2021年八年级物理上册 第四章《多彩的光》后两节《透镜及其应用》实验探究题

2021年真题第四章《多彩的光》（后两节《透镜及其应用》）•实

验探究题

一.实验探究题（共34小题）

I.（2021•赤峰）小华利用学过的知识制作照相机模型：她先用太阳光测出所用凸透镜的焦

距；再用硬纸板制作两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内，并能

前后滑动，在一个纸筒的一端嵌上凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜，如图1

所示。

（1）制作模型时，小华测得凸透镜的焦距是10c?〃，则移动内筒使半透明薄膜距前端凸透镜

的距离在—cm到—a〃范围内，才能找到清晰的像。

（2）小华用此照相机模型观察到物体的像如图2甲所示，想使半透明薄膜上的像变大些，

如图2乙，应使镜头离被观察的物体—（填“远一些”或“近一些”）,同时调节内筒

位置，使半透明薄膜上的像变得清晰。

图1图2

2.（2021•阜新）在探究“凸透镜成像规律”的实验中:

（1）如图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法，其中操作最合理的是

（2）将焦距为〃的凸透镜，固定在光具座50（777的刻度处，将蜡烛从如图所示位置，移

到光具座20cm刻度处，需将光屏向—移动（选填“左”或“右”），直至在光屏上成

清晰的、—的实像（选填“正立”或“倒立”），此成像的特点与—原理相同（选

填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；这时若将蜡烛和光屏位置互换，光屏上一再

次得到烛焰清晰的像（选填“能”或“不能”）。

|川||||||||||||川|川||川||川|||川||川||刖||||||川||川||川甲川||||||||川|||||||川川||

0cm102030405060708090100

（3）下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是

3.（2021•凉山州）以下是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中的部分操作:

甲乙

（1）如图甲所示，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/=—cm。（要求记录到准确值的下一位）

（2）小明将LED灯、凸透镜和光屏依次放在光具座上，通过调节使三者中心大致在—。

接着，小明调节LEO灯、凸透镜至如图乙所示的位置，移动光屏，会在光屏上得到倒立、

的实像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是—o

4.（2021•随州）在“探究的凸透镜成像规律”的实验中:

（1）实验前，为了使烛焰的像成在光屏中央，应将光具座上蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三

者的中心调至一。

（2）某时刻光屏上呈现一个清晰的倒立缩小的实像，如图所示，若保持蜡烛和光屏的位置

不动，将凸透镜向蜡烛方向缓慢移动，发现光屏上的像变模糊，同时发现像的大小（选

填“变小”、“不变”或“变大”）。

（3）某时刻烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的像（如图），为探究“像的成因”，在图中标

记烛焰顶点为A,烛焰顶点在光屏上的像点为A,并画出了一条由A点射向凸透镜的普通

光线，请在图中画出这条光线经凸透镜折射后的光路。

5.（2021•哈尔滨）在做“凸透镜成像的规律”实验时，如图所示：

手电筒蜡烛

光具座

iili|ini|iiii|iiii1川川11|1111”,1叫11,11叩1叩呷叩叩叩叩叩叩叫inTjnn[TTnjnnjnnjnn|nnjnn[Tnrnn|TnTnTnjnnjTTn[nnjTnT|nnyn

0cm1020304050607080901000cm1020304050607080

甲乙

（|）小明用发出平行光的手电筒正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了

最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有—（选填“会聚”或“发散”）作用，此凸透镜

的焦距是cmo

（2）实验中出现如图乙所示的实像，他判断此像是实像的依据应是—，请你列举一例此

成像规律在生活中的应用—。

（3）在（2）的某础匕保持蜡烛、光屏不动，向右蜴慢移动凸透镜直到光屏上又出现烛焰

的像，此时成像的情况是

6.（2021•锦州）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，选用的凸透镜焦距为1傲一。

“叫而7||川|川1|山甲111|111甲1川『1仙|川1|舟1川|1川|11,川1|川1|11叫川1|

)cml02030405060708090lOol

（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰好能在光屏上接收到清晰的烛焰

的像，但像没有完整的成在光屏的中央。为了使像成在光屏的中央，应将凸透镜向—（选

填“上”或“下”）调节。

（2）把蜡烛移到光具座25a〃刻度线处，凸透镜不动，移动光屏，光屏上再次出现清晰倒立、

（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成喙性质在生活中的应用是—（选

填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

（3）接着，小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊。保持

蜡烛和凸透镜不动，当光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此推断，小明的眼睛属于

（选填“近视眼”或“远视眼”）。

（4）小明取走自己的眼镜，将蜡烛移到光具座30cm刻度线处，凸透镜不动，移动光屏，当

光屏上再次出现清晰的像时，发现蜡烛和光屏之间的距离—（选填“大于”、“等于”或

“小于”）（2）操作中无屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。

7.（2021•丹东）某小组做“探究凸透镜成像规律”实验，进行如下操作:

（1）实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一面度，目的是

g|iiii|iiii|ini|iiifi|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|liii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|

10cm10203040506070809010010

（2）如图所示，光屏上恰好成清晰的实像，利用该原理可制成（选填“照相机”、“投

影仪”或“放大镜”）。若将蜡烛移到光具座40。〃刻度线处，此时蜡烛将—（选填“成

实像”、“成虚像”或“不成像”）。

（3）如图所示，该兴趣小组将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，为使在光屏上呈现清晰的

像，应将蜡烛—（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。

（4）若将图示中的蜡烛和光屏的位置对调，则像的—（选填“倒正”或“大小”）发

生变化，前后两次像距之差△、，=5。

8.（2021•大连）某同学探究“物距大于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实、正倒和大小”，实

验器材有：光具座（光具座上的刻度尺范围是0〜80（7〃）、两个焦距均为10a〃而口径大小不

同的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。

甲乙

（1）选择口径—（选填“大”或“小”）的凸透镜做实验比较好。

（2）实验装置如图甲所示，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在—上。

（3）实验中，该同学判断烛焰的像是实像，证据是—；他判断烛焰的像是倒立的，那么

像是图乙中的（选填"A”、“3”或“C”）。

（4）收集的实验信息如表：

凸透镜的焦距/=10。〃

实验次数物距〃/cm像的虚实像的正倒像的大小像距cm

125.00实像倒立缩小16.67

230.0()实像倒立缩小15.00

335.00实像倒立缩小14.00

分析表中信息，可以得出的探究结论是:

（5）从实验中发现，当物距逐渐变大时，像距逐渐变小。该同学利用本实验器材进一步探

究“物距大于凸透镜二倍焦距时，像距与物距的关系”,预没的物距分别为25m、30切?、35。〃、

40<m.45。〃、50。〃，按照这些预设值进行实验，对应的数据能否收集全，请说明理由：—。

9.（2021•湘潭）探究凸透镜成像特点时.

图1图2图3

（1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图I所示，测出透镜与

白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间/,绘出如图2所示图像，由图可知，白纸被烤焦

的最短时间为2〃威，对应的$为—cm,此距离即为该透镜的焦距/；

（2）当透镜与蜡烛的距离为15c5时，可在光屏上得到一个倒立、—（选填“放大”“缩

小”或“等大”）的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的—（选填“照相机”、

“投影仪”或“放大镜”）；

（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上—（选填“能”或

“不能”）得到一个清晰的像；

（4）将蜡烛移至如图3所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的—（选填“虚”或“实”

）像；

（5）凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成—（选填“近视”或“远视”）眼镜.

10.（2021•恩施州）在探究凸透镜成像规律实验中，正确安装并调节装置后，光屏上得到一

个清晰缩小的像。

（1）当蜡烛向凸透镜靠近时，应将光屏—（选填“靠近”或“远离”）凸透镜才能使

像变清晰，某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向无屏上方偏了些，为使像回到中央可

将凸透镜往—（选填“上”或“下”）梢梢调节；

（2）移动中光屏上再次成清晰像后，将光屏和蜡烛位置互换，屏上一定成一的实像。

11.（2021•铜仁市）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，华华同学进行了如F实验:

（1）按图甲所示操作，测得凸透镜的焦距为

（2）调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立（选填“放

大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像;

（3）若蜡烛和光屏的位置保持不变，将凸透镜移动到处，光屏上的像模糊不清，这与

（选填“近视眼”或“远视眼”）相似。

12.（2021•铁岭）小明用焦距为10cm的凸透镜等器材，探究凸透镜成像规律。

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||ii|ini|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|ini|

30405060708090100

（I）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜻烛调节它们的位置如图所示，此时

小明发现光屏上的像位于光屏的—（填“上方”或“下方”），为了使像成在光屏中心，

应将蜡烛向—调节。

（2）小明正确调节后，在光屏中心承接到了一个倒立、—的实像，这样小明得出了

时凸透镜成像的特点。经过思考，小明觉得自己得出结论的过程不够完善，为了使结论具有

普遍性，他应该将蜡烛移到—（填“一倍和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）的其

它位置进行多次实验。

（3）通过多次实验，小明发现当/<〃<2/时，v—（填">”或

（4）当〃=5。〃时，可以观察到正立、放大的虚像，如果让蜡烛靠近透镜，观察到的像将

（填“变大”、“变小”或“不变”）。

13.（2021•营口）学习小组“探究凸透镜成像的规律”，进行了如下操作：

（1）安装好器材后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者中心在一。

（2）实验时，将凸透镜放置在光具座50。〃刻度处，蜡烛和光屏移动到如图所示的位置时,

光屏上得到烛焰清晰的像，保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移动到光具座—5刻

度处，光屏上再次出现烛焰—（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的清晰的像，生活

中—（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。

（3）将一个凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊了，向—（选填“左”

或“右”）移动光屏，像又变得清晰了，用这种方法可以矫正—（选填“近视”或“远

视”）。

（4）实验中蜡烛燃烧变短，烛焰的像离开了光屏的中央，将凸透镜向—移动，烛焰的像

就可以重新回到光屏的中央。

14.（2021•宁夏）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜固定在光具座刻度

线处，移动蜡烛，调节光屏直到光屏上承接到清晰的像，如图所示。

（1）该凸透镜的焦距为一c*

（2）将近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸诱镜E间适当位置，此时应将光屏向（诜填“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“A”、“B”或

“C”）范围内才能再次承接到清晰的像。

A50~65cm

865〜80c

C.SOcvw以外

（4）将蜡烛移到30。〃刻度线处，适当调节光屏，光屏上再次得到清喷的像，生活中常见的

是利用此成像原理制成的,

010203040506070SO90cir

15.（2021•深圳）（一）测量平均速度

某同学跑八百米，使用电子表计时，刚开始起跑时示数如图甲，跑到405〃处示数如图乙,

跑完800〃?时示数如图丙。

00:00:0000:01:2000:02:52

甲Z丙

（|）该实验的原理是；

（2）他前400〃?的平均速度是；

（3）他前4（X）吠的平均速度—后400”?的平均速度（选填“大于”、“等于”或“小于”

）。

（二）在探究“凸透镜成像规律”的实验中

乙

（1）当透镜移至如图甲所示位置时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距

是cm；

（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，想得到一个倒立等大的实像，那么需要将光源向

移动（选填“左”或“右”），除了要将光源移动以外.还需要将光屏—凸透镜（选填

“靠近”或“远离”）。

16.（2021•福建）在“探究凸透镜成像规律”实验中：

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰中

心、透镜光心和光屏中心在O

（2）如图中所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以挂断，保持蜡烛和光屏的位置不变，

只移动透镜到—a〃刻度处，光屏上可再次成清晰—、倒立的实像。

（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像

重新回到光屏中心的操作是—o（填序号）

①光屏下调

②蜡烛上调

③透镜上调

（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，

光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合

适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有—作用。—视眼

的矫正与上述成像过程类似。

17.（2021•包头）某同学用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材做凸透镜成像实验。

（1）该实验需要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度，这样做的目的是

（2）实验过程中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，在光屏上呈现一个清晰的倒立、

的实像。若将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊，只需把光屏向—移动，会再

次得到清晰的像。

（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上—（填“会”或“不会”）出

现小昆虫的像。

18.（2021•黑龙江）某同学在做光学实验时，如图所示，他先将焦距为10c?〃的凸透镜A固

定在光具座50。〃刻度线史，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧，蜡烛放置在2（3〃刻

度线处，移动光屏至65。"刻度线处，光屏上呈现烛焰清晰的像。

口甘:!…L..........................口

劫0cm102030405060708090100限

（1）上述光屏上所成的像是倒立的—（选填“放大”、“等大”、“缩小”）的—像（选

填“虚”、“实”），是—（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）的成像原理；

（2）若将蜡烛沿光具座移至35。〃刻度线处，需将光屏移至—。九刻度线处（不需估读），

光屏上可再次呈现烛焰清晰的像；

（3）若在原有图示中，蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处，放置一近视镜片，为了使光屏上

呈现烛焰清嘶的像，应将光屏沿着光具座向—移动（选填“左”或“右”）；

（4）实验过程中随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向—移动（选填“上"、“下”）,

为使像回到光屏中央，在俣持蜡烛和光屏不动的条件下，应将凸透镜向—移动（选填“上”

或"下”）。

19.（2021•北京）在“重阳节”到来之际，小航送给奶奶一个放大镜，奶奶借助这个放大镜

能够细致欣赏邮票上的图案，如图1所示。此时奶奶看到的是一个—、放大的虚像。为

了模拟上述现象，小航利用一个焦距为的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他

先将蜡烛固定在光具座上5仅5刻线处，如图2所示，接下来他应将凸透镜放置在光具座上

的A、B、。三点中的一点处，然后再从透镜的—（选填“左”或“右”）侧用眼

睛观察蜡烛烛焰的像。该像（选填“能”或“不能”）用光屏承接到。

1r叫

|iiii|iiii|iiii|ini|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|ii-

Ocm102030406000

20.（2021•河北）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

30405060708090

（1）实验前，使在同一水平高度。

（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜的

焦距为—c/n。

（3）保持凸透镜位置不动，在（2）实验基础上，想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像，接

下来的操作是—。

（4）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45。〃处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到

像。小明观察到像的方法是—o

21.（2021•长沙）小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会

聚在光屏的点尸上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为100（7〃，小伟想用光路图记录

这一现象，请帮他在甲图中把光路图补充完整：小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的

成像规律，他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动，蜡烛放在如图乙所示的位置，移动

光屏可得到一个清晰倒立、的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏

向移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。

甲乙

22.（2021•怀化）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—o

（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，该凸透彘的焦距是—cwo

（3）将凸透镜固定在图乙中的光具座上，位于刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透

镜两侧。小华将蜡烛移至35。〃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。

（4）若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变，小华将蜡烛移动到15。〃刻度线处，在光屏上

得不到清晰的像。如果把凸透镜看成人的眼睛，光屏看成视网膜，则此时成像情况相当于

（选填“近视眼”或“远视眼”）的形成原因。

23.（2021•临沂）小明用焦距为15.0。〃的凸透镜探究凸透镜的成像规律，当各器材位置如

图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。

（1）实验前，应调整蜡烛、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O

（2）此时烛焰的成像特点与—（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特

点相同。

（3）实验时，若一只苍蝇落在了凸透镜上，光屏上—（选填“有”或“没有”）苍蝇

的像。

（4）小明将一副远视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间且靠近凸透镜的地方。若保持光屏

的位置不变，仅将蜡烛向移动适当距离，光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。

24.（2。21•扬州）“•双好眼睛，能更好地探索未米”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透

镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣。

甲乙

（1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则

凸透镜的焦距/=—cm。

（2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图

乙所示；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜8,并保持位置不变，移动蜡烛，使烛

焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示。可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时，保

持—距离不变，探究—的关系。

（3）通过探究发现，当人眼观察近处物体时，晶状体的焦距变—。

25.（2021•泰州）小明在做模拟”视力的缺陷与矫正”的实验中。

pni|ini|ini|nii|nn|iniFni|nn|i川116丽瑞^川|1川|1川|川1|1川|11叫in”人

J0cm1020304）5060708090IO。®

（1）他将凸透镜、光屏在光具座上组装好，然后把凸透镜正对较远处的窗户，移动光屏，

在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像，则该凸透镜的焦距约为—50

（2）将凸透镜固定在光具座上不动，接着小明把蜡烛点燃，并调整烛焰和光屏的中心位于

凸透镜的—，然后将蜡烛移动到光具座的35a〃刻度线处，并移动光屏，直到光屏上得到

烛焰清晰的倒立、—的实像，日常生活中的—（选填“照相机”、“投影仪”或“放大

镜”）就是利用这一规律制成的。

（3）小明将蜡烛移到九具座最左端，拿来副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后，

移动光屏，在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜，将光屏向—（选填“靠近”或“远离”

）透镜方向移动适当距离后，光屏上的像又重新清晰了，说明近视眼看远处物体时，像落在

视网膜的—（选填“前方”或“后方”）。

26.（2021•山西）在探究“凸透镜成像的规律”实验中:

nnjnnjnnjnnjnnjnn|nnnnT[nnjnn[nnjnnjnn|nnjnnjnnjnnjnn]nnjnn|

)cmio2030405060708090100

甲

|||||||川||||||||叫|||||||叫|巾'川川1幽|111甲111|111甲11中111|川1|而『

0cm102030405060708090100

乙

（1）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—。

（2）将蜡烛和光屏移动到如图甲所示的位置时，光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像，此

凸透镜的焦距为—cm,

（3）改变蜡烛位置，移动光扉到如图乙所小的位置时，光屏上恰好得到一个清晰的像，生

活中的—（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的。

保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动到1&7〃处，为了在光屏上得到清晰的像，应把光屏

向—（选填“左”或“右”）移动。

27.（2021•荷泽）如图所示，在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10°〃的凸透镜、

点燃的蜡烛和光屏固定在光具座上。

甲

黄

mHm1I叫

iiii|iinlm-

3llnollr5olllll1■s'o1

204060C70A0

（1）实验时，应先调整处焰中心、透镜中心和光屏中心大致在—。

（2）当蜡烛和凸透镜的距离如图中所示时，在光屏上成倒立、—（选填“放大”、“缩小”

或“等大”）的实像，—（选填“投影仪”或“照相机”）就是利用这一规律制成的。

28.（2021•南京）小明用如图所示的装置做“探究凸透僮成像规律”实验。

||川『11|1川|1师11|1川41『1甲11|疝啊叫1111『¥川|而川1|||1甲111『11|

0cm102030405060708090100

左右

(1)图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、—的实像。

(2)图中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是—(填字母)。

人都左移

a都右移

c蜡烛左移，光屏右移

D蜡烛右移，光屏左移

(3)完成实验后，他将另一透镜放在图中45。〃刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊,

向左移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有—作用，可以矫正的视力缺陷是—

29.(2021•武汉)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。

蜡烛凸透演光屏

甲乙

(1)用焦距为10cm的凸透镜进行实验，蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置，将光屏移

动到图示位置时，光屏上得到烛焰清晰的、—、—立的实像。

(2)保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为20o〃的凸透镜继续实验，下列说法正确

的是—(填序号)。

①向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像

②向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像

③向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像

④无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像

(3)如图乙所示，/表示凸透镜的焦点，S表示烛焰，S，表示S经凸透镜所成的像，请在

图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。

30.(2021•广安)在“探究凸透镜成像规律”的实验时，小颖同学依次进行了如下操作。

叫

叩

甲1H

-r

O1

408090100

(1)小颖先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏，然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、

光屏的中心在。

（2）如图所示，小颖移动光屏，在光屏上观察到一个倒立缩小的实像，此成像原理和生活

中的—（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同。接着保持凸透镜的位置不动，

仅将蜡烛和光屏位置互换，光屏上—（选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像。

（3）上述实验完成后，小颖借用物理老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之

间，发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清

晰的像，则可判断物理老师的眼镜是一眼镜（选填“近视”或“远视”）。

31.（2021•苏州）用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进吁“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成—、缩小的实像。

生活中的（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；

甲

iiii|iiii|ini|ii|||||||||||||||||||||||||ii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii

Dem102030405060708090

（2）这个凸透镜的焦距可能是

Bl2cm

C.16cm

D20cM

（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为—cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；

（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的—（近

视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。

32.（2021•重庆）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当光屏上有清晰的烛焰像时，蜡烛、

透镜、光屏位置如图所示，则光屏上的像应为倒立、—（选填“放大”“缩小”或“等大”

）的实像，生活中的一（选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是根据这一原理制

成的；小琴同学用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分后，发现光屏上呈现的像是

（选填“完整”或“不完整”）的。

33.（2021♦重庆）（1）在探究凸透镜成像的规律时:

①调节凸透镜、光屏、烛焰的中心处于（选填“相同”或“不同”）高度:

②如图甲所示，测出了凸透镜的焦距；若凸透镜不动，把蜡烛移到光具座15。〃刻度处，调

节光屏，在光屏上会成倒立、—（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像，生

活中的—（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是用这一原理制成的。

（2）在探究物质熔化特点时，得到图乙物质温度随时间变化的图像，由图像可知该物质属

于—（选填“晶体”或“非晶体”），图中A点的温度如图丙温度计所示，读数为

七，熔化过程需（选填“吸热”或“放热”）。

34.（2021•自贡）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。

甲乙

（1）图甲中光屏上所成的像是倒立—（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生

活中—（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用这一原理制成的。

（2）如图乙，线段"为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系，则凸透镜焦距为

（3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变图甲中蜡烛和透镜位置：

①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比

（选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了。

②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏—（选填“向

左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像比—（选填“变大”

或“变小”）了。

2021年真题第四章《多彩的光》（后两节《透镜及其应用》）•实

验探究题

参考答案与试题解析

一.实验探究题（共34小题）

1.【分析】（1）当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、

缩小的实像，其应用是照相机；

（2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。

【解答】解.：（1）照相机的成像原理是：当物距大于二倍焦距时，像距在••倍焦距和一•倍焦

距之间；由于凸透镜的焦距是10。〃，则移动内筒使半透明薄膜距前端凸透镜的距离在10＜切

到20c〃?范围内才能找到清晰的像；

（2）根据图2中的甲、乙可知，乙相对甲来说，像变大了，则像距应该变大，物距变小，

所以应使镜头离被观察的物体近一些，同时调节内筒位置，使半透明薄膜上的像变得清晰。

故答案为：（1）10；20；（2）近一些。

【点评】本题考查了凸透镜成像的应用；照相机是根据凸透镜在物距大于二倍焦距时的成像

情况制成的，此时凸透镜成是倒立缩小的实像。

2.【分析】（1）利用太阳光测显凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，

来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，即焦点；

（2）物距大于2/时，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机根据这个原理制成；根据物近像

远像变大的特点分析，要使像变大，则应减小物距，并增大像距；由图知物距和像距美系，

再判断成像的性质及应用；根据折射中光路可逆的特点，得出成像特点。

（3）远视眼是晶状体会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴凸透镜矫正。

【解答】解：（1）利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平

行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，光斑到透镜中心的距离即为焦距，由图知，操作

最合理的是C。

（2）将焦距为10c,〃的凸透镜，固定在光具座5（k相的刻度处，将蜡烛从如图所示位置，移

到光具座20c”?刻度处，物距等于50cm-20cm=30c〃?，此时物距大于二倍焦距成倒立缩小

的实像，应将光屏向右移动，能够说明照相机的成像原理；交换蜡烛和光屏的位置，根据光

路可逆可知，此时的物距等于原来的像距，即物距小于像距，则成倒立、放大的实像；

（3）远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，即折光能力减弱，像呈在视网膜的后方，

应佩戴会聚透镜（凸透镜），使光线提前会聚。

因此图乙能够说明远视眼的成像原理，图丁给出r远视眼的矫正方法。

故答案为：（1）C；（2）右；倒立：照相机；能；（3）乙、丁。

【点评】本题是探究凸透饯成像规律的应用，考查了凸透镜焦距的测量、成像规律的应用以

及凸透镜在实际生活中应用的认识和理解，考查知识点多，综合性强。

3.【分析】（1）平行光经凸透镜折射后会聚了一点，这就是焦点，焦点到光心的距离就是焦

距；

（2）实验中需调节凸透镜、光屏、LED灯的中心大致在同一高度处，这样才能使像成在光

屏的中央；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。

【解答】解：（1）平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光班，这个光斑就

是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离就是焦距，所以凸透镜的焦距

f=20.0（7H-IO.OCW=10.0c，〃；

（2）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：

蜡烛、光屏的位置为如图乙，所以物距”=25。〃>2/,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，

该成像规律与日常生活中的照相机成像规律相同。

故答案为：（1）10.0；（2）同一高度处：缩小；照相机。

【点评】本题考查凸透镜成像规律的实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。

4.【分析】（1）为使像成在光光屏中央，应把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光宾座上，点燃

蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度上；

（2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；

（3）从发光点发出的光线经过凸透镜折射后应会聚到发光点的像点，据此作图。

【解答】解：（1）把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、

光屏三者中心调到同一高度上，其目的是使像成在光屏中央；

<2）若保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向缓慢移动，物距变小了，像距变

大，则像会变大；

（3）发光点A发出的光线经凸透镜折射后，折射光线会聚到该点的像点，如下图所示：

故答案为：（1）同一高度；（2）变大；（3）如上图。

【点评】本题考查了凸透道成像的应用、凸透镜成像光路的作图，难度不大。

5.【分析】（1）凸透镜能够将平行于主光轴的光会聚成最小最亮的光斑，说明凸透镜对光有

会聚作用；最小最亮的光斑处即凸透镜的焦点，据此计算凸透镜的焦距；

（2）虚像不能在光屏上呈现，实像能在光屏上呈现，图乙中光屏上能够呈现出像，说明此

像是实像：根据凸透镜成像规律判断蜡烛的成像情况，再找生活对应的应用：

（3）根据凸透镜成像规律和光路的可逆性判断蜡烛在凸透镜移动后的成像情况。

【解答】解:

（1）凸透镜能够将平行于主光轴的光会聚成最小最亮的光斑,说明凸透镜对光有会聚作用；

最小最亮的光斑处即凸透彘的焦点，则该凸透镜的焦距为/=50.0C〃L30.0c〃z=20.0c〃z；

（2）虚像不能在光屏上呈现，实像能在光屏上呈现，图乙中光屏上能够呈现出像，说明此

像是实像；

图乙中物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时物距在•倍焦距到二倍焦距之间，成

倒立、放大的实像，生活中投影仪就是利用这个原理工作的；

（3）保持蜡烛、光屏不动，向右缓慢移动凸透镜，直到光屏上又出现烛焰的像，根据光路

的可逆性可知，此时的物距等于原来的像距、像距等于原来的物距，即此时物距大于二倍焦

距，则成倒立、缩小的实像。

故答案为：（1）会聚；20.0；（2）像能够在光屏上呈现；投影仪；（3）倒立、缩小的实像。

【点评】本题考查的是凸透镜的成像规律和光路可逆的应用，平时多注意积累。

6.【分析】（1）根据九线过光心不改变方向，判断蜡烛、或凸透镜、或光屏的移动情况；

（2）u>2f,成倒立、缩小的实像，照相机利用此原理；

（3）根据像的位置变化判断眼镜对光线的作用，根据其判断出眼镜的种类；

（4）当物距等于二倍焦距时，，像距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像。

【解答】解:

（1）像的位置偏高，根据光线过光心不改变方向，使烛焰升而，或使凸透镜降低，或使光

屏升商。

（2）凸透镜位于50c/n刻线处,蜡烛移至10cm刻度线处,物距〃=50c/〃-10c/〃=40c〃?，凸

透镜的焦距/=10。〃，〃>27,成倒立、缩小的实像；其应用是照相机；

（3）把眼镜放于蜡烛和/透镜之间，光屏向左移动适当距离后像又清晰。说明该眼镜对光

线具有会聚作用，为凸透彘，是远视眼镜；

（4）将蜡烛移到光具座30o〃刻度线处，此时的物距为20.00〃=2）,凸透镜不动，移动光

屏，当光屏上再次出现清晰的像时，像距为u=2/=20.0c机；此时像与物体之间的距离为4/；

在凸透镜成实像时，物像之间的最小距离为47,所以此时蜡烛和光屏之间的距离小于（2）

操作中光屏上出现清晰的像时蜡烛和光屏之间的距离。

故答案为：（1）下；（2）缩小；照相机；（3）远视眼；（4）小于。

【点评】凸透镜成像的三种情况和凸透镜成实像时，物距减小，像距变大像变大，都是凸透

镜成像习题的重要依据；还需掌握远视眼及其矫正方法，属基础问题的考查，难度不大。

7.【分析】（1）要解决此段，需要知道在实4金中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、

凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。

（2）根据凸透镜成像的三种情况进行判断：//>2/,成倒立、缩小的实像；2f>u>f,

M<V,成倒立、放大的实像.〃</,物与像在同侧，成正立、放大的虚像.

（3）近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用；色透镜成实像时，物距增大，像距减小。

（4）将前后两次像距做差，得出像距之差。

【解答】解：

（I）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上点燃蟒烛后，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同一高度其目的是使像成在光屏的中央。

（2）由图可知，w=15（w,V=20（7H,2f>u>f,»<v,成倒立、放大的实像，可制成

投影仪。根据题中信息可得焦距范围为：

f<15cm<2/；>2f,

解得；f<1Ocm.

故将蜡烛移到光具座40cm刻度线处时，物距为10c/〃，大于一倍焦距，成倒立、放大的实像。

（3）近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，若将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，成的

像将远离凸透镜，为使在光屏上仍然呈现清晰的像，即像距减小，物距需增大，所以蜡烛应

该远离凸透镜。

（4）图中的像距为，对调后像距为1,则前后像距之差为：△v=20cm—15cm=5cm。

故答案为：（1）使像成在光屏的中央；（2）投影仪成实像；（3）远离：（4）大小5o

【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵

活运用.

8.【分析】（1）口径越大，成像越清晰；

（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，这

样像才能成在光屏的中央；

（3）能被光屏承接的像是实像，不能被光屏承接的像是虚像；根据凸透镜成实像的特点分

析像的特点；

（4）根据表格中的数据分析；

（5）物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间。

【解答】解：（1）口径越大，通过凸透镜的光线越多，成像就越清晰，实验效果更好；（2）

烛焰、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：

（3）烛焰所成的像能被光屏承接，则该像是实像；凸透镜成实像时，像是倒立的，上下颠

倒、左右颠倒，所以C是烛焰的像；

（4）根据表格中的数据可知，凸透镜的焦距不变，当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦

距和二倍焦距之间，凸透彘成倒立、缩小的实像；

（5）凸透镜的焦距为10c7〃，当物距大于二倍焦距时，像距在•倍焦距和二倍焦距之间；根

据题意可知，最大物距为50<7,7,二倍焦距为2（k7",50cm+20cm=7（k/»<SOcm,所以利用

该光具座能完成实验探究，

故答案为：（1）大；（2）同一高度；（3）能在光屏上成像；C；（4）当物距大于二倍焦距

时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、缩小的实像；（5）能；物距最大时:

物像之间的距离小于光具座的长度。

【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要掌握。

9.【分析】（1）当正对太阴光的凸透镜将阳光会聚为个最小、最亮的点时，会聚点的阳光

温度最高、能量最大。

（2）当物距小于一倍焦距时，物体经凸透镜成正立、放大的虚像。当物距大于一倍焦距小

于二倍焦距时，物体经凸透镜成倒立、放大的实像。当物距大于二倍焦距时，物体经凸透镜

成倒立、缩小的实像。

（3）在光的折射现象中，光路是可逆的。

（4）因晶状体折光能力太弱或前后距离上太短，远视眼在看近处物体时所成的像在视网膜

的后方。

【解答】解：（1）当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时，会聚点的阳

光温度最高、能量最大，将纸烤焦的时间也就最短。而门透镜将阳光会聚为一个最小、最亮

的点时，这点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知，当凸透镜到纸的距离为l（k5时将

纸烤焦的时间最短，则凸透镜到纸的距离为10。〃时会聚的点最小、最亮，故该凸透镜的焦

距为10cm。

（2）当透镜与蜡烛的距离为15a〃时，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，故物体经透镜成

倒立、放大的实像。投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时物体经透镜成倒立、

放大的实像的原理工作的；照相机是利用物距大于二倍焦距时物体经透镜成倒立、缩小的实

像的原理工作的；放大镜是利用物距小于一倍焦距时物体经透镜成正立、放大的虚像的原理

工作的。

（3）仅将颍（2）中蜡烛和光屏位胃对调，根据光路可逆可知，将在光屏上呈现一个倒立、

缩小的清晰实像。

（4）图乙中，蜡烛与凸透镜相距6°m，则物距小于一倍焦距，故物体经透镜成正立、放大

的虚像。

（5）远视眼对光的折射能力较弱，在看近处物体时所成的像在视网膜的后方，为使从近处

物体发出的光能会聚到视网膜上，我们应增加这些光的会聚程度，凸透镜对光线有会聚作用，

凸透镜可以达到这样的目的“近视眼的折光能力太强，在看远处物体时所成的像在视网膜的

前方，为使从远处物体发出的光能会聚到视网膜上，我们应减弱这些光的会聚程度，凹透镜

对光线有发散作用，凹透镜可以达到这样的目的。

故答案为：（1）10o（2）放大；投影仪。（3）能。（4）虚。（5）远视。

【点评】我们常见的考查方式中，主要考查我们使用刻度尺的能力（读取凸透镜将平行光会

聚成最小、最亮的点时光心到这个点的距离），本题相在于这类试题，立题新颖，更有趣味

性。

10•【分析】（1）凸透镜成实像时，物近像远像变大；根据光线过光心不改变方向，判断凸

透镜的移动情况。

（2）凸透镜成像规律：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。

【解答】解：（1）已知光屏上得到一个清晰缩小的像,用屏上的像为倒立的实像;

当蜡烛向凸透镜靠近时，物距减小，则像距变大，故应将光屏远离凸透镜才能使像变清晰，

根据光线过光心不改变方向，要使像继续成在光屏中央，可以将凸透镜向下移动；

（2）由题意可知，此时物距大于像距，“>2/,能在光屏上成一倒立缩小的实像，凸透镜

成像时因为光的折射，在光的折射现象中，光路是可逆的，若将蜡烛和光屏互换位置，则

2f>u>则像距处于2/以外，凸透镜成倒立、放大的实像。

故答案为：（1）远离；下；（2）倒立放大。

【点评】要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清物距与像距之间的关系是解答此题的关键。

1L【分析】（I）根据凸透镜对光线的折射作用知：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将

过焦点，然后可知其焦距；

（2）根据物体在凸透镜二倍焦距和一倍焦距之间的成像性质进行判断；

（3）当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍隹距之间，据此分析。

【解答】解：（1）平行干主光轴的光线经凸诱镜后会聚在主光轴上一点，由点是凸透镜的焦

点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距〃=60.0c〃-50.（k7〃=10.0c〃2。

（2）由图可知，物体位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。

（3）若蜡烛和光屏的位置保持不变，将凸透镜移动到6M/”处，此时的物距大于二倍焦距，

像距应该在一倍焦距和二倍焦距之间，像成在了光屏的前方，与近视眼的成因相似。

故答案为:（1）10.0；（2）放大;（3）近视眼。

【点评】了解焦距的概念和实验的调节要求。掌握凸透镜成像的三种情况和应用的凸透镜成

像习题的重要依据，一定要掌握：2了,成倒立、缩小的实像。2f>u>f,成倒立、放

大的实像。〃成正立、放大的虚像。

12.【分析】（1）根据图中蜡烛的高度判断出像的位置，然后判断蜡烛的移动方向；

（2）根据凸透镜成像规律，当〃>2/,成倒立缩小的实像，为了得到普遍规律应该">2/

其他位置进行多次实验；

（3）根据凸透镜成像规律，当心2/时，2f八》/据此分析