一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题（难）1．探究凸透镜成像的规律。
(1)选取焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光屏，将它们置于光具座上。
点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在______；(2)当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时，调整光屏到______（填“A”、“B”或“C”）位置时，生活中的______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个成像原理制成的；(3)保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上______（填“能”或“不能”）再次看到清晰的像。
若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间，还想在光屏上看到清晰的像，应将光屏适当______（填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】同一高度C投影仪能靠近【解析】【分析】【详解】(1)[1]为使烛焰的像成在光屏的中心，在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度。
(2)[2]当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时，蜡烛在1倍焦距和2倍焦距之间，像会成在2倍焦距以外，所以光屏要调整光屏到C点。
[3]生活中的投影仪成像原理是物体在1倍焦距和2倍焦距之间，像在2倍焦距以外。
(3)[4]保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置对调，根据光路的可逆性光屏上仍能成清晰的像。
[5]若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间，光线通过凸透镜后会会聚一些，还想在光屏上看到清晰的像，就要让光屏靠近凸透镜。
2．做“探究凸透镜成像规律”的实验。
如图所示，一束平行光射向凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距是____________cm。
(1)点燃的蜡烛、凸透镜、光屏三者在光具座上的位置如图之所示，则烛焰的像将成在光屏的_______（选填“上方”或“下方”）；(2)调整好蜡烛的高度后，图乙中烛焰在光屏上成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、______的实像；(3)图乙中，若把蜡烛移到42cm刻度线处，此时需要在A点处向______（选填“左”或“右”）观察，才能看到烛焰的像。
【答案】10 上方放大左【解析】【分析】【详解】[1]一束平行光射向凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，即凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距，如图甲所示，该凸透镜的焦距f=40cm-30cm=10cm(1)[2]如图乙所示，蜡烛焰心、透镜、光屏三者的中心不在同一高度上，蜡烛焰心低于透镜、光屏的中心，光线经凸透镜折射后成像在光屏的上半部分。
(2)[3]如图乙所示物距小于像距，且在光屏上能够得到实像，故此时物距大于一倍焦距且小于两倍焦距，在光屏上成倒立、放大的实像。
(3)[4]若把蜡烛移到42cm刻度线处，此时物距u=50-42cm=8cm此时物距小于一倍焦距，在光屏上成正立、放大的虚像，光屏承接不到，只能在凸透镜的右侧看向凸透镜才能看到像，即此时需要在A点处向左观察，才能看到烛焰的像。
3．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：(1)小红用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为______cm；(2)如图乙中画出A点的像点A＇，我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光射在光屏上发生了______反射；(3)如图丙所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至图丙所示刻度线处，则人眼应该在图中______选填“A”、“B”或“C”）处且朝着相应方向，才能观察到烛焰正立、放大的像；(4)图丁中，点燃蜡烛，经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像。
然后，在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了。
近视眼镜的镜片为_____（选填“凹”或“凸”）透镜。
不改变眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，可以进行的操作是：______（填“光屏远离透镜”或“蜡烛靠近透镜”）；(5)小红利用该凸透镜自制了一个模型照相机，如图戊所示。
在纸筒M的一端嵌上这个凸透镜，纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜，把纸筒N套入M中，并能前后滑动。
在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，调节凸透镜和薄膜之间的距离，在薄膜上可以看到室外景物清晰的像。
再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛，为了薄膜上出现烛焰清晰的像，应该______（填“拉长”或“缩短”）凸透镜和薄膜之间的距离。
【答案】10.0漫 B 光屏远离透镜拉长【解析】【分析】【详解】(1)[1]平行光作照射到凸透镜上，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，即凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离为凸透镜的焦距，图甲中凸透镜的位置在10.0cm刻度处，光屏的位置在20.0cm刻度处，则焦距f=-=20.0cm10.0cm10.0cm(2)[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射过焦点，过凸透镜光心的光线传播方向不变，延长两条折射光线相交与一点，此点即为A点的像点A＇，如图所示我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光屏是凹凸不平的，光射在光屏上，反射光线不再平行，属于漫反射。
(3)[3]如图丙所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至图丙所示刻度线处，物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虚像，在光屏上看不到像，需要透过凸透镜向蜡烛的一侧观察才能看到像，所以人眼应该在图中的B处。
(4)[4]近视眼成的像会聚在视网膜的前面，需要用凹透镜将光发散一下再会聚在视网膜上，所以近视眼镜的镜片为凹透镜。
[5]近视眼镜的凹透镜镜片将光发散了在经凸透镜折射，折射光线会聚在光屏的后面，即像距变大了，所以光屏上的像变模糊了；要使光屏上再次呈现清晰的像，需要将光屏远离凸透镜。
(5)[6]把凸透镜对着明亮的室外，调节凸透镜和薄膜之间的距离，在薄膜上可以看到室外景物清晰的像，再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛，此时物距减小，像距应该变大，故应该拉长暗箱，即拉长凸透镜与薄膜之间的距离。
4．小明同学利用如图甲所示的实验装置，进行“探究凸透镜成像规律”的实验，小明将凸透镜放在光具座50cm刻度处，蜡烛放在光具座10cm刻度处。
点燃蜡烛进行实验，依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的蜡烛的像，记录的数据如下表。
(1)在1—6次实验中，所成的像都是倒立的实像，且随着像距的变大，所成的像______（填“变大”、“不变”或“变小”）。
(2)根据表格中的数据，小明也可得出：凸透镜的焦距是______ cm。
(3)如图乙所示，ab是光源S经平面镜反射后的反射光线，并经过凸透镜的焦点F，S'是光源S在平面镜中的像，请利用平面镜的成像特点确定光源S的位置，并完成反射光线ab的入射光线和经凸透镜后的折射光线（________）次数123456物距403530252015（cm）像距13.5141516.72030（cm）【答案】变大 10【解析】【分析】本题考查凸透镜成像规律，平面镜的光源作图及凸透镜三条特殊光线的作法。
【详解】(1)[1]通过实验可知，当物距变小时，像距变大，成像会变大。
(2)[2]由第5次数据知，u=v=20cm即u=2f=20cm所以凸透镜的焦距f=10cm(3)[3]根据平面镜的成像规律，物与像的连线与镜面垂直，先经S＇作镜面的垂线，再由物和像与镜面距离相等，确定光源S的位置；由反射光线可以确定光在镜中的入射点，连接入射点与光源S，再在线上标出指向镜面的箭头，即为入射光线；反射光线ab经焦点后射向凸透镜，其折射光线平衡于主光轴。
如图。
【点睛】光线的综合作图，需根据光的各个规律，逐一完成。
本题先根据平面成像规律完成平面镜作图，再根据凸透镜的三条特殊光线作出折射光线。
5．在某次光学实验活动中，小明做了如下两个实验：(1)探究“凸透镜成像规律”的实验如图甲所示。
①蜡烛放在A点，移动光屏直到光屏上出现最清晰的像，利用此成像原理可以制成________；②保持蜡烛位置不变，小明将自己的近视镜片放在蜡烛与凸透镜之间，并靠近凸透镜，若想在光屏上再次得到清晰的像，小明应该向_______（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏；③小明又把蜡烛放在B点，继续观察蜡烛所成的像，此时眼睛应在_______（填“蜡烛一侧”或“光屏一侧”）观察；(2)探究“平面镜成像特点”的实验如图乙所示。
①在水平桌面上平铺一张大白纸，玻璃板应______放置；②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，再拿支外形相同的未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。
两支蜡烛外形相同是为了验证像与物____________；③多次实验后，小明将数据记录在表格中。
分析表中数据可以得出平面镜成像时，像与物______。
次数蜡烛到玻璃板的距离/cm像到玻璃板的距离/cm110102151532020【答案】照相机远离光屏一侧垂直的大小关系到平面镜的距离相等【解析】【分析】【详解】(1)[1]从图甲可以看到，物距大于像距，光屏上出现最清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，这是成倒立缩小的实像，利用此成像原理可以制成照相机。
[2]近视镜片是凹透镜，有发散作用，由题意可知，所成的像会后移，若想在光屏上再次得到清晰的像，小明应该向远离凸透镜的方向移动光屏。
[3]小明把蜡烛放在B点，这时物距小于1倍焦距，成正立放大的虚像，应该在光屏一侧观察。
(2)[4]在水平桌面上平铺一张大白纸，玻璃板应垂直放置，所成的像位置才正确。
[5]两支蜡烛外形相同是为了验证像与物的大小关系，未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛像重合，而这两支蜡烛外形相同，那么点燃的蜡烛与它的像大小相同。
[6]分析表中数据可以得出平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等。
6．小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm（1）小伟在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上，这样做的目的是：_____。
（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。
当蜡烛距离凸透镜15cm 时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、_____的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。
（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将光屏向_____透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变_____。
（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是_____（选填“放大镜”投影仪”或“照相机”）。
小伟发现，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向_____移动。
【答案】使像成在光屏的中央放大靠近小照相机上【解析】【详解】第一空．将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。