2025年中考物理熱點(diǎn)題型歸納與變式演練（全國(guó)）實(shí)驗(yàn)3 探究凸透鏡成像的規(guī)律 （原卷版）

實(shí)驗(yàn)3探究凸透鏡成像的規(guī)律知識(shí)點(diǎn)一、凸透鏡成像的規(guī)律1.凸透鏡成像規(guī)律：如圖是常見(jiàn)凸透鏡成像規(guī)律光路圖，詳見(jiàn)下表（1）。表（1）凸透鏡成像規(guī)律表成像條件物距（u）成像的性質(zhì)像距（v）應(yīng)用u﹥2f倒立、縮小的實(shí)像f﹤v﹤2f照相機(jī)（圖a）u=2f倒立、等大的實(shí)像v=2f圖df﹤u﹤2f倒立、放大的實(shí)像v﹥2f投影儀（圖b）u=f不成像射出的是平行光線(xiàn)0﹤u﹤f正立、放大的虛像v﹥f放大鏡（圖c）a.u﹥2fb.f﹤u﹤2fc.0﹤u﹤fd.u=2f凸透鏡成像光路圖2.凸透鏡成像的規(guī)律口訣規(guī)律1:當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，則像距在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、縮小的實(shí)像。此時(shí)像距小于物距，像比物小，物像異側(cè)。應(yīng)用:照相機(jī)、攝像機(jī)。規(guī)律2:當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí)，則像距也在2倍焦距，成倒立、等大的實(shí)像。此時(shí)物距等于像距，像與物大小相等，物像異側(cè)。應(yīng)用:測(cè)焦距。規(guī)律3:當(dāng)物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時(shí)，則像距大于2倍焦距，成倒立、放大的實(shí)像。此時(shí)像距大于物距，像比物大，物像異側(cè)。應(yīng)用:投影儀、幻燈機(jī)、電影放映機(jī)。規(guī)律4:當(dāng)物距等于1倍焦距時(shí)，則不成像，成平行光射出。規(guī)律5:當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí)，則成正立、放大的虛像。此時(shí)像距大于物距，像比物大，物像同側(cè)。應(yīng)用:放大鏡。知識(shí)點(diǎn)二、探究凸透鏡成像的規(guī)律【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客哥R凸透鏡成像規(guī)律。像與物的大小關(guān)系、物距變化成像規(guī)律變化、像的虛實(shí)?！緦?shí)驗(yàn)器材】凸透鏡、光具座、蠟燭、光屏、火柴等。【實(shí)驗(yàn)步驟】1、按圖組裝器材。調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏在同一水平線(xiàn)上。2、將蠟燭放在遠(yuǎn)處（此時(shí)u>2f），移動(dòng)光屏直至在光屏上成清晰的像；觀(guān)察像的大小、正立還是倒立，并測(cè)量物距和像距；數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)表格。3、將蠟燭往凸透鏡方向移動(dòng)，使2f>u>f，移動(dòng)光屏直至在光屏上成清晰的像；觀(guān)察像的大小、正立還是倒立，并測(cè)量物距和像距；數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)表格。4、將蠟燭繼續(xù)往凸透鏡方向移動(dòng)，使u=f，移動(dòng)光屏，看能否成像。5、將蠟燭繼續(xù)往凸透鏡方向移動(dòng)，使u<f，移動(dòng)光屏，看在光屏上能否找到像。6、實(shí)驗(yàn)表格物距與焦距關(guān)系物距（cm）像的性質(zhì)像距（cm）大小正倒虛實(shí)u>2fu=2f2f>u>fu=fu<f7、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】等大、等距、對(duì)稱(chēng)、反向、虛像。物距像的性質(zhì)像距（cm）應(yīng)用大小正倒虛實(shí)u>2f縮小倒立實(shí)像2f<v<f照相機(jī)2f>u>f放大倒立實(shí)像v>2f投影儀u<f放大正立虛像--放大鏡1．（2023?江西）某同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，光屏上得到了燭焰清晰的像（像未畫(huà)出），如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．光屏上的像是正立的 B．光屏上的像是放大的 C．投影儀是利用此成像原理制成的 D．撤去光屏，燭焰的像仍然在原處2．（2023?淄博）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距f＝12cm，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示，此時(shí)燭焰在光屏上成清晰的像。下列判斷正確的是（）（像未在圖中畫(huà)出）A．圖中成像特點(diǎn)與投影儀成像特點(diǎn)相同 B．透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭向左移動(dòng)，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像 C．透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭移到30cm刻度線(xiàn)處，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像 D．透鏡位置不動(dòng)，把蠟燭移至45cm刻度線(xiàn)處，向右移動(dòng)光屏，光屏上會(huì)再次得到清晰的像3．（2023?鹽城）如圖所示，用焦距為10.0cm的凸透鏡模擬視力矯正的情況。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上。要想在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，可以不改變蠟燭和透鏡的位置，將光屏向移動(dòng)；也可以不改變透鏡和光屏的位置，將蠟燭向移動(dòng)；還可以不改變器材的位置，在透鏡和蠟燭之間放置合適的（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡片。4．（2023?上海）放大鏡是生活中常見(jiàn)的凸透鏡，結(jié)合圖示以及下表中的數(shù)據(jù)回答問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)序號(hào)①②③物距（cm）2.403.053.50像距（cm）4.607.8511.70①根據(jù)上表中凸透鏡成虛像時(shí)的數(shù)據(jù)，可得物距和像距的變化關(guān)系為凸透鏡成虛像時(shí)，。②若要使放大鏡中所成的像變大，放大鏡到物體的距離應(yīng)一些（選填“遠(yuǎn)”或“近”）。③物理課本在物距L1時(shí)成放大正立的像，在物距L2時(shí)成倒立縮小的像，請(qǐng)比較L1、L2的大小關(guān)系并說(shuō)明理由：。5．（2023?通遼）同學(xué)們?yōu)榱颂骄科矫骁R成像的特點(diǎn)，準(zhǔn)備了平面鏡、玻璃板、兩支相同的蠟燭A和B、光具座、光屏等實(shí)驗(yàn)器材。（1）如圖所示，將一只點(diǎn)燃的蠟燭A放置在光具座的甲位置，選用（選填“平面鏡”或“玻璃板”）豎直放置在乙位置，未點(diǎn)燃的蠟燭B放置在乙位置右側(cè)，移動(dòng)蠟燭B到丙位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像完全重合。（2）取下蠟燭B，并在丙位置處放一光屏，光屏上不能承接到蠟燭A的像，說(shuō)明平面鏡成的像是（選填“實(shí)像”或“虛像”）。（3）接著同學(xué)們想利用上述裝置探究凸透鏡成像規(guī)律，將乙處器材換成一個(gè)凸透鏡，再將蠟燭A移至35cm刻度線(xiàn)處，丙位置的光屏上恰好出現(xiàn)了燭焰清晰的像，生活中的（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一原理工作的。此時(shí)，用直徑相同、焦距更大的凸透鏡替換原凸透鏡，移動(dòng)光屏也得到了清晰的像，則此時(shí)的像較原來(lái)的像（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）在上一步實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，小明將一遠(yuǎn)視鏡片放在凸透鏡與蠟燭之間，要使光屏上還能呈清晰的像，可將光屏適當(dāng)向（選填“左”或“右”）移動(dòng)。6．（2023?高安市二模）在如圖所示光具座上，將凸透鏡放在蠟燭與光屏間某位置后，觀(guān)察到光屏中央成清晰等大的像。若將凸透鏡移至“45厘米”刻度處，再移動(dòng)光屏，看到的清晰像是（）A．倒立放大的實(shí)像 B．倒立縮小的實(shí)像 C．正立放大的虛像 D．倒立等大的實(shí)像7．（2023?安化縣二模）用圖甲所示的裝置測(cè)出凸透鏡的焦距，并“探究凸透鏡成像規(guī)律”，當(dāng)蠟燭、透鏡、光屏位置如圖乙所示時(shí)，在光屏上可成清晰的像（未畫(huà)出）。下列說(shuō)法正確的是（）A．凸透鏡的焦距是30.0cm B．圖乙中燭焰成的是倒立放大的像 C．照相機(jī)成像特點(diǎn)與圖乙中所成像的特點(diǎn)相同 D．將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，保持凸透鏡、光屏位置不變，燭焰可在光屏上成清晰的像8．（2023?丹陽(yáng)市二模）在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，燭焰和光屏的中心在凸透鏡主光軸上，小明進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：步驟①：調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏至如圖位置，光屏上出現(xiàn)清晰的像；步驟②：保持蠟燭和光屏位置不變，將凸透鏡向左移動(dòng)至刻度線(xiàn)M，光屏上再次出現(xiàn)清晰的像；步驟③：保持步驟①中蠟燭、凸透鏡和光屏位置不變，換焦距更小的凸透鏡，將凸透鏡向左移動(dòng)至刻度線(xiàn)N，光屏上再次出現(xiàn)清晰的像。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．步驟①中成像的應(yīng)用是照相機(jī) B．步驟②中刻度線(xiàn)M是35cm，且光屏上清晰的像是放大的實(shí)像 C．步驟③中刻度線(xiàn)N在步驟②中刻度線(xiàn)M的右側(cè) D．步驟③中光屏上清晰的像比步驟②中光屏上清晰的像大9．（2023?武漢模擬）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、光屏和凸透鏡的位置及它們之間的距離如圖所示時(shí)，在光屏上得到燭焰清晰的像，下列說(shuō)法正確的是（）A．此凸透鏡的焦距范圍是15cm＜f＜20cm B．如果光屏上的像位置偏上，此時(shí)將蠟燭向下調(diào)整，可使像處于光屏中心 C．將凸透鏡換為焦距更小的凸透鏡后，為了在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡 D．若用白紙遮住凸透鏡的上半部分，光屏上的像仍然完整10．（2023?鳩江區(qū)校級(jí)模擬）小亮在探究“凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成實(shí)像時(shí)的像距v和物距u關(guān)系的圖像如圖甲所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)所用的凸透鏡的焦距為20cm B．圖乙中的成像規(guī)律可應(yīng)用于投影機(jī) C．實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，燭焰的像位于光屏的下方 D．圖乙中在透鏡和光屏之間放一個(gè)近視眼鏡，可將蠟燭向左移，光屏上仍會(huì)出現(xiàn)清晰的像11．（2023?霍林郭勒市校級(jí)三模）在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏調(diào)節(jié)到如圖所示的位置，光屏中心正好出現(xiàn)清晰的像。下列說(shuō)法中不正確的是（）A．照相機(jī)成像原理與圖中成像的原理相同 B．此凸透鏡的焦距范圍是15cm＜f＜30cm C．將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，為了在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏靠近凸透鏡 D．蠟燭不動(dòng)，換一個(gè)焦距更小的凸透鏡，將光屏緩慢靠近凸透鏡，可以在光屏上重新得到清晰的像12．（2023?蚌埠一模）小明利用如圖所示光具座探究凸透鏡成像的規(guī)律。將蠟燭放在凸透鏡左側(cè)適當(dāng)位置，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，分別測(cè)出物距u和像距v，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。則下列說(shuō)法正確的是（）實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234物距u/cm50302015像距v/cm12.5152030A．該凸透鏡的焦距為20cm B．成實(shí)像時(shí)，物距逐漸減小，像距也在逐漸減小 C．成實(shí)像時(shí)，物距逐漸減小，所成的像也在變小 D．物距調(diào)整到12.5cm，則所成實(shí)像的像距一定是50cm13．（2023?莒南縣二模）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示時(shí)、光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像（像未畫(huà)出）。下列說(shuō)法正確的是（）A．光屏上成倒立的像，成像原理與投影儀的成像原理相同 B．保持蠟燭和光屏的位置不變，向左移動(dòng)透鏡至某一位置，在光屏上能看見(jiàn)燭焰清晰放大的像C．在貼近凸透鏡左側(cè)的位置放一遠(yuǎn)視鏡片，則光屏應(yīng)向右移動(dòng)才能在光屏上重新得到燭焰清晰的像 D．一段時(shí)間后，像向上移動(dòng)到光屏邊緣，此時(shí)應(yīng)向上移動(dòng)透鏡使像回到光屏中心14．（2023?淮安模擬）如圖所示，小寧和同學(xué)們?cè)诶蠋熤笇?dǎo)下做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）在凸透鏡不動(dòng)的情況下、不斷改變物距，測(cè)出對(duì)應(yīng)的像距，得到物距與像距的關(guān)系圖象，如圖甲，則凸透鏡的焦距為cm。（2）如乙圖所示，當(dāng)蠟燭位于圖中B處時(shí)，移動(dòng)光屏到（選填“C”、“D”或“E”）點(diǎn)，光屏上才能成清晰的像。（3）小寧同學(xué)把蠟燭移動(dòng)到A處，移動(dòng)光屏，找到清晰的像，此時(shí)光屏上的像應(yīng)該是倒立的實(shí)像，利用這個(gè)成像原理人們制成了（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）。若蠟燭燃燒變短了，其在光屏上的像的位置將（選填“升高”或“降低”）。（4）同組的小麗在探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，不小心將凸透鏡碰到地上，透鏡的上半部分摔爛了，她堅(jiān)持用余下的半部分繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，則光屏上將。A.得不到像B.僅成上半部分的像C.僅成下半部分的像D.像是完整的，亮度變暗15．（2023?鳳慶縣模擬）同學(xué)們?cè)谧觥疤骄客雇哥R成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。（1）如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的（選填“點(diǎn)”或“環(huán)”）。由圖甲可知，該凸透鏡的焦距是cm。（2）如圖乙所示，小剛用圖甲中的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將蠟燭移至光具座上0