登录
1 [中]探究凸透镜成像的特点：
(1)实验中,在光具座上调整的中心、凸透镜的光心、光屏的中心大致在。
(2)如图所示,此时若在光屏上观察到倒立、等大的实像,则凸透镜的焦距为cm。
(3)将凸透镜置于30.0 cm刻度线处不动,将蜡烛置于零刻度线处,调整光屏的位置,使光屏上成清晰的像,然后将蜡烛向20.0 cm刻度线处移动,若要使光屏上始终成清晰的像,则应将光屏向（填“左”或“右”）移动,移动过程中像会慢慢变（填“大”或“小”）。要使光屏上呈现倒立、放大的实像,则应将蜡烛置于光具座的cm与cm之间。
(4)请将表格内容填写完整。
|物距与焦距的关系|像的大小|像的正倒|像的虚实|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|$2f＞u＞f$|放大|倒立|实像|
| |等大|倒立|实像|
|$u＜f$|放大| |虚像|
(1)实验中,在光具座上调整的中心、凸透镜的光心、光屏的中心大致在。
(2)如图所示,此时若在光屏上观察到倒立、等大的实像,则凸透镜的焦距为cm。
(3)将凸透镜置于30.0 cm刻度线处不动,将蜡烛置于零刻度线处,调整光屏的位置,使光屏上成清晰的像,然后将蜡烛向20.0 cm刻度线处移动,若要使光屏上始终成清晰的像,则应将光屏向（填“左”或“右”）移动,移动过程中像会慢慢变（填“大”或“小”）。要使光屏上呈现倒立、放大的实像,则应将蜡烛置于光具座的cm与cm之间。
(4)请将表格内容填写完整。
|物距与焦距的关系|像的大小|像的正倒|像的虚实|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|$2f＞u＞f$|放大|倒立|实像|
| |等大|倒立|实像|
|$u＜f$|放大| |虚像|
答案
1.(1)烛焰 同一高度 (2)10.0 (3)右 大 10.0 20.0 (4)$u=2f$ 正立
【解析】(1)调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,这样能使像成在光屏的中央。(2)若光屏上得到倒立、等大的实像,说明蜡烛到凸透镜的距离等于凸透镜的二倍焦距,由题图可知凸透镜在40.0 cm刻度线处,蜡烛在20.0 cm刻度线处,则物距$u=2f=40.0\ \mathrm{cm}-20.0\ \mathrm{cm}=20.0\ \mathrm{cm}$,故凸透镜的焦距$f=10.0\ \mathrm{cm}$。(3)将凸透镜置于30.0 cm刻度线处不动,将蜡烛置于零刻度线处,调整光屏的位置,使光屏上成清晰的像,然后将蜡烛向20.0 cm刻度线处移动,若要使光屏上始终成清晰的像,根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,应将光屏向右移动,移动过程中像会变大;由$f＜u＜2f$时成倒立、放大的实像可知,要使光屏上呈现倒立、放大的实像,应将蜡烛置于光具座的10.0 cm与20.0 cm之间。(4)根据凸透镜成像的规律可知,$f＜u＜2f$时,成倒立、放大的实像;$u=2f$时,成倒立、等大的实像;$u＜f$时,成正立、放大的虚像。
【解析】(1)调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,这样能使像成在光屏的中央。(2)若光屏上得到倒立、等大的实像,说明蜡烛到凸透镜的距离等于凸透镜的二倍焦距,由题图可知凸透镜在40.0 cm刻度线处,蜡烛在20.0 cm刻度线处,则物距$u=2f=40.0\ \mathrm{cm}-20.0\ \mathrm{cm}=20.0\ \mathrm{cm}$,故凸透镜的焦距$f=10.0\ \mathrm{cm}$。(3)将凸透镜置于30.0 cm刻度线处不动,将蜡烛置于零刻度线处,调整光屏的位置,使光屏上成清晰的像,然后将蜡烛向20.0 cm刻度线处移动,若要使光屏上始终成清晰的像,根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,应将光屏向右移动,移动过程中像会变大;由$f＜u＜2f$时成倒立、放大的实像可知,要使光屏上呈现倒立、放大的实像,应将蜡烛置于光具座的10.0 cm与20.0 cm之间。(4)根据凸透镜成像的规律可知,$f＜u＜2f$时,成倒立、放大的实像;$u=2f$时,成倒立、等大的实像;$u＜f$时,成正立、放大的虚像。
解析
【分析】
本题是探究凸透镜成像特点的实验题，解题思路如下：
1. 实验操作部分：需明确实验前调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度的目的，这是实验成功的基础；
2. 焦距计算：利用“凸透镜成倒立、等大实像时，物距等于2倍焦距”的规律，结合光具座刻度计算焦距；
3. 实像动态变化：根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，判断蜡烛移动时光屏的移动方向和像的大小变化；再根据“f＜u＜2f时成倒立、放大实像”的条件，确定蜡烛的位置范围；
4. 成像规律表格：回忆不同物距对应的像的性质，补充表格空缺内容。
【解析】
(1) 实验中调整烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央便于观察，故填烛焰、同一高度；
(2) 成倒立、等大实像时物距u=2f，由题意得凸透镜在40.0cm刻度线处，蜡烛在20.0cm刻度线处，物距u=40.0cm-20.0cm=20.0cm，因此2f=20.0cm，解得f=10.0cm；
(3) 凸透镜成实像时，物距减小，像距增大、像变大。蜡烛向20.0cm刻度线移动，物距减小，故光屏向右移动，像变大；要成倒立、放大实像需满足f＜u＜2f，已知f=10.0cm，凸透镜在30.0cm刻度线处，物距u=30.0cm-蜡烛刻度，代入得10.0cm＜30.0cm-蜡烛刻度＜20.0cm，解得蜡烛在10.0cm与20.0cm之间；
(4) 根据成像规律，u=2f时成倒立、等大实像；u＜f时成正立、放大虚像，故表格空缺依次填$u=2f$、正立。
【答案】
(1) 烛焰；同一高度
(2) 10.0
(3) 右；大；10.0；20.0
(4) $u=2f$；正立
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜成像实验操作
【点评】
本题聚焦凸透镜成像实验核心考点，涵盖实验规范、焦距计算、成像规律应用，是初中物理光学重点题型，需学生熟练掌握规律并灵活运用。
【难度系数】
0.6
本题是探究凸透镜成像特点的实验题，解题思路如下：
1. 实验操作部分：需明确实验前调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度的目的，这是实验成功的基础；
2. 焦距计算：利用“凸透镜成倒立、等大实像时，物距等于2倍焦距”的规律，结合光具座刻度计算焦距；
3. 实像动态变化：根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，判断蜡烛移动时光屏的移动方向和像的大小变化；再根据“f＜u＜2f时成倒立、放大实像”的条件，确定蜡烛的位置范围；
4. 成像规律表格：回忆不同物距对应的像的性质，补充表格空缺内容。
【解析】
(1) 实验中调整烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央便于观察，故填烛焰、同一高度；
(2) 成倒立、等大实像时物距u=2f，由题意得凸透镜在40.0cm刻度线处，蜡烛在20.0cm刻度线处，物距u=40.0cm-20.0cm=20.0cm，因此2f=20.0cm，解得f=10.0cm；
(3) 凸透镜成实像时，物距减小，像距增大、像变大。蜡烛向20.0cm刻度线移动，物距减小，故光屏向右移动，像变大；要成倒立、放大实像需满足f＜u＜2f，已知f=10.0cm，凸透镜在30.0cm刻度线处，物距u=30.0cm-蜡烛刻度，代入得10.0cm＜30.0cm-蜡烛刻度＜20.0cm，解得蜡烛在10.0cm与20.0cm之间；
(4) 根据成像规律，u=2f时成倒立、等大实像；u＜f时成正立、放大虚像，故表格空缺依次填$u=2f$、正立。
【答案】
(1) 烛焰；同一高度
(2) 10.0
(3) 右；大；10.0；20.0
(4) $u=2f$；正立
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜成像实验操作
【点评】
本题聚焦凸透镜成像实验核心考点，涵盖实验规范、焦距计算、成像规律应用，是初中物理光学重点题型，需学生熟练掌握规律并灵活运用。
【难度系数】
0.6
2 已知凸透镜的焦距为15 cm，下列说法正确的是（
A.当物距为10 cm时，成正立、放大的实像
B.当物距为20 cm时，成倒立、缩小的实像
C.当物距为35 cm时，成倒立、放大的实像
D.当物距由20 cm变大时，像逐渐变小
D
）A.当物距为10 cm时，成正立、放大的实像
B.当物距为20 cm时，成倒立、缩小的实像
C.当物距为35 cm时，成倒立、放大的实像
D.当物距由20 cm变大时，像逐渐变小
答案
2.D 【解析】已知凸透镜的焦距为15 cm,当$u=10\ \mathrm{cm}$时,$u＜f$,凸透镜成正立、放大的虚像,故A错误;当$u=20\ \mathrm{cm}$时,$2f＞u＞f$,凸透镜成倒立、放大的实像,故B错误;当$u=35\ \mathrm{cm}$时,$u＞2f$,凸透镜成倒立、缩小的实像,故C错误;当物体从距凸透镜20 cm处远离凸透镜时,物距增大,在凸透镜另一侧所成的像会逐渐变小,故D正确。故选D。
解析
【分析】
首先明确凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$，因此$2f=30\ \mathrm{cm}$，需结合凸透镜成像规律逐一分析选项：凸透镜成像规律为：当$u＜f$时，成正立、放大的虚像；当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像；当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像；且物距增大时，像距减小，像变小。据此判断各选项正误。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$，则$2f=30\ \mathrm{cm}$。
选项A：物距$u=10\ \mathrm{cm}$，此时$u＜f$，根据成像规律，应成正立、放大的虚像，而非实像，故A错误；
选项B：物距$u=20\ \mathrm{cm}$，此时$f＜u＜2f$，应成倒立、放大的实像，而非缩小的实像，故B错误；
选项C：物距$u=35\ \mathrm{cm}$，此时$u＞2f$，应成倒立、缩小的实像，而非放大的实像，故C错误；
选项D：当物距由20 cm变大时，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像会逐渐变小，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；物距与像的变化关系
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需牢记不同物距对应的成像特点及物距变化时像的变化规律，属于基础题型，准确掌握规律即可解答。
【难度系数】
0.7
首先明确凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$，因此$2f=30\ \mathrm{cm}$，需结合凸透镜成像规律逐一分析选项：凸透镜成像规律为：当$u＜f$时，成正立、放大的虚像；当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像；当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像；且物距增大时，像距减小，像变小。据此判断各选项正误。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$，则$2f=30\ \mathrm{cm}$。
选项A：物距$u=10\ \mathrm{cm}$，此时$u＜f$，根据成像规律，应成正立、放大的虚像，而非实像，故A错误；
选项B：物距$u=20\ \mathrm{cm}$，此时$f＜u＜2f$，应成倒立、放大的实像，而非缩小的实像，故B错误；
选项C：物距$u=35\ \mathrm{cm}$，此时$u＞2f$，应成倒立、缩小的实像，而非放大的实像，故C错误；
选项D：当物距由20 cm变大时，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像会逐渐变小，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；物距与像的变化关系
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需牢记不同物距对应的成像特点及物距变化时像的变化规律，属于基础题型，准确掌握规律即可解答。
【难度系数】
0.7
3 如图所示，A、B、C、D四点在凸透镜的主光轴上，F为焦点。若保持凸透镜和光屏的位置不变，则物体放在哪个位置时，可能在光屏上成清晰的像（
A.A点
B.B点
C.C点
D.D点
B
）A.A点
B.B点
C.C点
D.D点
答案
3.B 【解析】由题图可知,光屏到凸透镜光心的距离大于凸透镜的二倍焦距,说明像距大于二倍焦距,若想在光屏上成清晰的像,由凸透镜的成像规律可知,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距大于二倍焦距,所以物体放在B点时可能在光屏上成清晰的像。故选B。
解析
【分析】要解决本题，需结合凸透镜成像规律，先确定像距的范围，再对应物距的要求。观察题图可知，光屏在凸透镜右侧，凸透镜到光屏的距离（像距v）大于凸透镜的二倍焦距（2f），而只有实像能呈现在光屏上，根据凸透镜成像规律，当像距v＞2f时，对应的物距u应满足f＜u＜2f（即物体在一倍焦距和二倍焦距之间），据此分析各点位置即可得出答案。
【解析】根据凸透镜成像规律，实像可呈现在光屏上，虚像不能。由题图可知，像距v（凸透镜到光屏的距离）大于2f。当像距v＞2f时，物距u需满足f＜u＜2f，此时成倒立、放大的实像，符合光屏成像的条件。分析各点：A点物距u＞2f，对应像距应在f与2f之间，不符合；B点物距在f和2f之间，符合要求；C、D点物距均小于f，成虚像，无法在光屏呈现。因此物体放在B点时可能成清晰的像。
【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，核心是掌握物距与像距的对应关系，属于基础题型，需熟练记忆成像规律。
【难度系数】0.6
【解析】根据凸透镜成像规律，实像可呈现在光屏上，虚像不能。由题图可知，像距v（凸透镜到光屏的距离）大于2f。当像距v＞2f时，物距u需满足f＜u＜2f，此时成倒立、放大的实像，符合光屏成像的条件。分析各点：A点物距u＞2f，对应像距应在f与2f之间，不符合；B点物距在f和2f之间，符合要求；C、D点物距均小于f，成虚像，无法在光屏呈现。因此物体放在B点时可能成清晰的像。
【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，核心是掌握物距与像距的对应关系，属于基础题型，需熟练记忆成像规律。
【难度系数】0.6
4[中] 将蜡烛、凸透镜、光屏放在如图所示的位置，这时光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像（图中像未画出）。根据图中数据判断，此凸透镜的焦距可能为（
A.7 cm
B.10 cm
C.14 cm
D.20 cm
B
）A.7 cm
B.10 cm
C.14 cm
D.20 cm
答案
4.B 【解析】
解析
【分析】本题考查凸透镜成像规律的应用，首先明确已知条件：物距u=35cm，像距v=14cm，光屏上成倒立、缩小的清晰实像。根据凸透镜成像规律，当成倒立缩小实像时，需满足物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，据此列出关于焦距f的不等式，求解f的取值范围，再结合选项选出正确答案。
【解析】根据凸透镜成倒立、缩小实像的规律：物距u＞2f，像距f＜v＜2f。由图可知，u=35cm，v=14cm，代入规律得：
1. 物距条件：35cm ＞ 2f → f ＜ 17.5cm；
2. 像距条件：f ＜ 14cm ＜ 2f → 由14cm ＜ 2f得f＞7cm，结合f＜14cm，得7cm ＜ f ＜14cm；
综合两个条件，焦距f的范围是7cm ＜ f ＜14cm，选项中只有10cm符合该范围，因此选B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题属于凸透镜成像规律的基础应用题，需准确记忆成像时物距、像距与焦距的关系，通过列不等式求解焦距范围即可得出答案，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】根据凸透镜成倒立、缩小实像的规律：物距u＞2f，像距f＜v＜2f。由图可知，u=35cm，v=14cm，代入规律得：
1. 物距条件：35cm ＞ 2f → f ＜ 17.5cm；
2. 像距条件：f ＜ 14cm ＜ 2f → 由14cm ＜ 2f得f＞7cm，结合f＜14cm，得7cm ＜ f ＜14cm；
综合两个条件，焦距f的范围是7cm ＜ f ＜14cm，选项中只有10cm符合该范围，因此选B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题属于凸透镜成像规律的基础应用题，需准确记忆成像时物距、像距与焦距的关系，通过列不等式求解焦距范围即可得出答案，难度适中。
【难度系数】0.5
5[2025福建中考]如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应（
A.小于1倍焦距
B.等于1倍焦距
C.大于2倍焦距
D.在2倍焦距与1倍焦距之间
刷易错 小心有坑~
A
）A.小于1倍焦距
B.等于1倍焦距
C.大于2倍焦距
D.在2倍焦距与1倍焦距之间
刷易错 小心有坑~
答案
5.A 【解析】“寸镜”内部有一个凸透镜,在修表时作为放大镜使用,所以此时手表到凸透镜的距离应小于1倍焦距,故A正确,BCD错误。故选A。
解析
【分析】首先，明确“寸镜”的作用是放大手表的微小结构，相当于放大镜；接着回忆凸透镜成像规律：放大镜利用的是物距小于1倍焦距时，凸透镜成正立、放大虚像的原理，据此判断手表到凸透镜的距离范围即可。
【解析】“寸镜”内部的凸透镜作为放大镜使用，根据凸透镜成像规律，当物体到凸透镜的距离（物距）小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，符合放大镜的成像特点。因此修表时手表到凸透镜的距离应小于1倍焦距，对应选项A。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、放大镜
【点评】本题结合生活中的“寸镜”考查凸透镜成像规律的应用，属于基础题型，需要学生掌握放大镜对应的物距条件，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】“寸镜”内部的凸透镜作为放大镜使用，根据凸透镜成像规律，当物体到凸透镜的距离（物距）小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，符合放大镜的成像特点。因此修表时手表到凸透镜的距离应小于1倍焦距，对应选项A。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、放大镜
【点评】本题结合生活中的“寸镜”考查凸透镜成像规律的应用，属于基础题型，需要学生掌握放大镜对应的物距条件，难度适中。
【难度系数】0.7
6[2025江西九江期末,中]小明用光具座研究凸透镜成像规律,观察到光屏上呈现蜡烛烛焰清晰的像。保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变,小明用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是 (
A.烛焰的上半部分,亮度变暗
B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗
D.完整的烛焰,亮度不变
C
)A.烛焰的上半部分,亮度变暗
B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗
D.完整的烛焰,亮度不变
答案
6.C 【解析】凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的上半部分挡住后,蜡烛发出的光虽有一部分被挡住,但仍有一部分光通过凸透镜下半部分会聚成像,因此像还是完整的,由于透镜的一半被遮住,射入透镜的光线减少,则折射出的光线与原来相比减少,像的亮度会变暗。故选C。
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确凸透镜成实像的原理：物体发出的光线经凸透镜折射后，所有光线会聚在光屏上形成完整的像。当遮住凸透镜上半部分时，蜡烛发出的光线仍有部分通过凸透镜下半部分折射，依然能会聚成完整的像；但由于参与会聚的光线减少，像的亮度会变暗，据此可判断选项。
【解析】
凸透镜成实像时，烛焰发出的光线经凸透镜折射后，所有光线会聚到光屏上形成完整的烛焰像。当用不透光纸板遮住凸透镜上半部分后，烛焰发出的光线仍有一部分通过凸透镜的下半部分进行折射，依然能够会聚成完整的烛焰像；不过，透镜被遮住一半，导致参与会聚成像的光线总量减少，因此像的亮度会变暗。综上，光屏上观察到的是完整的烛焰，亮度变暗，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律；实像的形成
【点评】
本题考查凸透镜成实像的基础原理，核心是理解透镜各部分均可折射光线，遮住部分透镜仅减少光线量，不改变像的完整性，属于对基础知识点的常规应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确凸透镜成实像的原理：物体发出的光线经凸透镜折射后，所有光线会聚在光屏上形成完整的像。当遮住凸透镜上半部分时，蜡烛发出的光线仍有部分通过凸透镜下半部分折射，依然能会聚成完整的像；但由于参与会聚的光线减少，像的亮度会变暗，据此可判断选项。
【解析】
凸透镜成实像时，烛焰发出的光线经凸透镜折射后，所有光线会聚到光屏上形成完整的烛焰像。当用不透光纸板遮住凸透镜上半部分后，烛焰发出的光线仍有一部分通过凸透镜的下半部分进行折射，依然能够会聚成完整的烛焰像；不过，透镜被遮住一半，导致参与会聚成像的光线总量减少，因此像的亮度会变暗。综上，光屏上观察到的是完整的烛焰，亮度变暗，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律；实像的形成
【点评】
本题考查凸透镜成实像的基础原理，核心是理解透镜各部分均可折射光线，遮住部分透镜仅减少光线量，不改变像的完整性，属于对基础知识点的常规应用。
【难度系数】
0.6
