人教版物理八年级重难点过关:探究凸透镜成像规律实验

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名称 人教版物理八年级重难点过关:探究凸透镜成像规律实验
格式 zip
文件大小 2.2MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-10-12 09:53:19

文档简介

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人教版物理八年级重难点过关:探究凸透镜成像规律实验
一、实验探究题
1.(2021八上·二道期末)小明在实验室探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,他让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,在图中的光屏上得到了一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是   cm;
(2)他把蜡烛、凸透镜、光屏依次固定到光具座上,并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一   上。当蜡烛和凸透镜位于如图乙所示位置时,移动光屏到适当位置,会在光屏上得到清晰的   立的、   的实像,这与生活中的   原理相同;
(3)保持凸透镜的位置不动,他又将蜡烛向左移动了一些,光屏上的像变得模糊,为了让光屏上再次得到清晰的像,应将光屏适当向   移动。
2.(2022八上·廉江期末)在探究“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折射后,在光屏上形成了一个最小最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有   作用,该凸透镜的焦距是   cm;
(2)在图乙中为了能使像清晰地成在光屏的中央,要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在   。移动蜡烛和光屏,当蜡烛和凸透镜处于图乙位置时,要使光屏上恰好能得到清晰的像,光屏应   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动,我们生活中的   (选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)就是根据这一原理制成的;
(3)如图丙所示,蜡烛位置不变,移动透镜至45cm刻度线处,则人眼在   (选填“A”、“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丁中的   (选填“1”、“2”、“3”或“4”);
(4)光屏上得到烛焰清晰的像时,同组同学不小心用手指尖摸到凸透镜,此时光屏上   。(选填“会有指尖的像”、“会出现指尖的影子”或“烛焰的像变暗了一些”)
3.(2021八上·吉林期末)如图所示,小红用焦距为10cm的凸透镜“探究凸透镜成像的规律”。
(1)先组装器材,调节烛焰、透镜、光屏,使它们的中心在同一水平高度上,这样做的目的是    ;
(2)如图所示,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,小红把蜡烛移到20cm刻度线处,再把光屏    (选填“向左”或“向右”)移动,光屏上会呈现清晰的烛焰像,这是一个倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)接着,小红用厚纸板遮住凸透镜的上半部分,则烛焰所成像的大小将    ,亮度将    ;
(4)保持凸透镜的位置不变,把蜡烛移到45cm刻度线处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,小红能观察到像的方法是    。
4.(2021八上·浈江期末)小明和小红进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)为了测出所用凸透镜的焦距,小明将透镜对着太阳,如图甲所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离即为焦距。小红指出小明的操作中存在的错误是    ,改正错误后,小明用正确方法测出凸透镜焦距为10cm;
(2)为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,小明认为应该使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的中心位于    而小红则认为只要将烛焰中心、光屏中心和凸透镜光心调至如图乙所示的一条倾斜直线上即可。在进行多次实验比较后,发现    的方法更为合理。
(3)正确操作的前提下,当蜡烛、透镜和光屏调至图丙位置时,光屏上恰好出现了清晰的像,该像为倒立、   (缩小/放大/等大)的实像;若保持丙图中蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移至    cm时,光屏上再次出现清晰的像;
(4)实验时,光屏上已经得到了蜡烛清晰的像,一位同学用手指捏住凸透镜防止其移动,则光屏上    (有没有)手指的像或影子,光屏上蜡烛的像    (完整/不完整)。
(5)当光屏上呈现清晰的像时,保持蜡烛和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,变    (亮/暗)了。
(6)实验完成之后,小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,光屏上的像再次清晰,则小丽同学的眼睛为    (近视眼/远视眼)。
5.(2021八上·龙凤期末)在“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.由图甲可知,凸透镜的焦距为   cm.
(2)把烛焰放在如图乙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,光屏上呈现了烛焰清晰的像.在光屏上得到一个倒立、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,   (选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的.如果撤掉光屏,眼睛在A处   (选填“能”或“不能”)看到这个像.
(3)如图丙,把蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到清晰的像;接着光屏和凸透镜不动,把蜡烛从a点移到b点,要使烛焰的像还能清晰地呈在光屏上,可以将光屏   (靠近/远离)凸透镜,或者光屏不动,在凸透镜和蜡烛间再加一个   (选填“凸透镜”或“凹透镜”).
6.(2021八上·密山期末)洋洋同学在探究“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)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在   ,为实验探究做好准备;
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个倒立、   (“放大”“缩小”或“等大”)的实像;生活中   (填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是利用这一成像原理来工作的;
(4)若保持凸透镜的位置不变,将步骤(3)中蜡烛向左移动,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向   (“左”或“右”)调节,且光屏上的像将   (填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上   (“能”或“不能”)得到清晰的像。
7.(2021八上·钦北期末)在”探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm,实验装置如图。
(1)当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时,为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在    ;
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个   的实像;保持透镜位置不变,若要使所成的像变大,应将蜡烛向   (选填“左”或“右”)移动;
(3)小吴将蜡烛远离透镜至10m刻度处,此时光屏上得到的像是倒立、   (选填“等大”“缩小”或“放大”)的实像,若用不透明的物体挡住透镜的上半部分,光屏上   (选填“能”或“不能”)成完整的像;
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往   (选填“上”或“下”)偏离光屏中心。
8.(2021八上·玉林期末)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。
(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   (选填“上”或“下”)方移动。
(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.(2021八上·凤山期末)在探究凸透镜成像规律时,小明用若干个红色的发光二极管按”F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,如图所示,实验使用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验时,首先调节光源、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在   ;
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm 刻度处,在光屏上出现倒立、缩小的   (选填“实”或“虚”)像,生活中的   就是利用这一成像规律工作的。之后,小明将光源移至8cm 刻度处,他通过凸透镜可以看到光源成   (选填“倒立”或“正立”)、放大的虚像。
(3)将光源“F”移至 15cm 刻度处,光源“F”大小如图所示。用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,光屏上所成的像是图中的   图(填字母)。
(4)同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是(  )
A.实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光屏所用的白色方格板与光源的底板相同,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接读出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,利用此实验装置不能测量它的焦距
10.(2021八上·天峨期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,凸透镜固定在50cm处,并调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,如图所示。
(1)当蜡烛放在光具座30cm处,移动光屏,光屏上得到倒立、等大的实像,则该凸透镜的焦距f=   cm;
(2)当蜡烛放在光具座20cm处,移动光屏,得到像的特点是:倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像,   就是利用这一原理制成的(填一光学仪器名称);
(3)当蜡烛放在光具座45cm处,观察到正立、放大的   像(选填“实”或“虚”)。
11.(2021八上·大化期末)如图所示,利用图甲来测凸透镜的焦距,利用图乙来探究凸透镜成像的规律,在如图乙所示的位置光屏上成清晰的像:
(1)由图甲可知凸透镜的焦距是   cm;
(2)图乙中成像的特点与生活中的   成像原理相同;
(3)在图乙的基础上,将蜡烛移动到30cm的位置,则光屏应该往   (填“靠近”、“远离”)透镜的方向移动才能在光屏上成清晰的像,此时的像是倒立   (填“放大”、 “等大”、“缩小”)的实像。
12.(2021八上·巴彦期末)小明实验“探究凸透镜成像的规律”。
(1)小明用蜡烛作为物体,把蜡烛、凸透镜、光屏依次固定在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在   ;
(2)如图所示,小明观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小恰好相等,则该凸透镜焦距为   cm。小明把蜡烛向右移动到35cm刻度线处,屏上的像变得模糊,要使像变清晰,光屏应向   (选填“左”或“右”)适当移动一段距离,当光屏上的像清晰后,观察到光屏上呈现烛焰倒立、   的实像。此成像规律常应用在   (选填“照相机”或“投影仪”)上;
(3)小明继续将蜡烛向右移动至45cm刻度线处,无论怎样移动光屏,光屏上都没有烛焰的像,此时眼睛在光屏一侧通过透镜会观察到烛焰的   像。
13.(2021八上·岑溪期末)小伟用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜焦距为10cm。
(1)实验时,首先要使烛焰,凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是   ;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理;
(3)接下来小伟将蜡烛向靠近凸透镜方向移动一段距离,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,他应将光屏   透镜(选填“靠近”或“远离”);
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小伟用不透明的纸挡住透镜上半部分,则光屏上所成的是   (选填“完整的”或“不完整的”)像。
14.(2021八上·江州期末)小华用如图甲所示的装置进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)首先,他应调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一   ,以便进行后续实验;
(2)当蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示时,光屏上出现烛焰等大的像,则凸透镜的焦距为   cm;保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到10cm刻度线处,并适当移动光屏,光屏上可出现烛焰清晰的像,像比物   (选填“大”或“小”);此时将蜡烛与光屏位置对调,光屏上也能出现烛焰清晰的像,这个像比前一次像   (选填“大”或“小”);若此时撤去光屏,烛焰   (选填“能”或“不能”)成像;
(3)图乙是据实验画出的像距和物距之间的关系图像;
①由图可知,当物体靠近透镜,所成的像将   (选填“靠近”或“远离”)透镜;
②我们把像距与物距的比值称为像的放大率。当放大率等于2时,像距是物距的   倍。
15.(2021八上·灌阳期末)如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在   。如图甲所示,让一束平行光正对着凸透镜,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。该凸透镜的焦距为   cm;
(2)如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、缩小的实像。日常生活中,   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理;
(3)保持图乙所示的凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动15.0cm,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向   移动一段距离;
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图像,由图像可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐   ;(选填“增大”或“减小”)
(5)实验完成之后,小明把爷爷的远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏   凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
答案解析部分
1.【答案】(1)15.0
(2)高度;倒;放大;投影仪
(3)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由甲图可知,分度值为1cm,凸透镜在25.0cm处,光屏在40.0cm处,则由焦距的概念知,该凸透镜的焦距为f=40.0cm﹣25.0cm=15.0cm
(2)为了使像呈现在光屏的中央位置,要把蜡烛、凸透镜、光屏依次固定到光具座上,并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上。
由乙图知,此时蜡烛在20.0cm刻度处,即u=20.0cm。此时f<u<2f,根据凸透镜成像规律可知,在光屏上成倒立放大实像。生活中所用的投影仪是利用这个原理制成的。
(3)将蜡烛向左移动一些,物距变大,像要靠近凸透镜并且像变小,即像和像距都会变小,为了再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向左移动。
【分析】(1)平行光通过凸透镜后,会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)探究凸透镜成像规律时,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上;当物体在一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像;实际应用有投影仪;
(3)当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜。
2.【答案】(1)会聚;10.0
(2)同一高度;远离;投影仪
(3)B;4
(4)烛焰的像变暗了一些
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)凸透镜对光线具有会聚作用,根据焦距的定义,由甲图可知f=60.0cm 50.0cm=10.0cm
(2)实验中,为了保证实验顺利进行,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心应大致在同一高度。
由乙图可知,物体在一倍二倍焦距之间,故光屏应在二倍焦距之外,即光屏此时应远离凸透镜;此时成倒立放大的实像,利用这一原理制作了投影仪、放映机。
(3)凸透镜焦距为10cm,使蜡烛位置不变,移动透镜至45cm刻度线处,这时的u=9cm,小于焦距,成正立放大的虚像,因像与物同侧,故人眼应在B处观察到蜡烛的像,像是图丙中的4。
(4)当手不小心摸到凸透镜时会遮挡部分透镜,烛焰发出的光有一部分被遮挡,经过透镜折射成像时,烛焰的像会比不遮挡时暗一些。
【分析】(1)凸透镜对光有会聚作用,平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心应大致在同一高度;当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,像在二倍焦距外,是生活中的投影仪的成像原理;
(3)当物体在凸透镜的焦点内时,人要通过凸透镜观察像;像是正立放大的虚像;
(4)若挡住部分凸透镜时,成像完整,像变暗。
3.【答案】(1)使烛焰的像成在光屏的中央
(2)向左;缩小
(3)不变;变暗
(4)从凸透镜的右侧透过透镜观察蜡烛烛焰的像
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏中央,实验之前需要将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一水平高度上。
(2)将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,把蜡烛移到20cm刻度线处,此时物距为30cm,该凸透镜的焦距是10cm,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,所以应该将光屏向左移动,光屏上呈现倒立、缩小的实像。
(3)用厚纸板遮住凸透镜的上半部分,透过透镜的光线变少,但透镜的下半部分仍能成像,故烛焰所成像的大小将不变,亮度将变暗。
(4)把蜡烛移到45cm刻度线处,此时物距为5cm,该凸透镜的焦距是10cm,则此时u【分析】(1)为了使像成在光屏的中央,烛焰、透镜、光屏的中心在同一水平高度上;(2)由凸透镜的刻度线、蜡烛的刻度线,可以求蜡烛的物距大小,根据物距和焦距的关系确定成像情况,从而确定光屏移动方向。(3)遮住凸透镜的一部分,改变的是通过透镜光线的强度。(4)u4.【答案】(1)凸透镜没有正对太阳光
(2)主光轴;小明
(3)放大;65
(4)没有;完整
(5)暗
(6)近视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由凸透镜对光线的作用知道,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,所以实验中应使凸透镜正对着太阳光,由图甲知道,小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。
(2)为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,应该使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度上,可以将烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;因为如果按照小红的方法进行实验,由于物距和像距是一条斜线,不容易测量物距和像距的大小。
(3)由图丙知道,此时的物距为15.0cm,像距为30.0cm,由于物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以,成的是倒立、放大的实像。
根据光路可逆知道,当物距为30.0cm时,像距为15.0cm,此时能成倒立、缩小的实像,即将凸透镜移至65.0cm时,光屏上再次出现清晰的像。
(4)用手指捏住凸透镜时,由于物距小于一倍焦距,故此时成虚像,则在光屏上不能成像,又因为整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,所以,光屏上没有手指的像或影子;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,但像仍完整,仅亮度会变暗。
(5)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗。
(6)小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,说明像推迟会聚了,根据凹透镜对光线的作用可知,该眼镜为凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。
【分析】(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,太阳光正对凸透镜;
(2)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜和光屏中心在凸透镜的主光轴上,在同一高度上;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成像是倒立放大的实像,当物距和像距互换时可以再次成像;
(4)当不透明的物体挡住部分凸透镜时,成像是完整的;
(5)凸透镜的直径变小,通过凸透镜的光线减少,成像变暗;
(6)凹透镜对光有发生作用,使成像远离凸透镜,可以矫正近视眼。
5.【答案】(1)11
(2)缩小;照相机;能
(3)靠近;凹透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,光屏上的光点是凸透镜的焦点,光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距,焦距是11cm;
(2) 把烛焰放在如图乙所示,光屏上呈现了烛焰清晰的像,由图知,物距大于像距,物体在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像.应用于照相机.如果撤掉光屏,眼睛在A处,光线继续传播射入人眼,人眼能看到这个像.
(3)蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像,蜡烛从a点移到b点,物距变大,像距变小,像会成在光屏的左侧,要使光屏和凸透镜位置不动,在光屏上仍能得到清晰的像,可以将光屏靠近凸透镜,或在凸透镜和蜡烛之间再加一个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚成像的光线错后会聚到光屏上.
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;实际应用有照相机;人眼通过凸透镜可以看到像;
(3)当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜;凹透镜对光有发散作用,使像远离凸透镜。
6.【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小;照相机
(4)左;变小
(5)能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据凸透镜的特殊光线规律,平行于主光轴的光线,经过凸透镜后,会聚于焦点,则题中光斑的位置,就是焦点的位置,则该凸透镜的焦距为
则该凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)这个实验为了让蜡烛的火焰成像在光屏的中心,需要调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度。
(3)由上述解析可知,该凸透镜的焦距为10.0cm,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,这时图乙,凸透镜的位置为50cm处,物距为40.0cm,物距大于两倍焦距,再移动光屏,直到光屏上成清晰的像,根据凸透镜的成像规律,成的像是倒立、缩小的实像;照相机成的像是倒立、缩小的实像,幻灯机成的像是倒立、放大的实像,放大镜成的像是正立、放大的虚像,则生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。
(4)将步骤(3)中蜡烛向左移动,则物距变大,要想在光屏上再次成清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律,物远像近像变小,光屏应该靠近凸透镜,即应将光屏向左调节,且光屏上的像将变小。
(5)由于光路是可逆的,现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上能得到清晰的像。
【分析】(1)利用太阳光聚焦法测焦距。
(2)焦点到凸透镜的距离叫做焦距;将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度,能使像成在光屏的中央,像成在光屏的上方此时应将凸透镜向下移动.
(3)当u>2f时,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(4)光路是可逆的。
7.【答案】(1)同一高度
(2)倒立、放大;右
(3)缩小;能
(4)上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛,凸透镜,光屏,凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间,使它们的中心大致在同一高度上,目的是使像成在光屏的中心。
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,此时物距为15cm,凸透镜的焦距为10cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像。
根据凸透镜成像规律可知,当凸透镜成实像时,物近像远像变大,故保证透镜位置不变,要使像变大,应将物距减小,即将蜡烛向右移动。
(3)凸透镜的焦距为10cm,当蜡烛远离透镜至10m刻度处时,物距位于二倍焦距以外,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
用不透明的物体挡住透镜的上半部分,透镜的下半部分仍然可以成像,蜡烛的一部分光线可以通过透镜的下半部分成像,只是通过透镜的光线变少,所以此时像会变暗,但在光屏上可以得到完整的像。
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰位置下移,根据过透镜光心的光线不改变方向,所以像的位置向上移动,偏离光屏中心。
【分析】(1)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(2)当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
(3)物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像;物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
(4)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,根据凸透镜成倒立实像进行分析凸透镜向上还是向下移动。
8.【答案】(1)10.00;同一
(2)放大
(3)上
(4)远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由题意可知,该光斑到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距,由图甲可知,凸透镜位于10.0cm处,光斑位于20.0cm处,故该凸透镜的焦距为f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
为了使像成在光屏中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在同一高度上。
(2)由图乙可知,此时物距为15cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,故可知此时凸透镜所成的像为倒立、放大的实像。
(3)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,经凸透镜折射后,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。
(4)在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜后,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明此时光线会聚点向透镜方向移动,即放入该眼镜后,凸透镜对光的偏折能力将增强,故可知该眼镜是凸透镜,即远视眼镜。
【分析】(1)图中测量凸透镜焦距的方法:平行光聚焦法,亮点为焦点,焦点到光心的距离为就焦距,由此可以确定其焦距是多少。
(2)当2f>u>f,成倒立、放大的实像,利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)理解倒立实像的特点,像和物体的移动方向恰好相反。
(4)凸透镜对光线具有会聚作用,远视镜根据这个原理制成,凹透镜对光线具有发散作用,近视镜根据这个原理制成。
9.【答案】(1)同一高度上(同一直线上)
(2)实;照相机;正立
(3)D
(4)D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)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心。
(2)凸透镜焦距为10cm,光源移至40cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据此原理制成的。
光源移至8cm刻度时,u
(3)用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,只能影响像的亮暗,不影响像的性质,光源“F”放在15cm处,物距处于一倍和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
(4)A.发光二极管作为光源与烛焰相比,像更稳定,A符合题意,不符合题意;
B.用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小,B符合题意,不符合题意;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,这样可以直接从光具座读出测出物距和像距,C符合题意,不符合题意;
D.若凸透镜的焦距未知,可调节物距及像距,当在光屏上成等大的实像时,物距便等于二倍焦距,这样可以测出凸透镜的焦距,D不符合题意,符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,调节光源、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;照相机根据这个原理工作;当物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大虚像;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,挡住部分凸透镜,像是完整的;
(4)根据凸透镜成等大的实像时,物体在凸透镜的二倍焦距点,可以测量焦距大小。
10.【答案】(1)10
(2)缩小;照相机
(3)虚
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)当蜡烛放在光具座30cm处,物距为20cm,移动光屏,光屏上得到倒立、等大的实像,满足当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像,则该凸透镜的焦距f=10cm。
(2)当蜡烛放在光具座20cm处,此时物距为30cm,满足当物距大于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,照相机、摄像机就是利用这一原理制成的。
(3)当蜡烛放在光具座45cm处,此时物距为5cm,满足当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。
【分析】(1)当物体在凸透镜的二倍焦距点时,成倒立等大的实像,可以计算焦距大小;
(2)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,实际应用有照相机;
(3)当物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大的虚像。
11.【答案】(1)10.0
(2)照相机
(3)远离;等大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲可知,该凸透镜的焦距是
(2)由图乙所示,此时的物距是
而该透镜的焦距时10.0cm,物距大于2倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,此时成的像是倒立、缩小的实像,与生活中的照相机的成像原理相同。
(3)将蜡烛移动到30.0cm的位置,此时的物距为
物距与之前减小,像距变大,光屏应该往远离镜的方向移动才能在光屏上成清晰的像。而且此时物距等于2倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,此时成等大、倒立的实像。
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)物距大于像距时成倒立缩小的实像,实际应用是照相机;
(3)物体靠近凸透镜,像远离凸透镜;当物距等于二倍焦距时,成倒立等大的实像。
12.【答案】(1)同一高度上
(2)10.0;右;放大;投影仪
(3)正立放大虚
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像呈在光屏的中心置,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(2)因为在光屏上呈清晰的像,且像和物大小相等,说明u=v=2f。由图可知u=v=2f=20.0cm
所以凸透镜的焦距f=10.0cm。
当把蜡烛向右移动时,物体靠近凸透镜,像要远离凸透镜,要使光屏上的像变清晰,光屏应向右适当移动一段距离。
当把蜡烛向右移动到35cm刻度线处时,u1=15.0cm,此时f u1 2f,光屏上清晰的像是倒立、放大的实像,此成像规律常应用在投影仪。
(3)当把蜡烛向右移动至45.0cm刻度线处时,u2=5.0cm,此时u2 f,相当于放大镜,成正立放大的虚像。所以无论怎样移动光屏,光屏上都没有烛焰的像,此时要眼睛在光屏一侧通过透镜会观察到烛焰的正立放大的虚像。
【分析】(1)调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上,这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心。
(2)当物距等于2f时,成倒立、等大的实像,像距等于2f,根据其结合像距与物距的关系得出结论;物距大于f小于2f,所以在光屏上成倒立放大的实像,投影仪就是利用这一原理制成的。
(3)凸透镜成像的规律:u<f,成正立放大的虚像。
13.【答案】(1)使像成在光屏中央
(2)缩小;照相机
(3)远离
(4)完整的
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为使烛焰的像成在光屏的中心,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度。
(2)凸透镜焦距为10cm,物距是50.0cm,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像规律工作的。
(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,将蜡烛向靠近凸透镜方向移动一段距离,物距减小,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,像距增大,应将光屏远离透镜。
(4)遮住凸透镜的上半部,烛焰发出的光射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成完整的像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放烛焰、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心。
(2)根据物体在凸透镜二倍焦距之外的成像性质进行判断。
(3)凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。
(4)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像。当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
14.【答案】(1)高度
(2)10.0;小;大;能
(3)远离;2
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度上,以保证物体的像能够成在光屏的中心。
(2)由图甲可知,物距等于像距,即u=v=20.0cm
光屏上可以得到倒立等大的实像,所以2f=20.0cm
f=10.0cm
由图可知,保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到10cm刻度线处,此时的物距大于二倍焦距,光屏上能成倒立、缩小的实像,像比物小。
此时将蜡烛与光屏位置对调,物距和像距大小相互交换,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,由光路的可逆性可知,在光屏上仍能出现清晰的倒立、放大的实像,这个像比前一次像大。
若此时撤去光屏,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成的是倒立、放大的实像。
(3)①由图可知,物体靠近透镜,即物距减小,像距变大,所成的像将远离透镜。
②把像距与物距的比值称为像的放大率,当放大率等于2时,像距与物距的比值等于2,所以像距是物距的2倍。
【分析】(1)物体的像能够成在光屏的中心,要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度上;(2)物和像等大时,像距等于物距;物距大于像距时,像比物小;物距和像距对调,由于光路是可逆的,像距小于物距时,像比物大;物距大于一倍焦距小于二倍焦距,仍能成像。(3) ① 物距减小,像距变大,所成的像将远离透镜; ②像距与物距的比值称为像的放大率,当放大率等于2时,像距与物距的比值等于2。
15.【答案】(1)同一高度;10.0
(2)照相机
(3)右
(4)增大
(5)靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏正中央,便于观察,光源、凸透镜和光屏三者的中心位置大致在同一水平高度。
刻度尺的每一大格为10cm,平均分成了10小格,每小格为1cm,即分度值为1cm,故焦距为10.0cm。
(2)如图所示,物体在2倍的焦距以外,物体成倒立、缩小的实像,与照相机工作的原理相同,故日常生活中照相机是利用这一原理。
(3)根据凸透镜成像的规律,当蜡烛向右移动时,即物距减小,则像距应增大,故光屏应向右移动。
(4)根据凸透镜成像的规律,在成实像时,像与物移动的方向是一致的,结合图像可知,成实像时物距逐渐减小,像距逐渐增大。
(5)远视眼镜是由凸透镜制成的,对光线有会聚作用,所以会导致像距变小,故光屏应向左移动,即应将光屏靠近凸透镜。
【分析】(1)探究凸透镜成像时,调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度;平行于主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)照相机磁性时,是倒立缩小的实像;
(3)当物体靠近凸透镜时,像会远离凸透镜;
(4)当凸透镜成实像时,物距减小,像距变大;
(5)远视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用,可以使凸透镜成像靠近。
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人教版物理八年级重难点过关:探究凸透镜成像规律实验
一、实验探究题
1.(2021八上·二道期末)小明在实验室探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,他让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,在图中的光屏上得到了一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是   cm;
(2)他把蜡烛、凸透镜、光屏依次固定到光具座上,并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一   上。当蜡烛和凸透镜位于如图乙所示位置时,移动光屏到适当位置,会在光屏上得到清晰的   立的、   的实像,这与生活中的   原理相同;
(3)保持凸透镜的位置不动,他又将蜡烛向左移动了一些,光屏上的像变得模糊,为了让光屏上再次得到清晰的像,应将光屏适当向   移动。
【答案】(1)15.0
(2)高度;倒;放大;投影仪
(3)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由甲图可知,分度值为1cm,凸透镜在25.0cm处,光屏在40.0cm处,则由焦距的概念知,该凸透镜的焦距为f=40.0cm﹣25.0cm=15.0cm
(2)为了使像呈现在光屏的中央位置,要把蜡烛、凸透镜、光屏依次固定到光具座上,并调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上。
由乙图知,此时蜡烛在20.0cm刻度处,即u=20.0cm。此时f<u<2f,根据凸透镜成像规律可知,在光屏上成倒立放大实像。生活中所用的投影仪是利用这个原理制成的。
(3)将蜡烛向左移动一些,物距变大,像要靠近凸透镜并且像变小,即像和像距都会变小,为了再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向左移动。
【分析】(1)平行光通过凸透镜后,会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)探究凸透镜成像规律时,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上;当物体在一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像;实际应用有投影仪;
(3)当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜。
2.(2022八上·廉江期末)在探究“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折射后,在光屏上形成了一个最小最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有   作用,该凸透镜的焦距是   cm;
(2)在图乙中为了能使像清晰地成在光屏的中央,要调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在   。移动蜡烛和光屏,当蜡烛和凸透镜处于图乙位置时,要使光屏上恰好能得到清晰的像,光屏应   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动,我们生活中的   (选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)就是根据这一原理制成的;
(3)如图丙所示,蜡烛位置不变,移动透镜至45cm刻度线处,则人眼在   (选填“A”、“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丁中的   (选填“1”、“2”、“3”或“4”);
(4)光屏上得到烛焰清晰的像时,同组同学不小心用手指尖摸到凸透镜,此时光屏上   。(选填“会有指尖的像”、“会出现指尖的影子”或“烛焰的像变暗了一些”)
【答案】(1)会聚;10.0
(2)同一高度;远离;投影仪
(3)B;4
(4)烛焰的像变暗了一些
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)凸透镜对光线具有会聚作用,根据焦距的定义,由甲图可知f=60.0cm 50.0cm=10.0cm
(2)实验中,为了保证实验顺利进行,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心应大致在同一高度。
由乙图可知,物体在一倍二倍焦距之间,故光屏应在二倍焦距之外,即光屏此时应远离凸透镜;此时成倒立放大的实像,利用这一原理制作了投影仪、放映机。
(3)凸透镜焦距为10cm,使蜡烛位置不变,移动透镜至45cm刻度线处,这时的u=9cm,小于焦距,成正立放大的虚像,因像与物同侧,故人眼应在B处观察到蜡烛的像,像是图丙中的4。
(4)当手不小心摸到凸透镜时会遮挡部分透镜,烛焰发出的光有一部分被遮挡,经过透镜折射成像时,烛焰的像会比不遮挡时暗一些。
【分析】(1)凸透镜对光有会聚作用,平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心应大致在同一高度;当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,像在二倍焦距外,是生活中的投影仪的成像原理;
(3)当物体在凸透镜的焦点内时,人要通过凸透镜观察像;像是正立放大的虚像;
(4)若挡住部分凸透镜时,成像完整,像变暗。
3.(2021八上·吉林期末)如图所示,小红用焦距为10cm的凸透镜“探究凸透镜成像的规律”。
(1)先组装器材,调节烛焰、透镜、光屏,使它们的中心在同一水平高度上,这样做的目的是    ;
(2)如图所示,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,小红把蜡烛移到20cm刻度线处,再把光屏    (选填“向左”或“向右”)移动,光屏上会呈现清晰的烛焰像,这是一个倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)接着,小红用厚纸板遮住凸透镜的上半部分,则烛焰所成像的大小将    ,亮度将    ;
(4)保持凸透镜的位置不变,把蜡烛移到45cm刻度线处,无论怎样移动光屏,光屏上始终接收不到像,小红能观察到像的方法是    。
【答案】(1)使烛焰的像成在光屏的中央
(2)向左;缩小
(3)不变;变暗
(4)从凸透镜的右侧透过透镜观察蜡烛烛焰的像
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏中央,实验之前需要将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一水平高度上。
(2)将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,把蜡烛移到20cm刻度线处,此时物距为30cm,该凸透镜的焦距是10cm,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,所以应该将光屏向左移动,光屏上呈现倒立、缩小的实像。
(3)用厚纸板遮住凸透镜的上半部分,透过透镜的光线变少,但透镜的下半部分仍能成像,故烛焰所成像的大小将不变,亮度将变暗。
(4)把蜡烛移到45cm刻度线处,此时物距为5cm,该凸透镜的焦距是10cm,则此时u【分析】(1)为了使像成在光屏的中央,烛焰、透镜、光屏的中心在同一水平高度上;(2)由凸透镜的刻度线、蜡烛的刻度线,可以求蜡烛的物距大小,根据物距和焦距的关系确定成像情况,从而确定光屏移动方向。(3)遮住凸透镜的一部分,改变的是通过透镜光线的强度。(4)u4.(2021八上·浈江期末)小明和小红进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)为了测出所用凸透镜的焦距,小明将透镜对着太阳,如图甲所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离即为焦距。小红指出小明的操作中存在的错误是    ,改正错误后,小明用正确方法测出凸透镜焦距为10cm;
(2)为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,小明认为应该使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的中心位于    而小红则认为只要将烛焰中心、光屏中心和凸透镜光心调至如图乙所示的一条倾斜直线上即可。在进行多次实验比较后,发现    的方法更为合理。
(3)正确操作的前提下,当蜡烛、透镜和光屏调至图丙位置时,光屏上恰好出现了清晰的像,该像为倒立、   (缩小/放大/等大)的实像;若保持丙图中蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移至    cm时,光屏上再次出现清晰的像;
(4)实验时,光屏上已经得到了蜡烛清晰的像,一位同学用手指捏住凸透镜防止其移动,则光屏上    (有没有)手指的像或影子,光屏上蜡烛的像    (完整/不完整)。
(5)当光屏上呈现清晰的像时,保持蜡烛和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,变    (亮/暗)了。
(6)实验完成之后,小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,光屏上的像再次清晰,则小丽同学的眼睛为    (近视眼/远视眼)。
【答案】(1)凸透镜没有正对太阳光
(2)主光轴;小明
(3)放大;65
(4)没有;完整
(5)暗
(6)近视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由凸透镜对光线的作用知道,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,所以实验中应使凸透镜正对着太阳光,由图甲知道,小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。
(2)为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,应该使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度上,可以将烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;因为如果按照小红的方法进行实验,由于物距和像距是一条斜线,不容易测量物距和像距的大小。
(3)由图丙知道,此时的物距为15.0cm,像距为30.0cm,由于物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以,成的是倒立、放大的实像。
根据光路可逆知道,当物距为30.0cm时,像距为15.0cm,此时能成倒立、缩小的实像,即将凸透镜移至65.0cm时,光屏上再次出现清晰的像。
(4)用手指捏住凸透镜时,由于物距小于一倍焦距,故此时成虚像,则在光屏上不能成像,又因为整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,所以,光屏上没有手指的像或影子;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,但像仍完整,仅亮度会变暗。
(5)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗。
(6)小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,说明像推迟会聚了,根据凹透镜对光线的作用可知,该眼镜为凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。
【分析】(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,太阳光正对凸透镜;
(2)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜和光屏中心在凸透镜的主光轴上,在同一高度上;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成像是倒立放大的实像,当物距和像距互换时可以再次成像;
(4)当不透明的物体挡住部分凸透镜时,成像是完整的;
(5)凸透镜的直径变小,通过凸透镜的光线减少,成像变暗;
(6)凹透镜对光有发生作用,使成像远离凸透镜,可以矫正近视眼。
5.(2021八上·龙凤期末)在“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.由图甲可知,凸透镜的焦距为   cm.
(2)把烛焰放在如图乙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,光屏上呈现了烛焰清晰的像.在光屏上得到一个倒立、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,   (选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的.如果撤掉光屏,眼睛在A处   (选填“能”或“不能”)看到这个像.
(3)如图丙,把蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到清晰的像;接着光屏和凸透镜不动,把蜡烛从a点移到b点,要使烛焰的像还能清晰地呈在光屏上,可以将光屏   (靠近/远离)凸透镜,或者光屏不动,在凸透镜和蜡烛间再加一个   (选填“凸透镜”或“凹透镜”).
【答案】(1)11
(2)缩小;照相机;能
(3)靠近;凹透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,光屏上的光点是凸透镜的焦点,光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距,焦距是11cm;
(2) 把烛焰放在如图乙所示,光屏上呈现了烛焰清晰的像,由图知,物距大于像距,物体在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像.应用于照相机.如果撤掉光屏,眼睛在A处,光线继续传播射入人眼,人眼能看到这个像.
(3)蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像,蜡烛从a点移到b点,物距变大,像距变小,像会成在光屏的左侧,要使光屏和凸透镜位置不动,在光屏上仍能得到清晰的像,可以将光屏靠近凸透镜,或在凸透镜和蜡烛之间再加一个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚成像的光线错后会聚到光屏上.
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;实际应用有照相机;人眼通过凸透镜可以看到像;
(3)当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜;凹透镜对光有发散作用,使像远离凸透镜。
6.(2021八上·密山期末)洋洋同学在探究“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)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在   ,为实验探究做好准备;
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个倒立、   (“放大”“缩小”或“等大”)的实像;生活中   (填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是利用这一成像原理来工作的;
(4)若保持凸透镜的位置不变,将步骤(3)中蜡烛向左移动,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向   (“左”或“右”)调节,且光屏上的像将   (填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上   (“能”或“不能”)得到清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小;照相机
(4)左;变小
(5)能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据凸透镜的特殊光线规律,平行于主光轴的光线,经过凸透镜后,会聚于焦点,则题中光斑的位置,就是焦点的位置,则该凸透镜的焦距为
则该凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)这个实验为了让蜡烛的火焰成像在光屏的中心,需要调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度。
(3)由上述解析可知,该凸透镜的焦距为10.0cm,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,这时图乙,凸透镜的位置为50cm处,物距为40.0cm,物距大于两倍焦距,再移动光屏,直到光屏上成清晰的像,根据凸透镜的成像规律,成的像是倒立、缩小的实像;照相机成的像是倒立、缩小的实像,幻灯机成的像是倒立、放大的实像,放大镜成的像是正立、放大的虚像,则生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。
(4)将步骤(3)中蜡烛向左移动,则物距变大,要想在光屏上再次成清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律,物远像近像变小,光屏应该靠近凸透镜,即应将光屏向左调节,且光屏上的像将变小。
(5)由于光路是可逆的,现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上能得到清晰的像。
【分析】(1)利用太阳光聚焦法测焦距。
(2)焦点到凸透镜的距离叫做焦距;将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度,能使像成在光屏的中央,像成在光屏的上方此时应将凸透镜向下移动.
(3)当u>2f时,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(4)光路是可逆的。
7.(2021八上·钦北期末)在”探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm,实验装置如图。
(1)当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时,为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在    ;
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个   的实像;保持透镜位置不变,若要使所成的像变大,应将蜡烛向   (选填“左”或“右”)移动;
(3)小吴将蜡烛远离透镜至10m刻度处,此时光屏上得到的像是倒立、   (选填“等大”“缩小”或“放大”)的实像,若用不透明的物体挡住透镜的上半部分,光屏上   (选填“能”或“不能”)成完整的像;
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往   (选填“上”或“下”)偏离光屏中心。
【答案】(1)同一高度
(2)倒立、放大;右
(3)缩小;能
(4)上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛,凸透镜,光屏,凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间,使它们的中心大致在同一高度上,目的是使像成在光屏的中心。
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,此时物距为15cm,凸透镜的焦距为10cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像。
根据凸透镜成像规律可知,当凸透镜成实像时,物近像远像变大,故保证透镜位置不变,要使像变大,应将物距减小,即将蜡烛向右移动。
(3)凸透镜的焦距为10cm,当蜡烛远离透镜至10m刻度处时,物距位于二倍焦距以外,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
用不透明的物体挡住透镜的上半部分,透镜的下半部分仍然可以成像,蜡烛的一部分光线可以通过透镜的下半部分成像,只是通过透镜的光线变少,所以此时像会变暗,但在光屏上可以得到完整的像。
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰位置下移,根据过透镜光心的光线不改变方向,所以像的位置向上移动,偏离光屏中心。
【分析】(1)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(2)当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
(3)物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像;物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
(4)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,根据凸透镜成倒立实像进行分析凸透镜向上还是向下移动。
8.(2021八上·玉林期末)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。
(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   (选填“上”或“下”)方移动。
(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”)。
【答案】(1)10.00;同一
(2)放大
(3)上
(4)远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由题意可知,该光斑到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距,由图甲可知,凸透镜位于10.0cm处,光斑位于20.0cm处,故该凸透镜的焦距为f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
为了使像成在光屏中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在同一高度上。
(2)由图乙可知,此时物距为15cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,故可知此时凸透镜所成的像为倒立、放大的实像。
(3)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,经凸透镜折射后,烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。
(4)在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜后,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明此时光线会聚点向透镜方向移动,即放入该眼镜后,凸透镜对光的偏折能力将增强,故可知该眼镜是凸透镜,即远视眼镜。
【分析】(1)图中测量凸透镜焦距的方法:平行光聚焦法,亮点为焦点,焦点到光心的距离为就焦距,由此可以确定其焦距是多少。
(2)当2f>u>f,成倒立、放大的实像,利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)理解倒立实像的特点,像和物体的移动方向恰好相反。
(4)凸透镜对光线具有会聚作用,远视镜根据这个原理制成,凹透镜对光线具有发散作用,近视镜根据这个原理制成。
9.(2021八上·凤山期末)在探究凸透镜成像规律时,小明用若干个红色的发光二极管按”F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,如图所示,实验使用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验时,首先调节光源、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在   ;
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm 刻度处,在光屏上出现倒立、缩小的   (选填“实”或“虚”)像,生活中的   就是利用这一成像规律工作的。之后,小明将光源移至8cm 刻度处,他通过凸透镜可以看到光源成   (选填“倒立”或“正立”)、放大的虚像。
(3)将光源“F”移至 15cm 刻度处,光源“F”大小如图所示。用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,光屏上所成的像是图中的   图(填字母)。
(4)同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是(  )
A.实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光屏所用的白色方格板与光源的底板相同,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接读出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,利用此实验装置不能测量它的焦距
【答案】(1)同一高度上(同一直线上)
(2)实;照相机;正立
(3)D
(4)D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)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心。
(2)凸透镜焦距为10cm,光源移至40cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据此原理制成的。
光源移至8cm刻度时,u
(3)用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,只能影响像的亮暗,不影响像的性质,光源“F”放在15cm处,物距处于一倍和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
(4)A.发光二极管作为光源与烛焰相比,像更稳定,A符合题意,不符合题意;
B.用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小,B符合题意,不符合题意;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,这样可以直接从光具座读出测出物距和像距,C符合题意,不符合题意;
D.若凸透镜的焦距未知,可调节物距及像距,当在光屏上成等大的实像时,物距便等于二倍焦距,这样可以测出凸透镜的焦距,D不符合题意,符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,调节光源、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;照相机根据这个原理工作;当物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大虚像;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,挡住部分凸透镜,像是完整的;
(4)根据凸透镜成等大的实像时,物体在凸透镜的二倍焦距点,可以测量焦距大小。
10.(2021八上·天峨期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,凸透镜固定在50cm处,并调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,如图所示。
(1)当蜡烛放在光具座30cm处,移动光屏,光屏上得到倒立、等大的实像,则该凸透镜的焦距f=   cm;
(2)当蜡烛放在光具座20cm处,移动光屏,得到像的特点是:倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像,   就是利用这一原理制成的(填一光学仪器名称);
(3)当蜡烛放在光具座45cm处,观察到正立、放大的   像(选填“实”或“虚”)。
【答案】(1)10
(2)缩小;照相机
(3)虚
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)当蜡烛放在光具座30cm处,物距为20cm,移动光屏,光屏上得到倒立、等大的实像,满足当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像,则该凸透镜的焦距f=10cm。
(2)当蜡烛放在光具座20cm处,此时物距为30cm,满足当物距大于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,照相机、摄像机就是利用这一原理制成的。
(3)当蜡烛放在光具座45cm处,此时物距为5cm,满足当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。
【分析】(1)当物体在凸透镜的二倍焦距点时,成倒立等大的实像,可以计算焦距大小;
(2)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,实际应用有照相机;
(3)当物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大的虚像。
11.(2021八上·大化期末)如图所示,利用图甲来测凸透镜的焦距,利用图乙来探究凸透镜成像的规律,在如图乙所示的位置光屏上成清晰的像:
(1)由图甲可知凸透镜的焦距是   cm;
(2)图乙中成像的特点与生活中的   成像原理相同;
(3)在图乙的基础上,将蜡烛移动到30cm的位置,则光屏应该往   (填“靠近”、“远离”)透镜的方向移动才能在光屏上成清晰的像,此时的像是倒立   (填“放大”、 “等大”、“缩小”)的实像。
【答案】(1)10.0
(2)照相机
(3)远离;等大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲可知,该凸透镜的焦距是
(2)由图乙所示,此时的物距是
而该透镜的焦距时10.0cm,物距大于2倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,此时成的像是倒立、缩小的实像,与生活中的照相机的成像原理相同。
(3)将蜡烛移动到30.0cm的位置,此时的物距为
物距与之前减小,像距变大,光屏应该往远离镜的方向移动才能在光屏上成清晰的像。而且此时物距等于2倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,此时成等大、倒立的实像。
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)物距大于像距时成倒立缩小的实像,实际应用是照相机;
(3)物体靠近凸透镜,像远离凸透镜;当物距等于二倍焦距时,成倒立等大的实像。
12.(2021八上·巴彦期末)小明实验“探究凸透镜成像的规律”。
(1)小明用蜡烛作为物体,把蜡烛、凸透镜、光屏依次固定在光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在   ;
(2)如图所示,小明观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小恰好相等,则该凸透镜焦距为   cm。小明把蜡烛向右移动到35cm刻度线处,屏上的像变得模糊,要使像变清晰,光屏应向   (选填“左”或“右”)适当移动一段距离,当光屏上的像清晰后,观察到光屏上呈现烛焰倒立、   的实像。此成像规律常应用在   (选填“照相机”或“投影仪”)上;
(3)小明继续将蜡烛向右移动至45cm刻度线处,无论怎样移动光屏,光屏上都没有烛焰的像,此时眼睛在光屏一侧通过透镜会观察到烛焰的   像。
【答案】(1)同一高度上
(2)10.0;右;放大;投影仪
(3)正立放大虚
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像呈在光屏的中心置,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(2)因为在光屏上呈清晰的像,且像和物大小相等,说明u=v=2f。由图可知u=v=2f=20.0cm
所以凸透镜的焦距f=10.0cm。
当把蜡烛向右移动时,物体靠近凸透镜,像要远离凸透镜,要使光屏上的像变清晰,光屏应向右适当移动一段距离。
当把蜡烛向右移动到35cm刻度线处时,u1=15.0cm,此时f u1 2f,光屏上清晰的像是倒立、放大的实像,此成像规律常应用在投影仪。
(3)当把蜡烛向右移动至45.0cm刻度线处时,u2=5.0cm,此时u2 f,相当于放大镜,成正立放大的虚像。所以无论怎样移动光屏,光屏上都没有烛焰的像,此时要眼睛在光屏一侧通过透镜会观察到烛焰的正立放大的虚像。
【分析】(1)调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上,这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心。
(2)当物距等于2f时,成倒立、等大的实像,像距等于2f,根据其结合像距与物距的关系得出结论;物距大于f小于2f,所以在光屏上成倒立放大的实像,投影仪就是利用这一原理制成的。
(3)凸透镜成像的规律:u<f,成正立放大的虚像。
13.(2021八上·岑溪期末)小伟用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,所用凸透镜焦距为10cm。
(1)实验时,首先要使烛焰,凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是   ;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这个成像原理;
(3)接下来小伟将蜡烛向靠近凸透镜方向移动一段距离,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,他应将光屏   透镜(选填“靠近”或“远离”);
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小伟用不透明的纸挡住透镜上半部分,则光屏上所成的是   (选填“完整的”或“不完整的”)像。
【答案】(1)使像成在光屏中央
(2)缩小;照相机
(3)远离
(4)完整的
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为使烛焰的像成在光屏的中心,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度。
(2)凸透镜焦距为10cm,物距是50.0cm,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像规律工作的。
(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,将蜡烛向靠近凸透镜方向移动一段距离,物距减小,为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像,像距增大,应将光屏远离透镜。
(4)遮住凸透镜的上半部,烛焰发出的光射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成完整的像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放烛焰、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心。
(2)根据物体在凸透镜二倍焦距之外的成像性质进行判断。
(3)凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。
(4)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像。当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
14.(2021八上·江州期末)小华用如图甲所示的装置进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)首先,他应调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一   ,以便进行后续实验;
(2)当蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示时,光屏上出现烛焰等大的像,则凸透镜的焦距为   cm;保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到10cm刻度线处,并适当移动光屏,光屏上可出现烛焰清晰的像,像比物   (选填“大”或“小”);此时将蜡烛与光屏位置对调,光屏上也能出现烛焰清晰的像,这个像比前一次像   (选填“大”或“小”);若此时撤去光屏,烛焰   (选填“能”或“不能”)成像;
(3)图乙是据实验画出的像距和物距之间的关系图像;
①由图可知,当物体靠近透镜,所成的像将   (选填“靠近”或“远离”)透镜;
②我们把像距与物距的比值称为像的放大率。当放大率等于2时,像距是物距的   倍。
【答案】(1)高度
(2)10.0;小;大;能
(3)远离;2
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)实验中,要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度上,以保证物体的像能够成在光屏的中心。
(2)由图甲可知,物距等于像距,即u=v=20.0cm
光屏上可以得到倒立等大的实像,所以2f=20.0cm
f=10.0cm
由图可知,保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到10cm刻度线处,此时的物距大于二倍焦距,光屏上能成倒立、缩小的实像,像比物小。
此时将蜡烛与光屏位置对调,物距和像距大小相互交换,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,由光路的可逆性可知,在光屏上仍能出现清晰的倒立、放大的实像,这个像比前一次像大。
若此时撤去光屏,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成的是倒立、放大的实像。
(3)①由图可知,物体靠近透镜,即物距减小,像距变大,所成的像将远离透镜。
②把像距与物距的比值称为像的放大率,当放大率等于2时,像距与物距的比值等于2,所以像距是物距的2倍。
【分析】(1)物体的像能够成在光屏的中心,要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度上;(2)物和像等大时,像距等于物距;物距大于像距时,像比物小;物距和像距对调,由于光路是可逆的,像距小于物距时,像比物大;物距大于一倍焦距小于二倍焦距,仍能成像。(3) ① 物距减小,像距变大,所成的像将远离透镜; ②像距与物距的比值称为像的放大率,当放大率等于2时,像距与物距的比值等于2。
15.(2021八上·灌阳期末)如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在   。如图甲所示,让一束平行光正对着凸透镜,移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。该凸透镜的焦距为   cm;
(2)如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰倒立、缩小的实像。日常生活中,   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理;
(3)保持图乙所示的凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动15.0cm,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向   移动一段距离;
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图像,由图像可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐   ;(选填“增大”或“减小”)
(5)实验完成之后,小明把爷爷的远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏   凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
【答案】(1)同一高度;10.0
(2)照相机
(3)右
(4)增大
(5)靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏正中央,便于观察,光源、凸透镜和光屏三者的中心位置大致在同一水平高度。
刻度尺的每一大格为10cm,平均分成了10小格,每小格为1cm,即分度值为1cm,故焦距为10.0cm。
(2)如图所示,物体在2倍的焦距以外,物体成倒立、缩小的实像,与照相机工作的原理相同,故日常生活中照相机是利用这一原理。
(3)根据凸透镜成像的规律,当蜡烛向右移动时,即物距减小,则像距应增大,故光屏应向右移动。
(4)根据凸透镜成像的规律,在成实像时,像与物移动的方向是一致的,结合图像可知,成实像时物距逐渐减小,像距逐渐增大。
(5)远视眼镜是由凸透镜制成的,对光线有会聚作用,所以会导致像距变小,故光屏应向左移动,即应将光屏靠近凸透镜。
【分析】(1)探究凸透镜成像时,调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度;平行于主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)照相机磁性时,是倒立缩小的实像;
(3)当物体靠近凸透镜时,像会远离凸透镜;
(4)当凸透镜成实像时,物距减小,像距变大;
(5)远视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用,可以使凸透镜成像靠近。
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