登录
例1 小红拿着爷爷的放大镜观看周围的物体时发现，近处的物体是正立、放大的，而稍远处的物体是倒立、放大的，更远处的物体则是倒立、缩小的。针对这一现象，同学们经过讨论提出了下面四个问题，其中最具有探究价值且易于探究的科学问题是（
A.放大镜成像情况与哪些因素有关？
B.放大镜所成物体的像有哪些种类？
C.凸透镜成像情况与物体和凸透镜之间的距离有何关系？
D.凸透镜成像的条件是什么？
C
）A.放大镜成像情况与哪些因素有关？
B.放大镜所成物体的像有哪些种类？
C.凸透镜成像情况与物体和凸透镜之间的距离有何关系？
D.凸透镜成像的条件是什么？
答案
C
解析
【分析】
要选出最具探究价值且易于探究的科学问题，需紧扣题目核心现象：同一放大镜（凸透镜），物体到透镜的距离不同，成像的正倒、大小情况不同。逐一分析选项：A选项问题过于宽泛，未明确探究的核心变量，探究方向模糊；B选项仅关注像的种类，未探究成像差异的原因，探究价值低；C选项明确指向“物体和凸透镜之间的距离”（即物距）这一核心变量，正好对应题目中距离变化导致成像变化的现象，且可通过实验方便探究；D选项“成像的条件”过于笼统，未结合题目中距离变化的核心变量，针对性不足。因此该选项符合要求。
【解析】
放大镜的本质是凸透镜，题目中不同距离的物体经凸透镜成像情况不同，说明成像情况与物距（物体到凸透镜的距离）有关。对各选项分析如下：
1. A选项：问题宽泛，未聚焦具体探究变量，探究方向不明确，不具备明确的探究价值；
2. B选项：仅询问像的种类，未探究成像不同的原因，不符合“探究价值”的要求；
3. C选项：聚焦物距对凸透镜成像的影响，紧扣题目中的现象，且易于通过实验开展探究，符合题意；
4. D选项：“凸透镜成像的条件”过于笼统，未结合题目中距离变化的核心变量，探究针对性不足。
综上，答案为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律，科学探究方法
【点评】
本题结合生活中的放大镜现象，考查科学探究中提出有价值问题的能力，要求学生从现象中提炼核心变量，筛选出聚焦、可探究的问题，是初中物理探究类题目的典型考法，难度适中。
【难度系数】
0.6
要选出最具探究价值且易于探究的科学问题，需紧扣题目核心现象：同一放大镜（凸透镜），物体到透镜的距离不同，成像的正倒、大小情况不同。逐一分析选项：A选项问题过于宽泛，未明确探究的核心变量，探究方向模糊；B选项仅关注像的种类，未探究成像差异的原因，探究价值低；C选项明确指向“物体和凸透镜之间的距离”（即物距）这一核心变量，正好对应题目中距离变化导致成像变化的现象，且可通过实验方便探究；D选项“成像的条件”过于笼统，未结合题目中距离变化的核心变量，针对性不足。因此该选项符合要求。
【解析】
放大镜的本质是凸透镜，题目中不同距离的物体经凸透镜成像情况不同，说明成像情况与物距（物体到凸透镜的距离）有关。对各选项分析如下：
1. A选项：问题宽泛，未聚焦具体探究变量，探究方向不明确，不具备明确的探究价值；
2. B选项：仅询问像的种类，未探究成像不同的原因，不符合“探究价值”的要求；
3. C选项：聚焦物距对凸透镜成像的影响，紧扣题目中的现象，且易于通过实验开展探究，符合题意；
4. D选项：“凸透镜成像的条件”过于笼统，未结合题目中距离变化的核心变量，探究针对性不足。
综上，答案为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律，科学探究方法
【点评】
本题结合生活中的放大镜现象，考查科学探究中提出有价值问题的能力，要求学生从现象中提炼核心变量，筛选出聚焦、可探究的问题，是初中物理探究类题目的典型考法，难度适中。
【难度系数】
0.6
例2 在探究凸透镜成像规律的实验中：
(1)实验前，在光具座上由左至右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，并调整三者的高度，使它们的中心大致在同一高度上，目的是
(2)实验时要先固定
(3)由图甲可知，实验所用凸透镜的焦距为
(4)点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到像，请你写出一个可能的原因：
(5)调整后，把蜡烛放在距凸透镜18 cm处时，如图乙所示，在凸透镜另一侧的光屏上会得到一个倒立、
(6)如果让蜡烛在图乙的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，那么光屏应向
(7)实验进行一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图丙所示，要使像能够成在光屏的中央，可将凸透镜向
(1)实验前，在光具座上由左至右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，并调整三者的高度，使它们的中心大致在同一高度上，目的是
使像成在光屏中央
。(2)实验时要先固定
凸透镜
的位置，然后调整蜡烛
的位置，最后移动光屏
，直到光屏上出现烛焰清晰的像。(3)由图甲可知，实验所用凸透镜的焦距为
10.0
cm。(4)点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到像，请你写出一个可能的原因：
蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时成的是虚像
。(5)调整后，把蜡烛放在距凸透镜18 cm处时，如图乙所示，在凸透镜另一侧的光屏上会得到一个倒立、
放大
的实像。(6)如果让蜡烛在图乙的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，那么光屏应向
靠近
（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。(7)实验进行一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图丙所示，要使像能够成在光屏的中央，可将凸透镜向
下
（选填“上”或“下”）调整。答案
(1)使像成在光屏中央
(2)凸透镜 蜡烛 光屏
(3)10.0
(4)蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时成的是虚像
(5)放大
(6)靠近
(7)下
(2)凸透镜 蜡烛 光屏
(3)10.0
(4)蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时成的是虚像
(5)放大
(6)靠近
(7)下
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开，需逐步分析各问题：(1) 调整三者中心同一高度是为了让像成在光屏中央，便于观察；(2) 实验时先固定凸透镜，再调整蜡烛确定物距，最后移动光屏找清晰像；(3) 平行光会聚的光斑到凸透镜的距离为焦距，据此计算焦距；(4) 光屏不能成像的常见原因是物距小于焦距（成虚像）；(5) 根据物距和焦距的关系判断成像性质；(6) 物距变大时像距变小，光屏需靠近透镜；(7) 蜡烛变短像上移，凸透镜向下调可使像回中央。
【解析】
(1) 实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央，确保能在光屏上观察到完整的像。
(2) 实验时，先固定凸透镜的位置，再调整蜡烛的位置以确定物距，最后移动光屏，直到光屏上出现烛焰清晰的像。
(3) 由图甲可知，平行光经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑，该光斑到凸透镜的距离为焦距。凸透镜位于30.0cm刻度处，光屏位于40.0cm刻度处，因此焦距f=40.0cm - 30.0cm =10.0cm。
(4) 光屏上不能得到像，可能的原因是蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接（也可能是三者中心不在同一高度等，合理即可）。
(5) 已知焦距f=10.0cm，蜡烛距凸透镜18cm，即物距u=18cm，满足f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。
(6) 蜡烛在图乙基础上远离透镜，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像距减小，因此光屏应向靠近透镜的方向移动。
(7) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，所成的像会向上移动；要使像成在光屏中央，可将凸透镜向下调整（或光屏向上、蜡烛向上）。
【答案】
(1)使像成在光屏中央
(2)凸透镜 蜡烛 光屏
(3)10.0
(4)蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时成的是虚像
(5)放大
(6)靠近
(7)下
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜焦距测量、实验操作注意事项
【点评】
本题是探究凸透镜成像规律的基础实验题，全面考察了实验操作步骤、焦距测量方法、成像规律的应用等核心知识点，难度适中，能有效检验学生对凸透镜实验的掌握程度。
【难度系数】
0.7
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开，需逐步分析各问题：(1) 调整三者中心同一高度是为了让像成在光屏中央，便于观察；(2) 实验时先固定凸透镜，再调整蜡烛确定物距，最后移动光屏找清晰像；(3) 平行光会聚的光斑到凸透镜的距离为焦距，据此计算焦距；(4) 光屏不能成像的常见原因是物距小于焦距（成虚像）；(5) 根据物距和焦距的关系判断成像性质；(6) 物距变大时像距变小，光屏需靠近透镜；(7) 蜡烛变短像上移，凸透镜向下调可使像回中央。
【解析】
(1) 实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央，确保能在光屏上观察到完整的像。
(2) 实验时，先固定凸透镜的位置，再调整蜡烛的位置以确定物距，最后移动光屏，直到光屏上出现烛焰清晰的像。
(3) 由图甲可知，平行光经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑，该光斑到凸透镜的距离为焦距。凸透镜位于30.0cm刻度处，光屏位于40.0cm刻度处，因此焦距f=40.0cm - 30.0cm =10.0cm。
(4) 光屏上不能得到像，可能的原因是蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接（也可能是三者中心不在同一高度等，合理即可）。
(5) 已知焦距f=10.0cm，蜡烛距凸透镜18cm，即物距u=18cm，满足f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。
(6) 蜡烛在图乙基础上远离透镜，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像距减小，因此光屏应向靠近透镜的方向移动。
(7) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，所成的像会向上移动；要使像成在光屏中央，可将凸透镜向下调整（或光屏向上、蜡烛向上）。
【答案】
(1)使像成在光屏中央
(2)凸透镜 蜡烛 光屏
(3)10.0
(4)蜡烛到凸透镜的距离小于焦距，此时成的是虚像
(5)放大
(6)靠近
(7)下
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜焦距测量、实验操作注意事项
【点评】
本题是探究凸透镜成像规律的基础实验题，全面考察了实验操作步骤、焦距测量方法、成像规律的应用等核心知识点，难度适中，能有效检验学生对凸透镜实验的掌握程度。
【难度系数】
0.7
