2026年中考物理九年级第二轮实验专题复习--探究凸透镜成像的规律
2026-06-04
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摘要:
**基本信息**
聚焦凸透镜成像规律,通过15道递进式实验题构建"概念-操作-应用"三维训练体系,融合科学探究与模型建构思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础实验|4题|平行光聚焦法测焦距、三心等高调节|从焦距测量切入,建立透镜对光作用的物质观念|
|成像规律|5题|物距像距动态关系、实虚像判断准则|通过u与f关系推导成像性质,培养科学推理能力|
|动态调整|3题|光路可逆原理、透镜焦度变化分析|结合水透镜等创新器材,训练科学探究中的变量控制|
|应用拓展|3题|照相机/投影仪工作原理、视力矫正模型|从实验现象到生活应用,体现科学态度与社会责任|
内容正文:
2026年中考物理九年级第二轮实验专题复习
探究凸透镜成像的规律
1.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(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,由图可知,凸透镜对光线具有_________作用,该凸透镜的焦距是_________;
(2)把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、_________的实像(填写:“缩小”“等大”或“放大”);其中_________(填写:“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向_________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动;
(3)若想从光屏一侧透过透镜看到蜡烛正立的像,则烛焰到透镜的距离范围应该是_________。
2.学习了凸透镜成像知识后,小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地做上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像的如图乙,则可判断该透镜的焦距f为_________cm;
(2)调整器材高度时,应_________(选填“点燃”“不点燃”)蜡烛;
(3)小金在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如丁图①至⑥的六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序,正确顺序为②①③_________;
(4)小明又自制了一个水透镜来探究凸透镜成像的规律,如图戊所示,小明向水透镜注水,并调整蜡烛和光屏的位置后,在光屏上看到了倒立_________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,_________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是这种成像特点的应用;
(5)继续注水后,小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸,会聚能力更强了,此时水透镜焦距变_________(选填“大”或“小”)。为了使光屏上的像重新变得清晰,可将光屏靠近透镜,或者如图己所示,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,像也变得清晰了一些,由此判断该眼镜是_________(选填“近视镜”或“远视镜”)。
3.小睿同学利用自制的水透镜来探究凸透镜的成像规律。当向水透镜里注水时,水透镜的焦距变小;当从水透镜向外抽水时,水透镜的焦距变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个很小很亮的光斑,则此时水透镜的焦距为______cm。将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座上,调节烛焰、透镜、光屏的中心在______,目的是______;
(2)小睿同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,此像是一个清晰的倒立、______的实像。保持蜡烛和光屏的位置不动,只将水透镜向______(选填“左”或“右”)方向移动,又能在光屏上得到一次清晰的像;
(3)蜡烛、水透镜和光屏移至图丙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,小睿同学把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),发现像变模糊了,保持光屏位置不动,应当向水透镜______(选填“抽水”或“注水”),才能使光屏上的像再次清晰。
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)图甲所示,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。为了使像成在光屏中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在_______;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立_______的实像(选填“放大”、“缩小”或“不变”),生活中利用这个规律制成的光学仪器是_______;(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向_______方移动;为了使像成在光屏中央,可以将凸透镜适当向_______方移动;(两空都选填“上”或“下”)
(4)将蜡烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到清晰的像,这时应从凸透镜的_______(选填“左”或“右”)侧透过凸透镜直接观察到正立的像;
(5)小超同学在一次实验中用“F”光源在光屏上得到了一个倒立的清晰的像,爱动手的小超在光源和凸透镜之间放了一个_______眼镜(选填“近视”或“远视”),需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像。
5.如图甲是“探究凸透镜成像规律”的实验装置,图乙是无人机,无人机上的摄影机镜头是焦距为10cm的凸透镜。
(1)将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上,调节它们的中心在______;实验中,烛焰、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,光屏上呈现烛焰的倒立、______的实像;
(2)将蜡烛移到光具座30cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______移动,且光屏上的像将会______;
(3)紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分,发现光屏上呈现的像是______(选填“完整”或“不完整”)的;
(4)如图乙,无人机用此凸透镜作为镜头在高空拍摄地面场景,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的______(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点。
6.如图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置,小明通过实验得到了如表所示的数据,请回答下列问题:
实验次序
1
2
3
4
5
物距
像距
30
19
15
12
11
(1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使其大致在________。根据表中数据可推测凸透镜的焦距________cm;
(2)第1次实验时,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像,应用此原理可制成________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(3)第5次实验后,小明在烛焰和凸透镜之间的适当位置放了一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到了清晰的像,则该眼镜是________(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)实验结束后,小明与同学交流讨论,小红建议用发光的小灯泡代替蜡烛进行实验,你认为这样做的好处是________________。
7.生活中很多地方都用到了凸透镜,如:照相机、放大镜等。接下来请你完成“探究凸透镜成像的规律”的有关问题:
(1)为了准确的知道凸透镜的焦距,小亮同学进行了如图甲所示的实验,则该凸透镜的焦距是______cm。
(2)实验前需要调节F光源、凸透镜和光屏,使它们的中心在______,调节的过程中______(填“需要”或“不需要”)打开F光源。
(3)各元件所在位置如图乙所示,此时光屏上恰能成清晰的像,像的性质与生活中______(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像性质相同;若保持凸透镜位置不变,将“F”光源适当向右移动,为使光屏上再次成清晰的像,可将光屏向______(填“左”或“右”)移动。
(4)在如图乙中,光屏上恰能成清晰的像,若保持光屏和F光源的位置不变,将凸透镜移动到光具座35cm刻度处,光屏上______(填“能”或“不能”)呈现一个清晰的像,理由是_________
8.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律:
(1)测量焦距:如图所示让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。由此可得所用透镜的焦距为________cm;
(2)把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,当蜡烛距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、_________(选填“放大”或“缩小”)的实像,依据此原理,人们制成的光字仪器是________;
(3)小明在如图所示位置得到一个清晰的像。老师要求他在凸透镜不动的情况下,让光屏上的实像变大些,小明应当把蜡烛向_________(选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动,同时把光屏向________(选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动;
(4)实验一段时间后蜡烛变短,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应将光屏向_________移动;
(5)小明把爷爷的老花眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,她应当向________(选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动光屏,可再次得到清晰的像。
9.为了研究眼睛的成像原理,小明用水透镜模拟眼睛的晶状体,通过注水或抽水可改变水凸透镜的凸起程度。光屏和水透镜固定在光具座如图甲所示的位置。
(1)小明利用如图乙所示的装置研究水透镜的焦距与凸起程度的关系,平行于主光轴的光经过水透镜后,在光屏上得到了一个最小最亮的光斑,则此时水透镜的焦距是________cm;
(2)实验前,应调整烛焰、水透镜和光屏三者的中心在__________;将蜡烛、水透镜和光屏调整至图甲所示位置时,光屏上出现清晰的像,此时成像原理与__________(填“投影仪”或“照相机”)相同;
(3)保持蜡烛位置不动,向水透镜内继续注水,光屏上的像变模糊,将光屏向________(填“靠近”或“远离”)水透镜方向移动,又得到烛焰清晰的像,若不移动光屏可在水透镜左侧放置合适的________(填“凸透镜”或“凹透镜”),可使光屏上再次成清晰的像。
10.某实验小组探究凸透镜成像的实验装置如图,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。
(1)则该像的特点是___________;
(2)这个凸透镜的焦距可能是___________(填选项字母):
A.5cm B.10cm C.20cm D.30cm
(3)若图中将凸透镜向右移动10cm,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,保持蜡烛位置不变,可以将光屏向___________(左/右)移动,且移动的距离___________(>/</<=)10cm;
(4)若图中在凸透镜前紧贴放置一个远视眼镜的镜片,镜片的口径和凸透镜基本相同,则只需将光屏向___________(左/右)移动,光屏上就能得到烛焰清晰的像,但像比原来___________(大/小)。
11.在探究“凸透镜成像的规律”实验中,已知凸透镜焦距为10cm。
(1)调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在______上,使像成在光屏中央;
(2)当蜡烛在图甲所示位置时,向______调节光屏,可在光屏上得到清晰的像,照相机就是利用该成像原理工作的;
(3)蜡烛移到45cm刻度线处时,人眼在图乙的______处能观察到烛焰的像;
(4)将眼镜片放在透镜和烛焰间某处,光屏上清晰的像变模糊了,使光屏远离透镜,像又清晰了。说明该镜片对光______有作用,可对图______(选填“丙”或“丁”)的视力缺陷进行矫正;
(5)拓展应用:如图戊,在跨学科实践中,选择焦距为20cm和5cm凸透镜自制望远镜。物镜的作用是把远处物体“拉近”,在焦点附近成倒立______的像,再加上目镜的放大作用,从而______(选填“增大”或“减小”)视角,最终能看清远处物体倒立的像。
12.如图小亮用焦距为10cm的凸透镜,探究“凸透镜成像规律”的实验。
(1)把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在______,其目的是使像成在光屏中央;
(2)如图甲,小亮将蜡烛放在光具座35cm处的位置,光屏应放在______(选填“a”、“b”或“c”)区域内,才能够找到清晰的倒立、______的实像,所成的像的特点与______相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则需要将光屏向______移动,才能再次看到清晰的像;如果在光屏上看到像如乙所示,应将蜡烛向______调节才能使像成在光屏中央。
13.小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律;
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为______cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到______;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、______的实像;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是______的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现_______(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
14.小丽同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。在实验过程中保持凸透镜的位置不变,请你根据所学知识,回答下列问题。
(1)实验前应首先调节蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在__________
(2)改变蜡烛的位置,使蜡烛位于光具座20cm刻度处,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”)
(3)在实验(2)的基础上,将蜡烛和光屏互换位置,此时烛焰在光屏上成清晰的倒立、__________的实像。(选填“放大”、“等大”或“缩小”)
(4)若在实验中发现光屏上所成的烛焰的像偏上,为了能使烛焰的像能成在光屏的中央,应向__________调节烛焰的位置。(选填“上”或“下”)
(5)通过实验小丽明白了照相机的成像原理,一次她在给隔壁班级照毕业合影时,发现两旁还有同学没有进入观景框内,她应将照相机__________(选填“靠近”或“远离”)被拍照的同学,这样才能在观景框内看到全部同学的画面。
(6)小丽进一步学习知道了眼球的成像原理。一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜__________方(选填“前”或“后”),这就是远视眼,矫正方法是戴一副由__________(选填“凸”或“凹”)透镜片做的眼镜。
15.小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)小明在光具座上调整凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心不在同一高度,但是在同一条直线上,这样______(选填“也可能”或“不可能”)使像成在光屏中央。但是小华认为必须让凸透镜、光屏和烛焰三者的中心在同一高度才有利于多次实验,小华的理由是______;
(2)为了确定凸透镜的焦距,小华同学让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到光在光屏上会聚成一点,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为______cm。小明通过实验测量并绘制出物距u和像距v的关系图象如图乙所示,也得到了该凸透镜的焦距。请说明小明得到焦距的理论依据是______;
(3)当蜡烛放在图丙位置,调节光屏,可在光屏上得到一个倒立、______的像,生活中的______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用此成像原理工作的;
(4)完成(3)中实验后,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动一小段距离,为了再次在光屏上成清晰的像,光屏应向______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动适当的距离。
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理九年级第二轮实验专题复习--探究凸透镜成像的规律》参考答案
1. 会聚 11.0 放大 投影仪 靠近 小于11.0cm
【详解】(1)[1][2]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,说明凸透镜对光有会聚作用,焦点到凸透镜光心的距离等于焦距,由图甲可知,凸透镜得到焦距
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
(2)[3][4]把烛焰放在距凸透镜16cm处时,物距是16cm,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立放大的实像,这是投影仪的工作原理。
[5]成实像,物远像近像变小,将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,物距增大,像距减小,要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动。
(3)[6]若想从光屏一侧透过透镜看到蜡烛正立的像,则烛焰到透镜的距离小于焦距(或小于11.0cm),此时成正立放大的虚像。
2.(1)12
(2)点燃
(3)⑤⑥④
(4) 缩小 照相机
(5) 小 近视镜
【详解】(1)透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用时间最短,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,则该透镜的焦距f=12cm。
(2)实验中需要让烛焰、凸透镜和光屏三者中心放在同一高度,使其成像在光屏中心,所以只有蜡烛点燃,才可确定烛焰的中心,故点燃蜡烛应该在调整高度之前。
(3)凸透镜成实像时,像是倒立的,物距减小,像距增大,像变大;当物距小于焦距时,凸透镜成正立放大的虚像,此时物距减小,像距也减小,像变小;所以蜡烛到凸透镜距离由远到近时,其成像情况的正确顺序是②①③⑤⑥④。
(4)[1][2]由图戊可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
(5)[1][2]注水后水透镜变得更凸,对光会聚能力更强,此时水透镜焦距变小;会将光线提前会聚成像,使像成在光屏前方,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,像也变得清晰了一些,由此判断该眼镜是近视镜,近视镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像。
3.(1) 9.0 同一高度 使像成在光屏中央
(2) 放大 右
(3)注水
【详解】(1)[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,光屏上得到一个最小最亮的光斑,这个最小最亮的光斑是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,刻度尺分度值为1cm,则此时水透镜的焦距为
[2][3]将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座上,为了使像成在光屏中央,根据过光心的光线传播方向不变,应调节烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)[1]小睿同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,此时物距小于像距,根据凸透镜的成像规律可知,成的是倒立、放大的实像。
[2]根据光路可逆,保持蜡烛和光屏的位置不动,只将水透镜向右移动直至像距和物距对调时,又能在光屏上得到一次清晰的像。
(3)蜡烛、水透镜和光屏移至图丙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,小睿同学把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),发现像变模糊了,这是因为近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,使得光线延迟会聚成像。为使光屏上的像再次清晰,应当向水透镜注水,使得水透镜的焦距变小,折光能力增强。
4.(1) 10.0cm 同一高度
(2) 缩小 照相机
(3) 上 下
(4)右
(5)近视
【详解】(1)[1]图甲中测量焦距的方法是平行光聚焦法,最小、最亮的光斑即为焦点,焦点到光心的距离就是焦距,图中刻度尺的分度值是1cm,由此可以确定该凸透镜的焦距是10.0cm。
[2]为了使像成在光屏中心,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)[1][2]由图乙知,此时的物距
即此时,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,利用这个规律制成的光学仪器是照相机。
(3)[1][2]实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动,为了使像成在光屏中央,可以将凸透镜适当向下移动,使像成在光屏的中央。
(4)将蜡烛移到距凸透镜5cm处时,此时物距时,,物体通过凸透镜成正立、放大的虚像,并且虚像和物体在同一侧。所以应从右侧透过凸透镜直接观察,可观察到物体正立的像。
(5)放一个透镜后,需要将光屏远离透镜才能再次出现清晰的像,说明该透镜对光线具有发散作用,为凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼。
5.(1) 同一高度 缩小
(2) 右 变大
(3)完整
(4)b
【详解】(1)[1]为使得像成在光屏中心,将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上,应调节它们的中心在同一高度。
[2]实验中,烛焰、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,光屏上呈现烛焰的倒立、缩小的实像。
(2)[1][2]将蜡烛移到光具座30cm刻度线处,物距变小,根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”,像距会变大,像也变大,所以若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向右移动,且光屏上的像将会变大。
(3)用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分时,光仍能从透镜上半部分通过,仍能在光屏上会聚成像,光屏上呈现的像仍然是完整的,只是此时落在光屏上的光较少,像会变暗。
(4)照相机的成像原理是物距大于二倍焦距时,使物体成倒立缩小的实像,此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距,且物距越大,像距就越小,所以无人机用此凸透镜作为镜头在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的b点。
6. 同一高度 放大 投影仪 远视 像不会晃动
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰和凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
[2]由表中数据可知
成倒立、等大的实像,即
该凸透镜的焦距为
(2)[3][4]第1次实验时,物距在10cm,1倍焦距到2倍焦距以内,像距在30cm,在2倍焦距以外,物体成倒立、放大的实像,应用是投影仪。
(3)[5]根据题意可知,物距变小,像距变大,说明该镜片把光线会聚了,凸透镜对光线有会聚作用,所以该眼镜是远视眼镜。
(4)[6]用发光的小灯泡代替蜡烛有很多好处,例如实验过程中,发光的小灯泡的高度不会变化;像不会晃动;安全环保;便于比较像和物大小关系;发光的小灯泡更亮,成像更清晰等等。
7.(1)10.0
(2) 同一高度 需要
(3) 照相机 右
(4) 能 在光的折射现象中,光路是可逆的
【详解】(1)平行光经凸透镜后会聚于焦点,焦点位置在60.0cm刻度处,透镜位于50.0cm刻度处,因此焦距为
(2)[1]为了使像能成在光屏中央,需要将F光源、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度。
[2]只有打开F光源,才能通过观察光屏上像的位置来判断是否需要调整。如果F光源未打开,无法确定像是否在光屏中央,因此,调节过程中需要打开F光源。
(3)[1]各元件所在位置如图乙所示,此时光屏上恰能成清晰的像,此时物距大于像距,则成倒立缩小的实像,这与照相机的成像性质相同。
[2]若保持凸透镜位置不变,将F光源适当向右移动,物距减小。根据“物近像远像变大”的规律,像距应增大,因此需要将光屏向右移动,才能再次接收到清晰的像。
(4)[1][2]原实验中物距为
像距为
将凸透镜移动到35cm刻度处。物距
像距
这与原实验中u、v的情况互为逆过程,因此,光屏上能呈现一个清晰的像,理由是:在光的折射现象中,光路是可逆的。
8. 10.0 缩小 照相机 靠近 远离 上 靠近
【详解】(1)[1]一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑的位置称为焦点,凸透镜光心到焦点的距离称为焦距,由图可知,该凸透镜的焦距为
(2)[2][3]蜡烛距凸透镜25cm时,此时物距大于两倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机的成像原理与此相同。
(3)[4][5]凸透镜成实像时,存在规律“物近像远像变大”,所以要想让像变大,可以减小物距,即将蜡烛靠近凸透镜一些,此时像会远离凸透镜,所以要想得到清晰的像,需要将光屏远离凸透镜。
(4)[6]实验一段时间后蜡烛变短,由于光的直线传播,像会呈现在光屏的上方,故要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应将光屏向上移动。
(5)[7]老花眼镜是凸透镜,有会聚光线的作用,像会向靠近凸透镜的方向移动,所以要想得到清晰的像,需要将光屏向凸透镜方向靠近。
9.(1)8.0
(2) 同一高度 照相机
(3) 靠近 凹透镜
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后,最小最亮的光斑就是焦点,焦距是焦点到透镜光心的距离。由图乙可知,水透镜光心在处,焦点在处,因此焦距
(2)实验前需要调整烛焰、水透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。 由图甲可知,物距
像距
此时物距大于像距,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立缩小的实像,成像原理和照相机相同。
(3)向水透镜注水后,水透镜凸起程度变大,折光能力变强,像会成在光屏的前方,因此将光屏向靠近水透镜方向移动,才能重新得到清晰的像; 若不移动光屏,凹透镜对光线有发散作用,可以使像后移到光屏上,因此在水透镜左侧放置合适的凹透镜,就能使光屏上再次成清晰的像。
10.(1)倒立、缩小的实像
(2)B
(3) 右 <
(4) 左 小
【详解】(1)由图可知:蜡烛在刻度处,凸透镜在刻度处,光屏在刻度处,因此物距
像距
根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、缩小的实像。
(2)由成像规律得,即,则,即,故选B。
(3)凸透镜右移后,位于刻度处,物距变为
物距增大,根据,计算得新像距,光屏需要移动到
原光屏在,因此光屏向右移动,移动距离约。
(4)远视眼镜的镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,会使像提前会聚,因此需要将光屏向左移动才能承接清晰的像;物距不变时,像距变小,像的大小比原来更小。
11.(1)同一高度
(2)右
(3)B
(4) 发散 丙
(5) 缩小 增大
【详解】(1)为了使像成在光屏的中央,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。
(2)照相机利用物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像的原理工作;图甲中蜡烛在20.0cm刻度线处,凸透镜在50.0cm处,物距
此时的像距应大于一倍焦距小于二倍焦距,因此需向右调节光屏。
(3)蜡烛移到45cm刻度线处,物距
根据凸透镜成像的规律,此时成正立、放大的虚像,虚像与物体在透镜同侧,需在光屏一侧(图乙的B处)向透镜方向观察。
(4)[1][2]将眼镜片放在透镜和烛焰之间的某处,光屏上清晰的像变模糊了,使光屏远离透镜,像又清晰了,说明镜片对光有发散作用,延迟了光线的会聚,因此是凹透镜;图丙中,像成在视网膜的前方,表示的是近视眼,需用凹透镜矫正,因此可矫正丙的视力缺陷;图丁,像成在视网膜的后方,表示的是远视眼,需用凸透镜矫正。
(5)[1]远处的物体在凸透镜的二倍焦距以外,根据凸透镜成像的规律,望远镜的物镜使远处物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。
[2]该实像落在目镜的一倍焦距以内,目镜相当于放大镜,将实像再次放大,放大的像增大了视角,从而能看清远处物体。
12. 同一高度 c 放大 投影仪 右 上
【详解】(1)[1]探究凸透镜成像实验中,在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上且中心大致在同一高度上,像才能呈在光屏的中心。
(2)[2][3][4]如图,物距
u=50cm-35cm= 15cm
则2f>u>f,像距v>2f,成倒立、放大的实像,所以光屏要放在c区域前后移动,成像特点与投影仪成像特点相同。
(3)[5][6])近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,放在凸透镜前时,使光线发散,像呈现在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像;由图乙可知,光屏上的像在光屏的上方,要使像能够成在光屏中央,可向上移动蜡烛。
13. 10.0 同一水平高度上 缩小 可逆 近视眼
【详解】(1)[1]由图可知,光屏上最小最亮的光斑的位置在焦点上,刻度尺的分度值为1cm,根据凸透镜焦距的定义可知,此时光屏到凸透镜的距离为焦距,即
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)[2]在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上,这样做的目的是使像呈现在光屏中央。
(3)[3]将蜡烛移至光具座20cm刻度线处时,此时的物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
即物距大于两倍焦距,成的是倒立、缩小的实像。
(4)[4]保持凸透镜在光具座上的位置不动,将蜡烛和光屏的位置互换,互换后物距应是大于一倍焦距而小于两倍焦距,成的是倒立、放大的实像,在光屏上像是清晰的,由此可知,在光的折射现象中,光路是可逆的。
(5)[5]如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,根据凸透镜成像规律,物远像近像变小可知,像成在光屏的前方,此现象可以体现近视眼的成像情况。
14. 同一高度 缩小 放大 上 远离 后 凸
【详解】(1)[1]“探究凸透镜成像规律”的实验中,为了得到清晰的像,应调节蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度。
(2)[2]由图知,透镜在光具座60cm刻度处,蜡烛位于光具座20cm刻度处时的物距为40cm,此时,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律知,在光屏上所成的像为倒立、缩小的实像。
(3)[3]在实验(2)中,光屏在一倍焦距与二倍焦距之间,现互换之后,物距变为一倍焦距与二倍焦距之间,由凸透镜成像规律知,此时所成的是倒立放大的实像,像距大于二倍焦距。
(4)[4]由于凸透镜此时成的是倒立的实像,也就是说,物体最下面的部分成像到了最上面,光屏上所成的烛焰的像偏上,所以为了能使烛焰的像能成在光屏的中央,要使像向下移动,就要使物体向上移动。
(5)[5]小明发现两旁还有同学没有进入取景框内,说明所照的像大了,应该让像变小一些,则摄影者要使照相机远离同学,增大物距,同时他应该将照相机的镜头向后缩一些,才能在观景框内看到全班同学清晰的画面。
(6)[6][7]远视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太弱,或者,眼球在前后方向上太短,因此来自近处某点的光会聚在视网膜后面,为了让像成在视网膜上,应该提前会聚光线,故需用有聚光作用的凸透镜矫正。
15. 也可能 物距改变后,像不一定还成在光屏的中央 10.0 见解析 缩小 照相机 远离
【详解】(1)[1][2]烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一条件直线上时,根据光线过光心不改变方向,像也可能成在光屏的中央位置;凸透镜、光屏和烛焰三者的中心不在同一高度,但是在同一条直线上,像虽然能成在光屏的中央,但物距改变后,像不一定还在光屏的中央,不利于多次实验,故必须让凸透镜、光屏和烛焰中心在同一高度。
(2)[3]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
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
[4]由物距u和像距v关系图象可知,当u=v时,根据u=v=2f成倒立、等大的实像,据此可以确定凸透镜的焦距。
(3)[5][6]由图丙可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(4)[7]凸透镜成实像时,物近像远像变大,保持凸透镜的位置不变,像距会增大,将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动一小段距离,为了再次在光屏上成清晰的像,光屏应向远离凸透镜的方向移动适当的距离。
答案第1页,共2页
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