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2019屆中考物理復習經典例題解析
反射、折射、透鏡實驗
1．（2018?蘇州）學過透鏡知識后，小明實驗小組在光學實驗室（暗室）想對學過的知識進行深入研究，可用的器材有：光源S（視為點光源）、圓形凸透鏡（直徑為D）、光具座、光屏（足夠大）。經討論他們決定先從測凸透鏡的焦距開始。

（1）在光屏中央畫一個與凸透鏡直徑相同的圓，找出圓心O′。
（2）將光源、凸透鏡和光屏放在光具座上，調節它們的高度，使光源、凸透鏡光心和　圓心O′　在同一水平直線上。
（3）固定凸透鏡的位置，將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動，直到光屏上的光斑　與所畫圓完全重合　，就可以從光具座上讀出凸透鏡的焦距，此時各器材在光具座上的位置如圖甲所示，該凸透鏡的焦距為　20.0　cm。
（4）為了驗證測出的焦距值是否準確，小明提出可以左右移動光屏，若光屏上的光斑大小不變，則測出的焦距準確。若向右移動光屏，光斑變大，說明本次測出的凸透鏡的焦距比真實值　小　。
（5）在移動光屏的過程中，小明發現在光屏上光斑外側還有一個暗環，他猜想可能是凸透鏡的邊框造成的，于是他拆除邊框直接將凸透鏡固定在光具座上，進行實驗驗證，發現暗環仍然存在。你認為暗環是如何形成的？　透鏡外側沿直線傳播的光與經透鏡折射的光在屏上形成無光區　。若光源S在左焦點上，光屏在右焦點處，如圖乙所示，請你算出此時暗環的面積等于　 　。
【解答】解：（1）如圖所示，
（2）在實驗之前，為了保證物像完整的成在光屏上，因此像要盡量的成在光屏的中間，只有光源、凸透鏡光心和光屏的中心在同一水平線上才符合要求，而O'正好在光屏的中央，因此使光源、凸透鏡光心和圓心O'在同一水平直線上。
（3）因為圓圈和凸透鏡是等大的，所以當光斑和圓圈重合時說明折射光線是平行的，這時光源剛好在焦點上，因此應該是直到光屏上的光斑與所畫圓完全重合；凸透鏡的焦距是：f=50cm﹣30cm=20cm；
（4）若光屏上的光斑大小不變，說明折射光線是平行；如果測出的凸透鏡的焦距比真實值大，那么向右移動光屏，光斑會減小；如果測出的凸透鏡的焦距比真實值小，那么向右移動光屏，光斑會增大；
所以本次測出的凸透鏡的焦距比真實值小；
（5）透鏡邊緣以外的光線沿直線傳播，以內的光線會發生偏轉，二者之間會形成一個沒有光線的黑色區域，這就是暗環，因此暗環形成的原因是：透鏡外側沿直線傳播的光與經透鏡折射的光在屏上形成無光區；
如下圖所示，

圖中凸透鏡正好相當于大三角形的中位線，
那么：圓環大圓的直徑就是2D，半徑是D；
小圓的直徑就是D，半徑就是 D；
那么暗環的面積為：πD2﹣ 。
故答案為：（2）圓心O'；（3）與所畫圓完全重合；20.0；（4）小；（5）透鏡外側沿直線傳播的光與經透鏡折射的光在屏上形成無光區； 。
2．（2018?常州）小明用光具座、F光源、凸透鏡、光屏等器材，探究“凸透鏡成像規律”．
(1)如圖甲所示，將光源放在30cm刻度處時，移動光屏可得倒立、等大的清晰像，此時光屏在 cm刻度處，凸透鏡的焦距是 cm；
(2)把光源向左移至20cm刻度處時，將光屏向 (左/右)調節，可得 (倒立/正立) (縮小/放大)的清晰像；

(3)把光源放在45cm刻度處時，移去光屏，人眼通過透鏡看到的像是圖乙中的（ ）
【答案】 (1)70；10
(2)左；倒立；縮小
(3)C
【解析】本題主要考查凸透鏡成像規律的探究及應用。