2026年中考物理三轮冲刺实验:透镜及其应用
2026-06-13
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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 | 877 KB |
| 发布时间 | 2026-06-13 |
| 更新时间 | 2026-06-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58326904.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦凸透镜成像规律,通过实验操作、规律应用、特殊情况分析构建系统性方法体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验基础操作|3题|三心等高调节、焦距测量方法|从实验准备到基本操作,建立规范实验流程|
|成像规律应用|6题|物近像远像变大、光路可逆原理|从u>2f到u<f,覆盖完整成像规律及应用|
|特殊情况分析|4题|遮挡透镜成像特点、眼镜对光路影响|结合误差分析与实际问题,深化科学推理|
|综合拓展|2题|图像法求焦距、动态调整策略|整合数学工具与物理规律,提升问题解决能力|
内容正文:
2026年中考物理三轮冲刺实验:透镜及其应用
1.如图是小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)实验前,需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,这样做的目的是_______。
(2)图甲中光屏上成清晰的像,如果把蜡烛和光屏位置互换,在光屏上可以得到一个倒立、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(3)实验结束后,小明觉得蜡烛燃烧产生的异味令人难受,同时用火也存在一定的安全隐患,和同学们讨论后,大家一致认为可以用LED灯代替蜡烛作为光源,如图乙是四个LED发光字母光源,其中适合做光源字母的是________。同学们还发现用 LED发光字母作为光源代替烛焰,更有利于在光屏上得到清晰的像,使测量________更准确,原因是发光字母相比起烛焰可以避免_________影响。
2.用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。
(1)小豪同学将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上,点燃蜡烛后,沿光具座无论怎样移动光屏,在光屏上始终得不到烛焰的像,原因可能是________________________________。
(2)重新调整后,将蜡烛、凸透镜固定在光具座上,如图甲所示,移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像。我们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(3)接下来保持凸透镜的位置不动,将蜡烛向凸透镜方向移动,为了使光屏上得到清晰的像,光屏应________凸透镜方向移动(选填“远离”或“靠近”),并且光屏上的像________(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到________(填选项字母)。
A.蜡烛像的下半部分 B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像,像的亮度变暗 D.蜡烛完整的像,像的亮度不变
(5)在图甲中,由于蜡烛越烧越短,为了使它的像成在光屏中央,可将光屏适当向________(选填“上”或“下”)移动。
(6)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后其中一个优点:________________________。
3.在学完凸透镜成像规律后,小明选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点做了进一步探究。
(1)如图甲所示,当他将一个发光的小灯泡放在图示位置时,无论怎么移动右侧的光屏,在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑,他又将小灯泡换成点燃的蜡烛,当调整至图乙位置时,恰好在光屏上接收到清晰的倒立、______的实像;若保持此时蜡烛和光屏的位置不变,当将凸透镜向左平移______cm时,光屏上可再次出现清晰的像。
(2)如图乙所示,当光屏上呈现清晰的像时,不改变图乙中蜡烛和透镜位置:若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏______(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。
(3)如图丙,线段AB为用另一只凸透镜多次成像时的物距倒数和像距倒数所描绘出的图像,则该凸透镜焦距为______cm。
4.如图探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)调节焰心、凸透镜中心、光屏中心大致在同高度的目的______;
(2)如图所示,蜡烛恰好在光屏上成等大、清晰的像,则凸透镜的焦距是______cm;
(3)将蜡烛向左移动5cm,光屏向______(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的______、______的像;
(4)将蜡烛移到15cm刻度线处,移动光屏将在光屏上得到清晰的______、______的像;
(5)保持蜡烛和透镜位置不变,小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置,只将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,可在光屏上再次得到烛焰清晰的像;
(6)实验时蜡烛随着燃烧而变短,光屏上的像将向______(选填“上”或“下”)移动。
5.如图是探究“探究凸透镜成像规律”的实验装置,凸透镜的焦距是10cm。
(1)实验时当它们处于如图甲所示的位置时且凸透镜位置固定不动,在光屏上不能得到清晰的像,接下来的操作是:______。举一例说明此成像规律在生活中的应用:______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(2)为了使光源更加比较稳定,发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源进行实验。当“F”形光源在35cm刻度处,在光屏上得到清晰的像,应该是图丙中的______(填序号)。
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验装置正确安装并调节后,小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的像是______、______、______。她保持凸透镜不动,将蜡烛和光屏互换位置,光屏上仍能看到像,且现在的像比原来的要______(选填“大”、“小”或“等大”);
(2)实验中,若凸透镜上半部分被遮挡,此时光屏上的像______;
(3)如图甲所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,想再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的______眼镜(选填“近视”或“远视”);
(4)随着实验的进行,蜡烛的像逐渐成在光屏上方,为了使像成在光屏中央,可以把光屏向______(选填“上”或“下”,下同)移动,或者将凸透镜向______移动;
(5)小芳将蜡烛换成“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后其中一个优点:______。
7.小姚在探究“凸透镜成像规律”的实验时:
①一束平行于主光轴的光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点,如图甲所示,则凸透镜的焦距为___________cm;
②如图乙所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的实像,生活中的___________就是利用这个原理制成的。现取一副近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能成清晰的像,保持凸透镜和光屏的位置不动,可将蜡烛适当向___________(选填“左”或“右”)移动。
8.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图1,两束平行于主光轴的光,过凸透镜都会聚到光屏上,由此测得凸透镜的焦距为______cm;
(2)请在图2中画出蜡烛AB发出的两条光线通过透镜后的光线_________;
(3)此时蜡烛AB通过凸透镜成的像是______(选填“放大”或“缩小”)______(选填“正立”或“倒立”)的。这个像用光屏______(填“能”或“不能”)接收到;
(4)如图3所示摆放时,在光屏上得到了烛焰清晰的像,此时成像原理的应用是______;
(5)在图3所示实验中,保持透镜位置不变,将蜡烛移至35cm刻度处,为了在光屏上再次成清晰的像,应将光屏______(“靠近”或“远离”)凸透镜。
9.小田用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验的过程中遇到了问题,请你帮他解决:
(1)如图甲所示,透镜的焦距f为________cm;调整器材高度时,应点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在________;
(2)如图乙所示,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时,移动光屏,能成倒立、________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(3)将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜________(选填“左侧”或“右侧”)通过凸透镜可以看到烛焰的________(选填“虚”或“实”)像;
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像向________(选填“上”或“下”)移动,要使像能够成在光屏的中央,保持蜡烛和凸透镜不动,只需光屏将向________(选填“上”或”下”)调整;
(5)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。当光屏上出现清晰的像后,用不透明物体挡住透镜上半部分,光屏上的像将会________(选填“是”或“不是”)完整的。
10.物理兴趣小组同学用焦距为10cm 的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上,这样做的目的是使成像呈现在__________。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上成倒立、_______的实像。若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜______(填“能”或“不能”)成实像。生活中的________就是利用这一原理工作的。
(3)如图所示实验情形下,保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当靠近凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现_________(填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
(4)保持凸透镜位置不变,若将蜡烛移至光具座上35 cm处,人站在光屏一侧,通过凸透镜可以看到一个_______、放大的烛焰。
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)实验前,调节实验器材的高度时,蜡烛________(需要/不要)点燃;
(2)甲图中若保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏________透镜;若仅将凸透镜向左移动到________cm刻度线处,光屏上会再次出现清晰的像;
(3)当光屏上出现清晰的像时,小明用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上________(仍能/不能)成烛焰完整的像,此时的像比原来________(亮/暗);
12.小明和小丽做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)他们在挑选透镜时,把甲、乙两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1所示的光斑,你认为他们应该选择______(选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验。
(2)将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上,调整烛焰焰心、光屏的中心在凸透镜的主光轴上,点燃的蜡烛、凸透镜、光屏在如图2所示的位置时,恰好在光屏上呈现了一个烛焰倒立的、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;保持图2中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上______ cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。
(3)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小明用不透明的纸挡住透镜上半部分,则光屏上所成的像是______。
A.依然完整,亮度不变
B.依然完整,亮度变暗
C.不完整,亮度不变
D.不完整,亮度变暗
(4)如图3所示,当蜡烛距透镜时,无论怎样移动光屏,光屏上_____(选填“有”或“无”)烛焰经透镜折射后的光线。此时,人眼在_____ (选填“1”“2”或“3”)处能观察到蜡烛的像。
(5)小丽和小明又尝试用焦距为10cm的凸透镜观看对方,如图4所示。当他们相距2m,小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像,此时小丽从凸透镜中______(选填“能”或“不能”)看到小明清晰的像。
13.在探究凸透镜成像规律时:
(1)移动蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,若此时在光屏上有清晰的像,则像的性质是_______(填“倒立”或“正立”)、_______(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,日常生活中的_______(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是由该成像规律制成的;
(2)该凸透镜的焦距可能是_______(填“5”、“10”或“20”)cm;
(3)如图乙所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_______(填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)保持图甲中蜡烛和光屏位置不动,将透镜向右移动_______cm,可以再一次在光屏上呈现清晰的像。
14.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”)。
15.小华在实验室自制水凸透镜,对“凸透镜成像特点”进行了探索。
(1)如图甲是小华做的水凸透镜,让一束平行于水凸透镜主光轴的光线经过水凸透镜,在光屏上形成了一个最_______(选填“大”或“小”)、最亮的光斑,即为焦点,可得水凸透镜的焦距是_______;
(2)如图乙,此时烛焰恰好在光屏上成清晰的像(图中未画出),光屏上的像是倒立、_______(选填“放大”或“缩小”)的像;保持蜡烛不动,将水凸透镜移动至刻度线处时,发现光屏向_______(填“左”或“右”)移动才可成清晰的像;
(3)当在光屏上恰好成清晰的像时,在水凸透镜和蜡烛之间放一凹透镜,发现将蜡烛远离水凸透镜时才能再次找到清晰的像,说明凹透镜对光具有_______(选填“会聚”或“发散”)作用;
(4)小华完成水凸透镜实验后,又拿来一个在商场买的放大镜,安装在光具座上,将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏上都无法得到蜡烛的像,你认为可能的原因是___________________________。
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.(1)使成像在光屏的中央
(2)缩小
(3) L 物距和像距 烛焰厚度
【详解】(1)为了使成像在光屏的中央,实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)此时,光屏上成清晰的像,根据光的折射中光路可逆可知,如果把蜡烛和光屏位置互换,光屏上仍可成清晰像;互换后,物距大于像距,则物距大于二倍焦距,故在光屏上可以得到一个倒立,缩小的实像。
(3)[1]字母H无法判断像和物体上下是否相反、左右是否相反;字母B可以判断像和物体是否左右相反,不能判断上下是否相反;字母Z可以判断像和物体上下是否相反或左右是否相反,但是无法判断上下和左右是否同时相反,字母L既可判断像和物体左右是否相反,也可判断上下是否相反,所以,适合做光源字母的是L。
[2][3]用LED发光字母作为光源代替烛焰,更有利于在光屏上得到清晰的像,发光字母相比起烛焰可以避免烛焰厚度的影响,便于测量物距和像距。
2.(1)凸透镜、光屏和烛焰没有在同一高度
(2) 缩小 漫反射
(3) 远离 变大
(4)C
(5)上
(6)见解析
【详解】(1)在探究凸透镜成像规律实验中,要使光屏上能承接到像,首先要保证烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,这样像才能成在光屏中央;其次,若物距小于或等于焦距,也不能在光屏上成像,物距小于焦距成虚像,虚像不能在光屏上呈现,物距等于焦距时不成像。
(2)[1]已知凸透镜焦距f = 10cm,由图甲可知,物距u = 50cm - 20cm = 30cm,u > 2f。根据凸透镜成像规律,当u > 2f时,成倒立、缩小的实像。
[2]我们能从不同角度看到光屏上的像,是因为光屏表面粗糙,发生了漫反射,漫反射能使反射光线射向不同方向。
(3)[1][2]根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,当保持凸透镜位置不动,将蜡烛向凸透镜方向移动(物距减小),为了使光屏上得到清晰的像,光屏应向远离凸透镜的方向移动(像距增大),并且光屏上的像会变大。
(4)用遮光板挡住透镜的上半部分,只是挡住了部分光线,凸透镜的其他部分仍能使光线折射成像,所以光屏上仍能成蜡烛完整的像,但由于通过的光线减少了,像的亮度会变暗。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(5)蜡烛燃烧变短,烛焰的位置向下移动,根据通过光心的光线传播方向不变,像的位置会向上移动,所以为了使像成在光屏中央,可将光屏适当向上移动。
(6)将蜡烛换成带有“F”形的LED灯,LED灯发光稳定,对比蜡烛会燃烧变短,LED灯能使实验现象更清晰稳定;同时,光屏贴上方格纸,便于更直观地比较像与物的大小关系等。
3. 缩小 15 向左 5
【详解】(1)[1]由题意可知,无论怎么移动右侧的光屏,向左移动或者向右移动,在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑,而根据凸透镜的三条特殊光线规则,经过凸透镜焦点的光线,通过凸透镜后,会平行于凸透镜的主光轴,可想到该图甲,凸透镜右端的光线,都是平行于主光轴的光线,而发光的小灯泡所在的位置,就是凸透镜的焦点位置,小灯泡在10.0cm的位置,而凸透镜在0的位置,可知,该透镜的焦距为10.0cm。将小灯泡换成点燃的蜡烛,当调整至图乙位置时,物距为30cm,大于二倍焦距,则此时光屏上成倒立缩小的实像。
[2]图乙中,所成的是倒立、缩小的实像,若保持此时蜡烛和光屏的位置不变,向左移动凸透镜,要让光屏上再次出现清晰的像,根据光路的可逆性,成倒立、放大的实像,蜡烛与凸透镜的距离为原来光屏与凸透镜的距离,即为15.0cm,凸透镜应该向左移动到15.0cm的位置,即将凸透镜向左平移15.0cm时,光屏上可再次出现清晰的像。
(2)[3]不改变图乙中蜡烛和透镜位置,若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,物距不变,凸透镜的折光能力变强,所成清晰的像,更加靠近凸透镜,要在光屏上成清晰的像,需要把光屏向左移动才可。
(3)[4]由图可知,当时,即
则有
则焦距为5cm。
4. 使像成在光屏中央 10.0 左 倒立 缩小 倒立 放大 右 上
【详解】(1)[1]蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。
(2)[2]由图可知,此时物距
u=30.0cm-10.0cm=20.0cm
此时物距等于像距等于二倍焦距,成倒立、等大的实像,所以该凸透镜的焦距
(3)[3][4][5]将蜡烛向左移动5cm,增大物距,根据凸透镜成像规律可知,此时应该减小像距,即光屏向左移动,此时物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像。
(4)[6][7]将蜡烛移到15cm刻度线处,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像。
(5)[8]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,所以像的位置延后,为了使光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动。
(6)[9]蜡烛随着燃烧而变短,根据光线过光心不改变方向,像向上移动,要使像成在光屏的中央位置,光屏应向上移动。
5. 将光屏适当向右移动,直到光屏上出现清晰的实像为止 照相机 B
【详解】(1)[1][2]由图可知,此时物距
根据物距在2倍焦距以外,像距在1倍和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,故接下来的操作是:将光屏适当向右移动,直到光屏上出现清晰的实像为止;生活中照相机就是利用这一原理。
(2)[3]当“F”形光源在35cm刻度处,此时物距
成倒立、放大的实像,成像时左右颠倒,上下相反。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 倒立 缩小 实像 大 大小不变,亮度变暗 近视 上 下 物的形状不会发生改变
【详解】(1)[1][2][3]由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[4]将蜡烛和光屏的位置对换,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,所以此时的像比原来的像大。
(2)[5]实验中,若凸透镜上半部分被遮挡,没有被挡住的部分仍能成完整的像,但由于透过透镜的光线减少,所以像会变暗。
(3)[6]保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,想再次得到清晰的像,即像要向后移,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的具有发散光线作用的凹透镜,凹透镜可用于矫正近视眼。
(4)[7][8]随着实验的进行,蜡烛会变短,由于光的直线传播,蜡烛的像会成在光屏上方,为了使像成在光屏中央,可以把光屏向上移动,或者将凸透镜向下移动。
(5)[9]蜡烛的火苗受周围环境的影响,而“F”形的LED灯的形状不受环境影响,光屏贴上方格纸更容易比较物和像的大小。
7. 10.0 照相机 左
【详解】①[1]根据焦距的概念可知,该凸透镜的焦距为
②[2]由图乙可知,此时物距为30.0cm,,成倒立缩小的实像,应用为照相机。
[3]在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,近视镜片是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会延迟光的会聚,此时为了使像成在光屏上,可以增大物距,所以需要将蜡烛向左移动才能再次看到清晰的像。
8. 10.0 放大 倒立 能 照相机 远离
【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,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)[2]经过光心光线不改变方向;平行于主光轴光线折射经过右焦点,如图所示:
(3)[3][4][5]由图可知,此时物距小于像距,故此时成倒立、放大的实像;因为是实像,所以能用光屏接收到。
(4)[6]当实验装置如图3所示摆放时,物距
成倒立缩小的实像,生活中的应用是照相机。
(5)[7]固定凸透镜不动,将蜡烛移至35cm刻度处,即物距变小,则像距必然变大,像变大,因此光屏应该远离凸透镜移动,才可在屏上得到一个清晰的像。
9.(1) 10.0 同一高度上
(2)缩小
(3) 右侧 虚
(4) 上 上
(5) 靠近 是
【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,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]为了使像成在光屏的中心,实验前需要调整烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度,因此需要点燃蜡烛。
(2)将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时,此时物距为35cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
(3)[1][2]蜡烛移至45cm刻度线处时,物距
此时u<f,成正立、放大的虚像,像物同侧,所以应在右侧观察。
(4)[1][2]随着蜡烛的燃烧,蜡烛越来越短,根据光线过光心不改变方向,像向上移动,则把光屏向上移动即到中央。
(5)[1]如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,物距变大,像距变小,仍要在光屏上得到清晰的像,光 屏应向靠近透镜的方向移动。
[2]遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变 暗。
10.(1)光屏中央
(2) 缩小 能 照相机
(3)远视眼
(4)正立
【详解】(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度,目的是使成像呈现在光屏中央,便于观察和研究像的性质。
(2)[1][2][3]由图可知,此时物距大于像距,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像。烛焰发出的光经凸透镜折射后会会聚成像,即使将光屏移走,成像依然存在,只是没有光屏承接看不到像,生活中的照相机就是利用成倒立、缩小实像这一原理工作的。
(3)保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当靠近凸透镜,物距变小,像距应变大,而光屏位置不变,像就会成在光屏后方,这与远视眼的成像情况相似,远视眼是由于晶状体变薄,折光能力变弱,使像成在视网膜后方。
(4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛移至光具座上35cm处,此时物距为
物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律,成正立、放大的虚像,所以人站在光屏一侧,通过凸透镜可以看到一个正立、放大的烛焰。
11.(1)需要
(2) 靠近 23
(3) 仍能 暗
【详解】(1)实验前调节器材高度,目的是使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,确保像成在光屏中央。若不点燃蜡烛,无法确定烛焰中心的位置,无法准确调节,因此蜡烛需要点燃。
(2)[1]根据凸透镜成像规律,物距变大时,像距会变小。蜡烛远离凸透镜(物距变大),为得到清晰的像,需将光屏靠近凸透镜(减小像距)。
[2]原图中蜡烛在10cm刻度线处,凸透镜在50cm刻度线处,此时物距u=50cm-10cm=40cm
光屏在63cm刻度线处,像距v=63cm-50cm=13cm
根据光路可逆原理,当物距等于原来的像距、像距等于原来的物距时,光屏上会再次出现清晰的像。因此需将凸透镜向左移动,使新的物距u'=13cm,此时凸透镜的位置为23cm(10cm+13cm=23cm)刻度线处。
(3)[1]凸透镜成像时,烛焰上每个点发出的光线经凸透镜各个部分折射后,都会会聚到光屏上对应点形成像。用手指尖遮挡凸透镜一部分,只是挡住了部分折射光线,其余光线仍能通过凸透镜成像,因此光屏上仍能成烛焰完整的像。
[2]由于部分折射光线被遮挡,到达光屏的光线减少,所以此时的像比原来暗。
12.(1)乙
(2) 缩小 35
(3)B
(4) 有 2
(5)不能
【详解】(1)图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜;乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(2)[1][2]由图乙可知,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; 保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上35cm刻度线处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像;
(3)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小明用不透明的纸挡住透镜上半部分,下半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B符合题意,ACD不符合题意,故选B。
(4)[1][2]当蜡烛距透镜6.0cm时,光屏上有烛焰经透镜折射后的光线,只不过折射光线发散,不会聚成像,因此无论怎样移动光屏,光屏上都看不到烛焰的像,说明此时此时物距在一倍焦距内,成正立、放大的虚像,像与物同侧,即蜡烛一侧,人眼在2处能观察到蜡烛的像。
(5)如图丁,小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像,则小丽的眼睛在凸透镜一倍焦距以内,而小明在凸透镜的两倍焦距以外,通过凸透镜成的像在一倍焦距以外,而小丽的眼睛在凸透镜一倍焦距以内,所以小丽从凸透镜中不能看到小明清晰的像。
13. 倒立 放大 投影仪 10 近视 15.0
【详解】(1)[1][2][3]如图甲所示,物距、像距分别为
则,根据凸透镜成像的规律,像的性质是倒立、放大的实像,日常生活中的投影仪是根据物距在1倍焦距与2倍焦距之间,成倒立放大的实像的原理工作的,故投影仪与此成像规律相同。
(2)[4]根据凸透镜成像的规律可得
联立两不等式可得,该凸透镜的焦距可能是10cm。
(3)[5]如图乙所示,将光屏远离透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,表明放了透镜后像距变大了,则该眼镜对光线具有发散作用,属于凹透镜,近视眼镜是凹透镜制成的,故此眼镜是近视眼镜。
(4)[6]保持图甲中蜡烛和光屏位置不动,根据光路的可逆性,当物距与像距对调时,可以再一次在光屏上呈现清晰的像,将透镜向右移动15.0cm,此时物距变为30.0cm,像距变为15.0cm。
14.(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。
15.(1) 小
(2) 缩小 左
(3)发散
(4)蜡烛放在了放大镜的一倍焦距内
【详解】(1)[1]凸透镜对光线有会聚作用,据此可以用平行光测焦距,让一束平行于水凸透镜主光轴的光线经过水凸透镜,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,该光斑所在点即为焦点。
[2]焦点到凸透镜中心的距离为焦距,由图甲可知,刻度尺的分度值为,水凸透镜所在位置是,焦点所在位置是,因此水凸透镜的焦距为
(2)[1]由图乙可知,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,根据凸透镜成像的特点,所成的是倒立、缩小的实像。
[2]根据光路的可逆性,保持蜡烛不动,将水凸透镜移动至刻度线处时,由对称可知相当于物距和像距的值互换,此时无需移动光屏即可成清晰的倒立、放大的实像;将水凸透镜移动至刻度线处时,物距等于二倍焦距,物体成等大实像,此时物距较之前增大,像距应该减小,所以光屏向左移动才可成清晰的像。
(3)当在光屏上恰好成清晰的像时,若在水凸透镜和物体之间放一凹透镜,发现将蜡烛远离水凸透镜时才能再次找到清晰的像,根据凸透镜成实像时物远像近像变小可知,之前放凹透镜后,像的形成延后了,故说明凹透镜对光具有发散作用。
(4)因此时发现无论怎样移动光屏,在光屏上都无法得到蜡烛的像,说明所成的是虚像,所以可能的原因是蜡烛放在了放大镜的一倍焦距内。
答案第1页,共2页
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