2020年中考物理必考25个实验考学练实验05探究凸透镜成像规律实验【含解析】

1、实验五、探究凸透镜成像规律【实验目的】：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】： 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。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。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。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

2、。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。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?表格：透镜焦距f= cm 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 【实验结论】：物距像的性质像距应用倒、正放、缩虚、实u2f倒立缩小实像fv2f照相机fu2f幻灯机uf正立放大虚象不考虑放大镜【考点方向】：1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。（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10cm20cm之间，太大或太小都不方便）

3、。其中利用太阳光来寻找焦点时一定要： 让太阳光正对透镜（使光线平行于透镜主光轴） 。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清晰的像为止，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。此时应去掉光屏，透过凸透镜观察火焰的成像情况。4、光屏上没有像原因：蜡烛放在一倍焦距内；焦距太大，像成在光具座外。蜡烛放在一倍焦距处。三心没有在同一高度。5、若像成在光屏左上角，可将蜡烛左上移；透镜右下移。6、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。

4、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：向上移动光屏向上移动蜡烛向下移动凸透镜。 7、燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。8、用不透明纸带把透镜上半部分遮挡住，光屏上的像仍是完整的，只是会变暗。【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

5、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

6、，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”）；【答案】：（1）同一水平直线；使像成在光屏的中央；（2）等大；（3）右；倒立；缩小；实；（4）不能；不能；（5）远视；会聚；（6）上移；向上移动蜡烛（或向下移动透镜或向上移动光屏）（7）像完整变暗；【解析】：（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在在同一水平直线上。其目的是使像成在光屏的中央；（2）由图可知，此时的物距等于像距，都等于20cm，所以成倒立、等大的实像，u=2f

7、，则焦距f=10cm；（3）将透镜移到60cm刻度线处，此时u2f，成倒立、缩小的实像，2fvf，即光屏距离凸透镜的距离在10cm20cm之间，故应将光屏向右移动；（4）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，此时的物距为5cm，小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈在光屏上；（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，说明像距变小，对光线起到了会聚作用，即凸透镜的会聚能力变强，故放置的是凸透镜；凸透镜能矫正远视眼。（6）实验一段时间蜡烛变短，由于凸透镜成的是倒立的实像，所以成的像将移动到光屏的上方。根据成像的规律可以把光屏向上移动或蜡烛向上移动或

8、凸透镜向下移动。（7）蜡烛火焰可视为无数个发光点，每个发光点都会发出无数条光线，总有部分光线经过透镜折射后汇聚在光屏上成像；遮挡住透镜的部分后，经过透镜的折射光线会变少，则光屏上的像会变暗。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

9、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。【答案】：（1）放大；（2）75；（3）又；（4）左。【解析】：(1)由题图甲可知凸透镜的焦距f=10 cm,由题图乙可知,凸透镜所成的像为实像,物距u=15 cm,像距v=30 cm,uv,此时fu2f时，物体移动速度_(选填“大于”、“小于”、或“等于”)像移动的速度。当f u2f时,物距变化很大时，像距变化很小，则物体移动速度大于像移动的速度；当fu2f时，物距变化很小时，像距变化很大，则物体移动速度小于像移动的速度。练习10：（

10、2019l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：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 。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。【答案】：（1）使像能成在光屏的中央；（2）缩小；照相机；右。【解析】：（1）在实验前，应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是为了使像能成在光屏的中央；（2）A点与凸透镜的距离为：50cm23cm27cm，已知焦

11、距为10cm，此时满足物距大于二倍焦距的条件，能在光屏上成缩小、倒立的实像，根据这个原理制成照相机；近视眼镜是凹透镜，把近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间放到B处，对光线具有发散作用，像将远离凸透镜，应当向右透镜的方向移动光屏。相关链接题：（2019l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）

12、，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。【答案】：（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和BO;（2）入射光线重合；入射角（3）玻璃（4）玻璃【解析】：（1）光线从AO到OC传播路线没有发生改变，表明光是在同种均匀介质中传播的，即部分光线并没有通过玻璃砖，依旧在空气中传播；本实验主要探究光的折射规律，最应该记录的是折射光线和入射光线，即AO和BO。（2）实验中要探究光在玻璃和水中的折射能力，则应保证无关变量相同，即入射光线、入射角应相同，从而比较折射