实验08 探究凸透镜成像的特点-中考物理必考实验精讲练

实验08探究凸透镜成像的特点（原卷版）光学实验探究题主要内容有四：光的探究光的反射规律、探究平面镜成像规律、探究光的折射规律和探究凸透镜成像规律。对实验探究的设计、思路和探究过程以及已学光学的规律为主线，通过探究实验加深对知识的理解和掌握并考查考生对此实验认识程度。《探究凸透镜成像的特点》属于光学常考热点，在中考试卷中出现概率很高，所占分值一般在4-7分之间，题型大都是实验探究题，有时也会出现在填空题中。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验现象，得出的结论等方面入手，目的是通过实验探究认识和了解凸透镜成像的特点。对凸透镜成像规律的考查，各地习惯于把《探究凸透镜成像的特点》实验作为本单元的考查内容，所以《探究凸透镜成像的特点》在本单元考查内容中出现的概率非常高。对《探究凸透镜成像的特点》的考查主要内容有：凸透镜成像的规律、凸透镜成像过程中动态变化、凸透镜成像在生活中的应用和眼睛和眼镜等内容。实验探究-凸透镜成像的特点【提出问题】凸透镜所成的像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？【实验设计】先把物体放在距离凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜方向靠近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏折情况和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。【实验器材】光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。【进行实验与收集证据】（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度；（2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步；（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v；（4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步；（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像；（6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步；（7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm）物距u与焦距f的关系物距u/cm像距v/cm成像的性质像的变化情况u>2f6015倒立、缩小的实像物距变小时，像距变大，像（相对于之前）变大4816u=2f2424倒立、等大的实像——f<u<2f1836倒立、放大的实像物距变小时，像距变大，像变大1560u=f12——不成像——u<f8——正立、放大的虚像物距变小时，像距变小，虚像变小6——【分析论证】（1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像；（2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像；（3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧；（4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。【实验结论】物距u与焦距f的关系像的性质像距v与焦距f的关系相对凸透镜的位置应用正倒大小虚实u>2f倒立缩小实像f<v<2f与物异侧照相机u=2f倒立等大实像v=2f与物异侧测焦距f<u<2f倒立放大实像v>2f与物异侧投影仪u=f不成像u<f正立放大虚像——与物同侧放大镜《探究凸透镜成像的特点》常考问题：（1）如何测量焦距：一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距；（2）保障实验成功：蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；（3）如何判断成虚像：物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像；（4）无法成像的原因：蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上；（5）光具座的长度有限，做实验时最好选用：焦距较小的凸透镜；（6）凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距；（7）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是：让烛焰的像成在光屏的中央；（8）调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会：引起物距的变化；（9）判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置；（10）同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性；（11）实验中无论怎样移动光屏都找不到像的原因：（1）烛焰、凸透镜中心、光屏中心未在同一高度；（2）蜡烛恰好在凸透镜一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座长度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虚像；（12）成像位置如何移动：可调节蜡烛或凸透镜；（13）蜡烛变短：成像上移；（14）像的明暗变化：用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗；（15）用光具座进行实验时，应做到：烛焰、凸透镜的中心、光屏中心应在同一直线上（同一高度），目的使烛焰的像成在光屏中央；（16）同一物距范围内，不断改变物距进行实验的目的：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性；（17）成像规律与透镜的应用：照相机：成倒立、缩小的实像；投影仪：成倒立、放大的实像；放大镜：成正立、放大虚像。A组（中考真题感知）1.（2023·广东）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究，选用题表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如题图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像；凸透镜编号焦距/cm直径/cm①53.5②54.5③104.5④154.5（1）光屏上的像是实像还是虚像？___________；（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向___________调节可以使烛焰的像移到光屏中央；（3）小明选的凸透镜焦距为___________cm；（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如题图所示，则小明看到的像应是___________（选填字母）；（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关；若要验证其猜想，则可在题表中选取编号为___________两个凸透镜进行实验验证。2.（2023·牡丹江）小明利用光具座复习光学实验。（1）在研究凸透镜成像规律的实验中，把蜡烛、凸透镜（）和光屏依次放在光具座上、点燃蜡烛，调整它们的高度和位置，直至光屏上成清晰的像，如图甲所示，光屏上成倒立、______的实像，______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这条规律；（2）为研究平面镜成像特点，用薄玻璃板替换凸透镜放到光具座上，撤去光屏；①在玻璃板前观察，可以看到蜡烛清晰的像。拿另一支完全相同但不点燃的蜡烛，放在玻璃板后面，前后移动直到看上去与前面那支蜡烛的像完全重合，如图乙所示。此时，像的大小与物体的大小______，像与物体到平面镜的距离______；②用光具座研究平面镜成像特点，只能研究物体和像同时沿光具座移动的情况，这样实验得出的结论缺乏______；③请在图丙中画出烛焰上的一点A在平面镜中的像______。3.（2023·大庆）某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下：（1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度；（2）正确测出凸透镜的焦距f，当物距u<f时，烛焰成正立放大虚像；当u=f时，________（填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u>f时，烛焰成________（填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”）。同学们分析得出：像的虚实由________大小关系决定；（3）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与________（填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）原理相同；（4）若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比________（填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了；（5）若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏________（填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像；（6）如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s的速度，同时沿光具座匀速向左运动，经过2.5s，光屏上成清晰________（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。4.（2023·哈尔滨）在观察“凸透镜对光的作用”实验中，小明做了如图所示的实验。（1）对比两图可以得到结论：光从空气射入凸透镜时，______；（2）小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律，记录部分数据如下。实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质160.012.0倒立缩小实像235.014.0倒立缩小实像330.015.0倒立缩小实像420.020.0倒立等大实像512.550.0小明根据表中数据发现：①凸透镜成缩小实像时，像距和物距的大小关系是______；②当像距等于物距时，成像的性质是______；③小明进一步猜想，当物距为12.5cm时．成像的性质是______；④观察前三组数据，小明发现同一物体都成缩小的像，那么随着像距的增加，像会变大吗?为了探究这个问题，原表格中还需要增加的项目是______。5.（2023·武汉）用F为焦点，探究焦距为f的凸透镜成像规律，在实验中；（1）发光物体和凸透镜的位置如图所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中______（填数字序号）区域，像的箭头方向是竖直向______的，像的大小比发光物体要______；（2）将光屏放在凸透镜右侧，发光物体放在A处，发现无论怎样调整光屏的位置，在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏，从凸透镜右侧向凸透镜看去，观察到发光物体的像，此像到凸透镜的距离______（填“大于”“等于”或“小于”）发光物体到凸透镜的距离。6.（2023·随州）在“探究凸透镜成像规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时，在光屏上恰好得到一个清晰的像。（1）此凸透镜的焦距f=_________cm；（2）保持凸透镜位置不变，若将蜡烛放置在42cm刻度线处，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；（3）保持凸透镜位置不变，蜡烛从30cm处移动到10cm刻度线处，光屏应向_________（选填“左”或“右”）移动才能得到清晰的像。7.（2023·衡阳）小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像规律：（1）如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为___________cm；（2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到___________；（3）小明将蜡烛移至光具座20cm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。生活中的___________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的；（4）接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是___________的；（5）在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现___________（选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况。8.（2023·岳阳）在探究性学习活动中，小聪做了如下两个光学实验。（1）图甲是探究平面镜成像特点的实验，改变蜡烛A的位置，发现外形相同的蜡烛B总能与蜡烛A的像重合，表明像与物的大小___________；蜡烛A的像不能用光屏承接，说明平面镜所成的像是___________像；（2）图乙是探究凸透镜成像规律的实验，凸透镜的焦距是10cm，图中光屏上恰好成一清晰的像，这个像是___________（选填“正立”或“倒立”）缩小的实像。9.（2023·苏州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。（1）如图甲，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，目的是使像成在_________；（2）按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在下列表中：实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质16020倒立、缩小、实像23030倒立、等大、实像320410①凸透镜焦距f＝_________cm；②当物距u=20cm时，像距v＝_________cm；③当物距u=10cm时，像的性质是_________；（3）如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，则她在球中所成的像将_________（“变大”、“变小”或“不变”）。10.（2023·无锡）小红拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，发现一面有螺纹，一面是光滑，她对此透镜进行了探究。（1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是_______________（选填“凸”或“凹”）透镜；（2）小红查阅资料后了解到，用如图乙所示三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向_________；（3）为探究该透镜的成像规律，小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在下表中，则该透镜的焦距为_______________。当“F”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向_______________（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰的像。实验序号物距像距像的性质13015倒立、缩小的像22020倒立、等大的像31530倒立、放大的像（4）在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜中心在一条竖直线上，若盒子高度h为，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为_______，屏幕上所成的图像形状是___________。（选填“”、“”或“”）11.（2023·南京）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时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距______cm；（2）要验证图甲中光屏上的光斑是否最小最亮，可以______（选填“向左”、“向右”或“左右来回”）稍稍移动光屏并观察；（3）当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上能否观察到清晰的像？请在横线上作答。要求：①若能，请写出像的性质；②若不能，请说明仅移动光屏到何刻度线处才能观察到清晰的像。答：______；（4）凸透镜可以用来矫正______视眼的视力缺陷。12.（2023·宿迁）在实验操作大赛上，小明与小华分别展示了下面两个实验：（1）图甲是小明展示的“探究平面镜成像特点”的实验，他在透明玻璃板中既能够看到蜡烛A的像，同时又能看见玻璃板后的蜡烛B，这是因为在玻璃与空气分界面处分别发生了________、________（选填“光的直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）；（2）图乙是小华展示的“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜的焦距为10cm，当各元件位于图中的位置时，光屏上承接到清晰的像，这个像是倒立、_______的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像呈现在光屏上需在蜡烛与透镜间放置一个_______眼镜。13.（2023·泰州）小华用如图所示的器材探究凸透镜成像规律，已知凸透镜的焦距为10.0cm。实验序号物距/cm像的大小像的正倒光屏到凸透镜的距离/cm①50.0缩小倒立12.5②30.0缩小倒立15.0③20.0等大倒立20.0④15.0放大倒立30.0⑤12.5放大倒立50.0⑥9.0光屏上没有像⑦7.0光屏上没有像（1）组装并调整器材，使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上；（2）小华按照实验方案完成各操作步骤，将观测到现象和数据记录在表格中，分析表中信息可得：①当物距______焦距时，成倒立、缩小的实像；②成实像时，随着物距的减小，像的大小逐渐______。（3）在第⑥、⑦两次实验中小华无论怎样移动蜡烛、凸透镜和光屏，都不能在光屏上观察到烛焰的像，于是她认为：“物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜不能成像。”这个结论并不严谨，为得出正确的结论，她应该增加的一步操作是：取下光屏，______；（4）将一个镜片放在烛焰和凸透镜之间后，光屏上的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上再次出现清晰的像，则所加的镜片属于______透镜，用来矫正______的视力缺陷。14.（2023·营口）小飞同学“探究凸透镜成像规律”的实验（1）小飞按下图安装好器材，点燃蜡烛，调整___________、凸透镜（f=10cm）、光屏三者的中心在同一高度。（2）如上图所示，光屏上会出现烛焰清晰缩小___________（选填“正立”或“倒立”）的像；透镜位置保持不变，将蜡烛移动到光具座35cm处，光屏向___________（选填“左”或“右”）移动到适当位置，光屏上又重新出现烛焰清晰的像；将蜡烛移动到光具座42cm处，小飞在凸透镜的右侧，通过凸透镜观察到烛焰正立的像，蜡烛继续靠近凸透镜，烛焰的像___________（选填“变大”或“变小”）。（3）将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊了，凸透镜和光屏的位置保持不变，向左移动蜡烛，又能在光屏上看到烛焰清晰的像，说明该镜片是___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。（4）完成实验后，小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜，法线ON垂直镜面，使一束光贴着纸板沿EO射到O点，反射光线沿OF射出，当入射光线远离法线时，反射光线将___________（选填“靠近”或“远离”）法线；如图乙所示。把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光线，由此初步得出：反射光线、入射光线、法线在___________平面内。15.（2023·本溪、辽阳、葫芦岛）小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时，恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像，如图甲所示，此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处，如图乙所示。（1）图甲光屏上窗户的像是倒立、________的实像，生活中________就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜，根据他观察到的现象，可知光具座上凸透镜的焦距为________cm；（2）把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处，凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在________。可以适当的向________（选填“左”或“右”）移动光屏，使光屏上得到烛焰清晰的像；（3）在（2）的基础上，把蜡烛向右移动一段距离，光屏上的像模糊了，可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的________（选填“近视”或“远视”）镜片，使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。16.（2023·抚顺、铁岭）小毛用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。（1）小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现___________，此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，从而正确测出凸透镜的焦距；（2）实验前，为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将如图乙所示的___________适当向下调节；（3）将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动，在___________（填“50cm~60cm”“60cm~70cm”或“0cm~80cm”）刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的___________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理工作的；（4）在（3）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是___________（填“放大”或“缩小”）的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，则应将光屏___________（填“远离”或“靠近”）凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。17.（2023·丹东）小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜，做“探究凸透镜的成像规律”的实验。（1）实验在_______（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显；（2）小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈现在____________；（3）小潘将蜡烛放在10cm刻度线处，移动光屏到如图所示位置，光屏上恰好呈现一清晰的像，该像的性质是倒立、_______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；（4）保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向_____移动（选填“左”或“右”），像将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；（5）保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到清晰的像，当小潘的眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜观察到烛焰_______、放大的像（选填“正立”或“倒立”），生活中的________就是利用这样的成像原理工作的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。18.（2023·锦州）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是_________（填选项）：A．5cmB．10cmC．15cmD．20cm（2）小明把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向_________移动或者不移动光屏，将一个度数合适的_________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间，都能让光屏上的像重新变清晰；（3）完成上述探究后，小明把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、_________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上_________（选填“有”或“没有”）烛焰的像。19.（2023·大连）某小组同学要探究“凸透镜成像规律”，实验室中可供选择的器材有：由发光二极管组成的“F”和“T”形光源、凸透镜、光具座、光屏等：（1）他们选择了“F”形光源进行实验，与“T”形光源相比，“F”形光源的好处是：______；（2）将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上，点亮光源，移动光屏，光屏上承接到不完整的像，如图所示：这是因为他们遗漏了一个实验步骤，这一步骤是：______；（3）在探究物距大于二倍焦距的成像特点时，改变物距做了三次实验，与做一次实验相比较，做三次实验的好处是：______；（4）完成实验后，同学们发现实验室中还有一个焦距不同的凸透镜，以及凹透镜、硬纸片各一个，他们想利用其中一个器材，采取增加或更换器材的方式对原实验进行拓展。请仿照示例写出两个不同的拓展实验；示例：将凹透镜放在凸透镜与光源之间，研究近视眼的矫正原理；①______；②______。20.（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。21.（2023·滨州）某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中（1）实验前，应先调整烛焰，凸透镜，光屏三者的中心在____________；（2）如图所示，烛焰恰好在光屏上成倒立、______（选填“放大”、“等大”成“缩小”）清晰的实像，这是______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的工作原理；（3）若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，______（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是______的；（4）若保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变，只把光屏向右适当调节，光屏上烛焰的像逐渐变得模糊，这与______（选填“近视眼”或“远视眼”）形成原因相同。22.（2023·凉山州）小丁在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）当烛焰、焦距为10cm的凸透镜A位于图甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向___________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；（3）如图乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏___________（选填“靠近”或“远离”示）凸透镜。23.（2023·泸州）小明在探究凸透镜成像规律时，安装好器材，调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置，在光屏上得到清晰的像，则凸透镜的焦距为_________cm。固定凸透镜位置，他将蜡烛移到15cm刻度处，为了在光屏上得到清晰的像，接下来小明应该进行的操作是________________；生活中应用这一规律的光学器材是________。24.（2023·重庆B）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：（1）小宇先将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，然后点燃蜡烛，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______；（2）实验所用凸透镜焦距，移动蜡烛、凸透镜及光屏位置到如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰、倒立、______的实像，生活中的______是利用该成像规律制成的。25.（2023·安徽）某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点，将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图1所示。在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图2中的甲所示。（1）在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，小明在BC之间观察光屏。此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中，小丽、小明和小亮观察到的分别是图2中的______（选填“①”“②”“③”或“④”）；①甲、丙、戊②乙、丙、丁③乙、乙、丁④乙、乙、戊（2）小亮继续实验，要在光屏上得到一个缩小的像，可保持光源位置不变，将凸透镜向______（选填“A”或“C”）移动，并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。26.（2023·福建）在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为________cm。（2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在________。（3）调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，则烛焰在光屏上成倒立、________的像。根据这一成像特点，可制成__________。（4）若要使光屏上的像变小，应使蜡烛与凸透镜的距离变_________，再调节光屏位置。27.（2023·河南）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：（1）小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像：用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像。由此猜想：凸透镜成像的特点可能与________有关；（2）在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，_______（选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在_________；（3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到蜡烛清晰的像（像未画出），这个实验现象可以说明________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点。28.（2023·北京）在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。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）由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度的变化情况是：________；物体高度、物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的高度变化情况是：________。（2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，发现两人光屏上呈现的像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦距________小强所用凸透镜的焦距。（选填“大于”“等于”或“小于”）B组（限时针对训练）1.小红和家人一起乘高铁去旅行，进站时要进行身份验证，她发现屏幕上的头像较小，不能完成人脸识别，后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的，于是带着兴趣进行了以下实验。（1）小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在___________；（2）如图甲所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，光屏上的像是___________（选填“镜面反射”或“漫反射”）形成的，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时的像变大；（3）根据以上实验，小红进行人胎识别时，为使屏幕上的头像变大，她应该___________（选填“靠近”或“远离”）镜头；（4）在图乙所示位置时，烛焰也在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，由此可知凸透镜的焦距为___________cm。2.在利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中：（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、最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距是______cm。（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、______的实像；其中______（填光学仪器名称）

就是利用这一成像规律工作的。如将蜡烛远离透镜，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。（3）小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣。①小明回忆了物理课上曾经做过的光的______实验，猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关，其中______光（填“红”或“紫”）通过同一凸透镜的焦距大。②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度（中间比边缘厚的程度）不同，猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关。于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C，并得到如图所示的光路图。根据此实验现象可知，对光线会聚能力最强的是透镜______。（选填A、B或C）。③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关，请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想，在下面写出实验的简要做法及如何判断。简要做法：______如何判断：______。3.小梁“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)如图所示，分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，下列说法正确的是_____（填字母）；A．将三者中心调至同一直线B．将三者中心调至同一高度(2)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，则像的大小将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；(3)当屏上的像清晰时，小梁把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像变得模糊不清，她应该向______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，像距会_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；(4)

蜡烛逐渐燃烧变短时，光屏上烛焰的像随之_______（选填“上升”、“下降”或“不变”）。4.小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。（1）将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到______；（2）小华为了准确的知道凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是______cm；（3）将凸透镜固定在图乙中的光具座上，位于50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。小华将蜡烛移至35cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是倒立、______的实像，______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了这条规律。5.某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：（1）实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在。（2）通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图，则所用凸透镜的焦距是cm。（3）在图中，把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，应把光屏向（选填“左”或“右”）适当调节才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、（选填“放大”、“缩小”或“不变”）的实像。（4）在探究凸透镜成实像的过程中，他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半，发现在光屏上（选填“仍能”或“不能”）形成烛焰完整的像。6.（2022·江西省）物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等【进行实验与收集证据】（1）测焦距：如图所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有______作用，该凸透镜的焦距为______cm；（2）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节、如图所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是______装置（填写字母序号），理由是______，使像清晰地星现在光屏的中央；A.B.CD.（3）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：①______②______；物距u跟焦距f的关系像的性质①大小②【分析与论证】略【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像______（选填“更大”、“更小”或“更亮”）。7.（2022·山东临沂）用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并将凸透镜固定在50cm刻度线处。（1）点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在______；（2）当蜡烛和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。应用了此成像特点的是______（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）；（3）将蜡烛移至20cm刻度线处，应将光屏移至______cm刻度线处，可再次承接到烛焰清晰的像；（4）将蜡烛移至45m刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜______（选填“左侧”或“右侧”）透过凸透镜观察像的特点。8.（2022·陕西省）如图-1所示，人眼的功能类似于照相机，学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究；（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，___________到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关，使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关，于是他用图-2装置进行探究；（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在___________；（3）实验主要步骤：①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度；②保持___________到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度；（4）实验数据如下表所示：物体的高度H=5.0cm实验序号物距像距焦距像的高度117.115.08.04.4230.015.010.02.5360.015.012.01.3425.01188.02.4525.016.710.03.3625.023.112.046①分析___________三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大；②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越___________，像距越大，像也越大；根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的；用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像；（5）实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变___________（选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛；②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头___________（选填“向前伸”或“往后缩”）同时增大焦距。9.（2022·湖南邵阳）小宇同学有一次用爷爷的放大镜（焦距为10cm）看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的，心里想：放大镜成像到底有什么规律呢？于是他从实验室借来一架光具座，一个光屏、一根蜡烛，进行实验探究：（1）在图中的装置上保持放大镜的位置不变，将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像。根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）；（2）向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处，移动光屏至某位置，烛焰在光屏上成一倒立、______（选填“缩小“，“放大”或“等大“）的像；（3）继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处，小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______（选填“实像”或“虚像”）。10.（2022·湖北武汉）在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰______（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）______就是根据该原理工作的；（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向______（填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像；（3）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的婚烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是______（填“0”“1”“2”或“3”）。11.（2022·湖北随州）在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作：（1）实验前，小刚利用“平行光聚焦法”（如图甲所示）粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越_____（选填“强”或“弱”）；（2）小刚将（1）中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；（3）通过步骤（2）的调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将蜡烛_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。12.（2022·四川眉山）在一次物理实验探究课上，某学习小组在“探究凸透镜成像的规律实验中，进行了如下操作：（1）安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在______，目的是______。（2）通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像，如图甲所标，则该凸透镜的焦距是______cm。（3）当蜡烛在如图乙所标位置时，调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用该成像原理工作的。（4）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了，说明该物理老师的眼镜是______（选填“近视”或“远视”）眼镜。（5）学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受，经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源，其好处是______。13.如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时水透镜的焦距将变大。（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为_____________cm。（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成_____________（选填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上_____________（选填“能”或“不能”）看到清晰的像；（3）在图乙所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是____________眼镜（选填“近视”或“远视”）。（4）如图1所示为某同学的照片，图2是将图甲中的水透镜紧贴在照片，然后逐渐远离照片，透过透镜所能看照片的像，则在远离的过程中看到的顺序是____________。A．②③④①B．③②①④C．②③①④D．④①②③14.在探究凸透镜成像的规律的实验中，若所用的透镜半径为10cm，焦距为20cm。（1）如图所示，光屏上得到的图像是______；（2）如果把蜡烛放在光具座0刻度处，为了在光屏是获得清晰的像，光屏的移到的位置是______刻度处；此时所成像的特点是______；（3）若（2）实验中在光屏得到清晰的像后，取走光屏用眼睛继续观察，看到的是______（实/虚）像；为了模拟近视眼的情况，小明同学将现有的透镜换成了焦距为10cm的透镜，此时观察到的像将______（变大/变小/不变）。15.小明和小华做“探究凸透镜成像规律”实验。（1）将凸透镜正对平行光，当光屏移动到图甲所