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第五节　凸透镜成像的规律
第一课时　探究凸透镜成像的规律
【A层 基础必会】
考点一　探究凸透镜成像的规律
1.如图探究“凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图甲可知,该凸透镜的焦距是　 　cm。
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、　 　中心和光屏中心大致在同一高度上,其目的是 　 　。
(3)将蜡烛放在如图乙所示位置,　 　(选填“向左”或“向右”)移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是　 　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(4)将蜡烛移至光具座上25 cm刻度线处,在凸透镜位置不变时,要在光屏上成清晰的像,光屏应向　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,才能在光屏上再次成清晰的像。
(5)将蜡烛移至光具座上35 cm刻度线处,小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰　 　(选填“倒立”或“正立”)的像,此时　 　(选填“能”或“不能”)在光屏上接收到清晰的像。
(6)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向　 　(选填“上”或“下”)移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:　 　。
(7)若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏上都得不到像,请你指出一条可能的原因:　 　。
考点二　凸透镜成像的规律
2.在做凸透镜成像实验时,把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中,像及像距的变化情况是 ( )
A.像逐渐变大,像距逐渐变大
B.像逐渐变大,像距逐渐变小
C.像逐渐变小,像距逐渐变小
D.像逐渐变小,像距逐渐变大
3.(2022·淄博质检)某同学在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是 ( )
A.使烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.使烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.使烛焰位于a点时,成缩小的实像
D.使烛焰位于d点时,成放大的实像
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图中的 ( )
易错点　不能正确调节透镜和光屏
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是 ( )
A.透镜不动,蜡烛远离透镜,光屏靠近透镜
B.透镜不动,蜡烛远离透镜,光屏远离透镜
C.透镜不动,蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜
D.透镜不动,蜡烛靠近透镜,光屏靠近透镜
【B层 能力提升】
6.(2022·烟台质检)如图所示,是小明做的“探究凸透镜成像规律”实验。图中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),随着实验的进行,蜡烛燃烧得越来越短,为了使像成在光屏中央,下列操作合理的是 ( )
①只将透镜往下调　　②只将蜡烛向上调
③只将光屏向上调　　④将透镜和光屏都向下调
A.①②　B.②④　C.①②③　D.①②③④
7.烛焰通过焦距为10 cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示。现用焦距为5 cm的乙凸透镜替换甲,不改变蜡烛和凸透镜的位置,关于乙凸透镜的成像情况,正确的说法是 ( )
A.要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动
B.要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动
C.移动光屏,可以得到一个清晰放大的实像
D.移动光屏,可以得到一个清晰放大的虚像
8.(多选)(2024·烟台龙口市期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像(像未在图中画出)。下列说法中正确的是( )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.该凸透镜的焦距范围是7.5 cmC.仅将蜡烛与光屏位置互换,光屏上仍能成清晰的像
D.要使光屏上烛焰清晰的像变大,只须将蜡烛靠近凸透镜,光屏位置保持不动
【C层 素养培优】
9.(2024·淄博张店区期末)一同学利用如图所示的实验装置探究凸透镜成像规律。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,使蜡烛在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表格所示。
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
(1)分析表格中的数据可知凸透镜的焦距为　 　cm。
(2)从第1次实验到第5次实验,蜡烛在光屏上成的像越来越　 　(选填“大”或“小”)。
(3)若第4次实验完成后,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座　 　cm,光屏上还能成清晰的像。
(4)若第4次实验完成后,在凸透镜与蜡烛之间某处放一透镜,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。向左移动光屏,光屏上又呈现烛焰清晰的像,则该透镜对光线有　 　作用。
(5)若第4次实验完成后,不改变图中蜡烛和透镜位置,只将甲凸透镜换成材料和口径相同的乙凸透镜,再次实验,则需将光屏　 　(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像比原来的像　 　(选填“变大”或“变小”)了。
(6)第5次实验完成后,该同学取下光具座上的凸透镜靠近课本,发现课本上的字变大了。为了探究这一情境下凸透镜的成像规律,他保持凸透镜在光具座50 cm处的位置不变,将蜡烛移动到光具座　 　(选填“30~40 cm”或“40~50 cm”或“50~60 cm”)范围内,发现无论怎样调节光屏,都找不到烛焰在光屏上的像。在同学的帮助下,他观察到了烛焰的像,他的观察方法是　 　。
答案
【A层 基础必会】
考点一　探究凸透镜成像的规律
1.如图探究“凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图甲可知,该凸透镜的焦距是　10.0　cm。
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、　凸透镜　中心和光屏中心大致在同一高度上,其目的是 　使像成在光屏中央　。
(3)将蜡烛放在如图乙所示位置,　向左　(选填“向左”或“向右”)移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是　缩小　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(4)将蜡烛移至光具座上25 cm刻度线处,在凸透镜位置不变时,要在光屏上成清晰的像,光屏应向　远离　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,才能在光屏上再次成清晰的像。
(5)将蜡烛移至光具座上35 cm刻度线处,小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰　正立　(选填“倒立”或“正立”)的像,此时　不能　(选填“能”或“不能”)在光屏上接收到清晰的像。
(6)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向　上　(选填“上”或“下”)移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:　将光屏向上移(或将凸透镜向下移动)　。
(7)若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏上都得不到像,请你指出一条可能的原因:　物距等于1倍焦距(物距小于1倍焦距;烛焰、凸透镜、光屏三者中心没在同一水平高度或像距太大;光具座长度不够)　。
考点二　凸透镜成像的规律
2.在做凸透镜成像实验时,把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中,像及像距的变化情况是 (A)
A.像逐渐变大,像距逐渐变大
B.像逐渐变大,像距逐渐变小
C.像逐渐变小,像距逐渐变小
D.像逐渐变小,像距逐渐变大
3.(2022·淄博质检)某同学在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是 (D)
A.使烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.使烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.使烛焰位于a点时,成缩小的实像
D.使烛焰位于d点时,成放大的实像
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图中的 (C)
易错点　不能正确调节透镜和光屏
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是 (A)
A.透镜不动,蜡烛远离透镜,光屏靠近透镜
B.透镜不动,蜡烛远离透镜,光屏远离透镜
C.透镜不动,蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜
D.透镜不动,蜡烛靠近透镜,光屏靠近透镜
【B层 能力提升】
6.(2022·烟台质检)如图所示,是小明做的“探究凸透镜成像规律”实验。图中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),随着实验的进行,蜡烛燃烧得越来越短,为了使像成在光屏中央,下列操作合理的是 (D)
①只将透镜往下调　　②只将蜡烛向上调
③只将光屏向上调　　④将透镜和光屏都向下调
A.①②　B.②④　C.①②③　D.①②③④
7.烛焰通过焦距为10 cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示。现用焦距为5 cm的乙凸透镜替换甲,不改变蜡烛和凸透镜的位置,关于乙凸透镜的成像情况,正确的说法是 (B)
A.要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动
B.要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动
C.移动光屏,可以得到一个清晰放大的实像
D.移动光屏,可以得到一个清晰放大的虚像
8.(多选)(2024·烟台龙口市期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像(像未在图中画出)。下列说法中正确的是(B、C)
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.该凸透镜的焦距范围是7.5 cmC.仅将蜡烛与光屏位置互换,光屏上仍能成清晰的像
D.要使光屏上烛焰清晰的像变大,只须将蜡烛靠近凸透镜,光屏位置保持不动
【C层 素养培优】
9.(2024·淄博张店区期末)一同学利用如图所示的实验装置探究凸透镜成像规律。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,使蜡烛在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表格所示。
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
(1)分析表格中的数据可知凸透镜的焦距为　10　cm。
(2)从第1次实验到第5次实验,蜡烛在光屏上成的像越来越　大　(选填“大”或“小”)。
(3)若第4次实验完成后,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座　65.0　cm,光屏上还能成清晰的像。
(4)若第4次实验完成后,在凸透镜与蜡烛之间某处放一透镜,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。向左移动光屏,光屏上又呈现烛焰清晰的像,则该透镜对光线有　会聚　作用。
(5)若第4次实验完成后,不改变图中蜡烛和透镜位置,只将甲凸透镜换成材料和口径相同的乙凸透镜,再次实验,则需将光屏　向左　(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像比原来的像　变小　(选填“变大”或“变小”)了。
(6)第5次实验完成后,该同学取下光具座上的凸透镜靠近课本,发现课本上的字变大了。为了探究这一情境下凸透镜的成像规律,他保持凸透镜在光具座50 cm处的位置不变,将蜡烛移动到光具座　40~50 cm　(选填“30~40 cm”或“40~50 cm”或“50~60 cm”)范围内,发现无论怎样调节光屏,都找不到烛焰在光屏上的像。在同学的帮助下,他观察到了烛焰的像,他的观察方法是　从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察　。

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