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26. (2023·衡阳)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律：
(1) 如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为
(2) 实验时，把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到
(3) 小明将蜡烛移至光具座20 cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、
(4) 接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像.这是因为在光的折射现象中，光路是
(5) 在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现
(1) 如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为
10.0
cm.(2) 实验时，把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到
同一高度
.(3) 小明将蜡烛移至光具座20 cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、
缩小
的实像.生活中的照相机
（放大镜/投影仪/照相机）就是利用这种成像规律工作的.(4) 接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像.这是因为在光的折射现象中，光路是
可逆
的.(5) 在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现
近视眼
（近视眼/远视眼）的成像情况.答案
26.（1）10.0 （2）同一高度 （3）缩小 照相机 （4）可逆 （5）近视眼
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开，需逐步分析各小问：1. 测量焦距：利用平行光聚焦法，平行光经凸透镜会聚的最小最亮光斑为焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距，需读取甲图刻度计算；2. 实验操作要求：为使像成在光屏中央，需调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；3. 成像规律应用：计算物距，结合焦距判断物距与2f的关系，对应成像特点并联系生活应用；4. 光路可逆性：蜡烛和光屏互换后仍能成像，说明光的折射光路可逆；5. 近视眼成因：蜡烛远离凸透镜时像距变小，光屏不动则像在光屏前，对应近视眼的成像特点。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑，该光斑为焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距。由图甲可知，凸透镜位于20.0cm刻度处，光屏位于30.0cm刻度处，因此焦距$f=30.0\mathrm{cm}-20.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。
(2) 实验时，调整烛焰、凸透镜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，便于观察。
(3) 凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛在20cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-20\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$，已知$f=10\mathrm{cm}$，故$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，生活中的照相机利用该原理工作。
(4) 保持凸透镜位置不变，互换蜡烛和光屏位置后，光屏上仍能成清晰的像，这是因为光的折射现象中，光路是可逆的。
(5) 蜡烛远离凸透镜，物距增大，像距应减小；若保持凸透镜和光屏位置不变，像会成在光屏的前方，这与近视眼的成像情况（像成在视网膜前方）一致，因此体现近视眼的成像情况。
【答案】
(1)10.0；(2)同一高度；(3)缩小；照相机；(4)可逆；(5)近视眼
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距测量；近视眼成因
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，涵盖焦距测量、实验操作、成像规律应用、光路可逆及视力矫正等核心知识点，注重对实验过程和原理的理解，难度适中，考查学生的基础掌握情况。
【难度系数】
0.7
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开，需逐步分析各小问：1. 测量焦距：利用平行光聚焦法，平行光经凸透镜会聚的最小最亮光斑为焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距，需读取甲图刻度计算；2. 实验操作要求：为使像成在光屏中央，需调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；3. 成像规律应用：计算物距，结合焦距判断物距与2f的关系，对应成像特点并联系生活应用；4. 光路可逆性：蜡烛和光屏互换后仍能成像，说明光的折射光路可逆；5. 近视眼成因：蜡烛远离凸透镜时像距变小，光屏不动则像在光屏前，对应近视眼的成像特点。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑，该光斑为焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距。由图甲可知，凸透镜位于20.0cm刻度处，光屏位于30.0cm刻度处，因此焦距$f=30.0\mathrm{cm}-20.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。
(2) 实验时，调整烛焰、凸透镜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，便于观察。
(3) 凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛在20cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-20\mathrm{cm}=30\mathrm{cm}$，已知$f=10\mathrm{cm}$，故$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，生活中的照相机利用该原理工作。
(4) 保持凸透镜位置不变，互换蜡烛和光屏位置后，光屏上仍能成清晰的像，这是因为光的折射现象中，光路是可逆的。
(5) 蜡烛远离凸透镜，物距增大，像距应减小；若保持凸透镜和光屏位置不变，像会成在光屏的前方，这与近视眼的成像情况（像成在视网膜前方）一致，因此体现近视眼的成像情况。
【答案】
(1)10.0；(2)同一高度；(3)缩小；照相机；(4)可逆；(5)近视眼
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距测量；近视眼成因
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，涵盖焦距测量、实验操作、成像规律应用、光路可逆及视力矫正等核心知识点，注重对实验过程和原理的理解，难度适中，考查学生的基础掌握情况。
【难度系数】
0.7
27. 某兴趣小组在“自制水膜透镜”活动中，如图所示，将内径4 mm的细铁丝圆环在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜.实验过程中，小张和小华发现该透镜的观察范围太小，想制作更大的水膜透镜，但又易破裂.为研究液膜的增大与哪些因素有关，他们做出如下猜想：
猜想一：可能与制作圆环的材料有关.
猜想二：可能与液体的种类有关.
（1）为了验证猜想一，小华选用细铁丝、细塑料片、细铝条制成圆环，改变圆环直径后，分别浸入水中获取液膜，测量出液膜即将破裂时的最大直径.实验前，他应该控制三种材料横截面的
（2）为了验证猜想二，小张找来比水黏稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入两种液体中，重复上述实验，记录的数据如下表：
于是小张就得出结论：液体越黏稠，液膜的最大直径越大.
针对小张的实验过程，请指出存在的两个主要问题：①
（3）实验中，将大小相同的胶水膜和水膜，放在书本前相同距离处，发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些，原因是：
猜想一：可能与制作圆环的材料有关.
猜想二：可能与液体的种类有关.
（1）为了验证猜想一，小华选用细铁丝、细塑料片、细铝条制成圆环，改变圆环直径后，分别浸入水中获取液膜，测量出液膜即将破裂时的最大直径.实验前，他应该控制三种材料横截面的
粗细
和形状
相同.（2）为了验证猜想二，小张找来比水黏稠的透明的色拉油、胶水，将细铁丝圆环分别浸入两种液体中，重复上述实验，记录的数据如下表：
于是小张就得出结论：液体越黏稠，液膜的最大直径越大.
针对小张的实验过程，请指出存在的两个主要问题：①
数据相差太小，可能有误差
；②液体种类太少，未多次实验寻找普遍规律
.（3）实验中，将大小相同的胶水膜和水膜，放在书本前相同距离处，发现透过胶水膜观察到的正立的“字”更大一些，原因是：
胶水膜弯曲程度更大，焦距小，对光线会聚能力变强
.答案
27.（1）粗细 形状 （2）① 数据相差太小，可能有误差 ② 液体种类太少，未多次实验寻找普遍规律 （3）胶水膜弯曲程度更大，焦距小，对光线会聚能力变强
解析
【分析】
本题围绕“液膜最大直径的影响因素”展开实验探究，主要运用控制变量法分析实验设计，同时考查实验结论的评估和凸透镜焦距的应用。第（1）问验证液膜与圆环材料的关系，需控制除材料外的其他变量；第（2）问评估小张的实验，需从样本量和数据可靠性分析；第（3）问结合凸透镜焦距与放大倍数的关系解答。
【解析】
（1）验证猜想一（液膜大小与圆环材料有关）时，根据控制变量法，需保持除材料外的其他影响液膜的因素相同，因此要控制三种材料横截面的粗细（直径）和形状相同，避免这些因素对实验结果产生干扰。
（2）小张的实验存在两个主要问题：① 实验中仅选用了水、色拉油、胶水三种液体，液体种类过少，未多次更换不同液体进行实验，无法得出普遍规律；② 实验测量的液膜最大直径数据差异较小，可能存在测量误差，结论的科学性不足。
（3）透过水膜和胶水膜看到正立的字，是凸透镜成正立放大虚像（放大镜原理）。凸透镜的焦距越小，对光线的会聚能力越强，放大倍数越大。胶水膜弯曲程度比水膜更大，因此焦距更小，放大倍数更大，所以看到的字更大。
【答案】（1）粗细；形状 （2）①选用的液体种类太少，未多次实验寻找普遍规律；②数据相差太小，可能有误差 （3）胶水膜弯曲程度更大，焦距小，对光线会聚能力变强
【知识点】控制变量法、凸透镜焦距、实验探究
【点评】本题是初中物理实验探究题，综合考查控制变量法的应用、实验结论的评估以及凸透镜成像的相关知识，要求学生具备实验分析和逻辑推理能力，属于中等难度的实验题。
【难度系数】0.6
本题围绕“液膜最大直径的影响因素”展开实验探究，主要运用控制变量法分析实验设计，同时考查实验结论的评估和凸透镜焦距的应用。第（1）问验证液膜与圆环材料的关系，需控制除材料外的其他变量；第（2）问评估小张的实验，需从样本量和数据可靠性分析；第（3）问结合凸透镜焦距与放大倍数的关系解答。
【解析】
（1）验证猜想一（液膜大小与圆环材料有关）时，根据控制变量法，需保持除材料外的其他影响液膜的因素相同，因此要控制三种材料横截面的粗细（直径）和形状相同，避免这些因素对实验结果产生干扰。
（2）小张的实验存在两个主要问题：① 实验中仅选用了水、色拉油、胶水三种液体，液体种类过少，未多次更换不同液体进行实验，无法得出普遍规律；② 实验测量的液膜最大直径数据差异较小，可能存在测量误差，结论的科学性不足。
（3）透过水膜和胶水膜看到正立的字，是凸透镜成正立放大虚像（放大镜原理）。凸透镜的焦距越小，对光线的会聚能力越强，放大倍数越大。胶水膜弯曲程度比水膜更大，因此焦距更小，放大倍数更大，所以看到的字更大。
【答案】（1）粗细；形状 （2）①选用的液体种类太少，未多次实验寻找普遍规律；②数据相差太小，可能有误差 （3）胶水膜弯曲程度更大，焦距小，对光线会聚能力变强
【知识点】控制变量法、凸透镜焦距、实验探究
【点评】本题是初中物理实验探究题，综合考查控制变量法的应用、实验结论的评估以及凸透镜成像的相关知识，要求学生具备实验分析和逻辑推理能力，属于中等难度的实验题。
【难度系数】0.6
