北师大版八年级物理下册 6.2学生实验:探究凸透镜成像达标作业(解析版)

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名称 北师大版八年级物理下册 6.2学生实验:探究凸透镜成像达标作业(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2020-03-08 17:23:18

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6.2学生实验:探究凸透镜成像
达标作业(解析版)
1.在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜13cm时成放大的实像,当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像,则这个透镜的焦距可能是( )
A.4cm B.6cm C.7cm D.12cm
2.在做“探究凸透镜成像规律”实验时,一个小组所描绘的v-u图象如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法错误的是(  )
A.蜡烛处于AB间某一位置时,成倒立、缩小的实像
B.蜡烛处于BC间某一位置时,成倒立、放大的实像
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,所成像逐渐增大
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,所成像逐渐减小
3.在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示;接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示.
(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距是______________cm,凸透镜A的焦距________________凸透镜B的焦距(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(2)在甲图中,保持凸透镜不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_______(选填“左”、“右”)移动一段距离,像将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)图丙所示的实验现象可以说明____的成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和光屏的位置不动,应使蜡烛__(选填“靠近”、“远离”)凸透镜,则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.
4.在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像.
(1)该凸透镜的焦距为______cm.
(2)将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,此时应将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动,才能再次承接到清晰的像.
(3)取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至______(选填序号)范围内才能承接到清晰的像.
A.50~65cm B.65~80cm C.80~95cm
(4)将蜡烛移到37cm刻度线上,观察到的像是______(选填“倒立”或“正立”)的.
5.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(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,凸透镜对光线具有__________作用,该凸透镜的焦距是__________cm.
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:_____.
(3)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(填写像的性质);__________ (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的.如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,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.
6.如图所示,小晶在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将焦距f=15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,,将点燃的蜡烛移动到光具座上20cm刻度线处,此时蜡烛、光屏的位置如图所示,需要将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上观察到烛焰清晰_____(选填“立正”或“倒立”)的像A;然后将蜡烛向左移动到光具座上10cm刻度线处,将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动,在光屏上观察到烛焰清晰的像B,像B比像A_____(选填“大”或“小”)。应用这一成像特点可制成_____(选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”)。
7.如图所示,甲、乙分别是“探究平面镜成像特点”和“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)在“探究平面镜成像特点”实验中选用透明的玻璃板,是因玻璃板有平面镜所不具有的透光的特点,但具有跟平面镜一样能够发生_____现象而成像的特点;要确定蜡烛的像的位置,需要进行的实验操作是:取一支相同的但不点燃的蜡烛B在坡璃板右侧移动,直至与蜡烛的像完全重合,并______这两支蜡烛的位置;如果将光屏放到像的位置,_____(选填“透过”或“不透过”玻璃板,观察到光屏上有无像;实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如下图所示倾斜,蜡烛A的像应是下图中的_____(选填“A1”、“A2”或“A3”);
(2)利用乙图装置做“验证凸透镜成实像规律”的实验时,小红同学把蜡烛离凸透镜90cm移动到120cm时,发现像几乎都在离凸透镜5cm的地方,她判断凸透镜的焦距约为______cm。
8.勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时,蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、_______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰的像,利用凸透镜这一成像规律制成的是_______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);若保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“15cm“刻度线位置,他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,则小明所患的眼疾是_______。(选填“近视眼”或“远视眼”)
9.爱实验的岗岗在“探究凸透镜成像规律”实验中,用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体,如图甲所示,又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏。将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。
(1)当发光物体在a点时,如图乙所示,在光屏上成的像如图丙所示,则光屏上的像是倒立、缩小的实像将发光物体由a点移动到b点,要想找到像的位置,应向_____移动光屏(选填“左”或“右”),直到出现清晰的像。
(2)如图乙所示,当发光物体在a点时,物与像之间的距离为S1,当发光物体在b点时,物与像之间的距离为S2,则S1_____ S2 (选填“>”“=”或“<”)。
10.某实验小组探究“凸透镜成像规律”.
(1)经正确组装器材并调节,在光屏中央得到烛焰清晰的像,如图所示(像未画出),则此时光屏上接收到的是倒立、_______的实像.
(2)蜡烛燃烧一段时间后变短,导致光屏上烛焰的像位置变高,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向_______调节.
11.小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”
(1)小明通过图甲的实验操作,确定了该凸透镜的焦距______。实验时,把凸透镜固定在光具座 50 cm 刻度线处。
(2)小明将蜡烛移至光具座上 10 cm 刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该 像是倒立、_____的实像。
(3)小明又将蜡烛移至光具座上 25 cm 刻度线处,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向_____选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成的光学仪器是______ ;此时小明把自己的近视 眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向___(选填“靠近”或“远 离”)透镜的方向移动。
(4)小明将蜡烛移至光具座上 40 cm 刻度线处,移动光屏,发现不能在光屏上得到像,为了观察此时成像特点,请你写出接下来的操作是:_____ ;小明将蜡烛继续靠近透镜,看到的像将_____ (选填“变大”、“变小”或“不变”).
12.某同学利用图甲装置来研究凸透镜成像规律:
(1)实验前,首先在光具座上正确放置蜡烛、凸透镜和光屏,还应对其进行调整,使烛焰的中心、光屏的中心大约在凸透镜的________上;
(2)如图甲所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,则成的是_______(正立/倒立)的像。蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的________方;
(3)若将凸透镜上半部分用不透明物体遮住(图中未画出),则下列说法正确的是________;
A.像也只剩一半
B.不可能成像
C.仍能成像,只是变暗一些
D.仍能成像,只是像上有暗斑
(4)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,成的是________(放大/缩小/等大)的像;
(5)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图乙所示,则该透镜焦距f________(>/ 参考答案
1.D
【解析】
当烛焰离透镜13厘米时时,得放大的实像,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即
2f>13cm>f,
所以
6.5cm<f<13cm;
当烛焰离透镜8厘米时成的是放大的虚像,则物体在一倍焦距以内,即8cm<f.
综上所述
8cm<f<13cm,
D符合题意.
2.ABD
【解析】
A.由图象知,

凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:

物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。蜡烛处于AB间某一位置时

成倒立、放大的实像,故A错误,符合题意
B.蜡烛处于BC间某一位置时, ,成倒立、缩小的实像,故B错误,符合题意;
C.将蜡烛从C移动到B的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。物距减小,像距增大,像变大,故C正确,不符合题意;
D.将蜡烛从B移动到A的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。物距减小,像距增大,像变大,故D错误,符合题意。
故选ABD。
3. 10 小于 右 变大 幻灯机 靠近
【解析】(1)根据图乙可知,当u=v=20cm时,蜡烛成等大的实像,这时u=v=2f,所以f=10cm,即凸透镜A的焦距是10cm。设凸透镜B的 焦距为fB,由图丙知fB<30cm<2fB,所以15cm<fB<30cm,所以凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。(2)原来蜡烛距离凸透镜30cm,蜡烛右移5cm后,物距变为25cm,根据凸透镜成像特点,物距变小,像距变大,所以光屏应向右移动,像距比原来更大,所以像将变大;(3)图丙所示实验中,蜡烛通过凸透镜成放大倒立的实像,与幻灯机的工作原理一致;把远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,远视眼镜相当于一个放大镜,所以通过透镜B成像的是蜡烛的放大的虚像,像的位置在蜡烛的左侧,要想还在原来的装置上成像,需要蜡烛靠近透镜,使其通过远视眼镜所成的放大虚像在原来蜡烛的位置上。
点睛:本题考查凸透镜成像规律的实验探究。(1)①要解决此题,根据凸透镜成像的规律之一.物距等于二倍焦距成倒立等大实像.然后通过图象分析出该凸透镜的焦距.②根据物距和凸透镜的焦距关系,求出两个凸透镜的焦距,比较焦距大小.(2)根据物近像远像变大规律解答.(3)根据凸透镜成像的三种情况和应用及光路可逆来解答此题。
4.15.0 左 B 正立
【解析】
如图光屏上承接到清晰的像,此时物距等于像距,成等大倒立的实像,物距像距均等于二倍焦距,则焦距为15.0cm;远视眼镜为凸透镜,对光起会聚的作用,则需要将光屏向左移动;取走镜片,蜡烛左移,物距大于二倍焦距,则像距应在一倍二倍焦距之间,为65~80cm之间;当蜡烛移至37cm处时,物距为13cm,小于一倍焦距,成正立放大的虚像.
5.会聚 11.0 三者的中心不在同一高度等 放大 投影仪 靠近
【解析】
(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点.焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是11.0厘米.
(2)无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,可能是物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上.也可能是烛焰凸透镜光屏三者中心严重不在同一高度,像无法成在光屏上,或使烛焰在焦点上,不能成像.
(3)凸透镜成像的规律及其应用之一:当时,成倒立放大的实像,所以调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的.凸透镜成实像时,蜡烛远离透镜一段距离,物距增大,像距减小,所以光屏要靠近凸透镜.
6.右; 倒立; 左; 小; 照相机。
【解析】
已知凸透镜的焦f=15cm,将点燃的蜡烛移动到光具座上20cm刻线处,此时
u=50cm-20cm=30cm
即物距等于2倍焦距(u=2f),成倒立、等大的实像,像距应等于2f;所以应将光屏向右移动到80cm处,将观察到烛焰清晰的倒立的像;然后将蜡烛向左移动到光具座上10cm刻线处,物距增大,根据凸透镜成像规律可知,像距应减小,像变小,即将光屏向左移动;观察到烛焰清晰的像B,像B比像A 小一些。照相机就是根据这一成像特点制成的。
7.反射 确定 不透过 A2 5
【解析】
(1)[1]在“探究平面镜成像特点”实验中选用透明的玻璃板,是因玻璃板有平面镜所不具有的透光的特点,但具有跟平面镜一样能够发生反射现象而成像的特点;
[2]要确定蜡烛的像的位置,需要进行的实验操作是:取一支相同的但不点燃的蜡烛B在坡璃板右侧移动,直至与蜡烛的像完全重合,并确定这两支蜡烛的位置;
[3]虚像不能用光屏承接,如果将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,观察光屏上有无像,无像则是虚像;
[4]实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图丙所示倾斜,根据像与物关于平面镜对称,蜡烛A的像应是图丙中的A2;
(2)[5]从“小红把蜡烛离凸透镜90cm移动到120cm时,发现像几乎在离凸透镜5cm的地方”,可知当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时,像距稍大于焦距,所以透镜的焦距约为5cm。
8. 缩小 照相机 近视眼
【解析】
分析:(1)根据物距和像距的关系,能判断凸透镜的成像情况,从而判断其应用;
(2)知道近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用。同时知道凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的规律可做出判断。
解答:烛焰到凸透镜的距离是物距,光屏到凸透镜的距离是像距。由图知,物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
将蜡烛移到“15cm“刻度线位置,物距变大,则像距会变得更小,即像更靠近凸透镜。此时保持凸透镜和光屏的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜,光屏上也得到了清晰的像,说明这个镜片对光起到了发散的作用,因此,他放置的应该是矫正近视眼的凹透镜片。
故答案为:缩小;照相机;近视眼。
【点睛】本题考查了探究凸透镜成像规律的实验中,操作的注意事项,成像的特点与规律、应用等,有一定综合性。
9.左 <
【解析】
(1)[1]在凸透镜成实像中有“物近像远像变大”的规律,反之“物远像近像变小”,所以发光物体由a点移动到b点时,像向透镜靠近,即应该向左移动光屏;
(2)[2]当发光物体在a点时, 光屏上的像是倒立、缩小的实像,说明物距在二倍焦距以外,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。当发光体向左移到b点时,物体远离透镜,像靠近透镜,但物体移动的距离远大于像移动的距离,所以在a点时发光物体与像之间的距离S1小于在b点时物与像之间的距离为S2。
10.缩小 下
【解析】
(1)由图可知,物距大于像距,此时光屏上接收到的是倒立、缩小的实像.
(2)蜡烛燃烧一段时间后变短,导致光屏上烛焰的像位置变高,因为过光心的光线传播方向不变,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向下调节.
【点睛】
本题考查凸透镜成像实验器材调节和成像特点,理解物距、像距和成像特点之间的关系是解答此题的关键.
11.15cm 缩小 远离 幻灯机 远离 眼睛在光屏一侧透过凸透镜可观所成的像(正立放大的虚像) 变小
【解析】
第一空.有最左边的图可以看出:凸透镜的焦距为15cm。
第二空.将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,此时的物距为:u=50.0cm-10.0cm=40cm
则该像是倒立、缩小的实像;
第三空.将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,物距变小,则像距变大,所以应将光屏向远离透镜的方向移动,此时物体位于一倍和二倍焦距之间,
第四空.应用这一成像特点可制成的光学仪器是幻灯机;
第五空.近视镜对光有发散作用,所以光经过透镜以后将会延迟会聚,因此则需要将光屏向远离透镜的方向移动;
第六空.当将蜡烛移至光具座上44cm刻度线处,u=50.cm—40cm=10cm,不能在光屏上得到清晰的像,接下来的操作是:眼睛在光屏一侧透过凸透镜可观所成的像(正立放大的虚像)。
第七空.根据凸透镜成像规律可知:小明将蜡烛继续靠近透镜,看到的像将变小。
12.主光轴 倒立 上 C 缩小 < L0-2L
【解析】
(1)[1]实验前,首先应调节凸透镜、光屏和烛焰,使烛焰的中心、光屏的中心大约在凸透镜的主光轴上;
(2)[2]蜡烛到凸透镜的距离小于光屏到凸透镜的距离,因此蜡烛到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距,即光屏上得到倒立、放大的实像;
[3]蜡烛燃烧一段时间后高度减小,由于所成像是倒立的,烛焰的像将位于光屏中心的上方;
(3)[4]遮住凸透镜的一半,物体上任一点射向凸透镜的另一半,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C正确;
(4)[5]在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),相当于增大物距,减小像距,当光屏上再次成清晰的像时,此时应该物距大于二倍焦距,则所成像应该为倒立缩小的实像;
(5)[6][7]若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,成倒立放大实像条件是
f<u<2f,
如图乙所示,则该透镜焦距
f<L,
当凸透镜移至B位置时,因为在光屛上出现清晰的像,根据光的可逆性原理,可以假设蜡烛在光屛位置时,像应成在原蜡烛位置,因此,光屏到透镜位置B的距离应为L,故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离
s=L0-2L。