凸透镜成像探究实验 练习 2021—2022学年苏科版八年级物理上册（含答案）

2021—-2022学年 八年级物理能力提升训练2
凸透镜成像探究实验
1、小周用图所示的装置“探究凸透镜成像规律”．
（1）调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，其目的是使像能成在 ______ ．
（2）小周在图所示位置得到一个清晰的像．老师要求她在凸透镜不动的情况下．
在光屏上再成一个更小的实像，小周应当把蜡烛向 ______ 移动．同时把光屏向 ______ 移动．
（3）小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清．她应当向 ______ 移动光屏，可再次得到清晰的像．
2、明明同学做“探究凸透镜成像规律”的实验，他根据收集的数据作出如图ZX2－2甲所示的图像：
(1)由图像可知，明明同学使用的凸透镜的焦距为________cm。
(2)当凸透镜放置在光具座上50 cm刻度线外，蜡烛放置在光具座上45 cm刻度线处时，明明应该如何观察烛焰的像：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验过程中，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移到光具座上25 cm刻度线处，移动光屏得到烛焰清晰的像；调皮的明明把近视眼镜放在凸透镜和烛焰之间，如图乙所示，明明发现光屏上烛焰的像变模糊了，此时他应该把光屏向____________(选填“靠近透镜”或“远离透镜”)的方向移动，才能再次得到清晰的烛焰的像。
3、小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验．如图所示，实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源（接通电源后可发出平行光）、光具座等器材．
（1）小华首先测量凸透镜A的焦距：将凸透镜A固定在光具座上50cm刻线处，平行光光源发出平行于透镜主光轴的平行光照射到凸透镜A上，在透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小，如图甲所示，凸透镜A的焦距f1= ______ cm；
（2）如图乙所示，保持凸透镜A位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰倒立、放大的 ______ 像（选填“虚”、“实”）；
此成像特点常应用在 ______ （选填“放大镜”、“照相机”或“幻灯机”）上；
（3）保持蜡烛位置不变，小华用焦距为f2的凸透镜B替换凸透镜A，将凸透镜B固定在光具座上50cm刻线处．通过移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、缩小的像．由此现象可以判断：凸透镜A和凸透镜B的焦距大小关系为f1______f2（选填“小于”或“大于”）．
4、小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验．
（1）在如下图所示的位置上，成的像是等大的倒立的实像．分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为 ______ cm.
（2）当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时，向 ______ （选填“左”或“右”）移动光屏会得到一个倒立、 ______ 的实像； ______ 就是利用这一成像规律工作的．此时，风一吹，烛焰向左偏，则光屏上成的像向 ______ 偏．
（3）小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况，当人眼看清眼前30cm处的物体时，凸透镜的位置、形状如图乙所示．如果将物体移至眼前50cm处，保持透镜（晶状体）、光屏（视网膜）之间距离不变，则应该换上更 ______ （选填“薄”或“厚”）的凸透镜（凸透镜直径大小相同），才能在光屏上得到清晰的像．
5、如图所示，小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜的焦距为12 cm.
(1)蜡烛和凸透镜的位置不变，要使光屏承接到一个倒立、____清晰的实像，具体的操作是：将光屏向右移动，____，直到找到最清晰的像，日常生活中____(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的．
(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短，烛焰的像会往____偏离光屏中心．
(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点不足之处：
①____；
②____．
6、在利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，该凸透镜的焦距是 ______ cm．
（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 ______ 的实像；其中 ______ （填光学仪器名称） 就是利用这一成像规律工作的．如将蜡烛远离透镜，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．
（3）小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣．
①小明回忆了物理课上曾经做过的光的 ______ 实验，猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关，其中 ______ 光（填“红”或“紫”）通过同一凸透镜的焦距大．
②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度（中间比边缘厚的程度）不同，猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关．于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C，并得到如图所示的光路图．根据此实验现象可知，对光线会聚能力最强的是透镜 ______ ．（选填A、B或C）．
③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关，请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想，在下面写出实验的简要做法及如何判断．
简要做法： ______
如何判断： ______ ．
7、小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律．
(1)如图甲所示，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是________ cm.
(2)当物距为8 cm时，移动光屏．此时光屏______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像，说明此时凸透镜成________(选填“实”或“虚”)像．
(3)当物距为15 cm时，凸透镜成的像是图乙中的________(填字母)，应用这一原理制成的光学仪器有________(写一个即可)．
(4)实验一段时间后，蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏中心，应将光屏向________(选填“上”或“下”)移动．
8、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
(1)为了确定凸透镜的焦距，小明让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图所示，可确定出焦距f＝________(选填“0”、“10”或“20”)cm.
(2)小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验．将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在____________．
(3)移动蜡烛距凸透镜30 cm处时，在光屏上呈现清晰倒立、缩小的________(选填“实”或“虚”)像，生活中应用该原理制作的光学仪器是__________．
(4)当移动蜡烛距凸透镜15 cm处时，光屏上会出现的是________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像；如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些，这时光屏应向________(选填“左”或“右”)移动，以获得清晰的实像．
9、在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)实验器材正确安装并调节后，小芳同学在如图甲所示的光屛上看到了烛焰清晰的像，则她看到的像是____(填“倒立”或“正立”)、____(填“放大”或“缩小”)的。
(2)实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屛上的像___(填选项序号)。
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
D像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了
(3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屛向右移动一小段距离后，要想在光屛上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的____(填“近视”或“远视”)眼镜。
(4)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屛贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中一个优点：
10、小明同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜．
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 ______ cm．
（2）在图乙所示情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的 ______
A．凸透镜 B．凹透镜
（3）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35cm处，会在光屏上得到一个倒立、 ______ 的实像．
（4）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果 ______
A．没有影响 B．不能成像 C．成一半的像 D．仍能成完整的像，但亮度变暗．
10、小明在家中发现了一副眼镜。于是利用眼镜的镜片进行了如下实验。
(1)如图甲所示，说明该镜片对光有____作用。
(2)按图甲方式测量该镜片的焦距，应如何测量？
____
(3)如图乙所示，光屏上所成的是____像；从图中还能知道烛焰、镜片、光屏的中心在____。
(4)写出用镜片在光屏上成放大像的条件，并写出在图乙基础上，继续进行怎样的操作才能得到这样的像。
____ ，
11、用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验．
(1)如图甲所示，凸透镜位置固定．当发光的小灯泡放在40 cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑．则该透镜的焦距为________cm.
(2)小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、________的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”)．
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向________(选填“左”或“右”)适当移动一段距离，再调整光屏的位置．
(4)在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是______透镜．
12、 某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验：
(1)让凸透镜正对着太阳，得到如图甲所示的光路图，由此可知凸透镜对光线有　　　　作用， 该凸透镜的焦距是　　　　cm.
(2)图乙是某次的实验情景，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高(图中未画出)，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向　　　　(选填“上”或“下”)移动，此时光屏上看到烛焰清晰的像，该像是倒立、　　　　的实像， 生活中　　　　就是利用这一原理制成的.
(3)小明同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个清晰的像，将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了.为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和透镜位置的前提下，小明应将光屏向　　　　____________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动.
(4)当蜡烛通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果将透镜的上半部分遮住，则光屏上所成的像　　　　(选填“完整”或“不完整”).
13、小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：
（1）小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距为 ______ ．
（2）第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为8cm，由这两次实验可得出的初步结论： ______ ．
（3）小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为10cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：对同一凸透镜， ______ 的焦距大些．
（4）在用焦距为10cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5cm和22cm，与理论像距20cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因： ______ ．
14、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 ______ ．
（3）当蜡烛远离凸透镜时，烛焰的像将落在光屏的 ______ 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．
（5）在第（3）小题的情况下，若拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果重新在光屏上得到清晰的像，这只眼镜是 ______ 透镜．
15、同学们做“探究凸透镜成像的规律”实验，请回答以下问题：
（1）如图甲所示，让太阳光正对着凸透镜照射，把光屏置于另一侧．改变光屏与凸透镜间的距离．直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是 ______ cm．
（2）实验前，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ______ 上，目的是 ______ ；
（3）实验时，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立、 ______ （放大/缩小）的实像（光屏上像未画出）， ______ （填光学仪器名称）就是利用这一成像规律工作的．若保持烛焰和透镜的距离不变，换用焦距小一点的透镜，适当移动光屏直到成清晰的像，此时像 ______ （变大、变小、不变）
（4）在光屏上得到清晰的像之后，保持透镜的位置不动，只将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上 ______ （会/不会）再次出现清晰的像；
（5）在光屏上得到清晰的像之后，保持透镜和光屏均不动，将蜡烛向左移动一小段距离时，要想仍在光屏上得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的 ______ （凸/凹）透镜才能实现． ______ （近视/远视）眼就是利用这种透镜矫正的．
答案
（1）光屏中央；
远离透镜方向（左）；靠近透镜方向（左）；
远离透镜方向（右）．
(1)10
眼与被观察物体在凸透镜的异侧透过凸透镜观察　
远离透镜
（1）10；
（2）实；幻灯机；
（3）大于．
（1）10；
（2）右；放大；投影仪（幻灯机等）；右；
（3）薄
5、放大
注意观察光屏上的像
投影仪
上
火焰在有风的时候会晃动
蜡烛会越烧越短
6、（1）11.0；
（2）放大；幻灯机；靠近；
（3）①色散；红；
②C；
③用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较；三种材料制成的老花镜的焦距不相同，说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关．
(1)10　
（2）不能　虚　
D　投影仪
(4)上
(1)10　
同一高度　
实　照相机　
放大　右
9、倒立
缩小
D
近视
（1）10；
（2）B；
放大；
D
10、会聚
镜片正对太阳光得到最小、最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到镜片中心的距离L。
倒立、缩小的实
同一直线(或同一高度)
条件：物距在f～2f之间，操作：向右移动蜡烛至f～2f之间，同时右移光屏，直到屏上出现清晰放大的像。
11、(1)10　
放大　
右　
(4)凹
(1)会聚　10.0　
上　缩小　照相机　
靠近　
(4)完整
（1）10.0cm；
材料和横截面积相同的凸透镜，凸面程度越大其焦距越小；
红光；
（4）光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距．
（1）光屏；
u＞2f；
前；
C；
（5）凹．
（1）10.0；
主光轴；使像成在光屏中央；
缩小；照相机；变小；
会；
（5）凹；近视．