2023年中考物理一轮复习讲义--10.“凸透镜成像实验”重难点突破及题型归类

这是一份2023年中考物理一轮复习讲义--10.“凸透镜成像实验”重难点突破及题型归类，共7页。试卷主要包含了“网络式”复习法，提高“回头率”，“空想法”，树形图，梳理错题法，“齐头并进”法，改变焦距问题等内容，欢迎下载使用。

1.“网络式”复习法：即采用章、节、标题、要点四个层次对教材进行梳理和编织记忆网络。
2.提高“回头率”：为了防止遗忘，就要采用提高“回头率”的`方法，即看完一节、一章、一部分之后，再回头扫视一遍，这样知识得到了系统的巩固，效果很好。
3.“空想法”：所谓空想法就是不看课本回想看过的内容;或看课本的大纲填充细节。
4.树形图：复习时，可以在每门考试科目众多的参考书中，选出一本较有代表性的参考书，通读全书后，理出该领域研究的主要线索。
5.梳理错题法：把综合复习阶段做过的所有习题重新浏览一遍。把曾经做错并改正后的题重点看一遍。
6.“齐头并进”法：在复习过程中，由于要复习的学科多，所以必须合理安排时间。学科和学科之间不可偏废。可将每天的时间划分为大致相等的5部分，用于7门课的复习，弱科花的时间稍多一些。
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：
同小取小
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
①
②
③
④
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。
原因：遮住透镜只是减小了凸透镜的透光面积，并没有改变它的结构和球面性质，它的成像功能没有受到影响，所以仍可成完整的像，但因到达像点的光线变少了，所以像会变暗。

实验考点4.何为“倒立”
倒立的像：上下左右都相反。
例5.一个“上”字型的光源经过凸透镜后，在光屏上成了一个倒立的像，则像是（ C ）
实验考点5.观察u、υ大小判断成像特点
例6.某同学用如图所示的器材探究凸透镜成像规律，此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（ A ）
A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.光屏上居正立、放大的实像 D.光屏上成倒立、缩小的虚像
解析：由图知：u＜υ，故成倒立、放大实验。
实验考点6.动态分析
技巧：成实像时：物近像远像变大（反之亦然）
成虚像时：物近像近像变小（很少考）
例7.在做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛沿着光具座，从凸透镜二倍焦距之外的某位置向焦点移动，在此过程中，像距会变 大 ，像会变 大 。 物近像远像变大
解析：物体靠近凸透镜，像会远离凸透镜，同时像会变大。
实验考点7.物像换位问题
技巧：物像换位，光路可逆，u、υ互换，成像清晰。
例8.小华利用图示装置探究凸透镜成像规律，保持蜡烛和光屏在10cm处和55cm处不动，要再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜移到 40 cm刻度处。
解析：原来：u=15cm，υ=30cm
光路可逆，u、υ互换
移后：u′=30cm，υ′=15cm
凸透镜应在40cm处
实验考点8.光屏上看不到像的原因
1.蜡烛在一倍焦距处，此时u=f不成像；
2.蜡烛在一倍焦距内，此时u3.烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上；
4.蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍焦距，成像太远，光具座长度不够，光屏无法移到成像位置。
实验考点9.改变焦距问题
核心知识：1.透镜越厚（凸），焦距越小，聚光越强，成偈越近；
2.透镜越薄（平），焦距越大，聚光越弱，成偈越远。
技巧：吼！小强近！（吼！打不死的小强在靠近你）
第1条的谐音梗，你懂得！
1.基础题型：更换透镜
例9.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜（f=10cm），只向 右 移动光屏，可在光屏上成清晰的像。
解析：焦距10cm→15cm，焦距变大，聚光变弱，成像变远——远离凸透镜。
2.进阶题型：水透镜问题
注水：透镜更厚→焦距更小→聚光更强→成像更近
抽水：透镜更薄→焦距更大→聚光更弱→成像更远
例10.如图所示的实验装置，向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应通过注射器 抽水 。
解析：蜡烛向左→成像也会向左。我们希望像还成在光屏上，需想办法让像向右回到光屏上，即成像向右（更远）→聚光变弱→透镜变薄→抽水。
3.进阶题型：加减镜片问题
凸透镜前加近视眼镜：近视→凹透镜→发散→成像更远
凸透镜前加远视眼镜：远视→凸透镜→会聚→成像更近
例11.小明把自己的眼镜放在凸透镜前，发现屏上的像变模糊，将光屏远离凸透镜后发现再次成清晰的像，则小明的眼镜是 近视眼镜 。
解析：光屏远离→成像更远→小明的眼镜起发散作用→凹透镜→近视眼镜。
实验考点10.物像移动速度问题
技巧：谁离凸透镜远谁就快。
例12.一物体放在凸透镜前从二倍焦距之外匀速靠近凸透镜，至透镜焦点处，考察像的运动速度，应该是 先小于后大于 物体速度。
分析：像和物体运动时间相同，要比速度，采用相同时间路程。
1.当物体位于二倍焦距之外时：u>2f，f<υ<2f
物体的路程：无穷远到二倍焦距处
像的路程：一倍焦距到二倍焦距之间
相同时间内，s物>s像，故：υ物>υ像
2.当物体位于一、二倍焦距之间时：f< u <2f，υ>2f
物体的路程：二倍焦距到一倍焦距之间
像的路程：二倍焦距处到无穷远
相同时间内，s物3.中间转折点：当物体恰好位于二倍焦距处：u =2f，υ=2f
此时，是物像速度相等的特殊点：υ物=υ像