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_试卷库

1、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。

2、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，。

3、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

(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4、5和6，判断小红的结论是（选填“正确”、“错误”）的；

(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。

4、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	______

(1)分析比较实验序号1、2、3中的物距u和像距v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。

(2)分析比较实验序号1~6中的像距v、像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是: 。

(3)分析实验序号4中的数据及相关条件，小嘉同学就得出距等于物距时，凸透镜成等大的实像这个结论。你觉得可以吗? 请说明理由。

(4)进一步分析比较实验序号1~6中的像距v、物距u、像高h及物高H的关系，请将实验序号7中的像高 .

5、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

(1)根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、像高h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，物距u变小，；

(2)根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况，可得出的初步结论是：

①同一凸透镜成缩小的实像时，；

②同一凸透镜成放大的实像时，；

(3)分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，；

(4)根据表中信息，可以提出了一个猜想：“当物距u等于某一值时，可能会成等大的实像”。为了验证这一猜想，可以在本实验中将物体置于离凸透镜厘米的范围中进行实验。

6、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：．

7、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”）。

8、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

(1)分析比较表中v、u和L_像的大小关系及相关条件，可得出初步结论：

（a）分析比较实验序号1与2与3或8与10中的数据，可得出的初步结论是：当物距像距时，凸透镜成放大的实像。

（b）分析比较实验序号中的数据，可得出的初步结论是：当物距等于像距时，凸透镜成等大的实像。

（c）进一步分析比较实验序号5与6与7或12与13与14中的数据，可得出的结论是：当物距大于像距时，凸透镜成缩小的实像且像距随物距的增大而。

(2)分析比较表一或表二中v、u和L_像的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：当凸透镜成实像时，像高随的增大而减小。

(3)该小组同学为了进一步得到L_像与v、u的关系，计算了v和u的比值，并将计算结果填在表一和表二的最后一列。分析L_像与v、u的关系的比值关系，可得到的结论是：当凸透镜成实像时，L_像与v和u的关系的比值成。

9、小明学习凸透镜的相关知识后，知道了远视眼镜镜片是凸透镜。他发现左右两个镜片的度数不同，那么远视眼镜镜片的度数与其焦距存在怎样的关系呢？小明通过实验研究同一物体经度数不同的镜片所成的实像，实验现象及数据记录在下表中。

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

(1)分析比较实验序号2与4或3与5的数据及相关条件，可得出：；

(2)小明利用所学的知识分析实验序号2、5的数据，得出250度镜片的焦距是厘米、200度镜片的焦距是厘米，据此他得到镜片度数和焦距的数量关系为；

(3)请将表格中的数据填写完整；。

10、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

(1)根据实验序号1~3的数据，分析比较u与v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：当同一凸透镜成实像时，，成缩小的像。

(2)根据实验序号4~8的数据，分析比较物距变化量Δu与像距变化量Δv的大小关系及成像情况：

（a）可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。

（b）判断：当u=11厘米时，v 76.7厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

(3)分析比较实验序号1、8（或3、6）中u与v的关系及相关条件，可知：当u=12.5厘米时，v= 厘米。

(4)进一步综合分析表一中运算的数据及相关条件可得出一定的规律，请根据这一规律在表二实验序号9中填入相应的数据。

表二f=5厘米，h_物=3厘米

实验序号	$\text{[math]}$ （厘米^-1）	$\text{[math]}$ （厘米^-1）
9		0.15

11、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

(1)请根据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1~4的数据，分析比较物距u和像距v的大小关系与成像情况，可得出的初步结论是：。

（b）根据实验序号的数据，分析比较物距u和像距v的大小关系与成像情况，可得出的初步结论是：凸透镜成放大实像时，u < v。

(2)根据实验序号1~8的数据，分析比较像距v随物距u变化的情况，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，。

(3)根据实验序号1~8的数据，分析比较u+v随物距u变化的情况，推测凸透镜成实像时，u+v存在（选填“最小值”或“最大值”），且当物距u在范围内可以找到这个极值。

12、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

(1)分析比较实验序号1~6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)通过进一步分析比较表中物距与像距之和及成像情况，他们提出了一个猜想：“当物距与像距之和最小时，可能会成等大的实像”。

（a）这么猜想的依据是：

（b）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。

13、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

(1)根据实验序号1~5的数据，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，同一发光体，。

(2)根据实验序号1~5的数据，分析比较像高h_像与像距和物距比值k的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，同一发光体。、

(3)请根据表中信息判断实验序号6中：像高h_像为厘米。

(4)小徐在完成上述实验后，认为还可以通过更换或增加实验器材进行拓展探究。

示例：可以用黑色纸片遮挡部分凸透镜，探究遮挡物的形状及大小对凸透镜成像的影响。

请仿照示例写出其他拓展探究方案（一个方案即可）。

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

一、实验探究题（共13小题）

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