实验题10探究凸透镜成像的规律解析版冲刺2021年中考物理实验专题精做精练通用版

实验题10探究凸透镜成像的规律（解析版）-冲刺2021年中考物理实验专题精做精练（通用版）一．实验：探究凸透镜成像的规律【实验目的】验证凸透镜成像规律【实验器材】光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。【实验步骤】1.记录凸透镜的焦距。2.在光具座上从左往右依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，并调节凸透镜和光屏的高度，使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。（使像成在光屏中央）3.固定凸透镜的位置，使烛焰位于凸透镜的2f以外（u＞2f），移动光屏找像，在移动的过程中，眼睛要注意观察光屏上的成像情况，直到光屏上出现一个最清晰的像为止。此时像的情况是一个倒立、缩小的实像。测量并记录此时的物距和像距，再把像距、物距与凸透镜的f、2f相比较（f＜v＜2f）。4.使烛焰位于凸透镜f、2f之间（f＜u＜2f），移动光屏，直到光屏上出现一个倒立、放大的实像（像距v＞2f）。5.使烛焰位于凸透镜f以内（u＜f）移动光屏，发现光屏上得不到像，撤去光屏，眼睛在光屏侧可以看到一个正立、放大的虚像。【实验结论】1.表格.2.凸透镜成实像时：物距越大，像距越小，像越小，u﹥v成缩小的像物距越小，像距越大，像越大，u﹤v成放大的像二．真题精练1.(2020年湖北省黄石市中考真题)实验一：某实验小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)为使凸透镜所成的像便于观察，该实验的环境光线应该较______(选填“暗”“亮”)为好；(2)调节好蜡烛、凸透镜、光屏位置，如图所示，在光屏上看到烛焰清晰的像，______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)与此时成像原理相同；(3)把蜡烛稍稍竖直上移，光屏上烛焰的像会竖直______(选填“上”“下”)移；【答案】(1).暗(2).照相机(3).下【解析】【详解】实验一：(1)[1]凸透镜成像时，烛焰比较亮，实验环境应该比较暗，这样对比度比较大，蜡烛的像会更加清晰。(2)[2]由图可知，物距大于像距，且光屏上能成实像，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的。(3)[3]凸透镜成倒立的实像，像和物体的移动方向恰好相反，把蜡烛稍稍竖直上移，光屏上烛焰的像会竖直下移。2.(2020年江苏省连云港市中考真题)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小华同学实验时记录的几组数据，根据表中数据完成下列问题。实验次数物距u/cm像距v/cm成像性质13015倒立缩小实像22020倒立等大实像315倒立放大实像(1)此凸透镜的焦距为______cm；(2)第3次实验中像距为______cm，判断依据是______。【答案】(1).10(2).30(3).光路可逆【解析】【详解】(1)[1]由表中第2次实验的数据，物距等于像距，像和物等大，可知，此时u2=v2=2f=20cmf=10cm即该凸透镜的焦距为10cm。(2)[2][3]由实验第1次u1=30cm，v1=15cm成倒立缩小实像，由光路的可逆性可知u3=15cm，v3=30cm3.(2020年河南省中考真题)小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的：______；(2)如图所示，光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏向______移动，像的大小将变______；(3)小亮认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法验证小亮的观点______。【答案】(1).确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央(2).左(3).变小(4).将蜡烛换成字母“F”的LED灯【解析】【详解】(1)[1]三心同高的目的是确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央。(2)[2][3]物远像近像变小，所以光屏左移，像变小。(3)[4]将蜡烛换成字母“F”的LED灯，光屏上可以呈现上下左右都相反的像，即可证明。4.(2020年四川省甘孜州中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距是10cm，按照实验要求安装好实验器材，如图所示。(1)点燃蜡烛，当蜡烛、凸透镜在图所示位置时，移动光屏，在光屏上______(选填“能”或“不能”)得到清晰的像。(2)保持凸透镜位置不变，将光屏移回至50cm刻度处，把蜡烛移至15cm刻度处后，再将光屏向________(选填“左”或“右”)移动到适当位置，能在光屏上得到清晰的__________(选填“正立”或“倒立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的像。【答案】(1).不能(2).右(3).倒立(4).放大【解析】【详解】(1)[1]已知凸透镜的焦距是10cm，如图所示物距u=30cm-20cm=10cm物距等于一倍焦距，此时光屏上不能成像。(2)[2][3][4]保持凸透镜位置不变，把蜡烛移至15cm刻度处后，此时物距30cm15cm15cmu物距大于一倍焦距且小于两倍焦距，此时光屏上成倒立、放大的实像，像距大于两倍焦距；由题意可知应将光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像。5.(2020年山东省滨州市中考真题)某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。(1)实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______；(2)通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图所示，则所用凸透镜的焦距是______cm；(3)在图中，把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，应把光屏向______(选填“左”或“右”)适当调节，才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“不变”)的实像。接下来改用焦距为15cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像应把光屏向______(选填“左”或“右”)适当调节；(4)在探究凸透镜成实像的过程中，他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半，发现在光屏上______(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。【答案】(1).同一高度(2).10(3).左(4).缩小(5).右(6).仍能【解析】【详解】(1)[1]实验前，为了使像成在光屏的中央，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。(2)[2]由图可知，物距等于像距为20cm，即u=v=20cm=2ff=10cm(3)[3][4]把蜡烛向左移动15cm，凸透镜的位置不变，物距为20cm+15cm=35cm物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以应把光屏向左移动，光屏上成倒立、缩小的实像。[5]接下来改用焦距为15cm的凸透镜继续进行实验，焦距变大，光线会推迟会聚成像，像距变大，要使光屏上得到清晰的像，光屏应远离凸透镜，把光屏向右适当调节；(4)[6]在做凸透镜成像的实验时，用白纸遮挡住凸透镜的一半，另一半部仍可以会聚光线，所以仍可以成物体完整的像。6.(2020年山东省威海市中考真题)小明用同一光源做了下几个学实验，请回答下列问题：(1)实验1，在探究凸镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图所示，要使像成在光屏中，应向______(选填“上”或“下”)调节凸透镜：调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为______cm；(2)实验2：如果利用实验1的装置，光源位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置带小孔的光板，若还想承接与光源等大的像，光屏应该______(选填“左移”､“右移”或“不动”)，此时成的像与实验1成的像相比______(选填“较亮”､“较暗”或“一样亮”)；(3)实验3：如果利用实验1的装置，光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板(不考虑玻璃板厚度)，在光源一侧透过玻璃板观察，能否在光屏位置看到像：______(选填“能”或“否”)；此时成的像与实验1成的像在哪个方面有区别：______(选填“正倒”､“大小”或“完整度”)。【答案】(1).下(2).10.0(或10)(3).不动(4).变暗(5).能(6).正倒【解析】【详解】(1)[1]在探究凸镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，此时应该将光屏下移，使三者中心大致在同一高度，能够使像呈现在光屏中央。[2]如图所示，物距像距都为20cm，发现光屏上的像与光源等大，即此时物距等于像距等于两倍焦距，即u=v=2f=20cm解得f为10cm，即凸透镜的焦距为10.0cm(或10cm)。(3)[3]小孔成像时，要想光屏上承接与光源等大的像，则物距应该等于像距；光源位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置带小孔的光板，即光屏应该保持不动。[4]实验1是凸透镜成像，其原理是光的折射，将光线会聚；实验2是小孔成像，其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，成像光线没有实验1的多，所以成的像与实验1成的像相比较暗一些。(5)[5]光源及光屏位置不变，取下凸透镜，在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板，探究的是平面镜成像特点的实验，平面镜成的像是虚像，只能在光源一侧透过玻璃板观察才能看得到。[6]实验1中成的是倒立、等大的实像，平面镜成的是正立、等大的虚像，所以它们在正倒、虚实方面有区别。7.(2020年山东省德州市中考真题)某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)凸透镜的焦距是10cm，当烛焰在图示位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、______的实像，在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是______；(2)实验中，光屏上已经得到烛焰清晰的像，某同学不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜，则光屏上会出现______。(选填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整烛焰的像”)(3)把凸透镜换成薄玻璃板，在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的蜡烛的像，把光屏移动到这个像所在的位置，光屏上______(选填“有”或“没有”)这个像。【答案】(1).缩小(2).照相机(3).完整烛焰的像(4).等大(5).没有【解析】【详解】(1)[1][2]物距u=50cm-20cm=30cm凸透镜的焦距是10cmu＞2f凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机。(2)[3]用手指的指尖触摸到了凸透镜，手指遮挡部分入射光线，折射光线变少，其它光线的折射情况不变，所以只能使像变暗淡一些，不能改变像的大小，故像是完整的。(3)[4][5]把凸透镜换成薄玻璃板，薄玻璃板相当于平面镜，在蜡烛一侧观察玻璃板会看到一个正立、等大的虚像，虚像在光屏上无法呈现，所以光屏上不会接到这个像。8.(2020年江西省中考真题)探究凸透镜成像的规律。【设计实验与进行实验】(1)实验器材：刻度尺､凸透镜､光屏､三个底座､蜡烛及火柴；(2)如下图所示，为保证像能成在光屏中央，将装有底座的蜡烛､凸透镜､光屏从左到右摆放在水平桌面上，调整位置，使它们排列在______上，再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；(3)如下图所示，F为凸透镜的焦点，A′B′为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像，则物体AB在图中______区域，箭头方向竖直向______，其大小比像A′B′______。【答案】(1).同一直线(2).④(3).上(4).大【解析】【详解】(2)[1]为了使像成在光屏的中央，需要将蜡烛､凸透镜､光屏排列在同一直线上。(3)[2][3][4]由图可知，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，物距应该是2倍焦距以外，所以物体AB在图中④区域，此时像是倒立、缩小的实像，像A′B′箭头方向竖直向下，物体AB箭头方向竖直向上，像是缩小的，所以物体AB比像A′B′大。三．模拟演练1.(2020年江苏省盐城市中考真题)小华做“探究凸透镜成像规律”实验：(1)将平行光______凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为______cm；(2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上，这样做目的是使像呈现在______；(3)将蜡烛移动到图乙所示位置，需向______侧移动光屏，直至在光屏上找到______的倒