内容正文:
专题09 探究凸透镜成像的规律【四大题型】
【题型一 物距变化型】
1.(2023•武汉中考)用F为焦点,焦距为f的凸透镜探究成像规律,在实验中:
(1)发光物体和凸透镜的位置如图所示,图中光屏未画出,光屏上所成清晰的像在图中 (填数字序号)区域,像的箭头方向是竖直向 的,像的大小比发光物体要 。
(2)将光屏放在凸透镜右侧,发光物体放在A处,发现无论怎样调整光屏的位置,在光屏上都无法得到发光物体的像。撤去光屏,从凸透镜右侧向凸透镜看去,观察到发光物体的像,此像到凸透镜的距离 (填“大于”、“等于”或“小于”)发光物体到凸透镜的距离。
2.(2023•青岛中考)在第一次天宫授课中,王亚平制作了一个悬在空中的水球,透过水球看到了她倒立、缩小的像,如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜,小海利用图乙所示器材进行探究,将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像,此时物距u与焦距f的关系是 (选填“u>2f”、“f<u<2f”或“u<f”)。
(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,应向 移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
(3)依据上述实验规律,小海判定:透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时,她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足 (选填“u>2f”、“f<u<2f”或“u<f”)。
(4)凸透镜在生活中有许多应用,请列举一例: 。
3.(2023•福建中考)在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲所示,用平行光测出凸透镜的焦距为 cm。
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 。
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、 的像。根据这一成像特点,可制成 。
(4)若要使光屏上的像变小,应使蜡烛与凸透镜的距离变 ,再调节光屏位置。
【题型二 像距变化型】
4.(2023•哈尔滨中考)在观察“凸透镜对光的作用”实验中,小明做了如图所示的实验。
(1)对比两图可以得到结论:光从空气射入凸透镜时, 。
(2)小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律,记录部分数据如表。
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
60.0
12.0
倒立缩小实像
2
35.0
14.0
倒立缩小实像
3
30.0
15.0
倒立缩小实像
4
20.0
20.0
倒立等大实像
5
12.5
50.0
小明根据表中数据发现:
①凸透镜成缩小实像时,像距和物距的大小关系是 。
②当像距等于物距时,成像的性质是 。
③小明进一步猜想,当物距为12.5cm时,成像的性质是 。
④观察前三组数据,小明发现同一物体都成缩小的像,那么随着像距的增加,像会变大吗?为了探究这个问题,原表格中还需要增加的项目是 。
5.(2022•潍坊中考)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)一束平行于主光轴的光线经凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该透镜的焦距为 cm。
(2)调节各元件位置如图乙所示,可在光屏上得到一个清晰、倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(3)保持透镜和蜡烛位置不变,在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片,观察到光屏上的像变模糊,若使光屏上的像再次清晰,可将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
6.(2022•黑龙江中考)在“探究凸透镜成像规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10.0cm。
(1)实验步骤:
①观察凸透镜,弄清凸透镜的 ,并记下f。
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上,点燃蜡烛,调节三个中心大致在 ,目的是 。
③移动蜡烛,分别把蜡烛放置距凸透镜大于2倍焦距的地方、1倍焦距和2倍焦距之间、在1倍焦距以内时,移动光屏,直到光屏出现 的像为止,观察像的特点并记录下此时像距的大小。
④整理数据和器材。
(2)若将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处,需将光屏移至 刻度线处(不需估读),光屏上可再次呈现烛焰清晰的像。
(3)在蜡烛与凸透镜之间,放置一