3.6凸透鏡成像規(guī)律第三章光和眼睛1.【新課標(biāo)·科學(xué)探究】(2023湖南郴州中考)如圖所示,燭焰、

凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度,該凸透鏡的焦距為10.0

cm,凸透鏡的位置保持不變。假設(shè)光具座足夠長(zhǎng),以下說法正

確的是

(

)

探究凸透鏡成像規(guī)律A.當(dāng)蠟燭放在圖中A區(qū)域時(shí),光屏應(yīng)放在圖中D區(qū)域才可能呈

現(xiàn)清晰的像B.蠟燭從圖中位置逐漸遠(yuǎn)離透鏡時(shí),所成的像會(huì)逐漸變小C.若無(wú)論怎么移動(dòng)光屏,在光屏上都找不到像,則蠟燭可能放

在圖中B區(qū)域D.若光屏上要得到一個(gè)放大的像,則蠟燭應(yīng)該放在圖中C區(qū)域

B

解析

當(dāng)蠟燭放在圖中A區(qū)域時(shí),物距大于凸透鏡的二倍焦

距,成倒立、縮小的實(shí)像,此時(shí)像距大于凸透鏡的一倍焦距、

小于二倍焦距,所以光屏應(yīng)放在圖中E區(qū)域才可能呈現(xiàn)清晰的

像,故A錯(cuò)誤;蠟燭從圖中位置逐漸遠(yuǎn)離透鏡時(shí),物距增大,根據(jù)

凸透鏡成實(shí)像時(shí)“物遠(yuǎn)像近像變小”的規(guī)律可知,像會(huì)逐漸

變小,故B正確;若無(wú)論怎么移動(dòng)光屏,在光屏上都找不到像,說

明蠟燭可能在凸透鏡的一倍焦距內(nèi)或一倍焦距上,即C區(qū);由

于光具座足夠長(zhǎng),不可能是像距太大造成的,即蠟燭不可能放

在圖中B區(qū)域,故C錯(cuò)誤;若光屏上要得到一個(gè)放大的像,因當(dāng)2f>u>f時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,所以蠟燭應(yīng)該放在圖中B區(qū)

域,故D錯(cuò)誤。2.(2022江蘇徐州中考)在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)

保持較______(選填“亮”或“暗”)的環(huán)境,為了判斷光屏上

的像是否最清晰,需要______________移動(dòng)光屏,觀察像是否

變模糊。如圖所示位置光屏上成清晰的像,則像的大小比燭

焰______。

大

左右小范圍

暗

解析為使實(shí)驗(yàn)效果更明顯,實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行,便

于觀察像的特點(diǎn);為了判斷光屏上的像是否最清晰,需要將光

屏左右小范圍移動(dòng),改變光屏到凸透鏡的距離,觀察像是否變

模糊;由圖可知,此時(shí)物距小于像距,根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)可知,

此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像,所以像的大小比燭焰大。3.(2024江蘇鎮(zhèn)江中考)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)調(diào)

節(jié)燭焰和光屏中心位于凸透鏡的________上。已知凸透鏡

焦距為10cm,各元件初位置如圖所示,要使光屏上成清晰的

像:(1)若移動(dòng)光屏,應(yīng)將光屏向______(選填“左”或“右”)

移動(dòng);(2)若透鏡向左移動(dòng),最終光屏上成的是倒立、_______

的實(shí)像。放大

左

主光軸

解析為使像成在光屏的中央,應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏

三者的中心大致在同一高度,即燭焰和光屏中心位于凸透鏡

的主光軸上;已知f=10cm,u=30.0cm>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,

則2f>v>f,所以應(yīng)將光屏向左移動(dòng);若透鏡向左移動(dòng),則物距小

于像距,最終光屏上成倒立、放大的實(shí)像。4.(2024遼寧沈陽(yáng)大東期末)小明通過焦距為8cm的凸透鏡看

到了提示牌上“關(guān)燈”兩字放大的像,如圖所示。下列說法

正確的是

(

)

A.“關(guān)燈”兩字放大的像是實(shí)像B.提示牌上“關(guān)燈”兩字在凸透鏡的焦點(diǎn)上

C

放大鏡C.提示牌上“關(guān)燈”兩字到凸透鏡的距離小于8cmD.提示牌上“關(guān)燈”兩字到凸透鏡的距離大于16cm解析由圖可知,物體通過凸透鏡成正立、放大的虛像;此時(shí)

物距小于焦距,即提示牌上“關(guān)燈”兩字到凸透鏡的距離小

于8cm,故C正確。5.(2025黑龍江齊齊哈爾三模)如圖所示,透過手表表盤上光滑

透明凸起部分,能清楚地讀出日期信息,光滑透明凸起部分相

當(dāng)于________,觀看到的是日期數(shù)字的______(選填“實(shí)”

或“虛”)像。

虛

放大鏡

解析手表表盤透明凸起的部分中間厚、邊緣薄,是一個(gè)凸

透鏡,其作用相當(dāng)于一個(gè)放大鏡,手表數(shù)字在凸透鏡的一倍焦

距以內(nèi),成正立、放大的虛像。6.(2022安徽中考,★☆☆)把凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng),在距凸透鏡10

cm的光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑;若將一支點(diǎn)燃的蠟

燭放在此凸透鏡前30cm處,在凸透鏡的另一側(cè)調(diào)節(jié)光屏的位

置,可得到燭焰清晰的

(

)A.倒立、縮小的實(shí)像

B.倒立、放大的實(shí)像C.倒立、等大的實(shí)像

D.正立、放大的虛像

A

解析把凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)時(shí),太陽(yáng)光平行于主光軸,經(jīng)凸透

鏡折射后會(huì)聚成最小、最亮的一點(diǎn),這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn),焦

點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距,所以凸透鏡的焦距是10cm,

物體放在距此透鏡30cm處,滿足u>2f的條件,成倒立、縮小的

實(shí)像。7.(2025江西九江期末,★★☆)圖1是放置在水平桌面上的刻

度尺的一部分,圖2中甲、乙、丙、丁是通過凸透鏡所看到的

刻度尺的像。若凸透鏡先貼著刻度尺然后逐漸遠(yuǎn)離,則看到

刻度尺的像的先后順序正確的是

(

)

圖2A.甲→乙→丙→丁

B.乙→丙→甲→丁C.乙→丁→甲→丙

D.丙→甲→乙→丁

C

解析物距小于一倍焦距時(shí),成正立、放大的虛像,即圖乙;物

距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,即圖

丁;物距等于二倍焦距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像,即圖甲;物距大

于二倍焦距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,即圖丙。綜上可知,凸透

鏡從貼著刻度尺然后逐漸遠(yuǎn)離,看到刻度尺的像的先后順序

為乙→丁→甲→丙,故C正確。8.(2023廣西南寧模擬,★★☆)如圖所示,有一圓柱體PQ放在

凸透鏡前圖示的位置,它所成的像P'Q'的形狀應(yīng)該是下列圖中

的

(

)

B

ABCD解析圓柱體的左邊在2f之外,所成的像是倒立、縮小的實(shí)

像,像距v在f與2f之間;圓柱體的右邊在f與2f之間,所成的像是

倒立、放大的實(shí)像,像距v>2f,符合要求的只有B圖。9.(2024上海中考,★★☆)光具座上有凸透鏡、光屏及發(fā)光源

各一個(gè)。當(dāng)光屏和凸透鏡的距離為10cm時(shí),此時(shí)在光屏上成

縮小的像。把光屏沿著光具座移動(dòng)5cm后,再次移動(dòng)光源的

位置使成清晰的像。對(duì)于該像的情況,下列選項(xiàng)正確的是

(

)A.一定成放大的像B.可能成縮小的像C.成像可能比原來小D.成像一定比原來小

B

解析當(dāng)光屏和凸透鏡的距離為10cm時(shí),在光屏上成縮小的

像,則f<10cm<2f,解得5cm<f<10cm;把光屏沿著光具座移動(dòng)5

cm后,再次移動(dòng)光源的位置使成清晰的像。如果是將光屏靠

近凸透鏡,則此時(shí)像距是5cm,小于焦距,不可能成實(shí)像,故不成

立;所以光屏必定是遠(yuǎn)離凸透鏡,此時(shí)像距變大,根據(jù)凸透鏡成

實(shí)像時(shí)“物近像遠(yuǎn)像變大”可知,此時(shí)的像一定比原來大,但

此時(shí)像距為15cm,不一定大于二倍焦距,所以可能是縮小的實(shí)

像,也可能是放大的實(shí)像,故B正確。10.(2023安徽渦陽(yáng)模擬,★★☆)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”

的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡及光屏處于如圖所示的位

置時(shí),在光屏上得到燭焰清晰的像(未畫出)。下列說法正確的

是

(

)

A.該凸透鏡的焦距可能是20cmB.光屏上成倒立、放大的實(shí)像C.保持凸透鏡不動(dòng),將蠟燭向右移動(dòng),光屏向左移動(dòng),可再次得

到清晰的像D.保持蠟燭和光屏不動(dòng),移動(dòng)凸透鏡到適當(dāng)位置,光屏上可再

次得到清晰的放大的像

D

解析由圖可知,u=30.0cm,v=15.0cm,v<u時(shí),成倒立、縮小的

實(shí)像,此時(shí)u>2f,f<v<2f,即30.0cm>2f,f<15.0cm<2f,解得7.5cm

<f<15.0cm,故A、B錯(cuò)誤;保持凸透鏡不動(dòng),將蠟燭向右移動(dòng),

此時(shí)物距變小,根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)“物近像遠(yuǎn)像變大”可

知,像距變大,所以光屏向右移動(dòng),可再次得到清晰的像,故C錯(cuò)

誤;根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),光路可逆可知,保持蠟燭和光屏不動(dòng),

移動(dòng)凸透鏡,使物距等于原來的像距,像距等于原來的物距,此

時(shí)v>u,光屏上可再次得到清晰的放大的像,故D正確。11.(2025廣西柳州期末,★☆☆)專家在鑒定文物時(shí),常用放大

鏡觀察文物的細(xì)微部分,這時(shí)他看到的像是______立、__

_____的______像。如果在文物上有兩條裂紋,其夾角是5°,要

想使看到的像更大些,應(yīng)該將放大鏡離裂紋______(選填

“近”或“遠(yuǎn)”)些。若放大鏡的放大倍數(shù)是6倍,則他看到

的角是_________°。

5

遠(yuǎn)

虛

正

放大

解析放大鏡成像時(shí),物距小于焦距,成正立、放大的虛像;放

大鏡成像時(shí),物距越小,像距越小,像越小,要想使像變大,應(yīng)增

大物距,即將放大鏡離裂紋遠(yuǎn)些;無(wú)論放大鏡的倍數(shù)多大,只能

放大物體本身,不能放大角的度數(shù),所以看到的角仍為5°。12.(2022貴州遵義中考,★☆☆)某同學(xué)在家用一個(gè)玻璃球做

成像實(shí)驗(yàn),如圖所示。墻上的像是______(選填“實(shí)”或

“虛”)像,墻面到玻璃球球心的距離_______(選填“大于”

“小于”或“等于”)蠟燭到玻璃球球心的距離。

小于

實(shí)

解析墻相當(dāng)于光屏,此時(shí)蠟燭的燭焰通過玻璃球成倒立、

縮小的實(shí)像,由凸透鏡成像規(guī)律可知,此時(shí)墻面到玻璃球球心

的距離(像距)小于蠟燭到玻璃球球心的距離(物距)。13.(2024廣東汕頭龍湖二模,★★☆)如圖所示在光屏上得到

了一個(gè)清晰的像(未畫出),這個(gè)像一定是_______(選填“放

大”“縮小”或“等大”)的。不改變蠟燭和光屏位置,將凸

透鏡向右移動(dòng)__________cm,光屏上即可再次成清晰的像。若將蠟燭換成一個(gè)指針發(fā)光的鐘表,其表面正對(duì)透鏡,則指針?biāo)?/p>

的像________(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)轉(zhuǎn)動(dòng)。逆時(shí)針

15

放大

解析由圖可知,此時(shí)u=25.0cm,v=40.0cm,物距小于像距,由

凸透鏡成像規(guī)律可知,成倒立、放大的實(shí)像;若將凸透鏡向右

移動(dòng)15cm,此時(shí)物距u'=15cm+25.0cm=40cm,像距v'=40.0cm

-15cm=25cm;由折射現(xiàn)象中光路可逆可知,此時(shí)光屏上成倒

立、縮小的實(shí)像;若一個(gè)指針發(fā)光的鐘表,其表面正對(duì)透鏡,指

針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于凸透鏡所成的像是倒立的,所以指針?biāo)?/p>

成的像逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。14.(2023廣東江門模擬,★★☆)小明在“探究凸透鏡成像規(guī)

律”的實(shí)驗(yàn)中,記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟蠟燭到凸

透鏡的距離u之間的關(guān)系圖像,如圖所示。凸透鏡的焦距是____

______cm,當(dāng)u=15cm時(shí)成_______(選填“放大”“縮小”或

“等大”)的像,把蠟燭從距凸透鏡15cm處移動(dòng)到20cm處的

過程中,像逐漸_______(選填“變大”或“變小”)。變小

放大

10

解析由圖像可以看出,當(dāng)物距為20cm時(shí),像距也是20cm,此

時(shí)成的是倒立、等大的實(shí)像,此時(shí)u=20cm=2f,所以凸透鏡焦

距f=10cm;當(dāng)u=15cm時(shí),蠟燭在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦

距之間,成的是倒立、放大的實(shí)像;把蠟燭從距凸透鏡15cm處

移動(dòng)到20cm處的過程中,物體遠(yuǎn)離透鏡,由凸透鏡成實(shí)像時(shí)

“物遠(yuǎn)像近像變小”可知像會(huì)靠近透鏡,且像逐漸變小。15.【新中考·逆向思維】(2025甘肅武威涼州一模,★★★)如

圖,在探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,凸透鏡、蠟燭、光屏放在

同一直線上。當(dāng)燭焰在B點(diǎn)時(shí),成像在A點(diǎn);當(dāng)燭焰在A點(diǎn)時(shí),成

像在C點(diǎn),則凸透鏡一定固定在___________之間,兩次成像的虛

實(shí)情況_______(選填“相同”或“不同”)。

不同

B、C

解析由題意可知,當(dāng)燭焰在B點(diǎn)時(shí),成像在A點(diǎn),物、像在透鏡

同側(cè),成虛像;當(dāng)燭焰在A點(diǎn)時(shí),成像在C點(diǎn),物、像在透鏡兩側(cè),

成實(shí)像;綜上可知,凸透鏡一定固定在B、C之間,兩次成像的虛

實(shí)情況不同。16.【新課標(biāo)·科學(xué)探究】小明用薄膜充水后制成如圖甲所示

的水透鏡,并用它來進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),實(shí)

驗(yàn)中測(cè)得圖甲中水透鏡的焦距為10cm,將水透鏡固定在光具

座上50cm處,如圖丙所示。

甲

乙

丙(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),為了能使像清晰地成在光屏的中央位置,要調(diào)整