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9.(2023·淮安月考)小明利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”的实验.
(1)如图所示,实验时为使像呈在光屏的中央,需要把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到凸透镜的
(2)某次实验中蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上成清晰的像,则此次的物距为
(3)小明在光屏上观察时,发现烛焰与烛焰的像上下的确是相反的,但是左右的正反情况不是很明显,要想证明实像的左右是否相反,你接下来的操作是
(1)如图所示,实验时为使像呈在光屏的中央,需要把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到凸透镜的
主光轴
上,操作时最方便合理的方法是把光屏和蜡烛紧靠透镜,让透镜、光屏和蜡烛烛焰中心在同一高度
.(2)某次实验中蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上成清晰的像,则此次的物距为
30.0
cm,该透镜的焦距可能是10 cm
(选填“10 cm”“15 cm”或“30 cm”).(3)小明在光屏上观察时,发现烛焰与烛焰的像上下的确是相反的,但是左右的正反情况不是很明显,要想证明实像的左右是否相反,你接下来的操作是
用嘴轻轻地向左或向右吹气,观察像的摆动情况
.答案
9.(1)主光轴 把光屏和蜡烛紧靠透镜,让透镜、光屏和蜡烛烛焰中心在同一高度
(2)30.0 10 cm
(3)用嘴轻轻地向左或向右吹气,观察像的摆动情况
(2)30.0 10 cm
(3)用嘴轻轻地向左或向右吹气,观察像的摆动情况
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验操作要求、凸透镜成像规律及实像特点分析：
(1) 实验中要让像呈在光屏中央，需调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，即凸透镜的主光轴上，操作时为方便对齐，可将光屏和蜡烛紧靠透镜调整；
(2) 物距是蜡烛到透镜的距离，结合刻度计算物距，再根据成像时物距和像距的关系，利用凸透镜成像规律推导焦距范围，选出符合的焦距；
(3) 要验证实像左右是否相反，需改变烛焰的左右方向，观察像的摆动方向，从而得出结论。
【解析】
(1) 实验时，为使像呈在光屏的中央，需把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到凸透镜的主光轴上；操作时最方便合理的方法是把光屏和蜡烛紧靠透镜，让透镜、光屏和蜡烛烛焰中心在同一高度，便于对齐。
(2) 物距为蜡烛到凸透镜的距离，由图可知，蜡烛在10.0 cm刻度处，凸透镜在40.0 cm刻度处，因此物距$u=40.0\ \mathrm{cm}-10.0\ \mathrm{cm}=30.0\ \mathrm{cm}$；此时像距$v=55.0\ \mathrm{cm}-40.0\ \mathrm{cm}=15.0\ \mathrm{cm}$，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，此时$u＞2f$且$f＜v＜2f$，代入得$30\ \mathrm{cm}＞2f$、$f＜15\ \mathrm{cm}＜2f$，解得$7.5\ \mathrm{cm}＜f＜15\ \mathrm{cm}$，因此该透镜的焦距可能是10 cm。
(3) 要证明实像的左右是否相反，可改变烛焰的左右方向，操作是用嘴轻轻地向左或向右吹气，观察像的摆动情况，若像的摆动方向与烛焰相反，即可证明实像左右相反。
【答案】
(1) 主光轴；把光屏和蜡烛紧靠透镜，让透镜、光屏和蜡烛烛焰中心在同一高度
(2) 30.0；10 cm
(3) 用嘴轻轻地向左或向右吹气，观察像的摆动情况
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作；实像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础操作、成像规律应用及实像特点的验证，侧重实验细节和规律的理解，是光学实验的常规考查题。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验操作要求、凸透镜成像规律及实像特点分析：
(1) 实验中要让像呈在光屏中央，需调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，即凸透镜的主光轴上，操作时为方便对齐，可将光屏和蜡烛紧靠透镜调整；
(2) 物距是蜡烛到透镜的距离，结合刻度计算物距，再根据成像时物距和像距的关系，利用凸透镜成像规律推导焦距范围，选出符合的焦距；
(3) 要验证实像左右是否相反，需改变烛焰的左右方向，观察像的摆动方向，从而得出结论。
【解析】
(1) 实验时，为使像呈在光屏的中央，需把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到凸透镜的主光轴上；操作时最方便合理的方法是把光屏和蜡烛紧靠透镜，让透镜、光屏和蜡烛烛焰中心在同一高度，便于对齐。
(2) 物距为蜡烛到凸透镜的距离，由图可知，蜡烛在10.0 cm刻度处，凸透镜在40.0 cm刻度处，因此物距$u=40.0\ \mathrm{cm}-10.0\ \mathrm{cm}=30.0\ \mathrm{cm}$；此时像距$v=55.0\ \mathrm{cm}-40.0\ \mathrm{cm}=15.0\ \mathrm{cm}$，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，此时$u＞2f$且$f＜v＜2f$，代入得$30\ \mathrm{cm}＞2f$、$f＜15\ \mathrm{cm}＜2f$，解得$7.5\ \mathrm{cm}＜f＜15\ \mathrm{cm}$，因此该透镜的焦距可能是10 cm。
(3) 要证明实像的左右是否相反，可改变烛焰的左右方向，操作是用嘴轻轻地向左或向右吹气，观察像的摆动情况，若像的摆动方向与烛焰相反，即可证明实像左右相反。
【答案】
(1) 主光轴；把光屏和蜡烛紧靠透镜，让透镜、光屏和蜡烛烛焰中心在同一高度
(2) 30.0；10 cm
(3) 用嘴轻轻地向左或向右吹气，观察像的摆动情况
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作；实像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础操作、成像规律应用及实像特点的验证，侧重实验细节和规律的理解，是光学实验的常规考查题。
【难度系数】
0.6
10.在“探究凸透镜成实像的大小与物距的关系”实验中，物体指的是
烛焰
（选填“烛焰”或“蜡烛”）；凸透镜固定不动，通过移动物体来改变物距，那么实像与物体的运动方向相同
（选填“相同”或“相反”）。答案
10. 烛焰 相同
解析
【分析】首先，在凸透镜成像实验中，蜡烛是承载物，实际作为成像对象的是烛焰，因为烛焰是发光且参与成像的部分，所以第一空需明确物体指的是烛焰；其次，根据凸透镜成实像的规律，当物体沿光轴移动改变物距时，实像会与物体向同一方向运动，比如物体靠近透镜时实像远离透镜，物体远离透镜时实像靠近透镜，两者运动方向一致，由此判断第二空。
【解析】在“探究凸透镜成实像的大小与物距的关系”实验中，实验中作为成像物体的是烛焰（蜡烛是烛焰的载体，实际参与成像的是烛焰），故第一空填烛焰；根据凸透镜成实像的规律，凸透镜固定时，移动物体改变物距，实像会与物体向相同方向运动，故第二空填相同。
【答案】烛焰 相同
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像实验的基础概念和实像的运动规律，属于光学实验的基础考点，难度较低，学生只要掌握实验细节和成像规律即可解答。
【难度系数】0.6
【解析】在“探究凸透镜成实像的大小与物距的关系”实验中，实验中作为成像物体的是烛焰（蜡烛是烛焰的载体，实际参与成像的是烛焰），故第一空填烛焰；根据凸透镜成实像的规律，凸透镜固定时，移动物体改变物距，实像会与物体向相同方向运动，故第二空填相同。
【答案】烛焰 相同
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像实验的基础概念和实像的运动规律，属于光学实验的基础考点，难度较低，学生只要掌握实验细节和成像规律即可解答。
【难度系数】0.6
11.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，首先需调整蜡烛（未点燃）、凸透镜和光屏，使实验时烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，以下情形属于已经调好的是（
B
）答案
11.B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确“探究凸透镜成像规律”实验的基本要求：实验前要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度（即位于凸透镜的主光轴上），这样才能让烛焰的像成在光屏的中央。接下来逐一分析各选项中三者中心的高度是否一致即可。
【解析】
根据实验要求，需保证烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度：
选项A：烛焰中心的高度低于凸透镜和光屏的中心高度，不符合要求；
选项B：烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，符合实验调好的要求；
选项C：烛焰中心的高度高于凸透镜的中心高度，不符合要求；
选项D：烛焰中心的高度低于凸透镜的中心高度，不符合要求。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像实验器材调节
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础操作要求，属于实验器材调整的常规考点，难度较低，需牢记实验前的调节规则。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确“探究凸透镜成像规律”实验的基本要求：实验前要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度（即位于凸透镜的主光轴上），这样才能让烛焰的像成在光屏的中央。接下来逐一分析各选项中三者中心的高度是否一致即可。
【解析】
根据实验要求，需保证烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度：
选项A：烛焰中心的高度低于凸透镜和光屏的中心高度，不符合要求；
选项B：烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，符合实验调好的要求；
选项C：烛焰中心的高度高于凸透镜的中心高度，不符合要求；
选项D：烛焰中心的高度低于凸透镜的中心高度，不符合要求。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像实验器材调节
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础操作要求，属于实验器材调整的常规考点，难度较低，需牢记实验前的调节规则。
【难度系数】
0.6
12.关于凸透镜成像，下列说法正确的是 （
A.实像和虚像都可能是放大的或缩小的
B.成虚像时，物距大于一倍焦距
C.实像一定是倒立的，虚像一定是正立的
D.成实像时，物体离凸透镜越近，像越小
C
）A.实像和虚像都可能是放大的或缩小的
B.成虚像时，物距大于一倍焦距
C.实像一定是倒立的，虚像一定是正立的
D.成实像时，物体离凸透镜越近，像越小
答案
12.C
解析
【分析】
要判断关于凸透镜成像的说法是否正确，需牢记凸透镜成像的核心规律：物距（u）与焦距（f）的关系决定成像性质：①u＞2f时，成倒立、缩小的实像；②u=2f时，成倒立、等大的实像；③f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；④u=f时，不成像；⑤u＜f时，成正立、放大的虚像。同时，实像遵循“物近像远像变大”，虚像遵循“物近像近像变小”的变化规律。接下来逐一分析选项：A选项需明确实像和虚像的大小范围；B选项需记住成虚像的物距条件；C选项对应成像的正倒性质；D选项需掌握实像的大小变化规律。
【解析】
根据凸透镜成像规律逐一分析选项：
1. 选项A：凸透镜成实像时，可出现放大、缩小、等大三种情况；成虚像时仅为放大的虚像，因此“实像和虚像都可能是放大的或缩小的”说法错误。
2. 选项B：当物距u＜f（一倍焦距以内）时，凸透镜成正立、放大的虚像，因此“成虚像时，物距大于一倍焦距”的说法错误。
3. 选项C：由成像规律可知，所有实像都是倒立的，所有虚像都是正立的，该说法正确。
4. 选项D：成实像时遵循“物近像远像变大”，即物体离凸透镜越近，像越大，因此“物体离凸透镜越近，像越小”的说法错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像的基础规律，是初中光学核心考点，需准确记忆成像性质与物距的对应关系，属于易掌握的基础题，易错点集中在虚像的物距范围和实像的大小变化规律。
【难度系数】
0.7
要判断关于凸透镜成像的说法是否正确，需牢记凸透镜成像的核心规律：物距（u）与焦距（f）的关系决定成像性质：①u＞2f时，成倒立、缩小的实像；②u=2f时，成倒立、等大的实像；③f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；④u=f时，不成像；⑤u＜f时，成正立、放大的虚像。同时，实像遵循“物近像远像变大”，虚像遵循“物近像近像变小”的变化规律。接下来逐一分析选项：A选项需明确实像和虚像的大小范围；B选项需记住成虚像的物距条件；C选项对应成像的正倒性质；D选项需掌握实像的大小变化规律。
【解析】
根据凸透镜成像规律逐一分析选项：
1. 选项A：凸透镜成实像时，可出现放大、缩小、等大三种情况；成虚像时仅为放大的虚像，因此“实像和虚像都可能是放大的或缩小的”说法错误。
2. 选项B：当物距u＜f（一倍焦距以内）时，凸透镜成正立、放大的虚像，因此“成虚像时，物距大于一倍焦距”的说法错误。
3. 选项C：由成像规律可知，所有实像都是倒立的，所有虚像都是正立的，该说法正确。
4. 选项D：成实像时遵循“物近像远像变大”，即物体离凸透镜越近，像越大，因此“物体离凸透镜越近，像越小”的说法错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像的基础规律，是初中光学核心考点，需准确记忆成像性质与物距的对应关系，属于易掌握的基础题，易错点集中在虚像的物距范围和实像的大小变化规律。
【难度系数】
0.7
13.(2024·灌云县三模)一凸透镜焦距是10厘米，发光物体放在离透镜中心16厘米处，可在光屏上得到一清晰的像，如把物体移动7厘米，则成像情况（
A.一定是倒立、缩小的实像
B.可能是倒立、缩小的实像，也可能是虚像
C.一定是倒立、放大的实像
D.可能是倒立、放大的实像，也可能是虚像
B
）A.一定是倒立、缩小的实像
B.可能是倒立、缩小的实像，也可能是虚像
C.一定是倒立、放大的实像
D.可能是倒立、放大的实像，也可能是虚像
答案
13.B
解析
【分析】
要解决本题，需先确定凸透镜的焦距与原物距，再考虑物体移动方向未明确，分两种情况计算移动后的物距，结合凸透镜成像规律判断成像情况，最终匹配选项。
【解析】
已知凸透镜焦距$ f=10\mathrm{cm} $，原物距$ u=16\mathrm{cm} $。物体移动7cm时，未说明移动方向，分两种情况：
1. 若物体向透镜移动，新物距$ u_1=16\mathrm{cm}-7\mathrm{cm}=9\mathrm{cm} $，此时$ u_1＜f $，根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像；
2. 若物体远离透镜移动，新物距$ u_2=16\mathrm{cm}+7\mathrm{cm}=23\mathrm{cm} $，此时$ u_2＞2f $，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像；
因此成像情况可能是倒立、缩小的实像，也可能是虚像，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，关键在于注意物体移动方向不确定，需分情况讨论，避免漏解，是常见的易错题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先确定凸透镜的焦距与原物距，再考虑物体移动方向未明确，分两种情况计算移动后的物距，结合凸透镜成像规律判断成像情况，最终匹配选项。
【解析】
已知凸透镜焦距$ f=10\mathrm{cm} $，原物距$ u=16\mathrm{cm} $。物体移动7cm时，未说明移动方向，分两种情况：
1. 若物体向透镜移动，新物距$ u_1=16\mathrm{cm}-7\mathrm{cm}=9\mathrm{cm} $，此时$ u_1＜f $，根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像；
2. 若物体远离透镜移动，新物距$ u_2=16\mathrm{cm}+7\mathrm{cm}=23\mathrm{cm} $，此时$ u_2＞2f $，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像；
因此成像情况可能是倒立、缩小的实像，也可能是虚像，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，关键在于注意物体移动方向不确定，需分情况讨论，避免漏解，是常见的易错题。
【难度系数】
0.5
