3.3 探究凸透镜成像的规律-【一战成名新中考】2025年中考物理·纯练版总复习·一轮大单元分层练

一轮大单元分层练 大 单 元 三 透 镜 及 其 应 用 命题点 ３　 探究凸透镜成像的规律 　 考点梳理 实验 器材 及组 装 甲 １.(１)器材:蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴. (２)主要器材的选取及作用: ①光具座(带刻度􀪍􀪍􀪍):便于测量物距和像距. ②光屏:承接蜡烛的像ꎻ应选择表面粗糙的光屏. ２.器材组装:如图甲所示ꎬ把透镜固定在一个合适的 位置ꎬ在调节器材高度时ꎬ应　 点燃　 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛ꎬ并调整烛焰、凸 透镜、光屏的中心在同一高度ꎬ这样做的目的是　 使烛焰的像成在光屏中心　 . 进行 实验 乙 ３.实验环境:在较　 暗　 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行实验ꎬ现象更明显. ４.测量凸透镜焦距的方法:(１)用平行光(或太阳光)垂直照射凸透镜ꎬ当光 屏上出现最小、最亮的光斑时ꎬ该光斑到　 光心　 的距离即为凸透镜的焦 距.图乙中透镜的焦距为　 １０.０　 ｃｍꎻ(２)当光屏上承接到倒立、等大的实􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 像􀪍时ꎬ物距 ｕ 和像距 ｖ 均为 ２ｆꎬ则凸透镜的焦距 ｆ＝ ｕ ２ ＝ ｖ ２ . ５.探究过程:将蜡烛依次放在距离凸透镜 ２ｆ 之外、２ｆ 处、 ｆ 与 ２ｆ 之间、 ｆ 处、 ｆ 之内ꎬ移动　 光屏　 直至出现最清晰的像记下物距、成像特点和像距.改变 物距ꎬ重复上述操作ꎬ多次实验ꎬ将实验数据记录在表格中. 实验 结论 ６.(１)当 ｕ>２ｆ 时ꎬ成倒立、缩小的　 实　 像ꎬ像距 ｆ<ｖ<２ｆꎬ应用:照相机ꎻ (２)当 ｕ＝ ２ｆ 时ꎬ成倒立、　 等大　 的实像ꎬ像距 ｖ＝ ２ｆꎬ应用:求焦点ꎻ (３)当 ｆ<ｕ<２ｆ 时ꎬ成倒立、放大的实像ꎬ像距 ｖ>　 ２ｆ　 ꎬ应用:幻灯机、投影仪ꎻ (４)当 ｕ<ｆ 时ꎬ成　 正立　 、放大的　 虚　 像ꎬ像与物同侧ꎬ应用:放大镜. 交流 与评 估 ７.观察虚像时ꎬ人眼应在图甲透镜的　 Ｂ　 (选填“Ａ”或“Ｂ”)侧观察. ８.蜡烛燃烧变短问题:(１)蜡烛燃烧变短􀪍时ꎬ光屏上的像会向　 上　 移动ꎬ此时将蜡烛向 　 上　 移动ꎬ或将光屏向　 上　 移动ꎬ或将凸透镜和光屏同时向　 下　 移动. (２)为避免该问题ꎬ可对器材进行优化ꎬ如选用 ＬＥＤ 灯作为光源. ９.意外情况:(１)在光屏上找不到像的原因:①物距小于一倍焦距成像ꎻ②等于一倍焦距不 成像ꎻ③蜡烛离焦点太近导致像距太大超出光具座的范围ꎻ④烛焰、凸透镜、光屏三者中 心不在同一高度. (２)若凸透镜的一部分被遮住ꎬ光屏上　 仍能　 (选填“仍能”或“不能”)得到完整的像ꎬ 但像的亮度变　 暗　 . １０.光屏上成清晰的像时ꎬ物与光屏位置互换􀪍􀪍ꎬ仍能成清晰的像ꎬ原因是　 光路可逆　 . １１.加放透镜:加凸透镜ꎬ整体折光能力变强ꎬ提前会聚ꎬ光屏向　 靠近　 透镜方向移动ꎻ加 凹透镜ꎬ整体折光能力变弱ꎬ光线延后会聚ꎬ光屏向　 远离　 透镜方向移动. ７２ 一轮大单元分层练 大 单 元 三 透 镜 及 其 应 用 　 教材装置集训 １.(２０２４ 陕西)如图甲ꎬ是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置. 甲 　 　 乙 　 　 丙 第 １ 题图 (１)实验时ꎬ调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度ꎬ其目的是　 使像成在光屏中央　 . (２)固定凸透镜的位置ꎬ将蜡烛放在距离凸透镜较远处ꎬ此时应移动　 光屏　 直至出现最清晰的 像ꎬ记录物距、像距、像的性质. (３)改变物距ꎬ重复上述操作ꎬ多次实验ꎬ将实验数据记录在下表中.(凸透镜的焦距 ｆ＝ ５.０ ｃｍ) 实验次数 物距 / ｃｍ 像距 / ｃｍ 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 １ １８.０ ６.９ 倒立 缩小 实像 ２ １０.０ １０.０ 倒立 等大 实像 ３ ７.０ １７.７ 倒立 放大 实像 ４ ４.０ / 正立 放大 虚像 分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时ꎬ物距减小ꎬ像距　 增大　 . (４)当光屏上出现清晰的像时ꎬ小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分ꎬ这时光屏上 　 仍能　 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像. (５)实验中ꎬ小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间ꎬ发现光屏上原来清晰的像变模糊.将光屏 适当靠近凸透镜后ꎬ光屏上再次出现清晰的像ꎬ由此可判断小明佩戴的是　 远视　 (选填“近视” 或“远视”)眼镜. (６)如图乙ꎬ当无人机在高空拍摄地面场景时ꎬ所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的　 ｂ　 (选 填“ａ”“ｂ”“ｃ”或“ｄ”)点. (７)生活中常用的放大镜应用了表中第　 ４　 次实验的成像规律. 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀧈 􀧈 􀧈􀧈 补 充设 问 小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体存在一些不足之处ꎬ比如　 容易变短ꎻ烛焰不稳定 (或火焰在有风的时候会晃动ꎻ对环境有污染等) 　 .(写出合理的两条即可) 　 创新装置集训 ２.(２０２４ 南充)如图所示ꎬ某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律ꎬ当向水透镜里注水时ꎬ水 透镜的焦距将变小ꎻ当从水透镜里抽水时ꎬ水透镜的焦距将变大. 甲 　 　 乙 　 　 丙 第 ２ 题图 ８２ 一轮大单元分层练 大 单 元 三 透 镜 及 其 应 用 (１)如图甲所示ꎬ一束平行于主光轴的光射向水透镜ꎬ在光屏上得到一个最小光斑ꎬ则此时水透 镜的焦距为　 ９.０　 ｃｍꎻ (２)该同学移动蜡烛ꎬ水透镜和光屏至图乙所示位置时ꎬ恰能在光屏上看到清晰　 放大　 (选填 “放大”“等大”或“缩小”)的像ꎬ若仅将蜡烛与光屏位置对调ꎬ则在光屏上　 能　 (选填“能”或 “不能”)看到清晰的像ꎻ (３)在(２)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下ꎬ该同学取了一副眼镜给水透镜“戴上”ꎬ如图丙 所示ꎬ发现光屏上的像变模糊ꎬ当往水透镜中加入适量的水后ꎬ发现烛焰的像再次变得清晰ꎬ由此 判断该眼镜是　 近视　 (选填“近视”或“远视”)眼镜. ３.(２０２４ 贵州)如图所示ꎬ用焦距为 １０ ｃｍ 的凸透镜、高度为 ６ ｃｍ 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ꎬ通过测量像的高度反映像的大小. 第 ３ 题图 (１)若要测量光源在光屏上所成像的高度ꎬ还需要的测量工具是　 刻度尺　 . (２)将光源逐渐靠近凸透镜ꎬ移动光屏ꎬ三次成倒立实像的相关数据记录如表.分析表中数据ꎬ可 得出结论:凸透镜成实像时ꎬ物距变小ꎬ像距变　 大　 ꎬ像变　 大　 . 物高 ６ ｃｍ 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 ６ ｃｍ 时ꎬ发现无论如何移动光屏ꎬ均不能在光屏上成像ꎬ人眼应从 　 光屏　 (选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像ꎬ此时能否用(１)问中的测量工 具直接测出观察到的像高? 　 不能　 (选填“能”或“不能”). (４)若保持光源到光屏的距离为 ４５ ｃｍ 不变ꎬ仅移动凸透镜改变物距ꎬ则表中第　 ２　 次实验的成 像情况不能探究ꎬ理由是:　 ｕ＋ｖ<４５ ｃｍ　 . 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀧈 􀧈 􀧈􀧈 拓 展设 问 (１)上题中选择了“Ｆ”形光源进行实验ꎬ与“Ｔ”形光源相比ꎬ“Ｆ”形光源的好处是:　 “Ｆ”形光 源不对称ꎬ便于比较像相对于物是否左右相反　 . (２)如图ꎬ把光具座上凸透镜所在位置设为零刻度ꎬ数值向左、右依次增大ꎬ这样做的优点是 可以直接读出　 物距　 和　 像距　 ꎻ用标有均匀格子的面板制作特定字母状 ＬＥＤ 灯替代蜡 烛ꎬ光屏上标有同样的格子ꎬ这样做的优点是光屏上成像更清晰、更　 稳定　 并且从光屏上可 以准确得出像与物的　 大小　 关系. ９２ 参考答案与重难题解析􀅰物理４　 一 轮 大 单 元 分 层 练 ３.Ｃ　 ４.Ｂ　 ５.ＡＤ　 ６.Ｃ ７.Ａ　 【解析】圆柱形水杯相当于凸透镜ꎬ图乙中ꎬ铅笔 紧贴杯子后面部分的内壁ꎬ此时杯子前面部分相当 于凸透镜ꎬ当铅笔前移时ꎬ位于焦点以内的铅笔物距 不断减小ꎬ所成正立放大的虚像逐渐变小ꎬ故 Ａ 正 确ꎬＢ 错误ꎻ图丙中ꎬ铅笔向后移ꎬ凸透镜焦距不变ꎬ在 焦点以内ꎬ铅笔的虚像随着物距的增大而变大ꎬ移动 到焦点以外ꎬ随着物距的增大ꎬ铅笔所成的实像逐渐 变小ꎬ即像先变大后变小ꎬ故 ＣＤ 错误.故选 Ａ. ８.Ｄ　 【解析】根据凸透镜成像规律可知ꎬ当物距小于焦 距时ꎬ成正立、放大的虚像.由题可知ꎬ盒底上放标本ꎬ 盒盖上嵌入一凸透镜ꎬ则盒高等于物距.若使用焦距 ｆ 为 ５ ｃｍ 的凸透镜时ꎬ盒高 ｈ 应小于 ５ ｃｍꎻ若使用焦距 ｆ 为 １０ ｃｍ 的凸透镜时ꎬ盒高 ｈ 应小于 １０ ｃｍꎬ故 Ｄ 正 确.故选 Ｄ. 命题点 ３　 探究凸透镜成像的规律 【考点梳理】 ２.点燃　 使烛焰的像成在光屏中心　 ３.暗 ４.(１)光心　 １０.０　 ５.光屏 ６.(１)实　 (２)等大　 (３)２ｆ　 (４)正立　 虚 ７.Ｂ　 ８.(１)上　 上　 上　 下　 ９.(２)仍能　 暗 １０.光路可逆　 １１.靠近　 远离 【教材装置集训】 １.(１)使像成在光屏中央　 (２)光屏　 (３)增大 (４)仍能　 (５)远视　 (６)ｂ　 (７)４ 【补充设问】容易变短ꎻ烛焰不稳定(或火焰在有风的 时候会晃动ꎻ对环境有污染等) 【创新装置集训】 ２.(１)９.０　 (２)放大　 能　 (３)近视 ３.(１)刻度尺　 (２)大　 大　 (３)光屏　 不能　 (４)２　 ｕ＋ｖ<４５ ｃｍ　 【拓展设问】(１)“Ｆ”形光源不对称ꎬ便 于比较像相对于物是否左右相反 　 (２)物距 　 像距 稳定　 大小 命题点 ４　 生活中的透镜 考向 １　 生活中透镜的应用和调节 １.Ａ　 ２.Ｂ　 【补充设问】大　 ３.Ｄ　 ４.Ａ　 ５.Ｄ　 ６.Ｄ 【思维创新练】 １.Ｂ　 【解析】根据凸透镜成像规律ꎬ照相机的物距大于 ２ｆꎬ像距大于 ｆ 小于 ２ｆꎬ拍“太空中的中国空间站”时ꎬ 物距非常大ꎬ像会靠近焦点ꎬ即像距略大于 ｆꎬ故 ＡＣＤ 不符合题意ꎬＢ 符合题意.故选 Ｂ. ２.(１)物距小于像距　 (２)越大　 (３)根据凸透镜成像 规律知ꎬ物距小于凸透镜的一倍焦距时ꎬ成正立放大 的虚像ꎻ物距大于凸透镜的一倍焦距时ꎬ成倒立的实 像ꎻ物体在物距 Ｌ１ 时ꎬ成虚像ꎬ物体在物距 Ｌ２时ꎬ成实 像ꎬ所以物距 Ｌ１小于物距 Ｌ２ 考向 ２　 眼睛与视力矫正 １.Ｂ　 ２.乙　 丁　 ３.实像　 推入 大单元四　 物态变化 【大单元知识构建】 ①冷热程度　 ②℃　 ③０　 ④１００　 ⑤５　 ⑥－１８　 ⑦２５ ⑧热胀冷缩　 ⑨３５~４２　 ⑩０.１　 􀃊􀁉􀁓可以　 􀃊􀁉􀁔不会 􀃊􀁉􀁕吸热　 􀃊􀁉􀁖凝固　 􀃊􀁉􀁗液态　 􀃊􀁉􀁘放热　 􀃊􀁉􀁙固态　 􀃊􀁉􀁚气态 􀃊􀁉􀁛凝华　 􀃊􀁊􀁒表面　 􀃊􀁊􀁓内部　 􀃊􀁊􀁔表面　 􀃊􀁊􀁕沸点　 􀃊􀁊􀁖快　 􀃊􀁊􀁗吸热　 􀃊􀁊􀁘间隙　 􀃊􀁊􀁙有　 􀃊􀁊􀁚没有　 􀃊􀁊􀁛不变　 􀃊􀁋􀁒升高　 􀃊􀁋􀁓不变　 􀃊􀁋􀁔降低 命题点 １　 温度及其测量 １.Ａ　 ２.Ａ　 ３.Ｃ　 ４.１４　 －４　 偏大　 【拓展设问】Ｄ ５.(１)３５~４２ ℃ 　 ０.１　 ３６.５　 不能　 (２)３８.７ (３)红外线　 ３６.８　 正常　 【拓展设问】(１)１８~２４ ℃ (２)３０　 ２１２.５(２１１~２１４ 均可) ６.丙　 【变式设问】 (１)气体 　 (２)左 　 (３)弯管变细 (或烧瓶变大) 命题点 ２　 物态变化及其吸放热辨识 类型 １　 自然界与水有关的物态变化 １.汽化(或蒸发)　 液化　 凝华　 熔化　 【拓展设问】Ａ ２.Ｂ　 ３.Ｃ　 ４.Ａ 类型 ２　 物态变化解释生活现象 １.Ａ　 【变式设问】Ｄ　 ２.Ｄ　 【拓展设问】下　 “白气”是悬浮在空气中的小液 滴ꎬ密度比空气大ꎬ所以会向下飘 ３.Ｄ 【拓展设问】答:小明的想法有道理ꎬ玻璃热了ꎬ水蒸 气就不容易在玻璃上液化.但刚开始吹热风时ꎬ玻璃 还没有那么快热起来ꎬ而车内水蒸气的温度比原来 温度更高ꎬ玻璃和水蒸气的温差更大ꎬ所以玻璃上起 雾的现象更严重. 类型 ３　 物态变化的实际应用 １.晶体　 熔化吸热　 ２.压缩体积　 汽化　 吸收 ３.Ｄ　 ４.Ｂ　 ５.Ｃ　 【拓展设问】Ｂ　 ６.Ｂ　 ７.Ｄ ８.液化　 适应　 ９.熔化　 加快水分蒸发 １０.Ｂ　 １１.Ａ　 １２.吸收　 液化 命题点 ３　 物态变化相关的坐标图像题 １.Ｃ 　 【拓展设问】正确 　 由图像可知镓的熔点是 ３０ ℃ꎬ人手心的温度约为 ３６ ℃ꎬ把镓放在手心里时ꎬ镓 的温度到达熔点且持续吸收热量ꎬ镓发生熔化 ２.－６　 ５　 减小 ３.Ｂ 【补充设问】(１)持续吸热ꎬ温度保持不变　 (２)等于 命题点 ４　 物态变化相关实验 物态变化相关小实验 １.汽化　 吸收　 ２.Ｄ　 ３.升高　 液化　 放出　 均匀 ４.吸热　 温度到达熔点且持续吸热　 ５.Ｃ 实验 １　 探究固体熔化时温度的变化规律 【考点梳理】 ６.(１)自下而上　 烧杯　 需要　 ７.(２)①固液共存 ９.(１)甲　 该物质在熔化过程中持续吸热ꎬ温度保持不 变　 固液共存　 熔点　 (２)非晶体　 没有 【教材装置集训】 １.(１)ｃｂａ　 (２)４　 小于　 比热容　 (３)温度　 持续吸 收热量　 【补充设问】 (１)不会 　 (２)凝华 　 低于 　 (３)增大　 降低 ２.环境温度(日照强度、日照时间、积雪厚度、屋顶材 料、屋顶形状ꎬ答案合理即可) (１)停表(或秒表)　 (２)雪的状态变化　 时间　 温度 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４