“凸透镜成像规律”实验探究
常考易错知识点汇总
01凸透镜成像规律
规律一：成虚像时，物近像远像变大；物距小，像距大，像大。
规律二：成实像时，物近像近像变小；物距小，像距小，像小。
规律三：成虚像实像时，像距大，像大；像距小，像小。
02凸透镜被挡一部份
例01：在“探究凸透镜成像”的实验中，小明用拇指挡住了凸透镜的左半部份，则光屏上蜡烛的像变暗。（选填“变暗”、“变亮”、“少一半”或“不变”），能（选填“能”或“不能”）成完整的像。
【解析】
若挡住凸透镜的左半部份，则凸透镜的右半部份仍能折射光线，成烛焰完整的像；因为凸透镜折射光线比原先降低凸透镜成像规律动态规律，所以像比原先变暗。
例02：当烛焰通过凸透镜在光屏上成虚像时，假若透镜上有一只虫子在爬动，则光屏上的像的大小将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）凸透镜成像规律动态规律，像的疏密将变暗（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
【解析】
凸透镜成虚像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，虫子落在透镜上后，整个物体发出的光虽非一小部份被封住，但总会有一部份光通过凸透镜而会聚成像，为此，像与原先相同，大小不变；因为透镜的一小部份被挡住，因而折射出的光线与原先相比降低了，故色温会变暗。
03“凸透镜成像规律”实验探究---动态问题
（1）三“中心”，两“同一”
烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度、同仍然线上。
三中心在同一高度，同仍然线上的目的：使烛焰的像成在光屏的中央。
（2）无论如何联通光屏，光屏上不能得到像
A.u
B.u=f,不成像
C.烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心,不在同一高度、同仍然线上。成像在光屏的上方或则下方
（3）动态剖析(以右图为例)
类型一：凸透镜中心、光屏中心在同一高度
A.烛焰中心偏低，成像在光屏的下方
B.燃烧过程中，烛焰变短，成像在光屏上方
类型二：烛焰中心、光屏中心在同一高度
C.凸透镜中心偏低，成像在光屏的上方
D.凸透镜中心过高，成像在光屏下方
类型三：烛焰中心、凸透镜中心在同一高度
E.光屏中心偏低，光屏上不能得到像
F.光屏中心过高，光屏上不能得到像
……
【方法指导】
判定成像在光屏上方或则下方：从烛焰中心引入一条过光心的光线与光屏所在竖直平面的交点，观察判定。
例03：在某次探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）小铃想晓得实验中凸透镜的焦距，做了图甲所示的实验，镜面垂直于阳光，在凸透镜下边放上白纸（白纸与透镜平行），测出透镜与白纸宽度（s/cm）与对应的白纸被烧焦的时间（t/min），绘出图乙所示的图像，可判定该凸透镜的焦距f=10cm；
（2）假如实验中固定好该凸透镜和蜡烛后，发觉无论怎样联通光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其缘由可能是将蜡烛放在焦点处；
（3）小铃将蜡烛从如图丙中位置渐渐紧靠凸透镜的过程中，调节光屏的位置，观察到如图丁所示四个不同的像，则四个像出现的先后次序是DACB（填符号）；
（4）实验过程中，随着蜡烛的宽度渐渐变短，光屏上烛焰的像将上移（填“上移”或“下移”）；
（5）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图丙所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立的虚像，若保持蜡烛和光屏位置不变，联通透镜至35cm刻度线处，光屏上能再度呈现清晰的虚像。
【解析】
（1）由图乙可知，当透镜与白纸宽度s=10cm时，白纸被烧焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的气温最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸宽度即为焦距f=10cm；
（2）光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，这说明光平行于主光轴射出，则可能将蜡烛放在焦点处了；
（3）由图可知，当前物距超过2倍焦距，成D所示的倒立、缩小的虚像；将蜡烛渐渐紧靠凸透镜，当物距等于2倍焦距时，成C所示的倒立、等大的虚像；当物距大于2倍焦距、大于1倍焦距时，成A所示的倒立、放大的虚像；当物距大于1倍焦距时，成B所示的正立、放大的实像。则四个像出现的先后次序是DACB；
（4）凸透镜成虚像时，燃烧的蜡烛逐步变短，按照经过光心的光线的传播方向不变可知，烛焰下移像将上移，光屏上的像位置将急剧上移；
（5）当蜡烛与凸透镜的距离如图丙所示时，物距为30.0cm，像距为15.0cm，按照折射光路可逆性可知，保持蜡烛和光屏位置不变，联通透镜使物距达到13.0cm刻度线时，光屏上能再度呈现清晰的虚像。
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