4.5凸透镜成像实验题巩固提升（3）2021-2022学年教科版物理八年级上册第四章（有解析）

4.5凸透镜成像实验题巩固提升（3）2021-2022学年教科版物理八年级上册第四章
1．小圃用如图所示的实验器材做“探凸透镜成像规律”的实验。
（1）调节蜡烛烛焰、凸透镜中心和光屏中心在______；
（2）蜡烛在如图所示的位置时，光屏上呈现清晰的、等大倒立的实像。由此判断凸透镜的焦距为______cm；
（3）把点燃的蜡烛向左移到光具座的10cm刻度线处，为再次在光屏上观察到一个清晰的像，可以进行的操作是______。（选填选项前的字母，有不止一个正确选项）
A．透镜不动，将光屏适当向右移动
B．透镜不动，将光屏适当向左移动
C．透镜和光屏都不动，在透镜和光屏间加一块合适的凹透镜
D．透镜和光屏都不动，在蜡烛和透镜间加一块合适的凸透镜
2．小刚做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小刚把凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在另一侧，调整凸透镜和纸的距离，当纸上出现一个______的光斑时，用刻度尺测得此光斑到凸透镜光心的距离为10cm；
(2)小刚将“F”图案的光源、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上，让光源发光，发现光屏上成像如图甲所示。他发现光屏上所成的像太靠上，不能在光屏上完整成像，你认为造成这种现象的原因是：______；
(3)解决上述问题后，移动“F”光源和凸透镜的位置如图乙，则此时的物距为______cm，移动光屏恰好得到一个清晰的像，这个像是个______像，用此规律可以制作______；(选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”)
(4)不改变光源和透镜的位置，换一个焦距5cm的凸透镜，此时要使光屏______透镜(选填“靠近”、“远离”)，才能得到一个清晰的像，“F”光源的图案如图，此时在光屏上接收到的像图______。
3．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”）。
4．小明用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。
（1）该凸透镜的焦距是______cm；
（2）图乙中烛焰在光屏上成的是______的实像；
（3）将图乙中蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜位置不变，要使烛焰可在光屏上成清晰的像，则光屏应向______移动。
5．实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、焦距为10cm的凸透镜、光具座等器材。小华用这些器材探究凸透镜的成像规律。
（1）小华将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放在20cm刻度线处，移动光屏至适当位置，如图所示（所成的像未画出），在光屏上得到烛焰倒立_______的实像。
（2）若将（1）中蜡烛移至15cm刻度线处，透镜位置保持不动，为在光屏上得到清晰的像，应将光屏向______移动。
6．如图探究凸透镜成像特点的实验装置。
（1）实验时为了使烛焰的像成在光屏的中心，要调节烛焰、凸透镜和___________三者的中心在同一高度。
（2）如图所示，此时光屏上成一清晰的像。这时的物距是___________cm，光屏上成的是___________立，缩小的实像，若使蜡烛向右靠近凸透镜，要想在光屏上成清晰的像，光屏应该向___________移（选填“左”、或“右”）。
（3）下表为小明做实验时记录的数据，分析数据，从第2次实验信息可知，所用凸透镜的焦距为___________cm。实验的过程中，发现随着蜡烛燃烧得越来越短，它在光屏上的像逐渐向___________（选填“上”或“下”）移动，放大镜的成像原理与表中第___________次实验成像的原理相同。
实验序号 物距/cm 像距/cm 成像情况
1 30 20 倒立、缩小、实
2 24 24 倒立、等大、实
3 20 30 倒立、放大、实
4 18 36 倒立、放大、实
5 8 正立、放大、虚
7．为探究“物体在距凸透镜二倍焦距以外时成像的特点”，选用的实验器材有：光具座、蜡烛、凸透镜（）、火柴、光屏、刻度尺等，实验装置如图所示。
（1）首先将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，调整凸透镜和光屏，使其所在的平面平行，并且都与光具座的轨道______（选填“平行”或“垂直”）；
（2）点燃蜡烛后，为使烛焰的像始终成在光屏中央，需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度处，为检验是否调好，同学应进行的操作是______；
（3）调整好器材后，将蜡烛放在光具座上的某点，如图所示，此时物距是______cm；
（4）实验中如何移动光屏找到烛焰清晰的像？_______；
（5）某小组同学在实验时发现实验台上的凸透镜有一个小缺口，并且实验室没有多余的完好的凸透镜了，该小组若用此凸透镜实验，光屏上烛焰的像能否完整？______（选填“能”或“不能”）
8．基同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验：
（1）实验前调节凸透镜中心，光屏中心、烛焰中心大致在_____。
（2）如图所示，光屏上得到了一个清晰明亮的像，则该像是倒立、_____（缩小、等大、放大）的实像，通过分析凸透镜的焦距f＝_____cm。
（3）保持蜡烛的位置不变，将光屏移动到80cm刻度处，要使烛焰在光屏上成倒立缩小的实像，凸透镜应向_____（选填“靠近光屏”或“靠近蜡烛”）的方向适当移动，这是_____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理。
（4）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光上看到_____。
A．蜡烛像的下半部分
B．蜡烛像的上半部分
C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗
D．蜡她完整的像，像的亮度不变
9．在探究凸透镜成像的实验中
　　
(1)让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，由图可测得该凸透镜的 ___________ ；
(2)利用图乙装置进行以下操作：
①为了使像能成在光屏的中央，要调节 ___________ 、凸透镜、光屏，使三者的中心在 ___________ ；
②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、 ___________ （选填“放大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是 ___________ （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
③将蜡烛移到距凸透镜5 cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的 ___________ 侧透过凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）。
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．在探究“近视眼的矫正”课外实验中，小明同学用水袋做成一个水凸透镜来模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注水或吸水量来调节。
（1）在调整烛焰（模拟远处所视物）、水透镜、光屏（模拟人眼视网膜）在光具座上的位置，如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像（未画出），该像是倒立___________ （填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
（2）向水凸透镜内___________ （填“注入”或“吸取”）适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，若将光屏向___________移动适当距离（选填“左”或“右”），再次得到清晰的像，说明近视眼将远处的物体成像在视网膜 ___________（选填“前”或“后”）方。
（3）在上述（2）操作的基础上，张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小明保持光屏不动，发现当蜡烛向左移动适当距离后像又清晰，由此可知，张老师所戴的眼镜是___________ 透镜，张老师的眼睛属于___________眼 （选填“近视”或“远视”）。
12．小明做“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，这样做的目的是______；
（2）他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是图______；
（3）在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图______（选填“丙”或“丁”）的视力缺陷；
（4）如图戊将点燃的蜡烛置于凸透镜的焦点以内，人眼观察到其放大的像，若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则人眼观察到烛焰的像______。
A．没有变化 B．会被遮挡 C．能成在光屏上 D．亮度变暗
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．同一高度上 15 BC
【详解】
[1]调节蜡烛烛焰、凸透镜中心和光屏中心在同一高度，是为了让像成在光屏的正中央。
[2]如图所示的位置时，光屏上呈现清晰的、等大倒立的实像，物距为30cm，是两倍的焦距时，才成等大的像，故焦距为15cm。
[3] 把点燃的蜡烛向左移到光具座的10cm刻度线处，根据凸透镜成像原理可知，物体远离，像靠近，故光屏向左移动；还可以通过在透镜前放一个发散透镜，不移动光屏。
故选BC。
2．最小最亮 光源、凸透镜、光屏的中心没有调整到同一高度 15 倒立放大的实 投影仪 靠近 C
【详解】
(1)[1]太阳光可以近似看成平行光，调整凸透镜，使太阳光与凸透镜的主光轴平行，凸透镜可以将平行于主光轴的太阳光会聚到焦点上，调整凸透镜和纸的距离，当纸上出现一个最小最亮的光斑时，即为凸透镜的焦点。
(2)[2]图中光源的像没有呈现在光屏的中央，那么原因可能是光源、凸透镜、光屏的中心没有调整到同一高度。
(3)[3]图乙中物距
[4][5]由题意可知焦距为10cm，则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距应大于二倍焦距，此时成倒立放大的实像，生活中的投影仪就是利用的这一成像原理。
(4)[6]当改用焦距为5cm的凸透镜，不改变凸透镜和光源位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像的规律，物远像近像变小，则应将光屏靠近透镜，才能得到清晰的像。
[7]此时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像。
故选C。
3．11.0 放大 投影仪 左 变小
【详解】
（1）[1] 如图甲可知：刻度尺读数时，应估读到分度值的下一位，故凸透镜的焦距为11.0cm。
（2）[2][3]当蜡烛放在光具座35cm刻度处时，物距
由于凸透镜的焦距为11.0cm，所以此时满足，成倒立放大的实像，相当于一台投影仪。
（3）[4][5]当蜡烛向左移动时，物距变大，所以此时像距也变小，需将光屏向左移动，像的大小将变小。
4．10.0 倒立、放大 左
【详解】
（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上的一点（焦点），焦点到透镜光心的距离叫焦距，故该凸透镜的焦距是
40.00cm -30.0 cm =10.0cm
（2）[2]由图乙可知，物距小于像距，故烛焰在光屏上成的是倒立、放大的实像。
（3）[3]将图乙中蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜位置不变，即物距变大，由“物远像近像变小”，要使烛焰可在光屏上成清晰的像，则光屏应向左移动。
5．缩小 左
【详解】
（1）[1]由图可知，物距
u=50cm-20cm=30cm
像距
v=65cm-50cm=15cm
此时
u＞2f
成倒立缩小的实像。
（2）[2]凸透镜成实像时，物远像近像变小，蜡烛移至15cm刻度线处，透镜位置保持不动，物距变大，为在光屏上得到清晰的像，像距应该变小，应将光屏向左移动。
6．光屏 30.0 倒 右 12 上 5
【详解】
（1）[1]探究凸透镜成像的实验时，在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央。
（2）[2][3]由图知道，物距是30.0cm，像距要小于物距，所以成的是倒立、缩小的实像。
[4]若使蜡烛向右靠近凸透镜，物距减小，像距变大，所以光屏应该向右移动。
（3）[5]由表格中的数据知道，当u=v=24cm时，成的是等大的实像，则
u=v=2f=24cm
所以焦距f=12cm。
[6]随着蜡烛的燃烧，蜡烛变短，根据过光心的光线不改变方向，所以像会向上移动。
[7]当物距小于焦距时，其应用是放大镜，所以放大镜的成像原理与表中第5次实验成像的原理相同。
7．垂直 见解析 40.0 见解析 能
【详解】
（1）[1]调整凸透镜和光屏，使其所在的平面平行，并且都与光具座的轨道垂直，以保证成像在光屏之上。
（2）[2]为检验是否调好，可观察光屏上的光斑是否在光屏中心处，再左右移动光屏直到光斑始终处于光屏中央。
（3）[3]刻度尺分度值为1cm，计算此时物距为
u=50.0cm-10.0cm=40.0cm
（4）[4]为找到烛焰清晰的像，可左右移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像，再向左或向右移动光屏，像都变模糊。
（5）[5]凸透镜有一个小缺口，会导致所成像亮度变暗，但成的像依然是完整的。
8．同一高度 等大 12.5 靠近光屏 照相机 C
【详解】
(1)[1]为了使像成在光屏的中央，实验前需要使烛焰、光屏的中心、凸透镜的中心在同一高度上。
(2)[2]由图可知，此时的物距等于像距等于25cm，成倒立、等大的实像。
[3]凸透镜的焦距为
(3)[4][5]保持蜡烛的位置不变，将光屏移动到80cm刻度处，要使烛焰在光屏上成倒立缩小的实像，则物距应大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故应将凸透镜靠近光屏，其应用是照相机。
(4)[6]将将凸透镜遮挡一半，物体上任一点射向凸透镜的其他部分的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故选C。
9．焦距 烛焰 同一高度上 放大 投影仪 右
【详解】
(1)[1]让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，平行于主光轴的光线经透镜折射后过焦点，由图可测得该凸透镜的焦距为10cm。
(2)[2][3]由于通过光心的光线传播方向不变，为了使像能成在光屏的中央，要调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心在同一高度上。
[4][5]当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，物距小于2倍焦距、大于1倍焦距，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，成像情况与此类似的是投影仪、幻灯机、电影放映机。
[6]将蜡烛移到距凸透镜5cm处，物距小于1倍焦距成正立、放大的虚像，此时物像同侧，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的右侧透过凸透镜直接观察。
10．缩小的 7.5cm【详解】
（1）[1]由图可知，此时的物距要大于像距，所以凸透镜成倒立、缩小的实像。
（2）[2]由图可知
u=30.0cm＞2f
f＜v=15.0cm＜2f
解得
7.5cm＜f＜15.0cm
（3）[3]凸透镜成实像
u=v=2f
时，成倒立、等大的实像，此时
则
u=v=0.2m=20cm=2f
故f=10cm。
11．缩小 注入 左 前 凹 近视
【详解】
（1）[1]由图中可知，此时物距大于像距，故此时所成的像应为倒立、缩小的实像。
（2）[2][3][4]近视眼形成的原因是晶状体变厚，对光的偏折能力增强，故应向水凸透镜内注入适量的水来模拟近视眼，因此时凸透镜对光的偏折能力增强，故可知此时光线会聚点将在光屏的左侧，即近视眼将远处的物体成像在视网膜的前方，故此时应将光屏适当向左移动。
（3）[5][6]将蜡烛向左移动适当距离后像又清晰，说明此时光线会聚点向左移动，即该眼镜对光有发散作用，为凹透镜，故张老师的眼睛为近视眼。
12．使像在光屏的中央 甲 丁 A
【详解】
（1）[1]点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像在光屏的中央，便于观察。
（2）[2]他用同一凸透镜做了两次实验，根据当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，所以其中成缩小像的是图甲。
（3）[3]在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动即减小像距，光屏上再次出现清晰的像，说明加的镜片对光的会聚作用，图丁中物体发反射出的光经视网膜折射后在晶状体后侧成像，则所加镜片可以矫正图丁的视力缺陷。
（4）[4]如图戊，将点燃的蜡烛置于凸透镜的焦点以内，满足当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像，此时像比物大、物像同侧，若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则人眼观察到烛焰的像没有变化，不能被光屏承接。
答案第1页，共2页
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