透鏡及其成像（ 含答案解析 ） 【 提升專(zhuān)練】 新八年級(jí)物理 暑假提前預(yù)習(xí)（上海滬教版）

第14講透鏡及其成像【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道凸透鏡和凹透鏡的定義；知道凸透鏡的光心、焦點(diǎn)和焦距；2.理解凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用；掌握三條特殊光線，經(jīng)凸透鏡或凹透鏡折射后的傳播方向。3.理解凸透鏡成像規(guī)律；知道凸透鏡成像倒立、縮?。ɑ蚍糯螅?shí)像的條件及應(yīng)用；4.知道凸透鏡成正立、放大虛像的條件；5.掌握凸透鏡成像的應(yīng)用?！净A(chǔ)知識(shí)】要點(diǎn)一、透鏡1、透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個(gè)表面是球面的一部分，對(duì)光起折射作用的光學(xué)元件。2、透鏡的類(lèi)型：（1）凸透鏡：邊緣薄，中央厚。（圖甲）（2）凹透鏡：邊緣厚，中央薄。（圖乙）3、主光軸和光心：概念定義圖示主光軸通過(guò)透鏡的兩個(gè)球面球心的直線叫主光軸。光心主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過(guò)它的光傳播方向不變。（透鏡中心可認(rèn)為是光心）要點(diǎn)：1、凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨制成透鏡，如冰、水晶、金剛石、高分子透明樹(shù)脂、有機(jī)玻璃等。2、透鏡是一種模型，常見(jiàn)的物體如近視鏡、遠(yuǎn)視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個(gè)透鏡。二、透鏡對(duì)光的作用1、凸透鏡：對(duì)光有會(huì)聚作用。（如圖所示，凸透鏡相當(dāng)于兩個(gè)三棱鏡組合，厚的一端相對(duì)）2、凹透鏡：對(duì)光有發(fā)散作用。（如圖所示，凹透鏡相當(dāng)于兩個(gè)三棱鏡組合，薄的一端相對(duì)）要點(diǎn)：1、凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，但并不是說(shuō)通過(guò)凸透鏡后的光束一定會(huì)聚在一點(diǎn)，或一定是一束會(huì)聚光束，因?yàn)闀?huì)聚是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光線來(lái)說(shuō)的。凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用，但并不是說(shuō)通過(guò)凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的，或延長(zhǎng)不相交，因?yàn)榘l(fā)散是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光線來(lái)說(shuō)的。光線經(jīng)過(guò)透鏡后總是向較厚的一端偏折。凸透鏡、凹透鏡與凸面鏡凹面鏡的區(qū)別：凸透鏡、凹透鏡是透明的光學(xué)儀器，光線能夠穿過(guò)，光線穿過(guò)透鏡后發(fā)生偏折；凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。凸面鏡和凹面鏡是一面涂有反光物質(zhì)如水銀的光學(xué)儀器，主要是對(duì)光線起反射作用，凸面鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。三、焦點(diǎn)和焦距1、焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用“F”表示。2、虛焦點(diǎn)：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線相交在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn)，所以叫虛焦點(diǎn)。3、焦距：焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用“”表示。要點(diǎn)：1、凸透鏡有兩個(gè)焦點(diǎn)，并且關(guān)于光心對(duì)稱(chēng)；凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，關(guān)于光心對(duì)稱(chēng)。2、凸透鏡的焦距的大小表示其會(huì)聚能力的強(qiáng)弱，越小，凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚能力越強(qiáng)；凹透鏡焦距的大小表示其對(duì)光發(fā)散能力的強(qiáng)弱，越小，凹透鏡對(duì)光的發(fā)散能力越強(qiáng)。3、由于光路可逆，若把光源放在焦點(diǎn)上，光源射向透鏡的光，經(jīng)凸透鏡折射后將變?yōu)槠叫泄?，因此利用凸透鏡可產(chǎn)生平行光。四、三條特殊光線凸透鏡通過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡后傳播方向不變通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后過(guò)焦點(diǎn)凹透鏡通過(guò)光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變射向凹透鏡的光線如果其延長(zhǎng)線通過(guò)虛焦點(diǎn)，則經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)五、凸透鏡成像規(guī)律1、凸透鏡成像的特點(diǎn)和應(yīng)用見(jiàn)下表：物的位置像的位置像的性質(zhì)應(yīng)用舉例u＞2f2f＞v＞f物像異側(cè)縮小、倒立、實(shí)像照相機(jī)，眼睛u=2fv=2f等大、倒立、實(shí)像特點(diǎn)：實(shí)像大小轉(zhuǎn)折點(diǎn)2f＞u＞fv＞2f放大、倒立、實(shí)像幻燈機(jī)，投影儀u=f不成像特點(diǎn)：像的虛實(shí)轉(zhuǎn)折點(diǎn)u＜f物像同側(cè)放大、正立、虛像放大鏡2、凸透鏡的成像規(guī)律可以聯(lián)想它的應(yīng)用來(lái)加以記憶，典型的三個(gè)應(yīng)用是：照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡，它們都是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的。弄清這些儀器的原理，頭腦中有使用這些儀器時(shí)的情景，就不難記住凸透鏡成像的規(guī)律了。要點(diǎn)：1、測(cè)量凸透鏡的焦距：利用平行光源或太陽(yáng)光粗測(cè)凸透鏡的焦距。（實(shí)驗(yàn)室提供的凸透鏡的焦距有5cm、10cm和30cm，我們所選的透鏡最好在10cm—20cm之間，太大或太小都不方便）2、操作過(guò)程中，應(yīng)固定好蠟燭、凸透鏡，然后移動(dòng)光屏，直到在光屏上得到一個(gè)清晰的像為止，讀出物距與像距的大小。3、當(dāng)物距小于焦距時(shí)，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏上也找不到物體的像。此時(shí)應(yīng)去掉光屏，透過(guò)凸透鏡觀察火焰的成像情況。4、總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律，可簡(jiǎn)要?dú)w納成“一焦分虛實(shí)，二焦分大??；成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像時(shí)，物近像近，像變小?！保?）“一焦分虛實(shí)”：物體在一倍焦距以內(nèi)成虛像，一倍焦距以外成實(shí)像。（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦點(diǎn)除外）；物距大于二倍焦距成縮小的。（3）“成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大”：成實(shí)像時(shí)，物體靠近透鏡，像遠(yuǎn)離透鏡，像逐漸變大。（4）“成虛像時(shí)，物近像近，像變小”：成虛像時(shí)，物體靠近透鏡，像也靠近透鏡，像逐漸變小。六、凸透鏡成像光路圖成倒立縮小實(shí)像時(shí)，物距，像距如下圖所示：2、成倒立放大實(shí)像時(shí)，物距，像距如下圖所示：3、成正立放大虛像時(shí)，物距如下圖所示：要點(diǎn)：1、凸透鏡成像規(guī)律口決記憶法（一）：物遠(yuǎn)實(shí)像小而近，物近實(shí)像大而遠(yuǎn)，如果物放焦點(diǎn)內(nèi)，正立放大虛像現(xiàn)；幻燈放像像好大，物處一焦二焦間，相機(jī)縮你小不點(diǎn)，物處二倍焦距外。2、凸透鏡成像規(guī)律口決記憶法（二）：凸透鏡，本領(lǐng)大，照相、幻燈和放大；二倍焦外倒實(shí)小，二倍焦內(nèi)倒實(shí)大；若是物放焦點(diǎn)內(nèi)，像物同側(cè)虛像大；一條規(guī)律記在心，物近像遠(yuǎn)像變大。七、照相機(jī)1、照相機(jī)原理：來(lái)自物體的光經(jīng)過(guò)照相機(jī)鏡頭后會(huì)聚在膠卷上，形成被照物體的像。膠卷上涂著一層對(duì)光敏感的物質(zhì)，它在曝光后發(fā)生化學(xué)變化，物體的像就被記錄在膠卷上，經(jīng)過(guò)顯影、定影后成為底片，再用底片洗印就可以得到相片。2、構(gòu)造：鏡頭（凸透鏡）、膠片、調(diào)焦環(huán)、光圈環(huán)、快門(mén)等幾部分組成。3、成像特點(diǎn)：（1）照相機(jī)成縮小、倒立的實(shí)像；（2）像距小于物距；（3）像與物體位于凸透鏡的兩側(cè)。要點(diǎn)：1、物體離照相機(jī)鏡頭的距離（物距）大于底片離照相機(jī)的距離（像距）。2、物體離照相機(jī)鏡頭越遠(yuǎn)，物體在膠卷上所成的像越小，像的位置（底片或膠片到鏡頭的距離）越近。八、幻燈機(jī)和投影儀1、成像原理及示意圖：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，成倒立、放大、實(shí)像。2、構(gòu)造：凹面鏡、光源、螺紋透鏡、凸透鏡、平面鏡。要點(diǎn)：1、幻燈機(jī)和投影儀的調(diào)節(jié)：（1）透明膠片到鏡頭的距離（物距）小于鏡頭到屏幕的距離（像距）；（2）透明膠片離鏡頭越近時(shí)，屏幕上所成的像越大，像到鏡頭的距離越大。所以要想讓屏幕上的像大一些，向下調(diào)凸透鏡，減小凸透鏡到物體的距離，增大投影儀到光屏的距離。（3）幻燈機(jī)（投影儀）成的像上下顛倒，左右相反。如下圖：2、幻燈機(jī)和投影儀的構(gòu)造及作用：類(lèi)別構(gòu)造作用幻燈機(jī)凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像聚光鏡加強(qiáng)照到幻燈片上的光凹面鏡反射會(huì)聚光線，照亮透明膠片光屏承接像投影儀凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像螺紋透鏡會(huì)聚光線，照亮透明膠片平面鏡改變光路凹面鏡反射會(huì)聚光線，照亮透明膠片光屏承接像九、放大鏡成像原理：放大鏡（凸透鏡）成正立、放大的虛像。2、成像規(guī)律：（1）像與物體位于凸透鏡的同側(cè)；（2）放大鏡離被觀察的物體越近，所成的像越小；放大鏡離物體越遠(yuǎn)，所成的像越大；（3）如果放大鏡與物體的距離大到一定程度，所成的放大的虛像便消失了。十、實(shí)像和虛像1、實(shí)像：照相機(jī)和投影儀所成的像，是光通過(guò)凸透鏡射出后會(huì)聚形成的，如果把感光膠片放在適度的位置，能記錄下所成的像。這種像叫做實(shí)像。2、虛像：沒(méi)有實(shí)際光線會(huì)聚，人眼逆著出射光的方向看去，感到光是從虛像處發(fā)出。3、物距：物體和透鏡之間的距離叫物距字母表示。4、像距：像和透鏡之間的距離叫像距用字母表示。要點(diǎn)：1、實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚而成的，可以用光屏承接。2、沒(méi)有實(shí)際光線會(huì)聚，出射光線的反向延長(zhǎng)線相交所成的像是虛像，虛像無(wú)法用光屏承接。人眼逆著出射光的方向看去，感覺(jué)好像是光從虛像出發(fā)出的。3、實(shí)像虛像的區(qū)別：定義表現(xiàn)實(shí)例類(lèi)別實(shí)像實(shí)際光線會(huì)聚而成能用光屏承接，能被眼睛觀察虛像反射（或折射）光線的反向延長(zhǎng)線相交而成不能用光屏承接，能被眼睛觀察【考點(diǎn)剖析】例1．如圖所示，屬于凹透鏡的是（）A．①②③ B．①②④⑤ C．①③⑤ D．②④⑥【答案】D【解析】中間厚邊緣薄的透鏡為凸透鏡，中間薄邊緣厚的透鏡為凹透鏡，圖中②④⑥為凹透鏡，①③⑤為凸透鏡，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。例2．關(guān)于凸透鏡對(duì)光的作用，下面說(shuō)法中正確的是（

）A．光通過(guò)凸透鏡后一定會(huì)變成平行光B．只對(duì)平行光有會(huì)聚作用C．對(duì)任何光都有會(huì)聚作用D．凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用，是由光的反射形成的【答案】C【解析】A．只有從凸透鏡的焦點(diǎn)出發(fā)的光線，經(jīng)過(guò)凸透鏡后才會(huì)成為平行光，故A錯(cuò)誤；BC．凸透鏡對(duì)所有不過(guò)透鏡中心的光線都有會(huì)聚作用，不僅僅是只對(duì)平行光線，故B錯(cuò)誤，C正確；D．凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用，是由光的折射形成的，故D錯(cuò)誤。故選C。例3．一束光通過(guò)透鏡的光路如圖所示，其中正確的是（）A． B． C．D．【答案】B【解析】凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，可以把兩條入射光線延長(zhǎng)，然后與實(shí)際折射后的光線進(jìn)行比較，如圖所示：A．圖A通過(guò)凸透鏡的折射光線發(fā)散，故A錯(cuò)誤；B．圖B通過(guò)凸透鏡的折射光線會(huì)聚，故B正確；C．圖C通過(guò)凹透鏡的折射光線會(huì)聚，故C錯(cuò)誤；D．圖D通過(guò)凹透鏡的折射光線會(huì)聚，故D錯(cuò)誤。故選B。例4．關(guān)于實(shí)像，下列說(shuō)法中正確的是（）A．光屏能接收到的像是實(shí)像 B．物體經(jīng)凸透鏡一定成實(shí)像C．物體經(jīng)平面鏡可以成實(shí)像 D．實(shí)像一定是正立的【答案】A【解析】A．實(shí)像是實(shí)際光線相交形成的，虛像是由實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線相交而成的；實(shí)像能用光屏呈接，虛像呈接不到，故A正確；B．由凸透鏡成像的三種情況可知，物體經(jīng)凸透鏡可以成實(shí)像，也可以成虛像，故B錯(cuò)誤；C．物體經(jīng)平面鏡成正立等大的虛像，故C錯(cuò)誤；D．實(shí)像一般是倒立的，而虛像是正立的，故D錯(cuò)誤。故選A。例5．如圖所示，將凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，其下方的紙上呈現(xiàn)一個(gè)并非最小的光斑，這時(shí)光斑到凸透鏡的距離為L(zhǎng)，該凸透鏡的焦距為f，若f大于L，則凸透鏡從此位置遠(yuǎn)離紙的過(guò)程中光斑會(huì)（）A．一直變大 B．一直變小C．先變小后變大 D．先變大后變小【答案】C【解析】凸透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，看似一束平行光射來(lái)經(jīng)過(guò)凸透鏡。由于凸透鏡的焦距大于光斑到凸透鏡的距離，所以當(dāng)凸透鏡遠(yuǎn)離白紙時(shí)，光斑逐漸變小，直到白紙與凸透鏡距離為焦距時(shí)，呈現(xiàn)最小最亮的光斑。繼續(xù)遠(yuǎn)離白紙，光斑將逐漸變大。故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。例6．虛線方框內(nèi)各放置一個(gè)透鏡，兩束光通過(guò)透鏡前后的方向如圖所示，則（）A．甲為凸透鏡，乙為凹透鏡 B．甲、乙都為凸透鏡C．甲為凹透鏡、乙為凸透鏡 D．甲、乙都為凹透鏡【答案】A【解析】發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的兩束光通過(guò)甲透鏡后折射光線變得會(huì)聚了，因此甲應(yīng)是凸透鏡；光線通過(guò)乙透鏡后折射光線變得發(fā)散了，由于凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，故乙圖中是凹透鏡。故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。例7．如圖甲所示，某透鏡正對(duì)太陽(yáng)光，在一側(cè)與透鏡平行放置一張白紙，在白紙上看到的現(xiàn)象如圖乙，為了判斷出該透鏡是凸透鏡還是凹透鏡，小明將透鏡逐漸遠(yuǎn)離白紙，觀察白紙上的現(xiàn)象進(jìn)行判斷。對(duì)此操作以下看法正確的是（）A．可以判斷B．無(wú)法判斷C．無(wú)需操作，就能判斷該透鏡是凸透鏡D．無(wú)需操作，就能判斷該透鏡是凹透鏡【答案】B【解析】由題意可知，實(shí)驗(yàn)中將透鏡逐漸遠(yuǎn)離白紙，根據(jù)圖像乙可知，光線是發(fā)散的，所以該透鏡為凹透鏡，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。例8．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，若物體到透鏡光心的距離為25厘米，在光屏成一個(gè)清晰縮小的像，則該凸透鏡可能的焦距為（）A．10厘米 B．15厘米 C．20厘米 D．25厘米【答案】A【解析】由凸透鏡成像規(guī)律可知光屏上有一個(gè)清晰縮小的像，此時(shí)物距為u>2f由題可知，物體到透鏡光心的距離為25厘米，則有例1cm>2f解得凸透鏡可能的焦距為f<12.5cm故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。例9．某凸透鏡的焦距為10厘米，當(dāng)物體沿主光軸從距透鏡15厘米處向30厘米處移動(dòng)時(shí)，則（）A．像變大，像距變大 B．像先變大后變小，像距變大C．像變小，像距變小 D．像先變小后變大，像距變小【答案】C【解析】由凸透鏡成像時(shí)物像移動(dòng)規(guī)律可知：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小。當(dāng)物體沿主光軸從距透鏡15cm處向30cm處移動(dòng)，物距大于一倍焦距，成倒立的實(shí)像，此時(shí)物距不斷增大，則像距不斷縮小，所成的像也變小。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。例10．如圖所示，蠟燭通過(guò)凸透鏡在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)最清晰的燭焰像，下列說(shuō)法正確的的是（）A．焦距可能為10cm B．可能是一個(gè)等大的虛像C．焦距為18cm D．一定是一放大的實(shí)像【答案】D【解析】AC．由圖中可知，此時(shí)物距小于像距，故由凸透鏡的成像規(guī)律可知，此時(shí)像距大于二倍焦距，由圖中可知，像距為v=40.0cm，故可得v=40.0cm>2f①此時(shí)物距大于一倍焦距小于二倍焦距，由圖中可知，此時(shí)物距為u=30.0cm，故可得f<u=30.0cm<2f②聯(lián)立①②，解得凸透鏡的焦距范圍為例1.0cm<f<20.0cm故AC錯(cuò)誤；BD．因此時(shí)物距小于像距，故由凸透鏡的成像規(guī)律可知，此時(shí)所成的像一定是一個(gè)放大的實(shí)像，故B錯(cuò)誤，D正確。故選D。例11．小明用透明塑料盒設(shè)計(jì)了一個(gè)昆蟲(chóng)標(biāo)本觀察器，如圖所示。盒底上放標(biāo)本，盒蓋上嵌入一凸透鏡。有焦距為5cm和10cm的兩種凸透鏡，為了在盒蓋上方附近，通過(guò)凸透鏡觀察到標(biāo)本正立、放大的像，凸透鏡焦距f與盒高h(yuǎn)選擇合理的是（）A．f=5cmh=10cm B．f=10cmh=12cmC．f=5cmh=12cm D．f=10cmh=6cm【答案】D【解析】ABCD．盒蓋處安裝凸透鏡，盒底處有昆蟲(chóng)標(biāo)本，要使凸透鏡作放大鏡使用時(shí)，物距必須小于焦距，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。例12．在天宮課堂中，王業(yè)平制作了一個(gè)水球，此時(shí)的水球可以看做一個(gè)凸透鏡，接著她向水球中間注入一個(gè)氣泡，通過(guò)水球可看到她兩個(gè)像，一個(gè)是正立、縮小的像，另一個(gè)是倒立、縮小的像，如圖左所示。圖右是觀察像的示意圖，關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)下面說(shuō)法正確的是（）A．王亞平到水球的距離應(yīng)小于水球凸透鏡的二倍焦距B．利用倒立的的像成像原理可以制成投影儀C．利用正立的像成像原理可以制成放大鏡D．注入氣泡后水球的中間部分相當(dāng)于凹透鏡，可成正立縮小的虛像【答案】D【解析】AB．根據(jù)水球的形狀可知，水球相當(dāng)于凸透鏡，此時(shí)王亞平到水球的距離大于2倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像，根據(jù)此原理可以制成照相機(jī)，故AB錯(cuò)誤；CD．水球中間部分被氣泡分為了兩部分，中間是空氣、氣泡周?chē)撬瑒t中間部分相當(dāng)于變成了兩個(gè)凹透鏡的組合，這個(gè)時(shí)候又出現(xiàn)了一個(gè)正立、縮小的虛像，放大鏡成的是正立、放大的虛像，兩者原理不同，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。例13．小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，做了如下實(shí)驗(yàn)：①用平行光正對(duì)凸透鏡照射，移動(dòng)光屏得到一個(gè)最小、最亮的光斑，如圖甲所示；②保持該透鏡位置不變，將點(diǎn)燃的蠟燭放在圖乙所示的位置，移動(dòng)光屏得到燭焰清晰的像（圖中未畫(huà)出）。則（）A．實(shí)驗(yàn)②中，燭焰在光屏上成縮小的像B．實(shí)驗(yàn)②中，像到透鏡的距離一定大于15cmC．若增大蠟燭與透鏡的距離，所成的像會(huì)變小D．若使該透鏡成虛像，蠟燭與透鏡的距離應(yīng)大于10cm【答案】C【解析】AB．平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將會(huì)聚于一點(diǎn)，該點(diǎn)為此透鏡的焦點(diǎn)，從焦點(diǎn)到透鏡光心的距離即為焦距，由圖甲可知，透鏡的焦距為f=60.0cm-50.0cm=10.0cm圖乙中物距為u=50.0cm-35.0cm=15.0cm此時(shí)例1f>u>f燭焰在光屏上成倒立、放大的像，此時(shí)的像距應(yīng)該大于二倍焦距，即像到透鏡的距離一定大于20.0cm，故AB不符合題意；C．凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小，若增大蠟燭與透鏡的距離，即物距變大，則像距變小，像變小，故C符合題意；D．若使該透鏡成虛像，則應(yīng)使物距小于焦距，蠟燭與透鏡的距離應(yīng)小于10cm，故D不符合題意。故選C。例14．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，首先要使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心大致在______，以保證凸透鏡所成的實(shí)像落在光屏的______。已知實(shí)驗(yàn)中所使用的凸透鏡的焦距可能為10厘米或15厘米，保持凸透鏡位置不變（如圖），當(dāng)蠟燭向左移動(dòng)到25厘米刻度處時(shí)，則應(yīng)將光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)到______（選填“50~60”、“60~70”、“65~80”、“大于70”、“大于80”）厘米刻度范圍內(nèi)，獲得模糊像后，將光屏______，直到像清晰為止?！敬鸢浮?/p>

同一高度

中央

右

60~70或大于80

前后微調(diào)【解析】[1][2]在凸透鏡成像規(guī)律中，要遵循“三心同高”原則，即燭焰焰心、凸透鏡光心、光屏中心在同一個(gè)高度上，這樣才能保證凸透鏡所成的實(shí)像落在光屏的中央。[3][4]由圖可知，凸透鏡在50cm刻度處，當(dāng)蠟燭向左移動(dòng)到25厘米刻度處時(shí)，物距當(dāng)凸透鏡的焦距為10cm時(shí)，二倍焦距比較物距和焦距的大小可知，此時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，像距與焦距的關(guān)系為，即。凸透鏡在50cm刻度處，此時(shí)應(yīng)該將光屏向右移動(dòng)到“60~70”厘米刻度線處。當(dāng)凸透鏡的焦距為15cm時(shí)，二倍焦距比較物距和焦距的大小可知，此時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，像距與焦距的關(guān)系為，即。凸透鏡在50cm刻度處，此時(shí)應(yīng)該將光屏向右移動(dòng)到“大于80”厘米刻度線處。[5]獲得模糊像后，將光屏位置進(jìn)行前后微調(diào)，直到像清晰為止。例15．在“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，若凸透鏡的焦距為10厘米，將凸透鏡置于光具座上如圖所示位置，蠟燭位于光具座的A點(diǎn)時(shí)，為了在光屏上找到清晰的像，應(yīng)將光屏在______厘米兩條刻度線之間移動(dòng)（選填“50~60”、“60~70”或“70~100”），所成的像一定是______的。（選填“放大”或“縮小”）【答案】

60~70

縮小【解析】【分析】[1][2]因?yàn)橥雇哥R的焦距為10cm，將凸透鏡置于光具座上如圖所示位置，蠟燭位于光具座的A點(diǎn)時(shí)，蠟燭距離凸透鏡30cm，即物距u=30cm，此時(shí)u>2f，f<v<2f成倒立縮小的實(shí)像，光屏應(yīng)該在60~70厘米兩條刻度線之間移動(dòng)。例16．在圖示光具座上，從左到右依次放置蠟燭、凸透鏡和光屏，調(diào)整透鏡和光屏的中心大致與燭焰的中心在______。先后兩次將焦距為10厘米和15厘米的凸透鏡放置在“40厘米”刻度處，將蠟燭置于“20厘米”的刻度處，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到大小不同的兩個(gè)像，比較兩次所成的像，當(dāng)選用焦距為_(kāi)_____厘米的透鏡時(shí)，所成的像較大；保持透鏡位置不變，若要確保在“50~70厘米”刻度之間移動(dòng)光屏得到像，蠟燭應(yīng)置于光具座上A、B、C、D中的______點(diǎn)處。【答案】

同一高度

15

A或B【解析】[1]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，為了使成的像在光屏中央位置，需要把蠟焰、凸透鏡和光屏的中心大致調(diào)在同一高度。[2]由“蠟燭放置在20厘米處，保持透鏡在40cm刻線處位置不變，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到大小不同的兩個(gè)像”可知，在光屏上得到的像是實(shí)像，那么如果選擇透鏡的焦距為15cm，蠟燭放置在20厘米處，此時(shí)f＜u＜2f，在光屏上得到倒立放大實(shí)像；如果選擇透鏡的焦距為10cm，蠟燭放置在20厘米處，保持透鏡位置不變，由于u=2f，所以移動(dòng)光屏，那么能在.光屏上得到倒立等大實(shí)像。所以要得到較大的像應(yīng)選用焦距為15cm的凸透鏡。[3]保持透鏡位置不變，若要確保在“50~70厘米”刻度之間移動(dòng)光屏得到像，也就是像距大于10cm小于30cm，當(dāng)凸透鏡焦距為15cm時(shí)，像距位于一倍焦距和二倍焦距之間，則物距應(yīng)位于二倍焦距之外，即物距大于30cm，蠟燭應(yīng)在10cm刻度線的左側(cè)，即蠟燭在A或B點(diǎn)；當(dāng)選用的凸透鏡焦距為10cm時(shí)，像距位于凸透鏡的一倍焦距之外，物距應(yīng)位于凸透鏡的一倍焦距之外，即物距大于10cm，蠟燭應(yīng)位于30cm刻度線的左側(cè)，即A、B、C、D都可以，綜上所述，保持透鏡位置不變，若要確保在“50~70厘米”刻度之間移動(dòng)光屏得到像，蠟燭應(yīng)置于光具座上的A或B點(diǎn)?！菊骖}演練】1．（2020?上海）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)調(diào)整凸透鏡的中心，光屏的中心與燭焰的中心大致在同一高度，以保證像成在光屏中央；將燭焰與光屏置于凸透鏡的兩側(cè)（選填“兩側(cè)”或“同側(cè)”），移動(dòng)光屏直到光屏上所成的實(shí)像最清晰（選填“實(shí)”或“虛”），像是倒立的（選填“正立”或“倒立”）。【解析】解：在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，為了使像成在光屏的中央，實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整凸透鏡的中心，光屏的中心與燭焰的中心大致在同一高度；實(shí)像與物體在透鏡的兩側(cè)，所以將燭焰與光屏置于凸透鏡的兩側(cè)；光屏能接收到的像是實(shí)像，虛像不可以用光屏接收，實(shí)像都是倒立的，虛像都是正立的。故答案為：高度；兩側(cè)；實(shí)；倒立。2．（2019?上海）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，所選凸透鏡的焦距為10厘米。調(diào)整凸透鏡和光屏的中心與燭焰中心大致在同一高度，以保證像成在光屏中央。移動(dòng)光屏至圖所示位置時(shí)，在光屏上得到一個(gè)清晰的像，像是放大的（選填“放大”或“縮小”），燭焰離凸透鏡的距離大于10厘米（選填“大于”“等于”或“小于”）?！窘馕觥拷猓海?）實(shí)驗(yàn)前，把蠟燭、凸透鏡、光屏從左向右依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度，為了使得像成在光屏的中央；（2）由圖可知像距大于物距，所以凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，所以物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故燭焰離凸透鏡的距離大于10厘米。故答案為：高度；放大；大于。3．（2018?上海）某小組同學(xué)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，得到凸透鏡成實(shí)像的初步規(guī)律后，為了進(jìn)一步研究凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像的大小與物距u、像距v之間的關(guān)系，他們計(jì)算了像與物體的距離l，并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在如表中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u（厘米）像距v（厘米）像高h(yuǎn)像（厘米）像與物體的大小比較像與物體的距離l（厘米）148.09.60.6縮小57.6228.011.21.239.2318.014.42.432.4413.020.84.8放大33.8512.024.06.036.0610.040.012.050.0（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹣6的數(shù)據(jù)，分析比較像距v、像高h(yuǎn)像隨物距u的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡成像時(shí)，物距u變小，像距v增大，像高h(yuǎn)像也增大。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹣6的數(shù)據(jù)，分析比較像與物體的距離l隨物距u的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：（a）同一凸透鏡成縮小的實(shí)像時(shí)，物距u減小，像與物體的距離l也減小；（b）同一凸透鏡成放大的實(shí)像時(shí)，物距u減小，像與物體的距離l增大；（3）請(qǐng)根據(jù)表中信息判斷：當(dāng)像與物體的距離l為35厘米時(shí)，像高h(yuǎn)像的范圍成縮小實(shí)像時(shí)，像高h(yuǎn)像的范圍為1.2cm～2.4cm、成放大實(shí)像時(shí)，像高h(yuǎn)像的范圍為4.8cm～6.0cm。【解析】解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹣6的數(shù)據(jù)可以看出，物距在不斷減小，像距卻不斷增大，像在不斷增大，故可得出結(jié)論：凸透鏡成像時(shí)，同一凸透鏡成像時(shí)，物距u變小，像距v增大，像高h(yuǎn)像也增大。（2）（a）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3的數(shù)據(jù)知：同一凸透鏡成縮小的實(shí)像時(shí)，物距u減小，像與物體的距離l也減小；（b）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)4、5、6的數(shù)據(jù)知：同一凸透鏡成放大的實(shí)像時(shí)，物距u減小，像與物體的距離l增大；（3）在1、2、3中，成縮小的像，當(dāng)L為32.4cm時(shí)，像高度為2.4cm，當(dāng)l為39.2cm時(shí)，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4、5、6中，成放大的像，當(dāng)l為33.8cm時(shí)，像高度為4.8cm，當(dāng)l為36.0cm時(shí)，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。故答案為：（1）像距v增大，像高h(yuǎn)像也增大；（2）（a）物距u減小，像與物體的距離l也減??；（b）物距u減小，像與物體的距離l增大；（3）成縮小實(shí)像時(shí)，像高h(yuǎn)像的范圍為1.2cm～2.4cm、成放大實(shí)像時(shí)，像高h(yuǎn)像的范圍為4.8cm～6.0cm。【過(guò)關(guān)檢測(cè)】一、單選題1．關(guān)于透鏡，下列說(shuō)法中正確的是A．凸透鏡和凹透鏡都有焦點(diǎn)，凸透鏡有實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有虛焦點(diǎn)B．凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，因此通過(guò)凸透鏡的光一定會(huì)聚在焦點(diǎn)C．凸透鏡只對(duì)平行光有會(huì)聚作用D．經(jīng)過(guò)凹透鏡的兩條光線不可能相交【答案】A【解析】A、凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)，故A正確;B、凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，但通過(guò)凸透鏡的光不一定會(huì)聚在焦點(diǎn)上，故B錯(cuò)誤；C、凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，不單指對(duì)平行光，故C錯(cuò)誤；D、凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，會(huì)聚光線經(jīng)過(guò)凹透鏡折射后，一定變得比折射前發(fā)散，會(huì)出現(xiàn)三種情況：還是會(huì)聚光束，能相交一點(diǎn)，但是會(huì)聚程度明顯減弱，②變成平行光線，這是折射前射向凹透鏡焦點(diǎn)的光線，是一種特殊情況；③變成發(fā)散光束，這種情況下凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散能力很強(qiáng)，故D錯(cuò)誤．故選A.2．使用顯微鏡時(shí)，被觀察物體離物鏡的距離A．小于焦距B．等于二倍焦距C．大于一倍焦距小于二倍焦距D．大于二倍焦距【答案】C【解析】顯微鏡的物鏡和目鏡都是凸透鏡，物鏡焦距短，目鏡焦距長(zhǎng)，所以放在載物臺(tái)上的物體在物鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，通過(guò)物鏡成倒立放大的實(shí)像，這個(gè)實(shí)像位于目鏡的焦點(diǎn)之內(nèi)，通過(guò)目鏡成放大的虛像．故ABD項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確．3．用焦距為50cm的照相機(jī)給人照相時(shí)，人與照相機(jī)鏡頭之間的距離應(yīng)該()A．等于50cmB．在50cm到100cm之間C．等于100cmD．大于100cm【答案】D【解析】【分析】照相機(jī)的鏡頭是凸透鏡，應(yīng)用的是：u＞2f，成倒立縮小的實(shí)像．用鏡頭焦距為50cm的照相機(jī)拍攝人像時(shí)，滿足u>2f=100cm，所以人與照相機(jī)鏡頭的距離應(yīng)該大于100cm.故選D.4．一凸透鏡的焦距是8cm，將點(diǎn)燃的蠟燭放在離凸透鏡12cm處，則所成的像是（）A．正立、縮小的虛像B．倒立、放大的實(shí)像C．倒立、縮小的實(shí)像D．倒立、縮小的虛像【答案】B【解析】凸透鏡的焦距是8cm，把點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡12cm處，滿足2f＞u＞f，成倒立、放大的實(shí)像。故選B。5．關(guān)于凸透鏡成像及成像規(guī)律的應(yīng)用，有以下幾種說(shuō)法：（1）當(dāng)物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成正立、放大的實(shí)像；（2）照相機(jī)是利用凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像原理制成的；（3）幻燈機(jī)是利用當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像的原理制成的；（4）集郵愛(ài)好者觀察集郵時(shí)若一時(shí)找不到放大鏡，可以用老花鏡代替。上述說(shuō)法正確的是（）A．（1）（2） B．（2）（3） C．（1）（4） D．（2）（4）【答案】D【解析】【分析】（1）當(dāng)物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成正立、放大的虛像，故（1）錯(cuò)誤，不符合題意；（2）照相機(jī)照相時(shí)，物距大于二倍焦距，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，故（2）正確，符合題意；（3）幻燈機(jī)成像時(shí)，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像，故（3）錯(cuò)誤，不符合題意；（4）老花鏡是凸透鏡，可以當(dāng)作放大鏡使用，故（4）正確，符合題意。故可知D符合題意，ABC不符合題意。故選D。6．為判別直徑相同的兩個(gè)透鏡的種類(lèi),分別將它們正對(duì)太陽(yáng)光,再把一張紙放在它的下方,在紙上分別得到大小不同的甲、乙兩個(gè)光斑,透鏡與光斑的大小如圖所示（d1<d<d2）.則根據(jù)這兩個(gè)光斑A．甲能準(zhǔn)確判斷透鏡的種類(lèi)而乙不能B．乙能準(zhǔn)確判斷透鏡的種類(lèi)而甲不能C．甲、乙均能準(zhǔn)確判斷透鏡的種類(lèi)D．甲、乙均不能準(zhǔn)確判斷透鏡的種類(lèi)【答案】A【解析】因?yàn)橥雇哥R對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用，根據(jù)圖示可知，甲一定是對(duì)光線起了會(huì)聚作用；而乙可能是對(duì)光線起了發(fā)散作用，也可能是形成放大的實(shí)像，因此形成甲光斑的一定是凸透鏡，形成乙光斑的可能是凹透鏡、也可能是凸透鏡．故A正確.7．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，蠟燭在光屏上恰好成清晰的像。下列說(shuō)法正確的是（）A．光屏上形成的是蠟燭倒立縮小的實(shí)像B．凸透鏡的焦距范圍是15cm＜f＜30cmC．若將蠟燭移動(dòng)到5cm處，光屏移到80cm處，會(huì)再次得到一個(gè)清晰的像D．用f=15cm的凸透鏡替換圖中的透鏡，只向右移動(dòng)光屏，可在光屏上成清晰的像【答案】C【解析】【分析】A．由圖中可知，此時(shí)物距小于像距，故由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)所成像為倒立、放大的實(shí)像，故A錯(cuò)誤；B．由圖中可知，此時(shí)物距u=30cm，因此時(shí)所成像為倒立、放大的實(shí)像，故可知此時(shí)物距位于一倍焦距與二倍焦距之間，即解得又因此時(shí)像距v=45cm，因此時(shí)像距大于二倍焦距，即解得綜上可得，凸透鏡的焦距范圍為故B錯(cuò)誤；C．由光路的可逆性可知，當(dāng)物距與像距交換后，即物距等于45cm，像距等于30cm時(shí)，能再次得到一個(gè)清晰的像，此時(shí)蠟燭在5cm處，光屏在80cm處，故C正確；D．由B中分析可知，當(dāng)用f=15cm的凸透鏡替換圖中的透鏡時(shí)，替換后的凸透鏡焦距變小，對(duì)光的偏折能力增強(qiáng)，故光線會(huì)聚點(diǎn)在光屏左側(cè)，此時(shí)只向右移動(dòng)光屏，不能在光屏上得到清晰的像，故D錯(cuò)誤。故選C。8．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡及光屏處于如圖所示的位置時(shí)，在光屏上得到燭焰清晰的像。下列說(shuō)法中正確的是（）A．該凸透鏡的焦距范圍為7.5cm＜f＜15cmB．光屏上成倒立、放大的實(shí)像C．透鏡不動(dòng)，蠟燭向右移動(dòng)，光屏向左移動(dòng)，可再次得到清晰的像D．蠟燭和光屏不動(dòng)，移動(dòng)凸透鏡到適當(dāng)位置，光屏上可再次得到清晰的縮小的像【答案】A【解析】【分析】A．由圖，物距大于像距，成倒立縮小實(shí)像，物距滿足的條件像距滿足的條件即可解得故A正確；B．由圖，物距大于像距，成倒立縮小實(shí)像，故B錯(cuò)誤；C．成實(shí)像時(shí)，物與像移動(dòng)方向相同，即透鏡不動(dòng)，蠟燭向右移動(dòng)，光屏應(yīng)向右移動(dòng)，可再次得到清晰的像，故C錯(cuò)誤；D．現(xiàn)在成倒立縮小實(shí)像，根據(jù)光路可逆，蠟燭和光屏不動(dòng)，移動(dòng)凸透鏡到適當(dāng)位置，光屏上可再次得到清晰的放大的像，故D錯(cuò)誤。故選A。9．某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．該凸透鏡的焦距是16cmB．當(dāng)u=24cm時(shí)成放大的像，放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的C．當(dāng)u=12cm時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的D．把物體從距凸透鏡12cm處移動(dòng)到24cm處的過(guò)程中，像先變大后變小【答案】C【解析】【分析】A．由上圖可知，當(dāng)物距等于16厘米時(shí)，像距離等于16厘米，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知u=v=16cm=2f故該凸透鏡的焦距是8cm，故A錯(cuò)誤；B．u=24cm＞2f時(shí)，故成倒立、縮小的像，照相機(jī)就是根據(jù)這一原理制成的，故B錯(cuò)誤；C．因f＜u=12cm＜2f時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)倒立、放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的，故C正確；D．在凸透鏡成實(shí)像的情況下，根據(jù)“像遠(yuǎn)像近像變小”。該凸透鏡的焦距是8cm，把物體從距凸透鏡12cm處移動(dòng)到24cm處的過(guò)程中，像逐漸變小。故D錯(cuò)誤。故選C。10．當(dāng)蠟燭、透鏡甲和光屏放置在圖示位置時(shí)，燭焰在光屏上成清晰的像?，F(xiàn)保持蠟燭和透鏡的位置不變，將透鏡甲更換為透鏡乙后，需將光屏向右移動(dòng)距離s，方可在光屏上再次成清晰的像，則（）A．透鏡甲的焦距為15.0cm B．透鏡甲的焦距比乙的大C．兩次的成像性質(zhì)可能相同 D．光屏移動(dòng)的距離s一定大于10cm【答案】C【解析】【分析】A．由圖示知，蠟燭與甲透鏡的距離大于光屏與透鏡的距離，即物距大于焦距，所成的是倒立縮小的實(shí)像，則此時(shí)的物距大于二倍焦距、像距大于一倍焦距而小于二倍焦距，那么2f<30.0cm，f<20.0cm<2f解得10cm<f<15cm故A不符合題意；B．保持蠟燭和透鏡的位置不變，將透鏡換為乙后，需要將光屏向右移動(dòng)才能再次承接到清晰的像，說(shuō)明乙透鏡的聚光能力比甲透鏡弱，所以乙透鏡的焦距更大，故B不符合題意；CD．乙透鏡的焦距雖然比甲的大，但其焦距也有可能小于15cm，則此時(shí)的物距依然大于二倍焦距，所成的像依然是倒立縮小的實(shí)像，即兩次成像性質(zhì)相同，此時(shí)光屏與乙透鏡的距離即像距應(yīng)大于一倍焦距而小于二倍焦距，那么像距會(huì)小于30cm，則光屏移動(dòng)的距離應(yīng)小于10cm，故C符合題意，D不符合題意。故選C。二、填空題11．凸透鏡能使平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做凸透鏡的________，這一點(diǎn)到凸透鏡光心的距離叫做________，要利用凸透鏡使小燈泡發(fā)出的光變成平行光線，應(yīng)該把小燈泡放在凸透鏡的________上．【答案】

焦點(diǎn)

焦距

焦點(diǎn)【解析】凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，平行于主光軸的光通過(guò)凸透鏡，能會(huì)聚到一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到透鏡光心的距離叫做焦距，根據(jù)光路是可逆的，將小燈泡放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，在另一側(cè)也可以得到一束平行光．【點(diǎn)睛】凸透鏡有一個(gè)重要的光學(xué)性質(zhì)，就是能使平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱(chēng)之為焦點(diǎn)，它到光心的距離叫做焦距．光路具有可逆性．12．在森林里游客如果隨地丟棄裝水的透明圓飲料瓶，可能會(huì)引起森林火災(zāi)，這是因?yàn)轱嬃掀肯喈?dāng)于______透鏡，若該透鏡的焦距越小，它對(duì)光的______作用越______?！敬鸢浮?/p>

凸

會(huì)聚

大【解析】[1][2]裝水的飲料瓶中間厚、邊緣薄，相當(dāng)于凸透鏡，它能使太陽(yáng)光會(huì)聚于焦點(diǎn)，焦點(diǎn)處的光最集中，溫度最高，可點(diǎn)燃枯草、枯枝和樹(shù)葉等易燃物。[3]若該透鏡的焦距越小，它對(duì)光的會(huì)聚作用越大.。13．下列光學(xué)元件是我們同學(xué)已經(jīng)學(xué)過(guò)的，A：平面鏡B：凸面鏡C：凹面鏡D：凸透鏡E：凹透鏡，其中利用光的折射規(guī)律成像的元件有______（只填序號(hào)，下同），對(duì)光起發(fā)散作用的元件有______，用于投影儀設(shè)備的元件有________?！敬鸢浮?/p>

DE

BE

D【解析】[1]凸透鏡和凹透鏡是利用光的折射規(guī)律成像。[2]凸面鏡和凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用。[3]投影儀成倒立、放大的實(shí)像，鏡頭處使用的是凸透鏡。14．一束平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后的傳播方向如圖甲所示，由圖甲可知，此透鏡的焦距為_(kāi)__________cm；當(dāng)把燭焰放在此凸透鏡左側(cè)12cm處時(shí)，如圖乙所示，則從該凸透鏡右側(cè)通過(guò)透鏡可以看到一個(gè)___________（選填“正立”或“倒立”）、放大的虛像。【答案】

15

正立【解析】【分析】[1]圖示的焦點(diǎn)到透鏡光心的距離等于焦距，所以f=15cm。[2]當(dāng)把燭焰放在此凸透鏡左側(cè)12cm處時(shí)u＜f凸透鏡成正立、放大的虛像。15．如圖在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，其中A為_(kāi)_____。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先觀察并記下凸透鏡的______。實(shí)驗(yàn)時(shí)，固定好凸透鏡的位置并調(diào)整物距，使它大于透鏡的二倍焦距后，要移動(dòng)______找像。當(dāng)發(fā)現(xiàn)所成的像比較小時(shí)，為了獲得較大的像，在不改變透鏡位置的情況下，可以進(jìn)行的操作是：______?！敬鸢浮?/p>

光具座

焦距

光屏

將蠟燭靠近凸透鏡，并將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡找到清晰的像【解析】[1][2]實(shí)驗(yàn)用到的器材A是光具座，在實(shí)驗(yàn)前需要記下凸透鏡的焦距。[3]固定凸透鏡的位置后，使物距大于二倍焦距，此時(shí)不能再移動(dòng)凸透鏡，否則物距就會(huì)改變，所以要移動(dòng)光屏直到找到清晰的像。[4]當(dāng)發(fā)現(xiàn)所成的像比較小時(shí)，為了獲得較大的像，應(yīng)該減小物距，在不改變透鏡位置的條件下，需要將蠟燭向靠近凸透鏡方向移動(dòng)，此時(shí)像距會(huì)增大，需同時(shí)將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)，直至出現(xiàn)清晰的、較大的像。16．在“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中（如圖所示），先要將蠟燭、凸透鏡（焦距為10厘米）和光屏依次放置在光具座上，要調(diào)整______和______的高度，使它們?nèi)叩闹行奈恢谜{(diào)節(jié)到等高；再將蠟燭、凸透鏡分別固定在A、B位置處后，在______（選填“C、D”或“D、E”）范圍內(nèi)移動(dòng)光屏，同時(shí)眼睛要注意觀察______上的像，直到出現(xiàn)最清晰的像為止?！敬鸢浮?/p>

凸透鏡

光屏

C、D

光屏【解析】[1][2]放置實(shí)驗(yàn)器材之后，為了使完整的像成在光屏中央，必須調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使三者在同一高度。[3][4]由圖可知，u=30cm，f=10cm，u>2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，應(yīng)在另一側(cè)的f與2f之間移動(dòng)光屏找像，即C、D之間。17．某小組同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，在光具座上將蠟燭、光屏分別置于透鏡的兩側(cè)，調(diào)整透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在______，目的是______。現(xiàn)有焦距分別為25厘米、10厘米及5厘米的甲、乙、丙三個(gè)凸透鏡，選擇其中一個(gè)放在光具座的B刻度線對(duì)應(yīng)處，如圖所示。將蠟燭放于A刻度線對(duì)應(yīng)處，在CD間移動(dòng)光屏?xí)r，可在光屏上找到一個(gè)清晰的像，則實(shí)驗(yàn)所用的是______（選填“甲”或“乙”或“丙”）透鏡。保持蠟燭與光屏的位置不變，為了得到另一種性質(zhì)的像，可將凸透鏡向______移動(dòng)（選填“左”或“右”），此時(shí)如果凸透鏡的位置移過(guò)______厘米刻度線，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都無(wú)法在光屏上找到像。【答案】

同一高度

使像成在光屏中央

乙

左

25【解析】[1][2]實(shí)驗(yàn)中只有讓燭焰、凸透鏡、光屏三者中心放在同一高度上，這樣才能使像成在光屏的中心。[3]將蠟燭置于A點(diǎn)，物距為35cm，在CD間移動(dòng)光屏?xí)r，可看到一個(gè)清晰的像，則像位于10cm~20cm之間，故u>v根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，此時(shí)u>2f，f<v<2f35cm>2f，f≤10cm①35cm>2f，f≤20cm②由①②得到10cm≤f<17.5cm則實(shí)驗(yàn)所用透鏡的焦距是10cm，為乙透鏡；[4]由于物距大于像距，此時(shí)的像是倒立縮小的實(shí)像，想在光屏上得到另一種性質(zhì)的像，即倒立放大的實(shí)像時(shí)，要使?fàn)T焰在光屏上所成的像變大，就要減小物距，也就是將蠟燭靠近凸透鏡，也可以將凸透鏡向左移動(dòng)。[5]當(dāng)物距小于焦距時(shí)，成正立放大的虛像，即在光屏上看不到，所以如果透鏡的位置移過(guò)15cm+10cm=25cm時(shí)就在光屏上找不到像了。18．小薇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。她先將蠟燭和光屏分別固定在光具座的20cm和65cm處，然后移動(dòng)透鏡，在光屏是得到一個(gè)清晰的倒立、縮小實(shí)像，這時(shí)蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系是______（用符號(hào)和不等式表示）；接著小薇將光屏移到80cm處，為了得到一個(gè)清晰的倒立、放大實(shí)像，此時(shí)透鏡要向______（填“左”或“右”）移動(dòng)，這時(shí)蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系須滿足______。【答案】

u＞2f

左

2f＞u＞f【解析】[1]已知在光屏是得到一個(gè)清晰的倒立、縮小實(shí)像，由凸透鏡成像規(guī)律可知，這時(shí)蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系是u＞2f。[2]根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，可知為了得到一個(gè)清晰的倒立、放大實(shí)像，此時(shí)要減小物距，即透鏡要向左移動(dòng)。[3]因此透鏡要向左移動(dòng)，當(dāng)物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，即這時(shí)蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系須滿足2f＞u＞f。三、作圖題19．如圖、2所示，其中F為透鏡的焦點(diǎn)，試畫(huà)出與已知光線對(duì)應(yīng)的折射光線．()【答案】【解析】通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn)；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)，如圖所示：20．圖中畫(huà)出了蠟燭發(fā)出的兩條光線，請(qǐng)畫(huà)出它們通過(guò)凸透鏡后的光路．()【答案】【解析】過(guò)凸透鏡光心的入射光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不變，過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后光線平行于主光軸，如圖所示：21．a(chǎn)b是光源S射向凸透鏡后的兩條入射光線，請(qǐng)畫(huà)出經(jīng)過(guò)凸透鏡的兩條折射光線并確定像S/的位置．【答案】【解析】凸透鏡有三條特殊光線，即①通過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸．②平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦點(diǎn)．③過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變．根據(jù)題意一知道，光源S射向凸透鏡后的兩條入射光線，符合①③，故兩條折射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為發(fā)光點(diǎn)S的像點(diǎn)S′，如下圖：【點(diǎn)睛】本題考查的是透鏡的光路圖，解題的關(guān)鍵是熟記凸透鏡的三條特殊光線的特點(diǎn)，并能靈活應(yīng)用．22．AB是物體，A’B’是經(jīng)過(guò)凸透鏡所成的像，CC’是主光軸.在下圖中畫(huà)出凸透鏡位置并標(biāo)出透鏡右焦點(diǎn)F.【答案】【解析】連接AA'并延長(zhǎng)與主光軸的交點(diǎn)就是凸透鏡的光心位置，即凸透鏡位置；過(guò)A點(diǎn)作主光軸的平行線，交凸透鏡上的某點(diǎn)，過(guò)此點(diǎn)連接A'并延長(zhǎng)，交主光軸上的位置就是焦點(diǎn)F.四、實(shí)驗(yàn)題23．小明利用家中一架焦距固定為60mm的照相機(jī)做了如下實(shí)驗(yàn)：（1）取下鏡頭，讓陽(yáng)光正對(duì)鏡頭，觀察到鏡頭對(duì)太陽(yáng)光有____作用，這是因?yàn)殓R頭相當(dāng)于一個(gè)____透鏡．（2）用鏡頭來(lái)觀察距離鏡頭40mm左右地上的小昆蟲(chóng)時(shí)，能看到小昆蟲(chóng)____像，此時(shí)的鏡頭功能相當(dāng)于一個(gè)___．（3）把鏡頭裝回相機(jī)，小明在拍一棵銀杏樹(shù)時(shí)，銀杏樹(shù)在底片上成的像是___像．（4）要使銀杏樹(shù)的像小一些，則小明應(yīng)將鏡頭___（遠(yuǎn)離/靠近）銀杏樹(shù)，同時(shí)調(diào)整鏡頭___（遠(yuǎn)離/靠近）底片．【答案】

會(huì)聚

凸

放大、正立、虛

放大鏡

倒立、縮小、實(shí)

遠(yuǎn)離

靠近【解析】（1）照相機(jī)利用凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像的原理制成，所以鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用．（2）用鏡頭來(lái)觀察距離鏡頭40mm左右地上的小昆蟲(chóng)時(shí)，物距小于焦距，凸透鏡成正立放大的虛像，此時(shí)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)放大鏡．（3）把鏡頭裝回相機(jī)，小明在拍一棵銀杏樹(shù)時(shí)，物距大于二倍焦距，銀杏樹(shù)在底片上成的像是倒立、縮小的實(shí)像．（4）要使照相機(jī)成的像小一些，應(yīng)增大物距，減小像距，像變小，所以要使銀杏樹(shù)的像小一些，則小明應(yīng)將鏡頭遠(yuǎn)離銀杏樹(shù)，同時(shí)調(diào)整鏡頭靠近底片．點(diǎn)睛：重點(diǎn)是照相機(jī)的特點(diǎn)及凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，要記住成像過(guò)程中一些基本的規(guī)律，如本題中要使像變小，像距應(yīng)變小，同時(shí)物距應(yīng)增大，即物距和像距一定是一個(gè)變大，一個(gè)變?。?4．某同學(xué)做了兩個(gè)照相機(jī)模型，如圖所示，照相機(jī)A是在一個(gè)紙盒的中央粘上一張薄紙作為屏幕．一個(gè)蓋上開(kāi)一個(gè)小孔，另一邊開(kāi)一個(gè)大孔用來(lái)觀察；照相機(jī)B是兩個(gè)大小相差不大的紙筒套在一起做成的，其中一個(gè)紙筒底部裝了一個(gè)凸透鏡，另一個(gè)紙筒的一端蒙上薄紙作為屏幕，另一端也開(kāi)個(gè)觀察孔，他用這兩個(gè)相機(jī)來(lái)對(duì)準(zhǔn)陽(yáng)光下明亮的景物．(1)照相機(jī)A的成像原理是________，照相機(jī)B的成像原理是_________；(2)照相機(jī)A成的是___________，照相機(jī)B成的是____________(兩空均填像的性質(zhì))．【答案】

光的直線傳播

凸透鏡成像

倒立的實(shí)像

倒立、縮小的實(shí)像【解析】（1）如圖A照相機(jī)利用了小孔成像，由光的直線傳播形成；B照相機(jī)利用了凸透鏡成像，由光的折射形成；（2）A照相機(jī)成像時(shí)，是由光的直線傳播形成的實(shí)像，一般來(lái)說(shuō)距物體較遠(yuǎn)的情況下，成倒立縮小的實(shí)像，離物體較近時(shí)，也可以成倒立放大的實(shí)像；B照相機(jī)利用了凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像的原理，所以成倒立縮小的實(shí)像．25．小王研究微距相機(jī)的成像情況。他先把相機(jī)調(diào)整到焦距為的普通模式，改變物體與鏡頭的距離，相機(jī)內(nèi)感光元件上的成像情況如圖（a）（b）所示。由于物體距鏡頭太近時(shí)，感光元件上無(wú)法成像，因此他將相機(jī)切換到微距模式，調(diào)整焦距為，再將物體置于距鏡頭非常近的位置，此時(shí)在感光元件上能成清晰的像，如圖（c）所示。（1）分析比較圖（a）與（b）可知：同一鏡頭成實(shí)像時(shí)，物距變小，______；（2）觀察圖（c）可知：微距模式下相機(jī)成的像是______的（選填“放大”或“縮小”），據(jù)此可判斷微距模式下物距與像距的大小關(guān)系是______，此時(shí)相機(jī)的焦距______普通模式的焦距（選填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮?/p>

像變大

放大

物距小于像距

小于【解析】（1）[1]分析比較圖（a）與（b）可知，像變大，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，同一鏡頭成實(shí)像時(shí)，物距變小，像變大，像距變大。（2）[2][3][4]從圖（c）可以看出是一個(gè)放大的像，由于在元件上能夠成像，故成的是實(shí)像；由于凸透鏡成的是倒立的放大的實(shí)像，說(shuō)明此時(shí)物距在一倍焦距和兩倍焦距之間，像距在兩倍焦距開(kāi)外，故物距小于像距；相機(jī)調(diào)整到焦距為的普通模式，當(dāng)物距為u時(shí)，感光元件上無(wú)法成像，說(shuō)明當(dāng)焦距調(diào)整到，此時(shí)成的倒立的放大的像，說(shuō)明物距在一倍焦距和兩倍焦距之間，故經(jīng)整理可知26．在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，常用_______________作為平面鏡，將鏡前點(diǎn)燃的蠟燭遠(yuǎn)離平面鏡，像的大小__________________（選填“變大”“不變”或“變小”）。如圖所示，在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，將焦距為10厘米的凸透鏡放在“50厘米”刻度處，光源放在“20厘米”刻度處，放好光屏后，使三者的中心大致在____________。尋找實(shí)像時(shí)，將光屏在_____________范圍內(nèi)移動(dòng)（選填“AB”或“BC”），當(dāng)光屏上看到模糊像時(shí)，將光屏前后_______________，直至像最清晰為止。【答案】

玻璃板

不變

同一高度

AB

微調(diào)【解析】[1]玻璃板是透明的，通過(guò)玻璃板可以看到后面的蠟燭，確定像的位置，所以用玻璃板作為平面鏡。[2]平面鏡成像大小跟物體大小有關(guān)，與物體到平面鏡的距離無(wú)關(guān)，將蠟燭逐漸遠(yuǎn)離玻璃板時(shí)，像的大小不會(huì)變化。[3]實(shí)驗(yàn)中，光源、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上，可以使像成在光屏的中央。[4][5]將焦距為10厘米的凸透鏡放在“50厘米”刻度處，光源放在“20厘米”刻度處，物距為50cm-20cm=30cm此時(shí)物距u>2f像距2f>v>f20cm>v>10cm尋找實(shí)像時(shí)，將光屏在AB范圍內(nèi)移動(dòng)，在移動(dòng)光屏的過(guò)程中應(yīng)該前后微調(diào)，直到像清晰為止。27．小華同學(xué)利用焦距f為15cm的凸透鏡、一個(gè)高度為3cm的發(fā)光體、光屏和光具座等做“驗(yàn)證凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，所測(cè)得的物距u、像距v以及所成像的像高h(yuǎn)分別記錄在下表中。在驗(yàn)證得到凸透鏡成縮小實(shí)像、放大實(shí)像的初步規(guī)律后，又做了進(jìn)一步研究。實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u（cm）像距v（cm）像高h(yuǎn)（cm）160.0020.001.00245.0022.501.50333.7527.002.40427.5033.003.60525.0037.504.50622.5045.006.00①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~6數(shù)據(jù)中物距u、像距v的變化情況及成像變化的情況，可得出的初步結(jié)論是______；②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1~6數(shù)據(jù)中像距v與物距u的比值及像高與物高的比值，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，______；③小華同學(xué)在進(jìn)一步分析比較表中的數(shù)據(jù)及成像情況后，提出了一個(gè)猜想：“當(dāng)物體處于凸透鏡的兩倍焦距處，可能會(huì)成等大的實(shí)像”。（a）在分析比較表中的數(shù)據(jù)及成像情況后，你是否同意小華的猜想，并簡(jiǎn)述理由：______；（b）為了驗(yàn)證該猜想，小華準(zhǔn)備再添加些器材繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在下列所提供的器材中，你認(rèn)為最需要添加的實(shí)驗(yàn)器材是______；（選填序號(hào)）A．若干個(gè)高度不同的發(fā)光體

B．若干個(gè)焦距不同的凸透鏡C．