登录
29. (7分)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”实验。
|实验序号|物距u/cm|像距v/cm|像的大小|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|①|40|13|比物小|
|②|35|
|比物小,但比上次大|
|③|20|20|与物等大|
|④|15|30|比物大|
|⑤|5|—|—|
根据实验记录分析：
（1）物距变小,像距变
（2）由第
（3）当物距$u$与焦距$f$的关系为
（4）第⑤次实验只记录了物距,其余没有记录。这是因为这时
|实验序号|物距u/cm|像距v/cm|像的大小|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|①|40|13|比物小|
|②|35|
|比物小,但比上次大||③|20|20|与物等大|
|④|15|30|比物大|
|⑤|5|—|—|
根据实验记录分析：
（1）物距变小,像距变
大
,像的大小变大
。（2）由第
③
次实验可知,实验所用凸透镜的焦距是10
cm。（3）当物距$u$与焦距$f$的关系为
$u＞2f$
时,成缩小的实像;当物距$u$与焦距$f$的关系为$f＜u＜2f$
时,成放大的实像。（4）第⑤次实验只记录了物距,其余没有记录。这是因为这时
成虚像,无法记录
(不成像,无法记录/成虚像,无法记录)。答案
29.(1)大 大 (2)③ 10 (3)$u＞2f$ $f＜u＜2f$ (4)成虚像,无法记录
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验数据和凸透镜成像的基本规律分析：
1. 观察实验中物距、像距、像大小的变化，总结三者的关系；
2. 利用“凸透镜成等大实像时，物距等于2倍焦距”的规律确定焦距；
3. 结合实验数据对应不同物距下的成像特点，明确缩小、放大实像的物距条件；
4. 根据焦距判断物距5cm时的成像类型，明确无法记录的原因。
【解析】
（1）分析实验数据：物距依次为40cm、35cm、20cm、15cm，逐渐减小；对应的像距13cm、（比上次大）、20cm、30cm，逐渐增大；像的大小从比物小到等大再到比物大，逐渐变大，因此物距变小，像距变大，像变大。
（2）凸透镜成像规律：当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也等于2倍焦距。实验③中物距u=20cm，像距v=20cm，成等大实像，故2f=20cm，解得f=10cm，对应第③次实验。
（3）结合实验数据和规律：实验①中u=40cm＞2f（20cm），成缩小实像；实验④中f=10cm＜u=15cm＜2f（20cm），成放大实像，因此成缩小实像的条件是u＞2f，成放大实像的条件是f＜u＜2f。
（4）已知焦距f=10cm，第⑤次物距u=5cm＜f，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现，因此无法记录像的情况。
【答案】
29.(1)大 大 (2)③ 10 (3)$u＞2f$ $f＜u＜2f$ (4)成虚像,无法记录
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距的确定、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，需结合实验数据理解物距、像距、像大小的变化关系，掌握焦距的确定方法及不同物距对应的成像特点，是光学实验的核心考点，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验数据和凸透镜成像的基本规律分析：
1. 观察实验中物距、像距、像大小的变化，总结三者的关系；
2. 利用“凸透镜成等大实像时，物距等于2倍焦距”的规律确定焦距；
3. 结合实验数据对应不同物距下的成像特点，明确缩小、放大实像的物距条件；
4. 根据焦距判断物距5cm时的成像类型，明确无法记录的原因。
【解析】
（1）分析实验数据：物距依次为40cm、35cm、20cm、15cm，逐渐减小；对应的像距13cm、（比上次大）、20cm、30cm，逐渐增大；像的大小从比物小到等大再到比物大，逐渐变大，因此物距变小，像距变大，像变大。
（2）凸透镜成像规律：当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也等于2倍焦距。实验③中物距u=20cm，像距v=20cm，成等大实像，故2f=20cm，解得f=10cm，对应第③次实验。
（3）结合实验数据和规律：实验①中u=40cm＞2f（20cm），成缩小实像；实验④中f=10cm＜u=15cm＜2f（20cm），成放大实像，因此成缩小实像的条件是u＞2f，成放大实像的条件是f＜u＜2f。
（4）已知焦距f=10cm，第⑤次物距u=5cm＜f，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现，因此无法记录像的情况。
【答案】
29.(1)大 大 (2)③ 10 (3)$u＞2f$ $f＜u＜2f$ (4)成虚像,无法记录
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距的确定、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，需结合实验数据理解物距、像距、像大小的变化关系，掌握焦距的确定方法及不同物距对应的成像特点，是光学实验的核心考点，难度适中。
【难度系数】
0.6
30. (6分)某老师布置了下列课后实践作业。
器材:焦距较长的凸透镜一个、滴管一个、透明硬塑料盒一个(较薄)、清水。
(1) 如图(a)所示,在白纸上画一个小箭头,上面用透明硬塑料盒盖住,用滴管把一滴水滴在透明硬塑料盒上,小水滴可看作一个焦距很小的
(2) 图(a)中,通过调整水滴与“箭头”间的距离,透过这个小水滴,看到一个与原来方向相反、放大的箭头,它是通过小水滴所成的一个
(3) 图(a)中,任意滴一滴水滴,透过这个小水滴,若看到一个与原来方向相同、放大的箭头,不调整水滴与箭头的距离,则应该把水珠变
(4) 以小水滴作为物镜,放大镜作为目镜,通过放大镜去观察小水滴,使箭头、小水滴、凸透镜处在同一直线上,保持凸透镜水平,且眼睛不要离得太近。边观察边微微调节凸透镜的位置,即可看到箭头被放大的虚像,如图(b)所示,比图(a)中通过小水滴看到的箭头要
器材:焦距较长的凸透镜一个、滴管一个、透明硬塑料盒一个(较薄)、清水。
(1) 如图(a)所示,在白纸上画一个小箭头,上面用透明硬塑料盒盖住,用滴管把一滴水滴在透明硬塑料盒上,小水滴可看作一个焦距很小的
凸透镜
(凸透镜/凹透镜)。(2) 图(a)中,通过调整水滴与“箭头”间的距离,透过这个小水滴,看到一个与原来方向相反、放大的箭头,它是通过小水滴所成的一个
实
(虚/实)像。(3) 图(a)中,任意滴一滴水滴,透过这个小水滴,若看到一个与原来方向相同、放大的箭头,不调整水滴与箭头的距离,则应该把水珠变
厚
(厚/薄),直至看到与原来方向相反
(相反/相同)、放大了的箭头。(4) 以小水滴作为物镜,放大镜作为目镜,通过放大镜去观察小水滴,使箭头、小水滴、凸透镜处在同一直线上,保持凸透镜水平,且眼睛不要离得太近。边观察边微微调节凸透镜的位置,即可看到箭头被放大的虚像,如图(b)所示,比图(a)中通过小水滴看到的箭头要
大
(大/小),看到的箭头相对于白纸上的箭头是倒立
(正立/倒立)的。答案
30.(1)凸透镜 (2)实 (3)厚 相反 (4)大 倒立
解析
【分析】本题围绕透镜的相关知识展开，需结合透镜分类、凸透镜成像规律及简易望远镜原理逐一分析：(1)根据透镜中间与边缘的厚度判断类型；(2)依据凸透镜成像中倒立放大像的性质判断实虚；(3)根据成像性质与物距、焦距的关系，调整水珠厚度改变焦距；(4)结合简易望远镜的成像原理，判断最终像的大小和正倒。
【解析】(1)小水滴中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，因此是凸透镜；(2)当透过小水滴看到倒立、放大的箭头时，根据凸透镜成像规律，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；(3)若看到正立放大的箭头，说明物距小于一倍焦距，要得到倒立放大的像，需减小水珠的焦距，即把水珠变厚（厚度增加焦距变小），直至成倒立放大的箭头；(4)小水滴作为物镜成倒立缩小的实像，放大镜作为目镜成正立放大的虚像，最终看到的虚像比单独小水滴看到的大，且相对于原箭头是倒立的。
【答案】30.(1)凸透镜 (2)实 (3)厚 相反 (4)大 倒立
【知识点】凸透镜成像规律、透镜分类、望远镜原理
【点评】本题通过课后实践作业的形式，将凸透镜的理论知识与实际操作结合，考查学生对透镜相关知识的应用能力，题目难度适中，注重知识的理解与运用。
【难度系数】0.6
【解析】(1)小水滴中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，因此是凸透镜；(2)当透过小水滴看到倒立、放大的箭头时，根据凸透镜成像规律，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；(3)若看到正立放大的箭头，说明物距小于一倍焦距，要得到倒立放大的像，需减小水珠的焦距，即把水珠变厚（厚度增加焦距变小），直至成倒立放大的箭头；(4)小水滴作为物镜成倒立缩小的实像，放大镜作为目镜成正立放大的虚像，最终看到的虚像比单独小水滴看到的大，且相对于原箭头是倒立的。
【答案】30.(1)凸透镜 (2)实 (3)厚 相反 (4)大 倒立
【知识点】凸透镜成像规律、透镜分类、望远镜原理
【点评】本题通过课后实践作业的形式，将凸透镜的理论知识与实际操作结合，考查学生对透镜相关知识的应用能力，题目难度适中，注重知识的理解与运用。
【难度系数】0.6
