2025年中考物理實驗題型突破：探究凸透鏡成像的規(guī)律（原卷版+解析）

實驗06探究凸透鏡成像的規(guī)律

基礎(chǔ)考點梳理

i.凸透鏡成像原理：光的折射

2.實驗裝置圖（如圖所示）

3.實驗器材：光具座（足夠長）、凸透鏡（焦距已知）、蠟燭、光屏等

（1）光具座（帶刻度）的作用：便于測量物距和像距

（2）光屏的作用：承接蠟燭的像

4.實驗前器材組裝

（1）組裝時，凸透鏡要位于蠟燭和光屏中間

（2）點燃蠟燭后，調(diào)整蠟燭使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度的目的:使燭焰通過凸

透鏡所成的像呈現(xiàn)在光屏中央，便于觀察和比較像與物的關(guān)系

5.實驗環(huán)境：在較暗的環(huán)境中進行實驗的目的:使實驗現(xiàn)象更明顯

6.確定凸透鏡焦距的方法

（1）平行光聚焦法：用平行于凸透鏡主光軸的光（或太陽光）垂直照射凸透鏡，當光屏上承接到最小最

亮的光斑時，該光斑到凸透鏡光心的距離為焦距

（2）2倍焦距法：當光屏上承接到倒立、等大的實像時，此時物距或像距的1/2為凸透鏡的焦距

7.實驗過程

（1）無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到燭焰像的原因

a.燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度

b.燭焰在一倍焦距以內(nèi)（u〈f,成虛像）

c.燭焰在焦點上（u=f,不成像）

d.光具座不夠長（像距太長，超出了光具座的長度范圍，光屏無法承接）

（2）蠟燭燃燒逐漸變短時，像在光屏上的位置變化情況（像向上移動）及調(diào)節(jié)方法：a.將光屏向上移動;

b.將蠟燭向上移動；c.將透鏡向下移動

(3)用紙遮住凸透鏡的一部分時，光屏上所成像的變化情況：光屏上成的像仍然完整，但會變暗一些

(4)若凸透鏡上有一污點或小蟲時，像上不會出現(xiàn)污點或小蟲

(5)將光屏和蠟燭位置對調(diào)，光屏上還能否成清晰的像：根據(jù)光路的可逆性，將光屏和蠟燭位置對調(diào)，

仍能在光屏上成清晰的像

(6)實像與虛像的觀察區(qū)域(如圖所示)

a.物距大于一倍焦距時成實像，光屏上能承接到像，應(yīng)從A處觀察

b.物距小于一倍焦距時成虛像，光屏上不能承接到像，應(yīng)從B處觀察

(1)保持凸透鏡位置不變，根據(jù)像的要求調(diào)整蠟燭或光屏的位置

①成實像時的操作：a.要使像變大：保持凸透鏡位置不變，蠟燭靠近凸透鏡，光屏遠離凸透鏡；b.要使像

變?。罕３滞雇哥R位置不變，蠟燭遠離凸透鏡，光屏靠近凸透鏡

②成虛像時的操作：a.要使像變大：保持凸透鏡位置不變，蠟燭遠離凸透鏡；b.要使像變?。罕３滞雇哥R

位置不變，蠟燭靠近凸透鏡

(2)在凸透鏡和物體之間放眼鏡(透鏡)時像的變化

①放近視眼鏡(凹透鏡)時，因凹透鏡對光有發(fā)散作用，使像距變大，若要使光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，

應(yīng)將光屏向遠離透鏡方向移動

②放遠視眼鏡(凸透鏡)時，因凸透鏡對光有會聚作用，使像距變小，若要使光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，

應(yīng)將光屏向靠近透鏡方向移動

9.實驗結(jié)論

當u>2f時，成倒立、縮小的實像；當u=2f時，成倒立、等大的實像；當f<uV2f時，成倒立、放大的

實像；當u<f時，成正立、放大的虛像

10.實驗改進

(1)用發(fā)光二極管代替蠟燭的好處：二極管所成像更穩(wěn)定并且容易對比像與物的大小

（2）用帶方格的光屏代替白色光屏的目的：便于比較像的大小變化

精選真題匯編

1.（2023?鎮(zhèn)江）小華利用“F”光源來研究凸透鏡成像。

圖2

（1）實驗前，小華應(yīng)調(diào)整“F”光源和光屏的中心在凸透鏡的上。

（2）小華將“F”光源、凸透鏡和光屏按照圖1所示位置放置時，光屏上能成清晰的像，所成的像是

立的。凸透鏡的焦距為cm。

（3）小華繼續(xù)進行研究，當出現(xiàn)圖2所示場景時，光屏上的像是清晰的。

①依此成像原理可制成（選填“投影儀”、“照相機”或“放大鏡”）。

②現(xiàn)保持光源和光屏位置不變，小華將凸透鏡移至另一位置，發(fā)現(xiàn)光屏上也成清晰的像，此時凸透鏡所

在位置的刻度是cm。若要再模擬近視眼成因，小華僅需將光屏向移動少許。

2.（2023?牡丹江）【善于動手，樂于探究】

小明利用光具座復(fù)習光學(xué)實驗。

A

圖乙圖丙

（1）在研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，把蠟燭、凸透鏡（f=10cm）和光屏依次放在光具座上。點燃蠟

燭，調(diào)整它們的高度和位置，直至光屏上成清晰的像，如圖甲所示，光屏上成倒立、的實像，

（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就是利用了這條規(guī)律。

（2）為研究平面鏡成像特點，用薄玻璃板替換凸透鏡放到光具座上，撤去光屏。

①在玻璃板前觀察，可以看到蠟燭清晰的像。拿另一支完全相同但不點燃的蠟燭，放在玻璃板后面，前

后移動直到看上去與前面那支蠟燭的像完全重合，如圖乙所示。此時，像的大小與物體的大小

像與物體到平面鏡的距離o

②用光具座研究平面鏡成像特點，只能研究物體和像同時沿光具座移動的情況，這樣實驗得出的結(jié)論缺

乏。

③請在圖丙中畫出燭焰上的一點A在平面鏡中的像

3.（2023?營口）小飛同學(xué)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗

（1）小飛按圖1安裝好器材，點燃蠟燭，調(diào)整、凸透鏡（f=10cm）、光屏三者的中心在同一高度。

（2）如圖1所示，光屏上會出現(xiàn)燭焰清晰縮?。ㄟx填“正立”或“倒立”）的像；透鏡位置

保持不變，將蠟燭移動到光具座35cm處，光屏向（選填“左”或“右”）移動到適當位置，光

屏上又重新出現(xiàn)燭焰清晰的像；將蠟燭移動到光具座42cm處，小飛在凸透鏡的右側(cè)，通過凸透鏡觀察

到燭焰正立的像，蠟燭繼續(xù)靠近凸透鏡，燭焰的像（選填“變大”或“變小”）。

（3）將一個眼鏡片放在上圖中蠟燭和凸透鏡間的某一位置，光屏上的像變模糊了，凸透鏡和光屏的位置

保持不變，向左移動蠟燭，又能在光屏上看到燭焰清晰的像，說明該鏡片是（選填“凸透鏡”

或“凹透鏡”）。

（4）完成實驗后，小飛利用圖甲所示裝置探究光的反射規(guī)律。白色硬紙板ENF垂直于水平放置的平面

鏡，法線ON垂直鏡面，使一束光貼著紙板沿EO射到O點，反射光線沿OF射出，當入射光線遠離法

線時，反射光線將（選填“靠近”或“遠離”）法線；如圖乙所示。把紙板NOF向后折，在

紙板上看不到反射光線，由此初步得出：反射光線、入射光線、法線在平面內(nèi)。

4.（2023?自貢）小明同學(xué)將點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏放在如圖所示的位置時，在光屏上觀察到了清晰的

像。

「￡Jl

/hemiO203040506070S090100限

（1）由圖可以判斷出實驗所用透鏡的焦距為cm。

（2）小明把蠟燭移到光具座的10cm刻度線處，需要把光屏向適當移動（選填“左”或“右”），

才能在光屏上得到一個清晰的像，此時的像將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

5.（2023?朝陽）某實驗小組在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：

（1）實驗前要調(diào)整燭焰、透鏡和光屏的中心大致在，目的是使像成在光屏的中央。

（2）移動蠟燭和光屏到如圖所示位置，光屏上出現(xiàn)了燭焰清晰的像（像未畫出），生活中的

_（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是這一成像原理的應(yīng)用。

（3）實驗過程中，小明同學(xué)不小心用手指指尖觸摸到了凸透鏡，這時光屏上（選填“會”或

“不會”）出現(xiàn)指尖的像。

（4）實驗一段時間后，蠟燭燃燒變短。要使像仍然成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向移動。

（5）另外一個實驗小組用由幾個發(fā)光二極管做成的“F”字樣的發(fā)光體代替蠟燭進行實驗，你認為其好

處是_______________________（寫出一點即可）。

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￡4川|川|||||訕旭川|||甲|川II,II川而|而II川|||川||,||川II,II川||||兩||而1d

切6cm100030。05060708090晶檢

6.（2023?涼山州）小丁在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中：

°g1q口

切6cm1020304050do7080901（）3愴

甲乙

（1）當燭焰、焦距為10cm的凸透鏡A位于圖甲中位置時光屏上得到一個清晰的像，該像是一個倒立、

_________（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像；

（2）保持蠟燭位置不變，小丁用焦距為5cm的凸透鏡B在原位置替換凸透鏡A,要使光屏上仍得到燭

焰清晰的像，應(yīng)該將光屏向（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡B的方向移動；

（3）如圖乙所示，蠟燭和凸透鏡之間放上近視眼鏡，光屏上能得到清晰的像，若取下眼鏡，要在光屏上

重新得到清晰的像，應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡。

7.（2023?通遼）同學(xué)們?yōu)榱颂骄科矫骁R成像的特點，準備了平面鏡、玻璃板、兩支相同的蠟燭A和B、光

具座、光屏等實驗器材。

（1）如圖所示，將一只點燃的蠟燭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，未點燃的蠟燭B放置在乙位置右側(cè)，移動蠟燭B到丙位置時，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■光屏，光屏上不能承接到蠟燭A的像，說明平面鏡成的像是一

（選填“實像”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凸透鏡，再將蠟燭A移至3

5cm刻度線處，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”、“投

影儀”或“放大鏡”）就是利用這一原理工作的。此時，用直徑相同、焦距更大的凸透鏡替換原凸透鏡,

移動光屏也得到了清晰的像，則此時的像較原來的像（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（4）在上一步實驗的基礎(chǔ)上，小明將一遠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,

可將光屏適當向（選填“左”或“右”）移動。

8.（2023?錦州）小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。

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

OcmlO708090100

（1）當蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示時，光屏上出現(xiàn)一個清晰的燭焰的像，這個凸透

鏡的焦距可能是（填選項）；

A.5cmB.lOcmC.15cmD.20cm

（2）小明把蠟燭向右移動一小段距離，發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變模糊了。他可以將光屏向移動或

者不移動光屏，將一個度數(shù)合適的（選填“近視”或“遠視”）眼鏡的鏡片放在凸透鏡和燭焰

之間，都能讓光屏上的像重新變清晰；

（3）完成上述探究后，小明把凸透鏡換成一塊薄玻璃板，透過玻璃板能看到燭焰正立、（選

填“放大”、“縮小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接觀察光屏，光屏上（選

填“有”或“沒有”）燭焰的像。

9.（2023?福建）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中:

|ini|illi|iili|li|||||||||||||||||||

DcmlO)30405060708090100

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cm。

（2）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在水平光具座上，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏三者中心在=

（3）調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏至圖乙所示的位置，則燭焰在光屏上成倒立、的像。根據(jù)這一

成像特點，可制成o

（4）若要使光屏上的像變小，應(yīng)使蠟燭與凸透鏡的距離變,再調(diào)節(jié)光屏位置。

10.（2023?衡陽）小明同學(xué)利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實驗器材探究凸透鏡成像的規(guī)律:

（1）如圖甲所示，小明將一束平行光正對凸透鏡，移動光屏，直到光屏上形成一個最小最亮的光斑，該

凸透鏡的焦距為emo

（2）實驗時，把凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，為使像成在光屏中央，應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏

三者中心調(diào)到=

（3）小明將蠟燭移至光具座20cm刻度線處，如圖乙所示，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像,

則該像是倒立、的實像。生活中的（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）就

是利用這種成像規(guī)律工作的。

（4）接著，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不動，如果僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發(fā)現(xiàn)光屏

上仍能觀察到燭焰清晰的像。這是因為在光的折射現(xiàn)象中，光路是的。

（5）在如圖乙所示實驗情形下，如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭適當遠離凸透鏡，發(fā)現(xiàn)光屏

上燭焰的像變得模糊不清，此現(xiàn)象可以體現(xiàn)（選填“近視眼”或“遠視眼”）的成像情況。

11.（2023?濱州）某小組在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中:

（1）實驗前，應(yīng)先調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在o

（2）如圖所示，燭焰恰好在光屏上成倒立、（選填“放大”、“等大”或“縮小”）清晰的實像，

這是（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）的工作原理。

（3）若凸透鏡位置不變，調(diào)換蠟燭和光屏的位置，（選填“仍能”或“不能”）在光屏上得到

清晰的像，這說明光發(fā)生折射時，光路是的。

（4）若保持圖中蠟燭、凸透鏡的位置不變，只把光屏向右適當調(diào)節(jié)，光屏上燭焰的像逐漸變得模糊，這

與（選填“近視眼”或“遠視眼”）形成原因相同。

叩

曙曙魯

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

60708090100

12.（2023?安徽）某小組探究平面鏡和凸透鏡成像的特點，將光源和光屏分別豎直放置在水平光具座上的A、

C位置，B是AC的中點，如圖1所示。在AB之間朝向A觀察，看到的光源形狀如圖2中的甲所示。

（1）在B處豎直放置一塊平面鏡，鏡面朝向光源，小麗在AB之間觀察平面鏡中的像，小明在BC之間

觀察光屏。此后，小亮將平面鏡更換為一個凸透鏡，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之間觀察光屏

上的像。上述實驗過程中，小麗、小明和小亮觀察到的分別是圖2中的（選填“①”“②”“③”

或“④”）。

①甲、丙、戊②乙、丙、丁③乙、乙、?、芤?、乙、戊

（2）小亮繼續(xù)實驗，要在光屏上得到一個縮小的像，可保持光源位置不變，將凸透鏡向（選填

“A”或"C”）移動，并調(diào)節(jié)光屏的位置直到呈現(xiàn)清晰的像。

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Bc甲乙丙丁rt

圖1圖2

13.（2023?青島）在第一次天宮授課中，王亞平制作了一個懸在空中的水球，透過水球看到了她倒立、縮

小的像，如圖甲所示。老師告訴小海這個水球相當于一個凸透鏡，小海利用圖乙所示器材進行探究，將

焦距為10cm的凸透鏡固定在50cm刻度線處。

（1）當小海將蠟燭和光屏移至圖乙所示位置時，燭焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、縮小的像，這個

像是（選填“實”或“虛”）像，此時物距u與焦距f的關(guān)系是（選填“u>2f”、

"f<u<2f”或“u<f"）。

（2）當小海將蠟燭移至35cm刻度線處時，應(yīng)向移動光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、―

（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的像。

（3）依據(jù)上述實驗規(guī)律，小海判定：透過水球看到王亞平倒立、縮小的像時，她到水球球心的距離u

與水球透鏡焦距f的關(guān)系滿足（選填“u>2f”、"f<u<2f”或

（4）凸透鏡在生活中有許多應(yīng)用，請列舉一例：o

14.（2023?沈陽）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中，選用的凸透鏡焦距為10cm,將實驗器材調(diào)節(jié)好，

把點燃的蠟燭放在距凸透鏡較遠的地方，然后逐漸移近，觀察燭焰成像情況并記錄物距和像距。

P川|川甲|||「|耳|川|川甲|川川,1川川中|川川中川|川中川|川甲川|川日川山斗

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圖1圖2

（1）蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖1所示，此時燭焰的像成在光屏的中央，燭焰的像是倒

立、的實像；若只將凸透鏡調(diào)高，則光屏上燭焰的像會向移動；

（2）如圖1,保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭移動到光具座上30cm刻度處，移動光屏直到光屏上再次

出現(xiàn)清晰的像，則像移動的距離（填“大于”、“等于”或“小于”）蠟燭移動的距離；

（3）實驗中，小麗觀察到圖2中的物點S的虛像S',請根據(jù)凸透鏡成像原理，在圖中完成物點S發(fā)出的

光線a經(jīng)過凸透鏡后的折射光線；

（4）畢業(yè)典禮上，小麗想拍攝教學(xué)樓的全景，但她所在的位置只能拍攝到教學(xué)樓的一部分，由于無法改

變拍攝位置，她只能通過改變照相機鏡頭焦距使像變小，從而拍攝到全景。小麗的照相機鏡頭相當于一

個焦距可變的凸透鏡，為了拍攝到全景，她應(yīng)該調(diào)節(jié)照相機鏡頭的焦距，使其適當（填”變

大”或“變小”）。

15.（2023?呼和浩特）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖

所示，此時能在光屏上看到燭焰倒立、清晰的像，這個像是（選填“虛像”或“實像”）；若

保持透鏡位置不變，從圖示位置開始，將蠟燭沿光具座向右移動，移動過程中，不斷調(diào)節(jié)光屏位置，在

光屏上得到燭焰清晰的像，直到移動光屏不成像時，這個過程像的大?。ㄟx填“逐漸變大”

或“逐漸變小”或“先變大后變小”或“先變小后變大”）；繼續(xù)將蠟燭沿光具座向右移動，人在透鏡的

（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）可以看到燭焰正立放大的像。

16.（2023?哈爾濱）在觀察“凸透鏡對光的作用”實驗中，小明做了如圖所示的實驗。

（1）對比兩圖可以得到結(jié)論：光從空氣射入凸透鏡時，o

（2）小明利用此凸透鏡、蠟燭、光屏等器材繼續(xù)探究凸透鏡成像規(guī)律，記錄部分數(shù)據(jù)如表。

實驗序號物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)

160.012.0倒立縮小實像

235.014.0倒立縮小實像

330.015.0倒立縮小實像

420.020.0倒立等大實像

512.550.0

小明根據(jù)表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：

①凸透鏡成縮小實像時，像距和物距的大小關(guān)系是=

②當像距等于物距時，成像的性質(zhì)是o

③小明進一步猜想，當物距為12.5cm時，成像的性質(zhì)是o

④觀察前三組數(shù)據(jù)，小明發(fā)現(xiàn)同一物體都成縮小的像，那么隨著像距的增加，像會變大嗎？為了探究這

個問題，原表格中還需要增加的項目是o

a旦

17.（2023?宿遷）在實驗操作大賽上，小明與小華分別展示了下面兩個實驗:

甲乙

（1）圖甲是小明展示的“探究平面鏡成像特點”的實驗，他在透明玻璃板中既能夠看到蠟燭A的像，

同時又能看見玻璃板后的蠟燭B,這是因為在玻璃與空氣分界面處分別發(fā)生了、

_（選填“光的直線傳播”、“光的反射”或“光的折射”）；

（2）圖乙是小華展示的“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，凸透鏡的焦距為10cm,當各元件位于圖中的

位置時，光屏上承接到清晰的像，這個像是倒立、的實像。將蠟燭移至5cm刻度線處，其他

元件的位置不變，若使清晰的像呈現(xiàn)在光屏上需在蠟燭與透鏡間放置一個眼鏡。

18.（2023?遼寧）小宋進入實驗室準備探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗時，恰好看到窗戶通過凸透鏡在光屏上

所成的清晰的像，如圖甲所示，此時凸透鏡和光屏分別在光具座的50cm、61cm刻度線處，如圖乙所示。

甲乙

（1）圖甲光屏上窗戶的像是倒立、的實像，生活中就是應(yīng)用這一成像原理工作。

如果實驗室只有焦距為“10cm”和“20cm”兩種規(guī)格的凸透鏡，根據(jù)他觀察到的現(xiàn)象，可知光具座上凸

透鏡的焦距為cm；

（2）把點燃的蠟燭放在光具座的20cm刻度線處，凸透鏡、光屏保持如圖乙所示的位置不變，調(diào)整燭焰、

凸透鏡和光屏高度，使三者的中心在o可以適當?shù)南颍ㄌ睢白蟆被颉坝摇保┮苿庸?/p>

屏，使光屏上得到燭焰清晰的像。

（3）在（2）的基礎(chǔ)上，把蠟燭向右移動一段距離，光屏上的像模糊了，可以在凸透鏡和蠟燭之間適當

位置放一個度數(shù)合適的（填“近視”或“遠視”）鏡片，使光屏上再次呈現(xiàn)燭焰清晰的像。

19.（2023?鞍山）小明利用如圖所示的裝置“探究凸透鏡成像的規(guī)律，

叩Iliiii|iiunii|iiiiiiii|ini

0cm102030405060708090100

（1）實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏，使它們的中心在同一水平高度，這樣做的目的是

（2）當蠟燭與凸透鏡的位置如圖所示時，在光屏上可得到燭焰清晰的、（選填“放大”或“縮

小”）的像，生活中利用此成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照

相機”）；

（3）保持蠟燭與凸透鏡位置不變，用另一個凸透鏡替換原透鏡，發(fā)現(xiàn)需將光屏向右移動才能在光屏上重

新得到清晰的像，此時像與原來的像相比（選填“變大”或“變小”），新?lián)Q用的凸透鏡的焦

距（選填“大于”或“小于”）原凸透鏡的焦距；

（4）如果小明只將圖中的凸透鏡換成薄玻璃板，前后移動光屏，他（選填“能”或“不能”）

在光屏上直接觀察到燭焰的像。

20.（2023?丹東）小潘同學(xué)選用焦距為15cm的凸透鏡，做“探究凸透鏡的成像規(guī)律”的實驗。

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OcmlO7030405?0607C8090100

（1）實驗在（選填“較暗”或“較亮”）的環(huán)境中進行，現(xiàn)象更明顯。

（2）小潘將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使

燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度，這樣做的目的是使像呈現(xiàn)在o

（3）小潘將蠟燭放在10cm刻度線處，移動光屏到如圖所示位置，光屏上恰好呈現(xiàn)一清晰的像，該像的

性質(zhì)是倒立、（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像。

（4）保持凸透鏡位置不變，小潘將蠟燭移動到25cm刻度線處，若想在光屏上得到清晰的像，應(yīng)把光屏

向移動（選填“左”或“右"），像將（選填“變大”“變小”或“不變”）。

（5）保持凸透鏡位置不變，小潘將蠟燭移動到40cm刻度線處，無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到

清晰的像，當小潘的眼睛在凸透鏡的右側(cè)，透過凸透鏡觀察到燭焰、放大的像（選填“正立”

或“倒立”），生活中的就是利用這樣的成像原理工作的（選填“照相機”“投影儀”或“放

大鏡”）。

21.（2023?大慶）某實驗小組進行探究凸透鏡成像的實驗，操作如下:

圖乙

（1）實驗前，調(diào)整燭焰和光屏的中心與凸透鏡的光心在同一高度。

（2）正確測出凸透鏡的焦距f,當物距u<f時，燭焰成正立放大虛像；當u=f時，（填“能”

或“不能”）觀察到燭焰的像；當u>f時，燭焰成（填“正立實像”、“正立虛像”、“倒立

實像”或“倒立虛像”）。同學(xué)們分析得出：像的虛實由大小關(guān)系決定。

（3）當蠟燭、凸透鏡和光屏處于圖甲所示位置時，恰好在光屏上成清晰的像，此時光屏上所成像的特點

與（填“照相機”、“放大鏡”或“投影儀”）原理相同。

（4）若僅將圖甲中凸透鏡換成焦距相同直徑較小的凸透鏡，光屏上所成的像與原來相比（填

，，變小，，、“變暗”或“變不完整”）了。

（5）若僅將圖甲中凸透鏡換成直徑大小相同、焦距稍小的凸透鏡，則需將光屏（填“向左”

或“向右”）移動才能成清晰的像。

（6）如圖乙所示，凸透鏡的焦距為10cm,保持光屏位置不變，讓蠟燭和凸透鏡分別以4cm/s和2cm/s

的速度，同時沿光具座勻速向左運動，經(jīng)過2.5s,光屏上成清晰（填“放大”、“等大”或“縮

小”）的像。

22.（2023?遼寧）小毛用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材探究“凸透鏡成像的規(guī)律”。

甲乙

（1）小毛將一束平行于凸透鏡主光軸的光線射向凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上出現(xiàn)

,此時凸透鏡和光屏的位置如圖甲所示，從而正確測出凸透鏡的焦距。

（2）實驗前，為了使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，應(yīng)將如圖乙所示的適當向

下調(diào)節(jié)。

（3）將蠟燭、凸透鏡保持在如圖乙位置不動，在（填“50cm?60ctn"、"60cm?70c

m”或“70cm?80cm”）刻度之間移動光屏，直至光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像。生活中的（填

“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理工作的。

（4）在（3）的基礎(chǔ)上，保持凸透鏡位置不動，對調(diào)蠟燭和光屏，則光屏上燭焰的像相對燭焰是

—（填“放大”或“縮小”）的。此時小毛將近視眼鏡的鏡片放在凸透鏡與蠟燭之間合適的位置，則應(yīng)

將光屏（填“遠離”或“靠近”）凸透鏡，可使光屏上再次出現(xiàn)燭焰清晰的像。

23.（2023?北京）在探究凸透鏡所成實像的高度與物距、焦距的關(guān)系時，三個小組的同學(xué)用高度相同的發(fā)

光體以及焦距不同的凸透鏡等器材進行了實驗，部分實驗數(shù)據(jù)如表中所示。

表1（fi=5cm）：

物距u/cm像高h/cm

115

172.5

400.9

表2(f2=8cm)：

物距u/cm像高h/cm

243

361.7

401.5

表3(f3=10cm)：

物距u/cm像高h/cm

254

283.3

402

（1）由表中數(shù)據(jù)可知：物體高度、凸透鏡焦距一定時，物距變大，所成實像高度的變化情況是：

—;物體高度、物距一定時，凸透鏡焦距變大，所成實像的高度變化情況是：0

（2）講臺上有一發(fā)光體，同學(xué)們利用凸透鏡和光屏觀察發(fā)光體在各自光屏上所成的像，小京所用凸透鏡

離發(fā)光體較近，小強所用凸透鏡離發(fā)光體較遠，發(fā)現(xiàn)兩人光屏上呈現(xiàn)的像的高度相等，則小京所用凸透

鏡的焦距小強所用凸透鏡的焦距。(選填“大于”“等于”或“小于”)

24.(2023?廣東)小明在學(xué)習了凸透鏡成像的規(guī)律后，繼續(xù)深入探究。選用表中某一規(guī)格的凸透鏡做實驗,

調(diào)整好器材后如1圖甲所示，此時燭焰在光屏上成放大的像。

A二|B|二

30cm4050607080900cm10203040506070

凸透鏡編號焦距/cm直徑/cm

(1)光屏上的像是實像還是虛像？0

(2)一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像如1圖乙所示，此時將蠟燭向調(diào)節(jié)可以使燭焰的像移到光

屏中央。

(3)小明選的凸透鏡焦距為emo

(4)小明將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，如2圖所示，

則小明看到的像應(yīng)是(選填字母)。

(5)小明認為凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)。若要驗證其猜想，則可在表中選取編號為

兩個凸透鏡進行實驗驗證。

25.(2023?河南)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中：

(1)小強發(fā)現(xiàn)用凸透鏡看遠處物體時，可以看見倒立、縮小的像；用該凸透鏡看自己的指紋時，能看見

正立、放大的像，由此猜想：凸透鏡成像的特點可能與有關(guān)。

(2)在光具座上，將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側(cè)，調(diào)節(jié)三者的高度時，(選填“需要”或

“不需要”)點燃蠟燭；調(diào)節(jié)高度的目的是使像能呈現(xiàn)在

(3)實驗中，當蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖所示時，光屏上承接到蠟燭清晰的像(像未畫出)，這個

實驗現(xiàn)象可以說明(選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”)的成像特點。

)30405060708090100

26.（2023?隨州）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，當蠟燭、凸透鏡和光屏處于如圖所示的位置時，在

光屏上恰好得到一個清晰的像。

（1）此凸透鏡的焦距f=emo

（2）保持凸透鏡位置不變，若將蠟燭放置在42cm刻度線處，生活中的（選填“照相機”、

“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理工作的。

（3）保持凸透鏡位置不變，蠟燭從30cm處移動到10cm刻度線處，光屏應(yīng)向（選填“左”或

“右”）移動才能得到清晰的像。

27.（2023?岳陽）在探究性學(xué)習活動中，小聰做了如下兩個光學(xué)實驗。

甲乙

（1）圖甲是探究平面鏡成像特點的實驗，改變蠟燭A的位置，發(fā)現(xiàn)外形相同的蠟燭B總能與蠟燭A的

像重合，表明像與物的大小；蠟燭A的像不能用光屏承接，說明平面鏡所成的像是像；

（2）圖乙是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，凸透鏡的焦距是10cm,圖中光屏上恰好成一清晰的像，這個

像是（選填“正立”或“倒立”）縮小的實像。

28.（2023?武漢）用F為焦點，焦距為f的凸透鏡探究成像規(guī)律，在實驗中：

F①：②

一~③：④

2于——J

（1）發(fā)光物體和凸透鏡的位置如圖所示，圖中光屏未畫出，光屏上所成清晰的像在圖中（填數(shù)

字序號）區(qū)域，像的箭頭方向是豎直向的，像的大小比發(fā)光物體要。

（2）將光屏放在凸透鏡右側(cè)，發(fā)光物體放在A處，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)整光屏的位置，在光屏上都無法得

到發(fā)光物體的像。撤去光屏，從凸透鏡右側(cè)向凸透鏡看去，觀察到發(fā)光物體的像，此像到凸透鏡的距離

（填“大于”、“等于”或“小于”）發(fā)光物體到凸透鏡的距離。

29.（2023?蘇州）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。

（1）如圖甲，把蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上，并將蠟燭燭焰和光屏的中心調(diào)到凸透鏡的主

光軸上，目的是使像成在。

（2）按要求進行觀察和測量，并將部分觀測情況記錄在下列表中：

實驗序號物距w/cm像距v/cm像的性質(zhì)

16020倒立、縮小、實像

23030倒立、等大、實像

320

410

①凸透鏡焦距f=emo

②當物距u=20cm時，像距v=emo

③當物距u=10cm時，像的性質(zhì)是o

（3）如圖乙是航天員王亞平太空授課制作水球時呈現(xiàn)的情景，假設(shè)她稍向后遠離水球，則她在球中所成

的像將（變大/變小/不變）。

30.（2023?重慶）（1）小帥在探究水沸騰前后溫度變化特點的實驗中，安裝燒杯和溫度計時應(yīng)先確定兩者

中的位置；實驗過程中，某時刻溫度計的示數(shù)如圖1甲所示為℃；圖1乙是水的

溫度隨時間變化的關(guān)系圖象，分析圖象可知：水在沸騰過程中溫度o

（2）小剛用焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規(guī)律，當蠟燭、凸透鏡、光屏三者高度如圖2所示

時，適當調(diào)節(jié)的高度后便可開始實驗；當蠟燭距凸透鏡25cm時，移動光屏，在光屏上承接

到一個清晰縮小的像，生活中的就是根據(jù)該成像規(guī)律制成的；把蠟燭適當靠近凸透鏡，應(yīng)將

光屏（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡，才能再次承接到清晰的像。

圖2

31.(2023?重慶)(1)在“探究水在沸騰前后溫度變化的特點”實驗中:

℃三二100

90

80

乙

[n叫nn〕nnpinHim|iiii|ini|iiiii|iiii|iiii|ini|iiii|iiii|

010203()4050608090lOOK^

丁

①如圖甲所示，在組裝實驗裝置的過程中,應(yīng)先調(diào)整（選填字母）部分;

②從水溫達到90℃開始，小波每隔Imin記錄一次溫度，某時刻溫度計的示數(shù)如圖乙所示，此時水的溫

度為℃；

③小波根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出了水沸騰前后水溫隨時間變化的圖象，如圖丙。由圖象可知：水沸騰時，不

斷吸熱，溫度

(2)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中：

①小宇先將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側(cè)，然后點燃蠟燭，并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在

②實驗所用凸透鏡焦距f=10cm,移動蠟燭、凸透鏡及光屏位置到如圖丁所示時，恰能在光屏上得到一

個清晰、倒立、的實像，生活中的是利用該成像規(guī)律制成的。

實驗06探究凸透鏡成像的規(guī)律

基礎(chǔ)考點梳理

i.凸透鏡成像原理：光的折射

2.實驗裝置圖（如圖所示）

|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|

0cm102030405060708090100

3.實驗器材：光具座（足夠長）、凸透鏡（焦距已知）、蠟燭、光屏等

（1）光具座（帶刻度）的作用：便于測量物距和像距

（2）光屏的作用：承接蠟燭的像

4.實驗前器材組裝

（1）組裝時，凸透鏡要位于蠟燭和光屏中間

（2）點燃蠟燭后，調(diào)整蠟燭使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度的目的:使燭焰通過凸

透鏡所成的像呈現(xiàn)在光屏中央，便于觀察和比較像與物的關(guān)系

5.實驗環(huán)境：在較暗的環(huán)境中進行實驗的目的:使實驗現(xiàn)象更明顯

6.確定凸透鏡焦距的方法

（1）平行光聚焦法：用平行于凸透鏡主光軸的光（或太陽光）垂直照射凸透鏡，當光屏上承接到最小最

亮的光斑時，該光斑到凸透鏡光心的距離為焦距

（2）2倍焦距法：當光屏上承接到倒立、等大的實像時，此時物距或像距的1/2為凸透鏡的焦距

7.實驗過程

（1）無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到燭焰像的原因

a.燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度

b.燭焰在一倍焦距以內(nèi)（u〈f,成虛像）

c.燭焰在焦點上（u=f,不成像）

d.光具座不夠長（像距太長，超出了光具座的長度范圍，光屏無法承接）

(2)蠟燭燃燒逐漸變短時，像在光屏上的位置變化情況(像向上移動)及調(diào)節(jié)方法：a.將光屏向上移動;

b.將蠟燭向上移動；c.將透鏡向下移動

(3)用紙遮住凸透鏡的一部分時，光屏上所成像的變化情況：光屏上成的像仍然完整，但會變暗一些

(4)若凸透鏡上有一污點或小蟲時，像上不會出現(xiàn)污點或小蟲

(5)將光屏和蠟燭位置對調(diào)，光屏上還能否成清晰的像：根據(jù)光路的可逆性，將光屏和蠟燭位置對調(diào)，

仍能在光屏上成清晰的像

(6)實像與虛像的觀察區(qū)域(如圖所示)

a.物距大于一倍焦距時成實像，光屏上能承接到像，應(yīng)從A處觀察

(1)保持凸透鏡位置不變，根據(jù)像的要求調(diào)整蠟燭或光屏的位置

①成實像時的操作：a.要使像變大：保持凸透鏡位置不變，蠟燭靠近凸透鏡，光屏遠離凸透鏡；b.要使像

變小：保持凸透鏡位置不變，蠟燭遠離凸透鏡，光屏靠近凸透鏡

②成虛像時的操作：a.要使像變大：保持凸透鏡位置不變，蠟燭遠離凸透鏡；b.要使像變?。罕３滞雇哥R

位置不變，蠟燭靠近凸透鏡

(2)在凸透鏡和物體之間放眼鏡(透鏡)時像的變化

①放近視眼鏡(凹透鏡)時，因凹透鏡對光有發(fā)散作用，使像距變大，若要使光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，

應(yīng)將光屏向遠離透鏡方向移動

②放遠視眼鏡(凸透鏡)時，因凸透鏡對光有會聚作用，使像距變小，若要使光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，

應(yīng)將光屏向靠近透鏡方向移動

9.實驗結(jié)論

當u>2f時，成倒立、縮小的實像；當u=2f時，成倒立、等大的實像；當f<u<2f時，成倒立、放大的

實像；當u<f時，成正立、放大的虛像

10.實驗改進

（1）用發(fā)光二極管代替蠟燭的好處：二極管所成像更穩(wěn)定并且容易對比像與物的大小

（2）用帶方格的光屏代替白色光屏的目的：便于比較像的大小變化

精選真題匯編

圖1

圖2

（1）實驗前，小華應(yīng)調(diào)整“F”光源和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上。

（2）小華將“F”光源、凸透鏡和光屏按照圖1所示位置放置時，光屏上能成清晰的像，所成的像是

倒立的。凸透鏡的焦距為5.0cm,

（3）小華繼續(xù)進行研究，當出現(xiàn)圖2所示場景時，光屏上的像是清晰的。

①依此成像原理可制成投影儀（選填“投影儀”、“照相機”或“放大鏡”）。

②現(xiàn)保持光源和光屏位置不變，小華將凸透鏡移至另一位置，發(fā)現(xiàn)光屏上也成清晰的像，此時凸透鏡所

在位置的刻度是17.5emo若要再模擬近視眼成因，小華僅需將光屏向右移動少許。

【答案】⑴主光軸；（2）倒;5.0；（3）①投影儀；②17.5；右。

【解答】解：（1）為了使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)整燭焰和光屏的中心在凸透鏡的主光軸上；

（2）當蠟燭、凸透鏡和光屏處于圖1所示位置時，恰好在光屏上成清晰的像，物距等于像距，在光屏上

成倒立等大的實像，物距等于2倍焦距，物距是10.0cm,則焦距為5.0cm。

（3）圖2中物距小于像距，則成倒立放大的實像，投影儀根據(jù)此原理工作的；

保持光源和光屏位置不變，小華將凸透鏡移至另一位置，發(fā)現(xiàn)光屏上也成清晰的像，根據(jù)光路可逆，此

時物距與像距交換，原來物距是7.0cm,移動后的像距為7.0cm,則凸透鏡的位置為24.5cm-7cm=17.5

cm處。

要模擬近視眼，即像成在光屏的前方，因而將光屏向右移動一段距離即可。

故答案為：（1）主光軸；（2）倒；5.0；（3）①投影儀；②17.5；右。

2.（2023?牡丹江）【善于動手，樂于探究】

小明利用光具座復(fù)習光學(xué)實驗。

A

圖丙

（1）在研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，把蠟燭、凸透鏡（f=10cm）和光屏依次放在光具座上。點燃蠟

燭，調(diào)整它們的高度和位置，直至光屏上成清晰的像，如圖甲所示，光屏上成倒立、縮小的實像,

照相機（選填“照相機