實驗06 探究凸透鏡成像的規(guī)律-中考物理實驗之真題匯編（解析版）

實驗06探究凸透鏡成像的規(guī)律基礎(chǔ)考點梳理1.凸透鏡成像原理：光的折射2.實驗裝置圖（如圖所示）3.實驗器材：光具座（足夠長）、凸透鏡（焦距已知）、蠟燭、光屏等（1）光具座（帶刻度）的作用：便于測量物距和像距（2）光屏的作用：承接蠟燭的像4.實驗前器材組裝（1）組裝時，凸透鏡要位于蠟燭和光屏中間（2）點燃蠟燭后，調(diào)整蠟燭使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度的目的：使燭焰通過凸透鏡所成的像呈現(xiàn)在光屏中央，便于觀察和比較像與物的關(guān)系5.實驗環(huán)境：在較暗的環(huán)境中進行實驗的目的：使實驗現(xiàn)象更明顯6.確定凸透鏡焦距的方法（1）平行光聚焦法：用平行于凸透鏡主光軸的光（或太陽光）垂直照射凸透鏡，當光屏上承接到最小最亮的光斑時，該光斑到凸透鏡光心的距離為焦距（2）2倍焦距法：當光屏上承接到倒立、等大的實像時，此時物距或像距的1/2為凸透鏡的焦距7.實驗過程（1）無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到燭焰像的原因a.燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度b.燭焰在一倍焦距以內(nèi)（u<f，成虛像）c.燭焰在焦點上（u＝f，不成像）d.光具座不夠長（像距太長，超出了光具座的長度范圍，光屏無法承接）（2）蠟燭燃燒逐漸變短時，像在光屏上的位置變化情況（像向上移動）及調(diào)節(jié)方法：a.將光屏向上移動；b.將蠟燭向上移動；c.將透鏡向下移動（3）用紙遮住凸透鏡的一部分時，光屏上所成像的變化情況：光屏上成的像仍然完整，但會變暗一些（4）若凸透鏡上有一污點或小蟲時，像上不會出現(xiàn)污點或小蟲（5）將光屏和蠟燭位置對調(diào)，光屏上還能否成清晰的像：根據(jù)光路的可逆性，將光屏和蠟燭位置對調(diào)，仍能在光屏上成清晰的像（6）實像與虛像的觀察區(qū)域（如圖所示）a.物距大于一倍焦距時成實像，光屏上能承接到像，應(yīng)從A處觀察b.物距小于一倍焦距時成虛像，光屏上不能承接到像，應(yīng)從B處觀察8.成像規(guī)律的動態(tài)分析（1）保持凸透鏡位置不變，根據(jù)像的要求調(diào)整蠟燭或光屏的位置①成實像時的操作：a.要使像變大：保持凸透鏡位置不變，蠟燭靠近凸透鏡，光屏遠離凸透鏡；b.要使像變小：保持凸透鏡位置不變，蠟燭遠離凸透鏡，光屏靠近凸透鏡②成虛像時的操作：a.要使像變大：保持凸透鏡位置不變，蠟燭遠離凸透鏡；b.要使像變小：保持凸透鏡位置不變，蠟燭靠近凸透鏡（2）在凸透鏡和物體之間放眼鏡（透鏡）時像的變化①放近視眼鏡（凹透鏡）時，因凹透鏡對光有發(fā)散作用，使像距變大，若要使光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，應(yīng)將光屏向遠離透鏡方向移動②放遠視眼鏡（凸透鏡）時，因凸透鏡對光有會聚作用，使像距變小，若要使光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，應(yīng)將光屏向靠近透鏡方向移動9.實驗結(jié)論當u＞2f時，成倒立、縮小的實像；當u=2f時，成倒立、等大的實像；當f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像；當u＜f時，成正立、放大的虛像10.實驗改進（1）用發(fā)光二極管代替蠟燭的好處：二極管所成像更穩(wěn)定并且容易對比像與物的大?。?）用帶方格的光屏代替白色光屏的目的：便于比較像的大小變化精選真題匯編1．（2023?鎮(zhèn)江）小華利用“F”光源來研究凸透鏡成像。（1）實驗前，小華應(yīng)調(diào)整“F”光源和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上。（2）小華將“F”光源、凸透鏡和光屏按照圖1所示位置放置時，光屏上能成清晰的像，所成的像是倒立的。凸透鏡的焦距為5.0cm。（3）小華繼續(xù)進行研究，當出現(xiàn)圖2所示場景時，光屏上的像是清晰的。①依此成像原理可制成投影儀（選填“投影儀”、“照相機”或“放大鏡”）。②現(xiàn)保持光源和光屏位置不變，小華將凸透鏡移至另一位置，發(fā)現(xiàn)光屏上也成清晰的像，此時凸透鏡所在位置的刻度是17.5cm。若要再模擬近視眼成因，小華僅需將光屏向右移動少許?！敬鸢浮浚?）主光軸；（2）倒；5.0；（3）①投影儀；②17.5；右?！窘獯稹拷猓海?）為了使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)整燭焰和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上；（2）當蠟燭、凸透鏡和光屏處于圖1所示位置時，恰好在光屏上成清晰的像，物距等于像距，在光屏上成倒立等大的實像，物距等于2倍焦距，物距是10.0cm，則焦距為5.0cm。（3）圖2中物距小于像距，則成倒立放大的實像，投影儀根據(jù)此原理工作的；保持光源和光屏位置不變，小華將凸透鏡移至另一位置，發(fā)現(xiàn)光屏上也成清晰的像，根據(jù)光路可逆，此時物距與像距交換，原來物距是7.0cm，移動后的像距為7.0cm，則凸透鏡的位置為24.5cm﹣7cm＝17.5cm處。要模擬近視眼，即像成在光屏的前方，因而將光屏向右移動一段距離即可。故答案為：（1）主光軸；（2）倒；5.0；（3）①投影儀；②17.5；右。2．（2023?牡丹江）【善于動手，樂于探究】小明利用光具座復(fù)習(xí)光學(xué)實驗。（1）在研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，把蠟燭、凸透鏡（f＝10cm）和光屏依次放在光具座上。點燃蠟燭，調(diào)整它們的高度和位置，直至光屏上成清晰的像，如圖甲所示，光屏上成倒立、縮小的實像，照相機（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就是利用了這條規(guī)律。（2）為研究平面鏡成像特點，用薄玻璃板替換凸透鏡放到光具座上，撤去光屏。①在玻璃板前觀察，可以看到蠟燭清晰的像。拿另一支完全相同但不點燃的蠟燭，放在玻璃板后面，前后移動直到看上去與前面那支蠟燭的像完全重合，如圖乙所示。此時，像的大小與物體的大小相等，像與物體到平面鏡的距離相等。②用光具座研究平面鏡成像特點，只能研究物體和像同時沿光具座移動的情況，這樣實驗得出的結(jié)論缺乏普遍性。③請在圖丙中畫出燭焰上的一點A在平面鏡中的像A'?！敬鸢浮浚?）縮小，照相機；（2）①相等，相等；②普遍性；③如圖見解答。【解答】解：（1）點燃蠟燭，調(diào)整它們的高度和位置，直至光屏上成清晰的像是實像，凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像，應(yīng)用于照相機；（2）①在玻璃板前觀察，可以看到蠟燭清晰的像。拿另一支完全相同但不點燃的蠟燭，放在玻璃板后面，前后移動直到看上去與前面那支蠟燭的像完全重合，如圖乙所示。此時，像的大小與物體的大小相等，根據(jù)光具座上的數(shù)據(jù)，像與物體到平面鏡的距離相等；②用光具座研究平面鏡成像特點，只能研究物體和像同時沿光具座移動的情況，沒有研究其他位置的情況，實驗不具有普遍性；③過平面鏡作A點的對稱點，即為燭焰上A點在平面鏡中所成的像A′．如圖所示：故答案為：（1）縮小，照相機；（2）①相等，相等；②普遍性；③如圖見解答。3．（2023?營口）小飛同學(xué)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗（1）小飛按圖1安裝好器材，點燃蠟燭，調(diào)整燭焰、凸透鏡（f＝10cm）、光屏三者的中心在同一高度。（2）如圖1所示，光屏上會出現(xiàn)燭焰清晰縮小倒立（選填“正立”或“倒立”）的像；透鏡位置保持不變，將蠟燭移動到光具座35cm處，光屏向右（選填“左”或“右”）移動到適當位置，光屏上又重新出現(xiàn)燭焰清晰的像；將蠟燭移動到光具座42cm處，小飛在凸透鏡的右側(cè)，通過凸透鏡觀察到燭焰正立的像，蠟燭繼續(xù)靠近凸透鏡，燭焰的像變?。ㄟx填“變大”或“變小”）。（3）將一個眼鏡片放在上圖中蠟燭和凸透鏡間的某一位置，光屏上的像變模糊了，凸透鏡和光屏的位置保持不變，向左移動蠟燭，又能在光屏上看到燭焰清晰的像，說明該鏡片是凹透鏡（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）。（4）完成實驗后，小飛利用圖甲所示裝置探究光的反射規(guī)律。白色硬紙板ENF垂直于水平放置的平面鏡，法線ON垂直鏡面，使一束光貼著紙板沿EO射到O點，反射光線沿OF射出，當入射光線遠離法線時，反射光線將遠離（選填“靠近”或“遠離”）法線；如圖乙所示。把紙板NOF向后折，在紙板上看不到反射光線，由此初步得出：反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)。【答案】（1）燭焰；（2）倒立；右；變??；（3）凹透鏡；（4）遠離；同一?！窘獯稹拷猓海?）實驗前，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目的是為了使燭焰的像成在光屏中央。（2）由圖可知，此時物距為30.0cm，像距為15.0cm，則凸透鏡焦距f＝10cm，所以物體在兩倍焦距以外，像在一倍二倍焦距之間，成倒立縮小實像。透鏡位置保持不變，將蠟燭移動到光具座35cm處，那么物距為15.0cm。根據(jù)光路可逆原理，如果此時像距為30.0cm，光屏上會再次成清晰的像，所以光屏應(yīng)該向右邊移動至光具座80cm處。將蠟燭移動到光具座42cm處，物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立放大的虛像。凸透鏡成虛像的特點是物近像近像變小，所以當蠟燭繼續(xù)靠近凸透鏡時，虛像逐漸變小。（3）將一個眼鏡片放在上圖中蠟燭和凸透鏡間的某一位置，光屏上的像變模糊了。向左移動蠟燭，又能在光屏上看到燭焰清晰的像，根據(jù)凸透鏡成實像的規(guī)律：物遠像近像變小，說明放入眼鏡片后像變遠了，通過向左移動蠟燭，使得像變近重新在光屏上呈現(xiàn)。故該鏡片為凹透鏡。（4）當入射光線遠離法線時，入射角變大。根據(jù)反射定律可知，反射角＝入射角，所以反射光線也將遠離法線。把紙板NOF向后折，入射光線所在的平面和反射光線所在的平面不相同，這時在紙板上看不到反射光線，由此初步得出：反射光線、入射光線、法線在同一平面。故答案為：（1）燭焰；（2）倒立；右；變??；（3）凹透鏡；（4）遠離；同一。4．（2023?自貢）小明同學(xué)將點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏放在如圖所示的位置時，在光屏上觀察到了清晰的像。（1）由圖可以判斷出實驗所用透鏡的焦距為15.0cm。（2）小明把蠟燭移到光具座的10cm刻度線處，需要把光屏向左適當移動（選填“左”或“右”），才能在光屏上得到一個清晰的像，此時的像將變?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）15.0；（2）左；變小【解答】解：（1）當凸透鏡成的像是等大的倒立的實像時，物距和像距均為焦距的2倍，由圖可知物距或像距為30.0cm，則凸透鏡的焦距為15.0cm；（2）由“物遠像近像變小”可知，當把點燃的蠟燭由圖中所示位置向左移至光具座的10cm刻度時，此時物距為40cm，大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，此時的像變小了，故向左移動光屏才會得到一個倒立縮小的實像。故答案為：（1）15.0；（2）左；變小。5．（2023?朝陽）某實驗小組在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：（1）實驗前要調(diào)整燭焰、透鏡和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。（2）移動蠟燭和光屏到如圖所示位置，光屏上出現(xiàn)了燭焰清晰的像（像未畫出），生活中的投影儀（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是這一成像原理的應(yīng)用。（3）實驗過程中，小明同學(xué)不小心用手指指尖觸摸到了凸透鏡，這時光屏上不會（選填“會”或“不會”）出現(xiàn)指尖的像。（4）實驗一段時間后，蠟燭燃燒變短。要使像仍然成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向上移動。（5）另外一個實驗小組用由幾個發(fā)光二極管做成的“F”字樣的發(fā)光體代替蠟燭進行實驗，你認為其好處是可以增加物體的亮度，使成像更清晰（寫出一點即可）。【答案】（1）同一高度；（2）投影儀；（3）不會；（4）上；（5）可以增加物體的亮度，使成像更清晰【解答】解：（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，為了使像成在光屏的中央，應(yīng)該調(diào)整燭焰、透鏡和光屏的中心大致在同一高度；（2）由圖可知，此時物距小于像距，凸透鏡成倒立、放大的實像，應(yīng)用為投影儀；（3）用手指指尖觸摸到了凸透鏡，手指處于凸透鏡的1倍焦距以內(nèi)，故此時成虛像，不能成在光屏上，所以在光屏上不能看到手指尖的像；（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(jù)過光心光線不改變可知，凸透鏡向下移動，或光屏向上移動；（5）發(fā)光二極管比燭焰的亮度更大、更環(huán)保，更容易看出倒立實像不僅是上下相反、而且是左右相反；同時蠟燭燃燒有火焰，不如發(fā)光二極管安全；火焰在有風的時候會晃動，同時蠟燭會越燒越短，而二極管不會。故答案為：（1）同一高度；（2）投影儀；（3）不會；（4）上；（5）可以增加物體的亮度，使成像更清晰。6．（2023?涼山州）小丁在探究凸透鏡成像規(guī)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、縮?。ㄟx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(yīng)該將光屏向靠近（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(yīng)將光屏靠近（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡。【答案】（1）縮??；（2）靠近；（3）靠近【解答】解：（1）由圖甲可知，此時物距大于像距，故由凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時凸透鏡所成的像為倒立、縮小的實像。（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(cè)，故要使光屏上仍得到燭焰清晰的像，應(yīng)將光屏向靠近凸透鏡B的方向移動。（3）近視眼鏡對光線具有發(fā)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(yīng)將光屏靠近凸透鏡。故答案為：（1）縮小；（2）靠近；（3）靠近。7．（2023?通遼）同學(xué)們?yōu)榱颂骄科矫骁R成像的特點，準備了平面鏡、玻璃板、兩支相同的蠟燭A和B、光具座、光屏等實驗器材。（1）如圖所示，將一只點燃的蠟燭A放置在光具座的甲位置，選用玻璃板（選填“平面鏡”或“玻璃板”）豎直放置在乙位置，未點燃的蠟燭B放置在乙位置右側(cè)，移動蠟燭B到丙位置時，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像完全重合。（2）取下蠟燭B，并在丙位置處放一光屏，光屏上不能承接到蠟燭A的像，說明平面鏡成的像是虛像（選填“實像”或“虛像”）。（3）接著同學(xué)們想利用上述裝置探究凸透鏡成像規(guī)律，將乙處器材換成一個凸透鏡，再將蠟燭A移至35cm刻度線處，丙位置的光屏上恰好出現(xiàn)了燭焰清晰的像，生活中的投影儀（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一原理工作的。此時，用直徑相同、焦距更大的凸透鏡替換原凸透鏡，移動光屏也得到了清晰的像，則此時的像較原來的像變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）在上一步實驗的基礎(chǔ)上，小明將一遠視鏡片放在凸透鏡與蠟燭之間，要使光屏上還能呈清晰的像，可將光屏適當向左（選填“左”或“右”）移動?！敬鸢浮浚?）玻璃板；（2）虛像；（3）投影儀；變大；（4）左?！窘獯稹拷猓海?）玻璃板有透光性，既能成像又能確定像的位置，如圖所示，將一支點燃的蠟燭A放置在光具座的甲位置，選用玻璃板豎直放置在乙位置，未點燃的蠟燭B放置在乙位置右側(cè)。移動蠟燭B到丙位置時，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像完全重合；（2）虛像不能成在光屏上，將蠟燭B換成光屏，不能在光屏上直接觀察到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的是虛像；（3）將蠟燭移至35cm刻度線處，丙位置的光屏上恰好出現(xiàn)了燭焰清晰的像，此時像距大于物距，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，光屏上成倒立、放大的實像；生活中的投影儀就是利用這一原理工作的；保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，換用焦距更大的凸透鏡，使像距變大，要得到清晰的像，光屏應(yīng)向右移動遠離凸透鏡，則此時的像較原來的像變大；（4）遠視鏡片是凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，使原來會聚的光線更加會聚，要使光屏上還能呈清晰的像，可將光屏適當向左移動。故答案為：（1）玻璃板；（2）虛像；（3）投影儀；變大；（4）左。8．（2023?錦州）小明在“探究凸透鏡成像規(guī)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(xiàn)一個清晰的燭焰的像，這個凸透鏡的焦距可能是B（填選項）；A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm（2）小明把蠟燭向右移動一小段距離，發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變模糊了。他可以將光屏向右移動或者不移動光屏，將一個度數(shù)合適的遠視（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、等大（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，光屏上沒有（選填“有”或“沒有”）燭焰的像。【答案】（1）B；（2）右；遠視；（3）等大；沒有?！窘獯稹拷猓海?）當蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示時，易知物距大于像距，成倒立、縮小的實像，且u＝30.0cm＞2f；像距：f＜15.0cm＜2f；解之：7.5cm＜f＜15.0cm；這個凸透鏡的焦距可能是10cm，故選：B；（2）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，發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變模糊了。他可以將光屏向右移動或者不移動光屏，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(shù)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）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，把光屏移到像所在的位置，直接觀察光屏，因虛像不能與在光屏上，故光屏上沒有燭焰的像。故答案為：（1）B；（2）右；遠視；（3）等大；沒有。9．（2023?福建）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中：（1）如圖甲所示，用平行光測出凸透鏡的焦距為12.5cm。（2）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在水平光具座上，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏三者中心在同一高度。（3）調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏至圖乙所示的位置，則燭焰在光屏上成倒立、縮小的像。根據(jù)這一成像特點，可制成照相機。（4）若要使光屏上的像變小，應(yīng)使蠟燭與凸透鏡的距離變大，再調(diào)節(jié)光屏位置?！敬鸢浮浚?）12.5（12.3～12.7均可）；（2）同一高度；（3）縮??；照相機；（4）大。【解答】解：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)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＝12.5cm﹣0.0cm＝12.5cm（12.3～12.7均可）；（2）為了使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏三者中心在同一高度；（3）調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏至圖乙所示的位置，此時物距大于像距，根據(jù)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；（4）若要使光屏上的像變小，根據(jù)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，可知，應(yīng)使蠟燭與凸透鏡的距離變大，再調(diào)節(jié)光屏位置。故答案為：（1）12.5（12.3～12.7均可）；（2）同一高度；（3）縮??；照相機；（4）大。10．（2023?衡陽）小明同學(xué)利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實驗器材探究凸透鏡成像的規(guī)律：（1）如圖甲所示，小明將一束平行光正對凸透鏡，移動光屏，直到光屏上形成一個最小最亮的光斑，該凸透鏡的焦距為10.0cm。（2）實驗時，把凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，為使像成在光屏中央，應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調(diào)到同一高度。（3）小明將蠟燭移至光具座20cm刻度線處，如圖乙所示，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立、縮小的實像。生活中的照相機（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）就是利用這種成像規(guī)律工作的。（4）接著，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不動，如果僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發(fā)現(xiàn)光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像。這是因為在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。（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(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變得模糊不清，此現(xiàn)象可以體現(xiàn)近視眼（選填“近視眼”或“遠視眼”）的成像情況。【答案】（1）10.0；（2）同一高度；（3）縮小；照相機；（4）可逆；（5）近視眼?！窘獯稹拷猓海?）平行于主光軸的光線經(jīng)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＝30.0cm﹣20.0cm＝10.0cm；（2）該實驗中，為使像成在光屏中央，應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調(diào)到同一高度；（3）小明將蠟燭移至光具座20cm刻度線處，此時物距u＝50cm﹣20cm＝30cm＞2f，根據(jù)u＞2f，成倒立縮小的實像，照相機就是利用此原理制成的；（4）小明保持凸透鏡在光具座上的位置不動，如果僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發(fā)現(xiàn)光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像，說明在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（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，根據(jù)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，此時像成在光屏的前方，此現(xiàn)象可以體現(xiàn)近視眼的成像情況。故答案為：（1）10.0；（2）同一高度；（3）縮??；照相機；（4）可逆；（5）近視眼。11．（2023?濱州）某小組在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中：（1）實驗前，應(yīng)先調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度。（2）如圖所示，燭焰恰好在光屏上成倒立、縮?。ㄟx填“放大”、“等大”或“縮小”）清晰的實像，這是照相機（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）的工作原理。（3）若凸透鏡位置不變，調(diào)換蠟燭和光屏的位置，仍能（選填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，這說明光發(fā)生折射時，光路是可逆的。（4）若保持圖中蠟燭、凸透鏡的位置不變，只把光屏向右適當調(diào)節(jié)，光屏上燭焰的像逐漸變得模糊，這與近視眼（選填“近視眼”或“遠視眼”）形成原因相同?！敬鸢浮浚?）同一高度；（2）縮??；照相機；（3）仍能；可逆；（4）近視眼?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)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放在同一高度上；（2）由圖可知物距大于像距，成倒立、縮小、實像，這是照相機的工作原理；（3）若凸透鏡位置不變，調(diào)換蠟燭和光屏的位置，在光屏上得到倒立、放大、實像，這說明光發(fā)生折射時，光路是可逆的；（4）近視眼是遠處物體的像成在視網(wǎng)膜的前方，保持圖中蠟燭、凸透鏡的位置不變，只把光屏向右適當調(diào)節(jié)，光屏上燭焰的像逐漸變得模糊，這與近視眼形成原因相同。故答案為：（1）同一高度；（2）縮小；照相機；（3）仍能；可逆；（4）近視眼。12．（2023?安徽）某小組探究平面鏡和凸透鏡成像的特點，將光源和光屏分別豎直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中點，如圖1所示。在AB之間朝向A觀察，看到的光源形狀如圖2中的甲所示。（1）在B處豎直放置一塊平面鏡，鏡面朝向光源，小麗在AB之間觀察平面鏡中的像，小明在BC之間觀察光屏。此后，小亮將平面鏡更換為一個凸透鏡，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之間觀察光屏上的像。上述實驗過程中，小麗、小明和小亮觀察到的分別是圖2中的②（選填“①”“②”“③”或“④”）。①甲、丙、戊②乙、丙、丁③乙、乙、?、芤摇⒁?、戊（2）小亮繼續(xù)實驗，要在光屏上得到一個縮小的像，可保持光源位置不變，將凸透鏡向C（選填“A”或“C”）移動，并調(diào)節(jié)光屏的位置直到呈現(xiàn)清晰的像?！敬鸢浮竣?；C?！窘獯稹拷猓海?）在B處豎直放置一塊平面鏡，鏡面朝向光源，小麗在AB之間觀察平面鏡中的像，平面鏡成正立等大的虛像，且左右相反，所以小麗看到的像是圖2中乙；小明在BC之間觀察光屏，由于平面鏡成的是虛像，不能用光屏承接，所以小明看到的是圖2中丙；小亮將平面鏡更換為一個凸透鏡，恰能在光屏上成等大的像，當u＝v＝2f時，凸透鏡成倒立等大的實像，且左右相反，所以小亮看到的像是圖2中??；故選②；（2）小亮繼續(xù)實驗，要在光屏上得到一個縮小的像，可保持光源位置不變，根據(jù)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小可知，將凸透鏡向C移動，并調(diào)節(jié)光屏的位置直到呈現(xiàn)清晰的像。故答案為：②；C。13．（2023?青島）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，這個像是實（選填“實”或“虛”）像，此時物距u與焦距f的關(guān)系是u＞2f（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(yīng)向右移動光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、放大（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的像。（3）依據(jù)上述實驗規(guī)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(guān)系滿足u＞2f（選填“u＞2f”、“f＜u＜2f”或“u＜f”）。（4）凸透鏡在生活中有許多應(yīng)用，請列舉一例：照相機?！敬鸢浮浚?）實；u＞2f；（2）右；放大；（3）u＞2f；（4）照相機。【解答】解：（1）實像可以用光屏承接，故燭焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、縮小的像，這個像是實像；根據(jù)u＞2f，成倒立、縮小的實像，此時物距u與焦距f的關(guān)系是u＞2f；（2）當小海將蠟燭移至35cm刻度線處，此時物距2f＞u＝50cm﹣35cm＝15cm＞f，根據(jù)2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的實像，故應(yīng)向右移動光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、放大的實像；（3）透過水球看到王亞平倒立、縮小的像，根據(jù)u＞2f，成倒立、縮小的實像，故她到水球球心的距離u與水球透鏡焦距f的關(guān)系滿足u＞2f；（4）凸透鏡在生活中有許多應(yīng)用，例如：照相機、投影儀和放大鏡等。故答案為：（1）實；u＞2f；（2）右；放大；（3）u＞2f；（4）照相機。14．（2023?沈陽）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中，選用的凸透鏡焦距為10cm，將實驗器材調(diào)節(jié)好，把點燃的蠟燭放在距凸透鏡較遠的地方，然后逐漸移近，觀察燭焰成像情況并記錄物距和像距。（1）蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖1所示，此時燭焰的像成在光屏的中央，燭焰的像是倒立、縮小的實像；若只將凸透鏡調(diào)高，則光屏上燭焰的像會向上移動；（2）如圖1，保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭移動到光具座上30cm刻度處，移動光屏直到光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，則像移動的距離小于（填“大于”、“等于”或“小于”）蠟燭移動的距離；（3）實驗中，小麗觀察到圖2中的物點S的虛像S'，請根據(jù)凸透鏡成像原理，在圖中完成物點S發(fā)出的光線a經(jīng)過凸透鏡后的折射光線；（4）畢業(yè)典禮上，小麗想拍攝教學(xué)樓的全景，但她所在的位置只能拍攝到教學(xué)樓的一部分，由于無法改變拍攝位置，她只能通過改變照相機鏡頭焦距使像變小，從而拍攝到全景。小麗的照相機鏡頭相當于一個焦距可變的凸透鏡，為了拍攝到全景，她應(yīng)該調(diào)節(jié)照相機鏡頭的焦距，使其適當變小（填“變大”或“變小”）?！敬鸢浮浚?）縮?。簧?；（2）小于；（3）見解答圖；（4）變小?！窘獯稹拷猓海?）蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖1所示，此時物距u＝50cm﹣15cm＝35cm＞2f，根據(jù)u＞2f，成倒立、縮小的實像；若只將凸透鏡調(diào)高，根據(jù)過光心的光線傳播方向不變可知，光屏上燭焰的像會向上移動；（2）如圖1，保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭移動到光具座上30cm刻度處，此時物距u＝50cm﹣30cm＝20cm＝2f，根據(jù)u＝v＝2f，成倒立、等大的實像，即像距v＝2f＝20cm，則蠟燭移動的距離為30cm﹣15cm＝15cm，光屏移動的距離為70cm﹣65cm＝5cm，故像移動的距離小于蠟燭移動的距離；（3）物體發(fā)出的光線經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線的反向延長線通過其虛像，如下圖所示：；（4）為了拍攝到全景，她應(yīng)該將照相機鏡頭的焦距變小，因凸透鏡焦距變小，相當于增大物距，減小像距，像隨之變小。故答案為：（1）縮?。簧?；（2）小于；（3）見解答圖；（4）變小。15．（2023?呼和浩特）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示，此時能在光屏上看到燭焰倒立、清晰的像，這個像是實像（選填“虛像”或“實像”）；若保持透鏡位置不變，從圖示位置開始，將蠟燭沿光具座向右移動，移動過程中，不斷調(diào)節(jié)光屏位置，在光屏上得到燭焰清晰的像，直到移動光屏不成像時，這個過程像的大小逐漸變大（選填“逐漸變大”或“逐漸變小”或“先變大后變小”或“先變小后變大”）；繼續(xù)將蠟燭沿光具座向右移動，人在透鏡的右側(cè)（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）可以看到燭焰正立放大的像。【答案】實像；逐漸變大；右側(cè)?！窘獯稹拷猓耗茉诠馄辽峡吹綘T焰倒立、清晰的像，說明這個像是實像；若保持透鏡位置不變，從圖示位置開始，將蠟燭沿光具座向右移動，此時物距減小，根據(jù)凸透鏡成實像時，物近像遠像變大可知，這個過程像的大小逐漸變大；繼續(xù)將蠟燭沿光具座向右移動，此時物距小于焦距，根據(jù)u＜f，成正立、放大的虛像，像與物同側(cè)，故人在透鏡的右側(cè)可以看到燭焰正立放大的像。故答案為：實像；逐漸變大；右側(cè)。16．（2023?哈爾濱）在觀察“凸透鏡對光的作用”實驗中，小明做了如圖所示的實驗。（1）對比兩圖可以得到結(jié)論：光從空氣射入凸透鏡時，凸透鏡對光有會聚作用。（2）小明利用此凸透鏡、蠟燭、光屏等器材繼續(xù)探究凸透鏡成像規(guī)律，記錄部分數(shù)據(jù)如表。實驗序號物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)160.012.0倒立縮小實像235.014.0倒立縮小實像330.015.0倒立縮小實像420.020.0倒立等大實像512.550.0小明根據(jù)表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：①凸透鏡成縮小實像時，像距和物距的大小關(guān)系是像距小于物距。②當像距等于物距時，成像的性質(zhì)是倒立等大實像。③小明進一步猜想，當物距為12.5cm時，成像的性質(zhì)是倒立放大實像。④觀察前三組數(shù)據(jù)，小明發(fā)現(xiàn)同一物體都成縮小的像，那么隨著像距的增加，像會變大嗎？為了探究這個問題，原表格中還需要增加的項目是像的大小?！敬鸢浮浚?）凸透鏡對光有會聚作用；（2）①像距小于物距；②倒立等大實像；③倒立放大實像；④像的大小?！窘獯稹拷猓海?）對比兩圖可知：光從空氣射入凸透鏡時，凸透鏡對光線具有會聚作用；（2）①分析1、2、3組實驗數(shù)據(jù)可知，凸透鏡成縮小實像時，像距小于物距；②根據(jù)第4組實驗數(shù)據(jù)可知，當像距等于物距時，成倒立等大的實像；③分析比較實驗序號1～4中的物距u、像距v以及像的性質(zhì)隨物距u的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡成實像時，物距越小，像距越大，像越大，因此當物距為12.5cm時，成倒立放大實像；④探究“同一物體都成縮小的像，隨著像距的增加，像會變大”時，需測量像的高度，因此原表格中還需要增加的項目是像的大小。故答案為：（1）凸透鏡對光有會聚作用；（2）①像距小于物距；②倒立等大實像；③倒立放大實像；④像的大小。17．（2023?宿遷）在實驗操作大賽上，小明與小華分別展示了下面兩個實驗：（1）圖甲是小明展示的“探究平面鏡成像特點”的實驗，他在透明玻璃板中既能夠看到蠟燭A的像，同時又能看見玻璃板后的蠟燭B，這是因為在玻璃與空氣分界面處分別發(fā)生了光的反射、光的折射（選填“光的直線傳播”、“光的反射”或“光的折射”）；（2）圖乙是小華展示的“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，凸透鏡的焦距為10cm，當各元件位于圖中的位置時，光屏上承接到清晰的像，這個像是倒立、縮小的實像。將蠟燭移至5cm刻度線處，其他元件的位置不變，若使清晰的像呈現(xiàn)在光屏上需在蠟燭與透鏡間放置一個近視眼鏡。【答案】（1）光的反射；光的折射；（2）縮??；近視?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)平面鏡成像原理可知，看到蠟燭A的像，是因為發(fā)生光的反射形成的虛像。透過玻璃板，能看到玻璃板后的蠟燭B，光經(jīng)過不同的介質(zhì)，發(fā)生光的折射。（2）由圖乙可知，凸透鏡的焦距是10cm，此時的物距大于2倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、縮小的實像。將蠟燭移至5cm刻度線處，此時物距變大，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，所成的像靠近凸透鏡，而保持光屏位置不變，說明所加的鏡片對光線具有發(fā)散的作用，所以放置的是近視眼鏡。故答案為：（1）光的反射；光的折射；（2）縮?。唤?。18．（2023?遼寧）小宋進入實驗室準備探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時，恰好看到窗戶通過凸透鏡在光屏上所成的清晰的像，如圖甲所示，此時凸透鏡和光屏分別在光具座的50cm、61cm刻度線處，如圖乙所示。（1）圖甲光屏上窗戶的像是倒立、縮小的實像，生活中照相機就是應(yīng)用這一成像原理工作。如果實驗室只有焦距為“10cm”和“20cm”兩種規(guī)格的凸透鏡，根據(jù)他觀察到的現(xiàn)象，可知光具座上凸透鏡的焦距為10cm；（2）把點燃的蠟燭放在光具座的20cm刻度線處，凸透鏡、光屏保持如圖乙所示的位置不變，調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏高度，使三者的中心在同一高度。可以適當?shù)南蛴遥ㄌ睢白蟆被颉坝摇保┮苿庸馄?，使光屏上得到燭焰清晰的像。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，把蠟燭向右移動一段距離，光屏上的像模糊了，可以在凸透鏡和蠟燭之間適當位置放一個度數(shù)合適的遠視（填“近視”或“遠視”）鏡片，使光屏上再次呈現(xiàn)燭焰清晰的像。【答案】（1）縮??；照相機；10；（2）同一高度；右；（3）遠視?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題意，物距大于2倍焦距（像距在一倍焦距和二倍焦距之間），故圖甲光屏上窗戶的像是倒立、縮小的實像，生活中照相機就是應(yīng)用這一成像原理工作。因像距為61cm﹣50cm＝11cm，如果實驗室只有焦距為“10cm”和“20cm”兩種規(guī)格的凸透鏡，根據(jù)他觀察到的現(xiàn)象，可知光具座上凸透鏡的焦距為10cm；（2）把點燃的蠟燭放在光具座的20cm刻度線處，凸透鏡、光屏保持如圖乙所示的位置不變，調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏高度，使三者的中心在同一高度，因物距變小，像距變大，故可以適當?shù)南蛴乙苿庸馄?，使光屏上得到燭焰清晰的像。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，把蠟燭向右移動一段距離，光屏上的像模糊了，因遠視鏡（凸透鏡）對光線有會聚作用，可以在凸透鏡和蠟燭之間適當位置放一個度數(shù)合適的遠視鏡片，使光屏上再次呈現(xiàn)燭焰清晰的像。故答案為：（1）縮??；照相機；10；（2）同一高度；右；（3）遠視。19．（2023?鞍山）小明利用如圖所示的裝置“探究凸透鏡成像的規(guī)律”。（1）實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏，使它們的中心在同一水平高度，這樣做的目的是使像成在光屏中央；（2）當蠟燭與凸透鏡的位置如圖所示時，在光屏上可得到燭焰清晰的、縮?。ㄟx填“放大”或“縮小”）的像，生活中利用此成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是照相機（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）；（3）保持蠟燭與凸透鏡位置不變，用另一個凸透鏡替換原透鏡，發(fā)現(xiàn)需將光屏向右移動才能在光屏上重新得到清晰的像，此時像與原來的像相比變大（選填“變大”或“變小”），新?lián)Q用的凸透鏡的焦距大于（選填“大于”或“小于”）原凸透鏡的焦距；（4）如果小明只將圖中的凸透鏡換成薄玻璃板，前后移動光屏，他不能（選填“能”或“不能”）在光屏上直接觀察到燭焰的像?！敬鸢浮浚?）使像成在光屏中央；（2）縮小；照相機；（3）變大；大于；（4）不能?！窘獯稹拷猓海?）為了使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏，使它們的中心在同一水平高度；（2）當蠟燭與凸透鏡的位置如圖所示，此時物距大于像距，根據(jù)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）保持蠟燭與凸透鏡位置不變，換用不同焦距的凸透鏡，將光屏向右移動重新得到清晰的像，此時像距變大像變大；根據(jù)凸透鏡成實像時，物近像遠像變大的特點可知，物距減小了，像距變大了，說明換用的凸透鏡焦距變大；（4）光屏上能承接實像；若實驗中將凸透鏡換成薄玻璃板，玻璃板發(fā)生鏡面反射成虛像，所以他不能在光屏上直接觀察到燭焰的像。故答案為：（1）使像成在光屏中央；（2）縮小；照相機；（3）變大；大于；（4）不能。20．（2023?丹東）小潘同學(xué)選用焦距為15cm的凸透鏡，做“探究凸透鏡的成像規(guī)律”的實驗。（1）實驗在較暗（選填“較暗”或“較亮”）的環(huán)境中進行，現(xiàn)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(diào)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(xiàn)在光屏的中央位置。（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(xiàn)一清晰的像，該像的性質(zhì)是倒立、縮?。ㄟx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(yīng)把光屏向右移動（選填“左”或“右”），像將變大（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(cè)，透過凸透鏡觀察到燭焰正立、放大的像（選填“正立”或“倒立”），生活中的放大鏡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”）?！敬鸢浮浚?）較暗；（2）光屏的中央位置；（3）縮小；（4）右；變大；（5）正立；放大鏡?！窘獯稹拷猓海?）實驗在較暗的環(huán)境中進行，現(xiàn)象更明顯。（2）實驗前，要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致同一高度，這樣做的目的是使像呈在光屏的中央位置；（3）如圖所示的情景，此時光屏上恰好呈現(xiàn)清晰的像，根據(jù)凸透鏡成實像時，物距大于像距，在光屏上成倒立縮小的實像；（4）保持凸透鏡位置不變，小潘將蠟燭移動到25cm刻度線處，凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，若想在光屏上得到清晰的像，應(yīng)把光屏向右移動，像將變大；（5）保持凸透鏡位置不變，小潘將蠟燭移動到40cm刻度線處，此時u＜f時，成正立、放大的虛像，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(cè)，透過凸透鏡觀察到燭焰正立、放大的像，生活中的放大鏡就是利用這樣的成像原理工作的。故答案為：（1）較暗；（2）光屏的中央位置；（3）縮??；（4）右；變大；（5）正立；放大鏡。21．（2023?大慶）某實驗小組進行探究凸透鏡成像的實驗，操作如下：（1）實驗前，調(diào)整燭焰和光屏的中心與凸透鏡的光心在同一高度。（2）正確測出凸透鏡的焦距f，當物距u＜f時，燭焰成正立放大虛像；當u＝f時，不能（填“能”或“不能”）觀察到燭焰的像；當u＞f時，燭焰成倒立實像（填“正立實像”、“正立虛像”、“倒立實像”或“倒立虛像”）。同學(xué)們分析得出：像的虛實由物距和焦距大小關(guān)系決定。（3）當蠟燭、凸透鏡和光屏處于圖甲所示位置時，恰好在光屏上成清晰的像，此時光屏上所成像的特點與投影儀（填“照相機”、“放大鏡”或“投影儀”）原理相同。（4）若僅將圖甲中凸透鏡換成焦距相同直徑較小的凸透鏡，光屏上所成的像與原來相比變暗（填“變小”、“變暗”或“變不完整”）了。（5）若僅將圖甲中凸透鏡換成直徑大小相同、焦距稍小的凸透鏡，則需將光屏向左（填“向左”或“向右”）移動才能成清晰的像。（6）如圖乙所示，凸透鏡的焦距為10cm，保持光屏位置不變，讓蠟燭和凸透鏡分別以4cm/s和2cm/s的速度，同時沿光具座勻速向左運動，經(jīng)過2.5s，光屏上成清晰等大（填“放大”、“等大”或“縮小”）的像?！敬鸢浮浚?）不能；倒立實像；物距和焦距；（3）投影儀；（4）變暗；（5）向左；（6）等大。【解答】解：（2）正確測出凸透鏡的焦距f，當物距u＜f時，燭焰成正立放大虛像；當u＝f時，不能觀察到燭焰的像；當u＞f時，燭焰成倒立實像；分析得出：像的虛實由物距和焦距大小關(guān)系決定；（3）此時光屏上所成像的特點是倒立放大的實像，與投影儀原理相同；（4）用另一只與原實驗中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實驗，成像大小不會變化，但經(jīng)凸透鏡的光線變少，所成的像與原來的像相比，比原來暗；（5）如果將凸透鏡A換成鏡面直徑相同、但焦距稍小的凸透鏡，比起原來就相當于將物距變大了，那么像距就要減小，像變?。还馄烈拷雇哥R，即向左移動；（6）由乙圖可知，原物距u＝15cm，像距v＝15cm，保持光屏位置不變，讓蠟燭和凸透鏡分別以4cm/s和2cm/s的速度，同時勻速向左運動，則經(jīng)過2.5s時，物距u′＝15cm+（4cm/s﹣2cm/s）×2.5s＝20cm，像距v′＝15cm+2cm/s×2.5s＝20cm，此時u'＝v'＝2f＝20cm，由凸透鏡成像規(guī)律可知此時成倒立等大的實像。故答案為：（2）不能；倒立實像；物距和焦距；（3）投影儀；（4）變暗；（5）向左；（6）等大。22．（2023?遼寧）小毛用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材探究“凸透鏡成像的規(guī)律”。（1）小毛將一束平行于凸透鏡主光軸的光線射向凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上出現(xiàn)很小、很亮的光斑，此時凸透鏡和光屏的位置如圖甲所示，從而正確測出凸透鏡的焦距。（2）實驗前，為了使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，應(yīng)將如圖乙所示的光屏適當向下調(diào)節(jié)。（3）將蠟燭、凸透鏡保持在如圖乙位置不動，在60cm～70cm（填“50cm～60cm”、“60cm～70cm”或“70cm～80cm”）刻度之間移動光屏，直至光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像。生活中的照相機（填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理工作的。（4）在（3）的基礎(chǔ)上，保持凸透鏡位置不動，對調(diào)蠟燭和光屏，則光屏上燭焰的像相對燭焰是放大（填“放大”或“縮小”）的。此時小毛將近視眼鏡的鏡片放在凸透鏡與蠟燭之間合適的位置，則應(yīng)將光屏遠離（填“遠離”或“靠近”）凸透鏡，可使光屏上再次出現(xiàn)燭焰清晰的像?！敬鸢浮浚?）很小、很亮的光斑；（2）光屏；（3）60cm～70cm；照相機；（4）放大；遠離。【解答】解：（1）小毛將一束平行于凸透鏡主光軸的光線射向凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上出很小、很亮的光斑，這個光斑叫焦點；此時凸透鏡和光屏的位置如圖甲所示，可知凸透鏡的焦距為：f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm。（2）實驗前，為了使像成在光屏上，要調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，應(yīng)將如圖乙所示的光屏適當向下調(diào)節(jié)。（3）將蠟燭、凸透鏡保持在如圖乙位置不動，可知物距大于2倍焦距（成倒立、縮小的實像），像距在1倍焦距和2倍焦距之間，即在60cm～70cm刻度之間移動光屏，直至光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像；生活中的照相機就是利用這一成像原理工作的。（4）在（3）的基礎(chǔ)上，保持凸透鏡位置不動，對調(diào)蠟燭和光屏，根據(jù)光路的可逆性，則光屏上燭焰的像相對燭焰是放大的。此時小毛將近視眼鏡的鏡片放在凸透鏡與蠟燭之間合適的位置，因近視眼鏡（凹透鏡）對光線有發(fā)散作用，則應(yīng)將光屏遠離凸透鏡，可使光屏上再次出現(xiàn)燭焰清晰的像。故答案為：（1）很小、很亮的光斑；（2）光屏；（3）60cm～70cm；照相機；（4）放大；遠離。23．（2023?北京）在探究凸透鏡所成實像的高度與物距、焦距的關(guān)系時，三個小組的同學(xué)用高度相同的發(fā)光體以及焦距不同的凸透鏡等器材進行了實驗，部分實驗數(shù)據(jù)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）由表中數(shù)據(jù)可知：物體高度、凸透鏡焦距一定時，物距變大，所成實像高度的變化情況是：變??；物體高度、物距一定時，凸透鏡焦距變大，所成實像的高度變化情況是：變大。（2）講臺上有一發(fā)光體，同學(xué)們利用凸透鏡和光屏觀察發(fā)光體在各自光屏上所成的像，小京所用凸透鏡離發(fā)光體較近，小強所用凸透鏡離發(fā)光體較遠，發(fā)現(xiàn)兩人光屏上呈現(xiàn)的像的高度相等，則小京所用凸透鏡的焦距小于小強所用凸透鏡的焦距。（選填“大于”“等于”或“小于”）【答案】（1）變??；變大；（2）小于?！窘獯稹拷猓海?）由表中數(shù)據(jù)可知，物體高度、凸透鏡焦距一定時，物距變大，所成實像的高度變??；由三個表中最后一組數(shù)據(jù)可知，物體高度、物距一定時，凸透鏡焦距變大，所成實像的高度變大；（2）同學(xué)們利用凸透鏡和光屏觀察發(fā)光體在各自光屏上所成的像，小京所用凸透鏡離發(fā)光體較近，小強所用凸透鏡離發(fā)光體較遠，說明小強的物距大于小京物距，而兩人光屏上呈現(xiàn)的像的高度相等，根據(jù)物距一定時，凸透鏡焦距變大，所成實像的高度變大可知，小京所用凸透鏡的焦距小于小強所用凸透鏡的焦距。故答案為：（1）變小；變大；（2）小于。24．（2023?廣東）小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡成像的規(guī)律后，繼續(xù)深入探究。選用表中某一規(guī)格的凸透鏡做實驗，調(diào)整好器材后如1圖甲所示，此時燭焰在光屏上成放大的像。凸透鏡編號焦距/cm直徑/cm①53.5②54.5③104.5④154.5（1）光屏上的像是實像還是虛像？實像。（2）一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像如1圖乙所示，此時將蠟燭向上調(diào)節(jié)可以使燭焰的像移到光屏中央。（3）小明選的凸透鏡焦距為10cm。（4）小明將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，如2圖所示，則小明看到的像應(yīng)是D（選填字母）。（5）小明認為凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)。若要驗證其猜想，則可在表中選取編號為①②兩個凸透鏡進行實驗驗證?！敬鸢浮浚?）實像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①②?！窘獯稹拷猓海?）實像可以用光屏承接，故光屏上的像是實像；（2）一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像如1圖乙所示，此時燭焰的像成在光屏的上方，根據(jù)過光心的光線傳播方向不變，可知，此時應(yīng)將蠟燭向上調(diào)節(jié)可以使燭焰的像移到光屏中央；（3）由如1圖甲可知，u＜v，且成實像，說明2f＞u＝15cm＞f，v＝30cm＞2f，即15cm＞f＞7.5cm，由表中數(shù)據(jù)可知，小明選的凸透鏡焦距為10cm；（4）小明將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，如2圖所示，此時物距大于像距，根據(jù)凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像，故小明看到的像應(yīng)是D；（5）小明認為凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)，根據(jù)控制變量法可知，小明選取的凸透鏡焦距應(yīng)相同，凸透鏡的直徑不同，由表中數(shù)據(jù)可知，若要驗證其猜想，可在表中選取編號為①②兩個凸透鏡進行實驗驗證。故答案為：（1）實像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①②。25．（2023?河南）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中：（1）小強發(fā)現(xiàn)用凸透鏡看遠處物體時，可以看見倒立、縮小的像；用該凸透鏡看自己的指紋時，能看見正立、放大的像，由此猜想：凸透鏡成像的特點可能與物距有關(guān)。（2）在光具座上，將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側(cè)，調(diào)節(jié)三者的高度時，需要（選填“需要”或“不需要”）點燃蠟燭；調(diào)節(jié)高度的目的是使像能呈現(xiàn)在光屏中央（3）實驗中，當蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖所示時，光屏上承接到蠟燭清晰的像（像未畫出），這個實驗現(xiàn)象可以說明照相機（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）的成像特點?！敬鸢浮浚?）物距；（2）需要；光屏中央；（3）照相機。【解答】解：（1）觀察遠近不同的物體，小強看到了不同特點的像，說明凸透鏡所成像的特點與物距有關(guān)；（2）實驗時需要調(diào)整燭焰的中心、透鏡的中心和光屏的中心在同一高度，為了確定燭焰的中心，需點燃蠟燭，使燭焰的像成在光屏中央；（3）實驗中，當蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖所示，此時物距大于像距，根據(jù)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。故答案為：（1）物距；（2）需要；光屏中央；（3）照相機。26．（2023?隨州）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，當蠟燭、凸透鏡和光屏處于如圖所示的位置時，在光屏上恰好得到一個清晰的像。（1）此凸透鏡的焦距f＝10.0cm。（2）保持凸透鏡位置不變，若將蠟燭放置在42cm刻度線處，生活中的放大鏡（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理工作的。（3）保持凸透鏡位置不變，蠟燭從30cm處移動到10cm刻度線處，光屏應(yīng)向左（選填“左”或“右”）移動才能得到清晰的像?！敬鸢浮浚?）10.0；（2）放大鏡；（3）左?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，此時u＝v＝20.0cm，根據(jù)u＝v＝2f，成倒立等大的實像，即2f＝20.0cm，故該凸透鏡的焦距為f＝10.0cm；（2）保持凸透鏡位置不變，若將蠟燭放置在42cm刻度線處，此時u＝50cm﹣42cm＝8cm＜f，根據(jù)u＜f，成正立放大的虛像，放大鏡就是利用此原理制成的；（3）保持凸透鏡位置不變，蠟燭從30cm處移動到10cm刻度線處，此時物距增大，根據(jù)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小可知，光屏應(yīng)向左移動才能得到清晰的像。故答案為：（1）10.0；（2）放大鏡；（3）左。27．（2023?岳陽）在探究性學(xué)習(xí)活動中，小聰做了如下兩個光學(xué)實驗。（1）圖甲是探究平面鏡成像特點的實驗，改變蠟燭A的位置，發(fā)現(xiàn)外形相同的蠟燭B總能與蠟燭A的像重合，表明像與物的大小相同；蠟燭A的像不能用光屏承接，說明平面鏡所成的像是虛像；（2）圖乙是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，凸透鏡的焦距是10cm，圖中光屏上恰好成一清晰的像，這個像是倒立（選填“正立”或“倒立”）縮小的實像?！敬鸢浮浚?）相同；虛；（2）倒立。【解答】解：（1）改變蠟燭A的位置，發(fā)現(xiàn)外形相同的蠟燭B總能與蠟燭A的像重合，可以初步得出結(jié)論平面鏡所成的像與物體大小相等；蠟燭A的像不能用光屏承接，說明平面鏡所成的像是虛像；（2）由圖可知，此時的物距大于像距：u＝60.0cm﹣30.0cm＝30.0cm＞2f，成的是倒立、縮小的實像，故答案為：（1）相同；虛；（2）倒立。28．（2023?武漢）用F為焦點，焦距為f的凸透鏡探究成像規(guī)律，在實驗中：（1）發(fā)光物體和凸透鏡的位置如圖所示，圖中光屏未畫出，光屏上所成清晰的像在圖中③（填數(shù)字序號）區(qū)域，像的箭頭方向是豎直向下的，像的大小比發(fā)光