2026年中考物理三轮冲刺实验:透镜及其应用
2026-06-03
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 透镜及其应用 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.26 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58182026.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦透镜成像规律,通过15道实验题构建"基础操作-规律应用-创新拓展"三阶训练,强化科学探究与科学思维,适配中考三轮冲刺需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|焦距测量、三心同高调节、静态成像性质|如第1题探究成像与物距关系,第2题测量焦距,夯实实验操作规范|
|综合层|动态成像规律、光路可逆、生活应用|如第4题移动透镜二次成像,第7题结合天宫课堂水球实验,深化规律理解|
|拓展层|跨情境迁移、误差分析、器材变式|如第15题F形光源成像,第10题圆柱形水杯替代透镜,培养创新探究能力|
内容正文:
2026年中考物理三轮冲刺实验:透镜及其应用
1.用焦距为15cm的凸透镜做探究“凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)用凸透镜看远处物体时,可以看见缩小的像,用凸透镜看课本上的字时,能看见放大的像。由此可以猜想:凸透镜成像的特点可能与___________有关;
(2)点燃蜡烛,调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使__________、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是___________;
(3)将蜡烛放在10cm刻度线处,将光屏移动到如图甲所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此时像的性质是_____________、_____________的实像;
(4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到30cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向________(选填“左”或“右”)移动,像的大小将__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到40cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,在凸透镜的右侧,会透过凸透镜观察到像,像的特点如乙图中的_________。(选填乙图中数字序号)
2.在某次探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明想知道实验中某个透镜的焦距,做了如图甲所示实验,他使镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像如图乙所示,可判断该透镜的焦距f为_________cm;
(2)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于_________。如果实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏;光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是__________;
(3)如图丙所示,当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的实像;
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:_________;
(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,该过程中像的大小将_________(填“变大”“变小”或“等大”),物距u随时间t的变化图像如图丁中图像所示,则像距v与t的大致变化关系为图丁中的_________。
3.在“天宫课堂”的水球实验中,小明从水球中看到王亚平老师倒立、缩小的像(如图甲),像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢?小明设计如下实验进行探究。
实验思路:(1)把物体放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近(如图乙),观察并记录物体在不同位置时的成像情况及物距,比较实验数据寻找其中的规律。
实验过程:(2)实验前需要确定凸透镜的焦距,小明利用平行光按照图丙方式进行测量,此时在白板上形成的最小最亮的光斑________(选填“是”或“不是”)焦点,理由是________;
(3)用蜡烛作为发光物体,白色硬纸板作为光屏,调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏,使它们三者中心在________上;
(4)把蜡烛放在较远处,移动光屏,使光屏上呈现清晰的实像,观察像的大小和正倒,并测量出此时的物距和像距;
(5)把发光物体向凸透镜移近几厘米(如图丁),重复以上操作,此时光屏呈现倒立、________的实像。
实验结论:(6)图甲中,王亚平老师距离水球中心的距离为________。
A.大于2倍焦距 B.等于2倍焦距 C.小于2倍焦距、大于焦距 D.小于焦距
4.如图乙所示是小红探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)图甲,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可知,该凸透镜的焦距是_____;
(2)某次实验中将蜡烛和光屏调整到图乙位置时,光屏上出现清晰的倒立、_____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,生活中的_____(选填“照相机”或“投影仪”“放大镜”)就是利用这个成像原理制成的;
(3)保持图乙中蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜向左移动,可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立、_____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,接着用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分,可观察到光屏上的像是_____(“完整”或“不完整”)的;
(4)若将一近视眼镜片放在凸透镜前,光屏上原本清晰的像变模糊了,接着要将光屏向_____(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,才能再次得到清晰的像;
(5)当烛焰随着燃烧而变短,为了使像仍成在光屏的中央,可以采取的方法是:_____。(写出一种即可)
5.小亮用凸透镜分别观察近处课本上的字和远处黑板上的字,发现看到的情况是不同的,于是他打算探究凸透镜成像规律:
(1)如图甲所示,可知他所选取的凸透镜焦距为___________ cm;
(2)实验前,同组同学提出需先调节蜡焰和光屏的中心在凸透镜的___________ 上,目的是为了使像呈现在光屏的中央。比较规范的操作是___________ (选填选项前的字母)。
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。
(3)开始实验后,小亮将蜡烛、凸透镜和光屏放在如图乙所示位置。为了寻找像,小亮需将光屏向___________ (选填“左”或“右”)移动,直到光屏上出现清晰的像。
(4)实验中小亮将蜡烛移动到20cm刻度线处如图丙所示,移动光屏直到光屏上成清晰倒立缩小的像。随着蜡烛燃烧变短,烛焰的像将处于光屏的___________ (选填“上方”或“下方”),若想使烛焰成像回到光屏中央,凸透镜应该___________ (选填“向上”或“向下”)调节适当距离。
(5)小亮不改变图丙中蜡烛和透镜位置,又进行了如下探究:
①若将凸透镜换成焦距相同、镜面较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比___________ (选填“完整且变小”“完整且变暗”或“不完整且变暗”);
②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将光屏___________ (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像;若光屏不移动,在烛焰和透镜之间加一个焦距合适的___________ (选填“凸透镜”或“凹透镜”),光屏上也能得到清晰的像。
6.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距是10.0cm。
(1)小明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45.0cm刻度线处,探究时的成像规律,无论怎样移动光屏,都无法在光屏上呈现烛焰清晰的像,他接下来的操作应是______。
(2)如图甲所示,改变蜡烛的位置,使其位于20.0cm刻度线处,再移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;保持凸透镜的位置不动,当蜡烛向右(靠近凸透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次呈现烛焰清晰的像,需将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,此时观察到的烛焰的像与原来相比将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小芳按图乙所示装配仪器(图中F点是凸透镜的1倍焦距处,H点是凸透镜的2倍焦距处),此时光屏上得到了一个烛焰清晰的像,但像的位置偏高。为了使烛焰的像能成在光屏中央,她应把光屏向______(选填“上”或“下”)调节;调节好光屏的高度后,当光屏上出现烛焰清晰的像时,她遮住部分凸透镜,观察到烛焰的像______(选填“仍然”或“不”)完整,亮度______(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
7.小麦同学用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”的实验。
(1)调节器材,让烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在________;
(2)如图甲所示,光屏上刚好成清晰的像,所成像是倒立、________的实像,生活中的________(选填“放大镜”“投影仪”“照相机”)应用此原理;
(3)将蜡烛向左移动,要再次在光屏上成清晰的像,应将光屏向________移动;
(4)得到清晰的像后,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上能得到清晰的像,因为________;
(5)如图乙所示,是航天员在太空授课的情景,航天员到水透镜中心的距离为15cm,估测该水透镜的焦距可能为________。
A.5cm B.7.5cm C.20cm
8.一小组成员在探究“凸透镜成像的规律”的实验:
(1)测量焦距:让一束平行于主光轴的光经过凸透镜,左右移动光屏至如图甲所示位置时,在光屏上看到一个最小、最亮的光斑,此透镜的焦距为_________cm;
(2)调整好蜡烛、凸透镜和光屏的位置后,当蜡烛距凸透镜40.0cm时,移动光屏至如图乙位置,可在光屏上得到一个清晰的倒立、_________(填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)随着实验的进行,蜡烛燃烧后逐渐变短,光屏上烛焰的像也将逐渐向__________(填“上”或“下”)移动;小关刚要移动透镜,发现有一只小飞虫恰好落在了透镜的上半部分如图丙所示,则小关__________(填“能”或“不能”)在光屏上看到小飞虫的像。
9.某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的______(选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的______(选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);该现象说明平面镜所成的像为______像;
(2)此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的______(选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的______。
A. B. C. D.
10.某实验小组在“探究凸透镜成像规律”实验:
(1)实验前,先测凸透镜的焦距,如图甲,他将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行放上白纸,测出透镜中心到白纸上光斑的距离为16cm,他将凸透镜远离白纸时光斑变大,则可判断该透镜的焦距f______(选填“大于”、“小于”或“等于”)16cm;
(2)安装实验器材过程中,小明应调节烛焰中心、光屏中心位于凸透镜的______上;
(3)如图乙,此时恰好成一清晰的像,保持蜡烛与光屏位置不变,将凸透镜移动至______cm刻度处,仍可在光屏上呈清晰的像;在烛焰和凸透镜之间放一眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将蜡烛远离透镜,移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是______(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)如图丙小华把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠掉头奔向猫(如图丁)。透过水杯看不到的像是______图(填序号)。
11.在利用光具座进行凸透镜成像规律的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为______cm;
(2)为了使烛焰的像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在_______;
(3)当蜡烛距凸透镜16cm时,在光屏上可得到一个清晰的像,__________就是利用这一原理制成的;
(4)若把图乙中的凸透镜换成“水凸透镜”,当向“水凸透镜”加水,使其变厚、焦距变短时,光屏上原来清晰的像变得模糊不清,要想重新得到清晰的像,应将光屏向_______(填“远离透镜”或“靠近透镜”)的方向移动;也可以不改变光屏的位置,在图乙凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的_________透镜进行调节。
12.“烽火连三月,家书抵万金”,秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆,发现“秦代木牍”的展示柜中装置着凸透镜,如图甲所示,他通过凸透镜观察到正立放大的像,为了弄清其原理,他设计了如下实验:
(1)如图乙,小杰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)实验前,为了使像成在光屏中央,应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在________;
(3)调节好实验器材后,小杰在如图丙位置观察到清晰的像,此时光屏上得到一个倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像;在此基础上,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上________(选填“能”或“否”)出现清晰的像;
(4)小杰经过实验探究知道:当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时,能看到正立放大的像。为了观察到像,此时小杰的眼睛应该在透镜的________(选填“左”或“右”)侧观察;
(5)做实验时小杰不小心用指尖遮挡了凸透镜部分区域,则光屏上会________(填序号)。
A.出现指尖的像 B.出现指尖的影子 C.仍有烛焰完整的像,但亮度变暗
13.小亮在 “探究凸透镜成像的规律” 的实验中:
(1)实验台上有一个凸透镜和一个凹透镜,小亮将他们同时放在阳光下,看到的现象如图甲所示,则__________(选填 “左边” 或 “右边”)的透镜是凸透镜。
(2)如图乙所示,一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,在光屏上找到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是__________cm。
(3)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上。点燃蜡烛,发现烛焰在光屏上所成的像如图丙所示,产生这一现象的原因是__________。
(4)将器材调整到如图丁所示的位置时,在光屏上恰好得到了清晰的像,此时所成的像为倒立、__________ 的实像,这与__________的原理相同。
(5)若在图丁中紧挨凸透镜左侧放一片镜片,发现光屏上的像变模糊了,将光屏向透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是__________(选填 “近视” 或 “远视”)眼镜。
14.在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)小洛猜想:凸透镜成像情况可能与物距有关,她做出此猜想依据的可能是:______;
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上,调节三者的高度时,______(选填“需要”或“不需要”)点燃蜡烛;
(3)将蜡烛放在20cm刻度线处,调节光屏至图甲所示位置时,光屏上出现烛焰清晰的像(像未画出),她模拟的是______(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点。保持凸透镜位置不动,将蜡烛移动到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,她应把光屏向______(选填“左”或“右”)移动,烛焰的像将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。实验中随着蜡烛燃烧变短,所成像如图乙所示,此时应将透镜向______(选填“上”或“下”)调整,才能使像回到光屏中央;
(4)某次实验时,光屏上成清晰的像,小洛在原凸透镜位置更换了另一个凸透镜,光屏上的像变模糊了,向右移动光屏,屏上重新呈现清晰的像,据此可判断该凸透镜的焦距______(选填“大于”或“小于”)原透镜的焦距。
15.小九利用下图装置,做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,凸透镜位置固定,发光的点光源放在凸透镜主光轴上对应位置,移动光屏,发现光屏上始终能呈现一个大小不变的光斑,则该透镜的焦距为________cm;
(2)如图乙,在凸透镜左边挨着凸透镜放一片眼镜镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是________眼镜(选填“近视”或“远视”);
(3)如图丙,小九取下F形光源,又将两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰的像,用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上________(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的烛焰的像。
(4)小九小组利用另一组器材顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图丁所示的图像,线段MN为凸透镜成像的像距倒数与物距倒数的对应关系。根据图像信息可知该小组所用凸透镜的焦距为________cm。
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理三轮冲刺实验:透镜及其应用》参考答案
1. 物距 烛焰 使像呈在光屏的中央位置 倒立 缩小 右 变大 4
【详解】(1)[1]观察远近不同的物体,看到了不同特点的像,说明凸透镜所成像的特点与物距有关。
(2)[2][3]实验前,要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致同一高度,这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置。
(3)[4][5]如图所示的情景,将蜡烛放在10cm刻度线处,则物距为
此时物距大于二倍焦距,光屏上恰好呈现清晰的像,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,在光屏上成倒立、缩小的实像。
(4)[6][7]保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到30cm刻度线处,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成实像时,物近像远像变大,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向右移动,像将变大。
(5)[8]保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到40cm刻度线处,此时u<f时,成正立、放大的虚像,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰正立、放大的像,如图4。
2. 12 同一高度 蜡烛在焦点处 Ⅱ 向上移动蜡烛 变小 C
【详解】(1)[1]由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm。
(2)[2]为了使得像成在光屏中央,在实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一高度。
[3]实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,说明光平行主光轴射出,则可能将蜡烛置于焦点处了。
(3)[4]凸透镜焦距是15cm,刻度尺的分度值为1cm;当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距为
u=50.0cm-15.0cm=35.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,像距在1倍焦距到2倍焦距之间,即光屏应在Ⅱ区域。
(4)[5]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。
(5)[6]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像,将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距变大,像距则变小,像也变小。
[7]当将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜的过程中,物距变大时,像距变小;且物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距大于二倍焦距;物距大于二倍焦距时,像距在一倍焦距和二倍焦距之间;所以像距始终大于焦距,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3. 不是 平行光没有与凸透镜的主光轴平行,折射后的会聚点不是凸透镜的焦点 同一高度 放大 A
【详解】[1][2]凸透镜对光线有会聚作用,可以使平行光会聚于一点。但只有平行光与凸透镜的主光轴平行时,经凸透镜折射后,折射光线在主光轴上的交点才是焦点。实验中平行光没有正对凸透镜,没有平行于凸透镜的主光轴,其折射光的会聚点不是焦点。
[3]为使像成在光屏的中央,实验中应调节烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度。
[4] 如图丁当烛焰、透镜、光屏在如图位置时,光屏上能得到清晰的像,此时物距小于像距,根据凸透镜的成像规律,只有当时,,物距才小于像距,此时物体通过凸透镜能成倒立、放大的实像。
[5]小明从水球中看到王亚平老师倒立、缩小的像。根据凸透镜的成像规律可知,当时,成倒立、缩小的实像。所以王亚平老师距离水球中心的距离即物距大于2倍焦距。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(1)10.0cm(或10cm)
(2) 缩小 照相机
(3) 放大 完整
(4)远离
(5)将蜡烛向上移动(或将光屏向上移动、将凸透镜向下移动)
【详解】(1)平行于主光轴的光线经过凸透镜会会聚在焦点上,焦点到光心的距离为焦距,甲图中刻度尺的分度值是1cm,则该凸透镜的焦距是
(2)[1][2]乙图中物距大于像距,且能成实像,根据凸透镜成像规律可知,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,生活中照相机就是利用这个成像原理制成的。
(3)[1]保持图乙中蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜向左移动,可以实现物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像。
[2]用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分,光线会从上半部分经过仍成一个完整的像,但由于光线变少,像的亮度变暗。
(4)近视眼镜片是凹透镜,对光具有发散作用,将其放置在凸透镜前,相当于凸透镜的会聚能力减弱,所成的像会远离凸透镜,因此将光屏向远离凸透镜方向移动,才能再次得到清晰的像。
(5)当烛焰随着燃烧而变短,焰心和凸透镜光心的连线倾斜向上,为了使像仍成在光屏的中央,可以将蜡烛向上移动,或凸透镜向下移动,或光屏向上移动。
5.(1)10.0
(2) 主光轴 B
(3)左
(4) 上方 向下
(5) 完整且变暗 向左 凹透镜
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
(2)[1]为了使像成在光屏中央,应调节蜡焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
[2]比较规范的是将三者靠拢,然后用目测的方法调节,这样误差较小,故选B。
(3)由图可知,此时物距,根据,,成倒立、缩小的实像,因此为了寻找像,小亮需将光屏向左移动,直到光屏上出现清晰的像。
(4)[1][2]根据过光心的光线传播方向不变可知,随着蜡烛燃烧变短,烛焰的像将处于光屏的上方,若想使烛焰成像回到光屏中央,凸透镜应该向下调节适当距离。
(5)[1]凸透镜成像的完整性由物体上每个点发出的光线能否通过透镜成像决定。当镜面变小但焦距相同时,物体上每个点发出的光线仍然能通过透镜折射会聚,所以像的形状和大小都是完整的。 但因为镜面变小,通过透镜的光线总量减少,所以光屏上的像会变暗。
[2] 若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,凸透镜焦距越小,对光的会聚能力越强,会将光线提前会聚成像,因此需将光屏向左移动才能成清晰的像。
[3] 若光屏不移动,在烛焰和透镜之间加一个焦距合适的凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,光屏上也能得到清晰的像。
6.(1)从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰的像
(2) 缩小 右 变大
(3) 上 仍然 变暗
【详解】(1)将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,物距
此时物距小于一倍焦距,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][3]如图甲改变蜡烛的位置,使其位于20cm刻度线处,此时物距
此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;保持凸透镜的位置不动,当蜡烛向右(靠近凸透镜)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]为了使像能成在光屏的中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,她应把光屏向上调。
[2][3]调节好蜡烛的高度后,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。
7.(1)同一高度
(2) 放大 投影仪
(3)左
(4)光路可逆
(5)A
【详解】(1)调节器材时,让烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是使像成在光屏的中央,便于观察。
(2)[1][2]已知凸透镜焦距,图甲中物距
像距
此时,,据凸透镜成像规律,成倒立、放大的实像。 生活中投影仪就是利用这一原理工作的。
(3)根据“成实像时,物远像近像变小”的规律,将蜡烛向左移动(物距变大),像距会变小,因此应将光屏向左移动,才能再次在光屏上成清晰的像。
(4)在光的折射现象中,光路是可逆的。当蜡烛和光屏位置对调后,原来的像距变为新的物距,原来的物距变为新的像距,因此光屏上仍能成清晰的像。
(5)图乙中,水透镜成的是倒立、缩小的实像,此时物距,满足,即,解得。故该水透镜的焦距可能为5cm,故A符合题意;BC不符合题意。
故选A。
8. 8.0 缩小 上 不能
【详解】(1)[1]图甲中,刻度尺的分度值为1cm,凸透镜与光屏的距离为
L=58.0cm-50.0cm=8.0cm
此时光屏上得到一个最小最亮的光斑,则透镜上的焦距为10.0cm。
(2)[2]当物距为40.0cm时,物距大于二倍焦距,在光屏上成倒立缩小的实像。
(3)[3]蜡烛燃烧变短后,光屏上烛焰的像将向上移动,因为蜡烛的光线通过透镜的光心后,传播方向不变,蜡烛变短,通过光心的光线向上移动。
[4]小飞虫落在透镜表面,则此时的物距小于一倍焦距,成虚像,不能在光屏上看到小飞虫的像。
9.(1) 乙 丙 虚
(2)丁
(3)AC
【详解】(1)[1]在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,在AB之间观察平面镜中的像,平面镜成正立等大的虚像,且左右相反,所以小丽看到的像是图中乙。
[2][3]小明在BC之间观察光屏,平面镜所成的像不能用光屏承接,所以小明看到的是图中丙,说明平面镜成的是虚像。
(2)将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,当u=v=2f时,凸透镜成倒立等大的实像,他在BC之间观察光屏上的像,所以小亮看到的像是图丁。
(3)由于玻璃杯的上下是一样粗细的,相当于一个柱面透镜,成像时,像始终是正立的;把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时,实际是物体逐渐远离凸透镜,由凸透镜成像的规律可知,物体在一倍焦距内靠近焦点时,像正立且会逐渐变大;当物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,所成的像是正立的、变宽的实像,远离焦点时会逐渐变小;当物距为2f,成的是正立、等大的实像;大于二倍焦距时,成的是正立的、缩小的实像,故不可能看到A和C,故选AC。
10.(1)小于
(2)主光轴
(3) 25.0 近视
(4)(4)
【详解】(1)将凸透镜远离白纸时光斑变大,由物近像远像变大和凸透镜成像规律可知,此时像距大于一倍焦距,所以该透镜的焦距小于16cm。
(2)调节烛焰中心、光屏中心位于凸透镜的主光轴上,即烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度处,目的是使像成在光屏的中央。
(3)[1]据乙图可知,刻度尺的分度值是1cm,物距为
像距为
此时物距大于像距,且成实像,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,由于光的折射现象中,光路是可逆的,所以凸透镜成像中物距像距相反,可以成倒立、放大的实像,故可以将凸透镜移动至25.0cm刻度处。
[2]在烛焰和凸透镜之间放一眼镜,将蜡烛远离透镜,说明该眼镜对光线具有发散作用,是凹透镜,该眼镜是近视眼镜。
(4)图由(1)到(3)过程中,所成像高度不变,左右颠倒,说明杯子在靠近漫画,所成的像依次为缩小、等大、变大的实像;当物距小于一倍焦距时,成虚像,左右不颠倒,且(4)位置时,高度发生了变化,因此透过水杯看不到的像是(4)。
11.(1)11.0
(2)同一高度
(3)投影仪
(4) 靠近透镜 凹
【详解】(1)平行光照射到凸透镜上,在其后形成的最小最亮的光斑到凸透镜的距离就是焦距,凸透镜位置40.0cm,光屏位置51.0cm,则焦距为51.0cm-40.0cm=11.0cm。
(2)为了使烛焰的像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(3)当蜡烛距凸透镜16cm时,此时,成倒立放大的实像,应用是投影仪。
(4)[1]向“水凸透镜”加水,使其变厚、焦距变短,相当于物远离凸透镜了,物远像近像变小,所以光屏需要向靠近透镜的方向移动。
[2]“水凸透镜”焦距变短,相当于对光的会聚能力变强,要想重新成像在光屏上,需要让光发散,则需要放置焦距适合的凹透镜。
12.(1)10.0
(2)同一高度
(3) 缩小 能
(4)右
(5)C
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图可知,刻度尺的分度值为1cm,读数时估读到分度值的下一位,所以凸透镜的焦距是
(2)实验前,为了使像成在光屏中央,应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(3)[1]调节好实验器材后,小杰在如图丙位置观察到清晰的像,此时物距
成倒立、缩小的实像。
[2]根据折射现象中光路是可逆的可知,保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,物距和像距交换,仍能在光屏上再次呈现清晰的像。
(4)当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时,能看到正立放大的像,此时像与物同侧,为了观察到像,小杰的眼睛应该在透镜的右侧观察。
(5)小杰不小心用指尖触碰到了凸透镜,挡住透镜的一部分,剩余部分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,故选C。
13.(1)右边
(2)10.0
(3)烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度
(4) 缩小 照相机
(5)远视
【详解】(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。图甲中右边的透镜能使光线会聚(光斑更集中),因此右边是凸透镜。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,该点为焦点,焦点到光心的距离为焦距。由图乙可知,透镜位于50.0cm刻度处,最小最亮的光斑位于60.0cm刻度处,因此该凸透镜的焦距
(3)图丙中成在光屏的上方,原因是烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度,导致像无法成在光屏中央。
(4)图丁中物距(蜡烛到透镜的距离)大于像距(透镜到光屏的距离),根据凸透镜成像规律,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
(5)紧贴凸透镜左侧放镜片后,光屏向透镜方向移动(缩短像距)才能重新成清晰的像,说明镜片会聚光线,增强了会聚能力。远视眼镜(凸透镜)具有会聚作用,而近视眼镜(凹透镜)会发散光线,需增大像距才能成像,因此该镜片为远视眼镜。
14. 见解析 需要 照相机 右 变大 下 大于
【详解】(1)[1]小洛猜想:凸透镜成像情况可能与物距有关,她做出此猜想依据的可能是:用凸透镜看远处物体时,可以看见倒立、缩小的像;用该凸透镜看自己的指纹时,能看见正立、放大的像。
(2)[2]将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上,调节三者的高度时,需要点燃蜡烛以观察像是否成在光屏的中央。
(3)[3]由图丙可知,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机的成像规律与之相同。
[4][5]保持凸透镜位置不动,将蜡烛移动到25cm刻度线处,则物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的规律,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向右移动一段距离,像将变大。
[6]由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,则像的位置会偏高,即屏上像逐渐向上移动,为使像重新回到光屏中央。应将蜡烛相对于凸透镜向上移动,或将凸透镜向下移动。
(4)[7]向右移动光屏,屏上重新呈现清晰的像,说明新的凸透镜前使光线延后相交了,对光线的会聚能力没有原凸透镜强,据此可判断该凸透镜的焦距大于原透镜的焦距。
15.(1)10.0
(2)远视
(3)C
(4)12.5
【详解】(1)当点光源放在凸透镜的焦点上时,发出的光经凸透镜后会变成平行光。 平行光照射到光屏上,无论光屏如何移动,光斑大小都不会改变。 从图甲中可以看出,点光源到凸透镜的距离为10.0cm,所以该透镜的焦距为10.0cm。
(2)将眼镜片放在凸透镜左侧后,光屏需向透镜方向移动才能再次得到清晰的像。 这说明该镜片使光线提前会聚了,而远视眼镜(凸透镜)对光线有会聚作用。 因此,这是远视眼镜。
(3)根据凸透镜成像原理,物距与像距一一对应。 A处烛焰发出的光经凸透镜后成像在D处,B处烛焰发出的光经凸透镜后成像在C处,当用厚纸板挡住A处的烛焰时,只有B处烛焰的光通过透镜,因此C处仍能得到清晰的像。
(4)如图丁上有一点满足
解得,根据凸透镜成像规律,成倒立等大的实像,所以可得,
解得
因此,该凸透镜的焦距为12.5 cm。
答案第1页,共2页
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