备战中考物理真题《压轴挑战》分类汇编 挑战12 实验探究题（光学综合41题）（解析版）

2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）挑战12实验探究题（电学综合41题）TOC\o"1-3"\h\u【题型1光的反射定律的应用】 1【题型2探究光反射时的规律】 6【题型3平面镜成像的特点】 8【题型4探究平面镜成像的特点】 10【题型5探究凸透镜成像的规律】 16【题型1光的反射定律的应用】 1．（2023•淮安）在“探究光的反射规律”实验中，平面镜水平放置于桌面上，E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。实验次数123入射角60°45°30°反射角60°45°30°（1）如图甲所示，白色硬纸板应当竖直立在平面镜上。（2）让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向镜面上的O点，在纸板F上呈现反射光束OB，然后将纸板F绕ON向前或向后翻折，在纸板F上看不到反射光束，这表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。（3）多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：反射角与入射角大小相等。（4）当反射光与入射光夹角为100°时，入射角为50°。若入射光束AO绕O点顺时针旋转，将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点顺时针旋转。（5）如图乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是不变。【答案】（1）竖直；（2）同一平面内；（3）相等；（4）50；顺；（5）不变。【解答】解：（1）入射光线、反射光线和法线在同一平面内，所以纸板一定与平面镜垂直；（2）当F板向后折转一定的角度，则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到反射光，这表明反射光线和入射光线仍然在同一平面内；（3）由表格可得结论：反射角与入射角大小相等；（4）反射光与入射光的夹角为100°，即反射角与入射角的和为100°，根据反射角等于入射角可知，入射角为50°；在光的反射现象中，反射光线与入射光线关于法线对称，若入射光束AO绕O点顺时针旋转，则反射光束OB将沿逆时针方向转动，因像与物关于镜面对称，所以可观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点顺时针方向转动；（5）一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，入射点位置不变，且反射面位置不变，入射角不变，观察到光斑位置的变化情况是不变。故答案为：（1）竖直；（2）同一平面内；（3）相等；（4）50；顺；（5）不变。2．（2023•贵州）在“探究光的反射定律”实验中，器材有：激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。（1）将平面镜置于水平桌面，如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，从前向后观察，可在镜面上方看到2条光束。（2）将折转光屏垂直于平面镜放置，让入射光沿左半屏射到O点，如图乙所示。要呈现反射光，需将右半屏向前（选填“前”或“后”）折转。（3）保持入射点不变，多次改变入射方向，在光屏上记录每次实验的光路aa'、bb'和cc'，如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此对称轴视为法线。同时根据光屏上的信息可得结论，反射角与入射角的大小相等。【答案】（1）2；（2）前；（3）法线；相等。【解答】解：（1）如图甲所示，激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径；（2）如图乙，光屏右半部分向后折了一个角度，由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内，则需将右半屏向前折转；（3）由光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，即反射光线与入射光线关于法线对称，如图丙所示，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此对称轴视为法线所在位置，同时根据光屏上的信息可得结论，反射角与入射角的大小相等。故答案为：（1）2；（2）前；（3）法线；相等。3．（2023•金昌）小林在“探究光的反射规律”实验中，如图甲所示，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上，使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的路径。（1）图甲中，用激光笔让一束光沿着EO平行纸板射向镜面上的O点，小林能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了漫反射，在纸板上画出光路，再次改变EO的方向，重复上述实验，取下纸板，用量角器量出光线EO与ON（选填“ON”或“CD”）的夹角，即为入射角，记下数据，比较反射角和入射角的大小关系；（2）图甲中，当光沿FO的方向射向O点时，光会沿着OE的方向射出，说明在反射现象中光路是可逆的；（3）小林让激光笔发出的激光沿EO射到平面镜上的O点，先不折转光屏时，ON右侧光屏上能观察到反射光线，再将右侧光屏沿ON向后转动，如图乙所示，右侧光屏上观察不到反射光线。这说明光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面上；（4）小林使入射光线与反射光线的夹角为60°时，则反射角大小应为30°。【答案】（1）漫；ON；（2）可逆；（3）同一；（4）30°。【解答】解：（1）如图，为显示光路，让一束光贴着纸板射向镜面上的O点，小林能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了漫反射，在纸板上画出光路；为得出普遍性规律，要多次测量，故再次改变入射光线的方向，重复上述实验；入射光线与法线的夹角为入射角，取下纸板，用量角器量出光线AO与ON的夹角，即为入射角，同时量出对应的反射角，记下数据，比较反射角和入射角的大小关系；（2）让光沿着FO的方向射向O点，反射光会沿着OE方向射出，这表明，在反射现象中，光路是可逆的；（3）把纸板NOF向前折或向后折，光沿EO入射在纸板NOF上，在纸板NOF上不能看到反射光线，由此得出结论：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）反射光线和法线的夹角叫反射角，反射角等于入射角，所以当入射光线与反射光线的夹角为60°时，反射角为30°。故答案为：（1）漫；ON；（2）可逆；（3）同一；（4）30°。4．（2023•眉山）同学们利用图甲所示的器材（纸板F可绕ON翻折）探究光的反射定律。（1）图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜夹角为60°时，入射角大小为30°；再将纸板F绕ON向后折，纸板F上没有（选填“有”或“没有”）反射光线，这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线在同一平面内。（2）图乙中，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明在光的反射现象中，光路是可逆的（3）为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变入射角大小，多次实验。（4）图丙中，保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大10°，则反射光线偏转的角度为20°。【答案】（1）30°；没有；在同一平面内；（2）在光的反射现象中，光路是可逆的；（3）入射角大小；（4）20°。【解答】解：（1）让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面，根据AO与法线的夹角是入射角，即为90°﹣60°＝30°；将纸板F绕ON向后折，纸板F上没有反射光线，此现象说明了：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）如果让光沿BO方向入射，反射光将沿OA方向射出，可知将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的；（3）只进行一次实验，根据一次测量就得出实验结论，实验结论不具有普遍性，为了得出普遍结论，使结论符合客观事实，应改变入射角大小，进行多次实验，进行多次测量；（4）保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大10°，此时入射角为：∠AON′＝30°+10°＝40°；因为反射角等于入射角，所以转动前入射光线与反射光线的夹角∠AOB＝30°+30°＝60°；转动后10°后，此时入射角∠AON′＝40°，因为反射角等于入射角，所以转动后入射光线与反射光线的夹角∠AOB′＝40°+40°＝80°；则反射光线偏转的角度：∠BOB′＝∠AOB′﹣∠AOB＝80°﹣60°＝20°。故答案为：（1）30°；没有；在同一平面内；（2）在光的反射现象中，光路是可逆的；（3）入射角大小；（4）20°。【题型2探究光反射时的规律】 5．（2023•聊城）为了探究光反射时的规律，小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板立在平面镜上，纸板上的直线ON与镜面保持垂直。（2）为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是D。A.沿ON前后转动纸板EB.沿ON前后转动纸板FC.改变光束OB与ON的夹角D.改变光束AO与ON的夹角（3）让光沿着BO的方向射到镜面，发现反射光沿着OA方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。（4）若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光与入射光在（选填“在”或“不在”）同一平面内。【答案】（1）垂直；（2）D；（3）是可逆的；（4）在。【解答】解：（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面；（2）探究光的反射规律，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，是为了寻找普遍规律，即改变光束AO与ON的夹角，故选：D；（3）如果让光线逆着BO的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线原路返回，也就是说，在反射现象中，光路是可逆的；（4）由题意得，当显示入射光线、反射光线与法线在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；若将纸板倾斜，此时入射光和法线所在平面不在纸板上，因而在纸板上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。故答案为：（1）垂直；（2）D；（3）是可逆的；（4）在。6．（2023•齐齐哈尔）小明利用如图装置探究光反射时的规律。（1）如图1所示，实验时，把一个平面镜放在水平桌面上，再把白色纸板ENF（右侧可绕ON翻折）竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON应垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，光在纸板上发生漫（选填“镜面”或“漫”）反射，呈现径迹。光经平面镜反射，沿另一个方向射出。（2）改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，是为了寻找普遍规律；根据实验结论可知：当入射光EO与平面镜夹角为50°时，反射角为40°。（3）让光沿图1中FO方向照射到镜面，它会沿着OE方向射出。这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。（4）如图2所示，把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折，在右侧纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。【答案】（1）垂直；漫；（2）寻找普遍规律；40°；（3）可逆；（4）同一平面。【解答】解：（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面；使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，光在纸板上发生漫反射，呈现径迹；（2）探究光的反射规律，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，是为了寻找普遍规律；当EO与镜面夹角为50°时，反射角的大小为90°﹣50°＝40°，所以入射角也等于40°；（3）如果让光线逆着FO的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线原路返回，也就是说，在反射现象中，光路是可逆的；（4）由题意得，当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；当把显示反射光线的纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。故答案为：（1）垂直；漫；（2）寻找普遍规律；40°；（3）可逆；（4）同一平面。【题型3平面镜成像的特点】 7．（2023•临沂）敬老爱亲的小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明做了如下实验。（1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面垂直。（2）将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛A（选填“A”或“B”），并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。（3）为了纠正奶奶的错误认知，小明多次改变蜡烛A的位置时，需确保前后（选填“左右”或“前后”）位置不同。（4）小明给奶奶变了个戏法：将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走，并在它的位置处竖放一个光屏，让奶奶透过玻璃板看光屏，光屏上有“蜡烛B”；不透过玻璃板直接看光屏，光屏上的“蜡烛B”却消失了。这个小戏法逗得奶奶开怀大笑，同时小明也给奶奶解释了玻璃板成虚（选填“虚”或“实”）像的道理。【答案】（1）垂直；（2）A；（3）前后；（4）虚【解答】解：（1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面垂直。（2）为使像清晰，将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛A，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。（3）奶奶认为人在镜中的像大小与人平面镜的距离有关，小明多次改变蜡烛A的位置时，需确保前后位置不同。（4）虚像不能成在光屏上，不透过玻璃板直接看光屏，光屏上的“蜡烛B”却消失了。这个小戏法逗得奶奶开怀大笑，同时小明也给奶奶解释了玻璃板成虚像的道理。故答案为：（1）垂直；（2）A；（3）前后；（4）虚。8．（2023•包头）小华观察蜡烛在玻璃板中的成像情况，如图所示。所用器材有薄玻璃板、两根相同蜡烛A和B、白纸、火柴、三角板等。（1）为了便于观察像，从环境亮度考虑，应在较暗的环境中进行实验。（2）实验时点燃蜡烛A，此时应在蜡烛A（选填“A”或“B”）一侧观察蜡烛A的像，所成的像是光射到玻璃板发生反射形成的。（3）选用蜡烛B的目的是比较像与物的大小关系（写出一条即可）。【答案】（1）较暗；（2）A；反射；（3）比较像与物的大小关系。【解答】解：（1）实验环境应选放在较暗的地方，这样增加烛焰、像与环境的对比度，使观察效果更明显；（2）平面镜成像的原理是光的反射，反射光线与A在同侧，所以要看到A的像，应在A一侧通过镜面观察；（3平面镜所成的像与物体大小相等，故能判断选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。故答案为：（1）较暗；（2）A；反射；（3）比较像与物的大小关系。9．（2023•朝阳）在湖边散步的小明发现一只小鸟在水中“飞翔”，他所看到的是空中小鸟的虚（选填“虚”或“实”）像；当小鸟向高处飞行时，水中的“小鸟”将远离（选填“靠近”或“远离”）水面。【答案】虚；远离。【解答】解：平静的湖面相当于一个平面镜，在水中飞翔的“小鸟”是小鸟经水面成的像，是由于光的反射形成的虚像；在水中飞翔的“小鸟”是小鸟经平面镜成的像，像与物到平面镜的距离相等，当小鸟向高处飞行时，水中的“小鸟”将远离水面。故答案为：虚；远离。【题型4探究平面镜成像的特点】 10．（2023•德州）某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。（1）实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是：便于确定像的位置。（2）实验中应选择与蜡烛①外形相同且未点燃（选填“已点燃”或“未点燃”）的蜡烛②，移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合，说明像与物大小相同。（3）将蜡烛①远离玻璃板，像的大小将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）如图乙，将玻璃板倾斜，蜡烛①的像将仍然（选填“仍然”或“不再”）与蜡烛①关于镜面对称。【答案】（1）位置；（2）未点燃；大小相同；（3）不变；（4）仍然。【解答】解：（1）因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的B蜡烛，便于确定像的位置；（2）实验中，用另一支未点燃的蜡烛②代替点燃蜡烛①的像；平面镜所成的像是虚像，人眼一直应该在蜡烛①这一侧观察，直至蜡烛②与蜡烛①的像完全重合，说明像与物大小相同；（3）平面镜成的像与物大小相同，与物体到镜面的距离无关，所以将蜡烛远离玻璃板，像的大小将不变；（4）将玻璃板倾斜，蜡烛①的像将仍然与蜡烛①关于镜面对称。故答案为：（1）位置；（2）未点燃；大小相同；（3）不变；（4）仍然。11．（2023•南通）如图所示，小明做“探究平面镜成像的特点”实验，他将棋子A放在玻璃板前，在玻璃板后移动棋子B，直至与A的像重合。（1）选择与A完全相同的棋子B，是为了比较像和物的大小关系。在方格纸上进行实验，是为了便于比较像和物体到达平面镜的距离；（2）改变自己的位置，观察棋子A的像。当他远离玻璃板时，像的大小将不变。当他向右移动时，像的位置相对于玻璃板将不变（选填“向左”、“向右”或“不变”）；（3）移走棋子B，将一张白纸竖直放在该位置，直接观察白纸，白纸上不能（选填“能”或“不能”）看到棋子A的像，说明平面镜成的是虚像。【答案】（1）大小；像和物体到达平面镜的距离；（2）不变；不变；（3）不能；虚。【解答】解：（1）实验中的两棋子要求大小相同，这是为了探究物像的大小关系；实验中选择方格纸，这样更便于比较像和物体到达平面镜的距离；（2）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小。所以远离玻璃板，它的像大小不变，当他向右移动时，人靠近玻璃板，棋子不动，像不动，所以像的位置不变。（3）此实验中的白纸相当于光屏，光屏只能承接实像，不能承接虚像，因为平面镜成的像是虚像，所以棋子的像不会出现在白纸上。故答案为：（1）大小；像和物体到达平面镜的距离；（2）不变；不变；（3）不能；虚。12．（2023•黑龙江）某兴趣实验小组用如图所示的实验器材探究“平面镜成像的特点”的实验，请帮他完成下列问题：（1）实验中用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定像的位置；（2）实验中将蜡烛向玻璃板靠近，则像的大小不变；（3）在实验过程中，将物理课本放在像与薄玻璃板之间，还能（选填“能”或“不能”）观察到像；（4）完成实验后，该小组同学发现平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。【答案】（1）便于确定像的位置；（2）不变；（3）能；（4）对称。【解答】解：（1）实验中用薄玻璃板替代了平面镜，目的是便于确定像的位置；（2）由于平面镜所成的像与物体大小相等，所以实验时，将蜡烛逐渐靠近玻璃板时，它的像的大小不变；（3）平面镜成像的原理是光的反射，所以将物理课本放在像与薄玻璃板之间，光在玻璃板表面继续反射，不影响成像，还能观察到像；（4）平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）不变；（3）能；（4）对称。13．（2023•长沙）在“探究平面镜成像的特点”的实验中：（1）第一小组找到如图甲所示的两种器材，器材a是平面镜，器材b是在薄玻璃板的一面贴上几条镜面纸的自制教具。为了确定像的位置，可选择器材b（写出器材的字母符号即可）；（2）第二小组选取两支相同的蜡烛做实验，实验装置如图乙所示，同学们发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，这说明平面镜所成像的大小与物体的大小相等；（3）在探究像距和物距的关系时，小明在第一次实验中测出物距为12.50cm，像距为12.50cm。为了得到像距和物距关系的规律，你对他接下来的操作建议是改变物距，多做几组实验。【答案】（1）b；（2）相同；（3）改变物距，多做几组实验。【解答】解：（1）实验中用透明的薄玻璃板代替平面镜，在物体的一侧能看到物体的像，同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体，应选择器材b，便于确定像的位置；（2）发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，这说明平面镜所成像的大小与物体的大小相等；（3）小明在第一次实验中测出物距为12.50cm，像距为12.50cm，在探究像距和物距的关系时，为使实验结论具有普遍性，他接下来应该改变物距，多做几组实验。故答案为：（1）b；（2）相同；（3）改变物距，多做几组实验。14．（2023•吉林）如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。（1）用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置。（2）实验中应将玻璃板与水平桌面垂直。（3）选用两支外形完全相同的蜡烛A和B，目的是得到像和物的大小的关系。【答案】（1）位置；（2）垂直；（3）大小。【解答】解：（1）使用平面镜时，只能成像，不能透光，不容易确定像的位置，而用玻璃板时，既能成像，又能透光，便于确定像的位置；（2）在实验中，为使像与物完全重合，应将玻璃板垂直放在水平桌面上，否则像与物不能完全重合，导致实验无法完成；（3）实验中选用两根相同的蜡烛A和B，目的是为了比较像和物大小关系。故答案为：（1）位置；（2）垂直；（3）大小。15．（2023•长春）在“探究平面镜成像的特点”实验中：（1）用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。（2）将白纸铺在水平桌面上，再将玻璃板垂直放在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，如图所示。将未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到跟蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等。（3）将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。【答案】（1）便于确定像的位置；（2）垂直；相等；（3）虚像。【解答】解：（1）玻璃板有透光性，既能成像，也能确定像的位置，用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。（2）将白纸铺在水平桌面上，再将玻璃板垂直放在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，如图所示。将未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到跟蜡烛A的像完全重合，则B蜡烛与A蜡烛的像大小相等，又蜡烛A、B大小完全相同，说明平面镜所成的像与物体大小相等。（3）虚像不能成在光屏上，将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）垂直；相等；（3）虚像。16．（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。（1）实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定像的位置。（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大小相等。（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蜡烛A与玻璃板的距离/cm②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm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到玻璃板的距离相等。（5）将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，小新在蜡烛A侧能（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）①蜡烛A与玻璃板的距离/cm；②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm；（4）相等；（5）能。【解答】解：（1）玻璃板有透光性，既能成像，又能确定像的位置，实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定像的位置。（2）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，可知B与A的像大小相等，又两个完全相同的蜡烛A和B，故说明蜡烛A的像与蜡烛A大小相等。（3）本实验要研究蜡烛A与玻璃板的距离及蜡烛A的像与玻璃板的距离的关系，在①、②处填写数据名称如下所示。实验次数①蜡烛A与玻璃板的距离/cm②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm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到玻璃板的距离相等。（5）平面镜成像属于光的反射，将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，小新在蜡烛A侧能观察到蜡烛A的像。故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）大小相等；（3）①蜡烛A与玻璃板的距离/cm；②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm；（4）相等；（5）能。【题型5探究凸透镜成像的规律】 17．（2023•通辽）同学们为了探究平面镜成像的特点，准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。（1）如图所示，将一只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，选用玻璃板（选填“平面镜”或“玻璃板”）竖直放置在乙位置，未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧，移动蜡烛B到丙位置时，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。（2）取下蜡烛B，并在丙位置处放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是虚像（选填“实像”或“虚像”）。（3）接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律，将乙处器材换成一个凸透镜，再将蜡烛A移至35cm刻度线处，丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，生活中的投影仪（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。此时，用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜，移动光屏也得到了清晰的像，则此时的像较原来的像变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）在上一步实验的基础上，小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当向左（选填“左”或“右”）移动。【答案】（1）玻璃板；（2）虚像；（3）投影仪；变大；（4）左。【解答】解：（1）玻璃板有透光性，既能成像又能确定像的位置，如图所示，将一支点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，选用玻璃板竖直放置在乙位置，未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧。移动蜡烛B到丙位置时，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合；（2）虚像不能成在光屏上，将蜡烛B换成光屏，不能在光屏上直接观察到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是虚像；（3）将蜡烛移至35cm刻度线处，丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，此时像距大于物距，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上成倒立、放大的实像；生活中的投影仪就是利用这一原理工作的；保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距更大的凸透镜，使像距变大，要得到清晰的像，光屏应向右移动远离凸透镜，则此时的像较原来的像变大；（4）远视镜片是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，使原来会聚的光线更加会聚，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当向左移动。故答案为：（1）玻璃板；（2）虚像；（3）投影仪；变大；（4）左。18．（2023•锦州）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。（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B（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。他可以将光屏向右移动或者不移动光屏，将一个度数合适的远视（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、等大（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，光屏上没有（选填“有”或“没有”）烛焰的像。【答案】（1）B；（2）右；远视；（3）等大；没有。【解答】解：（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，易知物距大于像距，成倒立、缩小的实像，且u＝30.0cm＞2f；像距：f＜15.0cm＜2f；解之：7.5cm＜f＜15.0cm；这个凸透镜的焦距可能是10cm，故选：B；（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，发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向右移动或者不移动光屏，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，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，因虚像不能与在光屏上，故光屏上没有烛焰的像。故答案为：（1）B；（2）右；远视；（3）等大；没有。19．（2023•福建）在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为12.5cm。（2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度。（3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、缩小的像。根据这一成像特点，可制成照相机。（4）若要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变大，再调节光屏位置。【答案】（1）12.5（12.3～12.7均可）；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）大。【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝12.5cm﹣0.0cm＝12.5cm（12.3～12.7均可）；（2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度；（3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；（4）若要使光屏上的像变小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，应使蜡烛与凸透镜的距离变大，再调节光屏位置。故答案为：（1）12.5（12.3～12.7均可）；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）大。20．（2023•衡阳）小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律：（1）如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为10.0cm。（2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。（3）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、缩小的实像。生活中的照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的。（4）接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是可逆的。（5）在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现近视眼（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况。【答案】（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）可逆；（5）近视眼。【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝30.0cm﹣20.0cm＝10.0cm；（2）该实验中，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度；（3）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，此时物距u＝50cm﹣20cm＝30cm＞2f，根据u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；（4）小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像，说明在光的折射现象中，光路是可逆的；（5）如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，此时像成在光屏的前方，此现象可以体现近视眼的成像情况。故答案为：（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）可逆；（5）近视眼。21．（2023•滨州）某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：（1）实验前，应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。（2）如图所示，烛焰恰好在光屏上成倒立、缩小（选填“放大”、“等大”或“缩小”）清晰的实像，这是照相机（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的工作原理。（3）若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，仍能（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是可逆的。（4）若保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变，只把光屏向右适当调节，光屏上烛焰的像逐渐变得模糊，这与近视眼（选填“近视眼”或“远视眼”）形成原因相同。【答案】（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）仍能；可逆；（4）近视眼。【解答】解：（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放在同一高度上；（2）由图可知物距大于像距，成倒立、缩小、实像，这是照相机的工作原理；（3）若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，在光屏上得到倒立、放大、实像，这说明光发生折射时，光路是可逆的；（4）近视眼是远处物体的像成在视网膜的前方，保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变，只把光屏向右适当调节，光屏上烛焰的像逐渐变得模糊，这与近视眼形成原因相同。故答案为：（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）仍能；可逆；（4）近视眼。22．（2023•安徽）某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点，将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图1所示。在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图2中的甲所示。（1）在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，小明在BC之间观察光屏。此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中，小丽、小明和小亮观察到的分别是图2中的②（选填“①”“②”“③”或“④”）。①甲、丙、戊②乙、丙、丁③乙、乙、丁④乙、乙、戊（2）小亮继续实验，要在光屏上得到一个缩小的像，可保持光源位置不变，将凸透镜向C（选填“A”或“C”）移动，并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。【答案】②；C。【解答】解：（1）在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，平面镜成正立等大的虚像，且左右相反，所以小丽看到的像是图2中乙；小明在BC之间观察光屏，由于平面镜成的是虚像，不能用光屏承接，所以小明看到的是图2中丙；小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，当u＝v＝2f时，凸透镜成倒立等大的实像，且左右相反，所以小亮看到的像是图2中丁；故选②；（2）小亮继续实验，要在光屏上得到一个缩小的像，可保持光源位置不变，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，将凸透镜向C移动，并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。故答案为：②；C。23．（2023•青岛）在第一次天宫授课中，王亚平制作了一个悬在空中的水球，透过水球看到了她倒立、缩小的像，如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜，小海利用图乙所示器材进行探究，将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。（1）当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像，这个像是实（选填“实”或“虚”）像，此时物距u与焦距f的关系是u＞2f（选填“u＞2f”、“f＜u＜2f”或“u＜f”）。（2）当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时，应向右移动光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、放大（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。（3）依据上述实验规律，小海判定：透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时，她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足u＞2f（选填“u＞2f”、“f＜u＜2f”或“u＜f”）。（4）凸透镜在生活中有许多应用，请列举一例：照相机。【答案】（1）实；u＞2f；（2）右；放大；（3）u＞2f；（4）照相机。【解答】解：（1）实像可以用光屏承接，故烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像，这个像是实像；根据u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时物距u与焦距f的关系是u＞2f；（2）当小海将蜡烛移至35cm刻度线处，此时物距2f＞u＝50cm﹣35cm＝15cm＞f，根据2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，故应向右移动光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、放大的实像；（3）透过水球看到王亚平倒立、缩小的像，根据u＞2f，成倒立、缩小的实像，故她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足u＞2f；（4）凸透镜在生活中有许多应用，例如：照相机、投影仪和放大镜等。故答案为：（1）实；u＞2f；（2）右；放大；（3）u＞2f；（4）照相机。24．（2023•沈阳）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm，将实验器材调节好，把点燃的蜡烛放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，观察烛焰成像情况并记录物距和像距。（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示，此时烛焰的像成在光屏的中央，烛焰的像是倒立、缩小的实像；若只将凸透镜调高，则光屏上烛焰的像会向上移动；（2）如图1，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处，移动光屏直到光屏上再次出现清晰的像，则像移动的距离小于（填“大于”、“等于”或“小于”）蜡烛移动的距离；（3）实验中，小丽观察到图2中的物点S的虚像S'，请根据凸透镜成像原理，在图中完成物点S发出的光线a经过凸透镜后的折射光线；（4）毕业典礼上，小丽想拍摄教学楼的全景，但她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分，由于无法改变拍摄位置，她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小，从而拍摄到全景。小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸透镜，为了拍摄到全景，她应该调节照相机镜头的焦距，使其适当变小（填“变大”或“变小”）。【答案】（1）缩小；上；（2）小于；（3）见解答图；（4）变小。【解答】解：（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图1所示，此时物距u＝50cm﹣15cm＝35cm＞2f，根据u＞2f，成倒立、缩小的实像；若只将凸透镜调高，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上烛焰的像会向上移动；（2）如图1，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移动到光具座上30cm刻度处，此时物距u＝50cm﹣30cm＝20cm＝2f，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即像距v＝2f＝20cm，则蜡烛移动的距离为30cm﹣15cm＝15cm，光屏移动的距离为70cm﹣65cm＝5cm，故像移动的距离小于蜡烛移动的距离；（3）物体发出的光线经过凸透镜折射后，折射光线的反向延长线通过其虚像，如下图所示：；（4）为了拍摄到全景，她应该将照相机镜头的焦距变小，因凸透镜焦距变小，相当于增大物距，减小像距，像随之变小。故答案为：（1）缩小；上；（2）小于；（3）见解答图；（4）变小。25．（2023•呼和浩特）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时能在光屏上看到烛焰倒立、清晰的像，这个像是实像（选填“虚像”或“实像”）；若保持透镜位置不变，从图示位置开始，将蜡烛沿光具座向右移动，移动过程中，不断调节光屏位置，在光屏上得到烛焰清晰的像，直到移动光屏不成像时，这个过程像的大小逐渐变大（选填“逐渐变大”或“逐渐变小”或“先变大后变小”或“先变小后变大”）；继续将蜡烛沿光具座向右移动，人在透镜的右侧（选填“左侧”或“右侧”）可以看到烛焰正立放大的像。【答案】实像；逐渐变大；右侧。【解答】解：能在光屏上看到烛焰倒立、清晰的像，说明这个像是实像；若保持透镜位置不变，从图示位置开始，将蜡烛沿光具座向右移动，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，这个过程像的大小逐渐变大；继续将蜡烛沿光具座向右移动，此时物距小于焦距，根据u＜f，成正立、放大的虚像，像与物同侧，故人在透镜的右侧可以看到烛焰正立放大的像。故答案为：实像；逐渐变大；右侧。26．（2023•哈尔滨）在观察“凸透镜对光的作用”实验中，小明做了如图所示的实验。（1）对比两图可以得到结论：光从空气射入凸透镜时，凸透镜对光有会聚作用。（2）小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律，记录部分数据如表。实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质160.012.0倒立缩小实像235.014.0倒立缩小实像330.015.0倒立缩小实像420.020.0倒立等大实像512.550.0小明根据表中数据发现：①凸透镜成缩小实像时，像距和物距的大小关系是像距小于物距。②当像距等于物距时，成像的性质是倒立等大实像。③小明进一步猜想，当物距为12.5cm时，成像的性质是倒立放大实像。④观察前三组数据，小明发现同一物体都成缩小的像，那么随着像距的增加，像会变大吗？为了探究这个问题，原表格中还需要增加的项目是像的大小。【答案】（1）凸透镜对光有会聚作用；（2）①像距小于物距；②倒立等大实像；③倒立放大实像；④像的大小。【解答】解：（1）对比两图可知：光从空气射入凸透镜时，凸透镜对光线具有会聚作用；（2）①分析1、2、3组实验数据可知，凸透镜成缩小实像时，像距小于物距；②根据第4组实验数据可知，当像距等于物距时，成倒立等大的实像；③分析比较实验序号1～4中的物距u、像距v以及像的性质随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，像越大，因此当物距为12.5cm时，成倒立放大实像；④探究“同一物体都成缩小的像，随着像距的增加，像会变大”时，需测量像的高度，因此原表格中还需要增加的项目是像的大小。故答案为：（1）凸透镜对光有会聚作用；（2）①像距小于物距；②倒立等大实像；③倒立放大实像；④像的大小。27．（2023•宿迁）在实验操作大赛上，小明与小华分别展示了下面两个实验：（1）图甲是小明展示的“探究平面镜成像特点”的实验，他在透明玻璃板中既能够看到蜡烛A的像，同时又能看见玻璃板后的蜡烛B，这是因为在玻璃与空气分界面处分别发生了光的反射、光的折射（选填“光的直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）；（2）图乙是小华展示的“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜的焦距为10cm，当各元件位于图中的位置时，光屏上承接到清晰的像，这个像是倒立、缩小的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像呈现在光屏上需在蜡烛与透镜间放置一个近视眼镜。【答案】（1）光的反射；光的折射；（2）缩小；近视。【解答】解：（1）根据平面镜成像原理可知，看到蜡烛A的像，是因为发生光的反射形成的虚像。透过玻璃板，能看到玻璃板后的蜡烛B，光经过不同的介质，发生光的折射。（2）由图乙可知，凸透镜的焦距是10cm，此时的物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处，此时物距变大，根据凸透镜成像规律可知，所成的像靠近凸透镜，而保持光屏位置不变，说明所加的镜片对光线具有发散的作用，所以放置的是近视眼镜。故答案为：（1）光的反射；光的折射；（2）缩小；近视。28．（2023•辽宁）小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时，恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像，如图甲所示，此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处，如图乙所示。（1）图甲光屏上窗户的像是倒立、缩小的实像，生活中照相机就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜，根据他观察到的现象，可知光具座上凸透镜的焦距为10cm；（2）把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处，凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在同一高度。可以适当的向右（填“左”或“右”）移动光屏，使光屏上得到烛焰清晰的像。（3）在（2）的基础上，把蜡烛向右移动一段距离，光屏上的像模糊了，可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的远视（填“近视”或“远视”）镜片，使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。【答案】（1）缩小；照相机；10；（2）同一高度；右；（3）远视。【解答】解：（1）根据题意，物距大于2倍焦距（像距在一倍焦距和二倍焦距之间），故图甲光屏上窗户的像是倒立、缩小的实像，生活中照相机就是应用这一成像原理工作。因像距为61cm﹣50cm＝11cm，如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜，根据他观察到的现象，可知光具座上凸透镜的焦距为10cm；（2）把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处，凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在同一高度，因物距变小，像距变大，故可以适当的向右移动光屏，使光屏上得到烛焰清晰的像。（3）在（2）的基础上，把蜡烛向右移动一段距离，光屏上的像模糊了，因远视镜（凸透镜）对光线有会聚作用，可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的远视镜片，使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。故答案为：（1）缩小；照相机；10；（2）同一高度；右；（3）远视。29．（2023•鞍山）小明利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一水平高度，这样做的目的是使像成在光屏中央；（2）当蜡烛与凸透镜的位置如图所示时，在光屏上可得到烛焰清晰的、缩小（选填“放大”或“缩小”）的像，生活中利用此成像规律制成的光学仪器是照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；（3）保持蜡烛与凸透镜位置不变，用另一个凸透镜替换原透镜，发现需将光屏向右移动才能在光屏上重新得到清晰的像，此时像与原来的像相比变大（选填“变大”或“变小”），新换用的凸透镜的焦距大于（选填“大于”或“小于”）原凸透镜的焦距；（4）如果小明只将图中的凸透镜换成薄玻璃板，前后移动光屏，他不能（选填“能”或“不能”）在光屏上直接观察到烛焰的像。【答案】（1）使像成在光屏中央；（2）缩小；照相机；（3）变大；大于；（4）不能。【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一水平高度；（2）当蜡烛与凸透镜的位置如图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；（3）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，此时像距变大像变大；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，物距减小了，像距变大了，说明换用的凸透镜焦距变大；（4）光屏上能承接实像；若实验中将凸透镜换成薄玻璃板，玻璃板发生镜面反射成虚像，所以他不能在光屏上直接观察到烛焰的像。故答案为：（1）使像成在光屏中央；（2）缩小；照相机；（3）变大；大于；（4）不能。30．（2023•丹东）小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜，做“探究凸透镜的成像规律”的实验。（1）实验在较暗（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显。（2）小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈现在光屏的中央位置。（3）小潘将蜡烛放在10cm刻度线处，移动光屏到如图所示位置，光屏上恰好呈现一清晰的像，该像的性质是倒立、缩小（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。（4）保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向右移动（选填“左”或“右”），像将变大（选填“变大”“变小”或“不变”）。（5）保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像，当小潘的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到烛焰正立、放大的像（选填“正立”或“倒立”），生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。【答案】（1）较暗；（2）光屏的中央位置；（3）缩小；（4）右；变大；（5）正立；放大镜。【解答】解：（1）实验在较暗的环境中进行，现象更明显。（2）实验前，要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致同一高度，这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置；（3）如图所示的情景，此时光屏上恰好呈现清晰的像，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，在光屏上成倒立缩小的实像；（4）保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处，凸透镜成实像时，物近像远像变大，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向右移动，像将变大；（5）保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处，此时u＜f时，成正立、放大的虚像，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像，当小潘的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到烛焰正立、放大的像，生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。故答案为：（1）较暗；（2）光屏的中央位置；（3）缩小；（4）右；变大；（5）正立；放大镜。31．（2023•大庆）某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下：（1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度。（2）正确测出凸透镜的焦距f，当物距u＜f时，烛焰成正立放大虚像；当u＝f时，不能（填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u＞f时，烛焰成倒立实像（填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”）。同学们分析得出：像的虚实由物距和焦距大小关系决定。（3）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，此时光屏上所成像的特点与投影仪（填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）原理相同。（4）若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比变暗（填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了。（5）若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏向左（填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。（6）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4cm/s和2cm/s的速度，同时沿光具座匀速向左运动，经过2.5s，光屏上成清晰等大（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。【答案】（2）不能；倒立实像；物距和焦距；（3）投影仪；（4）变暗；（5）向左；（6）等大。【解答】解：（2）正确测出凸透镜的焦距f，当物距u＜f时，烛焰成正立放大虚像；当u＝f时，不能观察到烛焰的像；当u＞f时，烛焰成倒立实像；分析得出：像的虚实由物距和焦距大小关系决定；（3）此时光屏上所成像的特点是倒立放大的实像，与投影仪原理相同；（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；（5）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；（6）由乙图可知，原物距u＝15cm，像距v＝15cm，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，同时匀速向左运动，则经过2.5s时，物距u′＝15cm+（4cm/s﹣2cm/s）×2.5s＝20cm，像距v′＝15cm+2cm/s×2.5s＝20cm，此时u'＝v'＝2f＝20cm，由凸透镜成像规律可知此时成倒立等大的实像。故答案为：（2）不能；倒立实像；物距和焦距；（3）投影仪；（4）变暗；（5）向左；（6）等大。32．（2023•辽宁）小毛用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。（1）小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现很小、很亮的光斑，此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，从而正确测出凸透镜的焦距。（2）实验前，为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将如图乙所示的光屏适当向下调节。（3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，在60cm～70cm（填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～80cm”）刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的照相机（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理工作的。（4）在（3）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是放大（填“放大”或“缩小”）的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，则应将光屏远离（填“远离”或“靠近”）凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。【答案】（1）很小、很亮的光斑；（2）光屏；（3）60cm～70cm；照相机；（4）放大；远离。【解答】解：（1）小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出很小、很亮的光斑，这个光斑叫焦点；此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，可知凸透镜的焦距为：f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm。（2）实验前，为了使像成在光屏上，要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将如图乙所示的光屏适当向下调节。（3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，可知物距大于2倍焦距（成倒立、缩小的实像），像距在1倍焦距和2倍焦距之间，即在60cm～70cm刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像；生活中的照相机就是利用这一成像原理工作的。（4）在（3）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，根据光路的可逆性，则光屏上烛焰的像相对烛焰是放大的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，因近视眼镜（凹透镜）对光线有发散作用，则应将光屏远离凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。故答案为：（1）很小、很亮的光斑；（2）光屏；（3）60cm～70cm；照相机；（4）放大；远离。33．（2023•北京）在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。表1（f1＝5cm）：物距u/cm像高h/cm115172.5400.9表2（f2＝8cm）：物距u/cm像高h/cm243361.7401.5表3（f3＝10cm）：物距u/cm像高h/cm254283.3402（1）由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度的变化情况是：变小；物体高度、物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的高度变化情况是：变大。（2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，发现两人光屏上呈现的像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦距小于小强所用凸透镜的焦距。（选填“大于”“等于”或“小于”）【答案】（1）变小；变大；（2）小于。【解答】解：（1）由表中数据可知，物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像的高度变小；由三个表中最后一组数据可知，物体高度、物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的高度变大；（2）同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，说明小强的物距大于小京物距，而两人光屏上呈现的像的高度相等，根据物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的高度变大可知，小京所用凸透镜的焦距小于小强所用凸透镜的焦距。故答案为：（1）变小；变大；（2）小于。34．（2023•广东）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如1图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。凸透镜编号焦距/cm直径/cm①53.5②54.5③104.5④154.5（1）光屏上的像是实像还是虚像？实像。（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时将蜡烛向上调节可以使烛焰的像移到光屏中央。（3）小明选的凸透镜焦距为10cm。（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如2图所示，则小明看到的像应是D（选填字母）。（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关。若要验证其猜想，则可在表中选取编号为①②两个凸透镜进行实验验证。【答案】（1）实像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①②。【解答】解：（1）实像可以用光屏承接，故光屏上的像是实像；（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时烛焰的像成在光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，可知，此时应将蜡烛向上调节可以使烛焰的像移到光屏中央；（3）由如1图甲可知，u＜v，且成实像，说明2f＞u＝15cm＞f，v＝30cm＞2f，即15cm＞f＞7.5cm，由表中数据可知，小明选的凸透镜焦距为10cm；（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如2图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，故小明看到的像应是D；（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关，根据控制变量法可知，小明选取的凸透镜焦距应相同，凸透镜的直径不同，由表中数据可知，若要验证其猜想，可在表中选取编号为①②两个凸透镜进行实验验证。故答案为：（1）实像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①②。35．（2023•河南）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：（1）小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像，由此猜想：凸透镜成像的特点可能与物距有关。（2）在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，需要（选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在光屏中央（3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到蜡烛清晰的像（像未画出），这个实验现象可以说明照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像特点。【答案】（1）物距；（2）需要；光屏中央；（3）照相机。【解答】解：（1）观察远近不同的物体，小强看到了不同特点的像，说明凸透镜所成像的特点与物距有关；（2）实验时需要调整烛焰的中心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度，为了确定烛焰的中心，需点燃蜡烛，使烛焰的像成在光屏中央；（3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。故答案为：（1）物距；（2）需要；光屏中央；（3）照相机。36．（2023•随州）在“探究凸透镜成像规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时，在光屏上恰好得到一个清晰的像。（1）此凸透镜的焦距f＝10.0cm。（2）保持凸透镜位置不变，若将蜡烛放置在42cm刻度线处，生活中的放大镜（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理工作的。（3）保持凸透镜位置不变，蜡烛从30cm处移动到10cm刻度线处，光屏应向左（选填“左”或“右”）移动才能得到清晰的像。【答案】（1）10.0；（2）放大镜；（3）左。【解答】解：（1）由图可知，此时u＝v＝20.0cm，根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，即2f＝20.0cm，故该凸透镜的焦距为f＝10.0cm；（2）保持凸透镜位置不变，若将蜡烛放置在42cm刻度线处，此时u＝50cm﹣42cm＝8cm＜f，根据u＜f，成正立放大的虚像，放大镜就是利用此原理制成的；（3）保持凸透镜位置不变，蜡烛从30cm处移动到10cm刻度线处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，光屏应向左移动才能得到清晰的像。故答案为：（1）10.0；（2）放大镜；（3）左。37．（2023•岳阳）在探