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初中物理一、透镜习题
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这是一份初中物理一、透镜习题，共30页。试卷主要包含了 探究凸透镜成像规律等内容，欢迎下载使用。
专题11 探究凸透镜成像的规律
考点 探究凸透镜成像的规律
1．（甘肃·最新真题）小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm。
（1）小伟在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上，这样做的目的是： 。
（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。
（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将光屏向 透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变 。
（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。小伟发现，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向 移动。
【答案】（1）使像成在光屏的中央；（2）放大；（3）靠近；小；（4）照相机；上
【解析】（1）为使像能成在光屏的中央，应调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（2）当物体处于1倍焦距和2倍焦距之间时，像成在另一侧的2倍焦距之外，成倒立、放大的实像；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大；
（4）根据物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像的特点进行判断，是照相机的原理；凸透镜成倒立的实像。所以若成的像靠近光屏的上方，可以相对于凸透镜向上移动蜡烛，即向上移动蜡烛或向下移动凸透镜，使成的像向下移动。或者直接向上移动光屏。这样都可以使像成在光屏的中央。
解：（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在在同一水平直线上。其目的是使像成在光屏的中央；
（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，f＜u＜2f，凸透镜成倒立放大的实像，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像；
（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近远像近像变小，他应将光屏向靠近透镜方向移动此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变小；
（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，此时物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是照相机；
实验一段时间蜡烛变短，由于凸透镜成的是倒立的实像，所以成的像将移动到光屏的上方。
2．（甘肃·最新真题）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。
（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。
（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向 （选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。
（4）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 移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
甲 乙
【答案】（1）放大；（2）75；（3）右；（4）左。
【解析】（1）焦距是指从焦点到凸透镜的距离，根据甲图计算出焦距的大小；根据物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，成倒立放大实像的原理进行分析；
（2）凸透镜u＝v＝2f时，成倒立等大的实像，据此分析；
（3）当凹透镜靠近凸透镜时，会聚能力减弱，使像呈在光屏的后方；
（4）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，流体大的位置压强小，火焰向左移动，根据凸透镜物远像近像变小分析解答。
解：（1）由图知，光斑即焦点处，所以焦距f＝60cm－50cm＝10cm；当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为50cm－35cm＝15cm，大于1倍焦距小于2倍焦距，凸透镜能成倒立放大的实像；
（2）在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为u＝55cm－35cm＝20cm，u＝2f，成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，v＝75cm－55cm＝20cm，光屏在75cm的位置，所以光屏向左移动。
（3）凹透镜对光线有发散作用，靠近凸透镜时，使光线发散，像会聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像；
（4）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点气体流速大，流体大的位置压强小，火焰向左移动，物距增大，像距减小，将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
3．(甘肃·最新真题)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15cm。
甲 乙 丙
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的 ，利用此原理可以制成 。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”）
（2）小明把蜡烛依次放在A、B位置，在坐标纸上记录了光屏上像的大小。如图丙所示（A′、B′分别表示蜡烛在A、B处所成的像）。跟同学们交流后发现：
①成倒立放大像的条件是 ；
②成实像时，物距减小，像距 ；
（3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是 。聪明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像，则小明拿起的眼镜是 。（选填“近视镜”或“远视镜”）
【答案】（1）D；照相机；（2）①2f＞u＞f；②增大；（3）像在100cm之外；远视镜
【解析】（1）本题应用凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的；
（2）本题应用凸透镜成像的规律：2f＞u＞f，成倒立放大的实像；
（3）在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体是否成像；若成像，是否成的是实像；即使成的是实像，三者的中心是否在同一高度。从以上几个方面考虑去解决此题。要解决此题，需要知道远视镜是凸透镜，凸透镜有会聚光线的作用。
解：
（1）已知凸透镜的焦距为15cm，由图甲可知，物距为40cm，则u＞2f，所以，凸透镜成倒立缩小的实像，这个像是图乙中的D，利用此原理可以制成照相机；
（2）①成倒立放大像的条件是：2f＞u＞f；
②由图丙可知，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大；
（3）把蜡烛放在距凸透镜18cm处（即u＝18cm），物距在一倍焦距与二倍焦距之间，凸透镜成实像，根据图丙可知，像可能在100cm之外，所以在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像。
实验中，小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像，即说明该眼镜对光线有会聚作用（使光线提前会聚而成像在光屏上），故这副眼镜是凸透镜，即是远视眼镜。
4．(甘肃·最新真题)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm。
（1）如图甲，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作；若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至______刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
（2）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现______，而人眼在图中A处应向______（选填“左”或“右”）看才能观察到烛焰的像。
（3）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正______（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】放大 投影仪 40cm 光圈 左 凸透镜 远视眼
【解析】
（1）由图甲知，凸透镜的焦距是10cm，烛焰放在10cm处时，物距为15cm，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，生活中投影仪利用了这样的成像原理，v=55cm－25cm=30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u=30cm时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；
（2）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时u=16cm－10cm=6cm，u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到像，只能出现光圈；透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应从A处向左观察；
（3）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。
故答案为：（1）放大；投影仪；40cm；（2）光圈；左；（3）凸透镜；远视眼。
（1）图中测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距。由此可以确定其焦距是多少；
根据物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间的成像性质进行判断；光的折射中光路是可逆的，据此进行分析；
（2）u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像；
（3）远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成远视眼。
本题考查了凸透镜成像的情况和应用。同时考查了实验中常出现的一种情况，即光屏上没有像，知道这可能是成虚像，或不能成像或光屏、凸透镜、烛焰的中心不在同一高度。
5．(甘肃·最新真题)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上。
（1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调至同一高度的目的是 。
（2）正确调节好实验装置后，移动蜡烛至如图所示的位置，观察到光屏上有烛焰清晰的像（像未画出），此像一定是倒立、 （填“放大”、 “小”或“等大”）的实像。若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变得模糊了，应该向 （填“左”或“右”）移光屏，才能在光屏上重新出现清晰的像。
（3）实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，则光屏上烛焰的像将向 （填“左”或“右”）摆动。
【答案】（1）使像成在光屏中央；（2）缩小；右；（3）右
【解析】（1）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。
（2）据图可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像；
近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，要用光屏接到清晰的像，应将光屏向右调节，即向远离凸透镜的方向调节，才能使像变清晰。
（3）实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，根据“倒立的像”的含义，即上下、左右均相反，则光屏上烛焰的像将向右摆动。
6. (甘肃·最新真题)用如图所示装置探究凸透镜成像规律，调整物距u，测量对应的像距v，部分数据如下表所示。根据表中数据可知该凸透镜的焦距是 cm；如果u=27cm，移动光屏可得到倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像， (选填“幻灯机”或“照相机”)应用了这一原理。
u/cm
60
30
20
15
13
…
v/cm
12
15
20
30
45
…
【答案】10 缩小 照相机
【解析】由表格中数据知，当物距等于20cm时，像距等于20cm，此时成倒立等大的实像，所以2f=20cm，f=10cm； 物距u=27cm时，满足u>2f条件，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
7． (甘肃·最新真题)探究凸透镜成像规律
①蜡烛和凸透镜置于光具座上图示位置，凸透镜焦距为 10cm， 调节光屏位置， 光屏上会出现清晰的 （选填“放大”、“等大”或“缩小”） 的像，据此规律可制成 。
②保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜逐渐向 移动，光屏上能成清晰缩小的像。
【答案】放大 投影仪 右
【解析】根据凸透镜成像规律可知物距在一倍焦距和两倍焦距之间，投影仪在该区域内成像，投影仪成放大倒立的像；要想使光屏上成缩小的像，物距应该增大，所以要将凸透镜向右移动。
8．(甘肃·最新真题)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图甲所示，小明用高为4cm的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）：
实验次数
物距/cm
像距/cm
像高/cm
1
30
15
2
2
20
4
3
15
8
(1)分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为 _cm。
(2)在第3次实验时，将光屏移到光具座____cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，光屏上____（选填“会”或“不会”）出现手指尖的像。
(3)根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度____（选填“大于”、“小于”或“等于”）2cm。
(4)小明完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图乙所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔所成像的____（选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”）一直不会有明显的变化。
【答案】（1）10（2）80；不会 （3）小于 （4）粗细
【解析】（1）u=2f时，成倒立等大的实像，在第2次实验时，物像等大, u=2f=20cm，解得：f=10cm；
（2）在第3次实验时，根据光路的可逆性，此时像距等于30cm，由图可知，将光屏移到光具座80cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，此时物距小于焦距，不能成实像，所以光屏上不会出现手指的像；
（3）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，根据凸透镜成像物远像近像变小，可知物体通过凸透镜所成实像的高度小于2cm；
（4）小明完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长，铅笔所成像的粗细一直不会有明显的变化。
9．（甘肃·最新真题）小明同学经常通过观察和实验，探索物理的奥秘。在某次实验中。
（1）用一只透镜正对太阳光，如图13甲所示，纸板上出现的现象表明该透镜对光有________作用，是_________（选填“凹”或“凸”）透镜。
（2）用如图13乙的装置进行实验，调节纸板与透镜的距离，纸板上会出现最小的光斑，用刻度尺测量该光斑与透镜的距离。该刻度尺的分度值为_______cm，透镜与纸板的距离为_______cm。
（3）把温度计的玻璃泡放置在光斑处，发现温度计的示数增大，说明光能可以转化为______能；如图13丙所示，此时温度计的示数为______℃。
甲 乙 丙
【答案】（1）会聚 凸 （2）1 10 （3）内 39
【解析】（1）由图甲知，太阳光经该透镜后出现一个明亮、最小的光班，说明该透镜对光线有会聚作用，即说明该透镜是凸透镜。（2）由图乙知，该刻度尺相邻两条刻度线之间的距离为1cm，所以该刻度尺的分度值为1cm；据图知，纸板的位置刚好在40cm刻度处，透镜的位置刚好在30cm刻度处，所以透镜与纸板的距离为40cm－30cm=10cm。（3）光斑能使温度计的示数增大，说明光能可以转化为内能；由图丙可读出温度计的示数为39℃。
10．(甘肃·最新真题)在研究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光凭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）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光凭向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 （选填“变大”、“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 。
A.10.0cm B.20.0cm C.30.0cm D.35.0cm
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 。
【答案】（1）15.0；（2）变大；B；（3）平面镜成虚像，无法呈在光屏上
【解析】（1）当u＝50.0cm－20.0cm＝30cm时，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f＝30.0cm，即f＝15.0cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，物距减小了，换用焦距大的凸透镜，相当于减小了物距，故换用的凸透镜焦距是BCD，不是A；若用的是C，焦距是30cm，则蜡烛正好在焦点上，不成像，若用的是Dcm，则蜡烛正好在1倍焦距内，成倒正立放大的虚像，故B符合题意；
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是平面镜成虚像，所以在光屏上不能得到蜡烛的像。
11．(甘肃·最新真题)在“探究凸透镜成像特点”的实验中，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动，移动蜡烛和光屏至如图所示位置时，光屏上承接到清晰的像。
（1）该凸透镜的焦距为______cm。
（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，此时应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，才能再次承接到清晰的像。
（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏移至______（选填序号）范围内才能承接到清晰的像。
A.50～65cm B .65～80cm C .80～95cm
（4）将蜡烛移到37cm刻度线上，观察到的像是______（选填“倒立”或“正立”）的。
【答案】15 左 B 正立
【解析】
（1）根据图可知，烛焰距凸透镜50cm－20cm=30cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一清晰的像，由图可知，此时物距和像距相等，都为30cm，根据凸透镜成像的规律，此时光屏上的像是倒立、等大的实像，说明此时满足80cm－50cm=30cm=u=2f，所以f=15cm；
（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，对光线能够起到提前会聚的作用，此时应将光屏向左移动，才能再次承接到清晰的像。
（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，此时物距大于2倍焦距，像距应在2倍焦距与1倍焦距之间，凸透镜在50cm处，应将光屏移至65～80cm 范围内才能承接到清晰的像。故选B。
（4）将蜡烛移到37cm刻度线上，u′=50cm－37cm=13cm＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
故答案为：（1）15；（2）左；（3）B；（4）正立。
（1）根据u=2f时，成倒立、等大的实像，可求得焦距；
（2）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用；近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正。
（3）根据成像特点及物距、像距与焦距的关系分析；
（4）u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
此题主要考查凸透镜成像规律，关键是熟记凸透镜成像特点，并能从图中读出物距与像距的关系。
12. (甘肃·最新真题)某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片，观察到了如下现象。
(1)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方)。
(2)取下近视眼镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有 作用。
【答案】（1）远离；前方；（2）靠近；会聚
【解析】（1）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚，像距变大，光屏应远离凸透镜，才能得到清晰的像； 近视眼镜可以使像远离凸透镜，故近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的前方； （2）取下近视镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏靠近透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像，说明远视眼镜对光线有会聚作用。
13．（甘肃·最新真题）实验室常用蜡烛完成以下图示光学实验：
甲 乙 丙
（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用______来解释。
（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为______cm；若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从蜡烛A一侧观察玻璃板，______（填“能”或“不能”）看到蜡烛所成的像。
（3）图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，此时可将光屏向______（选填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的倒立、______的实像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的______透镜（选填“凸”或“凹”）也能在光屏上得到一个清晰的像。
【答案】光的直线传播 20 能 右 放大 凸
【解析】
（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用光的直线传播来解释；
（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10m，根据平面镜物像到平面镜的距离相等，蜡烛A的像到玻璃板的距离也是10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为10cm+10cm=20cm； 平面镜所成的像是虚像，虚像是不能成在光屏上的，故用不透明的挡板在玻璃板后面挡住蜡烛B，在蜡烛A一侧观察，玻璃板后将仍能观察到蜡烛A的像。
（3）蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，光屏上呈现一个清晰的像，由图可知，此时物距和像距相等，都为20cm，根据凸透镜成像的规律，此时光屏上的像是倒立、等大的实像，则2f=20cm，所以f=10cm； 因焦距为10cm，当蜡烛位于35cm刻度线处，物距为50cm－35cm=15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像； 不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜，提前会聚，也能在光屏上得到一个清晰的像，故应放置一个凸透镜。
14．（甘肃·最新真题）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）小明正确安装并调节实验装置后，各元件位置如图所示，此时在光屏上得到一个清晰的像。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；
（2）接着小明在不改变各元件位置的情况下，将原凸透镜更换成一个焦距稍小的凸透镜，发现光屏上的像变模糊，这是在模拟 （选填“近视眼”或“远视眼”）的形成原因；此时，在不改变蜡烛和凸透镜（包括位置）的情况下，要使光屏上得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
【答案】（1）照相机；（2）近视眼；靠近。
【解析】（1）由图可知，物距大于像距，因此成倒立、缩小的实像，是照相机的工作原理；
（2）将原凸透镜更换成一个焦距稍小的凸透镜，会聚光的本领更强，光线会提前会聚成像，相当于近视眼的成因；由于像距变小，要使光屏上得到清晰的像，光屏应靠近凸透镜，减小像距。
15．(甘肃·最新真题)如图所示，用焦距为10cm的凸透镜，探究凸透镜的成像规律。
（1）为能清楚观察到实验现象，实验环境应 _______ （选填“较亮”或“较暗”）一些。
（2）组装、调整实验器材时，烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 _______ 上。
（3）蜡烛距离凸透镜40cm，移动光屏，可找到一个清晰、倒立、______ （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；生活中常用的 ______ （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）是利用此原理工作的。
（4）更换焦距为30cm的凸透镜，保持图中蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏，______ （选填“能”或“不能”）找到像清晰的位置，原因是 _______ 。
【答案】（1）较暗 （2）中心 （3）缩小 照相机 （4）不能 光具座长度不够
【解析】（1）为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样成的蜡烛的像更加清晰；
（2）探究凸透镜成像的实验时，必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，且使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。
（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜40cm时，物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立缩小的实像；照相机就是利用这一原理工作的。
（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立缩小的实像，像距大于2f，即大于60cm,而些时凸透镜成50cm刻度线处，像距大于60cm,则光屏应移动110cm刻度线处的地方才能找到清晰的像，而光具座的长度只有100cm，在光具座上移动光屏，不能找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理由是光具座的长度不够。
16．(甘肃·最新真题)小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”，已知凸透镜焦距为10cm。
（1）小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在
（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、 （填“放大”或“缩小”）的实像，生活中的 （填“照相机”、“投影仪”或“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，应将凸透镜移到光具座 cm刻度线处，光屏上会再次出现清晰倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。
（4）将凸透镜重新移回到如图所示位置，在光具座70cm刻度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透镜也可以观察到蜡烛所成的像，生活中的 （填“显微镜”或“望远镜”）利用了这个成像原理。
【答案】（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）35；放大；（4）望远镜
【解析】（1）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央。
（2）凸透镜的焦距是10.0cm，由图乙可知，物距u＞2f，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u＝50cm－20cm＝30cm，像距v＝65cm－50cm＝15cm；
若保持凸透镜位置不变，要在光屏上再次得到清晰的像，此时的像距v′＝30cm（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u′＝v＝15cm，所以此时蜡烛的位置在50cm－15cm＝35cm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）根据望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。
17．(甘肃·最新真题)如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置（凸透镜的焦距为10cm）：
（1）蜡烛在25cm刻度线处，移动光屏，烛焰能在光屏上成清晰________的（选填“放大”“缩小”或“等大”）倒立的像，生活中________（填光学仪器）利用此成像特点制成；
（2）在上一步找到清晰的像后，保持蜡烛和透镜位置不变，将透镜换为焦距为15cm的凸透镜，光屏应向________（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上得到清晰的________（与上次成像相比选填“变大”“变小”或“不变"）的像。
【答案】(1)缩小 (2)照相机 (3)右 (4)变大
【解析】
当蜡烛在25cm刻度线处时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像；成倒立缩小的实像的应用是照相机；将透镜换为焦距为15cm的凸透镜，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像落在二倍焦距以外，光屏应向右移动；由成像规律可知，物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像落在二倍焦距以外，成倒立放大的实像，因此像变大了。
18．（甘肃·最新真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上，置于中间位置的应是 o
（2）调节好装置，将蜡烛放在2倍焦距之外时，光屏上能成 （选填“放大”或“缩小”）、倒立的 像（选填“实”或“虚”）。生活中常用的 是利用这一成像规律制作的。
（3）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像。若烛焰中心下降lcm，光屏上的像会 移动（选填“向上”或“向下”），移动的距离 1cm（选填“大于”、“小于“或“等于”）。
【答案】（1）凸透镜；（2）缩小；实；照相机；（3）向上； 大于
【解析】（1）探究凸透镜成像特点时，在光具座上从左到右或从右到左依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。
（3）调节好装置，将蜡烛放在2倍焦距之外时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，生活中常用的照相机是利用这一成像规律制作的。。
（3）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；若烛焰中心下降lcm，光屏上的像会向上移动，移动的距离大于1cm。
故答案为：（1）凸透镜；（2）缩小；实；照相机；（3）向上； 大于。
19．（甘肃·最新真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示。光屏上呈现一个清晰的像，将蜡烛向靠近凸透镜方向移动，光屏上的像变模糊，要再次在光屏上得到清晰的像，可将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。远视眼需要佩戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）矫正。
【答案】右；凸透镜
【解析】解：u＝v＝2f＝50cm﹣30cm＝70cm﹣50cm＝20cm，凸透镜焦距为10cm，将蜡烛稍靠近凸透镜，光屏上的像变模糊。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，则应将光屏向右移动；
凸透镜对光线有会聚作用，可以使光线提前会聚，可以矫正远视眼。
20．(甘肃·最新真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）小明将LED灯、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上，通过调节使三者中心在 。接着，小明调节LED灯、凸透镜至如图所示的位置，移动光屏，会在光屏上得到倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
（2）把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具体办法是 。
（3）小明选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验，优点是 （写出一条即可）。
【答案】（1）同一高度；缩小；（2）把LED灯向凸透镜移动适当距离；（3）实验现象更明显、便于观察
【解析】（1）实验中需调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，这样才能使像成在光屏的中央；当物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像；
（2）凸透镜焦距减小能使光线提前会聚，要使光屏上再次得到清晰的像，光屏靠近凸透镜或者LED灯靠近凸透镜；
（3）蜡烛换成LED灯便于观察。
解：
（1）为使像成在光屏的中央，应调节LED灯、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；
由图知，LED灯到凸透镜的距离大于20cm，即物距大于2f，所以光屏上得到LED灯清晰的倒立、缩小的实像；
（2）把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，这是光线提前会聚。若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具体办法是：把LED灯向凸透镜移动适当距离或把光屏靠近凸透镜；
（3）蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。
21. (甘肃·最新真题)小明同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验，记录的实验数据和现察结果见下表。
试验次数
物距u/cm
像的性质
物距v/cm
大小
正倒
1
30
实
缩小
倒立
15
2
25
实
缩小
倒立
17
3
22
实
缩小
倒立
18
4
18
实
放大
倒立
22
5
15
实
放大
倒立
30
6
13
实
放大
倒立
43
7
9
虚
放大
正立
无法测量
8
6
虚
放大
正立
无法测量
分析表中数据回答下列问题。
（1）实验中供了如下三种不同焦距的透镜，则小明所用透镜的焦距f为______。
A.20cm B .10cm C .15cm
（2）比较物距u与焦距f的关系，可得出：
①凸透镜成缩小实像的条件是______。
②凸透镜成虚像的条件是______。
（3）凸透镜成放大的实像时，u v。（选填“＞”、“=”或“＜”＝）
【答案】B 物距大于二倍焦距（或u＞2f） 物距小于一倍焦距（u＜f） ＜
【解析】
（1）由表格中数据可知，u=18cm时，成倒立放大的实像，u=22cm时，成倒立、缩小的实像，故凸透镜焦距在9cm与11cm之间，即选用凸透镜的焦距f=10cm；
（2）①凸透镜焦距f=10cm，成缩小实像时，物距分别为22、25、30cm，均大于二倍焦距，故凸透镜成倒立、缩小、实像的条件是物距大于二倍焦距（或u＞2f）；
②凸透镜焦距f=10cm，成虚像时，物距分别为9cm、6cm，均小于一倍焦距，故凸透镜成正立、放大、虚像的条件是物距小于一倍焦距（u＜f）；
（3）凸透镜放大的实像时，物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，即物距小于像距（u＜v）。
故答案为：（1）B；（2）①物距大于二倍焦距（或u＞2f）；②物距小于一倍焦距（u＜f）；（3）＜。
凸透镜成像规律：
当u＜f，成正立、放大的虚像；
当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，此时v＞2f；
当u=2f，成倒立、等大的实像，此时v=2f；
当u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f。
掌握凸透镜成像的几种情况和应用，能根据实验数据和现象分析实验归纳实验结论，是解答本题的关键。
22．(甘肃·最新真题)（1）放在水平桌面上的托盘天平，在调节横梁平衡之前务必要把 拨回到标尺的零刻度线处。
（2）如图所示，烛焰通过凸透镜在右侧的光屏上形成一个倒立、放大的清晰的像由图可知，凸透镜的焦距可能为 cm（选填“10”、“20”或“30”）。我们根据这个原理制成的光学设备是 （选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）。
【答案】（1）游码；（2）20；投影仪
【解析】（1）天平的正确使用：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游码移到标尺左端零刻线处；③调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
（2）根据物距像距，与焦距之间的关系进行判断。
（1）用托盘天平测量物体质量时，把天平放置在水平桌面上易于操作的地方；游码移到标尺左端的零刻度处，指针静止时指在分度盘中线的左侧，则应将平衡螺母向右调节，使横梁平衡。
（2）烛焰通过凸透镜在右侧的光屏上形成一个倒立、放大的清晰的像，可知2f＞物距＞f，像距＞2f，物距为40.0cm－3.0cm＝37cm，像距85.0cm－40.0cm＝45.0cm，由2f＞37.0cm＞f，45.0cm＞2f，解得22.5cm＞f＞18.5cm，故凸透镜的焦距可能为20.0cm，与投影仪原理相同。
23．(甘肃·最新真题)小薇同学探究凸透镜和平面镜的成像规律：
（1）先将光具座上蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心调至 ；
（2）移动蜡烛，光屏上呈现了烛焰的清晰像，如图所示，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理；
（3）她想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律，现有厚、薄两块玻璃板，应选择较 的玻璃板；
（4）再取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系；光具座上的刻度可以方便比较像与物到玻璃板的 关系。
【答案】（1）同一高度；（2）照相机；（3）薄；（4）大小；距离
【解析】（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，像才能呈在光屏的中心。
（2）根据物体在凸透镜的物距大于像距的成像性质进行判断。
（3）从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题。
（4）B与A的像完全重合、A与B完全相同，这是利用等效替代法证明了像与物的大小关系；光具座上的刻度可以测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到平面镜的距离相等。
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，调整三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中央位置。
（2）物体在凸透镜的物距大于像距，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）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板；
（4）两只蜡烛大小相同，后面蜡烛又能与前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，
光具座上的刻度可以测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到玻璃板的距离关系。
24．(甘肃·最新真题)如图所示为某兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的情景。
（1）若光屏上清晰像的位置如图所示，为使烛焰的像呈现在光屏中央，应将蜡烛向 （填“上”或“下”）移动；
（2）蜡烛发出的光在光屏上发生了 （填“镜面反射”或“漫反射”）；
（3）为了模拟人眼成像特点，有同学提议将光屏和蜡烛位置互换，你认为可行吗？
【答案】 。
【答案】（1）下；（2）漫反射；（3）可行
【解析】由图知，
（1）要使烛焰的像能够成在光屏的中心，就要调整烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心大致在同一高度上。所以需要将蜡烛向下调节，直到烛焰的像成在光屏中央；
（2）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；
（3）此时2f＞u＞f，v＞2f，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。
若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，则u＞2f，根据光路是可逆的，此时在光屏上能成倒立、缩小的实像；
周围物体通过人的眼睛成的也是倒立缩小的实像，所以要模拟人眼成像特点，可以将光屏和蜡烛位置互换。
25．(甘肃·最新真题)小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”：
（1）小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距。实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。
（2）小明将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、 的实像。
（3）小明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是 ；此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
（4）小明将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，请你写出接下来的操作是： ；小明将蜡烛继续靠近透镜，看到的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（2）缩小；（3）远离；投影仪；远离；（4）取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰；变小。
【解析】解：（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＝65.0cm－50.0cm＝15.0cm。
（2）由图可知，此时物距u＝50cm－10cm＝40cm＞2f，故此时成倒立、缩小的实像；
（3）明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，此时物距为50cm－25cm＝25cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向远离透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是投影仪；
小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，凹透镜对光线有发散作用，延迟会聚，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向远离透镜的方向移动。
（4）把蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，u＝50cm－40cm＝10cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像和物体在凸透镜的一侧，为了观察此时的成像特点：需要取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰；
小明将蜡烛继续靠近透镜，根据凸透镜成虚像时，根据物近像近像变小，看到的像变小。
故答案为：（2）缩小；（3）远离；投影仪；远离；（4）取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰；变小。
26．(甘肃·最新真题)某同学在做光学实验时，他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧，蜡烛放置在20cm刻度线处，如图所示。左右移动光屏，直至光屏上呈现烛焰清晰的像。
（1）上述光屏上所成的像是 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明透镜B对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用。透镜B能用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】（1）缩小（2）发散 近视眼
【解析】（1）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律：物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
（2）凸透镜对光线有会聚作用，远视镜就是凸透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视镜就是凹透镜；
解：（1）凸透镜A焦距10cm，固定在光具座上50cm刻度线处，蜡烛放置在20cm刻度线处，所以物距u＝30cm＞2f，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像；
（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明凸透镜B对光线具有发散作用，是凹透镜，透镜B能用来矫正近视眼；
故答案为：（1）缩小；（2）发散；近视眼。
27．（甘肃·最新真题）小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上形成的影子，不断调节刻度尺，使其在地面上的影子 ，这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像；保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上
cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。
【答案】（1）最短；10.0；（2）缩小；35
【解析】（1）根据光的直线传播可知，光与物体的影子最短时，刻度尺与光线平行；
小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为：f＝10.0cm－0＝10.0cm；
（2）由图知，光屏上得到一个清晰的像，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物体距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的；
由图乙知，当蜡烛在刻度尺的20cm处，v＝15cm，u＝50cm－20cm＝30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u＝15cm时，即凸透镜移动至35cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像。
28．（甘肃·最新真题）小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新，创新点如图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“F”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。
（1）请分析创新后实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及 ：
②光屏上成像更清晰、 ；
③从光屏上可以准确得出像与物的 关系。
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。请仿照示例写出两种不同方案。
项目
更换（或增加）实验器材及操作
探究的问题
示例
用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分
探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况
方案1
①
②
方案2
③
④
【答案】（1）像距；稳定；大小；（2）①更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。
【解析】解：（1）创新后该实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及像距；
②LED灯替代蜡烛的优点是光屏上成像更清晰、稳定；
③由标有均匀格子的面板（光屏）可以比较像与物的大小关系；
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。两种不同方案如下：
①焦距大小不同对成像的影响，可以更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；
③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。
故答案为：（1）像距；稳定；大小；
（2）①更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。
29.（甘肃·最新真题）如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在______。
（2）当蜡烛位于图中的B处时，移动光屏到D处，观家到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为______cm。
（3）紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是______（选填“完整”或“不完整”）的。
（4）当把蜡烛向右移动5cm，屏上的像变得模糊。要使像变清晰光屏应向右适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
【答案】同一高度 10.0 完整 放大
【解析】
解：（1）为了使像呈在光屏的中心，点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；
（2）蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u=v=50.0cm－30.0cm=20cm=2f，则f=10.0cm；
（3）挡住透镜下半部分，上半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是会聚光线比原来变少，像变暗了，像仍然是完整的，且大小不变；
（4）蜡烛向右移动5cm，物距u=15cm，满足2f＞u＞f条件，成倒立、放大的实像。
故答案为：（1）同一高度；（2）10.0；（3）完整；（4）放大。
（1）“研究凸透镜成像规律”实验时，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一直线上，并且在同一高度，烛焰的像才能呈在光屏的中心；
（2）根据凸透镜成像时，u=v=2f时，光屏上成倒立、等大的实像，求得焦距；
（3）当将凸透镜的部分遮住时，凸透镜仍能成完整的像，只是较暗；
（4）当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，像距在二倍焦距之外，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。
该题探究了凸透镜成像的规律，考查了学生对实验操作的要求。一定要注意实验前的调整工作。为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处。同时要熟记规律，特别注意成像特点与物距之间的关系。
30．（甘肃·最新真题）如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：
实验次数
物距u/cm
像的性质
虚实
大小
正倒
1
8
虚像
放大
正立
2
10
不能成像
3
12
实像
放大
倒立
4
14
实像
放大
倒立
5
16
实像
放大
倒立
6
20
实像
等大
倒立
7
22
实像
缩小
倒立
8
25
实像
缩小
倒立
（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或“u＞2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】（1）f＜u＜2f；投影仪；（2）靠近。
【解析】解：（1）由数据可知，物距为12、14、16cm时成放大实像，物距等于20cm，即2f时成等大实像，说明成放大实像需物距小于二倍焦距；
物距等于10cm，即u＝f时不成像，物距小于10cm，即u＜f时成虚像，说明成放大实像需物距大于一倍焦距，综上可知，凸透镜成倒立、放大实像条件：2f＞u＞f；
生活中投影仪是利用2f＞u＞f时，成倒立、放大实像的原理工作的；
（2）使物距由20cm变为22cm时，物距变大，则像距变小，像变小，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏靠近凸透镜，减小像距。
31．（甘肃·最新真题）如图所示，小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
实验数据记录如下：
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
缩放
正倒
虚实
35
14
缩小
倒立
实像
25
17
缩小
倒立
实像
20
20
等大
倒立
实像
16
25
放大
倒立
实像
5
﹣
放大
正立
虚像
根据以上实验回答下列问题：
（1）在实验过程中，要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ；
（2）由实验数据可判断，该透镜的焦距约为 cm；
（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，随着物距的减小，像逐渐 （选填“变大”或“变小”或“不变”），像距逐渐增大；
（4）如果用该实验中的透镜来矫正视力，可以制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】（1）同一高度；（2）10；（3）变大；（4）远视。
【解析】解：（1）使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，可使像成在光屏中央；
（2）由实验数据可判断，u＝v＝2f＝20cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距是：f＝10cm；
（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，随着物距的减小，像逐渐变大，像距逐渐增大；
（4）物距减小，像距增大，像变大，用该实验中的透镜来矫正视力，说明对光线起了会聚作用，则为凸透镜，可以制成远视眼镜。
32．（甘肃·最新真题）在探究凸透镜成像规律实验中，小明在实验室选用了光具座、焦距为15cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等器材进行试验，把凸透镜安放在光具座50cm刻度线处。
（1）将蜡烛放在25cm刻度线处，则在光屏上成倒立______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；
（2）如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置，在光屏上的像将向______（选填“x轴正方向”、“x轴负方向”、“y轴正方向”、“y轴负方向”）移动；
（3）把点燃的蜡烛放在光具座40cm刻度线处，眼睛在______（选填“透镜左侧”、“透镜右侧”）可观察到蜡烛的像。
【答案】（1）放大；（2）x轴正方向；（3）透镜右侧
【解析】（1）根据凸透镜的成像规律，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，所成的像是倒立、放大的实像；
（2）凸透镜成倒立的实像，物体相对于凸透镜向左移动，则像向右移动。
（3）当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像。
（1）将蜡烛放在25cm刻度线处，u=50cm－25cm=25cm，f＜u＜2f，则在光屏上成倒立，放大的实像；
（2）如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置，蜡烛垂直纸面向里，根据凸透镜成倒立的实像，物体相对于凸透镜左右移动，则像右左移动，方向相反，在光屏上的像将向x轴正方向移动；
（3）将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，物距为50cm－40cm=10cm，u＜f，成正立放大的虚像，眼睛在透镜右侧可观察到蜡烛的像。
33．(甘肃·最新真题)小明想探究凸透镜成像规律，他选用了焦距为10cm的凸透镜进行实验。
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，光屏中央呈现出清晰的像，则该像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）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工作的；
（2）在光屏上得到清晰的像后，小聪取下自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，发现光屏上的像变得模糊，为了再次在光屏上得到烛焰清晰的像，可保持蜡烛和凸透镜位置不变，将光屏 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜移动到适当位置；
（3）蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时最合理的调整是 。
A．只需将凸透镜向下移动一些
B．只需将光屏向上移动一些
C、将凸透镜和光屏都向下移动一些
D．以上方法都可以
【答案】（1）放大；投影仪；（2）远离；（3）AB
【解析】（1）物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪。
（2）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使会聚的光线错后会聚。
（3）凸透镜成的实像是倒立的，像与物体的变化方向恰好相反。
（1）由图可知，此时物距小于像距，则所成的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪；
（2）近视眼镜是凹透镜，在凸透镜的前方放一个凹透镜，使原来会聚的光线错后会聚，所以光屏向后移动，远离凸透镜。
（4）蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，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。故选AB。
34. (甘肃·最新真题)在探究“凸透镜成像规律”实验中，已知凸透镜焦距为10cm.所用光源为新型“蜡烛”（新型“蜡烛”薄且烛焰稳定）。
（1）调整好器材后，进行实验，某次实验结果如图1，凸透镜成这种像的条件是 。将“蜡烛”A从此位置在光具座上逐渐靠近透镜，发现经过图中 位置后，无论怎样调节光屏都无法承接到像，只能透过透镜观察到正立、放大的虚像，如图2。
（2）“蜡烛”移到距透镜二倍焦距处，观察光屏上的像感觉与物等大，请你简述证明像与物等大的办法。（器材足够用）
（3）君妍同学用凸透镜观察书上的字，如图3，她换用不同焦距的凸透镜放在原位置再次观察，发现像发生变化，便萌生了探究凸透镜所成像与焦距关系的想法，请写出需要收集的证据。
【答案】（1）物距大于二倍焦距；40.0cm
（2）将蜡烛移到透镜二倍焦距处，在透镜另一侧覆盖上一张白纸的光屏呈接蜡烛的像，用用在白纸上描绘出光屏上的像，比较蜡烛和像的大小。
（3）物距一定，使用不同焦距的透镜，测量像距，观察像的性质，收集物体到凸透镜的距离，不同凸透镜的焦距，所成像的大小虚实以及正倒。
【解析】（1）由图1可知，凸透镜成倒立缩小的实像，说明物体在凸透镜二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间；无论怎样调节光屏都无法承接到像，说明凸透镜成虚像，又因为凸透镜一倍焦距是虚像实像的分界点，所能当物距小于10cm时成虚像，光屏无法承接，因此当将“蜡烛”A移动到40.0cm位置后，无论怎样调节光屏都无法承接到像。
（2）光源为新型“蜡烛”（新型“蜡烛”薄且烛焰稳定）在透镜另一侧覆盖上一张白纸的光屏呈接蜡烛的像，用笔在白纸上描绘出光屏上的像，比较蜡烛和像的大小。
（3）采用控制变量的方法，想探究凸透镜所成像与焦距关系，需要控制物距不变，可以收集同一物体，物距相同，焦距不同时，所对应的成像性质及像的变化情况，收集物体到凸透镜的距离，不同凸透镜的焦距、像距、像的性质。
35．(甘肃·最新真题)下面是玲玲探究“凸透镜成像规律”的实验。
（1）玲玲将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样做的目的是： 。
（2）玲玲将凸透镜固定在光具座50cm的刻度线处，将蜡烛和光屏移至如图所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像，该成像原理在实际中的应用是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）
（3）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动 （填“光屏”或“凸透镜”）。
（4）玲玲将蜡烛移到35cm刻度线处，保持透镜的位置不变，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
（5）若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向 （填“左”或“右”）移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，玲玲更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应 （填“大于”或“小于”）10cm。
【答案】（1）使像成在光屏的中央；（2）照相机；（3）凸透镜；（4）80；（5）右；小于
【解析】（1）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，这样做的目的是：使像成在光屏的中央。
（2）由图可知，物距u＝50cm－20cm＝30cm，像距v＝65cm－50cm＝15cm，f＝10cm，此时u＞2f，成倒立缩小的实像，能够说明照相机的成像原理；
（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光屏向上移动；
（4）由图知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，u＝50cm－20cm＝30cm，u＞2f，凸透镜成倒立缩小的实像，v＝65cm－50cm＝15cm；根据光在折射时光路的可逆性可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u′＝15cm时，即凸透镜移动至50cm+30cm＝80cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；
（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晰的像，光屏应向右移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，玲玲更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应小于10cm，光线发散以后还能成像在原位置。
36．（甘肃·最新真题）在探究“ 凸透镜成像的规律” 的实验中：
（1） 按如图甲所示的操作，可测出凸透镜焦距是 cm。
（2） 把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离， 当它们的位置如图乙所示时，光屏上出现了清晰的像，该像是 （ 填“ 放大”、“ 等大”或“ 缩小”） 的。
（3）若在蜡烛和凸透镜间合适位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了，说明该眼镜对光线具有 （ 填“ 会聚” 或“ 发散”）作用，是 （ 填“ 近视” 或“ 远视”） 眼镜。
（4）在图乙所示位置的基础上，保持蜡烛不动，将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后， 光屏上 （ 填“ 能” 或“ 不能”） 再次成清晰的像。
【答案】（1）10.0；（2）同一高度； 缩小；（3）发散； 近视；（4）不能。
【解析】（ 1）平行于主光轴的光线经凸透镜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 u＝ 60.0cm－50.0cm＝10.0cm。
（ 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，这样做的目的是：使像成在光屏的中央。
由图可知，物距 u＝50cm－20cm＝30cm， 像距 v＝ 65cm－50cm＝15cm， f＝ 10cm， 此时u＞ 2f， 成倒立缩小的实像；
（3）根据题意可知，像距变大，故该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，即近视眼镜；
（4）保持蜡烛不动，将凸透镜向右移动一段距离，相当于增大物距。根据物远像近像变小的规律可知，应将光屏向左移动才能得到清晰的像，故将光屏向右移动不能再次成清晰的像。
37．(甘肃·最新真题)在“探究凸透镜成悔规律”的实验中。
（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）如图所示，发光体F在光屏上成倒立、＿＿＿的清晰实像，＿＿＿就是这一原理的应用。
（3）接着给凸透镜戴上近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈清晰的像，应将光屏向＿＿＿（靠近／远离）凸透镜方向移动。
【答案】（1）将发光体 F、凸透镜和光屏靠拢再进行调节；（2）缩小；照相机；（3）远离
【解析】将发光体 F、凸透镜和光屏靠拢后调节是最简便的方法；由图可知像距小于物距，则成倒立缩小的实像，照相机根据该原理制成；近视眼镜为凹透镜，对光起发散作用，则需要将光屏 向右移动远离凸透镜才能再次呈清晰的像。
38．(甘肃·最新真题)如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）实验前老师为同学们准备了焦距分别为10cm和30cm两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为 cm的凸透镜；
（2）将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立 （选填“放大”或“缩小”）的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上 （选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像；
（3）若小华在做实验时，不小心让凸透镜和自己的衣服发生了摩擦带了静电，将一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，将凸透镜的镜面遮挡住了一部分，此时光屏上 （选填“烛焰的像不完整”、“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”）。
【答案】（1）10 （2）放大 投影仪 能 （3）烛焰的像变暗了些
【解析】（1）凸透镜成实像时，物像之距最小应为4f，光具座的长度为100cm，焦距为30cm，相对光具座的长度来说无法完成实验，应该选择焦距为10cm的凸透镜；
（2）由图可知，像距大于物距，因此像是放大的，投影仪就是根据这一原理工作的，在光的折射现象中，光路是可逆的，如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上能呈现烛焰清晰的像；
（3）实验时有小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，由于会聚的光线减少，因此烛焰的像变暗了些。
专题11 探究凸透镜成像的规律
考点 探究凸透镜成像的规律
1．（甘肃·最新真题）小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm。
（1）小伟在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上，这样做的目的是： 。
（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。
（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将光屏向 透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变 。
（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。小伟发现，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向 移动。
【答案】（1）使像成在光屏的中央；（2）放大；（3）靠近；小；（4）照相机；上
【解析】（1）为使像能成在光屏的中央，应调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（2）当物体处于1倍焦距和2倍焦距之间时，像成在另一侧的2倍焦距之外，成倒立、放大的实像；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大；
（4）根据物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像的特点进行判断，是照相机的原理；凸透镜成倒立的实像。所以若成的像靠近光屏的上方，可以相对于凸透镜向上移动蜡烛，即向上移动蜡烛或向下移动凸透镜，使成的像向下移动。或者直接向上移动光屏。这样都可以使像成在光屏的中央。
解：（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在在同一水平直线上。其目的是使像成在光屏的中央；
（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，f＜u＜2f，凸透镜成倒立放大的实像，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像；
（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近远像近像变小，他应将光屏向靠近透镜方向移动此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变小；
（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，此时物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是照相机；
实验一段时间蜡烛变短，由于凸透镜成的是倒立的实像，所以成的像将移动到光屏的上方。
2．（甘肃·最新真题）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。
（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。
（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向 （选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。
（4）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 移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
甲 乙
【答案】（1）放大；（2）75；（3）右；（4）左。
【解析】（1）焦距是指从焦点到凸透镜的距离，根据甲图计算出焦距的大小；根据物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，成倒立放大实像的原理进行分析；
（2）凸透镜u＝v＝2f时，成倒立等大的实像，据此分析；
（3）当凹透镜靠近凸透镜时，会聚能力减弱，使像呈在光屏的后方；
（4）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，流体大的位置压强小，火焰向左移动，根据凸透镜物远像近像变小分析解答。
解：（1）由图知，光斑即焦点处，所以焦距f＝60cm－50cm＝10cm；当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为50cm－35cm＝15cm，大于1倍焦距小于2倍焦距，凸透镜能成倒立放大的实像；
（2）在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为u＝55cm－35cm＝20cm，u＝2f，成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，v＝75cm－55cm＝20cm，光屏在75cm的位置，所以光屏向左移动。
（3）凹透镜对光线有发散作用，靠近凸透镜时，使光线发散，像会聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像；
（4）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点气体流速大，流体大的位置压强小，火焰向左移动，物距增大，像距减小，将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
3．(甘肃·最新真题)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15cm。
甲 乙 丙
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的 ，利用此原理可以制成 。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”）
（2）小明把蜡烛依次放在A、B位置，在坐标纸上记录了光屏上像的大小。如图丙所示（A′、B′分别表示蜡烛在A、B处所成的像）。跟同学们交流后发现：
①成倒立放大像的条件是 ；
②成实像时，物距减小，像距 ；
（3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是 。聪明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像，则小明拿起的眼镜是 。（选填“近视镜”或“远视镜”）
【答案】（1）D；照相机；（2）①2f＞u＞f；②增大；（3）像在100cm之外；远视镜
【解析】（1）本题应用凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的；
（2）本题应用凸透镜成像的规律：2f＞u＞f，成倒立放大的实像；
（3）在光屏上得不到清晰像的可能有多种：物体是否成像；若成像，是否成的是实像；即使成的是实像，三者的中心是否在同一高度。从以上几个方面考虑去解决此题。要解决此题，需要知道远视镜是凸透镜，凸透镜有会聚光线的作用。
解：
（1）已知凸透镜的焦距为15cm，由图甲可知，物距为40cm，则u＞2f，所以，凸透镜成倒立缩小的实像，这个像是图乙中的D，利用此原理可以制成照相机；
（2）①成倒立放大像的条件是：2f＞u＞f；
②由图丙可知，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大；
（3）把蜡烛放在距凸透镜18cm处（即u＝18cm），物距在一倍焦距与二倍焦距之间，凸透镜成实像，根据图丙可知，像可能在100cm之外，所以在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像。
实验中，小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像，即说明该眼镜对光线有会聚作用（使光线提前会聚而成像在光屏上），故这副眼镜是凸透镜，即是远视眼镜。
4．(甘肃·最新真题)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm。
（1）如图甲，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作；若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至______刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
（2）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现______，而人眼在图中A处应向______（选填“左”或“右”）看才能观察到烛焰的像。
（3）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正______（选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】放大 投影仪 40cm 光圈 左 凸透镜 远视眼
【解析】
（1）由图甲知，凸透镜的焦距是10cm，烛焰放在10cm处时，物距为15cm，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，生活中投影仪利用了这样的成像原理，v=55cm－25cm=30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u=30cm时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；
（2）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时u=16cm－10cm=6cm，u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到像，只能出现光圈；透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应从A处向左观察；
（3）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。
故答案为：（1）放大；投影仪；40cm；（2）光圈；左；（3）凸透镜；远视眼。
（1）图中测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距。由此可以确定其焦距是多少；
根据物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间的成像性质进行判断；光的折射中光路是可逆的，据此进行分析；
（2）u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像；
（3）远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成远视眼。
本题考查了凸透镜成像的情况和应用。同时考查了实验中常出现的一种情况，即光屏上没有像，知道这可能是成虚像，或不能成像或光屏、凸透镜、烛焰的中心不在同一高度。
5．(甘肃·最新真题)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上。
（1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调至同一高度的目的是 。
（2）正确调节好实验装置后，移动蜡烛至如图所示的位置，观察到光屏上有烛焰清晰的像（像未画出），此像一定是倒立、 （填“放大”、 “小”或“等大”）的实像。若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变得模糊了，应该向 （填“左”或“右”）移光屏，才能在光屏上重新出现清晰的像。
（3）实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，则光屏上烛焰的像将向 （填“左”或“右”）摆动。
【答案】（1）使像成在光屏中央；（2）缩小；右；（3）右
【解析】（1）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。
（2）据图可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像；
近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，要用光屏接到清晰的像，应将光屏向右调节，即向远离凸透镜的方向调节，才能使像变清晰。
（3）实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，根据“倒立的像”的含义，即上下、左右均相反，则光屏上烛焰的像将向右摆动。
6. (甘肃·最新真题)用如图所示装置探究凸透镜成像规律，调整物距u，测量对应的像距v，部分数据如下表所示。根据表中数据可知该凸透镜的焦距是 cm；如果u=27cm，移动光屏可得到倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像， (选填“幻灯机”或“照相机”)应用了这一原理。
u/cm
60
30
20
15
13
…
v/cm
12
15
20
30
45
…
【答案】10 缩小 照相机
【解析】由表格中数据知，当物距等于20cm时，像距等于20cm，此时成倒立等大的实像，所以2f=20cm，f=10cm； 物距u=27cm时，满足u>2f条件，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
7． (甘肃·最新真题)探究凸透镜成像规律
①蜡烛和凸透镜置于光具座上图示位置，凸透镜焦距为 10cm， 调节光屏位置， 光屏上会出现清晰的 （选填“放大”、“等大”或“缩小”） 的像，据此规律可制成 。
②保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜逐渐向 移动，光屏上能成清晰缩小的像。
【答案】放大 投影仪 右
【解析】根据凸透镜成像规律可知物距在一倍焦距和两倍焦距之间，投影仪在该区域内成像，投影仪成放大倒立的像；要想使光屏上成缩小的像，物距应该增大，所以要将凸透镜向右移动。
8．(甘肃·最新真题)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图甲所示，小明用高为4cm的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）：
实验次数
物距/cm
像距/cm
像高/cm
1
30
15
2
2
20
4
3
15
8
(1)分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为 _cm。
(2)在第3次实验时，将光屏移到光具座____cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，光屏上____（选填“会”或“不会”）出现手指尖的像。
(3)根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度____（选填“大于”、“小于”或“等于”）2cm。
(4)小明完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图乙所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔所成像的____（选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”）一直不会有明显的变化。
【答案】（1）10（2）80；不会 （3）小于 （4）粗细
【解析】（1）u=2f时，成倒立等大的实像，在第2次实验时，物像等大, u=2f=20cm，解得：f=10cm；
（2）在第3次实验时，根据光路的可逆性，此时像距等于30cm，由图可知，将光屏移到光具座80cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，此时物距小于焦距，不能成实像，所以光屏上不会出现手指的像；
（3）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，根据凸透镜成像物远像近像变小，可知物体通过凸透镜所成实像的高度小于2cm；
（4）小明完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长，铅笔所成像的粗细一直不会有明显的变化。
9．（甘肃·最新真题）小明同学经常通过观察和实验，探索物理的奥秘。在某次实验中。
（1）用一只透镜正对太阳光，如图13甲所示，纸板上出现的现象表明该透镜对光有________作用，是_________（选填“凹”或“凸”）透镜。
（2）用如图13乙的装置进行实验，调节纸板与透镜的距离，纸板上会出现最小的光斑，用刻度尺测量该光斑与透镜的距离。该刻度尺的分度值为_______cm，透镜与纸板的距离为_______cm。
（3）把温度计的玻璃泡放置在光斑处，发现温度计的示数增大，说明光能可以转化为______能；如图13丙所示，此时温度计的示数为______℃。
甲 乙 丙
【答案】（1）会聚 凸 （2）1 10 （3）内 39
【解析】（1）由图甲知，太阳光经该透镜后出现一个明亮、最小的光班，说明该透镜对光线有会聚作用，即说明该透镜是凸透镜。（2）由图乙知，该刻度尺相邻两条刻度线之间的距离为1cm，所以该刻度尺的分度值为1cm；据图知，纸板的位置刚好在40cm刻度处，透镜的位置刚好在30cm刻度处，所以透镜与纸板的距离为40cm－30cm=10cm。（3）光斑能使温度计的示数增大，说明光能可以转化为内能；由图丙可读出温度计的示数为39℃。
10．(甘肃·最新真题)在研究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光凭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）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光凭向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 （选填“变大”、“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 。
A.10.0cm B.20.0cm C.30.0cm D.35.0cm
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 。
【答案】（1）15.0；（2）变大；B；（3）平面镜成虚像，无法呈在光屏上
【解析】（1）当u＝50.0cm－20.0cm＝30cm时，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f＝30.0cm，即f＝15.0cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，物距减小了，换用焦距大的凸透镜，相当于减小了物距，故换用的凸透镜焦距是BCD，不是A；若用的是C，焦距是30cm，则蜡烛正好在焦点上，不成像，若用的是Dcm，则蜡烛正好在1倍焦距内，成倒正立放大的虚像，故B符合题意；
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是平面镜成虚像，所以在光屏上不能得到蜡烛的像。
11．(甘肃·最新真题)在“探究凸透镜成像特点”的实验中，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动，移动蜡烛和光屏至如图所示位置时，光屏上承接到清晰的像。
（1）该凸透镜的焦距为______cm。
（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，此时应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，才能再次承接到清晰的像。
（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏移至______（选填序号）范围内才能承接到清晰的像。
A.50～65cm B .65～80cm C .80～95cm
（4）将蜡烛移到37cm刻度线上，观察到的像是______（选填“倒立”或“正立”）的。
【答案】15 左 B 正立
【解析】
（1）根据图可知，烛焰距凸透镜50cm－20cm=30cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一清晰的像，由图可知，此时物距和像距相等，都为30cm，根据凸透镜成像的规律，此时光屏上的像是倒立、等大的实像，说明此时满足80cm－50cm=30cm=u=2f，所以f=15cm；
（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，对光线能够起到提前会聚的作用，此时应将光屏向左移动，才能再次承接到清晰的像。
（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，此时物距大于2倍焦距，像距应在2倍焦距与1倍焦距之间，凸透镜在50cm处，应将光屏移至65～80cm 范围内才能承接到清晰的像。故选B。
（4）将蜡烛移到37cm刻度线上，u′=50cm－37cm=13cm＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
故答案为：（1）15；（2）左；（3）B；（4）正立。
（1）根据u=2f时，成倒立、等大的实像，可求得焦距；
（2）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用；近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正。
（3）根据成像特点及物距、像距与焦距的关系分析；
（4）u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
此题主要考查凸透镜成像规律，关键是熟记凸透镜成像特点，并能从图中读出物距与像距的关系。
12. (甘肃·最新真题)某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片，观察到了如下现象。
(1)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方)。
(2)取下近视眼镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有 作用。
【答案】（1）远离；前方；（2）靠近；会聚
【解析】（1）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚，像距变大，光屏应远离凸透镜，才能得到清晰的像； 近视眼镜可以使像远离凸透镜，故近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的前方； （2）取下近视镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏靠近透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像，说明远视眼镜对光线有会聚作用。
13．（甘肃·最新真题）实验室常用蜡烛完成以下图示光学实验：
甲 乙 丙
（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用______来解释。
（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为______cm；若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从蜡烛A一侧观察玻璃板，______（填“能”或“不能”）看到蜡烛所成的像。
（3）图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，此时可将光屏向______（选填“左”或“右”）移动适当距离能再次得到清晰的倒立、______的实像；若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的______透镜（选填“凸”或“凹”）也能在光屏上得到一个清晰的像。
【答案】光的直线传播 20 能 右 放大 凸
【解析】
（1）图甲为小孔成像示意图，该现象可以用光的直线传播来解释；
（2）图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若蜡烛A到玻璃板距离为10m，根据平面镜物像到平面镜的距离相等，蜡烛A的像到玻璃板的距离也是10cm，则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为10cm+10cm=20cm； 平面镜所成的像是虚像，虚像是不能成在光屏上的，故用不透明的挡板在玻璃板后面挡住蜡烛B，在蜡烛A一侧观察，玻璃板后将仍能观察到蜡烛A的像。
（3）蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，光屏上呈现一个清晰的像，由图可知，此时物距和像距相等，都为20cm，根据凸透镜成像的规律，此时光屏上的像是倒立、等大的实像，则2f=20cm，所以f=10cm； 因焦距为10cm，当蜡烛位于35cm刻度线处，物距为50cm－35cm=15cm，大于一倍焦距小于二倍焦距，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像； 不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜，提前会聚，也能在光屏上得到一个清晰的像，故应放置一个凸透镜。
14．（甘肃·最新真题）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）小明正确安装并调节实验装置后，各元件位置如图所示，此时在光屏上得到一个清晰的像。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；
（2）接着小明在不改变各元件位置的情况下，将原凸透镜更换成一个焦距稍小的凸透镜，发现光屏上的像变模糊，这是在模拟 （选填“近视眼”或“远视眼”）的形成原因；此时，在不改变蜡烛和凸透镜（包括位置）的情况下，要使光屏上得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
【答案】（1）照相机；（2）近视眼；靠近。
【解析】（1）由图可知，物距大于像距，因此成倒立、缩小的实像，是照相机的工作原理；
（2）将原凸透镜更换成一个焦距稍小的凸透镜，会聚光的本领更强，光线会提前会聚成像，相当于近视眼的成因；由于像距变小，要使光屏上得到清晰的像，光屏应靠近凸透镜，减小像距。
15．(甘肃·最新真题)如图所示，用焦距为10cm的凸透镜，探究凸透镜的成像规律。
（1）为能清楚观察到实验现象，实验环境应 _______ （选填“较亮”或“较暗”）一些。
（2）组装、调整实验器材时，烛焰和光屏的中心应位于凸透镜的 _______ 上。
（3）蜡烛距离凸透镜40cm，移动光屏，可找到一个清晰、倒立、______ （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；生活中常用的 ______ （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）是利用此原理工作的。
（4）更换焦距为30cm的凸透镜，保持图中蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏，______ （选填“能”或“不能”）找到像清晰的位置，原因是 _______ 。
【答案】（1）较暗 （2）中心 （3）缩小 照相机 （4）不能 光具座长度不够
【解析】（1）为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样成的蜡烛的像更加清晰；
（2）探究凸透镜成像的实验时，必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，且使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。
（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜40cm时，物距大于2f，凸透镜成倒立缩小的实像，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立缩小的实像；照相机就是利用这一原理工作的。
（4）将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立缩小的实像，像距大于2f，即大于60cm,而些时凸透镜成50cm刻度线处，像距大于60cm,则光屏应移动110cm刻度线处的地方才能找到清晰的像，而光具座的长度只有100cm，在光具座上移动光屏，不能找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理由是光具座的长度不够。
16．(甘肃·最新真题)小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”，已知凸透镜焦距为10cm。
（1）小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在
（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、 （填“放大”或“缩小”）的实像，生活中的 （填“照相机”、“投影仪”或“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，应将凸透镜移到光具座 cm刻度线处，光屏上会再次出现清晰倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。
（4）将凸透镜重新移回到如图所示位置，在光具座70cm刻度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透镜也可以观察到蜡烛所成的像，生活中的 （填“显微镜”或“望远镜”）利用了这个成像原理。
【答案】（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）35；放大；（4）望远镜
【解析】（1）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央。
（2）凸透镜的焦距是10.0cm，由图乙可知，物距u＞2f，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u＝50cm－20cm＝30cm，像距v＝65cm－50cm＝15cm；
若保持凸透镜位置不变，要在光屏上再次得到清晰的像，此时的像距v′＝30cm（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u′＝v＝15cm，所以此时蜡烛的位置在50cm－15cm＝35cm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）根据望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。
17．(甘肃·最新真题)如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置（凸透镜的焦距为10cm）：
（1）蜡烛在25cm刻度线处，移动光屏，烛焰能在光屏上成清晰________的（选填“放大”“缩小”或“等大”）倒立的像，生活中________（填光学仪器）利用此成像特点制成；
（2）在上一步找到清晰的像后，保持蜡烛和透镜位置不变，将透镜换为焦距为15cm的凸透镜，光屏应向________（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上得到清晰的________（与上次成像相比选填“变大”“变小”或“不变"）的像。
【答案】(1)缩小 (2)照相机 (3)右 (4)变大
【解析】
当蜡烛在25cm刻度线处时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像；成倒立缩小的实像的应用是照相机；将透镜换为焦距为15cm的凸透镜，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像落在二倍焦距以外，光屏应向右移动；由成像规律可知，物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像落在二倍焦距以外，成倒立放大的实像，因此像变大了。
18．（甘肃·最新真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上，置于中间位置的应是 o
（2）调节好装置，将蜡烛放在2倍焦距之外时，光屏上能成 （选填“放大”或“缩小”）、倒立的 像（选填“实”或“虚”）。生活中常用的 是利用这一成像规律制作的。
（3）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像。若烛焰中心下降lcm，光屏上的像会 移动（选填“向上”或“向下”），移动的距离 1cm（选填“大于”、“小于“或“等于”）。
【答案】（1）凸透镜；（2）缩小；实；照相机；（3）向上； 大于
【解析】（1）探究凸透镜成像特点时，在光具座上从左到右或从右到左依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。
（3）调节好装置，将蜡烛放在2倍焦距之外时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，生活中常用的照相机是利用这一成像规律制作的。。
（3）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；若烛焰中心下降lcm，光屏上的像会向上移动，移动的距离大于1cm。
故答案为：（1）凸透镜；（2）缩小；实；照相机；（3）向上； 大于。
19．（甘肃·最新真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示。光屏上呈现一个清晰的像，将蜡烛向靠近凸透镜方向移动，光屏上的像变模糊，要再次在光屏上得到清晰的像，可将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。远视眼需要佩戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）矫正。
【答案】右；凸透镜
【解析】解：u＝v＝2f＝50cm﹣30cm＝70cm﹣50cm＝20cm，凸透镜焦距为10cm，将蜡烛稍靠近凸透镜，光屏上的像变模糊。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此要再次在光屏上得到清晰的像，则应将光屏向右移动；
凸透镜对光线有会聚作用，可以使光线提前会聚，可以矫正远视眼。
20．(甘肃·最新真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）小明将LED灯、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上，通过调节使三者中心在 。接着，小明调节LED灯、凸透镜至如图所示的位置，移动光屏，会在光屏上得到倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
（2）把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具体办法是 。
（3）小明选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验，优点是 （写出一条即可）。
【答案】（1）同一高度；缩小；（2）把LED灯向凸透镜移动适当距离；（3）实验现象更明显、便于观察
【解析】（1）实验中需调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，这样才能使像成在光屏的中央；当物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像；
（2）凸透镜焦距减小能使光线提前会聚，要使光屏上再次得到清晰的像，光屏靠近凸透镜或者LED灯靠近凸透镜；
（3）蜡烛换成LED灯便于观察。
解：
（1）为使像成在光屏的中央，应调节LED灯、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；
由图知，LED灯到凸透镜的距离大于20cm，即物距大于2f，所以光屏上得到LED灯清晰的倒立、缩小的实像；
（2）把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，这是光线提前会聚。若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具体办法是：把LED灯向凸透镜移动适当距离或把光屏靠近凸透镜；
（3）蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。
21. (甘肃·最新真题)小明同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验，记录的实验数据和现察结果见下表。
试验次数
物距u/cm
像的性质
物距v/cm
大小
正倒
1
30
实
缩小
倒立
15
2
25
实
缩小
倒立
17
3
22
实
缩小
倒立
18
4
18
实
放大
倒立
22
5
15
实
放大
倒立
30
6
13
实
放大
倒立
43
7
9
虚
放大
正立
无法测量
8
6
虚
放大
正立
无法测量
分析表中数据回答下列问题。
（1）实验中供了如下三种不同焦距的透镜，则小明所用透镜的焦距f为______。
A.20cm B .10cm C .15cm
（2）比较物距u与焦距f的关系，可得出：
①凸透镜成缩小实像的条件是______。
②凸透镜成虚像的条件是______。
（3）凸透镜成放大的实像时，u v。（选填“＞”、“=”或“＜”＝）
【答案】B 物距大于二倍焦距（或u＞2f） 物距小于一倍焦距（u＜f） ＜
【解析】
（1）由表格中数据可知，u=18cm时，成倒立放大的实像，u=22cm时，成倒立、缩小的实像，故凸透镜焦距在9cm与11cm之间，即选用凸透镜的焦距f=10cm；
（2）①凸透镜焦距f=10cm，成缩小实像时，物距分别为22、25、30cm，均大于二倍焦距，故凸透镜成倒立、缩小、实像的条件是物距大于二倍焦距（或u＞2f）；
②凸透镜焦距f=10cm，成虚像时，物距分别为9cm、6cm，均小于一倍焦距，故凸透镜成正立、放大、虚像的条件是物距小于一倍焦距（u＜f）；
（3）凸透镜放大的实像时，物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，即物距小于像距（u＜v）。
故答案为：（1）B；（2）①物距大于二倍焦距（或u＞2f）；②物距小于一倍焦距（u＜f）；（3）＜。
凸透镜成像规律：
当u＜f，成正立、放大的虚像；
当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，此时v＞2f；
当u=2f，成倒立、等大的实像，此时v=2f；
当u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f。
掌握凸透镜成像的几种情况和应用，能根据实验数据和现象分析实验归纳实验结论，是解答本题的关键。
22．(甘肃·最新真题)（1）放在水平桌面上的托盘天平，在调节横梁平衡之前务必要把 拨回到标尺的零刻度线处。
（2）如图所示，烛焰通过凸透镜在右侧的光屏上形成一个倒立、放大的清晰的像由图可知，凸透镜的焦距可能为 cm（选填“10”、“20”或“30”）。我们根据这个原理制成的光学设备是 （选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）。
【答案】（1）游码；（2）20；投影仪
【解析】（1）天平的正确使用：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游码移到标尺左端零刻线处；③调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
（2）根据物距像距，与焦距之间的关系进行判断。
（1）用托盘天平测量物体质量时，把天平放置在水平桌面上易于操作的地方；游码移到标尺左端的零刻度处，指针静止时指在分度盘中线的左侧，则应将平衡螺母向右调节，使横梁平衡。
（2）烛焰通过凸透镜在右侧的光屏上形成一个倒立、放大的清晰的像，可知2f＞物距＞f，像距＞2f，物距为40.0cm－3.0cm＝37cm，像距85.0cm－40.0cm＝45.0cm，由2f＞37.0cm＞f，45.0cm＞2f，解得22.5cm＞f＞18.5cm，故凸透镜的焦距可能为20.0cm，与投影仪原理相同。
23．(甘肃·最新真题)小薇同学探究凸透镜和平面镜的成像规律：
（1）先将光具座上蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心调至 ；
（2）移动蜡烛，光屏上呈现了烛焰的清晰像，如图所示，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理；
（3）她想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律，现有厚、薄两块玻璃板，应选择较 的玻璃板；
（4）再取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系；光具座上的刻度可以方便比较像与物到玻璃板的 关系。
【答案】（1）同一高度；（2）照相机；（3）薄；（4）大小；距离
【解析】（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，像才能呈在光屏的中心。
（2）根据物体在凸透镜的物距大于像距的成像性质进行判断。
（3）从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题。
（4）B与A的像完全重合、A与B完全相同，这是利用等效替代法证明了像与物的大小关系；光具座上的刻度可以测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到平面镜的距离相等。
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，调整三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中央位置。
（2）物体在凸透镜的物距大于像距，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）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板；
（4）两只蜡烛大小相同，后面蜡烛又能与前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，
光具座上的刻度可以测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到玻璃板的距离关系。
24．(甘肃·最新真题)如图所示为某兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的情景。
（1）若光屏上清晰像的位置如图所示，为使烛焰的像呈现在光屏中央，应将蜡烛向 （填“上”或“下”）移动；
（2）蜡烛发出的光在光屏上发生了 （填“镜面反射”或“漫反射”）；
（3）为了模拟人眼成像特点，有同学提议将光屏和蜡烛位置互换，你认为可行吗？
【答案】 。
【答案】（1）下；（2）漫反射；（3）可行
【解析】由图知，
（1）要使烛焰的像能够成在光屏的中心，就要调整烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心大致在同一高度上。所以需要将蜡烛向下调节，直到烛焰的像成在光屏中央；
（2）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；
（3）此时2f＞u＞f，v＞2f，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。
若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，则u＞2f，根据光路是可逆的，此时在光屏上能成倒立、缩小的实像；
周围物体通过人的眼睛成的也是倒立缩小的实像，所以要模拟人眼成像特点，可以将光屏和蜡烛位置互换。
25．(甘肃·最新真题)小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”：
（1）小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距。实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。
（2）小明将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、 的实像。
（3）小明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是 ；此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
（4）小明将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，请你写出接下来的操作是： ；小明将蜡烛继续靠近透镜，看到的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（2）缩小；（3）远离；投影仪；远离；（4）取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰；变小。
【解析】解：（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＝65.0cm－50.0cm＝15.0cm。
（2）由图可知，此时物距u＝50cm－10cm＝40cm＞2f，故此时成倒立、缩小的实像；
（3）明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，此时物距为50cm－25cm＝25cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向远离透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是投影仪；
小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，凹透镜对光线有发散作用，延迟会聚，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向远离透镜的方向移动。
（4）把蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，u＝50cm－40cm＝10cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像和物体在凸透镜的一侧，为了观察此时的成像特点：需要取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰；
小明将蜡烛继续靠近透镜，根据凸透镜成虚像时，根据物近像近像变小，看到的像变小。
故答案为：（2）缩小；（3）远离；投影仪；远离；（4）取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰；变小。
26．(甘肃·最新真题)某同学在做光学实验时，他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧，蜡烛放置在20cm刻度线处，如图所示。左右移动光屏，直至光屏上呈现烛焰清晰的像。
（1）上述光屏上所成的像是 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明透镜B对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用。透镜B能用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】（1）缩小（2）发散 近视眼
【解析】（1）要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律：物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
（2）凸透镜对光线有会聚作用，远视镜就是凸透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视镜就是凹透镜；
解：（1）凸透镜A焦距10cm，固定在光具座上50cm刻度线处，蜡烛放置在20cm刻度线处，所以物距u＝30cm＞2f，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像；
（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明凸透镜B对光线具有发散作用，是凹透镜，透镜B能用来矫正近视眼；
故答案为：（1）缩小；（2）发散；近视眼。
27．（甘肃·最新真题）小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上形成的影子，不断调节刻度尺，使其在地面上的影子 ，这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像；保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上
cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。
【答案】（1）最短；10.0；（2）缩小；35
【解析】（1）根据光的直线传播可知，光与物体的影子最短时，刻度尺与光线平行；
小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为：f＝10.0cm－0＝10.0cm；
（2）由图知，光屏上得到一个清晰的像，蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离，即物体距大于像距，所以此时所成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的；
由图乙知，当蜡烛在刻度尺的20cm处，v＝15cm，u＝50cm－20cm＝30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u＝15cm时，即凸透镜移动至35cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像。
28．（甘肃·最新真题）小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新，创新点如图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“F”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。
（1）请分析创新后实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及 ：
②光屏上成像更清晰、 ；
③从光屏上可以准确得出像与物的 关系。
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。请仿照示例写出两种不同方案。
项目
更换（或增加）实验器材及操作
探究的问题
示例
用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分
探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况
方案1
①
②
方案2
③
④
【答案】（1）像距；稳定；大小；（2）①更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。
【解析】解：（1）创新后该实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及像距；
②LED灯替代蜡烛的优点是光屏上成像更清晰、稳定；
③由标有均匀格子的面板（光屏）可以比较像与物的大小关系；
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。两种不同方案如下：
①焦距大小不同对成像的影响，可以更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；
③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。
故答案为：（1）像距；稳定；大小；
（2）①更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。
29.（甘肃·最新真题）如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在______。
（2）当蜡烛位于图中的B处时，移动光屏到D处，观家到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为______cm。
（3）紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是______（选填“完整”或“不完整”）的。
（4）当把蜡烛向右移动5cm，屏上的像变得模糊。要使像变清晰光屏应向右适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
【答案】同一高度 10.0 完整 放大
【解析】
解：（1）为了使像呈在光屏的中心，点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；
（2）蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u=v=50.0cm－30.0cm=20cm=2f，则f=10.0cm；
（3）挡住透镜下半部分，上半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是会聚光线比原来变少，像变暗了，像仍然是完整的，且大小不变；
（4）蜡烛向右移动5cm，物距u=15cm，满足2f＞u＞f条件，成倒立、放大的实像。
故答案为：（1）同一高度；（2）10.0；（3）完整；（4）放大。
（1）“研究凸透镜成像规律”实验时，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一直线上，并且在同一高度，烛焰的像才能呈在光屏的中心；
（2）根据凸透镜成像时，u=v=2f时，光屏上成倒立、等大的实像，求得焦距；
（3）当将凸透镜的部分遮住时，凸透镜仍能成完整的像，只是较暗；
（4）当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，像距在二倍焦距之外，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。
该题探究了凸透镜成像的规律，考查了学生对实验操作的要求。一定要注意实验前的调整工作。为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处。同时要熟记规律，特别注意成像特点与物距之间的关系。
30．（甘肃·最新真题）如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：
实验次数
物距u/cm
像的性质
虚实
大小
正倒
1
8
虚像
放大
正立
2
10
不能成像
3
12
实像
放大
倒立
4
14
实像
放大
倒立
5
16
实像
放大
倒立
6
20
实像
等大
倒立
7
22
实像
缩小
倒立
8
25
实像
缩小
倒立
（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或“u＞2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】（1）f＜u＜2f；投影仪；（2）靠近。
【解析】解：（1）由数据可知，物距为12、14、16cm时成放大实像，物距等于20cm，即2f时成等大实像，说明成放大实像需物距小于二倍焦距；
物距等于10cm，即u＝f时不成像，物距小于10cm，即u＜f时成虚像，说明成放大实像需物距大于一倍焦距，综上可知，凸透镜成倒立、放大实像条件：2f＞u＞f；
生活中投影仪是利用2f＞u＞f时，成倒立、放大实像的原理工作的；
（2）使物距由20cm变为22cm时，物距变大，则像距变小，像变小，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏靠近凸透镜，减小像距。
31．（甘肃·最新真题）如图所示，小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
实验数据记录如下：
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
缩放
正倒
虚实
35
14
缩小
倒立
实像
25
17
缩小
倒立
实像
20
20
等大
倒立
实像
16
25
放大
倒立
实像
5
﹣
放大
正立
虚像
根据以上实验回答下列问题：
（1）在实验过程中，要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ；
（2）由实验数据可判断，该透镜的焦距约为 cm；
（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，随着物距的减小，像逐渐 （选填“变大”或“变小”或“不变”），像距逐渐增大；
（4）如果用该实验中的透镜来矫正视力，可以制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】（1）同一高度；（2）10；（3）变大；（4）远视。
【解析】解：（1）使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，可使像成在光屏中央；
（2）由实验数据可判断，u＝v＝2f＝20cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距是：f＝10cm；
（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，随着物距的减小，像逐渐变大，像距逐渐增大；
（4）物距减小，像距增大，像变大，用该实验中的透镜来矫正视力，说明对光线起了会聚作用，则为凸透镜，可以制成远视眼镜。
32．（甘肃·最新真题）在探究凸透镜成像规律实验中，小明在实验室选用了光具座、焦距为15cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等器材进行试验，把凸透镜安放在光具座50cm刻度线处。
（1）将蜡烛放在25cm刻度线处，则在光屏上成倒立______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；
（2）如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置，在光屏上的像将向______（选填“x轴正方向”、“x轴负方向”、“y轴正方向”、“y轴负方向”）移动；
（3）把点燃的蜡烛放在光具座40cm刻度线处，眼睛在______（选填“透镜左侧”、“透镜右侧”）可观察到蜡烛的像。
【答案】（1）放大；（2）x轴正方向；（3）透镜右侧
【解析】（1）根据凸透镜的成像规律，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，所成的像是倒立、放大的实像；
（2）凸透镜成倒立的实像，物体相对于凸透镜向左移动，则像向右移动。
（3）当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像。
（1）将蜡烛放在25cm刻度线处，u=50cm－25cm=25cm，f＜u＜2f，则在光屏上成倒立，放大的实像；
（2）如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置，蜡烛垂直纸面向里，根据凸透镜成倒立的实像，物体相对于凸透镜左右移动，则像右左移动，方向相反，在光屏上的像将向x轴正方向移动；
（3）将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，物距为50cm－40cm=10cm，u＜f，成正立放大的虚像，眼睛在透镜右侧可观察到蜡烛的像。
33．(甘肃·最新真题)小明想探究凸透镜成像规律，他选用了焦距为10cm的凸透镜进行实验。
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，光屏中央呈现出清晰的像，则该像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）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工作的；
（2）在光屏上得到清晰的像后，小聪取下自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，发现光屏上的像变得模糊，为了再次在光屏上得到烛焰清晰的像，可保持蜡烛和凸透镜位置不变，将光屏 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜移动到适当位置；
（3）蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时最合理的调整是 。
A．只需将凸透镜向下移动一些
B．只需将光屏向上移动一些
C、将凸透镜和光屏都向下移动一些
D．以上方法都可以
【答案】（1）放大；投影仪；（2）远离；（3）AB
【解析】（1）物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪。
（2）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使会聚的光线错后会聚。
（3）凸透镜成的实像是倒立的，像与物体的变化方向恰好相反。
（1）由图可知，此时物距小于像距，则所成的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪；
（2）近视眼镜是凹透镜，在凸透镜的前方放一个凹透镜，使原来会聚的光线错后会聚，所以光屏向后移动，远离凸透镜。
（4）蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，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。故选AB。
34. (甘肃·最新真题)在探究“凸透镜成像规律”实验中，已知凸透镜焦距为10cm.所用光源为新型“蜡烛”（新型“蜡烛”薄且烛焰稳定）。
（1）调整好器材后，进行实验，某次实验结果如图1，凸透镜成这种像的条件是 。将“蜡烛”A从此位置在光具座上逐渐靠近透镜，发现经过图中 位置后，无论怎样调节光屏都无法承接到像，只能透过透镜观察到正立、放大的虚像，如图2。
（2）“蜡烛”移到距透镜二倍焦距处，观察光屏上的像感觉与物等大，请你简述证明像与物等大的办法。（器材足够用）
（3）君妍同学用凸透镜观察书上的字，如图3，她换用不同焦距的凸透镜放在原位置再次观察，发现像发生变化，便萌生了探究凸透镜所成像与焦距关系的想法，请写出需要收集的证据。
【答案】（1）物距大于二倍焦距；40.0cm
（2）将蜡烛移到透镜二倍焦距处，在透镜另一侧覆盖上一张白纸的光屏呈接蜡烛的像，用用在白纸上描绘出光屏上的像，比较蜡烛和像的大小。
（3）物距一定，使用不同焦距的透镜，测量像距，观察像的性质，收集物体到凸透镜的距离，不同凸透镜的焦距，所成像的大小虚实以及正倒。
【解析】（1）由图1可知，凸透镜成倒立缩小的实像，说明物体在凸透镜二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间；无论怎样调节光屏都无法承接到像，说明凸透镜成虚像，又因为凸透镜一倍焦距是虚像实像的分界点，所能当物距小于10cm时成虚像，光屏无法承接，因此当将“蜡烛”A移动到40.0cm位置后，无论怎样调节光屏都无法承接到像。
（2）光源为新型“蜡烛”（新型“蜡烛”薄且烛焰稳定）在透镜另一侧覆盖上一张白纸的光屏呈接蜡烛的像，用笔在白纸上描绘出光屏上的像，比较蜡烛和像的大小。
（3）采用控制变量的方法，想探究凸透镜所成像与焦距关系，需要控制物距不变，可以收集同一物体，物距相同，焦距不同时，所对应的成像性质及像的变化情况，收集物体到凸透镜的距离，不同凸透镜的焦距、像距、像的性质。
35．(甘肃·最新真题)下面是玲玲探究“凸透镜成像规律”的实验。
（1）玲玲将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样做的目的是： 。
（2）玲玲将凸透镜固定在光具座50cm的刻度线处，将蜡烛和光屏移至如图所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像，该成像原理在实际中的应用是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）
（3）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动 （填“光屏”或“凸透镜”）。
（4）玲玲将蜡烛移到35cm刻度线处，保持透镜的位置不变，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
（5）若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向 （填“左”或“右”）移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，玲玲更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应 （填“大于”或“小于”）10cm。
【答案】（1）使像成在光屏的中央；（2）照相机；（3）凸透镜；（4）80；（5）右；小于
【解析】（1）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，这样做的目的是：使像成在光屏的中央。
（2）由图可知，物距u＝50cm－20cm＝30cm，像距v＝65cm－50cm＝15cm，f＝10cm，此时u＞2f，成倒立缩小的实像，能够说明照相机的成像原理；
（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光屏向上移动；
（4）由图知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，u＝50cm－20cm＝30cm，u＞2f，凸透镜成倒立缩小的实像，v＝65cm－50cm＝15cm；根据光在折射时光路的可逆性可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u′＝15cm时，即凸透镜移动至50cm+30cm＝80cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；
（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晰的像，光屏应向右移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，玲玲更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应小于10cm，光线发散以后还能成像在原位置。
36．（甘肃·最新真题）在探究“ 凸透镜成像的规律” 的实验中：
（1） 按如图甲所示的操作，可测出凸透镜焦距是 cm。
（2） 把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 。把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离， 当它们的位置如图乙所示时，光屏上出现了清晰的像，该像是 （ 填“ 放大”、“ 等大”或“ 缩小”） 的。
（3）若在蜡烛和凸透镜间合适位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了，说明该眼镜对光线具有 （ 填“ 会聚” 或“ 发散”）作用，是 （ 填“ 近视” 或“ 远视”） 眼镜。
（4）在图乙所示位置的基础上，保持蜡烛不动，将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后， 光屏上 （ 填“ 能” 或“ 不能”） 再次成清晰的像。
【答案】（1）10.0；（2）同一高度； 缩小；（3）发散； 近视；（4）不能。
【解析】（ 1）平行于主光轴的光线经凸透镜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 u＝ 60.0cm－50.0cm＝10.0cm。
（ 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，这样做的目的是：使像成在光屏的中央。
由图可知，物距 u＝50cm－20cm＝30cm， 像距 v＝ 65cm－50cm＝15cm， f＝ 10cm， 此时u＞ 2f， 成倒立缩小的实像；
（3）根据题意可知，像距变大，故该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，即近视眼镜；
（4）保持蜡烛不动，将凸透镜向右移动一段距离，相当于增大物距。根据物远像近像变小的规律可知，应将光屏向左移动才能得到清晰的像，故将光屏向右移动不能再次成清晰的像。
37．(甘肃·最新真题)在“探究凸透镜成悔规律”的实验中。
（1）使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）如图所示，发光体F在光屏上成倒立、＿＿＿的清晰实像，＿＿＿就是这一原理的应用。
（3）接着给凸透镜戴上近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了，在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下，为使光屏上再次呈清晰的像，应将光屏向＿＿＿（靠近／远离）凸透镜方向移动。
【答案】（1）将发光体 F、凸透镜和光屏靠拢再进行调节；（2）缩小；照相机；（3）远离
【解析】将发光体 F、凸透镜和光屏靠拢后调节是最简便的方法；由图可知像距小于物距，则成倒立缩小的实像，照相机根据该原理制成；近视眼镜为凹透镜，对光起发散作用，则需要将光屏 向右移动远离凸透镜才能再次呈清晰的像。
38．(甘肃·最新真题)如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）实验前老师为同学们准备了焦距分别为10cm和30cm两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为 cm的凸透镜；
（2）将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立 （选填“放大”或“缩小”）的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上 （选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像；
（3）若小华在做实验时，不小心让凸透镜和自己的衣服发生了摩擦带了静电，将一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，将凸透镜的镜面遮挡住了一部分，此时光屏上 （选填“烛焰的像不完整”、“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”）。
【答案】（1）10 （2）放大 投影仪 能 （3）烛焰的像变暗了些
【解析】（1）凸透镜成实像时，物像之距最小应为4f，光具座的长度为100cm，焦距为30cm，相对光具座的长度来说无法完成实验，应该选择焦距为10cm的凸透镜；
（2）由图可知，像距大于物距，因此像是放大的，投影仪就是根据这一原理工作的，在光的折射现象中，光路是可逆的，如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上能呈现烛焰清晰的像；
（3）实验时有小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，由于会聚的光线减少，因此烛焰的像变暗了些。
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