内容正文:
专题三十一 探究凸透镜成像规律
一、考前知识点
探究凸透镜成像实验
(1)实验装置图
(2)调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度(使蜡烛的像成在光屏的中央);
(3)应在较暗的环境下进行实验(减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显);
(4)使物体在光屏成倒立、等大的实像时,蜡烛到凸透镜中心距离的一半即为焦距;
(5)物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像(人眼在光屏一侧透过透镜观察);
(6)光屏上找不到像、像不完整,没成在光屏中央的原因:
①蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度(可能找不到像,也可能像不完整);
②三者中心在同一高度时光屏上找不到像的其他原因:
a.物距小于等于一倍焦距,此时应将蜡烛向远离透镜的方向移动;
b.物距太小,像距太大,超过了光具座的调节范围,在不更换光具座的情况下,应换用焦距更小的凸透镜或在蜡烛和凸透镜之间再加一个凸透镜。
(7)实验中蜡烛燃烧逐渐变短的相关分析:
①像的位置变化(像会逐渐向上移动);
②让像成在光屏中央的调整方法(将蜡烛、光屏向上移动或将透镜向下调节)。
(8)用纸板遮住透镜部分时光屏上会成完整的像,像的亮度较暗,且光屏上不会出现纸板的像或影子;
(9)实验结论:
①当 u>2f,f<v<2f时成倒立、缩小的实像(应用:照相机);
②当 u=2f,v=2f时成倒立、等大的实像(应用:测焦距);
③当 f<u<2f,v>2f时成倒立、放大的实像(应用:投影仪);
④当 u<f时成正立、放大的虚像(应用:放大镜)。
二、中考真题
实验题
1.(2021·江苏)小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)图中光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、______的实像。
(2)图中只移动蜡烛和光屏,可以模拟照相机成像原理的操作是______(填字母)。
A.都左移 B.都右移
C.蜡烛左移,光屏右移 D.蜡烛右移,光屏左移
(3)完成实验后,他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置,发现光屏上的像由清晰变模糊,向左移动光屏又发现清晰的像,说明该透镜对光有______作用,可以矫正的视力缺陷是______。
2.(2021·山西)在探究“凸透镜成像的规律”实验中:
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______。
(2)将蜡烛和光屏移动到如图甲所示的位置时,光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像,此凸透镜的焦距为______cm。
(3)改变蜡烛位置,移动光屏到如图乙所示的位置时,光屏上恰好得到一个清晰的像,生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移。
3.(2021·河北)小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)实验时,使___________在同一水平高度。
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜的焦距为_______cm。
(3)保持凸透镜位置不动,在(2)实验基础上,想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像,接下来的操作是_______。
(4)保持凸透镜位置不动,把蜡烛移到45cm处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,小明观察像的方法是_______。
4.(2022·陕西)如图-1所示,人眼的功能类似于照相机,学习了凸透镜成像规律后,小明对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了进一步研究;
(1)人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中,___________到凸透镜的距离不变,能否看清远近不同的物体,可能与晶状体的焦距有关,使用变焦照相机拍照,能否得到清晰的像,可能同时与焦距和像距有关,于是他用图-2装置进行探究;
(2)实验前,调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,是为了使像呈现在___________;
(3)实验主要步骤:①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节“F”光源到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度;
②保持___________到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;
实验序号
物距
像距
焦距
像的高度
1
17.1
15.0
8.0
4.4
2
30.0
15.0
10.0
2.5
3
60.0
15.0
12.0
1.3
4
25.0
11.8
8.0
2.4
5
25.0
16.7
10.0
3.3
6
25