凸透镜成像的规律
一、单选题
在“探究凸透镜成实像时，像距与物距的关系”实验中，下列做法正确的是
A. 尽量选择较暗的环境进行实验
B. 组装器材时，将蜡烛放在凸透镜与光屏之间
C. 实验前要调整蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心在同一直线上
D. 实验中，物距要始终大于二倍焦距
小瑜同学用焦距为的放大镜看书本上的字，如图所示。下列说法不正确的是
A. 图中成的像为正立放大的虚像
B. 图中的放大镜到书本的距离大于
C. 图中的放大镜如果靠近书本，所成的像将变小
D. 图中的放大镜所成的像在真实文字的下方
如图所示，新型冠状病毒疫情期间，某学校正门安装了人脸识别及测温系统，该系统使用时只需要面对屏幕上的摄像头，系统会自动将测试者面部信息与学校备案系统相匹配，整个过程十分便捷。关于人脸识别的说法正确的是
A. 摄像头的光学核心元件是凹透镜
B. 在这个过程中，通过摄像头成正立、缩小的实像
C. 刷脸时，脸要处于摄像头一倍焦距以内
D. 当被拍摄的人靠近摄像头时，人经摄像头所成的像会变大
在物理课上，老师用投影仪在屏幕上展示了本节课的学习目标，可是后面的同学反映字太小，想让老师把字变大些。老师应
A. 将投影仪移近屏幕，同时调节镜头远离投影片
B. 将投影仪远离屏幕，同时调节镜头远离投影片
C. 将投影仪移近屏幕，同时调节镜头靠近投影片
D. 将投影仪远离屏幕，同时调节镜头靠近投影片
在探究凸透镜成像规律的实验中，已知凸透镜的焦距为，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上出现了清晰的像，这个像是
A. 倒立缩小的实像 B. 倒立放大的实像
C. 倒立等大的实像 D. 正立放大的虚像
光刻机是芯片制造的核心设备之一，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
缩图透镜是凸透镜，晶圆相当于光屏；
掩膜在晶圆上的像是正立、缩小的虚像；
要想晶圆上的像变小，需将掩膜和晶圆向上移动；
将掩膜和晶圆向下移动相同距离，晶圆上还能成清晰的像。
A. B. C. D.
为了便于司机看清车后的路况，很多汽车尾部装有摄像头，倒车时可将车后景象显示在驾驶台屏幕上。下列说法正确的是
A. 倒车摄像头相当于一个凹透镜
B. 车后景物通过摄像头成的是虚像
C. 若摄像头上沾有水滴，会导致屏幕画面变模糊
D. 倒车过程中，屏幕上看到同一物体的像会变小
疫情期间“停课不停学”，张同学拍照上传的作业图片总是一头大一头小，一侧亮一侧暗。下列说法正确的是
A. 成像性质角度：大的一头是虚像，小的一头是实像
B. 成像大小角度：大的一头是放大的，小的一头是缩小的
C. 物距大小角度：大的一头离镜头近，小的一头离镜头远
D. 拍摄技术角度：把拍照手机水平放到作业本的上方，拍出来就会一样亮
如图所示，若想在位于凸透镜右边的光屏上图中光屏未画出得到一个烛焰清晰放大的像，那么点燃的蜡烛应置于图中的
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
二、填空题
在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为______；若将一个物体放在此透镜前处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立______选填“放大”、“等大”或“缩小”的实像。
如图所示，点燃的蜡烛及焦距为的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰_________选填“正立”或“倒立”、放大的清晰实像，需将光屏向______选填“左”或“右”移动一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______选填“上”或“下”移．
某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象表示像到凸透镜的距离，表示物体到凸透镜的距离，用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在______以内；把物体从距凸透镜处移动到距凸透镜处的过程中，像的大小将______变大变小先变大再变小先变小再变大。
三、实验探究题
在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小勇同学进行了如下实验：
如图甲所示操作，测得本实验所用凸透镜的焦距为________。
实验时，首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在______，使像成在光屏______。
接着小勇调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立、________填“放大”“缩小”或“等大”的清晰实像，生活中的________填“照相机”“投影仪”或“放大镜”就是利用了这样的成像原理。若撤去光屏，小勇也可以在图中凸透镜的________填“左边”或“右边”适当位置去观察该像。
始终保持图乙中凸透镜的位置不变，适当向左移动蜡烛时，应该向________填“左”或“右”移动光屏，才能再次得到清晰的像；小勇又向右移动蜡烛至刻度处，移动光屏，发现屏上________填“能”或“不能”得到清晰的像。
若用不透明物体挡住透镜中心部分，像会______填“完整”或“不完整”，且变________填“亮”或“暗”。
蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像将向________填“下”或“上”移动，可以向________填“下”或“上”调节凸透镜，使像再次成在光屏中央。
下图是探究“凸透镜成像”的规律的实验装置。
实验前，应将烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心调整至________。
如图所示，当蜡烛与凸透镜的距离为时，在光屏上得到一个清晰缩小的________像，由此可断定凸透镜的焦距________。
小明在光屏上得到一个清晰完整的烛焰的像后，他的食指指尖不小心触摸到了凸透镜镜面，此时光屏上会出现________选填“指尖的像”“指尖的影子”“完整烛焰的像”或“部分烛焰的像”。
在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如图甲所示。
凸透镜的焦距为 。
当把蜡烛、凸透镜、光屏的位置如乙图放置时，在光屏上能成倒立、 的实像生活中的 就是利用这个原理制成的。
凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右靠近透镜移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 选填“左”或“右”移动。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：因为蜡烛的光比较微弱，所以适合在较黑暗的环境下观察蜡烛的像，故A正确；组装器材时，将凸透镜放在蜡烛与光屏之间，故B错误；实验前要调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，目的是使像成在光屏中央，故C错误；在“探究凸透镜成实像时，像距与物距的关系”实验中，要多次调整、测量像距与物距的关系，因此物距不能始终大于二倍焦距，故D错误。
2.【答案】
【解析】解：
放大镜为凸透镜，凸透镜成像时，实像都是倒立的，虚像都是正立的，则图中成的像为正立、放大的虚像，故A正确；凸透镜成正立放大的虚像时，物距应小于焦距；已知该凸透镜的焦距为，所以图中的放大镜到书本的距离物距小于，故B不正确；凸透镜成虚像时，物距变小，像变小；则图中的放大镜如果靠近书本，物距变小，所成的像将变小，故C正确；凸透镜成虚像时，像物同侧，像距大于物距，所以像位于真实文字的下方，故D正确。故选B。
3.【答案】
【解析】解：
摄像头是一个凸透镜，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的，故ABC错误；
4.【答案】
【解析】解：投影仪是利用凸透镜时，成倒立、放大的实像的规律工作的。凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。
5.【答案】
【解析】解：知道凸透镜的焦距是，据图可知，此时的物距是，即处于倍焦距和倍焦距之间，且光屏处于倍焦距以外，所以此时成倒立、放大的实像；
6.【答案】
【解析】光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，晶圆相当于光屏，成的是倒立、缩小的实像，故正确，错误；
要想晶圆上的像变小，需要增大物距减小像距，即需将掩膜和晶圆向上移动，故正确；
由于此时成的是倒立、缩小的实像，将掩膜和晶圆向下移动相同距离，此时清晰的像不能成在晶圆上，故错误。
7.【答案】
【解析】摄像头是一个凸透镜，车后景物通过摄像头成的是实像，故A、B错误；
若摄像头上沾有水滴，当光线通过凸透镜时，光线的传播方向发生变化，会导致屏幕画面变模糊，故C正确；
倒车过程中，物距减小，像距变大，则屏幕上看到同一物体的像会变大，故D错误。
8.【答案】
【解析】解：拍照上传的作业图片是实像，大的和小的都是实像，故A错误。
凸透镜成实像，时，成缩小的实像，作业本到镜头的距离在以外，所以拍出来的作业图片都是缩小的，故B错误。
凸透镜所成像的大小与物体到镜的距离有关，成实像时，物体到镜的距离越小，像越大，所以大的一头离镜头近，小的一头离镜头远，故C正确。
把拍照手机水平放到作业本的上方，若照射到作业本上的光的亮度不同，拍出来的照片亮度也会不一样，故D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】解：由题意知，若想在位于凸透镜右边的光屏上得到一个烛焰清晰放大的像，光屏上得到的像是实像，即成的是倒立、放大的实像，根据凸透镜成像的规律可知，此时的物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，结合图示的、、、四点可知，点大于二倍焦距，点等于二倍焦距，点在一倍焦距和二倍焦距之间，点小于一倍焦距，所以要将物体置于点。
10.【答案】 缩小
【解析】解：将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜处得到一个最小、最亮的光斑。可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了，则该凸透镜焦距为；
将一物体放在此透镜前处，，成倒立、缩小的实像。
故答案为：；缩小。
根据从焦点发出的光线经凸透镜折射后将平行射出，结合焦距的定义，可确定该凸透镜的焦距；
根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况。当时，成倒立、缩小的实像；当时，成倒立、放大的实像；当时，成正立、放大的虚像。
11.【答案】倒立；右；上
【解答】
如题图所示，点燃的蜡烛及焦距为的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰放大的实像，实像是倒立，光屏应在大于倍焦距的地方，即，需将光屏向右移动；
凸透镜成倒立的实像，蜡烛变短，相对于凸透镜向下移动，所以其像向上移动。
12.【答案】 变小
【解析】解：由凸透镜成像规律可知，，凸透镜成倒立、等大的实像，由图象可知，时，所以，
把物体从距凸透镜处移动到距凸透镜处的过程中，物距大于焦距，成的是实像，物距增大，像距减小，像变小。
13.【答案】
同一高度 中央
缩小 照相机 右边
左 不能
完整 暗
上 下
【解析】由图知，光斑的位置即焦点处，所以焦距。
实验时，首先调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
当蜡烛、凸透镜位于图乙中所示的位置时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理工作的；若撤去光屏，可以在凸透镜的右边适当位置去观察该像。保持图乙中凸透镜的位置不变，当向左移动蜡烛时，物距变大，像距应减小，故应该向左移动光屏，才能再次得到清晰的像；小勇又向右移动蜡烛至刻度处，此时物距为，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。
遮住凸透镜的一部分，凸透镜的其他部分仍能透过光线，仍能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像仍然是完整的，只是像的亮度变暗。
随着蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线不改变传播方向可知，像会向上移动，为了使像仍成在光屏中央，在蜡烛和光屏固定的情况下，应将凸透镜向下移动。
14.【答案】同一高度处；实；小于；完整烛焰的像。
【解答】
为使像能成在光屏的中央，应先使凸透镜的光心、烛焰的焰心、光屏的中心在同一高度处；
由题意知，，此时在光屏上成一个倒立缩小的实像，物距应在倍焦距之外，故焦距小于；
不小心用手指指尖触摸了凸透镜，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
故答案为：同一高度处；实；小于；完整烛焰的像。
15.【答案】；缩小；照相机；右
【解答】
焦点到凸透镜的距离为，所以凸透镜的焦距为；
由图可知，此时物距大于像距，则所成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机；
当蜡烛向右移动一段距离后，物距减小，像距变大，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向右移动。
故答案为：；缩小；照相机；右。
