中考物理實驗彙總：探究凸透鏡成像的規律

實驗:探究凸透鏡成像的規律

命題要點:

1。 實驗裝置

2。 實驗環境的要求：為了方便觀察現象，本實驗應選擇在較暗的環境下進行

3。 凸透鏡對光的作用：會聚

4。 調節燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度（讓像能成在光屏的中央）

5。 凸透鏡焦距的測量

（1）測量方法：一束平行光透過凸透鏡後在光屏上得到一個最小最亮的光斑時，光屏到透鏡的距離即為凸透鏡的焦距

（2）確定最小光斑：光屏向前或向後移動時光斑都會變大

6。 光屏上找不到像、像不完整，沒成在光屏中央的原因：

（1）燭焰、透鏡和光屏三者中心沒有在同一高度；

（2）物距等於或小於焦距；

（3）像的位置超出了光具座的範圍

7。 蠟燭、透鏡、光屏動態移動規律

（1）保持透鏡不變，移動蠟燭（光屏），為使光屏上能再次呈現清晰的像，該怎麼移動光屏（蠟燭）：光屏（蠟燭）與蠟燭（光屏）的移動方向一致；

（2）保持透鏡不變，要成指定像（或使像變大、變小），應怎樣移動蠟燭、光屏：根據成實像時，物近像遠像變大，物遠像近像變小的規律移動；

（3）保持透鏡不變，移動蠟燭、光屏成像大小的判斷：根據成實像時，物近像遠像變大，物遠像近像變小的規律判斷

8。 凸透鏡成像規律及應用：判斷成像特點（形狀）及應用、物距、像距、焦距等

9。 凸透鏡動態成像規律及應用：判斷元件移動方向、成像位置和大小的變化等

10。 表格資料分析：判斷焦距、成像特點及應用、錯誤資料分析、總結動態規律等

11。 u－v曲線圖分析

12。 用紙板遮住部分透鏡：光屏上會成完整的較暗的像，且光屏上不會出現紙板的像或影子

13。 蠟燭燃燒變短的相關分析：

（1）像的位置變化：像會逐漸向上移；

（2）調節方法：光屏上移或蠟燭上移或凸透鏡下移

14。 折射現象中，光路可逆的應用：對調蠟燭和光屏的位置，光屏上仍能成像

15。 凸透鏡前加鏡片的相關判斷（透鏡和蠟燭位置不變）

（1）加遠視鏡（凸透鏡）：光線提前會聚、像距變小、像變小；光屏應向靠近透鏡的方向移動；

（2）加近視鏡（凹透鏡）：光線延遲會聚、像距變大、像變大；光屏應向遠離透鏡的方向移動

16。 換焦距不同的凸透鏡後像的變化及使像成在光屏上的調節方法（透鏡和蠟燭位置不變）

（1）換用焦距更小的凸透鏡，折光能力變強，光線提前會聚，像變小，光屏向靠近凸透鏡的方向移動；

（2）換用焦距更大的凸透鏡，折光能力變弱，光線延遲會聚，像變大，光屏向遠離凸透鏡的方向移動

17。 燭焰作為發光體的不足分析：

（1）燭焰形狀不穩定，不易比較像與物的大小關係；

（2）蠟燭會越燒越短，像偏離光屏的中央；

（3）燭焰亮度不足，成像較暗

實驗結論：

①當u＞2f時，f＜v＜2f，成倒立、縮小的實像，應用是照相機、攝像頭；

②當u＝2f時，v＝2f，成倒立、等大的實像，應用是測焦距；

③當f＜u＜2f時，v＞2f，成倒立、放大的實像，應用是投影儀、幻燈機；

④當u＜f時，成正立、放大的虛像，應用是放大鏡．

針對訓練：

某實驗小組用凸透鏡做“探究凸透鏡成像規律”的實驗，蠟燭位於光具座上A點，如圖甲所示．

（1）組裝器材時，應在C處放置________（選填“凸透鏡”或“光屏”）．為了便於觀察，本實驗應在光線較________（選填“亮”或“暗”）的環境中進行．

（2）器材位置正確放置後，點燃蠟燭，調整燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度，目的是__________________________．

（3）器材調整完畢後，小組的小明用以下方法測量凸透鏡的焦距：讓一束平行於凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡，調整光屏，由於凸透鏡對光具有________作用，當光屏上形成一個最小、最亮的光斑時的情景如圖乙所示，該透鏡的焦距為________cm。

（4）小明調整各元件在光具座上的位置，當各元件位置如圖丙所示時，光屏上恰好出現清晰的像．

①此時物距是________cm，像距是________cm，可在光屏上得到一個清晰的________（選填“正立”或“倒立”）、________（選填“放大”或“縮小”）的實像，生活中________（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理製成的．

②若將蠟燭與光屏的位置互換，由於__________，光屏上也能呈現____________（填成像的正倒、大小特點）的像，此時成像特點符合________（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）的原理．

（5）小明將蠟燭移至30 cm處時，要想得到清晰的像，光屏應移至________cm處，此時成________（選填“正立”或“倒立”）、________（選填“放大”“等大”或“縮小”）的實像；

（6）保持透鏡位置不動，小明想在光屏上得到更大的清晰的像，他應將蠟燭向________移動，同時將光屏向________移動（兩空均選填“左”或“右”）．

（7）小明保持凸透鏡的位置不動，將蠟燭移至35 cm處時應將光屏向________（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡的方向移動，光屏上可以成________（選填“放大”或“縮小”）的像．

（8）實驗中蠟燭燃燒時會變短，燭焰的像在光屏上的位置會向____方移動，為了能讓所成清晰的像回到光屏中央，可將凸透鏡向________調節．（均選填“上”或“下”）．

（9）保持凸透鏡不動，小明將蠟燭移動至45 cm處時，無論怎麼移動光屏都無法成清晰的像，原因是

物距小於凸透鏡一倍焦距

．此時燭焰發出的光經過凸透鏡折射後成___________（填成像的正倒、大小特點）的________（選填“虛”或“實”）像．應從________（選填“光屏”或“蠟燭”）一側透過透鏡觀察這個像．

（10）實驗過程中小明思考，光屏上成清晰的像後，用不透光的紙板遮住凸透鏡的上半部分，則在光屏上觀察到的像是_________．

A。 燭焰的上半部分，亮度變暗

B。 燭焰的下半部分，亮度變暗

C。 完整的燭焰，亮度變暗

D。 完整的燭焰，亮度不變

（11）小明保持凸透鏡位置在50 cm刻度線處，當蠟燭移動到38 cm刻度線處時，發現在透鏡右側無論怎樣移動光屏都無法在光屏上成像，請你判斷產生此現象的原因可能是

像距太大，超出光具座的調節範圍

．

（12）實驗完成後，實驗小組的小明和小強分別進行了如下的探究：

①小明將一副近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，發現光屏上原本清晰的像變模糊，將光屏向________（選填“左”或“右”）移動，光屏上會再次出現清晰的像，取走鏡片後，保持透鏡和光屏位置不動，蠟燭應向________（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動，光屏上才能呈現燭焰清晰的像；

②小強換用一個焦距為20 cm的凸透鏡繼續進行實驗，其他條件均不變，要在光屏上成清晰的像，光屏應向________（選填“左”或“右”）移動，所成的清晰像的大小________（選填“變大”或“變小”）．

（13）所有實驗完成後，老師組織小組同學們交流分享，你認為用燭焰作為發光體的兩點不足之處是：

成像不穩定;隨著蠟燭的燃燒，像不能成在光屏中央(或像的亮度不夠等)