凸透镜成像探究实验练习 2021—-2022学年人教版物理 八年级 上册（有答案）

2021—-2022学年 八年级物理能力提升训练1
凸透镜成像探究实验
1、小明用图示装置探究凸透镜成像的规律，所用凸透镜焦距为10cm．
（1）点燃蜡烛后，发现烛焰的像成在光屏的上方（如上图），此时他应将凸透镜向 ______ （选填“上”或“下”）移动，使烛焰的像成在光屏的中央，此时会看到一个倒立、 ______ 的实像，生活中的 ______ 就是应用了此成像规律制成的．
（2）小明仍将凸透镜固定在光具座50cm刻线处，将蜡烛移到35cm刻线处，同时将光屏向 ______ （选填“左”或“右”）移动，直到在光屏上再次看到像后，正确测出了像距．此时，小华同学将自己的近视眼镜放在了凸透镜的左边，小明要想再次得到清晰的像应将将光屏向 ______ （选填“左”或“右”）移动．
（3）邻座的小红用同样的实验器材做该实验，小红将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是 ______ ．
2、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)如图甲所示，一束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、水透镜和光屏至图乙所示位置时，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)在图乙所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示)，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________(选填“近视”或“远视”)眼镜。
3、如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜在光具座上的位置保持不变，凸透镜的焦距为10cm．
（1）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，为了使像仍成在光屏的中央，则应向 ______ 调节凸透镜．
（2）调整后，保持透镜位置不变，若想在光屏上得到倒立、缩小的像，移动蜡烛以后，需要缓慢向 ______ 移动光屏，写出一个原理相同的应用 ______ ．如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜，要想在光屏上得到清晰的像，应缓慢向 ______ 移动光屏．
（3）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时应站在 ______ 一侧观察蜡烛的像，当观察像时， ______ （选填“有”或“没有）光进入人眼．
4、同学们做“探究凸透镜成像的规律”的实验，请回答以下问题
（1）要调整凸透镜、光屏和烛焰使它们的中心在同一高度，你认为下面几种调整方法最方便合理的是 ______ ．
A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度；
B．用刻度尺一个一个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度；
C．把蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开．
（2）同学们测量并绘制出物距u和像距v关系图像如图甲所示，该凸透镜的焦距是 ______ cm；
（3）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时，光屏上得到 ______ （放大/等大/缩小）像，若光屏适当远离凸透镜，凸透镜和蜡烛不动，要想在光屏上得到清晰的像，可以在凸透镜前加一个 ______ （“凸透镜”、“凹透镜”）．
5、在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小峻同学进行了如下实验：
(1)按如图甲所示操作，测出本实验所用凸透镜的焦距为________cm.
(2)接着小峻调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立、________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰实像，生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理．
(3)保持图乙中凸透镜的位置不变，当向右移动蜡烛时，应该向________(选填“左”或“右”)移动光屏，才能再次得到清晰的像．
(4)保持凸透镜的位置仍然不变，小峻继续向右移动蜡烛至45 cm刻度线处，移动光屏，发现________(选填“能”或“不能”)得到蜡烛清晰的像．
6、在探究凸透镜成像规律时，小明在光具座上依次摆放了蜡烛、凸透镜、光屏，并调节它们中心在同一高度上．
(1)如图甲，当他将蜡烛、光屏位置固定后，左右移动透镜，发现透镜在①②两个位置时，屏上都能得到倒立的像，则透镜在①位置相比在②位置时，屏上得到的像________(选填“较大”或“较小”)．
(2)当他将透镜和光屏的位置固定后，发现无论怎么移动蜡烛，在屏上都不能得到像(光具座足够长)，为了在屏上得到清晰的像，他应将凸透镜________(选填“靠近”或“远离”)光屏移动一些．经过调整，在屏上得到了清晰的像，他发现若将凸透镜左半部用纸遮住，屏上将得到________(选填“完整”或“一半”)的像；若将蜡烛稍微上移，屏上的像将________(选填“上移”或“下移”)．
(3)如图乙，他把“上”形状的遮光板放在蜡烛和凸透镜之间，则屏上观察到像的形状是________．
A. 上　　　B. 　　　C. 　　　D.
7、小阳同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验，如图所示．
（1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 ______ （填“上”或“下”）调整；
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 ______ cm；
（3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向 ______ （填“左”或“右”）移到某一位置，才能在屏上得到一个清晰 ______ 、 ______ 的 ______ ．
（4）在试验中小阳将一块不透明的纸挡住凸透镜的下半部分，则此时 ______ （填“能”或“不能”） 成完整的像，像比原来变 ______ （填“亮”或“暗”）了．
8、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；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乙所示时，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)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向________方移动(选填“上”或“下”)．
(4)如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，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(选填“近视”或“远视”)．
9、在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃，他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：
猜想1：凹透镜也能点燃火柴；
猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；
猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．
(1)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的．你认为他们判断的依据是____________________________________________________．
(2)为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是________的．
(3)请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案．
简要做法：__________________________________________________________________________________________ _________________________________；
如何判断：______________________________________________________________.
10、小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验：
(1)现有三个凸透镜，它们的焦距分别为50 cm、25 cm、15 cm，应选择焦距为____cm的凸透镜．
(2)在实验过程中，小明将光具座放到水平桌面上，调整凸透镜的中心、蜡烛火焰的中心和光屏的中心应保持在______________；然后小明固定蜡烛和凸透镜的位置，只左右移动光屏，始终不能在光屏上得到像，原因可能是________________．
(3)把凸透镜固定在50 cm刻度处，让蜡烛位于15 cm刻度线处，再移动光屏，在光屏上得到清晰、倒立、________的实像(选填“放大”或“缩小”)；此成像原理可应用于________(选填“放大镜”、“照相机”或“幻灯机”)成像．
(4)第(3)小问成像后，如果让蜡烛向左运动到某一位置，应该向________移动光屏到某一位置才可以重新在光屏上得到清晰的像．
11、小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动．在图1所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．
（1）由图可知，凸透镜焦距范围正确的是 ______
A．f＜13cm B.13cm＜f＜20cm C.20cm＜f＜40cm D．f＞40cm
（2）若将蜡烛向右移动一小段距离，则应将光屏向 ______ （选填“左”或“右”）移动适当距离可再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比原来的像要 ______ 些．
（3）若将蜡烛向左移动一小段距离，此时光屏上的像变模糊，在蜡烛和透镜之间放置一个合适的 ______ （选填“凸透镜”或“凹透镜”），光屏上的像又变清晰， ______ （选填“近视眼”或“远视眼”）的矫正原理与此相同．
（4）把烛焰位于凸透镜焦点以内，在透镜另一侧可以观察到放大的虚像．若将一不透明的光屏置于图中虚线处，如图2所示，则烛焰的像 ______
A．会消失 B．亮度变暗 C．没有变化 D． 成在光屏上．
12、用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图T7－3所示。(凸透镜的位置固定不动)
(1)为了便于观察实验现象，实验环境应该________(选填“亮”或“暗”)一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向________(选填“上”或“下”)移动。
(2)记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 30 15 ______________
2 20 20 倒立、等大的实像
3 15 ________ 倒立、放大的实像
4 6 无 正立、放大的虚像
请根据实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用：__________。
(3)若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下半部分，则所成的烛焰的像为__________________(选填“不完整的像”“亮度相同的完整的像”或“亮度稍暗的完整的像”)。
(4)晓红在早上9：00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动，她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，她认为此点就是凸透镜的焦点。你认为她在活动过程中存在的问题是________________________________________________________________________。
13、在“研究凸透镜成像”的实验中，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在图中的a、b、c、d和e点，同时调整光屏的位置，那么
（1）把烛焰放在______点，屏上出现的像最大；
（2）把烛焰放在______点，屏上出现的像最小；
（3）把烛焰放在______点，屏上不会出现像
（4）把烛焰放在______点，当屏上出现清晰的像时，屏距凸透镜最近；
（5）物体在焦点之外越是远离凸透镜，像越______，像距越______；
（6）当物体由a点向b点移动时，物像间距离的变化规律是：______．
14、一物理实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验．凸透镜、蜡烛、光屏的位置如图所示．
（1）实验前，首先要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到 ______ ；
（2）如图示，恰好能在光屏上得到烛焰的等大的像，从图中信息可以得出，该透镜的焦距为 ______ cm；
（3）若将凸透镜移到光具座上45cm处，要使光屏上仍呈现清晰的像，下列做法可行的是 ______
A．光屏保持原有位置不动
B．光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离
C．光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离
（4）在实验进行的过程中，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，可将光屏向 ______ 移动．
（5）细心的张华同学发现，光屏上所成的像，无论是放大还是缩小，烛焰的像的左右两边大小都不相同，你认为可能的原因是： ______ ．
15、学习完透镜知识后,小伟同学用纸盒、凸透镜、手机、白纸板做了一个简易投影仪,想把手机里的视频放大看,如图甲所示。
(1)小伟首先测凸透镜的焦距,由图乙可知该凸透镜的焦距为　　　　　cm。
(2)若想在光屏上得到清晰、放大的实像,则手机应位于图丙所示透镜左侧a、b、c、d四个位置中的　　　　　位置。
(3)当手机里播放视频时,调整光屏的位置,使光屏得到清晰的像,光屏的像相对于手机里的视频是　　　(选填“正立”或“倒立”)的,它的成像原理是光的　　　　　(选填“直线传播”“反射”或“折射”)。
(4)小伟想要在光屏上得到更大的像,手机应该　　　　透镜一些,光屏位置应该向　　　　透镜方向移动。(均选填“靠近”或“远离”)
(5)小伟在调节过程中,光屏上曾得到过倒立、缩小的像,生活中的　　　　　就是根据此成像原理工作的。
16、如图甲所示,是林红同学在中午时用透镜正对阳光做的实验,根据地上形成的小亮点的现象可知,该透镜是　　　　(选填“凹”或“凸”)透镜,林红在地上的影子是由于光的　　　　形成的。由图示情景可判断:林红是在做测定透镜　　　　的实验。然后,林红同学拿此透镜进行了以下实验探究:
(1)如图乙所示,林红调整蜡烛、透镜、光屏的位置,此时光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、　　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是　　　　。
(2)在上面的实验中,当光屏上出现清晰的像时,如果林红用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像　　　　(选填符号)。
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,且变得更暗了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(3)保持蜡烛的位置不变,移动透镜至如图T7-4甲所示位置,则林红的眼睛应该在图中　　　　(选填“a”“b”或“c”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰的像。
(4)如图乙所示,点燃蜡烛,经过透镜在光屏上成清晰的、倒立、缩小的实像。然后,林红在烛焰和透镜之间放一副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了。近视眼镜的镜片为　　　　(选填“凹”或“凸”)透镜。不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是　　　　　　　。
(5)林红将蜡烛换成发光二极管组成的“R”,眼睛在发光二极管和光屏中间位置,面向光屏观察,光屏上成的像应是如图丙所示的　　　　(选填序号)。
17、随着手机用户的增多,伴随近视眼的增加,都是由于长时间用眼,造成用眼过度,眼睛的晶状体变厚,如图甲所示。
[提出问题]林红同学为了弄清楚是不是因为晶状体变厚造成近视眼,同时想弄清楚近视眼度数越大,是不是晶状体越厚。
[设计并进行实验]因此利用实验室中的水凸透镜等器材进行探究实验:
林红同学用烛焰来模拟远处所视物、用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入或吸出水量来调节、用光屏来模拟人眼视网膜。
(1)林红同学调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置,如图乙所示,在光屏上得到了烛焰清晰的　　　　　　　　(填写成像性质)像。
(2)当向水凸透镜内注入适量水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离,再次得到清晰的像,说明凸透镜变厚后,凸透镜的焦距　　　　,像距　　　　。(均选填“变大”或“变小”)
[分析论证](3)根据所学的内容知道,近视眼成因之一是由于长时间用眼后,造成晶状体变　　　(选填“厚”或“薄”),眼睛将远处的物体成在视网膜的　　　　(选填“前”或“后”)方。
(4)在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的近视眼镜,光屏上模糊的像变清晰了,说明近视眼镜是　　　　透镜。
[拓展延伸](5)林红移动水凸透镜前的蜡烛,物距u随时间t的变化图像如图T7-7所示,则像距υ与时间t的大致变化关系为如图T7-8中的　　 。
图T7-7
A　　　　　B　　　　　C　　　　 D
答案
（1）下；缩小；照相机；
右；右；
（3）物距等于焦距．
2、(1)8.0(或8)　同一高度(或水透镜主光轴上)
(2)照相机　能　
(3)远视
3、（1）下；
（2）左；照相机；右；
（3）光屏；有．
（1）C；
（2）10；
（3）放大； 凹透镜．
(1)10.0　
放大　投影仪　
右　
(4)不能
(1)较小　
远离　完整　下移
(3)C
（1）下；
（2）15；
左；倒立；缩小；实像；
（4）能；暗．
(1)10.0　同一　
（2）放大　投影仪(幻灯机、电影机)　
上　
(4)远视
(1)凹透镜对光线有发散作用
　(2)错误
(3)用焦距相同而直径不同的凸透镜，点燃火柴，测出点燃火柴所需要的时间
如果点燃火柴所需要的时间相等，则猜想3错误；如果点燃火柴的时间不相等，则猜想3是正确的．
(1)15　
同一高度处　光屏在焦点以内
缩小　照相机
(4)左
（1）A；
右；大；
凹透镜；近视眼；
（4）C．
(1)暗　上　
倒立、缩小的实像　30 放大镜　
亮度稍暗的完整的像
(4)凸透镜没有正对太阳光
（1）c；
a；
d、e；
a；
小；小；
物距减小，像距增大，像增大．
（1）同一高度；
（2）7.5；
（3）C；
上；
（5）可能是光屏平面没有与凸透镜的主光轴垂直，造成烛焰所成像的左右两边距离凸透镜的距离不同，所成的像的大小不同
(1)10.0　
c　
倒立　折射
(4)靠近　远离
(5)照相机
16、凸　直线传播　焦距　
(1)放大　投影仪
　(2)D　
(3)b　
(4)凹　光屏远离透镜　
(5)②　
17、(1)倒立、缩小的实　
变小　变小　
厚　前　
(4)凹
(5)C