初中物理沪科版八年级全册第五节 科学探究：凸透镜成像巩固练习

4.5凸透镜成像练习（3）2021-2022学年沪科版物理八年级全一册第四章

一、实验题

1．小潭同学用图所示实验装置来探究凸透镜的成像规律，用到的光具座足够长。

（1）如图所示，依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并将它们调整好后，点燃蜡烛，无论怎样移动光屏，光屏上都没出现烛焰的像：但取掉光屏，在放光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像。则此凸透镜的焦距_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）15cm。看到的像是_______像（选填“虚”或“实”）。

（2）将蜡烛移至零刻度处，凸透镜位置不变，当把光屏放回如图所示位置时，在光屏上看到了烛焰模糊的像，当把光屏向_____（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，在光屏上可以看到烛焰_____（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的清晰像；在看到清晰像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向______（选填“靠近”或“远离”）光屏的方向移动一定的距离，在光屏上可以再次看到烛焰______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的清晰的像。

2．在“探究凸透镜成像规律的实验”中：

（1）如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为 ______cm；

（2）当烛焰放在光具座35cm刻度处时，能成倒立、______的实像，相当于一台 ______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；

（3）当烛焰向左移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 ______（选填“左”或“右”）移，此时所成像将 ______（选填“变大”或“变小”或“不变”）。

3．如图所示，是探究“凸透镜成像规律”的实验装置：

（1）写出一种简便易行的判断透镜是否为凸透镜的方法___________；

（2）如果在实验中将蜡烛和透镜的位置固定后，无论怎样移动光屏都找不到像，其原因可能是________（回答一种情况即可）；

（3）如果保持凸透镜位置不变，将点燃的蜡烛分别放在A、B、C、D、E处，并分别调整光屏的位置，直到光屏上得到图中的像，则蜡烛所放的位置应是图中的_______点，生活中的_______是利用这一原理制成的；

（4）如果要使光屏上的像再大一些，并能清晰的呈现在光屏上，应当采取的做法是_________。

4．小海同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律，实验桌上现有A，B两个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为50cm，凸透镜B的焦距为10cm。光具座上标尺的刻度如图。

（1）小海想探究凸透镜成像的规律，应选用___________（选填“A”或“B“）凸透镜；

（2）实验时，小海应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后。调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在___________，其目的是使像成在___________；

（3）小海在图中的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如表所示。分析实验数据：

①从实验次序2、3、4可以看出，当成实像时，物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越___________；

②同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而___________。

（4）你认为小海同学的实验过程是否全面？___________（选填“是”或“否”），请提出你的看法（只需写出一种），答___________。

5．小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。

（1）实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的___________上。

（2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，所成的像是___________（填“正立”或“倒立”）的___________（填“实”或“虚”）像。

（3）保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，此时光屏上所成像的特点与___________ （填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）相同。

（4）小林进行了进一步探究：如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，经过___________s，光屏上成清晰___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的像。

6．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。

（1）实验过程中由于蜡烛燃烧变短，使蜡烛的像成在了光屏中心的___________方（选填“上”或“下”），要使像成在光屏的中心，只调节凸透镜，应将凸透镜向___________调。

（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是________ cm；

（3）若此时，光屏上得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立、________的实像。利用此原理工作的光学仪器有___________。

（4）此时固定蜡烛，换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验，则光屏需向_______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像。

7．如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置，表格为小明同学的实验记录。

（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使它们的中心跟烛焰的中心大致在___________上，为了找到像的准确位置，必须做好光屏的微调，即在一定的范围内左右移动光屏，使光屏上的像___________

（2）分析实验数据可知该凸透镜的焦距是___________cm。

（3）保持凸透镜的位置不动，把蜡烛移到光具座上25cm的刻度处，可以从___________（填“光屏一侧”“烛焰一侧”）通过凸透镜观察到烛焰正立的像，___________就是利用这一成像规律。

（4）小明做第一次实验时，手指尖不慎触碰到了凸透镜，则光屏上原本清晰的像将___________（选填“残缺”、“出现阴影”、“变暗”、“出现手指的像”）。

（5）保持凸透镜在上图中30cm的刻度线处不变，移动蜡烛到光具座上15cm处，根据表格可知，第四次实验时光屏应该放在光具座上________cm的位置。

8．小明对凸透镜的成像规律进行了探究，凸透镜的焦距是10cm；

（1）如图所示，光屏中央恰好得到一个清晰的像，生活中的 ______（填照相机或投影仪）是利用这个成像原理制成的；

（2）保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到 ______cm刻度线处，光屏上还能成清晰、倒立的实像。

9．如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）实验前，调整实验器材，使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在___________。

（2）在如图所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的、倒立的、___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，这个像的成像原理与___________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同。此时不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上___________（选填“有”或“没有”）小泥点的像。当蜡烛燃烧一段时间后会变短，烛焰的像会往___________（选填“上”或“下”）偏离光屏中心。

（3）若保持图甲中蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透镜到___________刻度线处，光屏上能再次成清晰的像，像的大小较之原来___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

10．小明和小红在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用红色发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上作为光源，又用同样的白色方格板作为光屏。实验时将凸透镜固定在光具座上的0cm刻度线处保持不变。

（1）小明实验操作中如图甲，恰好能在光屏上成清晰的像，此时像是倒立的、___________（选填“放大的”或者“缩小的"）实像；

（2）可以判断出小明所用凸透镜的焦距范围是___________；

（3）小红实验中绘制的物距倒数与像距倒数的关系如图乙，推算小红实验用透镜的焦距是___________ cm。

11．小亮的爷爷看报纸时需要用放大镜才能看清。

（1）小亮透过放大镜观看周围时发现：如图甲所示，离他比较远的钟表竟然呈现了倒立、缩小的样子；随着他走近钟表，如图乙所示，又观察到钟表___________的样子。针对以上现象，小亮思考了下面四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是___________（选填序号）

A．凸透镜在什么条件下能成什么样的像？

B．物体通过凸透镜所成的像都有哪些种类？

C．凸透镜的成像情况与物、镜间的距离有何关系？

D．物体通过凸透镜的成像情况都与哪些因素有关？

（2）小亮想用家中的蜡烛、白纸板和凸透镜进行探究，还需要用到的测量仪器是___________。

（3）如图丙所示，小亮将蜡烛、凸透镜、白纸板沿直线依次放在桌面上，点燃蜡烛后，调节凸透镜和白纸板的高度，使像成在白纸板的中心。

（4）接着小亮进行了多次实验和测量，并将测量情况记录在下表中。

小亮分析表中数据，得出结论：物体距离凸透镜大于15cm时成倒立缩小的像，物体距离凸透镜小于或等于15cm成倒立放大的像。同学小华看了小亮的数据后，有不同看法，他认为结论是：物体距离凸透镜大于或等于20cm成倒立缩小的像，物体距离凸透镜小于20cm成倒立放大的像。为解决争议，他们想在物、镜间距离是15-20cm的范围内继续多做几次实验，找到___________，使结论更可靠。

参考答案

1．大于    虚    远离    放大    靠近    缩小   

2．11.0    放大    投影仪    左    变小   

3．从外形看（或摸一摸），中间厚，边缘薄的是凸透镜（或正对着太阳光移动，另一侧纸片或墙面上能得到最小最亮的光斑说明是凸透镜；拿着透镜观察远近不同的物体，出现倒立的像或正立、放大像的是凸透镜）    蜡烛放在了一倍焦距以内，是虚像（或蜡烛放在了一倍焦距位置，不成像；或烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一高度）    E    照相机    将蜡烛靠近透镜（或向右移动），并调节光屏远离透镜（或向右移动），直到出现清晰的像   

4．B    同一高度    光屏的中央    大    减小    否    他只记录了像的大小，没有记录像的正倒   

5．主光轴    倒立    实    照相机    5    等大   

6．上    下    7.5    缩小    照相机    靠近   

7．同一高度    最清晰    10.0    光屏一侧    放大镜    变暗    60   

8．照相机    45   

9．同一高度    放大    投影仪    没有    上    65    变小   

10．缩小的    7.5cm<f<15.0cm    10   

11．倒立    C    刻度尺    等大的像