1、实验 07 探究凸透镜成像的规律 考点精讲 【设计与进行实验】【设计与进行实验】 1.1.主要实验器材及作用：主要实验器材及作用： （1）光具座（带光具座） ：便于测量物距和像距； （2）光屏：承接蜡烛的像； （3）凸透镜：对光线有会聚作用，应放在蜡烛和光屏 之间 ； 2.2.实验装置图实验装置图 3.3.实验操作及注意事项实验操作及注意事项 （1）实验时,先调节蜡烛、透镜和光屏,使烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心大致在 同一高度,目的是:使像成在光屏中央. （2）保持凸透镜的位置不变,若将蜡烛逐渐靠近凸透镜（且物距始终大于焦距）,则必须 将光屏向远离凸透镜的方向移动,才能在光屏上得到清晰的
2、像. （3）实验过程中,蜡烛燃烧变短,为了使像仍成在光屏的中央,如果只调节蜡烛,应把蜡烛 往上调;如果只调节光屏,应把光屏往上调. （4）实验过程中,如果有一只小虫子落在透镜上,光屏上的成像情况是:仍然成完整的像, 只是像的亮度变暗. （5）实验过程中,光屏上已经出现清晰的烛焰的像,此时若把近视眼镜放在蜡烛和透镜之 间,光屏上的像变得模糊,若想在光屏上重新得到烛焰的清晰的像,应把光屏向远离透镜 的方向移动. （6）实验过程中,光屏上已经出现清晰的烛焰的像,此时若把远视眼镜放在蜡烛和透镜之 间,光屏上的像会变得模糊,若想在光屏上重新得到烛焰的清晰的像,应把光屏向靠近透 镜的方向移动. （7）实验
3、中在不改变物距的情况下,换用焦距较大的凸透镜后,要将光屏向远离凸透镜的 方向移动,才能在光屏上重新得到烛焰清晰的像. （8）实验中,要使光屏上的像变大,在凸透镜不动的情况下,应当让蜡烛向靠近凸透镜的 方向移动,同时光屏向远离凸透镜的方向移动. （9）实验中,要使光屏上的像变小,在凸透镜不动的情况下,应当让蜡烛向远离凸透镜的 方向移动,同时光屏向靠近凸透镜的方向移动. 4.4.凸透镜焦距的测量凸透镜焦距的测量 用平行光（太阳光）垂直照射到凸透镜，在凸透镜的另一侧用光屏承接到 最小、最亮 的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距； 当物距等于像距时，焦距等于物距或像距的一半； 5.5.一倍焦距内
4、眼睛观察像的位置：一倍焦距内眼睛观察像的位置：一倍焦距内成正立、放大的虚像，所以应在光屏一侧观 察成像情况； 6.6.动态成像的相关判断：动态成像的相关判断： （1）根据蜡烛的移动方向判断光屏上成清晰的像时光屏的移动方向：蜡烛和光屏的移动 方向 相同 ； （2）改变物距，判断光屏上成清晰像时像的大小变化：物近像远像变大、物远像近像变 小； 7.光屏上找不到像的原因，可能是：光屏上找不到像的原因，可能是： 蜡烛在 1 倍焦距内，凸透镜成虚像，不能呈现在光屏上； 蜡烛在焦点上，凸透镜没有成像； 蜡烛到凸透镜的距离稍大于 1 倍焦距，成像在很远的地方，光屏无法移动到该位置； 蜡烛、凸透镜、光屏三者中
5、心不在同一高度，像不在光屏上； 【分析数据和现象、总结结论】【分析数据和现象、总结结论】 8.凸透镜成像规律及应用； 9.表格数据、曲线图分析； 【交流与讨论】【交流与讨论】 10.当透镜被纸遮住一部分以后，光屏上会成 完整的较暗 的像； 11.11.蜡烛燃烧变短的相关分析蜡烛燃烧变短的相关分析：像逐渐向上移动，为了使蜡烛、凸透镜、光屏位于光屏中央， 应将光屏或蜡烛 上移 ，或者透镜 下移 ； 12.12.光路的可逆性：光路的可逆性：蜡烛和光屏互换位置后，仍能成清晰的像； 13.13.凸透镜前加镜片的相关判断：凸透镜前加镜片的相关判断： （1）加远视镜片（凸透镜） ，光线会提前会聚，像距变小，
6、像变小，光屏应该向着 靠近 透镜方向移动； （2）加近视镜（凹透镜） ，光线会延迟会聚，像距变大，像变大，光屏应该向着 远离 透 镜方向移动； 14.14.换用不同焦距（厚薄）凸透镜：换用不同焦距（厚薄）凸透镜： （1）换用焦距更小的凸透镜：对光的会聚能力变强，像距变小，像变小，为了使光屏上 能成清晰的像，光屏应该向 靠近 透镜的方向移动； （2）换用焦距更大的凸透镜：对光的会聚能力变弱，像距变大，像变大，为了使光屏上 能成清晰的像，光屏应该 远离 透镜的方向移动； 15.15.凸透镜成像规律的应用：凸透镜成像规律的应用： （1）用照相机照相时，要使胶片上的像大一些，应使被照物体离镜头近一些，
7、同时使胶 片离镜头远一些，即镜头前伸（成实像：物近像远像变大） ； （2）使用投影仪时，要使屏幕上的像小一些，应使投影片离镜头远一些，同时屏幕离镜 头近一些（成实像：物远像近像变小） ； 15.凸透镜焦距的测量凸透镜焦距的测量 将凸透镜正对太阳光，在另一侧移动光屏，当光屏上承接到最小最亮的光斑时，该将凸透镜正对太阳光，在另一侧移动光屏，当光屏上承接到最小最亮的光斑时，该 光斑到凸透镜中心的距离即为焦距光斑到凸透镜中心的距离即为焦距 当凸透镜所成的像为倒立、等大的实像时，蜡烛到凸透镜光心距离的一半即为焦距当凸透镜所成的像为倒立、等大的实像时，蜡烛到凸透镜光心距离的一半即为焦距 16.16.凸透镜
8、成像和平面镜成像的区别：凸透镜成像和平面镜成像的区别： 凸透镜可以成实像，也可以成虚像，平面镜成虚像。平面镜所成的像上下相同，但左右 相反（轴对称） ；透镜成倒立的实像时，上下、左右都相反（中心对称） ； 实验结论：实验结论： 当当fu2，fvf2，成倒立、缩小、实像； 当fu2，fv2，成倒立、等大、实像； 当fuf2，fv2，成倒立、放大、实像。 当fu 时不成像； 当fu 时，成正立、放大的虚像； 【例 1】在探究“凸透镜成像规律”的实验中: （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆在光具座上,为了使蜡烛的像成在光屏中央,应调节烛焰、 凸透镜和光屏的中心大致在同一高度. （2） 如图甲,一束平行
9、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=10cm. 甲乙 （3）如图乙,光屏上呈现清晰的像（未画出）,此像的性质是倒立、放大的实像.若保持 蜡烛和光屏的位置不变,移动透镜至40.0cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像. （4）如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至 16.0 cm 刻度线处,则人眼在图中B处能观 察到烛焰的像. 丙丁 （5） 如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠 近透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是远视（选填“近视” 或“远视” ）眼镜. （6）在图乙的实验后,若将蜡烛向右移动少
10、许,则应将光屏向右（选填“左”或“右” ） 移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比移动前的像要大些.如果向右移动 蜡烛到一定的位置时,无论怎样移动光屏都无法在光屏上承接到像,可能的原因是蜡烛在 焦点或焦点以内. （7）图乙实验中的成像原理与投影仪（选填“放大镜” “投影仪”或“照相机” ）相同. （8）在图乙的实验中,在凸透镜和蜡烛之间放置一凹透镜（图中未画出）,则需要将光屏向 右（选填“左”或“右” ）移动才能在光屏上成清晰的像. （9） 在图乙的实验后,若保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上向左移动光屏, 光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变小了,由此推断更换的凸透镜对
11、光的会聚能力 较强,此透镜的焦距小于 （选填“大于” “小于”或“等于” ）10.0 cm. （10）在图乙的实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上D（填选 项序号）. 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.烛焰的像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了 【例 2】在探究“凸透镜成像规律”的实验中 【提出问题】凸透镜成像有什么规律呢？ 【设计实验与进行实验】 （1）实验前，必须将光具座上的烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到 同一高度上 小明 用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 10.0cm. （2）实验中，如图乙所示光屏上得到
12、了一个清晰的像（光屏上像未画出） 利用图乙中成像特点制成的光学仪器是 照相机 （选填“照相机”或“投影仪”） ；小明认为 器材这种组装顺序不好，主要原因是 不方便读出物距和像距 （3）在乙图中，保持凸透镜的位置不变，如果将蜡烛向左移动 5 cm，为了在光屏上得到一 个清晰的像，光屏应该向左（选填“左”或“右”）移动 （4）依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像，记录的物距和像距的数据如表 所示： 次数123456 物距（cm）806030201510 像距（cm）11.51215203040 【交流评估】 通过观察数据， 老师发现表格中有一组数据是编造的， 请找出： 第 6 次 （写出
13、实验次数） ， 并说明理由： 由第 4 次实验数据可知，凸透镜的焦距为 10 cm，当物距等于一倍焦距 时不成像 （5）如图丙所示，烛焰的像重新回到了光屏中央，若将一个眼镜放在凸透镜前，光屏上的 像变模糊了，向右移动光屏，像又清晰了，由此可判定该眼镜是 远视 （选填“近视”或“远 视”）镜 （6）若将一个光源“F”放在零刻度线处，其大小如图 A 所示，将凸透镜固定在光具座 15 cm 处再用新遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，调节光屏位置，则光屏上所成的像大致为 （D） （7）实验过程中，燃烧的蜡烛逐渐变短，光屏上烛焰的像会逐渐 向上 移动，为了使像 能再次成在光屏的中心，小明应 向下 调整凸透镜
14、 （均选填“向上”或“向下”） 实验 07 探究凸透镜成像的规律 考点精练 一选择题（共一选择题（共 4 小题）小题） 1在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜 30cm 处，在透镜另一侧 距离透镜 16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是（） 光屏上成倒立、放大的实像 投影机机是利用这一成像原理工作的 该透镜的焦距 f 一定满足 8cmf15cm 将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应远离透镜 A只有和B只有和C只有和D只有和 2小刚利用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验。如图所示，他将蜡烛、水凸透镜和光屏放 置在光具座上，经调节在光屏
15、上得到了烛焰清晰的像。他推动注射器的活塞向水凸透镜 内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和水凸透镜的位置，要在光屏上再次 呈现烛焰清晰的像，他正确的操作和可观察到的现象是（） A光屏左移，光屏上呈现烛焰更大的像 B光屏左移，光屏上呈现烛焰更小的像 C光屏右移，光屏上呈现烛焰更大的像 D光屏右移，光屏上呈现烛焰更小的像 3如图所示，利用图甲来测凸透镜的焦距，利用图乙来探究凸透镜成像的规律，在如图乙 所 示 的 位 置 光 屏 上 成 清 晰 的 像 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （） A由图甲可知凸透镜的焦距是 10cm B图乙中成像的特点与投影仪的成像原理相同 C图乙中若在凸透镜
16、左侧“戴”上近视眼镜，光屏向右移动才能找到清晰的像 D图乙中如果凸透镜不动，将光屏和蜡烛的位置对调可以成倒立缩小的实像 4在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距 u 和像距 v 的数据，并绘制成 如图所示的图象，下列说法中正确的是（） A该凸透镜的焦距 f20cm B当物距 u8cm 时，成正立、放大的虚像，放大镜利用了这条规律 C当物距 u30cm 时，成倒立、缩小的实像，幻灯机利用了这条规律 D物体从距凸透镜 30cm 处向距凸透镜 15cm 处移动过程中，所成的像会逐渐变小 二实验探究题（共二实验探究题（共 8 小题）小题） 5小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。如图所示，
17、实验桌上备有带支架的蜡烛、光 屏、凸透镜、平行光光源（接通电源后可发出平行光） 、光具座等器材。 （1）根据图甲所示，该凸透镜的焦距是 fcm。 （2）如图乙所示，实验时，为了使像呈在光屏的中央，需要把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰 的中心调到。 （3）如图乙，小华把凸透镜固定在光具座上 50cm 刻度线处，将蜡烛移至光具座上 15cm 刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是（选填“放大” 、 “等大”或“缩小” ）的实像，此成像特点常应用在（选填“放大镜” 、 “照相机” 或“幻灯机” ）上。 （4）如果将蜡烛向右靠近透镜移动，则发现像变模糊了，这时应适当向（选填 “左”或“右”
18、）移动光屏，才能重新得到清晰的像。 6 “探究凸透镜成像规律”实验中，将光具座放置在水平面上，焦距为 10cm 的凸透镜固定 在光具座 50cm 刻线处，光屏和点燃的蜡她分别放在凸透镜的两侧，如图所示。 （1）实验前先调整烛焰中心，透镜光心光屏中心的位置，使它们在同一。 （2）将蜡烛移到 0 刻线位置，光屏的位置如图，为了能在光屏上找到烛焰清晰的像，应 将光屏向移动。 （填“左”或“右” ） （3） 当烛焰的像成在光屏的左侧时， 若不移动光屏， 可在凸透镜右侧加装一块（填 “凸透镜”或“凹透镜” ） ，光屏上可以再成清晰的像。 （4）将点燃的蜡烛移动到光具座上 45cm 刻线处，移开光屏可以在
19、光屏这一侧透过透镜 观察到烛焰放大的像，这一实验现象可以说明的成像特点。 （填“投影仪”或“放 大镜” ） 7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、的实像。 生活中的（选填“照相机” 、 “投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原 理制成的。 （2）若在图乙中将凸透镜移到 55cm 刻度线处，则将光屏移动到cm 刻度线处， 可以再次看到清晰的像。如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像 是。 （选填“不完整的像” 、 “完整的像”
20、、 “完整的像但较暗” ） （3）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（选填“左”或“右” ）移动“烛焰尖部”又会变 清晰。 8某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点” ，其中凸透镜的焦距为 15cm，他们 进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙（用带箭头的线 段表示物，A、B分别表示蜡烛在 A、B 处像的位置） （1）如图甲所示，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的。 （2）从图乙中可以看出，蜡烛在 A、B 位置时得到像在“倒立正立、放大缩小、虚像实 像”的性质方面相同的有个；当把蜡烛由
21、 A 移到 B 位置，所成像将。 （选 填“变大” 、 “变小”或“不变” ） （3）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜 15cm30cm 之间时，像均成在透镜另一 侧距透镜 30cm 以外处。但是，当它们把蜡烛放在 C 位置时，在光具座上无论怎样移动 光屏，都不能得到清晰的像，原因是。 （4）为了让蜡烛在 C 位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法： 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出 现了清晰的像，这表明像距变了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此 透镜焦距15cm（选填“” 、 “”或“” ） 。 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不
22、变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座 上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，类似于（选填“远 视眼”或“近视眼” ）的成因和矫正。 9小阳利用焦距为 f110cm 的凸透镜做实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到 清晰像的情况如图所示。 （1）由图所示的实验现象可知：随着物距的不断变小，像距，像。 （选 填“变大” 、 “变小”或“不变” ） （2） 若继续将蜡烛移至 25cm 刻线处， 移动光屏， 在光屏上接收到蜡烛的像。 （选 填“能”或“不能” ） （3）在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为 f2的凸透镜（已知：f2f1） ，为在光 屏上得到清晰的像，
23、光屏应向侧移动。 （4）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，为了使烛焰的像能够呈现在光屏中央，在不 更换实验器材的情况下，请写出一种可行的调整方法：。 10小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，已知凸透镜的焦距为 10cm。 （1）仪器摆放时，在实验桌上由左到右依次是、光屏，点燃蜡烛后调 整高度，使它们的中心跟蜡烛火焰中心大致在。 （2）蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示，光屏上成清晰的像（像未画出） ， 该像为倒立、（选填“放大”或“缩小” ）的实像，生活中的（选填“照 相机”或“投影仪” 、 “放大镜” ）利用了这个成像原理； （3） 保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动， 应将凸
24、透镜移到光具座cm 刻线处， 光屏上会再次出现清晰倒立、（选填“放大”或“缩小” ）的实像； （4）移动蜡烛至 45cm 刻度处，移动光屏并观察屏上。 （5）将凸透镜重新移到如图所示的位置，若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之 间，发现光屏上的像变模糊了，这时应向（选填“左”或“右” ）移动光屏，才 能在光屏上重新出现清晰的像； （6）小明在光具座 70cm 刻线处又放置一个相同的凸透镜，取走光屏。在这两个凸透镜 右侧通过凸透镜也可以观察到蜡烛所成的像，生活中的（选填“显微镜”或“望 远镜” ）利用了这个成像原理。 （7）小明突然发现镜头上有一只小虫子，请你分析：小明所拍的相片将上（ “出
25、 现”或“不出现” ）小虫子的像。 （8）试验完成后小明与同学们交流后有的同学提出用 LED 灯代替蜡烛，该做法的优点 是。 11小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验： （1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较 近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像据此小明提出的问题是， 像的虚实、大小、正倒跟有什么关系？ （2）实验前，将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到在同一直线上并在上； （3）如图甲，小明让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 fcm； （不需要估读） （4）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放
26、在光具座刻度 50cm 位置处不变，把 蜡烛放在刻度 10cm 处，该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰选填（ “放大” 、 “缩小” ，或“等大” ）的像，此像的成像原理与相同（选填“投影仪” 、 “照相机”或“放大镜” ） ； （5）图丙是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距 v 和物距 u 关系的图象，由图象可 知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐，当 u2f 时，物体移动速度（选 “大于” 、 “小于”或“等于” ）像移动的速度，当 fu2f 时，物体移动速度（选 填“大于” 、 “小于”或“等于” ）像移动的速度。 （6）小明同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移
27、动透 镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像。将近视眼镜镜片取下，发现 光屏上的像变模糊了，为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前 提，应将光屏向移动（选填“左”或“右” ） 。 （7）小明同学为了模拟远视眼，可将凸透镜向（选填“左” 、 “右” ）移动少许。 12如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透 镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图 1 所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则 此时水透镜的焦距为cm，实验前，应调节水透镜的、烛焰和光屏三者中心 在，目的是为了使
28、像成在光屏的中央； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图 2 所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像， 利用此成像特点可制成（选填“照相机”或“投影仪” ） ；若仅将蜡烛与光屏位置 对调，则在光屏上（选填“能”或“不能” ）看到清晰的像； （3）在图 2 所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上” （如图 3 所示） ，当 从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是 眼镜（选填“近视”或“远视” ） 。随着实验的进行，同学发现，烛焰的像成在光屏的上 方，为了使像重新成在光屏中央，他把凸透镜调。 （填“往上”或“往下” ） 实验 07 探究凸透镜成像的规律
29、 考点精练 一选择题（共一选择题（共 4 小题）小题） 1在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜 30cm 处，在透镜另一侧 距离透镜 16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是（） 光屏上成倒立、放大的实像 投影机机是利用这一成像原理工作的 该透镜的焦距 f 一定满足 8cmf15cm 将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应远离透镜 A只有和B只有和C只有和D只有和 【解答】解： 蜡烛距离凸透镜 30cm 时，在透镜的另一侧 16cm 处光屏上得到一个清晰的像，物 距大于像距，成倒立缩小实像，是照相机的原理；故错误； 此时物体在二倍焦
30、距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即 30cm2f；2f16cm f，解得：8cmf15cm，故正确； 近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像 将延迟会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：使光屏远离透镜，使像成在光 屏上，故正确。 故选：D。 2小刚利用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验。如图所示，他将蜡烛、水凸透镜和光屏放 置在光具座上，经调节在光屏上得到了烛焰清晰的像。他推动注射器的活塞向水凸透镜 内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和水凸透镜的位置，要在光屏上再次 呈现烛焰清晰的像，他正确的操作和可观察到的现象是（） A光屏左移，光屏上呈现
31、烛焰更大的像 B光屏左移，光屏上呈现烛焰更小的像 C光屏右移，光屏上呈现烛焰更大的像 D光屏右移，光屏上呈现烛焰更小的像 【解答】解：由图可知，物距大于像距，在屏上得到清晰缩小的实像，此时 u2f； 当他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，即凸透镜的聚光能力变强，光线会 比注水前要提前会聚，所以像会向凸透镜方向移动（向左移动） ，则光屏应左移； 不改变蜡烛和水凸透镜的位置，因水凸透镜的焦距变小，则相当于物距变大，根据凸透 镜成实像的规律可知，光屏上将呈现烛焰更小的像，故 B 正确，ACD 错误。 故选：B。 3如图所示，利用图甲来测凸透镜的焦距，利用图乙来探究凸透镜成像的规律，在如图乙
32、所 示 的 位 置 光 屏 上 成 清 晰 的 像 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （） A由图甲可知凸透镜的焦距是 10cm B图乙中成像的特点与投影仪的成像原理相同 C图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视眼镜，光屏向右移动才能找到清晰的像 D图乙中如果凸透镜不动，将光屏和蜡烛的位置对调可以成倒立缩小的实像 【解答】解： A、根据甲图可以知道 f60.0cm50.0cm10.0cm，故 A 错误； B、根据乙图 u2f，成倒立、缩小的实像，与照相机的原理是相同的，故 B 错误； C、戴凹透镜对光有发散作用，所以像会成在原位置之后，光屏向右移动才能找到清晰的 像，故 C 正确； D、 图乙中如
33、果凸透镜不动， 将光屏和蜡烛的位置对调， 根据光路可逆可知， 可以成倒立、 放大的实像，故 D 错误。 故选：C。 4在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距 u 和像距 v 的数据，并绘制成 如图所示的图象，下列说法中正确的是（） A该凸透镜的焦距 f20cm B当物距 u8cm 时，成正立、放大的虚像，放大镜利用了这条规律 C当物距 u30cm 时，成倒立、缩小的实像，幻灯机利用了这条规律 D物体从距凸透镜 30cm 处向距凸透镜 15cm 处移动过程中，所成的像会逐渐变小 【解答】解： A、据凸透镜成像规律可知，当 uv2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知，u v2f20c
34、m，所以 f10cm，故 A 错误； B、当物距 u8cm 时，uf，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故 B 正确； C、当物距 u30cm 时，u2f，成倒立、缩小的实像，2fvf，应用于照相机和摄像 机，故 C 错误； D、物体从距凸透镜 30cm 处移动到 15cm 处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜 成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故 D 错误。 故选：B。 二实验探究题（共二实验探究题（共 8 小题）小题） 5小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。如图所示，实验桌上备有带支架的蜡烛、光 屏、凸透镜、平行光光源（接通电源后可发出平行光） 、光具座等器材。 （1）根据图甲所
35、示，该凸透镜的焦距是 f15cm。 （2）如图乙所示，实验时，为了使像呈在光屏的中央，需要把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰 的中心调到同一高度。 （3）如图乙，小华把凸透镜固定在光具座上 50cm 刻度线处，将蜡烛移至光具座上 15cm 刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是缩小（选填“放大” 、 “等大”或“缩小” ）的实像，此成像特点常应用在照相机（选填“放大镜” 、 “照相 机”或“幻灯机” ）上。 （4） 如果将蜡烛向右靠近透镜移动， 则发现像变模糊了， 这时应适当向右 （选填 “左” 或“右” ）移动光屏，才能重新得到清晰的像。 【解答】解： （1）平行光线经凸透镜折射后在
36、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65.0cm50.0cm15.0cm， 则凸透镜的焦距是15.0cm； （2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能 呈在光屏的中心； （3）由图乙可知，物距 u50cm15cm35cm，u2f，烛焰经凸透镜成倒立、缩小的 实像，此成像特点常应用在照相机上； （4）将蜡烛向右靠近透镜移动，此时物距变小，则像距变大，这时应适当向右移动光屏， 才能重新得到清晰的像。 故答案为： （1）15.0； （2）同一高度； （3）缩小；照相机； （4）右。 6 “探究凸透镜成像规律”实验中，将光具座放置
37、在水平面上，焦距为 10cm 的凸透镜固定 在光具座 50cm 刻线处，光屏和点燃的蜡她分别放在凸透镜的两侧，如图所示。 （1）实验前先调整烛焰中心，透镜光心光屏中心的位置，使它们在同一高度。 （2）将蜡烛移到 0 刻线位置，光屏的位置如图，为了能在光屏上找到烛焰清晰的像，应 将光屏向左移动。 （填“左”或“右” ） （3）当烛焰的像成在光屏的左侧时，若不移动光屏，可在凸透镜右侧加装一块凹透镜 （填“凸透镜”或“凹透镜” ） ，光屏上可以再成清晰的像。 （4）将点燃的蜡烛移动到光具座上 45cm 刻线处，移开光屏可以在光屏这一侧透过透镜 观察到烛焰放大的像，这一实验现象可以说明放大镜的成像特点
38、。 （填“投影仪”或 “放大镜” ） 【解答】解： （1）应将透镜、蜡烛火焰、光屏的中心调到同一高度，像才能呈在光屏的 中央位置； （2）当蜡烛位于 0 刻度线处，凸透镜位于 50cm 刻度线时，此时的物距为 50cm，凸透镜 的焦距为 10cm，物距大于二倍焦距，此时光屏到凸透镜的距离大于二倍焦距，所以要向 左移动光屏，来减小像距，物距大于二倍焦距，成的是倒立缩小的实像； （3）若不移动光屏，凸透镜和蜡烛不动，要想在光屏上得到清晰的像，可以在凸透镜前 加一个凹透镜，因为凹透镜对光线有发散作用，可以使光线延迟会聚； （4） 点燃的蜡烛移动到光具座上 45cm 刻线处， 凸透镜位于 50cm 刻
39、度线时， 物距 u50cm 45cm5cm，此时的物距小于一倍焦距，此时成倒立放大的虚像，据此制成了放大镜。 故答案为： （1）高度； （2）左； （3）凹透镜； （4）放大镜。 7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。生活中的投影仪（选填“照相机” 、 “投影仪”或“放大镜” ）就是利用这一成像 原理制成的。 （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。 如果用遮光
40、罩将凸透镜的上半部分罩住， 则光屏上所成的像是完 整的像但较暗。 （选填“不完整的像” 、 “完整的像” 、 “完整的像但较暗” ） （3）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（选填“左”或“右” ）移动“烛焰尖部”又会变清 晰。 【解答】解： （1）当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为 50.0cm35.0cm 15.0cm，物距大于 1 倍焦距而小于 2 倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像； 生活中的投影仪就是利用这一成像原理制成的。 （2）在图乙中将凸透镜移到 55cm 刻度线处，物距为 u55cm
41、35cm20cm，u2f， 成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，v75cm55cm20cm，光屏在 75cm 的位置，所以光屏向左移动。 挡住透镜，上半部分，下半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的， 由于折射光线变少，所以亮度变暗； （3） 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 点气体流速变大， 则 A 点处气体压强变小，烛焰将向左移动，物距增大，像距应减小，所以应将光屏向左 移动， “烛焰尖部”又会变清晰。 故答案为： （1）放大；投影仪； （2）75；完整的像但较暗； （3）左。 8某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点” ，其中凸透镜
42、的焦距为 15cm，他们 进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙（用带箭头的线 段表示物，A、B分别表示蜡烛在 A、B 处像的位置） （1）如图甲所示，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的主光轴上。 （2）从图乙中可以看出，蜡烛在 A、B 位置时得到像在“倒立正立、放大缩小、虚像实 像”的性质方面相同的有3个；当把蜡烛由 A 移到 B 位置，所成像将变大。 （选 填“变大” 、 “变小”或“不变” ） （3）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜 15cm30cm 之间时，像均成在透镜另一 侧距透镜 30cm 以外处。但是，当它们把蜡烛放在 C 位置时，在光具座上
43、无论怎样移动 光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距过大，光具座不够长。 （4）为了让蜡烛在 C 位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法： 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出 现了清晰的像，这表明像距变小了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此 透镜焦距15cm（选填“” 、 “”或“” ） 。 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座 上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，类似于远视眼（选填 “远视眼”或“近视眼” ）的成因和矫正。 【解答】 】解： （1）实验时，应先将烛焰中心、光屏中
44、心调到凸透镜的主光轴上，这样像 才能呈在光屏的中央位置； （2）从图中可以看出，蜡烛在 A，B 位置时，2fuf，凸透镜成倒立放大的实像，应 用是幻灯机或投影仪； （3）无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距接近于焦距，像距太大，不 能成在光屏上，此时像距太大（或超出了光具座的长度范围） ； （4）保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了 清晰的像，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，焦距变小，像距也变小，此透镜 焦距小于 15cm。 产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视 网膜之后，因此远视眼看不清近处的物体，
45、可以用凸透镜的镜片进行矫正。 故答案为： （1）主光轴； （2）放大； （3）像距过大，光具座不够长； （4）小； 远视 眼。 9小阳利用焦距为 f110cm 的凸透镜做实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到 清晰像的情况如图所示。 （1）由图所示的实验现象可知：随着物距的不断变小，像距变大，像变大。 （选 填“变大” 、 “变小”或“不变” ） （2）若继续将蜡烛移至 25cm 刻线处，移动光屏，在光屏上不能接收到蜡烛的像。 （选填“能”或“不能” ） （3）在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为 f2的凸透镜（已知：f2f1） ，为在光 屏上得到清晰的像，光屏应向左侧移动。 （4）
46、实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，为了使烛焰的像能够呈现在光屏中央，在不 更换实验器材的情况下，请写出一种可行的调整方法：将蜡烛上移或光屏上移或凸透 镜下移。 【解答】解： （1）根据图所示的实验现象可知：随着物距的不断变小，像距会逐渐变大， 像逐渐变大； （2）若继续将蜡烛移至 25cm 刻线处，才的物距小于焦距，移动光屏，成正立、放大的 虚像，在光屏上不能接收到蜡烛的虚像； （3）在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为 f2的凸透镜（已知：f2f1） ，此时物 距不变，焦距变小，则像距变小，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向左侧移动； （4）蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移
47、动，要使像能够成在光屏中 央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。 故答案为： （1）变大； 变大； （2）不能； （3）左； （4）将蜡烛上移或光屏上移或凸透镜 下移。 10小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律，已知凸透镜的焦距为 10cm。 （1）仪器摆放时，在实验桌上由左到右依次是蜡烛、凸透镜、光屏，点燃蜡烛 后调整高度，使它们的中心跟蜡烛火焰中心大致在同一高度。 （2）蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示，光屏上成清晰的像（像未画出） ， 该像为倒立、缩小（选填“放大”或“缩小” ）的实像，生活中的照相机（选填 “照相机”或“投影仪” 、 “放大镜” ）利用了这个
48、成像原理； （3） 保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动， 应将凸透镜移到光具座35.0cm 刻线处， 光屏上会再次出现清晰倒立、放大（选填“放大”或“缩小” ）的实像； （4）移动蜡烛至 45cm 刻度处，移动光屏并观察屏上不成像。 （5）将凸透镜重新移到如图所示的位置，若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之 间，发现光屏上的像变模糊了，这时应向右（选填“左”或“右” ）移动光屏，才能 在光屏上重新出现清晰的像； （6）小明在光具座 70cm 刻线处又放置一个相同的凸透镜，取走光屏。在这两个凸透镜 右侧通过凸透镜也可以观察到蜡烛所成的像，生活中的望远镜（选填“显微镜”或 “望远镜” ）利用了
49、这个成像原理。 （7） 小明突然发现镜头上有一只小虫子， 请你分析： 小明所拍的相片将上不出现 （ “出 现”或“不出现” ）小虫子的像。 （8）试验完成后小明与同学们交流后有的同学提出用 LED 灯代替蜡烛，该做法的优点 是实验现象更明显、便于观察、减少了污染。 【解答】解： （1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三 者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，这样做的目的使像成在光屏的中央； （2）凸透镜的焦距是 10cm，由图乙可知，物距 u2f，成倒立、缩小的实像；照相机就 是利用这一成像规律工作的； （3）由图可知，物距 u50.0cm20.0cm30cm，
50、像距 v65.0cm50.0cm15.0cm； 蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，要在光屏上再次得到清晰的像，此时的像距 v 30.0cm （即此时的像距与原来的物距相等） ， 根据光路的可逆性， 此时的物距uv15.0cm， 所以此时蜡烛的位置在 50.0cm15.0cm35.0cm 处， 蜡烛位于 1 倍焦距和 2 倍焦距之间， 所以成倒立、放大的实像；投影仪或幻灯机利用此原理制成的； （4）移动蜡烛至 45cm 刻度处，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光 速上，移动光屏并观察屏上没有像； （5）若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，使光线发散，为了使光屏上重 新呈现清
