資源簡介

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第五章 透鏡及其應用
【知識梳理】
【專題復習】
1.利用透鏡的三條特殊光線作圖
※專題概述
有關透鏡三條特殊光線的作圖主要是根據已知光線（入射光線或折射光線）結合透鏡類型完成光路。
透鏡的三條特殊光線、作圖要點及注意事項如下表：
凸透鏡 凹透鏡
光路圖
說明 平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，經過另一側的焦點，如圖①；通過光心的光線經凸透鏡折射后，傳播方向不變，如圖②；通過焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸，如圖③ 平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線經過凹透鏡同側虛焦點如圖①；經光心的光線經凹透鏡折射后，傳播方向不變如圖②；射向凹透鏡另一側虛焦點的光線經凹透鏡折射后，平行于主光軸如圖③
作圖要點 （1）注意入射光線和折射光線在透鏡處的銜接；（2）熟記三條特殊光線并結合光路的可逆性作圖
注意事項 （1）實際光線畫實線，光的反向延長線要用虛線表示；（2）光線一定要帶箭頭；（3）虛線一定要用虛線表示。
2.有關透鏡的光學暗箱問題
※專題概述
解決有關透鏡暗箱問題可以用延長入射光線的方法進行分析：
甲 乙
如圖甲所示，折射光線與主光軸的交點，相對于入射光線的延長線與主光軸的交點，離透鏡的光心更近了，說明此折射光線相對于入射光線會聚了，該方框中的透鏡為凸透鏡。
如圖乙所示，折射光線與主光軸的交點，相對于入射光線的延長線與主光軸的交點，離透鏡的光心更遠了，說明此折射光線相對于入射光線發散了，該方框中的探究時凹透鏡。
3.探究凸透鏡成像規律
※專題概述
解答“探究凸透鏡成像規律”的實驗時要注意以下幾點：
（1）如何測量焦距：一束平行光通過凸透鏡后會聚的點即為焦點，可測焦距；
（2）保障實驗成功：蠟燭、凸透鏡不動，移動光屏直至在光屏上成清晰的像；
（3）如何判斷成虛像：物距小于焦距時，無論怎么移動光屏都無法在光屏上成像；
（4）無法成像的原因：蠟燭在焦點上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蠟燭與凸透鏡和光屏沒有在同一水平線上；
（5）成像位置如何移動：可調節蠟燭或凸透鏡；
（6）蠟燭變短：成像上移；
（7）的明暗變化：用遮光板擋住部分光線，成像完整但像變暗；
（8）用光具座進行實驗時，應做到：燭焰、凸透鏡的中心、光屏中心應在同一直線上（同一高度），目的使燭焰的像成在光屏中央；
（9）同一物距范圍內，不斷改變物距進行實驗的目的：排除偶然因素，使實驗結論更具普遍性；
（10）實驗中無論怎樣移動光屏都找不到像的原因：（1）燭焰、凸透鏡中心、光屏中心未在同一高度；（2）蠟燭恰好在凸透鏡一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座長度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虛像。
【真題演練】
一．選擇題（共10小題）
1．（2024 巴中）在探究凸透鏡成像規律的實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏位于如圖所示位置時，在光屏上出現一個清晰燭焰的像，其成像特點是　　
A．倒立放大的實像 B．倒立放大的虛像
C．倒立縮小的實像 D．正立放大的虛像
【答案】
【解答】解：由圖可知，此時物距小于像距，根據成實像時，物距小于像距，成倒立、放大的實像，故正確。
故選：。
2．（2024 安陽）如圖所示為凸透鏡成像實驗，燭焰在圖示位置時恰能在光屏上成清晰的像（未畫出）。下列說法正確的是　　
A．此時的成像原理和投影儀的相同
B．該凸透鏡的焦距可能是
C．若遮擋凸透鏡的一部分，光屏上將得不到完整的像
D．若在蠟燭和凸透鏡之間放一個近視眼鏡片，要想在屏上再次得到清晰的像，應將光屏向右移動
【答案】
【解答】解：、由圖可知，此時物距大于像距，根據凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立、縮小的實像，應用于照相機，故錯誤；
、由圖可知，，且成實像，說明，，即，故錯誤；
、若遮擋凸透鏡的一部分，剩余部分仍能會聚光線成完整的像，但由于會聚的光線比原來減少，所以像比原來變暗，故錯誤；
、若在蠟燭和凸透鏡之間放一個近視眼鏡片，近視眼鏡片是凹透鏡，凹透鏡第光線具有發散作用，會將光線推遲會聚成像，因此要想在屏上再次得到清晰的像，應將光屏向右移動，故正確。
故選：。
3．（2024 陜西）“強行透視法”是一種富有創意的拍攝技巧。拍攝時，讓兩個物體離鏡頭遠近不同，再調整拍攝角度，使兩物體的像在同一張照片中呈現出有趣的效果。如圖，是利用該技巧拍攝的照片，下列說法正確的是　　
A．照相機鏡頭對光有發散作用
B．拍攝該照片時，花比人更靠近照相機鏡頭
C．花和人通過照相機鏡頭成的是正立、縮小的實像
D．若要使花的像更大一些，可將花移到照相機鏡頭一倍焦距之內
【答案】
【解答】解：、照相機的鏡頭是凸透鏡，對光有會聚作用，故錯誤；
、拍攝該照片時，花比人更靠近照相機鏡頭，成實像，物近像遠像變大，花比人的像大，故正確；
、花和人通過照相機鏡頭成的是倒立、縮小的實像，故錯誤；
、若要使花的像更大一些，可將花向照相機鏡頭方向移動，花到鏡頭的距離大于2倍焦距，故錯誤。
故選：。
4．（2024 泰安）在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏放置的位置如圖所示時，燭焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列說法中　　
①該凸透鏡的焦距為
②將蠟燭放在點時成像規律與投影儀成像原理相同
③將蠟燭由點移至點時，移動光屏，可在光屏上成更小的像
④將蠟燭放在點，移動光屏，可在光屏上成倒立、放大的像
A．只有①③正確 B．只有④正確 C．只有②④正確 D．只有③④正確
【答案】
【解答】解：①由圖可知，，根據，成倒立、等大的實像，即，因此該凸透鏡為，故①錯誤；
②將蠟燭放在點，此時物距，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡，故②錯誤；
③將蠟燭由點移至點，此時物距增大，根據凸透鏡成實像時，物遠像近像變小可知，移動光屏，可在光屏上成更小的像，故③正確；
④將蠟燭放在點，此時物距，成倒立、放大的實像，故④正確。
故選：。
5．（2024 西藏）保護視力，科學用眼已成為社會共識。圖中能模擬近視眼及其矯正原理的圖是　　
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【答案】
【解答】解：近視眼是晶狀體曲度變大，會聚能力增強，即折光能力增強，像呈在視網膜的前方；故圖甲是近視眼的成因圖；
要矯正近視眼應佩戴發散透鏡，使光線推遲會聚。故圖丙是矯正近視眼的。
故選：。
6．（2024 常州）《重慶市消防條例》規定：2023年7月1日起，禁止攜帶電動自行車或其電池進入電梯轎廂。一旦有人違規操作，會被電梯內的攝像頭拍攝成像并智能識別，電梯將停止運行并發出聲、光警報。如圖所示，某次警報時，攝像頭凸透鏡成像的像距為，則凸透鏡的焦距可能為　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：攝像頭凸透鏡成像的原理和照相機一樣，需要像距在倍焦距之間，故可得：
，解出，故只有選項符合題意。
故選：。
7．（2024 聊城）在學習了凸透鏡成像規律后，小慧同學計劃制作一個“手機投影儀”?，F有器材如下：焦距分別為、、的凸透鏡各一個，手機一部，長為的紙盒，膠帶和剪刀等?！巴队皟x”模型如圖所示，將手機和凸透鏡分別固定在紙盒的兩端，調整“投影儀”到墻面的距離，可在墻上看到手機畫面清晰放大的像。下列說法正確的是　　
A．應選擇焦距為的凸透鏡
B．應選擇焦距為的凸透鏡
C．將手機正立放置，在墻上看到的像是正立的
D．墻上手機畫面的像是虛像
【答案】
【解答】解：由凸透鏡成像規律可知，通過手機投影儀在墻面上可以看到手機畫面清晰放大的像，說明成的是倒立放大的實像，滿足的條件是物距大于一倍焦距小于二倍焦距。長為的紙盒是物距，則，
，凸透鏡的焦距為，故、、錯誤，正確。
故選：。
8．（2024 無錫）用焦距為的凸透鏡探究凸透鏡成像的規律，將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏置于光具座上如圖所示的位置，下列說法中正確的是　　
A．只向左移動光屏至適當位置，光屏上能呈現燭焰縮小的像
B．只向右移動光屏至適當位置，光屏上能呈現燭焰放大的像
C．只向右移動蠟燭至適當位置，光屏上能呈現燭焰放大的像
D．只移動凸透鏡至適當位置，光屏上能呈現燭焰等大的像
【答案】
【解答】解：、由題意可知，凸透鏡的焦距是，由圖可知，蠟燭與凸透鏡的距離為，即物距在一倍焦距處，無論如何移動光屏，都不能成像，故錯誤；
、只向右移動蠟燭至適當位置，如圖所示，蠟燭與凸透鏡的距離小于，即物距在一倍焦距以內，成正立放大的虛像，虛像不能呈現在光屏上，故錯誤；
、如圖所示，蠟燭與光屏之間的距離為，移動凸透鏡至處，那么蠟燭與凸透鏡的距離是，即物距等于兩倍焦距，此時光屏到凸透鏡的距離，即像距也等于兩倍焦距，成倒立等大的實像，故正確。
故選：。
9．（2024 遂寧）“舉杯邀明月，對影成三人”是李白在《月下獨酌》中的佳句，對于李白月下獨酌這一場景，下列描述正確的是　　
A．“明月”是光源
B．月光下李白的“孤影”是由于光沿直線傳播形成的
C．酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D．“明月”在李白的視網膜上成虛像
【答案】
【解答】解：、月亮是反射的太陽的光，月亮不是光源，故錯誤；
、光射到不透明物體上，在不透明物體后面形成影子，月光下李白的“孤影”是由于光沿直線傳播形成的，故正確；
、酒杯中的酒面相當于平面鏡，酒杯中的“明月”即月亮的倒影是光的反射形成的虛像，故錯誤；
、人的眼睛相當照相機，“明月”在人眼的視網膜上成倒立、縮小的實像，故錯誤。
故選：。
10．（2024 重慶）如圖所示，智能快遞車正在運送包裹，用戶通過人臉識別取貨。下列分析正確的是　　
A．用戶看見快遞車，是因為光在它表面發生了折射
B．地面出現快遞車的影子，是光的直線傳播形成的
C．智能快遞車上的攝像頭利用了光的反射原理工作
D．人臉識別時，人通過攝像頭成倒立、等大的虛像
【答案】
【解答】解：．用戶看見快遞車是由于陽光在它表面發生了漫反射，故錯誤；
．地面出現快遞車的影子，是光的直線傳播形成的，故正確；
．攝像頭的鏡頭相當于凸透鏡，攝像時利用凸透鏡對光折射后會聚的原理工作，故錯誤；
．人臉識別時，攝像頭的鏡頭相當于凸透鏡，攝像時符合凸透鏡成像規律中的：物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、縮小的實像，故錯誤。
故選：。
二．填空題（共4小題）
11．（2024 威海）攝影愛好者拍攝到“站”在水面上的水黽（一種昆蟲）纖細的腿使水面發生了形變，如圖甲所示；同時看到水底有帶“光環”的暗影，如圖乙所示。此時“形變的水”相當于 　凹透鏡?。ㄌ罟鈱W元件名稱）；當水黽游到水淺的地方，暗影面積會 　?。ㄟx填“變小”“不變”“變大” 。
【答案】凹透鏡；變小。
【解答】解：水黽對水面的壓力使得水面出現凹坑，且水底光環是“暗影”，因此水面此時相當于凹透鏡。
平行光經過凹透鏡后的光路圖如下圖所示，其中為光環暗影的直徑。
根據示意圖可以得出，當水變淺時，暗影的直徑變小。因此水黽游到水淺的地方，暗影面積會變小。
故答案為：凹透鏡；變小。
12．（2024 鎮江）在探究凸透鏡成像規律的實驗中，應調節燭焰和光屏中心位于凸透鏡的 　主光軸　上。已知凸透鏡焦距為，各元件初位置如圖所示，要使光屏上成清晰的像：（1）若移動光屏，應將光屏向 　　（選填“左”或“右” 移動；（2）若透鏡向左移動，最終光屏上成的是倒立、　　的實像。
【答案】主光軸；左；放大。
【解答】解：（1）為使像成在光屏的中央，應調節燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度處，位于凸透鏡的主光軸上；
（2）已知，，成倒立、縮小的實像，像距，則應將光屏向左移動，
（3）若透鏡向左移動，當移動到，成倒立、放大的實像。
故答案為：主光軸；左；放大。
13．（2024 棗莊）小明探究凸透鏡的成像規律時，各器材位置如圖所示，光屏上承接到燭焰清晰的像（未畫出燭焰的像），此時燭焰的成像特點與 　照相機?。ㄟx填“照相機”“投影儀”或“放大鏡” 的成像特點相同，若凸透鏡位置不變，調換蠟燭和光屏的位置，　?。ㄟx填“仍能”或“不能” 在光屏上得到清晰的像，這說明光發生折射時，光路是 　　的。
【答案】照相機；仍能；可逆
【解答】解：由圖可知，物距，像距，物大于像距，此時，成倒立、縮小的實像，能夠說明照相機的成像原理；
在此基礎上，若僅將蠟燭和光屏的位置互換，光屏上仍然能看到燭焰清晰的像，原因是發生折射時，光路是可逆的。
故答案為：照相機；仍能；可逆。
14．（2024 河北）如圖所示，燭焰經凸透鏡在光屏上成清晰的像，此成像原理可用于制作 　投影儀　。不改變蠟燭與光屏的位置，向 　?。ㄟx填“左”或“右” 移動凸透鏡到某一位置，能再次在光屏上成清晰的像。若燭焰的高度大于凸透鏡的直徑，在足夠大的光屏上 　?。ㄟx填“能”或“不能” 成清晰且完整的像。
【答案】投影儀；右；能。
【解答】解：由圖可知，此時物距選用像距，根據凸透鏡成實像時，物距小于像距，成倒立、放大的實像，應用于投影儀；
不改變蠟燭與光屏的位置，向右移動凸透鏡到某一位置，當物距等于原來的像距，像距等于原來的物距時，根據在光的折射中，光路是可逆的可知，能再次在光屏上成清晰的像；
若燭焰的高度大于凸透鏡的直徑，部分光線仍能通過凸透鏡會聚成完整的像，但由于會聚的光線比原來減少，所以像比原來變暗。
故答案為：投影儀；右；能。
三．實驗探究題（共4小題）
15．（2024 東營）某小組在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中。
（1）先調整 　燭焰　、光屏和凸透鏡的中心在同一條水平線上，目的是使像成在 　　。
（2）當蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時，光屏上觀察到清晰的像（像未畫出），此時成的像與 　?。ㄟx填“放大鏡”“投影儀”或“照相機” 的成像特點相同。
（3）光具座上凸透鏡的焦距可能是 　?。ㄟx填“5”“10”或“20” 。
（4）保持凸透鏡位置不變，將蠟燭向右移動到光具座的刻度線處，然后移動光屏到 　　刻度線處，光屏上可再次承接到清晰的像，判斷依據是 　　。
【答案】（1）燭焰；光屏中央；（2）照相機；（3）10；（4）80；光路具有可逆性。
【解答】解：（1）實驗中調整燭焰、光屏和凸透鏡的中心在同一條水平線上，目的是使像成在光屏中央；
（2）由圖可知，此時物距大于像距，則物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，成的是倒立、縮小的實像，與照相機的成像特點相同；
（3）由圖可知，，則、，解得；
（4）將蠟燭向右移動到光具座的刻度線處，物距變為，即物距等于原來的像距，根據折射時光路可逆可知，此時像距等于原來的物距，，即移動光屏到刻度線處，光屏上可再次承接到清晰的像。
故答案為：（1）燭焰；光屏中央；（2）照相機；（3）10；（4）80；光路具有可逆性。
16．（2024 德州）物理興趣小組的同學展示了以下兩個實驗：
（1）圖甲為探究“光的反射規律”實驗，若讓另一束光線沿方向射向平面鏡，反射光線沿方向射出，這一現象說明：在光的反射現象中 　光路是可逆的　。
（2）為了得到“反射角等于入射角”這一普遍規律，接下來的操作是改變 　　，多次實驗。
（3）“探究凸透鏡成像的規律”實驗，凸透鏡的焦距為，圖乙中光屏上呈現出清晰的像，該像的性質是倒立、　　的實像，將蠟燭移至刻度線處，其他元件的位置不變，若使清晰的像再次呈現在光屏上，需在蠟燭與凸透鏡間放置一個 　　（選填“近視”或“遠視” 眼鏡。
（4）實驗中，保持蠟燭、凸透鏡和光屏的位置不變，用焦距相同、直徑更大的凸透鏡替換原凸透鏡，光屏上呈現的像與原來的像相比 　?。ㄟx填“更大”“更小”或“更亮” 。
【答案】（1）光路是可逆的；（2）入射角大??；（3）縮小；近視；（4）更亮。
【解答】解：（1）讓另一束光線沿方向射向平面鏡，反射光線沿方向射出，說明在光的反射現象中，光路是可逆的；
（2）要得到“反射角等于入射角”的普遍規律，應改變入射角的大小，進行多次實驗；
（3）由圖乙知，，所以會在光屏上呈現倒立、縮小的實像；
將蠟燭移至刻度線處，物距變大，像將靠近凸透鏡，要使像仍在光屏上呈現，應在蠟燭與凸透鏡間放置一個對光線有發散作用的凹透鏡，所以應選近視鏡；
（4）物距、焦距、光屏的位置均不變，只是凸透鏡的直徑變大，所以像的位置不變，只是像比原來變亮了。
故答案為：（1）光路是可逆的；（2）入射角大??；（3）縮小；近視；（4）更亮。
17．（2024 淮安）在“探究凸透鏡成像規律”實驗中：
（1）如圖甲所示，為燭焰中心，凸透鏡的焦距，為光心。畫出光線經過凸透鏡后的折射光線。
（2）蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖乙所示，此時光屏上承接到燭焰清晰的像，生活中的 　投影儀　就是根據這一原理制成的。若蠟燭和光屏位置不變，將凸透鏡移至 　　刻度線處，光屏上能再次承接到燭焰清晰的像。
（3）凸透鏡成像規律被廣泛應用于攝像器材中，小明發現手機無需像數碼相機那樣“調焦”，也能獲得清晰的像。他將手機拿到實驗室去探究，實驗數據如表所示：
實驗次數 1 2 3 4 5 6
物距 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10
像距 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526
根據表中數據，判斷手機鏡頭的焦距最接近 　　。
；
；
；
。
【答案】（1）；（2）投影儀；65.0；（3）。
【解答】解：（1）位于凸透鏡的焦點上，經過凸透鏡焦點的光折射后平行與主光軸，如圖所示：
。
（2）此時的物距小于像距，成倒立、放大的實像，生活中的投影儀就是根據這一原理制成的。此時的物距是；像距為；根據凸透鏡成像的特點和在折射中，光路是可逆的，當物距等于，像距等于時，成倒立、縮小的實像，若蠟燭和光屏位置不變，將凸透鏡移至刻度線處，即可滿足該條件，光屏上能再次承接到燭焰清晰的像。
（3）物距越大，凸透鏡所成的倒立、縮小的實像越靠近焦點，根據表格中的數據分析可知：手機鏡頭的焦距最靠近像距，故選：。
故答案為：（1）；（2）投影儀；65.0；（3）。
18．（2024 廣安）愛動手愛思考的小軍，在做了“探究凸透鏡成像規律”實驗后，又選用了焦距未知的凸透鏡進行拓展探究。
（1）將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作為光源，移動光屏直至光屏上得到一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，則凸透鏡焦距為 　10.0　。（要求估讀）
（2）在實驗過程中，當物距為時所成像與生活中的 　　所成像的規律相同。（寫出一種即可）
（3）蠟燭隨著燃燒而變短，小軍發現光屏上所成的像向上移動，從而影響了實驗的進行，如圖乙所示。為了解決這一問題，你認為他最合理的調整方法是 　　。
只需將光屏適當上移；
只需將凸透鏡適當下移；
將光屏和凸透鏡都適當下移；
以上操作均可行。
（4）小軍認為在實驗過程中用蠟燭作為發光體除容易變短外，還存在一些不足之處，比如 　　。（寫出合理的一條即可）
【答案】（1）10.0；（2）放大鏡；（3）；（4）燭焰不穩定，火焰在有風的時候會晃動，且對環境有污染等。
【解答】解：（1）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是：；
（2）在實驗過程中，當物距為，此時，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡；
（3）蠟燭在燃燒中不斷變短，燭焰向下移動，根據過光心的光線傳播方向不變可知，光屏上的像向上移動，要使像能夠成在光屏中央，可將凸透鏡向下移動一些，或者將光屏向上移動一些，或者將凸透鏡和光屏都向下移動一些（即燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度）；由于該實驗還需要進一步研究凸透鏡成像的規律，所以最合理的調整是將凸透鏡和光屏都向下移動一些，使三者的中心在同一高度上，故選：；
（4）用燭焰作為發光物體存在不足之處：燭焰不穩定，火焰在有風的時候會晃動，且對環境有污染等。
故答案為：（1）10.0；（2）放大鏡；（3）；（4）燭焰不穩定，火焰在有風的時候會晃動，且對環境有污染等。
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第五章 透鏡及其應用
【知識梳理】
【專題復習】
1.利用透鏡的三條特殊光線作圖
※專題概述
有關透鏡三條特殊光線的作圖主要是根據已知光線（入射光線或折射光線）結合透鏡類型完成光路。
透鏡的三條特殊光線、作圖要點及注意事項如下表：
凸透鏡 凹透鏡
光路圖
說明 平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，經過另一側的焦點，如圖①；通過光心的光線經凸透鏡折射后，傳播方向不變，如圖②；通過焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸，如圖③ 平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線經過凹透鏡同側虛焦點如圖①；經光心的光線經凹透鏡折射后，傳播方向不變如圖②；射向凹透鏡另一側虛焦點的光線經凹透鏡折射后，平行于主光軸如圖③
作圖要點 （1）注意入射光線和折射光線在透鏡處的銜接；（2）熟記三條特殊光線并結合光路的可逆性作圖
注意事項 （1）實際光線畫實線，光的反向延長線要用虛線表示；（2）光線一定要帶箭頭；（3）虛線一定要用虛線表示。
2.有關透鏡的光學暗箱問題
※專題概述
解決有關透鏡暗箱問題可以用延長入射光線的方法進行分析：
甲 乙
如圖甲所示，折射光線與主光軸的交點，相對于入射光線的延長線與主光軸的交點，離透鏡的光心更近了，說明此折射光線相對于入射光線會聚了，該方框中的透鏡為凸透鏡。
如圖乙所示，折射光線與主光軸的交點，相對于入射光線的延長線與主光軸的交點，離透鏡的光心更遠了，說明此折射光線相對于入射光線發散了，該方框中的探究時凹透鏡。
3.探究凸透鏡成像規律
※專題概述
解答“探究凸透鏡成像規律”的實驗時要注意以下幾點：
（1）如何測量焦距：一束平行光通過凸透鏡后會聚的點即為焦點，可測焦距；
（2）保障實驗成功：蠟燭、凸透鏡不動，移動光屏直至在光屏上成清晰的像；
（3）如何判斷成虛像：物距小于焦距時，無論怎么移動光屏都無法在光屏上成像；
（4）無法成像的原因：蠟燭在焦點上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蠟燭與凸透鏡和光屏沒有在同一水平線上；
（5）成像位置如何移動：可調節蠟燭或凸透鏡；
（6）蠟燭變短：成像上移；
（7）的明暗變化：用遮光板擋住部分光線，成像完整但像變暗；
（8）用光具座進行實驗時，應做到：燭焰、凸透鏡的中心、光屏中心應在同一直線上（同一高度），目的使燭焰的像成在光屏中央；
（9）同一物距范圍內，不斷改變物距進行實驗的目的：排除偶然因素，使實驗結論更具普遍性；
（10）實驗中無論怎樣移動光屏都找不到像的原因：（1）燭焰、凸透鏡中心、光屏中心未在同一高度；（2）蠟燭恰好在凸透鏡一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座長度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虛像。
【真題演練】
一．選擇題（共10小題）
1．（2024 巴中）在探究凸透鏡成像規律的實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏位于如圖所示位置時，在光屏上出現一個清晰燭焰的像，其成像特點是　　
A．倒立放大的實像 B．倒立放大的虛像
C．倒立縮小的實像 D．正立放大的虛像
2．（2024 安陽）如圖所示為凸透鏡成像實驗，燭焰在圖示位置時恰能在光屏上成清晰的像（未畫出）。下列說法正確的是　　
A．此時的成像原理和投影儀的相同
B．該凸透鏡的焦距可能是
C．若遮擋凸透鏡的一部分，光屏上將得不到完整的像
D．若在蠟燭和凸透鏡之間放一個近視眼鏡片，要想在屏上再次得到清晰的像，應將光屏向右移動
3．（2024 陜西）“強行透視法”是一種富有創意的拍攝技巧。拍攝時，讓兩個物體離鏡頭遠近不同，再調整拍攝角度，使兩物體的像在同一張照片中呈現出有趣的效果。如圖，是利用該技巧拍攝的照片，下列說法正確的是　　
A．照相機鏡頭對光有發散作用
B．拍攝該照片時，花比人更靠近照相機鏡頭
C．花和人通過照相機鏡頭成的是正立、縮小的實像
D．若要使花的像更大一些，可將花移到照相機鏡頭一倍焦距之內
4．（2024 泰安）在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏放置的位置如圖所示時，燭焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列說法中　　
①該凸透鏡的焦距為
②將蠟燭放在點時成像規律與投影儀成像原理相同
③將蠟燭由點移至點時，移動光屏，可在光屏上成更小的像
④將蠟燭放在點，移動光屏，可在光屏上成倒立、放大的像
A．只有①③正確 B．只有④正確 C．只有②④正確 D．只有③④正確
5．（2024 西藏）保護視力，科學用眼已成為社會共識。圖中能模擬近視眼及其矯正原理的圖是　　
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
6．（2024 常州）《重慶市消防條例》規定：2023年7月1日起，禁止攜帶電動自行車或其電池進入電梯轎廂。一旦有人違規操作，會被電梯內的攝像頭拍攝成像并智能識別，電梯將停止運行并發出聲、光警報。如圖所示，某次警報時，攝像頭凸透鏡成像的像距為，則凸透鏡的焦距可能為　　
A． B． C． D．
7．（2024 聊城）在學習了凸透鏡成像規律后，小慧同學計劃制作一個“手機投影儀”。現有器材如下：焦距分別為、、的凸透鏡各一個，手機一部，長為的紙盒，膠帶和剪刀等?！巴队皟x”模型如圖所示，將手機和凸透鏡分別固定在紙盒的兩端，調整“投影儀”到墻面的距離，可在墻上看到手機畫面清晰放大的像。下列說法正確的是　　
A．應選擇焦距為的凸透鏡
B．應選擇焦距為的凸透鏡
C．將手機正立放置，在墻上看到的像是正立的
D．墻上手機畫面的像是虛像
8．（2024 無錫）用焦距為的凸透鏡探究凸透鏡成像的規律，將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏置于光具座上如圖所示的位置，下列說法中正確的是　　
A．只向左移動光屏至適當位置，光屏上能呈現燭焰縮小的像
B．只向右移動光屏至適當位置，光屏上能呈現燭焰放大的像
C．只向右移動蠟燭至適當位置，光屏上能呈現燭焰放大的像
D．只移動凸透鏡至適當位置，光屏上能呈現燭焰等大的像
9．（2024 遂寧）“舉杯邀明月，對影成三人”是李白在《月下獨酌》中的佳句，對于李白月下獨酌這一場景，下列描述正確的是　　
A．“明月”是光源
B．月光下李白的“孤影”是由于光沿直線傳播形成的
C．酒杯中的“明月”是由于光的折射形成的
D．“明月”在李白的視網膜上成虛像
10．（2024 重慶）如圖所示，智能快遞車正在運送包裹，用戶通過人臉識別取貨。下列分析正確的是　　
A．用戶看見快遞車，是因為光在它表面發生了折射
B．地面出現快遞車的影子，是光的直線傳播形成的
C．智能快遞車上的攝像頭利用了光的反射原理工作
D．人臉識別時，人通過攝像頭成倒立、等大的虛像
二．填空題（共4小題）
11．（2024 威海）攝影愛好者拍攝到“站”在水面上的水黽（一種昆蟲）纖細的腿使水面發生了形變，如圖甲所示；同時看到水底有帶“光環”的暗影，如圖乙所示。此時“形變的水”相當于 　?。ㄌ罟鈱W元件名稱）；當水黽游到水淺的地方，暗影面積會 　　（選填“變小”“不變”“變大” 。
12．（2024 鎮江）在探究凸透鏡成像規律的實驗中，應調節燭焰和光屏中心位于凸透鏡的 　　上。已知凸透鏡焦距為，各元件初位置如圖所示，要使光屏上成清晰的像：（1）若移動光屏，應將光屏向 　?。ㄟx填“左”或“右” 移動；（2）若透鏡向左移動，最終光屏上成的是倒立、　　的實像。
13．（2024 棗莊）小明探究凸透鏡的成像規律時，各器材位置如圖所示，光屏上承接到燭焰清晰的像（未畫出燭焰的像），此時燭焰的成像特點與 　?。ㄟx填“照相機”“投影儀”或“放大鏡” 的成像特點相同，若凸透鏡位置不變，調換蠟燭和光屏的位置，　　（選填“仍能”或“不能” 在光屏上得到清晰的像，這說明光發生折射時，光路是 　　的。
14．（2024 河北）如圖所示，燭焰經凸透鏡在光屏上成清晰的像，此成像原理可用于制作 　　。不改變蠟燭與光屏的位置，向 　?。ㄟx填“左”或“右” 移動凸透鏡到某一位置，能再次在光屏上成清晰的像。若燭焰的高度大于凸透鏡的直徑，在足夠大的光屏上 　?。ㄟx填“能”或“不能” 成清晰且完整的像。
三．實驗探究題（共4小題）
15．（2024 東營）某小組在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中。
（1）先調整 　　、光屏和凸透鏡的中心在同一條水平線上，目的是使像成在 　　。
（2）當蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時，光屏上觀察到清晰的像（像未畫出），此時成的像與 　　（選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機” 的成像特點相同。
（3）光具座上凸透鏡的焦距可能是 　?。ㄟx填“5”“10”或“20” 。
（4）保持凸透鏡位置不變，將蠟燭向右移動到光具座的刻度線處，然后移動光屏到 　　刻度線處，光屏上可再次承接到清晰的像，判斷依據是 　　。
16．（2024 德州）物理興趣小組的同學展示了以下兩個實驗：
（1）圖甲為探究“光的反射規律”實驗，若讓另一束光線沿方向射向平面鏡，反射光線沿方向射出，這一現象說明：在光的反射現象中 　　。
（2）為了得到“反射角等于入射角”這一普遍規律，接下來的操作是改變 　　，多次實驗。
（3）“探究凸透鏡成像的規律”實驗，凸透鏡的焦距為，圖乙中光屏上呈現出清晰的像，該像的性質是倒立、　　的實像，將蠟燭移至刻度線處，其他元件的位置不變，若使清晰的像再次呈現在光屏上，需在蠟燭與凸透鏡間放置一個 　　（選填“近視”或“遠視” 眼鏡。
（4）實驗中，保持蠟燭、凸透鏡和光屏的位置不變，用焦距相同、直徑更大的凸透鏡替換原凸透鏡，光屏上呈現的像與原來的像相比 　　（選填“更大”“更小”或“更亮” 。
17．（2024 淮安）在“探究凸透鏡成像規律”實驗中：
（1）如圖甲所示，為燭焰中心，凸透鏡的焦距，為光心。畫出光線經過凸透鏡后的折射光線。
（2）蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖乙所示，此時光屏上承接到燭焰清晰的像，生活中的 　　就是根據這一原理制成的。若蠟燭和光屏位置不變，將凸透鏡移至 　　刻度線處，光屏上能再次承接到燭焰清晰的像。
（3）凸透鏡成像規律被廣泛應用于攝像器材中，小明發現手機無需像數碼相機那樣“調焦”，也能獲得清晰的像。他將手機拿到實驗室去探究，實驗數據如表所示：
實驗次數 1 2 3 4 5 6
物距 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10
像距 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526
根據表中數據，判斷手機鏡頭的焦距最接近 　　。
；
；
；
。
18．（2024 廣安）愛動手愛思考的小軍，在做了“探究凸透鏡成像規律”實驗后，又選用了焦距未知的凸透鏡進行拓展探究。
（1）將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作為光源，移動光屏直至光屏上得到一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，則凸透鏡焦距為 　　。（要求估讀）
（2）在實驗過程中，當物距為時所成像與生活中的 　　所成像的規律相同。（寫出一種即可）
（3）蠟燭隨著燃燒而變短，小軍發現光屏上所成的像向上移動，從而影響了實驗的進行，如圖乙所示。為了解決這一問題，你認為他最合理的調整方法是 　　。
只需將光屏適當上移；
只需將凸透鏡適當下移；
將光屏和凸透鏡都適當下移；
以上操作均可行。
（4）小軍認為在實驗過程中用蠟燭作為發光體除容易變短外，還存在一些不足之處，比如 　　。（寫出合理的一條即可）
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