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实验重难点突破 类型一 凸透镜成像实验
（1）成实像时，物距减小，像距增大，像变大；反之物距增大，像距减小，像变小
（2）成虚像时，物距减小，像距减小，像变小
（3）无论成实像还是成虚像，物体离焦点越近，像越大
记忆口诀：成实像，左左小，右右大
换不同的透镜、水透镜中注、排水或者加镜片，其实质都是改变了透镜对光的会聚能力
换焦距更小（大）的凸透镜、水透镜注（排）水或在透镜前加远（近）视镜片，都使得光线提前（延迟）会聚，像距减小（增大），若保持蜡烛和透镜位置不变，需将光屏向靠近（远离）透镜的方向移动才能再次得到清晰的像
（1）太阳聚焦（平行光）法：用凸透镜正对太阳光（平行光），移动透镜直到纸上的光斑变得最小、最亮，测量光斑到透镜的距离d为焦距大小，即
（2）等大成像法：凸透镜成倒立等大的实像时物距等于像距等于二倍焦距，则
（3）焦点入射法：用发光灯泡沿主光轴移动，直到光屏上得到一个与透镜直径相等的圆斑为止，此时灯泡到凸透镜的距离D为焦距大小，即[方法（1）的逆光路]
（1）“三心”不在同一直线上
（2）物距等于或小于焦距
（3）物距稍大于焦距，此时像距远大于二倍焦距，像超出了光具座
1．小明用如图示的实验装置“探究凸透镜的成像规律”，凸透镜焦距为10cm，此时光屏上呈现清晰的像．回答下列问题：
（1）如图所示，保持透镜位置不变，将光屏向右移动适当距离，发现像变模糊了，为使光屏上仍成清晰的像，需将蜡烛向______（选填“左”或“右”）移动，此过程中烛焰所成的像______（选填“变大”或“变小”）。
（2）如图所示，向右移动蜡烛至43cm处时，无论怎样移动光屏都无法成像，此时若想观察到像的方法是______。继续向右移动蜡烛，烛焰成的像______（选填“变大”或“变小”）。
（3）如图所示，若要使光屏上成倒立、放大的实像，则蜡烛应向______（选填“左”或“右”）移动，此时光屏应向______（选填“左”或“右”）移动。
（4）如图所示，保持蜡烛和光屏的位置不变，在不改变实验器材的前提下，要使光屏上的像变大，可进行的操作是______。
【答案】 右 变大 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察 变小 右 右 将凸透镜向左移动适当距离
【知识点】凸透镜成虚像时像距随物距的变化规律、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】（1）[1][2]由题意知凸透镜的焦距为10cm，图中的物距为30cm，此时物距大于了2倍焦距，由凸透镜成像规律可知，当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，此时像距小于物距，像比物小，物像异侧；则需将蜡烛向右移动，此过程中烛焰所成的像变大。
（2）[3][4]向右移动蜡烛至43cm处时，此时的物距为7cm，小于1倍焦距，由凸透镜成像规律可知，当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像，此时像距大于物距，像比物大，物像同侧；则此时若想观察到像，需要从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察；若继续向右移动蜡烛，烛焰成的像将变大。
（3）[5][6]由凸透镜成像规律可知，当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。若要使光屏上成倒立、放大的实像，则蜡烛应向右移动；此时光屏应向右移动。
（4）[7]由凸透镜成像规律可知，当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。由图可知此时的物距为30cm，此时物距大于了2倍焦距，则将凸透镜向左移动适当距离，缩小物距，便可使光屏上的像变大。
2．同学们用如图所示的实验装置“探究凸透镜的成像规律”，凸透镜焦距为，回答下列问题：
（1）如图所示，此时光屏上成清晰的像．保持蜡烛和凸透镜的位置不变，更换另一凸透镜，将光屏向左移动直至再次呈现清晰的像，由此推断更换后的凸透镜对光的会聚能力较______（选填“强”或“弱”），即更换后的凸透镜的焦距较______（选填“大”或“小”）
（2）如图所示，若给凸透镜“戴”上近视眼镜，调整光屏的位置使光屏上成清晰的像，此时拿走镜片，若要使光屏上重新得到清晰的像，可以进行的操作是______。（答案合理即可）
【答案】 强 小 将光屏适当左移（或将蜡烛适当右移）
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】(1)[1][2]由图可知，此时物距大于二倍焦距，所以光屏上呈现倒立、缩小的实像；保持蜡烛和凸透镜的位置不变，更换另一凸透镜，将光屏向左移动直至再次呈现清晰的像，说明光线提前会聚，即凸透镜会聚能力变强，焦距变小。
(2)[3]若给凸透镜“戴”上近视眼镜，近视眼镜为凹透镜，使光线延迟会聚，像距增大，调整光屏的位置使光屏上成清晰的像，说明光屏向右移动了，此时拿走镜片，若要使光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，将光屏适当左移（或减小物距，将蜡烛适当右移）。
3．如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、______（填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：______。
【答案】 缩小 将光屏向左移动
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】[1]由图可知，此时物距大于像距，光屏上呈现了烛焰清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。
[2]保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，此时物距变大，则像距会变小，所以要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜的方向即左边移动。
4．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明发现当物体通过凸透镜成实像时，物体距凸透镜位置越远，所成像越接近焦点，若物体距离凸透镜足够远（大于10倍焦距）时，所成的像与凸透镜间的距离就近似等于凸透镜的焦距。据此请你设计一种估测凸透镜焦距的简便方法，说明实验步骤：______。
【答案】见解析
【知识点】用平行光测定凸透镜焦距
【详解】根据凸透镜成像特点可知，可通过以下实验估测凸透镜的焦距大小，步骤为：①将凸透镜对准远处建筑物的窗户；②调节光屏与凸透镜之间的距离，直到光屏上出现一个清晰的窗户的像；③读出光屏与凸透镜之间的距离大约等于凸透镜的焦距。
5．如图所示，小明在实验室利用光具座（光具座足够长）探究凸透镜成像的规律，刚开始时，所用透镜的焦距为20cm时，可以正常完成实验。保持蜡烛和凸透镜位置不变，小明换了个凸透镜继续实验，并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在光屏上成像，请你帮助小明分析产生此现象的原因______。
【答案】更换的凸透镜的焦距大于或等于40cm
【知识点】凸透镜成虚像时的物距与像距
【详解】由题意知透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，光具座也足够长，而且由图可知此时的物距为40cm，故光屏上不成像的原因是物距小于或等于焦距，即更换的凸透镜的焦距大于或等于40cm，凸透镜成的是虚像或不成像，虚像不能被光屏承接。
6．小明同学用如图甲所示装置“探究凸透镜成像规律”多次进行实验，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像如图乙所示
(1)小明将蜡烛、凸透镜与光屏依次摆放到光具座上，为进行实验探究，小明接下来应该进行的操作是______，该透镜的焦距是______cm；
(2)调节蜡烛、凸透镜与光屏的位置如图甲所示，在光屏上得到倒立、______的实像，生活中______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是应用这一成像规律制成的；
(3)保持凸透镜的位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜11cm处，在光具座上无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，原因可能是______。聪明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，向左移动光屏就得到了清晰的像，则小明拿起的眼镜是______（选填“近视镜”或“远视镜”）；
(4)实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像 。
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了
D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
(5)实验中随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像上移，为使像仍成在光屏中央，应该将蜡烛向______（选填“上”或“下”）适当调节．
(6)图甲中去掉光屏，眼睛在图丙中的______（选填“A”“B”或“C”）位置沿图示方向能看到这个实像．
(7)小明用一焦距大小未知的透镜替换图甲中的透镜进行实验，保持蜡烛与透镜位置不变，移动光屏使光屏上恰好成清晰的像，如图丁所示，根据图中信息，可以推断本实验所使用凸透镜的焦距范围为______，此时得到的像比图甲中的像______（选填“大”或“小”）
(8)（真实实验探究）实验中需要光屏呈现清晰的像，但是光屏上的像时而清晰、时而模糊，不能持续保持最清晰，这种现象是因为：______．
(9)（实验设计）同学小亮认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的．请你设计一种简单的方法验证小亮的观点：______．
【答案】(1) 调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度 10
(2) 缩小 照相机
(3) 物距等于一倍焦距不成像 远视镜
(4)D
(5)上
(6)C
(7) 大
(8)烛焰不稳定
(9)换用“F”形光源进行实验，观察像与物的形状变化
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、照相机
【详解】（1）[1]实验前为了使像成在光屏的中央，需要进行的操作是调节蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
[2]由图乙可知，当物距时，像距，根据凸透镜成像规律，当时，成倒立、等大的实像，所以，解得焦距
（2）[1][2]图甲中，刻度尺的分度值为1cm，物距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用这一原理制成的。
（3）[1]蜡烛放在距凸透镜11cm处，此时物距，像距（即），根据凸透镜成像规律，物距越小，像距就越大，在光具座上无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，原因可能像距太大，光具座长度不够，导致光屏无法移动到对应的位置承接像。
[2]向左移动光屏就能得到清晰的像，说明该眼镜对光线有会聚作用，而远视镜镜片由凸透镜制成，凸透镜对光线有会聚作用，所以小明拿起的是远视镜。
（4）挡住凸透镜的上半部分，只是减少了透过透镜的光线数量，物体上每个点发出的光仍能通过透镜下半部分折射成像，所以像仍然完整，但亮度会变暗。故选D。
（5）蜡烛燃烧变短，像会向上移动，为使像仍在光屏中央，根据“过光心的光线传播方向不变”，可以将蜡烛向上调节，这样像会向下移动回到光屏中央。
（6）图甲中，凸透镜成实像时，像与物体在蜡烛的两侧，像成在光屏位置，眼睛要在像的另一侧，即光屏的同侧，对应图丙中的C位置，沿图示方向才能看到这个实像。
（7）[1]图丁中，刻度尺的分度值为1cm，物距，像距，且，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，满足且
解得
[2]图甲光屏上成倒立、缩小的实像；图丁光屏上成倒立、放大的实像，所以图丁光屏上得到的像比图甲中的大。
（8）光屏上的像时而清晰、时而模糊，可能是因为实验过程中烛焰不稳定（或蜡烛燃烧变短）导致物距发生微小变化，或者实验装置（如蜡烛、透镜、光屏）的位置发生微小移动，使得像距需要微调才能保持最清晰。
（9）验证小亮观点可以采用的实验方法：将蜡烛换成字母“F”形光源（或左右不对称的物体作为光源）进行实验，观察像与物的形状变化。
【一题多设问】（5）上 （6）C （7） 大 （8）烛焰晃动，使烛焰与凸透镜之间的距离发生变化，从而影响像的清晰度 （9）朝正对光具座刻度尺的方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反（合理即可）
【解析】
（5）“为了使像仍……”说明现在要做的是恢复原状，很明显实验进行时蜡烛在燃烧过程中越来越短，相当于烛焰向下移动，所以要将蜡烛向上移动；（6）凸透镜成实像时，像与物体在凸透镜的两侧，此时应在凸透镜右侧向凸透镜方向观察实像，故应在C处；（7）由图丁可知，物距，像距，此时光屏上成清晰的像，且物距小于像距，说明成倒立、放大的实像，，，凸透镜的焦距范围为，图甲中的像是缩小的，故此时得到的像比图甲中的像大；（8）光屏上的像时而清晰、时而模糊，不能持续保持最清晰，说明光源不稳定，则可能是烛焰晃动，使烛焰与凸透镜之间的距离发生变化，从而影响像的清晰度；（9）要验证“左右”相反，理性的思路是让烛焰左右不再对称，所以可行的做法是朝正对光具座刻度尺的方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反，即可验证小亮的观点．
（2）进行成像规律相关判断时：
①先分析题干，确定物距、像距焦距的变化情况
②然后依据相应的成像规律判断出变化的结果或原因
（4）物体由无数点组成，物体上任一，点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的一部分光线，经凸透镜折射会聚成像
（7）判断焦距范围首先明确成像特点，然后列物距与焦距的不等式，像距与焦距的不等式，最后两个不等式联立求解得出范围
（9）验证物像左右相反，需改变物体使之左右不再对称，观察像的变化
1．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是______（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。
【答案】 10 投影仪
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【详解】[1]探究凸透镜成像的规律的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，此时像距等于物距
则此透镜的焦距
[2]再将蜡烛向透镜方向移动5cm，此时物距为15cm，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，调整光屏得到清晰的倒立、放大的实像，像在二倍焦距以外，生活中与此成像原理相同的是投影仪。
2．在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明凸透镜的焦距f___________l（选填“>”“<”或“=”）。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，像是倒立___________的实像，利用这一成像规律可以制成___________。
【答案】 < 缩小 照相机
【知识点】照相机、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、用平行光测定凸透镜焦距
【详解】[1]当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明距离为l时得到的光斑不是最小光斑，即l不是焦距，凸透镜的焦距f[2][3]据图可知，此时物距大于像距，且在光屏上成实像，根据凸透镜成像规律成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用这一原理工作的。
3．物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。
(1)同学们选取了一个凸透镜进行实验，平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示，则该凸透镜焦距f3＝___________cm；
(2)得出凸透镜成像规律后，继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系，收集的数据如表所示：
实验次数 焦距f/cm 物距u/cm 像距v/cm 物高L/cm 像高h/cm
1 15.0 7.5 6.0 C
2 20.0 20.0 6.0 6.0
3 25.0 37.5 6.0 9.0
①实验后发现忘记收集表中C处的数据，他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′，可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为：___________（用字母表示），则表中C处数据应为___________cm；
②利用表格中的数据，能否得出当凸透镜成实像时，像的大小和焦距之间的关系呢？若能，请写出分析过程及结论；若不能，说明理由___________。
【答案】(1)15.0
(2) 3.0
见解析
【知识点】用平行光测定凸透镜焦距、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】（1）平行光经凸透镜折射后会聚在焦点，由图甲可知，刻度尺的分度值是1cm，凸透镜在光具座20.0cm处，焦点在35.0cm处，故焦距
（2）[1][2]由，根据相似三角形的性质，满足对应边成比例，可得
代入实验1的数据，u＝15.0cm，v＝7.5cm，L＝6.0cm，则
解得，即C处数据为3.0。
[3]不能得出结论。因为探究“凸透镜成实像时像的大小与焦距的关系”，需要控制物距u不变，改变焦距f，观察像的大小变化。但表格中三次实验的物距u不同，未控制变量，因此无法得出像的大小与焦距的关系。
4．小红同学所在的物理兴趣小组做了如下实验：利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的水透镜，并利用水透镜“透镜成像”，如图所示：
(1)如图甲所示，一束平行光平行于主光轴射向水透镜，移动光屏到水透镜的距离一直到光屏上呈现一个______的光斑，测出光斑到水透镜的距离即为该水透镜的焦距。再向水透镜中注水，要想光屏上再呈现以上的光斑，光屏应向______移动（选填“左”或“右”）；
(2)小红同学移动蜡烛、水透镜和光屏至如图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）；若仅移动水透镜，当水透镜移到______刻度线处，光屏能再次看到清晰的像。
【答案】(1) 最小、最亮 左
(2) 投影仪 55cm
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、用平行光测定凸透镜焦距
【详解】（1）[1]平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点，当在光屏上形成了一个最小、最亮的亮点，这一点就是焦点。
[2]缓慢向透镜中注水，水凸透镜厚度增加，对光的会聚能力变强，此时光斑在光屏的左侧，要想光屏上再呈现以上光斑，应当向左移动光屏。
（2）[1]若将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时，光屏上恰好呈现清晰的像，此时物距
像距
，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立，放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的。
[2]保持蜡烛和光屏的位置不动，由于光在折射时光路可逆，所以当物距，像距时，即将水透镜移到55cm刻度线处，光屏上再次出现了烛焰清晰倒立、缩小的实像。
5．雨过初晴，小丽发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
(1)小丽将F形光源（如图甲）、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到______。
(2)调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐______（选填“变大”或“变小”），且像都是______（选填“正立”或“倒立”）的。
表1
序号 物高h/cm 物距x/cm 像高h/cm 像的正倒 像的虚实
1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像
2 2.5 倒立 实像
3 4.0 23.0 3.0 倒立 实像
4 15.0 8.0 倒立 实像
5 13.0 13.5 倒立 实像
6 7.0 找不到像
(3)实验过程中，小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景，她采用下图______的方式可以观察到正立放大的“F”。
(4)组间交流时，小丽发现小红的实验记录（如表2所示）中有与物体等大的像，而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像，她应调整物距在______cm和______cm之间反复多次实验。
表2
序号 物高/cm 物距/cm 像高/cm 像的正倒 像的虚实
1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像
2 18.0 1.3 倒立 实像
3 15.0 2.0 倒立 实像
4 10.0 4.0 倒立 实像
5 8.0 6.5 倒立 实像
6 4.0 找不到像
(5)小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是______。咨询老师后得知，两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为，凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值，她总结出凸透镜成像规律。
【答案】(1)同一高度
(2) 变大 倒立
(3)丁
(4) 15.0 23.0
(5)见解析
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】（1）为了使像成在光屏的中央，应将F形光源、凸透镜和带有刻度的光屏安装在水平光具座上，将三者的中心调整到同一高度。
（2）[1][2]由表中数据可知，物体成实像时，随着物距不断减小，物体所成实像逐渐变大，且所成的像始终是倒立的。
（3）由题意知，透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”，此时的物距小于凸透镜的焦距，因此应观察物距小于像距时的成像情况，此时像与物同侧，所以应在凸透镜的另一侧观察，故丁符合题意。
（4）[1][2]由小丽的实验数据可知，当物距为15.0cm时，像高为8.0cm，当物距为23.0cm时，像高为3.0cm，因此与物体等高的像4.0cm应当是物距在15.0cm~23.0cm，所以小丽应调整物距在15.0cm和23.0cm之间反复多次实验。
（5）由两组实验数据可知，物高均为4.0cm，当物距均为15.0cm时，小丽组实验时的像高为8.0cm，而小红组实验时的像高为2.0cm，由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关，还与凸透镜的焦距有关。
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实验重难点突破 类型一 凸透镜成像实验
（1）成实像时，物距减小，像距增大，像变大；反之物距增大，像距减小，像变小
（2）成虚像时，物距减小，像距减小，像变小
（3）无论成实像还是成虚像，物体离焦点越近，像越大
记忆口诀：成实像，左左小，右右大
换不同的透镜、水透镜中注、排水或者加镜片，其实质都是改变了透镜对光的会聚能力
换焦距更小（大）的凸透镜、水透镜注（排）水或在透镜前加远（近）视镜片，都使得光线提前（延迟）会聚，像距减小（增大），若保持蜡烛和透镜位置不变，需将光屏向靠近（远离）透镜的方向移动才能再次得到清晰的像
（1）太阳聚焦（平行光）法：用凸透镜正对太阳光（平行光），移动透镜直到纸上的光斑变得最小、最亮，测量光斑到透镜的距离d为焦距大小，即
（2）等大成像法：凸透镜成倒立等大的实像时物距等于像距等于二倍焦距，则
（3）焦点入射法：用发光灯泡沿主光轴移动，直到光屏上得到一个与透镜直径相等的圆斑为止，此时灯泡到凸透镜的距离D为焦距大小，即[方法（1）的逆光路]
（1）“三心”不在同一直线上
（2）物距等于或小于焦距
（3）物距稍大于焦距，此时像距远大于二倍焦距，像超出了光具座
1．小明用如图示的实验装置“探究凸透镜的成像规律”，凸透镜焦距为10cm，此时光屏上呈现清晰的像．回答下列问题：
（1）如图所示，保持透镜位置不变，将光屏向右移动适当距离，发现像变模糊了，为使光屏上仍成清晰的像，需将蜡烛向______（选填“左”或“右”）移动，此过程中烛焰所成的像______（选填“变大”或“变小”）。
（2）如图所示，向右移动蜡烛至43cm处时，无论怎样移动光屏都无法成像，此时若想观察到像的方法是______。继续向右移动蜡烛，烛焰成的像______（选填“变大”或“变小”）。
（3）如图所示，若要使光屏上成倒立、放大的实像，则蜡烛应向______（选填“左”或“右”）移动，此时光屏应向______（选填“左”或“右”）移动。
（4）如图所示，保持蜡烛和光屏的位置不变，在不改变实验器材的前提下，要使光屏上的像变大，可进行的操作是______。
2．同学们用如图所示的实验装置“探究凸透镜的成像规律”，凸透镜焦距为，回答下列问题：
（1）如图所示，此时光屏上成清晰的像．保持蜡烛和凸透镜的位置不变，更换另一凸透镜，将光屏向左移动直至再次呈现清晰的像，由此推断更换后的凸透镜对光的会聚能力较______（选填“强”或“弱”），即更换后的凸透镜的焦距较______（选填“大”或“小”）
（2）如图所示，若给凸透镜“戴”上近视眼镜，调整光屏的位置使光屏上成清晰的像，此时拿走镜片，若要使光屏上重新得到清晰的像，可以进行的操作是______。（答案合理即可）
3．如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、______（填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：______。
4．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明发现当物体通过凸透镜成实像时，物体距凸透镜位置越远，所成像越接近焦点，若物体距离凸透镜足够远（大于10倍焦距）时，所成的像与凸透镜间的距离就近似等于凸透镜的焦距。据此请你设计一种估测凸透镜焦距的简便方法，说明实验步骤：______。
5．如图所示，小明在实验室利用光具座（光具座足够长）探究凸透镜成像的规律，刚开始时，所用透镜的焦距为20cm时，可以正常完成实验。保持蜡烛和凸透镜位置不变，小明换了个凸透镜继续实验，并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在光屏上成像，请你帮助小明分析产生此现象的原因______。
6．小明同学用如图甲所示装置“探究凸透镜成像规律”多次进行实验，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像如图乙所示
(1)小明将蜡烛、凸透镜与光屏依次摆放到光具座上，为进行实验探究，小明接下来应该进行的操作是______，该透镜的焦距是______cm；
(2)调节蜡烛、凸透镜与光屏的位置如图甲所示，在光屏上得到倒立、______的实像，生活中______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是应用这一成像规律制成的；
(3)保持凸透镜的位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜11cm处，在光具座上无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，原因可能是______。聪明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，向左移动光屏就得到了清晰的像，则小明拿起的眼镜是______（选填“近视镜”或“远视镜”）；
(4)实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像 。
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．出现烛焰完整的像，但像更小了
D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
(5)实验中随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像上移，为使像仍成在光屏中央，应该将蜡烛向______（选填“上”或“下”）适当调节．
(6)图甲中去掉光屏，眼睛在图丙中的______（选填“A”“B”或“C”）位置沿图示方向能看到这个实像．
(7)小明用一焦距大小未知的透镜替换图甲中的透镜进行实验，保持蜡烛与透镜位置不变，移动光屏使光屏上恰好成清晰的像，如图丁所示，根据图中信息，可以推断本实验所使用凸透镜的焦距范围为______，此时得到的像比图甲中的像______（选填“大”或“小”）
(8)（真实实验探究）实验中需要光屏呈现清晰的像，但是光屏上的像时而清晰、时而模糊，不能持续保持最清晰，这种现象是因为：______．
(9)（实验设计）同学小亮认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的．请你设计一种简单的方法验证小亮的观点：______．
（2）进行成像规律相关判断时：
①先分析题干，确定物距、像距焦距的变化情况
②然后依据相应的成像规律判断出变化的结果或原因
（4）物体由无数点组成，物体上任一，点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的一部分光线，经凸透镜折射会聚成像
（7）判断焦距范围首先明确成像特点，然后列物距与焦距的不等式，像距与焦距的不等式，最后两个不等式联立求解得出范围
（9）验证物像左右相反，需改变物体使之左右不再对称，观察像的变化
1．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是______（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。
2．在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明凸透镜的焦距f___________l（选填“>”“<”或“=”）。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，像是倒立___________的实像，利用这一成像规律可以制成___________。
3．物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。
(1)同学们选取了一个凸透镜进行实验，平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示，则该凸透镜焦距f3＝___________cm；
(2)得出凸透镜成像规律后，继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系，收集的数据如表所示：
实验次数 焦距f/cm 物距u/cm 像距v/cm 物高L/cm 像高h/cm
1 15.0 7.5 6.0 C
2 20.0 20.0 6.0 6.0
3 25.0 37.5 6.0 9.0
①实验后发现忘记收集表中C处的数据，他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′，可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为：___________（用字母表示），则表中C处数据应为___________cm；
②利用表格中的数据，能否得出当凸透镜成实像时，像的大小和焦距之间的关系呢？若能，请写出分析过程及结论；若不能，说明理由___________。
4．小红同学所在的物理兴趣小组做了如下实验：利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的水透镜，并利用水透镜“透镜成像”，如图所示：
(1)如图甲所示，一束平行光平行于主光轴射向水透镜，移动光屏到水透镜的距离一直到光屏上呈现一个______的光斑，测出光斑到水透镜的距离即为该水透镜的焦距。再向水透镜中注水，要想光屏上再呈现以上的光斑，光屏应向______移动（选填“左”或“右”）；
(2)小红同学移动蜡烛、水透镜和光屏至如图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）；若仅移动水透镜，当水透镜移到______刻度线处，光屏能再次看到清晰的像。
5．雨过初晴，小丽发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
(1)小丽将F形光源（如图甲）、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到______。
(2)调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐______（选填“变大”或“变小”），且像都是______（选填“正立”或“倒立”）的。
表1
序号 物高h/cm 物距x/cm 像高h/cm 像的正倒 像的虚实
1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像
2 2.5 倒立 实像
3 4.0 23.0 3.0 倒立 实像
4 15.0 8.0 倒立 实像
5 13.0 13.5 倒立 实像
6 7.0 找不到像
(3)实验过程中，小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景，她采用下图______的方式可以观察到正立放大的“F”。
(4)组间交流时，小丽发现小红的实验记录（如表2所示）中有与物体等大的像，而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像，她应调整物距在______cm和______cm之间反复多次实验。
表2
序号 物高/cm 物距/cm 像高/cm 像的正倒 像的虚实
1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像
2 18.0 1.3 倒立 实像
3 15.0 2.0 倒立 实像
4 10.0 4.0 倒立 实像
5 8.0 6.5 倒立 实像
6 4.0 找不到像
(5)小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是______。咨询老师后得知，两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为，凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值，她总结出凸透镜成像规律。
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