第3节凸透镜成像的规律知识点题库

小阳同学同学在做凸透镜成像实验时，观察到在距凸透镜20cm处的光屏上呈现一个放大的像。则此凸透镜的焦距可能为（）

A . 5cm B . 10cm C . 15cm D . 25cm

一个物体在凸透镜前20 cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距f（）

A . 10 cm<f<20 cm B . f>10 cm C . f<10 cm D . f>20 cm

叶子和小雨在探究“凸透镜成像的规律”的实验时：

（1）调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在；
（2）将蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调节到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像并观察像的性质；
（3）然后再分别改变物距2种情况，重复以上操作，观察成像情况；
归纳总结，得出结论如下表．请你将表格中①②③处的内容填写完整．
距u
像的性质
应用
放大或缩小
倒立或正立
虚像或实像
u＞2f
缩小
倒立
实像
①
②
放大
倒立
实像
投影仪
u＜f
放大
③
虚像
放大镜

如图，是研究凸透镜成像时的位置放置简图，其中 F点是凸透镜的焦点，小明将物体分别放在图中a、b、c、d、e点进行五次实验，从而得到了有关规律，现请你帮他填写完整：

（1）在五次实验中物体放在点时光屏上得的像最大；
（2）当像和物体在同侧时，物体放在图中的　点；
（3）物体从b点沿主轴移到d点，物体的像将变（填“大”或“小“）；
（4）当物体放在a点时，遮去凸透镜的上面一半，则物体像的大小将（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（5）若某次实验在光屏上出现一个缩小的像时，测得光屏到凸透镜的距离为30cm．则当物体距离凸透镜20cm时，下列判断正确的是　　．
A．光屏上一定会出现一个放大的像； B．光屏上可能不会出现像
C．光屏上可能会出现一个缩小的像； D．都有可能
（6）如果某次实验点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏，光屏上始终不能出现蜡烛火焰的像，你认为产生这种现象的原因可能是什么？（写出一条即可）

为了“探究凸透镜成实像的规律”，某小组同学利用焦距f为10厘米的凸透镜、一个高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验．实验中，他们正确组装和调试实验器材，按表一、表二中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上发光体的像最清晰，并将相应的像距v、成像情况记录在表格中．

（1）分析比较实验序号1或2或3数据中物距u、像距v与焦距f、2倍焦距之间的关系及成像情况，可得出的初步结论是：．
表一
实验
序号
物距u
（厘米）
像距v
（厘米）
像高h
（厘米）
1
30.0
15.0
1.5
2
26.0
16.3
1.9
3
22.0
18.3
2.5
（2）分析比较实验序号数据中物距u、像距v与焦距f、2倍焦距之间的关系及成像情况，可得出的初步结论是：当物距u大于凸透镜的焦距且小于2倍焦距时，物体成放大的实像，像距v大于2倍焦距．
表二
实验
序号
物距u
（厘米）
像距v
（厘米）
像高h
（厘米）
4
18.0
22.5
3.8
5
16.0
26.7
5.0
6
14.0
35.0
7.5
（3）小明同学在进一步分析比较表一与表二中的数据及成像情况后，提出了一个猜想：“可能存在这样的情况：当物体处于凸透镜的某一特定位置时，会成等大的实像”．
（a）为了验证该猜想，小明继续进行实验，他首先在表一或表二基础上再做当物距u为厘米时的成像情况．
（b）为了进一步验证该猜想，小明在原有实验器材的基础上，再添加了器材，并设计了有关实验记录表（表三），请完成表三中空格处的填写．
表三
实验
序号
像高h
（厘米）
7
/
/
/
3.0
8
/
/
/
3.0
9
/
/
/
3.0

在探究凸透镜成像实验中：

（1）如图甲，要使像能够成在光屏的中央，应将透镜向（上/下）调整．
（2）若凸透镜的焦距是10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、的实像；当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上成清晰的像，需将光屏向（左/右）移．
（3）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前（如图乙），要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向（左/右）移．

如图所示，李宁同学在张老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验．

（1）当蜡烛位于图中B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为cm．
（2）李宁同学把蜡烛移动到A处，屏上的像变得模糊，要使像变清晰，光屏应向（选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、的实像．生活中常用的就是利用这个原理制成的．
（3）在上述（2）操作的基础上，张老师取下自己戴的眼睛放于蜡烛和凸透镜之间、光屏上的像又变得模糊，李宁同学发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰．由此可知，张老师所戴的眼镜是，张老师的眼睛属于．（选填“近视眼”或“远视眼”）

用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验．

（1）如图甲所示，凸透镜位置固定．当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑．则该透镜的焦距为 cm．
（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）．
（3）若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向（选填“左”或“右”）适当移动一段距离，再调整光屏的位置．
（4）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是透镜．

小明同学做探究凸透镜成像规律的实验，她首先按图示完成仪器装配，图中B点是凸透镜的2倍焦距处．

（1）经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向（选填“上”或“下”）调．
（2）实验中你怎样判断光屏上的像是否最清晰？答：．
（3）小明想探究物距等于两倍焦距时的成像规律，把点燃的蜡烛放在光具座H点处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立等大的像，小明认为找到了成像规律，你认为还必须要，才能使得到的结论更具有说服力．
（4）在实验（1）中，如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离时，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的（选填“凸透镜”或“凹透镜”）才能实验，（选填“近视”或“远视”）眼就是利用这种透镜矫正的．

某小组用焦距是10cm的凸透镜“探究凸透镜的成像规律”，实验装置如图所示．

（1）当蜡烛距凸透镜30cm时，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像，可能的原因是．
（2）当蜡烛距凸透镜6cm时，光屏上（填“有”或“没有”）像，在实际生活中（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是应用这一原理工作的．
（3）当蜡烛从距凸透镜12cm处移动到距凸透镜30cm处时，要在光屏上得到清晰的像，光屏和凸透镜间的距离（选填“变大”“变小”或“不变”）．

如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置（足够长），实验时应先调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心在同一直线上，并且大致在，这样做的目的是；当烛焰离凸透镜20cm时，在另一侧光屏上得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向（选填“上”或“下”）移动；移动蜡烛，使烛焰离凸透镜10cm，再移动光屏，（选填“能”或“不能”）在光屏上得到一个清晰的烛焰的像．

物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：

（1）图是某次实验时观察到的现象，生活中的（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向（选填“左”或“右”）移动一段距离，像（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上（选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。
（3）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。

如图所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图（a）可知凸透镜的焦距是cm，现把蜡烛放在距凸透镜35cm处（如图b），在凸透镜另一侧前后移动光屏，在光屏上可以得到一个（填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰像．此时若固定蜡烛和光屏，（填“向左” 或“向右”）移动凸透镜，将再次在光屏上出现清晰的像，该像的放大率为

（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在。
（2）如图中所示的位置，光屏上恰好得到一个倒立、（选填“放大”或“缩小”）的实像。生活中光学仪器是利用这一原理做成的。
（3）研究中，我们经常把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上远视眼镜，为使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，应将光屏（选填“远离”或“靠近”）透镜。
（4）实验一段时间后，蜡烛变短了，要使蜡烛的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向移动。
（5）换用另一块凸透镜，再次将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度后，在光具座上无论如何移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是。

某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，用焦距f为8厘米的凸透镜和物高h_物为5厘米的光源等器材进行实验，为了研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了物距与像距的比值k，并将相关数据记录在表1中。

表1：f=8厘米，h_物=5厘米
序号	物距u（厘米）	像距v（厘米）	像高h_像（厘米）	物距与像距的比值k
1	28.0	11.2	2.0	2.5
2	24.0	12.0	2.5	2.0
3	18.0	14.4	4.0	1.25
4	13.0	20.8	8.0	0.625
5	12.0	24.0	10.0	0.50
6	10.0	40.0	20.0	0.25

①根据实验序号的数据及相关条件，比较关系，可直接判断：同一凸透镜成缩小的实像。

②根据实验序号1~6的数据及相关条件，分析比较像距v、像高h_像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。

③综合分析比较实验序号1~6中物距与像距的比值k和像高h_像的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。

在疫情期间，小明的物理老师在腾讯课堂中直播上了一节凸透镜成像的实验课，老师播放了以前用凸透镜点燃物理试卷的视频，也可以点燃火柴，如图甲所示，而且老师说用这种方法可以测出凸透镜的焦距，若测得此凸透镜的焦距为15 cm，物理老师又给同学们播放了“探究凸透镜成像的规律”实验视频，如图乙所示，观看了视频后，让小明回答如下问题。

（1）实验时，应将烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心调整至同一上；实验中固定好透镜和蜡烛后，无论如何移动光屏，发现光屏上始终有一个大小不变的光斑，其原因可能是物距（选填“大于”、“小于”或“等于”）焦距；
（2）解决上述问题后，将蜡烛由图中的位置逐渐靠近凸透镜，移动光屏得到最清晰的像为止，若光屏上不能呈现像时，就从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像，最终能观察到如图丙所示的4个不同的像，则4个像出现的先后顺序是（填符号）；
（3）将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏（选填“靠近” 或“远离”）透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的（选填“前方”或“后方”）；
（4）当光屏上出现清晰的像时，将蜡烛与光屏的位置互换，则光屏上（选填“能”或“不能”）得到清晰的像；随着蜡烛的燃烧，光屏上的像向（选填“上”或“下”）移动。

在探究“凸透镜成像的规律”的实验中：

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（1）按如图甲所示的操作，可测出凸透镜焦距是cm。
（2）把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在。蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示，光屏上成清晰的像（像未画出），该像为倒立、（填“放大”或“缩小”）的实像，生活中（填“显微镜”或“望远镜”）的物镜利用了这个成像原理。
（3）保持凸透镜在光具座上的位置不动，将蜡烛向右移动，适当的移动光屏，光屏上会再次出现清晰的像，像的大小将（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）在(2)的条件下,保持蜡烛和凸透镜的位置不变，小佳将一副远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的合适位置，为使光屏上仍能成清晰的像,应将光屏向(填“左”或“右”)移动适当距离。若保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，为使光屏上仍能成清晰的像,应换一个焦距比原来（填“大”或“小”）的凸透镜
（5）实验过程中，蜡烛燃烧逐渐变短，为使烛焰的像仍成在光屏的中央，应将凸透镜向（选填“上”或“下”）调整。

小明在做“探究凸透镜成像的规律”的实验，如图所示。

（1）烛焰放在距离凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个清晰倒立、等大的实像，则凸透镜的焦距是cm；
（2）调整蜡烛、凸透镜和光屏到如图所示的位置，光屏上得到清晰倒立、（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，该成像特点可作为（选填“照相机”或“投影仪”）的原理；
（3）小明保持图中凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，屏上的像变模糊了。此时他采用的方法是：适当移动光屏凸透镜，再次在光屏上得到清晰的像，则像将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm。

（1）为使蜡烛的像成在光屏的中心，应将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调到。
（2）如图甲所示，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立的、（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中的（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了这一成像特点；若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
（3）保持蜡烛的位置不变，移动凸透镜至35cm刻度线处（如图乙所示），再移动光屏到 cm刻度线处，光屏上出现倒立、等大的像。
（4）如图丙所示，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正（选填“近视眼”或“远视眼”）。

小明用凸透镜（甲、乙）、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。

（1）实验前，使在同一水平高度。为了便于观察实验现象，实验环境应该（选填“较亮”或“较暗”）一些；
（2）为了判断两个凸透镜的焦距大小，小明做了如下操作：
①使蜡烛、凸透镜甲、光屏在如图所示的位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜甲的焦距为cm；
②保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜甲更换为凸透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则透镜乙的焦距比甲的（选填“大”或“小”）；
（3）保持凸透镜甲位置不动，将蜡烛放在光具座15cm刻度线处，调节光屏，在光屏上得到一个清晰的、倒立（选填“放大”或“缩小”）的实像，光屏的位置位于cm刻度之间；
（4）继续保持凸透镜甲位置不动，把蜡烛移到35cm刻度线处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像。小明能观察到像的正确方法是；（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的。

距u	像的性质			应用
距u	放大或缩小	倒立或正立	虚像或实像	应用
u＞2f	缩小	倒立	实像	①
②	放大	倒立	实像	投影仪
u＜f	放大	③	虚像	放大镜

实验序号	物距u （厘米）	像距v （厘米）	像高h （厘米）
1	30.0	15.0	1.5
2	26.0	16.3	1.9
3	22.0	18.3	2.5

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