2021-2023年辽宁省中考物理真题专项练习-光学实验题

2021-2023年辽宁省中考物理真题专项练习一光学实验题

1.（2023营口）小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜，法

线0N垂直镜面，使一束光贴着纸板沿E0射到0点，反射光线沿0F射出，当入射光线远离法线时，反射

光线将（选填“靠近"或"远离”）法线；如图乙所示。把纸板NOF向后折，在纸板上看不到

反射光线，由此初步得出：反射光线、入射光线、法线在平面内。

2.（2022大连）在探究“平面镜成像特点”的实验中，所用器材有：两个相同的蜡烛、玻璃板、支架、白

纸、刻度尺、火柴等。

（1）用两个相同的蜡烛做实验，主要是为了比较像与物的关系，这里用到的是科学研究中的

（选填”控制变量法”“转换法”或“等效替代法”）；

（2）在水平桌面上铺一张白纸，可以在白纸上标记平面镜、物和的位置；

（3）把架在支架上的玻璃板放在白纸上，沿着玻璃板在纸上画一条直线代表平面镜的位置、若玻璃板没有

与白纸垂直，则所画的直线能否代表平面镜的位置？;

（4）如果要使像更清楚，可以在（选填“物”或“像”）一侧铺上黑纸。

3.（2021盘锦）小明发现大客车的前风挡玻璃是竖直的，小轿车的却是倾斜的。小明猜想车内物体经过前

风挡玻璃所成像的位置与玻璃倾斜程度有关，并做了如下模拟实验。

（1）把玻璃板竖直放在水平桌面上，将一个跳棋放在玻璃板前，观察成像情况；取另一个完全相同的跳棋在

玻璃板后移动，直到与玻璃板前跳棋的像,确定像的位置，如图甲所示；当用手电筒照亮（

玻璃板、跳棋）时，观察到像比原来更清晰。

（2）把玻璃板向跳棋方向倾斜，沿水平方向观察，发现桌面上的像不见了；当沿着与玻璃板的方向

观察，又看到了跳棋的像。请在图乙中画出跳棋在平面镜中所成的像。

结论：大客车的前风挡玻璃距离地面较高，所成的像不会干扰司机观察路况；小轿车的风挡玻璃所成的像

在司机的斜上方，也不会干扰司机观察路况。温馨提示：为保证夜间行车安全，车内请勿开灯。

4.（2021抚顺）小明在探究“平面镜成像特点”时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：

（1）把点燃的蜡烛A放在与水平桌面垂直的玻璃板前，在玻璃板后面放一支（填“点燃”或“没

点燃”）的蜡烛B,移动B,发现A烛焰的像出现在B“身上”，如图甲所示，说明他在器材选择上存在的问

题是o

（2）改进器材后，多次改变蜡烛（填“A”或"B”）的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的

位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由

此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离,且它们的连线与镜面0

（3）小明想确定家中穿衣镜成像的反射面，他将笔尖紧贴镜面A,如图丙所示，发现笔尖的像与笔尖之间

有一段距离，说明（填“A”或"B”）是反射面。

5.（2023阜新）小新利用图甲的装置进行“探究平面镜成像特点”实验。选用主要器材：薄玻璃板、两个

完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺和黑色纸板等。

'BB

>6.5cm<

j>4cm;>5cm

玻璃板

j*4cm\>5cm的位置

H)cmA;

2

A3

4

乙

（1）实验时用薄玻瑞板替代平面镜的目的是;

（2）实验中将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可以看到它在玻璃板后的像。把未点

燃的蜡烛B放在玻璃板后移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛A的像与蜡烛A；

（3）多次改变蜡烛A的位置，并移动蜡烛B确定像的位置，每次标记出蜡烛A和它像的位置（如图乙所示）。

请根据小新完成的下歹实验数据表格，在①、②处填写数据名称;

实验次数①______②______蜡烛的像与蜡烛的大小关系

16.56.5............

244............

355............

（4）分析实验数据得出，蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离；

（5）将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，小新在蜡烛A侧（选填“能”或“不能”）观察到蜡

烛A的像。

6.（2023大连）某小组同学要探究“凸透镜成像规律”，实验室中可供选择的器材有：由发光二极管组成

的“F”和“T”形光源、凸透镜、光具座、光屏等：

（1）他们选择了“F”形光源进行实验，与“T”形光源相比，"F"形光源的好处是：；

（2）将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上，点亮光源，移动光屏，光屏上承接到不完整的像，如图所示：

这是因为他们遗漏了一个实验步骤，这一步骤是：

(3)在探究物距大于二倍焦距的成像特点时，改变物距做了三次实验，与做一次实验相比较，做三次实验

的好处是：;

(4)完成实验后，同学们发现实验室中还有一个焦距不同的凸透镜，以及凹透镜、硬纸片各一个，他们想

利用其中一个器材，采取增加或更换器材的方式对原实验进行拓展。请仿照示例写出两个不同的拓展实验；

示例：将凹透镜放在凸透镜与光源之间，研究近视眼的矫正原理；

7.(2021大连)某同学探究''物距大于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实，正倒和大小”，实验器材有：光

具座(光具座上的刻度尺范围是0~80cm)、两个焦距均为10cm而口径大小不同的凸透镜、光屏，蜡烛、

火柴。

(1)选择口径______(选填“大”或“小”)的凸透镜做实验比较好；

(2)实验装置如图甲所示，点燃蜡烛，调整烛焰，凸透镜和光屏的中心大致在______上；

甲乙

(3)实验中，该同学判断烛焰的像是实像，证据是；他判断烛焰的像是倒立的，那么像是图乙中的

(选填"A"、"B"或"C”)；

(4)收集的实验信息如下表：

凸透镜的焦距/=10cm

实笺次数物即u!cm像的虚实像的止倒像的大小像即v/cm

125.00实像倒立缩小16.67

230.00实像倒立缩小15.00

335.00实像倒立缩小14.00

分析表中信息，可以得出的探究结论是：;

(5)从实验中发现，当物距逐渐变大时，像距逐渐变小。该同学利用本实验器材进一步探究“物距大于凸

透镜二倍焦距时，像距与物距的关系”，预设的物距分别为25cm,30cm、35cm、40cm、45cm、50cm,

按照这些预设值进行实验，对应的数据能否收集全，请说明理由：O

8.(2023营口)小飞同学“探究凸透镜成像规律”的实验

(1)小飞按下图安装好器材，点燃蜡烛，调整___________、凸透镜(户10cm)、光屏三者的中心在同一高

度。

（2）如上图所示，光屏上会出现烛焰清晰缩小（选填“正立”或“倒立”）的像；透镜位置

保持不变，将蜡烛移动到光具座35cm处，光屏向（选填“左”或“右”）移动到适当位置，光

屏上又重新出现烛焰清晰的像；将蜡烛移动到光具座42cm处，小飞在凸透镜的右侧，通过凸透镜观察到

烛焰正立的像，蜡烛继续靠近凸透镜，烛焰的像（选填“变大”或“变小”）。

（3）将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊了，凸透镜和光屏的位置保

持不变，向左移动蜡烛，又能在光屏上看到烛焰清晰的像，说明该镜片是（选填“凸透镜”或

“凹透镜

（4）完成实验后，小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜,

法线ON垂直镜面，使一束光贴着纸板沿E0射到0点，反射光线沿OF射出，当入射光线远离法线时，反

射光线将（选填“靠近”或"远离”）法线；如图乙所示。把纸板NOF向后折，在纸板上看不

到反射光线，由此初步得出：反射光线、入射光线、法线在平面内。

9.（2022盘锦）小明利用一个纸筒、凸透镜和半透明薄膜自制了如图甲所示的模型照相机。在使用时发现，

被拍摄物体和照相机的距离有变化时，像会变得不清晰。老师告诉小明，当物距改变时，照相机可通过伸

缩镜头或调节镜头焦距两种方式再次得到清晰的像。为了验证老师的说法，小明选取了蜡烛、多个不同焦

距的凸透镜、光具座等器材进行实验探究：

（1）实验前应将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心调至__________;

（2）当蜡烛、光屏、凸透镜在如图乙所示位置时，光屏上成清晰的像。将蜡烛向左调节到某一位置时，凸

透镜向（选填“左”或“右”）调节，光屏上再次成清晰倒立缩小的像。得出：当物距改变时，

伸缩镜头可以再次获得清晰的像；

（3）小明将蜡烛、光屏、凸透镜调回如图乙所示位置。将蜡烛向左调节到某一位置时，换用焦距

（选填“更大”或“更小”）的凸透镜，光屏上再次成清晰的像。得出：当物距改变时，调节镜头焦距可以

再次获得清晰的像；

（4）蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，小明将光具座左侧抬高，（选填“可以”

或“不可以”）使像回到光屏中央；

（5）请在图丙中画出烛焰S发出的平行于主光轴的光线经过凸透镜后的折射光线。（）

10.（2022营口）小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实

验。

（1）实验在（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；

（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰（选填“放大”、“等大”或

“缩小”）的像，此现象和生活中（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜"）的原理相同；保

持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动

前的像相比会（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰

（选填”正立”或“倒立”）的像；

（4）将图甲中的透镜换成焦距於5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向（选填“左”

或‘'右"）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数

适当的（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。

11.（2022阜新）某兴趣小组做光学相关实验。

（1）透镜的焦距是10cm,当蜡烛和透镜在如图所示位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、

的实像，在照相机和投影仪中，成像原理与此类似的是;

（2）实验中，光屏上已经看到烛焰清晰的像，某同学用手指的指尖触摸凸透镜，则光屏上会出现

（填“指尖的像”或“完整烛焰的像”）；

（3）在完成上一步实验后，某同学在蜡烛和凸透镜之间加了一个眼镜片，光屏上成的像不再清晰。保持其

他元件不动，向远离凸透镜的方向适当移动光屏，又可在光屏上看到清晰的像，那么后加入的镜片为

（填“近视”或“远视”）眼镜片；

（4）将光屏在如图所示的位置上移到80cm刻度线处，再将50cm处的凸透镜换成薄玻璃板，光屏上

（填“能”或“不能”）出现烛焰的像。

12.（2021阜新）在探究“凸透镜成像规律”的实验中：

（1）下图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法，其中操作最合理的是O

BCD

（2）将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm的刻度处，将蜡烛从下图所示位置，移到光具座20cm

刻度处，需将光屏向移动（选填“左”或“右”），直至在光屏上成清晰的、的实像（选填

“正立”或“倒立”），此成像的特点与原理相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；这时

若将蜡烛和光屏位置互换，光屏上再次得到烛焰清晰的像（选填“能”或“不能”）。

（3）下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是

甲乙丙丁

（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜

的焦距可能是（填选项）：

A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm

（2）小明把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向移动或

者不移动光屏，将一个度数合适的（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之

间，都能让光屏上的像重新变清晰；

（3）完成上述探究后，小明把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、（选填

“放大”、“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上_________（选填

“有”或“没有”）烛焰的像。

14.（2021营口）学习小组“探究凸透镜成像的规律”，进行了如下操作：

0cm10203Q40506070809010Q

（1）安装好器材后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者中心在。

（2）实验时，将凸透镜放置在光具座50cm刻度处，蜡烛和光屏移动到如图所示的位置时，光屏上得到烛

焰清晰的像，保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移动到光具座cm刻度处，光屏上再次出现

烛焰（选填“放大”、"等大”或“缩小”）的清晰的像，生活中（选填“照相机”、

“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。

（3）将一个凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊了，向（选填“左”或"右”）

移动光屏，像又变得清晰了，用这种方法可以矫正（选填“近视”或“远视

(4)实验中蜡烛燃烧变短，烛焰的像离开了光屏的中央，将凸透镜向移动，烛焰的像就可以重

新回到光屏的中央。

15.(2022沈阳)在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

(1)为了探究蜡烛的烛焰能否在光屏上成实像，应该把凸透镜放在如图甲所示的(选填aA\uBn

或处。为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在;

(2)下表是小雨设计的实验表格，请你在表格中横线处补全缺少的项目，小雨用焦距为10cm的凸透镜做

实验，蜡烛放到较远处，调整光屏到凸透镜的距离，直到烛焰在光屏上成清晰的实像，观察像的性质，同

时测出此时物距和像距，把蜡烛向凸透镜移近一些，重复以上操作。把实验测出的数据和成像的性质填入

表中；

像的性质

物距像距

u/cmv/cm

虚实大小—

30实缩小15

20实等大20

15实放大30

(3)通过分析表中数据，可以得到规律：凸透镜成实像时，物距变小，像距(选填“变大”、“变小”

或“不变”)；

(4)小雨换用如图乙所示焦距不同的A、B两个凸透镜中的一个再进行实验，当物距为15cm时，移动光

屏在光屏上得到清晰的像，测出像距为7.5cm,结合上表的实验数据，可以判断出小雨这次实验用的是

(选填"A”或"B”)透镜；

B.

空气

©・

A・

图丙

(5)凸透镜成像利用了光的折射，生活中存在由于光的折射而产生“错觉”的现象，如泳池水看起来变浅

了，所以不能贸然下水，以免发生危险。如图丙所示，人眼在8点看到水中4点的像在A'点处，请完成人

眼在8点看到A点的像的光路图<,

2021-2023年辽宁省中考物理真题专项练习一光学实验题参考答案

1.（2023营口）小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜，法

线0N垂直镜面，使一束光贴着纸板沿E0射到0点，反射光线沿0F射出，当入射光线远离法线时，反射

光线将（选填“靠近"或"远离”）法线；如图乙所示。把纸板NOF向后折，在纸板上看不到

反射光线，由此初步得出：反射光线、入射光线、法线在平面内。

【答案】远离同一

【解析】

【详解】当入射光线远离法线时，入射角变大。根据反射定律可知，反射角=入射角，所以反射光线也将远

离法线。

把纸板NOF向后折，入射光线所在的平面和反射光线所在的平面不相同，这时在纸板上看不到反射光线，

由此初步得出：反射光线、入射光线、法线在同一平面。

2.（2022大连）在探究“平面镜成像特点”的实验中，所用器材有：两个相同的蜡烛、玻璃板、支架、白

纸、刻度尺、火柴等。

（1）用两个相同的蜡烛做实验，主要是为了比较像与物的关系，这里用到的是科学研究中的

（选填”控制变量法”“转换法”或“等效替代法”）；

（2）在水平桌面上铺一张白纸，可以在白纸上标记平面镜、物和的位置；

（3）把架在支架上的玻璃板放在白纸上，沿着玻璃板在纸上画一条直线代表平面镜的位置、若玻璃板没有

与白纸垂直，则所画的直线能否代表平面镜的位置？;

（4）如果要使像更清楚，可以在（选填“物”或“像”）一侧铺上黑纸。

【答案】①.大小②.等效替代法③.像④.平面镜成像时像与物的连线与镜面垂直，

如果玻璃板没有与白纸垂直，则所成的像会偏高或偏低，未点燃的蜡烛就不能与前面蜡烛的像重合，导致

实验无法完成，则所画的直线不能代表平面镜的位置。⑤.像

【解析】

【详解】（1）等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为

等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。在竖立的玻璃板前点燃蜡烛，拿

未点燃的另一支蜡烛竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至它与点燃的蜡烛的像完

全重合，是为了比较像与物的大小关系，这里用到的是科学研究中的等效替代法。

（2）为研究像与物的位置关系，在水平桌面上铺一张白纸，可以在白纸上标记平面镜、物和像的位置。

（3）平面镜成像时像与物的连线与镜面垂直，如果玻璃板没有与白纸垂直，则所成的像会偏高或偏低，未

点燃的蜡烛就不能与前面蜡烛的像重合，导致实验无法完成，则所画的直线不能代表平面镜的位置。

（4）在同样的实验环境下，可以在像一侧铺上黑纸，可使像更清楚，主要原因是：黑色物体吸光。

3.（2021盘锦）小明发现大客车的前风挡玻璃是竖直的，小轿车的却是倾斜的。小明猜想车内物体经过前

风挡玻璃所成像的位置与玻璃倾斜程度有关，并做了如下模拟实验。

（1）把玻璃板竖直放在水平桌面上，将一个跳棋放在玻璃板前，观察成像情况；取另一个完全相同的跳棋在

玻璃板后移动，直到与玻璃板前跳棋的像,确定像的位置，如图甲所示；当用手电筒照亮（

玻璃板、跳棋）时，观察到像比原来更清晰。

（2）把玻璃板向跳棋方向倾斜，沿水平方向观察，发现桌面上的像不见了；当沿着与玻璃板的方向

观察，又看到了跳棋的像。请在图乙中画出跳棋在平面镜中所成的像。

结论：大客车的前风挡玻璃距离地面较高，所成的像不会干扰司机观察路况；小轿车的风挡玻璃所成的像

在司机的斜上方，也不会干扰司机观察路况。温馨提示：为保证夜间行车安全，车内请勿开灯。

【答案】完全重合跳棋垂直

【解析】解：（1）取另一个完全相同的跳棋在玻璃板后移动，直到与玻璃板前跳棋的像完全重合时，看确定

像的位置，由此可以说明像的大小与物体的大小相同；物体成像要清晰，就必须让跳棋有足够光线射向平

面镜才能成像，而不是让玻璃板上有足够的光线；

（2）把玻璃板向跳棋方向倾斜，沿水平方向观察，发现桌面上的像不见了；由于平面镜成像时，像与物体关

于镜面是对称的，所以当沿着与玻璃板垂直的方向观察，又看到了跳棋的像。

故答案为：（1）完全重合；跳棋；（2）垂直。

4.（2021抚顺）小明在探究“平面镜成像特点”时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：

Z丙

（1）把点燃的蜡烛A放在与水平桌面垂直的玻璃板前，在玻璃板后面放一支（填“点燃”或“没

点燃”）的蜡烛B,移动B,发现A烛焰的像出现在B"身上”，如图甲所示，说明他在器材选择上存在的问

题是。

（2）改进器材后，多次改变蜡烛（填“A”或"B”）的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的

位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由

此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离,且它们的连线与镜面。

（3）小明想确定家中穿衣镜成像的反射面，他将笔尖紧贴镜面A,如图丙所示，发现笔尖的像与笔尖之间

有一段距离，说明（填"A"或"B"）是反射面。

【答案】没点燃；两支蜡烛大小不同；A；相等；垂直；B；

5.（2023阜新）小新利用图甲的装置进行“探究平面镜成像特点”实验。选用主要器材：薄玻璃板、两个

完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺和黑色纸板等。

t1B

1B

1

1>6.5cm2

〉4cm;>5cm

I1

1玻璃板

1>4cm

1>5cm

1的位置

1X)cmAL

1

13

乙

(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是;

(2)实验中将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可以看到它在玻璃板后的像。把未点

燃的蜡烛B放在玻璃板后移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛A的像与蜡烛A；

(3)多次改变蜡烛A的位置，并移动蜡烛B确定像的位置，每次标记出蜡烛A和它像的位置(如图乙所示)。

请根据小新完成的下列实验数据表格，在①、②处填写数据名称；

实验次数①______②______蜡烛的像与蜡烛的大小关系

16.56.5......................

244......................

355......................

(4)分析实验数据得出，蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离；

(5)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，小新在蜡烛A侧(选填“能”或“不能”)观察到蜡

烛A的像。

【答案】①.便于确定像的位置②.大小相等③.蜡烛到玻璃板的距离/cm④.蜡烛的像

到玻璃板的距离/cm⑤.相等⑥.能

【解析】

【详解】(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜，是因为光射到玻璃板反射后能够成像，同时人可以直接透过

玻璃板观察到另一只蜡烛B的移动情况，这样就便于确定像的位置。

(2)把未点燃的和蜡烛A完全一样的蜡烛B放在玻璃板后移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合，这

说明蜡烛A的像与蜡烛A的大小相等。

(3)如图乙所示，实验数据表格中在①、②处需要填写数据名称分别为：蜡烛到玻璃板的距离/cm,蜡烛

的像到玻璃板的距离/cm；需要注意的是，表格上的名称必须体现出物、像和距离的单位。

(4)根据分析表中的数据很容易发现，蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离相等。

(5)因为平面镜成像的本质是光的反射现象，平面镜成的是虚像，玻璃板的背面一侧没有实际光线，所以

将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，小新仍然能够在蜡烛A侧观察到蜡烛A的像。

6.(2023大连)某小组同学要探究“凸透镜成像规律”，实验室中可供选择的器材有：由发光二极管组成

的“F”和“T”形光源、凸透镜、光具座、光屏等：

(1)他们选择了“F”形光源进行实验，与“T”形光源相比，“F”形光源的好处是：;

(2)将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上，点亮光源，移动光屏，光屏上承接到不完整的像，如图所示：

这是因为他们遗漏了一个实验步骤，这一步骤是：；

(3)在探究物距大于二倍焦距的成像特点时，改变物距做了三次实验，与做一次实验相比较，做三次实验

的好处是：;

(4)完成实验后，同学们发现实验室中还有一个焦距不同的凸透镜，以及凹透镜、硬纸片各一个，他们想

利用其中一个器材，采取增加或更换器材的方式对原实验进行拓展。请仿照示例写出两个不同的拓展实验；

示例：将凹透镜放在凸透镜与光源之间，研究近视眼的矫正原理；

①______；②______O

【答案】①.“F”形光源不对称，便于比较像相对于物是否左右相反②.调节光源、凸透镜和光

屏的中心在同一高度③.使探究结论具有普遍性④.将另一凸透镜放在凸透镜与光源之间，研究

远视眼的矫正原理⑤.换另一焦距不同的凸透镜，研究像距与焦距是否有关

【解析】

【详解】(1)探究凸透镜成像实验过程中，用“F”形光源与“T”形光源相比，好处是可以比较像与物是

否左右相反。

(2)探究凸透镜成像实验过程中，要使像刚好在光屏的中央，应该使光源、凸透镜和光屏的中心在同一高

度，故出现如图所示的情况，应该调节光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度。

(3)探究凸透镜成像实验过程中，多次实验的目的使寻找实验的普遍规律，使探究结论具有普遍性。

(4)由于凸透镜对光线具有会聚作用，故可以将另一凸透镜放在凸透镜与光源之间，研究远视眼矫正原

理；换另一焦距不同的凸透镜，研究像距与焦距是否有关。

7.(2021大连)某同学探究“物距大于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实，正倒和大小”，实验器材有：光

具座(光具座上的刻度尺范围是0~8()cm)、两个焦距均为10cm而口径大小不同的凸透镜、光屏，蜡烛、

火柴。

(1)选择口径______(选填“大”或“小的凸透镜做实验比较好；

(2)实验装置如图甲所示，点燃蜡烛，调整烛焰，凸透镜和光屏的中心大致在______上；

(3)实验中，该同学判断烛焰的像是实像，证据是；他判断烛焰的像是倒立的，那么像是图乙中的

(选填“A"、“B"或"C")；

(4)收集的实验信息如下表：

凸透镜的焦距/=l()cm

实教次数物能"/cm像的虚实像的正例像的大小像距y/cm

125.00实保倒立缩小16.67

230.00实像倒立缩小15.00

335.00实像倒立缩小14.00

分析表中信息，可以得出的探究结论是：;

(5)从实验中发现，当物距逐渐变大时，像距逐渐变小。该同学利用本实验器材进一步探究“物距大于凸

透镜二倍焦距时，像距与物距的关系”，预设的物距分别为25cm,30cm.35cm、40cm、45cm、50cm,

按照这些预设值进行实验，对应的数据能否收集全，请说明理由：O

【答案】（D大（2）同一高度

[3]烛熔的像能成在光屏上，说明成的是实像。C

（4）由实验数据可知,物距大于2倍焦距成倒立缩小的实像，物距增大，像距减小，

（5）光具座上的刻度尺范围是。〜80cm，当物距

t/=50cm

20cm>v>10cm

70cm>（”+n）>60cm

能够完成实验，同理当物距小于50cm时也能完成实验。

8.（2023营口）小飞同学“探究凸透镜成像规律”的实验

（1）小飞按下图安装好器材，点燃蜡烛，调整___________、凸透镜（六10cm）、光屏三者的中心在同一高

度。

甲

|||||||Illiinnini|ii

203040

（2）如上图所示，光屏上会出现烛焰清晰缩小（选填“正立”或“倒立”）的像；透镜位置

保持不变，将蜡烛移动到光具座35cm处，光屏向（选填“左”或“右”）移动到适当位置，光

屏上又重新出现烛焰清晰的像；将蜡烛移动到光具座42cm处，小飞在凸透镜的右侧，通过凸透镜观察到

烛焰正立的像，蜡烛继续靠近凸透镜，烛焰的像（选填“变大”或“变小

（3）将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊了，凸透镜和光屏的位置保

持不变，向左移动蜡烛，又能在光屏上看到烛焰清晰的像，说明该镜片是（选填“凸透镜”或

"凹透镜

（4）完成实验后，小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜,

法线0N垂直镜面，使一束光贴着纸板沿E0射到。点，反射光线沿0F射出，当入射光线远离法线时，反

射光线将（选填“靠近”或"远离”）法线；如图乙所示。把纸板NOF向后折，在纸板上看不

到反射光线，由此初步得出：反射光线、入射光线、法线在平面内。

【答案】①.烛焰②.倒立③.右④.变小⑤.凹透镜⑥.远离©.同一

【解析】

【详解】（1）实验前，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是为了使烛焰的像成在光屏

中央。

（2）由图可知，此时物距为30.0cm,像距为15.0cm,则凸透镜焦距於10cm,所以物体在两倍焦距以外,

像在一倍二倍焦距之间，成倒立缩小实像。

透镜位置保持不变，将蜡烛移动到光具座35cm处，那么物距为15.0cm。根据光路可逆原理，如果此时像

距为30.0cm,光屏上会再次成清晰像，所以光屏应该向右边移动至光具座80cm处。

将蜡烛移动到光具座42cm处，物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像。凸透镜成虚像的特点

是物近像近像变小，所以当蜡烛继续靠近凸透镜时，虚像逐渐变小。

（3）将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊了。向左移动蜡烛，又能在

光屏上看到烛焰清晰的像，根据凸透镜成实像的规律：物远像近像变小，说明放入眼镜片后像变远了，通

过向左移动蜡烛，使得像变近重新在光屏上呈现。故该镜片为凹透镜。

（4）当入射光线远离法线时，入射角变大。根据反射定律可知，反射角=入射角，所以反射光线也将远离

法线。

把纸板NOF向后折，入射光线所在的平面和反射光线所在的平面不相同，这时在纸板上看不到反射光线，

由此初步得出：反射光线、入射光线、法线在同一平面。

9.（2022盘锦）小明利用一个纸筒、凸透镜和半透明薄膜自制了如图甲所示的模型照相机。在使用时发现，

被拍摄物体和照相机的距离有变化时，像会变得不清晰。老师告诉小明，当物距改变时，照相机可通过伸

缩镜头或调节镜头焦距两种方式再次得到清晰的像。为了验证老师的说法，小明选取了蜡烛、多个不同焦

距的凸透镜、光具座等器材进行实验探究：

（1）实验前应将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心调至___________;

（2）当蜡烛、光屏、凸透镜在如图乙所示位置时，光屏上成清晰的像。将蜡烛向左调节到某一位置时，凸

透镜向（选填“左”或“右”）调节，光屏上再次成清晰倒立缩小的像。得出：当物距改变时，

伸缩镜头可以再次获得清晰的像；

（3）小明将蜡烛、光屏、凸透镜调回如图乙所示位置。将蜡烛向左调节到某一位置时，换用焦距

（选填“更大”或“更小”）的凸透镜，光屏上再次成清晰的像。得出：当物距改变时，调节镜头焦距可以

再次获得清晰的像；

（4）蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，小明将光具座左侧抬高，（选填“可以”

或“不可以”）使像回到光屏中央；

（5）请在图丙中画出烛焰S发出的平行于主光轴的光线经过凸透镜后的折射光线。（）

【答案】①.同一高度②.右③.更大④.不可以⑤.

【解析】

【详解】（1）实验前需要将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心调至同一高度，这样做的目的是使像呈现在

光屏中央。

（2）如图乙所示位置时，光屏上成倒立缩小的实像。此时将蜡烛向左调节到某一位置时，物距增大，根据

凸透镜成像规律，此时像距应该减小，故凸透镜应该向右移动，使得光屏上再次呈现清晰的像。

（3）如图乙所示位置时，光屏上成倒立缩小的实像。此时将蜡烛向左调节到某一位置时，物距增大，根据

凸透镜成像规律，此时像的位置在原来光屏的左边，故可换用焦距更大的凸透镜，会聚能力更弱，使得原

本提前会聚所成的像回到原来的光屏上。

（4）蜡烛燃烧一段时间后变短，可知光屏上像的位置偏高，将光具座左侧抬高，没有改变烛焰中心和凸透

镜光心之间的位置关系，根据通过光心的光线传播方向不变，可知像在光屏上的位置不会发生改变，即不

可以使像回到光屏中央。

（5）烛焰S发出的平行于主光轴的光线经过凸透镜后会经过凸透镜右侧焦点，故连接入射点和右侧焦点，

作出折射之后的光线，如图所示：

----•------------■-—-----

F0声、

U

10.（2022营口）小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实

验。

（1）实验在（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；

（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰（选填“放大”、“等大”或

“缩小”）的像，此现象和生活中（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保

持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动

前的像相比会（选填“变大"、“变小”或“不变”）；

（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰

（选填“正立”或“倒立”）的像；

（4）将图甲中的透镜换成焦距件5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向（选填“左”

或''右"）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数

适当的（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。

【答案】①.较暗②.缩小③.照相机④.变小⑤.正立⑥.右⑦.近视

【解析】

【详解】（1）实验应在较暗环境下进行，这样可以使光路更加清晰，使实验现象更明显。

（2）由甲图可知，物距为30cm大于二倍焦距（20cm）,根据凸透镜成像规律可知，光屏上会出现清晰的倒

立、缩小的烛焰的实像，生活中照相机就是根据该原理制成的。

保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰像，根据“物

远像近像变小”的规律可知，与移动前的像相比会变小。

（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，此时物距为7cm,小于焦距，根据凸透镜成像规

律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像，所以在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的像。

（4）将图甲中的透镜换成焦距户5cm的凸透镜，此时物距等于六倍的焦距，相当于物体离凸透镜的距离变

远，所以应将蜡烛向右移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，像会提前会聚，所

以要使光屏上会重新出现烛焰清晰的像，应在蜡烛和透镜之间放置一个具有发散作用的凹透镜，而近视镜

片是凹透镜制成的，所以应在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片。

11.（2022阜新）某兴趣小组做光学相关实验。

（1）透镜的焦距是10cm,当蜡烛和透镜在如图所示位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、

的实像，在照相机和投影仪中，成像原理与此类似的是;

（2）实验中，光屏上已经看到烛焰清晰的像，某同学用手指的指尖触摸凸透镜，则光屏上会出现

（填“指尖的像”或“完整烛焰的像”）；

（3）在完成上一步实验后，某同学在蜡烛和凸透镜之间加了一个眼镜片，光屏上成的像不再清晰。保持其

他元件不动，向远离凸透镜的方向适当移动光屏，又可在光屏上看到清晰的像，那么后加入的镜片为

（填“近视”或“远视”）眼镜片；

（4）将光屏在如图所示的位置上移到80cm刻度线处，再将50cm处的凸透镜换成薄玻璃板，光屏上

（填“能”或“不能”）出现烛焰的像。

【答案】①.缩小②.照相机③.完整烛焰的像④.近视⑤.不能

【解析】

【详解】（1）凸透镜的焦距是10cm,图中蜡烛距凸透镜30cln,物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，

照相机就是根据这个原理制成的。

（2）不小心用手指指尖触摸了凸透镜，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍

然是烛焰完整的像，只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些。

（3）在凸透镜左侧加一个镜片，光屏上的成像不再清晰。保持其他元件不动，向远离凸透镜方向适当移动

光屏后又可在光屏上看到清晰的像，说明此镜片对光线有发散作用，即加入的镜片为近视眼镜镜片（凹透

镜）。

（4）若将50cm处的凸透镜换成薄玻璃板，将蜡烛和光屏放在如图乙所示的位置，则此时研究平面镜成像，

平面镜成正立等大的虚像，因为虚像不能在光屏上承接，所以光屏上不能出现烛焰的像。

12.（2021阜新）在探究“凸透镜成像规律”的实验中：

（1）下图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法，其中操作最合理的是。

（2）将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm的刻度处，将蜡烛从下图所示位置，移到光具座20cm

刻度处，需将光屏向移动（选填“左"或"右”），直至在光屏上成清晰的、的实像（选填

“正立”或"倒立”），此成像的特点与原理相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；这时

若将蜡烛和光屏位置互换，光屏上再次得到烛焰清晰的像（选填“能”或“不能”）。

型押无.而省而•”而%”的证人

(3)下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是

甲乙丙丁

【答案】(1)C(2)左倒立照相机能(3)乙丁

(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜

的焦距可能是(填选项)：

A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm

(2)小明把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向移动或

者不移动光屏，将一个度数合适的(选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之

间，都能让光屏上的像重新变清晰；

(3)完成上述探究后，小明把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、(选填

“放大”、“缩小”或“等大”)的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上_________(选填

“有”或“没有”)烛焰的像。

【答案】①.B②.右③.远视④.等大⑤.没有

【解析】

【详解】(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，

且

u=30.0cm>2KD

像距

/<15.0cm<2/®

由①和②得到

7.5cm〈/<15.0cm

这个凸透镜的焦距可能是10cm。

故选Bo

(2)凸透镜成实像的条件下，物距变小，像距变大，像变大，小明把蜡烛向右移动一小段距离，物距变小，

像距应变大，他可以将光屏向右移动，让光屏上的像重新变清晰。不移动光屏，因凸透镜对光线有会聚作

用，可提前像的会聚，故将一个度数合适的远视眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间，都能让光屏上的像重

新变清晰。

(3)平面镜成的像与物体大小相等，完成上述探究后，小明把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看

到烛焰正立、等大的像。

虚像不能成在光屏上，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上没有烛焰的像，说明平面镜成的

像是虚像。

14.（2021营口）学习小组“探究凸透镜成像的规律”，进行了如下操作：

4川|川4川||1¥1川川|||加|川甲叫1川|1111川11|1川|川1|川1|田中1川川甲川|1川|

0cm10203040506070809。100

（1）安装好器材后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者中心在O

（2）实验时，将凸透镜放置在光具座50cm刻度处，蜡烛和光屏移动到如图所示的位置时，光屏上得到烛

焰清晰的像，保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移动到光具座cm刻度处，光屏上再次出现

烛焰（选填"放大”、”等大”或“缩小”）的清晰的像，生活中（选填“照相机”、

“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。

（3）将一个凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊了，向（选