教科版八年级上册5 科学探究：凸透镜成像课时练习

这是一份教科版八年级上册5 科学探究：凸透镜成像课时练习，共12页。试卷主要包含了在探究凸透镜成像规律实验中等内容，欢迎下载使用。

1．小明用光具座、光源（蜡烛）凸透镜、半透明光屏等器材，探究“凸透镜的成像规律”。
（1）如图所示，调节光源、凸透镜和光屏，使它们的中心在_______。
（2）将凸透镇放在50 cm处固定，若将光源放在30 cm刻度处时，移动光屏可得倒立、等大所像，此时光屏在_______cm刻度处。
（3）保持透镜在图中的位置不变把光源向右移至35 cm刻度处时，应将光屏向________（选填“左”或“右” ）适当调节，才可得到清晰的像。
（4）如果用物理书将凸透镜的上半部分遮住，则光屏上所成的像发生的变化是________。
2．在“探究凸透镜成像规律”的实验中；
（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为f=_________cm；
（2）在光具座上从左至右依次放置点燃的蜡烛、凸透锻、光屏，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在_________上，其目的是_____________。
（3）如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，该像的性质是_____________实像，这与________（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）的成像原理相同；
（4）实验过程中，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向_________（选填“上”或“下”）移动；若想再次使烛焰的像成在光屏的中央，可将该凸透镜和光屏向________（选填“上”或“下”）移动，直到___________为止。
3．某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验如图所示∶
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是____cm。
（2）为使所成像能在光屏的中央，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在_____。若如图实验时凸透镜与光屏的高度已调好，但烛焰在光屏上像的位置偏低，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向____（填“上”或“下”）移动。
（3）如图乙所示，若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的______点，此成像规律应用在____上（填一种器材名称）。
4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是___________，实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时，要求三者的中心在___________。
（2）如图乙所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧、、、四个位置中的___________位置。
（3） 若把图丙中的凸透镜换成“水凸透镜”，当向“水凸透镜”减少水量，使其变薄、焦距变长时，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，要想重新得到清晰的像，应将光屏向___________（填“远离透镜”或“靠近透镜”）的方向移动；也可以不改变光屏的位置，在图丙凸透镜左侧的方框中放一个焦距适合的___________透镜进行调节，这就是___________（填“近视”“远视”）眼矫正原理。
5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示，光屏上呈一清晰的像。
（1）如图甲光屏上出现蜡烛清晰的像，若将甲中蜡烛向左移动5cm，蜡烛的像相对于蜡烛将___________（选填“向左运动”、“向右运动”或“保持不动”）。移动后为___________（选填“照相机”或“投影仪”）的光学原理。
（2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度线处，则人眼在___________（选填“1”、“2”或“3”）处能观察到蜡烛的像。
（3）在图甲中，将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是___________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。
6．在探究“凸透镜成像规律”的实验中
（1）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，则该凸透镜的焦距是______cm；
（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，想得到一个倒立等大的实像，那么需要将光源向______移动（选填“左”或“右”），除了要将光源移动以外，还需要将光屏______凸透镜（选填“靠近”或“远离”）。
7．在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如图所示：
（1）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个____________（填“亮点”或“亮环”）为止，测得它与凸透镜中心的距离为10cm。
（2）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处后，再移动光屏，直到如图所示位置，光屏上会出现清晰____________（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；如果他将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向____________（填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像。
（3）如果将光源移至7cm处，凸透镜此时成的是放大的____________（填“虚像”或“实像”）。
（4）同学们讨论用红色的发光二极管替代蜡烛作为光源，这样的好处是____________。
8．小亮在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，经历了以下过程．
（1）在阳光下测定凸透镜的焦距（如图甲所示）．实验表明，凸透镜对光线有________作用，该凸透镜的焦距为________ cm；
（2）点燃蜡烛后，调节烛焰中心、________中心和光屏中心大致在同一高度上；
（3）在实验过程中，当蜡烛与透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可得一个清晰的像，这个像是________（选填“放大”或“缩小”），倒立的像，生活中的________是利用这个规律制成的。
9．在探究凸透镜成像规律实验中：
（1）如图甲所示，可知该凸透镜的焦距为___________cm；
（2）如图乙所示，应将光屏向___________（填上或下）调整，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在___________；
（3）当烛焰距离凸透镜 25cm 时，移动光屏使光屏上成倒立、___________的实像，生活中的___________（填照相机或投影仪或放大镜）就是利用这个原理制成的；
（4）接下来小英将蜡烛向凸透镜方向移动，若在光屏上还能得到清晰的像，应将光屏___________凸透镜（选填靠近或远离）。
10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）小明同学将凸透镜正对太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，这一操作是为了测量__。
（2）接下来，小明将器材组装完毕，如图乙所示，其中明显还需要调整的一个器材是____。调整后，恰好能在光屏上观察到清晰的像，这个像是倒立、__（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，该成像规律是__的成像原理（选填“照相机”或“投影仪”）。
（3）实验一段时间后观察到光屏上出现如图丙所示的情况，为得到完整的像，他可将凸透镜向__调节（选填“上”或“下“）。
（4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成实像时，若透镜上落一只小虫，则光屏上所成的像__（选填“完整”或“不完整”），像的亮度将__（选填“变亮”或“变暗”或“不变”）
（5）小明取来一副近视眼镜，将其中一个镜片放在凸透镜前，且较靠近凸透镜，仅移动光屏，在光屏上获得一清晰的像（如图丁所示）。拿走眼镜，为了能在光屏上再次得到清晰的像，保持蜡烛和透镜的位置不变，仅需将光屏向__（左/右）移动适当的距离。
70．凸透镜的焦距可以在阳光下用刻度尺来测量，如图所示，小明同学为了探索凸透镜的焦距跟什么因素有关，他做了实验，根据表格中记录的数据，回答下列问题：
（1）此实验运用了___________研究问题。
（2）比较实验___________与___________，得出结论：同材料、同直径，凸透镜厚度越厚，凸透镜焦距越小。
（3）比较实验___________与___________，得出结论：同材料、同厚度，凸透镜直径越大，凸透镜焦距越大。
（4）比较实验2与4，得出结论：___________。
参考答案
1.【答案】同一高度上 70 右 亮度减弱
【详解】
（1）[1]为使像成在光屏中心，应调节光源、凸透镜和光屏，使它们的中心在同一高度上。
（2）[2]由题意可知，此时物距为20cm，若此时成倒立、等大的实像，则此时物距等于两倍焦距，故此时像距也应等于两倍焦距，故此时光屏应在70cm刻度处。
（3）[3]保持透镜在图中的位置不变把光源向右移至35 cm刻度处时，此时物距减小，由“物近像远像变大”的规律可知，此时像距将变大，即应将光屏向右适当调节，才能得到清晰的像。
（4）[4]将凸透镜的上半部分遮住后，入射光线将减少，故此时光屏上的像亮度将减弱。
2.【答案】10 同一高度 使烛焰的像显示在光屏的中央 倒立、放大 投影仪 上 下 烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一条直线上
【详解】
（1）[1]平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离就是焦距，所以凸透镜的焦距
f=20cm-10cm=10cm
（2）[2][3]将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，调整三者的高度，使三者的中心在同一高度上，可以使烛焰的像显示在光屏的中央。
（3）[4][5]由图乙可知，物距是15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，光屏上成倒立放大的实像，投影仪应用此原理。
（4）[6]凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动。
[7][8]要使像成在光屏的中央，需将像向下移动，可将该凸透镜和光屏向下移动，直到烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一条直线上。
3.【答案】15.0 同一高度上 下 c 投影仪（幻灯机）
【详解】
（1）[1]由图甲可知，平行光线会聚为一点，这个点即为焦点，那么焦点和光心的距离即为焦距，故该凸透镜的焦距是
故该凸透镜的焦距是15.0cm。
（2）[2][3]为使所成像能在光屏的中央，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上；但烛焰在光屏上像的位置偏低，要想使像成在光屏中央，物体下移，像上移，故应调节蜡烛使烛焰向下移动。
（3）[4][5] 若在光屏上（光屏未画出）得到清晰放大的实像，则说明物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，故在c点；此时投影仪就是利用这一原理制成的。
4.【答案】10 同一高度上 c 远离透镜 凸 远视
【详解】
（1）[1]由图可知，平行于主光轴的光经过凸透镜折射后折射光线会聚在了距凸透镜10cm的光屏上，因为焦点到光心的距离即为焦距，所以凸透镜的焦距为10cm。
[2]为了使像成在光屏的中央，实验前应该调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心，使三者在同一高度上。
（2）[3]根据凸透镜成像的规律，要想得到倒立的实像，物距要大于一倍焦距小于两倍焦距，所以应该将物体放在c位置上。
（3）[4]要想在光屏上得到清晰的像，物距、像距和焦距满足，减少水量，使其焦距变长，物距不变，所以像距要变大，所以光屏要向远离透镜的方向移动。
[5][6]当透镜变薄焦距变长时，物体发出的光会聚在了光屏的后方，光屏相当于眼睛的视网膜，所以这是远视眼的特点，纠正时需要佩戴凸透镜。
5.【答案】向右运动 照相机 2 近视
【详解】
（1）[1][2]由图甲可知，此时物距和像距均为二倍焦距，蜡烛与像之间的距离为四倍焦距，此时物距与像距之和最小，若将甲中蜡烛向左移动5cm，则此时物距大于二倍焦距，此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距，此时蜡烛与像之间的距离增大，故蜡烛的像相对于蜡烛将向右移动；移动后成倒立、缩小的实像，与照相机的光学原理相同。
（2）[3]蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度线处时，则此时物距为
u=36cm﹣30cm=6cm则此时成正立、放大的虚像，像与物在同侧，故人眼在2处能观察到蜡烛的像。
（3）[4]将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜片对光具有发散作用，故放置的是凹透镜，凹透镜能矫正近视眼，即该眼镜片是近视眼镜的镜片。
6.【答案】8.0 右 靠近
【详解】
（1）[1]从图甲可以看到，透镜左边是平行于主光轴的光，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，那么这个光斑所在的位置就是透镜焦点所在的位置，透镜对应的位置是10.0cm，光屏对应的位置是18.0cm，故可知焦距为
f=18.0cm-10.0cm=8.0cm
（2）[2][3]若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，可看到蜡烛到凸透镜的距离是20.0cm，凸透镜到光屏的距离是20.0cm，由图可知该凸透镜的焦距是8.0cm，想得到一个倒立等大的实像，根据凸透镜的成像规律可知，物距应该等于两倍焦距，即是物距是16.0cm，像距也是等于两倍焦距，像距是16.0cm，从图乙可以看到，这时光源要向右移动，到达34.0cm的位置，这时物距才是16.0cm，除了要将光源移动以外，还需要将光屏靠近凸透镜，到达66.0cm的位置，这时像距才是16.0cm。
7.【答案】亮点 缩小 左 虚像 实验用的光源不会晃动，所成的像稳定，便于观察
【详解】
（1）[1]为了确定凸透镜的焦距，首先要找到凸透镜的焦距，所以将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的点，便为焦点，测得它与凸透镜中心的距离为10cm。
（2）[2]由[1]知，此凸透镜的焦距为10cm。凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30cm处，因此时物距
u＝30cm＞2f
所以成倒立、缩小的实像。
[3]若将光源远离凸透镜，则物距增大，根据“物远像近像变小”，像距要减小，所以光屏要靠近凸透镜，即向左移动，以获得清晰的实像。
（3）[4]如果将光源移至7cm处，此时物距
u＝7cm＜f
根据凸透镜成像的规律，成正立的、放大的虚像。
（4）[5]用红色的发光二极管替代蜡烛作为光源，和蜡烛相比，实验用的光源不会晃动，所成的像稳定，便于观察。
8.【答案】会聚 12 凸透镜 缩小 照相机
【详解】
（1）[1][2]由图甲可知，平行光线经凸透镜折射后会聚成点，所以凸透镜对光线有会聚作用，该会聚点到凸透镜的距离是12cm，所以凸透镜的焦距是12cm。
（2）[3]实验时，为使像成在光屏的中央，要使烛焰的焰、凸透镜的光心和光屏的中心三者位于同一高度。
（3）[4][5]由图丙可知，此时物距大于二倍焦距，故成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这个原理制成的。
9.【答案】10.0 下 同一高度 缩小 照相机 远离
【详解】
（1）[1]如图甲所示，如图将平行会聚于一点即为焦点，光心与焦点的距离为10cm。
（2）[2][3]如图乙所示，蜡烛、凸透镜和光屏的中心需要在同一高度上，故应将光屏向下移动；使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，才能保证像在光屏的正中央。
（3）[4][5] 当烛焰距离凸透镜 25cm 时，大于两倍的焦距，故成的是倒立的缩小的像；照相机就是利用这一原理制成的。
（4）[6]小英将蜡烛向凸透镜方向移动，物近像远，故需要将光屏远离凸透镜。
10.【答案】焦距 光屏 缩小 照相机 下 完整 变暗 左
【详解】
（1）[1]白纸上的最小最亮的亮斑是该凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距，所以这一步操作的目的是为了测量凸透镜的焦距。
（2）[2]为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。如图所示，光屏有些高了，所以要调整光屏的高度。
[3][4]此时物距大于像距，凸透镜成像规律可知，此时的像是倒立缩小的实像；此成像特点是照相机的原理。
（3）[5]如图，像成在光屏的上方，要使像成在光屏的中央，可以使蜡烛向上移动，或把凸透镜向下移动，或把光屏向上移动。
（4）[6][7]凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，故亮度会变暗。
（5）[8]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用；拿走眼镜后，像距变小，可以向左移动光屏。
11.【答案】控制变量法 1 2 2 3 同厚度、同直径，材料不同，凸透镜焦距不同
【详解】
（1）[1]探索凸透镜的焦距跟什么因素有关，因凸透镜的焦距与多种因素有关，故实验采用控制变量法。
（2）[2][3]研究凸透镜焦距与厚度的关系，要控制直径和材料相同，厚度不同。根据表格数据，应该比较实验次数1与2，可得凸透镜厚度越厚，凸透镜焦距越小。
（3）[4][5]研究凸透镜焦距与直径的关系，要控制厚度和材料相同，直径不同。根据表格数据，应该比较实验次数2与3，得出凸透镜直径越大，凸透镜焦距越大。
（4）[6]比较实验2与4，厚度相同，直径相同，因材料不同，得出凸透镜焦距不同，故得出结论：同厚度、同直径，材料不同，凸透镜焦距不同。
实验次数
1
2
3
4
凸透镜厚度
1cm
0.5cm
0.5cm
0.5cm
凸透镜直径
4cm
4cm
6cm
4cm
凸透镜材料
玻璃
玻璃
玻璃
塑料
凸透镜焦距
3cm
5cm
8cm
6cm