試卷第=page22頁，共=sectionpages2525頁實驗07探究凸透鏡成像的規律蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座等。調整燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度，是為了使像成在光屏的中央。（1）焦距的測量：如圖所示，用平行光正對凸透鏡照射，來回移動光屏，當光屏上出現最小、最亮的光斑時，凸透鏡光心到光斑的距離就是焦距；（2）點燃蠟燭，調整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰的中心在同一高度；（3）實驗中，保持凸透鏡的位置不動，通過改變蠟燭的位置，來回移動光屏，使光屏上呈現最清晰的像，記錄每次物距、像距、像的特點及蠟燭移動過程中像的變化情況；（4）觀察虛像時，人眼應在透鏡的另一側透過凸透鏡觀察。物距與焦距的關系物距u/cm像的性質物距v/cm虛實大小正倒…（1）當u>2f時，f<v<2f，成倒立、縮小的實像（照相機）；（2）當u=2f時，v=2f，成倒立、等大的實像（測焦距）；（3）當f<u<2f時，v>2f，成倒立、放大的實像（投影儀）；（4）當u=f時，不成像；（5）當u<f時，成正立、放大的虛像（放大鏡）。（1）用發光二極管組成特定的形狀（如“F”形），代替燭焰作為光源進行實驗，好處是光源穩定，且便于全面分析所成像的正、倒。用方格紙代替白紙作為光屏，便于分析成像的大小；（2）蠟燭燃燒變短時的現象及處理：蠟燭燃燒變短時，光屏上的像會向上移動，此時將蠟燭向上移動，或將光屏向上移動，或將凸透鏡和光屏同時向下移動；（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導致像距太大超出光具座的范圍，燭焰、凸透鏡、光屏三者中心不在同一高度；（4）若凸透鏡的一部分被遮住，光屏上仍會得到完整的像，但像的亮度變暗；（5）光屏上成清晰的像時，物與光屏位置互換，光屏上仍能成清晰的像，原因是光路可逆；（6）成實像時，在凸透鏡前加一片透鏡后在光屏上重新成像：若加凸透鏡，需將物體或光屏靠近凸透鏡；若加凹透鏡，需將物體或光屏遠離凸透鏡；（7）保持蠟燭和透鏡的位置不動，換用焦距不同的透鏡，分析光屏的移動方向：若換用焦距更小的凸透鏡，光屏應靠近凸透鏡；若換用焦距更大的凸透鏡，光屏應遠離凸透鏡；（8）水透鏡抽水、注水分析：抽水焦距變大，注水焦距變小。1．嬌嬌同學利用才購買的光學學生實驗箱進行“凸透鏡成像規律”的探究。（1）測量凸透鏡焦距時，嬌嬌將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作光源，移動光屏直至在光屏上得到一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距為cm；（2）然后將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，并調整燭焰、凸透鏡及光屏三者的中心，使其大致在，目的是；（3）再將點燃的蠟燭移到10cm刻度線處，如圖乙所示，移動光屏，直到在光屏上得到一個倒立、（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像；生活中（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理來工作的；（4）若圖乙中將燭焰向右移動一小段距離，則應將光屏向（選填“左”或“右”）移動適當距離可再次在光屏上成清晰的像，此時像的大小比原來的像要（選填“大”或“小”）些。（5）若圖乙中保持蠟燭和光屏的位置不變，將凸透鏡移動到cm刻度處，光屏上會再次出現一個清晰的像。（6）之后，嬌嬌又把蠟燭移至44.0cm刻度線處，凸透鏡不動，然后取下光屏，透過凸透鏡直接觀察蠟燭。那么他將看到燭焰成像的情形是圖中的（請填圖中的字母）（7）在如圖乙所示實驗的基礎上，嬌嬌在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，如圖丙所示，發現光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏適當靠近凸透鏡后光屏上再次呈現清晰的像，則該眼鏡是（選填“近視”或“遠視”）眼鏡；（8）嬌嬌在實驗中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡，物距u隨時間t的變化圖像如圖丁所示，則像距v隨時間t的大致變化關系為下圖中的（選填字母）。A．B．C．D．（6）如圖戊所示，嬌嬌將蠟燭放在圖示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透鏡中間的陰影部分，再將剩余的上、下兩部分在O點靠攏在一起，則通過凸透鏡蠟燭能成；如不切除凸透鏡中間的陰影部分，只是把陰影部分用黑紙遮擋起來，此時在光屏上成（以上兩空均選填字母）；A．一個部分像B．一個全像C．兩個部分像

D．兩個全像【答案】10.0同一高度使像成在光屏中央縮小照相機右大23.0C遠視CDB【詳解】（1）[1]平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是f＝60.0cm－50.0cm＝10.0cm（2）[2][3]為了使像成在光屏中央，應調整燭焰、凸透鏡及光屏三者的中心，使其大致在同一高度，（3）[4][5]再將點燃的蠟燭移到10cm刻度線處，如圖乙所示，此時物距u＝50cm－10cm＝40cm＞2f故成倒立、縮小的實像，照相機就是利用此原理制成的。（4）[6][7]若圖甲中將燭焰向右移動一小段距離，此時物距減小，根據成實像時，物近像遠像變大可知，此時像的大小比原來的像要大些。（5）[8]根據折射時光路是可逆的，保持蠟燭和光屏的位置不變，此時物距等于原來的像距63cm-50cm=13cm，此時物距處于f和2f之間，即凸透鏡移到23cm處，凸透鏡成倒立放大的實像。（6）[9]把蠟燭移至34.0cm刻度線處，此時的物距為此時物距小于焦距，根據凸透鏡成像的規律，成正立、放大的虛像，虛像無法在光屏上承接，像與物同側，且像距大于物距，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。（7）[10]在如圖乙所示實驗的基礎上，嬌嬌在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，如圖丙所示，發現光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏適當靠近凸透鏡后光屏上再次呈現清晰的像，說明該眼鏡對光線具有會聚作用，遠視眼鏡是凸透鏡，凸透鏡對光線具有會聚作用，會將光線提前會聚成像，則該眼鏡是遠視眼鏡。（8）[11]當物距大于焦距時凸透鏡成的是實像；將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠離凸透鏡，物距變大，像距則變小，且像距大于一倍焦距，故像距v隨時間t的大致變化關系為圖中的C。（9）[12]因為凸透鏡中間厚，邊緣薄，切去中間部分后相當于兩個透鏡，光心位置改變了，上面的像下移，下面的像上移，錯位將成2個像，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。[13]物體由無數點組成，物體上任一點有無數條光線射向凸透鏡，經凸透鏡折射后，無數條光線會聚成該點的像，把陰影部分用黑紙遮擋起來，還有光線經另外的部分透過透鏡成像，成一個完整的像，只是像的亮度變暗了，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。真題演練1．（2023·山東青島·統考中考真題）在第一次天宮授課中，王亞平制作了一個懸在空中的水球，透過水球看到了她倒立、縮小的像，如圖甲所示。老師告訴小海這個水球相當于一個凸透鏡，小海利用圖乙所示器材進行探究，將焦距為10cm的凸透鏡固定在50cm刻度線處。

（1）當小海將蠟燭和光屏移至圖乙所示位置時，燭焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、縮小的像，這個像是（選填“實”或“虛”）像，此時物距u與焦距f的關系是（選填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”）；（2）當小海將蠟燭移至35cm刻度線處時，應向移動光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、（選填“放大”“等大”或“縮小”）的像；（3）依據上述實驗規律，小海判定：透過水球看到王亞平倒立、縮小的像時，她到水球球心的距離u與水球透鏡焦距f的關系滿足（選填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”）；（4）凸透鏡在生活中有許多應用，請列舉一例：。【答案】實u>2f右放大u>2f見詳解【詳解】（1）[1][2]圖乙所示位置，物距為焦距為10cm，此時物距u與焦距f的關系是u>2f，根據凸透鏡成像規律，燭焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、縮小的實像。（2）[3][4]當小海將蠟燭移至35cm刻度線處時，物距為物距與焦距的關系為f<u<2f，根據凸透鏡成像規律，此時像距為u>2f，即像距變大，像變大，應向右移動光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、放大的實像。（3）[5]根據凸透鏡成像規律，透過水球看到王亞平倒立、縮小的實像，表明物距大于2倍焦距，所以她到水球球心的距離u與水球透鏡焦距f的關系滿足u>2f。（4）[6]很多光學元件的鏡頭都要用到凸透鏡，在生活利用凸透鏡成像規律工作的有照相機、投影儀、放大鏡等。2．（2023·四川巴中·統考中考真題）在探究“凸透鏡成像的規律”的實驗中，進行如下實驗。

（1）如圖甲所示，測得本實驗所用凸透鏡的焦距為。在光具座上調節燭焰、凸透鏡和光屏的位置，使它們的中心大致在。如圖乙所示，光屏上成倒立、（選填“放大”或“縮小”）的實像；（2）人的眼睛是通過改變晶狀體的厚度來看清遠近不同物體的，現將圖乙中虛線圓圈部分當做人的“眼睛”，當蠟燭遠離“眼睛”時，“眼睛”需調節凸透鏡的厚度使其（選填“變薄”或“變厚”），改變其對光線的偏折能力，從而在光屏上成清晰的像。若該“眼睛”無法調節凸透鏡達到應有的厚度，則該“眼睛”為（選填“近視眼”或“遠視眼”），應該配戴（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）進行矯正。【答案】10.0同一高度縮小變薄近視眼凹透鏡【詳解】（1）[1]如圖甲所示，平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚于焦點，圖中刻度尺的分度值為1cm，所以測得本實驗所用凸透鏡的焦距為10.0cm。[2]為了使像成在光屏的正中央，便于觀察，在光具座上調節燭焰、凸透鏡和光屏的位置，使它們的中心大致在同一水平高度上。[3]如圖乙所示，物距為物距大于2倍的焦距，根據凸透鏡成像的規律，光屏上成倒立、縮小的實像。（2）[4]當蠟燭遠離“眼睛”時，相當于物距變大，像距變小，為了讓像重新成在光屏上，即像距要變大，折射應降低會聚能力，所以“眼睛”需調節凸透鏡的厚度使其變薄，改變其對光線的偏折能力，從而在光屏上成清晰的像。[5][6]若該“眼睛”無法調節凸透鏡達到應有的厚度，則像會成在光屏之前，所以該“眼睛”為近視眼，為了降低會聚能力，應該配戴凹透鏡進行矯正。3．（2023·遼寧錦州·統考中考真題）小明在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中。

（1）當蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示時，光屏上出現一個清晰的燭焰的像，這個凸透鏡的焦距可能是（填選項）：A．5cm

B．10cm

C．15cm

D．20cm（2）小明把蠟燭向右移動一小段距離，發現光屏上燭焰的像變模糊了。他可以將光屏向移動或者不移動光屏，將一個度數合適的（選填“近視”或“遠視”）眼鏡的鏡片放在凸透鏡和燭焰之間，都能讓光屏上的像重新變清晰；（3）完成上述探究后，小明把凸透鏡換成一塊薄玻璃板，透過玻璃板能看到燭焰正立、（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接觀察光屏，光屏上（選填“有”或“沒有”）燭焰的像。【答案】B右遠視等大沒有【詳解】（1）[1]當蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示時，物距大于像距，成倒立、縮小的實像，且u=30.0cm>2f①像距f<15.0cm<2f②由①和②得到7.5cm<f<15.0cm這個凸透鏡的焦距可能是10cm。故選B。（2）[2][3]凸透鏡成實像的條件下，物距變小，像距變大，像變大，小明把蠟燭向右移動一小段距離，物距變小，像距應變大，他可以將光屏向右移動，讓光屏上的像重新變清晰。不移動光屏，因凸透鏡對光線有會聚作用，可提前像的會聚，故將一個度數合適的遠視眼鏡的鏡片放在凸透鏡和燭焰之間，都能讓光屏上的像重新變清晰。（3）[4]平面鏡成的像與物體大小相等，完成上述探究后，小明把凸透鏡換成一塊薄玻璃板，透過玻璃板能看到燭焰正立、等大的像。[5]虛像不能成在光屏上，把光屏移到像所在的位置，直接觀察光屏，光屏上沒有燭焰的像，說明平面鏡成的像是虛像。4．（2023·遼寧丹東·統考中考真題）小潘同學選用焦距為15cm的凸透鏡，做“探究凸透鏡的成像規律”的實驗。

（1）實驗在（選填“較暗”或“較亮”）的環境中進行，現象更明顯；（2）小潘將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度，這樣做的目的是使像呈現在；（3）小潘將蠟燭放在10cm刻度線處，移動光屏到如圖所示位置，光屏上恰好呈現一清晰的像，該像的性質是倒立、（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像；（4）保持凸透鏡位置不變，小潘將蠟燭移動到25cm刻度線處，若想在光屏上得到清晰的像，應把光屏向移動（選填“左”或“右”），像將（選填“變大”“變小”或“不變”）；（5）保持凸透鏡位置不變，小潘將蠟燭移動到40cm刻度線處，無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到清晰的像，當小潘的眼睛在凸透鏡的右側，透過凸透鏡觀察到燭焰、放大的像（選填“正立”或“倒立”），生活中的就是利用這樣的成像原理工作的（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）。【答案】較暗光屏中央縮小右變大正立放大鏡【詳解】（1）[1]做“探究凸透鏡的成像規律”的實驗時，物體和環境的對比度越大，物體越亮，物體成像越清晰，因此實驗應該在較暗的環境中進行。（2）[2]為了使像呈現在光屏的中央，實驗前，應該調整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度。（3）[3]將蠟燭放在10cm刻度線處時，物距根據凸透鏡成像規律可知，此時成倒立、縮小的實像。（4）[4][5]保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移動到25cm刻度線處，則物距變小，根據：成實像時，物近像遠像變大規律，要使光屏上成清晰的像，應增大像距，即將光屏右移，此時像將變大。（5）[6]保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移動到40cm刻度線處，此時物距為根據凸透鏡成像規律可知，此時成正立、放大的虛像。放大鏡是利用該原理工作的。5．（2023·四川涼山·統考中考真題）小丁在探究凸透鏡成像規律的實驗中：

（1）當燭焰、焦距為10cm的凸透鏡A位于圖甲中位置時，光屏上得到一個清晰的像，該像是一個倒立、（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像；（2）保持蠟燭位置不變，小丁用焦距為5cm的凸透鏡B在原位置替換凸透鏡A，要使光屏上仍得到燭焰清晰的像，應該將光屏向（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡B的方向移動；（3）如圖乙所示，蠟燭和凸透鏡之間放上近視眼鏡，光屏上能得到清晰的像，若取下眼鏡，要在光屏上重新得到清晰的像，應將光屏（選填“靠近”或“遠離”示）凸透鏡。【答案】縮小靠近靠近【詳解】（1）[1]由圖甲可知，此時物距大于像距，故由凸透鏡成像的規律可知，此時凸透鏡所成的像為倒立、縮小的實像。（2）[2]用焦距為5cm的凸透鏡B在原位置替換凸透鏡A后，凸透鏡對光的偏折能力增強，此時光線會聚點將位于光屏左側，故要使光屏上仍得到燭焰清晰的像，應將光屏向靠近凸透鏡B的方向移動。（3）[3]近視眼鏡對光線具有發散作用，取下眼鏡后，光線會聚點將向靠近凸透鏡的方向移動，故要在光屏上重新得到清晰的像，應將光屏靠近凸透鏡。跟蹤訓練1．小明用焦距為10cm的凸透鏡等器材，探究凸透鏡成像的規律（用u表示物距、v表示像距）。（1）如圖所示，小明正確調節后，在光屏中心承接到了一個倒立、的實像，這樣小明得出了u>2f時凸透鏡成像的特點。經過思考，小明覺得自己得出該結論的過程不夠完善，為了使結論具有普遍性。他應該將蠟燭移到（選填“一倍和二倍焦距之間”或“二倍焦距以外”）的其它位置進行多次實驗；（2）通過多次實驗，小明發現當f<u<2f時，v（選填“<”“>”或“=”）u；（3）當u=5cm時，可以觀察到正立、放大的虛像，如果讓蠟燭靠近凸透鏡，觀察到的像將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】縮小二倍焦距以外>變小【詳解】（1）[1][2]由圖可知，u=30cm時，即u>2f時，根據凸透鏡成像的規律可知，成倒立、縮小的實像；因為此時探究的是凸透鏡成倒立、縮小的實像的規律，因此為了得到普遍規律應該在二倍焦距以外其他位置進行多次實驗。（2）[3]根據凸透鏡成像的特點可知，當f<u<2f，成倒立放大的實像，像在二倍焦距以外，所以像距大于物距，即v>u。（3）[4]根據凸透鏡成像的特點可知，當u=5cm時，u<f可以觀察到正立、放大的虛像。成虛像時，物近像近像變小，所以如果讓蠟燭靠近透鏡，物距減小，像距也減小，像也變小。2．在探究“凸透鏡成像規律”“實驗中如圖所示：（1）如圖甲所示，凸透鏡位置固定，發光的小燈泡放在40.0cm刻度線位置時，移動光屏發現光屏上始終能呈現一個面積大小不變的光斑，則該凸透鏡的焦距為cm；（2）在圖乙中再次移動蠟燭至45cm刻度線處，則觀察到的像是圖丙中的（選填“1”、“2”、“3”或“4”），此時將蠟燭向（選填“左”、“右”）移動，觀察到的像會變大；

（3）圖乙中燭焰在光屏上恰好成一清晰的像（未畫出），（選填“照相機”、“投影儀”和“放大鏡”）就是利用這一成像規律工作的；（4）保持圖乙中蠟燭和光屏不動，只移動凸透鏡到刻度線處，光屏上可以再次呈現清晰的像；（5）實驗小組又借來同學的眼鏡并將其靠近凸透鏡左側（如圖丁），發現光屏上的像變模糊，向右移動光屏又出現清晰的像，則該同學佩戴的是眼鏡。（選填“近視”、“遠視”）【答案】10.04左投影儀65.0cm近視【詳解】（1）[1]根據題意知道，當發光的小燈泡放在40.0cm刻度線位置時，小燈泡距離透鏡為此時在右側無論怎樣移動光屏，發現光屏上始終是一個大小不變的圓形光斑，根據焦點和焦距的定義知道，小燈泡在凸透鏡是焦點上，則該透鏡的焦距為。（2）[2]在圖甲中再次移動蠟燭至45cm刻度線處，此時物距小于焦距時，成正立、放大的虛像，則觀察到的像是圖丙中的4。[3]要使觀察到的像會變大，根據凸透鏡成虛像時，物距增大，像變大可知，此時應將蠟燭向左移動。（3）[4]圖乙中燭焰在光屏上恰好成一清晰的像，此時物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，在光屏上成倒立放大的實像，投影儀就是利用此原理制成的。（4）[5]圖乙中物距像距凸透鏡成倒立放大的實像，根據光的折射中光路是可逆的知道，當時，凸透鏡成倒立縮小的實像，故當凸透鏡在65cm刻度線處，符合所以把凸透鏡移動刻度線處。（5）[6]實驗小組又借來同學的眼鏡并將其靠近凸透鏡左側如圖丁，發現光屏上的像變模糊，向右移動光屏又出現清晰的像，說明該眼鏡對光線具有發散作用，使光線推遲會聚，近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用，故該同學佩戴的是近視眼鏡。3．某興趣小組做“探究凸透鏡成像規律”的實驗。（1）現將凸透鏡、蠟燭和光屏放在光具座上進行實驗。其中（選填“A”、“B”或“C”）處應放置透鏡；（2）小明保持透鏡的位置不動，將點燃的蠟燭從90cm處移至60cm處的過程中，發現燭焰在圖示位置光屏上所成的像一直比較清晰，由此小明估計透鏡的焦距約為cm。小明運用這種方法測出來的焦距與實際相比（選填“偏大”或“偏小”）；（3）調整物距，使燭焰在光屏上成倒立、縮小的像和倒立放大的像，多次實驗，測量并記錄物距和像距，如下表。請將下表中漏缺的數據補上；像的性質實驗序號物距u/cm像距v/cm倒立、縮小的像120.06.5215.07.5311.09.0倒立、放大的像19.011.027.536.033.3（4）小明猜想，燭焰成倒立、等大的像時的物距可能是10cm，他猜想的依據是；（5）當把蠟燭放在刻度37cm處時，移動光屏，光屏上得不到清晰的像，此時取下光屏，透過透鏡觀察，我們可以看到蠟燭正立的像，為了確定是否是虛像，接下來的操作是。【答案】B5偏大15.0由表格可知u≥11.0cm時成倒立縮小的像，u≤9.0cm時成倒立放大的像放大將光屏放在像的一側并左右移動，直接觀察光屏上是否有像【詳解】（1）[1]安裝凸透鏡、蠟燭和光屏時，透鏡應放在中間，即B處。（2）[2][3]凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，當物距很大時，像距非常靠近焦點，由乙圖可知，該透鏡的焦距約為5cm，但實際相距在1~2倍焦距之間，故運用這種方法測出來的焦距與實際相比偏大。（3）[4]由表可知，當u＝15.0cm時，v＝7.5cm，根據光的折射光路可逆，當u＝7.5cm時，v＝15.0cm，故表中漏缺的數據為15.0。（4）[5]由表格可知u≥11.0cm時成倒立縮小的像，u≤9.0cm時成倒立放大的像，所以燭焰成倒立、等大的像時的物距可能是10cm。（5）[6]當把蠟燭放在37cm刻度處時，u＜f，此時成正立、放大像。[7]實像可以用光屏承接，虛像不能，故可以將光屏放在像的一側并左右移動，直接觀察光屏上是否有像，判斷是否是虛像。4．某同學在進行“探究凸透鏡成像規律”的實驗，請你和他一起完成實驗。

（1）實驗前測量凸透鏡的焦距：將一束平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，測出凸透鏡的焦距f=cm；（2）實驗中調整蠟燭、凸透鏡和光屏的中心在同一高度其目的是；（3）如圖乙所示，將凸透鏡固定在50cm刻度線處，當蠟燭距凸透鏡15cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個的實像；當蠟燭與凸透鏡相距25cm時，在光屏上得到的像是（選填“虛像”或“實像”）。【答案】10.0使像成在光屏中央倒立、放大實像【詳解】（1）[1]平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是f=20.0cm-10.0cm=10.0cm（2）[2]為了使像成在光屏中央，應調整蠟燭、凸透鏡和光屏的中心在同一高度。（3）[3]如圖乙所示，將凸透鏡固定在50cm刻度線處，當蠟燭距凸透鏡15cm，此時物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根據根據凸透鏡成像規律可知，此時成倒立、放大的實像。[4]當蠟燭與凸透鏡相距25cm，此時物距大于二倍焦距，根據根據凸透鏡成像規律可知，此時成倒立、縮小的實像，故在光屏上得到的像是實像。5．小雙與小菱用凸透鏡來探究其成像規律：（1）小雙將點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏依次安裝在光具座上，為了使像成在光屏中央，小雙應該調節燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心在；（2）凸透鏡的焦距如圖甲所示，當燭焰、凸透鏡位于圖乙中刻度對應的位置時，光屏上得到一個清晰的像，該像是一個倒立、的實像，此時所成的像與所成的像性質相同（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）；（3）保持（2）中蠟燭位置不變，小菱用焦距為的凸透鏡B替換凸透鏡A，將凸透鏡B仍固定在光具座45cm刻度線處，移動光屏，為使在光屏上仍得到燭焰清晰的像，應該將光屏向（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡B的方向移動；（4）實驗一段時間后，發現蠟燭漸漸變短了，要使燭焰的像仍然成在光屏中心，應該將光屏向移動；（5）如果把凸透鏡看作眼睛的晶狀體，光屏看作視網膜。給“眼睛”戴上近視眼鏡，使燭焰在“視網膜”上成一清晰的像，如圖丙所示。若取下近視眼鏡，為使光屏上得到清晰的像，應將光屏（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡；（6）小菱還發現：凸透鏡成實像時，像與物上下顛倒，進而思考到：凸透鏡成實像時，像和物左右是否相反？請你幫他設計一個比較簡單的判斷方法。【答案】同一直線同一高度縮小照相機靠近上靠近沿垂直于光具座方向輕吹燭焰，觀察光屏上的像晃動方向是否與燭焰的晃動方向相反【詳解】（1）[1]實驗中，為了使像成在光屏的中央，要求蠟燭的焰心、凸透鏡的光心、光屏的中心在同一高度上。（2）[2][3]由圖甲可知，該凸透鏡的焦距為10.0cm，乙圖中物距大于二倍焦距，根據凸透鏡成像規律可知，此時成倒立、縮小的實像，生活中照相機就是利用該原理工作的。（3）[4]小菱用焦距小于10cm的透鏡進行實驗，此時物距變大，相當于物體遠離透鏡，根據凸透鏡成像規律“物遠像近，像變小”可知，想要承接到像，光屏需要向靠近透鏡方向移動。（4）[5]實驗過程中，蠟燭漸漸變短，此時蠟燭的焰心和凸透鏡的光心連線偏上，說明所成的像偏上，所以需要將光屏向上移動。（5）[6]近視眼鏡為凹透鏡，說明近視眼的晶狀體對光的會聚能力過強，導致所成的像在視網膜的前方，所以需要光屏向靠近凸透鏡的方向移動才會承接到像。（6）[7]為了探究凸透鏡成像中左右是否相反，需要使物體左右不是對稱圖形，所以可以沿垂直于光具座方向輕吹燭焰，觀察光屏上的像晃動方向是否與燭焰的晃動方向相反。6．小聰同學在做“探究凸透鏡成像規律”實驗時，著重研究了以下幾個心中存在困惑的問題：（1）將平行光正對凸透鏡，移動光屏，直到光屏上形成一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，該凸透鏡的焦距為cm（必須估讀）；（2）在光具座上將點燃的蠟燭、光屏放在凸透鏡的兩側，為使像呈現在光屏的中央，應調節燭焰、凸透鏡和光屏的中心在；（3）在如圖乙所示實驗情形下，此時恰好在光屏上得到燭焰清晰的像。此像是倒立、（選填“放大”或“縮小”）的實像；（4）在如圖乙所示實驗情形下，如果保持蠟燭和光屏的位置不變，把凸透鏡移到光具座上35cm刻線處，可以在光屏上再次得到燭焰清晰的像。生活中的（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一原理工作的；（5）在如圖乙所示實驗情形下，如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭適當遠離凸透鏡，發現光屏上燭焰的像變得模糊不清。此現象可以體現（選填“近視眼”或“遠視眼”）的成像情況。【答案】10.0同一高度縮小投影儀近視眼【詳解】（1）[1]根據焦距的定義，此時光屏到凸透鏡的距離為焦距，由甲圖可知，凸透鏡的焦距為f=30.0cm-20.0cm=10.0cm（2）[2]在光具座上將點燃的蠟燭、光屏放在凸透鏡的兩側，調節它們的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一水平高度上，這樣做的目的是使像呈現在光屏中央。（3）[3]由圖可知，物距大于像距，成倒立、縮小的實像，即可在光屏上得到一個倒立、縮小的實像。（4）[4]保持蠟燭和光屏的位置不變，把凸透鏡移到光具座上35cm刻線處，可以在光屏上再次得到燭焰清晰的像。此時物距為此時，成倒立、放大的實像，生活中的投影儀就是利用這一規律制成的。（5）[5]如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭適當遠離凸透鏡，發現光屏上燭焰的像變得模糊不清。根據凸透鏡成像規律，物遠像近像變小，此時，像成在光屏前方，相當于像成在視網膜前方，所以此現象可以體現近視眼的成像情況。7．如圖所示，小明在做“探究凸透鏡成像規律”的實驗：（1）蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖甲所示時，恰能在光屏上得到一個清晰的倒立、等大的實像，則凸透鏡的焦距為cm；（2）如圖乙所示，此時光屏上出現了蠟燭的清晰的像，那么小明將蠟燭移到15.0cm刻度線處，保持透鏡的位置不變，則應將光屏移至cm刻度線處，才能再次在光屏上呈現清晰的像；（3）蠟燭由于燃燒而變短，為了使像成在光屏的中心，應向上移動（選填“蠟燭”或“凸透鏡”）；（4）如圖丙中左側所示為某同學的頭部照片，透過透鏡能看到照片的像、則透鏡在遠離照片的過程中看到的像的順序是。A．②③④①B．③②①④C．②③①④D．④①②③【答案】15.080蠟燭B【詳解】（1）[1]由圖知道，物距u=40.0cm-10.0cm=30cm此時在光屏上得到一個清晰的倒立、等大的實像，所以2f=30.0cm即f=15.0cm（2）[2]由圖知道，當蠟燭在刻度尺的0cm處，則u=40cmu＞2f凸透鏡成倒立縮小的實像v=65cm-40cm=25cm根據光在折射時光路的可逆性知道，保持透鏡的位置不變，當u'=25cm時，即光屏移動至刻度線40cm+40cm=80cm處，在屏上能再次呈現清晰的像。（3）[3]蠟燭燃燒變短，根據過凸透鏡光心的光線傳播方向不變可知，像成在了光屏的上方，為了使像仍成在光屏中央，可以將透鏡向下移動或將蠟燭、光屏向上移動。（4）[4]透鏡在遠離照片的過程中，物距小于一倍焦距，凸透鏡成的虛像是放大的，物體離凸透鏡越近，像越接近物體的大小，也就是成的虛像越小，故先看到③，然后是②，當在一倍焦距遠離凸透鏡的過程中，看到的像逐漸變大，當大于一倍焦距時，成倒立的像，即看到的為①，繼續遠離大于2倍焦距時，看到的是倒立縮小的實像，即為④，故四個像的順序為③②①④，即B符合題意，ACD不符合題意。故選B。8．“方寸天地納衰宇”描述了小小眼球可盡觀廣袤世界。興趣小組為了研究眼球對光線的作用，利用透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾等器材制成凸起程度可改變的水透鏡模擬眼球，向水透鏡注水或抽水，可以改變水透鏡的凸起程度。

（1）實驗前，應調節燭焰、水透鏡和光屏三者中心在上；（2）當調整到圖中所示位置時，光屏上能呈現清晰的像，此時呈現的是倒立、的實像，這與的成像原理相同；（3）實驗中隨著蠟燭燃燒變短，燭焰的像在光屏上會（選填“向上方移動”、“向下方移動”或“仍在原來的位置”）；（4）向水透鏡中注水，水透鏡更加凸起，光屏上的像變模糊了，在蠟燭與透鏡之間放入合適的眼鏡，光屏上能重新成清晰的像；若不放入眼鏡，只將蠟燭（選填“靠近”或“遠離”）水透鏡，光屏上再次成清晰的像。【答案】同一高度縮小照相機向上方移動近視靠近【詳解】（1）[1]為了使像成在光屏中央，實驗前，應調節燭焰、水透鏡和光屏三者中心在同一高度上。（2）[2][3]當調整到圖中所示位置，此時物距大于像距，根據凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像，照相機就是利用此原理制成的。（3）[4]實驗中隨著蠟燭燃燒變短，根據過光心的光線傳播方向不變可知，燭焰的像在光屏上會向上方移動。（4）[5]向水透鏡中注水，水透鏡更加凸起，水透鏡凸度越大，焦距越短，對光線的偏折能力越強，此時像成在光屏的左側，若要在光屏上能重新成清晰的像，應該在蠟燭與透鏡之間放入合適的近視眼鏡，近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線具有發散作用，會將光線推遲會聚成像。[6]若不放入眼鏡，根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大可知，只將蠟燭靠近水透鏡，光屏上再次成清晰的像。9．某學習小組“探究凸透鏡成像的規律”，進行了如下操作：

（1）安裝并調節燭焰、透鏡、光屏，使它們三者中心大致在。（2）通過探究，記錄并繪制了物距u與像距v之間的關系圖像，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距是cm。（3）當蠟燭放在如圖乙所示位置時，調節光屏，可在光屏上得到一個、的實像，生活中的（選填“照相機”“投影儀”、“放大鏡”）就是利用這樣的成像原理工作的。（4）若將透鏡的上半部分用不透明的紙板擋住，則光屏上（選填“能”或“不能”）成完整的像。（5）在圖乙中，小明借來物理老師的眼鏡將其放在蠟燭和凸透鏡之間，發現光屏上原本清晰的像變模糊了，向右移動光屏，光屏上的像又變清晰，說明老師戴的是（選填“近視”或“遠視”）眼鏡。【答案】同一高度5倒立縮小照相機能近視【詳解】（1）[1]根據實驗的要求，讓像成在光屏的中心，必須使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心處于同一高度上。（2）[2]由圖像可知，，所以。（3）[3][4][5]當蠟燭放在如圖乙所示位置時，物距為15cm，焦距為5cm，此時的物距大于二倍焦距，調節光屏，能在光屏上得到一個倒立、縮小的實像，其應用是照相機。（4）[6]凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當將透鏡的上半部分擋住后，整個物體發出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過下半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同，仍然完整；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會減弱，變暗了。（5）[7]將老師的眼鏡靠近凸透鏡左側，發現光屏上的像由清晰變模糊，向右移動光屏又發現清晰的像，說明老師所戴眼鏡的鏡片，對光線起了發散作用，則為凹透鏡。近視眼是遠處物體的像不能呈現在視網膜上，而是呈現在視網膜的前方，因此需佩戴凹透鏡才能看清遠處的物體。10．小明用蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上進行“探究凸透鏡成像的規律”的實驗。

（1）將平行光正對凸透鏡，移動光屏，直到光屏上形成一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，該凸透鏡的焦距為cm。（2）在光具座上將點燃的蠟燭、光屏放在凸透鏡的兩側，調節它們的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏的中心在，這樣做的目的是使像成在光屏中央。（3）在如圖乙所示實驗情形下，此時恰好在光屏上得到燭焰清晰的像。此像是倒立的實像。（4）在如圖乙所示實驗情形下，如果保持蠟燭和光屏的位置不變；把凸透鏡移到光具座上cm刻線處，可以在光屏上再次得到燭焰清晰的像。（5）如果利用乙圖的裝置，光源及光屏位置不變，取下凸透鏡，在原透鏡位置放置材料相同焦距不變，口徑較大的凸透鏡，此時成的像與乙圖所成的像（選填“正倒”、“大小”或“亮度”）不同。（6）將圖乙中的透鏡換成焦距的凸透鏡，光屏上燭焰的像變模糊。將蠟燭向（選填“左”或“右”）移動適當距離，光屏上重新出現燭焰清晰的像；若不移動蠟燭，在蠟燭和透鏡之間放置一個度數適當的（選填“近視”或“遠視”）鏡片，光屏上也會重新出現燭焰清晰的像。【答案】10.0同一高度縮小35亮度右近視【詳解】（1）[1]平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是（2）[2]為了使像成在光屏中央，應調節燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度。（3）[3]在如圖乙所示實驗情形下，恰好在光屏上得到燭焰清晰的像，此時物距大于像距，根據凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像。（4）[4]在如圖乙所示實驗情形下，如果保持蠟燭和光屏的位置不變；把凸透鏡移到光具座上35cm刻線處，此時物距等于原來的像距，像距等于原來的物距，根據在光的折射中，光路是可逆的可知，可以在光屏上再次得到燭焰清晰的像。（5）[5]用另一只與原實驗中焦距相同但口徑較大的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實驗，成像大小不會變化，但經凸透鏡的光線變多，所成的像與原來的像相比，比原來亮。（6）[6]將圖乙中的透鏡換成焦距的凸透鏡，此時凸透鏡焦距變小，相當于增大物距，縮小像距，像成在光屏的左側，故將蠟燭向右移動適當距離，光屏上重新出現燭焰清晰的像。[7]若不移動蠟燭，在蠟燭和透鏡之間放置一個度數適當的近視鏡片，近視鏡片是凹透鏡，凹透鏡對光線具有發散作用，會推遲光線會聚成像，光屏上也會重新出現燭焰清晰的像。11．小明用焦距為10.0cm的凸透鏡探究凸透鏡成像規律。

（1）實驗前，應調整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在；（2）當各器材位置如圖所示時，在光屏上成燭焰清晰的像，此時燭焰的成像特點與（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）的成像特點相同；（3）實驗時，若用一張紙片遮住了凸透鏡的上半部，光屏上（選填“能”或“不能”）成完整的像；（4）小華將一副老花鏡的鏡片放在燭焰與凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置，若保持蠟燭的位置不變，僅將光屏向端移動適當距離，光屏上即可重新成燭焰清晰的像。（5）做完實驗后，將凸透鏡平放在物理課本封面上，通過透鏡看到書名《物理》的“物”字形狀是下圖中的。A．

B．

C．

D．

【答案】同一高度照相機能左A【詳解】（1）[1]實驗前，應調整燭焰、凸透鏡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]由圖得，像距小于物距，成的像是縮小的實像，此時燭焰的成像特點與照相機的成像特點相同。（3）[3]實驗時，若用一張紙片遮住了凸透鏡的上半部，光線經過凸透鏡的下半部分仍能成完整的像，只是成像的光線較少，像較暗。（4）[4]老花鏡是凸透鏡，對光線由會聚作用，可以使像變近，小華將一副老花鏡的鏡片放在燭焰與凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置，若保持蠟燭的位置不變，僅將光屏向左端移動適當距離，光屏上即可重新成燭焰清晰的像。（5）[5]做完實驗后，將凸透鏡平放在物理課本封面上，此時物距在一倍焦距以內，凸透鏡成的像是正立、放大的虛像，即通過透鏡看到書名《物理》的“物”字形狀是下圖中的A，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。12．小張同學探究“凸透鏡成像規律”的實驗裝置如圖所示，其中焦距為15cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和蠟燭分別位于凸透鏡兩側。

（1）實驗時，應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在，目的是；（2）小張將蠟燭移至光具座上10m刻度線處，移動光屏直到燭焰在光屏上成清晰的像，該像是的實像（選填：“放大”、“等大”或“縮小”）；實驗中蠟燭變短，像不再在光屏中央，為了使像再次呈現在光屏中央可只將光屏向（選填“上”“下”）移動；（3）小張在（2）中成清晰像后，保持透鏡位置不變，只將蠟燭和光屏位置互換，為了在光屏上看到清晰像，互換位置后的光屏應（選填“左移”或“右移“”或“位于10cm刻度處不動”），看到清晰像后小張用遮光板擋住凸透鏡的上半部分，（選填：“能”或“不能”）在光屏上看到完整的像；（4）當小張將蠟燭從光具座上10cm向30cm移動時，若要讓燭焰在光屏上能再次成清晰的像光屏應（選填：“遠離”或“靠近”）透鏡，此時所成像的大小將（選填：“變大”“變小”或“不變”）；（5）實驗中，小張又拿來一只眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間，且較靠近凸透鏡，結果光屏上原來清晰的像變得模糊，他將光屏遠離透鏡移動時才能在光屏上看到燭焰清晰的像。由此可知：該眼鏡是透鏡，它是用來矯正眼（選填：“近視”或“遠視”）。【答案】同一高度讓像成在光屏的中央，便于觀察縮小上位于10cm刻度處不動能遠離變大凹近視【詳解】（1）[1][2]實驗時，應使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，目的是讓像成在光屏的中央，便于觀察。（2）[3]由題知，凸透鏡的焦距為15cm，凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處；當物體在光具座上10cm刻度線處時，物距為此時成倒立、縮小的實像。[4]蠟燭變短了，光屏上的像會向上移動，要使像成在光屏的中央，根據過光心的光線不改變方向，凸透鏡向下移動，或光屏向上移動。（3）[5]若保持透鏡不動，只將蠟燭和光屏互換位置，根據光路的可逆性，光屏在位于10cm刻度處不動能成清晰的像。[6]凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當將透鏡的下半部分擋住后，整個物體發出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過上半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像仍然與原來相同，即能在光屏上看到完鍪的像，但像會變暗。（4）[7][8]小張將蠟燭從光具座上10cm向30cm移動時，凸透鏡成實像，物距減小，像距增大，像變大，所以光屏要遠離凸透鏡。（5）[9][10]當該眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間時，將光屏遠離透鏡移動時，才能在光屏上看到燭焰清晰的像，說明該眼鏡對光線起發散作用，是凹透鏡；近視眼的晶狀體折光能力強，遠處物體的像成在視網膜的前面，因此用凹透鏡糾正后，可以有效的發散光線，使物體的像成在視網膜上。13．在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，凸透鏡焦距為10cm。蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖所示。

（1）圖（1）中光屏上呈一清晰的像，該像是倒立、（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像；（2）圖中固定光屏位置不變，將凸透鏡移到40cm刻度線處，要在光屏上再次看到清晰的像，應將蠟燭向（選填“左”或“右”）移動；（3）圖中固定透鏡位置不變，將蠟燭移到45cm刻度線處，移動光屏（選填“能”或“不能”，下同）承接到像。把光屏放在蠟燭的左側，移動光屏承接到像；（4）圖中將一個眼鏡片放在透鏡和燭焰之間，光屏上的像變模糊了，將光屏向右移動，光屏上再次呈現清晰的像，該眼鏡片是（選填“近視”或“遠視”）眼鏡的鏡片。（5）實驗中如圖（2），將蠟燭放在圖示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透鏡中間的陰影部分，再將剩余部分靠攏在一起，則蠟燭能成（選填0、1、2、3）個像。如不切除凸透鏡中間的陰影部分并把陰影部分用黑紙遮擋起來，此時在光屏上成（選填編號：①一個部分像、②一個全像、③兩個部分像、④兩個全像）。【答案】等大左不能不能近視2②【詳解】（1）[1]圖（1）中光屏上呈一清晰的像，此時二倍焦距處成倒立等大的實像。（2）[2]圖中固定光屏位置不變，將凸透鏡移到40cm刻度線處，此時像距根據成倒立、放大的實像，故應將蠟燭向左移動。（3）[3][4]圖中固定透鏡位置不變，將蠟燭移到45cm刻度線處，此時物距根據成正立、放大的虛像，像與物同側，故移動光屏不能承接到像；此時把光屏放在蠟燭的左側，由于是虛像，移動光屏也不能承接到像。（4）[5]圖中將一個眼鏡片放在透鏡和燭焰之間，光屏上的像變模糊了，將光屏向右移動，光屏上再次呈現清晰的像，說明該眼鏡片對光線具有發散作用，近視眼