2024年中考物理（人教版）二轮专题复习：透镜及其应用的实验探究

专题　透镜及其应用的实验探究 类型一　探究凸透镜成像的规律 1. （2022·抚州南城模拟）小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验。 （1） 实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的操作是 　B　⁠（填字母）。  A. 将三者分散排列，然后用目测的方法调节 B. 将三者靠拢，然后用目测的方法调节 C. 将三者分散排列，用刻度尺分别测量高度进行调节 B　 （2） 实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、 　缩小　⁠的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是 　照相机　⁠。  （3） 实验过程中，小丽发现当烛焰成实像时，物距减小，像距与像都 　变大　⁠（填“变大”“变小”或“不变”）。  （4） 实验过程中，随着蜡烛的燃烧变短，可观察到光屏上的像向 　上　⁠（填“上”或“下”）移动。  缩小　 照相机　 变大　 上　 （5） 通过实验观察可知，在图乙中，左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 　B　⁠。（填字母）  B　 （6） 当固定透镜位置如图甲所示，蜡烛由图示位置逐渐向右移动到“25cm”刻度线处，通过移动光屏，光屏上始终出现清晰的像，在此次移动过程中，蜡烛和光屏之间的距离变化是 　C　⁠。  A. 始终增大 B. 始终变小 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小 E. 保持不变 C　 类型二　探究人眼和照相机的调节规律 2. （2022·陕西）如图甲所示，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”的实验中， 　光屏　⁠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。于是他用图乙装置进行探究。  光屏　 （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 　光屏中央　⁠。  （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 　“F”光源　⁠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。  光屏中央　 “F”光源　 （4） 实验数据如表所示（“F光源”的高度H＝5.0cm）。 实验 序号 物距 u/cm 像距 v/cm 焦距 f/cm 像的高度 h/cm 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 25.0 23.1 12.0 4.6 ① 分析 　1、2、3　⁠三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。  ② 分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 　大　⁠，像距越大，像也越大。  1、2、3　 大　 根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的；用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。 （5） 实验结束后，小明和同学们进行了如下交流： ① 人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 　薄　⁠（填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。  ② 用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头 　向前伸　⁠（填“向前伸”或“往后缩”），同时增大焦距。  薄　 向前伸　 类型三　近视眼的成因及矫正 3. （2022·贵阳）近视程度不同的同学需要戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中用“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立、缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。 　 请回答下列问题： （1） 模拟近视眼视物情况，应选择图乙中的 　3　⁠（填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。  3　 （2） 用如图丙所示的水透镜模拟近视眼镜矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 　B　⁠（填“A”“B”或“C”）点处，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 　凹　⁠透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。  B　 凹　 （3） 更换焦距更小