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5.3 凸透镜成像的规律
【素养目标】
物理观念:凸透镜成像规律，凸透镜成像规律的应用。
科学思维:通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。
科学探究:探究凸透镜成像的规律。
科学态度与责任:经历探究过程,提升对证据的分析和论证能力。通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。
知识点一、凸透镜成像规律问题
通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。凸透镜成像究竟有什么规律呢 1.探究凸透镜成像的规律
(1）相关概念
①物距u:物体到透镜光心的距离。
②像距v:像到透镜光心的距离。
③焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
2.实验-探究凸透镜成像的规律
提出问题 凸透镜所成的像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？
实验设计 先把物体放在距离凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜方向靠近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏折情况和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。
实验器材 光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等
进行实验与收集证据 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度；（2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步；（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v；（4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步；（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像；（6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步；（7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm）物距u与焦距f的关系物距u/cm像距v/cm成像的性质像的变化情况u>2f6015倒立、缩小的实像物距变小时，像距变大，像（相对于之前）变大4816u=2f2424倒立、等大的实像——f分析论证 （1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像；（2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像；（3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧；（4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。
得出结论 物距u与焦距f的关系像的性质像距v与焦距f的关系相对凸透镜的位置应用正倒大小虚实u>2f倒立缩小实像f2f与物异侧投影仪u=f不成像u3.实验注意事项
（1）光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜；
（2）凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距；
（3）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央；
（4）调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距的变化；
（5）判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置；
（6）同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了排除偶然因素，使实验结论更具普遍性。
培优拓展：实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因1.若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像；2.当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像；3.当烛焰位于凸透镜焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像；4.若烛焰位于凸透镜一倍焦距以内，烛焰与其所成的虚像在凸透镜同侧，此时光屏时接收不到像的。
4.凸透镜成像规律的光路分析
利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是理解凸透镜成像规律的最好的方法。
（1）当u>2f时，成倒立、缩小的实像，此时f（2）当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f。光路如图所示。
（3）当f2f。光路如图所示。
（4）当u=f时，折射光时一束平行光，不能相交，其反向延长线也不能相交，所以不能成像。光路如图所示。
（5）当uu。光路如图所示。
培优拓展：凸透镜成像的动态笑话规律1.动态变化口诀：像的大小看像距，像儿跟着物体跑。其意义是，凸透镜成像时，像距变大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。2.移动速度：成缩小的像时，物距大于像距，物体移动的速度大于像移动的速度；成放大的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。3.最小距离：物体和实像的最小距离是4f,即当物体位于2f位置成像时。
题型一：凸透镜成像的规律
1．芯片（如图甲所示）是电子设备的心脏和大脑，光刻机是制造芯片的核心装备。某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用紫外线光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，经过凸透镜去照射下面的硅片，被光线照射到的光刻胶会发生反应，硅片上就会出现缩小的电路图案，下列说法正确的是　　
A．掩膜在硅片上的像是正立缩小的实像
B．掩膜位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C．要想硅片上的像变小，需将掩膜和硅片向上移动
D．将掩膜和硅片向下移动相同距离，硅片上还能成清晰的像
2．如图所示，、是凸透镜的两个焦点，是距凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源，是经凸透镜所成的像。当点光源沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，像的移动情况　　
A．像沿平行于主光轴方向靠近凸透镜方向匀速运动
B．像沿与连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变小
C．像沿平行于主光轴方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大
D．像沿与连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大
3．如图，某凸透镜成像实验中，物距与像距的关系如图所示，下列说法正确的是　　
A．此透镜成倒立缩小实像时，
B．当物距时，光屏上接收到的为倒立放大的实像
C．当物距时，透镜前放一个近视镜片，光屏靠近透镜移动才能接收到实像
D．凸透镜焦距为
4．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜处，在透镜另一侧距离透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是　　
①光屏上成倒立、放大的实像；
②照相机是利用这一成像原理工作的；
③该透镜的焦距一定满足；
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜
A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④
5．做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是　　
A．该凸透镜的焦距大于
B．光屏上的像是倒立放大的
C．若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜，光屏向左移动才能找到清晰的像
D．只将凸透镜向左移到适当位置，就可以在光屏上得到清晰放大的像
题型二：凸透镜成像规律的应用
6．光刻技术是现代半导体集成电路的关键一环，其工作原理如图所示。光源发出强紫外光，调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离，恰好能在硅片上成清晰的像，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”，下列说法正确的是　　
A．此投射原理与照相机的原理相同
B．缩图透镜对光有发散作用
C．硅片上的像是虚像
D．为了在硅片上成更小的像，可将镂空掩膜版靠近缩图透镜
7．如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是　　
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
8．在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱。如图是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是　　
A．核心舱摄像机的镜头相当于凹透镜
B．光通过摄像机的镜头都是沿直线传播
C．地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大
9．如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头前约的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是　　
A．摄像头的焦距可能是
B．摄像头相当于一个凹透镜
C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
10．如图所示，小明通过焦距为的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是　　
A．通过凸透镜观察到的像是放大实像
B．邮票到凸透镜的距离等于
C．邮票到凸透镜的距离小于
D．邮票到凸透镜的距离大于
题型三：探究凸透镜成像的规律
11．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光正对着凸透镜，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 　　。
（2）实验时，为了使像成在光屏的中央，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在 　　；实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中央，应将透镜向 　　移动（选填“上”或“下” 。
（3）如图乙所示，在光屏上观察到清晰的像，则该像是倒立、　　（选填“缩小”“等大”或“放大” 的实像；将蜡烛移到光具座处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 　　（选填“左”或“右” 移动，且光屏上的像将会 　　（选填“变大”或“变小” 。
（4）实验过程中，小明不小心用手指尖遮住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　　（选填“仍能”或“不能” 成烛焰完整的像。
（5）如图乙所示保持三个元件位置不动，更换另一凸透镜后，发现光屏上的像变模糊，此时成像在光屏后，图丙是①、②两个凸透镜成实像时的像距与物距的关系图像，则更换的凸透镜可能是 　　（选填“①”或“②”凸透镜。
12．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 　　上；甲图中凸透镜的焦距为，在图示位置将蜡烛向右移至刻度线处，此时将图中的光屏向 　　移动，调节后可在光屏上得到一个倒立、　　清晰的实像；
（2）在第一小问基础上，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏 　　透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置焦距合适的 　　透镜；
（3）将甲图中的凸透镜换成焦距为的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏，　　（填“能”或“不能” 找到某一位置，使像清晰呈现在光屏上；
（4）用另一个凸透镜进行实验，如图乙所示，此时光屏上呈现了清晰的像。现测出蜡烛到凸透镜的距离为，光屏到凸透镜的距离为，则该凸透镜的焦距的范围是 　　；
（5）丙图中，凸透镜位于处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像，且处的像比处大，则以下说法正确的是 　　。
①点位置在的左侧
②蜡烛的移动方向向左
③处像可能是缩小的
④处像可能是缩小的
（6）将点燃的蜡烛移到如图丁所示的位置，人眼观察到正立放大的像，现将光屏放在虚线的位置，人眼观察到烛焰的像 　　。
能成在光屏上
大小不变
会消失
亮度变暗
13．小刚用焦距为的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时，适当调节 　　的高度后便可开始实验；
（2）当蜡烛距凸透镜时，移动光屏，在光屏上承接到一个清晰缩小的像，生活中的 　　就是根据该成像规律制成的；
（3）此时再把蜡烛适当靠近凸透镜，物距始终大于，则应将光屏 　　凸透镜，才能再次承接到清晰的像。
14．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用透镜的焦距为。
（1）实验前，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 　　，目的是 　　。
（2）小明调整后将实验器材按图甲中位置放置，光屏上成清晰的 　　（选填“放大”或“缩小” 的像，应用此规律工作的是 　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” 。
（3）实验一段时间后，光屏上的像“跑”到图乙所示的位置，若要使像重新回到光屏中央，应将凸透镜向 　　（选填“上”或“下” 移。
（4）下表是小明实验时记录的几组数据。通过观察数据，老师发现表格中第 　　次实验数据是编造的，判断的理由是 　　。
实验次数 1 2 3 4 5
物距 30 20 15 10 5
像距 15 20 30 40
15．学习小组用光具座、电子蜡烛、光屏及几个不同的凸透镜，观察凸透镜成像的现象。发现同一个物体，在光屏上所成像的大小不同，于是进一步研究像的大小与哪些因素有关。
通过小组讨论，他们提出以下猜想：
猜想1：与物距的大小有关；猜想2：与凸透镜的焦距有关；猜想3：与凸透镜的直径有关。
为了验证猜想，他们进行了实验，并将实验结果记录在下表中，实验中所用电子蜡烛烛焰的高度为。
序号 透镜 透镜直径 焦距 物距 像距 像高
1 10 10 40 13.3 0.7
2 10 10 15 30 4.0
3 10 15 17.2 2.3
4 15 10 40 13.3 0.7
5 5 40 2.4
（1）如图甲所示，此时光屏上呈现出烛焰清晰的像，这个像是 　　、　　的实像。分析第1、2次实验数据可知：同一凸透镜，物距越大，光屏上的像越 　　；
（2）小明用如图乙所示的方法测量了透镜的焦距， 　　，进一步分析第2、3次实验数据可知：直径相同且 　　时，焦距越大，像越 　　；
（3）分析第 　　次实验数据可知：像的大小与凸透镜的直径无关；分析第 　　次和第5实验数据可知：透镜的焦距 　　（选填“大于”、“小于”或“等于” 透镜的焦距；
（4）在进行第4次实验时，同学们发现像的亮度最亮，请针对这一现象提出一个可供探究的猜想：　　。
一．选择题（共11小题）
1．小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距和像距，实验数据如表。下列说法正确的是　　
实验次数 1 2 3 4 5
物距 60 30 20 15 12
像距 12 15 20 30 60
A．该凸透镜的焦距为
B．第2次实验成在光屏上的是倒立放大的像
C．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像一定越来越大
D．第5次实验成在光屏上的是倒立缩小的像
2．当蜡烛、透镜甲和光屏在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。若保持透镜和蜡烛的位置不变，将透镜甲换为透镜乙后，需将光屏向右移动距离，方可在光屏上再次成清晰的像。则　　
A．透镜甲的焦距等于
B．透镜乙的焦距小于
C．第一次所成的像是放大的实像
D．第二次所成的像是放大的实像
3．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像，其成像特点是　　
A．倒立放大的实像 B．倒立放大的虚像
C．倒立缩小的实像 D．正立放大的虚像
4．把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜的光屏上得到一个最小最亮的光斑，若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的　　
A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像
C．倒立、等大的实像 D．倒立、放大的实像
5．小明同学在做凸透镜成像实验时，移动光屏，在光屏上呈现清晰放大的像，同时他也看到透镜表面有两个像，其中一个是正立的，一个是倒立的，对于透镜表面的两个像，下列说法正确的是　　
A．透镜表面的两个像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的
B．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面反射形成的虚像
C．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面折射形成的实像
D．透镜表面的两个像，倒立的是实像，正立的是虚像
6．如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，下列说法不正确的是　　
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
7．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示位置时，恰好在光屏上接收到清晰的烛焰像（像未画出），下列说法正确的是　　
A．将近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，向左移动蜡烛仍可以得到清晰的像
B．将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，向右移动光屏仍可以得到清晰的像
C．保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜移动到蜡烛和光屏的正中间位置，会得到等大的像
D．把蜡烛和光屏互换位置，光屏上得到倒立、缩小的实像
8．如图是一张初三毕业创意照片。利用视觉错位技术一次拍摄而成，不需经过后期再处理。在拍摄过程中，下列说法正确的是　　
A．照相机的镜头相当于凹透镜
B．手通过镜头成正立放大的虚像
C．学生通过镜头成倒立缩小的实像
D．学生通过镜头成正立放大的虚像
9．如图所示，物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是　　
A．正立、放大的像 B．正立、缩小的像
C．倒立、等大的像 D．倒立、缩小的像
10．小丽利用如图的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距和像距，实验数据如表所示。下列说法正确的是　　
实验次数 1 2 3 4 5
物距 60 30 20 15 12
像距 12 15 20 30
A．第4次实验时，光屏上成倒立缩小的清晰实像
B．物距不变，用焦距的凸透镜替换该透镜，则像距会变大
C．第5次实验的像距应为
D．当时，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的清晰实像
11．如图所示，下列说法正确的是　　
A．莲叶呈现碧绿色是因为莲叶发出了绿光
B．周围景物在湖中的倒影，是光的反射形成的等大的实像
C．透过荷叶上的露珠可以清晰看到叶脉，露珠相当于凸透镜
D．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的反射现象
二．填空题（共3小题）
12．工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处。凸透镜对光线有 　　作用；工匠师应使凸透镜与仪表的距离控制在凸透镜的 　　（填“一倍焦距以内”、“一倍焦距到两倍焦距之间”或“两倍焦距以外” 。
13．将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于 　　，对太阳光有 　　作用而引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字，会看到通过水滴形成正立放大的 　　像（选填“实”或“虚” ；如果想让看到的字再变大点，应让水滴 　　（选填“靠近字、远离字”或“面积增大” 。
14．某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。
（1）如图甲所示，将红、绿、　　三种色光照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白光；
（2）如图乙所示，航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，则她在球中所成的像将 　　（选填“变大”、“变小”或“不变” ；
（3）如图丙所示，在一间黑屋子里的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光竖直向下正对着平面镜照射，从侧面看去，　　（选填“白纸”或“平面镜” 比较亮，这是由于光照射到它上面时发生了 　　（选填“镜面”或“漫” 反射；
（4）如图丁所示，把一根筷子插入水中，由于光的折射，在水的上方空气中看去，筷子在水中的部分看起来向 　　（选填“上”或“下” 弯折。
三．实验探究题（共4小题）
15．如图1所示，小李同学将凸透镜正对着太阳光线，凸透镜的另一侧放一张白纸，移动凸透镜，白纸上得到最小最亮的光斑，量出亮点到凸透镜光心的距离为，接着把凸透镜、蜡烛、光屏安装在光具座上探究凸透镜成像规律。
实验序号 物距 像距 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的实像
2 25 16.7
3 20 20 倒立、等大的实像
4 15 倒立、放大的实像
5 5 正立、放大的实像
（1）小明同学进行实验和观察，并将测量情况记录在表中。表中实验序号2中像的性质为 　　，实验序号4中像距为 　　。
（2）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像是 　　（选填序号）；
完整的、像变亮；
完整的、像变暗；
不完整、像变亮；
不完整、像变暗。
（3）若实验中像成在光屏的上部，现要通过调整蜡烛让像在光屏的中央，应向 　　（选填“上”、“下”、“左”或“右” 调节。
（4）实验中，小明无论怎样移动光屏都没有像，原因是 　　；
（5）把蜡烛移到如图2所示处时，为了验证成正立、放大的虚像，人眼应该在 　　（蜡烛一侧光屏一侧）通过凸透镜观察像。
（6）焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为时，有三个小组所测像距分别为、、。若他们的数据差别不是因为长度测量错误导的，你认为出现这种情况的原因可能是 　　。
16．小明进行“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）如图甲所示，小明将凸透镜正对太阳光，调整凸透镜与光屏的距离，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，该透镜的焦距是 　　。
（2）在如图乙所示实验装置中，应调节烛焰的中心，光屏中心位于凸透镜的 　　，这样做的目的 　　。
（3）下表是小明同学实验时记录的几组数据：
实验次数 1 2 3 4 5
物距 30 20 15 10 5
像距 15 20 30 40
①第3次实验在光屏所成的像是倒立的、　　的实像。
②通过观察数据，老师发现表格中第 　　次数据是编造的。
（4）下列是小明实验过程中一些现象的描述，正确的是 　　（选填“”“ ”“ ”或“”
发现无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像，可能是凸透镜选择的焦距太小了
实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移
实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，则光屏上所成实像将被遮挡一部分
取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，像大小没有变化但是变暗一些
17．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验前，调节实验器材的高度时，蜡烛 　　（需要不要）点燃；
（2）甲图中若保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏 　　透镜；若仅将凸透镜向左移动到 　　刻度线处，光屏上会再次出现清晰的像；
（3）若将蜡烛移至刻度线处，透镜在处不动，调节光屏，光屏上 　　（能不能）接收到清晰的像；
（4）当光屏上出现清晰的像时，小明用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　　（仍能不能）成烛焰完整的像，此时的像比原来 　　（亮暗）；
（5）完成对凸透镜成像规律探究后，小明对上一节“观察凸透镜成像”知识有了更全面的认识。理解了要看到窗外景物倒立缩小的像需采用图2中 　　（左右）图的方式进行，此时他看到的是 　　（虚实）像。
18．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距　　。
（2）如图乙所示，光屏上呈现清晰的像，此时所成的像是倒立 　　的实像，实际生活中应用为 　　。若保持透镜位置不变，移动蜡烛至 　　刻度线处，移动光屏能再次呈现等大清晰的像。
（3）如图丙所示，在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 　　（选填“近视”或“远视” 眼镜。
（4）此凸透镜作为照相机镜头，当照完一个人的半身照，然后照全身照，则要 　　（选填“增大”或“减小” 照相机与人的距离，照相机的镜头应 　　（选填“伸出”或“缩回” 。
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5.3 凸透镜成像的规律
【素养目标】
物理观念:凸透镜成像规律，凸透镜成像规律的应用。
科学思维:通过实验探究，知道凸透镜成像的规律。
科学探究:探究凸透镜成像的规律。
科学态度与责任:经历探究过程,提升对证据的分析和论证能力。通过探究活动，体会实验探究活动对认识事物过程中的重要意义。
知识点一、凸透镜成像规律问题
通过前面的学习，我们已经看到了形形色色的凸透镜成像情况。凸透镜成像究竟有什么规律呢 1.探究凸透镜成像的规律
(1）相关概念
①物距u:物体到透镜光心的距离。
②像距v:像到透镜光心的距离。
③焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
2.实验-探究凸透镜成像的规律
提出问题 凸透镜所成的像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？
实验设计 先把物体放在距离凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜方向靠近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏折情况和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。
实验器材 光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等
进行实验与收集证据 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度；（2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步；（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v；（4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步；（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像；（6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步；（7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm）物距u与焦距f的关系物距u/cm像距v/cm成像的性质像的变化情况u>2f6015倒立、缩小的实像物距变小时，像距变大，像（相对于之前）变大4816u=2f2424倒立、等大的实像——f分析论证 （1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像；（2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像；（3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧；（4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。
得出结论 物距u与焦距f的关系像的性质像距v与焦距f的关系相对凸透镜的位置应用正倒大小虚实u>2f倒立缩小实像f2f与物异侧投影仪u=f不成像u3.实验注意事项
（1）光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜；
（2）凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距；
（3）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央；
（4）调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距的变化；
（5）判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置；
（6）同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了排除偶然因素，使实验结论更具普遍性。
培优拓展：实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因1.若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像；2.当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像；3.当烛焰位于凸透镜焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像；4.若烛焰位于凸透镜一倍焦距以内，烛焰与其所成的虚像在凸透镜同侧，此时光屏时接收不到像的。
4.凸透镜成像规律的光路分析
利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是理解凸透镜成像规律的最好的方法。
（1）当u>2f时，成倒立、缩小的实像，此时f（2）当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f。光路如图所示。
（3）当f2f。光路如图所示。
（4）当u=f时，折射光时一束平行光，不能相交，其反向延长线也不能相交，所以不能成像。光路如图所示。
（5）当uu。光路如图所示。
培优拓展：凸透镜成像的动态笑话规律1.动态变化口诀：像的大小看像距，像儿跟着物体跑。其意义是，凸透镜成像时，像距变大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。2.移动速度：成缩小的像时，物距大于像距，物体移动的速度大于像移动的速度；成放大的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。3.最小距离：物体和实像的最小距离是4f,即当物体位于2f位置成像时。
题型一：凸透镜成像的规律
1．芯片（如图甲所示）是电子设备的心脏和大脑，光刻机是制造芯片的核心装备。某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用紫外线光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，经过凸透镜去照射下面的硅片，被光线照射到的光刻胶会发生反应，硅片上就会出现缩小的电路图案，下列说法正确的是　　
A．掩膜在硅片上的像是正立缩小的实像
B．掩膜位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间
C．要想硅片上的像变小，需将掩膜和硅片向上移动
D．将掩膜和硅片向下移动相同距离，硅片上还能成清晰的像
【答案】
【解答】解：
、要制造出含有众多元件的集成电路，由图可知通过凸透镜，掩膜上的电路在硅片上的像变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像，故错误；
、结合凸透镜成缩小实像的条件可知，物距应大于凸透镜二倍焦距，所以掩膜位于凸透镜二倍焦距之外，故错误；
、要想硅片上的像变小应增大物距，所以需将掩膜和硅片向上移动，故正确；
、原来凸透镜成倒立、缩小的实像，将掩膜和硅片都向下移动，只有当物距等于原来的像距、像距等于原来的物距时，才能成倒立放大的清晰实像，但此过程中掩膜（物体）和硅片（光屏）向下移动的距离不相同，故错误。
故选：。
2．如图所示，、是凸透镜的两个焦点，是距凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源，是经凸透镜所成的像。当点光源沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，像的移动情况　　
A．像沿平行于主光轴方向靠近凸透镜方向匀速运动
B．像沿与连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变小
C．像沿平行于主光轴方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大
D．像沿与连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大
【答案】
【解答】解：是距凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源，当光源沿平行主轴的方向靠近透镜时，此时所成的像始终是倒立的实像，当物距减小时，像距增大，像变大。如图所示，所以像的移动情况是沿与连线方向远离透镜，相同时间像移动的距离逐渐变大，故速度逐渐变大。
故选：。
3．如图，某凸透镜成像实验中，物距与像距的关系如图所示，下列说法正确的是　　
A．此透镜成倒立缩小实像时，
B．当物距时，光屏上接收到的为倒立放大的实像
C．当物距时，透镜前放一个近视镜片，光屏靠近透镜移动才能接收到实像
D．凸透镜焦距为
【答案】
【解答】解：、由图可知，，根据，成倒立、等大的实像，即，故该凸透镜的焦距为；当透镜成倒立缩小实像时，，，即，故正确，错误；
、当物距，此时物距，成倒立、缩小的实像，故错误；
、当物距时，透镜前放一个近视镜片，近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，因此光屏远离透镜移动才能接收到实像，故错误。
故选：。
4．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜处，在透镜另一侧距离透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是　　
①光屏上成倒立、放大的实像；
②照相机是利用这一成像原理工作的；
③该透镜的焦距一定满足；
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜
A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④
【答案】
【解答】解：①②蜡烛距离凸透镜时，在透镜的另一侧处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像，是照相机的原理，故①错误、②正确；
③此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即，，解得：，故③正确；
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，由于近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光线的会聚，所以需要将光屏远离凸透镜，故④错误。
故选：。
5．做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是　　
A．该凸透镜的焦距大于
B．光屏上的像是倒立放大的
C．若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜，光屏向左移动才能找到清晰的像
D．只将凸透镜向左移到适当位置，就可以在光屏上得到清晰放大的像
【答案】
【解答】解：、由图可知，，且成实像，说明，，即，故错误；
、由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故错误；
、若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜，近视镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，光屏向右移动才能找到清晰的像，故错误；
、只将凸透镜向左移到适当位置，若此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的，光屏上可以得到清晰的像，由于此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时像是放大的，故正确。
故选：。
题型二：凸透镜成像规律的应用
6．光刻技术是现代半导体集成电路的关键一环，其工作原理如图所示。光源发出强紫外光，调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离，恰好能在硅片上成清晰的像，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”，下列说法正确的是　　
A．此投射原理与照相机的原理相同
B．缩图透镜对光有发散作用
C．硅片上的像是虚像
D．为了在硅片上成更小的像，可将镂空掩膜版靠近缩图透镜
【答案】
【解答】解：、据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜；由图可知要制造出含有众多元件的集成电路，则掩膜上的电路在硅片上的像应变小，所以可知硅片位于缩图透镜的二倍焦距以外，该凸透镜成倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同，故错误、正确；
、若将掩膜版靠近缩图透镜，物距变小，像距应变大，为成清晰像，应将硅片远离缩图透镜，故错误。
故选：。
7．如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是　　
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
【答案】
【解答】解：、不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射，故正确；
、该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像，应用了当凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立放大的实像，与照相机原理不同，故错误；
、凸透镜成实像时，当物距变小时，像距会变大，像也会变大，故调小镜头与图片的距离图案变大，故错误；
、地面上能看到放大的图案，是实像，故错误。
故选：。
8．在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱。如图是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确的是　　
A．核心舱摄像机的镜头相当于凹透镜
B．光通过摄像机的镜头都是沿直线传播
C．地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大
【答案】
【解答】解：、核心舱摄像机的镜头是凸透镜，故错误；
、摄像头相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，光经过摄像头成像利用的是光的折射；故错误；
、地球与核心舱的距离很远，远远的大于凸透镜的一倍焦距，所以所成的像一定是实像，故错误；
、根据透镜成像物近像远像变大的规律可知，天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大，故正确。
故选：。
9．如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头前约的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是　　
A．摄像头的焦距可能是
B．摄像头相当于一个凹透镜
C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】
【解答】解：摄像头相当于一个凸透镜，人脸通过摄像头成像是利用的是光的折射；当时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，即，则，故错误，正确。
故选：。
10．如图所示，小明通过焦距为的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是　　
A．通过凸透镜观察到的像是放大实像
B．邮票到凸透镜的距离等于
C．邮票到凸透镜的距离小于
D．邮票到凸透镜的距离大于
【答案】
【解答】解：用凸透镜观察邮票时，观察到邮票正立放大的像，把凸透镜作为放大镜使用，邮票到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距，此时看到的像为正立、放大的虚像；故正确，错误。
故选：。
题型三：探究凸透镜成像的规律
11．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光正对着凸透镜，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 　10.0　。
（2）实验时，为了使像成在光屏的中央，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在 　　；实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中央，应将透镜向 　　移动（选填“上”或“下” 。
（3）如图乙所示，在光屏上观察到清晰的像，则该像是倒立、　　（选填“缩小”“等大”或“放大” 的实像；将蜡烛移到光具座处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 　　（选填“左”或“右” 移动，且光屏上的像将会 　　（选填“变大”或“变小” 。
（4）实验过程中，小明不小心用手指尖遮住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　　（选填“仍能”或“不能” 成烛焰完整的像。
（5）如图乙所示保持三个元件位置不动，更换另一凸透镜后，发现光屏上的像变模糊，此时成像在光屏后，图丙是①、②两个凸透镜成实像时的像距与物距的关系图像，则更换的凸透镜可能是 　　（选填“①”或“②”凸透镜。
【答案】（1）10.0；（2）同一高度上；下；（3）等大；右；大；（4）仍能；（5）①。
【解答】解：（1）行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：；
（2）进行凸透镜成像实验时，烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置；
实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，应向下移动凸透镜；
（3）如图乙所示，在光屏上看到了烛焰清晰的像，此时物距，成倒立、等大的实像；
保持凸透镜位置不变，将蜡烛移至刻度线处，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，他应将光屏逐渐向右移动，光屏上才能再次呈清晰的像，且此时光屏上的像变大；
（4）光屏上得到发光体清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，仍有光线透过，不会影响透镜成像，光屏上仍能成清晰完整的像；
（5）调节完后，保持三个元件位置不动，更换凸透镜后，发现光屏上的像变模糊，此时成像在光屏后，说明该凸透镜对光线会聚能力变弱，即凸透镜的焦距变大；根据，由图丙可知，②的焦距为，①的焦距为，因此更换的凸透镜是丙图中的①凸透镜
故答案为：（1）10.0；（2）同一高度上；下；（3）等大；右；大；（4）仍能；（5）①。
12．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 　主光轴　上；甲图中凸透镜的焦距为，在图示位置将蜡烛向右移至刻度线处，此时将图中的光屏向 　　移动，调节后可在光屏上得到一个倒立、　　清晰的实像；
（2）在第一小问基础上，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏 　　透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置焦距合适的 　　透镜；
（3）将甲图中的凸透镜换成焦距为的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏，　　（填“能”或“不能” 找到某一位置，使像清晰呈现在光屏上；
（4）用另一个凸透镜进行实验，如图乙所示，此时光屏上呈现了清晰的像。现测出蜡烛到凸透镜的距离为，光屏到凸透镜的距离为，则该凸透镜的焦距的范围是 　　；
（5）丙图中，凸透镜位于处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像，且处的像比处大，则以下说法正确的是 　　。
①点位置在的左侧
②蜡烛的移动方向向左
③处像可能是缩小的
④处像可能是缩小的
（6）将点燃的蜡烛移到如图丁所示的位置，人眼观察到正立放大的像，现将光屏放在虚线的位置，人眼观察到烛焰的像 　　。
能成在光屏上
大小不变
会消失
亮度变暗
【答案】（1）主光轴；左；缩小；（2）靠近；凹；（3）不能；（4）；（5）③④；（6）。
【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；
甲图中凸透镜的焦距为，在图示位置将蜡烛向右移至刻度线处，此时物距，，成倒立、缩小的实像，故应将图中的光屏向左移动，调节后可在光屏上得到一个倒立、缩小清晰的实像；
（2）在第一小问基础上，将蜡烛远离凸透镜，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置焦距合适的凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像；
（3）将图甲中的凸透镜换成焦距为的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，则物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，成倒立、放大实像，即，像距过大，超出了光具座所提供的长度，所以光屏上找不到清晰的像；
（4）由图可知，此时，且成实像，说明，，又因为，
所以该凸透镜的焦距范围为，故选：；
（5）由于两次都能在光屏上成清晰的像，所以、两处都成实像，光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像，且处的像比处大，根据“凸透镜成实像时，物远像近像变小”可知，从到像在不断地靠近凸透镜，因此凸透镜点位置）在的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛的像在靠近凸透镜，因此蜡烛也向右移动，故①②错误；由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此、处可能成放大的实像也可能成缩小的实像，故③④正确。
（6）虚像不能用光屏承接，所以将光屏放在图中虚线的位置，人眼观察到烛焰的像大小不变，故选：。
故答案为：（1）主光轴；左；缩小；（2）靠近；凹；（3）不能；（4）；（5）③④；（6）。
13．小刚用焦距为的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时，适当调节 　蜡烛　的高度后便可开始实验；
（2）当蜡烛距凸透镜时，移动光屏，在光屏上承接到一个清晰缩小的像，生活中的 　　就是根据该成像规律制成的；
（3）此时再把蜡烛适当靠近凸透镜，物距始终大于，则应将光屏 　　凸透镜，才能再次承接到清晰的像。
【答案】（1）蜡烛；（2）照相机；（3）远离。
【解答】解：（1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心，如图所示，烛焰的中心位置过高，应适当向下调节；
（2）当蜡烛距凸透镜时，移动光屏，在光屏上承接到一个清晰缩小的像，根据，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
（3）此时再把蜡烛适当靠近凸透镜，物距始终大于，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应将光屏远离凸透镜，才能再次承接到清晰的像。
故答案为：（1）蜡烛；（2）照相机；（3）远离。
14．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用透镜的焦距为。
（1）实验前，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 　同一高度　，目的是 　　。
（2）小明调整后将实验器材按图甲中位置放置，光屏上成清晰的 　　（选填“放大”或“缩小” 的像，应用此规律工作的是 　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” 。
（3）实验一段时间后，光屏上的像“跑”到图乙所示的位置，若要使像重新回到光屏中央，应将凸透镜向 　　（选填“上”或“下” 移。
（4）下表是小明实验时记录的几组数据。通过观察数据，老师发现表格中第 　　次实验数据是编造的，判断的理由是 　　。
实验次数 1 2 3 4 5
物距 30 20 15 10 5
像距 15 20 30 40
【答案】（1）同一高度；使像成在光屏中央；（2）放大；投影仪；（3）下；（4）4；物距等于焦距时不成像。
【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；
（2）由图可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；
（3）实验一段时间后，光屏上的像“跑”到图乙所示的位置，若要使像重新回到光屏中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将凸透镜向下移；
（4）所用透镜的焦距为，由表中数据可知，第4次实验物距等于焦距，物距等于焦距时不成像，故第4次实验数据是编造的。
故答案为：（1）同一高度；使像成在光屏中央；（2）放大；投影仪；（3）下；（4）4；物距等于焦距时不成像。
15．学习小组用光具座、电子蜡烛、光屏及几个不同的凸透镜，观察凸透镜成像的现象。发现同一个物体，在光屏上所成像的大小不同，于是进一步研究像的大小与哪些因素有关。
通过小组讨论，他们提出以下猜想：
猜想1：与物距的大小有关；猜想2：与凸透镜的焦距有关；猜想3：与凸透镜的直径有关。
为了验证猜想，他们进行了实验，并将实验结果记录在下表中，实验中所用电子蜡烛烛焰的高度为。
序号 透镜 透镜直径 焦距 物距 像距 像高
1 10 10 40 13.3 0.7
2 10 10 15 30 4.0
3 10 15 17.2 2.3
4 15 10 40 13.3 0.7
5 5 40 2.4
（1）如图甲所示，此时光屏上呈现出烛焰清晰的像，这个像是 　倒立　、　　的实像。分析第1、2次实验数据可知：同一凸透镜，物距越大，光屏上的像越 　　；
（2）小明用如图乙所示的方法测量了透镜的焦距， 　　，进一步分析第2、3次实验数据可知：直径相同且 　　时，焦距越大，像越 　　；
（3）分析第 　　次实验数据可知：像的大小与凸透镜的直径无关；分析第 　　次和第5实验数据可知：透镜的焦距 　　（选填“大于”、“小于”或“等于” 透镜的焦距；
（4）在进行第4次实验时，同学们发现像的亮度最亮，请针对这一现象提出一个可供探究的猜想：　　。
【答案】（1）倒立；缩小；小；（2）8.0；物距相同；大；（3）1、4；1；大于；（4）凸透镜成像的亮度与透镜的直径有什么关系？
【解答】解：（1）由图甲可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像；
由第1、2次实验数据可知，同一凸透镜，物距越大，像距越小，像越小；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：；
由第2、3次实验数据可知：直径相同且物距相同时，焦距越大，像距越大，像越大；
（3）要探究像的大小与凸透镜的直径的关系，根据控制变量法可知，应控制凸透镜焦距和物距相同，凸透镜的直径不同，由表中数据可知，1、4两次实验满足要求；
由第1次和第5实验数据可知，物距相同，且透镜所成的像大于透镜所成的像，说明透镜的焦距大于透镜的焦距；
（4）由第1次和第4实验数据可知，凸透镜的焦距、物距、像距和像高均相同，透镜直径不同，透镜直径越大，像的亮度越亮，故可提出猜想：凸透镜成像的亮度与透镜的直径有什么关系？
故答案为：（1）倒立；缩小；小；（2）8.0；物距相同；大；（3）1、4；1；大于；（4）凸透镜成像的亮度与透镜的直径有什么关系？
一．选择题（共11小题）
1．小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距和像距，实验数据如表。下列说法正确的是　　
实验次数 1 2 3 4 5
物距 60 30 20 15 12
像距 12 15 20 30 60
A．该凸透镜的焦距为
B．第2次实验成在光屏上的是倒立放大的像
C．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像一定越来越大
D．第5次实验成在光屏上的是倒立缩小的像
【答案】
【解答】解：、根据表格中的数据可知，当时，，则，所以焦距为，故错误；
、当时，物距大于二倍焦距，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故错误；
、从第1次实验到第5次实验，物距始终大于焦距，物距变小，像距变大，像变大；第5次实验中，物距小于像距，成的是放大的实像，故正确，故错误。
故选：。
2．当蜡烛、透镜甲和光屏在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。若保持透镜和蜡烛的位置不变，将透镜甲换为透镜乙后，需将光屏向右移动距离，方可在光屏上再次成清晰的像。则　　
A．透镜甲的焦距等于
B．透镜乙的焦距小于
C．第一次所成的像是放大的实像
D．第二次所成的像是放大的实像
【答案】
【解答】解：、当蜡烛、透镜甲和光屏在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，此时，根据，成倒立、等大的实像，即，因此该凸透镜的焦距，故错误；
、若保持透镜和光屏位置不变，将透镜甲换为透镜乙后，需将光屏向右移动距离，说明该凸透镜对光的会聚能力变弱，即凸透镜的焦距变大，因此透镜乙的焦距大于，故错误；
、若保持透镜和光屏位置不变，将透镜甲换为透镜乙后，需将光屏向右移动距离，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，故正确。
故选：。
3．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像，其成像特点是　　
A．倒立放大的实像 B．倒立放大的虚像
C．倒立缩小的实像 D．正立放大的虚像
【答案】
【解答】解：由图可知，此时物距小于像距，根据成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，故正确。
故选：。
4．把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜的光屏上得到一个最小最亮的光斑，若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的　　
A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像
C．倒立、等大的实像 D．倒立、放大的实像
【答案】
【解答】解：依题意分析，把凸透镜正对太阳光时，最小最亮光斑所在位置就是凸透镜焦点，由此可知该凸透镜焦距；
把点燃的蜡烛在凸透镜前处，则物距；
根据凸透镜成像规律：物距满足，蜡烛能在光屏上成倒立、放大的实像，故选项、、错误，选项正确；
故选：。
5．小明同学在做凸透镜成像实验时，移动光屏，在光屏上呈现清晰放大的像，同时他也看到透镜表面有两个像，其中一个是正立的，一个是倒立的，对于透镜表面的两个像，下列说法正确的是　　
A．透镜表面的两个像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的
B．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面反射形成的虚像
C．透镜表面的两个像，都是光照到透镜表面折射形成的实像
D．透镜表面的两个像，倒立的是实像，正立的是虚像
【答案】
【解答】解：他看到透镜表面有两个像，说明发光体发出的光经凸透镜两个面反射的光线进入人眼，这两个像都是因为光的反射形成的虚像，故正确，错误。
故选：。
6．如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，下列说法不正确的是　　
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【答案】
【解答】解：、该系统的光学元件相当于一个凸透镜，故正确；
、系统功能与人眼相似，成的是倒立、缩小的实像，故错误；
、当时，成倒立、缩小的实像，即周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，故正确；
、该系统的成像原理与照相机的成像原理相同，故正确。
故选：。
7．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示位置时，恰好在光屏上接收到清晰的烛焰像（像未画出），下列说法正确的是　　
A．将近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，向左移动蜡烛仍可以得到清晰的像
B．将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，向右移动光屏仍可以得到清晰的像
C．保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜移动到蜡烛和光屏的正中间位置，会得到等大的像
D．把蜡烛和光屏互换位置，光屏上得到倒立、缩小的实像
【答案】
【解答】解：、将近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，因此向左移动蜡烛，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，光屏上仍可以得到清晰的像，故正确；
、将远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，因此向左移动光屏仍可以得到清晰的像，故错误；
、由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时；保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜移动到蜡烛和光屏的正中间位置，物距等于凸透镜到光屏的距离，不等于二倍焦距，因此不可能成倒立、等大的实像，故错误；
、把蜡烛和光屏互换位置，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上能得到清晰的实像，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，故错误。
故选：。
8．如图是一张初三毕业创意照片。利用视觉错位技术一次拍摄而成，不需经过后期再处理。在拍摄过程中，下列说法正确的是　　
A．照相机的镜头相当于凹透镜
B．手通过镜头成正立放大的虚像
C．学生通过镜头成倒立缩小的实像
D．学生通过镜头成正立放大的虚像
【答案】
【解答】解：摄像机的镜头相当于凸透镜，它的成像原理与照相机相同，当手和学生到镜头的距离大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；故正确。
故选：。
9．如图所示，物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是　　
A．正立、放大的像 B．正立、缩小的像
C．倒立、等大的像 D．倒立、缩小的像
【答案】
【解答】解：、，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故正确；
、凸透镜的成像情况没有能成正立缩小的像，故错误；
、时，成倒立、等大的实像，故正确；
、，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故正确；
故选：。
10．小丽利用如图的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距和像距，实验数据如表所示。下列说法正确的是　　
实验次数 1 2 3 4 5
物距 60 30 20 15 12
像距 12 15 20 30
A．第4次实验时，光屏上成倒立缩小的清晰实像
B．物距不变，用焦距的凸透镜替换该透镜，则像距会变大
C．第5次实验的像距应为
D．当时，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的清晰实像
【答案】
【解答】解：、由表格可知，此时物距小于像距，根据凸透镜的成像规律，此时与投影仪的成像原理相同，故此时光屏上成倒立、放大的实像，故错误；
、由表中数据可知，，所以该凸透镜的焦距为，物距不变，用焦距的凸透镜替换该透镜，凸透镜的焦距变小，会聚能力变强，像会提前会聚，此时的像距变小，故错误；
、在折射现象中光路可逆，故第5次实验的像距应为第1次实验的物距，故像距为，故正确；
、因为该凸透镜的焦距为，当时，此时物距在一倍焦距以内，故光屏上没有像，故错误。
故选：。
11．如图所示，下列说法正确的是　　
A．莲叶呈现碧绿色是因为莲叶发出了绿光
B．周围景物在湖中的倒影，是光的反射形成的等大的实像
C．透过荷叶上的露珠可以清晰看到叶脉，露珠相当于凸透镜
D．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的反射现象
【答案】
【解答】解：、莲叶呈现碧绿色是因为莲叶反射绿光，吸收其它色光，故错误；
、周围景物在湖中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，成正立、等大的虚像，故错误；
、露珠是透明的水珠，露珠的中间厚边缘薄，形成一个水凸透镜，叶脉在水凸透镜的一倍焦点以内，成正立、放大的虚像，故正确；
、彩虹的形成是光的色散现象，使白光分解成为各种色光，是由于光的折射形成的，故错误。
故选：。
二．填空题（共3小题）
12．工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处。凸透镜对光线有 　会聚　作用；工匠师应使凸透镜与仪表的距离控制在凸透镜的 　　（填“一倍焦距以内”、“一倍焦距到两倍焦距之间”或“两倍焦距以外” 。
【答案】会聚；一倍焦距以内
【解答】解：匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的一倍焦距范围之内，成正立、放大的虚像。
故答案为：会聚；一倍焦距以内。
13．将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于 　凸透镜　，对太阳光有 　　作用而引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字，会看到通过水滴形成正立放大的 　　像（选填“实”或“虚” ；如果想让看到的字再变大点，应让水滴 　　（选填“靠近字、远离字”或“面积增大” 。
【答案】凸透镜；会聚；虚；远离字
【解答】解：盛水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以将射来的太阳光会聚在一点上，会聚点的温度比较高，可能会引起火灾；
薄膜上的水滴中间厚边缘薄，形成水凸透镜。字在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。
想让字更大一些，像变大，则物距也要变大；需要凸透镜远离字，但物距始终要小于焦距。
故答案为：凸透镜；会聚；虚；远离字。
14．某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。
（1）如图甲所示，将红、绿、　蓝　三种色光照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白光；
（2）如图乙所示，航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，则她在球中所成的像将 　　（选填“变大”、“变小”或“不变” ；
（3）如图丙所示，在一间黑屋子里的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光竖直向下正对着平面镜照射，从侧面看去，　　（选填“白纸”或“平面镜” 比较亮，这是由于光照射到它上面时发生了 　　（选填“镜面”或“漫” 反射；
（4）如图丁所示，把一根筷子插入水中，由于光的折射，在水的上方空气中看去，筷子在水中的部分看起来向 　　（选填“上”或“下” 弯折。
【答案】（1）蓝；（2）变小；（3）白纸；漫；（4）上。
【解答】解：（1）红、绿、蓝被称为光的三原色，如图甲将红、绿、蓝三种色光照白纸上，中间相互重叠区域会出现白色；
（2）如图乙所示，航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，此时物距变大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，她在球中所成的像将变小；
（3）当手电筒的光正对着平面镜照射时，在平面镜上会发生镜面反射，所以光线会集中在竖直方向，因此从侧面看到的平面镜是暗的；而纸会发生漫反射，故在侧面看到的纸是亮的；
（4）插入水中的筷子，由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看到筷子在水中的部分是向上弯折，此时看到的像是筷子的虚像。
故答案为：（1）蓝；（2）变小；（3）白纸；漫；（4）上。
三．实验探究题（共4小题）
15．如图1所示，小李同学将凸透镜正对着太阳光线，凸透镜的另一侧放一张白纸，移动凸透镜，白纸上得到最小最亮的光斑，量出亮点到凸透镜光心的距离为，接着把凸透镜、蜡烛、光屏安装在光具座上探究凸透镜成像规律。
实验序号 物距 像距 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的实像
2 25 16.7
3 20 20 倒立、等大的实像
4 15 倒立、放大的实像
5 5 正立、放大的实像
（1）小明同学进行实验和观察，并将测量情况记录在表中。表中实验序号2中像的性质为 　倒立、缩小的实像　，实验序号4中像距为 　　。
（2）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像是 　　（选填序号）；
完整的、像变亮；
完整的、像变暗；
不完整、像变亮；
不完整、像变暗。
（3）若实验中像成在光屏的上部，现要通过调整蜡烛让像在光屏的中央，应向 　　（选填“上”、“下”、“左”或“右” 调节。
（4）实验中，小明无论怎样移动光屏都没有像，原因是 　　；
（5）把蜡烛移到如图2所示处时，为了验证成正立、放大的虚像，人眼应该在 　　（蜡烛一侧光屏一侧）通过凸透镜观察像。
（6）焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为时，有三个小组所测像距分别为、、。若他们的数据差别不是因为长度测量错误导的，你认为出现这种情况的原因可能是 　　。
【答案】（1）倒立、缩小的实像；30；（2）；（3）上；（4）时，凸透镜成虚像；（5）光屏一侧；（6）光屏上的像不是最清晰的时候测量的。
【解答】解：（1）把烛焰放在距凸透镜处时，即时，由凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像。结合表中实验序号2中数据，由光路可逆可知，实验序号4中像距为。
（2）遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故选；
（3）蜡烛会逐渐变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，烛焰的像成在了光屏中心的上方，要使像重新成在光屏的中心，应将光屏向上调节；
（4）时，凸透镜成虚像，虚像不能用光屏呈现；
（5）当物体移动到处时，此时，蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内，光屏上接不到像，是虚像，透过凸透镜在蜡烛的同侧看到正立、放大的虚像，即人眼应该在光屏一侧才能观察到正立、放大的虚像；
（6）像的位置应该是像最清晰的位置；各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的。
故答案为：（1）倒立、缩小的实像；30；（2）；（3）上；（4）时，凸透镜成虚像；（5）光屏一侧；（6）光屏上的像不是最清晰的时候测量的。
16．小明进行“探究凸透镜成像规律”的实验：
（1）如图甲所示，小明将凸透镜正对太阳光，调整凸透镜与光屏的距离，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，该透镜的焦距是 　10.0　。
（2）在如图乙所示实验装置中，应调节烛焰的中心，光屏中心位于凸透镜的 　　，这样做的目的 　　。
（3）下表是小明同学实验时记录的几组数据：
实验次数 1 2 3 4 5
物距 30 20 15 10 5
像距 15 20 30 40
①第3次实验在光屏所成的像是倒立的、　　的实像。
②通过观察数据，老师发现表格中第 　　次数据是编造的。
（4）下列是小明实验过程中一些现象的描述，正确的是 　　（选填“”“ ”“ ”或“”
发现无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像，可能是凸透镜选择的焦距太小了
实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移
实验时有个小飞虫停在凸透镜表面，则光屏上所成实像将被遮挡一部分
取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，像大小没有变化但是变暗一些
【答案】（1）10.0；（2）主光轴上；使像成在光屏中央；（3）①放大；②4；（4）。
【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：；
（2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰的中心，光屏中心位于凸透镜的主光轴上；
（3）①由表中数据可知，第3次实验，物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像；
②当物距等于焦距时，凸透镜是不成像的，第4次实验中，不成像，也就不存在像距，所以是编造的；
（4）、无论焦距多大，凸透镜都会成像，无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像与焦距大小无关，故错误；
、凸透镜成实像是倒立的，当蜡烛燃烧变短时，像要向上运动，故错误；
、飞虫停在凸透镜上不会影响透镜成像，只是透过透镜的光线变少了，成像会比以前暗一些，故错误；
、用比以前直径小的透镜时，成像规律不会变化，但因为透镜小了，相比来说透过透镜成像的光线少了，那么所成像的亮度会变暗，故正确；故选：。
故答案为：（1）10.0；（2）主光轴上；使像成在光屏中央；（3）①放大；②4；（4）。
17．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）实验前，调节实验器材的高度时，蜡烛 　需要　（需要不要）点燃；
（2）甲图中若保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏 　　透镜；若仅将凸透镜向左移动到 　　刻度线处，光屏上会再次出现清晰的像；
（3）若将蜡烛移至刻度线处，透镜在处不动，调节光屏，光屏上 　　（能不能）接收到清晰的像；
（4）当光屏上出现清晰的像时，小明用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上 　　（仍能不能）成烛焰完整的像，此时的像比原来 　　（亮暗）；
（5）完成对凸透镜成像规律探究后，小明对上一节“观察凸透镜成像”知识有了更全面的认识。理解了要看到窗外景物倒立缩小的像需采用图2中 　　（左右）图的方式进行，此时他看到的是 　　（虚实）像。
【答案】（1）需要；（2）靠近；23；（3）不能；（4）仍能；暗；（5）左；实。
【解答】解：（1）在进行探究凸透镜成像规律实验之前应调节蜡烛的烛焰、透镜中心和光屏中心在同一高度，这样才能使蜡烛的像成在光屏中央，因此实验前一定要点燃蜡烛，才能调节烛焰的中心与透镜中心和光屏中心在同一高度；
（2）甲图中若保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近透镜；
若仅将凸透镜向左移动到刻度线处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上会再次出现清晰的像；
（3）由图甲可知，，且成实像，说明，，即；若将蜡烛移至刻度线处，透镜在处不动，此时物距，成正立、放大的虚像，因此光屏上不能接收到清晰的像；
（4）当光屏上出现清晰的像时，小明用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，剩余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗；
（5）要看到窗外景物倒立、缩小的像，根据，，成倒立、缩小的实像，故采用图2中左图的方式进行，此时他看到的是实像。
故答案为：（1）需要；（2）靠近；23；（3）不能；（4）仍能；暗；（5）左；实。
18．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距　10.0　。
（2）如图乙所示，光屏上呈现清晰的像，此时所成的像是倒立 　　的实像，实际生活中应用为 　　。若保持透镜位置不变，移动蜡烛至 　　刻度线处，移动光屏能再次呈现等大清晰的像。
（3）如图丙所示，在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 　　（选填“近视”或“远视” 眼镜。
（4）此凸透镜作为照相机镜头，当照完一个人的半身照，然后照全身照，则要 　　（选填“增大”或“减小” 照相机与人的距离，照相机的镜头应 　　（选填“伸出”或“缩回” 。
【答案】（1）10.0；（2）放大；投影仪；；（3）近视；（4）增大；缩回。
【解答】解：（1）图甲中，凸透镜的焦距等于凸透镜与光屏之间的距离，则凸透镜的焦距为：；
（2）图乙中，物距的大小为：，则，即，根据凸透镜的成像规律知，光屏上像的性质是：倒立、放大的实像，应用为投影仪；
若保持透镜位置不变，要在光屏呈现等大清晰的像，根据凸透镜成像规律可知此时的物距，则应将蜡烛移至处，并移动光屏能呈现等大清晰的像；
（3）图丙中，加入眼镜后，光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向远离凸透镜移动适当距离后，光屏上的像再次变清晰，是因为加入眼镜后，像距变大，则该眼镜的镜片对光有发散作用，眼镜的镜片属于凹透镜，用来矫正近视眼；
（4）此凸透镜作为照相机镜头，当照完一个人的半身照，然后照全身照，此时像要变小，所以物距变大，像距变小，即增大照相机与人的距离，照相机的镜头应缩回。
故答案为：（1）10.0；（2）放大；投影仪；；（3）近视；（4）增大；缩回。
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