中考“**凸透镜成像规律”实验的延伸内容归类分析。
九年级物理组：马金杰。
**凸透镜成像规律”实验，不仅要求学生清楚凸透镜的光学作用（对任何光线均具有会聚作用），理解凸透镜的成像原理及其应用；而且要求学生同时具备一定的实验操作技能和知识整合能力。之因此决定了本实验既是初中光学教学的重点，同时也是光学教学的难点。这也是中考试题将“**凸透镜成像规律”实验最为命题载体的重要原因。
为了扩大凸透镜成像知识面，有利于“凸透镜成像规律”相关知识的整合。本文仅以人教版教材为例，对近年来中考试题**现的关于“**凸透镜成像规律”实验中延伸的相关内容进行归类分析。 一、教材中“**凸透镜成像规律”实验的内容。
1、**当物距( u)大于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。 2、**当物距( u)等于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。
3、**当物距( u)大于凸透镜一倍焦距(f)小于凸透镜二倍焦距(2f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。
4、**当物距( u)等于凸透镜一倍焦距(f)时，凸透镜能否成像。
5、**当物距( u)小于凸透镜一倍焦距(f)时，凸透镜成像的性质及成像的区间。
为了便于分析比较和总结凸透镜成像规律，笔者将上述实验现象及其应用、凸透镜的成像规律等内容用**呈现如下：
二、中考试题中关于“**凸透镜成像规律”实验内容的延伸。
1、已知物距、像的性质确定凸透镜的焦距范围。
【例1】（2024年郴州市）在做观察“凸透镜成像”的实验时，物体放在距离凸透镜60cm处，在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是。
acm b、30cm ccm d、80㎝
分析解答：已知物距为60cm，又知此时在光屏上得到一个倒立、缩小的实像（像的性质），说明此时的物距u=60cm，大于该凸透镜的二倍焦距2 f ，即u＞2f，解得f ＜30 cm 。所以，正确答案为a
2、已知凸透镜焦距、物体大小及像的性质确定物距（或物距范围）
【例2】（2024年山东省德州市德城区）把高2 cm的发光棒立于焦距为5 cm的凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了4 cm高的像，物体离凸透镜的距离可能是。
a．7.5 cm b．12.5 cm c．4.5 cm d． 10 cm
分析解答：已知物体（发光棒）的大小（高2 cm），在光屏上成像的大小（高4cm），说明得到是一个倒立、放大的实像，说明此时的物距u应满足 f ＜u＜2 f 初中物理**初中物理**，解得。
5 cm＜u＜10cm 。所以，正确答案为a
3、基本实验操作技能。
【例3】（2024年福州市）小泉同学在做“凸透镜成像”的实。
验时，他在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛，动光屏，发现在光屏上出现如图1所示的现象，其原因是。
实验中在光屏上得到了清晰的像，这个像是选填“实”或“虚”）像。
分析解答：实验时，首先在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，其次，为了在光屏上接收到烛焰完整的像，要调整烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度上。然后才可以继续进行实验操作。
现在光屏上出现如图1所示的现象，其原因是烛焰、凸透镜和光屏三者中心不在同一高度。光屏上接收到的像均为实像。
4、凸透镜成像作图。
【例4】(2024年安徽省)凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图2甲表示，o点为光心，f为其焦点。图2乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线，所画物体ab 经凸透镜成的像a'b'的光路图。
请参照图2乙，在图2丙中画出物体cd 经过凸透镜所成的像c'd'的光路图。
分析解答：凸透镜成像规律是光学的难点之一，通过作图可以帮助同学们理解凸透镜成像规律。可以利用两条特殊光线进行光路作图：
第一条是平行于主光轴的近轴光线，通过凸透镜折射后通过焦点；第二条是通过凸透镜光心的光线，方向不改变。就可以作出物体所成的实像或虚像。如果不用作图法，依据凸透镜成像规律可以判断出物体cd在大于凸透镜一倍焦距与小于二倍焦距之间，在凸透镜的另一侧光屏上可以承接到一个倒立放大的实像，成像位置应在凸透镜右侧二倍焦距之外。
用作图法可以得出同样的结论如图2丁所示。
5、控制物体与光屏之间的距离，**凸透镜二次成像。
【例5】（2024年上海市）某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：当发光物体与光屏之间的距离l确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像初中物理**初中物理**，有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像。为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中。
(1)分析比较实验序号(或)的第一次成像数据中像距v物距u的变化关系及相关条件，可得出的结2)分析比较实验序号1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：同一凸透镜，当一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时。
(3)继续分析比较**中物屏距离l与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象，可得出的结论：在条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。
分析解答：此题以“当发光物体与光屏之间的距离l确定时”，为条件，深度**凸透镜二次成像的问题。通过给出的实验数据，考查学生解读信息及分析问题的能力。
通过对**数据的观察和分析即可找到答案。
（1）同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小。
（2）物屏距离l； 第一次成像的物距是第二次成像的像距。
（3）物屏距离l大于凸透镜的4倍焦距。
6、模拟近视眼远视眼成因及矫正办法。
【例6】（2024年江苏省淮安市）小明进行“视力的矫正”的**活动，他将自己戴的近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间．如题3-1图所示，在光屏上得到了一个倒立、缩小的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊．
（1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜的前提下．他应该如果他不戴眼镜看书，应该将书填“靠近”或“远离”)眼睛．
（2）如题3-2所示的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图，能正确表示近视眼成像情况的是图。
其矫正做法是图。
分析解答：近视眼镜的镜片是凹透镜，所以初中物理**初中物理**，将近视眼镜片放在烛焰与凸透镜之间时，由于凹透镜的发散作用，使得此时光屏上呈现清晰的实像要远离凸透镜，也就是说此时所成像的像距增大（要比没有放置镜片时光屏上呈现的像距要大）。所以当拿开眼镜片后，光屏上的像变得模糊，为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜的前提下．他应该减小物距，将蜡烛靠近凸透镜。
因为小明戴的是近视眼镜，所以，当他不戴眼镜看书应该将书靠近眼睛，使物体所成的像正好落在视网膜上中国****中心期刊网。表示近视眼成像情况的是图3-2（c）。
九年级物理组：马金杰。
九年级物理组马金杰
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