凸透镜成像 实验探究题 2021-2022学年人教版物理八年级上册（有答案）

凸透镜成像 实验探究题
一、实验,探究题
1、如图所示，小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）他将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是________cm。
（2）他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上，点燃蜡烛后，他还应调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在________________________。
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜18cm处时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个________、________的实像（填写像的性质）；________ （填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的。
（4）实验中，当小明用白纸遮挡住凸透镜的上半部分时，光屏上成像的情况是（ ）
A．只出现烛焰的上半部分的像 B．只出现烛焰的下半部分的像
C．仍然是完整的像，只是变暗些 D．成像情况不受任何影响
（5）蜡烛随着燃烧而变短，光屏上成的像将向________ （上或下）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 B．只需将光屏向上移动些
C．将凸透镜和光屏向下移一些 D．以上均可
（6）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。在此过程中像的大小变化情况是______。
2、在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中．
(1)如图15所示，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同一高度．其目的是使像成在______ ____．
(2)当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像．
(3)把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，给“眼睛”戴上远视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像．若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏_________(选填“远离”或“靠近”)透镜。
3、如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距是10cm。
(1)当把凸透镜放置在如图所示的位置时,在光屏的中央恰好得到烛焰清晰的像,此时的像是倒立、　　　　　　的实像。
(2)为了探究投影仪成像的原理,把蜡烛放在正确位置后,应该将光屏向　　　　
(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,使它到凸透镜的距离要大于　　　　　　　cm。
(3)随着实验的进行,蜡烛由于燃烧逐渐变短,光屏上的像逐渐向　　　　　　
移动。为了保证烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一水平高度,并且使像完整地成在光屏的中央,应该只将　　　　　　　向　　　　　　　移动。
4、为了粗测出凸透镜的焦距，小军拿一张白纸和一把刻度尺，利用太阳光作光源进行了实验。请将以下实验步骤的每一步叙述补充完整。
（1）拿一个凸透镜 着太阳光；
（2）再把一张纸放在透镜的 ，改变透镜与 的距离，直到纸上的光斑变得最小、最亮；
（3）最后测量这个光斑到 的距离。
5、小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作，请你将空缺部分补充完整。
(1) 将一束平行光射向凸透镜，得到如图 7 所示的光路图，则该透镜的焦距为________cm。
(2) 当烛焰从远处向透镜靠近时，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。

6、小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律。
①由图10可知,凸透镜的焦距是________㎝．实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在__________。
②如右图所示，若在光屏上（光屏未画出）能得到清晰放大的烛焰实像，则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的__________点上，此成像特点可应用在__________机上。
③小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，按①的要求调整好三者中心的位置，但无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．原因可能是（写出一个原因即可）____________________ 。
7、用如图所示装置模拟人眼成像情况，此时烛焰在光屏上成清晰的像．
（1）实验时，应使烛焰和　　　　　　　　　　的中心位于凸透镜的主光轴上．
（2）图中物距u应满足　　　　　．
A．u＞2f B．u=2f
C．f＜u＜2f D．u＜f
（3）当蜡烛远离凸透镜时，烛焰的像将落在光屏的　　　　　（填“前”或“后”）方．
（4）在第（3）小题的情况下，若用此实验模拟人眼的调节功能，重新在光屏上得到清晰的像，应该进行的操作是　　　　．
A．将光屏靠近凸透镜 　B．将光屏远离凸透镜
C．换焦距更大的凸透镜 D．换焦距更小的凸透镜．
8、“研究凸透镜成像规律的实验中”：
（1）在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ，其目的是为了 。
（2）当蜡烛在凸透镜左侧距凸透镜20cm的时候，在光屏上得到一个倒立等大的实像，则凸透镜的焦距是 cm；当蜡烛再向凸透镜靠近5cm时，所成的像的性质是 、 、 ，利用此原理制成了 。
9、【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关
【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜。在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（图8甲），看到手指　_________　的像；然后再用它观察远处的房屋（图8乙），看到房屋　_________　的像。（选填“放大”“等大”或“缩小”）
图8
他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？
【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与　_________　有关。
【设计并进行实验】
小明在如图所示的光具座上，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下表所示。
物体到凸透镜的距离/cm 光屏上像到凸透镜的距离/cm 光屏上像的大小
40 13.5 缩小
30 15 缩小
20 20 等大
15 30 放大
10 光屏上没有像
8 光屏上没有像
【结论与应用】
（1）分析数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越　_________　，同时发现像到凸透镜的距离就越　_________　。
（2）小明班照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机　_________　同学（选填“靠近”或“远离”），同时还应　_________　照相机的暗箱长度（填“增长”“缩短”或“不改变”）。
　
10、在研究凸透镜成像的实验中，如图所示，保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在主光轴上a、b，c、d、e各点，并分别调整光屏的位置，使光屏上的像最清晰，则：①把烛焰放在 点，屏上出现的实像最大；②把烛焰放在 ____点，屏上出现的实像最小；③把烛焰放在 ______点，屏上不会出现像；④把烛焰放在 ____点，屏上出现和烛焰等大的像。
11、实验（如图19）：
①要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向______ （填“上”或“下”）调整．
②烛焰放在距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是____ cm．
③然后使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向______ （填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、 ______（填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像.
参考答案
一、实验,探究题
1、填空、选择每个均1分。
（1）10
（2）同一水平高度
（3）倒立 放大 投影仪
（4）C
（5）上 C
（6）远离 变小
2、光屏中央 放大 靠近
3、(1)由图知,物距u=50.0cm,物距大于2f,所以在光屏上成烛焰的倒立缩小的实像;
(2)投影仪是根据物距处于f和2f之间时,凸透镜成倒立放大实像的原理制成的,所以应将蜡烛置于f和2f之间,将光屏放在2f之外,即将光屏向远离凸透镜的方向移动,使光屏到凸透镜的距离大于20cm;
(3)凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,所以像逐渐向上移动;为使像成在光屏的中央,应提高蜡烛的位置,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一水平高度处。
答案：(1)缩小　(2)远离　20　(3)上　蜡烛　上
4、（1）正对 （2）另一侧；纸 （3）凸透镜
5、 (1) 10 (2) 远离
6、20cm 同一水平直线 C 投影仪或幻灯机 蜡烛放到了焦点上或放在了焦点之内
7、 解：（1）烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上可使像成在广平的中央．
（2）在图中成的是倒立缩小的实像，蜡烛应放在大于2倍焦距的位置，故选A；
（3）当蜡烛远离凸透镜时，烛焰的像将落在光屏的前方；
（4）像成在光屏的前方相当于近视眼，近视眼的像成在视网膜的前方，为了能得到清晰的像应换用焦距更大的凸透镜，故选C．
故答案为：（1）光屏；（2）A；（3）前；（4）C．
8、同一高度.让像成在光屏上,能够更好地进行物与像的比较观察.10.倒立放大实.幻灯机
9、放大；缩小；物体到凸透镜的距离；（1）大；长；（2）远离；缩短
方法规律： 规律法，此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用。
点拨：要解决此题，首先要知道凸透镜成像的规律。
设凸透镜的焦距为f，物距为u，则凸透镜成像的规律为：
当u＞2f时，成倒立、缩小的实像．对应应用如照相机。
当u=2f时，成倒立、等大的实像。
当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，对应应用如幻灯机。
当u=f时，无像．经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点。
当u＜f时，成正立、放大的虚像．如放大镜。
可见：u=2f位置是放大和缩小的分界点；u=f是虚像和实像的分界点。
当物体成实像时，随着物距u减小，像距增大，同时像也在增大。
甲图，看近处的物体时，做为放大镜使用，此时成正立、放大的虚像。
乙图，当看远处的物体时，此时成物体倒立、缩小的实像。
甲乙两图物体到凸透镜的距离不同，所以可以看出凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关。
（1）从表格中数据可以看出，成实像时，物距在逐渐减小，成的像逐渐变大，像距也逐渐变大。
（2）要想使所有的景物都进入取景框，需要增大物距，为了得到清晰的像，需要减小物距。所以应使照相机远离同学，并缩短暗箱的长度。
10、d、a、e、c
11、（1）下 （2）10 （3）右 放大
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