实验07 探究凸透镜成像的规律-中考物理实验精练通关（解析版）

试卷第=page22页，共=sectionpages2525页实验07探究凸透镜成像的规律蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等。调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，是为了使像成在光屏的中央。（1）焦距的测量：如图所示，用平行光正对凸透镜照射，来回移动光屏，当光屏上出现最小、最亮的光斑时，凸透镜光心到光斑的距离就是焦距；（2）点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心在同一高度；（3）实验中，保持凸透镜的位置不动，通过改变蜡烛的位置，来回移动光屏，使光屏上呈现最清晰的像，记录每次物距、像距、像的特点及蜡烛移动过程中像的变化情况；（4）观察虚像时，人眼应在透镜的另一侧透过凸透镜观察。物距与焦距的关系物距u/cm像的性质物距v/cm虚实大小正倒…（1）当u>2f时，f<v<2f，成倒立、缩小的实像（照相机）；（2）当u=2f时，v=2f，成倒立、等大的实像（测焦距）；（3）当f<u<2f时，v>2f，成倒立、放大的实像（投影仪）；（4）当u=f时，不成像；（5）当u<f时，成正立、放大的虚像（放大镜）。（1）用发光二极管组成特定的形状（如“F”形），代替烛焰作为光源进行实验，好处是光源稳定，且便于全面分析所成像的正、倒。用方格纸代替白纸作为光屏，便于分析成像的大小；（2）蜡烛燃烧变短时的现象及处理：蜡烛燃烧变短时，光屏上的像会向上移动，此时将蜡烛向上移动，或将光屏向上移动，或将凸透镜和光屏同时向下移动；（3）在光屏上找不到像的原因：物距小于或等于一倍焦距，物距稍大于一倍焦距导致像距太大超出光具座的范围，烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度；（4）若凸透镜的一部分被遮住，光屏上仍会得到完整的像，但像的亮度变暗；（5）光屏上成清晰的像时，物与光屏位置互换，光屏上仍能成清晰的像，原因是光路可逆；（6）成实像时，在凸透镜前加一片透镜后在光屏上重新成像：若加凸透镜，需将物体或光屏靠近凸透镜；若加凹透镜，需将物体或光屏远离凸透镜；（7）保持蜡烛和透镜的位置不动，换用焦距不同的透镜，分析光屏的移动方向：若换用焦距更小的凸透镜，光屏应靠近凸透镜；若换用焦距更大的凸透镜，光屏应远离凸透镜；（8）水透镜抽水、注水分析：抽水焦距变大，注水焦距变小。1．娇娇同学利用才购买的光学学生实验箱进行“凸透镜成像规律”的探究。（1）测量凸透镜焦距时，娇娇将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为cm；（2）然后将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在，目的是；（3）再将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个倒立、（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；生活中（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的；（4）若图乙中将烛焰向右移动一小段距离，则应将光屏向（选填“左”或“右”）移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比原来的像要（选填“大”或“小”）些。（5）若图乙中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到cm刻度处，光屏上会再次出现一个清晰的像。（6）之后，娇娇又把蜡烛移至44.0cm刻度线处，凸透镜不动，然后取下光屏，透过凸透镜直接观察蜡烛。那么他将看到烛焰成像的情形是图中的（请填图中的字母）（7）在如图乙所示实验的基础上，娇娇在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，如图丙所示，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏适当靠近凸透镜后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是（选填“近视”或“远视”）眼镜；（8）娇娇在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丁所示，则像距v随时间t的大致变化关系为下图中的（选填字母）。A．B．C．D．（6）如图戊所示，娇娇将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余的上、下两部分在O点靠拢在一起，则通过凸透镜蜡烛能成；如不切除凸透镜中间的阴影部分，只是把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上成（以上两空均选填字母）；A．一个部分像B．一个全像C．两个部分像

D．两个全像【答案】10.0同一高度使像成在光屏中央缩小照相机右大23.0C远视CDB【详解】（1）[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＝60.0cm－50.0cm＝10.0cm（2）[2][3]为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度，（3）[4][5]再将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处，如图乙所示，此时物距u＝50cm－10cm＝40cm＞2f故成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。（4）[6][7]若图甲中将烛焰向右移动一小段距离，此时物距减小，根据成实像时，物近像远像变大可知，此时像的大小比原来的像要大些。（5）[8]根据折射时光路是可逆的，保持蜡烛和光屏的位置不变，此时物距等于原来的像距63cm-50cm=13cm，此时物距处于f和2f之间，即凸透镜移到23cm处，凸透镜成倒立放大的实像。（6）[9]把蜡烛移至34.0cm刻度线处，此时的物距为此时物距小于焦距，根据凸透镜成像的规律，成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上承接，像与物同侧，且像距大于物距，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。（7）[10]在如图乙所示实验的基础上，娇娇在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，如图丙所示，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏适当靠近凸透镜后光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜对光线具有会聚作用，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，则该眼镜是远视眼镜。（8）[11]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，且像距大于一倍焦距，故像距v随时间t的大致变化关系为图中的C。（9）[12]因为凸透镜中间厚，边缘薄，切去中间部分后相当于两个透镜，光心位置改变了，上面的像下移，下面的像上移，错位将成2个像，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。[13]物体由无数点组成，物体上任一点有无数条光线射向凸透镜，经凸透镜折射后，无数条光线会聚成该点的像，把阴影部分用黑纸遮挡起来，还有光线经另外的部分透过透镜成像，成一个完整的像，只是像的亮度变暗了，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。真题演练1．（2023·山东青岛·统考中考真题）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（选填“实”或“虚”）像，此时物距u与焦距f的关系是（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，应向移动光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、（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（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：。【答案】实u>2f右放大u>2f见详解【详解】（1）[1][2]图乙所示位置，物距为焦距为10cm，此时物距u与焦距f的关系是u>2f，根据凸透镜成像规律，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的实像。（2）[3][4]当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时，物距为物距与焦距的关系为f<u<2f，根据凸透镜成像规律，此时像距为u>2f，即像距变大，像变大，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）[5]根据凸透镜成像规律，透过水球看到王亚平倒立、缩小的实像，表明物距大于2倍焦距，所以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）[6]很多光学元件的镜头都要用到凸透镜，在生活利用凸透镜成像规律工作的有照相机、投影仪、放大镜等。2．（2023·四川巴中·统考中考真题）在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，进行如下实验。

（1）如图甲所示，测得本实验所用凸透镜的焦距为。在光具座上调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们的中心大致在。如图乙所示，光屏上成倒立、（选填“放大”或“缩小”）的实像；（2）人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图乙中虚线圆圈部分当做人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其（选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为（选填“近视眼”或“远视眼”），应该配戴（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。【答案】10.0同一高度缩小变薄近视眼凹透镜【详解】（1）[1]如图甲所示，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，图中刻度尺的分度值为1cm，所以测得本实验所用凸透镜的焦距为10.0cm。[2]为了使像成在光屏的正中央，便于观察，在光具座上调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们的中心大致在同一水平高度上。[3]如图乙所示，物距为物距大于2倍的焦距，根据凸透镜成像的规律，光屏上成倒立、缩小的实像。（2）[4]当蜡烛远离“眼睛”时，相当于物距变大，像距变小，为了让像重新成在光屏上，即像距要变大，折射应降低会聚能力，所以“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄，改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。[5][6]若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则像会成在光屏之前，所以该“眼睛”为近视眼，为了降低会聚能力，应该配戴凹透镜进行矫正。3．（2023·辽宁锦州·统考中考真题）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（填选项）：A．5cm

B．10cm

C．15cm

D．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】B右远视等大没有【详解】（1）[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>2f①像距f<15.0cm<2f②由①和②得到7.5cm<f<15.0cm这个凸透镜的焦距可能是10cm。故选B。（2）[2][3]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）[4]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。[5]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。4．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）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（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；（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、（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，应把光屏向移动（选填“左”或“右”），像将（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、放大的像（选填“正立”或“倒立”），生活中的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】较暗光屏中央缩小右变大正立放大镜【详解】（1）[1]做“探究凸透镜的成像规律”的实验时，物体和环境的对比度越大，物体越亮，物体成像越清晰，因此实验应该在较暗的环境中进行。（2）[2]为了使像呈现在光屏的中央，实验前，应该调整蜡烛、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。（3）[3]将蜡烛放在10cm刻度线处时，物距根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。（4）[4][5]保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到25cm刻度线处，则物距变小，根据：成实像时，物近像远像变大规律，要使光屏上成清晰的像，应增大像距，即将光屏右移，此时像将变大。（5）[6]保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到40cm刻度线处，此时物距为根据凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像。放大镜是利用该原理工作的。5．（2023·四川凉山·统考中考真题）小丁在探究凸透镜成像规律的实验中：

（1）当烛焰、焦距为10cm的凸透镜A位于图甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；（3）如图乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏（选填“靠近”或“远离”示）凸透镜。【答案】缩小靠近靠近【详解】（1）[1]由图甲可知，此时物距大于像距，故由凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像。（2）[2]用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A后，凸透镜对光的偏折能力增强，此时光线会聚点将位于光屏左侧，故要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜B的方向移动。（3）[3]近视眼镜对光线具有发散作用，取下眼镜后，光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。跟踪训练1．小明用焦距为10cm的凸透镜等器材，探究凸透镜成像的规律（用u表示物距、v表示像距）。（1）如图所示，小明正确调节后，在光屏中心承接到了一个倒立、的实像，这样小明得出了u>2f时凸透镜成像的特点。经过思考，小明觉得自己得出该结论的过程不够完善，为了使结论具有普遍性。他应该将蜡烛移到（选填“一倍和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）的其它位置进行多次实验；（2）通过多次实验，小明发现当f<u<2f时，v（选填“<”“>”或“=”）u；（3）当u=5cm时，可以观察到正立、放大的虚像，如果让蜡烛靠近凸透镜，观察到的像将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】缩小二倍焦距以外>变小【详解】（1）[1][2]由图可知，u=30cm时，即u>2f时，根据凸透镜成像的规律可知，成倒立、缩小的实像；因为此时探究的是凸透镜成倒立、缩小的实像的规律，因此为了得到普遍规律应该在二倍焦距以外其他位置进行多次实验。（2）[3]根据凸透镜成像的特点可知，当f<u<2f，成倒立放大的实像，像在二倍焦距以外，所以像距大于物距，即v>u。（3）[4]根据凸透镜成像的特点可知，当u=5cm时，u<f可以观察到正立、放大的虚像。成虚像时，物近像近像变小，所以如果让蜡烛靠近透镜，物距减小，像距也减小，像也变小。2．在探究“凸透镜成像规律”“实验中如图所示：（1）如图甲所示，凸透镜位置固定，发光的小灯泡放在40.0cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为cm；（2）在图乙中再次移动蜡烛至45cm刻度线处，则观察到的像是图丙中的（选填“1”、“2”、“3”或“4”），此时将蜡烛向（选填“左”、“右”）移动，观察到的像会变大；

（3）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），（选填“照相机”、“投影仪”和“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的；（4）保持图乙中蜡烛和光屏不动，只移动凸透镜到刻度线处，光屏上可以再次呈现清晰的像；（5）实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧（如图丁），发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，则该同学佩戴的是眼镜。（选填“近视”、“远视”）【答案】10.04左投影仪65.0cm近视【详解】（1）[1]根据题意知道，当发光的小灯泡放在40.0cm刻度线位置时，小灯泡距离透镜为此时在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑，根据焦点和焦距的定义知道，小灯泡在凸透镜是焦点上，则该透镜的焦距为。（2）[2]在图甲中再次移动蜡烛至45cm刻度线处，此时物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，则观察到的像是图丙中的4。[3]要使观察到的像会变大，根据凸透镜成虚像时，物距增大，像变大可知，此时应将蜡烛向左移动。（3）[4]图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，在光屏上成倒立放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的。（4）[5]图乙中物距像距凸透镜成倒立放大的实像，根据光的折射中光路是可逆的知道，当时，凸透镜成倒立缩小的实像，故当凸透镜在65cm刻度线处，符合所以把凸透镜移动刻度线处。（5）[6]实验小组又借来同学的眼镜并将其靠近凸透镜左侧如图丁，发现光屏上的像变模糊，向右移动光屏又出现清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，使光线推迟会聚，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，故该同学佩戴的是近视眼镜。3．某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）现将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上进行实验。其中（选填“A”、“B”或“C”）处应放置透镜；（2）小明保持透镜的位置不动，将点燃的蜡烛从90cm处移至60cm处的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上所成的像一直比较清晰，由此小明估计透镜的焦距约为cm。小明运用这种方法测出来的焦距与实际相比（选填“偏大”或“偏小”）；（3）调整物距，使烛焰在光屏上成倒立、缩小的像和倒立放大的像，多次实验，测量并记录物距和像距，如下表。请将下表中漏缺的数据补上；像的性质实验序号物距u/cm像距v/cm倒立、缩小的像120.06.5215.07.5311.09.0倒立、放大的像19.011.027.536.033.3（4）小明猜想，烛焰成倒立、等大的像时的物距可能是10cm，他猜想的依据是；（5）当把蜡烛放在刻度37cm处时，移动光屏，光屏上得不到清晰的像，此时取下光屏，透过透镜观察，我们可以看到蜡烛正立的像，为了确定是否是虚像，接下来的操作是。【答案】B5偏大15.0由表格可知u≥11.0cm时成倒立缩小的像，u≤9.0cm时成倒立放大的像放大将光屏放在像的一侧并左右移动，直接观察光屏上是否有像【详解】（1）[1]安装凸透镜、蜡烛和光屏时，透镜应放在中间，即B处。（2）[2][3]凸透镜成实像时，物近像远像变大，当物距很大时，像距非常靠近焦点，由乙图可知，该透镜的焦距约为5cm，但实际相距在1~2倍焦距之间，故运用这种方法测出来的焦距与实际相比偏大。（3）[4]由表可知，当u＝15.0cm时，v＝7.5cm，根据光的折射光路可逆，当u＝7.5cm时，v＝15.0cm，故表中漏缺的数据为15.0。（4）[5]由表格可知u≥11.0cm时成倒立缩小的像，u≤9.0cm时成倒立放大的像，所以烛焰成倒立、等大的像时的物距可能是10cm。（5）[6]当把蜡烛放在37cm刻度处时，u＜f，此时成正立、放大像。[7]实像可以用光屏承接，虚像不能，故可以将光屏放在像的一侧并左右移动，直接观察光屏上是否有像，判断是否是虚像。4．某同学在进行“探究凸透镜成像规律”的实验，请你和他一起完成实验。

（1）实验前测量凸透镜的焦距：将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，如图甲所示，测出凸透镜的焦距f=cm；（2）实验中调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度其目的是；（3）如图乙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个的实像；当蜡烛与凸透镜相距25cm时，在光屏上得到的像是（选填“虚像”或“实像”）。【答案】10.0使像成在光屏中央倒立、放大实像【详解】（1）[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=20.0cm-10.0cm=10.0cm（2）[2]为了使像成在光屏中央，应调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度。（3）[3]如图乙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm，此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。[4]当蜡烛与凸透镜相距25cm，此时物距大于二倍焦距，根据根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，故在光屏上得到的像是实像。5．小双与小菱用凸透镜来探究其成像规律：（1）小双将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，为了使像成在光屏中央，小双应该调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在；（2）凸透镜的焦距如图甲所示，当烛焰、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、的实像，此时所成的像与所成的像性质相同（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；（3）保持（2）中蜡烛位置不变，小菱用焦距为的凸透镜B替换凸透镜A，将凸透镜B仍固定在光具座45cm刻度线处，移动光屏，为使在光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；（4）实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏中心，应该将光屏向移动；（5）如果把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图丙所示。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；（6）小菱还发现：凸透镜成实像时，像与物上下颠倒，进而思考到：凸透镜成实像时，像和物左右是否相反？请你帮他设计一个比较简单的判断方法。【答案】同一直线同一高度缩小照相机靠近上靠近沿垂直于光具座方向轻吹烛焰，观察光屏上的像晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反【详解】（1）[1]实验中，为了使像成在光屏的中央，要求蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度上。（2）[2][3]由图甲可知，该凸透镜的焦距为10.0cm，乙图中物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用该原理工作的。（3）[4]小菱用焦距小于10cm的透镜进行实验，此时物距变大，相当于物体远离透镜，根据凸透镜成像规律“物远像近，像变小”可知，想要承接到像，光屏需要向靠近透镜方向移动。（4）[5]实验过程中，蜡烛渐渐变短，此时蜡烛的焰心和凸透镜的光心连线偏上，说明所成的像偏上，所以需要将光屏向上移动。（5）[6]近视眼镜为凹透镜，说明近视眼的晶状体对光的会聚能力过强，导致所成的像在视网膜的前方，所以需要光屏向靠近凸透镜的方向移动才会承接到像。（6）[7]为了探究凸透镜成像中左右是否相反，需要使物体左右不是对称图形，所以可以沿垂直于光具座方向轻吹烛焰，观察光屏上的像晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反。6．小聪同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，着重研究了以下几个心中存在困惑的问题：（1）将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为cm（必须估读）；（2）在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，为使像呈现在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在；（3）在如图乙所示实验情形下，此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像。此像是倒立、（选填“放大”或“缩小”）的实像；（4）在如图乙所示实验情形下，如果保持蜡烛和光屏的位置不变，把凸透镜移到光具座上35cm刻线处，可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。生活中的（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的；（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（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况。【答案】10.0同一高度缩小投影仪近视眼【详解】（1）[1]根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，由甲图可知，凸透镜的焦距为f=30.0cm-20.0cm=10.0cm（2）[2]在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上，这样做的目的是使像呈现在光屏中央。（3）[3]由图可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，即可在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。（4）[4]保持蜡烛和光屏的位置不变，把凸透镜移到光具座上35cm刻线处，可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。此时物距为此时，成倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是利用这一规律制成的。（5）[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，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清。根据凸透镜成像规律，物远像近像变小，此时，像成在光屏前方，相当于像成在视网膜前方，所以此现象可以体现近视眼的成像情况。7．如图所示，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验：（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的实像，则凸透镜的焦距为cm；（2）如图乙所示，此时光屏上出现了蜡烛的清晰的像，那么小明将蜡烛移到15.0cm刻度线处，保持透镜的位置不变，则应将光屏移至cm刻度线处，才能再次在光屏上呈现清晰的像；（3）蜡烛由于燃烧而变短，为了使像成在光屏的中心，应向上移动（选填“蜡烛”或“凸透镜”）；（4）如图丙中左侧所示为某同学的头部照片，透过透镜能看到照片的像、则透镜在远离照片的过程中看到的像的顺序是。A．②③④①B．③②①④C．②③①④D．④①②③【答案】15.080蜡烛B【详解】（1）[1]由图知道，物距u=40.0cm-10.0cm=30cm此时在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的实像，所以2f=30.0cm即f=15.0cm（2）[2]由图知道，当蜡烛在刻度尺的0cm处，则u=40cmu＞2f凸透镜成倒立缩小的实像v=65cm-40cm=25cm根据光在折射时光路的可逆性知道，保持透镜的位置不变，当u'=25cm时，即光屏移动至刻度线40cm+40cm=80cm处，在屏上能再次呈现清晰的像。（3）[3]蜡烛燃烧变短，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，像成在了光屏的上方，为了使像仍成在光屏中央，可以将透镜向下移动或将蜡烛、光屏向上移动。（4）[4]透镜在远离照片的过程中，物距小于一倍焦距，凸透镜成的虚像是放大的，物体离凸透镜越近，像越接近物体的大小，也就是成的虚像越小，故先看到③，然后是②，当在一倍焦距远离凸透镜的过程中，看到的像逐渐变大，当大于一倍焦距时，成倒立的像，即看到的为①，继续远离大于2倍焦距时，看到的是倒立缩小的实像，即为④，故四个像的顺序为③②①④，即B符合题意，ACD不符合题意。故选B。8．“方寸天地纳衰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。兴趣小组为了研究眼球对光线的作用，利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜模拟眼球，向水透镜注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度。

（1）实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在上；（2）当调整到图中所示位置时，光屏上能呈现清晰的像，此时呈现的是倒立、的实像，这与的成像原理相同；（3）实验中随着蜡烛燃烧变短，烛焰的像在光屏上会（选填“向上方移动”、“向下方移动”或“仍在原来的位置”）；（4）向水透镜中注水，水透镜更加凸起，光屏上的像变模糊了，在蜡烛与透镜之间放入合适的眼镜，光屏上能重新成清晰的像；若不放入眼镜，只将蜡烛（选填“靠近”或“远离”）水透镜，光屏上再次成清晰的像。【答案】同一高度缩小照相机向上方移动近视靠近【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在同一高度上。（2）[2][3]当调整到图中所示位置，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。（3）[4]实验中随着蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰的像在光屏上会向上方移动。（4）[5]向水透镜中注水，水透镜更加凸起，水透镜凸度越大，焦距越短，对光线的偏折能力越强，此时像成在光屏的左侧，若要在光屏上能重新成清晰的像，应该在蜡烛与透镜之间放入合适的近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。[6]若不放入眼镜，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，只将蜡烛靠近水透镜，光屏上再次成清晰的像。9．某学习小组“探究凸透镜成像的规律”，进行了如下操作：

（1）安装并调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在。（2）通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是cm。（3）当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个、的实像，生活中的（选填“照相机”“投影仪”、“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。（4）若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上（选填“能”或“不能”）成完整的像。（5）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是（选填“近视”或“远视”）眼镜。【答案】同一高度5倒立缩小照相机能近视【详解】（1）[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处于同一高度上。（2）[2]由图像可知，，所以。（3）[3][4][5]当蜡烛放在如图乙所示位置时，物距为15cm，焦距为5cm，此时的物距大于二倍焦距，调节光屏，能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，其应用是照相机。（4）[6]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了。（5）[7]将老师的眼镜靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片，对光线起了发散作用，则为凹透镜。近视眼是远处物体的像不能呈现在视网膜上，而是呈现在视网膜的前方，因此需佩戴凹透镜才能看清远处的物体。10．小明用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。

（1）将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为cm。（2）在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在，这样做的目的是使像成在光屏中央。（3）在如图乙所示实验情形下，此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像。此像是倒立的实像。（4）在如图乙所示实验情形下，如果保持蜡烛和光屏的位置不变；把凸透镜移到光具座上cm刻线处，可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。（5）如果利用乙图的装置，光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置放置材料相同焦距不变，口径较大的凸透镜，此时成的像与乙图所成的像（选填“正倒”、“大小”或“亮度”）不同。（6）将图乙中的透镜换成焦距的凸透镜，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】10.0同一高度缩小35亮度右近视【详解】（1）[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（2）[2]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。（3）[3]在如图乙所示实验情形下，恰好在光屏上得到烛焰清晰的像，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。（4）[4]在如图乙所示实验情形下，如果保持蜡烛和光屏的位置不变；把凸透镜移到光具座上35cm刻线处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。（5）[5]用另一只与原实验中焦距相同但口径较大的凸透镜，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多，所成的像与原来的像相比，比原来亮。（6）[6]将图乙中的透镜换成焦距的凸透镜，此时凸透镜焦距变小，相当于增大物距，缩小像距，像成在光屏的左侧，故将蜡烛向右移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像。[7]若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片，近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会推迟光线会聚成像，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。11．小明用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。

（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在；（2）当各器材位置如图所示时，在光屏上成烛焰清晰的像，此时烛焰的成像特点与（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同；（3）实验时，若用一张纸片遮住了凸透镜的上半部，光屏上（选填“能”或“不能”）成完整的像；（4）小华将一副老花镜的镜片放在烛焰与凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，若保持蜡烛的位置不变，仅将光屏向端移动适当距离，光屏上即可重新成烛焰清晰的像。（5）做完实验后，将凸透镜平放在物理课本封面上，通过透镜看到书名《物理》的“物”字形状是下图中的。A．

B．

C．

D．

【答案】同一高度照相机能左A【详解】（1）[1]实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，使像成在光屏的中心。（2）[2]由图得，像距小于物距，成的像是缩小的实像，此时烛焰的成像特点与照相机的成像特点相同。（3）[3]实验时，若用一张纸片遮住了凸透镜的上半部，光线经过凸透镜的下半部分仍能成完整的像，只是成像的光线较少，像较暗。（4）[4]老花镜是凸透镜，对光线由会聚作用，可以使像变近，小华将一副老花镜的镜片放在烛焰与凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，若保持蜡烛的位置不变，仅将光屏向左端移动适当距离，光屏上即可重新成烛焰清晰的像。（5）[5]做完实验后，将凸透镜平放在物理课本封面上，此时物距在一倍焦距以内，凸透镜成的像是正立、放大的虚像，即通过透镜看到书名《物理》的“物”字形状是下图中的A，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。12．小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。

（1）实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在，目的是；（2）小张将蜡烛移至光具座上10m刻度线处，移动光屏直到烛焰在光屏上成清晰的像，该像是的实像（选填：“放大”、“等大”或“缩小”）；实验中蜡烛变短，像不再在光屏中央，为了使像再次呈现在光屏中央可只将光屏向（选填“上”“下”）移动；（3）小张在（2）中成清晰像后，保持透镜位置不变，只将蜡烛和光屏位置互换，为了在光屏上看到清晰像，互换位置后的光屏应（选填“左移”或“右移“”或“位于10cm刻度处不动”），看到清晰像后小张用遮光板挡住凸透镜的上半部分，（选填：“能”或“不能”）在光屏上看到完整的像；（4）当小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像光屏应（选填：“远离”或“靠近”）透镜，此时所成像的大小将（选填：“变大”“变小”或“不变”）；（5）实验中，小张又拿来一只眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，他将光屏远离透镜移动时才能在光屏上看到烛焰清晰的像。由此可知：该眼镜是透镜，它是用来矫正眼（选填：“近视”或“远视”）。【答案】同一高度让像成在光屏的中央，便于观察缩小上位于10cm刻度处不动能远离变大凹近视【详解】（1）[1][2]实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是让像成在光屏的中央，便于观察。（2）[3]由题知，凸透镜的焦距为15cm，凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处；当物体在光具座上10cm刻度线处时，物距为此时成倒立、缩小的实像。[4]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，根据过光心的光线不改变方向，凸透镜向下移动，或光屏向上移动。（3）[5]若保持透镜不动，只将蜡烛和光屏互换位置，根据光路的可逆性，光屏在位于10cm刻度处不动能成清晰的像。[6]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像仍然与原来相同，即能在光屏上看到完鍪的像，但像会变暗。（4）[7][8]小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时，凸透镜成实像，物距减小，像距增大，像变大，所以光屏要远离凸透镜。（5）[9][10]当该眼镜放在蜡烛和凸透镜之间时，将光屏远离透镜移动时，才能在光屏上看到烛焰清晰的像，说明该眼镜对光线起发散作用，是凹透镜；近视眼的晶状体折光能力强，远处物体的像成在视网膜的前面，因此用凹透镜纠正后，可以有效的发散光线，使物体的像成在视网膜上。13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距为10cm。蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。

（1）图（1）中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；（2）图中固定光屏位置不变，将凸透镜移到40cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将蜡烛向（选填“左”或“右”）移动；（3）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，移动光屏（选填“能”或“不能”，下同）承接到像。把光屏放在蜡烛的左侧，移动光屏承接到像；（4）图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。（5）实验中如图（2），将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢在一起，则蜡烛能成（选填0、1、2、3）个像。如不切除凸透镜中间的阴影部分并把阴影部分用黑纸遮挡起来，此时在光屏上成（选填编号：①一个部分像、②一个全像、③两个部分像、④两个全像）。【答案】等大左不能不能近视2②【详解】（1）[1]图（1）中光屏上呈一清晰的像，此时二倍焦距处成倒立等大的实像。（2）[2]图中固定光屏位置不变，将凸透镜移到40cm刻度线处，此时像距根据成倒立、放大的实像，故应将蜡烛向左移动。（3）[3][4]图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，此时物距根据成正立、放大的虚像，像与物同侧，故移动光屏不能承接到像；此时把光屏放在蜡烛的左侧，由于是虚像，移动光屏也不能承接到像。（4）[5]图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜片对光线具有发散作用，近视眼