“透鏡及其應用”中考新題賞析

《透鏡及其應用》這一章的核心內容是凸透鏡成像規律，它是本章所有知識點聯系的紐帶，是生活中各種透鏡工作的原理，其中，凸透鏡的焦距測量及其成像規律的探究和應用歷來是中考光學命題的重點。

數據分析類

例1 (2010年成寧市)在探究凸透鏡成像規律的實驗中，某同學進行了如下探究：

(1)為研究像距與焦距的關系，他選用焦距不同的三個凸透鏡進行實驗，實驗數據記錄如表1。

分析表中數據可知，保持物距不變時，焦距越大。所成實像的像距越______(填“大”或“小”)。

(2)該同學用若干個發光二極管組成形狀如“E”的發光物體，如圖1甲所示。將發光物體、凸透鏡和光屏依次組裝到光具座上并調整好，且物距調節為6 cm時，在光屏上成的像如圖1乙所示，則他選用的是三個透鏡中焦距為__________cm的凸透鏡。

解析：(1)分析表中數據可知，保持物距u=10 cm不變時，三個凸透鏡的焦距由2 cm增加到5 cm，再增加到8 cm的過程中，所成實像的像距也隨之由2.5 cm增加到10 cm，再增加到40 cm，則可歸納出：保持物距不變時，焦距越大，所成實像的像距越大。

(2)根據圖1甲、乙中的物體和所成的實像比較，可知此時成的是倒立、放大的實像，則物距u=6 cm在f和2f之間，即2f>6 cm>f，解得3 cm

參考答案：(1)大 (2)5

點評：根據實驗數據考查同學們對數據進行分析、處理、評估的能力，是順利實施科學探究的一個重要保證，因而，同學們應該在平時實驗探究中注重培養對數據處理的能力。

方案設計類

例2 (2010年鹽城市)某小組在探究凸透鏡成像規律時，不小心將透鏡掉在地上，透鏡碎成了三塊，他們不知道碎鏡片的焦距是否與原透鏡相等，于是選取其中一塊鏡片，準備測量其焦距。

(1)請你設計一個簡單實驗，測量所選鏡片的焦距，所用的主要器材有_____；在圖中畫出你所設計的實驗示意圖，(圖2中鏡片已畫出)

(2)測量后，發現這塊鏡片的焦距與原透鏡相等，由此他們得出“每塊鏡片的焦距都與原透鏡相等”的結論，他們這種推斷方法存在的主要問題是________。

解析：根據平行于凸透鏡主光軸的光通過凸透鏡后會聚于焦點，設計實驗方案測量其焦距，評價推斷方法存在的問題，應從可行性和科學性的角度回答。

參考答案：(1)平行光源、光屏、刻度尺實驗示意圖如圖3，(2)只測一塊鏡片焦距具有偶然性

點評：本題應用凸透鏡對光的會聚作用，考查同學們設計實驗方案的能力，包括器材的合理選擇、實驗方法的設計以及如何才能合理得出實驗結論，同時要求同學們掌握多次測量以得出普遍性結論的實驗思想方法。

規律應用類

例3 (2010年海安縣)在做“探究凸透鏡成像”的實驗時發現，當蠟燭到透鏡的距離為20 cm時，在透鏡的另一側光屏上得到一個縮小的像，如果蠟燭距離透鏡15 cm，則下列判斷正確的是( )。

A 一定成縮小的實像

B 一定成等大的實像

C 可能成放大的實像

D 可能成虛像

解析：本題可分兩步來解：①由物距及像的性質確定焦距的范圍：當u=20 cm時，成縮小的實像，說明u>2f，即20 cm>2f，所以f<10 cm，②由物距及焦距確定像的性質：當u=15 cm>2f時，物距一定大于焦距，不可能成虛像，排除選項D，若f<7.5 cm，那么當u=15 cm時，u>2f，蠟燭成縮小的實像；若，f=7.5 cm，當u=15 cm時，u=2f，蠟燭成等大的實像；若，f>7.5 cm，當u=15 cm時，f

參考答案：C

點評：本題屬于典型的凸透鏡成像范圍確定類問題，解決的關鍵是根據凸透鏡成像時物距、像距及像的性質間存在對應關系，依據這樣的關系，我們可判斷像的性質，確定焦距、物距、像距范圍。

儀器使用類

例4 (2010年濰坊市)圖4所示是上課經常使用的投影儀，請按要求回答，

(1)投影儀上平面鏡的作用是：____________。

(2)燈泡的作用是：____________。

(3)若屏幕上的像比較模糊(與投影片無關)，調整方法是：____________。

解析：(1)投影儀上平面鏡的作用是改變光的傳播方向，使像成在屏幕上。

(2)燈泡的作用是充當光源，增加投影片的亮度，使投影更清晰。

(3)在確認投影片清晰的情況下，若屏幕上的像比較模糊，調整方法是適當調整鏡頭與投影片的距離、屏幕與投影儀的距離。

參考答案：見解析。

點評：以生活中透鏡為素材的考題是近年來考試命題的熱點，如本題解題的關鍵在于把握有關投影儀使用的特點和規律。

練習

【探究名稱】探究凸透鏡成像的大小與哪些因素有關

【提出問題】小明通過前面物理知識的學習，知道放大鏡就是凸透鏡，在活動課中，他用放大鏡觀察自己的手指(圖5甲)，看到手指____________的像；然后再用它觀察遠處的房屋(圖5乙)，看到房屋____________的像，(均填“放大”、“等大”或“縮小”)

他想：凸透鏡成像的大小可能與哪些因素有關7

【進行猜想】凸透鏡成像的大小可能與有關。

【設計并進行實驗】

小明在圖 6所示的光具座上，不斷改變蠟燭與透鏡間的距離，并移動光屏進行實驗，所獲得的實驗數據如表2所示。

【結論與應用】

(1)分析數據可知，物體到凸透鏡的距離越短，光屏上所成像的大小就越____________，同時發現像到凸透鏡的距離就越

(2)小明所在班照畢業照時，攝影師發現兩旁還有同學沒有進入取景框內，這時攝影師應使照相機____________(填“靠近”或“遠離”)同學，同時還應____________(填“增長”、“縮短”或“不改變”)照相機的暗箱長度。

參考答案：放大 縮小 物體到凸透鏡的距離(1)大 長 (2)遠離 縮短

責任編輯 蔡華杰