1. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。

(1)实验前,小明调节实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样做的目的是
(2)如图甲所示,为了测量凸透镜的焦距,小明将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都看不到烛焰的像,则人眼在图中
(5)在实验过程中,小明发现用蜡烛作为光源比其他组同学用发光二极管制作的光源做实验存在一些不足之处,请你写出一条:
(1)实验前,小明调节实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样做的目的是
使像成在光屏中央
。(2)如图甲所示,为了测量凸透镜的焦距,小明将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现
最小、最亮的光斑
时停止移动光屏,可测出焦距。(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、
放大
(放大/等大/缩小)的实
像。(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都看不到烛焰的像,则人眼在图中
B
(A/B)处能观察到烛焰的像。(5)在实验过程中,小明发现用蜡烛作为光源比其他组同学用发光二极管制作的光源做实验存在一些不足之处,请你写出一条:
成像不稳定
。答案
1.(1)使像成在光屏中央 (2)最小、最亮的光斑
(3)放大 实 (4)B (5)成像不稳定
〔解析〕(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。(2)为了测量凸透镜的焦距,小明将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现最小、最亮的光斑时停止移动光屏,此光斑所在位置为凸透镜的焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位,所以凸透镜的焦距是 f = 50.0 cm - 40.0 cm = 10.0 cm。(3)由图乙可知,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像。(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至图丙所示位置,此时物距u=17.0 cm−10.0 cm=7.0 cm<f,成正立、放大的虚像,像与物同侧,因此人眼在图中B处能观察到烛焰的像。(5)烛焰不稳定、不太明亮且高度随蜡烛的燃烧会降低,使用发光二极管制作的光源代替蜡烛,具有成像比较稳定、清楚明亮且高度不变的优点。
(3)放大 实 (4)B (5)成像不稳定
〔解析〕(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。(2)为了测量凸透镜的焦距,小明将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现最小、最亮的光斑时停止移动光屏,此光斑所在位置为凸透镜的焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位,所以凸透镜的焦距是 f = 50.0 cm - 40.0 cm = 10.0 cm。(3)由图乙可知,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像。(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至图丙所示位置,此时物距u=17.0 cm−10.0 cm=7.0 cm<f,成正立、放大的虚像,像与物同侧,因此人眼在图中B处能观察到烛焰的像。(5)烛焰不稳定、不太明亮且高度随蜡烛的燃烧会降低,使用发光二极管制作的光源代替蜡烛,具有成像比较稳定、清楚明亮且高度不变的优点。
2. [2025 盐城一模]探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、

(第2题图)
| 实验次序 | 1 | 2 |
| 4 | 5 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 物距/cm | 30.0 | 25.0 | 20.0 | 13.0 | 11.0 |
| 像距/cm | 15.0 | 16.7 | 20.0 | 32.5 | 110.0 |
等大
的实像,此透镜的焦距是10.0
cm。小鹿同学利用图中器材进行实验,下表是他记录的几组实验数据,小鸣同学认为他有一组数据不是在真实实验情境中获得,依据是第5组数据像距为 110 cm,光具座长度不够
。(第2题图)
| 实验次序 | 1 | 2 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 物距/cm | 30.0 | 25.0 | 20.0 | 13.0 | 11.0 |
| 像距/cm | 15.0 | 16.7 | 20.0 | 32.5 | 110.0 |
答案
2. 等大 10.0 第5组数据像距为 110 cm,光具座长度不够
〔解析〕由图可知,u=v=2f=20.0 cm,故f=10.0 cm,此时成倒立、等大的实像;由表格数据可知:第5组数据像距为110.0 cm,光具座长度不够,故不可能通过实验得出。
〔解析〕由图可知,u=v=2f=20.0 cm,故f=10.0 cm,此时成倒立、等大的实像;由表格数据可知:第5组数据像距为110.0 cm,光具座长度不够,故不可能通过实验得出。
3. 在探究凸透镜成像规律的实验中,实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图乙中①至⑤所示烛焰清晰的5个像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近对5个像进行排序,正确顺序为

(第3题图)
①②④⑤③
;如图甲所示,若此时在光屏上观察到清晰的像,保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动透镜,能
(能/不能)在光屏上再次观察到清晰的像;如果仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,不再调整其他器材,要使光屏上出现清晰的像,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块凹透镜
(凸透镜/凹透镜)。(第3题图)
答案
3. ①②④⑤③ 能 凹透镜
〔解析〕物距大于一倍焦距时,凸透镜成倒立的实像,且物距减小,像距增大,像变大;物距小于一倍焦距时凸透镜成正立放大的虚像,且物越远像越大,故正确顺序为①②④⑤③;保持蜡烛和光屏的位置不动,向左移动透镜,当物距等于原来的像距,像距等于原来的物距时,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,能在光屏上再次得到清晰的像;仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,凸透镜对光的会聚能力增强,会提前会聚成像,导致所成的像会成在光屏的前方,要使光屏上出现清晰的像,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块对光具有发散作用的凹透镜,使得成像延迟。
〔解析〕物距大于一倍焦距时,凸透镜成倒立的实像,且物距减小,像距增大,像变大;物距小于一倍焦距时凸透镜成正立放大的虚像,且物越远像越大,故正确顺序为①②④⑤③;保持蜡烛和光屏的位置不动,向左移动透镜,当物距等于原来的像距,像距等于原来的物距时,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,能在光屏上再次得到清晰的像;仅换用焦距更小的凸透镜进行实验,凸透镜对光的会聚能力增强,会提前会聚成像,导致所成的像会成在光屏的前方,要使光屏上出现清晰的像,则应在凸透镜与蜡烛间的适当位置再放一块对光具有发散作用的凹透镜,使得成像延迟。
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