中考物理必考实验-实验05 探究凸透镜成像规律实验（原卷版）

这是一份中考物理必考实验-实验05 探究凸透镜成像规律实验（原卷版），共9页。

观察凸透镜成各种像的条件和规律
【实验器材】：
凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
【实验步骤】：

= 1 \* GB3 ①共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
= 2 \* GB3 ②把蜡烛放在较远处，使，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。
= 3 \* GB3 ③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
= 4 \* GB3 ④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
= 5 \* GB3 ⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像
= 6 \* GB3 ⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗?
= 7 \* GB3 ⑦表格：透镜焦距f= cm
【实验结论】：
【考点方向】：
1、测量凸透镜的焦距：利用 粗测凸透镜的焦距。（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）。其中利用太阳光来寻找焦点时一定要： 。
2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个 像为止，读出物距与像距的大小。
3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应 。
4、光屏上没有像原因：
① ；
② 。
③ 。
④ 。
5、若像成在光屏左上角，可将① ；② 。
6、实验：实验时点燃蜡烛，使 、 、 大致在 ，目的是： 。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，该如何操作：① ② ③ 。
7、燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像 ，为使像呈在光屏中央，应该将 。
8、用不透明纸带把透镜上半部分遮挡住，光屏上的像 。
【创新母题】：：在“探究凸透镜成像规律“实验中，凸透镜焦距为10cm，蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。
（1）在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 上，这样做的目的是： 。
（2）图中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、 （选填”放大”、“等大”或“缩小”）的实像
（3）图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时光屏上成 、 的 像。
（4）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，移动光屏 （选填“能”或“不能”，下同）承接到像，把光屏放在蜡烛的左侧，移动光屏 承接到像。
（5）图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是 （选填“近视“或“远视”）眼镜的镜片，该镜片对光线具有 作用。
（6）实验中，蜡烛燃烧一段时间后变得越来越短，那么在光屏上看到的像会 （选填“上移/不动/下移”），若让像回到光屏中央位置，你的操作是： 。
（7）如果在如图所示位置时，用一不透明纸带把透镜上半部分遮挡住，那么看到的像会如何变化 （选填“像部分消失/像完整不变/像完整变暗”）；
练习1：（2019•南京）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图中中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、 的实像。
（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到 cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。
（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向 （选填“左”或 “右”，下同）移动才能再次肴到清晰的像.
（4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
练习2：（2019•广东）小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列的创新。创新点如图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。

（1）请分析创新后实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及 ；
②光屏上成像更清晰、 ；
③从光屏上可以准确得出像与物的 关系。
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究，请仿照示例写出两种不同方案。
练习3：（2019•广安）小明想探究凸透镜成像规律，他选用了焦距为10cm的凸透镜进行实验。
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，光屏中央呈现出清晰的像，则该像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，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；
（2）在光屏上得到清晰的像后，小聪取下自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，发现光屏上的像变得模糊，为了再次在光屏上得到烛焰清晰的像，可保持蜡烛和凸透镜位置不变，将光屏 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜移动到适当位置；
（3）蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时最合理的调整是 。
A．只需将凸透镜向下移动一些
B．只需将光屏向上移动一些
C、将凸透镜和光屏都向下移动一些
D．以上方法都可以
练习4：（2019•武汉）某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片，观察到了如下现象。
（1）将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。这说明近视眼镜对光线有 作用，它应该是 透镜。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 （填“前方”或“后方”）。
（2）取下近视眼镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了，再使光屏靠近透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明戴上这个眼睛可以矫正 眼。
练习5：（2019•营口）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）小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距 。实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。
（2）小明将蜡烛移至光具座上10cm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。
（3）小明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是 ；此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
（4）小明将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，请你写出接下来的操作是： ；小明将蜡烛继续靠近透镜，看到的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
练习6：（2019•齐齐哈尔）小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm
（1）小伟在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上，这样做的目的是： 。
（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。
（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将光屏向 透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变 。
（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“放大镜”投影仪”或“照相机”）。小伟发现，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向 移动。
练习7：（2018•徐州）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
（1）组装调整实验器材时，要使烛焰和 的中心位于凸透镜的主光轴上。
（2）实验所用凸透镜的焦距为20cm，若烛焰在凸透镜前30cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个 。
A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像
（3）接下来，保持烛焰和凸透镜的位置不变，换一个焦距小一些的凸透镜，则所成像的大小比刚才的像 。
（4）如果要估测题（3）中凸透镜的焦距，可以让烛焰距离凸透镜 ，此时像距就近似等于焦距。
练习8：（2018•钦州）小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，实验如下：
（1）实验前，让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧杯中（如图甲），从烟雾中可以观察到凸透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。
（2）探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰、凸透镜与光屏中心在 上。
（3）当装置如图乙所示时，烛焰在光屏上成清晰的像是倒立的、 、的实像，那么光屏离凸透镜的距离可能是 （填序号）
A.26cm B.16cm C.6cm
（4）实验中蜡烛在原来的位置越烧越短，则像在光屏上的位置会 （选填“往下移”、“不变”或“往上移”）
（5）若将印有字母“F”的纸片（图丙）放在离凸透镜6cm的地方，我们能看到的清晰的像是图丁中的 （请填序号）。
练习9：（2018滨州）小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像；物体离放大镜比较近，成放大，正立的虚像，据此小明提出的问题是：像的虚实、大小、正倒跟______有什么关系？
（2）如图甲，小明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f=______cm。
（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50 cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10 cm处，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”)
（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐_______.当u>2f时，物体移动速度________(选填“大于”、“小于”、或“等于”)像移动的速度。当f 练习10：（2019鹤岗）某小组用一焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验：
①如图所示，将光具座上点燃蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心调节到同一高度的目的是 。
②保持凸透镜位置不变，把蜡烛移动到A处，移动光屏可得到倒立、 （填“放大”或“缩小”）的像，根据此原理制成了 。此时小明将自己的近视眼镜放到B处，为了再次得到清晰的像，应将光屏向 （填“左”或“右”）移动。
相关链接题：（2019贵阳）光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________________。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证_______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________。
（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。
物距与焦距的关系
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
实虚
大小
正倒




























物距
像的性质
像距
应用
倒、正
放、缩
虚、实
u>2f
倒立
缩小
实像
f照相机
f倒立
放大
实像
v>2f
幻灯机
u正立
放大
虚象
不考虑
放大镜
项目
更换或增加实验器材及操作
探究的问题
示例
用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分
探究凸透镜被遮挡部分的成像情况
方案1
= 1 \* GB3 ①
= 2 \* GB3 ②
方案2
= 3 \* GB3 ③
= 4 \* GB3 ④