初中物理人教版八年级上册第四章 光现象综合与测试课后复习题
展开专题13 光学实验(二)探究凸透镜成像的规律(原卷版)
1.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
如图甲所示,在测定凸透镜焦距时,将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜,移动光屏,直到在光屏上形成了一个______光斑。由图可知,该凸透镜的焦距是______cm。
调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时如图乙,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、______的实像填写像的性质;如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向______ 选填“靠近”或“远离”透镜的方向移动。
当某同学用纸板将凸透镜的上半部分挡住后,发现光屏上的像发生的变化是______。
随着蜡烛的燃烧,同学们发现光屏上的像向______填“上”或“下”移动,为了让像再次成在光屏的中心,可行的操作是______任意一条。
2.某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm,他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙用带箭头的线段表示物,、分别表示蜡烛在A、B处像的位置
如图甲所示,实验前,应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的______ 。
从图乙中可以看出,蜡烛在A、B位置时得到像在“倒立正立、放大缩小、虚像实像”的性质方面相同的有______ 个;当把蜡烛由A移到B位置,所成像将______ 。选填“变大”、“变小”或“不变”
和其他小组交流后发现,当蜡烛在距透镜之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是,当它们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因是______ 。
为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法:
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变______ 了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距______ 选填“”、“”或“”。
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此实验联系实际,类似于______ 选填“远视眼”或“近视眼”的成因和矫正。
3.物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少,做实验甲,镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸纸、镜平行,测出透镜与白纸间距与对应的白纸被烤焦的时间,绘出图线乙。
可判断该透镜的焦距f为______ ;
将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上如图丙,器材正确放置后,还应对其进行调整,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______ 上。做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距物像间距,绘出图线丁以f为长度单位,由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足 ______ 用f表示。
在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率,结合丙、丁两图,可知当物距时, ______ 。
4.兴趣小组做探究“凸透镜成像规律”的实验.
将凸透镜安装在光具座上,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.
小红将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心始终只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能的原因是 .
为了探究近视眼和远视眼的成因,小明和同学课后利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的液体凸透镜.当蜡烛、光屏和液体透镜如图乙放置,光屏上出现清晰的烛焰像,此时应是 选填“放大”、“缩小”或“等大”的实像.用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,发现光屏上的烛焰像模糊了,若把蜡烛逐渐靠近凸透镜时,光屏上的像又清晰了,说明液体透镜注水后,成的像将 选填“靠近”或“远离”凸透镜,此实验说明了 选填“近视”或“远视”眼的成因.
5.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
点燃蜡烛后,光屏上出现了如图所示的像,这是因为在实验前小明忽略了实验中的一个操作步骤,这一步骤应是将烛焰和光屏的中心调至凸透镜的_______上.
上表是小明同学实验时记录的几组数据:
第5次实验光屏________选填“能”或“不能”接收到像.
通过观察数据,老师发现表格中第________次数据是编造的.
当烛焰距凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、_____的实像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是_____照相机投影仪放大镜要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏_____靠近远离透镜,直至得到清晰的像.
实验中他不小心用纸把透镜下半部分遮住了,则他看到的光屏上所成的像的性质不变,亮度将________变亮变暗不变.
实验后,小明取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,光屏上原来清晰的像变模糊了,他将光屏向远离透镜方向移动一段距离后,原来模糊的像又变清晰了,则说明小明同学所带的是_____眼镜近视远视.
随着蜡烛燃烧而变短,光屏上成的像将向________上下移动.由于影响到了实验的进行,这时最合理的调整是_______
A.只需将凸透镜向下移动些 只需将光屏向上移动些
C.将凸透镜和光屏都向下移一些 以上均可
小明在实验过程中先把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像,于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,在如图的四个实验情境中,能够在光屏上得到清晰的像是_______
6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
老师提供了A、B、C三个直径大小相同,但厚度不同的凸透镜。平行光正对凸透镜A照射,当透镜移至如图甲所示位置时,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜A的焦距__________cm,现保持光屏的位置不变,将透镜换为B透镜,光屏上出现一个较大的光斑,将透镜从10cm处移至0cm处时,光斑先变小后变大,透镜换为C透镜,也从10cm处移至0cm处时,光斑一直变大,三个透镜中焦距最大的是__________。
在图乙中画出A点的像点,我们能从光屏前不同位置看到光屏上的像是因为光射在光屏上发生了________________。
如图丙,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______________的像。
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副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了。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”。若在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,将烛焰靠近透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是______________眼镜近视远视。
小红利用该凸透镜自制了一个照相机模型,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____________暗亮的室内,把凸透镜对着____________暗亮的室外,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。
对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各小组汇报数据中发现,物距均为时,有三个小组所测像距分别为、、。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是__________________________________。
如图所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知焦距__________cm。成实像时物距逐渐减小,像距逐渐__________。当时,__________选填,物体移动速度____选“大于”、“小于“或“等于”像移动的速度,当时,__________选填,,物体移动速度__________选填“大于”,“小于”或“等于”像移动的速度。
7.学过透镜知识后,小明实验小组在光学实验室暗室想对学过的知识进行深入研究,可用的器材有:光源视为点光源、圆形凸透镜直径为、光具座、光屏足够大经讨论他们决定先从测凸透镜的焦距开始.
在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆,找出圆心.
将光源、凸透镜和光屏放在光具座上,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和_____在同一水平直线上.
固定凸透镜的位置,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动,直到光屏上的光斑____,就可以从光具座上读出凸透镜的焦距,此时各器材在光具座上的位置如图甲所示,该凸透镜的焦距为_____cm.
为了验证测出的焦距值是否准确,小明提出可以左右移动光屏,若光屏上的光斑大小不变,则测出的焦距准确若向右移动光屏,光斑变大,说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值_________.
在移动光屏的过程中,小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环,他猜想可能是凸透镜的边框造成的于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上,进行实验验证,发现暗环仍然存在你认为暗环是如何形成的_________________若光源S在左焦点上,光屏在右焦点处,如图乙所示,请你算出此时暗环的面积等于_______________.
8.科学兴趣小组探究显微镜成像原理,查阅资料发现:显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜物镜,其焦距用表示和一块焦距较大的凸透镜目镜,其焦距用表示组成。并根据凸透镜成像原理推测其原理图如下:其中AB表示待观测的物体标本,为物镜的焦点,为目镜的焦点,为最终观测到的物像。
隔离法是一种常见的分析研究方法,可分为整体隔离和局部隔离。请使用局部隔离的观察方法找出图中物体AB经过物镜折射后所成的像的特点______。
眼睛透过目镜能看到成的像下列与其成像原理是一致的是______。
A.放大镜照相机幻灯机
兴趣小组同学继续在光具座上利用不同焦距的凸透镜,通过改变两块凸透镜之间的距离相当于改变显微镜镜筒长度,模拟显微镜成像放大倍数实验,得到如下数据:
厘米 | 厘米 | 两镜之间距离厘米 | 厘米 | 厘米 | 像放大倍数 |
a | 5 | 50倍 | |||
2 | b | 5 | 50倍 | ||
a | 100倍 | ||||
2 | b | 100倍 | |||
X | a | 5 | 200倍 | ||
2 | b | 5 | 200倍 |
表中的X的数据为______。
9.如图所示,主光轴上有一点光源,在透镜的另一侧有一光屏。光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑,现让光屏稍微靠近凸透镜,光斑的面积会减小,设凸透镜的焦距为f,由此可判断( )
A.d一定小于f
B.d一定大于2f
C.d一定大于f,小于2f
D.d可能大于2f,也可能小于f
10.如图是同学们依据“探究凸透镜成像规律”的实验数据绘制的物体到透镜的距离u跟像到透镜的距离v之间关系图象,下列判断中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是15cm
B.当u=5cm时,在光屏上能得到一个放大的像
C.当u=19cm时成放大的像,投影仪是根据这一原理制成的
D.若把物体从距凸透镜16cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
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