1、压轴题专题 01：凸透镜成像规律一选择题（共 5 小题）1 （2019 徐州） 在“探究凸透镜成像规律”时，开始时烛焰在光屏上成缩小的像，接着把物距调整为刚才的一半，移动光屏使烛焰在光屏上成像，此时的像（ ）A是放大的 B是缩小的C是等大的 D以上三种都有可能【答案】D。【解析】解：在“探究凸透镜成像规律” 时，开始时烛焰在光屏上成缩小的像，此时物距大于二倍焦距（u2f ） ，接着把物距调整为刚才的一半，则此时的物距应大于焦距（uf） ；若此时的物距大于二倍焦距时，成的是倒立、缩小的实像；若此时的物距等于二倍焦距时，成的是倒立、等大的实像；若此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成的是倒立、放
2、大的实像；由此可知，光屏上的像可能是放大的，可能是缩小的，也可能是等大的，故 D 正确。2 （2019 武昌区一模） 某物理实验小组的同学对光学实验很感兴趣，他们用如图的器材做实验，先用焦距为 20cm 的透镜甲进行实验，在屏上能得到了清晰的缩小实像：接下来他们想改用焦距为 10cm 的透镜乙继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，又要在光屏上成清晰的像，则实验小组的同学对此问题以及实验有关问题的讨论，不正确的是（ ）A应该将光屏向右移动，得到了清晰的放大实像B应该将光屏向左移动，得到了仍是清晰的缩小实像C实验中所用的透镜成像原理是光的折射D实验中所用的光屏最好是白色，所用的蜡烛换成带有“
3、F”形的 LED 灯会更好【答案】A。【解析】解：AB、由“先用焦距为 20cm 的透镜甲进行实验，在屏上得到清晰缩小的实像”可知，此时 u2f ；当改用焦距为 10cm 的透镜乙继续实验，不改变蜡烛和凸透镜的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜（向左）移动，像变小。故A 错误、B 正确；C、实验中所用的透镜成像原理是光的折射，故 C 正确；D、因为白色的物体能反射所有的色光，所以白色光屏反射所有的色光；蜡烛换成 LED 灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等，故 D 正确。3 （2019 鄂州） 在做“探究凸透镜成
4、像规律”的实验中，某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后，正确安装并调节实验装置如图乙所示，在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是（ ）A由甲图可知该透镜焦距为 40cmB乙图中成的是倒立放大的实像，符合放大镜的成像原理C在乙图中保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，则成像情况符合投影仪的原理D如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片，则将光屏适当左移可得一个清晰的像【答案】C。【解析】解：A、由甲图可知该透镜焦距为 40cm30cm10cm，故 A 错误；B、由图可知，物距大于像距，当物距大于二倍焦距时所成的像是缩小倒立的实像，是照相机的成像原理，故 B 错误；C、根据光路的可逆性
5、，若将光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上仍能成像，此时物距小于像距，凸透镜成倒立放大的实像，其应用是投影仪，故 C 正确。D、凹透镜对光线有发散作用，靠近凸透镜时，使光线发散，像会聚在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像，故 D 错误；4 （2019 苏州） 将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜 15cm 处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列说法正确的是（ ）A此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像B仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正C将蜡烛移到 30cm 刻度处，移动
6、光屏可在屏上得到清晰等大的像D将蜡烛移到 40cm 刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像【答案】B。【解析】解：根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心 15cm 处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为 15cm。A、从图上看出，物距 u50.0cm10.0cm40.0cm。v85cm50cm35cm，凸透镜 u2f，2f vf，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故 A 错误；B、由 A 分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故 B 正确；C、uv2f，凸透镜成倒
7、立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到 30cm 刻度处，u50cm30cm 20cm2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故 C 错误；D、将蜡烛移到 40cm 刻度处， u50cm40cm10cm ，物距满足 uf ，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故 D 错误。5 （2018 镇江） 烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为 10cm。下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（ ）A仅将蜡烛移至刻度线 M 的左侧某处 B仅将光屏移至刻度线 P 的右侧某处C仅将凸透镜向左移至刻度 N 处 D将透镜右移 3cm，且光屏移至刻度线 Q 的右侧某处【答案】
8、C。【解析】解：A、凸透镜的焦距为 10cm，由图可知此时的物距等于 15cm，像到光屏的距离也为 15cm，像距在一倍和 2 倍焦距之间，故要想使烛焰在光屏上成清晰的像，如果只移动蜡烛就要移到二倍焦距以外，即将蜡烛移至刻度线 M 的左侧某处，故 A 可能；B、凸透镜的焦距为 10cm，由图可知此时的物距等于 15cm，在一倍和 2 倍焦距之间，如果只移动光屏，需要将光屏移至二倍焦距以外，故 B 可能；C、如果只将透镜移到 N 点，此时的物距等于 12cm，蜡烛处在一倍焦距和二倍焦距之间，物体成像在二倍焦距以外的位置，此时光屏到透镜间的距离只有 18cm，故不能在光屏上成清晰的像，故 C 不可
9、能；D、如果将凸透镜右移 3cm，此时物距为 18cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，则物体成像在二倍焦距以外的位置，此时光屏移到 Q 点右侧某个位置能成清晰的像，故 D 可能。二填空题（共 6 小题）6 （2019 泸县模拟） 小曹在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所使用的凸透镜焦距为 15cm，当把凸透镜固定在 50cm 刻度线位置，蜡烛固定在 18cm 刻度线位置时，光屏应在 ， （选填“”“”或“” ）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，只将光屏和蜡烛的位置对调，则像的大小 变大 （选填“变小” 、 “不变”或“变大”） 。当屏上的像清晰时，小曹把自己的近视眼
10、镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，她应该向 远离 凸透镜方向移动光屏（选填“靠近”或“远离”） ，可再次得到清晰的像。【答案】 ；变大；远离。【解析】解：凸透镜焦距是 15cm，当把凸透镜固定在 50cm 刻度线位置，蜡烛固定在 18cm 刻度线位置时，物距为 50cm18cm33cm，大于 2 倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在 1 倍和 2 倍焦距之间，即光屏应在 区域内左右移动；此时成的是倒立、缩小的实像；若得到清晰的像后，只将光屏和蜡烛的位置对调，根据光路可逆可知，此时成的是倒立、放大的实像，像的大小变大；视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，把自己的近视眼镜放在凸透
11、镜和蜡烛之间，由于凹透镜的发散作用，像远离凸透镜，所以应该向远离凸透镜的方向移动光屏。7 （2019 济宁一模） 在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如图甲所示。（1）凸透镜的焦距为 10 cm。（2）当把蜡烛、凸透镜、光屏的位置如乙图放置时，在光屏上能成倒立、 放大 的实像；生活中的 投影仪 就是利用这个原理制成的。（3）凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 右 （选填“左”或“ 右”）移动。【答案】 （1）10；（2）放大；投影仪；（3）右【解析】解：（1）由图甲知，焦点到凸透镜的距离
12、为 60.0cm50.0cm10.0cm，所以凸透镜的焦距为10.0cm；（2）由图乙知，物距小于像距，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，生活中的投影仪就是利用这个原理制成的；（3）成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向右移动；8 （2019 达州） 甲图为电影放映机，其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜 的位置（选填序号：一倍焦距以内一倍焦距到二倍焦距之间二倍焦距以外） ，白色银幕是为了 反射 所有颜色的光（选填“反射”或“ 吸收”） 。【答
13、案】；反射。【解析】解：电影放映机的镜头相当于一个凸透镜，可以成放大的实像，则此时物距 2fuf ，像距v2f，即所成的像位于二倍焦距以外；白色银幕是为了反射所有颜色的光，让观众看到五彩的画面。9 （2019 泰州） 如图，用铁丝围成一个内径约 4mm 的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为 虚像 （实像/虚像） ；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与 照相机 （照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好） ，透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于 凹透镜 （凸透镜
14、/凹透镜） 。【答案】虚像；照相机；凹透镜。【解析】解：这个水膜透镜贴近课本上的字，字在这个水膜透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像；透过水膜透镜看远处的楼房，此时 u2f，成倒立缩小的实像，其应用是照相机；用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像，因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，说明此时水膜透镜相当于凹透镜。10 （2019 华阴市一模） 小西在智能机器人展览会上为他喜爱的机器人拍摄了一张照片，并制成胶片，他用如图所示的幻灯机展示给同学们看。胶片上机器人的头部朝 下 （选填“上”或“ 下”） 。若幻灯机所用凸透镜的焦距为 10cm，则胶片与凸透镜间的距离范围是 大于 10cm 小于 2
15、0cm 。要使像变得更大，保持凸透镜的位置不动，应将胶片 靠近 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜少许，并调节幕布至合适的位置。【答案】下；大于 10cm 小于 20cm；靠近。【解析】解：由凸透镜成像规律可知，2fuf ，成倒立、放大的实像，因此她放置胶片时，胶片上机器人的头部应朝下，观众才可看到正立的像，并且将胶片放在凸透镜的一倍至二倍焦距之间；由凸透镜成像规律可知，2fuf ，成倒立、放大的实像，则胶片与凸透镜间的距离范围是大于 10cm 小于 20cm；凸透镜成实像时，物近像远像变大；要使像变得更大，在凸透镜的位置不动时，应将胶片靠近凸透镜少许，并调节幕布至合适的位置。11 （2019
16、滨湖区模拟） 如图甲，一束平行光平行于主光轴射向凸透镜，在光所上得到一个最小最亮的光斑，则此凸镜的焦距为 10.0 cm如图乙所示蜡烛恰好能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 照相机 （选填“投影仪”或“ 照相机”） ，将凸投镜、蜡烛，光屏放在同一直线上如图丙，当蜡烛在 B点时，成像在 A 点；当蜡烛在 A 点时，成像在 C 点，则凸透镜一定固定在 BC 之间 （选填“C 点左侧”、“BC 之间”、 “AB 之间” 或“A 点右侧 ”） 。【答案】10.0；照相机；BC 之间。【解析】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜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
17、的焦距；光具座的分度值为 1cm，则凸透镜的焦距：f45.0cm35.0cm10.0cm。（2）如图，物距大于像距，且恰能在光屏上看到清晰的像，说明物距大于 2 倍焦距，则此时成倒立、缩小的实像，应用于照相机。（3）当烛焰在 B 点时，成像在 A 点；当烛焰在 A 点时，成像在 C 点，由于凸透镜成实像时光路可逆，故在 B 点和在 A 点成像情况不同；故一次成的是实像，一次成的是虚像；由于 AB 间的距离小于 AC 间的距离，故当烛焰在 B 点时，成的是虚像，像与物体在凸透镜的同一侧，故凸透镜应该在 B 的左边；当烛焰在A 点时，成像在 C 点，成的是实像，凸透镜应在 AC 之间，故凸透镜的位
18、置应该在 BC 之间。三实验探究题（共 10 小题）12 （2019 蒙城县一模） “探究凸透镜成像规律”是中考理科实验操作考试热门考点之一，在该实验中：（1）很多省市实验操作考试都对该实验的器材进行了改进，其中一项重要的改进措施是：用 F 光源代替蜡烛，这一改进的优点是 光源稳定 ；（2）小明在某次实验中在光屏上看到的像如图甲所示，若他使用的凸透镜的焦距为 f10cm，则 F 光源到凸透镜的距离 u 在 10cmu20cm （选填“u 20cm”“10cmu20cm”或“u10cm”） ；（3）为什么在一定的条件下，人眼通过凸透镜能看到虚像呢？老师作出了如图乙所示的光路图，通过作图，小明明白
19、了凸透镜所成的虚像是由 折射光线的反向延长线 汇聚而成的。【答案】 （1）光源稳定；（2）10cmu20cm；（3）折射光线的反向延长线。【解析】解：（1）实验操作考试都对该实验的器材进行了改进，用 F 光源代替蜡烛，光源稳定、亮度好、不拍风吹、能够反映上下左右相反；故这一改进的优点是光源稳定；（2）小明在某次实验中在光屏上看到的像如图甲所示，成倒立放大的实像，若他使用的凸透镜的焦距为f10cm ，则 F 光源到凸透镜的距离 u 在 fu2f，即 10cmu20cm；（3）如图乙所示的光路图，通过作图，小明明白了凸透镜所成的虚像是由折射光线的反向延长线汇聚而成的。13 （2019 泉州二模）
20、专业的单反照相机往往配有几个焦距不同的镜头。小明为了探究不同焦距的凸透镜成像特点，利用实验室提供的器材（光源为“F”形状的 LED 灯） ，分别用 f 甲 15cm 和 f 乙 20cm 的两个凸透镜进行实验。（1）实验中，当物距为 60cm 时，光屏上看到清晰的像应是图 1 中的 A 。（2）图 2 是小明通过实验得到的物距 u 和像距 v 的关系图象，分析发现：同一凸透镜在成实像时，当 u 越大，v 越 小 。物距相同时，凸透镜的焦距越 大 ，所成像的越远、越大。（3）实验后，小明明白了：如果要拍摄远距离景物的特写照片，就需要用 长焦镜头 （选填“长焦镜头”、“短焦镜头”） 。【答案】 （
21、1）A；（2）小； 大；（3）长焦镜头。【解析】解：（1）两个凸透镜的焦距分别为 f 甲 15cm 和 f 乙 20cm，当物距为 60cm 时，无论使用任何一个凸透镜，物距均大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故 A 正确，BCD 错误；（2）图 2 中，甲、乙两透镜成实像时，物距与像距关系近似于反比例图象，物距 u 越大，像距 v 越小；图 2 中，u 甲 u 乙 70cm 时，v 甲 15cm ，v 乙 30cm；u 甲 u 乙 30cm 时，v 甲 30cm，v 乙 60cm；由于 f 甲 f 乙 ，可知物距相同时，凸透镜的焦距越大，所成像的越远、越大；（3）由“距相同时，凸透镜的焦距越
22、大，所成像的越远、越大”可知，要拍摄远距离景物的特写照片，就需要用焦距更大的凸透镜作镜头，即“长焦镜头”14 （2019 临沂） 在“探究凸透镜成像特点”的实验中，将凸透镜固定在光具座上 50cm 刻度线处不动，移动蜡烛和光屏至如图所示位置时，光屏上承接到清晰的像。（1）该凸透镜的焦距为 15 cm。（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，此时应将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动，才能再次承接到清晰的像。（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏移至 B （选填序号）范围内才能承接到清晰的像。A.5065cm B.6580cm C.8095cm（4）将蜡烛移到 37cm
23、 刻度线上，观察到的像是 正立 （选填“倒立”或“正立” ）的。【答案】 （1）15；（2）左；（3）B；（4）正立。【解析】解：（1）根据图可知，烛焰距凸透镜 50cm20cm30cm 时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，说明此时满足 80cm50cm30cmu2f，所以 f15cm；（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，对光线能够起到提前会聚的作用，此时应将光屏向左移动，才能再次承接到清晰的像。（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，此时物距大于 2 倍焦距，像距应在 2 倍焦距与 1 倍焦距之间，凸透镜在 50cm 处，应将光屏移至 6580cm 范围内才能
24、承接到清晰的像。故选 B。（4）将蜡烛移到 37cm 刻度线上，u50cm 37cm13cmf，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。15 （2019 连云港一模） 在探究凸透镜成像的实验中，如图甲所示，某同学将镜面垂直于阳光放置，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行） ，测出透镜与白纸间距 s/cm 与对应的白纸被烤焦的时间 t/min，绘出图线如图乙所示。（1）可判断该透镜的焦距 f 为 12 cm；（2）如丙图所示，他再将蜡烛和透镜的位置固定，则调整光屏位置（光屏图中未面出） ，会在光屏上呈现清晰的 放大 （选填“放大”或“ 缩小”）的像。（3）随着蜡烛越烧越短，光屏上的像将向 上
25、移动，为了使像能回到光屏的中央，可以将透镜向 下 （选填“上”或“ 下”）移动适当距离。【答案】 （1）12；（2）放大；（3）上；下。【解析】解：（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距 S12cm 时，白纸被烤焦的时间 t4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距 f12cm。（2）由图乙可知，他将蜡烛和透镜的位置固定，u50cm35cm15cm，蜡烛与光屏的距离在一倍焦距到二倍焦距之间，此时呈现的是倒立放大的实像；（3）由于此时成倒立的实像，蜡烛变短，则成的像向上运动，为了使像回到光屏的中央，应该将透镜向下调节；16
26、 （2019 五华区二模） 某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的液体透镜。（1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香雾，其目的是 显示光的传播路径 ，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，使其保持在如图甲所示的位置，让光线沿图示方向射入璃容器，经透镜 折射 后的光线将 偏向 （填“偏离”或“偏向”）主光轴。如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的角度 增大 填“增大” 、 “减小”或“不变”） 。（2）在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体
27、透镜的位置如图乙所示，光屏上出现清晣的烛焰像，若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座 10em 刻度时，则烛焰经凸透镜所成的是 倒立 、 缩小 的实像。（3）在第（2）步的操作中，小明只将蜡烛移至 10cm 处，并未移动光屏，此时清晰的像成在光屏的 左 侧，要让像清晰地成在光屏上，则应在蜡烛与透镜之间放 凹透镜 （填光学仪器） 。【答案】 （1）显示光的传播路径； 折射； 偏向； 增大；（2）倒立；缩小；（3）左；凹透镜。【解析】解：（1）在玻璃容器中充入蚊香烟雾，当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径，所以，在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的
28、是显示光的传播路径；由图可知，玻璃容器的形状相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏向；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关，用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的角度会增大；（2）由图知，物距 u40.0cm 25.0cm15.0cm，像距 v70.0cm40.0cm30.0cm；物距小于像距，此时成倒立放大的实像，因此物距处于 1 倍和 2 倍焦距之间，即 f15cm2f ，解得：7.5cmf15cm；将蜡烛移到光具座的 10cm 刻度处时，物距 u40.0cm 10.0cm30.0cm，由知，物体处于 2 倍焦距之外，所以
29、成倒立、缩小的实像；（3）将蜡烛移到光具座的 10cm 刻度处时，物距 u40.0cm10.0cm30.0cm，由知，物体处于 2 倍焦距之外，像距大于 1 倍焦距小于 2 倍焦距，即小于 30cm，此时清晰的像成在光屏的左侧；要让像清晰地成在光屏上，应让光线发散一些，则应在蜡烛与透镜之间放凹透镜。17 （2019 海门市一模） 物理兴趣小组想知道凸透镜的焦距 f 为多少，如图甲，将镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行） ，测出透镜与白纸间的距离 s 与对应的白纸被烤焦的时间 t，绘出图线乙，可判断该凸透镜的焦距 f 为 12 cm，若将一个物体放在此透镜前 30cm 处，则可在该透
30、镜另一侧得到倒立、 缩小 的实像；将透镜及点燃的蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙） ，做成像实验，记录每次成实像的物距 u，像距 v。物像间的距离 L（Lu+v） ，绘出图线丁（以 f 为长度单位） ，由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间的距离应满足 L 4f （用 f 表示） 。经“ 百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率nAB/ABv/u，结合丙、丁两图，可知当物距 u1.5f 时，n 2 。【答案】12；缩小；4f；2。【解析】解：（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距 S12cm 时，白纸被烤焦的时间 t4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，
31、这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距 f12cm；（2）若将一个物体放在此透镜前 30cm 处，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；（3）根据凸透镜的成实像时满足 uf，由图丁可知，随着物距 u 的增大，物像间距 L 先减小后增大，当物距 u2f 时，物像间距 L 最小为 4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足 L4f。（4）由图丁可知，当物距 u1.5f 时，物像间距 L4.5f，根据 Lu+v 可得，vLu 4.5f1.5f3f ，则放大率 n 2。18 （2019 广陵区二模） 小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验。（1）物体离照相机的镜头比较远，成倒立
32、、缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成倒立、放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是，像的虚实、大小、正倒跟 物距 有什么关系？（2）小明所用实验装置如图甲所示，若将凸透镜放在光具座刻度 50cm 位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm 处，光屏放在图示位置处恰好成一清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 照相机 （照相机/放大镜/投影仪） 。（3）如图乙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距 v 和物距 u 关系的图象，由图象可知，该凸透镜焦距为 10 cm，成实像时物距逐渐减小，像距逐渐 增大 。当 u2f 时，物体移动速度 大于 （大于/小
33、于/等于）像移动的速度。（4）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，如图丙所示，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 远离 （靠近/远离）凸透镜。【答案】 （1）物距；（2）照相机；（3）10；增大；大于；（4）远离。【解析】解：（1）照相机镜头、投影仪镜头、放大镜都是凸透镜，物体离照相机的镜头比较远，成倒立、缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成倒立、放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是，像的虚实、大小、正倒跟物体到凸透镜的距离有关，这个距离叫物距，所以猜想成像性质跟物距
34、有关。（2）物距：u50cm10cm 40cm，像距：v65cm50cm15cm，uv 时，成倒立缩小的实像，应用于照相机。（3）u2f，成倒立、等大的实像， v2f ，由图象知，u v2f20cm，所以凸透镜的焦距：f10cm。凸透镜成实像时，物距逐渐减小，像距逐渐增大。当 u2f 时，物体移动的速度大于像移动的速度。（4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使会聚光线错后会聚，所以光屏要远离凸透镜。19 （2018 天门） 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，使它们的中心在 同一高度 （2）如图甲所示，在蜡烛在光屏上成倒立
35、，等大的像，则凸透镜的焦距 f 10.0 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 远离 （选填“靠近”“ 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 2 个像【答案】 （1）同一高度；（2）10.0；远离；（3）2。【解析】解：（1）做凸透镜成像实验，要使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者位于同一高度，目的是使像成在光屏的中央；（2）蜡烛到凸透镜的距离为 50.0cm30.0cm20.0cm 时，光屏上呈现一个倒立等大的像，则 2f20.0cm，所以 f10.0c
36、m；当烛焰逐渐靠近凸透镜时，由于物距变小，像距变大，所以应将光屏远离凸透镜，光屏上才会重新出现清晰的像，烛焰的实像将成的像也变大；（3）因为凸透镜中间厚，边缘薄，切去部分后相当于两个透镜，光心位置改变了，上面的像下移下面的像上移，错位将成两个像。20 （2019 武汉） 某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片，观察到了如下现象。（1）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 远离 （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
37、体的像成在视网膜的 前方 （填“前方”或“ 后方） 。（2）取下近视眼镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏 靠近 （填“靠近”或“远离”）透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有 会聚 作用。【答案】 （1）远离；前方；（2）靠近；会聚。【解析】解：（1）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚，像距变大，光屏应远离凸透镜，才能得到清晰的像；近视眼镜可以使像远离凸透镜，故近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的前方；（2）取下
38、近视镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏靠近透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像。说明远视眼镜对光线有会聚作用。21 （2019 南京） 用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出） 。（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出） ，则该像是倒立、 放大 的实像。（2）若在图乙中将凸透镜移到 55cm 刻度线处，则将光屏移动到 75 cm 刻度线处，可以再次看到清晰的像。（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜
39、片，则将光屏向 右 （选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。（4）若在图乙中用塑料吸管对准 A 点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 左 移动， “烛焰尖部”又会变清晰。【答案】 （1）放大；（2）75；（3）右；（4）左。【解析】解：（1）由图知，光斑即焦点处，所以焦距 f60cm50cm10cm；当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为 50cm35cm15cm，大于 1 倍焦距小于 2 倍焦距，凸透镜能成倒立放大的实像；（2）在图乙中将凸透镜移到 55cm 刻度线处，物距为 u55cm35cm20cm，u2f，成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，v75cm 55cm20cm，光屏在 75cm 的位置，所以光屏向左移动。（3）凹透镜对光线有发散作用，放在凸透镜前时，使光线发散，像呈现在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像；（4）在图乙中用塑料吸管对准 A 点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A 点气体流速大，流体大的位置压强小，火焰向左移动，物距增大，像距减小，将光屏向左移动， “烛焰尖部”又会变清晰。
