第二部分 透镜及其应用-【期末·寒假大串联】2023-2024学年八年级物理（人教版）

第 二 部 分 专 题 选 讲 透镜及其应用 凸透镜成像规律的实验探究 探究凸透镜成像规律实验是光学中最重 要的实验,对于物理中的实验必须从实验目 的、实验器材、实验步骤、实验结论及实验注 意事项等方面进行掌握.该实验也是近几年 中考的热点. 一、 探究凸透镜成像规律 例1 同学们要探究“凸透镜成像规 律”,他们来到实验室,选用的器材如下图 所示. 物体到凸透镜距离u/cm 60 30 20 15 12 像的高度h/cm 0.4 1 2 4 10 (1)请你简要说出实验探究前应怎样合 理摆放和调整器材. (2)器材调好后,蜡烛从离透镜较远的地 方逐渐向透镜移动,调整光屏位置,在光屏上 测出了不同位置时像的高度,并将数据填在 上面的表格中.凸透镜焦距f=10 cm. 文莉同学通过实验现象得出的结论是凸 透镜成的像是倒立的. 林哲同学通过实验数据得出的结论是物 体离凸透镜越近,像就越大. 请你对他们的实验过程及实验结论作出 点评. 解析 本题是教材凸透镜成像特点的变 式,联系日常学习中的探究过程即可解决本 题.探究凸透镜成像规律的实验时,器材的摆 放要将透镜放在中间,保持三者的中心在同 一高度,这样可以使像成在光屏的中心,便于 观察. 答案 (1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放 在同一直线上;调整烛焰、凸透镜、光屏的中 心大致在同一高度. (2)①两位同学的结论 在收集的证据范围内成立,符合数据和现象 所体现出的规律;②两位同学都没有收集 u≤f 范围内的证据,所以结论不完整. 评注 对于实验数据的分析要结合凸透 镜成像的规律的特点进行分析,但是虚像无 法呈现在光屏上,实验时往往会忽略这一点. 二、 探究眼疾的成因与矫正 例2 在探究凸透镜成像实验中,小柯 不断改变蜡烛到透镜的距离,移动光屏寻找 蜡烛的像,并将实验结果记录在下表. 序号 蜡烛到透镜 的距离/cm 像的特点 1 20.0 倒立、缩小的实像 2 16.0 倒立、等大的实像 3 12.0 倒立、放大的实像 4 6.0 ? (1)第4次实验中,小柯移动光屏只观察 到模糊的圆形光斑,若要观察到此时所成的 像,正确的操作是 . (2)小柯在第1次实验的基础上,换用另 一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰,把光 屏慢慢地向凸透镜方向移动,光屏上又出现 了清晰的像. 若第1次实验模拟的是正常眼 74 第 二 部 分 专 题 选 讲 球的成像情况,则换用透镜后的实验是在模 拟 的成像情况. 解析 (1)由表格中的信息可知,当u= 16.0 cm时,成倒立、等大的实像,则u=2f, 凸透镜的焦距为f=8 cm;第4次实验中, u=6 cm<f,成正立、放大的虚像,虚像与物 体在同侧,虚像只能观察到,不能成像在光屏 上,故应在光屏的一侧透过凸透镜观察像. (2)小柯在第1次实验的基础上,换用另 一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰,把光 屏慢慢地向凸透镜方向移动,这表明像距减 小,即该透镜对光线的折射能力变强了,故模 拟的是近视眼的成像情况. 答案 (1)在光屏的一侧透过凸透镜观 察像 (2)近视眼 评注 当题中出现“晶状体太厚、折光能 力太强、成像在视网膜前”等关键条件时应运 用近视眼的相关知识解题;当题中出现“晶状 体太薄、折光能力太弱、成像在视网膜后”等 关键条件时应运用远视眼的相关知识解题. 1. 如图所示,凸透镜放置在光具座的C 点处,光具座上所标的A,B,D,E 四点中, 恰有两点到C 点的距离同为该透镜的一倍 焦距或同为该透镜的两倍焦距. (1)该透镜的焦距为 cm 或 cm. (2)实验时,小王调整发光物、透镜和光 屏的中心大致在 ,以保证发光物 的像能成在光屏中央. (3)接着,小王将发光物置于光具座上距 B 点15 cm处,在DE 间移动光屏找像,可能 在光屏上得到 (填“缩小”“等大”或 “放大”)的像. 2. 在探究“近视眼的形成原因和矫正方 法”时,冰蓉同学选择了如下器材:蜡烛(模拟 所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注 射器相连)、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座 等(注:水凸透镜的凸起程度可以通过注射器 注入或吸取水的多少来调节). (1)她安装并调整好实验装置,如图所 示,将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时,在 光屏上得到了烛焰清晰的像;当向水凸透镜 内注入水,使透镜更凸后,发现光屏上已无烛 焰清晰的像,若要在光屏上再次得到烛焰清 晰的像,应在水凸透镜前放置一块 透镜;若撤去放置的透镜,应将光屏 (填“靠近”或“远离”)水凸透镜,才能得到清 晰的像. (2