初中物理实验专题复习：凸透镜成像实验

物理实验报告《观察凸透镜成像》实验报告
实验名称：观察凸透镜成像实验
实验目的：通过观察凸透镜成像的特点，理解透镜的成像原理，并掌握凸透镜的焦距测量方法。

实验器材：凸透镜、光源、屏幕、尺子、直尺、白纸等。

实验原理：
凸透镜是一种光学器件，能够使光线发生折射，并产生成像。

当平行于透镜主光轴的光线射入透镜，经过折射后会在焦点处交汇，形成实像。

焦距是指凸透镜焦点与透镜的距离。

焦点的位置决定了成像的大小和位置。

实验步骤：
1. 将凸透镜放在光源前方，确保光线垂直射入透镜。

2. 在屏幕上放置一张白纸，用直尺固定。

3. 缓慢移动屏幕至透镜的焦点处，观察并记录焦点尺寸。

4. 将屏幕移动至离透镜较远的位置，观察成像大小和位置。

5. 重复上述步骤，分别取不同位置的屏幕距离进行观察和记录。

实验数据和分析：
1. 在焦点处观察成像：通过观察焦点处形成的实像，可以确定凸透镜的焦点位置。

测量焦点到透镜的距离即为焦距。

2. 在不同距离观察成像：根据观察到的成像大小和位置，可以判断透镜实像的性质。

如果成像大小变大，位置随屏幕距离变远，说明透镜为凸透镜，形成实像。

实验结论：
通过观察凸透镜成像实验，我们确认了凸透镜成像的特点，理解了透镜的成像原理，并学会了凸透镜的焦距测量方法。

实验结果证实了焦点处形成的实像和成像大小随距离变化的规律，验证了凸透镜的成像规律。

10.“凸透镜成像实验”重难点突破及题型归类实验考点1.高度问题1.实验前应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致调整到同一高度，即烛焰和光屏的中心应在凸透镜的主光轴上，目的是使像成在光屏正中央。

2.如果燃烧过程中蜡烛变短，光屏上的像会偏高，若想让像重新回到光屏中央，则应：将蜡烛向上移动或将透镜向下移动或将光屏向上移动。

技巧：物像跷跷板，高低都相反。

实验考点2.测焦距方法1.平行光测焦距突破口：最小最亮的光斑例1.将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。

即焦点所在位置注意：刻度尺要估读！方法2.二倍焦距法测焦距突破口：图像特殊点u=υ=2f例2.如图所示，小明根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u与实像到凸透镜的距离υ之间的关系，则凸透镜的焦距为 5 cm。

特殊点P：u=υ=2f=10cm∴f=5cm注意：记得÷2方法3.解不等式确定焦距范围突破口：根据题目信息，列出u 或υ与f 之间的关系，解不等式。

关键信息通常是：1. u 、υ大小关系； 2.成像特点。

不等式结果取值原则：同大取大，同小取小。

例3.如图所示，当光屏、透镜以及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断，该凸透镜的焦距： 8cm ＜f ＜10cm 。

解析：由图可知，u =20cm ，υ=16cm ，u ＞υ根据u 、υ大小关系可确定此题属于凸透镜成像规律：联立①②③得：8cm ＜f ＜10cm例4.物体从距凸透镜12cm 处移到距凸透镜18cm 处的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立、放大的像，则此凸透镜的焦距： 9cm ＜f ＜12cm 。

解析：光屏上得到倒立、放大的像—→f ＜u ＜2f联立①②③④，①和③“同小取小”，②和④“同大取大”，于是得：9cm ＜f ＜12cm 实验考点3.透镜遮挡问题结论：透镜被遮挡一部分后，成像特点是：仍成完整的像，但像会变暗。

凸透镜成像1.实验器材的摆放：将蜡烛、凸透镜、和光屏依次放在同一直线上调整：点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.目的：使像呈现在光屏中央2.总结凸透镜成像规律，物距如何选取：先把蜡烛放在离凸透镜较远的地方,然后逐渐向凸透镜移动,移动过程中,选取若干个位置,并调节光屏位置,观察成像情况3.如何使实验结论具有普遍性：换不同的凸透镜,重复上述操作4.实验结论：实像与虚像的区别：1.实像是由实际光线会聚而成，是能量的聚集；可以由光屏承接也可以直接被人眼看到；虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成，没有能量的聚集；不能由光屏承接，但可以直接被人眼看到。

2.一次成像时，实像是倒立的，而虚像是正立的6.焦点处是成实像和虚像的分界点；二倍焦距点是成放大像和缩小像的分界点;（无论实像、虚像，物体离焦点越近，所成像越大，像离透镜也越远。

简称物近焦，像远大）。

7.成实像时,像与物体分居在透镜的两侧,成虚像时,像与物体在透镜的同一侧;8.成实像时,物距减小,则像距变大，像变大（物近像远像变大）；物距增大,则像距变小，像变小。

(可以利用此规律分析照相机和幻灯机的调节问题).成虚像时, 物距减小,则像距变小，像也变小,;物距增大,则像距变大，像也变大,.9.当u〉2f时，物距大于像距，倒立缩小实像，物体移动的速度大于像移动的速度；当2f>u>f 时，物距小于像距，倒立放大实像，物体移动的速度小于像移动的速度。

10.当u=2f时物体与实像的距离最短且等于4f。

11.物体，光心，像三者在同一条直线上；12.成实像时，像和物体的位置是可逆的；也就是说光屏和物体的位置可以互换（凸透镜不动）而且光屏上仍能成清晰的像，但像的性质会发生变化。

13.当物距相同时，焦距不同的凸透镜所成的像也不同，焦距越大，所成的实像也越大，像距越大。

14.凸透镜成像时，.若凸透镜的一部分被遮挡时，则所成像的性质不会改变，但由于接收入射光的能量减少，折射光的能量减少，所以光屏上呈现的像变暗一些。

中考科学实验专题练习-凸透镜成像1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，各组使用相同焦距的凸透镜进行实验，小华所在的小组实验操作规范，测量准确，该小组实验记录如下表（1）请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距f= cm．在实验中我们需要将蜡烛，凸透镜，光屏的中心在．（2）若烛焰，凸透镜，光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向（远离/靠近）凸透镜方向移动适当的距离．（3）将物体放在距镜头14cm处，成像特点遵从上表规律，此时应成的实像．2．小宏在“探究凸透镜成像规律的实验”中：（1）如图甲所示，可得凸透镜的焦距为10cm，然后调整器材进行实验；（2）当蜡烛距凸透镜15cm时，能成倒立、的实像；当蜡烛在标尺30cm处时，光屏应移到标尺cm 处，成像才清晰；当蜡烛向左（远离透镜）移动到乙图位置，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向移动，此时所成像的大小将变；（3）在上一步实验调整好像的位置后，小宏取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，保持光屏位置不变，要使光屏上还能成清晰的像，应将蜡烛向（选填“左”或“右”）移；（4）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像；A．只出现烛焰像的上半部分B．只出现烛焰像的下半部分C．出现烛焰完整的像，但像更小了D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了（5）若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜5cm处，看到清晰的像是图中的（填序号）。

3．在探究“凸透镜成像规律”的实验中。

（1）如图（a）所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f＝cm；（2）如图（b）所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上（填“能”或“不能”）得到清晰的烛焰像；（3）如图（c）所示，烛焰能在光屏上形成清晰的像，此像是、的实像。

专题1：凸透镜成像规律及应用凸透镜成像规律及应用是初中物理中重难点之一，也是各省市中考必考考点之一。

凸透镜考查较为难些，有时还以多选的形式出现，综合考查整章内容，具有较高的选拔功能。

一、凸透镜成像规律：1、 凸透镜静态成像规律物距(u)u>2f u=2f f<u<2f u=f u<f 像距(v)f<v<2f v=2f v>2f 不成像 v>u 正倒倒立 倒立 倒立 正立 大小缩小 等大 放大 放大 虚实实像 实像 实像 虚像 应用照相机、摄像机测焦距 幻灯机、电影机、投影仪 强光聚焦手电筒、平行光线 放大镜 特点二倍焦距分大小 一倍焦距分虚实 物像位置关系物像异侧 物像异侧 物像异侧 物像同侧 成像作图 也可以结合下图记忆：2、凸透镜成像动态规律：（1）透镜位置不变，移动蜡烛、光屏：①成实像时，物近像远像变大（或物远像近像变小）：蜡烛越靠近透镜，像变得离透镜越远，像变得越大；反之，蜡烛越远离透镜，像变得越靠近透镜越，像变得越小。

②成虚像时，物近像近像变小（或物远像远像变大）：蜡烛越靠近透镜，像越靠近透镜，像越小；反之，蜡烛越远离透镜，像越远离透镜，像越大。

（2）蜡烛和光屏不动，移动透镜：当移动后的物距等于原来像距时光屏上可以再次成清晰的像。

（3）透镜位置不变，将蜡烛与光屏互换位置：根据光路的可逆性可知，原来成倒立、缩小像时，互换位置后，成倒立、放大的像；原来成倒立、放大像时，互换位置后，成倒立、缩小的像。

3、在凸透镜与蜡烛之间加眼镜(或透镜)（1）光屏上成清晰像时，在凸透镜与蜡烛之间加透镜(或眼镜)后，为使光屏上仍成清晰像时光屏或蜡烛移动方向判断：①在凸透镜与蜡烛之间加远视眼镜(凸透镜):将光屏向靠近透镜方向移动或蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜前再加一个凸透镜时，会使光线提前会聚，像成在光屏前方）。

②在凸透镜与蜡烛之间加近视眼镜(凹透镜):将光屏向远离透镜方向移动或蜡烛向远离透镜方向移动，光屏上可再次成清晰的像（凹透镜对光线有发散作用，凸透镜前再加一个凹透镜时，会使光线延迟会聚，像成在光屏后方）。

实验五、探究凸透镜成像规律【实验目的】：观察凸透镜成各种像的条件【实验器材】：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴【实验步骤】：①共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。

点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

②把蜡烛放在较远处，使2u f >，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。

测量像距和物距。

③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。

测量像距和物距。

④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在2f u f >>，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。

测量像距和物距。

⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像 ⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗? ⑦表格：透镜焦距f= cm物距与焦距的关系 物距u/cm像的性质像距v/cm实虚大小 正倒 2u f >【实验结论】：【考点方向】：1、测量凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距。

（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm 和30cm，我们所选的透镜最好在10cm—20cm之间，太大或太小都不方便）。

2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止，读出物距与像距的大小。

3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。

此时应去掉光屏，透过凸透镜观察火焰的成像情况。

4、光屏上没有像原因：①蜡烛放在一倍焦距内；②焦距太大，像成在光具座外。

③蜡烛放在一倍焦距处。

④三心没有在同一高度。

5、若像成在光屏左上角，可将①蜡烛左上移；②透镜右下移。

6、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。

物理实验报告《观察凸透镜成像》实验目的：通过观察凸透镜的成像现象，探究凸透镜的成像规律，并验证成像公式。

实验器材：1.凸透镜一只2.光源3.屏幕4.尺子5.小物体实验步骤：1.将凸透镜置于光源与屏幕之间，保证光源在凸透镜的主轴上，并使入射光线与主轴垂直。

2.将小物体放在凸透镜的一侧，将屏幕移动到凸透镜的另一侧。

3.调整屏幕的位置，将物体的清晰像投射到屏幕上。

4.测量凸透镜与屏幕之间的距离L1，以及屏幕上物体的高度h15.移动物体到凸透镜另一侧，再次调整屏幕的位置，使物体的清晰像投射到屏幕上。

6.测量凸透镜与屏幕之间的距离L2，以及屏幕上物体的高度h27.将数据记录下来，并计算凸透镜的焦距。

实验结果与数据处理：根据实验步骤所得到的数据，可以计算出凸透镜的焦距。

根据凸透镜成像公式：1/f=1/v-1/u其中，f表示凸透镜的焦距；v表示像的距离；u表示物的距离。

首先计算第一次实验的数据：u=L1v=L1-h1代入公式中，可得：1/f=1/(L1-h1)-1/L1计算第二次实验的数据：u=-L2v=L2+h2代入公式中，可得：1/f=1/(L2+h2)+1/L2通过对这两个方程进行求解，可以得到凸透镜的焦距f的数值。

实验讨论与结论：通过本次实验观察凸透镜的成像现象，可得到以下结论：1.凸透镜将平行光线聚焦成焦点。

2.物体距离凸透镜焦点越远，像的距离越近；物体距离凸透镜焦点越近，像的距离越远。

3.凸透镜的焦距与物体与像的距离成反比例关系。

综上所述，本次实验通过观察凸透镜的成像现象，验证了凸透镜的成像公式，并得到了凸透镜的焦距数值。

这对于深入了解光学成像规律具有一定的理论和实验意义。

中考物理总复习《凸透镜及应用实验》专项测试题-附带答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．小华利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。

（1）按如图所示摆放蜡烛、凸透镜和光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的像，该凸透镜的焦距为cm；（2）保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到20cm刻度线处，向移动光屏会再次得到烛焰清晰的像；（3）若在图中蜡烛和凸透镜之间放一远视眼镜的镜片，则将光屏向（选填“左”或“右”）移动才能再次看到烛焰清晰的像。

2．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10cm．（1）如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上左右移动光屏，光屏上始终不能得到烛焰清晰的像，原因是．（2）实验中，当透镜放在光具座上20cm刻度线处、光屏放在60cm刻度线处时，在光屏上呈现出清晰的烛焰像，则该像是（选填“放大”或“缩小”）的实像．若保持蜡烛和透镜的位置不变，换用一个焦距较小的凸透镜，则烛焰所成的像将（选填“变大”、“变小”或“不变”）．3．小华做“探究凸透镜成像规律”的实验：（1）在调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时，蜡烛（选填“需要”或“不需要”）点燃；调整它们高度的目的是；（2）他用同一凸透镜做了四次实验，如图中甲、乙、丙、丁所示，光屏上均有清晰的像（未画出）。

四次实验中，成缩小像的是图（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；由图乙、丙、丁可知，随着蜡烛向透镜靠近，光屏上像的大小变化情况是（选填“变大”或“变小”）；（3）在图乙所示的实验中，仅将凸透镜换为焦距更小的凸透镜。

为在光屏上得到清晰的像，应将光屏（选填“靠近”或“远离”）凸透镜移动。

4．小鹭在探究凸透镜成像规律时，将一个焦距15 cm的凸透镜固定在光具座上，调整蜡烛和光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示．（1）此时光屏上所成的像是倒立，的实像（选填“放大”、“缩小”、“等大”）．（2）小鹭在光具座上再放上一根点燃的蜡烛B如图，发现光屏上有两个蜡烛的像，一个清晰，一个模糊．需将光屏应该向移动，光屏上就可以得到B蜡烛清晰的像，此时光屏上A蜡烛的像（“变模糊”、“保持清晰”）．（3）通过上述实验试解释“相机拍摄同学，同学的画面清晰时，远处的树木是模糊的”原因是．5．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距为10cm。

实验：探究凸透镜成像的规律1、实验装置图2、实验原理：光的折射；3、实验器材：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏4、实验考点(1)为使实验现象更明显，应在较暗的环境下进行，光具座应放在水平台面上；(2)实验前调节蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度，目的：使烛焰的像成在光屏的中央；(3)蜡烛燃烧变短时，烛焰在光屏上的像逐渐向上移动，为了使像成在光屏中央的调整方法：①蜡烛向上移；②光屏向上移；③凸透镜向下移；(4)确定凸透镜焦距的方法：①一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光斑时，光屏与透镜的距离就是焦距（注意要估读），如右图；②当光屏上成倒立、等大的实像时，蜡烛到凸透镜中心距离的一半即为焦距；(5)光屏上找不到像、像不完整、像没有成在光屏中央的原因：①蜡烛、凸透镜和光屏的中心没有在同一高度（可能找不到像，可能像不完整）；②三者的中心在同一高度时，光屏上仍找不到像的原因：a.蜡烛在焦点上，不成像；b.蜡烛在焦点内，物距小于一倍焦距，成虚像，光屏承接不到；c.物距太小，像距太大，超过了光具座的量程，光屏无法接受到像；(6)成像时，眼睛的观察①成实像时，人眼可以直接观察到光屏上的像；②成实像时，去掉光屏，人眼在光屏的位置能看到烛焰的像；③成虚像时，人眼必须透过凸透镜才能看到烛焰的像；(7)烛焰在光屏上成清晰的像时，保持凸透镜的位置不变，对调蜡烛和光屏的位置，光屏上能成清晰的像，原因：光路可逆①原来成倒立、缩小的像，互换位置后，成倒立、放大的像；②原来成倒立、放大的像，互换位置后，成倒立、缩小的像；(8)烛焰在光屏上成清晰的像后①用纸板遮挡部分凸透镜，光屏上能看到烛焰完整的像，像会变暗，遮挡部分越多，像越暗；②若凸透镜上有污点，像上没有污点；(9)烛焰在光屏上成清晰的像后，保持凸透镜的位置不变①将蜡烛远离凸透镜，成的像将靠近凸透镜且像变小，需将光屏向靠近凸透镜的位置移动，光屏上才能重新成清晰的像；（物远像近像变小）②将蜡烛靠近凸透镜，成的像将远离凸透镜且像变大，需将光屏向远离凸透镜的位置移动，光屏上才能重新成清晰的像；（物近像远像变大）(10)烛焰在光屏上成清晰的像后，在凸透镜前加眼镜片（透镜）后的成像分析：①加远视眼镜（凸透镜）时，该镜片对光线有会聚作用，需将光屏向靠近凸透镜的位置移动，光屏上才能重新成清晰的像；②加近视眼镜（凹透镜）时，该镜片对光线有发散作用，需将光屏向远离凸透镜的位置移动，光屏上才能重新成清晰的像；(11)水透镜抽水、注水的相关分析：①注水：水透镜焦距变小，对光的会聚能力变强，像距变小，像变小，为使光屏上能成清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动（或加凹透镜）②抽水：水透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱，像距变大，像变大，为使光屏上能成清晰的像，光屏应向远离透镜的方向移动（或加凸透镜）(12)实验改进，将蜡烛换成LED灯的优点：成像稳定清晰5、实验结论光路图u与f的关系v与f的关系u与v的关系像的性质应用u＞2f f<v<2f u＞v倒立缩小实像照相机摄像机u＝2f v＝2f u＝v倒立等大实像测焦距f＜u＜2f v＞2f u＜v倒立放大实像幻灯机投影仪u＝f不成像u＜f\u＜v 正立放大虚像放大镜。

中考物理复习探究凸透镜成像规律实验（04）【实验目的】观察凸透镜成各种像的条件和规律 【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴 【实验装置】【实验步骤】1.把蜡烛、凸透镜、光屏从左到右依次摆放在光具座上。

点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。

2.把蜡烛放在离凸透镜较远处，使2u f >移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察这个像的倒正和大小，并测量像距和物距。

3.把蜡烛靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察这个像的倒正和大小，并测量像距和物距。

4.把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在2f u f >>，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察这个像的倒正和大小，并测量像距和物距。

5.把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像。

6.把蜡烛移动到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗?去掉光屏，在光屏这一侧透过凸透镜观察，观察这个像的倒正和大小。

【实验表格】透镜焦距f= cm【实验结论】【必会考点】1.物体靠近凸透镜，像远离凸透镜，像变大，像距变大。

（物近像远像变大）2.物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，像距变小。

（物远像近像变小）3.凸透镜成实像都是倒立的，虚像都是正立的。

4.虚像和实像，倒立和正立的像分界点是焦点，放大实像和缩小实像的分界点是二倍焦距处。

（一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小）5.当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。

此时应去掉光屏，透过凸透镜观察到一个正立放大虚像。

6.蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。

7.实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。