专题05 透镜及其应用（解析版）

专题05光的折射和透镜一、选择题1．（2022·江苏连云港）下列关于光现象描述正确的是（）A．凹透镜对光有发散作用 B．佩戴凸透镜可以矫正近视眼C．漫反射不遵循光的反射定律 D．白光是由红光和绿光混合而成的【答案】A【解析】A．中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，对光有发散作用，故A正确；B．近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，来自远处的光会聚在视网膜前，为了使像成在视网膜上，应配戴凹透镜矫正，因为凹透镜对光有发散作用，故B错误；C．镜面发散和漫反射都遵循光的反射定律，故C错误；D．太阳光经过三棱镜后形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带，这种现象叫光的色散现象，此实验说明了白光是多种色光组成的，故D错误。故选A。2．（2022·江苏苏州）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（）A．屏上的像是倒立放大的B．该凸透镜的焦距可能是8cmC．先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像D．只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像【答案】C【解析】A．图中物距大于像距，由凸透镜成像规律可知成倒立缩小的实像，故A错误；B．此时物距为50.0cm-25.0cm=25.0cm此时u>2f即25.0cm>2f①像距v=67.0cm-50.0cm=17.0cm此时2f>v>f即2f>17.0cm>f②由①②得8.5cm<f<12.5cm该凸透镜的焦距不可能是8cm，故B错误；C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，向右移动光屏，像距变大，应该减小物距，才能成清晰的像，再向左移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像，故C正确；D．凸透镜成实像时，物远像近像变小，只将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，像距变小，像成在光屏的前面，远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，放上远视眼镜使像更靠近凸透镜，不能在屏上再次看到清晰的像，故D错误。故选C。3．（2022·江苏扬州）在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为（）A．① B．② C．③ D．④【答案】A【解析】如图所示，连接O2与O，即为第二次折射的法线；B．从水中斜射入空气，会发生偏折，而②是传播方向不变，故B不符合题意；C．从水中斜射入空气，折射角大于入射角，故C不符合题意；D．根据折射光线与入射光线分居法线两侧，故D不符合题意；A．综上所述，只有①满足折射光线与入射光线分居法线两侧，且折射角大于入射角，故A符合题意。故选A。4．（2021·江苏常州）光从室外透过玻璃进人室内，下列光路图中正确的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】光从室外透过玻璃进人室内，光从空气折射进入玻璃，折射角小于入射角；再从玻璃折射进入空气，折射角大于入射角；由于光路可逆，空气中的两条光线平行，故ACD错误，B正确。故选B。5．（2020·江苏南通）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，光屏上得到一个倒立､等大的实像，若想再模拟照相机的成像原理，应将A．蜡烛和光屏都远离透镜 B．蜡烛和光屏都靠近透镜C．蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜 D．蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜【答案】C【解析】根据凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的特点知道，若想再模拟照相机的成像原理，即要得到缩小的实像，应增大物距，减小像距，则让蜡烛远离透镜，同时让光屏靠近透镜。故选C。6．（2020·江苏苏州）如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像C．正立、放大的实像 D．光屏上不能呈现像【答案】D【解析】如图，物距、像距分别为此时光屏上出现清晰的像，即所以焦距为将蜡烛移至刻度处时，物距变为物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，所以光屏上不能呈现像；故D符合题意。故选D。7．（2020·江苏淮安）将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个（）A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜【答案】A【解析】玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜。黑白卡片是左右颠倒的，成倒立、放大的实像。故选A。8．（2020·江苏徐州）人眼的晶状体相当于凸透镜，观察物体时，物体在视网膜上所成的像是（）A．缩小的虚像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．放大的实像【答案】B【解析】若将人眼的晶状体当作凸透镜，视网膜当作光屏，那么在人观察物体时，物距往往要远大于2倍焦距，因此成的像应该是倒立、缩小的实像。故选B。9．（2020·江苏泰州）如图是学校测温棚里的红外线测温仪，它既能测温，也能摄像，其镜头相当于凸透镜，它正常工作时所成像的性质是（）A．正立放大的虚像 B．倒立缩小的实像C．倒立放大的实像 D．正立缩小的实像【答案】B【解析】摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时，，成倒立缩小的实像。故选B。10．（2020·江苏镇江）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，需将光屏向左移动距离s，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 D．光屏移动的距离s<10cm【答案】B【解析】A．u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=20cm时，所以f=10cm，即凸透镜的焦距是10cm，故A错误；B．将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，说明更换为透镜乙后，成像更近，故透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，故B正确；C．透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，因此更换为透镜乙后，物距大于2f，所成的像是缩小的，故C错误；D．透镜甲的焦距为10cm，透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，若透镜乙的焦距为5cm以下，则像在5cm10cm之间，则光屏移动的距离s10cm，故D错误。故选B。11．（2019•常州）如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（）A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜、属远视眼镜 C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜、属远视眼镜【答案】D【解析】由题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”，说明撤去眼镜片后，对光的会聚能力减弱，说明该镜片对光线具有会聚作用，则该透镜为凸透镜，属于远视眼镜。故选：D。12．（2019•徐州）在“探究凸透镜成像规律”时，开始时烛焰在光屏上成缩小的像，接着把物距调整为刚才的一半，移动光屏使烛焰在光屏上成像，此时的像（）A．是放大的 B．是缩小的 C．是等大的 D．以上三种都有可能【答案】D【解析】在“探究凸透镜成像规律”时，开始时烛焰在光屏上成缩小的像，此时物距大于二倍焦距（u＞2f），接着把物距调整为刚才的一半，则此时的物距应大于焦距（u′＞f）；若此时的物距大于二倍焦距时，成的是倒立、缩小的实像；若此时的物距等于二倍焦距时，成的是倒立、等大的实像；若此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成的是倒立、放大的实像；由此可知，光屏上的像可能是放大的，可能是缩小的，也可能是等大的，故D正确。故选：D。13．（2019•盐城）小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】利用会聚太阳光法测焦距时，要将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把白纸（光屏）置于另一侧，改变白纸与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，可得凸透镜的焦距。可见ABD错、C正确。故选：C。14．（2019•苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列说法正确的是（）A．此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像 B．仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正 C．将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像 D．将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像【答案】B【解析】根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。A、从图上看出，物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm。v＝85cm﹣50cm＝35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误；B、由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故B正确；C、u＝v＝2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u＝50cm﹣30cm＝20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误；D、将蜡烛移到40cm刻度处，u＝50cm﹣40cm＝10cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故D错误。故选：B。15．（2018•常州）蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物﹣中华虎风蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄照片乙，应（）A．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸 B．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C．相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸 D．相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩【答案】A【解析】据图能看出，甲图的像较小，即此时的像距较小，故物距较大；所以在拍摄照片甲时，相机镜头到景物的距离大；乙图的像大，故其像距大，物距小，故在拍摄乙图是，镜头到物体的距离变小，但是照相机到底片的距离即像距变大，即相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸，故A正确。故选：A。16．（2018•镇江）烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为10cm。下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（）A．仅将蜡烛移至刻度线M的左侧某处 B．仅将光屏移至刻度线P的右侧某处 C．仅将凸透镜向左移至刻度N处 D．将透镜右移3cm，且光屏移至刻度线Q的右侧某处【答案】C【解析】A、凸透镜的焦距为10cm，由图可知此时的物距等于15cm，像到光屏的距离也为15cm，像距在一倍和2倍焦距之间，故要想使烛焰在光屏上成清晰的像，如果只移动蜡烛就要移到二倍焦距以外，即将蜡烛移至刻度线M的左侧某处，故A可能；B、凸透镜的焦距为10cm，由图可知此时的物距等于15cm，在一倍和2倍焦距之间，如果只移动光屏，需要将光屏移至二倍焦距以外，故B可能；C、如果只将透镜移到N点，此时的物距等于12cm，蜡烛处在一倍焦距和二倍焦距之间，物体成像在二倍焦距以外的位置，此时光屏到透镜间的距离只有18cm，故不能在光屏上成清晰的像，故C不可能；D、如果将凸透镜右移3cm，此时物距为18cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，则物体成像在二倍焦距以外的位置，此时光屏移到Q点右侧某个位置能成清晰的像，故D可能。故选：C。17．（2018•淮安）如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的像，凸透镜焦距为18cm。下列说法正确的是（）A．所成的像是虚像 B．所成的像是倒立、放大的 C．蜡烛向左移动所成的像变大 D．照相机是利用这一成像原理制成的【答案】B【解析】ABD、由图可知，物距u＝50cm﹣20cm＝30cm，物距f＜u＜2f，成倒立放大的实像，其应用是投影仪，故AD错误、B正确；C、蜡烛向左移动，物距变大，像距变小，所成的像变小，故C错误。故选：B。二、填空题18．（2022·江苏连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为___________。当蜡烛被移至刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的___________（选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的___________是利用这个原理制成的。【答案】

10.0

左

放大镜【解析】蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u=v=20.0cm=2f则f=10.0cm。当蜡烛被移至刻度处，此时物距是7.0cm，物距小于焦距，成的是一个正立、放大的虚像，光屏上始终接收不到像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察。放大镜的原理是物距小于焦距，成正立放大的虚像，所以放大镜是利用这个原理制成的。19．（2022·江苏无锡）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、____________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，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个____________、放大的“烛焰”。【答案】

放大

能

正立【解析】凸透镜焦距为10cm，如图所示的位置时，物距为15cm，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像。若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜依然能够成像，成像特点由物距大小来决定，与有无光屏无关。将蜡烛移至光具座上40cm处，此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，不能呈现在光屏上，虚像与蜡烛在同一侧，故人应该站在光屏一侧，通过凸透镜观察虚像。20．（2022·江苏泰州）孤艳阳下的天德湖畔树影婆娑，水中的鹅卵石清晰可见，湖面上的小鸟上下翻飞，景色美不胜收！其中地面上的树影是由光的_______形成的，游人看到水中的鹅卵石是光的______形成的，小鸟从水面飞上树梢，它在水中所成的像到水面距离的大小变化情况是_______。【答案】

直线传播

折射

变大【解析】地面上的树影是光照射到不透明的物体，光照射不到的地方形成的黑暗区域，故是光的直线传播形成的。水中的鹅卵石反射的光线由水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，人眼逆着折射光线看过去，就看到了鹅卵石的像，故人看到鹅卵石是光的折射形成的。小鸟在水中所成的像属于平面镜成像，像和物体到水面的距离相等，小鸟从水面飞上树梢，物距增大，故像到水面的距离增大。21．（2021·江苏连云港）如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点_______侧，这是因为发生了_______现象。打开水槽底部水龙头缓慢放水，同时观察到水槽底部光斑向___________移动。【答案】

左

光的折射

右【解析】光从空气斜射入水中，发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，所以光斑左移。打开水槽底部水龙头缓慢放水，作出高水位和低水位的图。由图可知，水槽底部光斑向右移。22．（2021·江苏常州）2021年5月15日，中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实，如图甲，“祝融号“火星车驶离平台的过程中，其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片，照相机的镜头是一个______透镜，拍摄过程中相机镜头逐步______（向外伸/向内缩）。观看三张照片感觉平台是运动的，这是以______为参照物。【答案】

凸

向内缩

相机镜头【解析】照相机镜头是凸透镜，利用凸透镜成像，由图可知，像变小，物距增大，像距减小，所以相机镜头逐步向内缩。以相机镜头为参照物，平台位置改变，是运动的。23．（2020·江苏镇江）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射光路如图所示，其中折射角为_____（选填“1”､“2”或“3”），分界面为_____（选填“①”或“②”），分界面的_____方为水，当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变_____｡【答案】

2

②

上

大【解析】根据光的反射定律，入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，并且反射角等于入射角，由图可知，3、1是入射角和反射角，故①是法线，②是界面，所以CO是入射光线，OA是反射光线，OB为折射光线，其中折射角为2。光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射，如图所示，入射角3比折射角2小，光在光密介质中的角度小，因此分界面的上方是水。当入射角减小时，折射角和反射角都会变小，因此反射光线与折射光线的夹角将变大。24．（2020·江苏宿迁）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像距v随物距u变化的图象，如图所示，分析图象可知，当物距u＝12cm时，物体通过凸透镜成倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。【答案】

缩小

照相机【解析】由图可知，当物距等于像距都等于10cm时，成倒立、等大的实像，此时的u=v=10cm=2ff=5cm当物距u=12cm时，物距大于二倍焦距，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，其应用是照相机。25．（2020·江苏常州）如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。(1)这种现象叫做光的______现象。(2)把温度计放在色散光带红光的外侧，发现其示数变大，表明该处存在人眼看不见的______。(3)将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域，小纸片呈现______底、______字。(4)由上述实验现象可推知：红光照射下某凸透镜的焦距______（小于/等于/大于）蓝光照射下该凸透镜的焦距。(5)如图乙所示，当用红光照亮物体E时，在光屏上恰好呈倒立、等大的实像：若改用蓝光照亮物体E时，应将光屏适当向______（左/右）移，才能呈现清晰的______（缩小/等大/放大）的像。【答案】

(1)色散

(2)红外线

(3)蓝

黑

(4)大于

(5)左

缩小【解析】(1)太阳光经过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光的现象叫作光的色散。(2)红外线具有热效应，处于其中的物体温度会升高。(3)不透明物体的蓝色部分能够反射蓝光，看起来是蓝色，红色部分不能反射蓝光，看起来是黑色，所以小纸片呈现蓝底、黑字。(4)由甲图可知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光经过三棱镜后折射角依次变大，因此平行于凸透镜主观的这些光线经过凸透镜后，折射角大的光线的先出现会聚点，即焦点，因此焦距短。(5)红光照射时光屏上成倒立等大的实像，说明此时的物距等于2f，换蓝光照射时，根据(4)中结论可知，此时凸透镜的焦距变小，因此相当于物距变大，即u＞2f，像距变小，所以像向透镜移动，我们此时要将光屏向左移动才能再次得到清晰的倒立缩小的像。26．（2019•镇江）在探究凸透镜成像规律的实验中，应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上；图中光屏上可成清晰的像，它应是倒立、缩小的实像，此成像特点与照相机（选填“投影仪”或“照相机”）的相同；为模拟近视眼，可将凸透镜向左移动少许。【答案】见试题解答内容【解析】（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一直线上，并且大致在同一高度，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央位置。（2）由图可知，光屏上得到一个清晰的像，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物体距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的。（3）近视眼是远处物体成像在视网膜的前方，故将凸透镜向左移动少许，可模拟近视眼。故答案为：主光轴；缩小；照相机；左。27．（2019•盐城）在探究凸透镜成像规律时，实验进行一段时间后，蜡烛变短，像会出现在光屏的上方，为使像回到光屏中央，合理的操作是将凸透镜向下移动或光屏向上移动。【答案】见试题解答内容【解析】蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏的中央，根据过光心不改变方向，凸透镜向下移动，或光屏向上移动，蜡烛向上移动都可以使像呈在光屏的中央。故答案为：上；将凸透镜向下移动；光屏向上移动。28．（2019•泰州）如图，用铁丝围成一个内径约4mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为虚像（实像/虚像）；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与照相机（照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好），透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于凹透镜（凸透镜/凹透镜）。【答案】见试题解答内容【解析】这个水膜透镜贴近课本上的字，字在这个水膜透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像；透过水膜透镜看远处的楼房，此时u＞2f，成倒立缩小的实像，其应用是照相机；用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像，因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，说明此时水膜透镜相当于凹透镜。故答案为：虚像；照相机；凹透镜。29．（2018•扬州）某手机拍照镜头可看作凸透镜，其拍照的原理是：当被拍摄的物体离凸透镜距离大于（大于/等于/小于）2f时，成倒立的缩小的实像。当手机离被拍摄的物体很近时，物体所成实像的像距将变大，从手机中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，我们可以自制手机微距镜头，即在手机镜头前加一凸（凸/凹）透镜，使近距被拍摄的物体清晰成像。【答案】见试题解答内容【解析】照相机成像，成倒立缩小实像，物距大于二倍焦距；物距变小像距变大，为能拍摄出清晰的像，应减小像距，物距变大，应装一个凸透镜，凸透镜可以使光线会聚，提前会聚。故答案为：大于；缩小；大；凸。30．（2018•盐城）用如图所示装置探究凸透镜成像规律，图中凸透镜的焦距为12.0cm．实验中，小明移动蜡烛，观察到光屏上呈现清晰缩小的像，此像是实（实/虚）像。继续移动蜡烛发现，在光屏上可以成放大的像，说明物体通过凸透镜成像的性质与物距有关。【答案】见试题解答内容【解析】屏上呈现出最亮的光斑，这便是凸透镜的焦点，透镜到光斑的距离为62.0cm﹣50.0cm＝12.0cm。则此凸透镜的焦距约是12cm。实验中，小明移动蜡烛，观察到光屏上呈现清晰缩小的像，此像是实像；继续移动蜡烛发现，在光屏上可以成放大的像，说明物体通过凸透镜成像的性质与物距有关。故答案为：12.0；实；物距。三、作图题31．（2022·江苏连云港）如图所示，一束光从空气斜射向水面，请画出这条入射光线的折射光线（注意角度特点并标出箭头方向）。【答案】【解析】由图可知，法线已画出，根据光的折射规律，光从空气斜射入水中时，折射角应该小于入射角，据此在法线左侧做出折射光线，并且标出折射光线的方向。如图所示32．（2022·江苏苏州）在图中画出垂直于玻璃砖的光线OP经过玻璃砖射出的光路图；【答案】【解析】入射光线垂直射入玻璃，传播方向不变，从玻璃砖出来时会发生偏折，根据折射角大于入射角，画出折射光线，故如图所示：33．（2022·江苏扬州）如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。（F是凸透镜的焦点）【答案】【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过焦点的光线经过凸透镜折射后光线与主光轴平行，光路图如下图所示：34．（2022·江苏泰州）如图，请完成图中光通过透镜后的光路。【答案】【解析】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变，过焦点入射的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，如图所示：35．（2021·江苏无锡）图中物体AB在凸透镜两倍焦距以外，请画出AB经凸透镜所成像A'B′的大致位置。【答案】【解析】画出从A点发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点、通过光心的光线传播方向不变，折射光线的交点可得A点的像，垂直主光轴画出像A′B′。36．（2020·江苏扬州）按照题目要求作图：作出入射光线对应的折射光线。【答案】【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴，据此作出折射光线，如图所示：。37．（2019•镇江）图中，F和O分别为凸透镜的焦点和光心，请将两条光线的光路图补充完整。【答案】见试题解答内容【解析】平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点，过光心的光线传播方向不变，据此完成光路图，如图所示：38．（2019•徐州）如图所示，一束光平行于凸透镜主光轴入射，请画出相应的折射光线。【答案】见试题解答内容【解析】平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后，折射光线过焦点。由此可画出入射光线对应的折射光线，如图所示：。39．（2019•扬州）如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。【答案】见试题解答内容【解析】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处，如图所示：故答案如图：40．（2019•南京）完成图中的光路。【答案】见试题解答内容【解析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：41．（2018•常州）透镜左侧有一点光源S发出两条光线，经透镜折射后在右侧的出射光线如图所示，请在图中通过光路作图标出点光源S的位置。【答案】见试题解答内容【解析】平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过另一侧的焦点，经过光心的光线传播方向不发生改变，据此画出两条入射光线，两条入射光线的交点，即为点光源S的位置，如图所示：42．（2018•连云港）按照题目要求作图或作答：如图所示，请画出这束光线经过凹透镜后的折射光线。【答案】见试题解答内容【解析】入射光线平行于主光轴，所以该光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。连接入射光线一侧的焦点和折射点，并延长两点的连线，标出光线的方向。如图所示：四、实验题43．（2022·江苏泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为_______cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正______眼的视力缺陷。【答案】

2.0

放大

远视【解析】由图得，凸透镜的光心在刻度尺的40.0cm位置。平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点，因此该凸透镜的焦点在刻度尺52.0cm位置，故透镜的焦距为小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，此时物距为在一倍焦距和两倍焦距之间，凸透镜成的像为放大、倒立的实像。凸透镜对光线具有会聚作用，可以用于矫正远视眼。44．（2021·江苏）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：（1）将凸透镜正对太阳，可在凸透镜后方得到一个最小、最亮的光斑，则光斑到凸透镜光心的距离为凸透镜的_____________。（2）如图甲所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像，则像的性质是__________。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）保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，则光屏上()A．成正立、等大的实像

B．成倒立、等大的实像C．成正立、等大的虚像

D．不成像（4）保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟近视眼的成因。接着小莉和小华分别用自己的近视眼镜来模拟视力矫正。小莉的眼镜放在透镜前时，像仍成在光屏前方：小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像.整个实验过程中用到的四块透镜如图乙所示，则放小华的眼镜时，实验所用的两块透镜分别是____________（填编号）。【答案】

(1)焦距

(2)B

(3)D

(4)①③【解析】（1）凸透镜对光有会聚作用，会将平行于透镜主光轴的光会聚于主光轴上的一点，这个点叫做该透镜的焦点，从焦点到透镜光心的距离叫透镜的焦距。（2）分析图可知，此时物距大于像距，又能在光屏上成像，说明物体放在了该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故ACD不符合题意；B不符合题意。故选B。（3）保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，光直接照射到光屏上，不能被会聚成像，所以此时光屏上不成像。故ABC不符合题意；D符合题意。故选D。（4）由题可知，保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟近视眼的成因。形成近视眼是因为眼睛晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜的前方。四块透镜中的①②为凸透镜来模拟眼睛，是由②换成了①；小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像，说明小华的眼镜对光的发散作用比小莉的大，是凹透镜中的③。故实验所用的两块透镜分别是①③。45．（2021·江苏）小娟对有关光学实验进行比较研究。（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的______上。器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、______实像，若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光起______作用；（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向______调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小______。【答案】

(1)主光轴

等大

会聚

(2)上

不变【解析】（1）探究凸透镜成像规律时，为了使烛焰的像成在光屏的中央，需调节烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度，也就是使烛焰和光屏的中心位于透镜的主光轴上。分析图可知，此时像距等于物距，说明蜡烛放在了该透镜的两倍焦距处，成倒立等大的实像。凸透镜对所有照射到透镜上的光都有会聚作用。（2）小孔成像时，成倒立的实像，烛焰的像成在光屏下方，需将蜡烛和光屏向下调节或者将小孔向上调节，使像成在光屏的中央。将透镜换成小孔，像距等于物距，还是成倒立等大的实像，所以和透镜所成的像相比，像的大小不变。46．（2021·江苏扬州）“一双好眼睛，能更好地探索未来”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣；（1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=______cm；（2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B，并保持位置不变，移动蜡烛，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示，可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时保持______距离不变，探究______的关系；（3）通过探究发现，当人眼观察近处物体时，晶状体的焦距变______。【答案】

(1)10.0

(2)光屏到凸透镜

远近不同物体成清晰的像与凸透镜焦距

(3)短【解析】（1）图甲中，用平行光正对位于10.0cm刻度处的凸透镜A照射，在位于20.0cm刻度的光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为f=20.0cm-10.0cm=10.0cm（2）小丽提出的问题是“眼睛是如何看清远近不同物体的？”，实验中凸透镜相当于人眼的晶状体，光屏相当于视网膜，蜡烛相当于物体，因为眼球的前后距离是不变的，故乙、丙两图中保持光屏到凸透镜的位置不变，改变了凸透镜的焦距，调整蜡烛到凸透镜的距离，使光屏上再次出现清晰的像。这一过程中，保持了光屏到凸透镜距离不变，探究远近不同物体成清晰的像与凸透镜焦距的关系。（3）当人眼观察近处物体时，物距减小，若晶状体的焦距不调节，根据凸透镜成像规律可知，此时像距会变大，所成的像会位于视网膜的后方。为了使像前移到视网膜上，则通过晶状体的光线要更加会聚，所以晶状体的凸度要变大，焦距要变短。47．（2021·江苏苏州）用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行”探究凸透镜成像规律”的实验，（1）当蜡烛，凸透镜，光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成________、缩小的实像，生活中的________（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；（2）这个凸透镜的焦距可能是________；A．8cmB．12cmC．16cmD．20cm（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为________cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的________（近视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。【答案】

(1)倒立

照相机

(2)B

(3)40

(4)近视【解析】（1）由蜡烛，凸透镜，光屏在光具座标尺上位置可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，在光屏上能成倒立、缩小的实像。生活中的照相机就是利用这个原理制成的。（2）由图可知，此时物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm根据凸透镜成像的规律，成倒立缩小的实像时，u＞2f，即f＜15.0cm；像距为v=70.0cm-50.0cm=20.0cm此时2f＞v＞f，则10.0cm＜f＜20.0cm。综上所述，可得10.0cm＜f＜15.0cm，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（3）在光的折射现象中，光路是可逆的，当移动后的物距等于原来的像距时，可以再次成像，故将凸透镜置于40.0cm刻度线时可以再次成像。（4）将图中光屏向右移动一小段距离，此时像位于光屏之前，要想在光屏上再次得到清晰的像，需要将光适当发散，故要在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜，近视眼镜就是凹透镜。48．（2021·江苏泰州）小明在做模拟“视力的缺陷与矫正”的实验中。（1）他将凸透镜、光屏在光具座上组装好，然后把凸透镜正对较远处的窗户，移动光屏，在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像，则该凸透镜的焦距约为___________cm。（2）将凸透镜固定在光具座上不动，接着小明把蜡烛点燃，并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的_________，然后将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处，并移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰的倒立、________的实像，日常生活中的________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。（3）小明将蜡烛移到光具座最左端，拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后，移动光屏，在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜，将光屏向________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动适当距离后，光屏上的像又重新清晰了，说明近视眼看远处物体时，像落在视网膜的________（选填“前方”或“后方”）。【答案】

(1)10.0

(2)主光轴

放大

投影仪

(3)靠近

前方【解析】（1）把凸透镜正对较远处的窗户，相当于平行光，在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像，相当于焦点，所以焦距为10.0cm。（2）使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，其目的是使像成在光屏的中央。将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处，物体在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，投影仪利用这个规律制成。（3）近视眼镜是凹透镜，发散光线，拿去眼镜，像会变近，光屏要靠近透镜，说明近视眼看远处物体时，像落在视网膜的前方。49．（2021·江苏宿迁）用如图所示装置探究平面镜成像特点。（1）将蜡烛、薄玻璃板、光屏和刻度尺按如图所示放置，则在光屏上______（选填“能”或“不能”）呈现烛焰的像，说明物体通过平面镜成的是______像；（2）用焦距为8cm的凸透镜替换薄玻璃板，若不改变蜡烛的位置，则应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上呈烛焰清晰的像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。【答案】

(1)不能

虚

(2)左

照相机【解析】（1）薄玻璃板相当于平面镜，平面镜成虚像，不能成在光屏上。（2）由题可知物距大于两倍焦距，成倒立缩小实像，像距在一倍二倍焦距之间，即在刻度38.0~46.0cm之间，所以光屏左移，照相机就是利用这样的成像原理工作的。50．（2021·江苏淮安）如图所示，用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的___________上。（2）如图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。在照神相机、投影仪、放大镜中，成像情况与之类似的是___________。（3）当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，则烛焰的像亮度将___________。【答案】

(1)主光轴

(2)放大

投影仪

(3)变暗【解析】（1）为了使像成在光屏中央，便于观察，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。（2）由图中可知，当蜡烛距离凸透镜15cm时，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故此时所成的像为倒立、放大的实像；成像情况与之类似的是投影仪。（3）用白纸遮住凸透镜的上半部分时，凸透镜的剩余部分对光仍然具有偏折能力，但因遮住了上半部分，故入射光线将减少，因此烛焰的像亮度将变暗。51．（2021·江苏镇江）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】

(1)主光轴

(2)倒立

实

(3)照相机

(4)5

等大【解析】（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）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）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）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。52．（2020·江苏盐城）小华做“探究凸透镜成像规律”实验：(1)将平行光______凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为______cm；(2)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______；(3)将蜡烛移动到图乙所示位置，需向______侧移动光屏，直至在光屏上找到______的倒立、缩小的实像。【答案】

(1)正对

10.0

(2)主光轴

光屏的中央

(3)右

烛焰清晰【解析】(1)由图甲可知，将平行光正对凸透镜，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，焦距是焦点到透镜光心的距离，凸透镜的焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm(2)为了使像成在光屏的中央，需要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。(3)由图乙可知，物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm＞2f像距2f＞v＞f20.0cm＞v＞10.0cm需要向右移动光屏，直至在光屏上找到烛焰清晰的倒立、缩小的实像。53．（2020·江苏南京）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，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是图______；(3)凸透镜的焦距可能是______（填字母）；A．5cmB．8cmC．10cmD．15cm(4)在图乙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图______（选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。【答案】

(1)需要

(2)甲

(3)C

(4)丁【解析】(1)只有将蜡烛点燃，才可以调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。(2)图甲中物距大于像距，光屏上成倒立、缩小的实像。(3)图乙中，物距小于像距，成倒立、放大的实像，物距u=50cm-32cm=18cm2f＞18cm＞f①像距v=73cm-50cm=23cm23cm＞2f②由①②得到11.5cm＞f＞9cm故选C。(4)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，说明该镜片将光线会聚了，对光线起到会聚作用的是凸透镜，可以矫正远视眼，远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，丁图是远视眼，此镜片可以矫正丁图的视力缺陷。54．（2019•南通）小华用同一个凸透镜进行如下探究。（1）将凸透镜正对太阳，调节凸透镜下方白纸的位置，直至白纸上出现一最小最亮的光斑，实验示意图如图甲所示，则该透镜的焦距为10.0cm．将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置，光屏上呈现一个圆形光斑，若将光屏向右移动，光斑大小将不变。（2）凸透镜和光屏的位置如图乙所示，移去小灯泡，将点燃的蜡烛放置于光具座的15cm刻度处，将光屏向右移动一段合适的距离，能在光屏上得到烛焰清晰倒立、放大的实像；小华发现屏上的像时而清晰时而模糊，请分析造成这一现象的可能原因：蜡焰在晃动。【答案】见试题解答内容【解析】（1）由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为10cm，则凸透镜的焦距是10.0cm；由图乙可知，发光小灯泡在凸透镜焦点位置，经凸透镜折射后形成平行光线，将光屏向右移动，光斑大小不变；（2）将点燃的蜡烛放置于光具座的15cm刻度处，物距u＝30.0cm﹣15.0cm＝15.0cm，满足：2f＞u＞f条件，成倒立、放大的实像；像距大于二倍焦距，光屏应向右移动；光屏上的像时而清晰时而模糊，说明像距在不断变化，是由物距变化引起的，原因是蜡烛的火焰在不断晃动。故答案为：（1）10.0；不变；（2）右；放大；蜡焰在晃动。55．（2019•淮安）如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，已知凸透镜的焦距为10cm。（1）为了便于观察实验现象，实验环境应该较暗（选填“较亮”或“较暗”）一些。（2）组装并调整实验器材。使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜40cm时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、缩小（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。日常生活中照相机（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏，不能（选填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理由是像距过大，超出了光具座给提供的长度。【答案】见试题解答内容【解析】（1）为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样成的蜡烛的像更加清晰；（2）探究凸透镜成像的实验时，必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，且使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜40cm时，物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立缩小的实像；照相机就是利用这一原理工作的。（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，像距大于2f，在光具座上移动光屏，不能找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理由是像距过大，超出了光具座给提供的长度。故答案为：（1）较暗；（2）主光轴；（3）缩小；照相机；（4）不能；像距过大，超出了光具座给提供的长度。56．（2019•无锡）小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上形成的影子，不断调节刻度尺，使其在地面上的影子最短，这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为10.0cm。（2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、缩小的实像；保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上35cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。【答案】见试题解答内容【解析】（1）根据光的直线传播可知，物体的影子最短时，刻度尺与光线平行；小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为：f＝10.0cm﹣0＝10.0cm；（2）由图知，光屏上得到一个清晰的像，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的；由图乙知，当蜡烛在刻度尺的20cm处，v＝15cm，u＝50cm﹣20cm＝30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u＝15cm时，即凸透镜移动至35cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；故答案为：（1）最短；10.0；（2）缩小；35。57．（2019•宿迁）实验室常用蜡烛完成乙图光学实验：（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用光的直线传播来解释。（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为20cm；若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从蜡烛A一侧观察玻璃板，能（填“能”或“不能”）看到蜡烛所成的像。（3）图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，此时可将光屏向右（选填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的倒立、放大的实像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜（选填“凸”或“凹”）也能在光屏上得到一个清晰的像。【答案】见试题解答内容【解析】（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用光的直线传播来解释；（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10m，根据平面镜物像到平面镜的距离相等，蜡烛A的像到玻璃板的距离也是10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为10cm+10cm＝20cm；平面镜所成的像是虚像，虚像是不能成在光屏上的，故用不透明的挡板在玻璃板后面挡住蜡烛B，在蜡烛A一侧观察，玻璃板后将仍能观察到蜡烛A的像。（3）蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，光屏上呈现一个倒立等大的像，则2f＝20cm，所以f＝10cm；因焦距为10cm，当蜡烛位于35cm刻度线处，物距为50cm﹣35cm＝15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像；保持凸透镜位置不变，使烛焰将蜡烛和光屏互换位置，根据光路可逆，此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，故此时可将光屏向右移动适当距离能再次得到清晰的倒立、放大实像；不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜，提前会聚，也能在光屏上得到一个清晰的像，故应放置一个凸透镜；故答案为：（1）光的直线传播；（2）20；能；（3）右；放大；凸。58．（2019•扬州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。（2）如图所示，发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，照相机就是这一原理的应用。（3）接着给凸透镜戴上近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈清晰的像，应将光屏向远离（靠近/远离）凸透镜方向移动。【答案】见试题解答内容【解析】（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，（2）如图所示，物距大于像距，发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，照相机就是这一原理的应用。（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，当给凸透镜戴上近视眼镜后，由于对光线的发散作用，延迟了光线的会聚，像将远离凸透镜，应将光屏向远离移动；故答案为：（1）使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度；（2）缩小；照相机；（3）远离。59．（2019•南京）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、放大的实像。（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到75cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向右（选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。（4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。【答案】见试题解答内容【解析】（1）由图知，光斑即焦点处，所以焦距f＝60cm﹣50cm＝10cm；当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为50cm﹣35cm＝15cm，大于1倍焦距小于2倍焦距，凸透镜能成倒立放大的实像；（2）在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为u＝55cm﹣35cm＝20cm，u＝2f，成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，v＝75cm﹣55cm＝20cm，光屏在75cm的位置，所以光屏向左移动。（3）凹透镜对光线有发散作用，放在凸透镜前时，使光线发散，像呈现在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像；（4）在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速大，流体大的位置压强小，火焰向左移动，物距增大，像距减小，将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。故答案为：（1）放大；（2）75；（3）右；（4）左。60．（2018•常州）小明用光具座、F光源、凸透镜、光屏等器材，探究“凸透镜成像规律”。（1）如图甲所示，将光源放在30cm刻度处时，移动光屏可得倒立、等大的清晰像，此时光屏在70cm刻度处，凸透镜的焦距是10cm；（2）把光源向左移至20cm刻度处时，将光屏向左（左/右）调节，可得倒立（倒立/正立）缩小（缩小/放大）的清晰像；（3）把光源放在45cm刻度处时，移去光屏，人眼通过透镜看到的像是图乙中的C。【答案】见试题解答内容【解析】（1）当烛焰放在30厘米刻度处时，在光屏上得到一个等大清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，u＝50cm﹣30cm＝20cm＝2f，所以f＝10cm，此时光屏在50cm+20cm＝70cm刻度处，。（2）把光源向左移至20cm刻度处时，此时的物距为50cm﹣20cm＝30cm，根据凸透镜成像规律可知，u＞2f，在光屏上可得到一个倒立、缩小的清晰的实像，此时2f＞v＞f，即光屏应向左移动；（3）保持凸透镜位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座45cm刻度处，物距u＝50cm﹣45cm＝5cm，u＜f，成正立、放大的虚像，像和物体在凸透镜的同侧。所以应该在光屏一侧透过透镜观察像，故C符合题意。故答案为：（1）70；10；（2）左；倒立；缩小；（3）C。61．（2018•苏州）学过透镜知识后，小明实验小组在光学实验室（暗室）想对学过的知识进行深入研究，可用的器材有：光源S（视为点光源）、圆形凸透镜（直径为D）、光具座、光屏（足够大）。经讨论他们决定先从測凸透镜的焦距开始。（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、凸透镜光心和圆心O′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，直到光屏上的光斑与所画圆完全重合，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距，此时各器材在光具座上的位置如图甲所示，该凸透镜的焦距为20.0cm。（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小。（5）在移动光屏的过程中，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上，进行实验验证，发现暗环仍然存在。你认为暗环是如何形成的？透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区。若光源S在左焦点上，光屏在右焦点处，如图乙所示，请你算出此时暗环的面积等于。【答案】见试题解答内容【解析】（2）在实验之前，为了保证物像完整的成在光屏上，因此像要尽量的成在光屏的中间，只有光源、凸透镜光心和光屏的中心在同一水平线上才符合要求，而O'正好在光屏的中央，因此使光源、凸透镜光心和圆心O'在同一水平直线上。（3）因为圆圈和凸透镜是等大的，所以当光斑和圆圈重合时说明折射光线是平行的，这时光源刚好在焦点上，因此应该是直到光屏上的光斑与所画圆完全重合；凸透镜的焦距是：f＝50cm﹣30cm＝20cm；（4）若光屏上的光斑大小不变，说明折射光线是平行；如果测出的凸透镜的焦距比真实值大，那么向右移动光屏，光斑会减小；如果测出的凸透镜的焦距比真实值小，那么向右移动光屏，光斑会增大；所以本次测出的凸透镜的焦距比真实值小；（5）透镜边缘以外的光线沿直线传播，以内的光线会发生偏转，二者之间会形成一个没有光线的黑色区域，这就是暗环，因此暗环形成的原因是：透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区；如下图所示，图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线，那么：圆环大圆的直径就是2D，半径是D；小圆的直径就是D，半径就是D；那么暗环的面积为：πD2﹣π。故答案为：（2）圆心O'；（3）与所画圆完全重合；20.0；（4）小；（5）透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区；。62．（2018•徐州）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中。（1）组装调整实验器材时，要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。（2）实验所用凸透镜的焦距为20cm，若烛焰在凸透镜前30cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个A。A．倒立、放大的实像B．倒立、缩小的实