專題16探究實(shí)驗(yàn)：探究凸透鏡的成像規(guī)律1．（2022?宜昌模擬）小明用薄膜充水后制成水透鏡模擬眼球中的晶狀體，來比較正常眼、近視眼和遠(yuǎn)視眼的焦距大小。實(shí)驗(yàn)中測得甲圖焦距為10cm，再將甲分別擠壓成乙圖、丙圖的形狀，并分別測量焦距，如圖所示。（1）測得焦距小于10cm的是圖，模擬近視眼的是圖。（2）在同一位置，用甲、乙、丙透鏡分別對著遠(yuǎn)處的某一物體，移動光屏得到清晰的像，其中像距較大的是圖。（3）目前很多近視患者戴隱形眼鏡來矯正視力。隱形眼鏡是一種直接貼在角膜表面的超薄鏡片，可隨著眼球運(yùn)動，其中心厚度只有0.05mm，則此鏡片的邊緣厚度0.05mm（選填“小于”、“等于”或“大于”），此鏡片對光有作用（選填“會聚”或“發(fā)散”）。2．（2022?濟(jì)南模擬）小峰在探究凸透鏡成像規(guī)律之后，又對凸透鏡的焦距與其凸起程度的關(guān)系進(jìn)行了探究：（1）小峰第一次選取一個凸起程度較小的凸透鏡，測量焦距的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，測得的焦距為。（2）第二次他又選用一個凸起程度較大的凸透鏡，測得的焦距為8cm，由這兩次實(shí)驗(yàn)可得出的初步結(jié)論：。（3）小峰回想起白光經(jīng)三棱鏡后，光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶（如圖乙所示），受此啟發(fā)，于是他選取焦距為10cm的凸透鏡，用紅光和藍(lán)光來進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對同一凸透鏡，的焦距大些。（4）在用焦距為10cm的凸透鏡探究成“等大實(shí)像”的實(shí)驗(yàn)時，老師發(fā)現(xiàn)有兩個小組所測像距分別為17.5cm和22cm，與理論像距20cm相比偏差較大。若不是因?yàn)殚L度測量方法錯誤和測量誤差導(dǎo)致的，請分析出現(xiàn)這種情況的原因：。3．（2021?佛山期末）自制水滴顯微鏡，探究顯微鏡的工作原理。器材：焦距較長的凸透鏡一個，滴管一個，廢錄音帶盒一個，清水。（1）小水滴可看作一個焦距很小的鏡，本實(shí)驗(yàn)以小水滴作為顯微鏡的鏡，它與被觀察物體的間距為10﹣15mm，如左圖所示。（2）如圖所示中，任意滴一滴水滴，透過這個小水滴，如果看到一個與原來方向相同的、放大的箭頭，在不調(diào)整與箭頭的距離，應(yīng)該把水珠變（填“厚”或者”薄”），直至與原來方向相反的、放大了的箭頭。如果廢錄音帶盒的厚度是12mm，那么最終水滴凸透鏡的焦距范圍是：。（3）透過凸透鏡去觀察小水滴，使箭頭、小水滴，凸透鏡，并且保持凸透鏡水平，看到的箭頭相對于原來的箭頭是（填“正立”或“倒立”），如果要看到箭頭更大的像，應(yīng)把凸透鏡略微向（填“上”或“下”）移動。4．（2021?本溪模擬）用焦距為10cm的凸透鏡探究“凸透鏡成像規(guī)律”。（1）小豪同學(xué)將蠟燭、凸透鏡、光屏隨意固定在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，沿光具座無論怎樣移動光屏，在光屏上始終得不到燭焰的像，原因可能是。（2）重新調(diào)整后，將蠟燭、凸透鏡固定在光具座上，如圖甲所示，移動光屏后得到燭焰清晰、完整的像，該像是倒立（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像。我們可以從不同角度看到光屏上的像，是因?yàn)榘l(fā)生了（選填“鏡面反射”或“漫反射”）。（3）接下來保持蠟燭和光屏的位置不動，將凸透鏡向蠟燭方向移動，光屏上再次出現(xiàn)了一個倒立（選填“放大”或“縮小”）的清晰實(shí)像，與這種成像原理一致的光學(xué)儀器是（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）。（4）當(dāng)光屏上出現(xiàn)蠟燭清晰的像時，如果用遮光板擋住透鏡的上半部分，我們觀察光屏?xí)r，將會在光屏上看到。A．蠟燭像的下半部分B．蠟燭像的上半部分C．蠟燭完整的像，像的亮度變暗D．蠟燭完整的像，像的亮度不變（5）在圖甲中，小豪把自己的近視眼鏡放在凸透鏡和蠟燭之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模糊不清，應(yīng)該向（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡方向移動光屏，可再次得到清晰的像。（6）某小組實(shí)驗(yàn)時對圖甲中的裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將蠟燭換成帶有“F”形的LED燈、光屏貼上方格紙，如圖乙所示，請寫出改進(jìn)后其中一個優(yōu)點(diǎn)：。

5．（2022?南寧模擬）在“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中。（1）將凸透鏡正對太陽時，在凸透鏡的另一側(cè)前后移動光屏，屏上會在距凸透鏡15cm處呈現(xiàn)出最小最亮的光斑，則此時凸透鏡的焦距為cm；（2）調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置后，當(dāng)蠟燭距凸透鏡20cm時，屏上能成倒立、（選填“放大”或“縮小”）的像（選填“實(shí)”或“虛”）；（3）當(dāng)把蠟燭移至某位置時，其成像情況如圖所示，通過觀察總結(jié)可得出此類成像條件是，應(yīng)用這乙成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器有（選填“放大鏡”、“照相機(jī)”、“投影儀”）。6．（2021?自貢中考）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中。（1）圖甲中光屏上所成的像是倒立（選填“放大”“等大”或“縮小”）的實(shí)像，生活中（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）利用這一原理制成的。（2）如圖乙，線段AB為凸透鏡成像的物距倒數(shù)和像距倒數(shù)的關(guān)系，則凸透鏡焦距為cm。（3）當(dāng)光屏上呈現(xiàn)清晰的像時，不改變圖甲中蠟燭和透鏡位置：①若將凸透鏡換成焦距相同鏡面較小的凸透鏡，再次實(shí)驗(yàn)，光屏上所成的像與原來相比（選填“變小”“變暗”或“變不完整”）了。②若將凸透鏡換成鏡面大小相同、焦距稍小的凸透鏡，再次實(shí)驗(yàn)，則需將屏（選填“向左”或“向右”）移動才能成清晰的像，光屏上所成的像與原來的像比（選填“變大”或“變小”）了。7．（2022?南京模擬）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。圖甲中一束平行光射向凸透鏡，光屏上得到一個最小、最亮的光斑（未畫出）。（1）圖乙中燭焰在光屏上恰好成一清晰的像（未畫出），則該像是倒立、的實(shí)像。（2）若在圖乙中將凸透鏡移到55cm刻度線處，則將光屏移動到cm刻度線處，可以再次看到清晰的像。（3）若在圖乙中燭焰和凸透鏡之間放一近視眼鏡的鏡片，則將光屏向（選填“左”或“右”，下同）移動才能再次看到清晰的像。（4）若在圖乙中用塑料吸管對準(zhǔn)A點(diǎn)沿垂直于紙面方向持續(xù)用力吹氣，發(fā)現(xiàn)光屏上“燭焰尖部”變模糊，則將光屏向移動，“燭焰尖部”又會變清晰。8．（2022?青島模擬）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小明利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他先調(diào)整燭焰中心、透鏡中心及光屏中心位于同一高度上，然后將它們調(diào)節(jié)到圖示位置時，光屏上得到清晰的像。（1）此時像的特點(diǎn)是什么？（說明像的倒正、大小和虛實(shí)）（2）若保持透鏡位置不動，把蠟燭移到零刻度處，則應(yīng)向（選填“左”或“右”）移動光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像的大小（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（3）若將蠟燭移到20cm刻度處透鏡保持不動，移動光屏后再次得到清晰的像，則此時蠟燭經(jīng)凸透鏡成（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像。（4）人的眼睛是通過改變晶狀體的厚度來看清遠(yuǎn)近不同物體的，現(xiàn)將圖中虛線圓圈部分當(dāng)做是人的“眼睛”，當(dāng)蠟燭遠(yuǎn)離“眼睛”時，“眼睛”需調(diào)節(jié)凸透鏡的厚度使其（選填“變薄”或“變厚”），改變其對光線的偏折能力，從而在光屏上成清晰的像。若該“眼睛”無法調(diào)節(jié)凸透鏡達(dá)到應(yīng)有的厚度，則該“眼睛”為（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”），應(yīng)該佩戴（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）進(jìn)行矯正。9．（2022?南充模擬）某學(xué)習(xí)小組“探究凸透鏡成像的規(guī)律”，進(jìn)行了如下操作：（1）安裝并調(diào)節(jié)燭焰、透鏡和光屏，使它們?nèi)咧行拇笾略?。?）通過探究，記錄并繪制了物距u與像距v之間的關(guān)系圖象，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距是cm。（3）當(dāng)蠟燭放在如圖乙所示位置時，調(diào)節(jié)光屏，可在光屏上得到一個倒立、的實(shí)像，生活中的（選填“照相機(jī)”“投影儀”、“放大鏡”）就是利用這樣的成像原理工作的。（4）若將透鏡的上半部分用不透明的紙板擋住，則光屏上（選填“能”或“不能”）成完整的像。（5）在圖乙中，小明借來物理老師的眼鏡將其放在蠟燭和凸透鏡之間，發(fā)現(xiàn)光屏上原本清晰的像變模糊了，向右移動光屏，光屏上的像又變清晰，說明老師戴的是（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡。10．（2022?東營模擬）物理興趣小組在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時：（1）用圖甲所示的裝置測出凸透鏡的焦距為cm。（2）圖乙是某次實(shí)驗(yàn)時觀察到的現(xiàn)象，生活中的（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）是利用這一原理制成的。保持凸透鏡不動，把蠟燭向左移動一段距離，要想在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)該把光屏向（選填“左”或“右”）移動一段距離，像（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（3）實(shí)驗(yàn)時，光屏上得到了蠟燭清晰的像，一同學(xué)不小心在凸透鏡上濺了一個小泥點(diǎn)，則光屏上（選填“有”或“沒有”）小泥點(diǎn)的像或影子。（4）將近視眼鏡片放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊了。使光屏遠(yuǎn)離透鏡，又能在光屏上看到蠟燭清晰的像，這說明近視眼鏡對光線有作用。由此可知，在近視眼得到矯正之前，物體的像成在視網(wǎng)膜的。11．（2022?丹東模擬）小明探究凸透鏡的成像原理，與老師一起研制了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用水透鏡模擬眼睛，光屏模擬視網(wǎng)膜，通過對水透鏡注水或抽水可改變水透鏡的厚薄。蠟燭、光屏和水透鏡在光具座上的位置如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)時，首先要使?fàn)T焰、水透鏡、光屏三者的中心在上，目的是使像成在光屏中心。（2）三者擺放位置如圖甲所示，在光屏上成了一個清晰的像（像未畫出），該像為倒立、的實(shí)像。此時水透鏡的焦距f的范圍為。（3）用水透鏡模擬正常眼睛，將圖甲中的燭移動到光具座上40cm處，光屏不動，此時應(yīng)對水透鏡（填“注水”或“抽水”），使其焦距變（填“長”或“短”），才能在光屏上重新得到一個清晰的像。（4）用水透鏡模擬爺爺?shù)睦匣ㄑ?，如圖乙所示，若爺爺不戴老花鏡時恰好能夠看到圖中位置上的蠟燭，在圖中的虛線框內(nèi)安裝上適當(dāng)度數(shù)的老花鏡的鏡片，則爺爺將能看清蠟燭位置（填“左側(cè)”或“右側(cè)”）的物體。小明因?yàn)殚L期不注意用眼衛(wèi)生，變成了近視眼，應(yīng)該配戴（填“凸“或“凹”）透鏡矯正。12．（2022?長春模擬）在某次探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，所使用的凸透鏡焦距是15cm。

（1）如圖所示，當(dāng)把凸透鏡成固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，光屏應(yīng)在（選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）區(qū)域內(nèi)左右移動，才能在光屏上得到清晰的（選填“放大”或“縮小”）倒立的實(shí)像；照相機(jī)、投影儀和放大鏡是常用的三種光學(xué)儀器，其中遵循此成像規(guī)律。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，燃燒的蠟燭變短，導(dǎo)致光屏上的像向移動，可將凸透鏡的高度調(diào)（選填“高”或“低”），使像呈現(xiàn)在光屏中央。（3）若將一個不透明小于透鏡的小圓紙片貼在凸透鏡的中央，則在另一側(cè)的光屏上得到完整的像（選填“能”或“不能”）。（4）把蠟燭向左移動一小段距離，發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變模糊了；為了使光屏上再次得到清晰的像，光屏應(yīng)向移動；若不移動光屏，將一個眼鏡片放在凸透鏡和燭焰之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像也變清晰了，則該眼鏡片是透鏡，可以用來矯正（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼。（5）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)蠟燭從很遠(yuǎn)處向二倍焦距處移動時，物體移動的速度像移動的速度（選填“大于”、“小于”或“等于”）。13．（2022?衡水模擬）小華在旅游過程中拍攝了沿途大橋的照片，如圖甲，感覺有點(diǎn)小，更換鏡頭站在原地又拍了一張，如圖乙。兩次像的大小不同是何原因呢？他猜想可能是兩個鏡頭的焦距不同造成的，為此，返校后小華在實(shí)驗(yàn)室找來相關(guān)器材進(jìn)行了以下探究：（1）如圖丙，他先將f＝10cm的凸透鏡固