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2026年中考物理实验专题突破:光、透镜及其应用
1.小明用如图1所示装置探究平面镜成像的特点。实验时,在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块玻璃板作为平面镜,在纸上标记平面镜的位置。
(1)实验中用玻璃板作为平面镜,目的是便于确定像的 ;
(2)拿一支外形与蜡烛A相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像和物的大小 ;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置处放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明物体通过平面镜成的像是 像;
(4)如图2所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,视力表在镜中的像与被测者间的距离为 m。
2.在“探究平面镜成像规律”实验中,用到的器材有:玻璃板、白纸、支架、光屏、笔、三角板、两个完全相同的物块A和B。请回答下列问题:
(1)实验中白纸的作用是: 。
(2)按图所示完成器材安装后,通过玻璃板可以看到A的像,这个像是由光的 形成的。
(3)无论将光屏移动至玻璃板后方任何位置,光屏上都无法呈现A的像,这一现象说明平面镜成 像。
(4)将B放置在玻璃板后方并调整,此时眼睛应在玻璃板 (选填“前”或“后”)观察,当观察到 (填现象)时,即可得出A的像与A大小相等的结论。
3.物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。
(1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜的焦距为 cm;
(2)为使像成在光屏的中央,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在 ;
(3)在图乙所示的位置,光屏上可以呈现清晰的像,该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处,把光屏向 (选填“左”或“右”)移动,才可在光屏上再次呈现清晰的像。
4.如图所示,人眼的功能类似于照相机,学习了凸透镜成像规律后,小明对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了进一步研究;
(1)人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中, 到凸透镜的距离不变,能否看清远近不同的物体,可能与晶状体的焦距有关,使用变焦照相机拍照,能否得到清晰的像,可能同时与焦距和像距有关,于是他用图装置进行探究;
(2)实验前,调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,是为了使像呈现在 ;
(3)实验主要步骤:
①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节“F”光源到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度;
②保持 到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;
(4)实验数据如下表所示:物体的高度
实验序号 物距u 像距v 焦距f 像的高度h
1
2
3
4
5
6
①分析1.2.3三组数据可知:当像距不变时,物距变大,要成清晰的像,凸透镜焦距要变 ;
②分析4、5、6三组数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越 ,像距越大,像也越 ;
根据以上探究可知:人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的;用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时,是通过同时调节焦距和像距,使物体成大小不同的清晰的像;
(5)实验结束后,小明和同学们进行了如下交流:
用变焦相机拍完西安钟楼的全景后,要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些,应该把照相机的镜头 选填“向前伸”或“往后缩”同时增大焦距。
5.小明家有不知焦距的凸透镜,他为研究凸透镜成像的规律设计了如下实验:
(1)他让太阳光正对凸透镜,发现它对太阳光有 作用;
(2)用一张白纸放在镜头后面,当在纸板上得到最小且最亮的光斑时,如图所示,则此凸透镜的焦距是 cm;
(3)用凸透镜来观察地上的蚂蚁,当凸透镜距蚂蚁的距离为 15.0cm 时能看到蚂蚁 、放大的像,此时的成像原理在生活中可以应用到 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)上。
6.小江参加跨学科实践学习时用凸透镜、长方体的纸盒、大小两个纸筒(可套在一起)、半透明塑料膜、刻度尺、胶带、剪刀、美工刀等制作了简易照相机。
(1)原理:当时,此时凸透镜成倒立、 的实像。
(2)测焦距:把凸透镜正对着太阳光,移动透镜直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑,用刻度尺测出光斑到透镜光心的距离,如图甲所示,则凸透镜的焦距f为 cm。
(3)制作:根据凸透镜的焦距f裁剪两个纸筒M、N,凸透镜安装在纸筒N的一端,M正好套在N的外面,并能进行抽拉;纸盒的一面割出一个圆孔套进纸筒M,纸盒的另一面裁出一个长方形孔,套上半透明塑料膜,如图乙所示,半透明塑料膜到透镜光心的距离可调节的范围是 。
(4)使用:小江用简易照相机对着远处的小华,调节纸筒M、N的距离,直至半透明塑料膜上成清晰的全身像。为了给小华拍半身像,小江应 (选填“靠近”或“远离”)小华,同时将纸筒N往 (选填“前伸”或“后缩”)
(5)交流:我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,如图丙所示,若匀速向上爬升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会________。
A.匀速后缩 B.匀速前伸 C.减速后缩 D.加速前伸
7.小明探究凸透镜成像的规律时,装置如图甲所示。实验器材有:一个凸透镜、光屏、光源(高度为3.0cm)和刻度尺。实验时光源由远及近,物距从26.0cm开始,每次减小2.0cm。下表是小明记录的物距、像距、像高和正倒情况。
物距/ cm 26.0 24.0 22.2 20.0 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0
像距/ cm 16.6 17.3 18.4 20.0 22.3 26.6 35.6 60.4 \ \ \
像高/ cm 1.9 2.1 2.5 3.0 3.7 5.0 7.6 15.1 \ \ \
像的正倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 倒 \ 正 正
(1)实验中怎样判断实像是放大的还是缩小的 ;
(2)根据表格中的数据判断凸透镜的焦距 f = cm;
(3)在这个实验中,要使所成的像为实像,光源的位置应在 的范围。
(4)在光源位置固定的情况下,要模拟近视眼无法将远处物体的像清晰成在视网膜(即光屏)上的情形,应该将光屏向 移动;
(5)要模拟医生给近视患者配眼镜的情况:①应在光源和凸透镜之间放置一个 ;②然后换不同焦距的该透镜,直到光屏上 。通过测量和计算可得到该透镜的度数(焦距的倒数),即为患者所需。
8.小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成像的规律,已知凸透镜的焦距是 10cm.
(1)点燃蜡烛并移动光屏,发现光屏上成的像如图甲所示,为使烛焰的像呈现在光屏的中央,应向 调整蜡烛;
(2)调整后,蜡烛置于如图乙所示的位置.要使光屏上的像清晰,应将光屏向 移动,直到在光屏上得到一个清晰的像,生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用该成像原理工作的;
(3)保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛从乙图中的位置靠近透镜一段距离后,光屏上所成清晰的像可能是 (选填序号):
①倒立放大的实像 ②正立等大的虚像
③正立放大的虚像 ④倒立等大的实像
(4)某同学用手机拍照上传实验报告,发现上传的报告照片上端宽下端窄,则拍照时报告的上端离手机镜头的距离比下端 (选填“近”或“远”);
(5)若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜再次实验,乙图中光屏上所成的像与原来相比, (选填“完整且变小”“完整且变暗”或“变不完整”).
答案解析部分
1.【答案】(1)位置
(2)相等
(3)虚
(4)5
2.【答案】(1)记录物、像和玻璃板的位置
(2)反射
(3)虚
(4)前;物块B与A的像完全重合
3.【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小
(4)右
4.【答案】(1)光屏
(2)光屏中央
(3)“F”光源
(4)大;大;大
(5)向前伸
5.【答案】(1)会聚
(2)10.0
(3)倒立;投影仪
6.【答案】(1)缩小
(2)10.0
(3)
(4)靠近;前伸
(5)C
7.【答案】(1)比较像高与光源高度的大小
(2)10
(3)物距大于 10.0cm
(4)远离凸透镜的方向
(5)凹透镜;出现清晰的像
8.【答案】(1)上
(2)左;照相机
(3)①
(4)近
(5)完整且变暗
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