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专题09 探究凸透镜成像规律的实验题
抓住考点学

探究凸透镜成像规律实验需要学通的基础知识
1.实验操作：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，该如何操作：①向上移动光屏；②向上移动蜡烛；③向下移动凸透镜。
2.如果用手将凸透镜遮住一半，则光屏上依然是一个完整的像，但亮度较暗。
3.若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内（u<f）②烛焰在焦点上(u=f) ③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度 ④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
4.燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。
5.实验结论：（凸透镜成像规律）F分虚实,2f大小,实倒虚正,具体见下表

物距
像的性质
像距
应用
倒、正
放、缩
虚、实
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
照相机
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
幻灯机
u<f
正立
放大
虚象
不考虑
放大镜

6.对规律的进一步认识：一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小，物近像远像变大。像跟着物体跑（谁远谁大）。
根据考点考

【例题1】（2019北京）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”成“远视眼”）。
【例题2】（2020辽宁阜新）小明在探究“凸透镜成像的规律”实验中，操作如下：

(1)实验前，小明调节______、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)将蜡烛放在如甲图所示的位置，在光屏上看到一个清晰的、等大的实像，小明计算出这个凸透镜的焦距是_____cm。
(3)把蜡烛移到 25cm 刻度线处，向__________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，可以得到倒立的、__________的实像（选填 “放大”或“缩小”），这一成像规律应用在__________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）上。
(4)乙图中，能够观察到烛焰所成的虚像的是______（选填“A”或“B”）。
结合考点练

1.（2020辽宁抚顺）下面是小光“探究凸透镜成像规律”的实验。

(1)点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在______。
(2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像，则此凸透镜的焦距为______。
(3)保持蜡烛和透镜位置不变，小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，只将光屏向______（填“左”或“右”）移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。
(4)小光移开近视镜，只将蜡烛向______（填“左”或“右”）移动，可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、______的实像，生活中的______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。
2.（2020湖北荆门）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度，如图所示。现进行如下操作：

(1)将蜡烛第一次放置在M处，第二次放置在N处，则蜡烛与所成像的位置关系为______；
A.两次都在凸透镜同侧
B.两次都在凸透镜两侧
C.第一次在凸透镜同侧，第二次在凸透镜两侧
D.第一次在凸透镜两侧，第二次在凸透镜同侧
(2)某次实验中将蜡烛放置在P处，光屏上所成的像在Q处，现将蜡烛放置Q处，根据______原理，光屏上所成的像______（选填“在”或“不在”）P处。
3.（2020新疆兵团）如图所示，在探究凸透镜成像规律时，将焦距为10 cm的凸透镜A固定在光具座上50 cm刻线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在_________高度，再将点燃的蜡烛放置在光具座上30 cm刻线处，移动光屏到_________cm刻线处，烛焰在光屏上成清晰的像，接着保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换成焦距为8 cm的凸透镜 B并保持位置不变，为使烛焰在光屏上成清晰的像，应将光屏向_________（填“左”或“右”）移动。

4.（2020四川南充）某学习小组“探究凸透镜成像的规律"，进行了如下操作：

(1)安装并调节烛焰透镜、光屏，使它们三者中心大致在________；
(2)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是___________cm；
(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________(选填"照相机”“投影仪“、“放大镜")就是利用这样的成像原理工作的；
(4)若将透镜的上半部分用不适明的纸板挡住，则光屏上________(选填"能”或“不能”)成完整的像；
(5)在图乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是________(选填“近视”或“远视")眼镜。
5.（2020南京）小明做“探究凸透镜成像规律”实验：

(1)调整实验器材高度时，蜡烛______（选填“需要”或“不需要”）点燃；
(2)他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是图______；
(3)凸透镜焦距可能是______（填字母）；
A．5cm B．8cm C．10cm D．15cm
(4)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图______（选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。

6.（2020牡丹江鸡西）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10cm．

(1)将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、_________(选填“放大”或“缩小”)的实像;__________(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的．
(2)保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比_________(选填“变大”或“变小”)．
7.（2020长春）如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。

(1)请画出图中折射光线对应的入射光线______；
(2)实验中，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在______；
(3)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成清晰的像，生活中______是利用这一原理工作的；
(4)保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距为5cm的凸透镜，要在光屏上成清晰的像，光屏应向______（选填“左”或“右”）移动；
(5)利用凸透镜可以矫正______（选填“近视眼”或“远视眼”）。
8.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）。
9.小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验，

（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，
成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟　 　有什么关系？
（2）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=　 　cm。
（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是　 　（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”）
（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐　 　。当u＞2f时，物体移动速度　 　（选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度　 　（选填“大于”，“小于”或“等于”）像移动的速度。
10．在探究凸透镜成像规律的实验中，实验数据如下：
实验次数
物距u
（厘米）
像距v
（厘米）
像高h
（厘米）
像的大小
物像之间距离L（厘米）
1
48
9.6
0.6
缩小的像
57.6
2
28
11.2
1.2
39.2
3
16
14.4
2.4
32.4
4
13
20.8
4.8
放大的像
33.8
5
12
24
6.0
36.2
6
10
40
12
50
①分析实验序号1、2、3或4、5、6像距v和像高h随物距u的变化关系，可得出初步结论：　 　。
②分析比较实验序号1﹣6中物像距离L随物距u的变化，可得出初步结论：　 　。
③如果物像距离L=35厘米，则像高h的范围为　 　。
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，拉姆同学所在实验小组用同一凸透镜做了如图所示的实验。

（1）实验前，拉姆同学用图甲所示的方法来测量实验用凸透镜的焦距f，则该凸透镜的焦距f=______cm。
（2）将凸透镜放置在光具座的C点处，如图乙所示，实验过程中，该小组组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，当把点燃的蜡烛放在光具座的A点处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；______（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）就是利用该原理工作的。
（3）保持凸透镜位置不变，再将蜡烛移到“45cm”刻度线处，此时移动光屏______（选填“能”或“不能”）在光屏上得到一个清晰的像。
12．实验“探究凸透镜成像规律”的实验时：所使用的凸透镜焦距是15cm。
（1）当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在　　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，只将光屏和蜡烛的位置对调，则像的大小　　。（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（2）把自己的近视眼镜放在上图凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向　　凸透镜方向移动光屏（选填“靠近”或“远离”），可再次得到清晰的像，当凸透镜成实像时，物距增大，像距　　。（选填“增大”或“减小”）。
（3）在整理器材时，某同学偶然在凸透镜上看到了身后景物的像，它的成像原因是的　　（填“直线传播”、“反射”或“折射”）。

13．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。
14．（2019山东威海）如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置，小明通过实验得到了如表所示的实验数据，请回答下列问题：
物距u（cm）
60
50
35
30
20
19
18
17
16
15
14
12
像距v（cm）
12
12.5
14
15
20
21.1
22.5
24.3
26.7
30
35
60

（1）根据表可知凸透镜的焦距f＝　　cm。
（2）当u＝25cm时，像距ν应该在　　（选填“15﹣16”、“16﹣17”、“17﹣18“、“18﹣19”或“19﹣20”）cm范围内；当u＝60cm时，光屏上成　　（选填“放大”或“缩小”）的像，此种成像原理可以制成什么光学仪器？　　（选填“照相机”或“投影仪“）；此时，用遮光板遮住LED光源的一部分，光屏上的像相比原来的像会　　（选填“变暗”“缩小”或“不完整”）。
（3）LED光源的高度h＝10cm，小明经过认真测量，得到像高h′与物距u的数据，如图2所示，请在图中画出h′与u的关系图象。
15．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。
16．在《探究凸透镜成像规律》的实验中：

（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距
f=　 　cm：实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在　 　高度上。
（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、　 　的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是　 　。
（3）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向方移动　 　（选填“上”或“下”）。
（4）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是　 　眼镜（选填“近视”或“远视”）。
17. 在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示.

（1） 请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是 cm，凸透镜A的焦距 凸透镜B的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）.
（2） 在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向______（选填“左”、“右”）移动一段距离，像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）.
（3）图丙所示的实验现象可以说明_______的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和光屏的位置不动，应使蜡烛________（选填“靠近”、“远离”）凸透镜，则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.
18. 小体用如图所示实验装置来探究凸透镜的成像规律，用到的光具座足够长．

（1）如图所示，依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并将它们调整好后，点燃蜡烛，无论怎样移动光屏，光屏上都没出现烛焰的像，但取掉光屏，在放光屏侧通过凸透镜可以看到烛焰的像，则此凸透镜的焦距________(选填“大于”、 “等于”或“小于”) 15cm．看到的像是_________(选填“虚” 或“实”)像．
（2）将蜡烛移至零刻度处，凸透镜位置不变，当把光屏放到如图所示位置时，在光屏上看到了烛焰模糊的像，当把光屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动，在光屏上可以看到烛焰________(选填 “放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像，在看到清晰像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向________( 选填“靠近”或“远离”)光屏的方向移动，在光屏上可以再次看到烛焰_________( 选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像．
19. 五一期间小红随父亲到宜昌市磨基山公园游玩，小红父亲用照相机拍摄了夷陵长江大桥的清晰照片，小红发现相机中桥的像有点小，提议能否把桥的像拍得更大一些，她父亲便更换相机镜头后在原地又拍摄了一张夷陵长江大桥的清晰照片，如图12甲所示，两次成像的大小不同是什么原因造成的呢？她猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的。为了验证这一想法，返校后，她在学校实验室找来了一只蜡烛、焦距分别为5cm和10cm的两个凸透镜、光具座、光屏等器材进行了以下探究：

（1)如图乙所示，她先将f=5cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度处，再将蜡烛放在光具座10cm刻度处，移动光屏，使光屏上出现清晰的像，此时的像是一个倒立、_____的实像。
（2）接下来她换用f=10cm的凸透镜，仍然固定在光具座50cm刻度处，为了再次得到清晰的像，她应该保持_________不变，移动__________，直到出现清晰的像为止。
（3）对比两次实验中像的大小，发现第二次成的像比第一次稍大，据此小红得出的结论是：_______________。
（4）用照相机拍照时，要想成的像更大，除了更换相机镜头外，还可以______________。
20.物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：
（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm。

（2）图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要 想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 （选填“左”或“右”）移动一段距离，像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则 光屏上 （选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离 透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有___________作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网____________。
21.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，拉姆同学所在实验小组用同一凸透镜做了如图所示的实验。

（1）实验前，拉姆同学用图甲所示的方法来测量实验用凸透镜的焦距f，则该凸透镜的焦距f=　 　cm。
（2）将凸透镜放置在光具座的C点处，如图乙所示，实验过程中，该小组组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，当把点燃的蜡烛放在光具座的A点处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、　 　（选填“放大”或“缩小”）的实像；　 　（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）就是利用该原理工作的。
（3）保持凸透镜位置不变，再将蜡烛移到“45cm”刻度线处，此时移动光屏　 　（选填“能”或“不能”）在光屏上得到一个清晰的像。
22.小宇利用如图所示实验器材探究“凸透镜成像规律”。

⑴实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在______________。
⑵如果在实验中将蜡烛和透镜的位置固定后，无论怎样移动光屏都得不到像，其原因可能是________（回答一种情况即可）
⑶如果实验中发现光屏上的像如图乙所示，在不移动光屏和透镜的情况下，应将蜡烛向左和向_____（填“上”或“下”）移动可使像成在光屏中间。
⑷所用凸透镜的焦距为10cm，某同学的实验数据如下表。
次数
物体到凸透镜的距离(cm)
像到凸透镜的距离(cm)
像的大小
（放大或缩小）
像的正倒
1
30
15
缩小
倒
2
20
20
等大
倒
3
14
35
放大
倒

分析实验数据可知 。