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1[2026江苏扬州模拟,中]在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验室可供选择的器材有:由发光二极管组成的“F”和“T”形光源、凸透镜、光具座、光屏等。
(1)他们选择了“F”形光源进行实验,与“T”形光源相比,“F”形光源的好处是:
(2)将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上,点亮光源,移动光屏,光屏上承接到不完整的像,如图甲所示。这是因为他们遗漏了一个实验步骤,这一步骤是:
(3)调整后进行实验,将F光源和光屏移动到如图乙所示位置时,在光屏上得到一个清晰的倒立、
(1)他们选择了“F”形光源进行实验,与“T”形光源相比,“F”形光源的好处是:
可以比较出像与物左右是否相反
。(2)将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上,点亮光源,移动光屏,光屏上承接到不完整的像,如图甲所示。这是因为他们遗漏了一个实验步骤,这一步骤是:
调节光源、凸透镜、光屏三者中心在同一高度
。(3)调整后进行实验,将F光源和光屏移动到如图乙所示位置时,在光屏上得到一个清晰的倒立、
缩小
的实像;光源靠近凸透镜且在光屏呈现像时,像的大小变大
。答案
1.(1)可以比较出像与物左右是否相反 (2)调节光源、凸透镜、光屏三者中心在同一高度 (3)缩小 变大 【解析】(1)与“T”形光源相比,“F”形光源的好处是:可以比较出像与物左右是否相反;(2)出现如图甲所示的现象,原因是没有调节光源、凸透镜、光屏三者中心在同一高度;(3)由图可知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,凸透镜成实像时,物近像远像变大。
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验设置问题，需结合实验器材特点、实验操作要求及凸透镜成像规律逐一分析：
1. 第一问对比“F”与“T”形光源的结构差异，“F”形光源有明确的左右结构，便于判断像与物的左右是否相反，是其优势；
2. 第二问中光屏上像不完整，说明像未落在光屏中央，需回忆实验前的关键调节步骤；
3. 第三问需从图中读取物距、像距，结合成像规律判断像的性质，再根据实像的动态变化规律分析像的大小变化。
【解析】
(1) “F”形光源的形状具有清晰的左右结构，与结构单一的“T”形光源相比，能更直观地比较像与物的左右是否相反，因此好处是可以比较出像与物左右是否相反；
(2) 光屏上承接到不完整的像，是因为实验前未调节光源、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，导致像成在光屏外，遗漏的步骤就是调节光源、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；
(3) 由图乙可知，物距u=40cm，像距v=15cm，u＞v，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距减小（光源靠近凸透镜），像距增大，像的大小变大，因此依次填缩小、变大。
【答案】
(1) 可以比较出像与物左右是否相反；(2) 调节光源、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；(3) 缩小；变大
【知识点】
凸透镜成像规律、实验操作
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础内容，涵盖器材优势分析、实验调节步骤、成像性质判断及动态规律应用，属于中等难度的实验题，需学生熟悉实验细节与成像规律。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验设置问题，需结合实验器材特点、实验操作要求及凸透镜成像规律逐一分析：
1. 第一问对比“F”与“T”形光源的结构差异，“F”形光源有明确的左右结构，便于判断像与物的左右是否相反，是其优势；
2. 第二问中光屏上像不完整，说明像未落在光屏中央，需回忆实验前的关键调节步骤；
3. 第三问需从图中读取物距、像距，结合成像规律判断像的性质，再根据实像的动态变化规律分析像的大小变化。
【解析】
(1) “F”形光源的形状具有清晰的左右结构，与结构单一的“T”形光源相比，能更直观地比较像与物的左右是否相反，因此好处是可以比较出像与物左右是否相反；
(2) 光屏上承接到不完整的像，是因为实验前未调节光源、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，导致像成在光屏外，遗漏的步骤就是调节光源、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；
(3) 由图乙可知，物距u=40cm，像距v=15cm，u＞v，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距减小（光源靠近凸透镜），像距增大，像的大小变大，因此依次填缩小、变大。
【答案】
(1) 可以比较出像与物左右是否相反；(2) 调节光源、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；(3) 缩小；变大
【知识点】
凸透镜成像规律、实验操作
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础内容，涵盖器材优势分析、实验调节步骤、成像性质判断及动态规律应用，属于中等难度的实验题，需学生熟悉实验细节与成像规律。
【难度系数】
0.6
2[2025江苏泰州期中,中]在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,由图甲可知,该凸透镜的焦距为
(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,实验中出现了如图乙所示的情形,要使像成在光屏的中央,应将光屏向
(3)把蜡烛放在距此凸透镜60 cm处时如图丙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个
(4)在(3)中实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上重新得到清晰的像,应将光屏适当
(5)某次实验中在光屏上得到了烛焰清晰的像,此时小明用一小块不透明的纸挡住了凸透镜的下半部分,则此时烛焰
(6)如图丁所示,小明在实验时,发现蜡烛与光屏的距离为$ L_0 $,蜡烛与凸透镜的距离为$ L $,光屏上能呈现清晰的像。此时,保持蜡烛和光屏的位置不变,向右移动透镜,发现透镜移至某位置时,又能在光屏上重新观察到清晰的像。则第二次得到清晰的像时,凸透镜到蜡烛的距离$ s = $
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,由图甲可知,该凸透镜的焦距为
25.0
cm。(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,实验中出现了如图乙所示的情形,要使像成在光屏的中央,应将光屏向
下
(填“上”或“下”)调整,调整后发现无论怎样左右移动光屏都找不到清晰的像,请你帮他找出一个可能的原因:物距小于焦距(合理即可)
。(3)把蜡烛放在距此凸透镜60 cm处时如图丙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个
缩小
(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。(4)在(3)中实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上重新得到清晰的像,应将光屏适当
靠近
(填“远离”或“靠近”)透镜,光屏上的像变小
(填“变大”“变小”或“不变”)。(5)某次实验中在光屏上得到了烛焰清晰的像,此时小明用一小块不透明的纸挡住了凸透镜的下半部分,则此时烛焰
能
(填“能”或“不能”)成完整的像,像比原来暗
(填“亮”或“暗”)了。(6)如图丁所示,小明在实验时,发现蜡烛与光屏的距离为$ L_0 $,蜡烛与凸透镜的距离为$ L $,光屏上能呈现清晰的像。此时,保持蜡烛和光屏的位置不变,向右移动透镜,发现透镜移至某位置时,又能在光屏上重新观察到清晰的像。则第二次得到清晰的像时,凸透镜到蜡烛的距离$ s = $
$L_0-L$
。(用$ L_0、L $表示)答案
2.(1)25.0 (2)下 物距小于焦距(合理即可) (3)缩小 (4)靠近 变小 (5)能 暗 (6)$L_0-L$ 【解析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,将会聚在主光轴上的一点,该点是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距是$f=25.0\ \mathrm{cm}$。(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,由图乙可知,要使像成在光屏的中央,可以将光屏向下调整;无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,可能是因为物距小于焦距,成虚像,虚像不能用光屏承接。(3)把蜡烛放在距此凸透镜60 cm处时,物距$u=60\ \mathrm{cm}＞2f$,成倒立、缩小的实像。(4)在(3)中实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,此时物距增大,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,要重新在光屏上得到清晰的像,应将光屏适当靠近透镜,光屏上的像变小。(5)某次实验中在光屏上得到了烛焰完整的像,此时小明用一小块不透明的纸挡住了凸透镜的下半部分,此时烛焰通过凸透镜上半部分仍能成完整的像,但由于会聚的光线比原来少,所以像比原来变暗。(6)由图丁可知,蜡烛与光屏的距离为$L_0$,蜡烛与凸透镜的距离为$L$,即物距为$L$,像距为$L_0-L$;在光的折射中,光路是可逆的,即当物距为$L_0-L$、像距为$L$时,在光屏上也能呈现清晰的像,所以第二次得到清晰的像时,凸透镜到蜡烛的距离$s=L_0-L$。
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”实验展开，需结合平行光测焦距、实验操作要求、凸透镜成像规律、光路可逆性等知识解题：
1. 测焦距：利用平行光聚焦法，平行于主光轴的光线经凸透镜会聚成最小最亮光斑，该光斑为焦点，焦点到透镜光心的距离即为焦距，读取甲图刻度差得焦距。
2. 调整光屏：实验需烛焰、透镜、光屏中心在同一高度，图乙中光屏偏高，需向下调整；找不到清晰像的原因可能是物距小于焦距（成虚像，光屏无法承接）等。
3. 成像判断：根据物距与2倍焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断像的性质。
4. 物距变化的影响：实像规律“物远像近像变小”，据此判断光屏移动方向和像的变化。
5. 遮挡透镜的影响：挡住透镜下半部分，上半部分仍能折射光线，成完整像但光线减少，像变暗。
6. 光路可逆：光的折射中光路可逆，第一次物距和像距互换时仍能成清晰像，据此计算第二次物距。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上的最小最亮光斑是焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。由图甲可知，透镜在0.0cm处，光屏在25.0cm处，故焦距$f=25.0\ \mathrm{cm}$。
(2) 实验需烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，使像成在光屏中央，图乙中光屏位置偏高，应将光屏向下调整；找不到清晰像的可能原因：物距小于焦距（成虚像，虚像无法用光屏承接），或三者中心不在同一高度、物距等于焦距等（合理即可）。
(3) 蜡烛距凸透镜60cm，物距$u=60\ \mathrm{cm}$，已知$f=25.0\ \mathrm{cm}$，则$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。
(4) 蜡烛向远离透镜方向移动，物距增大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”，要重新得到清晰像，需将光屏靠近透镜，且光屏上的像变小。
(5) 挡住凸透镜下半部分，烛焰发出的光线仍能通过透镜上半部分会聚成像，故烛焰能成完整的像；但由于会聚的光线减少，像比原来暗。
(6) 由图丁知，第一次物距为$L$，像距为$L_0-L$；根据光路可逆，当物距为原来的像距、像距为原来的物距时，仍能成清晰像，故第二次凸透镜到蜡烛的距离$s=L_0-L$。
【答案】
(1)25.0
(2)下；物距小于焦距（合理即可）
(3)缩小
(4)靠近；变小
(5)能；暗
(6)$L_0-L$
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距的测量；光路可逆
【点评】
本题是凸透镜成像规律的综合应用题，涵盖实验操作、成像规律、光路可逆等核心知识点，需学生熟练掌握实验要求和成像规律的应用，属于中等难度的实验探究题。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究凸透镜成像规律”实验展开，需结合平行光测焦距、实验操作要求、凸透镜成像规律、光路可逆性等知识解题：
1. 测焦距：利用平行光聚焦法，平行于主光轴的光线经凸透镜会聚成最小最亮光斑，该光斑为焦点，焦点到透镜光心的距离即为焦距，读取甲图刻度差得焦距。
2. 调整光屏：实验需烛焰、透镜、光屏中心在同一高度，图乙中光屏偏高，需向下调整；找不到清晰像的原因可能是物距小于焦距（成虚像，光屏无法承接）等。
3. 成像判断：根据物距与2倍焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断像的性质。
4. 物距变化的影响：实像规律“物远像近像变小”，据此判断光屏移动方向和像的变化。
5. 遮挡透镜的影响：挡住透镜下半部分，上半部分仍能折射光线，成完整像但光线减少，像变暗。
6. 光路可逆：光的折射中光路可逆，第一次物距和像距互换时仍能成清晰像，据此计算第二次物距。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上的最小最亮光斑是焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。由图甲可知，透镜在0.0cm处，光屏在25.0cm处，故焦距$f=25.0\ \mathrm{cm}$。
(2) 实验需烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，使像成在光屏中央，图乙中光屏位置偏高，应将光屏向下调整；找不到清晰像的可能原因：物距小于焦距（成虚像，虚像无法用光屏承接），或三者中心不在同一高度、物距等于焦距等（合理即可）。
(3) 蜡烛距凸透镜60cm，物距$u=60\ \mathrm{cm}$，已知$f=25.0\ \mathrm{cm}$，则$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。
(4) 蜡烛向远离透镜方向移动，物距增大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”，要重新得到清晰像，需将光屏靠近透镜，且光屏上的像变小。
(5) 挡住凸透镜下半部分，烛焰发出的光线仍能通过透镜上半部分会聚成像，故烛焰能成完整的像；但由于会聚的光线减少，像比原来暗。
(6) 由图丁知，第一次物距为$L$，像距为$L_0-L$；根据光路可逆，当物距为原来的像距、像距为原来的物距时，仍能成清晰像，故第二次凸透镜到蜡烛的距离$s=L_0-L$。
【答案】
(1)25.0
(2)下；物距小于焦距（合理即可）
(3)缩小
(4)靠近；变小
(5)能；暗
(6)$L_0-L$
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距的测量；光路可逆
【点评】
本题是凸透镜成像规律的综合应用题，涵盖实验操作、成像规律、光路可逆等核心知识点，需学生熟练掌握实验要求和成像规律的应用，属于中等难度的实验探究题。
【难度系数】
0.5
