专题4.2.8 探究凸透镜成像的规律-【实验攻略】2025年中考物理新课标必做21实验及近年热考实验学案

这是一份专题4.2.8 探究凸透镜成像的规律-【实验攻略】2025年中考物理新课标必做21实验及近年热考实验学案，共14页。学案主要包含了实验器材，设计实验与进行实验，分析与论证，交流、评估、反思等内容，欢迎下载使用。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、带刻度的光具座、火柴等。
【设计实验与进行实验】
1. 焦距的测量及判断：
①平行光聚焦法（最小、最亮的光斑），此时光斑到凸透镜光心的距离L即为焦距。
②等距法（倒立、等大的实像），此时u＝v＝ 。
2. 实验前首先调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心大致在 ，目的是使像成在光屏的中央。
3. 实验中保持凸透镜的位置不动，通过改变蜡烛的位置，再移动光屏找像，记录每次物距、像距、像的特点及蜡烛在移动过程中像的变化情况。
4. 观察像的方法：①当物距大于一倍焦距时，眼睛观察光屏上的像。②当物距小于一倍焦距时，眼睛要
在 （选填“物体”或“光屏”）的一侧，透过凸透镜观察像。
【分析与论证】
6. 凸透镜成像动态规律：
①物近（焦点）像远像变大：物体离焦点越近，像越远越大；
②1F分虚实倒正；2F分大小。
【交流、评估、反思】
7. 实验时光屏上找不到像的原因可能是：①蜡烛在 ；②烛焰、凸透镜、光屏三者的心 ；③蜡烛太靠近焦点，像距太大， ⁠。
8. 实验时蜡烛因燃烧而变短，光屏上的像向 移动，将凸透镜向 调或将光屏向 调，可使像成在光屏的中央。
9. 用纸板遮住凸透镜的一部分，光屏上像的亮度会 ，像的完整性 （选填“受”或“不受”）影响。
10. 光屏上成清晰的像时，对调蜡烛与光屏的位置，光屏上还能成像，是由于光在折射时 。
11. 光屏上成清晰的像时，凸透镜和蜡烛位置不变，在凸透镜和蜡烛之间加远视或近
视眼镜：①加远视眼镜：远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光有 作用，会使成像提前，为使光屏上成像清晰，应将光屏 凸透镜；②加近视眼镜：近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光有 作用，会使成像靠后，为使光屏上成像清晰，应将光屏 凸透镜。
12. 换用焦距不同的凸透镜进行实验，保持物体到凸透镜的距离不变，若凸透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱，像距变 ，则应将光屏向 凸透镜的方向移动，才能再次得到清晰的像。
【 2f 同一高度 光屏 焦点处或在一倍焦距内 不在同一高度 光具座不够长 上 下 上 暗 不受 光路可逆 会聚 靠近 发散 远离 大 远离 】
提分专训
探究凸透镜成像规律
1．如图所示是物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置：
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 上，目的是 ；
(2)如图甲，让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；
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）。若实验过程中保持凸透镜不动，只将蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上还会成清晰的像，依据是 ；若实验过程中挡住凸透镜的一半，像的完整程度 （选填“会”或“不会”）受影响；
(4)将蜡烛移到35cm处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，像将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
(5)保持凸透镜位置不变，将蜡烛换成A字型光源，将凸透镜紧贴A字型光源，然后逐渐远离它，透过透镜能依次看到4个像，如图所示，则在远离的过程中看到4个像的先后顺序是： 。（填序号）
2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。
(1)小明发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像。由此猜想：凸透镜成像的特点可能与 有关。
(2)如图所示此时光屏上得到一个清晰的 （选填“放大”或“缩小”）的像，所成的像与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像性质相同。
(3)如图乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上远视镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，蜡烛不动，应将光屏向 凸透镜的方向移动或者只将蜡烛 凸透镜移动（选填“靠近”或“远离”）。
(4)保持凸透镜的位置固定不动，将蜡烛和光屏调换位置，仍能在光屏上观察到清晰的像，此时光屏上的像与原来的像相比会 （选填“不变”“变大”或“变小”）。
3．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 。
(2)实验时，把凸透镜固定在光具座刻度线处，安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在同一高度上，目的是 。
(3)小明将蜡烛移至光其座刻度线处，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。生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的。接着小明将蜡烛移至光具座刻度线处，发现移动光屏找不到像，此时应该从 （选填“左”或“右”）侧观察烛焰的像，生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的。
(4)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致烛焰的像不在光屏的中央，为了使像能成在光屏中央，在保持蜡烛和光屏的位置不动的情况下，可通过 （选填“向上”或“向下”）调节凸透镜达到目的；
(5)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 。
(6)小明又自制了一个水凸透镜来研究近视眼、远视眼的成因及矫正方法，水凸透镜的厚薄可通过注射器注入透镜的水量来调节。实验器材如图丙中位置时，光屏上得到烛焰清晰的像；他又推动活塞使水凸透镜变厚，发现光屏上的像变模糊，将蜡烛适当靠近透镜，像又变清晰；若不移动蜡烛，要让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个合适的 （选填“凹”或“凸”）透镜。此过程模拟的是 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因及矫正方法。
4．小皓同学做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前，小皓先想办法测凸透镜的焦距，如图甲，他将该凸透镜正对着太阳光，此时纸上呈现一个并非最小的光斑，测得这个光斑到凸透镜的距离为。再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大，发现光斑变大了，则凸透镜的焦距 （选填“”、“＜”或“＝”）；调整以后正确地测得该透镜的焦距为10cm。
(2)先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在光屏的中央。
(3)如图乙，将蜡烛向右移至 cm~50cm刻度范围内时，从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰正立、放大的像。
(4)小皓在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序，正确顺序为 。
(5)实验时小皓发现，在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中，随着蜡烛的燃烧，光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动。为了避免出现类似情况，小皓换用发光二极管制成的光源。现有由发光二极管组成的“F”和“T”形两种光源，可以代替蜡烛进行实验，小皓同学最后选择了“F”形光源，与“T”形光源相比，选择“F”形光源的好处是 。
5．实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
(1)实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 ；
(2)图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的.将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
方案一：仅将光屏向 （选填“左”或“右”）移动一段距离；
方案二：仅换用焦距较 （选填“大”或“小”）的凸透镜
(3)实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图乙①至⑤所示烛焰清晰的5个像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近对5个像进行排序，正确顺序为 ；
(4)实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊.将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜；
(5)小组同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图丙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （选填“倒立缩小”、“倒立放大”或“正立放大”）的像。
6．小周“探究凸透镜成像的规律”实验。（凸透镜的焦距为12cm）
(1)实验前，在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，并将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏中心调整在同一高度，目的是 。
(2)如图甲所示，将凸透镜移至16cm刻度线处，则人眼在图中的 （选填“A”或“B”）处能观察到蜡烛的像，像是图乙中的 （选填“1”“2”“3”或“4”）。
(3)保持蜡烛不动，将凸透镜移至25cm处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像时，突然一只小飞虫飞到了凸透镜上，此时光屏上_______（选正确选项前的字母）。
A．会有小飞虫的像
B．会出现小飞虫的影子
C．烛焰的像完整但暗了一些
(4)由于实验时蜡烛成像不稳定，小周又用“F”发光二极管作为光源进行实验。如图丙所示，光屏上刚好成清晰的像，则此时光屏上所成的是 的实像（填成像的特点）；如果将F光源向右移动一些，为了再次在光屏上成一个清晰的像，则将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，与原来的像相比，此时的像会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
7．科研探究小组同学准备探究“凸透镜成像规律”，老师给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏等器材。
(1)同学们在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图甲所示的光斑，你认为他们应该选择 （选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验；
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示，光屏上成清晰的像，该像性质为倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像，生活中的 就是利用这个原理制成的。如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在光屏上成像情况为 （选填“倒立缩小实像”、“不成像”或“正立放大虚像”）；
(3)此组同学进行了多次实验，并得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象如图丙。由图象可知凸透镜的焦距是 cm；由图像可知：凸透镜成放大的实像时，当物体靠近凸透镜方向移动，物体移动距离S1与像移动距离S2的大小关系是：S1 S2。（选填“>”、“