05 课时5 探究凸透镜成像规律（主书）-【领航中考】2027年中考物理一轮总复习

课时5　探究凸透镜成像规律 课标要求 1.探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 2.了解人眼成像的原理,了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识。 知识结构导图 实验探究突破 实验5　探究凸透镜成像规律 核心考点 【设计与进行实验】 1.主要实验器材及作用 (1)光具座(带刻度尺):便于测量物距和像距; (2)光屏:承接蜡烛的像; (3)凸透镜:对光线有会聚作用,应放在蜡烛和光屏　　　　。  2.实验装置图 3.实验操作及注意事项 (1)为了使像能够成在光屏中央:调节烛焰、透镜、光屏的中心,使三者中心在　　　　　　　　　上;  (2)为了使实验现象更明显,本实验应该在　　　　的环境中进行。  4.凸透镜焦距的测量 (1)用平行光(太阳光)垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到　　　　　的光斑,测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距;  (2)当物距等于像距时,焦距等于物距或像距的一半。 5.一倍焦距内眼睛观察像的位置:一倍焦距内成正立、放大的虚像,所以应在光屏一侧观察成像情况。 6.动态成像的相关判断 (1)根据蜡烛的移动方向判断光屏上成清晰的像时光屏的移动方向:蜡烛和光屏的移动方向　　　　;  (2)改变物距,判断光屏上成清晰像时像的大小变化:物近像远像变大、物远像近像变小。 7.光屏上找不到像的可能原因 (1)蜡烛在1倍焦距内,凸透镜成虚像,不能呈现在光屏上; (2)蜡烛在焦点上,凸透镜没有成像; (3)蜡烛到凸透镜的距离稍大于1倍焦距,成像在很远的地方,光屏无法移动到该位置; (4)蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度,像不在光屏上。 【分析数据和现象、总结结论】 1.凸透镜成像规律及应用。 2.表格数据、曲线图分析。 【交流与讨论】 1.当透镜被纸遮住一部分以后,光屏上会成　　　　　的像。  2.蜡烛燃烧变短的相关分析:像逐渐向上移动,为了使蜡烛、凸透镜、光屏位于光屏中央,应将光屏或蜡烛　　　　,或者透镜　　　　。  3.光路的可逆性:蜡烛和光屏互换位置后,仍能成清晰的像。 针对训练 例题　(2025·青海)如图甲所示,是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景,受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。 (1)图甲中水球相当于一个　　　　,它对光具有　　　　作用;  (2)王亚平所成的像是倒立、缩小的　　　　像,生活中　　　　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的;  (3)图乙中凸透镜的焦距为15 cm,当蜡烛从10 cm处移动至30 cm处时,为了再次得到清晰的像,光屏应　　　　(选填“远离”或“靠近”)凸透镜,且所成的像是倒立、　　　　的实像;  (4)如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源,其优点是　　　　　　　　　　(只写一条即可)。  高频考点突破 考 点 1 探究凸透镜成像规律 1.(2026·河北)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等,下列说法正确的是(　　) A.光屏上的像是虚像 B.透镜到光屏的距离与到光源的距离相等 C.仅将透镜向光屏方向适当移动,光屏会再次承接到清晰的像 D.光源靠近透镜,同时光屏远离透镜,光屏会承接到清晰的像且越来越小 2.(2026·上海)物理兴趣小组同学在做凸透镜实验时,光屏和发光体在透镜的　　　　(选填“同侧”或“两侧”),它们的中心在　　　　　上,此凸透镜的焦距为10 cm,发光体距离凸透镜16 cm时,成　　　　　(选填“正立放大”“正立缩小”“倒立放大”或“倒立缩小”)的实像。  3.(2026·山东)雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”,而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。 (1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到　　　　。  (2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐　　　　(选填“变大”或“变小”),且像都是　　　　(选填“正立”或“倒立”)的。  表1 序号 物高h/cm 物距x/cm 像高h/cm 像的正倒 像的虚实 - 4.0 30.0 2.0 倒立 实像 26.0 2.5 倒立 实像 3 4.0 23.0 3.0 倒立 实像 4 15.0 8.0 倒立 实像 5 13.0 13.5 倒立 实像 6 7.0 找不到像 (3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用如图　　　　的方式可以观察到正立放大的“F”。  (4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在　　　　cm和　　　　cm之间反复多次实验。  表2 序号 物高/cm 物距/cm 像高/cm 像的正面 像的虚实 1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像 2 18.0 1.3 倒立 实像 3 15.0 2.0 倒立 实像 4 10.0 4.0 倒立 实像 5 8.0 6.5 倒立 实像 6 4.0 找不到像 (5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。咨询老师后得知,两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。  考点知识链接 考 点 2 凸透镜成像规律应用 4.(2026·福建)如图,修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜,使用时手表到凸透镜的距离应(　　) A.小于1倍焦距 B.等于1倍焦距 C.大于2倍焦距 D.在2倍焦距与1倍焦距之间 5.(2026·青海)小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是(　　) A.投影仪　　B.近视眼镜　　C.监控摄像头　　D.放大镜 6.(2026·黑龙江绥化)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距离透镜20 cm处,在透镜另一侧20 cm处的光屏上得到清晰的像,则此透镜的焦距为　　　　cm;再将蜡烛向透镜方向移动5 cm,调整光屏得到清晰的像,生活中与此成像原理相同的是　　　　(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)。  7.(2025·内蒙古包头)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。 (1)凸透镜起到　　　　的作用;  (2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的　　　　焦距范围之内;  (3)通过凸透镜看到的是仪表　　　　(选填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的　　　　侧。  8.(2025·广东肇庆一模)小明用焦距为10 cm的凸透镜探究成像规律,如图所示,烛焰在光屏上(图中光屏未画出)成清晰的倒立、　　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。下列仪器应用该成像规律的是　　　　(填写序号)。  ①照相机　②投影仪　③放大镜 9.用照相机给物体照相时,物体到凸透镜的距离应该　　　 　凸透镜的2倍焦距;为使所照的像变大,应该　　　物体到镜头间的距离,同时　　　　胶卷与镜头间的距离。(后两空均选填“增大”或“减小”)  考点知识链接 生活中透镜的应用 类型 照相机 投影仪 放大镜 原理 u>2f,f<v<2f f<u<2f,v>2f u<f 像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 正立、放大的虚像 光路图 凸透镜成像规律是中考难点,考生出错率较高,可分以下几步进行研究。 第一步:弄清题中数据的含义,看清物距、像距、焦距。 第二步:从题中信息弄清楚到底是哪一种成像规律。 第三步:确定物距和焦距的关系或像距和焦距的关系,并用字母具体表示出来。 第四步:将数据代入字母关系式中解不等式,问题就得到解决。 考 点 3 视力的矫正 10.(2025·山东烟台)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入下表中。 照相机 ①　　　  胶卷 光圈 眼睛 晶状体和角膜 ②　　　  ③　　　  11.(2025·河南)在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是(　　) A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧 B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧 C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧 D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧 12.(2026·甘肃兰州)甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是(　　) A.丙图是近视眼,应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼,应该配戴凸透镜 C.丁图是近视眼,应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼,应该配戴凹透镜 13.(2026·广西)由于平时不注意科学用眼,小明只能看清近处物体,看不清远处物体,他患了　　　　　视眼,可配戴由　　　　　(选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜矫正视力。  考点知识链接 省考新趋演练 14.(2026·江西)用“水透镜”探究近视眼的形成原因。 【证据】 (1)如图所示,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微凸起; (2)将“水透镜”置于图中光具座的　　　　　(选填“A”“B”或“C”)滑块上,点燃蜡烛,调节“水透镜”和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上;  (3)移动蜡烛,当物距为30.0 cm时,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距; (4)保持　　　　　不变,继续向“水透镜”中注入适量的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;  (5)把实验中收集的数据和观察的现象填入下表。 序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm 1 30.0 较小 17.4 2 30.0 较大 9.2 【解释】依据如表,在物距不变的情况下,增加“水透镜”的凸起程度,像距变　　　,并且观察到成像变近。  【交流】 (6)本实验中用　　　　　模拟眼睛的晶状体,用　　　　　模拟眼睛的视网膜;  (7)经多次实验后,结合所学知识分析,当近视眼观察远处的景物时,晶状体的凸起程度较　　　　　,折光能力变强,远处景物成像会成在视网膜的　　　　方,导致看不清楚;  (8)为了预防近视,我们应养成良好的学习和生活习惯。 学科网（北京）股份有限公司 $ 课时5　探究凸透镜成像规律 知识结构导图 1.最小、最亮　透镜中心距离 2.同一高度　使像成在光屏中央 3.物距　像距　像的性质 4.不变　变暗 5.上 6.倒立　缩小　实 7.倒立　等大　实 8.倒立　放大　实 9.正立　放大　虚 10.凸透镜　倒立　缩小　实 11.厚　前　凹透镜　薄　后　凸透镜 实验探究突破 核心考点 【设计与进行实验】 1.(3)之间　3.(1)同一高度　(2)较暗 4.(1)最小、最亮　6.(1)相同 【交流与讨论】 1.完整的较暗 2.上移　下移 针对训练 例题　(1)凸透镜　会聚　(2)实　照相机 (3)远离　放大　(4)光源稳定 高频考点突破 考点1　探究凸透镜成像规律 1.B 2.两侧　主光轴　倒立放大 3.(1)同一高度　(2)变大　倒立 (3)丁　(4)　15.0　23.0 (5)由两组实验数据可知,物高均为4.0 cm,当物距均为15.0 cm时,小丽组实验时的像高为8.0 cm,而小红组实验时的像高为2.0 cm,由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关,还与凸透镜的焦距有关 考点知识链接 1.让像成在光屏的中央 2.①物距小于或等于一倍焦距　②物距太小,像距太大,超过了光具座的测量范围　③三者中心未在同一高度 3.能看到一个完整的像,只是变暗 4.①将光屏向上调节　②将蜡烛向上调节　③将凸透镜向下调节 5.光路可逆 6.光屏远离透镜 7.光屏靠近透镜 考点2　凸透镜成像规律应用 4.A　5.C 6.10　投影仪 7.(1)放大镜　(2)一倍　(3)正立　同 8.放大　② 9.大于　减小　增大 考点3　视力的矫正 10.①镜头　②视网膜　③瞳孔 11.B　12.A 13.近　凹 14.(2)B　(4)物距　(5)小　(6)“水透镜”　光屏　(7)大　前 学科网（北京）股份有限公司 $