卷子答案网-一个不只有答案的网站4.5 科学探究：凸透镜成像
知识梳理
1．在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
(1)用到的实验器材有__________、___________、___________、___________、___________。
(2)实验步骤中很重要的一条是把具有支座的蜡烛、凸透镜和光屏放在___________上，且使蜡烛和光屏位于凸透镜的___________，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心处于___________，目的是___________，
此步调节应在点燃蜡烛之___________(选填“前”或“后”)。
(3)如果把烛焰先后放在a、b、c和d点(如图所示)，同时调整光屏的位置，则
①把烛焰放在___________点，屏上出现的像最小。
②把烛焰放在___________点，屏上出现的像最大。
③把烛焰放在____________点，屏上不出现烛焰的像。
④如果将烛焰从a点移到c点，则像到透镜的距离___________，像的大小___________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
2．在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
(1)测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为___________cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在___________上。
(3)当烛焰距凸透镜30 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、___________(选填“放大”或“缩小”)的实像，___________(填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。
基础知识
1.如图所示，把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜焦距以外的某一位置，在透镜的另一侧调节光屏位置，在光屏上可能看到的清晰的像是( )
2．赵静同学探究“凸透镜成像规律”实验时，在光屏上得到烛焰清晰的放大的像，如图所示。若保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换，则在光屏上( )
A．没有烛焰的像 B．有烛焰的像，但不清晰
C．有烛焰清晰的放大的像 D．有烛焰清晰的缩小的像
3．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为15 cm，若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时，移动光屏在光屏上将看到( )
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的虚像 D．无像
4．如图所示把蜡烛放在距离凸透镜50 cm的某一位置时，在透镜另一侧得到一个清晰的、倒立、缩小的像。则此凸透镜的焦距不可能是( )
A．10 cm B．20 cm C．30 cm D．5 cm
5.小泉同学在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛，移动光屏，发现在光屏上出现如图所示的现象，其原因是___________________________________________________________________。
实验中在光屏上得到了清晰的像，这个像是________(填“实”或“虚”)像。
6．在“探究凸透镜成像的规律”的过程中，将光屏移到图中位置时，光屏上出现了清晰的像。这个像的性质是________________________。如果要想使像变小，蜡烛应向________侧移动。
重难点突破
7．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的40 cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是(多选)( )
A．一定是放大的像 B．一定是缩小的像
C．一定是倒立的像 D．一定是正立的像
8．艾力同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离透镜34 cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是( )
A．10 cm B．20 cm C．30 cm D．40 cm
9．在探究凸透镜成像规律的实验中，小聪选用了焦距为10 cm的凸透镜。他将凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35 cm刻度线处，当光屏移动到如图所示刻度线处时，在光屏上恰好呈现出烛焰清晰的像。如果将蜡烛从图中位置移动，关于该实验下列说法正确的是( )
A．蜡烛向左移动2 cm，光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像
B．蜡烛向右移动10 cm，光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像
C．蜡烛向右移动2 cm，光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像
D．蜡烛移到20 cm刻度线处，光屏应移动到70 cm刻度线处才能呈现烛焰清晰的像
10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛距凸透镜36 cm时，在凸透镜另一侧18 cm处的光屏上得到清晰缩小的像，当蜡烛距凸透镜18 cm时，成像情况是( )
A．像距为36 cm，且成缩小的实像 B．像距为36 cm，且成放大的实像
C．像距为18 cm，且成缩小的实像 D．像距为18 cm，且成放大的虚像
二、填空题
11．如图所示为国际空间站上宇航员通过悬浮水珠成像的情景。图中水珠相当于________镜，所成的像为倒立、________的________像，生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有________(写出一种即可)。
12．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10 cm。
(1)将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、________(填“放大”或“缩小”)的实像；________(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的。
(2)保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比________(填“变大”或“变小”)。
能力提升
13．让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示)，小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验。下列说法中不正确的是( )
A．当物体距凸透镜5 cm时，成正立的像
B．当物体距凸透镜15 cm时，成倒立、放大的实像
C．当物体从距凸透镜20 cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距凸透镜20 cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏靠近透镜
14.对学习过的知识进行归纳总结，从而加深对知识的理解，是一种重要的学习方法。以下是小洋在学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后，总结出的关于实像和虚像的一些特点，其中错误的是( )
A．虚像不可以用光屏承接
B．虚像可以是正立的，也可以是倒立的
C．实像一定能用光屏承接
D．实像可以是放大的，也可以是缩小的
15．在小军探究凸透镜成像规律的实验中，下表是他的实验记录：
实验 次数 蜡烛到镜的 距离u/cm 光屏到镜的 距离v/cm 像的 大小 像的正、 倒立
1 40 13.3 缩小 倒立
2 30 15 ( ) 倒立
3 20 20 等大 倒立
4 15 30 放大 ( )
5 12 60 ( ) 倒立
(1)除了凸透镜、蜡烛、光屏、火柴四种器材，还需要补充的器材是______________；
(2)表中有三处小军忘了记录，请你帮他填上；
(3)观察实验记录可知，小军使用的凸透镜的焦距是________cm；
(4)在第________次实验中，蜡烛到凸透镜的距离在1倍焦距和2倍焦距之间；
(5)若在第4次实验的基础上，保持蜡烛和光屏的位置不变，将它们之间的凸透镜往________(填“蜡烛”或“光屏”)方向移动一定的距离，可使光屏上再出现一个明亮清晰的缩小的像；
(6)若在第5次实验的基础上，保持蜡烛的位置不变，将凸透镜向蜡烛移动3 cm，移动光屏在光屏上________(填“会”或“不会”)出现一个明亮清晰的像。
参考答案及解析
知识梳理
1．(1)光具座、 蜡烛、凸透镜、光屏、火柴。
(2)光具座；两侧；同一高度；使烛焰的像成在光屏中央，
；后．(3)①a．②c．③d．④变大；变大。
2．(1)9.0。
(2)同一高度。
(3)缩小；照相机。
基础知识
C
【解析】物体在焦距以外所成的像是倒立的实像，所谓倒立是指像与物体相比，上下、左右都是颠倒的，故C项正确。
D
【解析】光路具有可逆性。
D
【解析】凸透镜的焦距为15 cm，若将蜡烛放在离凸透镜10 cm处时，物距小于一倍焦距，蜡烛通过凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能承接在光屏上，所以在光屏上将看不到像。
C
【解析】 由题意可知，物距u＝50 cm，由于成一个清晰的、倒立、缩小的像，根据凸透镜成像的规律，u>2f，即50 cm>2f，故f<25 cm。
5．烛焰、凸透镜和光屏三者中心不在同一高度 实
6．倒立、缩小的实像 左
重难点突破
AC
【解析】如题图所示，物距u＝20 cm，像距v＝15 cm，物距大于像距，则烛焰成倒立、缩小的像，由凸透镜成像规律知，此时u>2f，f
【解析】从题图中可以看出，蜡烛在光屏上成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律知，此时u>2f，即34 cm>2f，故f<17 cm，A选项正确。
C
【解析】由凸透镜成像规律知，物体经过凸透镜成实像时，物距增大，像距会变小，也就是说，像物移动方向一致，故A选项错误，C选项正确；当蜡烛向右移动10 cm时，物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，像不能成在光屏上，B选项错误；蜡烛移到20 cm刻度线处时，物距大于2倍焦距，像距应该大于1倍焦距小于2倍焦距，即光屏应移动到60 cm和70 cm之间才能呈现烛焰清晰的像，D选项错误。
B
【解析】蜡烛位于凸透镜前，调节好透镜和光屏的位置后，在透镜另一侧离透镜18 cm的光屏上呈现缩小、倒立的像，说明此时u>2f，2f>v>f把蜡烛移到距透镜18 cm处时，2f>u′>f，v′>2f，相当于像与物的位置对调，光屏上呈现倒立、放大的实像。故选B。
11．凸透 缩小 实 照相机(或摄像机等)
【解析】从形状上来看，悬浮的水珠中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜；由题图可知，宇航员通过水珠成一个倒立、缩小的实像。照相机和摄像机应用了这一成像原理。
12．(1)放大 投影仪(或幻灯机) (2)靠近 变小
【解析】从题图中可以看出，蜡烛在大于1倍焦距且小于2倍焦距的位置，所以成倒立、放大的实像，投影仪(或幻灯机)就是利用这一成像规律制成的，蜡烛远离凸透镜，这时物距增大，则像距需要减小，即光屏应靠近凸透镜，像距减小时光屏上的像也随着变小。
能力提升
D
【解析】由题可知该透镜焦距为10 cm，当物体向透镜方向移动时，为了得到清晰的像，光屏应远离透镜。
B
【解析】 实像是由实际光线会聚成的，而虚像不是由实际光线会聚成的，是由折射光线的反向延长线会聚成的，因此虚像不能用光屏来承接，凡是实像一定是倒立的，凡是虚像一定是正立的，故选项B的说法是错误的。
15．(1)刻度尺 (2)缩小 倒立 放大 (3)10
(4)4、5 (5)光屏 (6)不会
【解析】(1)在实验中需要测量物距与像距，故需要刻度尺。(2)第2次实验时，物距大于像距，像是缩小的；第4、5次实验时，物距小于像距，像是放大的、倒立的。(3)在第3次实验中物距等于像距，像是等大的、倒立的，因此20 cm是2倍焦距，则此凸透镜的焦距是10cm。(4)第4、5次实验物距分别为15 cm和12 cm，大于焦距10 cm，小于2倍焦距20 cm。(5)光路是可逆的，故像距与物距长度互换，在光屏上仍可得到清晰的像．所以凸透镜向光屏方向移动，当物距为30 cm时，像距为15 cm时，在光屏上就能得到烛焰清晰、缩小的像。(6)第5次实验时，物距为12 cm，将凸透镜向蜡烛移动3 cm后，物距为9 cm，小于焦距，成虚像，不能在光屏上得到。
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