專題09 探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)題（解析版）

專題09探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)題抓住考點(diǎn)學(xué)抓住考點(diǎn)學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)需要學(xué)通的基礎(chǔ)知識1.實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)時點(diǎn)燃蠟燭，使?fàn)T焰中心、凸透鏡光心、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?fàn)T焰的像成在光屏中央。實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)蠟燭的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，該如何操作：①向上移動光屏；②向上移動蠟燭；③向下移動凸透鏡。2.如果用手將凸透鏡遮住一半，則光屏上依然是一個完整的像，但亮度較暗。3.若在實(shí)驗(yàn)時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi)（u<f）②燭焰在焦點(diǎn)上(u=f)③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座的光屏無法移到該位置。4.燃燒的蠟燭不斷變短，光屏上的像向上移動，為使像呈在光屏中央，應(yīng)該將光屏向上移動或蠟燭向上移動或凸透鏡向下移動。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（凸透鏡成像規(guī)律）F分虛實(shí),2f大小,實(shí)倒虛正,具體見下表物距像的性質(zhì)像距應(yīng)用倒、正放、縮虛、實(shí)u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f照相機(jī)f<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f幻燈機(jī)u<f正立放大虛象不考慮放大鏡6.對規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識：一倍焦距分虛實(shí)二倍焦距分大小，物近像遠(yuǎn)像變大。像跟著物體跑（誰遠(yuǎn)誰大）。根據(jù)考點(diǎn)考根據(jù)考點(diǎn)考【例題1】（2019北京）某同學(xué)在做光學(xué)實(shí)驗(yàn)時，他先將焦距為10cm的凸透鏡A固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭分別位于凸透鏡A兩側(cè)，蠟燭放置在20cm刻度線處，如圖所示。左右移動光屏，直至光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像。（1）上述光屏上所成的像是（選填“放大”“等大”或“縮小”）的實(shí)像。（2）將透鏡B放在凸透鏡A與光屏之間某處（圖中未畫出），光屏上原來清晰的像變模糊了，將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡A的方向移動，光屏上又呈現(xiàn)燭焰清晰的像，這說明透鏡B對光線有（選填”會聚”或“發(fā)散”）作用。透鏡B能用來矯正（選填“近視眼”成“遠(yuǎn)視眼”）?！敬鸢浮浚?）縮小；（2）發(fā)散；近視眼。【解析】（1）凸透鏡A焦距10cm，固定在光具座上50cm刻度線處，蠟燭放置在20cm刻度線處，所以物距u＝30cm＞2f，物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像；（2）將透鏡B放在凸透鏡A與光屏之間某處，光屏上原來清晰的像變模糊了，將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡A的方向移動，光屏上又呈現(xiàn)燭焰清晰的像，這說明凸透鏡B對光線具有發(fā)散作用，是凹透鏡，透鏡B能用來矯正近視眼。【例題2】（2020遼寧阜新）小明在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，操作如下：(1)實(shí)驗(yàn)前，小明調(diào)節(jié)______、凸透鏡、光屏的中心在同一高度。(2)將蠟燭放在如甲圖所示的位置，在光屏上看到一個清晰的、等大的實(shí)像，小明計算出這個凸透鏡的焦距是_____cm。(3)把蠟燭移到25cm刻度線處，向__________（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動光屏，可以得到倒立的、__________的實(shí)像（選填“放大”或“縮小”），這一成像規(guī)律應(yīng)用在__________（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）上。(4)乙圖中，能夠觀察到燭焰所成的虛像的是______（選填“A”或“B”）?！敬鸢浮?1)燭焰(2)10(3)遠(yuǎn)離放大投影儀(4)A【解析】(1)為了使像成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)整燭焰中心、凸透鏡中心、光屏的中心在同一高度。(2)由圖可知，物距等于像距等于20.0cm，在光屏上看到一個清晰的、等大的實(shí)像，由凸透鏡成像特點(diǎn)知，此時u=v=20.0cm=2f可得f=10.0cm(3)將蠟燭移到光具座上25cm刻線處，此時2f＞u＞f，物距變小，由物近像遠(yuǎn)像變大知，像距變大，應(yīng)向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動光屏，可以得到倒立的、放大的實(shí)像，這一成像規(guī)律可應(yīng)用于投影儀或幻燈機(jī)。(4)物體通過凸透鏡成虛像時，像與物在透鏡同側(cè)，故能夠觀察到燭焰所成的虛像的是A。結(jié)合考點(diǎn)練結(jié)合考點(diǎn)練1.（2020遼寧撫順）下面是小光“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。(1)點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在______。(2)蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示，此時光屏上出現(xiàn)了燭焰清晰倒立、等大的實(shí)像，則此凸透鏡的焦距為______。(3)保持蠟燭和透鏡位置不變，小光將自己的近視眼鏡放在凸透鏡與蠟燭之間的合適位置，只將光屏向______（填“左”或“右”）移動，可在光屏上再次得到燭焰清晰的像。(4)小光移開近視鏡，只將蠟燭向______（填“左”或“右”）移動，可以在光屏上得到燭焰清晰倒立、______的實(shí)像，生活中的______（填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）就是根據(jù)這個原理制成的?！敬鸢浮?1)同一高度(2)10（10.0）(3)右(4)右放大投影儀【解析】(1)點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度上。(2)凸透鏡成等大倒立的實(shí)像時，物距等于兩倍焦距。由圖得，此時物距為20cm，所以此凸透鏡的焦距為10。(3)近視眼鏡為凹透鏡，具有發(fā)散作用。保持蠟燭和透鏡位置不變，小光將自己的近視眼鏡放在凸透鏡與蠟燭之間的合適位置，只將光屏向右移動，可在光屏上再次得到燭焰清晰的像。(4)在凸透鏡中滿足物近像遠(yuǎn)像變大。小光移開近視鏡，只將蠟燭向右移動，可以在光屏上得到燭焰清晰倒立、放大的實(shí)像，生活中的投影儀就是根據(jù)這個原理制成的。2.（2020湖北荊門）在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上并調(diào)節(jié)它們的中心在同一高度，如圖所示?，F(xiàn)進(jìn)行如下操作：(1)將蠟燭第一次放置在M處，第二次放置在N處，則蠟燭與所成像的位置關(guān)系為______；A.兩次都在凸透鏡同側(cè)B.兩次都在凸透鏡兩側(cè)C.第一次在凸透鏡同側(cè)，第二次在凸透鏡兩側(cè)D.第一次在凸透鏡兩側(cè)，第二次在凸透鏡同側(cè)(2)某次實(shí)驗(yàn)中將蠟燭放置在P處，光屏上所成的像在Q處，現(xiàn)將蠟燭放置Q處，根據(jù)______原理，光屏上所成的像______（選填“在”或“不在”）P處。【答案】(1)C(2)光路可逆在【解析】(1)蠟燭放置在M處時，物距小于一倍焦距，則此時所成的是虛像，像與物在同一側(cè)，放置在N處時，物距大于二倍焦距，則此時所成的是實(shí)像，物與像在凸透鏡的兩側(cè)，所以C選項(xiàng)正確。(2)蠟燭先放置在P處，像在Q處，當(dāng)將蠟燭放在Q處，光屏在P處能承接到蠟燭的像，這是根據(jù)光路可逆原理。3.（2020新疆兵團(tuán)）如圖所示，在探究凸透鏡成像規(guī)律時，將焦距為10cm的凸透鏡A固定在光具座上50cm刻線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)。首先調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在_________高度，再將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上30cm刻線處，移動光屏到_________cm刻線處，燭焰在光屏上成清晰的像，接著保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡A換成焦距為8cm的凸透鏡B并保持位置不變，為使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏向_________（填“左”或“右”）移動。【答案】(1)同一(2)70(3)左【解析】（1）首先調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一高度上。（2）將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上30cm刻線處，此時物距為20cm，等于2倍焦距，移動光屏到70cm刻線處，此時像距也是2倍焦距，燭焰在光屏上成倒立等大的實(shí)像。（3）保持蠟燭的位置不變，換成焦距為8cm的凸透鏡B并保持位置不變，此時物距大于2倍焦距，應(yīng)將光屏向在左移動，使像距在1倍焦距和2倍焦距之間，可使?fàn)T焰在光屏上成倒立縮小的實(shí)像。4.（2020四川南充）某學(xué)習(xí)小組“探究凸透鏡成像的規(guī)律"，進(jìn)行了如下操作：(1)安裝并調(diào)節(jié)燭焰透鏡、光屏，使它們?nèi)咧行拇笾略赺_______；(2)通過探究，記錄并繪制了物距u與像距v之間的關(guān)系圖像，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距是___________cm；(3)當(dāng)蠟燭放在如圖乙所示位置時，調(diào)節(jié)光屏，可在光屏上得到一個倒立、________的實(shí)像，生活中的________(選填"照相機(jī)”“投影儀“、“放大鏡")就是利用這樣的成像原理工作的；(4)若將透鏡的上半部分用不適明的紙板擋住，則光屏上________(選填"能”或“不能”)成完整的像；(5)在圖乙中，小明借來物理老師的眼鏡將其放在蠟燭和凸透鏡之間，發(fā)現(xiàn)光屏上原本清晰的像變模糊了，向右移動光屏，光屏上的像又變清晰，說明老師戴的是________(選填“近視”或“遠(yuǎn)視")眼鏡?！敬鸢浮?1)同一高度(2)5(3)縮小照相機(jī)(4)能(5)近視【解析】(1)為了使凸透鏡成像到光屏中央，安裝器材時，調(diào)節(jié)燭焰、透鏡、光屏，使它們?nèi)咧行拇笾略谕桓叨取?2)凸透鏡成像的規(guī)律中，當(dāng)物距等于兩倍焦距時，像距也等于兩倍焦距，此時成倒立、等大的實(shí)像，結(jié)合甲圖，當(dāng)物距為10cm時，像距也為10cm，則焦距為5cm。(3)當(dāng)蠟燭放在如圖乙所示位置時，物距在兩倍焦距以外，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，與這一工作原理相符的是照相機(jī)。(4)凸透鏡成實(shí)像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的上半部分擋住后，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過下半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同。(5)物理老師的眼鏡將其放在蠟燭和凸透鏡之間，右移動光屏，光屏上的像變清晰，說明了物理老師的眼鏡具有發(fā)散光的作用，因此是凹透鏡，近視眼鏡就是凹透鏡。5.（2020南京）小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)：(1)調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材高度時，蠟燭______（選填“需要”或“不需要”）點(diǎn)燃；(2)他用同一凸透鏡做了兩次實(shí)驗(yàn)，如圖甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未畫出），其中成縮小像的是圖______；(3)凸透鏡焦距可能是______（填字母）；A．5cmB．8cmC．10cmD．15cm(4)在圖乙中將一鏡片放在燭焰和透鏡之間后，光屏上的像變模糊了，將光屏向左移動，光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，則所加鏡片可以矯正圖______（選填“丙”或“丁”）的視力缺陷。【答案】(1)需要(2)甲(3)C(4)丁【解析】【詳解】(1)只有將蠟燭點(diǎn)燃，才可以調(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)圖甲中物距大于像距，光屏上成倒立、縮小的實(shí)像。(3)圖乙中，物距小于像距，成倒立、放大的實(shí)像，物距u=50cm-32cm=18cm2f＞18cm＞f①像距v=73cm-50cm=23cm23cm＞2f②由①②得到11.5cm＞f＞9cm(4)將一個眼鏡片放在透鏡和燭焰之間，光屏上的像變模糊了，將光屏向左移動，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，說明該鏡片將光線會聚了，對光線起到會聚作用的是凸透鏡，可以矯正遠(yuǎn)視眼，遠(yuǎn)視眼的晶狀體較薄，會聚能力較弱，看近處的物體時，將像成在視網(wǎng)膜的后面，丁圖是遠(yuǎn)視眼，此鏡片可以矯正丁圖的視力缺陷。6.（2020牡丹江雞西）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，所用凸透鏡的焦距是10cm．(1)將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡放在如圖所示的位置，移動光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、_________(選填“放大”或“縮小”)的實(shí)像;__________(填光學(xué)儀器名稱)就是利用這一成像規(guī)律工作的．(2)保持凸透鏡位置不變，若將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向_________(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動，此時的像與原來的像相比_________(選填“變大”或“變小”)．【答案】(1)放大投影儀(2)靠近變小【解析】（1）凸透鏡焦距為10cm，我們觀察發(fā)現(xiàn)蠟燭到凸透鏡距離超過10cm不到20cm，即在一倍焦距外二倍焦距內(nèi)，成倒立放大的實(shí)像，投影儀后者幻燈機(jī)就是利用此原理成像的。（2）物遠(yuǎn)像近像變小，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，像就會靠近透鏡，所以光屏應(yīng)靠近透鏡方向移動，此時像近像變小。7.（2020長春）如圖所示是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置，凸透鏡的焦距為10cm。(1)請畫出圖中折射光線對應(yīng)的入射光線______；(2)實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心在______；(3)蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖所示，光屏上成清晰的像，生活中______是利用這一原理工作的；(4)保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，換用焦距為5cm的凸透鏡，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)向______（選填“左”或“右”）移動；(5)利用凸透鏡可以矯正______（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）。【答案】(1)(2)同一高度(3)照相機(jī)(4)左(5)遠(yuǎn)視眼【解析】(1)折射光線是蠟燭火焰發(fā)出的光照射到凸透鏡上發(fā)生折射形成的，所以連接燭焰與入射點(diǎn)即入射光線，如下圖所示；(2)蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。(3)由圖可知，成清晰實(shí)像時，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)是利用該原理工作的。(4)當(dāng)改用焦距為5cm的透鏡繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，不改變蠟燭和凸透鏡的位置，則相當(dāng)于增大了物距，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時，物遠(yuǎn)像近像變小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏將靠近透鏡移動，即向左移動。(5)凸透鏡對光有會聚作用，遠(yuǎn)視眼是晶狀體曲度變小，會聚能力減弱，像呈在視網(wǎng)膜的后方，應(yīng)佩戴會聚透鏡，即凸透鏡，使光線提前會聚，像正好呈在視網(wǎng)膜上。8.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中：（1）小明將LED燈、焦距為10cm的凸透鏡和光屏依次放在光具座上，通過調(diào)節(jié)使三者中心在______。接著，小明調(diào)節(jié)LED燈、凸透鏡至如圖所示的位置，移動光屏，會在光屏上得到倒立、______（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實(shí)像。（2）把焦距10cm的凸透鏡換成焦距更小的凸透鏡，光屏上原來清晰的像變模糊了。若不改變凸透鏡和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具體辦法是______。（3）小明選擇LED燈替代平時常用的蠟燭做實(shí)驗(yàn)，優(yōu)點(diǎn)是______（寫出一條即可）?！敬鸢浮浚?）同一高度；縮?。唬?）把LED燈向凸透鏡移動適當(dāng)距離；（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、便于觀察?！窘馕觥浚?）實(shí)驗(yàn)中需調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處，這樣才能使像成在光屏的中央；當(dāng)物距大于2f時，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像。為使像成在光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)LED燈、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度處；由圖知，LED燈到凸透鏡的距離大于20cm，即物距大于2f，所以光屏上得到LED燈清晰的倒立、縮小的實(shí)像；（2）凸透鏡焦距減小能使光線提前會聚，要使光屏上再次得到清晰的像，光屏靠近凸透鏡或者LED燈靠近凸透鏡。把焦距10cm的凸透鏡換成焦距更小的凸透鏡，光屏上原來清晰的像變模糊了，這是光線提前會聚。若不改變凸透鏡和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你采取的具體辦法是：把LED燈向凸透鏡移動適當(dāng)距離或把光屏靠近凸透鏡；（3）蠟燭換成LED燈便于觀察。蠟燭換成LED燈的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、便于觀察、減少了污染等。9.小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像現(xiàn)律”的實(shí)驗(yàn)，（1）前面學(xué)過，物體離照相機(jī)的鏡頭比較遠(yuǎn)，成縮小的實(shí)像，物體離投影儀的鏡頭比較近，成放大的實(shí)像，物體離放大鏡比較近，成放大、正立的虛像。據(jù)此小明據(jù)出的問題是，像的虛實(shí)、大小，正倒跟有什么關(guān)系？（2）如圖甲，小明讓平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=cm。（3）小明所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，若將凸透鎮(zhèn)放在光具座刻度50cm位置處不變，把蠟燭放在刻度10cm處，利用此時凸透鏡成像的特點(diǎn)制成的光學(xué)儀器是（選填“照相機(jī)”、“放大鏡”或”投影儀”）（4）如圖丙所示是小明通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成像時的像距v和物距u關(guān)系的圖象，由圖象可知成實(shí)像時物距逐漸減小，像距逐漸。當(dāng)u＞2f時，物體移動速度（選“大于”、“小于“或“等于”）像移動的速度，當(dāng)f＜u＜2f時，物體移動速度（選填“大于”，“小于”或“等于”）像移動的速度。【答案】（1）物距；（2）10.0；（3）照相機(jī)；（4）增大；大于；小于?！窘馕觥浚?）根據(jù)物體離照相機(jī)的鏡頭比較遠(yuǎn)，成縮小的實(shí)像，物體離投影儀的鏡頭比較近，成放大的實(shí)像，物體離放大鏡比較近，成放大、正立的虛像。據(jù)此小明據(jù)出的問題是，像的虛實(shí)、大小，正倒跟物距有關(guān)；（2）由圖中，平行光線經(jīng)凸透鏡后會聚到一點(diǎn)，說明凸透鏡對光線具有會聚作用，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20.0cm﹣10.0cm=10.0cm；（3）由于凸透鏡的焦距是10cm，當(dāng)物體在15cm處時，物距為50cm﹣10cm=40cm，物距大于二倍焦距，成倒立縮小的實(shí)像，這是照相機(jī)的原理；（4）如圖丙所示是小明通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成像時的像距v和物距u關(guān)系的圖象，由圖象可知成實(shí)像時物距逐漸減小，像距逐漸增大。當(dāng)u＞2f時，物體移動速度大于像移動的速度，當(dāng)f＜u＜2f時，物體移動速度小于像移動的速度。10．在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物距u（厘米）像距v（厘米）像高h(yuǎn)（厘米）像的大小物像之間距離L（厘米）1489.60.6縮小的像57.622811.21.239.231614.42.432.441320.84.8放大的像33.8512246.036.2610401250①分析實(shí)驗(yàn)序號1、2、3或4、5、6像距v和像高h(yuǎn)隨物距u的變化關(guān)系，可得出初步結(jié)論：。②分析比較實(shí)驗(yàn)序號1﹣6中物像距離L隨物距u的變化，可得出初步結(jié)論：。③如果物像距離L=35厘米，則像高h(yuǎn)的范圍為?！敬鸢浮竣傥锞嘣叫?，像距越大，所成的像越大；②凸透鏡成放大的實(shí)像時，物距與像距之和越大，成的像越大，凸透鏡成縮小的實(shí)像時，物距與像距之和越小，成的像越大；③1.2cm～2.4cm或4.8cm～6.0cm?！窘馕觥竣賹?shí)驗(yàn)序號1與2與3或4與5與6數(shù)據(jù)中，光屏上得到的都是實(shí)像，所以同一凸透鏡成實(shí)像時，物距越小，像距越大，所成的像越大；②計算表中1﹣6中的物距與像距之和可知，凸透鏡成放大的實(shí)像時，物距與像距之和越大，成的像越大，凸透鏡成縮小的實(shí)像時，物距與像距之和越小，成的像越大；在表一中，當(dāng)L為32.4cm時，像高度為2.4cm，當(dāng)L為39.2cm時，像高度為1.2cm，物像距離L=35厘米，則像高h(yuǎn)的范圍為1.2cm～2.4cm。在表二中，當(dāng)L為33.8cm時，像高度為4.8cm，當(dāng)L為36.2cm時，像高度為6.0cm，物像距離L=35厘米，則像高h(yuǎn)的范圍為4.8cm～6.0cm。11.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，拉姆同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組用同一凸透鏡做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)前，拉姆同學(xué)用圖甲所示的方法來測量實(shí)驗(yàn)用凸透鏡的焦距f，則該凸透鏡的焦距f=______cm。（2）將凸透鏡放置在光具座的C點(diǎn)處，如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)過程中，該小組組裝并調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，當(dāng)把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座的A點(diǎn)處時，移動光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、______（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像；______（選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”）就是利用該原理工作的。（3）保持凸透鏡位置不變，再將蠟燭移到“45cm”刻度線處，此時移動光屏______（選填“能”或“不能”）在光屏上得到一個清晰的像?！敬鸢浮浚?）10.0；（2）縮??；照相機(jī)；（3）不能?！窘馕觥浚?）由圖甲知，焦距為f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm；（2）當(dāng)蠟燭放在A點(diǎn)時，物距大于2f，成倒立縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用該原理工作的；（3）當(dāng)將蠟燭移到“45cm”刻度線處，物距小于焦距，成正立放大虛像，此時移動光屏不能在光屏上得到一個清晰的像。12．實(shí)驗(yàn)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時：所使用的凸透鏡焦距是15cm。（1）當(dāng)把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，光屏應(yīng)在（選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）區(qū)域內(nèi)左右移動，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，只將光屏和蠟燭的位置對調(diào)，則像的大小。（選填“變小”、“不變”或“變大”）。（2）把自己的近視眼鏡放在上圖凸透鏡和蠟燭之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模糊不清，應(yīng)該向凸透鏡方向移動光屏（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”），可再次得到清晰的像，當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時，物距增大，像距。（選填“增大”或“減小”）。（3）在整理器材時，某同學(xué)偶然在凸透鏡上看到了身后景物的像，它的成像原因是的（填“直線傳播”、“反射”或“折射”）?！敬鸢浮浚?）Ⅱ；變大；（2）遠(yuǎn)離；減小；（3）反射?！窘馕觥浚?）凸透鏡焦距是15cm，當(dāng)把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，物距為50cm﹣15cm＝35cm，大于2倍焦距，所以此時成倒立縮小的實(shí)像，像在1倍和2倍焦距之間，即光屏應(yīng)在Ⅱ區(qū)域內(nèi)左右移動；此時成的是倒立、縮小的實(shí)像；若得到清晰的像后，只將光屏和蠟燭的位置對調(diào)，根據(jù)光路可逆可知，此時成的是倒立、放大的實(shí)像，像的大小變大；（2）近視眼鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，把自己的近視眼鏡放在凸透鏡和蠟燭之間，由于凹透鏡的發(fā)散作用，像遠(yuǎn)離凸透鏡，所以應(yīng)向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動光屏；當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時，物距增大，像距變?。唬?）從凸透鏡上看到了身后景物正立、縮小的像，此時她所持的凸透鏡鏡面當(dāng)成了反射面，即當(dāng)做了凸面鏡，此時成的是正立縮小的虛像，是根據(jù)光的反射來成像的。13．如表是小海同學(xué)用焦距f＝10cm的凸透鏡探究其成像規(guī)律的記錄表，根據(jù)表格完成下列問題：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物距u/cm像的性質(zhì)虛實(shí)大小正倒18虛像放大正立210不能成像312實(shí)像放大倒立414實(shí)像放大倒立516實(shí)像放大倒立620實(shí)像等大倒立722實(shí)像縮小倒立825實(shí)像縮小倒立（1）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物距u滿足條件（選填“u＜f”、“f＜u＜2f”或u＞2f”）時，凸透鏡會成一個倒立放大的實(shí)像，生活中（選填“照相機(jī)”、“投影儀”“放大鏡”）的成像原理應(yīng)用了凸透鏡的這個成像規(guī)律。（2）保持凸透鏡的位置不變，移動蠟燭使物距由20cm變?yōu)?2cm時，為了在光屏上得到清晰的像，小海應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡?！敬鸢浮浚?）f＜u＜2f；投影儀；（2）靠近?！窘馕觥浚?）由數(shù)據(jù)可知，物距為12、14、16cm時成放大實(shí)像，物距等于20cm，即2f時成等大實(shí)像，說明成放大實(shí)像需物距小于二倍焦距；物距等于10cm，即u＝f時不成像，物距小于10cm，即u＜f時成虛像，說明成放大實(shí)像需物距大于一倍焦距，綜上可知，凸透鏡成倒立、放大實(shí)像條件：2f＞u＞f；生活中投影儀是利用2f＞u＞f時，成倒立、放大實(shí)像的原理工作的；（2）使物距由20cm變?yōu)?2cm時，物距變大，則像距變小，像變小，為了在光屏上得到清晰的像，小海應(yīng)將光屏靠近凸透鏡，減小像距。14．（2019山東威海）如圖是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)裝置，小明通過實(shí)驗(yàn)得到了如表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請回答下列問題：物距u（cm）605035302019181716151412像距v（cm）1212.514152021.122.524.326.7303560（1）根據(jù)表可知凸透鏡的焦距f＝cm。（2）當(dāng)u＝25cm時，像距ν應(yīng)該在（選填“15﹣16”、“16﹣17”、“17﹣18“、“18﹣19”或“19﹣20”）cm范圍內(nèi)；當(dāng)u＝60cm時，光屏上成（選填“放大”或“縮小”）的像，此種成像原理可以制成什么光學(xué)儀器？（選填“照相機(jī)”或“投影儀“）；此時，用遮光板遮住LED光源的一部分，光屏上的像相比原來的像會（選填“變暗”“縮小”或“不完整”）。（3）LED光源的高度h＝10cm，小明經(jīng)過認(rèn)真測量，得到像高h(yuǎn)′與物距u的數(shù)據(jù)，如圖2所示，請?jiān)趫D中畫出h′與u的關(guān)系圖象?！敬鸢浮浚?）10；（2）16﹣17；縮?。徽障鄼C(jī)；變暗；（3）見上圖?！窘馕觥浚?）由表格數(shù)據(jù)u＝v＝2f＝20cm，可得，所用透鏡的焦距為10cm；（2）已知f＝10cm，當(dāng)u＝25cm時，＝，則＝+，解得v≈16.7cm，故像距ν應(yīng)該在16﹣17cm范圍內(nèi)；當(dāng)u＝60cm時，u＞2f，成倒立縮小的實(shí)像，此種成像原理可以制成照相機(jī)；用遮光板遮住LED光源的一部分，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡的其他部分，經(jīng)凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發(fā)生變化，折射光線減少，會聚成的像變暗。（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，如圖所示：15．如圖所示，小明和實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用透鏡、光屏、蠟燭等實(shí)驗(yàn)器材探究凸透鏡成像的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)縮放正倒虛實(shí)3514縮小倒立實(shí)像2517縮小倒立實(shí)像2020等大倒立實(shí)像1625放大倒立實(shí)像5﹣放大正立虛像根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問題：（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，要使透鏡中心、燭焰和光屏中心大致在；（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可判斷，該透鏡的焦距約為cm；（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，凸透鏡成實(shí)像時，隨著物距的減小，像逐漸（選填“變大”或“變小”或“不變”），像距逐漸增大；（4）如果用該實(shí)驗(yàn)中的透鏡來矯正視力，可以制成（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡?！敬鸢浮浚?）同一高度；（2）10；（3）變大；（4）遠(yuǎn)視?！窘馕觥浚?）使光具座上的蠟焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，可使像成在光屏中央；（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可判斷，u＝v＝2f＝20cm，成倒立、等大的實(shí)像，所以凸透鏡的焦距是：f＝10cm；（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，凸透鏡成實(shí)像時，物距減小，像距增大，像變大，隨著物距的減小，像逐漸變大，像距逐漸增大；（4）物距減小，像距增大，像變大，用該實(shí)驗(yàn)中的透鏡來矯正視力，說明對光線起了會聚作用，則為凸透鏡，可以制成遠(yuǎn)視眼鏡。16．在《探究凸透鏡成像規(guī)律》的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲，平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=cm：實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心，使它們在高度上。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時，在光屏上可得到一個清晰的倒立、的實(shí)像，生活中利用這個規(guī)律制成的光學(xué)儀器是。（3）實(shí)驗(yàn)時，由于實(shí)驗(yàn)時間較長，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會向方移動（選填“上”或“下”）。（4）如圖丙，在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向透鏡移動適當(dāng)距離后光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，則該眼鏡是眼鏡（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）?！敬鸢浮浚?）10.00；同一；（2）放大；投影儀（或幻燈機(jī)）；（3）上；（4）遠(yuǎn)視【解析】（1）由甲可知，凸透鏡的焦距：f=20.00cm-10.00cm=10.00cm；實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的重心，使它們在同一高度上；（2）由乙圖可知，物距：u=15cm，∵f＜u＜2f，∴在光屏上得到一個清晰的倒立、放大的實(shí)像；生活中投影儀（或幻燈機(jī)）就是利用這個規(guī)律制成的；（3）∵凸透鏡所成的實(shí)像是倒立的，∴實(shí)驗(yàn)時，蠟燭變短了，燭焰的像再光屏上的位置會向上移動；（4）在蠟燭和凸透鏡之間放一副眼鏡，光屏上的像變模糊了，∵光屏向透鏡移動適當(dāng)距離后光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，即像距變小了，∴眼鏡對光線有會聚作用，∴該眼鏡是遠(yuǎn)視眼鏡．17.在探究凸透鏡成像規(guī)律時，如圖甲所示，將A凸透鏡固定在光具座上35cm刻線處，將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上5cm刻線處，移動光屏，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，由A凸透鏡成像中物距和像距的變化關(guān)系畫出圖像如圖乙所示；接著他保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡A換為凸透鏡B并保持位置不變，移動光屏，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，如圖丙所示.請根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和凸透鏡成像規(guī)律判斷：凸透鏡A的焦距是cm，凸透鏡A的焦距凸透鏡B的焦距（選填“大于”、“小于”或“等于”）.圖丙所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說明_______的成像特點(diǎn)（選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”）；若【答案】（1）10；小于；（2）右；變大；（3）靠近?！窘馕觥浚?）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)u=v=20cm時，蠟燭成等大的實(shí)像，這時u=v=2f，所以f=10cm，即凸透鏡A的焦距是10cm。設(shè)凸透鏡B的焦距為fB，由圖丙知fB＜30cm＜2fB,所以15cm＜fB＜30cm，所以凸透鏡A的焦距小于凸透鏡B的焦距。（2）原來蠟燭距離凸透鏡30cm，蠟燭右移5cm后，物距變?yōu)?5cm，根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)，物距變小，像距變大，所以光屏應(yīng)向右移動，像距比原來更大，所以像將變大；（3）圖丙所示實(shí)驗(yàn)中，蠟燭通過凸透鏡成放大倒立的實(shí)像，與幻燈機(jī)的工作原理一致；把遠(yuǎn)視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間，遠(yuǎn)視眼鏡相當(dāng)于一個放大鏡，所以通過透鏡B成像的是蠟燭的放大的虛像，像的位置在蠟燭的左側(cè)，要想還在原來的裝置上成像，需要蠟燭靠近透鏡，使其通過遠(yuǎn)視眼鏡所成的放大虛像在原來蠟燭的位置上。18.小體用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置來探究凸透鏡的成像規(guī)律，用到的光具座足夠長．（1）如圖所示，依次放置好蠟燭、凸透鏡、光屏并將它們調(diào)整好后，點(diǎn)燃蠟燭，無論怎樣移動光屏，光屏上都沒出現(xiàn)燭焰的像，但取掉光屏，在放光屏側(cè)通過凸透鏡可以看到燭焰的像，則此凸透鏡的焦距________(選填“大于”、“等于”或“小于”)15cm．看到的像是_________(選填“虛”或“實(shí)”)像．（2）將蠟燭移至零刻度處，凸透鏡位置不變，當(dāng)把光屏放到如圖所示位置時，在光屏上看到了燭焰模糊的像，當(dāng)把光屏向________(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡的方向移動，在光屏上可以看到燭焰________(選填“放大”、“等大”或“縮小”)的清晰像，在看到清晰像后，保持蠟燭和光屏的位置不變，將凸透鏡向________(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)光屏的方向移動，在光屏上可以再次看到燭焰_________(選填“放大”、“等大”或“縮小”)的清晰像．【答案】（1）大于；虛；（2）遠(yuǎn)離；放大；靠近；縮小【解析】（1）由圖可知，蠟燭到凸透鏡的距離：u=30cm-15cm=15cm，在放光屏側(cè)通過凸透鏡可以看到燭焰的像，說明所成的像是正立、放大的虛像，∴u=15cm＜f，即焦距f＞15cm；（2）將蠟燭移至零刻度處時，物距：u=30cm，∵f＜u＜2f，∴成倒立、放大實(shí)像，像距：v＞2f，即光屏應(yīng)放在60cm刻度的右側(cè)，∴把光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動，在光屏上可以看到燭焰放大的清晰像；在看到清晰像后，保持蠟燭和光屏的位置不變，將凸透鏡向靠近光屏的方向移動，使物距大于二倍焦距，在光屏上可以再次看到燭焰縮小的清晰像．19.五一期間小紅隨父親到宜昌市磨基山公園游玩，小紅父親用照相機(jī)拍攝了夷陵長江大橋的清晰照片，小紅發(fā)現(xiàn)相機(jī)中橋的像有點(diǎn)小，提議能否把橋的像拍得更大一些，她父親便更換相機(jī)鏡頭后在原地又拍攝了一張夷陵長江大橋的清晰照片，如圖12甲所示，兩次成像的大小不同是什么原因造成的呢？她猜想可能是兩個鏡頭的焦距不同造成的。為了驗(yàn)證這一想法，返校后，她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來了一只蠟燭、焦距分別為5cm和10cm的兩個凸透鏡、光具座、光屏等器材進(jìn)行了以下探究：（1)如圖乙所示，她先將f=5cm的凸透鏡固定在光具座50cm刻度處，再將蠟燭放在光具座10cm刻度處，移動光屏，使光屏上出現(xiàn)清晰的像，此時的像是一個倒立、_____的實(shí)像。（2）接下來她換用f=10cm的凸透鏡，仍然固定在光具座50cm刻度處，為了再次得到清晰的像，她應(yīng)該保持_________不變，移動