4.3凸透镜成像的规律(作业)（解析版）

4.3凸透镜成像的规律一、单选题1．在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（）A． B． C． D．【答案】C【解析】当物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜成的是正立的、放大的虚像。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。【点睛】这是一道关于凸透镜成像规律的考查的一道比较容易的题目，通过物距与焦距的关系，确定成像的性质，然后与选择项对应确定答案。2．如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（）A．一定是倒立的 B．一定是正立的C．一定是放大的 D．一定是缩小的【答案】C【解析】该透镜焦距12cm，两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm，有可能离透镜12cm+6cm=18cm，此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；也有可能离透镜12cm-6cm=6cm，此时位于该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。3．在探究“凸透镜成实像时，像距与物距的关系”实验中，下列做法正确的是（）A．尽量选择较亮的环境进行实验B．组装器材时，将蜡烛放在凸透镜与光屏之间.C．实验中，物距要始终大于二倍焦距D．实验中，蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向上移动【答案】D【解析】A．为使成像更清晰，应在较暗的环境进行实验，故A错误；B．组装器材时，应将凸透镜放在蜡烛与光屏之间，故B错误；C．实验中，物距大于一倍焦距均成实像，实验时物距要始终大于一倍焦距，故C错误；D．实验中，蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛变短，根据通过光心的光线传播方向不变可知所成的像会向上移动，故D正确。故选D。4．用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，凸透镜的焦距是15cm．当把凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛固定在15cm刻度线处时（）A．光屏在“Ⅰ”区域内移动，才能得到清晰的像B．光屏在“Ⅱ”区域内移动，才能得到清晰的像C．光屏上得到的是倒立、放大的实像D．以上说法都不对【答案】A【解析】凸透镜的焦距是15cm．当把凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛固定在15cm刻度线处时，物距为50cm-15cm=35cm，大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，即在光具座的65~80cm之间可以得到清晰的像综合以上分析，只有A符合题意，BCD不符合题意．5．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，此时烛焰在光屏上刚好成一清晰的像。下列说法正确的是（）A．此像为倒立、放大的实像B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会下移C．此凸透镜的焦距为10cmD．仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜，光屏上不能呈现清晰的像【答案】D【解析】AC．根据图可知，此时u=v，则物距和像距都等于二倍焦距，成倒立、等大的实像，因为u=v=2f=40.0cm所以焦距为20.0cm，故AC错误；B．蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛烛焰下移，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，光屏上的像会上移，故B错误；D．仅将透镜换成一个中心更凸些的凸透镜，凸透镜的焦距减小，会聚能力变强，在物距不变时，像距会变小，则光屏上不能呈现清晰的像，故D正确。故选D。6．将物体放在距凸透镜16cm处，光屏上得到清晰等大的像，则凸透镜的焦距是（）A．6cm B．8cm C．14cm D．20cm【答案】B【解析】将物体放在距凸透镜16cm处，即物距为16cm时，成等大、倒立的实像，则根据凸透镜成像原理可知，此时物距等于二倍焦距，可求焦距f=8cm。故选B。7．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛与凸透镜的距离为30cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是（）A．该凸透镜的焦距大于15cmB．将凸透镜向左移动，移动光屏可以在光屏上得到清晰放大的像C．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜D．只将蜡烛和光屏的位置互换，可以在光屏上得到清晰缩小的像【答案】B【解析】掌握凸透镜成像的规律，知道当物距大于2f时，成倒立缩小的实像；且成实像时，遵循物近像远像变大的特点。A．当蜡烛和凸透镜之间的距离为时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像，则由解得故A错误；B．只将凸透镜向左移，减小物距，增大像距，可以在光屏上得到清晰放大的像，故B正确；C．蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏应靠近凸透镜，故C错误；D．只将蜡烛和光屏互换，根据光路的可逆性可知，可以在光屏上得到清晰放大的像，故D错误。故选B。8．做“探究凸透镜成像规律”的实验时，当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像。下列说法正确的是（）A．此时成像情况符合投影仪成像原理B．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也能得到烛焰清晰的像C．要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板【答案】B【解析】A．由图可知，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机应用此原理制成的，故A错误；B．在光的折射现象中光路可逆，透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，光屏上也能得到烛焰清晰的像，故B正确；C．凸透镜成实像时有物远像近像变小的特点，要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛远离凸透镜，故C错误；D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，这样反射光线可以向着各个方向。故D错误。故选B。9．小红在做探究凸透镜成像规律的实验时，蜡烛、凸透镜以及光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像（图中未画出）。下列说法中正确的是（）A．此时在光屏上成的是倒立、缩小的实像B．此时的成像特点与照相机的成像特点相同C．将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置，并调整光屏位置，烛焰在光屏上所成的像将变小D．保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距小的凸透镜，则烛焰所成像的像距将变大【答案】C【解析】A．由图可知，物距小于像距时，成倒立、放大的实像，故A错误；B．成倒立、放大的实像是投影仪的原理，故B错误；C．根据凸透镜成像的原理，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像将会变小，故C正确；D．换用焦距小的凸透镜，相当于增大物距，根据凸透镜成像的规律，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像将会变小，烛焰所成像的像距将变小，故D错误。故选C。10．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法中正确的是（）A．由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cmB．烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同C．若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小D．烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只能成半个烛焰的像【答案】C【解析】A．由甲图可知该透镜焦距为40.0cm-30.0cm=10.0cm故A错误；B．由图可知，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，是投影仪的成像原理，故B错误；C．烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，根据物距增大像距减小像变小可知，烛焰所成的像将逐渐变小，故C正确；D．用黑纸片将凸透镜遮挡一半，透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线，成烛焰完整的像，只是像比原来变暗，故D错误。故选C。11．如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（）A．凸透镜焦距为20cmB．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的【答案】C【解析】A．凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时u=v=2f=20cm所以f=10cm故A错误；B．物距为5cm时，成正立放大的虚像，不能通过移动光屏承接到清晰的像，故B错误；C．当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像.，根据这一原理可以制成投影仪，故C正确；D．物距由15cm增大到30cm的过程中，像距变小，在光屏上看到的像一直是变小的，故D错误。故选C。12．如图所示，主光轴上有一点光源S，在透镜的另一侧有一光屏，点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（）A．d一定小于fB．d可能大于2f，也可能小于fC．d一定大于f，小于2fD．一定大于2f【答案】B【解析】如图所示：如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后也会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小；如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大；如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小；所以光屏和点光源与凸透镜等距离时，当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透镜时，光斑减小。故选B。二、填空题13．在焦距为5厘米的凸透镜主光轴上距透镜12厘米处放一物体，那么物体经透镜成一个__________、__________、__________像；如果换一个焦距为15厘米的凸透镜，物体的位置不动，那么物体经透镜成一个__________、__________、__________像．【答案】倒立缩小实正立放大虚【解析】[1][2][3]凸透镜的焦距为5cm，物体到凸透镜距离为12cm时，12cm＞2f，即u＞2f，成倒立、缩小的实像；[4][5][6]凸透镜的焦距为15cm，物体到凸透镜距离为12cm时，12cm＜f，即u＜f，成正立、放大的虚像．14．在图中，凸透镜焦距为10厘米，此时物距为__________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，当蜡烛移至5厘米刻度处时，移动光屏，__________在光屏上成像（选填“能”或“不能”）．【答案】15大于70能【解析】[1]物距为物体到凸透镜的距离，在如图中，物距为50cm−35cm=15cm；[2]凸透镜焦距为10厘米，此时的物距为15cm，即处于1倍焦距和2倍焦距之间，像应成在另一侧的2倍焦距以外，即50cm+20cm=70cm以外，成一个倒立、放大的实像，所以光屏应放在大于70cm的刻度范围内移动；[3]若保持透镜位置不变，当蜡烛在5cm的刻度处，此时的物距为50cm-5cm=45cm，即物体处于2倍焦距以外，所以此时光屏处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小的实像，故光屏上能成像．15．如图所示是凸透镜成像的装置，焦距为15cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处．（1）蜡烛在10cm刻度线时，光屏上成清晰的像，则该像是___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；（2）蜡烛在30cm刻度线时，光屏上成清晰的像，则该像是___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；（3）蜡烛在40cm刻度线时，从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰___________（填“倒立”或“正立”）的像．【答案】缩小放大正立【解析】(1)[1]蜡烛在10cm刻度线时，到凸透镜的距离为40cm，大于2倍焦距，光屏上成的是倒立、缩小的实像；(2)[2]蜡烛在30cm刻度线时，到凸透镜的距离为20cm，大于1倍焦距且小于2倍焦距，光屏上成的是倒立、放大的实像；(3)[3]蜡烛在40cm刻度线时，到凸透镜的距离为10cm，小于1倍焦距，只能在凸透镜右侧通过透镜看到烛焰正立、放大的虚像．16．如图，在探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，则凸透镜一定固定在______之间，两次成像的虚实情况______（选填“相同”或“不同”）。【答案】BC不同【解析】[1]①假设凸透镜在C点左侧，这时当烛焰在B点时，成像在A点，根据凸透镜的成像规律可知，这时成的是虚像；当烛焰在A点时，成像在C点，这时所成的像没有在凸透镜的左侧，也没有在烛焰的右侧，即A点右侧，根据凸透镜的成像规律，这种情况是不存在的，所以凸透镜不在C点左侧，此假设不成立；②假设凸透镜在CB两点之间，这时当烛焰在B点时，成像在A点，根据凸透镜的成像规律可知，这时成的是虚像；当烛焰在A点时，成像在C点，这时所成的像在凸透镜的左侧，根据凸透镜的成像规律，这时成的是实像；根据凸透镜的成像规律，这两种情况是符合规律的，所以凸透镜可能固定在CB两点之间，此假设成立；③假设凸透镜在BA两点之间，当烛焰在B点时，成像在A点，根据光路的可逆性，当烛焰在A点时，成像在B点，但是题中条件当烛焰在A点时，成像在C点，这两种情况矛盾，所以凸透镜不在BA两点之间，故此假设不成立；④假设凸透镜在A点右侧，当烛焰在B点时，成像在A点，所成的像在烛焰与凸透镜之间，这是不可能的，所以凸透镜不在A点右侧，故此假设不成立。综上所述，凸透镜一定固定在CB两点之间。[2]根据假设②得知，两次成像的虚实情况不同。17．小薇在做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示。她先将蜡烛和光屏分别固定在光具座的20cm和65cm处，然后移动透镜，在光屏是得到一个清晰的倒立、缩小实像，这时蜡烛与透镜的距离u和透镜焦距f的关系是______（用符号和不等式表示）；接着小薇将光屏移到80cm处，为了得到一个清晰的倒立、放大实像，此时透镜要向______（填“左”或“右”）移动，这时蜡烛与透镜的距离u和透镜焦距f的关系须满足______。【答案】u＞2f左2f＞u＞f【解析】[1]已知在光屏是得到一个清晰的倒立、缩小实像，由凸透镜成像规律可知，这时蜡烛与透镜的距离u和透镜焦距f的关系是u＞2f。[2]根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知为了得到一个清晰的倒立、放大实像，此时要减小物距，即透镜要向左移动。[3]因此透镜要向左移动，当物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，即这时蜡烛与透镜的距离u和透镜焦距f的关系须满足2f＞u＞f。18．要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的________处．一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦距为________cm；当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个________（填：“正立”或“倒立”）、放大的________（填：“实”或“虚”）像．【答案】焦点15正立虚【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，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15cm.(2)凸透镜的焦距是15cm，烛焰放在此凸透镜左侧12cm处，u<f，成正立、放大的虚像．【点睛】（1）根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断．（2）根据凸透镜成像的三种情况进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．u＜f，成正立、放大的虚像．19．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在_____m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将_____（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）．【答案】0.05变小【分析】（1）根据凸透镜成像的几种情况和应用进行判断：u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．（2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；凸透镜成需像时，物距增大，像变大．【解析】由图象结合凸透镜成像规律可知，u=v=10cm时，物像的大小相等，物距和像距都为二倍焦距，可得：f=5cm=0.05m；用该凸透镜作放大镜使用时，u＜f，即被观察的物体到透镜的距离在0.05m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，物距增大，且大于焦距，则像距减小，像变小．20．如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点，现小明想进一步探究凸透镜成像的特点，应选择______（甲/乙）透镜。小明选择好透镜后在光具座上进行实验：当物体距离透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变，把透镜向光屏方向移动2cm，在光屏上又可以成一清晰______像。当物体距离透镜4cm时，成______像。【答案】乙缩小的实正立放大的虚【解析】[1]由图示知，虚线区域内放入甲透镜后，光线的会聚点变远了，即光线被发散了，所以甲是凹透镜，放入乙透镜后光线的会聚点变近了，即光线被会聚了，所以乙是凸透镜，想探究凸透镜的成像特点，应选择乙透镜。[2]由题意知，当物距为8cm时，光屏上成清晰放大的像，即此时有f<8cm<2f所以4cm<f<8cm当物体与光屏的位置不变，透镜向光屏方向移动2cm，物距变成了10cm，依然可在光屏上成清晰的像，则像是缩小的实像。[3]当物距为4cm时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像。三、作图题21．请在图中完成光路图。【答案】【解析】光线过凸透镜光心的传播方向不变，光线过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，两条折射光线的交点即S的像，像到主光轴的距离即蜡烛的像，如图所示22．请画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。（作图时请保留必要的辅助光线）【答案】【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过光心的光线传播方向不改变，这两条折射光线的交点即为像点，最后延长光线SA到凸透镜并与像点连接，即可得光线SA通过凸透镜后的光路图，如图所示：23．凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示，O点为光心，F为其焦点。图乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线，所画物体AB

经凸透镜成的像A'B'的光路图。请参照图乙，在图丙中适当位置画上凸透镜，并标出其焦点（一个即可）的位置（其中AB是置于主光轴之物体，MN是AB的像）。【答案】【解析】凸透镜成虚像时，像点M、物点A、光心O在同一直线上，可确定凸透镜的位置，过A点作平行于主光轴的光线，交凸透镜于C点，连MC并延长交主光轴为F点，则F点为凸透镜的一个焦点，如图所示：。四、实验题24．小明在实验室做“探究凸透镜成像的规律”实验，他所用的凸透镜焦距是10厘米。(1)实验前他应调节凸透镜和光屏的中心，使它们的中心与烛焰中心大致在___________，这样做的目的是为了使像成在___________；(2)如图所示是实验中的一个情景，物距为30厘米，光屏上恰能成一个清晰的像，此时这个像是___________（选填“等大”、“缩小”或“放大”）的；(3)若凸透镜位置保持不变，蜡烛由光具座的20厘米刻度处向40厘米刻度处移动过程中，为了能在光屏上找到清晰的像，光屏应该___________（选填“向左移动”、“向右移动”或“位置不变”）。【答案】同一高度光屏中央缩小向右移动【解析】(1)[1][2]在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。(2)[3]物距为30cm，凸透镜的焦距是10cm，物距大于2倍焦距，光屏上成倒立缩小的实像。(3)[4]凸透镜成实像时，物近像远像变大，蜡烛由光具座的20厘米刻度处向40厘米刻度处移动过程中，物距减小，为了能在光屏上找到清晰的像，像距变大，光屏应该向右移动。25．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_______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．倒立、放大的实像B．倒立、缩小的实像C．正立、放大的虚像D．正立、缩小的虚像（3）接下来，保持烛焰和凸透镜的位置不变，换一个焦距小一些的凸透镜，则所成像的大小比刚才的像____。【答案】光屏A小【解析】（1）[1]为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处。（2）[2]由题意知道，凸透镜焦距f=20cm，物距u=30cm，满足f＜u＜2f，所以，成倒立放大的实像，故选A。（3）[3]若换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验，则相当于物距相对增大，故物远像近像变小。26．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。【答案】会聚上10缩小远离【解析】（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。27．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。（1）如图甲，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；（2）如图乙，光屏上呈现清晰的实像。若保持透镜、蜡烛和光屏位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上_______（选填“能”或“不能”）呈现清晰的像；（3）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．仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了【答案】10.0能D【解析】（1）[1]在图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，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＝20.0cm-10.0cm＝10.0cm（2）[2]焦距为10cm，物距为25cm-10cm=15cm此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，烛焰可在光屏上成清晰放大、倒立的实像；若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距与二倍焦距之间，所以光屏上成倒立、缩小的实像。（3）[3]蜡烛上的某一点发出无数条光线经过凸透镜后成像在光屏上，当遮住凸透镜的上半部分时，蜡烛发出的光线被挡住了一部分，但仍有光线通过凸透镜的下半部分而照在光屏上成像。只不过是通过的光线减少，图象的亮度变暗，但像还是完整的。故选D。28．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示，此时在光屏中心呈现一清晰、等大的烛焰的像。（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为f=_______cm；（2）如图甲所示，当蜡烛燃烧一端时间后，烛焰的像位于光屏中心的_______（“上方”或者“下方”）；（3）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度线处，则人眼在_______（选填“1”“2”或“3”）处能观察到蜡烛的像；（4）实验得到了凸透镜成像的规律，发现在图丙中蜡烛A通过凸透镜不可能形成的像是_______（选填“B”“C”“D”或“E”）；（5）小华在用同样的器材进行实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是_________A．左右适当移动凸透镜B．上下适当移动凸透镜C．适当扭转凸透镜D．更换焦距合适的凸透镜【答案】10.0上方2CC【解析】（1）[1]由图甲知，焦点到凸透镜的距离为20.0cm-10.0cm=10.0cm所以凸透镜的焦距为10.0cm。（2）[2]蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛变短，由于通过光心的光线方向不改变，则烛焰的像将向上移动。（3）[3]蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度线处时，物距u=36cm-30cm=6cm＜f此时成正立、放大的虚像，像与物在同侧，则人眼在2处能观察到蜡烛的像。（4）[4]凸透镜成像时u＞2f时，光屏上能得到倒立、缩小的实像，当f＜u＜2f时，光屏上能得到倒立、放大的实像，当u=2f时，光屏上能得到倒立、等大的实像，当u＜f时成正立放大的虚像；凸透镜不可能成正立缩小的像，故C不可能。（5）[5]发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，故适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到清晰的像，故选C。29．在某次探究凸透镜成像规律的实验中：(1)小文想知道实验中某块透镜的焦距，于是做了实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图像乙，可判断该透镜的焦距f为______cm。(2)实验前组装并调整实验器材时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上。找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最______的像时光屏的位置；如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论怎样移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是______。(3)如图丙，当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在______（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的______（放大/等大/缩小）实像。(4)在上述操作的基础上，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，小文发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰，由此可知，老师的视力情况属于______（近视/远视/正常）。(5)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向______（上/下）移动；为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法：______。(6)小文在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，该过程中像的大小将______(变大/变小/等大)，物距u随时间t的变化图像如图所示，则像距v与t的大致变化关系为图中的（