浙江省中考科学实验专题练习凸透镜成像2

2024年中考科学实验专题练习凸透镜成像1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，各组使用相同焦距的凸透镜进行实验，小华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实验序号物距u/cmv/cm像的性质112.0024.00倒立、放大、实像216.0016.00倒立、等大、实像320.0012.22倒立、缩小、实像430.0010.91倒立、缩小、实像（1）请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距f=cm．在实验中我们需要将蜡烛，凸透镜，光屏的中心在．（2）若烛焰，凸透镜，光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向（远离/靠近）凸透镜方向移动适当的距离．（3）将物体放在距镜头14cm处，成像特点遵从上表规律，此时应成的实像．2．小宏在“探究凸透镜成像规律的实验”中：（1）如图甲所示，可得凸透镜的焦距为10cm，然后调整器材进行实验；（2）当蜡烛距凸透镜15cm时，能成倒立、的实像；当蜡烛在标尺30cm处时，光屏应移到标尺cm处，成像才清晰；当蜡烛向左（远离透镜）移动到乙图位置，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向移动，此时所成像的大小将变；（3）在上一步实验调整好像的位置后，小宏取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，保持光屏位置不变，要使光屏上还能成清晰的像，应将蜡烛向（选填“左”或“右”）移；（4）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像；A．只出现烛焰像的上半部分B．只出现烛焰像的下半部分C．出现烛焰完整的像，但像更小了D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了（5）若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜5cm处，看到清晰的像是图中的（填序号）。3．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。（1）如图（a）所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f＝cm；（2）如图（b）所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上（填“能”或“不能”）得到清晰的烛焰像；（3）如图（c）所示，烛焰能在光屏上形成清晰的像，此像是、的实像。如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置（填“能”或“不能”）看到烛焰的实像；（4）在图（c）中，保持凸透镜和蜡烛的位置不变，在它们之间放一个近视眼镜，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向（填“左”或“右”）移动。4．（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，由图可知，凸透镜对光线具有作用，该凸透镜的焦距是cm。（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：。（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、的实像（填写像的性质）；（填光学仪器的名称）就是利用这一成像规律工作的。5．小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，当装置如图甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像。

（1）图甲中光屏离凸透镜的距离可能是（填序号）A．25cm

B．15cm

C．5cm（2）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向（填“左”或“右”）调节。（3）若步骤（2）中未调整光屏的位置，则需在凸透镜前加一个（填“凸”或“凹”）透镜，才能在光屏上得到清晰倒立的像。（4）若将印有字母“F”的纸片（图乙）放在离凸透镜5cm的地方，我们能看到的清晰像的形状和方向是图丙中的（填序号）。

A．

B．

C．

D．

（5）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一滴黑墨水，则光屏上（选填“会”或“不会”）出现黑墨水的像。6．在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，老师给同学们准备了凸透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴一盒。（1）凸透镜对光有作用（填“会聚”或“发散”）。（2）帏涛在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上（如图1所示），要使像能够成在光屏的中央，应将蜡烛向（填“上”或“下”）调整。（3）如图2所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是cm。（4）当烛焰距凸透镜45cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、的实像（填“缩小”或“放大”）。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏（填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像。7．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上。如图所示，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，把凸透镜固定在50cm处：（1）将蜡烛放在A点，光屏放在B点位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向（选填“左”或“右”）移动；（2）依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像，记录的数据如表：次数123456物距（cm）403530252015像距（cm）13.5141516.72030①在1~4次实验中，所成的像为、的实像，日常生活中（填一光学设备）就是利用这一原理制成的；②第6次的像比第5次的（选填“大”或“小”）；（3）将蜡烛放在C点，观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向（填“左”或“右”）移动。

8．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）如图1，让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为cm。（2）如图2，要使像成在光屏的中央，应将光屏向调整（选填“上”或“下”）。（3）当烛焰距离凸透镜12cm处时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的像，生活中的就是利用这个原理制成的。（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将（选填“变大”或“变小”）。（5）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。（6）随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图甲所示现象，为了把像调整到光屏中央，应选。A．将蜡烛向下移动

B．将凸透镜向下移动

C．将光屏向下移动（7）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前（如图乙），要使光屏上再次成清晰的像，可将蜡烛向（左/右）移。（8）如图，蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向左移动，光屏移动距离为s′s（填“>”“=”或“<”）。9．在“验证凸透镜成像规律”的实验中：（1）在实验前，应首先观察并记下凸透镜的；（2）在如图所示的实验装置中，A是光具座，B是光屏，C是蜡烛，D是凸透镜。在组装和调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在；（3）当调整好凸透镜的位置，使物距大于凸透镜的两倍焦距后，要移动光屏找像。在移动过程中，眼睛要注意观察；（4）在归纳实验结果时，要将从光具座上读出的物距和像距的值分别跟凸透镜的相比较，并记录相应的成像情况；（5）如果烛焰在光屏上成清晰的像，这个像是像（选填“虚”或“实”）。当烛焰在凸透镜的焦点以内时，应从（选填“光屏”或“烛焰”）一侧透过凸透镜观察像；（6）如果凸透镜焦距为10厘米，为了找到像的位置，光屏应在光具座的厘米刻度范围内移动（选填“60~70”或“大于70”）；保持透镜位置不变，当蜡烛在45厘米刻度处时，移动光屏，在光屏上成像（选填“能”或“不能”）；（7）为进一步找出凸透镜成实像时，像距、物距及成像大小之间的关系，某同学用焦距f=10厘米的凸透镜和3厘长的发光管，进行多次实验，测得物距、像距和成像的大小，填入表一中：表一实验次数物距u（厘米）像距v（厘米）光屏上成像长度（厘米）11260.015.021530.06330151.5435141.2i分析表一中的数据可知，同一凸透镜成像实像时，像距随物距的增大而减小；ii分析表一中第二列和第四列的数据，凸透镜成像实像时，光屏上成像长度和物距之间的关系，可得出初步结论是：。iii该同学还想进一步研究凸透镜成实像时，成像大小与凸透镜焦距之间的关系，除了能完成上面实验的器材之外，还需要增加的实验器材是，测量时，所预设的数据应满足的条件是。10．某小组同学发现在拍集体照时摄影师会通过拉伸镜头的办法改变物距和像距从而使照片更大些，于是该小组同学利用探究凸透镜成像规律的实验器材和刻度尺探究凸透镜成实像时像高和物距及像距之间的关系。已知凸透镜的焦距分别为10厘米和15厘米，发光体高均为5厘米，实验并记录测得的物距u、像距v和所成像的像高L像见表一和表二、表一：焦距

10厘米实验序号u（厘米）v（厘米）L像（厘米）v和u的比值112.060.025.05.0215.030.010.02.0318.022.56.31.3420.020.05.01.0530.015.02.50.5635.014.02.00.4740.013.31.60.3表二：焦距

15厘米实验序号u（厘米）v（厘米）L像（厘米）v和u的比值820.060.015.03.0925.037.57.51.51027.033.86.51.31130.030.05.01.01235.026.33.90.81340.024.03.00.61445.022.52.50.5①分析比较表中v、u和L像的大小关系及相关条件，可得出初步结论：（a）分析比较实验序号1与2与3或8与10中的数据，可得出的初步结论是：当物距像距时，凸透镜成放大的实像。（b）分析比较实验序号中的数据，可得出的初步结论是：当物距等于像距时，凸透镜成等大的实像。（c）进一步分析比较实验序号5与6与7或12与13与14中的数据，可得出的结论是：当物距大于像距时，凸透镜成缩小的实像且像距随物距的增大而。②分析比较表一或表二中v、u和L像的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：当凸透镜成实像时，像高随的增大而减小。③该小组同学为了进一步得到L像与v、u的关系，计算了v和u的比值，并将计算结果填在表一和表二的最后一列。分析L像与v、u的关系的比值关系，可得到的结论是：当凸透镜成实像时，L像与v和u的关系的比值成。11．小明用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”实验：（1）小明利用太阳光测量凸透镜焦距。将凸透镜太阳光，移动光屏，直至光屏上形成一个的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为cm。（2）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上。（3）实验一段时间后，蜡烛变短，像会出现在光屏的（上/下）方。为使像回到光屏中央，合理的操作是。（4）若将蜡烛向左移动一小段距离，此时光屏上的像变模糊，在蜡烛和透镜之间放置一个合适的（选填“凸透镜”或“凹透镜”），光屏上的像又变清晰。此镜可以矫正（近/远）眼患者。12．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用到了如图甲所示的F形光源。（1）安装器材时，F形光源有灯珠的一侧应该（选填“面向”或“背向”）凸透镜放置。（2）器材组装完成后的装置如图乙所示，此时需降低的高度，直至光源、凸透镜、光屏三者的中心在同一水平线上。（3）完成器材调整后，按下光源开关，光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓，为了使光屏上的像变得清晰，应（选填“一直向左”“一直向右”或“左右反复”）移动光屏。（4）多次改变物距后的探究数据记录如下表。通过分析表中数据可以猜想：当物距在cm之间时（要求所填范围最小），凸透镜可能成等大的像。物距/cm35251815像的性质大小缩小缩小放大放大正倒倒立倒立倒立倒立虚实实像实像实像实像（5）为找到等大的像，逐步缩小物距的范围，当观察到光屏上所成像与F形光源的大小大致相等时，要准确判断像与物是否等大，你的操作是。参考答案：1．（1）8.00；同一高度；（2）靠近；（3）倒立放大．【详解】试题分析：（1）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律，知道当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也为2倍焦距．所以在表格中找到成倒立等大实像的情况，便可以根据物距或像距计算出焦距了．（2）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律，特别是像距与物距的关系：物近像远像变大，物远像近像变小．（3）根据表格中数据成等大的像的情况得出凸透镜的焦距，然后根据凸透镜成像的规律进行分析．解：（1）由第二次实验可知，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．为使像能成在光屏的中央，应让烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度处．（2）烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，物距变大，所以像距应减小，因此光屏应靠近凸透镜．（3）由表格中数据知，f=10cm；当物体放在距离透镜14cm时，物距处于f和2f之间，此时成倒立放大的实像．故答案为（1）8.00；同一高度；（2）靠近；（3）倒立放大．【点评】本题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了对焦距概念的理解、凸透镜成像规律的应用，熟练掌握成像特点与物距、像距的关系是关键．2．放大70左小左DA【详解】（2）[1]当蜡烛距凸透镜15cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立放大的实像。[2]蜡烛在标尺30cm处时，由图可知物距为20cm，物距等于二倍焦距时，凸透镜成倒立等大的实像，像距等于物距。所以光屏应移到标尺70cm处。[3][4]凸透镜成像的规律：成实像时，物远像近像变小。因此当蜡烛向左（远离透镜）时，光屏应当向左移，所成的像会变小。（3）[5]近视镜是凸透镜，对光具有会聚作用，因此应当让蜡烛远离凸透镜，即向左移。（4）[6]不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分后，光仍可以从下半部分成像，所以像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。（5）[7]将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜5cm处，此时物距小于一倍焦距，凸透镜成正立放大的虚像，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。3．15.0不能倒立放大能右【详解】（1）[1]图（a）中光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为f=35.0cm20.0cm=15.0cm（2）[2]由图（b）可知此时的物距为u=20.0cm10.0cm=10.0cm＜15.0cm成正立放大的虚像，在光屏上不能得到清晰的烛焰像。（3）[3][4][5]由图（c）可知此时物距为u′=30.0cm10.0cm=20.0cm这时2f＞u＞f成倒立放大实像，当撤去光屏，人眼睛在光屏的位置能看到物体的实像。（4）[6]在图（c）中，保持凸透镜和蜡烛的位置不变，在它们之间放一个近视眼镜，近视眼镜对光线有发散作用，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向右移动。4．会聚11.0蜡烛放在了凸透镜焦点以内放大投影仪【详解】（1）[1][2]对比折射光线和入射光线可知：凸透镜对光线有会聚作用；焦点在41cm处，光心在30cm处，所以焦距为f=41.0cm﹣30.0cm＝11.0cm（2）[3]若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上。有可能物体在焦点上，不能成像。（3）[4]把烛焰放在距凸透镜16cm处时，即u＝16cm已知f＝11cm则f＜u＜2f由凸透镜成像规律可知，凸透镜成倒立放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的。5．B左凹A不会【详解】（1）[1]由图可知，物距大于像距，因此像距应在一倍焦距到二倍焦距之间，即10cm到20cm。故选B。（2）[2]根据凸透镜成像的规律，成实像，物远像近像变小，因此将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向左移。（3）[3]根据（2）题意可知，像形成提前了，如果不移动光屏，则需要让像推迟会聚，即需要对光有发散作用的凹透镜。（4）[4]将印有字母“F”的纸片（图乙）放在离凸透镜5cm的地方，则物距小于一倍焦距，此时成正立放大的虚像。故选A。（5）[5]虽然凸透镜上溅了一滴黑墨水，但是光线仍会从凸透镜其他位置透过，仍会在光屏上呈现完整的像，因为墨水遮住了一部分光，所以像会暗一些，而不会出现墨水的像。6．会聚上10缩小远离【详解】（1）[1]由凸透镜对光的作用可知，凸透镜对光有会聚作用。（2）[2]蜡烛燃烧变短，所以像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，可以将蜡烛向上调整。（3）[3]由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以2f=20cm则f=10cm。（4）[4]烛焰距凸透镜45cm时，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像。[5]要使烛焰在光屏上所成的像变大，则应减小物距，增大像距，将光屏远离透镜，直至得到清晰的像。7．左倒立缩小照相机大左【详解】（1）[1]图示的物距为50厘米，凸透镜的焦距为10厘米，物距大于二倍焦距。根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而此时光屏距透镜的距离大于二倍焦距，所以要使光屏靠近透镜，向左边移动。（2）①[2][3][4]在1~4次实验中，物距分别为：40cm、35cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像是倒立缩小的实像，应用于照相机。②[5]第5次实验时，物距为二倍焦距，此时所成的像是等大的实像；第6次实验时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所成的像是倒立放大的实像，所以第6次的像比第5的像大。（3）[6]将蜡烛放在C点，物距小于焦距，此时所成的像是正立、放大的虚像，若希望看到更大的虚像，则物距增大，像距增大，则虚像越大，所以应将蜡烛向左移动。8．10.0下投影仪变小放大B左>【详解】(1)[1]移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，凸透镜所在的位置是50.0cm，光屏所在的位置是60.0cm，那么凸透镜的焦距是(2)[2]从图2可以看到，光屏的位置过高，要使像成在光屏的中央，应将光屏向下调整；(3)[3]当烛焰距离凸透镜12cm处时，物距大于一倍焦距，小于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，移动光屏，这时会成倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是利用这个原理制成的；(4)[4]根据凸透镜的动态成像规律可知，当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将变小；(5)[5]从图中可以看到，物距等于15cm，物距大于一倍焦距小于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，这个像是倒立、放大的实像；(6)[6]从图甲可以看到，像的位置偏上了，为了把像调整到光屏中央，应选将凸透镜向下移动，这样像会下移，重新在光屏中央，故选B；(7)[7]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前，那么所成的清晰像会往右移动，要使光屏上再次成清晰的像，根据凸透镜的动态成像规律可知，要使光屏上再次成清晰的像，可将蜡烛向左移；(8)[8]当物距等于2f，此时像距也是2f，物像之距最小，当蜡烛由A处向左移动距离s到C时，由于物体向2f处靠近，物像之距在减小，那么物体移动的距离s小于像移动的距离s′。9．焦距同一高度光屏上的像是否清晰一倍焦距和两倍焦距实光屏不能第二列和第三列物距越大，像的长度越短焦距不同的凸透镜物距与第二列数据相同【详解】（1）[1]探究凸透镜的成像规律时，不仅要观察像的性质，还要比较像距和物距与透镜焦距之间的关系，所以在实验前，应首先观察并记下凸透镜的焦距。（2）[2]为了使像成在光屏的中央，组装器材时，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。（3）[3]移动光屏找像时，应该要移动光屏直到光屏上有清晰的像为止，所以眼睛应注意观察光屏上的像是否清晰。（4）[4]在探究凸透镜成像规律时，应比较像距、物距与透镜焦距和二倍焦距之间的关系，以及相应为止处成的像的性质，所以在归纳实验结果时，要将从光具座上读出的物距和像距的值分别跟凸透镜的焦距和二倍焦距相比较，并记录相应的成像情况。（5）[5]光屏能承接到的像是实像。[6]当烛焰在凸透镜的焦点以内时，成正立、放大的虚像，要观察到这个虚像，眼睛应从光屏一侧透过凸透镜观察像。（6）[7]如果凸透镜焦距为10厘米，当物体位于透镜的两倍焦距外时，像在透镜的一倍焦距和两倍焦距之间，即光屏应在距透镜10~20cm处才能承接到清晰的像，透镜在光具座50cm刻度线处，则光屏应在光具座的60~70厘米刻度范围内移动。[8]保持透镜位置不变，当蜡烛在45厘米刻度处时，烛焰位于该透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，此时移动光屏，不能在光屏上成像。（7）i[9]要比较同一凸透镜成像实像时，像距随物距变化的关系，应比较表一中第二列和第三列数据，由此得出结论：同一凸透镜成像实像时，像距随物距的增大而减小。ii[10]由表一中第二列和第四列的数据可知，凸透镜成像实像时，光屏上成像长度随物距的增大而变短，由此得出结论：物距越大，像的长度越短。iii[11]要研究凸透镜成实像时，成像大小与凸透镜焦距之间的关系，需使用不同焦距的透镜，让物距相同，比较成像大小与凸透镜焦距之间的关系，所以除了能完成上面实验的器材之外，还需要增加焦距不同的凸透镜。[12]测量时，应控制物距相同，即所预设的数据中物距要与表一中第二列数据相同。10．小于4或11减小物距正比【详解】①（a）[1]由1与2与3或8与10中数据，物距u小于像距