《科学探究：凸透镜成像》培优练习
1．如图所示，凸透镜的焦距为5厘米，在透镜左侧10厘米处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧15厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光具组中，物体AB的成像情况是（ ）
A．一个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像
B．一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
C．一个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
D．一个正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像
2．
（1）某兴趣小组同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
①如图1所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于 ，其目的是 。
②小虎将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。
（2）把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
（3）小明另取直径D均为5cm的凹透镜和凸透镜做实验。他分别将两种透镜正对太阳光，并把一张白纸放在它的下方（白纸与镜面平行）．当白纸距离透镜10cm时，光通过两种透镜在白纸得到的光斑如图2甲、乙所示，测量出光斑的直径D1和D2分别为1cm和8cm，则图 （甲/乙）中的光斑一定是光通过凸透镜在白纸上形成的，该凸透镜的焦距可能为 cm或 cm。
3．如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来。
4．如图两透镜组合中有一个焦点F是重合的，请画出光线经过两透镜的光路。
5．小明用蜡烛和毛玻璃光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）测量焦距时，将凸透镜正对太阳光，移动透镜，让太阳光在白纸上会聚成一个 的光斑，用刻度尺测量光斑到 的距离，结果为10.0cm；
（2）如图所示，刚开始实验时烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的A处，大部分不在光屏上，产生这一现象的原因是 。
（3）当蜡烛距透镜5.0cm时，光屏上 （有/没有）烛焰经透镜折射后的光线，此时，像成在 （光屏/蜡烛）一侧。若要观察到此时的像，则眼睛要位于 （光屏/蜡烛）一侧。
（4）小明用LED灯做成字母“F”替换蜡烛，将它放在透镜15.0cm处，在光屏上成清晰的像。小明在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“F”，则他看到屏上像的形状为 ；移去光屏，在光屏处，看到像的形状为 。
答案和解析
1．如图所示，凸透镜的焦距为5厘米，在透镜左侧10厘米处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧15厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光具组中，物体AB的成像情况是（ ）
A．一个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像
B．一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
C．一个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像
D．一个正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像
【分析】物体AB在凸透镜的二倍焦距处，得到倒立等大的实像。
物体在凸透镜中成的倒立的等大的实像在平面镜中又成正立等大的虚像。
物体在凸透镜中成的倒立的等大的实像，实像射出的光线经平面镜反射后经凸透镜又成倒立、缩小的实像。
【解答】解：如图，①物体AB在凸透镜的二倍焦距处，得到倒立等大的实像A1B1，
②实像A1B1如果不用光屏呈接，空气是比较干净时，眼睛是无法看到的，但是确实是存在的，实像A1B1又在平面镜中成像，相对A1B1来讲是正立的虚像A2B2，但是相当于AB来讲是倒立的虚像。
③虚像A2B2是A1B1射出的光线经平面镜反射后，反射光线的反向延长线会聚形成的，反射光线好像是A2B2射出的，A2B2在凸透镜二倍焦距以外，经凸透镜折射后形成相对A2B2是倒立、缩小的实像，相对AB是正立、缩小的实像A3B3。
故选：D。
【点评】凸透镜成实像时，如果用光屏接能看到像，如果不用光屏接，空气又是比较干净的，眼睛是无法看到实像的，但是确实存在的，此处学生不容易理解。
2．
（1）某兴趣小组同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
①如图1所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于 同一高度 ，其目的是 使像成在光屏中央 。
②小虎将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是 放大 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。
（2）把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏 靠近 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
（3）小明另取直径D均为5cm的凹透镜和凸透镜做实验。他分别将两种透镜正对太阳光，并把一张白纸放在它的下方（白纸与镜面平行）．当白纸距离透镜10cm时，光通过两种透镜在白纸得到的光斑如图2甲、乙所示，测量出光斑的直径D1和D2分别为1cm和8cm，则图 甲 （甲/乙）中的光斑一定是光通过凸透镜在白纸上形成的，该凸透镜的焦距可能为 8.3 cm或 12.5 cm。
【分析】（1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。
凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像。
（2）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚；远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，使原来会聚成像的光线提前会聚。
（3）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点和光心的距离是凸透镜的焦距。
【解答】解：（1）①点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。
②如图，光屏上出现像是实像，物距小于像距时，成倒立放大的实像。
（2）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线错后会聚，若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，光屏上要再次得到清晰的像光屏要靠近凸透镜向左移动。
（3）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故甲图中的光斑一定是光通过凸透镜在白纸上形成的；
根据题意，
该凸透镜的焦距可能为=，解得：L=8.3cm；
该凸透镜的焦距可能为，解得：L′=2.5cm，则焦距为d=10cm+2.5cm=12.5cm。
故答案为：（1）①同一高度；使像成在光屏中央； ②放大；（2）靠近；（3）甲；8.3；12.5。
【点评】此题是探究凸透镜成像的实验。在此实验前，首先要调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的高度大致在同一高度处，这样可以使像成在光屏的中央。同时考查了凸透镜成像的规律及应用，一定要掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系。
3．如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来。
【分析】选取物体上的一点，找出其对应的像点，结合凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的，过焦点的；过光心的。利用其对应的入射光线的特点，可以确定凸透镜的位置，焦点的位置
【解答】解：（1）在烛焰上取一点S，在所成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；
（2）过S点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点F的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；
同理可以做出凸透镜左侧的焦点F．如图所示：
【点评】（1）此题考查了凸透镜的三条特殊光线，凸透镜的光心、焦点的定义、凸透镜成像光路图。
（2）像是由物体烛焰发出的光线经过凸透镜折射会聚而成的，所以对应的物点发出的光线一定全部会聚在像点，从中取几条与焦点、凸透镜位置有关的特殊光线就可以确定焦点已经凸透镜的位置。
4．如图两透镜组合中有一个焦点F是重合的，请画出光线经过两透镜的光路。
【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；如下图所示：
【点评】（1）凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
（2）凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
5．小明用蜡烛和毛玻璃光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）测量焦距时，将凸透镜正对太阳光，移动透镜，让太阳光在白纸上会聚成一个 最小、最亮 的光斑，用刻度尺测量光斑到 透镜中心 的距离，结果为10.0cm；
（2）如图所示，刚开始实验时烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的A处，大部分不在光屏上，产生这一现象的原因是 光屏的中心蜡烛的焰心不在透镜的主光轴上 。
（3）当蜡烛距透镜5.0cm时，光屏上 有 （有/没有）烛焰经透镜折射后的光线，此时，像成在 蜡烛 （光屏/蜡烛）一侧。若要观察到此时的像，则眼睛要位于 光屏 （光屏/蜡烛）一侧。
（4）小明用LED灯做成字母“F”替换蜡烛，将它放在透镜15.0cm处，在光屏上成清晰的像。小明在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“F”，则他看到屏上像的形状为 ；移去光屏，在光屏处，看到像的形状为 。
【分析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点和光心的距离是凸透镜的焦距；
（2）为了使蜡烛的像成在光屏中心，应将烛焰、透镜中心和光屏中心调节在同一高度。
（3）凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧。
（4）毛玻璃光屏上接收到的是实像，根据透镜成像规律，实像总是倒立分析作答。
【解答】解：
（1）将凸透镜正对太阳，这样做是让太阳光与凸透镜的主光轴平行，调节并移动透镜，让太阳光在白纸上会聚成一个最小最亮的光斑，该光斑的位置为透镜的焦点，用刻度尺测出它到透镜中心的距离即为焦距；
（2）现在烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的A处，造成这一现象的原因是烛焰的中心、透镜中心和光屏中心没在同一直线上；
（3）当蜡烛距透镜5.0cm时，光屏上有烛焰经透镜折射后的光线，只不过这个折射光线发散，不会聚成像；
凸透镜的焦距为f=10cm，当蜡烛距透镜5.0cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，即像成在蜡烛一侧。眼睛透过凸透镜观察。可以看到正立放大的虚像；
（4）将它放在距透镜15.0cm处，2f＞u＞f，在屏上像的形状为倒立放大的实像，如图
在毛玻璃光屏后面看到的像与在光屏上看到的像是对称的，相当于平面镜成像，
故在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像的形状为。
故答案为：
（1）最小、最亮；透镜中心；
（2）光屏的中心蜡烛的焰心不在透镜的主光轴上；
（3）有；蜡烛；光屏；
（4）；。
【点评】利用图示的物距与焦距的关系，根据凸透镜成像的规律确定成像的性质是解决此题的思路。
《科学探究：凸透镜成像》基础练习
1．图中的四个透镜实物图，属于凹透镜的是（ ）
A． B． C． D．
2．酒精是香水的主要成分之一。如图所示为四瓶香水，它们的透明玻璃瓶盖形状各异，其中在阳光下最容易发生“爆炸”的是（ ）
A． B．
C． D．
3．下列光学仪器或元件中，对光起发散作用的是（ ）
A．凹面镜 B．平面镜 C．凹透镜 D．凸透镜
4．如图，小强在做凸透镜成像实验时，他得到以下结论，你认为正确的是（ ）
A．蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像
B．蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个倒立缩小的像
C．蜡烛从a点向b点移动，光屏上的像逐渐变大
D．蜡烛从b点向左移动，光屏上的像逐渐变大
5．小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙均不能成像
B．甲、乙均不能看到像
C．甲、乙都能成像且均能看到像
D．只有甲既能成像也能看到像
6．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之间的距离如图所示时，在光屏上得到个清晰的像，下列说法错误的是（ ）
A．此时光屏上的像跟照相机成像原理相似
B．用白纸遮住凸透镜的上半部分，光屏上像的大小和形状都不变
C．此凸透镜的焦距范围是：10cm＜f＜15cm
D．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜
7．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距可能为15cm
B．图中凸透镜成像的特点应用在了投影仪上
C．保持透镜和光屏位置不动，移动蜡烛，烛焰仍可在光屏上成清晰的像
D．保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰的像
8．中间厚边缘薄的透镜是 透镜，中间薄边缘厚的透镜是 透镜。
9．将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点，这个点叫凸透镜的 ，它是光的 现象造成的。
10．如图所示是幻灯机的工作原理图，为了使观众看到正立的像，幻灯片要 （选填“顺着”或“倒着”）插入架上，用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成 （选填“放大”或“缩小”）的像。
11．含章在做探究凸透镜成像规律的实验时，如图所示把光具座放在水平桌面上，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上，接下来的实验操作是把烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到 。（“同一水平高度上”、“同一直线上”或“不用调节直接实验”）
12．兴趣小组想用小灯泡和凸透镜制造平行光源，小灯泡应在透镜的 处。
13．如图所示，请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。
14．完成如图中的光路图。
15．小亮在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，经历了以下过程
（1）在阳光下测定凸透镜的焦距，如图甲所示。实验表明，凸透镜对光线有 作用，该凸透镜的焦距为 cm。
（2）实验前要调整烛焰的中心，凸透镜的光心和光屏的中心在 ，目的是
（3）在实验过程中，当蜡烛与透镜的距离为10cm时，无论怎样移动光屏都不能得到一个清晰的像，此时应该 ，将观察到蜡烛正立、放大的虚像。
（4）实验中某同学用黑纸挡住凸透镜的上半部分，则所成的像
A．上半部分消失 B．下半部分消失 C．是完整的，但亮度变暗 D．成像效果不受影响。
答案和解析
1．图中的四个透镜实物图，属于凹透镜的是（ ）
A． B． C． D．
【分析】中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。根据凸透镜和凹透镜定义进行判断。
【解答】解：
A．透镜中间比边缘厚是凸透镜，故选项A不符合题意；
B．透镜中间比边缘薄是凹透镜，故选项B符合题意；
C．透镜中间比边缘厚是凸透镜，故选项C不符合题意；
D．透镜中间比边缘厚是凸透镜，故选项D不符合题意。
故选：B。
【点评】判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法：（1）根据定义判断；（2）根据成像情况进行判断；（3）根据对光线的作用进行判断。同学们要根据题目所给的条件灵活选择不同的方法来判断。
2．酒精是香水的主要成分之一。如图所示为四瓶香水，它们的透明玻璃瓶盖形状各异，其中在阳光下最容易发生“爆炸”的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】解：如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，BD瓶盖相当于凹透镜，A瓶盖相当于玻璃砖，只有C瓶的玻璃瓶盖相当于凸透镜，对光有会聚作用，所以最容易在阳光下引发火灾。
故选：C。
【点评】只要是透明材料制成的凸透镜，无论是什么材料，都有对光线的会聚作用。
3．下列光学仪器或元件中，对光起发散作用的是（ ）
A．凹面镜 B．平面镜 C．凹透镜 D．凸透镜
【分析】（1）对光线会聚的光学元件有：凸透镜、凹面镜；
（2）对光线有发散作用的光学元件有：凸面镜、凹透镜；
（3）平面镜对光线既不发散也不会聚。
【解答】解：A、凹面镜对光有会聚作用，应用于太阳灶等，不合题意；
B、平面镜对光线既不发散也不会聚，不合题意；
C、凹透镜对光有发散作用，符合题意；
D、凸透镜对光有会聚作用，不合题意。
故选：C。
【点评】此题考查了各种光学元件的光学性质，熟练掌握相关的基础知识，是解决此类识记性的基础题的关键。
4．如图，小强在做凸透镜成像实验时，他得到以下结论，你认为正确的是（ ）
A．蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像
B．蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个倒立缩小的像
C．蜡烛从a点向b点移动，光屏上的像逐渐变大
D．蜡烛从b点向左移动，光屏上的像逐渐变大
【分析】根据凸透镜成像规律来分析，物距小于焦距，成正立放大虚像；物距大于焦距小于二倍焦距，成倒立放大实像；物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像。
【解答】解：
A、蜡烛置于c点时，物距小于焦距，成的是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；
B、蜡烛置于b点时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的视线，故B错误；
C、蜡烛从a点向b点移动，由于此时的物距都大于焦距，成实像，物距减小，像距变大，光屏上的像逐渐变大，故C正确；
D、蜡烛从b点向左移动，物距增大，像距减小，光屏上的像逐渐变小，故D错误。
故选：C。
【点评】此题探究凸透镜成像的规律实验，一定要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系。掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题。
5．小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙均不能成像
B．甲、乙均不能看到像
C．甲、乙都能成像且均能看到像
D．只有甲既能成像也能看到像
【分析】实像和虚像的区别：实像能用光屏呈接，虚像不能；实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。
【解答】解：
因为虚像是光的反射延长线相交得到的，光屏不能承接虚像，因此凸透镜和平面镜所成的虚像都不能呈现在光屏上，所以在图中放置一光屏对成虚像不产生影响，所以烛焰的像不会发生变化，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了平面镜和凸透镜成像，掌握实像和虚像的区别是解题的关键。
6．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之间的距离如图所示时，在光屏上得到个清晰的像，下列说法错误的是（ ）
A．此时光屏上的像跟照相机成像原理相似
B．用白纸遮住凸透镜的上半部分，光屏上像的大小和形状都不变
C．此凸透镜的焦距范围是：10cm＜f＜15cm
D．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜
【分析】（1）凸透镜成像时，u2＞f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
（2）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。所以遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。
（3）由图知，凸透镜成的是缩小倒立的像，应有物距u＞2f，像距v：f＜v＜2f，求解不等式即可。
（4）凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小的特点。
【解答】解：A、由图可知，物距大于像距，在光屏上得到倒立、缩小的实像，蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外，此原理应用于照相机，故A正确；
B、用白纸遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小和形状不发生变化，因此光屏上所成的像仍然是完整的，遮住凸透镜的上半部，折射光线减少，会聚成的像变暗。故B正确；
C、凸透镜成倒立缩小的像，应有：，解之得，此凸透镜的焦距范围是：10cm＜f＜15cm，故C正确；
D、蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距将变小，为了在光屏上得到清晰的像，应该将光屏靠近凸透镜，故D错误。
故选：D。
【点评】本题主要探究的是凸透镜成像的规律，成像时的物距、像距与焦距的关系，一定要熟练掌握规律的内容，做到灵活运用。
7．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距可能为15cm
B．图中凸透镜成像的特点应用在了投影仪上
C．保持透镜和光屏位置不动，移动蜡烛，烛焰仍可在光屏上成清晰的像
D．保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰的像
【分析】AB、当u＞2f、f＜v＜2f时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；
C、物距变化时，要想在光屏上得到清晰的像，像距也应该发生变化；
D、凸透镜成实像时，若成缩小的像，则像距小于物距；若成放大的像，则像距大于物距。
【解答】解：
A、由图可知，此时的物距为30cm，物距大于二倍焦距，故焦距小于15cm，故A错误；
B、由图可知，物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故B错误；
C、保持透镜和光屏位置不动，移动蜡烛，此时应移动光屏，烛焰才可能在光屏上成清晰的像，故C错误；
D、由图知，此时像距小于物距，所以在光屏上成倒立、缩小的实像。保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，像距大于物距时，根据光路的可逆性，此时应成倒立、放大的实像，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律及特点的应用，理解凸透镜成像的规律是关键。
8．中间厚边缘薄的透镜是 凸 透镜，中间薄边缘厚的透镜是 凹 透镜。
【分析】透镜分为两种：中间厚，边缘薄的叫凸透镜。中间薄，边缘厚的叫凹透镜。
【解答】解：中间厚，边缘薄的叫凸透镜。中间薄，边缘厚的叫凹透镜。
故答案为：凸；凹。
【点评】区分凸透镜和凹透镜的方法：
（1）根据中间与边缘的厚度比较。
（2）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
（3）凸透镜能成实像，凹透镜不能成实像。
9．将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点，这个点叫凸透镜的 焦点 ，它是光的 折射 现象造成的。
【分析】根据凸透镜的焦点和的定义进行判断；凸透镜对光的会聚作用其实质是光的折射现象。
【解答】解：
平行于主光轴的光线经凸透镜折射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的焦距，它是光的折射现象造成的。
故答案为：焦点；折射。
【点评】掌握凸透镜的焦点、光心、主光轴、焦距等最基本的概念。
10．如图所示是幻灯机的工作原理图，为了使观众看到正立的像，幻灯片要 倒着 （选填“顺着”或“倒着”）插入架上，用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成 放大 （选填“放大”或“缩小”）的像。
【分析】凸透镜成像规律之一，当2f＞U＞f时，光屏上呈现倒立、放大的实像，V＞2f，这种情况应用于幻灯机。倒立的像与幻灯片比较，上下颠倒而且左右颠倒。
【解答】解：幻灯片位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，此时凸透镜成的是一个倒立放大的实像，所以为了使观众看到正立的像，幻灯片要倒着放，观众就可以看到正立、放大的像。
故答案为：倒着；放大。
【点评】透镜在生活中有着广泛的应用，很多光学仪器的元件都是透镜，如眼镜的镜片、照相机、望远镜和显微镜等都要用到它。我们用它就是因为它对光线有会聚或发散作用以及它能够成像的特点。
11．含章在做探究凸透镜成像规律的实验时，如图所示把光具座放在水平桌面上，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上，接下来的实验操作是把烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到 同一水平高度上 。（“同一水平高度上”、“同一直线上”或“不用调节直接实验”）
【分析】蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。
【解答】解：探究凸透镜成像的实验时，把光具座放在水平桌面上，将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上，接下来的实验操作是把烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一水平高度上，像才能呈在光屏的中心。
故答案为：同一水平高度上。
【点评】本题主要考查探究凸透镜成像规律的实验时器材的操作，常见题目。
12．兴趣小组想用小灯泡和凸透镜制造平行光源，小灯泡应在透镜的 焦点 处。
【分析】从焦点发出的光，经凸透镜折射后平行于主光轴射出。
【解答】解：凸透镜对光线有会聚作用。要得到平行光，需要将小灯泡放在凸透镜的焦点位置，此时由小灯泡发出的光线经过凸透镜折射后，平行于主光轴射出，成为平行光。
故答案为：焦点。
【点评】明确平行光源的构造是解决此此题的前提。在实际生活中也有这样的小灯泡（小电珠），称为聚光灯，它的前端就是一个小凸透镜，其灯丝就在该凸透镜的焦点上。
13．如图所示，请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。
【分析】先确定所给的入射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图。
【解答】解：
指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线通过焦点。如图所示：
【点评】凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点。
14．完成如图中的光路图。
【分析】在作凸透镜的光路图时，首先要仔细观察入射光线的特点，然后再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解：
过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
【点评】凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
15．小亮在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，经历了以下过程
（1）在阳光下测定凸透镜的焦距，如图甲所示。实验表明，凸透镜对光线有 会聚 作用，该凸透镜的焦距为 12 cm。
（2）实验前要调整烛焰的中心，凸透镜的光心和光屏的中心在 同一高度 ，目的是 使像成在光屏的中央
（3）在实验过程中，当蜡烛与透镜的距离为10cm时，无论怎样移动光屏都不能得到一个清晰的像，此时应该 人眼在光屏和透镜之间，通过透镜可以观察到正立放大的虚像 ，将观察到蜡烛正立、放大的虚像。
（4）实验中某同学用黑纸挡住凸透镜的上半部分，则所成的像 C
A．上半部分消失 B．下半部分消失 C．是完整的，但亮度变暗 D．成像效果不受影响。
【分析】（1）凸透镜正对太阳光，移动凸透镜在地面上得到最小最亮的光斑，光斑到光心的距离是凸透镜的焦距。
（2）做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间。使它们的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心。
（3）凸透镜的成像规律之一：u＜f，成正立、放大的虚像；人眼在光屏和透镜之间，通过透镜可以观察到正立放大的虚像；
（4）由于凸透镜对光线会聚而形成的。若将凸透镜的一部分遮住时，凸透镜会聚的光线减少，但仍成完整的像，只是像比原来变暗。
【解答】解：（1）如图，这是类似于阳光聚焦法的应用。平行光线经凸透镜折射后会聚成点，所以凸透镜对光线有会聚作用。
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上，这个点是凸透镜的焦点。焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是12cm。
（2）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。
（3）由图可知，u＜f，成正立、放大的虚像；人眼在光屏和透镜之间，通过透镜可以观察到正立放大的虚像；
（4）当把凸透镜的上半部分遮住后，下半部分仍对光起到会聚作用，所以光屏上仍能成完整的像，只是像比原来变暗。
故选C。
故答案为：（1）会聚；12；（2）同一高度；使像成在光屏的中央；（3）人眼在光屏和透镜之间，通过透镜可以观察到正立放大的虚像；（4）C。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律的掌握，要求学生能根据凸透镜成像规律分析实际问题。
《科学探究：凸透镜成像》提高练习
1．如图所示，一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会（ ）
A．还是平行光 B．发散 C．会聚 D．以上都有可能
2．一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）
A．像变大，像距变大 B．像变小，像距变小
C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
3．如图，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏到图示位置时，光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当物体距凸透镜30cm时，重新调节光屏的位置，便可以得到（ ）
A．倒立等大的实像 B．倒立放大的实像
C．倒立缩小的实像 D．正立放大的虚像
4．小安做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将一焦距为10cm的薄凸透镜、点燃的蜡烛、光屏（图中未画出）固定在光具座上，如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的倒立、缩小的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上的像的成像原理为投影仪的原理
B．当蜡烛和光屏互换位置时，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能得到像
C．当蜡烛远离凸透镜时，所成的像逐渐变大
D．凸透镜固定在光具座50 cm处，将蜡烛移到光具座上35 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的像
5．要使光线发生如图所示的偏折，下面的光学元件中可以实现的有（ ）
①平面镜；②凸透镜；③凹透镜
A．①②③ B．①② C．①③ D．②③
6．如图小枫同学练习透镜作图法时面的图，其中错误的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．一位同学自制了水膜透镜A和B，他将两个透镜分别放在书上同一个位置，观察到的现象如图所示，其中属于凸透镜的是 ，可以作为近视眼镜镜片的是 （选填“A”、“B”）
8． 于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这个点叫做凸透镜的焦点，凸透镜的焦点有 个，焦点到凸透镜中心的距离叫 。把光源放在凸透镜的 处，通过凸透镜后的光线会成为一束平行光线。如图是某同学把凸透镜正对着太阳光，在桌面上得到一个亮点F，并用直尺进行测量的情况，则凸透镜的焦距是 cm。
9．在如图中，作出光线AB经过凸镜的折射光线。
10．在凸透镜成像时，物距U、像距V、焦距f在数值上满足+=的关系。小花在做“探究凸透镜成像的规律”实验时发现，保持蜡烛和光屏之间的距离为45cm不变，只改变凸透镜的位置可以在屏上得到两个清晰的像，将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动15cm得到第二个像。她通过分析得出第一个像与蜡烛相比是 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的，第二次成像时物距为 cm．如图，A′B′是物体AB的像，试确定凸透镜的位置并画出凸透镜。
答案和解析
1．如图所示，一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会（ ）
A．还是平行光 B．发散 C．会聚 D．以上都有可能
【分析】可以看作是两个凸透镜组合在一起了，而凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】解：中间为“空气凹透镜”的玻璃砖可看作是两个凸透镜组合在一起了，而光线经过凸透镜后会变得会聚，经过两个凸透镜变得更加会聚。
故选：C。
【点评】本题容易答成是发散的，是由于没有看清题意中强调的是“空气凹透镜”的玻璃砖，这样的玻璃砖相当于两个凸透镜，对光线有会聚作用。
2．一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）
A．像变大，像距变大 B．像变小，像距变小
C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
【分析】掌握凸透镜成像的三种情况：
U＞2f，成倒立、缩小的实像。
2f＞U＞f，成倒立、放大的实像。
U＜f，成正立、放大的虚像。
凸透镜成实像时，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，像也越大。
【解答】解：凸透镜的焦距是15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处移到20cm处的过程中，物距始终大于焦距，因此凸透镜成实像，由于物距减小，则像距变大，像变大。
故选：A。
【点评】此题考查了学生对凸透镜成像规律的应用，首先要熟练掌握凸透镜成像的规律，搞清物距和像距。然后才能准确判断像的性质。
3．如图，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏到图示位置时，光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当物体距凸透镜30cm时，重新调节光屏的位置，便可以得到（ ）
A．倒立等大的实像 B．倒立放大的实像
C．倒立缩小的实像 D．正立放大的虚像
【分析】（1）要解决此题，需要掌握焦点和焦距的概念。平行于主光轴的光线会聚于一点，此点为凸透镜的焦点。由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，粗略测量薄透镜的焦距时，可以测出从焦点到凸透镜的距离即可。
（2）掌握凸透镜成像的规律，知道当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像
【解答】解：由图可知，光屏上最小、最亮的光斑到凸透镜的距离为10.0cm，即焦距f=10.0cm；
当物体距凸透镜30cm 时，即物距u=30cm，大于2倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜成倒立、缩小的实像；
故选：C。
【点评】（1）本题考查了凸透镜的焦点、焦距的定义。凸透镜成像的三种情况和应用。
（2）学生要熟记规律并能灵活应用规律分析问题，在平时的学习中注意总结规律。
4．小安做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将一焦距为10cm的薄凸透镜、点燃的蜡烛、光屏（图中未画出）固定在光具座上，如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的倒立、缩小的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上的像的成像原理为投影仪的原理
B．当蜡烛和光屏互换位置时，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能得到像
C．当蜡烛远离凸透镜时，所成的像逐渐变大
D．凸透镜固定在光具座50 cm处，将蜡烛移到光具座上35 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的像
【分析】（1）2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。根据这个道理制成了照相机
（2）在折射时，光路是可逆的。
（3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。
（4）u＞2f，成倒立、缩小的实像。
【解答】解：A、因为f=10cm，u=50cm﹣20cm=30cm＞2f，所以光屏上成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故A错误；
B、保持透镜在不动，当蜡烛和光屏互换位置时，根据光路可逆，在光屏上成倒立、放大的实像，故B错误；
C、保持凸透镜不动，当蜡烛远离凸透镜时，物距增大，所成的像逐渐变小，故C错误；
D、保持凸透镜不动，若将点燃的蜡烛放在光具座35cm刻度线处，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故D正确。
故选：D。
【点评】熟练掌握凸透镜成像的规律，能根据实验中物距与像距的变化，判断成像的特点与规律是解答的关键。
5．要使光线发生如图所示的偏折，下面的光学元件中可以实现的有（ ）
①平面镜；②凸透镜；③凹透镜
A．①②③ B．①② C．①③ D．②③
【分析】光的传播方向改变了，可能是平面镜，或凸透镜、或凹透镜。
【解答】解：从下面的光路图可以看出，凸透镜、凹透镜和平面镜都可使光的方向发生图中的改变。如图所示：
故选：A。
【点评】本题主要抓住光的传播方向发生了改变来分析，而平面镜、凸透镜、凹透镜都可使光的方向发生改变，故有三种可能情况。
6．如图小枫同学练习透镜作图法时面的图，其中错误的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
【解答】解：A、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，故A正确；
B、延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后才会平行于主光轴，图中的光线不属于凹透镜的特殊光线，其折射光线与主光轴不平行，故B错误；
C、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，故C正确；
D、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；两条折射光线的反向延长线即为像点S′（虚像），故D正确。
故选：B。
【点评】此题主要考查凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，此类作图题目在中考中频繁出现，要求学生一定要熟练掌握。
7．一位同学自制了水膜透镜A和B，他将两个透镜分别放在书上同一个位置，观察到的现象如图所示，其中属于凸透镜的是 A ，可以作为近视眼镜镜片的是 B （选填“A”、“B”）
【分析】放大镜是凸透镜，能成正立、放大的虚像；凹透镜对光线具有发散作用。
【解答】解：由图可知，图A中的字成的是正立、放大的像，该透镜为凸透镜；
由图B可知，此时的字是正立、缩小的虚像，该透镜为凹透镜，能矫正近视眼。
故答案为：A；B。
【点评】本题考查了凸透镜成像的应用、凹透镜对光线的作用，属于基础知识。
8． 平行 于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这个点叫做凸透镜的焦点，凸透镜的焦点有 两 个，焦点到凸透镜中心的距离叫 焦距 。把光源放在凸透镜的 焦点 处，通过凸透镜后的光线会成为一束平行光线。如图是某同学把凸透镜正对着太阳光，在桌面上得到一个亮点F，并用直尺进行测量的情况，则凸透镜的焦距是 13.2 cm。
【分析】（1）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上的一点，该点叫焦点，根据凸透镜的两侧都可以形成这样的点，确定焦点的个数。
（2）过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴；
（3）焦距指的是焦点到光心的距离，确定光心所在的位置，即可确定凸透镜的焦距。
【解答】解：
（1）平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这一点叫做凸透镜的焦点。对于一个凸透镜来讲，它的两侧都能形成这样的点，因此凸透镜有两个焦点。焦点到凸透镜光心的距离叫焦距；
（2）因为过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴，因此将光源放在凸透镜的焦点处，通过凸透镜后的光线会成为一束平行光线；
（3）从图中可以看出，焦点的位置已知，光心在凸透镜的中心上。由此可知该凸透镜的焦距为13.2cm。
故答案为：平行；两；焦距；焦点；13.2。
【点评】本题考查对主光轴、光心、焦点和焦距定义的理解以及凸透镜的用途，是一道基础题。
9．在如图中，作出光线AB经过凸镜的折射光线。
【分析】根据给出的入射光线的特点，结合凸透镜的三条特殊光线的特点，即可作出对应的折射光线。
【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，由此画出折射光线如图所示：
【点评】凸透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
10．在凸透镜成像时，物距U、像距V、焦距f在数值上满足+=的关系。小花在做“探究凸透镜成像的规律”实验时发现，保持蜡烛和光屏之间的距离为45cm不变，只改变凸透镜的位置可以在屏上得到两个清晰的像，将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动15cm得到第二个像。她通过分析得出第一个像与蜡烛相比是 缩小 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的，第二次成像时物距为 15 cm．如图，A′B′是物体AB的像，试确定凸透镜的位置并画出凸透镜。
【分析】在凸透镜成像实验中，物距u、像距v、焦距f满足=，根据蜡烛和屏之间的距离为48cm不变，列出等式求解即可求得焦距，再利用物距和像距的关系可知像的变化；经过光心的光线的传播方向不变。
【解答】解：在凸透镜成像实验中，物距u、像距v、焦距f满足=，由题知u+v=45cm，
所以第一次成像时，物距为u，像距为v=45cm﹣u；第二次成像时，物距u′=u﹣15cm，像距v′=60﹣u，
则：+=；+=；
两式联立，解得：u=30cm f=10cm．v=45cm﹣30cm=15cm，
将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移动15cm得到第二个像，这说明第一次成像比第二次成像时的物距大，物距大于像距，成的像是缩小的实像。
根据光路可逆知第二次的物距为15cm；
根据凸透镜对光线的作用可知，经过光心的光线的传播方向不变，故连接AA'，AA'与主光轴的交点为凸透镜的光心，据此画出凸透镜，如图：
。
故答案为：缩小；15；如图。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律；根据凸透镜的移动方向判定物距和像距的关系是解答本题的关键。
