第五章 透镜及其作用（新教材实验大盘点）-【同步实验课】2024-2025学年初中物理教材实验大盘点（人教版2024）

第五章 透镜及其应用 教材实验大盘点 目录 实验01 两种透镜对光的作用 1 实验02 探究凸透镜成像的规律 1 实验01 两种透镜对光的作用 实验：两种透镜对光的作用 【实验目的】凸透镜和凹透镜对光的作用 【实验器材】激光器、凸透镜、凹透镜。 【实验过程】（1）让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 （2）让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 【实验结论】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫作会聚透镜，凹透镜又叫作发散透镜。 《两种透镜对光的作用》常考问题： （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。 实验02 探究凸透镜成像的规律 实验：探究凸透镜成像的规律 【实验目的】探究凸透镜成像的规律 【实验思路】为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。 【实验器材】发光二极管、凸透镜、光屏、光具座等 【实验过程】用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况。 把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距(像到凸透镜的距离)。 把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作，你总能在光屏上得到发光物体的像吗?当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置? 记录凸透镜的焦距,把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。每个小组可以自己选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据。 物距u/cm 像的性质 物距v/cm 虚实 大小 正倒 分析上表的记录，回答下列问题，找出凸透镜成像的规律。 1.像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？ 2.像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？ 3.像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？ 由于凸透镜对光的偏折程度与透镜的焦距f有关系，因此在描述物距和像距的数据时，建议用焦距f作为参照距离，这样或许更有利于凸显凸透镜成像的规律。 【实验结论】1.当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像；当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。这就是凸透镜成像的规律。 2.成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 《探究凸透镜成像的规律》常考问题： （1）用发光二极管组成特定的形状（如“F”形），代替烛焰作为光源进行实验，好处是光源稳定，且便于全面分析所成像的正、倒。用方格纸代替白纸作为光屏，便于分析成像的大小； （2）蜡烛燃烧变短时的现象及处理：蜡烛燃烧变短时，光屏上的像会向上移动，此时将蜡烛向上移动，或将光屏向上移动，或将凸透镜和光屏同时向下移动； （3）在光屏上找不到像的原因：物距小于或等于一倍焦距，物距稍大于一倍焦距导致像距太大超出光具座的范围，烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度； （4）若凸透镜的一部分被遮住，光屏上仍会得到完整的像，但像的亮度变暗； （5）光屏上成清晰的像时，物与光屏位置互换，光屏上仍能成清晰的像，原因是光路可逆； （6）成实像时，在凸透镜前加一片透镜后在光屏上重新成像：若加凸透镜，需将物体或光屏靠近凸透镜；若加凹透镜，需将物体或光屏远离凸透镜； （7）保持蜡烛和透镜的位置不动，换用焦距不同的透镜，分析光屏的移动方向：若换用焦距更小的凸透镜，光屏应靠近凸透镜；若换用焦距更大的凸透镜，光屏应远离凸透镜； （8）水透镜抽水、注水分析：抽水焦距变大，注水焦距变小。 【典例1】（24-25八年级上·云南曲靖·阶段练习）小陈探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图乙所示，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。 (1)如图甲，该透镜的焦距是 cm。 (2)如图乙，实验前把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到 。 (3)小陈把凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上20.0cm刻度线处，移动光屏到65.0cm处，此时烛焰刚好在光屏上成清晰的像，则该像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；此时成像的原理与 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）相同。 (4)若此时凸透镜上飞来一只小蜜蜂，则光屏上 （选填“有”或“没有”）小蜜蜂的像。 (5)小陈将蜡烛从20.0cm刻度线处移动到35.0cm刻度线处时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动，此时烛焰在光屏上可成清晰、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；这时小陈将他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，仅向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向即可再次呈现清晰的像。 【训练1】（23-24九年级下·广东汕头·期中）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，由图甲可知，凸透镜的焦距是10.0cm。 (1)小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，探究u＜f的成像规律，无论怎样移动光屏，都没办法在光屏上成清晰的像，他接下来的操作是 ； (2)如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立， 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同；凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像与原来相比将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)小芳同学在实验中，她按如图丙所示装配仪器（图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向 调（选填“上”或“下”）；调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，观察到像 完整（选填“仍然”或“不”），亮度将 （选填“不变”、“变暗”或“变亮”）。 1．（2024·山东青岛·中考真题）小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律． (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在 。 (2)如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在 刻度范围内移动，直到在光屏上看到 、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成 。 (3)S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。 (4)保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向 移动。 2．（2024·江苏淮安·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”实验中： (1)如图甲所示，S为烛焰中心，凸透镜的焦距，O为光心，画出光线SP经过凸透镜后的折射光线 ； (2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到烛焰清晰的像，生活中的 就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至 刻度线处，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像； (3)凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中，小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”，也能获得清晰的像，他将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 6 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 像距/ 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 根据表中数据，判断手机镜头的焦距最接近 。 A． B． C． D． 3．（2024·山东威海·中考真题）探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距。 (1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 （选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律。 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 (2)图乙中光屏上 （选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 (3)将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 （选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。 (4)当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？ ；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？ （选填“是”“否”）。 4．（2024·黑龙江大庆·中考真题）某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图： （1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是 （填选项字母）； A．    B．    C．    D． （2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像，他可以将光屏向 （填“左”或“右”）移动； （3）完成上述探究后，小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、 （填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上 （填“有”或“没有”）烛焰的像。 5．（2024·湖南长沙·中考真题）为了探究凸透镜成像的规律，小明找到了一个焦距未知的凸透镜。 （1）如图甲所示，在利用太阳光测量凸透镜焦距的过程中，小明发现凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大。接下来，他应该使凸透镜与白纸之间的距离变 ，直至白纸上的光斑变得最小最亮。 （2）某次实验时烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，这个像是 、 的实像。 6．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，两个小组同学选用的物体高度相同，但凸透镜焦距不同，部分实验数据如下表： 表1　 物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm 11 9.2 5 17 7.1 2.5 40 5.7 0.9 表2　 物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm 25 17 4 28 16.7 3.3 40 13.3 2 （1）由表中数据可知：物体高度和凸透镜焦距相同时，物距变大，所成实像高度的变化情况是 。（填“变大”“变小”或“不变”） （2）由实验数据还可知：物体高度和物距相同时， 不同，则像距不同，像的高度也不同。 7．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图所示，物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是 ； （2）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距 cm； （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。若实验过程中挡住凸透镜的一半，像的完整程度 （选填“会”或“不会”）受影响； （4）将蜡烛移到35cm处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，像将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 8．（2024·贵州·中考真题）如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。 （1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是 。 （2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变 ，像变 。 物高6cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 （3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从 （选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？ （选填“能”或“不能”）。 （4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则上表中第 次实验的成像情况不能探究，理由是： 。 9．（2024·四川广安·中考真题）爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。 （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 cm；（要求估读） （2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 所成像的规律相同；（写出一种即可） （3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 ； A．只需将光屏适当上移          B．只需将凸透镜适当下移 C．将光屏和凸透镜都适当下移    D．以上操作均可行 （4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 。（写出合理的一条即可） 10．（2024·湖北·中考真题）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm； （2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表； 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 凸透镜成缩小实像时，物距 （填“＞”“＜”或“＝”）像距； （3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。 的推测合理，理由是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 透镜及其应用 教材实验大盘点 目录 实验01 两种透镜对光的作用 1 实验02 探究凸透镜成像的规律 1 实验01 两种透镜对光的作用 实验：两种透镜对光的作用 【实验目的】凸透镜和凹透镜对光的作用 【实验器材】激光器、凸透镜、凹透镜。 【实验过程】（1）让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 （2）让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向。 【实验结论】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫作会聚透镜，凹透镜又叫作发散透镜。 《两种透镜对光的作用》常考问题： （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。 实验02 探究凸透镜成像的规律 实验：探究凸透镜成像的规律 【实验目的】探究凸透镜成像的规律 【实验思路】为探究凸透镜成像的规律，我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近，把每次观察到的物距以及像的虚实、大小、正倒等情况都记录在表格中，比较实验数据，看看像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系，寻找其中的规律。 【实验器材】发光二极管、凸透镜、光屏、光具座等 【实验过程】用发光二极管作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况。 把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距(像到凸透镜的距离)。 把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。 继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作，你总能在光屏上得到发光物体的像吗?当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置? 记录凸透镜的焦距,把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。每个小组可以自己选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据。 物距u/cm 像的性质 物距v/cm 虚实 大小 正倒 分析上表的记录，回答下列问题，找出凸透镜成像的规律。 1.像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？ 2.像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？ 3.像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？ 由于凸透镜对光的偏折程度与透镜的焦距f有关系，因此在描述物距和像距的数据时，建议用焦距f作为参照距离，这样或许更有利于凸显凸透镜成像的规律。 【实验结论】1.当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像；当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。这就是凸透镜成像的规律。 2.成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 《探究凸透镜成像的规律》常考问题： （1）用发光二极管组成特定的形状（如“F”形），代替烛焰作为光源进行实验，好处是光源稳定，且便于全面分析所成像的正、倒。用方格纸代替白纸作为光屏，便于分析成像的大小； （2）蜡烛燃烧变短时的现象及处理：蜡烛燃烧变短时，光屏上的像会向上移动，此时将蜡烛向上移动，或将光屏向上移动，或将凸透镜和光屏同时向下移动； （3）在光屏上找不到像的原因：物距小于或等于一倍焦距，物距稍大于一倍焦距导致像距太大超出光具座的范围，烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度； （4）若凸透镜的一部分被遮住，光屏上仍会得到完整的像，但像的亮度变暗； （5）光屏上成清晰的像时，物与光屏位置互换，光屏上仍能成清晰的像，原因是光路可逆； （6）成实像时，在凸透镜前加一片透镜后在光屏上重新成像：若加凸透镜，需将物体或光屏靠近凸透镜；若加凹透镜，需将物体或光屏远离凸透镜； （7）保持蜡烛和透镜的位置不动，换用焦距不同的透镜，分析光屏的移动方向：若换用焦距更小的凸透镜，光屏应靠近凸透镜；若换用焦距更大的凸透镜，光屏应远离凸透镜； （8）水透镜抽水、注水分析：抽水焦距变大，注水焦距变小。 【典例1】（24-25八年级上·云南曲靖·阶段练习）小陈探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图乙所示，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧。 (1)如图甲，该透镜的焦距是 cm。 (2)如图乙，实验前把凸透镜、光屏和蜡烛烛焰的中心调到 。 (3)小陈把凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上20.0cm刻度线处，移动光屏到65.0cm处，此时烛焰刚好在光屏上成清晰的像，则该像是 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；此时成像的原理与 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）相同。 (4)若此时凸透镜上飞来一只小蜜蜂，则光屏上 （选填“有”或“没有”）小蜜蜂的像。 (5)小陈将蜡烛从20.0cm刻度线处移动到35.0cm刻度线处时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动，此时烛焰在光屏上可成清晰、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；这时小陈将他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，仅向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向即可再次呈现清晰的像。 【答案】(1)10.0 (2)同一高度 (3) 缩小 照相机 (4)没有 (5) 远离 放大 远离 【详解】（1）由图甲，平行光线经凸透镜后会聚到一点，最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为 （2）把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度上，其目的是使像成在光屏中央。 （3）[1][2]凸透镜的焦距是10cm，由图可知，物距 所以物距大于二倍焦距，像在一倍和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像规律工作的。 （4）若有一只小蜜蜂落到凸透镜上，小蜜蜂到透镜光心的距离小于一倍焦距，成的是虚像，虚像不能成在光屏上，故光屏上没有小蜜蜂的像。 （5）[1][2]将蜡烛从20.0cm刻度线处移动到35.0cm刻度线处时，物距变为15cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，此时像在二倍焦距外，成倒立放大的实像，像和像距变大，应将光屏向右移动（即远离凸透镜），才能再次在光屏上成清晰的像。 [3]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，则成像远离透镜，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏远离透镜。 【训练1】（23-24九年级下·广东汕头·期中）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，由图甲可知，凸透镜的焦距是10.0cm。 (1)小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，探究u＜f的成像规律，无论怎样移动光屏，都没办法在光屏上成清晰的像，他接下来的操作是 ； (2)如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立， 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同；凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像与原来相比将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)小芳同学在实验中，她按如图丙所示装配仪器（图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向 调（选填“上”或“下”）；调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，观察到像 完整（选填“仍然”或“不”），亮度将 （选填“不变”、“变暗”或“变亮”）。 【答案】(1)从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像 (2) 缩小 照相机 右 变大 (3) 上 仍然 变暗 【详解】（1）[1]将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时物距为 u=50cm-45cm=5cm＜f 成正立、放大的虚像，像与物同侧，故接下来的操作是从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。 （2）[1][2]如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，此时物距为 u=50cm-20cm=30cm＞2f 成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 [3][4]凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，需将光屏向右移动，此时观察到的像与原来相比将变大。 （3）[1]由于像在光屏的上方，若移动光屏，像相对于物保持静止，所以为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向上调。 [2][3]调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，剩余部分透镜仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗。 1．（2024·山东青岛·中考真题）小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律． (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在 。 (2)如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在 刻度范围内移动，直到在光屏上看到 、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成 。 (3)S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。 (4)保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向 移动。 【答案】(1)同一高度 (2) 60cm~70cm 放大 照相机 (3)见解析 (4)左 【详解】（1）为了使烛焰的像可以成在光屏的中央，需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在同一高度。 （2）[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm，由甲图可知，此时的物距为40cm，大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时的像距在一倍焦距到二倍焦距之间，即10cm~20cm，凸透镜在50cm处，因此光屏应在60cm~70cm刻度范围内移动，此时成倒立放大的实像，照相机就是利用这一成像特点制成的。 （3）根据凸透镜折射的三种特殊光线可知，平行于凸透镜主光轴的光线，将经过凸透镜的焦点，过凸透镜焦点的光线将平行于凸透镜的主光轴射出，经凸透镜折射后交于，如下图所示： （4）保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，根据物近像远像变大的规律可知，应将物体靠近凸透镜，因此保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向左移动。 2．（2024·江苏淮安·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”实验中： (1)如图甲所示，S为烛焰中心，凸透镜的焦距，O为光心，画出光线SP经过凸透镜后的折射光线 ； (2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到烛焰清晰的像，生活中的 就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至 刻度线处，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像； (3)凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中，小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”，也能获得清晰的像，他将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 6 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 像距/ 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 根据表中数据，判断手机镜头的焦距最接近 。 A． B． C． D． 【答案】(1)见解析 (2) 投影仪 65 (3)D 【详解】（1）凸透镜的焦距，如图甲所示，S恰好在焦点处，根据过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴画出光线SP经过凸透镜后的折射光线如下： （2）[1]如图乙所示，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用是投影仪。 [2]根据光路可逆，若蜡烛和光屏位置不变，将像距和物距对调，即将凸透镜移至65cm刻度线处，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像。 （3）由表中数据可知，当物距大于0.5m，此时像距v保持0.5cm几乎不变，根据凸透镜成像特点可知，当物距远大于2倍焦距时，像距就越接近焦距，所以手机镜头的焦距最接近，故选D。 3．（2024·山东威海·中考真题）探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距。 (1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 （选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律。 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 (2)图乙中光屏上 （选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 (3)将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 （选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。 (4)当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？ ；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？ （选填“是”“否”）。 【答案】(1)顺时针 (2)不能 (3) 左 照相机 (4) 像会变暗 否 【详解】（1）根据透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线将汇聚于焦点，故要找到焦点的位置，需要使光线平行于主光轴射入透镜，即应顺时针旋转透镜，使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。 （2）由（1）可知，透镜的焦距为15cm，由图乙可知，此时的物距为20cm，在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，若要成清晰的像，像距应大于二倍焦距，即大于30cm，而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm，故不能承接到清晰的像。 （3）[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处，此时的物距为35cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间，即65cm与80cm之间，故光屏应向左移动，生活中利用该成像特点制成了照相机。 （4）[1]当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，所成的像仍然完整，但像的亮度会下降，原因是光屏上承接的光线减少了。 [2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光，蜡烛的光经过红色玻璃板后，玻璃板透过红色光，吸收其他色光，而蓝色玻璃板会吸收红色光，导致最终没有光线到光屏上，故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上不能成像。 4．（2024·黑龙江大庆·中考真题）某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图： （1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是 （填选项字母）； A．    B．    C．    D． （2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像，他可以将光屏向 （填“左”或“右”）移动； （3）完成上述探究后，小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、 （填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上 （填“有”或“没有”）烛焰的像。 【答案】 B 右 等大 没有 【详解】（1）[1]由图知道，此时物距为 40cm-10cm=30cm 由凸透镜成像规律知道，此时 u＞2f 即     30cm＞2f ① 像距 v=55cm-40cm=15cm 此时 2f＞v＞f 即 2f＞15cm＞f ② 综合①②解得 7.5cm＜f＜15cm 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）[2]把蜡烛向右移动一小段距离，物距减小，像距增大，故应调整光屏向右移动。 （3）[3][4]平面镜成正立、等大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，所以光屏上没有这个像。 5．（2024·湖南长沙·中考真题）为了探究凸透镜成像的规律，小明找到了一个焦距未知的凸透镜。 （1）如图甲所示，在利用太阳光测量凸透镜焦距的过程中，小明发现凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大。接下来，他应该使凸透镜与白纸之间的距离变 ，直至白纸上的光斑变得最小最亮。 （2）某次实验时烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，这个像是 、 的实像。 【答案】 大 倒立 放大 【详解】（1）[1]凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大，由焦点的定义可知，此时透镜到白纸的距离小于焦距；要在白纸上得到最小最亮的光斑，需要将白纸移到透镜的焦点处，所以应使凸透镜与白纸之间的距离变大。 （2）[2][3]如图，凸透镜成的是实像，且物距小于像距，说明f＜u＜2f，v＞2f，是投影仪的成像原理，成倒立、放大的实像。 6．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，两个小组同学选用的物体高度相同，但凸透镜焦距不同，部分实验数据如下表： 表1　 物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm 11 9.2 5 17 7.1 2.5 40 5.7 0.9 表2　 物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm 25 17 4 28 16.7 3.3 40 13.3 2 （1）由表中数据可知：物体高度和凸透镜焦距相同时，物距变大，所成实像高度的变化情况是 。（填“变大”“变小”或“不变”） （2）由实验数据还可知：物体高度和物距相同时， 不同，则像距不同，像的高度也不同。 【答案】 变小 凸透镜焦距 【详解】（1）[1]表1中，凸透镜焦距不变f1=5cm，物距11cm、17cm、40cm不断增大，像高5cm、2.5cm、0.9cm逐渐减小；同理表2中、表3中也可看出物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度变小。 （2）[2]由实验数据还可知：物体高度和物距相同时，凸透镜的焦距不同，则像距不同，像的高度也不同。如物体高度相同，物距都为40cm，凸透镜的焦距为5cm时，像距为5.7cm，像高为0.9cm；物距都为40cm，凸透镜的焦距为10cm时，像距为13.3cm，像高为2cm。 7．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图所示，物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。 （1）首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是 ； （2）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距 cm； （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。若实验过程中挡住凸透镜的一半，像的完整程度 （选填“会”或“不会”）受影响； （4）将蜡烛移到35cm处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，像将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 使像成在光屏的中央 10.0 照相机 不会 右 变大 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏的中央，实验开始前，应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。 （2）[2]由图甲可知，焦点到凸透镜的距离为 20.0cm-10.0cm=10.0cm 所以凸透镜的焦距为f=10.0cm。 （3）[3]由图乙可知，物距 50.0cm-10.0cm=40.0cm 物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机是根据此原理制成的。 [4]若实验过程中挡住凸透镜的一半，物体上任一点射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。 （4）[5][6]凸透镜成实像时，物距变小，像距增大，像变大；将蜡烛移到35cm处，物距变小，像距变大，光屏向右移动，像变大。 8．（2024·贵州·中考真题）如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小。 （1）若要测量光源在光屏上所成像的高度，还需要的测量工具是 。 （2）将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏，三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据，可得出结论：凸透镜成实像时，物距变小，像距变 ，像变 。 物高6cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 （3）继续移动光源至物距为6cm时，发现无论如何移动光屏，均不能在光屏上成像，人眼应从 （选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？ （选填“能”或“不能”）。 （4）若保持光源到光屏的距离为45cm不变，仅移动凸透镜改变物距，则上表中第 次实验的成像情况不能探究，理由是： 。 【答案】 刻度尺 大 大 光屏 不能 2 第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm 【详解】（1）[1]要测量光源在光屏上所成像的高度，需要长度的测量工具刻度尺。 （2）[2][3]由表中数据可知，随着物距变小，像距逐渐变大，像的高度变大，则像变大。 （3）[4]移动光源至物距为6cm时，此时物距小于焦距，成虚像，要观察到虚像，人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察。 [5]因为虚像不是实际光线会聚得到的，不能呈现在光屏上，则不能用刻度尺测量像的大小。 （4）[6][7]若保持光源到光屏的距离为45cm不变，若能成清晰的像，物距像距之和应为45cm，而第2次实验时，物距和像距之和为40cm，小于45cm，则第2次实验的成像情况不能探究。 9．（2024·四川广安·中考真题）爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。 （1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为 cm；（要求估读） （2）在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 所成像的规律相同；（写出一种即可） （3）蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为了解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 ； A．只需将光屏适当上移          B．只需将凸透镜适当下移 C．将光屏和凸透镜都适当下移    D．以上操作均可行 （4）小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 。（写出合理的一条即可） 【答案】 10.0 放大镜 AB 见解析 【详解】（1）[1]图甲中，刻度尺的分度值为1cm，平行光经过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光斑，这个光斑即为焦点，焦点到凸透镜的距离即为焦距，则焦距为 （2）[2]在实验过程中，当物距为5cm时，小于1倍焦距，成正立放大的虚像，放大镜就是根据该原理制成的。 （3）[3]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。故AB符合题意，CD不符合题意。 故选AB。 （4）[4]实验中烛焰会随空气的流动飘忽不定，影响像的稳定，不方便测量。 10．（2024·湖北·中考真题）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm； （2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表； 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 凸透镜成缩小实像时，物距 （填“＞”“＜”或“＝”）像距； （3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。 的推测合理，理由是 。 【答案】 10.0 ＞ B 小丽 见解析 【详解】（1）[1]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，会聚于一点，凸透镜与光屏间的距离为焦距，由图乙知道，该凸透镜的焦距为 （2）[2]分析表格数据知道，当凸透镜成缩小的像时，物距大于像距。 （3）[3]根据题意知道，当物距小于焦距，成正立、放大的虚像，像物同侧，应该在B处观察。 [4][5]由甲图可知文物前的凸透镜成的是正立、放大的像，而第4、5两组实验中成的是倒立、放大的像，与甲图文物成像性质不同，小丽实验中当物距等于8.0cm时，成正立、放大的像，与甲成像性质相同，此时，所以，小丽的推测合理。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$