要点归纳
YAODIAN GUINA
1.探究凸透镜成像规律的实验
(1)实验目的:探究像的虚实、大小、正倒跟的关系。
(2)实验器材:、凸透镜、和等。
(3)实验装置:
（图1：刻度尺量程0~100cm，发光物体位于25cm刻度处，凸透镜位于40cm刻度处，光屏位于70cm刻度处，标注“发光物体”“凸透镜”“光屏”“物距u”“像距v”）
【特别提醒】在摆放仪器时,要使发光物体、凸透镜和光屏三者的中心“共线”并“等高”。“等高”就是使发光物体、凸透镜和光屏中心大致在同一高度,这样才能使发光物体成的像落在光屏的中央,便于观察。
2.凸透镜成像规律及其应用
|物距u和焦距f的关系|像的性质||||像与物的位置关系|像距v与焦距f的关系|应用举例|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| |正倒|大小|虚实| | | | |
|u＞2f|倒立|缩小|| |异侧|f＜v＜2f||
|u=2f|倒立||实像| ||v=2f|测焦距|
|f＜u＜2f|倒立||实像| |异侧|v＞2f||
|u=f| | |不成像| | | |制作平行光源|
|u＜f|正立|放大|| |同侧|/||
3.记忆口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物近像远像变大,焦距以内反变化。
自主学习
ZIZHU XUEXI
知识点1 探究凸透镜成像的规律

1.(1)物距 (2)发光物体 光屏 光具座 2.实像 照相机 等大 异侧 放大 幻灯机 虚像 放大镜

【分析】本题考查凸透镜成像规律的基础知识点填空，需回忆探究凸透镜成像实验的目的、器材，以及凸透镜成像规律的具体内容，对应每个空的要求逐一分析：1.（1）探究像的性质与哪个物理量的关系，核心是改变物体到凸透镜的距离（物距）观察像的变化；（2）实验需要固定位置的器材，除凸透镜外，还需发光物体、光屏和光具座；2.根据凸透镜成像规律，不同物距对应的像的性质、位置及应用，逐一对应表格空缺。
【解析】1.（1）探究凸透镜成像规律的实验，目的是探究像的虚实、大小、正倒跟物距的关系，故填“物距”；（2）实验器材包括发光物体、凸透镜、光屏、光具座，故依次填“发光物体”“光屏”“光具座”；2.根据凸透镜成像规律：u＞2f时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机；u=2f时，成倒立、等大的实像，像与物异侧；f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，应用为幻灯机；u＜f时，成正立、放大的虚像，应用为放大镜，对应表格空缺依次填写。
【答案】1.(1)物距 (2)发光物体 光屏 光具座 2.实像 照相机 等大 异侧 放大 幻灯机 虚像 放大镜
【知识点】凸透镜成像规律，探究凸透镜成像实验
【点评】本题为凸透镜成像规律的基础知识点考查，侧重对实验基础和成像规律的记忆，是光学部分的核心基础内容，需准确掌握。
【难度系数】0.2

1.小刚用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，实验装置如图所示，在实验过程中保持凸透镜的位置不变。

(1)实验中应将放在其他两个元件之间。调整器材，使烛焰、透镜、光屏三者的中心在上，以确保像成在光屏。
(2)改变蜡烛位置，使其位于20 cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的、的实像，像成在cm刻度线和cm刻度线之间。
(3)改变蜡烛位置，使其位于30 cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的、的实像，像成在cm刻度线处。
(4)改变蜡烛位置，使其位于35 cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的、的实像，像成在cm刻度线之外。
(5)改变蜡烛位置，使其位于42 cm刻度线处，此时光屏上（选填“有”或“没有”）像。小刚从凸透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰、的像。

1.(1)凸透镜 同一高度 中央 (2)倒立 缩小 60 70 (3)倒立 等大 70 (4)倒立 放大 70 (5)没有 正立 放大 虚

【分析】本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路如下：1. 明确实验装置要求：凸透镜需放置在蜡烛和光屏之间，且三者中心需在同一高度，确保像成在光屏中央；2. 计算每次实验的物距（蜡烛到凸透镜的距离，凸透镜固定在50cm刻度处）；3. 结合凸透镜成像规律：当u＞2f时，成倒立缩小实像，像距f＜v＜2f；当u=2f时，成倒立等大实像，像距v=2f；当f＜u＜2f时，成倒立放大实像，像距v＞2f；当u＜f时，成正立放大虚像，虚像无法在光屏呈现，逐一分析各小问即可得出结论。
【解析】
(1) 探究凸透镜成像规律时，凸透镜应放在蜡烛和光屏之间；实验时需调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，确保像成在光屏中央，便于观察。
(2) 凸透镜焦距f=10cm，蜡烛在20cm刻度处，物距u=50cm-20cm=30cm＞2f，根据成像规律，成倒立、缩小的实像，此时像距f＜v＜2f，即10cm＜v＜20cm，因此光屏位置为50cm+10cm=60cm到50cm+20cm=70cm之间。
(3) 蜡烛在30cm刻度处，物距u=50cm-30cm=20cm=2f，成倒立、等大的实像，像距v=2f=20cm，故光屏位置为50cm+20cm=70cm刻度处。
(4) 蜡烛在35cm刻度处，物距u=50cm-35cm=15cm，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像，此时像距v＞2f=20cm，因此像成在70cm刻度线之外。
(5) 蜡烛在42cm刻度处，物距u=50cm-42cm=8cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在光屏上，故光屏上没有像，从透镜右侧可看到正立、放大的虚像。
【答案】
(1) 凸透镜；同一高度；中央
(2) 倒立；缩小；60；70
(3) 倒立；等大；70
(4) 倒立；放大；70
(5) 没有；正立；放大；虚
【知识点】凸透镜成像规律；凸透镜实验操作；实像与虚像
【点评】本题是凸透镜成像规律的基础应用题，核心是掌握物距与焦距的关系对应的成像特点，以及实验的基本要求，属于初中物理光学的重点基础内容，难度较低。
【难度系数】0.3

2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现一个清晰的烛焰的像，该像是倒立、的实像，生活中利用这个成像特点制成了（写出一个即可）。

2.放大 投影仪

【分析】
要解决本题，需先确定物距和像距，再结合凸透镜成像规律判断像的性质及应用。首先读取刻度尺上蜡烛、凸透镜、光屏的位置，计算物距（蜡烛到凸透镜的距离）和像距（凸透镜到光屏的距离）；再对比物距与像距的大小，依据凸透镜成像规律分析成像特点；最后对应生活中的相关应用。
【解析】
由图可知，蜡烛位于30cm刻度处，凸透镜位于50cm刻度处，光屏位于80cm刻度处。则物距$ u = 50\mathrm{cm} - 30\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $，像距$ v = 80\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $。因为$ u ＜ v $，根据凸透镜成像规律：当$ f ＜ u ＜ 2f $时，$ v ＞ 2f $，成倒立、放大的实像，生活中投影仪就是利用这一成像特点制成的。
【答案】
放大；投影仪
【知识点】
凸透镜成像规律、实像的应用
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是正确计算物距和像距，根据物距与像距的关系判断成像特点，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6