王牌物理王牌物理河南中考風向標PAGE1王牌物理王牌物理河南中考風向標第五章透鏡及其應用實驗專題兩種透鏡對光的作用在觀察“凸透鏡對光的作用”實驗中，小明做了如圖所示的實驗。（1）對比兩圖可以得到結論：光從空氣射入凸透鏡時，凸透鏡對光有會聚作用；（2）小明利用此凸透鏡、蠟燭、光屏等器材繼續探究凸透鏡成像規律，記錄部分數據如下。實驗序號物距u/cm像距v/cm像的性質160.012.0倒立縮小實像235.014.0倒立縮小實像330.015.0倒立縮小實像420.020.0倒立等大實像512.550.0小明根據表中數據發現：①凸透鏡成縮小實像時，像距和物距的大小關系是像距小于物距；②當像距等于物距時，成像的性質是倒立等大實像；③小明進一步猜想，當物距為12.5cm時．成像的性質是倒立放大實像；④觀察前三組數據，小明發現同一物體都成縮小的像，那么隨著像距的增加，像會變大嗎?為了探究這個問題，原表格中還需要增加的項目是像的大小變化?！緦嶒灧治觥浚?）光線向主軸靠攏，則有會聚作用；光線遠離主軸，則有發散作用；

（2）①將實驗1、2、3中像距和物距進行比較，找到凸透鏡成縮小實像的條件；

②根據實驗4分析解答；

③根據表格數據分析像的大小和物距變化之間的關系；

④根據實驗目的增加記錄項目。【解析】【解答】（1）根據右圖可知，手電筒發出的光經過凸透鏡后向主軸靠攏，因此凸透鏡對光線有會聚作用；

（2）①將實驗1、2、3中像距和物距進行比較得到：當像距小于物距時，凸透鏡成縮小的實像；

②根據實驗4可知，當像距等于物距時，成倒立等大的實像；

③從實驗1→5，物距逐漸減小，像距逐漸增大，則像逐漸變大。而u=20cm時成等大的實像，那u=12.5cm時，就應該成倒立放大的實像；

④觀察前三組數據，小明發現同一物體都成縮小的像，那么隨著像距的增加，像會變大嗎?為了探究這個問題，原表格中還需要增加的項目是像的大小變化。

凸透鏡對光有會聚作用凸透鏡，因其中間厚邊緣薄的特殊形狀，具備將通過的光線聚集到一點的特性，即凸透鏡對光有會聚作用。這種特性源于光線在透鏡的兩個曲面上折射，導致光線向透鏡的主軸方向偏折。凸透鏡的會聚功能在光學領域中扮演著重要角色，例如在放大鏡、相機、望遠鏡和投影儀等設備中。為了深入研究凸透鏡的會聚作用，可以執行以下步驟進行探究：1.準備一個凸透鏡、光源（如蠟燭或燈泡）、屏幕（白紙）以及光屏支架。2.將光源置于透鏡一側，調整光源與透鏡的距離，直至在透鏡另一側的屏幕上觀察到清晰的光斑。3.觀察并記錄光斑的尺寸和亮度如何隨著光源與透鏡距離的變化而變化。當光源位于透鏡焦點之外時，光斑會在透鏡另一側焦點之后形成實像；而當光源位于焦點之內時，光斑會在透鏡另一側焦點之前形成虛像。4.通過改變光源與透鏡的距離，可以觀察到不同尺寸和亮度的光斑，從而深入理解凸透鏡的會聚作用。5.進一步實驗可以研究不同焦距的凸透鏡對光線會聚效果的影響，以及透鏡材料的折射率如何影響會聚作用。通過這些實驗，可以更全面地掌握凸透鏡對光的會聚作用，并了解其在光學系統中的應用原理。2、凹透鏡對光的發散作用凹透鏡，也稱為發散透鏡。凹透鏡是一種中心比邊緣薄的透鏡，它具有發散光線的特性。當平行光線通過凹透鏡時，光線會向透鏡的兩側折射，從而使得光線向外發散。這種發散作用是由于凹透鏡的形狀導致入射光線在透鏡的兩個表面發生折射時，折射角大于入射角。為了探究凹透鏡對光的發散作用，可以進行以下實驗：1.準備一個凹透鏡，一個光源（如激光筆），一張白屏或白紙，以及一個可以固定這些物品的支架。2.將光源固定在支架上，確保它可以發出平行于透鏡主軸的光線。3.將白屏或白紙放置在透鏡的另一側，調整其位置直到在屏幕上觀察到一個模糊的光斑。4.觀察并記錄光斑的大小和清晰度隨著白屏與透鏡之間距離的變化情況。5.通過改變光源與透鏡之間的距離，觀察光斑的變化，了解凹透鏡對不同入射角光線的發散效果。6.通過實驗數據，可以繪制出光線通過凹透鏡后的發散路徑圖，進一步分析凹透鏡的發散特性。通過上述實驗，可以清楚地看到凹透鏡對光線的發散作用，并理解其背后的物理原理。【練習1】在利用太陽光測量凸透鏡的焦距后，小華將凸透鏡正對著太陽，發現把火柴頭放在凸透鏡焦點處一段時間后，火柴會被點燃．他想進一步探究不同的透鏡對火柴的點燃效果有什么不同，和同學們討論后，他們提出了以下三種猜想：猜想1：凹透鏡也能點燃火柴；猜想2：點燃火柴的快慢與凸透鏡的焦距大小有關；猜想3：點燃火柴的快慢與凸透鏡的直徑大小有關．（1）根據所學知識，他們經過討論，判斷猜想1是錯誤的．你認為他們判斷的依據是．（2）為了驗證猜想2是否正確，他們選用直徑相同而焦距不等的凸透鏡進行多次實驗，發現火柴被點燃的時間基本相等．這說明猜想2是的．（3）請設計一個簡單實驗，驗證猜想3是否正確，簡述你的實驗方案．簡要做法：；如何判斷：．【答案】（1）凹透鏡對光線具有發散作用，不能把太陽光會聚成一點（2）錯誤（3）用焦距相同而直徑不同的凸透鏡，點燃火柴，測出點燃火柴需要的時間；判斷方法是如果點燃火柴所需要的時間相等，則猜想3是錯誤的；如果點燃火柴所需要的時間不相等，則猜想3是正確的.【知識點】透鏡及其特點與分類；主光軸、光心、焦點和焦距【解析】【解答】探究“不同的透鏡對火柴的點燃效果有什么不同”，應用控制變量法（1）因為凸透鏡對光有會聚作用；凹透鏡對光線具有發散作用，不能把太陽光會聚成一點（2）因為直徑的大小決定了通過凸透鏡的光的多少，而焦距的大小只是決定了光匯聚的位置．（3）根據控制變量法用焦距相同而直徑不同的凸透鏡，點燃火柴，測出點燃火柴需要的時間.如果點燃火柴所需要的時間相等，則猜想3是錯誤的；如果點燃火柴所需要的時間不相等，則猜想3是正確的.

故答案為：（1）凹透鏡對光線具有發散作用，不能把太陽光會聚成一點（2）錯誤（3）用焦距相同而直徑不同的凸透鏡，點燃火柴，測出點燃火柴需要的時間；判斷方法是如果點燃火柴所需要的時間相等，則猜想3是錯誤的；如果點燃火柴所需要的時間不相等，則猜想3是正確的.

【練習2】小明和小華在學習了透鏡知識后想動手完成測量凸透鏡焦距的實驗。（1）小明設計的是利用太陽光測焦距的方案，如圖甲所示，在放置凸透鏡時，他應讓鏡面太陽光，同時在透鏡另一側緊靠透鏡位置放置一張白紙；再將白紙從透鏡處逐漸遠離，移到了一個合適的位置，直到白紙上出現的光斑，從而測出了該透鏡的焦距；（2）小華采用的是另外一種方案，她將一個小燈泡（可看作點光源）放在凸透鏡的主光軸上緊靠透鏡的位置，同時在透鏡的另一側平行于鏡面放置了一張畫有與鏡面等大的圓的白紙，如圖乙，為了準確測量該透鏡焦距，她應使白紙上的圓心位于凸透鏡的上，在移動小燈泡的過程中，當她看到現象時，說明此時小燈泡移到了該透鏡的焦點處，最終就可以測出焦距了?！敬鸢浮浚?）正對；最小最亮（2）主光軸；光斑和紙上的圓重合【知識點】主光軸、光心、焦點和焦距【解析】【解答】（1）利用太陽光測焦距時，太陽光接近于平行光，凸透鏡正對太陽光時，跟主光軸平行的光線，經凸透鏡折射后會聚在主光軸上的一點，這點是凸透鏡的焦點。凸透鏡正對太陽光時，在透鏡另一側緊靠透鏡位置放置一張白紙，在將白紙從透鏡處逐漸遠離到較遠位置的過程中，小明發現白紙上的光斑逐漸變小，最后形成一個最小、最亮的光斑，這個光斑是凸透鏡的焦點，從而測量凸透鏡的焦距。（2）把光源放在凸透鏡的焦點上，光線經凸透鏡折射后平行射出。把燈泡放在凸透鏡的焦點上，燈光經凸透鏡折射后平行射出時，光斑大小和凸透鏡的大小相等，即光斑和白紙上的圓重合，所以實驗時，要把燈泡放在主光軸上，并且白紙上畫出與凸透鏡等大的圓的圓心在凸透鏡的主光軸上?！揪毩?】小偉妹妹過生日時，小偉買了若干大小的水晶球作為送給妹妹的禮物。小偉陪妹妹在陽光下玩水晶球時，發現陽光通過水晶球在地面形成光斑。小偉想探究水晶球的聚光能力和水晶球大小的關系，于是利用兩個大小不同的水晶球、白紙和刻度尺進行實驗。他將一個水晶球正對太陽光，并將白紙放在水晶球的另一側，接下來的操作是：通過實驗數據分析可得結論：如果，則說明水晶球的聚光能力和水晶球大小有關?！敬鸢浮恳娊馕觯弧局R點】主光軸、光心、焦點和焦距【解析】【解答】（1）改變水晶球與白紙間的距離，直到白紙上出現最小、最亮的光斑；用刻度尺測量出水晶球與白紙間的距離，記為f1；換用另一個水晶球重復上述步驟，記錄水晶球到白紙的距離為f2。（2）如果f1與f2大小相等，說明水晶球的聚光能力和水晶球大小無關。如果f1與f2大小不相等，說明水晶球的聚光能力和水晶球大小有關?！揪毩?】某物理學習小組，選擇如圖所示的四個透鏡進行探究實驗（其中A、B和C、D是兩組形狀相同的凸透鏡，它們分別用玻璃、塑料和水晶制作而成）：（1）為了探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關系”，小組同學應選擇圖中的哪兩個凸透鏡做實驗？答：（選填字母序號）；器材確定后，接著小組同學讓一束與主光軸平行的光，分別經過兩凸透鏡后會聚于焦點處，如圖甲、乙所示。比較兩次實驗的現象，可以得到的結論是：凸透鏡表面越凸，凸透鏡的焦距越；（2）如果選擇A、B兩個透鏡，他們還可以探究“凸透鏡的焦距大小與的關系”?！敬鸢浮浚?）A、C；?。?）材料【知識點】主光軸、光心、焦點和焦距【解析】【解答】(1)要探究“凸透鏡的焦距大小與透鏡球形表面彎曲程度的關系”，應選擇材料相同而透鏡球形表面彎曲程度不同的透鏡做實驗，所以應選A.C；由圖2可知，凸透鏡表面越凸，凸透鏡的焦距越短。(2)由圖1可知，A.B兩個凸透鏡球形表面彎曲程度相同，材料不同，因此可以用它們探究：凸透鏡的焦距大小與透鏡材料的關系。故(1).A和C(2).小(3).透鏡材料【練習5】物理與生活息息相關，學習了光學知識后，宏星同學進行了下面的觀察與思考。（1）宏星在湖邊看到水中有一條魚，這是光的現象；他看到的“魚”是像（選填“實”或“虛”）；（2）湖中有一把水位標尺，他看到魚恰好在標尺的45cm處，水面在標尺的75cm處，魚到水面的實際深度應30cm（選填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉魚，他應瞄準看到的魚的（選填“上方”或“下方”）；（3）類比是一種解決問題的方法，圖甲是利用S點發出的兩條特殊光線理性探究凸透鏡成像特點的光路圖，請參照圖甲的方法，在圖乙上通過畫圖理性探究凹透鏡成像特點（只需找到像點（Q'）?！敬鸢浮浚?）折射；虛（2）等于；下方（3）【知識點】光的折射規律；透鏡的光路圖【解析】【解答】1)宏星在湖邊看到水中有一條魚，這是光的折射，他看到的“魚”是虛像

綜上第1空、折射；第2空、虛

2）因為魚和尺子都是虛像，魚實際位置就是水面下45厘米處，故應該是等于30厘米；想叉魚，他應瞄準看到的魚的下方

綜上第1空、等于；第2空、下方

3）凹透鏡成像規律，經過光心的光線不發生偏折，平行光入射凹透鏡反向延長線會聚焦在焦點，據此作圖

二、探究凸透鏡成像的規律實驗小組在"探究凸透鏡成像的規律”的實驗中：（1）如圖甲所示，小明將一束平行光正對凸透鏡，移動光屏，直到光屏上形成一個最小最亮的光斑，該凸透鏡的焦距為10.0cm（2）實驗時，把凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，點燃蠟燭，并調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。（3）保持凸透鏡在光具座上的位置不動，將蠟燭移至光具座20cm刻度線處，如題17圖乙所示，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立、縮小的實像，生活中的照相機(選填“放大鏡”投影儀”或“照相機”)就是利用這種成像規律工作的。（4）保持凸透鏡在光具座上的位置不動，僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發現光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像，此時觀察到的像比位置互換前的像大(選填“大”或“小”。【實驗分析】(1)根據平行于主光軸的光會聚于主光軸上一點，這一點叫焦點，焦點到光心的距離叫焦距，讀數時估讀到分度值的下一位；

（2）為了使像成在光屏中央，應將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調到同一高度；

(3)根據u>2f，成倒立、縮小的實像；

(4)、保持凸透鏡在光具座上的位置不動，僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發現光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像，此時觀察到的像比位置互換前的像大。【解析】【解答】(1)[1]當平行光經過凸透鏡時，會發生偏折，匯集于凸透鏡焦點，焦點到凸透鏡光心的距離，稱為焦距，由圖可知，該凸透鏡的焦距為10.0cm。

(2)[2][3]實驗時要將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調到同一高度，這樣可以使使燭焰的像能夠成在光屏中央，便于觀察。

(3)[4][5]將蠟燭移至光具座20cm刻度線處，此時物距大于二倍焦距，根據凸透鏡成像規律，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立、縮小的實像，生活中的照相機就是利用這種成像規律工作的。

(4)[6]保持凸透鏡在光具座上的位置不動，如果僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發現光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像。這是因為在光的折射現象中，光路是可逆的，此時所成的像是倒立、放大的實像，像比之前的大。

凸透鏡成像規律是光學中的一個重要內容，它描述了凸透鏡在不同物距條件下所形成的像的性質。以下是凸透鏡成像規律的幾個關鍵點：1.當物體位于凸透鏡的焦點之外時，透鏡會在物體的同側形成一個倒立、縮小的實像。2.當物體恰好位于凸透鏡的焦點上時，透鏡不會形成實像，而是形成平行光線。3.當物體位于焦點和凸透鏡之間時，透鏡會在物體的異側形成一個放大的、正立的虛像。4.當物體位于凸透鏡的焦點之內時，透鏡會在物體的同側形成一個放大的、正立的實像。5.在所有情況下，成像的位置、大小和性質都與透鏡的焦距和物體的位置有關。6.通過改變物體與透鏡之間的距離，可以觀察到像的大小和位置的變化，從而驗證上述規律。為了探究凸透鏡成像規律，可以進行以下實驗步驟：1.實驗準備：準備一個凸透鏡、光源、光屏、刻度尺、光源支架和光屏支架。2.實驗裝置搭建：將光源、凸透鏡和光屏分別固定在各自的支架上，并確保它們可以沿同一直線移動。3.測量焦距：將光源和光屏置于透鏡兩側，移動光源和光屏，直到在光屏上得到一個清晰的像。記錄此時光源和光屏到透鏡的距離，這兩個距離的平均值即為透鏡的焦距。4.觀察成像規律：將物體置于透鏡前不同位置，觀察并記錄成像的位置、大小和正倒情況。物體位置應包括在焦點內、焦點上、焦點外和無窮遠處。5.數據記錄：記錄每次實驗中物體的位置、像的位置、像的大小和像的性質（實像或虛像、正立或倒立）。6.分析規律：根據記錄的數據，分析物體位置與像的性質、位置和大小之間的關系，總結出凸透鏡成像的規律。7.實驗結論：根據分析結果，得出凸透鏡成像規律的結論，并與理論知識進行對比驗證?！镜淅俊咎骄棵Q】探究“凸透鏡成像的規律”【問題】老師上課時拿個水晶球，讓同學們透過它看遠處倒立的建筑物的像，引起同學對凸透鏡的成像的興趣。為此老師讓大家一起探究“凸透鏡成像的規律”，給同學們準備了凸透鏡、凹透鏡、光具座、蠟燭、光屏各一個，火柴盒?！咀C據】（1）小明在挑選透鏡時，把兩個透鏡甲、乙分別正對太陽光，在光屏上出現了如圖所示的光斑，你認為他應該選擇乙（選填“甲”或“乙”）透鏡來進行實驗。（2）為了使燭焰的像出現在光屏的中英，應調整燭焰、凸透鏡和光屏，使燭焰的中心、凸透鏡中心、光屏的中心在同一（水平）高度。（3）實驗中將凸透鏡固定在光具座上，改變蠟燭的位置以改變物距；再移動光屏找像，記錄成像性質與像距。小明向學通過對比像的高度與燭焰的高度總結了像的性質，實驗表格如下。序號物距/cm像距/cm像的性質（正倒、大小、虛實）像的大小14213倒立、縮小、實像↓逐漸變大↓23214.532218.542020倒立，等大、實像51921倒立、放大、實像61724.571530（4）【解釋】由上表數據可知凸透鏡的焦距是10cm。（5）當燭焰距凸透鏡35cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的實像，生活中利用這一原理制成的光學儀器是照相機（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）。（6）【交流】做完以上7組數據后，阿喜同學準備整理器材結束實驗。你認為實驗數據是否收集全?否（選填“是”或“否”）。你的理由是一倍焦距以內的成像特點還未記錄。（7）當燭焰通過凸透鏡成像時，如圖丙，能直觀地看出像上下顛倒，想要驗證“倒立的像”左右也顛倒，你能想到的方法是換“F”字光源。【實驗分析】（1）凸透鏡對光線具有會聚作用，凹透鏡對光線具有發散作用。

（2）為了使像成在光屏中央，應調整燭焰、凸透鏡和光屏，使燭焰的中心、凸透鏡中心、光屏的中心在同一高度。

（4）根據u=v=2f成倒立、等大的實像確定凸透鏡的焦距。

（5）當物距u>2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機。

（6）表格記錄了物距大于2倍焦距，物距在1倍焦距和2倍焦距之間的情況，沒有物距小于1倍焦距的情況，研究不全面。

（7）使物體左右不對稱可以驗證倒立的像左右是否也顛倒?！窘馕觥俊窘獯稹浚?）、圖甲光斑的中間比較暗，因此甲對光線具有發散作用，是凹透鏡；圖乙中間出現亮斑，因此乙對光線具有會聚作用，是凸透鏡，故要選擇乙透鏡進行實驗。

（2）、為了使像成在光屏中央，應調整燭焰、凸透鏡和光屏，使燭焰的中心、凸透鏡中心、光屏的中心在同一高度。

（4）、由表數據和成像特點可知，當u=v=20cm時，成倒立、等大的實像，根據u=v=2f成倒立、等大的實像，即2f=20cm，故該凸透鏡的焦距f=10cm；

（5）、當燭焰距凸透鏡35cm，此時物距u=35cm>2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機。

（6）、【交流】做完以上7組數據后，阿喜同學準備整理器材結束實驗。實驗數據沒有集全。理由是一倍焦距以內的成像特點還未記錄。

（7）當燭焰通過凸透鏡成像時，如圖丙，能直觀地看出像上下顛倒，想要驗證“倒立的像”左右也顛倒，可以換“F”字光源。

【練習1】如圖甲為拍攝荷葉上的青蛙時的情景。拍攝時人需要保持靜止不動，通過“變焦鏡頭”使青蛙的像變大或變小。在學習了凸透鏡成像規律后，小明要探究這一情景中“像的大小與焦距的關系”，所用的器材有焦距不同的凸透鏡，光具座、“F”形光源、光屏、刻度尺等。（1）如圖乙，實驗時應使“F”形光源、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，其目的是；（2）為了完成探究，第一次選用焦距為4cm的凸透鏡進行實驗，他將凸透鏡固定在光具座50cm刻度處，將“F”形光源固定在光具座的20cm刻度處，此時移動光屏至合適位置，可以看到一個倒立、的像，用刻度尺測量像的高度，并記錄數據。更換不同焦距的透鏡后，他接下來的操作應該是（填序號），直到光屏上呈現清晰的像并測高度；①保持光源和透鏡位置不動，只移動光屏②保持透鏡和光屏位置不動，適當改變光源位置③只保持透鏡位置不動，適當移動光源和光屏多次實驗后，他記錄的實驗數據如下表所示。實驗次數123456焦距/cm468101214像高/cm1.52.53.64.86.38.0（3）根據數據可以得出結論：上述情景中，用相機拍照時，一定，照相機的鏡頭焦距越大，像越；（4）實驗結束后，小明回到家里發現桌面上有一幅如圖丙所示的漫畫，他用一根透明的圓柱形玻璃棒（橫切面中間厚，邊緣?。┓旁诼嬌?，水平向右滾過該漫畫，可能會看到圖丁中的（填序號）情景?！敬鸢浮渴瓜癯稍诠馄林行?；縮小；①；物距；大；①【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗；凸透鏡成像的應用【解析】【解答】（1）實驗時應使“F”形光源、透鏡和光屏三者的中心在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央。（2）將凸透鏡固定在光具座50cm刻度處，物距u=50cm?20cm=30cm，此時物距大于二倍焦距，移動光屏至合適位置，可以看到一個倒立、縮小的實像。更換不同焦距的透鏡后，為了保持物距不變，適當移動光屏，直到光屏上呈現清晰的像并測高度。故①符合題意，②③不符合題意，故選①。（3）根據數據可以得出結論：物距一定時，照相機的鏡頭焦距越大，像越大。（4）用一根透明的圓柱形玻璃棒（橫切面中間厚，邊緣?。┓旁诼嬌?，此時圓柱形玻璃棒相當于一個放大鏡，成正立、放大的虛像，故可能會看到圖丁中的①情景。

故答案為：使像成在光屏中心；縮小；①；物距；大；①。

【練習2】在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中。（1）為了粗測凸透鏡的焦距，小紅上午上課前，將凸透鏡與水平地面平行放置，讓太陽光照射到凸透鏡上，調節凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現一個最小的亮點，小紅認為此點到光心的距離，就是凸透鏡的焦距，小強卻說，這個距離不是凸透鏡的焦距，其理由是。（2）小紅改變方案將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作光源，移動光屏，在光屏上得到一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距為cm。（3）如圖乙，光屏上呈現清晰的像，此像的性質是倒立、的實像。若將蠟燭和光屏的位置對調，光屏上（有/沒有）燭焰清晰的像，原因是。（4）小明做實驗時將自己的遠視眼鏡放在凸透鏡前模擬遠視眼的矯正，移動光屏直至光屏上出現了蠟燭清晰的像，此時取下眼鏡，小明應將蠟燭向（遠離/靠近）凸透鏡方向移動，才能再次在光屏上找到蠟燭清晰的像，所成像會（變大/不變/變?。?。（5）小光將點燃的蠟燭放在某處，發現無論怎樣移動光屏，在光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑，你認為可能出現的原因應該是。（6）如圖丙所示，保持蠟燭的位置不變，移動透鏡至圖丙所示刻度線處，則人眼應該在圖中（A/B/C）處且朝著相應方向，才能觀察到燭焰的像。（7）小華更換相關器材后順利完成實驗，根據記錄的實驗數據得到了如圖所示的圖像，線段MN為凸透鏡成像的像距倒數（1/v）和物距倒數（1/u）的對應關系。根據圖像信息可得該小組所用凸透鏡的焦距為cm。實驗時，由于實驗時間較長，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會向（上/下）方移動?！敬鸢浮浚?）太陽光沒有正對凸透鏡（2）10.0（3）放大；有；光路是可逆的（4）遠離；變小（5）蠟燭放在焦點處（6）B（7）12.5；上【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗【解析】【解答】（1）凸透鏡與水平地面平行，太陽光斜射到凸透鏡上，光線會聚最小的亮點不在主光軸上，不是焦點，測量的距離不是凸透鏡的焦距，是太陽光沒有正對凸透鏡；

（2）根據圖甲，光線平行于凸透鏡主光軸，會聚于焦點，測量凸透鏡與光屏間的距離為焦距，該凸透鏡的焦距為20.0cm-10.0cm=10.0cm；

（3）根據圖乙，物距為u=25.0cm-10.0cm=15.0cm，則f<u<2f，像距v=55.0cm-25.0cm=30.0cm>2f，所成的像為倒立、放大的實像；將蠟燭和光屏的位置對調，根據折射時光路可逆，物距為原來的像距，像距為原來的物距，光屏上有清晰的縮小的實像；

（4）遠視眼鏡是凸透鏡，對光有會聚的作用，取下眼鏡后，成像延遲會聚，將光屏遠離凸透鏡，光屏上看到蠟燭清晰的像，或增加物距，將蠟燭遠離凸透鏡方向移動，在光屏上找到蠟燭清晰的像，所成像會變小；

（5）當蠟燭放在凸透鏡的焦點上，光線經過折射，折射光線和主光軸平行，移動光屏，光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑；

（6）在圖丙中，物距小于1倍焦距，成正立、放大的虛像，且與蠟燭在同側，人眼應該在圖中B處，透過凸透鏡，才能觀察到燭焰的像；

（7）發現如圖所示規律，像距倒數和物距倒數相等時，物距和像距相等，根據圖像，物距的倒數為4m時，則，物距u=0.25m=25cm，由于物距等于像距，是2倍焦距，焦距f=12.5cm；實驗時，由于實驗時間較長，蠟燭變短，經過凸透鏡中心的光沿直線傳播，則光屏上的像向上移動；

故答案為：（1）太陽光沒有正對凸透鏡；（2）10.0；（3）放大；有；光路是可逆的；（4）遠離；變?。唬?）蠟燭放在焦點處；（6）B；（7）12.5；上。

【練習3】小麗同學用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規律”實驗：（1）實驗前需調節燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度上，比較規范的操作是____（填選項前的字母）A．將三者分散排列，然后用目測的方法調節B．將三者靠攏，然后用目測的方法調節C．將三者分散排列，用刻度尺分別測量高度進行調節（2）實驗過程中，當蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時，在光屏上可得到一個清晰的倒立、的實像，生活中利用這個規律制成的光學儀器是。（3）實驗過程中，小麗發現當蠟燭成實像時，物距減小，像距與像都（選填“變大”“變小”或“不變”）。（4）實驗過程中，隨著蠟燭的燃燒，可觀察到光屏上的像向（選填“上”或“下”）移動。（5）通過實驗觀察可知，在圖乙中左邊的蠟燭通過凸透鏡不可能形成的像是。（填符號）（6）當固定透鏡位置如圖甲，蠟燭由圖示位置逐漸向右移動到標尺“25cm”處，通過移動光屏，光屏上始終出現清晰的像，在此次移動過程中，蠟燭和光屏之間的距離變化是A．始終增大 B．始終變小 C．先變小后變大D．先變大后變小 E．保持不變?！敬鸢浮浚?）B（2）縮小；照相機（3）變大（4）上（5）B（6）C【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗【解析】【解答】探究凸透鏡成像的規律時，

（1）實驗時，調節燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度，將三者靠攏，便于調節，故B正確；

（2）圖中u=50cm>2f時，光屏上可得到一個倒立、縮小的實像，可以制成照相機；

（3）實驗時，當蠟燭成實像時，物距減小，像距變大，像變大。

（4）實驗過程中，蠟燭燃燒變短，過光心的光線傳播方向不變，像會向光屏的上方移動。

（5）根據凸透鏡成像規律，物體在凸透鏡的二倍焦距外，成倒立、縮小的實像，在一倍焦距和二倍焦距間，成倒立、放大的實像，物體在焦點內，成正立、放大的虛像；不能成正立、縮小的實像，故B符合題意。

（6）凸透鏡成實像時，物像之間的距離在u=v=2f時，物像距離是4f，距離最小；

當物體在凸透鏡的二倍焦距外和二倍焦距內時，物像總距離大于4f，由圖示位置向25cm移動時，蠟燭和光屏之間的距離先變小再變大。故C正確。

故答案為：（1）B；（2）縮??；照相機；（3）變大；（4）上；（5）B；（6）C。

【練習4】在探究近視眼和遠視眼成因與矯正的主題實踐中，該小組利用橡皮膜和注射器制作了水透鏡來模擬眼睛的晶狀體，打開夾子，通過注射器向橡皮膜中注水或抽水，來改變橡皮膜凸起的程度，如圖甲所示。具體操作如下：①將蠟燭、水透鏡和光屏依次擺放在水平光具座上，點燃蠟燭，使燭焰、水透鏡和光屏三者的中心在；②將蠟燭放在離水透鏡較遠的位置，移動光屏，直到屏上出現燭焰清晰的像，如圖乙所示，記下此時光屏所在的位置；③用注射器向水透鏡里加適量的水，水透鏡對光的偏折能力變，此時屏上的像變得模糊，這是模擬近視眼看遠處物體的情況。將光屏慢慢靠近水透鏡，直到光屏上出現清晰的像，這說明近視眼所成的像在視網膜的；④將光屏移回原來標記的位置，選擇不同的眼鏡在燭焰和水透鏡之間前后移動，直到光屏上出現清晰的像，如圖丙所示，這說明矯正近視眼應配戴透鏡；⑤從水透鏡里向外抽取適量的水，再次實驗，探究遠視眼的成因和矯正。⑥眼睛是心靈的窗戶，我們要增強保護視力的意識，做到科學用眼，積極防控近視。請寫出一條預防近視的措施?！敬鸢浮客桓叨?；強；前方；凹；讀書姿勢要正確，眼與書的距離要在33cm左右【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗【解析】【解答】①將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調整它們的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，是為使燭焰的像成在光屏的中心；

③根據近視眼的成因，向水凸透鏡內注入水，凸透鏡變厚，此時凸透鏡對光的折射能力變強，若將光屏向左移動適當距離，再次得到清晰的像，像將成在光屏之前，即近視眼將遠處的物體成像在視網膜之前；

④如圖丙所示，需要配戴具有發散作用的凹透鏡來矯正；

⑥預防近視要做到：三要、五不看，有效地預防近視眼的發生。

三要：讀書寫字的姿勢要正確，讀書寫字時眼與書的距離保持在33cm左右；看書寫字40分鐘后要到室外活動或向遠處眺望一會兒；要認真做眼保健操，所按穴位要準確。

五不看：不要在暗弱光線下和直射的陽光下看書寫字；不要躺在床上、在公共汽車上或走路時看書；不要看字體過小、字行過密、字跡印刷不清的讀物；做作業不要用淡色鉛筆；看電視時間不要太久。

【練習5】如圖所示，用焦距為10cm的凸透鏡、高度為6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透鏡成像大小的變化規律，通過測量像的高度反映像的大小。（1）若要測量光源在光屏上所成像的高度，還需要的測量工具是；（2）將光源逐漸靠近凸透鏡，移動光屏、三次成倒立實像的相關數據記錄如表。分析表中數據，可得出結論：凸透鏡成實像時，物距變小，像距變，像變大；物高6cm實驗次數123物距/cm302015像距/cm152030像高/cm3612（3）繼續移動光源至物距為6cm時，發現無論如何移動光屏，均不能在光屏上成像，入眼應從（選填“光源”或“光屏”）一側透過凸透鏡觀察光源的像，此時能否用（1）問中的測量工具直接測出觀察到的像高？（選填“能”或“不能”）；（4）若保持光源到光屏的距離為45cm不變，僅移動凸透鏡改變物距，則上表中第2次實驗的成像情況不能探究，理由是：?！敬鸢浮浚?）刻度尺（2）大（3）光屏；不能（4）【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗【解析】【解答】（1）根據題意可知，若要測量光源在光屏上所成像的高度，還需要的測量工具是刻度尺。（2）由表中數據知道，當凸透鏡成實像時，物距變小，像距變大，像變大；（3）①繼續移動光源至物距為6cm，此時u＜f，成正立、放大的虛像，虛像與物同側，因此人眼應從光屏一側透過凸透鏡觀察光源的像。②因虛像不能用光屏承接，故不能用（1）問中的測量工具直接測出觀察到的像高。（4）若保持光源到光屏的距離為45cm不變，僅移動凸透鏡改變物距，由表中數據可知，第1次實驗的物距等于第3次實驗的像距，第1次實驗的像距等于第3次實驗的物距，根據在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上能成清晰的實像，而第2次實驗，因此僅移動凸透鏡不能探究第2次實驗?！揪毩?】“—雙好眼睛，能更好地探索未來”，小麗了解到人眼的晶狀體相當于凸透鏡：（1）首先用平行光正對凸透鏡A照射，如圖甲所示，光屏上出現一個最小最亮的光斑cm；（2）如圖乙所示，光屏上接收到清晰的（放大/等大/縮?。┑南瘢喝魧⑾灎T移至25cm的刻度處，凸透鏡和光屏的位置不變，在凸透鏡的前面放置一個合適的透鏡，光屏上也能接收到清晰的像，此時模擬的是（近視眼/遠視眼）矯正；（3）實驗中光屏上已成清晰的像，固定蠟燭，將凸透鏡A換成一個焦距稍大的凸透鏡（選填“左”或“右”）移動才能承接到清晰的像。此時的像與換凸透鏡前相比（選填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）10.0（2）縮??；凹；近視眼（3）右；變大【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗【解析】【解答】探究凸透鏡成像規律時，

（1）如圖甲，光線平行凸透鏡主光軸，會聚在焦點，焦點到凸透鏡光心的距離為凸透鏡的焦距，焦距為，（2）如圖乙，物距u=80cm-50cm=30cm>2f，光屏上成倒立、縮小的實像。蠟燭移至25cm的刻度處，物距變大，像距變小，像成在光屏的左側；要使像成在光屏上，需要使像向后移動，在凸透鏡的前面放置對光線具有發散作用的凹透鏡，凹透鏡可以矯正近視眼。（3）換焦距稍大的透鏡，會聚光的能力變弱，像將遠離凸透鏡，像距變大，像變大，光屏需向右移動才能承接到清晰的像。

【練習6】在探究凸透鏡成像規律的實驗中：如圖甲，平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現一個最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距cm：實驗前應調節燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心，使它們在高度上．實驗過程中，當蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時，在光屏上可得到一個清晰的倒立、的實像，生活中利用這個規律制成的光學儀器是．實驗時，由于實驗時間較長，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會向方移動選填“上”或“下”．如圖丙，在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，發現光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向透鏡移動適當距離后光屏上再次呈現清晰的像，則該眼鏡是眼鏡選填“近視”或“遠視”．【答案】；同一；放大；投影儀；上；遠視【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗【解析】【解答】解：（1）由圖甲知，焦點到凸透鏡的距離為20.0cm-10.0cm=10.0cm，所以凸透鏡的焦距為f=10.0cm；

為了使像成在光屏中心，實驗開始前，應將發光體、凸透鏡和光屏中心調節在同一高度上；

（2）由圖乙知，當蠟燭在刻度尺的10cm處，u=25cm-10cm=15cm，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實像，利用這個規律制成的光學儀器是投影儀；

（3）凸透鏡成倒立的實像，蠟燭由于燃燒逐漸變短，相對于凸透鏡向下移動，所以像逐漸向上移動；

（4）將一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，結果，光屏上原來清晰的像變模糊了，他只將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離時，又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像，說明提前成像了，故放置的是使光線會聚的凸透鏡，這種眼鏡是用來矯正遠視眼的。

故答案為：（1）10.0；同一；（2）放大；投影儀；（3）上；（4）遠視。

【練習7】小明所在的實驗小組用焦距為10.0cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規律。（1）蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位置如圖所示，適當調節燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使光屏與燭