粤沪版物理八年级上册同步提优训练：3.6　探究凸透镜成像规律 第1课时　探究凸透镜成像规律（Word有答案）

3.6　探究凸透镜成像规律
第1课时　探究凸透镜成像规律
题组1　探究凸透镜成像的规律
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明用如图所示装置进行了以下探究:
(1)为了便于观察,实验的环境应该　　　　(选填“较亮”或“较暗”)。
(2)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在　　　　　　,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　　 　。
(3)让一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为　　　　cm。
(4)将点燃的蜡烛放在如图图图乙所示的位置,移动光屏,光屏上可得到　　　立、　　　　的_________像。
(5)将点燃的蜡烛移动到标尺的30 cm刻度位置,移动光屏,光屏上可得到　　　立、_________的　　像。
(6)将点燃的蜡烛移动到标尺的35 cm刻度位置,移动光屏,光屏上可得到　　　立、　　　的_________像。
(7)将点燃的蜡烛移动到标尺的40 cm刻度位置,此时点燃的蜡烛通过凸透镜　　　　(选填“会”或“不会”)成像。
(8)将点燃的蜡烛移到标尺的45 cm刻度位置后,光屏上　　　　(选填“能”或“不能”)承接到烛焰的像,此时应取下光屏,从凸透镜的　　　　(选填“左”或“右”)侧透过凸透镜会看到一个　　　　立、　　　　的　　　　像。
2.如图所示是利用光具座探究凸透镜成像规律的实验装置。
(1)凸透镜成像时,　　　　倍焦距处是成实像和虚像的分界点,　　　　倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。
(2)凸透镜成实像时,当蜡烛靠近凸透镜,烛焰所成的像到凸透镜之间的距离会　　　　,像的大小会　　　　;当蜡烛远离凸透镜,烛焰所成的像到凸透镜之间的距离会　　　　,像的大小会　　　　。(均选填“变大”或“变小”)
(3)凸透镜成虚像时,当蜡烛靠近凸透镜,烛焰所成的像到凸透镜之间的距离会　　　　,像的大小会　　　　;当蜡烛远离凸透镜,烛焰所成的像到凸透镜之间的距离会　　　　,像的大小会　　　　。(均选填“变大”或“变小”)
3.如图所示是某物理实验小组用蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上研究凸透镜成像规律的实验装置。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上,点燃蜡烛后,发现无论怎样移动光屏都找不到蜡烛的像,下列原因不可能的是　　　　(填字母)。
A.光屏、凸透镜和蜡烛的中心不在同一高度
B.物距小于透镜的1倍焦距
C.蜡烛在透镜的焦点上
D.蜡烛在透镜的2倍焦距处
(2)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,要使像能够呈现在光屏的中央,应将凸透镜向_________调整,或将蜡烛向　　　　调整,或将光屏向　　　　调整。(均选填“上”或“下”)
(3)如图图果凸透镜的焦距为10 cm,当透镜到蜡烛的距离为30 cm时,移动光屏,在光屏上可得_________立、　　　　的　　　　像。若保持透镜位置不变,把蜡烛与光屏的位置对调一下,则在光屏上可得　　　　立、　　　　的　　　　像。
4.[2020·大连改编] 实验课上,同学们分组探究“物距大于1倍焦距小于2倍焦距时,凸透镜成像的虚实、正倒和大小”。某小组选用的实验器材有:光具座、“F”形LED发光体、凸透镜(焦距为10 cm)、光屏和刻度尺(量程为0~30 cm)。
(1)第一次实验时,该小组调整好LED发光体、凸透镜和光屏的高度。如图甲所示。将发光体固定在光具座的零刻度线处,通过移动　　　来达到预设的物距。
(2)调整物距后,移动光屏承接到倒立的实像。该小组发现这个像的高度与发光体很接近,依靠视觉很难比较该像与发光体的大小关系。为了能确定两者的大小关系,则接下来的实验操作是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在本次实验中,光屏上的像和凸透镜的位置如图图图乙所示,则像距v1=　　　　cm。
(3)该小组继续进行实验。记录的实验数据如图图下表所示。
凸透镜的焦距f=10.0 cm
实验 次数 物距 u/cm 像的 虚实 像的 正倒 像的 大小 像距 v/cm
1 19.0 实像 倒立 放大 v1
2 16.0 实像 倒立 放大 26.9
3 13.0 实像 倒立 放大 43.6
分析表中信息,可以得出的探究结论是: 　　　　　　　　　　　　　。
(4)得出结论后,该小组与其他小组进行交流。他们发现其他小组选取了不同焦距的凸透镜进行实验,也得到了与自己相同的结论。多次实验可以使该探究的结论更　　　　　　　　。
5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验装置正确安装并调节后,小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像(未画出),则她看到的是　　　　(选填“倒立”或“正立”)、　　　　(选填“放大”或“缩小”)的实像。
(2)实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上　　　　(填字母)。
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.出现烛焰完整的像,且大小不变,只是变暗了
(3)如图图果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏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　　　　(选填“凸透”或“凹透”)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“F”形的LED灯、给光屏贴上方格纸,如图图图乙所示,请写出改进后的一个优点: 　　　　　　　　　　　　　。
探究凸透镜成像规律的实验中,光屏上得不到像的原因:①蜡烛在凸透镜的1倍焦距处或1倍焦距以内;②烛焰、光屏和凸透镜三者的中心不在同一高度上;③蜡烛放在1倍焦距外,但离焦点过近,成像较远,超出了光具座的范围。
题组2　判断成像的性质
6.探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜2倍焦距以外的位置,在透镜的另一侧调节光屏得到清晰的像,这个像是中的(　　)
7.将一个凸透镜正对着太阳光,在凸透镜另一侧15 cm处的纸上出现一个最小、最亮的光斑。将一个物体放在该凸透镜主光轴上距离光心20 cm处,则在凸透镜另一侧的光屏上会出现一个(　　)
A.正立、放大的虚像 　B.正立、缩小的虚像
C.倒立、放大的实像 　D.倒立、缩小的实像
8.[2020·乐山] 如图所示在“探究凸透镜成像的规律”实验中,下列说法正确的是 (　　)
A.将蜡烛移至a处时,移动光屏,可看见放大、正立的实像
B.将蜡烛移至b处时,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像
C.将蜡烛移至c处时,移动光屏,可看见放大、倒立的实像
D.将蜡烛移至d处时,移动光屏,可看见放大、正立的虚像
9.[2020·自贡] 在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是 (　　)
A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
10.[2020·苏州] 如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动,将蜡烛移至40 cm刻度处,移动光屏,在光屏上能观察到 (　　)
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的实像 D.光屏上不能呈现像
11.[2020·西宁] 小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图图图所示。保持蜡烛的位置不变,只移动透镜,小明发现透镜在A、B两处时,墙壁上都能得到清晰的像,则两次所成的像 (　　)
A.都是正立的
B.都是虚像
C.透镜在B处时墙上成的像较大
D.透镜在A处时墙上成的像较大
12.[2020·益阳] 一名同学利用如图图图所示的器材做实验,先用焦距为20 cm的凸透镜甲进行实验,在光屏上得到了清晰缩小的实像,接下来他想改用焦距为10 cm的凸透镜乙继续进行实验,若不改变发光体和凸透镜的位置,则 (　　)
A.将光屏适当左移,可得到倒立、放大的实像
B.将光屏适当左移,可得到倒立、缩小的实像
C.将光屏适当右移,可得到倒立、放大的实像
D.将光屏适当右移,可得到倒立、缩小的实像
13.在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒,a端在2倍焦距之外,b端在1倍焦距与2倍焦距之间,如图图图所示,那么木棒在光屏上的像是 (　　)
A.a端变细,b端变细 　B.a端变粗,b端变粗
C.a端变细,b端变粗 　D.a端变粗,b端变细
14.如图图图所示,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。实验前,应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上;当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,现保持光屏和透镜的位置不变,改变透镜中水的多少,需将蜡烛向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像。则 (　　)
A.第二次成像可能是放大的
B.蜡烛移动的距离s>12 cm
C.一定是从透镜里抽水
D.两次成像时,透镜焦距可能相差11 cm
答案
1.(1)较暗
(2)同一高度　使像成在光屏的中央
(3)10.0
(4)倒　缩小　实
(5)倒　等大　实
(6)倒　放大　实
(7)不会
(8)不能　右　正　放大　虚
2.(1)1　2
(2)变大　变大　变小　变小
(3)变小　变小　变大　变大
3.(1)D
(2)下　上　上
(3)倒　缩小　实　倒　放大　实
4.(1)凸透镜
(2)在光屏上画出一组等距的平行线,使相邻两线的距离等于LED发光体的高度d　20.0
(3)物距在1倍焦距和2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距越小,像距越大
(4)具有普遍性
5.(1)倒立　缩小　(2)D　(3)凹透
(4)实验现象更明显(或便于观察、减少了污染等)
解： (1)由图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定大于2倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像。(2)遮住凸透镜的上半部分,烛焰发出的光经凸透镜的下半部分折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗。(3)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,为使像能呈现在光屏上,应使像推迟会聚,应在蜡烛和凸透镜之间放一块焦距合适的凹透镜对光线进行发散。(4)改进后的优点:实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。
6.B
7.C　解： 把一个凸透镜正对太阳光,在凸透镜另一侧15cm处的纸上得到一个最小、最亮的光斑,所以f=15cm。当u=20cm时,f8.C
9.A　解： 图中物距小于像距,成倒立、放大的实像。要使光屏上呈现清晰缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜。
10.D　解： 图中u=50 cm-20 cm=30 cm,v=80 cm-50 cm=30 cm,此时光屏上出现清晰的像,u=v=2f=30 cm,所以f==15 cm,将蜡烛移至40 cm刻度处,u'=50 cm-40 cm=10 cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以光屏上不能呈现像。
11.D　解： 墙相当于凸透镜成像实验中的光屏,墙上都能承接到像,则像是实像,实像都是倒立的,故A、B错误。当凸透镜在A处时,物距小、像距大、像较大;当凸透镜在B处时,物距大、像距小、像较小,故C错误、D正确。
12.B　解： 由“先用焦距为20 cm的凸透镜甲进行实验,在光屏上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;当改用焦距为10 cm的凸透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,要在光屏上成清晰的像,将光屏靠近透镜移动,像变小,故A、C、D错误,B正确。
13.C　解： b端位于1倍焦距与2倍焦距之间,所成的像是倒立、放大的,a端位于2倍焦距之外,所成的像是倒立、缩小的,所以木棒所成的像将是a端变细,b端变粗。
14.C