8[2025山东中考]雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”,同时透过在叶片上的水珠还能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。

(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到。
(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐(填“变大”或“变小”),且像都是(填“正立”或“倒立”)的。
表1

(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用下图的方式可以观察到正立放大的“F”。

(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在cm和cm之间反复多次实验。
表2

(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是。
咨询老师后得知,两次实验所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。

8.(1)同一高度 (2)变大 倒立 (3)丁 (4)15.0 23.0 (5)物高均为4.0 cm,当物距均为15.0 cm时,小丽做的实验中的像高为8.0 cm,而小红做的实验中像高为2.0 cm,由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关。
【解析】(1)在将F形光源、凸透镜和带有刻度的光屏安装在水平光具座上后,为了使像成在光屏的中央,应将三者的中心调整到同一高度。(2)由表1中的数据可知,物体成实像时,随着物距不断减小,物体所成的实像逐渐变大,且所成的像始终是倒立的。(3)由题意知,透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”,此时像与物同侧,所以应在光屏一侧透过透镜观察,故题图丁方式符合题意。(4)由小丽的实验数据可知,当物距为15.0 cm时,像高为8.0 cm,当物距为23.0 cm时,像高为3.0 cm,因此与物体等高的像,即高为4.0 cm的像对应的物距应在15.0 cm和23.0 cm之间,所以小丽应调整物距在15.0 cm和23.0 cm之间反复多次实验。(5)由两组实验数据可知,物高均为4.0 cm,当物距均为15.0 cm时,小丽做的实验中的像高为8.0 cm,而小红做的实验中像高为2.0 cm,由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关。

【分析】
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开，需结合实验操作要求、成像规律及实验数据分析解答。首先，实验前调整三者中心到同一高度是为了让像成在光屏中央；其次，实像的变化规律是物距减小，实像变大且倒立；正立放大的虚像需在透镜另一侧（光屏侧）透过透镜观察；找等大的像需根据实验数据中像高与物高的对应关系确定物距范围；最后，对比两组实验数据，物高相同、物距相同但像高不同，说明成像特点还与焦距有关。
【解析】
(1) 实验时，为使像成在光屏的中央，需将F形光源、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度。
(2) 分析表1数据，物体成实像时，随着物距不断减小，所成实像逐渐变大，且实像都是倒立的。
(3) 正立放大的像为虚像，像与物体在透镜同侧，因此需在光屏一侧透过透镜观察，对应题图丁的方式。
(4) 小丽实验中，物距15.0cm时像高8.0cm，物距23.0cm时像高3.0cm，物体高度为4.0cm，等大的像高为4.0cm，对应的物距在15.0cm和23.0cm之间，故需在此范围调整物距。
(5) 两组实验中，物高均为4.0cm，当物距均为15.0cm时，小丽的像高8.0cm，小红的像高2.0cm，物距相同但像高不同，说明凸透镜成像特点不只与物距有关。
【答案】
(1) 同一高度 (2) 变大；倒立 (3) 丁 (4) 15.0；23.0 (5) 物高均为4.0 cm，当物距均为15.0 cm时，小丽做的实验中的像高为8.0 cm，而小红做的实验中像高为2.0 cm，由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜成像实验操作
【点评】
本题结合生活中水珠成像的实例，考查凸透镜成像实验的基本操作、成像规律的应用及实验数据的分析，既注重基础知识点的掌握，又考查学生的实验探究能力，是中考常见的实验类题目。
【难度系数】
0.6