18 中考新考法 探究平面镜和凸透镜成像特点 某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点，将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图1所示。在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图2中的甲所示。

(1)在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，小明在BC之间观察光屏。此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中，小丽、小明和小亮观察到的分别是图2中的（填“①”“②”“③”或“④”）。
①甲、丙、戊 ②乙、丙、丁
③乙、乙、丁 ④乙、乙、戊
(2)小亮继续实验，要在光屏上得到一个缩小的像，可保持光源位置不变，将凸透镜向（填“A”或“C”）移动，并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。

18.(1)② (2)C
[解析](1)平面镜成像原理是光的反射,成正立、等大的虚像,虚像与物体关于平面镜对称,所以虚像与物体左右相反,所以小丽在AB之间观察平面镜中的像,由于光的反射,看到的像是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,由于虚像不能用光屏承接,所以小明在光屏上看不到像,如图2中的丙所示;在B点放置凸透镜,此时u=v=2f,在光屏上成倒立、等大的实像,且左右相反、上下颠倒,所以小亮在BC之间观察到的像如图2中的丁所示,故②符合题意,①、③、④不符合题意.故选②.(2)根据凸透镜成像特点可知,要在光屏上得到一个缩小的像,应满足物距u＞2f,可保持光源位置不变,需将凸透镜向C移动,并调节光屏的位置直到呈现清晰的像.
名师点评 此题考查了平面镜和凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用.(1)平面镜成正立、等大的虚像;当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像;(2)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析作答.

【分析】
本题分为两小问，需结合平面镜和凸透镜的成像规律分析：第(1)问中，小丽观察平面镜的像、小明观察光屏（平面镜成虚像）、小亮观察凸透镜成的等大实像，需分别对应图2的图形；第(2)问需根据凸透镜成缩小实像的条件，判断凸透镜的移动方向。
【解析】
(1) ①平面镜成像原理是光的反射，成正立、等大的虚像，像与物体关于平面镜对称（左右相反），因此小丽在AB之间观察平面镜中的像，看到的是图2中的乙；
②虚像无法用光屏承接，所以小明在BC之间观察平面镜对应的光屏时，光屏上没有像，对应图2中的丙；
③当凸透镜在B处时，物距等于像距，此时成倒立、等大的实像（上下颠倒、左右相反），因此小亮在BC之间观察光屏上的像，看到的是图2中的丁；综上，三人观察到的分别是乙、丙、丁，对应选项②。
(2) 根据凸透镜成像规律，成缩小实像需满足物距u＞2f，像距f＜v＜2f。保持光源（A处）位置不变，要增大物距，需将凸透镜向C方向移动（使A到凸透镜的距离变大，满足u＞2f），再调节光屏位置即可得到缩小的像。
【答案】
(1)② (2)C
【知识点】
平面镜成像特点；凸透镜成像规律；实像与虚像的区别
【点评】
本题考查平面镜和凸透镜成像规律的应用，关键是熟记两种成像的核心规律：平面镜成正立等大虚像，像与物关于镜面对称，虚像不能用光屏承接；凸透镜成实像时，物距、像距与成像性质的关系，需灵活运用规律分析问题，是光学实验的基础题型。
【难度系数】
0.5

19 在探究“凸透镜成像的规律”实验中，小南同学进行了如图所示的实验。

(1)如图甲所示的操作，测得本实验所用凸透镜的焦距为cm.
(2)实验时，首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在.
(3)接着小南调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立、（填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像.
(4)若用不透明物体挡住透镜中心以上部分，光屏上的像会（填“保持完整”或“变得不完整”）.
(5)小南发现在实验中烛焰会晃动，而且随着实验的进行，像会向光屏上方偏移.他想到了用发光二极管代替蜡烛来进行实验，这样做的好处是.

19.(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小
(4)保持完整
(5)成像稳定,便于观察像的性质(其他答案合理即可)
[解析](1)平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到光心的距离叫作焦距,如题图甲所示操作,测得本实验所用凸透镜的焦距为f=60.0 cm-50.0 cm=10.0 cm.(2)器材位置正确放置后,点燃蜡烛,为了使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度.(3)由题图乙可知,此时物距大于像距,物距大于两倍焦距,则所成的是倒立、缩小的实像.(4)遮住凸透镜的中心以上部分,凸透镜的其他部分仍能透过光线,同样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像仍然是完整的,只是像的亮度变暗.(5)用发光二极管代替蜡烛有很多好处.例如:发光二极管的高度不变,像比较稳定;像不会晃动;安全环保;便于比较像和物的大小关系;发光二极管更亮,成像更清晰等.

【分析】
本题围绕“凸透镜成像的规律”实验展开，解题思路如下：
1. 测量焦距：利用平行光聚焦法，平行于主光轴的光线经凸透镜会聚成焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距，通过甲图中透镜和光屏的刻度差计算焦距。
2. 实验调节：为使像成在光屏中央，需让烛焰、凸透镜、光屏的中心处于同一高度。
3. 判断成像性质：根据乙图的物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律，确定像的大小特点。
4. 遮挡透镜的影响：透镜各部分均可透光，遮挡部分后剩余部分仍能会聚光线，像保持完整。
5. 二极管替代蜡烛的优势：烛焰易晃动导致像偏移，发光二极管成像更稳定，便于观察像的性质。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。由图甲可知，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在60.0cm刻度处，因此焦距$f=60.0\mathrm{cm}-50.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。
(2) 实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央，便于观察。
(3) 由图乙可知，蜡烛在25.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，物距$u=50.0\mathrm{cm}-25.0\mathrm{cm}=25.0\mathrm{cm}$，已知$f=10.0\mathrm{cm}$，则$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。
(4) 用不透明物体挡住透镜中心以上部分，透镜的下半部分仍能透过光线并会聚成像，像的大小不变，仅亮度变暗，因此光屏上的像保持完整。
(5) 烛焰会晃动导致像偏移，用发光二极管代替蜡烛后，成像更稳定，不会晃动，便于观察像的性质，同时更安全环保。
【答案】
(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小
(4)保持完整
(5)成像稳定，便于观察像的性质（合理即可）
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距测量；实验操作规范
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，涵盖焦距测量、实验调节、成像判断、透镜遮挡影响及实验改进等核心知识点，难度适中，主要考查学生对实验操作和规律的掌握情况。
【难度系数】
0.8

20(2024·贵州中考节选)如图所示,用焦距为10 cm的凸透镜、高度为6 cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小..

(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量工具是.
(2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表.分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变,像变.

(3)继续移动光源至物距为6 cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从(填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高?(填“能”或“不能”).

20.(1)刻度尺
(2)大 大
(3)光屏 不能

【分析】
第(1)问：测量像的高度属于长度测量，需选用测量长度的工具；第(2)问：结合凸透镜成实像的规律，分析物距变化对像距和像大小的影响；第(3)问：先判断物距与焦距的关系，确定成像性质，再根据虚像的特点确定观察侧和测量情况。
【解析】
(1) 测量像的高度是长度测量，需要的测量工具是刻度尺；
(2) 凸透镜成实像时，遵循“物近像远像变大”的规律，因此物距变小，像距变大，像变大；
(3) 已知凸透镜焦距f=10cm，物距u=6cm＜f，此时成正立、放大的虚像，虚像与光源在凸透镜同侧，因此人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察；虚像不是实际光线会聚而成的，无法用刻度尺直接测量其高度，故填不能。
【答案】
(1)刻度尺；(2)大、大；(3)光屏、不能
【知识点】
凸透镜成像规律、长度的测量
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础内容，涵盖实验工具选择、成像规律应用、虚像特点等，是中考常见的基础题型，注重对实验操作和规律的理解。
【难度系数】
0.7