第14课 探究凸透镜成像规律、凸透镜成像规律
1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）。
2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止，读出物距与像距的大小。
3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏，透过凸透镜观察火焰的成像情况。
. 掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法
1.在探究凸透镜成像规律的实验中：
如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个很小很亮的光斑，则凸透镜的焦距______；调节光具座上的烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在大致在______上。
图乙中的光屏上得到了一个清晰的倒立、______的实像，生活中利用这个规律制成了______。保持凸透镜位置不变，把蜡烛移至刻度线处，则应该将光屏适当向______选填“靠近””或“远离”凸透镜方向移动一些，才能在光屏上再次得到清晰的像。
实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，此时烛焰的像会出现在光屏上偏______选填“上”或“下”方的位置。
【答案】 同一高度 放大 投影仪 靠近 上
【解析】解：由图甲知，焦点到凸透镜的距离为，所以凸透镜的焦距为；为了使像成在光屏中心，实验开始前，应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上；
由图乙知，当蜡烛在刻度尺的处，，，凸透镜成倒立放大的实像；生活中利用这个规律制成了投影仪；
保持凸透镜位置不变，把蜡烛移至刻度线处，物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知；则应该将光屏适当向靠近凸透镜方向移动一些，才能在光屏上再次得到清晰的像；
凸透镜成倒立的实像，蜡烛由于燃烧逐渐变短，相对于凸透镜向下移动，所以像逐渐向上移动。
故答案为：；同一高度；放大；投影仪；靠近；上。
图中测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距，由此可以确定其焦距是多少；为了使像成在光屏中心，应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上；
当，成倒立、放大的实像，投影仪利用了此原理，凸透镜成实像时，物远像近像变小；
理解倒立实像的特点，像和物体的移动方向恰好相反。
此题主要考查的是学生对实验器材的放置以及对凸透镜成像规律的应用理解和掌握，同时考查了对倒立实像的理解。
2.某同学用焦距为的凸透镜做实验，实验装置如图所示，在实验过程中凸透镜位置保持不变。请你根据所学知识完成下列问题：
改变蜡烛位置，使其位于刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上能成清晰的倒立______的像。选填“放大”、“等大”或“缩小”
改变蜡烛位置，使其位于刻度线处，如果要成清晰的像光屏应向______移动选填“左”或“右”
改变蜡烛位置，使其位于刻度线处，从透镜的______侧选填“左”或“右”，通过透镜可以看到一个放大的烛焰的______像。选填“虚”或“实”
【答案】缩小 右 右 虚
【解析】解：改变蜡烛位置，使其位于刻度线处，此时物距为，大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；
改变蜡烛位置，使其位于刻度线处，此时物距为，位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，所以光屏应该右移；
改变蜡烛，使其位于刻度线处，此时物距为，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，像物同侧，所以应该从右侧观察。
故答案为：缩小；右；右；虚。
当物距大于二倍焦距，像距介于二倍焦距与一倍焦距之间时，所成的像是倒立、缩小的实像，
当物距介于二倍焦距与一倍焦距之间，像距大于二倍焦距时，所成的像是倒立、放大的实像，
当物体放在焦点之内时，会在凸透镜的同侧成正立放大的虚像。
此题是“探究凸透镜成像规律”实验，考查学生对于凸透镜成像实验的理解，掌握成像特点与物距、像距之间的关系是解决此题的关键。
3.在“凸透镜成像规律”实验中：
物距 实验序号 焦距 像距
实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏中心位于同一高度上，目的是______。
为研究像距与焦距的关系，小明选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如表；分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则像距越______选填：“大”或“小”。
小华用若干个发光二极管组成形状如“”的发光物体，如图甲所示将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏上成的像如图乙所示如果只将“”，换成“”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图丙中的______填数字序号。
【答案】使像成在光屏中央；
大；
【解析】解：为了使像成在光屏中央，实验开始前，应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。
由表可知，当物距不变时，在、、实验中，焦距由增大到，像距从增大到，由此可得像距是随着焦距的增大而增大。
根据乙所成甲的像可知，所成像的是放大倒立的实像，凸透镜成的实像与物体左右相反、上下也相反。所以的像应为故当将“”放于此处，所成的像肯定也是倒立放大的实像，只有丙中符合。
故答案为：使像成在光屏中央；大；。
为了使像成在光屏中央，应将发光体、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上；
要解决此题，需要认真分析表格中焦距的变化情况和像距的变化情况。根据它们的变化情况得出结论。
要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律。知道当物距处于倍焦距和倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。
并且要正确理解倒立实像的含义，知道像与物的上下颠倒、左右颠倒。
此题是探究凸透镜成像的规律。考查了学生根据数据得出结论的能力。同时考查了凸透镜成像规律的应用，一定要熟记规律的内容，能做到举一反三。并要真正理解倒立实像的含义，这也是此题的难点。
4.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
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。由图可知，则此凸透镜焦距约是______。
将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并将三者的中心大致调在______。
调整后，把烛焰放在距凸透镜处时如图乙，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、______的实像填“放大”或“缩小”；______就是利用这一成像规律工作的选填“照相机”“幻灯机”“放大镜”。若无论怎样移动光屏都不能得到蜡烛的像，说明______选填“”、“”或“”。
【答案】；同一高度；放大；幻灯机；或
【解析】【分析】
此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用，属于基本技能的考查和基本规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。
【解答】
让一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，这点是凸透镜的焦点。
焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，由图甲可知，凸透镜的焦距是。
根据实验的要求，让像成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上；
凸透镜的焦距是，烛焰放在距凸透镜处时，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。幻灯机和投影仪就是利用这一成像规律工作的。光屏上不成像有可能是物体成虚像，即此时的物距小于一倍焦距；或者不成像，即物体在焦点上。
5.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验．
图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、__________的实像．
图中只移动蜡烛和光屏，通过“物距等于两倍焦距时，像和物的大小相等”来估测水透镜焦距的操作是__________填字母．
A.都左移 都右移
C.蜡烛左移，光屏右移 蜡烛右移，光屏左移
图中，随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向__________选填“上”或“下”移动．
图中，推动活塞使水凸透镜变厚，发现光屏上的像变模糊，将蜡烛适当靠近透镜，像又变清晰若不移动蜡烛，要让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个合适的__________选填“近视”或“远视”眼镜镜片．
【答案】缩小；；上；近视
【解析】【分析】
本题考查探究凸透镜成像的规律。
当像距小于物距时，成倒立、缩小的实像；
当物距大于倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距大于倍焦距小于倍焦距；当物距等于倍焦距时，成倒立、等大的实像，像距等于倍焦距；
根据经过光心的光线传播方向不变；
凸透镜变厚后，折射能力变强，像距变小。
【解答】
图中像距小于物距，成倒立、缩小的实像；
此时物距大于倍焦距，像距小于倍焦距；则此时应该将蜡烛靠近凸透镜，使物距等于倍焦距，光屏应该远离凸透镜，使物距等于倍焦距，故都向右移动，故B正确；
随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向上移动；
推动活塞使水凸透镜变厚，发现光屏上的像变模糊，将蜡烛适当靠近透镜，像又变清晰，此时可以不移动蜡烛，可以加一个发散透镜，即近视眼。
6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
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______。
如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立、______的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至______刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
保持蜡烛位置不变，移动透镜至刻度线处如图丙，则人眼按图______。选填“”、“”或“”的方式可观察到烛焰的像。
如图丁，光屏上能成清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是______眼镜。选填“近视”或“远视”
【答案】； 放大；；；远视。
【解析】【试题解析】
解：由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为；
由图乙知，当蜡烛在刻度尺的处，，，凸透镜成倒立放大的实像，，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当时，即凸透镜移动至刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；
时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应从处观察；
将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明眼镜使像距变小，是使光线汇聚凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。
本题考查了凸透镜成像规律的探究实验，包括焦点的测量、成像规律的总结与应用，实验中遇到问题的分析与对策等，综合性较强。
根据焦距的概念，计算出焦距的大小。从焦点到凸透镜的距离；
当，成倒立、放大的实像，；，成倒立、缩小的实像，；光的折射中光路是可逆的；
时，凸透镜成正立放大的虚像，我们应透过凸透镜去观察这个像；
凸透镜对光线有汇聚作用，能使光线提前会聚，可以用来矫正远视眼；
7.小明同学在学了“第四章在光的世界里”以后，找来了如下实验器材，进一步研究光的折射和凸透镜成像规律的问题
如图甲所示，将透明的薄壁厚度可忽略不计方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
为使处的光点移至处，应使水槽中的水量______选填“增加”或“减少”；
若间距离为，则水面高度的变化量 ______选填“”“”或“”。
小明转换实验器材，利用图乙的器材研究凸透镜成像问题。
上午第二节下课后阳光明媚，他将一凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距，老师告诉他这个距离不是凸透镜的焦距，小明的错误之处是______。
如图乙所示，当凸透镜位于光具座上处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到处图中未标出，光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置、之间的距离______用、表示。
【答案】增加；；太阳光未正对凸透镜垂直入射；；
【解析】解：水槽中的水量增加，折射光线上移，为使处的光点移至处，应使水槽中的水量增加；
若间距离为，水中发出的光线折射后，入射角小于折射角，根据几何关系可知，水面高度的变化量大于；
太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点，将一凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距，老师告诉他这个距离不是凸透镜的焦距，小明的错误之处是太阳光未正对凸透镜垂直入射；
当凸透镜移动位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理可知，光屏到透镜位置的距离为，故透镜先后两次所在位置、之间的距离；
故答案为：增加；；太阳光未正对凸透镜垂直入射；；
水槽中的水量增加，折射光线上移，分析光点位置；水中发出的光线折射后，入射角小于折射角，由此判断水面升高量与光点移动量的关系；
将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点；分析错误原因；对比成像条件，结合烛焰和光屏之间距离不变，分析计算距离；
此题是探究光的折射和凸透镜成像的规律，光的可逆性应用，实验现象的分析。
8.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，固定凸透镜的位置不动，实验操作规范。当他将蜡烛、凸透镜和光屏调节到如图甲所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
此时的物距是______，这个像的成像原理与______填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”相同。若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向______ 选填“左”或“右”移动才能再次在光屏上成清晰的像。
若保持凸透镜、光屏的位置不变，再在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜图中未画出，这时需要将光屏向______ 选填“左”或“右”移动才能在光屏上成清晰的像。
烛焰成虚像时，人眼应该从______ 填“烛焰”或“光屏”一侧向透镜方向观察。
小明测出透镜焦距为，在实验时，小明用该凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图甲所示，则物距应该满足的条件是______
A.小于 大于且小于 C.等于 大于
小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距随时间的变化图象如图乙所示，则像距与的大致变化关系为丙图中的______。
【答案】；照相机；右；
左；
光屏；
；
【解析】【解答】
解：
物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距。如图，物距为，大于像距，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
当凸透镜的位置不变时，只向右移动蜡烛少许，根据物近物距变小像远像距变大像变大，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，应向右移动光屏。
若保持凸透镜、光屏的位置不变，再在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜图中未画出，因凸透镜对光线有会聚作用，成像较原来提前了，这时需要将光屏向左移动才能在光屏上成清晰的像；
烛焰成虚像时，像与物同侧，故人眼应该从光屏一侧向透镜方向观察；
小明用该凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图甲所示，即看到倒立、放大的实像，所以眼睛和凸透镜之间的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，所以物距大于小于，选B；
将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透，物距逐渐增大，根据凸透镜成的实像时有：物远物距变大像近像距变小像变小，像距逐渐减小，从到，但像距只能接近倍焦距，而不能小于倍焦距，C正确。
【分析】
根据凸透镜成像的三种情况进行判断：
，成倒立、缩小的实像，此时，物距大于像距，应用于照相机；
，成倒立、放大的实像，，物距小于像距，应用于投影仪或幻灯机；
，成正立、放大的虚像。像与物在同侧，应用于放大镜；
根据凸透镜成实像时有：物近物距变小像远像距变大像变大，确定光屏的移动方向；
根据凸透镜对光线有会聚的作用分析回答；
凸透镜成虚像时，物、像在凸透镜的同侧，要从光屏一侧观察物体的像；
根据图像的性质，由凸透镜成像规律回答；
根据凸透镜成实像时：物远物距变大像近像距变小像变小分析。
本题探究凸透镜成像规律，考查凸透镜成像规律有应用、凸透镜对光线的作用等知识，综合性强，解此题的关键是对凸透镜成像规律要有一个连续、完整的认识。
物的位置 像的位置 像的性质 应用举例
u＞2f 2f＞v＞f 物像
异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛
u=2f v=2f 等大、倒立、实像 特点：实像大小转折点
2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯机，电影机
u=f 不成像 特点：像的虚实转折点
u＜f 物像同侧 放大、正立、虚像 放大镜
1.理解凸透镜成像规律；
2.知道凸透镜成像倒立、缩小（或放大）实像的条件及应用；
3.知道凸透镜成正立、放大虚像的条件；
1.如图，将点燃的蜡烛放在距凸透镜处，在透镜另一侧距凸透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（ ）
A. 该凸透镜的焦距小于
B. 光屏上所成的是倒立、放大的实像
C. 将点燃的蜡烛移至距凸透镜处，不能观察到烛焰放大的虚像
D. 凸透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像
【答案】D
【解析】【分析】
此题主要考查了凸透镜成像的规律，首先要熟记规律的内容，特别是成像特点、物距、像距、焦距之间的关系。
凸透镜成像时，得到的实像都是倒立的，所以蜡烛放在距凸透镜处时，在透镜的另一侧的处得到一个清晰的实像，且物距大于像距。根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置，根据物体位置列出不等式，解不等式得出结果。
【解答】
A.蜡烛距离凸透镜时，在透镜的另一侧处光屏上得到一个清晰的像，此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即，
由得，由得，所以，故A错误；
B.物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上所成的像为倒立、缩小的实像，故B错误；
C.若将点燃的蜡烛移至距凸透镜处，此时蜡烛在一倍焦距以内，可以观察到正立、放大、的虚像，故C错误；
D.凸透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏在二倍焦距以外，根据光路的可逆性，可以是正确的．
故选D．
2.如图所示，在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明选用焦距为的凸透镜，他将凸透镜固定在刻度处，点燃的蜡烛放置在刻度处，光屏移到如图所示的位置时恰好出现清晰的像，则下列说法正确的是( )
A. 将蜡烛向左移动，光屏应同时向左移动才能呈现蜡烛清晰的像
B. 将蜡烛向右移动，光屏应同时向右移动才能呈现蜡烛清晰的像
C. 将蜡烛向左移动，光屏应同时向左移动到刻度处才能呈现蜡烛清晰的像
D. 将蜡烛向左移动，光屏应同时向左移动才能呈现蜡烛清晰的像
【答案】D
【解析】从图中可知，，。
A、蜡烛向左移动，则物距为：，像距应为，故光屏应向左移动至刻度处，故A错误；
B、蜡烛向右移动，则物距为：，此时物距小于焦距，成虚像，所以不能在光屏上成像，故B错误；
C、蜡烛向左移动，物距变为：，此时物距大于倍焦距，像距应在倍和倍焦距之间，则光屏应移动至和之间的某一位置，故C错误；
D、将蜡烛向左移动，物距为：，
光屏应同时向左移动，此时像距：，
根据光路的可逆性，光屏上能呈现蜡烛清晰的像，故D正确。
故选：。
从图中可知，，。
A、，成倒立、等大的实像；
B、物距小于焦距，成虚像；
C、物距大于倍焦距，像距应在倍和倍焦距之间；
D、根据光路的可逆性分析。
此题考查了学生对凸透镜成像规律的应用，不仅要掌握成像特点与物距、像距的关系，同时要自己做出规律性的总结，如物距变化和像距变化的大小关系。
3.小红同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距为
A. 一定在到之间 B. 一定在到之间
C. 一定小于 D. 一定大于
【答案】A
【解析】【分析】
凸透镜成实像时，，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；，成倒立、放大的实像，；根据物距、像距和焦距的关系解不等式即可。
解答此题的关键是掌握凸透镜成像的两种判断方法，根据物距和像距的关系；根据物距、像距和焦距的关系列出不等式。而且要会解不等式，这就要求学生要具备一定的学科综合能力．
【解答】
由图可知：，，且；
由凸透镜成像规律可知：此时的像是倒立缩小的实像；
则，，
解得。
故选A。
4.用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解：在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距相等，
透镜甲成放大、倒立、实像，说明，；
透镜乙成缩小、倒立、实像，说明，；
透镜丙成放大、正立、虚像，说明；
所以，。
故选：。
在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距相等，根据凸透镜成像的三种情况的物距和焦距的关系解不等式求出三个焦距范围，进行比较。
通过相等的物距，建立焦距和物距的关系，来比较焦距大小。
5.如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，下列实验操作和相关的分析中不合理的是 ( )
A. 实验时，观察到光屏上像的位置偏高，则应向下调节凸透镜
B. 该凸透镜的焦距满足条件
C. 生活中利用这个规律制成的光学仪器是投影仪
D. 若将蜡烛适当远离凸透镜，可将光屏向凸透镜靠近，观察到光屏上的像将变小
【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查了凸透镜的成像规律，关键是熟悉成实像时物距与像距的关系。
根据过光心的光线传播方向不变进行分析；
由图可知，此时成倒立放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，即，代入物距即可解出焦距范围；
当时，成倒立、放大的实像，适用于投影仪；
凸透镜成实像时，物距增大时，像距减小，像变小。
【解答】
A.根据过光心的光线传播方向不变，可知当向下调节凸透镜时，像将向下移，所以观察到光屏上像的位置偏高，则应向下调节凸透镜，故A正确，不符合题意；
B.由图可知，此时成倒立放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，即，由于此时物距为，所以，解得，故B错误，符合题意；
C.由于投影仪成倒立放大的实像，此图也是倒立放大的实像，所以生活中利用这个规律制成的光学仪器是投影仪，故C正确，不符合题意；
D.凸透镜成实像时，物距增大时，像距减小，像变小，所以若将蜡烛适当远离凸透镜，可将光屏向凸透镜靠近，观察到光屏上的像将变小，故D正确，不符合题意。
故选B。
6.图是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 乙丁甲丙 D. 丙甲乙丁
【答案】C
【解析】解：
刻度尺到凸透镜的距离物距在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即乙图。
刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即丁图。
刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处，凸透镜成倒立、等大的实像，即甲图。
刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，即丙图。
综上可知，凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序为乙丁甲丙，故选C。
故选：。
若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，刻度尺到凸透镜的距离物距从一倍焦距以内一倍焦距和二倍焦距之间二倍焦距处二倍焦距以外，从这几个过程中凸透镜的成像情况进行判断。
首先要明确凸透镜成像的几种情况，然后分析凸透镜从贴近刻度尺到远离刻度尺经历了几个阶段，根据成像特点进行解答。
7.在凸透镜主轴上的一物点，物距大于焦距，如果沿直径对称切除透镜很小一部分，如图所示，再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢，则成像情况与原来相比：
A. 相同
B. 成两个像，上半截透镜成像点上移，上半截透镜成像点下移
C. 成两个像，上半截透镜成像点下移，下半截透镜成像点上移
D. 不能成像
【答案】C
【解析】【分析】
由透镜成像的原理我们知道，透镜所成的实像是由光线汇聚而成的，又因为这里物距大于焦距，所以一定是成实像；因为通过透镜中心的光线其传播方向不变，其他的光线都会会聚在主光轴上，物体放出的光线不止一条，去掉透镜的一小截仍然能会聚光线成像，只是成的像暗淡一点；若我们不合拢两截透镜那么他所成的像由以上分析便可得知，像除了暗淡一点之外没有其他变化；若合拢，我们可以假想得到相当于有两个透镜在成像，上面一个下面一个，只是上面的透镜向下移，下面的透镜向上移。
此题主要考查凸透镜成像的应用，有一定难度，是一道竞赛题。【解答】
如果沿直径对称切除透镜很小一部分；相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜，这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的大凸透镜是一样的，不移动时主光轴、焦点都是重合的，当把上面的小凸透镜下移后，该小凸透镜的主光轴也向下移，相当于物体向上移，当然成像要向下移；下面的小凸透镜与之相反，像向上移。
故选 C。
8.如下图所示，有一个圆柱体，放在凸透镜前图示位置，它所成的像的形状是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】略
9.如图所示，点燃的蜡烛及焦距为的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰_________选填“正立”或“倒立”、放大的清晰实像，需将光屏向______选填“左”或“右”移动一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______选填“上”或“下”移．
【答案】倒立；右；上
【解析】【分析】
当物距处于 和 之间时，凸透镜成倒立放大的实像；
实验一段时间后，蜡烛变短了，烛焰移到了主光轴的下方，所成的像将移到主光轴的上方，光屏应移到像的位置。
此题考查了凸透镜成像的规律，要掌握凸透镜成像特点与物距、像距的关系，常见题目。
【解答】
如题图所示，点燃的蜡烛及焦距为的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰放大的实像，实像是倒立，光屏应在大于倍焦距的地方，即，需将光屏向右移动；
凸透镜成倒立的实像，蜡烛变短，相对于凸透镜向下移动，所以其像向上移动。
10.如图所示，用焦距为的凸透镜进行了如下实验操作：将蜡烛放在处时，位于处图中未画出的光屏上得到了清晰的缩小像保持透镜位置不变，向左移动蜡烛至处，再将光屏从处移至另一位置得到清晰的放大像，则两次所成的像都是 正立倒立的，位于的 左右侧，上述过程中光屏是向 左右侧移动的，透镜在光具座上的位置范围是 用光具座上的刻度表示．
【答案】倒立；左；左；；
【解析】【试题解析】
【分析】
解决此题要知道：
，成倒立、缩小的实像，，物像异侧。，成倒立、放大的实像，。
凸透镜成实像时，物近像远像变大。
此题是探究凸透镜成像规律的实验，凸透镜成像规律的应用，在掌握规律时，注意成像特点、物距、像距的关系。
【解答】
用焦距为的凸透镜进行实验操作，将蜡烛放在处时，位于处的光屏上得到了清晰的缩小像；此时物距，保持透镜位置不变，向左移动蜡烛至处，再将光屏从处移至另一位置得到清晰的放大像，此时物距，成倒立、放大的实像，由此可知，两次所成的像都是倒立的实像；
凸透镜成实像时，物像异侧，所以位于的左侧，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，上述过程中物距减小，像距变大，即光屏是向左侧移动的；蜡烛放在处时，根据，成倒立、缩小的实像可知，此时透镜应在左边。保持透镜位置不变，向左移动蜡烛至处，再将光屏从处移至另一位置得到清晰的放大像，此时物距，此时透镜应在的刻度范围。综上分析可知，用刻度表示透镜在光具座上的位置。
故答案为：倒立；左；左；；
11.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物距和像距之间关系的图像，如图所示：
该凸透镜的焦距是________；
当物体沿着主光轴从距凸透镜处向处移动的过程中，像距__________，像的大小将__________；填变化情况
当物体距焦点时，光屏上________选填“一定能”或“不能”或“可能”得到一个清晰的像．
【答案】；变大；变大；可能。
【解析】解：当物距等于二倍距时成倒立等大实像，物距等于像距，都等于二倍焦距。分析图可知物距等于时像距等于，所以二倍焦距等于，则焦距为。
物体从距凸透镜处移到处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。
当物体距焦点时，物距可能为，在一二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，能得到一个清晰的像。
故答案为：；变大；变大；可能。
根据凸透镜成像规律可知，当物距等于二倍焦距时成倒立等大实像，物距等于像距，都等于二倍焦距。
当物距大于焦距时，凸透镜成实像，此时物距增大，像距减小，像变小。
物体距焦点，物距可能为，在一二倍焦距之间，成倒立放大的实像。
凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
12.在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜时成放大的实像，当烛焰离透镜时成放大的虚像，则这个透镜的焦距范围是________．
【答案】
【解析】【分析】
此题主要考查的是学生对凸透镜成像规律的了解和掌握，中考常见题型。
凸透镜成像的规律：
，成倒立、缩小的实像；
，成倒立、放大的实像；
，成正立、放大的虚像。
【解答】
当烛焰离透镜时，成放大的实像，则物体在一倍焦距和二倍焦距之间，即，所以；
当烛焰离透镜时成的是放大的虚像，则物体在一倍焦距以内，即。
综上所述，这个透镜的焦距范围是。
故答案为：。
13.在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小华将凸透镜正对阳光，再把一张白纸放在它的下方，如图甲所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为，为了确定焦距，小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距一定 选填“大于”、“等于”或“小于”刚才测得的距离现小华进一步研究凸透镜的规律，得到如图乙的数据，线段为一凸透镜成像的像距倒数和物距倒数的对应关系。该凸透镜的焦距是
【答案】小于
【解析】【分析】
这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，从这两种可能进行分析，一定要明确焦点之前的光线是会聚的，焦点之后的光线是发散的；
凸透镜成像规律：当时，，成倒立等大的实像。
本题考查了凸透镜焦距的测量、成像规律的应用，是中考的重要考点。
【解答】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是凸透镜的焦点，光线到达焦点并且继续向前射出，这个非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后，如果光斑在焦点之前，焦距会大于，如果光斑在焦点之后，焦距会小于，
；
图中时，，此时像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，即，所以。
故答案为：小于 。
14.如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的光心、烛焰的中心、光屏的中心处于同一水平直线上，当烛焰在点时，成像在点；当烛焰在点时，成像在点，则凸透镜固定在______选填“左侧”、“之间”、“之间”或“右侧”。烛焰从到的过程中，像的大小______选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】左侧 变大
【解析】解：当烛焰在点时，成像在点，若凸透镜在之间或右侧，
如果凸透镜所成的像为实像，则像应该在凸透镜的右侧，如果凸透镜所成的像为虚像，则像应在蜡烛的左侧，故凸透镜不可能在之间或右侧；
若凸透镜固定在之间，此时应成实像，且像距应大于一倍焦距，假设凸透镜的位置在点，如图：
而当烛焰在点时，此时物距应大于一倍焦距，成实像，根据光路的可逆性，像距的大小应等于的长度，但从图中可知，的长度大于的长度，故凸透镜不可能在之间，
而凸透镜在左侧时，当烛焰在点时，成像在点；当烛焰在点时，成像在点，两次都为虚像，符合题意。
烛焰从到的过程中，物距变大，像距变大，像的大小变大。
故答案为：左侧；变大。
根据凸透镜成像规律，结合选项中的四种情况，逐项分析，最终确定凸透镜的位置；
凸透镜成虚像时，物距变大，像距变大，像的大小变大。
本题为“探究凸透镜成像规律”的实验，主要考查凸透镜成像规律的应用。第14课 探究凸透镜成像规律、凸透镜成像规律
1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）。
2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止，读出物距与像距的大小。
3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏，透过凸透镜观察火焰的成像情况。
. 掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法
1.在探究凸透镜成像规律的实验中：
如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个很小很亮的光斑，则凸透镜的焦距______；调节光具座上的烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在大致在______上。
图乙中的光屏上得到了一个清晰的倒立、______的实像，生活中利用这个规律制成了______。保持凸透镜位置不变，把蜡烛移至刻度线处，则应该将光屏适当向______选填“靠近””或“远离”凸透镜方向移动一些，才能在光屏上再次得到清晰的像。
实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，此时烛焰的像会出现在光屏上偏______选填“上”或“下”方的位置。
2.某同学用焦距为的凸透镜做实验，实验装置如图所示，在实验过程中凸透镜位置保持不变。请你根据所学知识完成下列问题：
改变蜡烛位置，使其位于刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上能成清晰的倒立______的像。选填“放大”、“等大”或“缩小”
改变蜡烛位置，使其位于刻度线处，如果要成清晰的像光屏应向______移动选填“左”或“右”
改变蜡烛位置，使其位于刻度线处，从透镜的______侧选填“左”或“右”，通过透镜可以看到一个放大的烛焰的______像。选填“虚”或“实”
3.在“凸透镜成像规律”实验中：
物距 实验序号 焦距 像距
实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏中心位于同一高度上，目的是______。
为研究像距与焦距的关系，小明选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如表；分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则像距越______选填：“大”或“小”。
小华用若干个发光二极管组成形状如“”的发光物体，如图甲所示将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏上成的像如图乙所示如果只将“”，换成“”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图丙中的______填数字序号。
4.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
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。由图可知，则此凸透镜焦距约是______。
将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并将三者的中心大致调在______。
调整后，把烛焰放在距凸透镜处时如图乙，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、______的实像填“放大”或“缩小”；______就是利用这一成像规律工作的选填“照相机”“幻灯机”“放大镜”。若无论怎样移动光屏都不能得到蜡烛的像，说明______选填“”、“”或“”。
5.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验．
图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、__________的实像．
图中只移动蜡烛和光屏，通过“物距等于两倍焦距时，像和物的大小相等”来估测水透镜焦距的操作是__________填字母．
A.都左移 都右移
C.蜡烛左移，光屏右移 蜡烛右移，光屏左移
图中，随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向__________选填“上”或“下”移动．
图中，推动活塞使水凸透镜变厚，发现光屏上的像变模糊，将蜡烛适当靠近透镜，像又变清晰若不移动蜡烛，要让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个合适的__________选填“近视”或“远视”眼镜镜片．
6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
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______。
如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立、______的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至______刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
保持蜡烛位置不变，移动透镜至刻度线处如图丙，则人眼按图______。选填“”、“”或“”的方式可观察到烛焰的像。
如图丁，光屏上能成清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是______眼镜。选填“近视”或“远视”
7.小明同学在学了“第四章在光的世界里”以后，找来了如下实验器材，进一步研究光的折射和凸透镜成像规律的问题
如图甲所示，将透明的薄壁厚度可忽略不计方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
为使处的光点移至处，应使水槽中的水量______选填“增加”或“减少”；
若间距离为，则水面高度的变化量 ______选填“”“”或“”。
小明转换实验器材，利用图乙的器材研究凸透镜成像问题。
上午第二节下课后阳光明媚，他将一凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距，老师告诉他这个距离不是凸透镜的焦距，小明的错误之处是______。
如图乙所示，当凸透镜位于光具座上处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到处图中未标出，光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置、之间的距离______用、表示。
8.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，固定凸透镜的位置不动，实验操作规范。当他将蜡烛、凸透镜和光屏调节到如图甲所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
此时的物距是______，这个像的成像原理与______填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”相同。若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向______ 选填“左”或“右”移动才能再次在光屏上成清晰的像。
若保持凸透镜、光屏的位置不变，再在凸透镜左侧附近放置一个凸透镜图中未画出，这时需要将光屏向______ 选填“左”或“右”移动才能在光屏上成清晰的像。
烛焰成虚像时，人眼应该从______ 填“烛焰”或“光屏”一侧向透镜方向观察。
小明测出透镜焦距为，在实验时，小明用该凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图甲所示，则物距应该满足的条件是______
A.小于 大于且小于 C.等于 大于
小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距随时间的变化图象如图乙所示，则像距与的大致变化关系为丙图中的______。
物的位置 像的位置 像的性质 应用举例
u＞2f 2f＞v＞f 物像
异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛
u=2f v=2f 等大、倒立、实像 特点：实像大小转折点
2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯机，电影机
u=f 不成像 特点：像的虚实转折点
u＜f 物像同侧 放大、正立、虚像 放大镜
1.理解凸透镜成像规律；
2.知道凸透镜成像倒立、缩小（或放大）实像的条件及应用；
3.知道凸透镜成正立、放大虚像的条件；
1.如图，将点燃的蜡烛放在距凸透镜处，在透镜另一侧距凸透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（ ）
A. 该凸透镜的焦距小于
B. 光屏上所成的是倒立、放大的实像
C. 将点燃的蜡烛移至距凸透镜处，不能观察到烛焰放大的虚像
D. 凸透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像
2.如图所示，在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明选用焦距为的凸透镜，他将凸透镜固定在刻度处，点燃的蜡烛放置在刻度处，光屏移到如图所示的位置时恰好出现清晰的像，则下列说法正确的是( )
A. 将蜡烛向左移动，光屏应同时向左移动才能呈现蜡烛清晰的像
B. 将蜡烛向右移动，光屏应同时向右移动才能呈现蜡烛清晰的像
C. 将蜡烛向左移动，光屏应同时向左移动到刻度处才能呈现蜡烛清晰的像
D. 将蜡烛向左移动，光屏应同时向左移动才能呈现蜡烛清晰的像
3.小红同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距为
A. 一定在到之间 B. 一定在到之间
C. 一定小于 D. 一定大于
4.用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为( )
A. B. C. D.
5.如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，下列实验操作和相关的分析中不合理的是 ( )
A. 实验时，观察到光屏上像的位置偏高，则应向下调节凸透镜
B. 该凸透镜的焦距满足条件
C. 生活中利用这个规律制成的光学仪器是投影仪
D. 若将蜡烛适当远离凸透镜，可将光屏向凸透镜靠近，观察到光屏上的像将变小
6.图是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 乙丁甲丙 D. 丙甲乙丁
7.在凸透镜主轴上的一物点，物距大于焦距，如果沿直径对称切除透镜很小一部分，如图所示，再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢，则成像情况与原来相比：
A. 相同
B. 成两个像，上半截透镜成像点上移，上半截透镜成像点下移
C. 成两个像，上半截透镜成像点下移，下半截透镜成像点上移
D. 不能成像
8.如下图所示，有一个圆柱体，放在凸透镜前图示位置，它所成的像的形状是( )
A. B. C. D.
9.如图所示，点燃的蜡烛及焦距为的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰_________选填“正立”或“倒立”、放大的清晰实像，需将光屏向______选填“左”或“右”移动一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______选填“上”或“下”移．
10.如图所示，用焦距为的凸透镜进行了如下实验操作：将蜡烛放在处时，位于处图中未画出的光屏上得到了清晰的缩小像保持透镜位置不变，向左移动蜡烛至处，再将光屏从处移至另一位置得到清晰的放大像，则两次所成的像都是 正立倒立的，位于的 左右侧，上述过程中光屏是向 左右侧移动的，透镜在光具座上的位置范围是 用光具座上的刻度表示．
11.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物距和像距之间关系的图像，如图所示：
该凸透镜的焦距是________；
当物体沿着主光轴从距凸透镜处向处移动的过程中，像距__________，像的大小将__________；填变化情况
当物体距焦点时，光屏上________选填“一定能”或“不能”或“可能”得到一个清晰的像．
12.在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜时成放大的实像，当烛焰离透镜时成放大的虚像，则这个透镜的焦距范围是________．
13.在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小华将凸透镜正对阳光，再把一张白纸放在它的下方，如图甲所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为，为了确定焦距，小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距一定 选填“大于”、“等于”或“小于”刚才测得的距离现小华进一步研究凸透镜的规律，得到如图乙的数据，线段为一凸透镜成像的像距倒数和物距倒数的对应关系。该凸透镜的焦距是
14.如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的光心、烛焰的中心、光屏的中心处于同一水平直线上，当烛焰在点时，成像在点；当烛焰在点时，成像在点，则凸透镜固定在______选填“左侧”、“之间”、“之间”或“右侧”。烛焰从到的过程中，像的大小______选填“变大”、“变小”或“不变”。
