上海市三年中考两年模拟汇编专题十：探究凸透镜成像规律-组卷题库站

实验探究题

小徐通过实验“探究凸透镜成实像的规律”，他选取焦距为10厘米的凸透镜，一个高度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。正确安装和调节实验器材进行实验，将测得的物距u、像距v、像高h_像记录在下表中，为了进一步研究凸透镜成实像时，像高h_像与物距u、像距v之间的关系，还进行了适当的运算，将相关数据记录在下表最后一例。

实验序号	物距u（厘米）	像距v（厘米）	像高h_像（厘米）	像距和物距的比值k（k=v/u）
1	60.0	12.0	0.60	0.20
2	50.0	12.5	0.75	0.25
3	30.0	15.0	1.50	0.50
4	18.0	22.5	3.30	1.25
5	16.0	26.7	5.00	1.67
6	14.0	35.0		2.50

某学习小组做“探究凸透镜成实像的规律”实验，他们在光具座上固定焦距为f的凸透镜，取高度h为8厘米的物体进行实验。调节好实验装置后，他们分别取不同的物距u、并移动光屏找像，每次都使光屏上的像最清晰，将相应的像距v、成像情况记录在表中。

实验序号	物距u （厘米）	像距v （厘米）	像高h ′ （厘米）	实验序号	物距u （厘米）	像距v （厘米）	像高h ′ （厘米）
1	32.0	14.4	3.6	4	19.0	21.1	8.9
2	25.0	16.7	5.3	5	15.0	30.0	16.0
3	22.0	18.3	6.7	6	12.0	60.0	40.0

某小组同学做“探究凸透镜成像规律”实验，将测得的物距u、像距v、计算的u+v、成像情况记录在下表中。

实验序号	物距u（厘米）	像距v（厘米）	u+v（厘米）	像与物大小比较	像的虚实
1	60.0	12.0	72.0	缩小	实像
2	50.0	12.5	62.5	缩小	实像
3	40.0	13.3	53.3	缩小	实像
4	30.0	15.0	45.0	缩小	实像
5	18.0	22.5	40.5	放大	实像
6	16.0	26.7	42.7	放大	实像
7	14.0	35.0	49.0	放大	实像
8	12.0	60.0	72.0	放大	实像

某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，选取焦距为10厘米的凸透镜、高为3厘米的发光体、光屏和光具座进行实验。将测得的物距u、像距v以及所成像的像高 $\text{[math]}$ 分别记录在表一中。在得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行行适量的运算，将结果记录在表一的后两列中。

表一：f=10厘米，h_物=3厘米

实序号	（厘米）	（米）	（米）	（厘米）	（米）
1	60.0	12.0	0.60	0.017	0.083
2	50.0	125	0.75	0.020	0.080
3	30.0	15.0	150	0.033	0.067
4	20.0	20.0	3.00	0.050	0.050
5	17.0	243	429	0.059	0.041
6	15.0	30.0	6.00	0.067	0.033
7	13.0	43.3	999	0.077	0.023
8	12.0	60.0	15.00	0.083	0.017

镜片度数	序号	物距（厘米）	像距（厘米）	成像大小
250度	1	60	120	放大
	2	80	80	等大
	3	100	67	缩小
200度	4	80	133	放大
	5	100	100	等大
	6	150	75	缩小
100度	7	_________	_________	等大

某小组同学发现在拍集体照时摄影师会通过拉伸镜头的办法改变物距和像距从而使照片更大些，于是该小组同学利用探究凸透镜成像规律的实验器材和刻度尺探究凸透镜成实像时像高和物距及像距之间的关系。已知凸透镜的焦距分别为10厘米和15厘米，发光体高均为5厘米，实验并记录测得的物距u、像距v和所成像的像高L_像见表一和表二、

表一：焦距 10厘米

实验序号	u（厘米）	v（厘米）	L_像（厘米）	v和u的比值
1	12.0	60.0	25.0	5.0
2	15.0	30.0	10.0	2.0
3	18.0	22.5	6.3	1.3
4	20.0	20.0	5.0	1.0
5	30.0	15.0	2.5	0.5
6	35.0	14.0	2.0	0.4
7	40.0	13.3	1.6	0.3

表二：焦距 15厘米

实验序号	u（厘米）	v（厘米）	L_像（厘米）	v和u的比值
8	20.0	60.0	15.0	3.0
9	25.0	37.5	7.5	1.5
10	27.0	33.8	6.5	1.3
11	30.0	30.0	5.0	1.0
12	35.0	26.3	3.9	0.8
13	40.0	24.0	3.0	0.6
14	45.0	22.5	2.5	0.5

在焦距为5厘米、10厘米或15厘米的凸透镜中选择一个置于光具座的B点处，如图所示。在光具座上将蜡烛、光屏分别置于透镜两侧，调整透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心在，目的是为了使烛焰的像能成在光屏。将蜡烛置于A点，在CD间移动光屏时，可看到一个清晰的像，则实验所用透镜的焦距可能是厘米。保持蜡烛与光屏的位置不变，为了得到另一种性质的像，可将凸透镜向移动（选填“左”或“右”）。

在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某小组同学利用焦距为 $\text{[math]}$ 厘米的凸透镜、高为 $\text{[math]}$ 厘米的发光体，光屏和光具座进行实验，将测得的物距 $\text{[math]}$ 、像距 $\text{[math]}$ 以及所成像的高 $\text{[math]}$ 分别记录在下表中．在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中．

实验序号	物距 $\text{[math]}$ （厘米）	像高 $\text{[math]}$ （厘米）	像距与物距之比（厘米）	像距与物距之比（ $\text{[math]}$ ）	物距与像距之和（ $\text{[math]}$ ）（厘米）
1	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
3	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
4	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
5	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
6	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

①根据实验需要1-6的数据，分析比较像距 $\text{[math]}$ 随物距 $\text{[math]}$ 的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，

②根据实验序号 $\text{[math]}$ 的数据，分析比较像高 $\text{[math]}$ 像与 $\text{[math]}$ 的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，

③该小组同学继续利用表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论

（a）根据实验序号 $\text{[math]}$ 的数据，分析比较物距变化量 $\text{[math]}$ 与相距变化量 $\text{[math]}$ 的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：

（b）根据实验序号 $\text{[math]}$ 的数据，分析比较物距 $\text{[math]}$ 变化时， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的变化情况，可得出得初步结论是：．

小徐同学用焦距f为10厘米的凸透镜、高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验。实验中，所测得的物距u、像距v以及所成像的像高h分别记录在表中：

实验序号	物距u（厘米）	像距v（厘米）	像高h（厘米）
1	40.0	13.3	1.0
2	30.0	15.0	1.5
3	25.0	16.6	2.0
4	16.6	25.0	4.5
5	15.0	30.0	6.0
6	13.3	40.0	9.0

小嘉同学做“探究凸透镜成实像的规律”实验，他选取焦距为10厘米的凸透镜，一个高度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。他正确安装和调节实验器材，按表中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上发光体的像最清晰，并将相应的像距v成像高度h记录在表中。

焦距f=10cm 物高H=3.00厘米

序号	物距	像距	像高
1	50	12.5	0.75
2	35	14.0	1.20
3	30	15.0	1.50
4	20	20.0	3.00
5	18	22.5	3.75
6	15	30.	6.00
7	12	60.0	______

小华和小红同学通过实验探究凸透镜成实像的规律，他们在光具座上固定焦距为f的凸透镜，取高度为8厘米的物体进行实验。调节好实验装置后，他们分别取不同的物距u、并移动光屏找像，每次都使光屏上的像最清晰，将相应的像距v、成像情况记录在表一、表二中：

表一

序号	物距u(厘米)	像距v(厘米)	像高h'(厘米)
1	32.0	14.4	3.6
2	25.0	16.7	5.3
3	22.0	18.3	6.7

表二

序号	物距u(厘米)	像距v(厘米)	像高h'(厘米)
4	19.0	21.1	8.9
5	15.0	30.0	16.0
6	12.0	60.0	40.0

某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，用焦距f为8厘米的凸透镜和物高h_物为5厘米的光源等器材进行实验，为了研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了物距与像距的比值k，并将相关数据记录在表中。

表：f＝8厘米，h_物＝5厘米
序号	物距u（厘米）	像距v（厘米）	像高h_像（厘米）	物距与像距的比值k
1	28.0	11.2	2.0	2.5
2	24.0	12.0	2.5	2.0
3	18.0	14.4	4.0	1.25
4	13.0	20.8	8.0	0.625
5	12.0	24.0	10.0	0.50
6	10.0	40.0	20.0	0.25

①根据实验序号的数据及相关条件，比较关系，可直接判断：同一凸透镜成缩小的实像。

②根据实验序号1～6的数据及相关条件，分析比较像距v、像高h_像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。

③综合分析比较实验序号1～6中物距与像距的比值k和像高h_像的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。

小华和小红同学通过实验探究凸透镜成实像的规律，他们在光具座上固定焦距为f的凸透镜，取高度h为8厘米的物体进行实验。调节好实验装置后，他们分别取不同的物距u、并移动光屏找像，每次都使光屏上的像最清晰，将相应的像距v、成像情况记录在表一、表二中。

表一：

实验序号	物距u（厘米）	像距v（厘米）	像高h′（厘米）
1	32.0	14.4	3.6
2	25.0	16.7	5.3
3	22.0	18.3	6.7

表二：

实验序号	物距u（厘米）	像距v（厘米）	像高h′（厘米）
4	19.0	21.1	8.9
5	15.0	30.0	16.0
6	12.0	60.0	40.0

①分析比较实验序号1、2、3或4、5、6数据中物距u、像距v及成像的变化情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，。

②分析比较实验序号1、2或3数据中物距u与像距v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像、且时，所成的像是缩小的。

③小红同学计算了表一中物距与像距之和，由此得出结论：凸透镜成实像时，物距与像距之和越小，成的像越大。

小华通过分析比较实验序号，判断小红的结论是的（选填“正确”、“错误”）。

④小华进一步分析比较表一和表二中物距与像距之和，提出了一个猜想：“当物距与像距之和最小时，可能会成等大的实像”。为了验证该猜想，他们应将物距设定在厘米的范围内继续进行实验。