所示，在探究凸透镜成像的实验中。（1）一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，得到图甲所示的光路图，该凸透镜的焦距为______cm；（2）利用这个凸透镜在图乙装置中进行以下操作：①如果烛焰在光屏上的像偏高，应将凸透镜向______（选填“上”或“下”）调节；②当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从凸透镜的______（选填“左”或“右”）侧透过凸透镜直接观察到______立的像；（3）小超同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像，爱动手实验的小超在光源和光屏之间放了一个______眼镜（选填“近视”或“远视”），需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像；（4）继续利用这个凸透镜进行实验；把高2cm的发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，则测量出的像离凸透镜的距离可能是______。A．8cm

B．12cm

C．25cm

D．32cm【答案】

10.0

下

缩小

照相机

右

放大正立

近视

CD【解析】（1）[1]凸透镜对光线有会聚作用,阳光通过凸透镜后相交于一点，会聚的最小亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距，由图知道，该凸透镜的焦距为10.0cm。（2）①[2]如果烛焰在光屏上的像偏高，根据经过凸透镜光心的光线传播方向不变的性质，应将凸透镜向下调节，可以使像成在光屏的中央。②[3][4]烛焰距凸透镜30cm时，即物距是30cm，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机。③[5][6]当物距u=5cm＜f时，物体通过凸透镜成放大，正立的虚像，虚像不能成在光屏上，且和物体在同一侧，所以，应从右侧透过凸透镜直接观察。（3）[7]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明像距变大了，故放置的是使光线发散的凹透镜，这种眼镜是用来矫正近视眼的。（4）[8]若把一只高2cm的发光棒立于凸透镜前，在光屏上成了3cm高的像，此时所成的像是倒立放大的实像，所以满足2f＜v，即像和凸透镜之间的距离大于20cm，故CD符合题意。故选CD。7．聪明的李小文和同学们一起在探究“凸透镜成像规律”（1）实验前要调整烛焰的焰心和光屏的中心位于___________；当他将蜡烛、凸透镜和光屏调节到如图甲所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像此时的物距是___________cm，这个像的成像原理与___________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同。（2）在上述操作的基础上，李老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊。当光屏向靠近透镜方向移动适当距离后像又清晰了，由此可知李老师的眼睛是___________（选填“近视眼”、“远视眼”或“正常眼”）；如果光屏不动，将蜡烛向___________（选填“靠近透镜”、“远离透镜”）方向移动适当距离后像也变清晰。（3）烛焰成虚像时，人眼应该从___________（填“烛焰”或“光屏”）一侧向透镜方向观察。（4）小文和小明找到原因后，重新一起实验，测得几组数据，并根据数据画出了如图所示的图像，线段AB为成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则他们所用透镜的焦距为___________cm；若用此凸透镜成像，当物体距焦点2cm时成的像一定是___________的像。（5）小文将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐匀速的远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图乙所示，则像距v与t的大致变化关系为丙图中的()（6）小文继续进行实验，如图所示，将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，并逐渐增大玻璃杯到书本的距离，尝试透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），他所看到像不可能是___________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。在书本逐渐远离玻璃杯子的过程中，依次看到的像是图中的___________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）【答案】

同一高度

40.0

照相机

远视眼

靠近透镜

光屏

10

正立放大的虚像

C

B

DCA【解析】（1）[1]为了使像成在光屏中心，实验前应调整透镜、蜡烛、光屏三者的中心在同一高度。[2][3]物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距。由图知道，物距为50.0cm-10.0cm=40.0cm大于像距，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。（2）[4][5]老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，当光屏向靠近透镜方向移动适当距离后像又清晰了，说明此眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜，即物理老师的眼是远视眼，如果光屏不动，将蜡烛向靠近透镜方向移动适当距离后像也变清晰。（3）[6]烛焰成虚像时，像与物同侧，所以，人眼应该从光屏一侧向透镜方向观察。（4）[7]图中时，，此时v=u=0.2m像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，即2f=0.2m所以，所用透镜的焦距f=0.1m=10cm[8]物体距焦点2cm时，u<f，物体所成像的性质是放大、正立、虚像。（5）[9]将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透，物距逐渐增大，根据凸透镜成的实像时有：物远（物距变大）像近（像距变小）像变小，像距逐渐减小，从v＞2f到f＜v＜2f，但像距只能接近1倍焦距，而不能小于1倍焦距，故C正确。（6）[10]因为左右方向的玻璃杯面是一个弧形样子，左右中间厚边缘薄，与凸透镜一样，所以是左右方向发生变化；当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大；当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，即左右颠倒；当物体大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，即左右颠倒。由于玻璃杯面上下相同（不是弧形样子），不会起到放大作用，所以像与图片应该是左右发生变化，而上下与图片相同，故不可能出现B选项中的图片。[11]在书本逐渐远离玻璃杯子的过程中，依次看到像是图乙中的DCA。8．小明做“探究凸透镜成像规律”实验。（1）调整实验器材高度时，蜡烛______（选填“需要”或“不需要”）点燃。（2）他用同一凸透镜做了两次实验，如1图、2图所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是______（选填“1”或“2”）图。（3）本实验中凸透镜的焦距可能是______（填字母）。A．5cm

B．8cm

C．10cm

D．15cm（4）在2图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，则所加镜片可以矫正______（选填“3”或“4”）图中的视力缺陷。（5）如5图所示，是探究凸透镜成像规律实验时发光体AB所处的位置，请你根据所学的透镜知识，用特殊光线作出AB在光屏上所成像A'B'的大致位置______。【答案】

需要

1

C

4

【解析】（1）[1]进行凸透镜成像实验时，是利用烛焰成像，要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，像才能成在光屏的中央位置，所以需要点燃蜡烛后再调节实验器材高度。（2）[2]成缩小像时，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，物距大于像距；成放大像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，物距小于像距，所以成缩小像的是1图。（3）[3]由1图得，，解得①由2图得，，解得②由①②得故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（4）[4]3图，像成在视网膜的前方，是近视眼，需要凹透镜矫正。4图，像成在视网膜的后方，是远视眼，需要凸透镜矫正。在题2图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，故可矫正4图中的视力缺陷。（5）[5]过光心的光线，经凸透镜后方向不变；平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜后，过凸透镜的焦点；经过凸透镜折射后的光线交于一点，该点是物体AB的A点像的位置，由该点向主光轴作垂线，垂线段即为AB在光屏上所成的像A'B'的大致位置。如下图所示：9．如图是小莉、小华和小明三人在做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图：(1)小明将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，直至屏上呈现出________的光斑，量出透镜到光斑的距离为10cm．则此凸透镜的焦距约是________cm.(2)小华在凸透镜成像实验中，把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是大小________的光斑，把蜡烛放在该凸透镜的焦点内，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是大小________的光斑（填“不变”、“变大”、“变小”）.(3)小莉同学做实验时，小华发现烛焰在光屏上的像如图上所示，若要使烛焰在光屏中心成像，只调节透镜，小莉应将透镜向________（选填“上”或“下”）移动.改正后若实验时固定蜡烛与透镜，无论怎样移动光屏，屏上都不出现清晰像，原因可能是________．当蜡烛距离凸透镜10.3cm时，无论怎么样移动光屏都得不到像，原因是________．(4)小明将烛焰移至距凸透镜15cm处，移动光屏，使烛焰在屏上得到清晰的倒立、________实像，________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜）就是应用这一原理制成的．(5)小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，小明移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像.将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了.①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，小华应将光屏向________（左/右）移动.②下列四个选项中，正确表示小莉同学近视眼成像和近视眼矫正情况的是________．A．乙甲B．丙甲C．乙丁D．丙丁(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果小明用书遮挡住透镜下半部分，则实验时光屏上所成的像________（选填“完整”或“不完整”），像的明暗程度将________（选填“变亮”或“变暗”或“不变”）.(7)蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像，若保持凸透镜的位置不变把蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上()A．不能成像B．可以成像，但要适当移动位置C．可以成像，像大小不变D．可以成像，像变小(8)蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到放大的清晰的像，若拿下光屏，移动眼睛的位置________（“能”或“不能”）看到像．(9)一物距应只有唯一的像距，他们三人将蜡烛都放在透镜前15厘米处时，但他们所测得的像距却并不相同，分别为28cm，30cm，31cm,他们的数据不是因为测量长度误差造成的，你认为出现这种现象的原因是________．(10)小华又将两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰像.这像是________(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像.用一厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上________(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的烛焰像.【答案】

最小最亮

10

不变

变大

下

u≤f

像距大光具座不够长

放大

投影仪

左

B

完整

变暗

D

能、移动光屏成像清晰程度不一样、缩小、C【解析】（1）太阳光看做平行光，经过凸透镜后会聚在焦点，成最小最亮的亮斑，透镜到光斑的距离为焦距．（2）在焦点位置的光线经过凸透镜后是平行于主光轴的方向，其在光屏上是一个亮斑，由于光线平行，所以将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，光斑不变，在焦点以内，从烛焰发出的光线经过凸透镜是一个发散光束，所以光屏越远光斑越大．（3）凸透镜成像时物像上下相反，图中像偏上，要在光屏的中心像要下移，则蜡烛要上移，蜡烛不动，凸透镜向下移动相当于蜡烛上移．屏上不出现清晰像，说明光屏没有处在成像的位置，有可能是像距大光具座不够长，也有可能是蜡烛处在u≤f时不能成像．（4）15cm处是f＜u＜2f，此位置成像是放大的，投影仪的原理就是利用f＜u＜2f成放大倒立的实像．（5）因为近视眼成像是在视网膜之前，凸透镜相当于晶状体，光屏相当于视网膜，放近视眼镜相当于近视眼被矫正正常，拿掉眼镜则成像在光屏之前，所以光屏左移，B图正确．（6）如果小明用书遮挡住透镜下半部分，则通过凸透镜的光线变少，像变暗，但仍能成像完整．（7）成放大的清晰的像时物距f＜u＜2f，像距v＞2f，对调时u＞2f，成像是倒立缩小的实像，所以D正确．（8）能在光屏上成像说明是实像，而实像也可以用眼睛看到．（9）像距是光屏上成像最清晰时的位置到凸透镜光心的距离，由于实验时判断清晰度不同，所以造成测量的像距不同．（10）从图中可得物距大于相距，在u＞2f时f＜v＜2f，此时物距大于像距，所以成像是缩小的实像．凸透镜成像左右相反，A蜡烛和D像对应，B蜡烛和C像对应，所以挡住A处的烛焰，B蜡烛仍在C处成像．10．在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点做了进一步探究。（1）如图甲所示，当他将一个发光的小灯泡放在图示位置时，无论怎么移动右侧的光屏，在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑，则该透镜的焦距f＝_______cm；（2）他又将小灯泡换成点燃的蜡烛，当调整至图乙位置时，恰好在光屏上接收到清晰的倒立、_______的实像；若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，当将凸透镜向左平移_______cm时，光屏上可再次出现清晰的像；（3）如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置：①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比_______（选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了；②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏_______（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像相比_______（选填“变大”或“变小”）了；（4）小明将他的眼镜片放在图乙中的凸透镜前，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，像就又清晰了，由此可判断小明戴的是_______（选填“近视”或“远视”）眼镜；（5）如图丙，线段AB为用另一只凸透镜多次成像时的物距倒数和像距倒数所描绘出的图像，则该凸透镜焦距为_______cm。【答案】

10.0

缩小

15

变暗

向左

变小

近视

5【解析】（1）[1]当发光的小灯泡放在10cm刻度线的位置时，物距为10.0cm，移动光屏发现光屏上始终能看到个面积大小不变的光斑，根据从焦点发出的光线经过凸透镜后变为平行光线可知，该透镜的焦距为10.0cm。（2）[2]他又将小灯泡换成点燃的蜡烛，当调整至图乙位置时，此时的物距大于二倍焦距，在光屏上接收到清晰的倒立、缩小的实像。[3]若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆可知，当将凸透镜向左平移15cm到15cm刻度处时，此时的物距为原来的像距，则光屏上可再次出现清晰的像。（3）①[4]用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗。②[5][6]如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小，像变小；光屏要靠近凸透镜，即向左移动。（4）[7]小明将他的眼镜片放在图乙中的凸透镜前，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，物距变大，像距变小，像就又清晰了，这说明该眼镜对光线具有发散作用，由此可判断小明戴的是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼，所以该眼镜是近视眼镜；(5)[8]物距与像距相等时成像，是物距与像距都等于2倍焦距时，此时透镜焦距为11．小明同学利用如下的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=______cm；将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上，这样做目的是使像呈现在______；（2）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度60cm位置处不变，把蜡烛放在刻度30cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是______（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；（3）实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，则光屏上烛焰的像将向______（填“左”或“右”）摆动；（4）凸透镜的位置固定不动，将蜡烛向右（靠近透镜）移动5cm，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动一段距离，所成的像与原来相比______（选填“不变”、“变大”或“变小”）了。（5）若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向______（填“左”或“右）移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，小明更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应______（填“大于”或“小于”）10cm；（6）若保持蜡烛和凸透镜位置不动，更换一个焦距更小的凸透镜，光屏上的像变模糊了，要使像重新变清晰，可将光屏向______（选填“左”或“右”）调节。（7）若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上_____（选填“能”或“不能”）成完整的像。（8）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向左移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是______（选填“近视”或“远视"）眼镜。（9）在整理器材时，小明在凸透镜内惊奇的看到了自己正立、缩小的像，该成像原理是光的______（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）。（10）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知，当u>2f时，物体移动速度______（选填“大于”、“小于”、或“等于”）像移动的速度。【答案】

10

主光轴

光屏中央

照相机

右

右

变大

右

小于

左

能

远视

反射

大于【解析】（1）[1]平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则光斑到凸透镜的距离为该凸透镜的焦距，由图甲可知，焦距为10cm。[2][3]为了使像成在光屏的中央，需要将蜡烛、凸透镜、光屏放在同一高度上，即烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。（2）[4]由图乙可知，物距为30cm，像距为15cm，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上成倒立缩小实像，和生活中的照相机成像类似。（3）[5]实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，根据“倒立的像”的含义，即上下左右均相反，则光屏上的烛焰的像将向右摆动。（4）[6][7]根据凸透镜成像规律可知，当物距减小时（向右移动），要在光屏上成清晰的像，则需要将光屏也向右移动，此时像距增大，像变大。（5）[8][9]若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，使光线发散，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向右移动。若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，小明更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应小于10cm，光线发散后，在通过焦距小的凸透镜，还能成像在原位置。（6）[10]保持蜡烛和凸透镜位置不动，更换一个焦距更小的凸透镜，根据凸透镜成像规律可知，光屏需要靠近凸透镜移动，即向左移动。（7）[11]若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则通过凸透镜的光线变少，则光屏上仍能成完整的像，但是像会变暗。（8）[12]图乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向左移动光屏，光屏上的像又变清晰，根据凸透镜成像规律可知，向左移动光屏，像距变小，即加上眼镜后，相当于会聚能力增强，所以老师戴的是远视眼镜。（9）[13]小明在凸透镜内惊奇的看到了自己正立、缩小的像，此时凸透镜的镜面相当于反射面，即当成了凸面镜，此时成正立缩小的像，是根据光的反射来成像的。（10）[14]由图可知，当u>2f时，物距变化很大，像距变化很小，则物体的移动速度大于像的移动速度。12．小强同学探究凸透镜成像的规律如图装置，凸透镜的焦距是10cm。（1）点燃蜡烛后，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在________上；（2）将实验器材按图中甲位置放置后，光屏上成清晰的像，应用此规律工作的是________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。实验一段时间后，光屏上的像“跑”到图乙所示的位置，若要像重新回到光屏中央，应将凸透镜向________移（选填“上”或“下”）；（3）实验中当物距u等于焦距f时，某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。对此下列解释合理的是________。A．.因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距B．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距C．这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像.（4）小金同学进一步探究：如图丙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度从图示位置同时匀速向左运动，经过________s，光屏上成清晰的像。（5）图丁是2021年12月9日“天宫课堂”中，航天员王亚平为大家直播演示“神奇的太空小水球”实验，如图甲是通过水球成________（选填“实”或“虚”）像的瞬间。随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，如图戊注入气泡后，中间部分相当于两个________组成的（选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）。【答案】

同一高度

投影仪

下

B

5

实

凹透镜【解析】（1）[1]为了使像成在光屏中央，观察成像的性质，点燃蜡烛后，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在同一高度上。（2）[2]根据凸透镜成像规律，将实验器材按图中甲位置放置后，则物体在一倍和两倍焦距之间，光屏上成倒立放大清晰的实像，应用此规律工作的是投影仪。[3]实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，凸透镜成实像时，物像倒置，光屏上的像“跑”到图乙所示的位置，若要像重新回到光屏中央，应将凸透镜向下移。（3）[4]A．烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距，根据凸透镜成像规律，一倍焦距以外成实像，故A不符合题意；B．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距，根据凸透镜成像规律，一倍焦距以内成虚像，故B符合题意；C．这是烛焰发出的光经凸透镜折射形成的像，故C不符合题意。故选B。（4）[5]如图丙所示，光屏和蜡烛到凸透镜的距离均为15cm，凸透镜焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度从图示位置同时匀速向左运动，以凸透镜为参照物，蜡烛以1cm/s的速度从图示位置同时匀速向左运动，光屏1cm/s的速度从图示位置同时匀速向右运动。经过5s，光屏和蜡烛到镜子的距离都是20cm，即物体和光屏都处在距凸透镜两侧的两倍焦距上处成清晰的像。（5）[6]如图丁物体在一倍和两倍焦距之间，通过水球成的是实像。[7]如图戊注入气泡后，变成中间薄，中间部分相当于两个凹透镜组成的。13．小超和媛媛利用光具座、两个焦距相同而直径大小不同的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等来探究“凸透镜成像规律”：（1）实验时，应该选择直径________（选填“大”或“小”）的凸透镜做实验，成像会更亮。实验时的环境应该较________（选填“亮”或“暗”）比较好；（2）小超和媛媛想利用太阳光来测量凸透镜的焦距，如图所示。其中操作最合理的是________（填下方序号）；（3）小超和媛媛选用正确的方法测出凸透镜的焦距是10cm，他接着将蜡烛、透镜、光屏安装在光具座上，点燃蜡烛，调节________的中心、光屏的中心、透镜的中心在同一________；（4）当他们将三个元件移动到如图甲所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像利用该成像规律制成的光学仪器是________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。此时保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移动到________cm刻度处时，仍能在光屏上成清晰的像；（5）接着，小超和媛媛用刚才的器材做了进一步探究，如图乙所示，他们将蜡烛、透镜、光屏分别放在25cm、40cm、55cm刻度处，现保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，经过_______s，光屏上成清晰_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。【答案】

大

暗

C

烛焰

高度

投影仪

65

2.5

等大【解析】（1）[1]实验时，应选择直径较大的凸透镜，这样有更多的光透过凸透镜，所成的像会更亮。[2]实验环境应较暗，可避免环境光线对成像的影响。（2）[3]要利用太阳光来测量凸透镜的焦距，应让太阳光平行于透镜的主光轴入射，且让白纸与透镜平行。所以最合理的操作是C。（3）[4][5]在光具座上进行实验时，应调节烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度，才能让烛焰的像成在光屏中央。（4）[6]由图甲知，蜡烛与透镜的距离小于光屏到透镜的距离，即物距小于像距，那么所成的像是倒立、放大的实像。投影仪是利用这一原理工作的。[7]在光的折射现象中，光路是可逆的，那么将凸透镜移到物距与原来的像距相同，像距与原来的物距相同时，在光屏上会再次承接到清晰的像。由图甲知，刻度尺的分度值为1cm，凸透镜移动前的物距和像距分别为u=15.0cm，v=30.0cm那么移动后，物距应为30.0cm，所以凸透镜应移到65cm刻度线处。（5）[8][9]图乙中，蜡烛和凸透镜未移动前，物距、像距都为15cm，此时物距小于二倍焦距而大于一倍焦距，那么当物距等于像距等于二倍焦距时，可在光屏上成倒立、等大的实像。此时的像距为v1=2f=2×10cm=20cm凸透镜移动的距离s1=20cm-15cm=5cm经过的时间14．凸透镜是初中物理中常见的光学器材，小明所在的实验小组对凸透镜进行以下实验。(1)他们决定先从测凸透镜的焦距开始，如图所示：①在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O'。②将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和______在同一水平直线上。③固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑______，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距。④为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，则测出的焦距准确。若向右移动光屏，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值______。(2)在“探究凸透镜成像规律”的实验中①他们调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上。②随着蜡烛越烧越短，小明发现烛焰的像成在光屏上方，要想使像成在光屏中央，应把凸透镜向______（选填“上”或“下”）调节。③为了使光源更加稳定，小明用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上替代烛焰，使“F”正立面对凸透镜，如图乙所示，给二极管通电，移动光屏至图示位置，此时恰从M处看到光屏上呈现一个清晰的像，此像是倒立______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像，像的形状是图中的______（填写序