实验06 探究凸透镜成像的规律-【实验攻略】备战2024年中考物理实验题型突破之真题汇编

实验06 探究凸透镜成像的规律 基础考点梳理 1. 凸透镜成像原理： 光的折射 2. 实验装置图（如图所示） 3. 实验器材：光具座（足够长）、凸透镜（焦距已知）、蜡烛、光屏等 （1）光具座（带刻度）的作用： 便于测量物距和像距 （2）光屏的作用： 承接蜡烛的像 4. 实验前器材组装 （1）组装时，凸透镜要位于蜡烛和光屏中间 （2）点燃蜡烛后，调整蜡烛使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 同一高度 的目的： 使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央，便于观察和比较像与物的关系 5. 实验环境：在 较暗 的环境中进行实验的目的： 使实验现象更明显 6. 确定凸透镜焦距的方法 （1）平行光聚焦法： 用平行于凸透镜主光轴的光（或太阳光）垂直照射凸透镜，当光屏上承接到最小最亮的光斑时，该光斑到凸透镜光心的距离为焦距 （2）2倍焦距法： 当光屏上承接到倒立、等大的实像时，此时物距或像距的1/2为凸透镜的焦距 7. 实验过程 （1）无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到烛焰像的原因 a. 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度 b. 烛焰在一倍焦距以内（u<f，成虚像） c. 烛焰在焦点上（u＝f，不成像） d. 光具座不够长（像距太长，超出了光具座的长度范围，光屏无法承接） （2）蜡烛燃烧逐渐变短时，像在光屏上的位置变化情况（像向上移动）及调节方法： a.将光屏向上移动；b.将蜡烛向上移动；c.将透镜向下移动 （3）用纸遮住凸透镜的一部分时，光屏上所成像的变化情况： 光屏上成的像仍然完整，但会变暗一些 （4）若凸透镜上有一污点或小虫时，像上 不会出现 污点或小虫 （5）将光屏和蜡烛位置对调，光屏上还能否成清晰的像： 根据光路的可逆性，将光屏和蜡烛位置对调，仍能在光屏上成清晰的像 （6）实像与虚像的观察区域（如图所示） a. 物距大于一倍焦距时成实像，光屏上能承接到像，应从A处观察 b. 物距小于一倍焦距时成虚像，光屏上不能承接到像，应从B处观察 8. 成像规律的动态分析 （1）保持凸透镜位置不变，根据像的要求调整蜡烛或光屏的位置 ①成实像时的操作： a.要使像变大：保持凸透镜位置不变，蜡烛靠近凸透镜，光屏远离凸透镜；b.要使像变小：保持凸透镜位置不变，蜡烛远离凸透镜，光屏靠近凸透镜 ②成虚像时的操作： a.要使像变大：保持凸透镜位置不变，蜡烛远离凸透镜；b.要使像变小：保持凸透镜位置不变，蜡烛靠近凸透镜 （2）在凸透镜和物体之间放眼镜（透镜）时像的变化 ①放近视眼镜（凹透镜）时，因凹透镜对光有发散作用，使像距变大，若要使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏向远离透镜方向移动 ②放远视眼镜（凸透镜）时，因凸透镜对光有会聚作用，使像距变小，若要使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏向靠近透镜方向移动 9. 实验结论 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；当u=2f时，成倒立、等大的实像；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；当u＜f时，成正立、放大的虚像 10. 实验改进 （1）用发光二极管代替蜡烛的好处：二极管所成像更稳定并且容易对比像与物的大小 （2）用带方格的光屏代替白色光屏的目的： 便于比较像的大小变化 精选真题汇编 1．（2023•镇江）小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。 （1）实验前，小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的 　 　上。 （2）小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图1所示位置放置时，光屏上能成清晰的像，所成的像是 　 　立的。凸透镜的焦距为 　 　cm。 （3）小华继续进行研究，当出现图2所示场景时，光屏上的像是清晰的。 ①依此成像原理可制成 　 　（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）。 ②现保持光源和光屏位置不变，小华将凸透镜移至另一位置，发现光屏上也成清晰的像，此时凸透镜所在位置的刻度是 　 　cm。若要再模拟近视眼成因，小华仅需将光屏向 　 　移动少许。 2．（2023•牡丹江）【善于动手，乐于探究】 小明利用光具座复习光学实验。 （1）在研究凸透镜成像规律的实验中，把蜡烛、凸透镜（f＝10cm）和光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛，调整它们的高度和位置，直至光屏上成清晰的像，如图甲所示，光屏上成倒立、　 　的实像，　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这条规律。 （2）为研究平面镜成像特点，用薄玻璃板替换凸透镜放到光具座上，撤去光屏。 ①在玻璃板前观察，可以看到蜡烛清晰的像。拿另一支完全相同但不点燃的蜡烛，放在玻璃板后面，前后移动直到看上去与前面那支蜡烛的像完全重合，如图乙所示。此时，像的大小与物体的大小 　 　，像与物体到平面镜的距离 　 　。 ②用光具座研究平面镜成像