2.4 探究凸透镜成像的规律-【一战成名新中考】2025陕西中考物理·一轮复习·随堂精讲测（讲册）

随堂精讲测·陕西物理 模 块 二 光 学 命题点 4　 探究凸透镜成像的规律(10 年 3 考) 基础知识梳理 课标要求:探究并了解凸透镜成像的规律. 物距 u 像距 v 成像光路图 像的性质 倒正 大小 虚实 应用 u>2f f<v<2f 　 倒立　 　 缩小　 实像 照相机 u= 2f v= 2f 倒立 　 等大　 　 实像　 测焦距 f<u<2f v>2f 倒立 　 放大　 实像 　 投影仪　 u= f / 不成像 探照灯 u<f v>u 正立 放大 　 虚像　 放大镜 记忆口诀 　 ※凸透镜成像规律及动态分析 (1)一倍焦距分虚实 ∙∙ ,内虚外实; (2)二倍焦距分大小 ∙∙ ,外小内大; (3)实像分居异侧倒,虚像则是同侧正; (4)成实像 ∙∙ 时———物近像远像变大,物远像近像变小(近大远小); (5)成虚像 ∙∙ 时———物近像近像变小,物远像远像变大(近小远大) 随堂巩固小练 1. 【RJ 教材素材改编】物理课上,老师带领同学们在用凸透镜观察物体,透过凸透镜不能看到 的是下列选项中的 (　 B　 ) A. 正立、放大的像 B. 正立、缩小的像 C. 倒立、放大的像 D. 倒立、缩小的像 2. 如图所示,把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜 2 倍焦距以外的位置处,在凸透镜的另一 侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是下列中的 (　 D　 ) 第 2 题图 　 　 　 41 随堂精讲测·陕西物理 模 块 二 光 学 教材实验一遍过 探究凸透镜成像的规律(10 年 3 考) (《2022 版课标》要求探究类学生必做实验) 　 要点梳理 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀧈 􀧈 􀧈􀧈 1. 实验装置 2. 实验器材与组装:蜡烛、凸透镜(焦距已知)、 光具座(带刻度)、光屏、火柴等 (1)实验时透镜或光具座的选择(光具座的长 度至少为凸透镜的 4 倍焦距). (2)组装时,在光具座上从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏. (3)实验前调整器材,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在　 同一高度　 ,目的是让 烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏　 中央　 . [2024. 19(1)] (4)实验应在较暗 ∙∙ 的环境中进行,可以使实验现象更明显. 3. 实验细节 (1)焦距的测量 ①平行光聚焦法:用平行光正对凸透镜照射,来回移动光屏,当光屏上出现　 最小、最 亮　 的光斑时,凸透镜光心到光斑的距离就是焦距; ②2 倍焦距法:在光屏上观察到凸透镜成倒立、等大的像􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍时,此时从蜡烛到凸透镜中􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 心距离的一半即为焦距􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍. (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 时应将蜡烛向　 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 ①烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍; ②烛焰在焦点上 ∙∙∙ (u= f,不成像);烛焰在一倍焦距以内 ∙∙∙∙∙∙ (u<f,成虚像); ③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). [2016. 31(2)] (4)观察成像时的操作 ①观察虚像时:撤去光屏,从　 光屏　 (选填“光屏”或“蜡烛”)一侧透过凸透镜观察, 可以观察到烛焰的像;②观察实像时:直接观察光屏上的成像. (5)当凸透镜部分被遮挡时的成像:光屏上　 能　 (选填“能”或“不能”)成完整的像 [2024. 19(4)],所成的像的亮度比较　 暗　 (选填“亮”或“暗”). 4. 实验结论 ①当 u>2f 时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像(照相机);[2021. 18(3);2024. 19(6)] ②当 u= 2f 时,v= 2f,成倒立、等大的实像(测焦距); ③当 f<u<2f 时,v>2f,成倒立、放大的实像(投影仪);[2016. 31(1)] ④当 u= f 时不成像;⑤当 u<f 时,成正立、放大的虚像(放大镜). [2024. 19(7)] 51 随堂精讲测·陕西物理 模 块 二 光 学 　 例题一遍过 例 1　 小明用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验. 图 1 　 　 　 图 2 　 　 　 图 3 过要点　 基础设问 (1)为便于观察光屏上的像,用于承接像的光屏表面最好是　 粗糙　 (选填“光滑”或“粗 糙”)的. (2)实验开始前,在调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度时,应　 点燃　 (选填“点燃”或“不点 燃”)蜡烛. (3)【凸透镜焦距的测量方法 1】用平行光(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(如图 1 所示),可以看出该凸透镜的焦距是　 10. 0　 cm. 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀦂 􀦂 􀦂􀦂 方法拓展 　 【凸透镜焦距的测量方法 2】如图 2 所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验 中记录并绘制像距 v 与物距 u 之间的关系图像,则该凸透镜的焦距是　 10　 cm. (4)小明在图 3 所示光具座上不断改变蜡烛到透镜的距离,移动光屏寻找清晰的像,并将 实验结果记录在下表中: 实验 序号 物距 u 与 焦距 f 的关系 物距 u / cm 像的性质 虚实 大小 正倒 像距 v / cm 1 u>2f 30 实像 缩小 倒立 15 2 u= 2f 20 实像 等大 倒立 20 3 f<u<2f 15 实像 倒立 4 u= f 10 不成像 5 u<f 5 放大 无 ①比较表格中 1、2、3 次实验数据可以得出:当凸透镜成实像时,物距变小,像距　 变大　 , 像　 变大　 ; ②第 1 次实验中,在光屏上能观察到清晰、缩小、倒立的像,该成像特点可应用于　 照相机　 ;第 3 次实验中,在光屏上能观察到清晰、　 放大　 、倒立的像,该成像特点可应用于　 投影仪　 (第一、三空均选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”); ③表格中缺少第 3 次实验中的“像距”,小明根据表中数据很快推测出第 3 次实验的像距 为　 30　 cm,他判断的依据是光折射时光路是　 可逆　 的; ④第 5 次实验中,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,原因是　 物距小于一倍焦 距,成的是虚像　 ,此时应在　 光屏　 (选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察,可以 看到一个　 正立　 、放大的像,生活中的　 放大镜　 就是利用这一原理制成的. 提能力　 拓展延伸 (5)【换透镜】保持图 3 中透镜位置不变,更换焦距更小的凸透镜,仍要在光屏上得到清晰 61 随堂精讲测·陕西物理 模 块 二 光 学 的像,光屏应向　 靠近　 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动,此过程中所成的像逐 渐　 变小　 (选填“变大”或“变小”). (6)【加透镜或镜片】当光屏上成清晰像时,在凸透镜前放凹透镜(或近视镜片),由于该透镜 对光线有　 发散　 作用,会使像延迟会聚,像距变大,要使光屏上再次出现清晰的像,应将 光屏　 远离　 (选填“靠近”或“远离”)透镜. 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀧈 􀧈 􀧈􀧈 【变式训练】当光屏上成清晰像时,保持透镜和蜡烛位置不变,将光屏向左移动一小段距离,光屏 上的像变模糊,要使光屏上重新得到烛焰清晰的像,则应该在透镜和蜡烛之间放置一个　 远视　 (选填“近视”或“远视”)眼镜片. (7)【实验细节】实验进行一段时间后,由于蜡烛燃烧变短,原来在光屏中心的像“跑”到光 屏上方,能让像重新回到光屏中心的操作是　 BD　 (选填字母). A. 光屏下调 B. 蜡烛上调 C. 透镜上调 D. 透镜和光屏同时下调 (8)【实验评估】若实验过程中将凸透镜的一部分遮住,光屏上仍然会出现烛焰完整的像, 但像的亮度会变　 暗　 (选填“亮”或“暗”). 拓视野　 全国新考法 (9)【装置改进】①如图 4,把光具座上凸透镜所在位置设为零刻度,数值向左、右依次增大. 优点:可以直接读出　 物距　 和　 像距　 ;②用标有均匀格子的面板制作特定字母状 LED 灯替代蜡烛,光屏上标有同样的格子. 优点:光屏上成像更清晰、　 稳定　 ,并且从光屏上 可以准确得出像与物的　 大小　 关系. 图 4 　 图 5 (10)【水透镜】如图 5,将凸透镜换成水凸透镜,优点:方便改变焦距,注水时,焦距变　 小　 ,会 聚能力变　 强　 ;抽水时,焦距变　 大　 ,会聚能力变　 弱　 ;可以模拟眼睛成像以及远、 近视眼的原理. (11)若固定蜡烛与光屏间的距离为 L0 不变,只移动凸透镜,设蜡烛与凸透镜第一次成清 晰像所在位置 A 间的距离为 L,如图 6 所示,则该凸透镜的焦距 f 　 <　 (选填“ >” “ <”或 “ = ”)L. 凸透镜移动过程中,设第二次成清晰像的位置为 B(图中未画出),则位置 B 距离 蜡烛的距离为　 L0-L　 . 图 6 (12)【生活实践】毕业典礼上,小丽想拍摄教学楼的全景,但 她所在的位置只能拍摄到教学楼的一部分,由于无法改变 拍摄位置,她只能通过改变照相机镜头焦距使像变小,从而 拍摄到全景. 小丽的照相机镜头相当于一个焦距可变的凸 透镜,为了拍摄到全景,她应该调节照相机镜头的焦距,使 其适当　 变小　 (选填“变大”或“变小”). 71 参考答案 模块一　 声 学 【基础知识梳理】 考点 1　 声音的产生与传播 1. (1)振动　 (3)弦　 空气柱　 声带　 2. (1)固体　 液体　 不能　 (2)340 考点 2　 声音的特性 大小　 高低　 振幅　 大　 频率 考点 3　 噪声及其控制 3. 声源处　 传播过程中　 人耳处 考点 4　 声的利用 20 000　 20 【随堂巩固小练】 1. (1)√　 (2)√　 (3)✕　 (4)✕　 (5)√　 (6)✕ (7)√　 (8)✕ 2. (1)纸屑在跳动　 振动　 (2)振幅　 (3)把鼓面的微小振 动放大,便于观察　 转换法 3. (1)不变　 变小　 (2)真空不能传声　 科学推理法 4. (1)振动　 (2)音调　 响度 5. 超声　 信息　 超声 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 模块二　 光 学 命题点 1　 光现象的理解及辨识 【基础知识梳理】 考点 1　 光的色彩　 颜色　 人眼看不见的光 1. 不是　 2. 牛顿　 3. 绿　 4. 透过 考点 2　 光的直线传播 3. 3×108 考点 3　 光的反射、折射 1. 同一平面内　 等于　 同一平面内　 小于　 可逆 2. 光的反射 考点 4　 平面镜成像 1. 反射　 相等　 相等　 垂直　 虚　 3. (1)发散　 (2)会聚 【随堂巩固小练】 1. (1)折射　 虚　 乙　 (2)直线　 2. 反射　 虚　 镜面　 3. B 命题点 2　 光现象实验 实验 1　 探究光的反射定律 【要点梳理】 2. (1)入射光线　 3. (2)较暗　 (6)反射角与入射角　 使实 验结论具有普遍性　 4. 等于 【例题一遍过】 例 1:(1)垂直　 (2)D　 (3)①5　 平面镜　 ②等于　 增大　 ③0　 (4)同一平面内　 (5)可逆的　 (6)不能　 不是 (7)错误;垂直平面镜入射时,反射光线与入射光线重合 　 (8)便于直接比较反射角和入射角的大小　 (9)下　 在 实验 2　 探究平面镜成像的特点 【要点梳理】 2. 光的反射　 3. (1)距离　 (4)大小 4. (2)暗　 (4)点燃　 (6)不能　 6. 相等　 垂直 【例题一遍过】 例 2:(1)垂直　 (2)换用薄玻璃板　 (3)相同　 A　 不点燃 A　 大小相等　 (4) ①蜡烛 A 与玻璃板的距离 / cm　 ②蜡烛 A 的像与玻璃板的距离 / cm　 (5)相等　 (6)不变　 (7)寻找 普遍规律,避免结论的偶然性 　 ( 8) 不能 　 虚 　 ( 9) 能　 (10)10　 (11)在原位置　 (12)便于测量物和像到玻璃板的距 离　 (13)A　 (14)②③　 F 光源比烛焰的亮度大(或 F 光源成 像稳定)　 (15)把吸管插在橡皮泥上　 右 命题点 3　 透镜及其应用 【基础知识梳理】 考点 1　 透镜 1. 会聚　 发散　 3. 焦点　 不变　 平行 　 　 　 　 考点 2　 生活中的透镜与调节 1. 缩小　 实　 倒立　 实　 正立　 虚　 靠近　 远离　 靠近　 远离　 远离　 远离　 靠近 考点 3　 眼睛及视力矫正 1. 照相机　 倒立　 缩小　 实像　 光屏　 【特别提醒】光屏 2. 前方　 后方　 凹　 会聚 【随堂巩固小练】 1. C　 2. 会聚　 亮　 放大 3. 倒　 靠近　 4. 凸　 大于 2 倍焦距　 增大　 变大 5. 虚像　 照相机　 凹透镜 6. 近视　 远视　 近视 7. 如答图 1、2 所示 第 7 题答图 1 　 第 7 题答图 2 命题点 4　 探究凸透镜成像的规律 【基础知识梳理】 倒立　 缩小　 等大　 实像　 放大　 投影仪　 虚像 【随堂巩固小练】 1. B　 2. D 【教材实验一遍过】 【要点梳理】 2. (3)同一高度　 中央　 3. (1)①最小、最亮　 (2)上　 上　 上　 下　 (4)①光屏　 (5)能　 暗 【例题一遍过】 例 1:(1)粗糙　 (2)点燃　 (3)10. 0　 【方法拓展】10 (4)①变大　 变大　 ②照相机　 放大　 投影仪 　 ③30　 可 逆　 ④物距小于一倍焦距,成的是虚像　 光屏　 正立　 放大 镜　 (5)靠近　 变小　 (6)发散　 远离　 【变式训练】远视　 (7)BD　 (8)暗　 (9)物距　 像距　 稳定　 大小　 (10)小　 强　 大　 弱　 (11) <　 L0 -L　 (12)变小 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 531