4.5
科学探究：凸透镜成像（二）
一、单选题
1．将物体分别放在甲凸透镜(f甲=10cm)、乙凸透镜(f乙=5cm)前，使物距相同。通过两个透镜，在光屏上都能成像，一个缩小，一个放大。则（ ）
A．缩小的像是实像，放大的像是虚像
B．甲凸透镜成的是缩小的像
C．物距可能是15cm
D．物距可能是20cm
【答案】C
【解析】
A．通过两个透镜，在光屏上都能成像，光屏能够承接的都是实像，故A错误；
BCD．假设甲成的缩小的实像，乙成放大的实像，则物距与它们焦距的关系有
u>2f甲=20cm
5cm=f乙假设甲成的是放大的实像，乙成的是缩小的实像，则物距与它们焦距的关系有
10cm=f甲2f乙=10cm
物距相同，则有10cm
故甲成的是放大实像，乙成的是缩小的实像，物距可能为15cm。故BD错误，C正确。
故选C。
2．如图，是相同焦距拍摄的同一小孩的照片，则拍摄时，物距、像距的比较情况是(
)
A．甲的物距、像距都比乙大
B．甲的物距、像距都比乙小
C．甲的物距比乙大，甲的像距比乙小
D．甲的物距比乙小，甲的像距比乙大
【答案】C
【解析】
由图知，甲照片的像比乙的像小，根据凸透镜成像的规律，成的像越小，此时的物距越大，像距越小；所以拍摄甲图时，相机与物体的距离较大，像距小．拍摄乙照片时物距小，像距大．故C选项符合题意．
3．如图是某同学探究凸透镜成像规律时观察到的现象，下列哪种光学仪器的成像原理与其相同
A．投影仪
B．照相机
C．放大镜
D．近视眼
【答案】B
【解析】根据图示情况知道，当物距大于二倍焦距时的凸透镜成的是倒立缩小的实像，照相机是根据凸透镜的这种成像情况制成的，故选B。
4．疫情发生后，为了防止接触传染，许多单位安装了人脸识别系统。它是通过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息，与系统中储存的人脸模板对比，进行人脸识别。下列有关说法正确的（ ）
A．刷脸时，面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外
B．刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距以内
C．刷脸机的镜头相当于一个凹透镜
D．刷脸时，面部通过刷脸机的镜头成的是虚像
【答案】A
【解析】
A．刷脸机镜头实际上是一个摄像头，摄像头是一个凸透镜，人脸识别时，人脸在凸透镜的二倍焦距以外，故A选项正确；
B．刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距和二倍焦距之间，故B选项错误；
C．刷脸机的镜头是一个凸透镜，故C选项错误；
D．人脸在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故D选项错误。
故选A。
5．在做“凸透镜成像规律”的实验中，小明将蜡烛放在距凸透镜20cm处的位置，通过透镜在光屏上形成倒立、缩小的像。由于未及时记录实验数据，实验结束后小明按自己的理解在笔记本上画出了对应的光路图（光屏位置未画出），如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．小明画的光路图是正确的
B．透镜成的是虚像
C．透镜的焦距小于10cm
D．若画出光屏，则光屏应画在透镜的左侧
【答案】C
【解析】
根据凸透镜成像规律可知：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，此时像距小于物距、像比物小、物像异侧：
AC．由图可知物距u=20cm，由2f<20cm可知透镜的焦距小于10cm，且像距应为10cmB．由题意可知，通过透镜在光屏上形成倒立、缩小的像，故B错误；
D．此时像距小于物距、像比物小、物像异侧，光屏应画在透镜的右侧，故D错误。
故选C。
6．某凸透镜的焦距为8
cm，物体到凸透镜的距离为u，则下列说法正确的是（ ）
A．当u＝6
cm时，物体成正立、放大的实像，放大镜就是根据这一原理制成的
B．当u＝12
cm时，物体成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的
C．当u＝20
cm时，物体成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12
cm移动到24
cm的过程中，像逐渐变小
【答案】D
【解析】
A．因为凸透镜的焦距为8
cm，所以，将物体放在6cm处，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，这一原理应用于放大镜，故A错误；
B．若将物体放在12cm的地方，则处于2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，这一原理应用于幻灯机，故B错误；
C．当u=20cm时，物体处于2倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的，故C错误；
D．当物体从距凸透镜12cm移动到24cm的过程时，物距变大，像距变小，此时的像会变小，故D正确。故选D。
7．如图所示，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处，移动光屏至80cm度线处，在光屏上得到清晰的像，以下说法正确的是（ ）
A．此时光屏上成倒立、放大的虚像
B．将蜡烛移至45cm刻度线处，光屏上可以看到放大的像
C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动，光屏也要向左移动才能在光屏上再次得到一个清晰的像
D．保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜在蜡烛与光屏之间移动，不可能再次在光屏上成清晰的像
【答案】C
【解析】
A．将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处，移动光屏至80cm度线处，在光屏上得到清晰的像，此时物距为15cm，像距为30cm，满足物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，故A错误；
B．将蜡烛移至45cm刻度线处，物距为5cm，物距小于1倍焦距时成正立、放大的虚像，光屏上得不到像，故B错误；
C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动，物距变化趋势为小于2倍焦距、等于2倍焦距、大于2倍焦距，则光屏也要向左移动才能在光屏上再次得到一个清晰的像，故C正确；
D．保持蜡烛和光屏的位置不变，根据光的可逆性，将凸透镜在蜡烛与光屏之间移动至65mm刻度线处，此时物距为30cm，像距为15cm，可以再次在光屏上成清晰的像，故D错误。故选C。
8．某班同学在“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跟物体到凸透镜的距离之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是
B．当时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜处移动到处的过程中，像逐渐变大
【答案】A
【解析】
A．当时凸透镜成倒立、等大的实像，如图，所以，故A正确；
B．当时，，成倒立、放大的实像，故B错误；
C．当时，，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故C错误；
D．物体从距凸透镜处移动到处的过程中，凸透镜的物距大于焦距成实像，凸透镜成实像时，物距增大像距减小，像变小，故D错误。故选A。
9．如图所示，小宇将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜成像规律。下列说法不正确的是（ ）
A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小
B．当光屏上成清晰的像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像
C．将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像
D．蜡烛燃烧一段时间后变短，像成在光屏的下方，可将透镜的高度向下调，使像成在光屏中心
【答案】D
【解析】
A．根据“无论实像或虚像，物体靠近焦点像都变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，所成的虚像将变小，故A正确；
B．能在光屏上成清晰像的是实像，实像是实际光线会聚成的，当把光屏去掉后，实际光线会聚成实像后继续传播，进入人的眼睛，故B正确；
C．将蜡烛放在10cm处时，物距为30cm，而焦距为10cm，即物距大于两倍焦距，光屏上能承接到的是倒立缩小的像，故C正确；
D．蜡烛燃烧一段时间后变短，根据光的直线传播原理，则成的像会偏向光屏上方，可向下适当调整凸透镜，故D不正确。故选D。
10．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、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的像，则下列说法正确的是（）
A．凸透镜的焦距可能是12
cm
B．只将透镜向右移动，人眼在光屏和透镜之间，通过透镜向左以一定可以观察到倒立放大的实像
C．只将透镜向右移动的过程中，光屏上一定可以出现倒立缩小的虚像
D．若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜片，光屏适当左移可再次出现清晰的像
【答案】A
【解析】
A．由题可知，烛焰在光屏上呈现一个清晰的像，则像的性质为倒立、放大的实像。此时物距为20cm，像距为30cm，则根据成像特点有，
则，
可知，故A项正确；
B．只将透镜向左移动，当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时，人眼在光屏和透镜之间，可观察到烛焰正立放大的虚像，故B项错误；
C．只将透镜向右移动，当蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外时，可以成倒立缩小的实像，成在光屏上；故C项错误；
D．若在透镜和蜡烛之间放近视镜片，近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，折射光线延迟会聚，光屏要适当右移可再次出现清晰的像，故D项错误。
故选A。
二、填空题
11．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，移动光屏至适当位置，光屏上呈现一个倒立、_____的实像，则透镜焦距的范围为_____。生活中的_____（照相机/投影仪/放大镜）就是应用了这样的成像规律。
【答案】缩小10.0cm【解析】
[1]由题意知，蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，所以在光屏上所的是倒立、缩小的实像。
[2]由图示知，像距为20.0cm，而成倒立、缩小实像时，像距大于一倍焦距而小于二倍焦距，所以透镜焦距的范围为10.0cm[3]生活中，照相机所成的像是倒立、缩小的实像。
12．小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f=10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、放大的清晰像。然后他在蜡烛和透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有___作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了（如图所示）。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏___（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】会聚靠近
【解析】
[1]远视镜片是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。
[2]凸透镜对光有会聚作用，而远视镜片对光也是会聚作用，所成清晰的像会靠近凸透镜，所以若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏靠近凸透镜。
13．用光学照相机拍摄景物时，景物在底片上所成的清晰像是______（填“虚像”或“实像”），拍摄近的景物时，与拍摄远的景物时比较镜头应往______（填“前伸”或“后缩”）。
【答案】实像前伸
【解析】
[1]照相机拍照时，在胶片上得到倒立、缩小的实像。
[2]拍摄近的景物时，物距减小，像距增大，镜头前伸。
14．某小区楼道设有多功能电子门铃，此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者，该摄像镜头相当于_________透镜，经摄像镜头所成的是________（选填“正立”或“倒立”）、_____（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像；若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于_________cm。
【答案】凸倒立缩小20
【解析】
[1][2][3]该摄像镜头相当于凸透镜，经摄像镜头所成的是倒立、缩小的像。
[4]镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距20cm。
15．如图所示，是一个自制照相机。纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜。纸筒A能在纸筒B中前后移动。用该照相机观察物体时，应该使物体恰好处于透镜的________________（选填“两倍焦距之外”“一倍焦距和两倍焦距之间”或“一倍焦距以内”）。把纸筒B对着明亮的室外，半透明纸上恰能呈现清晰的像。若想看到更多的景物，应该将照相机_____________（选填“靠近”或“远离”）景物，同时_____________（选填“增大”、“减小”或“不改变”）凸透镜和半透明纸之间的距离。
【答案】两倍焦距之外远离减小
【解析】
[1]根据凸透镜的成像规律，用该照相机观察物体时，成倒立缩小的实像，应该使物体恰好处于透镜的两倍焦距之外；
[2][3]若想看到更多的景物，那么要求像要变小，根据凸透镜的动态成像规律可知，那么物距应该变大，即照相机远离景物，同时减小凸透镜和半透明纸之间的距离。
16．如图所示是探究凸透镜成像的实验装置示意图．已知凸透镜的焦距是20cm，光具座上A、B、C三点分别用于放置器材，其中B点应该放________（填“凸透镜”、“光屏”或“蜡烛”）．若此时光屏上刚好得到清晰的缩小的像，则蜡烛是放在______点，BC的距离要______（“大于”、“等于”或“小于”）40cm．此时只需移动_____点上放置的器材，光屏上又会得到清晰的放大的像．
【答案】凸透镜C大于B
【解析】如图所示是探究凸透镜成像的实验装置示意图．凸透镜成实像时，物体和像位于凸透镜的两侧，所以其中B点应该放凸透镜；
若此时光屏上刚好得到清晰的缩小的像，根据凸透镜成像规律知，物距大于像距时，成缩小的实像，所以蜡烛是放在C点，此时物距就大于二倍焦距，所以BC的距离要大于40cm；
根据光路可逆的特征可知，当物距和像距互换时，能够成像，且像会变为放大的，所以此时只需移动B点上放置的凸透镜，即将凸透镜向右移动适当的距离，光屏上又会得到清晰的放大的像．
17．在探究凸透镜成像实验中，物距从变化到的过程中，调节光屏的位置，光屏上先后成放大和缩小的像，那么凸透镜焦距的取值范围是____________。
【答案】69
【解析】
[1][2]由题意可知，物距凸透镜成缩小的实像，则；物距凸透镜成放大的实像，则，可解得
18．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象（v表示像距，u表示物距），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在______cm以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将______（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。
【答案】5变小
【解析】
[1]由图像可知，当u=v=10=2f时，像与物等大，故此题中凸透镜的焦距为5cm，当凸透镜做放大镜实验时，物距小于焦距，故物距小于5cm。
[2]物距从5cm变为20cm时，呈的是实像，成实像时，物远像近像变小，故像越变越小。
三、实验题
19．在探究“凸透镜成像规律”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的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为______cm。
(2)将蜡烛移到10cm刻度线处，烛焰所成的像是______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的，生活中的______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作。
(3)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，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______（填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正______（填“近视眼”或“远视眼”）。
(4)蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时需要______（填“向上”或“向下”）移动光屏。
【答案】15缩小照相机凸透镜远视眼向上
【解析】
(1)[1]当物距等于2倍焦距时，像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像，此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧；由图可知此时物距等于像距均为30cm，则该凸透镜的焦距为15cm。
(2)[2][3]将蜡烛移到10cm刻度线处，此时物距为40cm，当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，生活中的照相机、摄像机利用了该原理工作。
(3)[4]在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，即像距减小，光屏上再次呈现清晰的像，说明对光的会聚能力加强了，而凸透镜对光有会聚作用，则该眼镜的镜片是凸透镜。
[5]远视眼是由于远处的物体，并在视网膜后面成像，因此不清楚是否能看到远近图像，凸透镜可用于矫正远视眼。
(4)[6]蜡烛随着燃烧而变短，由于通过透镜中心轴心的传播方向不变，则在光屏上成的像偏上，为了使像仍能成在光屏中央，这时需要向上移动光屏。
20．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______；
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，观察到光屏上有烛焰清晰的像（像未画出），该像是______（填”正立”或“倒立”）、______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的；
(3)实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向______移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向______移动。（两空均填“上”或“下”）
【答案】同一高度倒立放大投影仪上下
【解析】
(1)[1]调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，目的是使像呈现在光屏的中央。
(2)[2][3][4]由图可知，物距小于像距且能成清晰的像，故原理和投影仪一样，成倒立放大的实像。
(3)[5][6]蜡烛变短，光屏上的像会偏上，此时应将凸透镜向下，使三者中心还在同一高度。
21．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)凸透镜的焦距是______cm；
(2)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、______的实像。若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到______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片，则将光屏向______（左/右）移动才能再次看到清晰的像，若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更______（选填“大”或“小”）的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像；
(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/右）移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
【答案】10.0放大75右小左
【解析】
(1)[1]光屏上得到一个最小、最亮的光斑，即凸透镜的焦点；则由图知，该凸透镜的焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[2]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距而小于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像。
[3]若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为55.0cm-35.0cm=20.0cm=2f
物距等于2倍焦距，所以此时凸透镜能成倒立、等大的实像，像距也等于2倍焦距，故将光屏移动到75cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。
(3)[4][5]图乙中光屏上恰好成一清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片后，因近视眼镜的镜片为凹透镜，对光线起发散作用，将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更小的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像。
(4)[6]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点气体流速变大，则A点处气体压强变小，烛焰将向左移动，物距增大，像距应减小，所以应将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
22．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验过程如下：
(1)实验前，需要选择焦距恰当的凸透镜。实验室有A、B两种凸透镜，图甲是平行光通过两种凸透镜后，在光屏上会聚在一点时的光路示意图；从图中读出透镜A的焦距为________；为了便于完成探究过程，应该选择透镜______（选填“A”或“B”）进行实验，并将此透镜固定在光具座上的50cm刻度处；
(2)在调节光具座上光学器材的高度时，蜡烛应该_________（选填“点燃”或“不点燃”）；
(3)当把蜡烛移动到光具座上的15cm刻度处，如图乙所示，此时想在光屏上成像，应该将光屏移动到光具座的_________（选填“A”“B”或“C”）刻度范围内；
A．
B．
C．
(4)当，且像成在光屏上时，把蜡烛向远离凸透镜的方向移动一段距离，那么要想在光屏上继续成像，应该将光屏_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；
(5)随着实验的进行，蜡烛越烧越短，会看到烛焰在光屏所成的像_________（选填“上移”或“下移”）；
(6)调整蜡烛的高度后继续探究成像特点，如图丙所示，调节光屏的位置可以在光屏上得到一个倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；若把光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上_________（选填“能”或“不能”）看到像。
【答案】10.0A点燃B靠近上移放大能
【解析】
(1)[1]由图甲知，透镜A焦距为10.0cm。
[2]由图甲知，透镜B焦距为40.0cm，由图乙知，光具座的最大刻度为100.0cm，那么应选透镜A进行实验。
(2)[3]调节光具座上光学器材的高度时，蜡烛应该点燃，才能准确判断蜡烛中心、透镜中心和光屏中心是否在同一水平高度。
(3)[4]蜡烛移动到光具座上的15cm刻度处，则此时物距为35cm，即物距大于二倍焦距，那么像距小于二倍焦距而大于一倍焦距，即光屏在光具座的位置应在60cm至70cm刻度处，故B选项正确。
(4)[5]据凸透镜的成像规律知，蜡烛远离凸透镜，那么光屏应靠近凸透镜，才能再次继续成像。
(5)[6]当蜡烛的长度变短后，据过透镜光心的光线传播方向不变知，烛焰所成的像向上移。
(6)[7]由图丙知，此时的物距小于20.0cm，即物距小于二倍焦距而大于一倍焦距，则所成的像是倒立、放大的实像。
[8]据光路可逆知，若透镜位置不变，光屏和蜡烛的位置互换，光屏上能看到像。
23．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示。
（1）图甲中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（2）图甲中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动。
（3）图甲中固定透镜位置不变，将蜡烛移到35cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动。
（4）图甲中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是__________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。
（5）图乙是通过实验得到的凸透镜成像时像距v和物距u关系图像，由图像可知：凸透镜成缩小的像时，物体移动速度v1与像移动的速度v2的大小关系是：v1________v2。
【答案】等大右右远视＞
【解析】
(1)[1]如图甲所示，蜡烛到凸透镜的距离即物距，与光屏到凸透镜的距离即像距都为20cm，物距等于像距等于两倍焦距，则该凸透镜的焦距为10cm，根据凸透镜成像规律，此时光屏上成的是倒立、等大的实像；
(2)[2]图甲中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，此时物距大于两倍焦距，成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距与两倍焦距之间，所以应该将光屏向右移动；
(3)[3]图甲中固定透镜位置不变，将蜡烛移到35cm刻度线处，此时物距在一倍焦距与两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像距大于两倍焦距，所以应该将光屏向右移动；
(4)[4]图甲中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，说明像距变小，即凸透镜的会聚能力变强，故放置的是凸透镜，而凸透镜能矫正远视眼，所以该眼镜片是远视眼镜的镜片；
(5)[5]根据凸透镜成像规律可知，当物体位于两倍焦距以外时才成缩小的像，所以通过乙图分析凸透镜成像时像距v和物距u关系图像，应该看物距大于20cm时，从图中我们可以看到当物距由20cm增大到40cm时，像距由20cm减小到15cm，由此可知，物体移动的速度v1是大于像移动的速度v2的。4.5
科学探究：凸透镜成像（二）
一、单选题
1．将物体分别放在甲凸透镜(f甲=10cm)、乙凸透镜(f乙=5cm)前，使物距相同。通过两个透镜，在光屏上都能成像，一个缩小，一个放大。则（ ）
A．缩小的像是实像，放大的像是虚像
B．甲凸透镜成的是缩小的像
C．物距可能是15cm
D．物距可能是20cm
2．如图，是相同焦距拍摄的同一小孩的照片，则拍摄时，物距、像距的比较情况是(
)
A．甲的物距、像距都比乙大
B．甲的物距、像距都比乙小
C．甲的物距比乙大，甲的像距比乙小
D．甲的物距比乙小，甲的像距比乙大
3．如图是某同学探究凸透镜成像规律时观察到的现象，下列哪种光学仪器的成像原理与其相同
A．投影仪
B．照相机
C．放大镜
D．近视眼
4．疫情发生后，为了防止接触传染，许多单位安装了人脸识别系统。它是通过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息，与系统中储存的人脸模板对比，进行人脸识别。下列有关说法正确的（ ）
A．刷脸时，面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外
B．刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距以内
C．刷脸机的镜头相当于一个凹透镜
D．刷脸时，面部通过刷脸机的镜头成的是虚像
5．在做“凸透镜成像规律”的实验中，小明将蜡烛放在距凸透镜20cm处的位置，通过透镜在光屏上形成倒立、缩小的像。由于未及时记录实验数据，实验结束后小明按自己的理解在笔记本上画出了对应的光路图（光屏位置未画出），如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．小明画的光路图是正确的
B．透镜成的是虚像
C．透镜的焦距小于10cm
D．若画出光屏，则光屏应画在透镜的左侧
6．某凸透镜的焦距为8
cm，物体到凸透镜的距离为u，则下列说法正确的是（ ）
A．当u＝6
cm时，物体成正立、放大的实像，放大镜就是根据这一原理制成的
B．当u＝12
cm时，物体成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的
C．当u＝20
cm时，物体成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12
cm移动到24
cm的过程中，像逐渐变小
7．如图所示，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处，移动光屏至80cm度线处，在光屏上得到清晰的像，以下说法正确的是（ ）
A．此时光屏上成倒立、放大的虚像
B．将蜡烛移至45cm刻度线处，光屏上可以看到放大的像
C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动，光屏也要向左移动才能在光屏上再次得到一个清晰的像
D．保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜在蜡烛与光屏之间移动，不可能再次在光屏上成清晰的像
8．某班同学在“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跟物体到凸透镜的距离之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是
B．当时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜处移动到处的过程中，像逐渐变大
9．如图所示，小宇将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜成像规律。下列说法不正确的是（ ）
A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小
B．当光屏上成清晰的像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像
C．将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像
D．蜡烛燃烧一段时间后变短，像成在光屏的下方，可将透镜的高度向下调，使像成在光屏中心
10．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、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的像，则下列说法正确的是（）
A．凸透镜的焦距可能是12
cm
B．只将透镜向右移动，人眼在光屏和透镜之间，通过透镜向左以一定可以观察到倒立放大的实像
C．只将透镜向右移动的过程中，光屏上一定可以出现倒立缩小的虚像
D．若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜片，光屏适当左移可再次出现清晰的像
二、填空题
11．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，移动光屏至适当位置，光屏上呈现一个倒立、_____的实像，则透镜焦距的范围为_____。生活中的_____（照相机/投影仪/放大镜）就是应用了这样的成像规律。
12．小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f=10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、放大的清晰像。然后他在蜡烛和透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有___作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了（如图所示）。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏___（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
13．用光学照相机拍摄景物时，景物在底片上所成的清晰像是______（填“虚像”或“实像”），拍摄近的景物时，与拍摄远的景物时比较镜头应往______（填“前伸”或“后缩”）。
14．某小区楼道设有多功能电子门铃，此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者，该摄像镜头相当于_________透镜，经摄像镜头所成的是________（选填“正立”或“倒立”）、_____（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像；若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于_________cm。
15．如图所示，是一个自制照相机。纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜。纸筒A能在纸筒B中前后移动。用该照相机观察物体时，应该使物体恰好处于透镜的________________（选填“两倍焦距之外”“一倍焦距和两倍焦距之间”或“一倍焦距以内”）。把纸筒B对着明亮的室外，半透明纸上恰能呈现清晰的像。若想看到更多的景物，应该将照相机_____________（选填“靠近”或“远离”）景物，同时_____________（选填“增大”、“减小”或“不改变”）凸透镜和半透明纸之间的距离。
16．如图所示是探究凸透镜成像的实验装置示意图．已知凸透镜的焦距是20cm，光具座上A、B、C三点分别用于放置器材，其中B点应该放________（填“凸透镜”、“光屏”或“蜡烛”）．若此时光屏上刚好得到清晰的缩小的像，则蜡烛是放在______点，BC的距离要______（“大于”、“等于”或“小于”）40cm．此时只需移动_____点上放置的器材，光屏上又会得到清晰的放大的像．
17．在探究凸透镜成像实验中，物距从变化到的过程中，调节光屏的位置，光屏上先后成放大和缩小的像，那么凸透镜焦距的取值范围是____________。
18．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象（v表示像距，u表示物距），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在______cm以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将______（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。
三、实验题
19．在探究“凸透镜成像规律”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的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为______cm。
(2)将蜡烛移到10cm刻度线处，烛焰所成的像是______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的，生活中的______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作。
(3)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，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______（填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正______（填“近视眼”或“远视眼”）。
(4)蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时需要______（填“向上”或“向下”）移动光屏。
20．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______；
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，观察到光屏上有烛焰清晰的像（像未画出），该像是______（填”正立”或“倒立”）、______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的；
(3)实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向______移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向______移动。（两空均填“上”或“下”）
21．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)凸透镜的焦距是______cm；
(2)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、______的实像。若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到______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片，则将光屏向______（左/右）移动才能再次看到清晰的像，若放上镜片后，保持光屏的位置不动，将凸透镜换成一个焦距更______（选填“大”或“小”）的凸透镜，也能够在光屏上看到清晰的像；
(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/右）移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
22．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验过程如下：
(1)实验前，需要选择焦距恰当的凸透镜。实验室有A、B两种凸透镜，图甲是平行光通过两种凸透镜后，在光屏上会聚在一点时的光路示意图；从图中读出透镜A的焦距为________；为了便于完成探究过程，应该选择透镜______（选填“A”或“B”）进行实验，并将此透镜固定在光具座上的50cm刻度处；
(2)在调节光具座上光学器材的高度时，蜡烛应该_________（选填“点燃”或“不点燃”）；
(3)当把蜡烛移动到光具座上的15cm刻度处，如图乙所示，此时想在光屏上成像，应该将光屏移动到光具座的_________（选填“A”“B”或“C”）刻度范围内；
A．
B．
C．
(4)当，且像成在光屏上时，把蜡烛向远离凸透镜的方向移动一段距离，那么要想在光屏上继续成像，应该将光屏_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；
(5)随着实验的进行，蜡烛越烧越短，会看到烛焰在光屏所成的像_________（选填“上移”或“下移”）；
(6)调整蜡烛的高度后继续探究成像特点，如图丙所示，调节光屏的位置可以在光屏上得到一个倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；若把光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上_________（选填“能”或“不能”）看到像。
23．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示。
（1）图甲中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（2）图甲中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动。
（3）图甲中固定透镜位置不变，将蜡烛移到35cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动。
（4）图甲中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是__________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。
（5）图乙是通过实验得到的凸透镜成像时像距v和物距u关系图像，由图像可知：凸透镜成缩小的像时，物体移动速度v1与像移动的速度v2的大小关系是：v1________v2。
