物理中考30个特色重点专题再巩固(三轮复习查缺补漏)专题19光学体系三个常考的探究实验问题(原卷版+解析)

这是一份物理中考30个特色重点专题再巩固(三轮复习查缺补漏)专题19光学体系三个常考的探究实验问题(原卷版+解析)，共17页。试卷主要包含了02等内容，欢迎下载使用。

1. 探究光的反射规律的实验装置如图甲所示，平面镜的上方垂直放置一块附有量角器的白色光屏，它由可以绕ON折转的E、F两块板组成。
（1）让一束光沿着E板从A点射到镜面的O点，由于光在E板发生_______反射（选填“镜面”或“漫”），从光屏前不同方向都可以看到E板上光线AO的径迹。
（2）让一束光沿着E板从A点射到镜面O点，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。此实验现象说明光反射时，_______；
（3）实验中，观察到入射角为45°时，反射角也为45°，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”结论。你认为有何不妥之处?_______。
2. 李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示，保持玻璃板与直尺垂直，取两支外型相同的蜡烛和分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛，进行观察和调整。
（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的___________；
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的___________关系；
（3）确定出蜡烛所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成的像是___________（选填“实像”或“虚像”）；
（4）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是___________（选填字母符号）。
A．“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量
B.“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体长度
3. 某兴趣小组为了验证“人在平面镜中所成的像“近大远小”这个观点是否正确，找来了玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺、火柴等器材。
（1）探究过程如下：
①如图所示，在桌面上铺一张大白纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；
②将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B，发现在某一位置蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，在白纸上标记蜡烛A和B的位置；
③改变蜡烛A的位置，在玻璃板后移动蜡烛B，始终能找到与蜡烛A的像完全重合的位置，标记蜡烛A和B的位置；
④在蜡烛所成像的位置放一张白纸，发现白纸上不能得到蜡烛的像；
⑤用刻度尺分别测量蜡烛A和B到玻璃板的距离数据记录如表2。
表2
（2）分析了表2的实验数据，得到以下结论：
①像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离___________；
②平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离___________（选填“有关”或“无关”），说明“人在平面镜中所成的像近大远小”的观点是错误的；
③平面镜所成的像是___________（选填“实像”或“虚像”）。
（3）为了保证实验效果，做这个实验时应选择较___________（选填“厚”或“薄”）的玻璃板。
4．如图甲所示，创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时，将点燃的蜡烛放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。
（1）再拿一只与完全相同的蜡烛，目的是 。实验中，蜡烛在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛的像完全重合，其原因可能是 。
（2）解决上述问题后，图乙是同学们经过三次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息，可得出的结论是 （写出一条即可）。
（3）移开蜡烛，把光屏放在像的位置处，光屏上 （选填“能”或“不能” 承接到蜡烛的像。
5．小彤同学在“探究平面镜成像特点”实验时：
（1）用玻璃板代替平面镜实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此影响可选用 （选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样做是为了便于确定像的 。为了便于比较像与物的大小关系，所用的两只蜡烛A、B，应选择外形
（选填“相同”或“不相同”）的。
（2）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
（3）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到镜面的距离 （选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到镜面的距离。
（4）当蜡烛A远离玻璃板时，像会 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（5）将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像。
6. 小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题：
在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的______ 形成的像。
如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，从光学角度分析，这样设计的目的是：______ 写出一条；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到______ 选填“上方”或“下方”，以减少对司机视线的干扰。
在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。
组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互______ 。
实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量______ 和______ 。
实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是______ 写出一条。
7. 小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
（1）实验在_______（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；
（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中_______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动前的像相比会_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）的像；
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向_______（选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的_______（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
8. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）一束平行于主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距为_______；
（2）调节各元件位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（3）保持透镜和蜡烛位置不变，在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片，观察到光屏上的像变模糊，若使光屏上的像再次清晰，可将光屏向_____（选填“左”或“右”）移动。
9. 同学们为了“探究平面镜成像的特点”，准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。
（1）如图所示，将一支点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，选用______（选填“平面镜”或“玻璃板”）竖直放置在乙位置，未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧。移动蜡烛B到丙位置时，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像和物的大小______；
（2）将蜡烛B换成光屏，不能在光屏上直接观察到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是______像；
（3）接着同学们想利用上述装置“探究凸透镜成像规律”，只将乙处器材换成一个凸透镜，光屏上恰好成一个等大的实像，则此凸透镜的焦距是______cm；
（4）把蜡烛A移动到光具座上10cm刻度线处，适当向左移动光屏，可在光屏上出现倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；若继续向左移动蜡烛A，光屏位置不动，为了在光屏上仍得到清晰的像，可在蜡烛A和凸透镜之间放置一个______（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
10. 在做“凸透镜成像的规律”实验时，如图所示：（1）小明用发出平行光的手电筒正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，此凸透镜的焦距是______cm；
（2）实验中出现如图乙所示的实像，他判断此像是实像的依据应是______，请你列举一例此成像规律在生活中的应用，_______；
（3）在（2）的基础上，保持蜡烛、光屏不动，向右缓慢移动凸透镜直到光屏上又出现烛焰的像，此时成像的情况是________。
11.近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题：
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的___________（填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊；
（2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的___________（选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的___________透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善；
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器___________（选填“抽取”或“注入”）适量水；
（4）根据上述实验，近视程度更严重同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？___________，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由：___________。
次数
蜡烛A到玻璃板的距离/cm
蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
5.02
5.01
相等
2
10.02
1002
相等
3
15.01
15.00
相等
2023年物理中考30个特色与重点专题再巩固（三轮复习查缺补漏全国通用）
专题19 光学体系三个常考的探究实验问题
1. 探究光的反射规律的实验装置如图甲所示，平面镜的上方垂直放置一块附有量角器的白色光屏，它由可以绕ON折转的E、F两块板组成。
（1）让一束光沿着E板从A点射到镜面的O点，由于光在E板发生_______反射（选填“镜面”或“漫”），从光屏前不同方向都可以看到E板上光线AO的径迹。
（2）让一束光沿着E板从A点射到镜面O点，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。此实验现象说明光反射时，_______；
（3）实验中，观察到入射角为45°时，反射角也为45°，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”结论。你认为有何不妥之处?_______。
【答案】 （1）漫
（2）入射光线、法线、反射光线三线在同一个平面内
（3）没有多次实验得到普遍规律
【解析】在探究光的反射规律的时候，光在纸光屏的后表面发生了漫反射，用来显示光路，但硬纸板需要与平面镜垂直才能与光线接触；光发生反射时，通过折转光屏的方式可以判断，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；光发生反射时，反射光线与法线的夹角为反射角，入射光线与法线的夹角为入射角，改变入射角的大小关系，探究入射角和反射角的大小关系，使实验结论更有说服力。
（1）由于从各个方向都能看到光，故由于光在E板发生漫反射。
（2）将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，不在同一平面内就看不到反射光线，说明入射光线、法线、反射光线三线在同一个平面内。
（3）仅仅一次无法得出结论，因为没有多次实验得到普遍规律。
2. 李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示，保持玻璃板与直尺垂直，取两支外型相同的蜡烛和分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛，进行观察和调整。
（1）利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的___________；
（2）选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的___________关系；
（3）确定出蜡烛所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成的像是___________（选填“实像”或“虚像”）；
（4）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是___________（选填字母符号）。
A．“探究串、并联电路中电流的规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量
B.“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体长度
【答案】（1）距离关系 （2） 大小 （3） 虚像 （4）A
【解析】（1）用刻度尺测量像和物到平面镜的距离，便于比较像和物到平面镜的距离关系。
（2）选用两根完全相同的蜡烛，玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛成的像完全重合，证明像和物体大小相等，所以选择两支外型相同的蜡烛是为了研究像与物的大小关系。
（3）实像能成在光屏上，虚像不能成在光屏上，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。
（4）探究平面镜成像特点时，多次测量的目的是为了得到普遍规律。
A．“探究串、并联电路中电流规律”时，换用不同规格的小灯泡，多次测量，然后进行比较，是为了寻求普遍规律，故A符合题意。
B．“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度，然后求平均值，是为了减小误差，故B不符合题意。故选A。
3. 某兴趣小组为了验证“人在平面镜中所成的像“近大远小”这个观点是否正确，找来了玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺、火柴等器材。
（1）探究过程如下：
①如图所示，在桌面上铺一张大白纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；
②将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B，发现在某一位置蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，在白纸上标记蜡烛A和B的位置；
③改变蜡烛A的位置，在玻璃板后移动蜡烛B，始终能找到与蜡烛A的像完全重合的位置，标记蜡烛A和B的位置；
④在蜡烛所成像的位置放一张白纸，发现白纸上不能得到蜡烛的像；
⑤用刻度尺分别测量蜡烛A和B到玻璃板的距离数据记录如表2。
表2
（2）分析了表2的实验数据，得到以下结论：
①像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离___________；
②平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离___________（选填“有关”或“无关”），说明“人在平面镜中所成的像近大远小”的观点是错误的；
③平面镜所成的像是___________（选填“实像”或“虚像”）。
（3）为了保证实验效果，做这个实验时应选择较___________（选填“厚”或“薄”）的玻璃板。
【答案】 （2）相等 无关 虚像 （3）薄
【解析】（2）①由表2数据可知，第一次实验蜡烛A和蜡烛A的像到玻璃板的距离分别为5.02cm、5.01cm，，第三次实蜡烛A和蜡烛A的像到玻璃板的距离分别为15.01cm、15.00cm，只是估读不同，属于误差；第二次实验蜡烛A到玻璃板的距离为10.02cm，蜡烛A的像到玻璃板的距离为10.02cm。综上所述，得到结论：像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等。
②由表2可知，蜡烛到平面镜的距离不同，但所成蜡烛的像大小与蜡烛的大小相等，由此可知，平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离无关。
③由探究过程④可知，在蜡烛所成像的位置放一张白纸，发现白纸上不能得到蜡烛的像，白纸相当于光屏，即在光屏只能承接实像，不能承接虚像，故平面镜所成的像是虚像。
（3）玻璃板有两个反射面，每个反射面相当于一个平面镜，都可以成像，选用薄玻璃板，两个像的距离近，测量误差小，实验效果好；反之选用厚玻璃板，两个像的距离较远，会出现两个不重合的像，从而影响实验效果。所以为了保证实验效果，做这个实验时应选择较薄的玻璃板实验。
4．如图甲所示，创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时，将点燃的蜡烛放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。
（1）再拿一只与完全相同的蜡烛，目的是 。实验中，蜡烛在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛的像完全重合，其原因可能是 。
（2）解决上述问题后，图乙是同学们经过三次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息，可得出的结论是 （写出一条即可）。
（3）移开蜡烛，把光屏放在像的位置处，光屏上 （选填“能”或“不能” 承接到蜡烛的像。
【答案】（1）比较像与物的大小；玻璃板没有竖直放置；（2）像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等；（3）不能。
【解析】（1）平面镜所成的像与物体大小相等，故能判断选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系；如果玻璃板与桌面不垂直，蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样蜡烛与蜡烛的像就无法重合了。（3）本实验是研究平面镜成像的特点，他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；分别测量两点到镜面的距离，可得出的结论是像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
故答案为：（1）比较像与物的大小；玻璃板没有竖直放置；（2）像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等；（3）不能。
5．小彤同学在“探究平面镜成像特点”实验时：
（1）用玻璃板代替平面镜实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此影响可选用 （选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样做是为了便于确定像的 。为了便于比较像与物的大小关系，所用的两只蜡烛A、B，应选择外形
（选填“相同”或“不相同”）的。
（2）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
（3）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到镜面的距离 （选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到镜面的距离。
（4）当蜡烛A远离玻璃板时，像会 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（5）将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像。
【答案】（1）薄；位置；相同；（2）不点燃；（3）等于；（4）远离；不变；（5）虚。
【解析】（1）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板；
将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样能透过玻璃板观察到像，便于确定像的位置；
为了比较像与物的大小关系，实验中应选择两只完全相同的蜡烛；
（2）如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃；
（3）标记蜡烛A、B的位置，通过测量可知，B到镜面的距离等于蜡烛A到镜面的距离；
（4）物与像到平面镜的距离相等，因此若将蜡烛A远离玻璃板时，则像将远离玻璃板移动；平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以物体靠近平面镜，像也靠近平面镜，像的大小不变；
（5）将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛的像，由于虚像不能成在光屏上，所以平面镜成的是虚像。
6. 小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题：
在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的______ 形成的像。
如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，从光学角度分析，这样设计的目的是：______ 写出一条；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到______ 选填“上方”或“下方”，以减少对司机视线的干扰。
在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。
组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互______ 。
实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量______ 和______ 。
实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是______ 写出一条。
【答案】（1）反射 （2）物体的像不会影响司机的视线 下方 （3）垂直 物距 像距 像会更不清晰
【解析】在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是平面镜成像现象，它是由光的反射形成的；
根据物体在平面镜中成像时，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等。小汽车前面玻璃是倾斜的，汽车内物体的像在汽车的上方，司机看前面道路时，物体的像不会影响司机的视线。此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，根据光的反射定律可知，被反射到下方，以减少对司机视线的干扰；
为了比较物像大小和确定像的位置，要使玻璃板与水平桌面相互垂直放置；
实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量物距和像距；
将另一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，前后对比不明显，所以像会更不清晰。
7. 小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
（1）实验在_______（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；
（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中_______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动前的像相比会_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）的像；
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向_______（选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的_______（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。
【答案】 （1）较暗 （2）缩小 照相机 变小 （3）正立 （4） 右 近视
【解析】（1）实验应在较暗环境下进行，这样可以使光路更加清晰，使实验现象更明显。
（2）由甲图可知，物距为30cm大于二倍焦距（20cm），根据凸透镜成像规律可知，光屏上会出现清晰的倒立、缩小的烛焰的实像，生活中照相机就是根据该原理制成的。
保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，根据“物远像近像变小”的规律可知，与移动前的像相比会变小。
（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，此时物距为7cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像，所以在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的像。
（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，此时物距等于六倍的焦距，相当于物体离凸透镜的距离变远，所以应将蜡烛向右移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，像会提前会聚，所以要使光屏上会重新出现烛焰清晰的像，应在蜡烛和透镜之间放置一个具有发散作用的凹透镜，而近视镜片是凹透镜制成的，所以应在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片。
8. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）一束平行于主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该透镜的焦距为_______；
（2）调节各元件位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（3）保持透镜和蜡烛位置不变，在蜡烛和透镜之间加一个近视镜片，观察到光屏上的像变模糊，若使光屏上的像再次清晰，可将光屏向_____（选填“左”或“右”）移动。
【答案】 （1）12.5 （2） 缩小 （3）右
【解析】（1）由图示知，刻度尺的分度值为1cm，形成最小最亮光斑时，光屏与凸透镜的距离为
L=42.5cm-30.0cm=12.5cm
所以焦距为12.5cm。
（2）由图乙知，物距大于像距，所以在光屏上成的是倒立、缩小的实像。
（3）在光屏上能成清晰像蜡烛与凸透镜间放入一个近视镜，光屏应右移动，才能再次承接到清晰的像，因为近视镜是凹透镜，对光有发散作用，则蜡烛发出的光线先经近视镜发散后，再经凸透镜，其会聚点会变远，所以光屏要向远离凸透镜的方向移动。
9. 同学们为了“探究平面镜成像的特点”，准备了平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、光具座、光屏等实验器材。
（1）如图所示，将一支点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，选用______（选填“平面镜”或“玻璃板”）竖直放置在乙位置，未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧。移动蜡烛B到丙位置时，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像和物的大小______；
（2）将蜡烛B换成光屏，不能在光屏上直接观察到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是______像；
（3）接着同学们想利用上述装置“探究凸透镜成像规律”，只将乙处器材换成一个凸透镜，光屏上恰好成一个等大的实像，则此凸透镜的焦距是______cm；
（4）把蜡烛A移动到光具座上10cm刻度线处，适当向左移动光屏，可在光屏上出现倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；若继续向左移动蜡烛A，光屏位置不动，为了在光屏上仍得到清晰的像，可在蜡烛A和凸透镜之间放置一个______（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
【答案】（1）玻璃板 相等 （2）虚 （3）15.0 （4） 缩小 近视眼镜
【解析】（1）将一支点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，用玻璃板而不用平面镜的原因是透明的玻璃板可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置，从而研究平面镜的成像特点。选用玻璃板竖直放置在乙位置，未点燃的蜡烛B放置在乙位置右侧。移动蜡烛B到丙位置时，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物是等大的，即像和物的大小相等。
（2）实像是由实际光线会聚而成，能用光屏承接。虚像不是由实际光线会聚而成，不能用光屏承接。将蜡烛B换成光屏，不能在光屏上直接观察到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。
（3）接着同学们想利用上述装置“探究凸透镜成像规律”，只将乙处器材换成一个凸透镜，由图可知，此时的物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
光屏上恰好成一个等大的实像，由凸透镜成实像的规律可知，此时物距等于二倍焦距，因此凸透镜的焦距是
（4）把蜡烛A移动到光具座上10cm刻度线处，物体远离凸透镜，此时物距大于二倍焦距，适当向左移动光屏，由凸透镜成实像的规律可知，可在光屏上出现倒立、缩小的实像。若继续向左移动蜡烛A，根据凸透镜成实像的规律：物远像近像变小可知，此时应将光屏靠近透镜。但若光屏位置不动，此时像成在了光屏的前方，为了在光屏上仍得到清晰的像，应减小凸透镜的会聚能力，光线应该发散一些，故可在蜡烛A和凸透镜之间放置一个凹透镜，使光线发散后，再经凸透镜的会聚后在光屏上成像，因此选择近视眼镜。
10. 在做“凸透镜成像的规律”实验时，如图所示：
（1）小明用发出平行光的手电筒正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，此凸透镜的焦距是______cm；
（2）实验中出现如图乙所示的实像，他判断此像是实像的依据应是______，请你列举一例此成像规律在生活中的应用，_______；
（3）在（2）的基础上，保持蜡烛、光屏不动，向右缓慢移动凸透镜直到光屏上又出现烛焰的像，此时成像的情况是________。
【答案】 （1）会聚 20.0 （2）像能够在光屏上呈现 投影仪 （3）倒立、缩小的实像
【解析】（1）凸透镜能够将平行于主光轴的光会聚成最小最亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用。
最小最亮的光斑处即凸透镜的焦点，则该凸透镜的焦距为
f=50.0cm-30.0cm=20.0cm
（2）虚像不能在光屏上呈现，实像能在光屏上呈现，图乙中光屏上能够呈现出像，说明此像是实像。
图乙中物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，生活中投影仪就是利用这个原理工作的。
（3）保持蜡烛、光屏不动，向右缓慢移动凸透镜，直到光屏上又出现烛焰的像，根据光路的可逆性可知，此时的物距等于原来的像距、像距等于原来的物距，即此时物距大于二倍焦距，则成倒立、缩小的实像。
11.近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。
请回答下列问题：
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的___________（填序号）号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊；
（2）用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的___________（选填“A”“B”或“C”）点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的___________透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善；
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器___________（选填“抽取”或“注入”）适量水；
（4）根据上述实验，近视程度更严重同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢？___________，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由：___________。
【答案】 （1）3 （2）B 凹 （3）抽取 （4）更小 见解析。
【解析】（1）由题意可知，图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，近视眼成像在视网膜前，近视眼的晶状体比正常人眼睛的晶状体对光的会聚能力更强，故模拟近视眼视物情况，选择图乙中的3号透镜替代2号透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。
（2）矫正近视眼使用凹透镜，将凹透镜放置于物与凸透镜之间，使成的像正好处于视网膜处，即应将水透镜置于光具座上的B点。当使用的凹透镜焦距合适时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，物成的像在视网膜之前，且距离视网膜更远，使用凹透镜改善视网膜情况时，应使用对光线发散能力更强的凹透镜，即可用注射器抽取适量水。
（4）近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
次数
蜡烛A到玻璃板的距离/cm
蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
5.02
5.01
相等
2
10.02
1002
相等
3
15.01
15.00
相等