2025年中考物理热点题型归纳与变式演练（全国）实验3 探究凸透镜成像的规律 （原卷版）

实验3探究凸透镜成像的规律知识点一、凸透镜成像的规律1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。表（1）凸透镜成像规律表成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用u﹥2f倒立、缩小的实像f﹤v﹤2f照相机（图a）u=2f倒立、等大的实像v=2f图df﹤u﹤2f倒立、放大的实像v﹥2f投影仪（图b）u=f不成像射出的是平行光线0﹤u﹤f正立、放大的虚像v﹥f放大镜（图c）a.u﹥2fb.f﹤u﹤2fc.0﹤u﹤fd.u=2f凸透镜成像光路图2.凸透镜成像的规律口诀规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。知识点二、探究凸透镜成像的规律【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。【实验步骤】1、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。2、将蜡烛放在远处（此时u>2f），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。3、将蜡烛往凸透镜方向移动，使2f>u>f，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。4、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u=f，移动光屏，看能否成像。5、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u<f，移动光屏，看在光屏上能否找到像。6、实验表格物距与焦距关系物距（cm）像的性质像距（cm）大小正倒虚实u>2fu=2f2f>u>fu=fu<f7、整理器材。【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。物距像的性质像距（cm）应用大小正倒虚实u>2f缩小倒立实像2f<v<f照相机2f>u>f放大倒立实像v>2f投影仪u<f放大正立虚像--放大镜1．（2023•江西）某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是（）A．光屏上的像是正立的 B．光屏上的像是放大的 C．投影仪是利用此成像原理制成的 D．撤去光屏，烛焰的像仍然在原处2．（2023•淄博）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距f＝12cm，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是（）（像未在图中画出）A．图中成像特点与投影仪成像特点相同 B．透镜位置不动，把蜡烛向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像 C．透镜位置不动，把蜡烛移到30cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像 D．透镜位置不动，把蜡烛移至45cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像3．（2023•盐城）如图所示，用焦距为10.0cm的凸透镜模拟视力矫正的情况。组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的上。要想在光屏上呈现清晰的像，可以不改变蜡烛和透镜的位置，将光屏向移动；也可以不改变透镜和光屏的位置，将蜡烛向移动；还可以不改变器材的位置，在透镜和蜡烛之间放置合适的（选填“近视”或“远视”）眼镜片。4．（2023•上海）放大镜是生活中常见的凸透镜，结合图示以及下表中的数据回答问题。实验序号①②③物距（cm）2.403.053.50像距（cm）4.607.8511.70①根据上表中凸透镜成虚像时的数据，可得物距和像距的变化关系为凸透镜成虚像时，。②若要使放大镜中所成的像变大，放大镜到物体的距离应一些（选填“远”或“近”）。③物理课本在物距L1时成放大正立的像，在物距L2时成倒立缩小的像，请比较L1、L2的大小关系并说明理由：。5．（2023•通辽）同学们为了探究平面镜成像的特点，准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。（1）如图所示，将一只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，选用（选填“平面镜”或“玻璃板”）竖直放置在乙位置，未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧，移动蜡烛B到丙位置时，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。（2）取下蜡烛B，并在丙位置处放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是（选填“实像”或“虚像”）。（3）接着同学们想利用上述装置探究凸透镜成像规律，将乙处器材换成一个凸透镜，再将蜡烛A移至35cm刻度线处，丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，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。此时，用直径相同、焦距更大的凸透镜替换原凸透镜，移动光屏也得到了清晰的像，则此时的像较原来的像（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）在上一步实验的基础上，小明将一远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当向（选填“左”或“右”）移动。6．（2023•高安市二模）在如图所示光具座上，将凸透镜放在蜡烛与光屏间某位置后，观察到光屏中央成清晰等大的像。若将凸透镜移至“45厘米”刻度处，再移动光屏，看到的清晰像是（）A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像 C．正立放大的虚像 D．倒立等大的实像7．（2023•安化县二模）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙所示时，在光屏上可成清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（）A．凸透镜的焦距是30.0cm B．图乙中烛焰成的是倒立放大的像 C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同 D．将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，烛焰可在光屏上成清晰的像8．（2023•丹阳市二模）在凸透镜成像实验中，烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，小明进行如下实验操作：步骤①：调节蜡烛、凸透镜和光屏至如图位置，光屏上出现清晰的像；步骤②：保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动至刻度线M，光屏上再次出现清晰的像；步骤③：保持步骤①中蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，换焦距更小的凸透镜，将凸透镜向左移动至刻度线N，光屏上再次出现清晰的像。下列说法错误的是（）A．步骤①中成像的应用是照相机 B．步骤②中刻度线M是35cm，且光屏上清晰的像是放大的实像 C．步骤③中刻度线N在步骤②中刻度线M的右侧 D．步骤③中光屏上清晰的像比步骤②中光屏上清晰的像大9．（2023•武汉模拟）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之间的距离如图所示时，在光屏上得到烛焰清晰的像，下列说法正确的是（）A．此凸透镜的焦距范围是15cm＜f＜20cm B．如果光屏上的像位置偏上，此时将蜡烛向下调整，可使像处于光屏中心 C．将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜 D．若用白纸遮住凸透镜的上半部分，光屏上的像仍然完整10．（2023•鸠江区校级模拟）小亮在探究“凸透镜成像规律”实验中，通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像如图甲所示。下列说法正确的是（）A．实验所用的凸透镜的焦距为20cm B．图乙中的成像规律可应用于投影机 C．实验一段时间后，烛焰的像位于光屏的下方 D．图乙中在透镜和光屏之间放一个近视眼镜，可将蜡烛向左移，光屏上仍会出现清晰的像11．（2023•霍林郭勒市校级三模）在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像。下列说法中不正确的是（）A．照相机成像原理与图中成像的原理相同 B．此凸透镜的焦距范围是15cm＜f＜30cm C．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜 D．蜡烛不动，换一个焦距更小的凸透镜，将光屏缓慢靠近凸透镜，可以在光屏上重新得到清晰的像12．（2023•蚌埠一模）小明利用如图所示光具座探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。则下列说法正确的是（）实验次数1234物距u/cm50302015像距v/cm12.5152030A．该凸透镜的焦距为20cm B．成实像时，物距逐渐减小，像距也在逐渐减小 C．成实像时，物距逐渐减小，所成的像也在变小 D．物距调整到12.5cm，则所成实像的像距一定是50cm13．（2023•莒南县二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时、光屏上出现烛焰清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（）A．光屏上成倒立的像，成像原理与投影仪的成像原理相同 B．保持蜡烛和光屏的位置不变，向左移动透镜至某一位置，在光屏上能看见烛焰清晰放大的像C．在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，则光屏应向右移动才能在光屏上重新得到烛焰清晰的像 D．一段时间后，像向上移动到光屏边缘，此时应向上移动透镜使像回到光屏中心14．（2023•淮安模拟）如图所示，小宁和同学们在老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）在凸透镜不动的情况下、不断改变物距，测出对应的像距，得到物距与像距的关系图象，如图甲，则凸透镜的焦距为cm。（2）如乙图所示，当蜡烛位于图中B处时，移动光屏到（选填“C”、“D”或“E”）点，光屏上才能成清晰的像。（3）小宁同学把蜡烛移动到A处，移动光屏，找到清晰的像，此时光屏上的像应该是倒立的实像，利用这个成像原理人们制成了（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。若蜡烛燃烧变短了，其在光屏上的像的位置将（选填“升高”或“降低”）。（4）同组的小丽在探究凸透镜成像实验时，不小心将凸透镜碰到地上，透镜的上半部分摔烂了，她坚持用余下的半部分继续实验，则光屏上将。A.得不到像B.仅成上半部分的像C.仅成下半部分的像D.像是完整的，亮度变暗15．（2023•凤庆县模拟）同学们在做“探究凸透镜成像的规律”实验。（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的（选填“点”或“环”）。由图甲可知，该凸透镜的焦距是cm。（2）如图乙所示，小刚用图甲中的凸透镜进行实验。将蜡烛移至光具座上0