【正文】 成像規(guī)律實驗時，首先應將蠟燭、凸透鏡和光屏依次固定在光具座上，并調節(jié)它們的中心在同一高度為了使像成在光屏的中心，這樣是為了使像成在光屏的中心； （ 2）先確定所給的入射光線和折射光線的特點，然后根據凸透鏡的光學特點作圖； （ 3）據凸透鏡的成像規(guī)律分析即可判斷； 【解答】 解：（ 1）在做凸透鏡成像規(guī)律實驗時，首先應將蠟燭、凸透鏡和光屏依次固定在光具座上，并調節(jié)它們的中心在同 一高度為了使像成在光屏的中心； （ 2）平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點，通過光心的光線經凸透鏡折射后方向不變，如圖所示， S′為像點： （ 3）據題可知，此時成的是正立、放大的像，故 A、若它的某些部分到凸透鏡的距離稍大于焦距，即蠟燭處于 1 倍焦距和 2 倍焦距之間，應該成一個倒立、放大的實像，故錯誤； B、若它的某些部分到凸透鏡的距離稍小于焦距，即在 1 倍焦距以內，此時看到一個正立、放大的虛像，故 B 正確； C、若是通過透鏡的表面反射成像，即相當于凸面鏡成像，故成的是正立、縮小的虛像，故C 錯誤． 故答案為： （ 1）光屏；（ 2）見上圖；（ 3） B． 【點評】 此題考查了凸透鏡的成像規(guī)律、光路圖的做法等知識點，是一道綜合性的實驗題，難度不大． 2．（ 2022?臨沂）小明用焦距為 10cm 的凸透鏡做 “探究凸透鏡成像規(guī)律 ”的實驗． （ 1）調整器材高度時，應 點燃 （填 “點燃 ”或 “不點燃 ”）蠟燭． （ 2）器材處于圖甲所示位置時，燭焰恰好在光屏上成清晰的像，這與 投影儀 （填 “照相機 ”、 “投影儀 ”或 “放大鏡 ”）的成像特點相同． （ 3）將蠟燭移動至 20cm 刻度處，應將光屏移動到 B （填序號）范圍的某一位置才能再次在光屏得 到清晰的像． ﹣ 60cm ﹣ 70cm ﹣ 80cm （ 4）將蠟燭移動至 45cm 刻度處時，取下光屏，從凸透鏡右側通過凸透鏡可以看到燭焰的放大的 虛 （填 “虛 ”或 “實）像． （ 5）張老師用發(fā)光二極管制作了一個 “F”形光源（如圖乙）代替蠟燭放在 30cm 刻度處，則光屏上得到的清晰的像應該是圖丙中的 B （填序號）． 【分析】 （ 1）要知道凸透鏡成像規(guī)律實驗的要求，首先必須將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心放在同一高度上，只有先將蠟燭點燃，才可以確定燭焰的中心； （ 2）根據 像距和物距的大小關系確定成像的特點，像距大于物距，成倒立放大的實像，投影儀根據這個原理制成； （ 3）（ 4）要解決此題需要掌握凸透鏡成像的規(guī)律，并了解其應用： 凸透鏡成像規(guī)律：物距小于焦距成正立放大虛像，物像同側；應用是放大鏡； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實像，像距大于二倍焦距；應用是幻燈機、投影儀； 物距等于二倍焦距成倒立等大實像，像距等于二倍焦距； 物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；應用是照相機； （ 5）凸透鏡成像時，像與物上下、左右均倒（是互換的）， f＜ u＜ 2f 時 ，成倒立放大的實像． 【解答】 解： （ 1）根據凸透鏡成像規(guī)律中實驗的要求，必須讓三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先將蠟燭點燃，才可以確定燭焰的中心，所以點燃蠟燭應在調整高度之前； （ 2）由圖知，像距大于物距，此時成倒立放大的實像，投影儀根據這個原理制成； （ 3）由凸透鏡成實像規(guī)律可知，當蠟燭移到 20cm 刻度處時，此時 u=30cm，物距大于 2 倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；所以要將光屏移到 60cm﹣ 70cm 之間，故 B 正確； （ 4）蠟燭移至 45cm 刻度線處時，物距 u=50cm﹣ 45cm=5cm， u＜ f，成正立、放大的虛像； （ 5）用遮光罩將凸透鏡的上半部分罩住，只能影響像的亮暗，不影響像的性質，光源 “F”放在 15cm 處，物距處于一倍和二倍焦距之間，成倒立放大的實像，與原物體相比，上下顛倒、左右相反，故選 B． 故答案為：（ 1）點燃；（ 2）投影儀；（ 3） B；（ 4）虛；（ 5） B． 【點評】 此題是探究凸透鏡成像的規(guī)律，主要考查了實驗的探究過程及成像規(guī)律的應用．此題看似復雜，其實只要用心，仔細審題，并不難． 3．（ 2022?營口）在 “探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗 ”中： （ 1）如圖甲所示，是小明確定焦 距時所做的實驗，則該凸透鏡的焦距為 11 cm，當燭焰距凸透鏡 15cm 時，能成倒立、 放大 的實像，生活中的 投影儀 就是利用這個原理制成的，當燭焰向左（遠離透鏡）移動后，要在光屏上再次成清晰的像，需將光屏向 左 （選填 “左 ”或 “右 ”）移，此時所成像將 變小 （選填 “變大 ”、 “變小 ”或 “不變 ”）． （ 2）實驗一段時間后，蠟燭因燃燒變短，所成像如圖乙，要使像能夠在光屏的中央，應將凸透鏡向 下 （選填 “上 ”或 “下 ”）調整． （ 3）在上一步實驗調整好像的位置后，小明取了一副近視鏡放在凸透鏡和蠟燭之間，要使光屏上還 能呈清晰的像，可將蠟燭適當 右 （選填 “左 ”或 “右 ”）移． 【分析】 （ 1） 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，焦點和光心的距離是凸透鏡的焦距． ②根據凸透鏡成像的三種情況和應用． U＞ 2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機． 2f＞ U＞ f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀． U＜ f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡． ③凸透鏡成實像時，物距增大，像距減?。? （ 2）凸透鏡成的實像是倒立的，像與物體的變化方向恰好相反． （ 3）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光 線有發(fā)散作用，能使會聚的光線推遲會聚． 【解答】 解：（ 1）將凸透鏡正對著太陽光，并移動光屏，直到白紙上的光斑最小，這個光斑是凸透鏡的焦點，凸透鏡到焦點的距離為 11cm，則凸透鏡的焦距為 11cm． 把蠟燭放在距凸透鏡 15cm 處， 2f＞ U＞ f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀． 把蠟燭從遠處向凸透鏡遠離時，物距在不斷增大，由凸透鏡成像規(guī)律可知：物距增大，像距減小，像變?。援斚灎T逐漸遠離凸透鏡時，燭焰所成的實像將變小． （ 2）蠟燭在燃放中不斷縮短，向下移動，光屏上的像向上移動，要使像能夠成在光屏中央，可向上移動光屏；或向上移動蠟燭或向下移動凸透鏡． （ 3）近視眼是凹透鏡，凹透鏡對光線有會聚作用，使原來會聚的光線推遲會聚，光屏向右遠離凸透鏡，才能在光屏上得到清晰的像． 故答案為：（ 1） 11；放大；投影儀；（ 2）下；（ 3）右． 【點評】 此題是探究凸透鏡成像的實驗，考查了凸透鏡成像的規(guī)律、焦距的測量及對實驗的操作能力，要熟練掌握規(guī)律的內容，做到靈活應用． 4．（ 2022?南京）用如圖所示的裝置做 “探究凸透鏡成像規(guī)律 ”實驗． （ 1）如圖甲所示，凸透鏡位置固定，發(fā)光的小燈泡放在 40cm 刻度線位置時，移動光 屏發(fā)現光屏上始終能呈現一個面積大小不變的光斑，則該透鏡的焦距為 10 cm． （ 2）小明用蠟燭代替小燈泡繼續(xù)做實驗，燭焰在圖乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，則該像是倒立、 放大 的實像（選填 “放大 ”、 “等大 ”或 “縮小 ”）． （ 3）若想使光屏上燭焰的像變得再大一些，在不改變凸透鏡位置的情況下，應將蠟燭向 右 （選填 “左 ”或 “右 ”）適當移動一段距離，再調整光屏的位置． （ 4）在圖乙中，小明借來物理老師的眼鏡，并將其靠近凸透鏡左側，發(fā)現光屏上的像由淸晰變模糊，向右移動光屏又發(fā)觀清晰的像，說明老師所戴眼鏡的鏡片 是 凹 透鏡，老師的視力缺陷是 近視 （選填 “近視 ”或 “遠視 ”）． 【分析】 （ 1）焦點指凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚的點，而焦距即為焦點到光心的距離． （ 2）當物距介于 1 倍焦距與 2 倍焦距之間時，成放大倒立的實像． （ 3）凸透鏡成實像時，物近像遠像變大． （ 4） ①凹透鏡對光線有發(fā)散作用，能使光線的會聚點推遲延后； ②近視眼是遠處物體的像成在視網膜的前方，需佩戴凹透鏡． 【解答】 解：（ 1）根據焦點和焦距的定義，當蠟燭距離透鏡 50cm﹣ 40cm=10cm 時，在右側無論怎樣移動光屏，發(fā)現光屏上始終是一個大小不變的 圓形光斑，則該透鏡的焦距約為10cm． （ 2）蠟燭與凸透鏡的距離為 15cm，凸透鏡的焦距為 10cm， 2f＞ u＞ f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、放大的實像． （ 3）凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，因此若想使光屏上燭焰的像變得再大一些，在不改變凸透鏡位置的情況下，應將蠟燭向右適當移動一段距離； （ 4）向右移動光屏又發(fā)觀清晰的像，說明老師所戴眼鏡的鏡片，對光線起了發(fā)散作用，則為凹透鏡； 近視眼是遠處物體的像不能呈現在視網膜上，而是呈現在視網膜的前方，因此需佩戴凹透鏡才能看清遠處的物體． 故答案為：（ 1） 10；（ 2）放大；（ 3）右；（ 4）凹；近視． 【點評】 本題考查學生對凸透鏡成像規(guī)律的掌握及根據凸透鏡成像規(guī)律動手操作實驗的能力，同時考查了近視眼的成因和矯正方法． 5．（ 2022?廣西）在 “探究凸透鏡成像特點 ”的實驗中． （ 1）將凸透鏡正對太陽時，在凸透鏡的另一側前后移動光屏，屏上會在距凸透鏡 15cm 處呈現出最小最亮的光斑，則此時凸透鏡的焦距為 15 cm； （ 2）調節(jié)好實驗裝置后，當蠟燭距凸透鏡 20cm 時，屏上能成倒立、 放大 （選填 “放大 ”或 “縮小 ”）的 實 像（選填 “實 ”或 “虛 ”）； （ 3）當把蠟燭移至某 位置時，其成像情況如圖所示，通過觀察總結可得出此類成像條件是 u＜ f ，應用這乙成像規(guī)律制成的光學儀器有 放大鏡 （選填 “放大鏡 ”、 “照相機 ”、 “投影儀 ”）． 【分析】 （ 1）焦距為凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚的點到光心的距離． （ 2）掌握凸透鏡成像的三種情況和應用： u＞ 2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機； 2f＞ u＞ f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀； u＜ f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡． 【解答】 解： （ 1）因焦距指焦點到凸透鏡光心的距離，此時成最小最亮的光斑處 到凸透鏡的距離即為焦距 f=15cm； （ 2）由題意知，凸透鏡的焦距 f=15cm，當 u=20cm 時，則 2f＞ u＞ f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，在光屏上能成倒立、放大的實像； （ 3）從圖可知，此時物距小于焦距，即 u＜ f，并且此時所成的像為正立、放大的虛像，所以根據此規(guī)律可以制成放大鏡． 故答案為：（ 1） 15；（ 2）放大；實；（ 3） u＜ f；放大鏡． 【點評】 掌握凸透鏡成像的三種情況和應用，這是凸透鏡成像習題的重要依據，一定要熟練掌握． 6．（ 2022?德州）如圖所示，在探究 “凸透鏡成像規(guī)律 ”的實驗中，依次將點燃的 蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，調節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度， 下表是小薇同學實驗時記錄的幾組數據： 實驗次數 1 2 3 4 5 物距 μ/（ cm） 30 20 15 10 5 像距 v/（ cm） 15 20 30 40 / （ 1）第 5 次實驗時所成像的性質： 正立、放大的虛像 ． （ 2）第 1 次實驗時，小薇若將一近視鏡緊貼在凸透鏡的前面，要在光屏上再次得到清晰的像，應將光屏向 遠離 （選填 “靠近 ”或 “遠離 ”）透鏡方向移動． （ 3）通過觀察數據，老師發(fā)現表格中第 4 次實驗數據是編造的，判斷的 理由是 物距等于一倍焦距時不成像 ． 【分析】 （ 1）先根據物距等于像距得出凸透鏡的焦距；然后根據凸透鏡成像的三種情況確定凸透鏡成像的特點； （ 2）近視眼鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，由此分析像距變化情況； （ 3）物距等于焦距時，凸透鏡不成像． 【解答】 解：（ 1）根據表中數據可知，當物距等于 20cm 時，像距也等于 20cm，因此焦距f=10cm 根據第 5 次實驗數據可知，物距為 5cm＜ f=10cm，因此成正立、放大的虛像； （ 2）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，如果此時把近視眼鏡放在該凸透鏡前，使原 來會聚成像的光線推遲會聚，所以要想接到清晰的像，光屏要遠離透鏡； （ 3）由第 4 次實驗數據可知，凸透鏡的焦距為 10cm，當物距等于一倍焦距時不成像，故第4 次實驗數據錯誤． 故答案為：（ 1）正立、放大的虛像；（ 2 遠離；（ 3） 4；物距等于一倍焦距時不成像． 【點評】 要解決有關凸透鏡成像的問題，首先要掌握凸透鏡成像特點與物距、像距的關系，并自己進行總結一些規(guī)律性的知識，例如通過像距和物距的大小關系來判斷像和物體的大小關系，根據物近像遠像變大的特點來判斷像的變化及像距的變化等． 7．（ 2022?杭州）實驗室利用光 具座研究凸透鏡成像的規(guī)律，當三個元件移動到圖示位置時，光屏上出現了清晰的像，回答下列問題： （ 1）光屏上像的性質為 倒立縮小實像 ． （ 2）關于本實驗中得到的像在生活中的應用，舉一個例子 照相機 ． （ 3）從圖中讀出物距為 40 cm，并推算出焦距為 B （選填字母）． A