重难点22 透镜成像规律实验探究-2021年中考物理【热点·重点·难点】专练

专项六 实验探究 重难点22 凸透镜成像规律实验探究 【知识梳理】 凸透镜成像规律：二倍焦距分大小；一倍焦距分虚实；物像同边移；物距越大，像越小。 当u=V时,f=u/2，经常利用这点确定焦距。 常考点： 1. 组装实验时，要让蜡烛火焰、透镜中心、光屏中心在同一高度。 2. 根据图示或者u—v图像，确定焦距。 3. 成像规律的判断。 4. 与眼睛的矫正相联系。 【易混淆点】 1.组装实验时，将“蜡烛火焰、透镜中心、光屏中心在同一高度”理解为“同一平面”。 2.误认为当u=v时，f=u。 3.将成像规律叙述错误。 【典例分析】 【例1】(2020随州16)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)在调整器材高度时，应______（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛； (2)如图所示，此时光屏上出现烛焰清晰的像，日常生活中______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的； (3)如果保持透镜和蜡烛位置不变，将光屏向左移动一小段距离，光屏上的像变模糊，要使光屏上重新得到烛焰清晰的像，则应该在透镜和蜡烛之间放置一个______（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。 【答案】 (1) 点燃 (2)投影仪 (3)远视眼镜 【分析】(1)根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前。 (2)如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像，日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的。 (3)把光屏向左移动一小段距离，要想在光屏上再次得到淸晰的像，应使像向左移动，因为凸透镜对光线有会聚作用，故需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜，远视眼镜就是一种凸透镜。 【思路小结】充分利用成像规律思考问题，注意抓住凸透镜对光有会聚作用和凹透镜对光有发散作用分析问题。 【真题操练】 1. (2020威海23)小明用同一光源做了下几个学实验，请回答下列问题： (1)实验1，在探究凸镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图所示，要使像成在光屏中，应向______（选填“上”或“下”）调节凸透镜：调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为______cm； (2)实验2：如果利用实验1的装置，光源位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置带小孔的光板，若还想承接与光源等大的像，光屏应该______（选填“左移”､“右移”或“不动”），此时成的像与实验1成的像相比______（选填“较亮”､“较暗”或“一样亮”）； (3)实验3：如果利用实验1的装置，光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板（不考虑玻璃板厚度），在光源一侧透过玻璃板观察，能否在光屏位置看到像：______（选填“能”或“否”）；此时成的像与实验1成的像在哪个方面有区别：______（选填“正倒”､“大小”或“完整度”）。 【答案】 (1)下 10.0（或10） (2) 不动 变暗 (3).能 正倒 【解析】(1)在探究凸镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，此时应该将光屏下移，使三者中心大致在同一高度，能够使像呈现在光屏中央。如图所示，物距像距都为20cm，发现光屏上的像与光源等大，即此时物距等于像距等于两倍焦距，即u=v=2f=20cm，解得f=10cm，即凸透镜的焦距为10.0cm（或10cm）。 (2)小孔成像时，要想光屏上承接与光源等大的像，则物距应该等于像距；光源位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置带小孔的光板，即光屏应该保持不动。实验1是凸透镜成像，其原理是光的折射，将光线会聚；实验2是小孔成像，其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，成像光线没有实验1的多，所以成的像与实验1成的像相比较暗一些。 (3)光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板，探究的是平面镜成像特点的实验，平面镜成的像是虚像，只能在光源一侧透过玻璃板观察才能看得到。 实验1中成的是倒立、等大的实像，平面镜成的是正立、等大的虚像，所以它们在正倒、虚实方面有区别。 2.(2020盐城26)小华做“探究凸透镜成像规律”实验： (1)将平行光______凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为______cm； (2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上，这样做目的是使像呈现在______； (3)将蜡烛移动到图乙所示位置，需向______侧移动光屏，直至在光屏上找到______的倒立、缩小的实像。 【答案】 (1)正对 10.0 (2)主光轴 光屏的中央 (