4.3凸透鏡成像的規(guī)律(作業(yè))（解析版）

4.3凸透鏡成像的規(guī)律一、單選題1．在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰位于距離凸透鏡一倍焦距內(nèi)時(shí)，人眼觀察到燭焰成像的情形是圖中的（）A． B． C． D．【答案】C【解析】當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí)，物體通過(guò)凸透鏡成的是正立的、放大的虛像。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?！军c(diǎn)睛】這是一道關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律的考查的一道比較容易的題目，通過(guò)物距與焦距的關(guān)系，確定成像的性質(zhì)，然后與選擇項(xiàng)對(duì)應(yīng)確定答案。2．如圖所示，把焦距為12cm的凸透鏡放在光具座上，將點(diǎn)燃的蠟燭放在距焦點(diǎn)6cm處，則蠟燭通過(guò)該凸透鏡所成的像（）A．一定是倒立的 B．一定是正立的C．一定是放大的 D．一定是縮小的【答案】C【解析】該透鏡焦距12cm，兩倍焦距為24cm。蠟燭距焦點(diǎn)6cm，有可能離透鏡12cm+6cm=18cm，此時(shí)位于該透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像；也有可能離透鏡12cm-6cm=6cm，此時(shí)位于該透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立放大的虛像。故ABD不符合題意；C符合題意。故選C。3．在探究“凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像距與物距的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是（）A．盡量選擇較亮的環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B．組裝器材時(shí)，將蠟燭放在凸透鏡與光屏之間.C．實(shí)驗(yàn)中，物距要始終大于二倍焦距D．實(shí)驗(yàn)中，蠟燭燃燒一段時(shí)間后，光屏上的像會(huì)向上移動(dòng)【答案】D【解析】A．為使成像更清晰，應(yīng)在較暗的環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)誤；B．組裝器材時(shí)，應(yīng)將凸透鏡放在蠟燭與光屏之間，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中，物距大于一倍焦距均成實(shí)像，實(shí)驗(yàn)時(shí)物距要始終大于一倍焦距，故C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)中，蠟燭燃燒一段時(shí)間后，蠟燭變短，根據(jù)通過(guò)光心的光線傳播方向不變可知所成的像會(huì)向上移動(dòng)，故D正確。故選D。4．用如圖所示的裝置探究凸透鏡成像規(guī)律，凸透鏡的焦距是15cm．當(dāng)把凸透鏡固定在50cm刻度線處，蠟燭固定在15cm刻度線處時(shí)（）A．光屏在“Ⅰ”區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，才能得到清晰的像B．光屏在“Ⅱ”區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，才能得到清晰的像C．光屏上得到的是倒立、放大的實(shí)像D．以上說(shuō)法都不對(duì)【答案】A【解析】凸透鏡的焦距是15cm．當(dāng)把凸透鏡固定在50cm刻度線處，蠟燭固定在15cm刻度線處時(shí)，物距為50cm-15cm=35cm，大于2倍焦距，所以此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，像在1倍和2倍焦距之間，即在光具座的65~80cm之間可以得到清晰的像綜合以上分析，只有A符合題意，BCD不符合題意．5．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示，此時(shí)燭焰在光屏上剛好成一清晰的像。下列說(shuō)法正確的是（）A．此像為倒立、放大的實(shí)像B．蠟燭燃燒一段時(shí)間后，光屏上的像會(huì)下移C．此凸透鏡的焦距為10cmD．僅將透鏡換成一個(gè)中心更凸些的凸透鏡，光屏上不能呈現(xiàn)清晰的像【答案】D【解析】AC．根據(jù)圖可知，此時(shí)u=v，則物距和像距都等于二倍焦距，成倒立、等大的實(shí)像，因?yàn)閡=v=2f=40.0cm所以焦距為20.0cm，故AC錯(cuò)誤；B．蠟燭燃燒一段時(shí)間后，蠟燭燭焰下移，根據(jù)經(jīng)過(guò)光心的光線的傳播方向不變可知，光屏上的像會(huì)上移，故B錯(cuò)誤；D．僅將透鏡換成一個(gè)中心更凸些的凸透鏡，凸透鏡的焦距減小，會(huì)聚能力變強(qiáng)，在物距不變時(shí)，像距會(huì)變小，則光屏上不能呈現(xiàn)清晰的像，故D正確。故選D。6．將物體放在距凸透鏡16cm處，光屏上得到清晰等大的像，則凸透鏡的焦距是（）A．6cm B．8cm C．14cm D．20cm【答案】B【解析】將物體放在距凸透鏡16cm處，即物距為16cm時(shí)，成等大、倒立的實(shí)像，則根據(jù)凸透鏡成像原理可知，此時(shí)物距等于二倍焦距，可求焦距f=8cm。故選B。7．如圖所示，在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離為30cm時(shí)，在光屏上得到一個(gè)清晰縮小的實(shí)像。下列說(shuō)法正確的是（）A．該凸透鏡的焦距大于15cmB．將凸透鏡向左移動(dòng)，移動(dòng)光屏可以在光屏上得到清晰放大的像C．將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，為了在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡D．只將蠟燭和光屏的位置互換，可以在光屏上得到清晰縮小的像【答案】B【解析】掌握凸透鏡成像的規(guī)律，知道當(dāng)物距大于2f時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像；且成實(shí)像時(shí)，遵循物近像遠(yuǎn)像變大的特點(diǎn)。A．當(dāng)蠟燭和凸透鏡之間的距離為時(shí)，在光屏上得到一個(gè)清晰縮小的實(shí)像，則由解得故A錯(cuò)誤；B．只將凸透鏡向左移，減小物距，增大像距，可以在光屏上得到清晰放大的像，故B正確；C．蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，為了在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏應(yīng)靠近凸透鏡，故C錯(cuò)誤；D．只將蠟燭和光屏互換，根據(jù)光路的可逆性可知，可以在光屏上得到清晰放大的像，故D錯(cuò)誤。故選B。8．做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示時(shí)，燭焰在光屏上成了一個(gè)清晰的像。下列說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)成像情況符合投影儀成像原理B．透鏡位置不變，蠟燭和光屏位置互換，光屏上也能得到燭焰清晰的像C．要使光屏上燭焰的像變小，只需將蠟燭靠近凸透鏡D．為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)選用較光滑的玻璃板【答案】B【解析】A．由圖可知，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)應(yīng)用此原理制成的，故A錯(cuò)誤；B．在光的折射現(xiàn)象中光路可逆，透鏡位置不變，蠟燭和光屏位置互換，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，光屏上也能得到燭焰清晰的像，故B正確；C．凸透鏡成實(shí)像時(shí)有物遠(yuǎn)像近像變小的特點(diǎn)，要使光屏上燭焰的像變小，只需將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，故C錯(cuò)誤；D．為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)選用較粗糙的毛玻璃板，這樣反射光線可以向著各個(gè)方向。故D錯(cuò)誤。故選B。9．小紅在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，蠟燭、凸透鏡以及光屏在光具座上的位置如圖所示，此時(shí)燭焰在光屏上成清晰的像（圖中未畫出）。下列說(shuō)法中正確的是（）A．此時(shí)在光屏上成的是倒立、縮小的實(shí)像B．此時(shí)的成像特點(diǎn)與照相機(jī)的成像特點(diǎn)相同C．將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)至某位置，并調(diào)整光屏位置，燭焰在光屏上所成的像將變小D．保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，換用焦距小的凸透鏡，則燭焰所成像的像距將變大【答案】C【解析】A．由圖可知，物距小于像距時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，故A錯(cuò)誤；B．成倒立、放大的實(shí)像是投影儀的原理，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)凸透鏡成像的原理，物體遠(yuǎn)離凸透鏡，像靠近凸透鏡，像將會(huì)變小，故C正確；D．換用焦距小的凸透鏡，相當(dāng)于增大物距，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物體遠(yuǎn)離凸透鏡，像靠近凸透鏡，像將會(huì)變小，燭焰所成像的像距將變小，故D錯(cuò)誤。故選C。10．在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小敏所在的小組利用如圖甲所示的裝置。測(cè)出凸透鏡的焦距，正確安裝并調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置后，在光屏上得到一個(gè)清晰的像，如圖乙所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．由圖甲可知該凸透鏡的焦距是40.0cmB．燭焰在如圖乙所示的位置時(shí)，成像特點(diǎn)與照相機(jī)成像特點(diǎn)相同C．若燭焰從光具座30.0cm刻線處向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)，燭焰所成的像將逐漸變小D．燭焰在如圖乙所示的位置時(shí)，若用黑紙片將凸透鏡遮擋一半，這時(shí)在光屏上只能成半個(gè)燭焰的像【答案】C【解析】A．由甲圖可知該透鏡焦距為40.0cm-30.0cm=10.0cm故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，是投影儀的成像原理，故B錯(cuò)誤；C．燭焰從光具座30.0cm刻線處向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)，根據(jù)物距增大像距減小像變小可知，燭焰所成的像將逐漸變小，故C正確；D．用黑紙片將凸透鏡遮擋一半，透鏡的上半部分仍能會(huì)聚燭焰發(fā)出的光線，成燭焰完整的像，只是像比原來(lái)變暗，故D錯(cuò)誤。故選C。11．如圖所示，小明同學(xué)在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，記錄并繪制了物距u和像距v之間的關(guān)系圖象。下列說(shuō)法正確的是（）A．凸透鏡焦距為20cmB．物距為5cm時(shí)，可以通過(guò)移動(dòng)光屏承接到清晰的像C．物距為15cm時(shí)，成放大的像，根據(jù)這一原理可以制成投影儀D．物距由15cm增大到30cm的過(guò)程中，在光屏上看到的像一直是變大的【答案】C【解析】A．凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像根據(jù)圖像時(shí)u=v=2f=20cm所以f=10cm故A錯(cuò)誤；B．物距為5cm時(shí)，成正立放大的虛像，不能通過(guò)移動(dòng)光屏承接到清晰的像，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)u=15cm時(shí)，2f>u>f，成倒立、放大的實(shí)像.，根據(jù)這一原理可以制成投影儀，故C正確；D．物距由15cm增大到30cm的過(guò)程中，像距變小，在光屏上看到的像一直是變小的，故D錯(cuò)誤。故選C。12．如圖所示，主光軸上有一點(diǎn)光源S，在透鏡的另一側(cè)有一光屏，點(diǎn)光源通過(guò)凸透鏡在光屏上形成一個(gè)光斑，現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡，光斑的面積會(huì)減小，設(shè)凸透鏡的焦距為f，由此可判斷（）A．d一定小于fB．d可能大于2f，也可能小于fC．d一定大于f，小于2fD．一定大于2f【答案】B【解析】如圖所示：如圖一，點(diǎn)光源在焦點(diǎn)上，點(diǎn)光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；當(dāng)點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)，點(diǎn)光源射出的光線，經(jīng)凸透鏡之后也會(huì)聚一些，但是不會(huì)到達(dá)平行光線的位置，如紅色光線會(huì)聚在光屏上，形成比較大的光斑，光屏向凸透鏡靠近時(shí)，光斑會(huì)減小；如圖二，點(diǎn)光源在一倍焦距和二倍焦距之間，點(diǎn)光源在另一側(cè)會(huì)形成倒立、放大的實(shí)像，光屏沒有放在實(shí)像的位置，而是放在和點(diǎn)光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會(huì)增大；如圖三，點(diǎn)光源在二倍焦距以外，點(diǎn)光源在另一側(cè)會(huì)形成倒立、縮小的實(shí)像，到達(dá)實(shí)像位置后，光線繼續(xù)向外傳播，光屏沒有放在實(shí)像的位置，而是放在和點(diǎn)光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會(huì)減小；所以光屏和點(diǎn)光源與凸透鏡等距離時(shí)，當(dāng)點(diǎn)光源在一倍焦距以內(nèi)和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透鏡時(shí)，光斑減小。故選B。二、填空題13．在焦距為5厘米的凸透鏡主光軸上距透鏡12厘米處放一物體，那么物體經(jīng)透鏡成一個(gè)__________、__________、__________像；如果換一個(gè)焦距為15厘米的凸透鏡，物體的位置不動(dòng)，那么物體經(jīng)透鏡成一個(gè)__________、__________、__________像．【答案】倒立縮小實(shí)正立放大虛【解析】[1][2][3]凸透鏡的焦距為5cm，物體到凸透鏡距離為12cm時(shí)，12cm＞2f，即u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像；[4][5][6]凸透鏡的焦距為15cm，物體到凸透鏡距離為12cm時(shí)，12cm＜f，即u＜f，成正立、放大的虛像．14．在圖中，凸透鏡焦距為10厘米，此時(shí)物距為__________厘米，為了找到像的位置，光屏應(yīng)在光具座的__________厘米刻度范圍內(nèi)移動(dòng)（選填"60~70"或“大于70”）．保持透鏡位置不變，當(dāng)蠟燭移至5厘米刻度處時(shí)，移動(dòng)光屏，__________在光屏上成像（選填“能”或“不能”）．【答案】15大于70能【解析】[1]物距為物體到凸透鏡的距離，在如圖中，物距為50cm?35cm=15cm；[2]凸透鏡焦距為10厘米，此時(shí)的物距為15cm，即處于1倍焦距和2倍焦距之間，像應(yīng)成在另一側(cè)的2倍焦距以外，即50cm+20cm=70cm以外，成一個(gè)倒立、放大的實(shí)像，所以光屏應(yīng)放在大于70cm的刻度范圍內(nèi)移動(dòng)；[3]若保持透鏡位置不變，當(dāng)蠟燭在5cm的刻度處，此時(shí)的物距為50cm-5cm=45cm，即物體處于2倍焦距以外，所以此時(shí)光屏處于另一側(cè)的1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立縮小的實(shí)像，故光屏上能成像．15．如圖所示是凸透鏡成像的裝置，焦距為15cm的凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處．（1）蠟燭在10cm刻度線時(shí)，光屏上成清晰的像，則該像是___________（填“放大”“等大”或“縮小”）的實(shí)像；（2）蠟燭在30cm刻度線時(shí)，光屏上成清晰的像，則該像是___________（填“放大”“等大”或“縮小”）的實(shí)像；（3）蠟燭在40cm刻度線時(shí)，從凸透鏡右側(cè)通過(guò)凸透鏡可以看到燭焰___________（填“倒立”或“正立”）的像．【答案】縮小放大正立【解析】(1)[1]蠟燭在10cm刻度線時(shí)，到凸透鏡的距離為40cm，大于2倍焦距，光屏上成的是倒立、縮小的實(shí)像；(2)[2]蠟燭在30cm刻度線時(shí)，到凸透鏡的距離為20cm，大于1倍焦距且小于2倍焦距，光屏上成的是倒立、放大的實(shí)像；(3)[3]蠟燭在40cm刻度線時(shí)，到凸透鏡的距離為10cm，小于1倍焦距，只能在凸透鏡右側(cè)通過(guò)透鏡看到燭焰正立、放大的虛像．16．如圖，在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡、蠟燭、光屏放在同一直線上。當(dāng)燭焰在B點(diǎn)時(shí)，成像在A點(diǎn)；當(dāng)燭焰在A點(diǎn)時(shí)，成像在C點(diǎn)，則凸透鏡一定固定在______之間，兩次成像的虛實(shí)情況______（選填“相同”或“不同”）?！敬鸢浮緽C不同【解析】[1]①假設(shè)凸透鏡在C點(diǎn)左側(cè)，這時(shí)當(dāng)燭焰在B點(diǎn)時(shí)，成像在A點(diǎn)，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，這時(shí)成的是虛像；當(dāng)燭焰在A點(diǎn)時(shí)，成像在C點(diǎn)，這時(shí)所成的像沒有在凸透鏡的左側(cè)，也沒有在燭焰的右側(cè)，即A點(diǎn)右側(cè)，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，這種情況是不存在的，所以凸透鏡不在C點(diǎn)左側(cè)，此假設(shè)不成立；②假設(shè)凸透鏡在CB兩點(diǎn)之間，這時(shí)當(dāng)燭焰在B點(diǎn)時(shí)，成像在A點(diǎn)，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，這時(shí)成的是虛像；當(dāng)燭焰在A點(diǎn)時(shí)，成像在C點(diǎn)，這時(shí)所成的像在凸透鏡的左側(cè)，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，這時(shí)成的是實(shí)像；根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，這兩種情況是符合規(guī)律的，所以凸透鏡可能固定在CB兩點(diǎn)之間，此假設(shè)成立；③假設(shè)凸透鏡在BA兩點(diǎn)之間，當(dāng)燭焰在B點(diǎn)時(shí)，成像在A點(diǎn)，根據(jù)光路的可逆性，當(dāng)燭焰在A點(diǎn)時(shí)，成像在B點(diǎn)，但是題中條件當(dāng)燭焰在A點(diǎn)時(shí)，成像在C點(diǎn)，這兩種情況矛盾，所以凸透鏡不在BA兩點(diǎn)之間，故此假設(shè)不成立；④假設(shè)凸透鏡在A點(diǎn)右側(cè)，當(dāng)燭焰在B點(diǎn)時(shí)，成像在A點(diǎn)，所成的像在燭焰與凸透鏡之間，這是不可能的，所以凸透鏡不在A點(diǎn)右側(cè)，故此假設(shè)不成立。綜上所述，凸透鏡一定固定在CB兩點(diǎn)之間。[2]根據(jù)假設(shè)②得知，兩次成像的虛實(shí)情況不同。17．小薇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。她先將蠟燭和光屏分別固定在光具座的20cm和65cm處，然后移動(dòng)透鏡，在光屏是得到一個(gè)清晰的倒立、縮小實(shí)像，這時(shí)蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系是______（用符號(hào)和不等式表示）；接著小薇將光屏移到80cm處，為了得到一個(gè)清晰的倒立、放大實(shí)像，此時(shí)透鏡要向______（填“左”或“右”）移動(dòng)，這時(shí)蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系須滿足______?！敬鸢浮縰＞2f左2f＞u＞f【解析】[1]已知在光屏是得到一個(gè)清晰的倒立、縮小實(shí)像，由凸透鏡成像規(guī)律可知，這時(shí)蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系是u＞2f。[2]根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，可知為了得到一個(gè)清晰的倒立、放大實(shí)像，此時(shí)要減小物距，即透鏡要向左移動(dòng)。[3]因此透鏡要向左移動(dòng)，當(dāng)物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，即這時(shí)蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系須滿足2f＞u＞f。18．要想利用凸透鏡使小燈泡發(fā)出的光變成平行光，應(yīng)該把小燈泡放在凸透鏡的________處．一束平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后的傳播方向如圖甲所示，由圖可知，此透鏡的焦距為________cm；當(dāng)把燭焰放在此凸透鏡左側(cè)12cm處時(shí)，如圖乙所示，則從該凸透鏡右側(cè)通過(guò)透鏡可以看到一個(gè)________（填：“正立”或“倒立”）、放大的________（填：“實(shí)”或“虛”）像．【答案】焦點(diǎn)15正立虛【解析】(1)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚到主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是15cm.(2)凸透鏡的焦距是15cm，燭焰放在此凸透鏡左側(cè)12cm處，u<f，成正立、放大的虛像．【點(diǎn)睛】（1）根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．（2）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進(jìn)行判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像．2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像．u＜f，成正立、放大的虛像．19．某同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，繪制了如圖所示的圖象（v表示像到凸透鏡的距離，u表示物體到凸透鏡的距離），用該凸透鏡作放大鏡使用時(shí)，被觀察的物體到透鏡的距離在_____m以內(nèi)；把物體從距凸透鏡5cm處移動(dòng)到距凸透鏡20cm處的過(guò)程中，像的大小將_____（選填“變大”、“變小”、“先變小再變大”、“先變大再變小”）．【答案】0.05變小【分析】（1）根據(jù)凸透鏡成像的幾種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡．（2）當(dāng)物距大于焦距時(shí)，凸透鏡成實(shí)像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小；凸透鏡成需像時(shí)，物距增大，像變大．【解析】由圖象結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律可知，u=v=10cm時(shí)，物像的大小相等，物距和像距都為二倍焦距，可得：f=5cm=0.05m；用該凸透鏡作放大鏡使用時(shí)，u＜f，即被觀察的物體到透鏡的距離在0.05m以內(nèi)；把物體從距凸透鏡5cm處移動(dòng)到距凸透鏡20cm處的過(guò)程中，物距增大，且大于焦距，則像距減小，像變?。?0．如圖所示，光會(huì)聚于b點(diǎn)，在虛線區(qū)域內(nèi)放甲透鏡后，光會(huì)聚于主光軸MN上的c點(diǎn)；在虛線區(qū)域內(nèi)換放乙透鏡后，光會(huì)聚于主光軸MN上的a點(diǎn)，現(xiàn)小明想進(jìn)一步探究凸透鏡成像的特點(diǎn)，應(yīng)選擇______（甲/乙）透鏡。小明選擇好透鏡后在光具座上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：當(dāng)物體距離透鏡8cm時(shí)，在透鏡另一側(cè)光屏上成一清晰放大的實(shí)像；若保持物體與光屏的位置不變，把透鏡向光屏方向移動(dòng)2cm，在光屏上又可以成一清晰______像。當(dāng)物體距離透鏡4cm時(shí)，成______像?！敬鸢浮恳铱s小的實(shí)正立放大的虛【解析】[1]由圖示知，虛線區(qū)域內(nèi)放入甲透鏡后，光線的會(huì)聚點(diǎn)變遠(yuǎn)了，即光線被發(fā)散了，所以甲是凹透鏡，放入乙透鏡后光線的會(huì)聚點(diǎn)變近了，即光線被會(huì)聚了，所以乙是凸透鏡，想探究凸透鏡的成像特點(diǎn)，應(yīng)選擇乙透鏡。[2]由題意知，當(dāng)物距為8cm時(shí)，光屏上成清晰放大的像，即此時(shí)有f<8cm<2f所以4cm<f<8cm當(dāng)物體與光屏的位置不變，透鏡向光屏方向移動(dòng)2cm，物距變成了10cm，依然可在光屏上成清晰的像，則像是縮小的實(shí)像。[3]當(dāng)物距為4cm時(shí)，物距小于一倍焦距，成正立放大的虛像。三、作圖題21．請(qǐng)?jiān)趫D中完成光路圖。【答案】【解析】光線過(guò)凸透鏡光心的傳播方向不變，光線過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，兩條折射光線的交點(diǎn)即S的像，像到主光軸的距離即蠟燭的像，如圖所示22．請(qǐng)畫出光源S發(fā)出的光線SA通過(guò)凸透鏡后的光路圖。（作圖時(shí)請(qǐng)保留必要的輔助光線）【答案】【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過(guò)焦點(diǎn)，過(guò)光心的光線傳播方向不改變，這兩條折射光線的交點(diǎn)即為像點(diǎn)，最后延長(zhǎng)光線SA到凸透鏡并與像點(diǎn)連接，即可得光線SA通過(guò)凸透鏡后的光路圖，如圖所示：23．凸透鏡成像規(guī)律可以通過(guò)畫光路圖去理解。在光路圖中凸透鏡用圖甲表示，O點(diǎn)為光心，F(xiàn)為其焦點(diǎn)。圖乙是運(yùn)用經(jīng)過(guò)凸透鏡的兩條特殊光線，所畫物體AB

經(jīng)凸透鏡成的像A'B'的光路圖。請(qǐng)參照?qǐng)D乙，在圖丙中適當(dāng)位置畫上凸透鏡，并標(biāo)出其焦點(diǎn)（一個(gè)即可）的位置（其中AB是置于主光軸之物體，MN是AB的像）。【答案】【解析】凸透鏡成虛像時(shí)，像點(diǎn)M、物點(diǎn)A、光心O在同一直線上，可確定凸透鏡的位置，過(guò)A點(diǎn)作平行于主光軸的光線，交凸透鏡于C點(diǎn)，連MC并延長(zhǎng)交主光軸為F點(diǎn)，則F點(diǎn)為凸透鏡的一個(gè)焦點(diǎn)，如圖所示：。四、實(shí)驗(yàn)題24．小明在實(shí)驗(yàn)室做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，他所用的凸透鏡焦距是10厘米。(1)實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的中心，使它們的中心與燭焰中心大致在___________，這樣做的目的是為了使像成在___________；(2)如圖所示是實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)情景，物距為30厘米，光屏上恰能成一個(gè)清晰的像，此時(shí)這個(gè)像是___________（選填“等大”、“縮小”或“放大”）的；(3)若凸透鏡位置保持不變，蠟燭由光具座的20厘米刻度處向40厘米刻度處移動(dòng)過(guò)程中，為了能在光屏上找到清晰的像，光屏應(yīng)該___________（選填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“位置不變”）?！敬鸢浮客桓叨裙馄林醒肟s小向右移動(dòng)【解析】(1)[1][2]在實(shí)驗(yàn)中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度。(2)[3]物距為30cm，凸透鏡的焦距是10cm，物距大于2倍焦距，光屏上成倒立縮小的實(shí)像。(3)[4]凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，蠟燭由光具座的20厘米刻度處向40厘米刻度處移動(dòng)過(guò)程中，物距減小，為了能在光屏上找到清晰的像，像距變大，光屏應(yīng)該向右移動(dòng)。25．如圖所示，在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中。（1）組裝調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，要使?fàn)T焰和_______的中心位于凸透鏡的主光軸上。（2）實(shí)驗(yàn)所用凸透鏡的焦距為20cm，若燭焰在凸透鏡前30cm處，則可在凸透鏡的另一側(cè)得到一個(gè)（________）A．倒立、放大的實(shí)像B．倒立、縮小的實(shí)像C．正立、放大的虛像D．正立、縮小的虛像（3）接下來(lái)，保持燭焰和凸透鏡的位置不變，換一個(gè)焦距小一些的凸透鏡，則所成像的大小比剛才的像____?！敬鸢浮抗馄罙小【解析】（1）[1]為使像能成在光屏的中央，應(yīng)使凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處。（2）[2]由題意知道，凸透鏡焦距f=20cm，物距u=30cm，滿足f＜u＜2f，所以，成倒立放大的實(shí)像，故選A。（3）[3]若換用一個(gè)焦距略小一些的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則相當(dāng)于物距相對(duì)增大，故物遠(yuǎn)像近像變小。26．在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，老師給同學(xué)們準(zhǔn)備了凸透鏡、光具座、蠟燭、光屏各一個(gè)，火柴一盒。（1）凸透鏡對(duì)光有______作用（填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）。（2）幃濤在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)光屏上成的蠟燭的像偏上（如圖1所示），要使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭向______（填“上”或“下”）調(diào)整。（3）如圖2所示是小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡的像距v和物距u關(guān)系的圖象。由圖象可知凸透鏡的焦距是______cm。（4）當(dāng)燭焰距凸透鏡45cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)清晰、倒立、______的實(shí)像（填“縮小”或“放大”）。要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大，應(yīng)保持透鏡的位置不動(dòng)，調(diào)節(jié)蠟燭的位置，同時(shí)將光屏______（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡，直至得到清晰的像?！敬鸢浮繒?huì)聚上10縮小遠(yuǎn)離【解析】（1）[1]由凸透鏡對(duì)光的作用可知，凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用。（2）[2]蠟燭燃燒變短，所以像成在了光屏的上方，為了使像仍在成在光屏中央，可以將蠟燭向上調(diào)整。（3）[3]由圖知，當(dāng)物距為20cm時(shí)，像距也為20cm，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物距等于2倍焦距時(shí)，成倒立等大的實(shí)像，此時(shí)像距與物距相等。所以2f=20cm則f=10cm。（4）[4]燭焰距凸透鏡45cm時(shí)，物距大于2f，此時(shí)成倒立縮小的實(shí)像。[5]要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大，則應(yīng)減小物距，增大像距，將光屏遠(yuǎn)離透鏡，直至得到清晰的像。27．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中。（1）如圖甲，平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=______cm；（2）如圖乙，光屏上呈現(xiàn)清晰的實(shí)像。若保持透鏡、蠟燭和光屏位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，光屏上_______（選填“能”或“不能”）呈現(xiàn)清晰的像；（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分，則光屏上的像________。A．只出現(xiàn)燭焰像的上半部分B．只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C．出現(xiàn)燭焰完整的像，但像更小了D．仍然是完整的，且大小不變，只是變暗了【答案】10.0能D【解析】（1）[1]在圖甲中，平行光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚到一點(diǎn)，說(shuō)明凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點(diǎn)，所以焦距為f＝20.0cm-10.0cm＝10.0cm（2）[2]焦距為10cm，物距為25cm-10cm=15cm此時(shí)物距在一倍焦距與二倍焦距之間，燭焰可在光屏上成清晰放大、倒立的實(shí)像；若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，此時(shí)物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距與二倍焦距之間，所以光屏上成倒立、縮小的實(shí)像。（3）[3]蠟燭上的某一點(diǎn)發(fā)出無(wú)數(shù)條光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后成像在光屏上，當(dāng)遮住凸透鏡的上半部分時(shí)，蠟燭發(fā)出的光線被擋住了一部分，但仍有光線通過(guò)凸透鏡的下半部分而照在光屏上成像。只不過(guò)是通過(guò)的光線減少，圖象的亮度變暗，但像還是完整的。故選D。28．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖甲所示，此時(shí)在光屏中心呈現(xiàn)一清晰、等大的燭焰的像。（1）如圖甲所示，平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為f=_______cm；（2）如圖甲所示，當(dāng)蠟燭燃燒一端時(shí)間后，燭焰的像位于光屏中心的_______（“上方”或者“下方”）；（3）如圖乙所示，保持蠟燭位置不變，移動(dòng)透鏡至36cm刻度線處，則人眼在_______（選填“1”“2”或“3”）處能觀察到蠟燭的像；（4）實(shí)驗(yàn)得到了凸透鏡成像的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在圖丙中蠟燭A通過(guò)凸透鏡不可能形成的像是_______（選填“B”“C”“D”或“E”）；（5）小華在用同樣的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)光屏上出現(xiàn)的像只有中間清晰，兩側(cè)卻較模糊，小明只對(duì)凸透鏡進(jìn)行了調(diào)整，就在光屏上得到了清晰的像，他的調(diào)整是_________A．左右適當(dāng)移動(dòng)凸透鏡B．上下適當(dāng)移動(dòng)凸透鏡C．適當(dāng)扭轉(zhuǎn)凸透鏡D．更換焦距合適的凸透鏡【答案】10.0上方2CC【解析】（1）[1]由圖甲知，焦點(diǎn)到凸透鏡的距離為20.0cm-10.0cm=10.0cm所以凸透鏡的焦距為10.0cm。（2）[2]蠟燭燃燒一段時(shí)間后，蠟燭變短，由于通過(guò)光心的光線方向不改變，則燭焰的像將向上移動(dòng)。（3）[3]蠟燭位置不變，移動(dòng)透鏡至36cm刻度線處時(shí)，物距u=36cm-30cm=6cm＜f此時(shí)成正立、放大的虛像，像與物在同側(cè)，則人眼在2處能觀察到蠟燭的像。（4）[4]凸透鏡成像時(shí)u＞2f時(shí)，光屏上能得到倒立、縮小的實(shí)像，當(dāng)f＜u＜2f時(shí)，光屏上能得到倒立、放大的實(shí)像，當(dāng)u=2f時(shí)，光屏上能得到倒立、等大的實(shí)像，當(dāng)u＜f時(shí)成正立放大的虛像；凸透鏡不可能成正立縮小的像，故C不可能。（5）[5]發(fā)現(xiàn)光屏上出現(xiàn)的像只有中間清晰，兩側(cè)較模糊，說(shuō)明中間部分的物距此時(shí)正好在光屏上成清晰的像，兩側(cè)部分的物距大于或小于中間部分的物距，故適當(dāng)扭轉(zhuǎn)凸透鏡，使凸透鏡與光屏平行，在光屏上得到清晰的像，故選C。29．在某次探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：(1)小文想知道實(shí)驗(yàn)中某塊透鏡的焦距，于是做了實(shí)驗(yàn)甲，鏡面垂直于陽(yáng)光，在透鏡下面放上白紙（紙、鏡平行），測(cè)出透鏡與白紙間距s/cm與對(duì)應(yīng)的白紙被烤焦的時(shí)間t/min，繪出圖像乙，可判斷該透鏡的焦距f為______cm。(2)實(shí)驗(yàn)前組裝并調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的______上。找像時(shí)，要前后多移動(dòng)幾次光屏，找出成最______的像時(shí)光屏的位置；如果實(shí)驗(yàn)中固定好透鏡和蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，光屏上只有一個(gè)與透鏡大小幾乎相同的光斑，其原因可能是______。(3)如圖丙，當(dāng)把一塊焦距為15cm的凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時(shí)，光屏應(yīng)在______（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ）區(qū)域內(nèi)左右移動(dòng)，才能在光屏上得到清晰的______（放大/等大/縮小）實(shí)像。(4)在上述操作的基礎(chǔ)上，老師取下自己戴的眼鏡放于蠟燭和凸透鏡之間，光屏上的像又變得模糊，小文發(fā)現(xiàn)當(dāng)光屏向左移動(dòng)適當(dāng)距離后像又清晰，由此可知，老師的視力情況屬于______（近視/遠(yuǎn)視/正常）。(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向______（上/下）移動(dòng)；為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)寫出一種可行的方法：______。(6)小文在實(shí)驗(yàn)中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡，該過(guò)程中像的大小將______(變大/變小/等大)，物距u隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示，則像距v與t的大致變化關(guān)系為圖中的（