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【专题复习09】 凸透镜成像规律 实验探究题
2025-2026学年浙江各地月考真题汇编
一、实验与探究题
1．小科在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律来解决实际问题具有巨大意义，于是他进行如下的探索：
（1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用玻璃板来代替平面镜的目的是　 　。
（2）生活中经常看到的投影灯就是利用凸透镜成像的规律设计的，其内部结构如图乙所示。丙图中凸透镜的焦距为5cm，则投影片到凸透镜的距离范围应为　 　。
（3）实验小组使用凸透镜A，蜡烛和光屏放置在图丙所示位置，在光屏上看到了清晰的像，则凸透镜A的焦距范围是　 　，实验中他不小心用纸把透镜的下半部分遮住了，此时所成的像　 　（选填“完整”或“不完整”）。
（4）他将凸透镜A换成一个焦距为8.0cm的凸透镜，其他不变，发现光屏上的像变模糊了。此时的现象与　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似。
2．实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中.
（1）组装器材时，将光源、凸透镜 (f=10.0cm)和光屏依次放在光具座上，还应调整它们中心的高度，目的是使像可以呈现在　 　。
（2）实验时，将光源和凸透镜固定在如图1所示的刻度处，需要向　 　(填“左”或“右”)适当移动光屏，直至光屏上出现清晰的实像。
（3）将光源向右移动至25cm刻度处，再次移动光屏直到在光屏上出现清晰的像，与(2)中的现象相比，光屏上所成的像将变　 　.(填“大”或“小”)。
（4）实验中若将凸透镜的下半部分用不透光的物体挡住，则光屏上烛焰的像会变　 　。
（5）中小学生长期看手机等电子产品、不注意用眼卫生会导致近视眼，图2中是近视眼成因的原理图的是　 　。
3．小科用自制的水透镜来研究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大：
（1）如图甲所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为　 　cm。
（2）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，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”)；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上　 　(选填“能”或“不能”)看到清晰的像；
（3）在图乙所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示)，当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像依然清晰，由此判断该同学戴的是　 　(选填“近视”或“远视”)眼镜。
4．某同学在探究“凸透镜成像的规律”时，进行了如下操作：
步骤一：让三束平行激光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm 处，看到光屏上有一个亮点。
步骤二：将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，-一边移动光屏，记下的实验数据，如表所示。
实验序号 物距 u/ cm 像距 v/ cm 像的大小
1 40.0 13.0 缩小
2 30.0 18.0 缩小
3 20.0 20.0 等大
4 15.0 30.0 放大
5 12.0 50.0 放大
根据以上情况，请回答下列问题；
（1）该凸透镜的焦距 f=　 　 cm。
（2）将物体由距离透镜40cm 处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为 2s，物体移动的平均速度　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)物体的像移动的平均速度。
（3）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。此时在光屏上呈现的像的性质是　 　。
（4）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，向　 　(选填“左”或“右”)移动光屏后在光屏上再次得到了清晰的像。
5．小胡在实验室利用水透镜和光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题：
（1）实验开始前，需将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心调整至　 　。
（2）图中光屏上像的性质为　 　。如果光具座上的蜡烛和光屏的位置如图所示固定不动，只移动水透镜，请问移动至　 　刻度处光屏上又可以得到一个清晰的像。
（3）实验过程中，随着蜡烛的燃烧，烛焰的像会偏离光屏中心，下列哪些操作方法可以让像重新居中____。
A．小心将蜡烛适当往上移动 B．小心将蜡烛适当往下移动
C．将凸透镜适当往上移动 D．将凸透镜适当往下移动
E．将光屏适当往上移动 F．将光屏适当往下移动
（4）如果这时小胡用硬纸板将水透镜遮住一半，则____。
A．屏上不能成像
B．屏上仍能成完整的像，但比原来暗
C．屏上不能成完整的像
D．屏上仍能成完整的像，且和原来的像相同
（5）用自制的水透镜模拟人眼看远近不同的物体时晶状体的调节情况，通过推拉注射器，调节水透镜的凸起程度(即“曲度”)可以改变水透镜的焦距。若物体较近时，恰好能使像成在光屏上；则当物体较远时，应　 　注射器，使水透镜的焦距变长，若注射器被卡住，无法改变水透镜的焦距，则给水透镜“戴上”适当度数的　 　(填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正，同样可以在光屏上得到清晰的像。
6．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验
（1）如图1，让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图2，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。
（3）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将　 　（选填“变大”或“变小”）
（4）随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图3所示现象，为了把像调整到光屏中央，应选____。
A．将蜡烛向下移动 B．将凸透镜向下移动 C．将光屏向下移动
7．小科在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律来解决实际问题具有巨大意义，于是他进行了如下的探索：
（1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用玻璃板来代替平面镜的目的是　 　；
（2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 　 　（填“发散”或“会聚”）；
（3）实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。（f=10cm）
物距u/cm 14 15 16 17 18 19
像的高度h/cm 12.5 10.0 8.3 7.1 6.3 5.6
①上述结果可以说明　 　的成像特点（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
②生活中经常看到的投影灯就是利用凸透镜成像的规律设计的，其内部结构如图丙所示。丙图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为　 　；
③实验小组将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与　 　（填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向　 　（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
8．研习小组将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，研究“凸透镜成像规律”。
（1）点燃蜡烛，移动光屏直至出现清晰的像，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上位置如图1所示，记录此时像的性质是：倒立、　 　的实像。
（2）实验一段时间后，发现原来成在光屏中央的像，“跑”到图2中甲所示的位置(靠近光屏上沿)。若想让像重新回到光屏中央，可以将蜡烛　 　(填“调高”或“调低”)适当距离。
（3）研究好成像规律后，继续探究近视和远视的矫正。如图2中乙所示，给凸透镜A 戴上“远视眼镜B”(凸透镜)，光屏上刚好出现清晰的像，摘下“远视眼镜B”后，光屏上的像变模糊，如图2中丙所示，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向　 　(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
（4）小科同学用自制的水凸透镜来模拟探究眼球晶状体变化规律，在光屏上得到了清晰的像，如图3所示。此时，若将蜡烛靠近水透镜，为了使光屏上仍能成清晰的像，应该向水透镜中　 　(填“注水”或“抽水”)。
9．学习小组探究凸透镜成像的规律。
（1）将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在　 　。
（2）将凸透镜、蜡烛和光屏移至如图1所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像，该成像原理在实际中的应用是　 　(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。实验过程中，如果时间较长，蜡烛燃烧后要逐渐变短，烛焰所成的像在光屏上的位置会向　 　(填“上”或“下”)方移动。
（3）学习小组又进行了近视眼和远视眼成因与矫正的主题探究，利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，如图2所示。具体操作如下：①器材正确摆放后，将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像。用注射器从水透镜里抽出适量的水，水透镜的焦距变　 　(填“大”或“小”)，此时光屏上的像变得模糊。若想光屏上出现清晰的像，可在水透镜前放置　 　(填“凸透镜”或“凹透镜”)。
10．小李进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图甲在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。
（1）如图甲中的凸透镜相当于眼球的　 　结构。
（2）如图所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像情况的是　 　图，其矫正做法是　 　图。
（3）若图中甲，取下近视眼镜，为了在光屏上得到一个清晰的像，在保持烛焰和透镜的位置不变的条件下，应将光屏（）
A．保持原位 B．靠近透镜 C．远离透镜 D．无论怎么移动光屏都不能得到清晰的像
11．某同学在探究凸透镜成像的规律时，碰到以下两种情况：
①让三束平行光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上一个亮点。
②将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，见表：
实验序号 物距u/ cm 像距 v/ cm 像的大小
1 40.0 13.0 缩小
2 30.0 18.0 缩小
3 20.0 20.0 等大
4 15.0 30.0 放大
5 12.0 50.0 放大
根据以上情况：
（1）该凸透镜的焦点是　 　cm。
（2）当蜡烛距离透镜中心60cm时，光屏到透镜中心的距离v为____。
A．10cm-13cm B．13cm-18cm C．18cm-20cm
（3）将物体由距离凸透镜40cm处匀速移动到距离凸透镜20cm处，所用的时间为2s，物体移动的平均速度 　 　物体的像移动的平均速度。(填“大于”“等于”或“小于”)
（4）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像____。
A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像
（5）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向　 　移动(选填“左”或者“右”)。
12．实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。回答下列问题：
（1）实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏的高低，使它们的中心大致处于　 　；
（2）此时从光屏上看到的像是____的(选填“放大”或“缩小”)，并推算出此凸透镜的焦距为 ____
A．f<15cm B．15cm30cm
（3）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，遮住凸透镜的上半部，光屏上的成像情况____
A．只出现烛焰的上半部分的像 B．成像情况像不受任何影响
C．只出现烛焰的下半部分的像 D．仍然是完整的像，只是变暗些
13．小蛟在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、焦距f=15cm的凸透镜、光屏依次安装在光具座上。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的　 　，利用此原理可以制成　 　。（选填“照相机”“幻灯片”或“放大镜”）；
（2）若小蛟想让蜡烛火焰的像成在光屏中心，应向　 　（选填“上”或“下”）调节凸透镜；
（3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜19cm处，发现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　 　。为了解决这个问题，聪明的小川拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，再在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像。则小川拿起的眼镜是　 　。（选填“近视镜”或“远视镜”）；
（4）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　）。（填写选项）
A．近视眼，镜片I B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片I D．远视眼，镜片Ⅱ
（5）将蜡烛从23cm刻度线处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的　 　。（填写选项）
14．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）实验装置正确安装并调节后.小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的像是　 　(填“倒立”或“正立”)、　 　(填放TT或“缩小”)的。
（2）实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像____(填选项序号)。
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
（3）如果保持蜡烛和晶透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的　 　(填“近视”或“远视”)眼镜。
（4）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯，光屏贴上方格纸 如图乙所示，请写出改进后其中一个优点：　 　
15．小莉同学用焦距为10.0cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：
（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、　 　的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至　 　cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
（2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16.0cm刻度线处，则人眼在　 　(选填“A”或“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的　 　(选填“1”或“2”或“3”或“4”)。
（3）实验完成之后，小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，光屏上原来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏　 　凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
16．小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在　 　上，目的是使像成在光屏中心。
（2）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的蜡烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜　 　(选填“注水”或“抽水”)，才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
（3）小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴　 　(选填“凸”或“凹”)透镜矫正。
17．小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律：
（1）小明将蜡焰、凸透镜和光屏三者的中心放置于同一高度上，但不管怎么左右移动光屏，光屏上始终没有成像，这是因为：　 　。
（2）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，如图1所示。则该像是倒立、　 　的实像。生活中的　 　(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的。
（3）从该实验可以得出该凸透镜的焦距可能是（　　）
A．14cm B．7cm C．10cm D．无法确定
（4）在学习“凸透镜成像的规律”后，小明开展“自制校标 logo投影灯”的项目化学习活动。
【评价优化】某小组的设计作品如图2所示。
设计作品说明：
1.各原件都用热熔胶进行固定。
2.图上字母表示鞋盒与固定材料连接处。
投影灯评价量表(部分)
评价指标 达标 待改进
指标一 结构 结构完整 结构不完整
指标二 像的大小 像的大小可调 像的大小无法调节
指标三 像的清晰度 像的清晰度可调 像的清晰度无法调节
请你根据图甲和评价量表，对此作品在指标二作出评价，并说明原因。
评价： 　 　； 原因： 　 　。
18．如图甲所示，光具座上从左到右依次为F光源、凸透镜、光屏，它们的中心大致在同一高度上。当三者分别处于光具座20cm处、50cm处、80cm处时，恰好在光屏上呈现一个清晰的像。请回答下列问题：
（1）若小余想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他应该将F光源向右移动到光具座　 　cm刻度范围之间，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。
（2）此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是____。
A． B． C． D．
（3）若小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧(图乙)。现将F光源逐渐水平向左移动，右侧的小余透过杯子观察该过程中的像。小余看到的像可能有____(多选)。
A． B． C． D．
（4）小余同学继续利用如图所示的装置进行实验。
他固定蜡烛与光屏，并使其间距间为 前后移动凸透镜，可以两次在光屏上呈清晰的像。已知与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜先后两次所在位置A、B(未画出) 之间的距离s=　 　(用L0、L表示)。
19．兴趣小组同学在“拓展课”中对光学的有关实验进行了进一步的研究：
（1）小川利用3只相同的蜡烛和茶色透明玻璃板进行实验(如图甲)，将一支蜡烛A固定在玻璃板前方，另一支　 　(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板的后方，移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合，目的是便于比较像与物的　 　关系。
（2）当A烛焰的像恰好落在B蜡烛位置时，从俯视图观察到“B蜡烛被点燃”的现象。若要观察到“C蜡烛被点燃”，则需要将玻璃板的位置调整为下图中的（　　）
A． B．
C． D．
（3）实验过程中，两同学都在玻璃前方观察，甲同学通过玻璃看到了乙同学的眼睛，则乙同学通过玻璃　 　(选填“不一定”“一定”或“一定不”)能看到甲的眼睛。原因是　 　。
（4）小川把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，位置如图乙，其原理与　 　(选填“照相机”或“投影仪”)相似。
（5）若只将图乙中的凸透镜换成焦距为5cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，要在光屏上得到一个清晰的像，应将光屏向　 　移动(选填“左”或“右”)。
（6）同桌小甬又突发奇想，设计了下图实验装置，用蜡烛和烧瓶来“探究凸透镜成像规律”。调整蜡烛和烧瓶至图示位置，在墙壁上得到清晰的　 　的实像(填像的性质)。实验中，不改变蜡烛的位置，把乙中烧瓶竖直向上移，则乙所成的像的位置　 　(选填“上移”或“下移”)。
（7）继续往圆底烧瓶中加这种液体，能够观察到像变　 　。
20．小正在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律来解决实际问题具有巨大意义，于是他进行了如下的探索：
（1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，现有厚度分别为5mm 和2mm的两块玻璃板，应选择2mm厚的玻璃板做实验，目的是　 　；
（2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被　 　(填“发散”或“会聚”)；
（3）实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。(f=10cm)
物距 u/ cm 14 15 16 17 18 19
像的高度 h/cm 12.5 10.0 8.3 7.1 6.3 5.6
①上述结果可以说明　 　的成像特点(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
②生活中经常看到的投影灯就是利用凸透镜成像的规律设计的，其内部结构如图丙所示。丙图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为　 　；
③实验小组将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与　 　(填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向　 　(填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
21．“烽火连三月，家书抵万金”，湖北云梦县睡虎地出土的两块秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆，发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜，他通过凸透镜观察到正立、放大的像，为了弄清其原理，他设计了如下实验：
（1）小杰利用图甲中的透镜进行实验，实验前，为了使像成在光屏中央，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心在　 　。
（2）调节好实验器材后，小杰在如图乙位置观察到清晰的像，若此时把蜡烛放在35cm刻度线处，向右移动光屏由原位置到适当位置，会在光屏上承接一个清晰　 　(填“放大”或“缩小”)的实像；若把蜡烛放在42cm 刻度线处，移动光屏没有像，此时成　 　(填“虚”或“实”)像。
（3）小杰不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心，他发现光屏上____(填序号)。
A．没有烛焰的像
B．只有烛焰四周的像，烛焰中心不成像
C．仍有烛焰完整的像，但亮度变暗
22．在学习“凸透镜成像的规律”后，某校科学兴趣小组的同学针对“手机视频 app投屏需要收费”开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。
【投影原理】凸透镜成像规律
【实验材料】凸透镜、内部涂黑的硬纸盒(规格：28cm×20cm×12cm)、纸板、胶水、剪刀等。
（1）【透镜选择】实验需要选择焦距合适的凸透镜，如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是　 　
（2）根据合理的方法，小组同学测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为30cm。
【产品制作】将凸透镜固定在硬纸盒的一侧，并在纸盒中卡入纸板便于放置手机，纸板可在纸盒内前后移动。产品实物图及原理图如上图所示。
【产品调试】
调试①：为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该选择　 　(填“甲”或“乙”)的放置方式：
（3）调试②：小东同学建议选择光滑的白板作为屏幕，而小正同学建议选择白墙作为屏幕。
你赞成谁的建议 并说明理由：　 　；
（4）【产品评价】以下表格为该小组同学制定的部分评价量表。
“自制手机投影仪设计”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，结构完整 结构较完整 结构不完整，有缺失
指标二 能模拟投影仪成像，成像清晰 能模拟投影仪成像，但成像效果一般 无法模拟投影仪成像
兴趣小组的同学根据评价量表对某同学自制的投影仪进行评价，“指标一”评为优秀，“指标二”评为待改进。请结合凸透镜成像规律的相关知识，你认为该同学自制的投影仪还需要进行的改进是：　 　。
23．小余在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距(cm) 直径(cm)
④ 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
（1）一段时间后，小余发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向　 　调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
（2）小余选的是编号为　 　的凸透镜。
（3）小余将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图丙所示，则小余看到的像应是　 　(填字母)。
24．某同学在探究“凸透镜成像的规律”时，进行了如下操作：
步骤一：让三束平行激光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上有一个亮点。
步骤二：将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，如表所示。
实验序号 物距u/ cm 像距v/ cm 像的大小
1 40.0 13.0 缩小
2 30.0 18.0 缩小
3 20.0 20.0 等大
4 15.0 30.0 放大
5 12.0 50.0 放大
根据以上情况，请回答下列问题：
（1） 该凸透镜的焦距f=　 　 cm。
（2）将物体由距离透镜40cm 处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为 2s，物体移动的平均速度　 　(填“大于”“等于”或“小于”)物体的像移动的平均速度。
（3）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像，需要进行的操作是____(填字母)。
A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像
（4）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像；当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向　 　(填“左”或“右”)移动。
25．研习小组将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，研究“凸透镜成像规律”。
（1）点燃蜡烛，移动光屏直至出现清晰的像，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上位置如图1所示，记录此时像的性质是：倒立　 　的实像；
（2）完成图1实验后，小东突发奇想，将蜡烛和光屏互换位置，发现光屏上也能看到清晰的像。此时，光屏上所成的像的性质是：　 　；
（3）实验一段时间后，发现原来成在光屏中央的像，“跑”到图2中甲所示的位置（靠近光屏上沿）。若想让像重新回到光屏中央，可以将蜡烛　 　（填“调高”或“调低”）适当距离；
（4）小东同学用自制的水凸透镜来模拟探究眼球晶状体变化规律，在光屏上得到了清晰的像，如图3所示。此时，若将蜡烛靠近水透镜时，为了使光屏上仍能成清晰的像，应该向水透镜中　 　（填“注水”或“抽水”）。
26．小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律。
（1）平行于凸透镜主光轴的入射光经透镜折射后会聚的情形如图甲，由此可见，此凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）小明将蜡烛移至至光具座上15cm刻度线处，凸透镜固定在50cm刻度线处，如图乙所示，光屏应在　 　(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内移动，才能在光屏上得到清晰的倒立实像，且这个像是　 　(填“缩小”、“放大”或“等大”)的像。
（3）如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是　 　。
27．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时所成的是倒立、　 　的实像。
（2）若只通过移动透镜，使光屏上再次呈现清晰的像，则透镜应该移到　 　 cm刻度处。
（3）实验进行一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到光屏的上方了。下列操作中，可以让像重新回到光屏中央的有　 　(多选，填序号)。
①将光屏上移一段距离②将蜡烛下移一段距离③将透镜下移一段距离
（4）探究完凸透镜成像的规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正，实验中，小敏给凸透镜A戴上“眼镜”(凸透镜B)；光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向　 　(填“靠近”或“远离”)凸透镜 A 的方向移动一段距离。
28．小毛在STEAM课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。
（1）在探究凸透镜成像的规律时，通过注水器调节水凸透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在光具座上，若点燃蜡烛后，无论怎样左右调节蜡烛的位置，始终不能在光屏上找到烛焰的像，原因是　 　。
（2）找到原因并解决问题后，在蜡烛处于如图甲所示的位置上，此时在光屏上得到一个清晰的像。如果保持光屏和水凸透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以通过注射器往水凸透镜中　 　（选填“注入”或“抽出”）适量的水。
（3）随后小毛想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他将实验装置进行了调整，将蜡烛换成了F光源，将水凸透镜的焦距调为15cm（图乙所示），为达到目的，小毛将F光源向右移动，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是____ 。
A． B． C． D．
（4）根据光的色散现象，太阳光经三棱镜发生偏折后在光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（部分色光未画出），如图丙所示。若使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距(f)大小（如图丁）。下列关于这三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是____（填选项）。
A．f红C．f红>f黄>f蓝 D．f黄>f红>f蓝
29．在探究“凸透镜成像规律”的实验中
（1）为了使蜡烛的像出现在光屏的中央，应调整蜡烛，凸透镜和光屏在　 　
（2）如图甲所示，在蜡烛在光屏上成倒立，等大的像，则凸透镜的焦距f=　 　cm，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛逐渐靠近凸透镜，要使光屏上仍能得到清晰的像，光屏应　 　(选填“靠近”或“远离”凸透镜。
（3）如图乙所示，将蜡烛放在P 点的位置，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢合在一起，蜡烛能成　 　个像。
30．科学兴趣小组在做“探究凸透镜成像规律”实验时，组内三人分别设计了实验方案，部分内容如下：
小明的方案 小红的方案 小方的方案
分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点。 除小明的做法外，还把蜡烛放在大于2f的某一位置，大于f小于2f的某一位置，观察并记录对应的成像情况。 把点燃的蜡烛从较远的位置逐渐靠近凸透镜，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录对应的成像情况，尤其是在f和2f处所成像的情况。
（1）以上三种方案中，最合理的是　 　(选填“小明”、“小红”或“小方”)的方案。
（2）为了模拟远视眼的矫正，小明将两只凸透镜装在了光具座上(如图甲)，其中2号凸透镜相当于图乙中人眼球结构中的　 　。
（3）小明查阅资料发现，显微镜的镜头可以近似地看作由一块焦距较小的凸透镜(物镜，其焦距用f(8)表示)和一块焦距较大的凸透镜(目镜，其焦距用f1表示)组成，于是兴趣小组同学在光具座上利用不同焦距的凸透镜，通过改变两块凸透镜之间的距离(相对于改变显微镜镜筒长度)，模拟显微镜成像放大倍数实验，得到如下数据：表中的X的数据为　 　。
f物(厘米) (1/厘米) 两镜之间距离(厘米) f日(厘米) (1/厘米) 像放大倍数
1. 6 0. 625 a 5 0. 2 50倍
2 0. 5 b
1. 6 0. 625 a 2. 5 0. 4 100倍
2 0. 5 b
0. 4 2. 5 a 5 0. 2 200倍
x 1/X b
31．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲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 f= 　cm；
（2）实验前应调节烛焰和光屏中心位于　 　上；
（3）调整好仪器后，开始实验。当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可以得到一个清晰的实像，这在生活中的应用是　 　(填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)；若此蜡烛与光屏不动，把透镜移至　 　cm处光屏上还能呈一次清晰的像。
（4）实验时不小心用手指挡住了透镜下边部分的三分之一，此时像（　　）
A．依然完整 B．只剩上边的三分之二 C．只剩下边的三分之二
（5）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜是　 　(填“近视”或“远视”)眼镜。
32．科学课上，同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动，活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。
（1）【学习】制作模型前，通过探究凸透镜成像规律的实验，知道物距（u），像距（v）应该满足f＜v＜2f，胶片上成的像的特点是　 　。
（2）【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型，组内同学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时模糊，请你指出该模型可能存在的缺陷是　 　。
【制作】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据，下表为某小组设计的量规，将表格补充完整。
自制照相机评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能完善 能调节物距，成像清晰　 　 不能调节物距，成像清晰 　 　
结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像
外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观
（4）【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议　 　。
33．实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。
（1）此时在光屏上呈现倒立、　 　的实像；
（2）此凸透镜的焦距范围为：　 　；
（3）当蜡烛燃烧变短时，光屏上的像往　 　移动。（选填“不变”、“上方”或“下方”）。
34．如图甲所示是人眼的成像原理图。小金对人眼既能看清远处，又能看清近处的原因进行了研究。
（1）乙图中的光屏相当于甲图中的　 　（填结构名称）。
（2）小金通过查阅资料得知，人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的，于是他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化。为验证猜想，小金进行了以下实验。
①实验时，调节装置直至光屏上成清晰的像，如图乙所示。
②为模拟人眼成像的特点，保持步骤①的光屏和凸透镜的位置不变，改变“F”光源到凸透镜的距离，　 　（将实验步骤补充完整），直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距。
③实验数据如表所示：物体高度H＝5.0cm。
实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm
1 15.0 8.0 17.1
2 15.0 10.0 30.0
3 15.0 12.0 60.0
④根据实验数据，请说明人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会如何变化？ 　 　
答案解析部分
1．【答案】（1）便于找到像的位置
（2）5cm（3）12.5cm（4）近视眼
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 （1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；
（2）投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，此时物距2f＞u＞f，像距v＞2f；
（3）凸透镜焦距越短，会聚光的能力越强；近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。
【解答】 （1）采用平板玻璃，既可以反射光线成像，也可以让光线透过，便于确定像的位置；
（2）投影灯与投影仪的成像原理相同，则投影灯工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片离镜头的距离取值范围为在5cm～10cm之间；
(3) 实验小组使用凸透镜A，蜡烛和光屏放置在图丙所示位置，在光屏上看到了清晰的像，则凸透镜A的焦距范围是12.5cm < f < 20cm（因为物距大于2倍焦距时成缩小的像，物距在1倍焦距和2倍焦距之间时成放大的像）。实验中他不小心用纸把透镜的下半部分遮住了，但物体发出的光依然能全部通过凸透镜成像，故所成的像仍然是完整的。
(4) 保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，凸透镜焦距变短，会聚光的能力变强，会将光线提前会聚成像，此现象与近视眼成像类似。
故答案为：（1）便于找到像的位置；（2）5cm2．【答案】（1）光屏中央
（2）左
（3）大
（4）暗
（5）②
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）凸透镜成的像是倒像，为便于观察和测量，要使像呈现在光屏中央。
（2）凸透镜成像规律：①u>2f，f2f，成放大、倒立的实像，应用投影仪；④u=f，不成像；⑤uf，成放大、正立的虚像，应用放大镜。
（3）凸透镜成像规律，当物距减小时，像距增大，像变大。
（4）凸透镜的每一个区域，无论上半部分还是下半部分，都具备独立的光线折射会聚功能。当挡住凸透镜下半部分时，只是拦截了物体上每个点发出的一部分光线。
（5）晶状体过凸或眼球前后径过长，导致远处物体的像成在视网膜前为近视眼。眼球前后径过短或晶状体曲度过小，物像落在视网膜的后方为远视眼。
【解答】（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，调整光源、凸透镜和光屏的中心高度在同一水平线上，目的是为了使像能够清晰地呈现在光屏的中央位置，便于观察和测量。
（2）凸透镜的焦距f=10cm，当光源固定在图1所示的刻度处，物距u=40cm，满足u>2f，根据凸透镜成像规律，像距v满足f（3）将光源向右移动至25cm刻度处，即物距u减小，根据凸透镜成像规律，当物距减小时，像距增大，像变大。因此，与(2)中的现象相比，光屏上所成的像将变大。
（4）若将凸透镜的下半部分挡住，光线通过上半部分仍能成像，但由于通过透镜的光线减少，像的亮度会变暗，但像的完整性不受影响，仍为完整的像。
（5）图①中远处物体成的像落在视网膜的后方，为远视眼；图②中远处物体成的像成在视网膜前，为近视眼。
故正确答案为：（1）光屏中央； （2）左；（3）大；（4）暗；（5）②。
3．【答案】（1）8.0
（2）照相机；能
（3）远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）光心和焦点之间的距离为焦距，平行光经过凸透镜后会会聚在焦点处，可据此测量凸透镜的焦距。
（2）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
（3）远视眼像成在视网膜后，需要佩戴具有会聚光线能力的凸透镜进行矫正。
【解答】（1）最小光斑的位置即为焦点的位置，凸透镜光心到焦点的距离为一倍焦距，由图甲可知，凸透镜的焦距为8.0cm。
（2）乙中物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同。
光路具有可逆性，仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上还能呈现清晰的像，此时物距小于像距，成的是倒立、放大的实像。
（3）从水透镜中抽出适量的水，水透镜的焦距将变大，像会延后会聚，而放上眼镜后像位置不变，可知该眼镜具有会聚光线的能力，为凸透镜，用于矫正远视眼。
4．【答案】（1）10
（2）大于
（3）倒立、缩小的实像
（4）右
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）根据2倍焦距成等大的实像，物距和像距相等分析；
（2）知道物体的移动距离和移动时间，求出物体的移动速度；从图象上读出，当物距由40cm变为20cm时，像距的变化情况，求出像的移动速度；
（3）凸透镜成像的性质判断：根据物距和像距的关系（物距大于像距，且物距大于 2 倍焦距），结合凸透镜成像规律，可判断像的性质。
（4）凹透镜对光线的作用：近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延迟会聚，像距会变大。
【解答】 （1）根据表格数据知，当物距等于像距等于20.0cm时成等大的实像，故2f=20.0cm，焦距为10.0cm；
（2）物体由距凸透镜40cm处移动到距凸透镜20cm处，物体移动的20cm，像距由13cm变为20cm，只移动了7cm，时间相同，根据知，则物体移动的平均速度大于物体的像移动的平均速度；
（3）由图可知，物距大于像距，且结合凸透镜焦距f=10cm，此时物距大于 2 倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时光屏上呈现的是倒立、缩小的实像。
（4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会使原本经凸透镜会聚的光线延迟会聚，像的位置会向右移动，因此需要向右移动光屏才能再次得到清晰的像。
5．【答案】（1）同一高度
（2）倒立、缩小的实像；；30cm
（3）A；D；E
（4）B
（5）拉动；凹透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜成像实验的装置调整：在探究凸透镜成像规律实验中，需将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心调整至同一高度，这样才能使像成在光屏的中央。
（2）凸透镜成像规律：当物距u大于像距v且u>2f时，成倒立、缩小的实像；根据光路可逆性，当物距和像距互换时，也能成清晰的像。
（3）像的位置调整：随着蜡烛燃烧，烛焰下移，像会上移，可通过调整蜡烛、凸透镜或光屏的位置使像重新居中。
（4）凸透镜成像的完整性：凸透镜成实像时，即使遮住一部分，仍能成完整的像，只是像的亮度会变暗。
（5）眼睛的调节与矫正：看远处物体时，晶状体（水透镜）焦距应变长；若无法调节焦距，需用凹透镜矫正（模拟近视眼的矫正）。
【解答】（1）实验开始前，需将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心调整至同一高度，使像成在光屏中央。
（2）由图可知，物距大于像距，此时光屏上像的性质为倒立、缩小的实像。根据光路可逆性，蜡烛和光屏位置固定不动，只移动水透镜，当水透镜移动至30cm刻度处时，光屏上又可以得到一个清晰的像。
（3）随着蜡烛燃烧，烛焰的像会偏离光屏中心，可通过将蜡烛适当往上移动（A）、将凸透镜适当往下移动（D）、将光屏适当往上移动（E）的方法让像重新居中，故答案为 ADE。
（4）用硬纸板将水透镜遮住一半，屏上仍能成完整的像，但由于透过的光线减少，像比原来暗，故答案为 B。
（5）当物体较远时，应拉动注射器，使水透镜的焦距变长；若注射器被卡住，无法改变水透镜的焦距，需给水透镜 “戴上” 适当度数的凹透镜进行矫正。
6．【答案】（1）10
（2）放大
（3）变小
（4）B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）与主光轴平行的光线经过凸透镜时，光线会发生偏折，经过凸透镜的焦点，可据此判断焦距大小。
（2）（3）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
（4）经过凸透镜光心的光线不发生偏折，可将凸透镜向下调整，使像回到视野中央。
【解答】（1）题目描述通过平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，当光屏上出现最小最亮的光斑时，光斑到凸透镜的距离即为焦距。根据图1中的刻度尺读数（假设光斑位置在60cm刻度处，凸透镜中心在50cm处），焦距为 10.0cm。
（2）图中物距为15cm，在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像。
（3）当烛焰逐渐远离凸透镜时，即物距变大，像距会变小，且像也会变小，即烛焰所成的实像将变小。
（4）蜡烛的像由于蜡烛变短而出现在光屏上方，要使像回到光屏中央，可向上调整蜡烛或光屏的位置，也可向下调整凸透镜的位置。
故答案为：B。
7．【答案】（1）便于观察像的位置和大小
（2）发散
（3）投影仪；50mm～100mm；近视眼；靠近
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；
（2）凹透镜对光线具有发散作用；
（3）①根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；
②投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，此时物距2f＞u＞f，像距v＞2f；
③凸透镜焦距越短，会聚光的能力越强；近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。
【解答】（1）采用平板玻璃，既可以反射光线成像，也可以让光线透过，便于确定像的位置；
（2）此透镜中间薄，边缘厚，是凹透镜，对光线具有发散作用；
（3）①由表中数据可知，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；
②投影灯与投影仪的成像原理相同，则投影灯工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片离镜头的距离取值范围为在50mm～100mm之间；
③保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，凸透镜焦距变短，会聚光的能力变强，会将光线提前会聚成像，此现象与近视眼成像类似，因此在光具座上向靠近凸透镜移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。
8．【答案】（1）缩小
（2）调高
（3）远离
（4）注水
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
（2）要让像回到光屏中央，也可将光屏向上移或将凸透镜向下移。
（3）远视眼像成在视网膜后，用具有聚光能力的凸透镜矫正。
（4）凸透镜越厚，聚光能力越强，焦距越小。
【解答】（1）由图1可知，此时物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，成的是倒立、缩小的实像。
（2）像出现在光屏上方，是因为蜡烛变短，所以为了使像回到光屏中央，应将蜡烛向上调。
（3）凸透镜聚光，使像提前会聚，撤去远视眼镜，像会向后移动，由凸透镜成像规律可知，成实像时存在“物远像近像变小”的规律，可知应将蜡烛远离凸透镜，像距变小，刚好呈现在光屏上。
（4）若将蜡烛靠近水透镜，物距减小，像距将变大，应向水凸透镜中注水，使凸透镜变厚，焦距减小，像距减小，成在光屏上。
9．【答案】（1）同一高度
（2）投影仪；上
（3）大；凸透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 （1）根据探究凸透镜成像规律实验中操作的注意事项解答；
（2）①比较像距和物距的变化，从而确定成像的特点和应用；
②根据过光心的光线传播方向不变分析回答；
（3）凸透镜的凸度越小，则焦距越长，那么对光线的会聚能力强。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】 （1） 将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上， 为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度；
（2）①如图甲所示，此时像距大于物距，则光屏上成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的；
②实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，相当于光线向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，可知，此时烛焰所成的像在光屏上侧；
（3） 用注射器从水透镜里抽出适量的水， 则透镜的凸度较小，那么水透镜的焦距变长。要使光屏上成的像变清晰，那么需要会聚光线，即放入一个凸透镜。
10．【答案】（1）晶状体
（2）A；C
（3）B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。
（2）凸透镜中间厚、两边薄；凹透镜中间薄、两边厚。
（3）凹透镜发散光线，所以取走凹透镜后像会向前移动。
【解答】（1）晶状体相当于凸透镜，通过调节曲度使人看清距离不同的事物。
（2）近视眼像成在视网膜前面，应使用具有发散光线的凹透镜进行矫正，使像成在视网膜上。
故答案为：AC。
（3）近视镜是凹透镜，取下近视镜，像会提前会聚，保持物距不变，则像距减小，所以应将光屏靠近透镜才能呈现清晰的像。
故答案为：B。
11．【答案】（1）10.0
（2）A
（3）大于
（4）C
（5）左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜焦点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚的点到光心的距离为焦距。由图可知，平行光经凸透镜后会聚在 15cm 处（光心在 50cm 处，焦点在 65cm 处，所以焦距为
65cm 50cm=15cm）。
（2）凸透镜成像规律：当u>2f时，f2f(30cm)，所以f（3）平均速度：平均速度等于路程除以时间。物体从 40cm 处移到 20cm 处，物距变化，像距也变化，比较物体移动的路程和像移动的路程，进而比较平均速度。
（4）透镜的会聚能力：向水凸透镜内注水，透镜更凸，会聚能力更强，像会提前，据此分析光屏移动方向和像的性质。
（5）近视眼镜的作用：近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，去掉凹透镜后，光线会聚能力变强，像会靠近透镜，据此分析光屏移动方向。
【解答】（1）根据表格数据知，当物距等于像距等于20.0cm时成等大的实像，故2f=20.0cm，焦距为10.0cm；
（2）由于凸透镜的焦距是10cm，故当蜡烛离光屏60cm时，物体处于2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像，像在1倍焦距和2倍焦距之间，即：20cm＞v＞10cm；
凸透镜成像的实质是光的折射，折射光路是可逆的，由表格中第5组数据知，当物距为50cm时，像距为12cm，由于物体成实像时物距变大，像和像距都变小，所以当蜡烛离光屏60cm时，像距小于12cm，故选A；
（3）物体由距凸透镜40cm处移动到距凸透镜20cm处，物体移动的20cm，像距由13cm变为20cm，只移动了7cm，时间相同，根据知，则物体移动的平均速度大于物体的像移动的平均速度；
（4）当继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜向左移动，而且像变小，故选C；
（5）近视眼镜是凹透镜，凹透镜放在凸透镜与烛焰之间，凹透镜对光线有发散作用，会使原来会聚的像推迟会聚成像，所以拿掉拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向左移动。
12．【答案】（1）同一高度
（2）B
（3）D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）为了使像成在光屏中央，要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到大致处于同一高度。
（2）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
（3）透镜的每一部分都能独立成像，可知像是完整的，光线少，像会变暗。
【解答】（1） 实验前需要调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致处于同一高度。这样做的目的是使烛焰的像能够清晰地成在光屏中央，避免像的位置偏移或模糊。
（2）由图可知，此时物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时成的是倒立、缩小的实像。此时物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间，图中物距为40cm，像距为30cm，可知焦距大于15cm，小于20cm。
故答案为：B。
（3）遮住凸透镜的上半部，凸透镜的下半部分仍能成完整的像，但由于光线变少，所以像会变暗。
故答案为：D。
13．【答案】（1）D；照相机
（2）下
（3）光具座长度不足；远视镜
（4）A
（5）C
【知识点】透镜及其特点与分类；凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
（2）将像调整到光屏中央，还可以向上调蜡烛或光屏。
（3）物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，此时像距大于物距。
（4）凸透镜中间厚两边薄，具有会聚光线的能力，用于矫正远视眼；凹透镜中间薄两边厚，具有发散光线的能力，用于矫正近视眼。
（5）凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
【解答】（1）图甲中物距大于凸透镜两倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，即图乙中的D，成像原理与照相机相同。
（2）像的位置偏高，说明光线会聚点偏高，应向下调节凸透镜，使光心降低，从而让像下移。
（3） 当蜡烛在19cm处，此时物距在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，此时像距大于两倍焦距，可能是因为像距较大，而光具座长度不足，所以移动光屏，没有找到清晰的像。
该透镜可以减小像距，可知具有聚光能力，为凸透镜，可用于矫正像成在视网膜后的远视眼。
（4）由图可知，像成在视网膜前面，可知是近视眼，需要佩戴具有发散光线功能的凹透镜（中间薄、两边厚）进行矫正。
故答案为：A。
（5）由图丙可知，物距从一倍焦距开始逐渐变大，由凸透镜成像规律可知，成实像时，“物远像近像变小”，可知像距将逐渐变小，由大于两倍焦距，变为一倍和两倍焦距之间。当物距在一倍到两倍焦距之间均匀变化时，像距变化量大于物距。当物距大于两倍焦距后继续变大时，像距变化量小于物距。
故答案为：C。
14．【答案】（1）倒立；缩小
（2）D
（3）近视
（4）亮度稳定、便于测量、环保安全
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）比较像距和物距大小，从而确定成像特点；
（2）凸透镜的口径大小不会影响成像的完整性和大小，只会影响成像的亮度；
（3）根据光屏的移动方向确定光线会聚了还是发散了，据此确定放入哪种透镜即可；
（4）根据LED的发光特点，结合实验需要分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，此时像距小于物距，则光屏上成倒立缩小的实像；
（2） 当用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分时，光线只能通过下半部分透镜折射成像。由于透镜的每一部分都能独立成像，因此光屏上仍然会出现完整的像，但由于通过的光线减少，像的亮度会变暗。像的大小和形状不会改变，因为物距和像距没有变化。
故选D。
（3） 如果保持蜡烛和晶透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后， 此时像距增大，即光线比原来发散了，那么放入的应该是一个凹透镜，也就是近视镜。
（4） 改进后的实验装置用LED灯替代蜡烛，并用方格纸贴在光屏上，具有以下优点：
①亮度稳定：LED灯发光稳定，不会像蜡烛火焰那样晃动，便于观察。
②便于测量：方格纸可以更准确地测量像的大小和位置变化。
③环保安全：LED灯无明火，避免了蜡烛燃烧的安全隐患。
15．【答案】（1）放大；40
（2）B；4
（3）远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 （1）①比较像距和物距大小，从而确定成像特点；
②如果对于同一个凸透镜，把物距与像距对调，则根据折射光路可逆原理，这时候像距小于物距，则成倒立缩小的实像；
（2）比较物距和焦距大小，从而确定成像的特点和位置，进而确定眼睛所在的位置；
（3）根据近视眼镜对光线的作用确定像距的长度变化即可。
【解答】 （1）①根据甲图可知，此时像距大于物距，所以光屏上成倒立放大的实像；
②根据光路可逆性可知，当像距和物距的数值交换时，光屏上仍然成清晰的实像。原来的物距为u=25cm-10cm=15cm，像距v=55cm-25cm=30cm，则当物距等于原像距30cm时可以再次成像，即凸透镜移动到：10cm+30cm=40cm。
（2）根据题意可知，该凸透镜焦距为10cm。 移动透镜至16.0cm刻度线处，此时物距为u=16cm-10cm=6cm（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，那么近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，此时像距变大，那么在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏远离透镜。
16．【答案】（1）同一高度
（2）注水
（3）凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 （1）根据探究凸透镜成像特点实验的注意事项解答；
（2）凸透镜的凸度越大，焦距越短，对光线的会聚能力越强。
（3）根据近视眼的成因和矫正方法解答。
【解答】（1） 实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在同一高度上，目的是使像成在光屏中心；
（2）根据甲图可知，将蜡烛移动到光具座上40cm处，物距减小，根据凸透镜成像“物近像远大”的规律可知，此时像距变大，即光线比原来发散了。为了使像向前移动回到光屏上，则需要使光线会聚，所以此时应对水透镜注水，使其焦距变短。
（3）小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴凹透镜矫正。
17．【答案】（1）蜡烛在一倍焦距上，不成像
（2）缩小；照相机
（3）A；C
（4）待改进；像的大小无法调节
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜成像规律：当物距等于一倍焦距时，不成像；当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现。
（2）凸透镜成像规律：当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，照相机就是利用这一规律工作的。
（3）凸透镜焦距的判断：根据凸透镜成像时物距和像距的关系，结合成像规律判断焦距的范围。
（4）凸透镜成像中像的大小调节：像的大小与物距和像距有关，改变物距或像距可以调节像的大小。
【解答】（1）当蜡烛在一倍焦距上时，根据凸透镜成像规律，此时不成像，所以不管怎么移动光屏，光屏上始终没有成像。
（2）由图可知，物距u=50cm 20cm=30cm，像距v=65cm 50cm=15cm，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这种成像规律工作的。
（3）由（2）可知，u=30cm>2f，f2f、f<15cm<2f，解得
7.5cm（4）评价：待改进；
原因：该设计中透明校标和凸透镜的位置固定，无法改变物距，也无法改变像距，所以像的大小无法调节。
18．【答案】（1）20.0至35.0
（2）A
（3）A；C
（4）L0-2L
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；
（2）根据在不同情况下凸透镜成像的特点，可对选项中的图象进行逐一判断；
（3）根据光路可逆分析。
【解答】（1）投影仪成倒立、放大的实像，其物距2f＞u＞f，因此他应该将F光源向右移动到光具座20.0至35.0cm刻度范围之间；
（2）因凸透镜成倒立、放大的实像，故从光屏左侧观察，小余看到的像可能是A；
（3）圆柱形玻璃杯中注入水相当于中间厚、左右边缘薄的一个凸透镜。小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧。F光源逐渐水平向左移动，物距逐渐增大。当物距小于一倍焦距时，小余看到的像是正立、放大的虚像，且物距越远，像越大；当物距大于一倍焦距时，小余看到的像是倒立的实像（左右颠倒，上下不颠倒），且物距越远像越小。综上所述，小余看到的像可能是AC；
（4）由图甲可知物距应在一倍焦距和二倍焦距之间，物距为L，即f＜L＜2f，故焦距小于物距；
根据光路可逆，第一次物距为L，第二次像距为L，则A、B之间的距离为s=L0-2L。
19．【答案】（1）未点燃；大小
（2）C
（3）一定；光路是可逆的
（4）照相机
（5）左
（6）倒立、放大；上移
（7）大
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象；凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）用蜡烛B代替A比较物与像的大小关系，采用的是等效替代法。
（2）根据平面镜所成的像与物体关于平面镜对称进行分析。
（3）光路具有可逆性，所以甲能看到乙，乙一定能看到甲。
（4）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
（5）凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
（6）将光屏中心、透镜中心和烛焰中心调整到同一高度，像成在光屏中央。
（7）水越多，透镜的凸度越明显，焦距越短，像的放大效果越显著。
【解答】（1） 若蜡烛B点燃，会干扰对蜡烛A像的观察，因此需用未点燃的蜡烛B来确定像的位置。
移动蜡烛B使其与蜡烛A的像完全重合，目的是比较像与物的大小关系，验证平面镜成像的等大特性。
（2）题目要求观察到“C蜡烛被点燃”，即C蜡烛需与A蜡烛的像重合。根据平面镜成像对称性，玻璃板需调整至与A、C连线垂直（如选项C所示），此时C位于A的像位置。
故答案为：C。
（3） 光路可逆，若甲能看到乙的眼睛，说明光线经玻璃反射进入甲的眼睛，反向路径同样成立，因此乙一定能看到甲的眼睛。
（4）图乙中物距大于像距，由凸透镜成像原理可知，此时成倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同。
（5）图乙中像距在一倍和两倍焦距之间，可知该凸透镜的焦距大于10cm，换成焦距为5cm的凸透镜，蜡烛与凸透镜之间的距离不变，相当于增大了物距，成实像时，物远像近像变小，可知应将光屏向左移动。
（6）图中物距小于像距，成的是倒立、放大的实像。将烧瓶向上移，由于光的直线传播，可知像也会上移。
（7）继续加液体会增大烧瓶中间厚度，相当于凸透镜焦距变短，放大能力增强，所成的像会变大。
20．【答案】（1）便于确定像的位置
（2）发散
（3）投影仪；50mm～100mm；近视眼；靠近
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；
（2）凹透镜对光线具有发散作用；
（3）①根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；
②投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，此时物距2f＞u＞f，像距v＞2f；
③凸透镜焦距越短，会聚光的能力越强；近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。
【解答】（1）采用平板玻璃，既可以反射光线成像，也可以让光线透过，便于确定像的位置；
（2）此透镜中间薄，边缘厚，是凹透镜，对光线具有发散作用；
（3）①由表中数据可知，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；
②投影灯与投影仪的成像原理相同，则投影灯工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片离镜头的距离取值范围为在50mm～100mm之间；
③保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，凸透镜焦距变短，会聚光的能力变强，会将光线提前会聚成像，此现象与近视眼成像类似，因此在光具座上向靠近凸透镜移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。
21．【答案】（1）同一高度
（2）放大；虚
（3）C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜成像实验装置调节：实验前，为使像成在光屏中央，需调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样烛焰的像才能呈现在光屏的中心位置。
（2）凸透镜成像规律：当物距f2f，成倒立、放大的实像；当u（3）凸透镜成像的光线原理：凸透镜成像时，是由无数条光线会聚而成的，即使凸透镜中心被遮挡，仍有其他光线可以折射成像，只是光线减少，像的亮度会变暗。
【解答】（1）实验前，为了使像成在光屏中央，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度；
（2）首先由图甲可知凸透镜焦距f=10cm。当蜡烛放在 35cm 刻度线处时，物距u=50cm 35cm=15cm，此时f当蜡烛放在 42cm 刻度线处时，物距u=50cm 42cm=8cm（3）小杰不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心，挡住透镜的一部分，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。
故答案为：C；
22．【答案】（1）B
（2）乙
（3）赞成小阳的观点，因为光照在白墙上会发生漫反射，人在各个方向都能清晰观影；
（4）增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑；
（2）凸透镜成实像时，像与物上下颠倒；
（3）镜面反射是反射光线射向同一方向，漫反射是反射光线射向不同的方向；
（4）根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
【解答】（1）利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，光斑到透镜中心的距离即为焦距，应选择B；
（2）凸透镜成实像时，像与物上下颠倒；为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该应该倒着放，故应选择乙的放置方式；
（3）若用光滑的白板作为屏幕，反射光线将射向同一方向，其它方向的人无法清晰观影，而选择白墙作为屏幕，白墙表面粗糙，发生的是漫反射，各个方向的人都能清晰观影，故成小阳的观点；
（4）由于无法模拟投影仪成像，说明u≤f，造成此现象的原因可能是纸盒的长度太短或提供的凸透镜焦距太大，故还需要进行的改进是：增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜。
23．【答案】（1）上
（2）③
（3）D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）根据过光心的光传播方向不变，进行分析；
（2）成倒立放大的实像时，故f＜u＜2f，v＞2f，据此得出焦距范围；
（3）光屏上成实像时，物与像上下、左右颠倒。
【解答】（1）如图乙所示烛焰的像靠上，根据过光心的光传播方向不变，应该将蜡烛向上移，才能使像成在光屏中央；
（2）由图甲可知，物距u=15.0cm，像距v=30.0cm，成倒立放大的实像，故f＜15.0cm＜2f，30.0cm＞2f，解得：7.5cm＜f＜15cm；故小余选的是编号为③的凸透镜；
（3）小余将蜡烛换成F字光源，由图2可知此时物距大于像距，且在光屏上仍可观察到清晰的像（实像），由凸透镜成实像的规律可知此时成倒立、缩小的实像；因光屏上成实像时，物与像上下、左右颠倒，则在光屏的背面（右侧）看到的像是C，而题中是在光屏的正面（左侧）进行观察，故看到的像是D。
24．【答案】（1）10
（2）大于
（3）C
（4）左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）根据2倍焦距成等大的实像，物距和像距相等分析；
（2）知道物体的移动距离和移动时间，求出物体的移动速度；从图象上读出，当物距由40cm变为20cm时，像距的变化情况，求出像的移动速度；
（3）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小来确定调节光屏的方法；
（4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】 （1）根据表格数据知，当物距等于像距等于20.0cm时成等大的实像，故2f=20.0cm，焦距为10.0cm；
（2）物体由距凸透镜40cm处移动到距凸透镜20cm处，物体移动的20cm，像距由13cm变为20cm，只移动了7cm，时间相同，根据知，则物体移动的平均速度大于物体的像移动的平均速度；
（3）当继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜向左移动，而且像变小，故选C；
（4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜放在凸透镜与烛焰之间，凹透镜对光线有发散作用，会使原来会聚的像推迟会聚成像，所以拿掉拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向左移动。
25．【答案】（1）缩小
（2）倒立放大的实像
（3）调高
（4）注水
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像分析回答；
（2）根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像；
（3）根据过光心的光线传播方向不变分析回答；
（4）凸透镜凸度变大，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚成像。
【解答】解：（1）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；
（2）完成图1实验后，小东突发奇想，将蜡烛和光屏互换位置，发现光屏上也能看到清晰的像。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；
（3）若想让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，可以将蜡烛调高适当距离；
（4）若将蜡烛靠近水透镜，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，此时像成在光屏的后方，为了使光屏上仍能成清晰的像，根据凸透镜凸度变大，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚成像，可知，应该向水透镜中注水。
26．【答案】（1）15
（2）Ⅱ；缩小
（3）蜡烛放在了透镜的焦点处
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜具有聚光能力，测量凸透镜焦点的方式之一是用平行光照射凸透镜，得到最小最亮的一个光斑，光斑与凸透镜光心之间的距离即为焦距。
（2）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
（3）根据凸透镜成像规律进行分析，当物距等于一倍焦距时，不能成像，只有一个光斑。
【解答】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点上，焦点到透镜光心的距离即为焦距，由图可知，焦距为15cm。
（2）由图可知，此时物距为35cm，大于2倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时的像距在一倍和两倍焦距之间，即在15-30cm之间，可知光屏应在Ⅱ区域移动，才能承接到清晰的像，此时成的是倒立、缩小的实像。
（3）蜡烛可能位于凸透镜的焦点上，此时光线经透镜折射后平行射出，无法在光屏上成像，只会形成与透镜大小相似的光斑。
27．【答案】（1）放大
（2）45
（3）①③
（4）远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距小于像距，成倒立放大的实像；
（2）凸透镜成像实质是光的折射，光的折射现象中，光路是可逆的；
（3）根据通过光心的光不改变传播方向来调节光屏、凸透镜或蜡烛；
（4）凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】（1）由图片可知，凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像；
（2）不改变蜡烛和光屏位置，要通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，移动后物距为原来的像距，即凸透镜距光屏应为15cm，故应移动到45cm刻度处；
（3）如图甲所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，正确的操作为①③；
（4）如图乙，在蜡烛和凸透镜A之间放置具有会聚作用的凸透镜B，光屏上呈现清晰的像，移除凸透镜B后，像距将变大，要得到清晰的像，需增大物距，减小像距，故蜡烛应远离凸透镜。
28．【答案】（1）蜡烛、透镜、光屏的中心不在同一高度上
（2）注入
（3）A
（4）C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1） 若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像；
（2）凸透镜的焦距与透镜的厚薄有关，注入水会使水透镜更厚，焦距变小；抽出水分会使水透镜更薄，焦距变大。当蜡烛向水凸透镜靠近（物距减小），若保持光屏和水凸透镜位置不变（像距不变），需要减小焦距，使光线会聚能力变强，所以要注入适量的水。
（3）投影仪的成像原理是当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像。“倒立” 是指上下、左右都颠倒。
（4）不同色光通过三棱镜的偏折程度不同，红光偏折程度最小，蓝光偏折程度最大。对于凸透镜，偏折程度越小，焦距越大，所以红光的焦距最大，蓝光的焦距最小。
【解答】（1） 从实验装置上考虑：实验时若像很远，像距很大，光具座不够长，则光屏不会接收到像；蜡烛、透镜、光屏若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈现在光屏上；从成像规律上考虑：若蜡烛恰好放在焦点上，则不会成像；蜡烛放在焦点以内，则会成正立放大的虚像，虚像不会呈现在光屏上；
（2） 光屏和水凸透镜位置保持不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，物距变小，像距变大，像会成在原来像的后方，因此要在光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要减小凸透镜的焦距，增大凸透镜的凸度，应通过注射器往水凸透镜中注入适量的水；
（3）投影仪成倒立、放大的实像，其物距2f＞u＞f，因此他应该将F光源向右移动到光具座20.0至35.0cm刻度范围之间；
因凸透镜成倒立、放大的实像，故从光屏左侧观察，小余看到的像可能是A；
（4） 用红光、黄光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、黄光和蓝光对凸透镜的焦距不相同，红光相对于黄光、蓝光来说，偏折能力最弱，所以红色光对凸透镜的焦距大；蓝光入射时焦距最小，故三种色光通过水凸透镜时的焦距（f）大小关系正确的是f红＞f黄＞f蓝，C选项正确。
29．【答案】（1）同一高度
（2）10；远离
（3）2
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）根据经过光心的光线不发生偏折和光的直线传播可知， 蜡烛、凸透镜和光屏的中心需在同一直线上，以确保像能完整地成在光屏中央。
（2）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
（3）凸透镜的成像能力取决于其边缘的光线偏折，切除中间部分不影响边缘光线汇聚，故成像数量不变，但像的亮度减弱。
【解答】（1） 蜡烛、凸透镜和光屏的中心需在同一直线上，以确保像能完整地成在光屏中央。
（2）由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的像时，物距等于像距等于两倍焦距，图中物距等于20cm，可知焦距为10cm。
由凸透镜成像规律可知，成实像时，物近像远，可知将蜡烛逐渐靠近凸透镜，要使光屏上仍能得到清晰的像，光屏应远离凸透镜。
（3）切除凸透镜中间的阴影部分后，剩余部分相当于两个独立的半透镜，每个半透镜仍能独立成像，因此会形成两个完整的像（光屏上可观察到两个清晰的像）。
30．【答案】（1）小方
（2）晶状体
（3）0.5
【知识点】眼球的结构与视觉的形成；凸透镜成像规律及其探究实验；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）根据凸透镜成像规律为可知，需要考虑物距与焦距不同的相对位置，所以小方更合理。
（2）晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。
（3）根据表中数据找到像放大倍数与物距、像距、两镜之间的关系，确定X的值。
【解答】（1） 小明的方案仅在一倍焦距和二倍焦距处观察成像，数据点较少；小红的方案增加了大于2f和大于f小于2f的位置，覆盖更多范围；小方的方案通过连续移动蜡烛，能更全面地观察成像变化规律，尤其是关键点（f和2f）的成像情况。因此小方的方案最合理。
（2） 远视眼是由于眼球晶状体焦距过长或眼球前后径过短，需用凸透镜矫正。图乙中2号凸透镜模拟的是人眼的晶状体（因其可调节焦距）。
（3） 由表中数据可知，1、3或2、4两次实验中，物镜的焦距相同，两镜之间的距离相同，目镜的焦距变为二分之一或目镜的倒数变为两倍，放大倍速变为两倍，即放大倍数与目镜焦距的倒数成正比。由1、5可知，两次镜之间的距离相同，目镜的焦距或焦距的倒数相同，物静的焦距变为四分之一或焦距的倒数变为四倍，放大倍数变为四倍，即放大倍数与物镜焦距的倒数成正比。由2、6可知，两镜之间的距离相同，目镜的焦距或焦距的倒数相同，放大倍数变为四倍，可知物镜的焦距变为四分之一，或物镜的焦距变为四倍，即物镜的焦距由2变成了2的四分之一，即0.5，可知X=0.5。
31．【答案】（1）10.0
（2）同一高度
（3）投影仪；40
（4）A
（5）远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜的焦距是指平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚成的最小最亮的光斑到凸透镜光心的距离。
（2）在探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像能成在光屏的中心，实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上。
（3）当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，投影仪就是利用这个原理工作的；根据光路可逆原理，当蜡烛和光屏位置不变时，移动凸透镜到适当位置，能再次成清晰的像。
（4）凸透镜成像时，物体上的光通过凸透镜的不同部分都能成像，挡住凸透镜的一部分，只是减少了通过的光的数量，像的大小和完整性不变，只是会变暗。
（5）远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用；近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用。当在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜后，光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向透镜移动适当距离后再次清晰，说明该眼镜对光线有会聚作用，是远视眼镜。
【解答】（1）由图甲可知，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现最小最亮的光斑，这个光斑就是焦点，焦点到凸透镜光心的距离就是焦距，光心在50.0cm处，焦点在60.0cm处，所以焦距f=60.0cm 50.0cm=10.0cm。
（2）实验前应调节烛焰和光屏中心位于同一高度上，这样才能保证像成在光屏的中央。
（3）由图乙可知，蜡烛到凸透镜的距离（物距）为15cm，凸透镜的焦距f=10.0cm，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以在光屏上可以得到一个倒立、放大的实像，这在生活中的应用是投影仪。根据光路可逆，原来的像距是30cm，当蜡烛与光屏不动，把透镜移至40cm处时，此时物距变为30cm，像距变为15cm，光屏上还能呈一次清晰的像。
（4）实验时不小心用手指挡住了透镜下边部分的三分之一，物体上的光仍能通过透镜的其他部分成像，所以此时像依然完整，只是像的亮度会变暗，答案选 A。
（5）在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜对光线有会聚作用，而远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，所以该眼镜是远视眼镜。
32．【答案】（1）倒立缩小的实像
（2）不能调节像距
（3）不能调节物距；成像模糊
（4）做一个可伸缩的镜头，来调节像距
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】本题围绕简易照相机模型的制作与评价，核心结合凸透镜成像规律、实验器材缺陷分析及评价量规设计逻辑，需从成像特点、模型功能不足、量规对应等级要求等角度解答。
【解答】(1)根据凸透镜成像规律，当物距u>2f、像距f(2)简易相机模型拍摄不同距离景物时成像模糊，核心缺陷是无法调节像距。因为拍摄远近不同的物体时，需通过调节镜头（凸透镜）与胶片（半透明纸）的距离（像距），才能让不同物距的物体都在胶片上成清晰的像，固定的像距无法适配不同物距的景物。
(3)评价量规的 “功能完善” 维度需遵循 “优秀→合格→待改进” 的梯度逻辑，优秀能调节物距且成像清晰，合格不能调节但成像清晰，待改进则应是 “不能调节物距，且成像模糊”（既无调节功能，核心成像效果也不达标）。
(4)改进建议需针对 “无法调节像距” 的缺陷，核心是让模型能改变凸透镜与半透明纸的距离。具体操作：将模型设计为可滑动结构，例如把凸透镜安装在可前后移动的套筒上，通过滑动套筒调节凸透镜与半透明纸（胶片）的距离，从而适配不同物距的景物，确保成像清晰。
33．【答案】（1）缩小
（2）15cm（3）上方
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】结合凸透镜成像规律（物距、像距与焦距的关系）和成像特点的动态变化分析
【解答】(1)由图可知，物距u=50cm 10cm=40cm，像距v=80cm 50cm=30cm。物距u>v，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像（对应照相机成像原理）。
(2)当u>2f时，成倒立、缩小的实像，且像距f2f，得f<20cm；由f(3)蜡烛燃烧变短时，烛焰位置下降。由于凸透镜成实像时，像与物的运动方向相反（“过光心的光线传播方向不变”），因此光屏上的像会往上方移动。
34．【答案】（1）视网膜
（2）调整凸透镜的焦距；晶状体的焦距会随物距的增大而增大
【知识点】眼球的结构与视觉的形成；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。
（2）根据猜想和已知步骤可知，接下来的操作是调整焦距，结合表中数据可知，人眼通过调整晶状体的焦距看清距离不同的事物。
【解答】（1） 甲图是人眼的成像原理图，其中视网膜是眼睛中接收光线并形成图像的结构。在乙图的实验中，光屏的作用是接收光线并形成清晰的像，类似于人眼中的视网膜功能。
（2）根据“ 他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化 ”可知，变量为凸透镜的焦距，所以补充的步骤为：调整凸透镜的焦距。
（3）根据表中数据进行分析，从1到3，物距逐渐变大，焦距也逐渐变大，故可得人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会随物距的增大而增大。
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