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第4章 光的折射、透镜
4.3 凸透镜成像规律
【学习目标】
1.
掌握凸透镜成像的规律；
2.
理解凸透镜成像的原理与成像特点；
3.
体验透镜成像规律的探索过程，并学会归纳和总结。
【知识梳理】
一、凸透镜成像规律的实验探究
（1）实验目的：观察凸透镜成各种像的条件。
（2）实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。
（3）实验步骤：
①共轴调节：把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
②把蜡烛放在较远处，使，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。
③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像。
⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上观察是否能看到烛焰的像。
二、凸透镜成像规律总结
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，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
【难点突破】
凸透镜成像规律的实验探究
（1）凸透镜成像动态特点与规律是考察的热点，记住口诀“一倍焦距之外时，物近像远像变大，一倍焦距之内时，物近像近像变小”。
（2）成实像时，物体和像是左右相反，上下倒置的特点，成虚像时，物体是正立放大。
【例1】（2020·青海）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A.
由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cm
B.
烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同
C.
若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小
D.
烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只能成半个烛焰的像
【典型例题】
【例1】（2020·苏州）如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（ ）
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的实像
D．光屏上不能呈现像
【例2】（2020·乐山）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（ ）
A.
将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像
B.
将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
C.
将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像
D.
将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像
【例3】（2020·自贡）在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像．要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（ ）
A.
透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动
B.
透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动
C.
透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动
D
透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动
【例4】（2020·云南）现有如下器材：光具座、焦距为12.5cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明根据上述实验器材，进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到______。
为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5
cm，小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处，把光屏移到光具座的____cm刻度线处，观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证，凸透镜的焦距准确。
（2）实验进行一段时间后，
发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移动器材的情况下，造成上述现象的原因是____。
保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏_____
（选填
“向上”或“向下”）移动，
使烛焰的像呈现在光屏中央。
（3）分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处，在____点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像，在_____
点所成像的性
质与眼睛的相同。
（4）实验结束后，小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜移动到某一位置时，光屏上又看到烛焰清晰的像，由此可知该眼镜片可用来矫正___
眼
（选填“近视"或“远视”）。
【基础与提高】
1.
一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的像。那么该透镜的焦距可能是（
）
A．3cm
B．5cm
C．7cm
D．9cm
2.
凸透镜焦距为12cm，物体距透镜15cm和5cm时，两次所成像的情况是(
)
A．都成放大的实像
B．前者成放大实像，后者成放大的虚像
C．以上答案都不对
D．前者成缩小的虚像，后者成放大的实像
3.（2020·武汉）全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪。某次仪式中，摄影师拍摄了如图所示的照片，他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜，像成在照相机的底片上，下列说法正确的是（
）
A.
所成的像是缩小的实像
B.
所成的像是缩小的虚像
C.
所成的像是放大的实像
D.
所成的像是放大的虚像
4.
小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的是（
）
A．将凸透镜往上移
B．将光屏往下移
C．将蜡烛往上移
D．将蜡烛往下移
5.（2020·湘潭）随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中（ ）
A．人脸是光源
B．人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C．人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D．人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
6.
物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，此凸透镜的焦距可能是（ ）
A．6cm
B．10cm
C．16cm
D．20cm
7.（2020·天津）在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处时，在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像?则（ ）
A.
光屏上成倒立?放大的实像
B.
光屏上成倒立?缩小的实像
C.
照相机应用了该次实验的成像规律
D.
投影仪应用了该次实验的成像规律
8.（2020·镇江）当蜡烛?透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，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（
）
A.
透镜甲的焦距为20cm
B.
透镜甲的焦距比乙的大
C.
第二次所成的像是放大的
D.
光屏移动的距离s<10cm
9.（2020·呼伦贝尔）如图所示，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下列说法正确的是（
）
A.
此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同
B.
若蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小像
C.
若蜡烛移至45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D.
在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，将光屏左移可再次成清晰的像
10.小何同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（
）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u＝20cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
11.（2020·齐齐哈尔）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于
（选填“凸”或“凹”）透镜，面部经摄像头成倒立、
（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。
12.（2020·龙东）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为
cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立
（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
13.（2020·宿迁）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像距v随物距u变化的图象，如图所示，分析图象可知，当物距u＝12cm时，物体通过凸透镜成倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。
14.（2020·吉林）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，透镜的焦距为10cm。当蜡烛距凸透镜15cm时，在光屏上能成清晰的倒立、
的实像，
就是利用这一成像规律制成的；如果将蜡烛移动到距凸透镜30cm处，应将光屏
（选填“靠近”或“远离”）凸透镜才能再次得到清晰的像。
15.（2020·连云港）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小华同学实验时记录的几组数据，根据表中数据完成下列问题。
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
成像性质
1
30
15
倒立缩小实像
2
20
20
倒立等大实像
3
15
倒立放大实像
(1)此凸透镜的焦距为______cm；
(2)第3次实验中像距为______cm，判断依据是
______。
16.（2020·盐城）小华做“探究凸透镜成像规律”实验：
(1)将平行光______凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为______cm；
(2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上，这样做目的是使像呈现在______；
(3)将蜡烛移动到图乙所示位置，需向______侧移动光屏，直至在光屏上找到______的倒立、缩小的实像。
17.（2020·包头）某同学用光具座?凸透镜?蜡烛，光屏和度尺等实验器材，探究“凸透镜成像的规律”?
(1)为了测量凸透镜的焦距，让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小，最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离，如图甲所示，凸透镜焦距为____cm；
(2)将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，蜡烛放置在光具座40m刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙所示现象（成像清晰）?为使像呈现在光屏中央，应将光屏向__
__调节；
(3)保持凸透镜位置不变，调整烛焰中心?透镜中心和光屏中心在同一高度，将蜡烛移至34cm刻度线处，移动光屏?直到光屏上再次出现清晰的像，该像是倒立____的实像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛续向左移动10.0cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_____移动一段距离?
18.小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像；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______有什么关系？
（2）如图甲，小明让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。
（3）小明所用实验装置如图乙所示，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，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_______(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)
（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐_______.当u>2f时，物体移动速度________(选填“大于”、“小于”、或“等于”)像移动的速度。当f
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第4章 光的折射、透镜
4.3 凸透镜成像规律
【学习目标】
1.
掌握凸透镜成像的规律；
2.
理解凸透镜成像的原理与成像特点；
3.
体验透镜成像规律的探索过程，并学会归纳和总结。
【知识梳理】
一、凸透镜成像规律的实验探究
（1）实验目的：观察凸透镜成各种像的条件。
（2）实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。
（3）实验步骤：
①共轴调节：把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
②把蜡烛放在较远处，使，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。
③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像。
⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上观察是否能看到烛焰的像。
二、凸透镜成像规律总结
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，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
【难点突破】
凸透镜成像规律的实验探究
（1）凸透镜成像动态特点与规律是考察的热点，记住口诀“一倍焦距之外时，物近像远像变大，一倍焦距之内时，物近像近像变小”。
（2）成实像时，物体和像是左右相反，上下倒置的特点，成虚像时，物体是正立放大。
【例1】（2020·青海）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A.
由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0cm
B.
烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同
C.
若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小
D.
烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只能成半个烛焰的像
【答案】C
【解析】
A．由甲图可知该透镜焦距为：40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A错误；
B．由图可知，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，是投影仪的成像原理，故B错误；
C．烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，根据物距增大像距减小像变小可知，烛焰所成的像将逐渐变小，故C正确；
D．用黑纸片将凸透镜遮挡一半，透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线，成烛焰完整的像，只是像比原来变暗，故D错误。
故选C。
【典型例题】
【例1】（2020·苏州）如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（ ）
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的实像
D．光屏上不能呈现像
【答案】D。
【解答】如图，u＝50cm﹣20cm＝30cm，v＝80cm﹣50cm＝30cm，此时光屏上出现清晰的像，
u＝v＝2f＝30cm，所以f＝＝15cm，
将蜡烛移至40cm刻度处，u'＝50cm﹣40cm＝10cm，
物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，所以光屏上不能呈现像。
故选：D。
【例2】（2020·乐山）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（ ）
A.
将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像
B.
将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像
C.
将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像
D.
将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像
【答案】C
【解析】
A．由图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误；
B．将蜡烛移至b处时，物距等于焦距，此时不成像，故B错误；
C．将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C正确；
D．将蜡烛移至d处时，物距大于焦距，移动光屏，可看见倒立的实像，故D错误。
故选C。
【例3】（2020·自贡）在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像．要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（ ）
A.
透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动
B.
透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动
C.
透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动
D
透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动
【答案】A
【解析】
由图知道，此时物距小于像距，成倒立放大的实像，要使光屏上呈现倒立、缩小的实像，要增大物距，同时减小像距，所以在凸透镜不动时，蜡烛远离凸透镜，同时光屏靠近凸透镜，故选A．
【例4】（2020·云南）现有如下器材：光具座、焦距为12.5cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明根据上述实验器材，进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到______。
为了验证凸透镜的焦距是否等于12.5
cm，小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处，把光屏移到光具座的____cm刻度线处，观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证，凸透镜的焦距准确。
（2）实验进行一段时间后，
发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移动器材的情况下，造成上述现象的原因是____。
保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏_____
（选填
“向上”或“向下”）移动，
使烛焰的像呈现在光屏中央。
（3）分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处，在____点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像，在_____
点所成像的性
质与眼睛的相同。
（4）实验结束后，小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜移动到某一位置时，光屏上又看到烛焰清晰的像，由此可知该眼镜片可用来矫正___
眼
（选填“近视"或“远视”）。
【答案】(1)同一高度；
(2)25.0；(3)蜡烛变短；
(4)向上；
(5)C；
(6)A；
(7)近视
【解析】
(1)实验中，应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，这样烛焰的像才能成在光屏的中央。
根据凸透镜成像的规律，当时，凸透镜成等大的像，因为焦距等于12.5cm，所以两倍焦距等于25.0cm，因此烛焰应放在。
(2)凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像向上移运动。
凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像向上移运动，保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏向上移动使烛焰的像呈现在光屏中央。
(3)根据凸透镜成像的规律，当时，凸透镜成倒立放大的实像且物体向凸透镜靠近时像变大，所以把蜡烛放在C点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像。
根据凸透镜成像的规律，当时，凸透镜成缩小倒立的实像，这是照相机的工作原理，眼睛的工作原理和照相机相同，根据图形可知在A点所成像的性质与眼睛的相同。
(4)近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光有发散的作用。小明将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜时，光屏上又看到烛焰清晰的像，由此可知该眼镜片对光具有发散的作用，所以该眼镜片可用来矫正近视眼。
【基础与提高】
1.
一物体放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上出现了一个清晰的像。那么该透镜的焦距可能是（
）
A．3cm
B．5cm
C．7cm
D．9cm
【答案】B
【解析】由题意知，物体经凸透镜后成的是实像，物距为20cm，像距为6cm，物距大于像距。
根据凸透镜成像的规律：20cm＞2f，所以f＜10cm——①
f＜6cm＜2f，所以3cm＜f＜6cm——②
综合①②得：3cm＜f＜6cm。所以B选项正确。
2.
凸透镜焦距为12cm，物体距透镜15cm和5cm时，两次所成像的情况是(
)
A．都成放大的实像
B．前者成放大实像，后者成放大的虚像
C．以上答案都不对
D．前者成缩小的虚像，后者成放大的实像
【答案】B
【解析】当物距等于15cm时，物体在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的虚像；当物距等于5cm时，物体小于1倍焦距，成正立、放大的虚像。
3.（2020·武汉）全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪。某次仪式中，摄影师拍摄了如图所示的照片，他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜，像成在照相机的底片上，下列说法正确的是（
）
A.
所成的像是缩小的实像
B.
所成的像是缩小的虚像
C.
所成的像是放大的实像
D.
所成的像是放大的虚像
【答案】A
【解析】
照相机的镜头相当于一个凸透镜，此时飞机很远，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，A正确，BCD错误。故选A。
4.
小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的是（
）
A．将凸透镜往上移
B．将光屏往下移
C．将蜡烛往上移
D．将蜡烛往下移
【答案】C
【解析】凸透镜成像时，在光屏上形成倒立的实像。小王同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，蜡烛应相对于凸透镜向上移。所以可以将蜡烛向上移，或将凸透镜向下移，或将光屏向上移。
5.（2020·湘潭）随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中（ ）
A．人脸是光源
B．人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C．人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D．人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
【答案】B
【解析】
（1）自身能发光的物体称为光源；
（2）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。
（3）凸透镜成像是光的折射，平面镜成像原理是光的反射。
A、人脸不会发光，故人脸不是光源，故A错误；
B、摄像头相当于一个凸透镜，光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B正确；
C、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，平面镜成像原理是光的反射，故C错误；
D、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，人脸应位于摄像头两倍焦距之外，故D错误。
故选：B。
6.
物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，此凸透镜的焦距可能是（ ）
A．6cm
B．10cm
C．16cm
D．20cm
【答案】B
【解析】物体在距离凸透镜12cm时，得到倒立、放大的实像，2f＞12cm＞f，所以，12cm＞f＞6cm。物体在距离凸透镜18cm时，得到倒立、放大的实像，2f＞18cm＞f，所以，18cm＞f＞9cm。所以，12cm＞f＞9cm，选项B正确。
7.（2020·天津）在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处时，在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像?则（ ）
A.
光屏上成倒立?放大的实像
B.
光屏上成倒立?缩小的实像
C.
照相机应用了该次实验的成像规律
D.
投影仪应用了该次实验的成像规律
【答案】BC
【解析】
据题意知，此次实验所成的像能用光屏来承接，所成的像应是倒立、实像，而且像距小于物距，那么所成的像是缩小的，这个是照相机成像所应用的规律，故BC正确，AD错误。
故选BC。
8.（2020·镇江）当蜡烛?透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，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（
）
A.
透镜甲的焦距为20cm
B.
透镜甲的焦距比乙的大
C.
第二次所成的像是放大的
D.
光屏移动的距离s<10cm
【答案】B
【解析】
A．u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f
=20cm时，所以f=10cm，即凸透镜的焦距是10cm，故A错误；
B．将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，说明更换为透镜乙后，成像更近，故透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，故B正确；
C．透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，因此更换为透镜乙后，物距大于2f，所成的像是缩小的，故C错误；
D．透镜甲的焦距为10cm，透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距，若透镜乙的焦距为5cm以下，则像在5cm10cm之间，则光屏移动的距离s10cm，故D错误。
故选B。
9.（2020·呼伦贝尔）如图所示，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下列说法正确的是（
）
A.
此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同
B.
若蜡烛移至20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小像
C.
若蜡烛移至45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D.
在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，将光屏左移可再次成清晰的像
【答案】B
【解析】
A.
如图此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，所以此成像特点与照相机成像特点相同，故A错误；
B.
若蜡烛移至20cm刻度线处，即物距继续增大，则像距应减小，像变得更小，所以移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像，故B正确；
C.
如图此时光屏到凸透镜的距离为17cm，且像距位于一倍到二倍焦距之间，得：
，解得：，所以若蜡烛移至45cm刻度线处，此时物距小于焦距，不能成实像，故C错误；
D.
在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，即凹透镜，此时光线会发散一些，像右移，所以将光屏右移可再次成清晰的像，故D错误；
故选B．
10.小何同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（
）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u＝20cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
【答案】D
【解析】
A项，从题图中看出，当u=16cm时，v=16cm，此时v=u=2f，焦距f=8cm，故A项错误。
B项，当u=12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B项错误。
C项，当u=20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故C项错误。
D项，物体从距凸透镜12cm移动到24cm的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像。凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。
11.（2020·齐齐哈尔）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于
（选填“凸”或“凹”）透镜，面部经摄像头成倒立、
（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。
【答案】凸；缩小。
【解析】
摄像机的镜头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩
小的实像。
故答案为：凸；缩小。
12.（2020·龙东）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为
cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立
（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
【答案】15；缩小。
【解析】将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了，则该凸透镜焦距为15cm；
将一物体放在此透镜前40cm处，2f＜40cm，成倒立、缩小的实像。
故答案为：15；缩小。
13.（2020·宿迁）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像距v随物距u变化的图象，如图所示，分析图象可知，当物距u＝12cm时，物体通过凸透镜成倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。
【答案】(1)缩小；(2)照相机；
【解析】
由图可知，当物距等于像距都等于10cm时，成倒立、等大的实像，此时的u=v=10cm=2f；f=5cm。
当物距u=12cm时，物距大于二倍焦距，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，其应用是照相机。
14.（2020·吉林）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，透镜的焦距为10cm。当蜡烛距凸透镜15cm时，在光屏上能成清晰的倒立、
的实像，
就是利用这一成像规律制成的；如果将蜡烛移动到距凸透镜30cm处，应将光屏
（选填“靠近”或“远离”）凸透镜才能再次得到清晰的像。
【答案】放大；投影仪；靠近。
【解析】蜡烛距凸透镜15cm时，满足2f＞u＞f条件，成倒立、放大的实像；投影仪是利用该原理工作的；
将蜡烛移动到距凸透镜30cm处，物距变大，像距变小，像变小，光屏应靠近凸透镜，才能再次得到清晰的像。
故答案为：放大；投影仪；靠近。
15.（2020·连云港）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小华同学实验时记录的几组数据，根据表中数据完成下列问题。
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
成像性质
1
30
15
倒立缩小实像
2
20
20
倒立等大实像
3
15
倒立放大实像
(1)此凸透镜的焦距为______cm；
(2)第3次实验中像距为______cm，判断依据是
______。
【答案】(1)10；(2)30；
(3)光路可逆；
【解析】
(1)由表中第2次实验的数据，物距等于像距，像和物等大，可知，此时u2=v2=2f=20cm。
f=10cm；即该凸透镜的焦距为10cm。
(2)由实验第1次u1=30cm，v1=15cm；成倒立缩小实像，由光路的可逆性可知u3=15cm，v3=30cm。
16.（2020·盐城）小华做“探究凸透镜成像规律”实验：
(1)将平行光______凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为______cm；
(2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上，这样做目的是使像呈现在______；
(3)将蜡烛移动到图乙所示位置，需向______侧移动光屏，直至在光屏上找到______的倒立、缩小的实像。
【答案】(1)正对；(2)10.0；
(3)主光轴；(4)光屏的中央；(5)右；
(6)烛焰淸晰。
【解析】
(1)由图甲可知，将平行光正对凸透镜，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，焦距是焦点到透镜光心的距离，凸透镜的焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm。
(2)为了使像成在光屏的中央，需要使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
(3)由图乙可知，物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm＞2f
像距2f＞v＞f；20.0cm＞v＞10.0cm
需要向右移动光屏，直至在光屏上找到烛焰淸晰倒立、缩小的实像。
17.（2020·包头）某同学用光具座?凸透镜?蜡烛，光屏和度尺等实验器材，探究“凸透镜成像的规律”?
(1)为了测量凸透镜的焦距，让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小，最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离，如图甲所示，凸透镜焦距为____cm；
(2)将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，蜡烛放置在光具座40m刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙所示现象（成像清晰）?为使像呈现在光屏中央，应将光屏向__
__调节；
(3)保持凸透镜位置不变，调整烛焰中心?透镜中心和光屏中心在同一高度，将蜡烛移至34cm刻度线处，移动光屏?直到光屏上再次出现清晰的像，该像是倒立____的实像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛续向左移动10.0cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_____移动一段距离?
【答案】
(1)8.0；(2)上；
(3)等大；(4).
左。
【解析】
(1)结合图甲及题意知，凸透镜的焦距为8.0cm。
(2)由图乙知，蜡烛在光屏上的像偏上，是因为蜡烛的高度太低了，应该向上调整蜡烛的高度。
(3)蜡烛在34cm刻度线时，物距为16cm，即物距等于二倍焦距，所成的倒立、等大的实像。
凸透镜位置不变，蜡烛向左移动10.0cm，则光屏应向左移动，才能在光屏上再次得到清晰的像，其根据是：物近像远像变大，反过来，物远，像就变近了。
18.小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像；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______有什么关系？
（2）如图甲，小明让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。
（3）小明所用实验装置如图乙所示，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，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_______(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)
（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐_______.当u>2f时，物体移动速度________(选填“大于”、“小于”、或“等于”)像移动的速度。当f
【答案】（1）
物距（物体到凸透镜的距离）；（2）10；（3）照相机；（4）增大；
大于；
小于。
【解析】
(1)
由题中提供的情景可以看出，物距（物体到凸透镜的距离）不同，成像虚、实、大小、正倒不同，故提出的问题是像的虚、实、大小、正倒与物距（物体到凸透镜的距离）有什么关系？
（2）平行光经凸透镜折射后，会聚最小最亮的光斑为焦点，焦点到透镜的距离为焦距，由图可以看出此时光斑到透镜的距离为10cm，则透镜的焦距为10cm；
（3）图乙中蜡烛到凸透镜的距离为40cm大于二倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同；
（4）由图丙可以看出凸透镜成实像时物距逐渐减小,像逐渐增大。当u>2f时,物距变化很大时，像距变化很小，则物体移动速度大于像移动的速度；当f＜u<2f时，物距变化很小时，像距变化很大，则物体移动速度小于像移动的速度。
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精品试卷·第
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