1. 物距和像距:
(1)
(2)
(1)
物体
到光心
的距离简称为物距,用字母u
表示。(2)
像
到光心
的距离简称为像距,用字母v
表示。答案
1.(1)物体 光心 u (2)像 光心 v
解析
【分析】本题考查凸透镜成像中物距和像距的基本概念,解题思路是回忆课本中关于物距、像距的定义:物距是物体到透镜光心的距离,像距是像到透镜光心的距离,同时牢记对应的符号表示,准确填写各空即可。
【解析】根据光学中物距和像距的定义:(1)物体到凸透镜光心的距离称为物距,用字母u表示;(2)像到凸透镜光心的距离称为像距,用字母v表示,因此依次填入对应内容。
【答案】1.(1)物体 光心 u (2)像 光心 v
【知识点】凸透镜成像的物距与像距
【点评】本题属于光学基础概念识记题,直接考查物距、像距的定义及符号,难度较低,只要准确记忆课本知识点即可正确作答。
【难度系数】0.9
【解析】根据光学中物距和像距的定义:(1)物体到凸透镜光心的距离称为物距,用字母u表示;(2)像到凸透镜光心的距离称为像距,用字母v表示,因此依次填入对应内容。
【答案】1.(1)物体 光心 u (2)像 光心 v
【知识点】凸透镜成像的物距与像距
【点评】本题属于光学基础概念识记题,直接考查物距、像距的定义及符号,难度较低,只要准确记忆课本知识点即可正确作答。
【难度系数】0.9
2. 凸透镜成像的规律:
答案
如下表所示:
|物距u和焦距f的关系|像的性质| | |像的位置|像距v和焦距f的关系|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |正立或倒立|放大或缩小|实像或虚像|与物同侧或异侧| |
|u>2f|倒立|缩小|实像|异侧|f<v<2f|
|u=2f|倒立|等大|实像|异侧|v=2f|
|f<u<2f|倒立|放大|实像|异侧|v>2f|
|u<f|正立|放大|虚像|同侧|—|
|物距u和焦距f的关系|像的性质| | |像的位置|像距v和焦距f的关系|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |正立或倒立|放大或缩小|实像或虚像|与物同侧或异侧| |
|u>2f|倒立|缩小|实像|异侧|f<v<2f|
|u=2f|倒立|等大|实像|异侧|v=2f|
|f<u<2f|倒立|放大|实像|异侧|v>2f|
|u<f|正立|放大|虚像|同侧|—|
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律,解题思路是牢记凸透镜在不同物距(u)与焦距(f)的关系时,对应的像的正倒、大小、虚实、位置以及像距(v)的规律,将这些规律对应填入表格的对应位置即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律,分情况对应填写:
1. 当$u>2f$时:像为倒立、缩小的实像,像与物异侧,像距满足$f<v<2f$;
2. 当$u=2f$时:像为倒立、等大的实像,像与物异侧,像距$v=2f$;
3. 当$f<u<2f$时:像为倒立、放大的实像,像与物异侧,像距满足$v>2f$;
4. 当$u<f$时:像为正立、放大的虚像,像与物同侧,像距无对应关系(表格已标注“—”)。
【答案】
如下表所示:
|物距u和焦距f的关系|像的性质| | |像的位置|像距v和焦距f的关系|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |正立或倒立|放大或缩小|实像或虚像|与物同侧或异侧| |
|u>2f|倒立|缩小|实像|异侧|f<v<2f|
|u=2f|倒立|等大|实像|异侧|v=2f|
|f<u<2f|倒立|放大|实像|异侧|v>2f|
|u<f|正立|放大|虚像|同侧|—|
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题是初中光学的基础知识点,考查对凸透镜成像规律的识记,是光学应用的基础,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查凸透镜成像规律,解题思路是牢记凸透镜在不同物距(u)与焦距(f)的关系时,对应的像的正倒、大小、虚实、位置以及像距(v)的规律,将这些规律对应填入表格的对应位置即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律,分情况对应填写:
1. 当$u>2f$时:像为倒立、缩小的实像,像与物异侧,像距满足$f<v<2f$;
2. 当$u=2f$时:像为倒立、等大的实像,像与物异侧,像距$v=2f$;
3. 当$f<u<2f$时:像为倒立、放大的实像,像与物异侧,像距满足$v>2f$;
4. 当$u<f$时:像为正立、放大的虚像,像与物同侧,像距无对应关系(表格已标注“—”)。
【答案】
如下表所示:
|物距u和焦距f的关系|像的性质| | |像的位置|像距v和焦距f的关系|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |正立或倒立|放大或缩小|实像或虚像|与物同侧或异侧| |
|u>2f|倒立|缩小|实像|异侧|f<v<2f|
|u=2f|倒立|等大|实像|异侧|v=2f|
|f<u<2f|倒立|放大|实像|异侧|v>2f|
|u<f|正立|放大|虚像|同侧|—|
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题是初中光学的基础知识点,考查对凸透镜成像规律的识记,是光学应用的基础,难度适中。
【难度系数】
0.6
1 小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,点燃蜡烛,为了能在光屏中央观察到像,需要调节烛焰、透镜和光屏三者中心在
(2)实验所用凸透镜焦距为10 cm,如图所示,光屏上已成清晰的像(未画出),则光屏上的像是倒立、

(3)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,点燃蜡烛,为了能在光屏中央观察到像,需要调节烛焰、透镜和光屏三者中心在
同一高度
。(2)实验所用凸透镜焦距为10 cm,如图所示,光屏上已成清晰的像(未画出),则光屏上的像是倒立、
缩小
的实像。(3)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上
仍能
(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。答案
1.(1)同一高度 (2)缩小 (3)仍能
解析
【分析】
本题为凸透镜成像规律的实验题,需结合实验操作要求和成像规律分析:(1)实验中调节三者中心在同一高度是为了让像成在光屏中央;(2)通过计算物距,结合焦距判断像的性质;(3)遮挡凸透镜部分,其余部分仍能折射光线,故仍成完整像。
【解析】
(1)在探究凸透镜成像的实验中,为使烛焰的像呈现在光屏中央,便于观察,需调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)已知凸透镜焦距f=10cm,由图可知物距u=50cm-20cm=30cm,满足u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(3)用手指尖遮挡凸透镜一部分,凸透镜的其余部分仍能折射烛焰的光线,会聚成完整的像,仅像的亮度变暗,因此光屏上仍能成烛焰完整的像。
【答案】
(1)同一高度;(2)缩小;(3)仍能
【知识点】
凸透镜成像规律;实验操作要求
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础知识点,包括实验操作规范、成像规律应用,难度较低,侧重对实验基础知识的掌握。
【难度系数】
0.7
本题为凸透镜成像规律的实验题,需结合实验操作要求和成像规律分析:(1)实验中调节三者中心在同一高度是为了让像成在光屏中央;(2)通过计算物距,结合焦距判断像的性质;(3)遮挡凸透镜部分,其余部分仍能折射光线,故仍成完整像。
【解析】
(1)在探究凸透镜成像的实验中,为使烛焰的像呈现在光屏中央,便于观察,需调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)已知凸透镜焦距f=10cm,由图可知物距u=50cm-20cm=30cm,满足u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(3)用手指尖遮挡凸透镜一部分,凸透镜的其余部分仍能折射烛焰的光线,会聚成完整的像,仅像的亮度变暗,因此光屏上仍能成烛焰完整的像。
【答案】
(1)同一高度;(2)缩小;(3)仍能
【知识点】
凸透镜成像规律;实验操作要求
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础知识点,包括实验操作规范、成像规律应用,难度较低,侧重对实验基础知识的掌握。
【难度系数】
0.7
2 将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前35 cm处,可得到 (
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
B
)A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
答案
2. B
解析
【分析】首先,利用太阳光测量凸透镜焦距:凸透镜正对太阳时,最小最亮的光斑是焦点,焦点到透镜的距离为焦距,由此确定本题凸透镜的焦距;接着确定物距:物体到透镜的距离为物距;最后根据凸透镜成像规律,判断物距与焦距、二倍焦距的关系,进而确定成像性质,选出正确选项。
【解析】1. 确定焦距:将凸透镜正对太阳光,在距透镜20cm处得到最小、最亮的光斑,该光斑为凸透镜的焦点,因此焦距$f=20\mathrm{cm}$;2. 确定物距:物体放在透镜前35cm处,故物距$u=35\mathrm{cm}$;3. 分析成像性质:凸透镜的二倍焦距$2f=40\mathrm{cm}$,此时$f(20\mathrm{cm})<u(35\mathrm{cm})<2f(40\mathrm{cm})$,根据凸透镜成像规律,当$f<u<2f$时,成倒立、放大的实像,对应选项B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律,焦距的测量
【点评】本题考查凸透镜焦距的测量及成像规律的应用,属于光学基础题,解题关键是先正确求出焦距,再结合物距与焦距的关系判断成像特点,难度不大,是学生需掌握的基础知识点。
【难度系数】0.7
【解析】1. 确定焦距:将凸透镜正对太阳光,在距透镜20cm处得到最小、最亮的光斑,该光斑为凸透镜的焦点,因此焦距$f=20\mathrm{cm}$;2. 确定物距:物体放在透镜前35cm处,故物距$u=35\mathrm{cm}$;3. 分析成像性质:凸透镜的二倍焦距$2f=40\mathrm{cm}$,此时$f(20\mathrm{cm})<u(35\mathrm{cm})<2f(40\mathrm{cm})$,根据凸透镜成像规律,当$f<u<2f$时,成倒立、放大的实像,对应选项B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律,焦距的测量
【点评】本题考查凸透镜焦距的测量及成像规律的应用,属于光学基础题,解题关键是先正确求出焦距,再结合物距与焦距的关系判断成像特点,难度不大,是学生需掌握的基础知识点。
【难度系数】0.7
3 小明把蜡烛移至凸透镜的1倍焦距以内,然后透过凸透镜直接观察蜡烛,下列示意图中,表示他看到烛焰成像情形的是 (

C
)答案
3. C
解析
【分析】
要解答本题,需依据凸透镜成像规律:当物体位于凸透镜1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,且虚像与物体在透镜的同侧。解题时先明确该成像的核心特点,再逐一判断选项是否符合:像需与蜡烛在透镜同一侧,且是正立放大的虚像,据此排除错误选项。
【解析】
当蜡烛在凸透镜1倍焦距以内时,根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像,且虚像与蜡烛位于凸透镜的同侧。对各选项分析如下:
A选项:像位于透镜的另一侧,不符合“虚像与物体同侧”的特点,错误;
B选项:成像形态不符合“正立放大”的要求,错误;
C选项:蜡烛在透镜左侧,像也在左侧,为正立放大的虚像,符合成像规律,正确;
D选项:成缩小的像,不符合1倍焦距内成放大虚像的特点,错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律,虚像
【点评】
本题考查凸透镜成像规律中物距小于焦距时的成像情况,属于基础知识点,需牢记该成像的特点,难度较低。
【难度系数】
0.3
要解答本题,需依据凸透镜成像规律:当物体位于凸透镜1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,且虚像与物体在透镜的同侧。解题时先明确该成像的核心特点,再逐一判断选项是否符合:像需与蜡烛在透镜同一侧,且是正立放大的虚像,据此排除错误选项。
【解析】
当蜡烛在凸透镜1倍焦距以内时,根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像,且虚像与蜡烛位于凸透镜的同侧。对各选项分析如下:
A选项:像位于透镜的另一侧,不符合“虚像与物体同侧”的特点,错误;
B选项:成像形态不符合“正立放大”的要求,错误;
C选项:蜡烛在透镜左侧,像也在左侧,为正立放大的虚像,符合成像规律,正确;
D选项:成缩小的像,不符合1倍焦距内成放大虚像的特点,错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律,虚像
【点评】
本题考查凸透镜成像规律中物距小于焦距时的成像情况,属于基础知识点,需牢记该成像的特点,难度较低。
【难度系数】
0.3
4 [2024安庆期末]在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛烧短了,则其像在光屏上的位置会
往上移
(选填“往上移”“往下移”或“不变”),要使烛焰的像能成在光屏的中央,应将蜡烛向上
(选填“上”或“下”)调节。答案
4. 往上移 上
解析
【分析】
在探究凸透镜成像规律的实验中,烛焰、凸透镜、光屏三者的中心需在同一高度,才能让像成在光屏中央。当蜡烛烧短后,烛焰的位置会向下移动;由于凸透镜成实像时,像与物体相比是上下颠倒的,因此烛焰向下移动时,所成的实像会向上移动,即像在光屏上往上移。要使像重新回到光屏中央,需调节蜡烛的位置,根据“过光心的光线传播方向不变”,应将蜡烛向上调节,让烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心再次处于同一高度。
【解析】
凸透镜成实像时,像与物体的上下位置是颠倒的。当蜡烛烧短,烛焰的高度降低(向下移动),则其通过凸透镜所成的实像会向上移动,因此像在光屏上的位置往上移。为了使像成在光屏中央,需保证烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,所以应将蜡烛向上调节,使烛焰位置升高,从而让像回到光屏中央。
【答案】
往上移;上
【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中像的位置调节,核心是理解实像“上下颠倒”的特点,属于实验基础题型,难度不大,需掌握实验的基本操作要点。
【难度系数】
0.6
在探究凸透镜成像规律的实验中,烛焰、凸透镜、光屏三者的中心需在同一高度,才能让像成在光屏中央。当蜡烛烧短后,烛焰的位置会向下移动;由于凸透镜成实像时,像与物体相比是上下颠倒的,因此烛焰向下移动时,所成的实像会向上移动,即像在光屏上往上移。要使像重新回到光屏中央,需调节蜡烛的位置,根据“过光心的光线传播方向不变”,应将蜡烛向上调节,让烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心再次处于同一高度。
【解析】
凸透镜成实像时,像与物体的上下位置是颠倒的。当蜡烛烧短,烛焰的高度降低(向下移动),则其通过凸透镜所成的实像会向上移动,因此像在光屏上的位置往上移。为了使像成在光屏中央,需保证烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度,所以应将蜡烛向上调节,使烛焰位置升高,从而让像回到光屏中央。
【答案】
往上移;上
【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中像的位置调节,核心是理解实像“上下颠倒”的特点,属于实验基础题型,难度不大,需掌握实验的基本操作要点。
【难度系数】
0.6
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