2.3.2凸透鏡成像規(guī)律及其應用（備作業(yè)）

2.3.2凸透鏡成像規(guī)律及其應用一、單選題1．在探究凸透鏡成像規(guī)律實驗中，當燭焰位于距離凸透鏡一倍焦距內(nèi)時，人眼觀察到燭焰成像的情形是圖中的（）A． B． C． D．【答案】C【解析】當物距小于一倍焦距時，物體通過凸透鏡成的是正立的、放大的虛像。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?！军c睛】這是一道關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律的考查的一道比較容易的題目，通過物距與焦距的關(guān)系，確定成像的性質(zhì)，然后與選擇項對應確定答案。2．在探究“凸透鏡成實像時，像距與物距的關(guān)系”實驗中，下列做法正確的是（）A．盡量選擇較亮的環(huán)境進行實驗B．組裝器材時，將蠟燭放在凸透鏡與光屏之間.C．實驗中，物距要始終大于二倍焦距D．實驗中，蠟燭燃燒一段時間后，光屏上的像會向上移動【答案】D【解析】A．為使成像更清晰，應在較暗的環(huán)境進行實驗，故A錯誤；B．組裝器材時，應將凸透鏡放在蠟燭與光屏之間，故B錯誤；C．實驗中，物距大于一倍焦距均成實像，實驗時物距要始終大于一倍焦距，故C錯誤；D．實驗中，蠟燭燃燒一段時間后，蠟燭變短，根據(jù)通過光心的光線傳播方向不變可知所成的像會向上移動，故D正確。故選D。3．凸透鏡成像，焦距是10厘米，蠟燭和凸透鏡之間的距離是35厘米，能成像的性質(zhì)是（）A．放大實像 B．放大虛像 C．等大實像 D．縮小實像【答案】D【解析】凸透鏡焦距是10厘米，蠟燭和凸透鏡之間的距離是35厘米，物距大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時成倒立、縮小的實像。故選D。4．將物體放在距凸透鏡16cm處，光屏上得到清晰等大的像，則凸透鏡的焦距是（）A．6cm B．8cm C．14cm D．20cm【答案】B【解析】將物體放在距凸透鏡16cm處，即物距為16cm時，成等大、倒立的實像，則根據(jù)凸透鏡成像原理可知，此時物距等于二倍焦距，可求焦距f=8cm。故選B。5．如圖所示，在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當蠟燭與凸透鏡的距離為30cm時，在光屏上得到一個清晰縮小的實像。下列說法正確的是（）A．該凸透鏡的焦距大于15cmB．將凸透鏡向左移動，移動光屏可以在光屏上得到清晰放大的像C．將蠟燭遠離凸透鏡時，為了在光屏上得到清晰的像，應將光屏遠離凸透鏡D．只將蠟燭和光屏的位置互換，可以在光屏上得到清晰縮小的像【答案】B【解析】掌握凸透鏡成像的規(guī)律，知道當物距大于2f時，成倒立縮小的實像；且成實像時，遵循物近像遠像變大的特點。A．當蠟燭和凸透鏡之間的距離為時，在光屏上得到一個清晰縮小的實像，則由解得故A錯誤；B．只將凸透鏡向左移，減小物距，增大像距，可以在光屏上得到清晰放大的像，故B正確；C．蠟燭遠離凸透鏡時，為了在光屏上得到清晰的像，應將光屏應靠近凸透鏡，故C錯誤；D．只將蠟燭和光屏互換，根據(jù)光路的可逆性可知，可以在光屏上得到清晰放大的像，故D錯誤。故選B。6．關(guān)于凸透鏡成像及成像規(guī)律的應用，有以下幾種說法：（1）當物距小于焦距時，凸透鏡成正立、放大的實像；（2）照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像原理制成的；（3）幻燈機是利用當物距大于2倍焦距時凸透鏡成倒立、放大的實像的原理制成的；（4）集郵愛好者觀察集郵時若一時找不到放大鏡，可以用老花鏡代替。上述說法正確的是（）A．（1）（2） B．（2）（3） C．（1）（4） D．（2）（4）【答案】D【解析】（1）當物距小于焦距時，凸透鏡成正立、放大的虛像，故（1）錯誤，不符合題意；（2）照相機照相時，物距大于二倍焦距，凸透鏡成倒立、縮小的實像，故（2）正確，符合題意；（3）幻燈機成像時，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透鏡成倒立、放大的實像，故（3）錯誤，不符合題意；（4）老花鏡是凸透鏡，可以當作放大鏡使用，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。7．做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，當點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示時，燭焰在光屏上成了一個清晰的像。下列說法正確的是（）A．此時成像情況符合投影儀成像原理B．透鏡位置不變，蠟燭和光屏位置互換，光屏上也能得到燭焰清晰的像C．要使光屏上燭焰的像變小，只需將蠟燭靠近凸透鏡D．為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應選用較光滑的玻璃板【答案】B【解析】A．由圖可知，物距大于像距，成倒立縮小的實像，照相機應用此原理制成的，故A錯誤；B．在光的折射現(xiàn)象中光路可逆，透鏡位置不變，蠟燭和光屏位置互換，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，光屏上也能得到燭焰清晰的像，故B正確；C．凸透鏡成實像時有物遠像近像變小的特點，要使光屏上燭焰的像變小，只需將蠟燭遠離凸透鏡，故C錯誤；D．為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應選用較粗糙的毛玻璃板，這樣反射光線可以向著各個方向。故D錯誤。故選B。8．小紅在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時，蠟燭、凸透鏡以及光屏在光具座上的位置如圖所示，此時燭焰在光屏上成清晰的像（圖中未畫出）。下列說法中正確的是（）A．此時在光屏上成的是倒立、縮小的實像B．此時的成像特點與照相機的成像特點相同C．將蠟燭向遠離凸透鏡方向移動至某位置，并調(diào)整光屏位置，燭焰在光屏上所成的像將變小D．保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，換用焦距小的凸透鏡，則燭焰所成像的像距將變大【答案】C【解析】A．由圖可知，物距小于像距時，成倒立、放大的實像，故A錯誤；B．成倒立、放大的實像是投影儀的原理，故B錯誤；C．根據(jù)凸透鏡成像的原理，物體遠離凸透鏡，像靠近凸透鏡，像將會變小，故C正確；D．換用焦距小的凸透鏡，相當于增大物距，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，物體遠離凸透鏡，像靠近凸透鏡，像將會變小，燭焰所成像的像距將變小，故D錯誤。故選C。9．某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，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u=24cm時成放大的像，放大鏡就是根據(jù)這一原理制成的C．當u=12cm時，在光屏上能得到一個放大的像，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處移動到24cm處的過程中，像先變大后變小【答案】C【解析】A．由上圖可知，當物距等于16厘米時，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錯誤；B．u=24cm＞2f時，故成倒立、縮小的像，照相機就是根據(jù)這一原理制成的，故B錯誤；C．因f＜u=12cm＜2f時，在光屏上能得到一個倒立、放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的，故C正確；D．在凸透鏡成實像的情況下，根據(jù)“像遠像近像變小”。該凸透鏡的焦距是8cm，把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小。故D錯誤。故選C。10．如圖所示，主光軸上有一點光源S，在透鏡的另一側(cè)有一光屏，點光源通過凸透鏡在光屏上形成一個光斑，現(xiàn)讓光屏稍微靠近凸透鏡，光斑的面積會減小，設凸透鏡的焦距為f，由此可判斷（）A．d一定小于fB．d可能大于2f，也可能小于fC．d一定大于f，小于2fD．一定大于2f【答案】B【解析】如圖所示：如圖一，點光源在焦點上，點光源射出的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；當點光源在一倍焦距以內(nèi)，點光源射出的光線，經(jīng)凸透鏡之后也會聚一些，但是不會到達平行光線的位置，如紅色光線會聚在光屏上，形成比較大的光斑，光屏向凸透鏡靠近時，光斑會減小；如圖二，點光源在一倍焦距和二倍焦距之間，點光源在另一側(cè)會形成倒立、放大的實像，光屏沒有放在實像的位置，而是放在和點光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會增大；如圖三，點光源在二倍焦距以外，點光源在另一側(cè)會形成倒立、縮小的實像，到達實像位置后，光線繼續(xù)向外傳播，光屏沒有放在實像的位置，而是放在和點光源距凸透鏡等距離的位置上，光屏靠近凸透鏡光斑會減?。凰怨馄梁忘c光源與凸透鏡等距離時，當點光源在一倍焦距以內(nèi)和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透鏡時，光斑減小。故選B。二、填空題11．在焦距為5厘米的凸透鏡主光軸上距透鏡12厘米處放一物體，那么物體經(jīng)透鏡成一個__________、__________、__________像；如果換一個焦距為15厘米的凸透鏡，物體的位置不動，那么物體經(jīng)透鏡成一個__________、__________、__________像．【答案】倒立縮小實正立放大虛【解析】[1][2][3]凸透鏡的焦距為5cm，物體到凸透鏡距離為12cm時，12cm＞2f，即u＞2f，成倒立、縮小的實像；[4][5][6]凸透鏡的焦距為15cm，物體到凸透鏡距離為12cm時，12cm＜f，即u＜f，成正立、放大的虛像．12．小華利用圖示裝置探究凸透鏡成像規(guī)律。調(diào)整器材時應使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的______上，圖中在屏上成清晰實像的場景的實際應用是______（放大鏡/投影儀/照相機）；保持蠟燭和光屏在10cm處和55cm處不動，要再次在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，應將凸透鏡移到______cm刻度處。【答案】主光軸投影儀40【解析】[1]實驗前要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，三者的中心大致在同一高度，即在凸透鏡的主光軸上，這樣才能使像成在光屏中央。[2]由圖示位置可知，物距u＝15cm，像距v＝30cm，即u＜v時成倒立、放大的實像，應用于投影儀。[3]保持蠟燭和光屏在10cm處和55cm處不動，要再次在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，根據(jù)光的可逆性，此時物距等于原來的像距，應將凸透鏡移到10cm+30cm＝40cm刻度處。13．在圖中，凸透鏡焦距為10厘米，此時物距為__________厘米，為了找到像的位置，光屏應在光具座的__________厘米刻度范圍內(nèi)移動（選填"60~70"或“大于70”）．保持透鏡位置不變，當蠟燭移至5厘米刻度處時，移動光屏，__________在光屏上成像（選填“能”或“不能”）．【答案】15大于70能【解析】[1]物距為物體到凸透鏡的距離，在如圖中，物距為50cm?35cm=15cm；[2]凸透鏡焦距為10厘米，此時的物距為15cm，即處于1倍焦距和2倍焦距之間，像應成在另一側(cè)的2倍焦距以外，即50cm+20cm=70cm以外，成一個倒立、放大的實像，所以光屏應放在大于70cm的刻度范圍內(nèi)移動；[3]若保持透鏡位置不變，當蠟燭在5cm的刻度處，此時的物距為50cm5cm=45cm，即物體處于2倍焦距以外，所以此時光屏處于另一側(cè)的1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立縮小的實像，故光屏上能成像．14．小薇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，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，然后移動透鏡，在光屏是得到一個清晰的倒立、縮小實像，這時蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系是______（用符號和不等式表示）；接著小薇將光屏移到80cm處，為了得到一個清晰的倒立、放大實像，此時透鏡要向______（填“左”或“右”）移動，這時蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系須滿足______?！敬鸢浮縰＞2f左2f＞u＞f【解析】[1]已知在光屏是得到一個清晰的倒立、縮小實像，由凸透鏡成像規(guī)律可知，這時蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系是u＞2f。[2]根據(jù)凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，可知為了得到一個清晰的倒立、放大實像，此時要減小物距，即透鏡要向左移動。[3]因此透鏡要向左移動，當物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實像，即這時蠟燭與透鏡的距離u和透鏡焦距f的關(guān)系須滿足2f＞u＞f。15．如圖所示是凸透鏡成像的裝置，焦距為15cm的凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處．（1）蠟燭在10cm刻度線時，光屏上成清晰的像，則該像是___________（填“放大”“等大”或“縮小”）的實像；（2）蠟燭在30cm刻度線時，光屏上成清晰的像，則該像是___________（填“放大”“等大”或“縮小”）的實像；（3）蠟燭在40cm刻度線時，從凸透鏡右側(cè)通過凸透鏡可以看到燭焰___________（填“倒立”或“正立”）的像．【答案】縮小放大正立【解析】(1)[1]蠟燭在10cm刻度線時，到凸透鏡的距離為40cm，大于2倍焦距，光屏上成的是倒立、縮小的實像；(2)[2]蠟燭在30cm刻度線時，到凸透鏡的距離為20cm，大于1倍焦距且小于2倍焦距，光屏上成的是倒立、放大的實像；(3)[3]蠟燭在40cm刻度線時，到凸透鏡的距離為10cm，小于1倍焦距，只能在凸透鏡右側(cè)通過透鏡看到燭焰正立、放大的虛像．16．某同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，繪制了如圖所示的圖象（v表示像到凸透鏡的距離，u表示物體到凸透鏡的距離），用該凸透鏡作放大鏡使用時，被觀察的物體到透鏡的距離在_____m以內(nèi)；把物體從距凸透鏡5cm處移動到距凸透鏡20cm處的過程中，像的大小將_____（選填“變大”、“變小”、“先變小再變大”、“先變大再變小”）．【答案】0.05變小【分析】（1）根據(jù)凸透鏡成像的幾種情況和應用進行判斷：u＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡．（2）當物距大于焦距時，凸透鏡成實像；凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小；凸透鏡成需像時，物距增大，像變大．【解析】由圖象結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律可知，u=v=10cm時，物像的大小相等，物距和像距都為二倍焦距，可得：f=5cm=0.05m；用該凸透鏡作放大鏡使用時，u＜f，即被觀察的物體到透鏡的距離在0.05m以內(nèi)；把物體從距凸透鏡5cm處移動到距凸透鏡20cm處的過程中，物距增大，且大于焦距，則像距減小，像變?。?7．要想利用凸透鏡使小燈泡發(fā)出的光變成平行光，應該把小燈泡放在凸透鏡的________處．一束平行光線經(jīng)過凸透鏡折射后的傳播方向如圖甲所示，由圖可知，此透鏡的焦距為________cm；當把燭焰放在此凸透鏡左側(cè)12cm處時，如圖乙所示，則從該凸透鏡右側(cè)通過透鏡可以看到一個________（填：“正立”或“倒立”）、放大的________（填：“實”或“虛”）像．【答案】焦點15正立虛【解析】(1)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚到主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是15cm.(2)凸透鏡的焦距是15cm，燭焰放在此凸透鏡左側(cè)12cm處，u<f，成正立、放大的虛像．【點睛】（1）根據(jù)凸透鏡焦點和焦距的定義進行判斷．（2）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進行判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實像．2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．u＜f，成正立、放大的虛像．18．如圖所示，O是凸透鏡的光心，F(xiàn)是凸透鏡的焦點，蠟燭燭焰在點P發(fā)出的兩條光線a、b，通過凸透鏡折射后成像在Q點。（1）通過光線a、b確定燭焰點P及其像Q的位置，請畫出相應的光路圖；（_______）（2）點燃蠟燭前，我們站在透鏡左側(cè)能用眼睛直接看見本身不發(fā)光的蠟燭，這是光的________現(xiàn)象；點燃蠟燭后，我們站在透鏡左側(cè)能看見發(fā)光的蠟燭的火焰由于空氣受熱而晃動，這是光的_______現(xiàn)象（均選填“直線傳播”、“反射”或“折射”）。（3）如圖，點燃蠟燭后，要想在光屏上觀察到燭焰的像，是否可行？_______（選填“可行”或“不可行”）；若想通過眼睛直接觀察到Q，人應該站在區(qū)域______（從A、B、C、D中選擇填寫），眼睛朝向_________（從“左”或“右”中選擇填寫）?！敬鸢浮糠瓷湔凵洳豢尚蠧、D左【解析】（1）[1]由題知，光線a、b是燭焰在點P發(fā)出的光，則光線a、b的反向延長線交點即為燭焰點P；a光線為過光心的光線，經(jīng)凸透鏡后方向不變，b光線是過焦點的光線，經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，據(jù)此作出它們的折射光線，兩折射光線的反向延長線的交點即為P的像點Q。如圖所示：（2）[2][3]點燃蠟燭前，我們站在透鏡左側(cè)能用眼睛直接看見本身不發(fā)光的蠟燭，這是蠟燭反射的光進入了人的眼睛，屬于光的反射現(xiàn)象；點燃蠟燭后，我們站在透鏡左側(cè)能看見發(fā)光的蠟燭的火焰由于空氣受熱而晃動，說明空氣的密度不均勻，當光穿過時，發(fā)生了折射。（3）[3][4][5]由圖知，P到凸透鏡距離小于一倍焦距，此時成正立、放大的虛像，所以在光屏上不能看到燭焰的像；若想直接觀察到虛像Q，人應該在光屏一側(cè)對著凸透鏡觀察，即人應站在C或D區(qū)域；眼睛向左觀察。三、作圖題19．請根據(jù)圖中所示情形，畫出S點通過凸透鏡所成的像S'。（___________）【答案】【解析】利用凸透鏡的三條特殊光線畫出兩條光線的折射光線，一是平行入射的光線折射后過焦點，二是過光心的光線傳播方向不變，兩條折射光線的反向延長線交點就是S的像點位置，如圖；20．如圖所示，在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，將蠟燭放在位置A時，觀測到在位置C成倒立、縮小的實像．若把蠟燭移到位置B，試作圖找出蠟燭通過透鏡的成像位置．（_________）【答案】【分析】要解決此題，需要掌握三條特殊的光線：平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會聚于焦點；過光心的方向不變；從焦點發(fā)出的光線，過凸透鏡后平行于主光軸．要知道由物體經(jīng)過凸透鏡的光線會聚到像點．【解析】從物體A的頂端做平行于主光軸的光線，過凸透鏡后經(jīng)過焦點而會聚到像點．由A的頂端發(fā)出過光心的光線，傳播方向不變．從物體B的頂端做平行主光軸的光線，折射后過焦點，再從B的頂端做過光心的光線，這兩條折射光線的反向延長線的交點就是像的位置，如圖所示：【點睛】此題主要考查了三條特殊的光線，利用三條特殊的光線來作圖．考查了學生的逆向思維能力．21．A'B'是物體AB經(jīng)過凸透鏡所成的像,CC'是主光軸,請在圖中找出凸透鏡的位置及其焦點。【答案】【解析】【解析】連接物像的端點A、A′并延長與主光軸交于O點，O點為凸透鏡的光心，過O點垂直主光軸作出凸透鏡；從A點平行于主光軸作一條入射光線,交與凸透鏡與E點,連接A′E并延長交于主光軸F點，F(xiàn)點為凸透鏡的一個焦點，EF為入射光線AE的折射光線，在凸透鏡的左側(cè)對稱的作出另一焦點F，如圖所示：【點睛】利用凸透鏡的兩條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；根據(jù)光路可逆和圖示作出透鏡和焦點的大致位置．四、實驗題22．某小組在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中。(1)實驗前，要調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在______；(2)通過調(diào)整，恰好在光屏上得到燭焰等大的像，如圖所示，則所用凸透鏡的焦距是______；(3)在圖中，把蠟燭向左移動，凸透鏡的位置不變，應把光屏向______（選填“左”或“右”）適當調(diào)節(jié)，才能在光屏上得到燭焰清晰倒立、______（選填“放大”、“縮小”或“不變”）的實像。接下來改用焦距為的凸透鏡繼續(xù)進行實驗，如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置，要在光屏上成清晰的像應把光屏向______（選填“左”或“右”）適當調(diào)節(jié)；(4)在探究凸透鏡成實像的過程中，他們又嘗試用白紙遮擋住凸透鏡的一半，發(fā)現(xiàn)在光屏上______（選填“仍能”或“不能”）成燭焰完整的像?！敬鸢浮客桓叨?0左縮小右仍能【解析】(1)[1]實驗前，為了使像成在光屏的中央，要調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度。(2)[2]由圖可知，物距等于像距為20cm，即u=v=20cm=2ff=10cm(3)[3][4]把蠟燭向左移動，凸透鏡的位置不變，物距為20cm+15cm=35cm物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以應把光屏向左移動，光屏上成倒立、縮小的實像。[5]接下來改用焦距為的凸透鏡繼續(xù)進行實驗，焦距變大，光線會推遲會聚成像，像距變大，要使光屏上得到清晰的像，光屏應遠離凸透鏡，把光屏向右適當調(diào)節(jié)；(4)[6]在做凸透鏡成像的實驗時，用白紙遮擋住凸透鏡的一半，另一半部仍可以會聚光線，所以仍可以成物體完整的像。23．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，小華同學進行了如下實驗：（1）按照圖甲所示操作，測出本實驗所用凸透鏡的焦距為______cm；（2）接著小華調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)光屏上得到一個倒立、______（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的清晰實像。生活中的______（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用了這樣的成像原理；（3）保持圖中凸透鏡的位置不變時，當向右移動蠟燭時，應該向______（選填“左”或“右”）移動光屏，才能再次得到清晰的像；（4）保持凸透鏡的位置仍然不變，小華繼續(xù)向右移動蠟燭至45cm刻度線處，移動光屏，發(fā)現(xiàn)______（選填“能”或“不能”）得到蠟燭清晰的像。為了觀察到這時所成的像，眼睛和蠟燭應該在凸透鏡的______（填“同”或“異”）側(cè)。【答案】10.0放大投影儀右不能異【解析】（1）[1]按照圖甲所示操作，測出本實驗所用凸透鏡的焦距為f=60.0cm50.0cm=10.0cm（2）[2][3]小華調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖乙所示，物體位于一倍焦距與二倍焦距之間，成倒立、放大的實像；在生活中的應用是投影儀。（3）[4]保持圖中凸透鏡的位置不變時，當向右移動蠟燭時，物距減小，由凸透鏡成實像規(guī)律可知，物近像遠像變大，應該向右移動光屏，才能再次得到清晰的像。（4）[5][6]保持凸透鏡的位置仍然不變，小華繼續(xù)向右移動蠟燭至45cm刻度線處，物體位于一倍焦距之內(nèi)，成虛像，光屏上不能得到蠟燭清晰的像；成虛像時，像與物在凸透鏡同側(cè)，為了觀察到這時所成的像，眼睛和蠟燭應該在凸透鏡的異側(cè)。24．小海用圖1裝置進行“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗。（1）挑選透鏡時，小海把兩個透鏡甲、乙分別正對太陽光，在光屏上出現(xiàn)了如圖2所示光斑，他應該選擇______（選填“甲”或“乙”）透鏡來進行實驗；（2）選好透鏡后，小海將凸透鏡正對太陽光，調(diào)節(jié)凸透鏡與光屏間的距離，直到光屏上形成一個最小、最亮的光斑，如圖3所示，凸透鏡的焦距是______cm；（3）實驗前應調(diào)節(jié)燭焰中心、透鏡中心，光屏中心在______，實驗時凸透鏡位于50cm刻度線處，使蠟燭位于25cm刻度線處，移動光屏，在光屏上成清晰倒立的、______（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像，______（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）是依據(jù)此原理制成的。若此時固定透鏡位置不變，調(diào)換蠟燭和光屏的位置，光屏上______選填“能”、或“不能”）成清晰的像。（4）給凸透鏡“戴上”一副“近視眼鏡”，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模糊，為了再次得到清晰的像，光屏應______（選填“靠近”或“遠離”）透鏡?！敬鸢浮恳?0.0同一高度縮小照相機能遠離【解析】（1）[1]圖甲光斑的中間比較暗，圖乙中間出現(xiàn)亮斑，所以甲對光線具有發(fā)散作用，是凹透鏡，乙對光線具有會聚作用，是凸透鏡，所以要選擇乙透鏡探究凸透鏡成像的規(guī)律。（2）[2]由圖像可知平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于一點，即焦點，焦點到光心的距離即為焦距，因此焦距為f=60.0cm50.0cm=10.0cm（3）[3]實驗時為了使燭焰的像呈現(xiàn)在光屏的中央，實驗前應調(diào)節(jié)燭焰中心、透鏡中心，光屏中心在同一高度。[4][5]實驗時凸透鏡位于50cm刻度線處，使蠟燭位于25cm刻度線處，物距為u=50cm25cm=25cm因為u＞2f，移動光屏，在光屏上成清晰倒立的、縮小的實像。照相機是依據(jù)此原理制成的。[6]根據(jù)在光的折射中，光路是可逆的，若此時固定透鏡位置不變，調(diào)換蠟燭和光屏的位置，光屏上能成清晰的像。（4）[7]近視眼鏡是凹透鏡，對光線具有發(fā)散作用，會使像延后會聚，為了再次得到清晰的像，光屏應遠離透鏡。25．小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗。（1）調(diào)整實驗器材高度時，蠟燭______（選填“需要”或“不需要”）點燃。（2）他用同一凸透鏡做了兩次實驗，如1圖、2圖所示，光屏上均有清晰的像（未畫出），其中成縮小像的是______（選填“1”或“2”）圖。（3）本實驗中凸透鏡的焦距可能是______（填字母）。A．5cmB．8cmC．10cmD．15cm（4）在2圖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______（選填“3”或“4”）圖中的視力缺陷。（5）如5圖所示，是探究凸透鏡成像規(guī)律實驗時發(fā)光體AB所處的位置，請你根據(jù)所學的透鏡知識，用特殊光線作出AB在光屏上所成像A'B'的大致位置______?！敬鸢浮啃枰?C4【解析】（1）[1]進行凸透鏡成像實驗時，是利用燭焰成像，要調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度，像才能成在光屏的中央位置，所以需要點燃蠟燭后再調(diào)節(jié)實驗器材高度。（2）[2]成縮小像時，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，物距大于像距；成放大像時，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，像距大于二倍焦距，物距小于像距，所以成縮小像的是1圖。（3）[3]由1圖得，，解得①由2圖得，，解得②由①②得故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（4）[4]3圖，像成在視網(wǎng)膜的前方，是近視眼，需要凹透鏡矯正。4圖，像成在視網(wǎng)膜的后方，是遠視眼，需要凸透鏡矯正。在題2圖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，說明所放的鏡片對光線有會聚作用，是矯正遠視眼的凸透鏡，故可矯正4圖中的視力缺陷。（5）[5]過光心的光線，經(jīng)凸透鏡后方向不變；平行于凸透鏡主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后，過凸透鏡的焦點；經(jīng)過凸透鏡折射后的光線交于一點，該點是物體AB的A點像的位置，由該點向主光軸作垂線，垂線段即為AB在光屏上所成的像A'B'的大致位置。如下圖所示：26．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，用焦距f為8厘米的凸透鏡和物高h物為5厘米的光源等器材進行實驗，為了研究凸透鏡成實像時，像的大小與物距u、像距v之間的關(guān)系，他們計算了物距與像距的比值k，并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表1中。表1：f=8厘米，h物=5厘米序號物距u（厘米）像距v（厘米）像高h像（厘米）物距與像距的比值k128.011.22.02.5224.012.02.52.0318.014.44.01.25413.020.88.00.625512.024.010.00.50610.040.020.00.25①根據(jù)實驗序號1~3的物距與像距大小關(guān)系及相關(guān)條件，通過比較像高h像與________的大小關(guān)系，可得出初步結(jié)論是：同一凸透鏡成縮小的實像時，_________。②根據(jù)實驗序號1~6的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，分析比較像距v、像高h像隨物距u的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡成實像時，________。③綜合分析比較實驗序號1~6中物距與像距的比值k和像高h像的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡成實像時，________。【答案】物高h物物距大于像距物距u變小，像距v變大，像高變大物距與像距的比值k和像高h像乘積相同【解析】①[1][2]比較前三次實驗數(shù)據(jù)，物距都大于像距，再比較像高和物高知，像都是縮小的，故可得：同一凸透鏡成縮小的實像時，物距大于像距。②[3]根據(jù)實驗序號1~6的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，發(fā)現(xiàn)物距變小時，像距變大，像也在變大，故可以得出結(jié)論：同一凸透鏡成實像時，物距u變小，像距v變大，像高變大。③[4]以第2次實驗為例，比值k與像高h像的乘積此積為物高，且6次實驗結(jié)果均如此，故結(jié)論為同一凸透鏡成實像時，物距與像距的比值k和像高h像乘積相同。27．小徐通過實驗“探究凸透鏡成實像的規(guī)律”，他選取焦距為10厘米的凸透鏡，一個高度H為3.00厘米的發(fā)光體、光屏和光具座等進行實驗。正確安裝和調(diào)節(jié)實驗器材進行實驗，將測得的物距u、像距v、像高h像記錄在下表中，為了進一步研究凸透鏡成實像時，像高h像與物距u、像距v之間的關(guān)系，還進行了適當?shù)倪\算，將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表最后一例。實驗序號物距u（厘米）像距v（厘米）像高h像（厘米）像距和物距的比值k（k=v/u）160.012.00.600.20250.012.50.750.25330.015.01.500.50418.022.53.301.25516.026.75.001.67614.035.02.50（1）根據(jù)實驗序號1~5的數(shù)據(jù)，分析比較像距v、像高h像隨物距u的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡成實像時，同一發(fā)光體，___________。（2）根據(jù)實驗序號1~5的數(shù)據(jù)，分析比較像高h像與像距和物距比值k的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：同一凸透鏡成實像時，同一發(fā)光體___________。（3）請根據(jù)表中信息判斷實驗序號6中：像高h像為_______厘米。（4）小徐在完成上述實驗后，認為還可以通過更換或增加實驗器材進行拓展探究。示例：可以用黑色紙片遮擋部分凸透鏡，探究遮擋物的形狀及大小對凸透鏡成像的影響。請仿照示例寫出其他拓展探究方案（一個方案即可）。________【答案】像距v和像高h像均隨物距u減小而增大像高h像與像距和物距比值k成正比7.50見詳解【解析】（1）[1]根據(jù)實驗序號1~5的數(shù)據(jù)，可以看出物距u變小時，像距v增大，像高h像也增大，所以可以得出結(jié)論，同一凸透鏡成實像時，同一發(fā)光體，物距u變小，像距v變大，像高h