探究实验8 探究凸透镜成像的规律-【中考得高分】2026年中考物理实验与探究

第一部分教材实验 探究实验8探究凸透镜成像的规律 朝知识回顾。 一、实验装置 60 二、实验关键 1.将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心 和光屏的中心在 2.找像：前后移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像 3.从像的正倒、大小、虚实三个方面研究像的性质. 4.物距：蜡烛到凸透镜的距离；像距v:光屏到凸透镜的距离， 5.能在光屏上呈现的像为实像；只能用眼睛看到，不能在光屏上呈现的像为虚像. 6.观察虚像的方法：从光屏这一侧透过凸透镜观察蜡烛的像 三、要点探究 1.怎样才能在光屏上找到“最清晰的像”？ 提示：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置为像最清晰的位置： 2.随着实验的进行，像在光屏上的位置越来越高，为什么？如何解决？ 提示：蜡烛燃烧时，蜡烛变短，所以像的位置变高.当像的位置变高时，一般有两种调节方法： ①将蜡烛向上移动；②将凸透镜和光屏同时向下移动 3.当光屏上成清晰的像时，保持蜡烛和光屏间的距离不变，对调蜡烛和光屏，仍能在光屏上得 到清晰的像，为什么？ 提示：光折射时，光路具有可逆性。 4.实验中，无论如何移动光屏都找不到像的原因可能有哪些？ 提示：①成虚像；②物体在焦点处，不成像；③三心不等高（烛焰的焰心和光屏的中心不在凸 透镜的主光轴上)」 5.用发光二极管替代蜡烛有什么优点？发光二极管如何选择？ 提示：可以使所成的像稳定并且容易比较像的大小、正倒.发光二极管要选择上下左右不对 称的发光字 6.实验中，换焦距更大或更小的凸透镜后成像如何变化？ 提示：凸透镜焦距越大，对光的会聚能力越弱，像距越大、像越大；凸透镜焦距越小，对光的会 聚能力越强，像距越小、像越小 7.实验中，如果用不透明的物体遮住凸透镜的一半，所成像有没有变化？ 提示：物体经过透镜所成的像依然完整，且像的性质（正倒、大小、虚实）不变.只是像的亮度变暗了. 334 中考得高分物理实验与探究 Q示例典范0 小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律. 40tu/cm cm1020 40 6070 20cm304050 0 20 40v/cm 甲 乙 丙 (1)小明将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏 上出现 ,此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示，从而正确测出凸透镜的焦距 是 cm. (2)为使像成在光屏的中央，需要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ,则应将图乙 中的 适当向下调节 (3)将蜡烛、凸透镜保持在如图乙所示的位置不动，在 （选填“50~60cm”“60~70cm” 或“70一80cm”)刻度线之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像.生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的」 (4)在(3)的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对于烛焰是 (选填“放大”或“缩小”)的，此时小明将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的 位置，则应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像， (5)当蜡烛在光具座30cm刻度线处时，移动光屏可以得到 的清晰实像。 (6)若保持凸透镜位置不动，将蜡烛向右移动到45cm刻度线处，移动光屏 （选填“能” 或“不能”)再次得到清晰的像. (7)用白纸遮挡住凸透镜的一半，发现在光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整 的像 (8)实验进行一段时间后，发现光屏上烛焰成的像向上移了一段距离，在没有移动器材的情况下， 出现上述现象的原因是 保持蜡烛、凸透镜的高度不变，需将光屏 (选填“向上”或“向下”)移动，即可使烛焰的像呈现在光屏中央. (9)在某次实验中，根据实验数据绘制了物距与像距的关系图像，如图丙所示，则该透镜的 焦距是 cm. (10)若用塑料吸管对准图丁中的烛焰并持续用力吹气，使烛焰尖部向左偏，发现光屏上烛焰尖 部的像变模糊，则将光屏向 (选填“左”或“右”)移动，烛焰尖部的像又会变清晰. (11)如图戊所示，将蜡烛放在P点的位置，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢 合在一起，蜡烛能成 个像 切除部分 左 右 。OT平 30 40 5060 708090cm 戊 34 第一部分教材实验 幽提分训练营0 1.(2025·常州)小明在探究凸透镜成像规律. 6cmi0263040300768090760 架 丙 (1)实验前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到 (2)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，如图甲所示，光屏上呈现烛焰清晰的倒立、 的实像； 生活中的 利用了该成像特点. (3)一张邮票如图乙所示，手持凸透镜靠近该邮票，如图丙所示，透过凸透镜看到的是正立、放大 的 像 2.小明同学利用图1装置来研究凸透镜成像规律. 凸透镜 光屏 蜡烛 光具座 图1 图2 (1)实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 (2)如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若此时小明不小心将 凸透镜向右移动了少许，则他将光屏向 (选填“左”或“右”)移动，可以在光屏上再次 成清晰的像. (3)在保持图1中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上 再次成清晰的像，成的是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像. (4)在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L。,与凸透镜第一次所在位置A间的距离 为L,如图2所示，则该透镜焦距f (选填“>”“<”或“=”)L,透镜先后两次所在位 置A、B之间的距离s= (用L0、L表示) 3.探究凸透镜成像的规律时，小明选择了一块焦距未知的凸透镜. 10 20 cm 30405060cm 匆 乙 丙 (1)小明让一束平行于凸透镜主光轴的光射向该透镜，调节光屏位置，直到光屏上得到一个最小、 最亮的光斑（如图甲所示），该透镜的焦距f= cm. (2)如图乙示，装好实验器材，只移动透镜的情况下，无论怎样调节，都不能在光屏上得到清晰 的像，造成上述现象的原因是 35 中考得高分物理实验与探究 (3)如图丙所示，当蜡烛在光具座的A处，光屏在B处时，得到了烛焰清晰的像.现将蜡烛由A处 向左移动距离s到C处，为再次在光屏上接收到清晰的像，他应将光屏向 （选填“左” 或“右”)调整，光屏移动距离s (选填“>”“<”或“=”)s,此时成倒立、 的实 像，这个成像的规律在生活中的应用是 4.小明在探究凸透镜成像的规律， ↑t/min 061218s1cm 80 0100 甲 乙 丙 (1)如图甲所示，小明将一个凸透镜正对太阳光，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行），改变透 镜到白纸的距离s并测出s与对应的白纸被点燃所用的时间t,绘出如图乙所示的图像，可判 断该透镜的焦距f= cm. (2)调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上，这样调整的目的是 ;在调整器材高度时，应 (选填“点燃”或“不，点燃”)蜡烛。 (3)如图丙所示，当把一个焦距为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 (选填“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)在第(3)问中，当光屏上成清晰的像时，保持透镜和光屏位置不变，若将蜡烛向左移动适当的 距离，为了使光屏上仍能成清晰的像，则应在透镜前加上适当度数的 (选填“近视眼 镜”或“老花眼镜”). (5)小明在实验中使蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，则像距与时间t'的关系图像为 ↑v/cm ↑v/cm ↑v/cm 2f r店 t丙 t'/s A B C 中考新考法⊙ 1.(创新装置)某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的水透 镜进行以下探究实验， 玻璃容器 实验次数 1 2 3 4 5 物距/cm 30.0 15.0 10.0 7.5 6.0 mnjimmnpmnmmpmmmnjurmjmnuhpimpmmpmm cm102030 50607080 像距/cm 6.0 7.5 10.0 15.0 30.0 甲 36 第一部分教材实验 (1)在探究凸透镜对光线的作用时，先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾，然后将水透 镜放在两个玻璃容器之间，如图甲所示.让一束光沿箭头方向射入玻璃容器，经水透镜折射后 光将 (选填“偏离”或“偏向”)主光轴.如果此时再向水透镜中注水，改变水透镜的凸 起程度，折射光偏折的程度将 (选填“改变”或“不改变”).上述实验中，在玻璃容器中 喷入蚊香烟雾的目的是 (2)若图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方，为使像成在光屏中央，应将水透镜 （选填“向 上”或“向下”)移动. (3)保特水透镜的形状不变，依次改变蜡烛的位置，并移动光屏呈现清晰的像，记录数据，如上表 所示.根据表中数据可推断此时水透镜的焦距为 cm,依据是 (4)当光屏上出现清晰的像时，如果再向水透镜中注水，水透镜的凸起程度会变大，像会变模糊. 为使光屏上的像变清晰，此时可在蜡烛和水透镜之间放一块度数合适的 (选填“近 视”或“老花”)镜片. 2.(新定义)小明将透镜、光屏及蜡烛置于光具座上（如图甲所示），探究凸透镜成像特点. mm示mwwwwthw网 4 0cm1020 30405060708090100 V- 2f 3f 甲 乙 (1)在调节光学元件时， (选填“需要”或“不要”)将蜡烛点燃.实验时记录每次成实像的 物距、像距0、物像间距L,绘制出如图乙所示的Lu图像（以焦距f为长度单位），由图乙可 知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距L应满足条件 .物理学中，有一个凸透镜成像的 “新概念”：放大率n Ag=”,结合甲、乙两图可知，当物距u=3f时，n= AB u (2)小明拿来一块眼镜镜片放在蜡烛和凸透镜之间，且靠近凸透镜，光屏上清晰的像变模糊了，当 将光屏向远离凸透镜的方向移动时，光屏上又出现了清晰的像.由此可见，这种眼镜可用于对 (选填“近视”或“远视”)眼的矫正 可3.(1)下(2)小漫(3)将微小的形变放大(4)桌面弹 性解析：(1)桌面受到压力F时，若桌面发生了形变，则N 向右倾斜，M向左倾斜，使得入射角均变小了，由于反射角等 于入射角，则最终的反射光线会靠近法线，光斑向下移动，所 以看到光斑向下移动，说明桌面发生了形变.(2)用力压桌面 时，平面镜M上的入射光线向法线靠拢，则入射角变小了；无 论从哪个方向都能看到刻度尺上的光斑，是因为光线发生了 漫反射.(3)桌面发生的是微小的形变，不易观察到，必须将其 微小形变进行放大，使实验现象更直观、明显，实验中就是通 过光斑的移动来进行判定的.(4)实验中小刘的手对桌面施加 了压力，由于物体间力的作用是相互的，则手也受到桌面的 支持力的作用，这个力是由于桌面发生形变而产生的；撤去 力F后，光斑又回到了原来的位置，说明桌面的形变属于弹 性形变， 探究实验8探究凸透镜成像的规律 【知识回顾】 同一高度上 【示例典范】 (1)最小、最亮的光斑10.0(2)同一高度光屏(3)60~ 70cm照相机(4)放大远离(5)倒立等大(6)不能 (7)仍能(8)蜡烛燃烧变短向上(9)10(10)左(11)两 解析：(1)小明将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜， 调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出最小、最亮的光斑，这 个光斑在焦点处；由题图甲可知，凸透镜的焦距f=40.0cm 30.0cm=10.0cm.(2)实验前，为了使像成在光屏的中央，要调 节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将题图乙中的 光屏适当向下调节.(3)由题图乙可知，物距u=50.0cm 10.0cm=40.0cm,大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距和二倍 焦距之间，即在60~70cm刻度线之间移动光屏，直至光屏上出 现烛焰清晰的像；生活中的照相机就是利用这一成像原理工作 的.(4)在(3)的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏， 根据光路的可逆性可知，光屏上烛焰的像相对于烛焰是放大 的：小明将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位 置，因近视眼镜（凹透镜）对光线有发散作用，则应将光屏远离凸 透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像.(5)当蜡烛在光具座 30cm刻度线处时，物距u'=50.0cm-30.0cm=20.0cm,此时 物距等于二倍焦距，则移动光屏可以得到倒立、等大的清晰实 像，(6)若保持凸透镜位置不动，将蜡烛向右移动到45cm刻度 线处，此时物距”=50.0cm-45.0cm=5.0cm,物距小于一倍 焦距，由凸透镜成像的规律可知，凸透镜成正立、放大的虚像，所 以移动光屏不能再次得到清晰的像.(7)用白纸遮挡住凸透镜的 一半，在光屏上仍能成烛焰完整的像，只是像的亮度比原来要 暗(8)实验进行一段时间后，蜡烛燃烧，烛焰高度降低，由于过 凸透镜光心的光线传播方向不变，所以光屏上烛焰的像向上移 了一段距离.(9)由题图丙可知，当物距u”=20cm时，像距 ,"=20cm,此时像距等于物距等于二倍焦距，所以该透镜的焦 距了=女-20m-10cm.10)烛焰尖部向左偏，相当于烛焰 2 2 尖部向左移动，物距变大，则像距变小，所以光屏向左移动，光屏 上会再次得到清晰的像.(11)凸透镜剩余部分相当于两个透镜， 能使蜡烛成两个像 【提分训练营】 1.(1)同一高度(2)缩小照相机(3)虚解析：(1)实验 前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到同一 高度，目的是使像成在光屏的中央，(2)由题图甲可知，此时物 距30cm大于像距15cm,则光屏上呈现烛焰清晰的倒立、缩 小的实像；生活中的照相机利用了该成像特点.(3)由题图丙 可知，此时凸透镜为放大镜，物距小于一倍焦距，成正立、放 大的虚像. 2.(1)同一高度（2)左(3)缩小(4)<L。一2L解析： (1)实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高 度.(2)当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰 的像，若此时小明不小心将凸透镜向右移动了少许，物距变 大，则像距变小，他要将光屏向左移动，可以在光屏上再次成 清晰的像.(3)在保持题图1中蜡烛和光屏位置不变的情况 下，将凸透镜向右移到B处，根据光路可逆性可知，此时物距 应该大于像距，则所成的像为倒立、缩小的实像.(4)在上述探 究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L。,与凸透镜第一 次所在位置A间的距离为L,根据成倒立、放大实像的条件 是f<u<2f可知，该透镜的焦距f<L:当凸透镜移到B 处，根据光路可逆性原理可知，像距、物距互换，此时光屏到 B处的距离为L,故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离 s=Lo-2L. 3.(1)10.0(2)蜡烛和光屏间距离较小(3)左>放大 投影仪解析：(1)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，该光斑在凸 透镜的焦点处，由题图甲可知，焦点到光心的距离是 20.0cm-10.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距是10.0cm. (2)凸透镜成实像时，像和物体之间的最小距离为4f,题图乙 中像和物体之间的距离小于4f,因此造成上述现象的原因是 蜡烛和光屏间距离较小，(3)凸透镜位置不变，蜡烛向左移动， 物距增大，则像距减小，光屏向左移动才能接到清晰的像；整 个过程中均满足f<u<2f,o>2f,所以像移动的距离s'大 于物体移动的距离s;此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之 间，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪. 4.(1)12(2)主光轴使像成在光屏的中央点燃(3)Ⅱ (4)近视眼镜(5)B解析：(1)由题图乙可知，当透镜到白 纸的距离s=l2cm时，白纸被点燃所用的时间t=4min,所 用的时间最短，说明此时太阳光经过凸透镜会聚形成的光斑 的温度最高，这个光斑即为最小、最亮的光斑，则透镜与白纸 间距即焦距f=12cm.(2)在实验前，要调节烛焰和光屏的中 心在凸透镜的主光轴上，这样调整的目的是使像成在光屏的 中央：在调整器材高度时，应点燃蜡烛.(3)凸透镜焦距是 15cm,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50cm一15cm=35cm,大于二倍焦距，所 以此时成倒立、缩小的实像，像距在一倍和二倍焦距之间，则 像成在Ⅱ区域.(4)保持透镜和光屏位置不变，若将蜡烛向左移 动适当的距离，物距变大，则像距要变小，为了使光屏上仍能 成清晰的像，就要让光线发散一些，能对光线起到发散作用的 是凹透镜，近视眼镜是凹透镜.(5)蜡烛从略大于一倍焦距处逐 渐远离凸透镜，物距变大，则像距变小，但像距永远大于一倍 焦距，B正确。 【中考新考法】 1.(1)偏向改变显示光路(2)向下(3)5.0凸透镜成倒 立、等大的实像时，像距等于物距等于二倍焦距(4)近视 解析：(1)水透镜相当于一个凸透镜，凸透镜对光有会聚作 用，经水透镜折射后折射光线将偏向主光轴：凸透镜对光的 偏折能力与凸透镜的凸起程度有关，改变水透镜的凸起程 度，则折射光线偏折的程度会发生改变：在玻璃容器中喷入 蚊香烟雾，当光照到烟雾时，会发生漫反射现象，所以我们从 各个方向都可以看到光的路径.(2)根据过凸透镜光心的光线 传播方向不改变可知，像在光屏的上方时为使像在光屏的中 央，应将透镜向下移动.(3)由第3组数据可知，物距= 10.0cm时，像距v=10.0cm,此时成倒立、等大的实像，物距 1 等于像距等于二倍焦距，故水透镜的焦距∫=2“=2 10.0cm=5.0cm.(4)用注射器向水透镜里加水，使水透镜凸 起程度变大，由于凸透镜折光能力变强，所以像距变小，像成 在光屏前，应在蜡烛与凸透镜之间加上一个适当的凹透镜， 对光线起发散作用，使像成在光屏上， 2.(1)需要L≥4f0.5（2)近视解析：(1)在“探究凸透镜 成像规律”的实验中，为了使像成在光屏的中央，实验前要调 整烛焰焰心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，需要将蜡 烛点燃；根据题图乙可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应 满足L≥4f:当u=3f时，L=u十0=4.5f,则℃=1.5f,所 以m=”=1:5=05.(2)只将光屏向远离凸透镜的方向移 3f 动适当距离时，又在光屏上观察到清晰的像，说明物距不变， 像距增大了，则该眼镜对光线有发散作用，因此该眼镜是凹 透镜，戴这种眼镜的是近视。 力学 测量实验9练习使用刻度尺 【示例典范】 (1)量程分度值(2)“0”刻度线(3)有刻度的一边(4)垂 直(5)0.13.80解析：(1)使用前要注意观察刻度尺的“0” 刻度线是否完整，并观察它的量程和分度值.(2)用刻度尺测量 时，“0”刻度线要对准被测物体的一端.(3)刻度尺有刻度的一边 要紧靠被测物体.(4)读数时，视线要与尺面垂直，不可斜视 (5)刻度尺上一个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度 值为0.1cm:物体的长度为9.80cm一6,00cm=3.80cm. 【提分训练营】 1.(1)刻度尺(2)1mm(3)0~20cm(4)5.40cm(5)视 线没有与尺面垂直解析：(1)题图中的测量工具是刻度尺. (2)刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表 1mm,即刻度尺的分度值为1mm.(3)刻度尺一次能测量的 最大长度是20cm,因此该刻度尺的量程是0~20cm.(4)铅 笔左侧与“0”刻度线对齐，右侧与5.40cm刻度线对齐，所以 铅笔的长度为5.40cm.(5)刻度尺读数时视线要与尺面垂直， 读数方法B中视线倾斜，因此是错误的. 2.A5.20解析：A选项中铅笔左侧与刻度尺“0”刻度线对 齐，有刻度的一侧紧靠铅笔，读数时视线与尺面垂直，刻度尺 的分度值是1mm,铅笔的长度是5.20cm,A正确；B选项中 刻度尺有刻度的一侧没有紧靠铅笔测量，B错误；C选项中读 数时视线没与尺面垂直，C错误；D选项中铅笔左侧没与整刻 度线对齐，D错误. 3.B2.30减小误差解析：读数时视线应该与刻度尺的尺面 垂直，B是正确的：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以此 刻度尺的分度值为1mm,物体左侧与1.00cm刻度线对齐， 右侧与3.30cm刻度线对齐，所以物体的长度为3.30cm 1.00cm=2.30cm;实验中把多次测量的平均值作为物体的 长度，是为了减小误差. 4.(1)乙偏大3.40(2)2.30dm(3)10.21cm10.43cm 解析：(1)在使用刻度尺测量铅笔长度时，题图乙中，读数时 视线没有与尺面垂直，此方法测出的结果偏大；刻度尺上 1cm之间有10个小格，所以此刻度尺的分度值为1mm,铅 笔的长度为3.40cm.(2)四个人用同一把毫米刻度尺测量一 个物体的长度，读数时应估读到毫米的下一位；由于 2.30dm=23.0cm,未估读到分度值的下一位，故该数据是错 误的.(3)由题意可知，该刻度尺的分度值是1mm,在进行长 度的测量时，10.21cm与其他数据相差较大，所以10.21cm 这个数据是错误的；排除错误数据10.21cm后，求出数据 10.42cm、10.43cm、10.44cm、10.43cm的平均值即该物体 的长度，为10.42cm+10.43cm+10.44cm+10.43cm_ 4 10.43cm. 5.1.45(1.44、1.46均可)BA解析：题图甲中的刻度尺分 度值是1mm,圆的左侧与2.00cm刻度线对齐，右侧与 3.45cm刻度线对齐，所以圆的直径为3.45cm一2.00cm= 1.45cm:刻度尺使用时有刻度的一边要紧贴被测物体，所以 使用方法有误的是刻度尺B:刻度尺分度值越小，测量精确程 度就越高，所以选用刻度尺A更精确. 【中考新考法】 1.2.0解析：刻度尺分度值是1mm,紧密排绕的细铜丝左侧与 10.00cm刻度线对齐，右侧与15.00cm刻度线对齐，所测长 00cm-10.00cm=5,00cm,细铜丝的直径 5.00cm=0.20cm=2.0mm. 25 2.1541.551.56均可)六(D-D:)解折：由题图甲可 知，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以此刻度尺的分度