2021年中考物理一轮复习专题练习5探究凸透镜成像的规律

2021年中考物理一轮复习

专题练习5  探究凸透镜成像的规律

1．如图所示，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。

（1）保证蜡烛、凸透镜的位置不变，应将光屏向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰倒立的＿＿＿＿（填“放大”或“等大”或“缩小”）的实像。

（2）若将图示装置模拟人的眼睛成像系统，成像总在光屏左侧，该种情况表明这样的眼睛是＿＿＿＿视眼（填“近”或“远”），需要配戴一个焦距合适的＿＿＿＿（填“凹”或“凸”）透镜才能加以矫正。

2．小明同学探究凸透镜成像的规律时，实验步骤如下：

（1）将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座上50cm处，把蜡烛和光屏分别安放在光具座上凸透镜的两侧，如图所示。然后调整蜡烛、凸透镜及光屏的高度，使三者的中心在_________________；

（2）将蜡烛放在光具座上20cm处，移动_________，直到呈现出最清晰的像，然后__________蜡烛和光屏分别到凸透镜的距离；

（3）将蜡烛移至光具座上45cm处，接下来的探究操作不必要的是______。（填字母）

A．移动光屏，在光屏上寻找蜡烛的像

B．在凸透镜左侧透过凸透镜观察蜡烛的像

C．在凸透镜右侧透过凸透镜观察蜡烛的像

3．在探究“凸透镜成像规律”的实验中．

（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=＿＿＿cm．

（2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是＿＿＿的实像．若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至＿＿＿刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像．

（3）如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中＿＿＿处能观察到烛焰的像．

（4）如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像变模糊了，将光屏向透镜移动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）

4．利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材，可进行“探究凸透镜成像规律”的实验．

（1）实验时，首先在光具座上放置实验器材，若光具座A处放置蜡烛（如图所示），则C处应放置＿＿（选填“凸透镜”或“光屏”）．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．

（2）实验后可得出凸透镜成像规律．根据成像规律判断下列说法，说法正确的是＿＿

A．若凸透镜的焦距为10cm，则烛焰距离凸透镜30cm时，可在光屏上成放大的像

B．实验过程中，蜡烛因燃烧而变短，则烛焰在光屏上的像会下移

C．若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动，则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像

D．若烛焰在光屏上成缩小的像，则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离

（3）某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后，得到了如下数据：

下列对表中数据的分析，错误的是＿＿

A．当凸透镜的焦距相同，物距不同时，所成的像有可能相同

B．当物距相同，凸透镜的焦距越大时，像距越大

C．当物距相同，凸透镜的焦距不同时，所成像的性质有可能相同

D．当凸透镜的焦距相同，且成放大实像时，像距与物距之和随物距的增大而减小

（4）将蜡烛置于凸透镜一倍焦距处，结果仍能观察到烛焰放大的像，这是为什么？

5．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律．当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大．

（1）如图1所示，一束平行光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为＿＿＿cm．实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在＿＿＿；

（2）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图2所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成＿＿＿（选填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上＿＿＿（选填“能”或“不能”）看到清晰的像；

（3）在图2所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图3所示）．当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰．由此判断该同学戴的是＿＿＿眼镜（选填“近视”或“远视”）．

6．在探究“凸透镜成像的规律”实验中：

（1）如图甲所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图像可知凸透镜的焦距是＿＿＿＿＿cm。

（2）把蜡烛放在距凸透镜16cm处时，如图乙所示，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。

（3）实验完成之后，小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丙所示，因为近视眼镜对光有＿＿＿＿＿＿作用，所以光屏上原来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏＿＿＿＿凸透镜。

7．小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：

（1）如图甲所示，实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在＿＿＿高度上。

（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、＿＿＿的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是＿＿＿。

（3）实验过程中，小丽发现当蜡烛成实像时，物距减小，像距与像都＿＿＿（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（4）实验过程中，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向＿＿＿（填“上”或“下”）移动。

（5）通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是＿＿＿。（填符号）

8．在探究“凸透镜成像规律”的实验过程中：

（1）如图甲，让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，可以看出凸透镜的焦距是＿＿＿＿＿＿cm．

（2）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙的位置放置时，光屏上会得到一个倒立、＿＿＿＿＿＿（选填“缩小”、“放大”或“等大”）的实像．

（3）向右移动蜡烛到一定的位置时，无论怎样移动光屏都无法在光屏上承接到像，可能的原因是＿＿＿＿＿＿．

9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）实验装置正确安装并调节后，小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的像是________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”或“缩小”）的。

（2）实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像________（填选项序号）。

A．只出现烛焰像的上半部分

B．只出现烛焰像的下半部分

C．出现烛焰完整的像，但像更小了

D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了

（3）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的________眼镜。（选填“近视”或“远视”）

（4）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中一个优点：________。

10．小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：

（1）小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距为__________．

（2）第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为8cm，由这两次实验可得出的初步结论：__________________________________________________．

（3）小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自下而上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为10cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：对同一凸透镜，__________的焦距大些．

（4）在用焦距为10cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5cm和22cm，与理论像距20cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：_______________________________．

参考答案

1.（1）左    缩小（2）近    凹

2.（1）同一高度   （2）光屏、记录   （3）B

3.（1）10.0（2）倒立、放大  40cm（3）B（4）远视

4.（1）光屏主光轴（2分）

（2）D             （2分）

（3）A             （2分）

（4）因为烛焰是体光源（1分）

5.（1）8.0   同一高度（凸透镜主光轴上）（2）照相机能（3）远视

6.（1）10   （2）放大（3）发散远离

7.（1）同一（2）缩小照相机（3）变大（4）上（5）B

8.（1）10.0   （2）放大（3）蜡烛在焦点以内

9.（1）倒立缩小（2）D（3）近视（4）成像稳定、便于比较像和物体的大小关系、减少了污染等

10.（1）10.0cm   （2）材料和横截面积相同的凸透镜，凸面程度越大其焦距越小

（3）红光（4）光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距