备考2024年中考物理重难点精讲精练：56-热点29 探究凸透镜成像规律实验（精讲）moban

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中考物理热点复习精讲精练 热点29探究凸透镜成像规律实验（精讲）知识梳理探究凸透镜成像规律实验目的探究凸透镜成像规律器材蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴装置步骤1.将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。2.把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,观察像的大小和正倒。记下物距u和像距v。3.把蜡烛向凸透镜移近，使物距在 2f和f之间,即 f<u<2f,重复以上操作,观察成像情况并记下物距u和像距v。4.继续移近蜡烛,使物距u<f,调整光屏的位置,看能否在光屏上找到像。如果不能，试着从光屏一侧向透镜方向观察蜡烛的像,判断是实像还是虚像，并观察像的大小和正倒，记下物距u.5.将步骤2、3、4重复多做几次.结论u>2f时,f<v<2f,成倒立、缩小的实像;f< u<2f时,v>2f,成倒立、放大的的实像;u<f,成正立、放大的虚像。凸透镜成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近像变小。温馨提示1.实验时,调整烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心,使三者大致在同一高度,目的是使像成在光屏中央.2.蜡烛燃烧一段时间会变短,为使像仍然成在光屏中央,根据经过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，如果只调光屏，应将光屏向上调;如果只调凸透镜,应将凸透镜向下调。3.如果用纸遮住凸透镜的一部分,光屏上仍会成完整的像，只不过像会变暗.4实验中无论怎么移动光屏，光屏上都找不到像的原因可能是：①烛焰中心、透镜光心和光屏中心不在同一条直线上，像没能成在光屏上。②烛焰在焦点以内或在焦点上，成的是虚像。 典例讲解例1．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，下列说法正确的是（　　）A．凸透镜的焦距可能是10cm B．保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜，光屏上只能成一次像 C．蜡烛在光具座0cm至10cm刻度范围移动，像移动的速度比蜡烛移动的速度快 D．若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜，应将光屏向左移动才可再次呈现清晰的像【分析】（1）光屏上能承接到的像是实像。凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像。（2）光折射时，光路是可逆的。（3）根据成像的特点分析移动速度的大小关系。（4）凹透镜对光线有发散作用，能使光线的会聚点推迟延后，可以用来矫正近视眼；根据凹透镜的作用和物远像近小的特点可判断应进行的操作。【解答】A、由图可知，物距u＝25.0cm，v＝40.0cm，物距u＜v，f＜25.0cm＜2f，解得，12.5cm＜f＜25.0cm，40.0cm＞2f，解得，f＜20.0cm，由以上解得可得，12.5cm＜f＜20.0cm，故A错误；B、保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜，当现在的物距等于原来的像距时，根据光路可逆可知，光屏上能成一次清晰的像，故B正确；C、蜡烛在光具座0cm至10cm刻度范围移动，此时的物距大于2f，成倒立缩小的实像，则像移动的速度比蜡烛移动的速度慢，故C错误；D、近视眼镜的镜片为凹透镜，对光有发散作用，可使光线的会聚点推迟延后，因此，不改变眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，可以将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离，故D错误。故选：B。友情提示：根据物距和焦距，像距和焦距能判断凸透镜成像情况：u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f。u＜f，成正立、放大的虚像。例2．在“探究凸透镜成像规律”实验中，（1）把蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次安装到光具座上，点燃蜡烛，调节三个中心大致在 　   　。（2）实验时，将凸透镜放置在光具座“50”刻度处，烛和光屏移动到如图所示的位置时，光屏上得到烛焰清晰的像，这个像的性质是 　   　。保持蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透镜，光屏上是否能够再次成像？应如何移动透镜？　   　。（3）在图中，将蜡烛向左移动一小段距离，光屏上的像变得模糊。要使光屏上再次烛焰清晰的像，应将光屏向 　   　移动。（4）保持图中蜡烛位置不动，将凸透镜放置在光具座“41”刻度处，再将光屏向左移动，可以观察到光屏上的现象是 　   　。要进一步探究成像情况，应当 　   　。（5）实验结束后，若要探究“凸透镜成像的特点是否与焦距有关”，则在原有实验器材的基的基础上需再添加的器材是 　   　，所设计的实验方案是 　   　。【分析】（1）为了使烛焰的像成在光屏的中央，在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后，就需要对三者的高度进行调节；（2）当物距位于一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；凸透镜成像时，光路可逆；（3）凸透镜成实像时，物远像近像变小；（4）当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，此时像物同侧；（5）要探究“凸透镜成像的特点是否与焦距有关”，应该选择不同焦距的凸透镜，并控制其他因素不变，多次进行实验。【解答】（1）在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，应使得光屏、凸透镜和烛焰的中心在同一高度上；（2）由图可知，此时物距为15.0cm，位于一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向右移动，根据光路可逆可知，当物距等于原来的像距时，物距大于像距，可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立、缩小的实像；（3）将蜡烛向左移动一小段距离，此时物距变大，像距变小，光屏上的像变得模糊，所以要使光屏上再次烛焰清晰的像，应将光屏向左移动；（4）保持图中蜡烛位置不动，将凸透镜放置在光具座“41”刻度处，此时的物距为6cm，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，所以光屏上看不到像，应该从凸透镜的右侧观察；（5）要探究“凸透镜成像的特点是否与焦距有关”，应该选择不同焦距的凸透镜，并控制物距不变观察成像的情况。故答案为：（1）同一高度；（2）倒立、放大的实像；能，将凸透镜向右移动；（3）左；（4）光屏上看不到像；从凸透镜的右侧观察；（5）不同焦距的凸透镜；控制物距不变观察成像的情况。