第四章光的折射 透镜专题训练探究凸透镜成像的规律2021—2022学年苏科版八年级物理上册(word版含答案)

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名称 第四章光的折射 透镜专题训练探究凸透镜成像的规律2021—2022学年苏科版八年级物理上册(word版含答案)
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版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2021-07-25 21:57:30

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1073150010769600第四章 专题训练 探究凸透镜成像的规律
1.物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距为___________cm。实验时,应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的___________上,从而使得像呈现在光屏中央。
(2)如图乙所示,只需要将光屏向___________(左/右)移动,光屏上就能呈现清晰的像,此时成像原理的具体应用是___________(放大镜/照相机/投影仪)。
(3)将蜡烛换成“F”发光物置于离凸透镜约13cm处,眼睛的观察视角如图丙所示,光屏不透明。则观察到光屏上所成像应该是___________(①/②/③/④)(填数字序号)。
2.小周同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小明先想办法测凸透镜的焦距,如图甲所示,他将凸透镜正对太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图象如图乙所示。则判断该透镜的焦距f为______cm,然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,使烛焰和光屏中心位于______。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、______(填“放大”或“缩小”或“等大”)的实像。
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,如图丁所示。则人眼在图中的______(选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图a中的______(选填“1”、“2”、“3”或“4”)
(4)她又利用该装置研究视力的矫正问题,将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图b所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜(相当于一个凹透镜),此时光屏上能成一清晰的像:若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像再次清晰,在保持透镜位置不变的条件下,下列操作可行的是______。
①将光屏远离透镜;②将光屏靠近透镜;③将蜡烛远离透镜;④将蜡烛靠近透镜
A.①③  B.①④  C.②③  D.②④
3.用实验探究凸透镜成像规律,将焦距为10.0cm的薄凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20.0cm刻度线处,移动光屏至65.0cm刻度线处,烛焰在光屏上呈现清晰的像,如图所示,根据此实验回答下列问题:
(1)如图所示的实验现象能够说明______的成像特点;(选填选项前的字母)
A.幻灯机  B.照相机  C.放大镜
(2)保持透镜在50.0cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到比烛焰大的清晰的像,应进行的操作是______;(选填选项前的字母)
A.将蜡烛左移,光屏左移  B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移,光屏左移  D.将蜡烛右移,光屏右移
(3)保持透镜在50.0cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上45.0cm刻度线处,烛焰______(选填“能”或“不能”)在光屏上呈现清晰的像。
4.小海用图1装置进行“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)挑选透镜时,小海把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图2所示光斑,他应该选择______(选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验;
(2)选好透镜后,小海将凸透镜正对太阳光,调节凸透镜与光屏间的距离,直到光屏上形成一个最小、最亮的光斑,如图3所示,凸透镜的焦距是______cm;
(3)实验时保持凸透镜位置不变,使蜡烛位于25cm刻度线处,移动光屏,在光屏上成清晰倒立的、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是依据此原理制成的;
(4)给凸透镜“戴上”一副“近视眼镜”,发现光屏上的像变得模糊,为了再次得到清晰的像,蜡烛应______(选填“靠近”或“远离”)透镜。
5.某同学探究“物距大于二倍焦距时,凸透镜成像的虚实,正倒和大小”,实验器材有:光具座(光具座上的刻度尺范围是0~)、两个焦距均为而口径大小不同的凸透镜、光屏,蜡烛、火柴。
(1)选择口径______(选填“大”或“小”)的凸透镜做实验比较好;
(2)实验装置如图甲所示,点燃蜡烛,调整烛焰,凸透镜和光屏的中心大致在______上;
(3)实验中,该同学判断烛焰的像是实像,证据是______;他判断烛焰的像是倒立的,那么像是图乙中的______(选填“A”、“B”或“C”);
(4)收集的实验信息如下表:
凸透镜的焦距
实验次数
物距
像的虚实
像的正倒
像的大小
像距
1
25.00
实像
倒立
缩小
16.67
2
30.00
实像
倒立
缩小
15.00
3
35.00
实像
倒立
缩小
14.00
分析表中信息,可以得出的探究结论是:______;
(5)从实验中发现,当物距逐渐变大时,像距逐渐变小。该同学利用本实验器材进一步探究“物距大于凸透镜二倍焦距时,像距与物距的关系”,预设的物距分别为,、、、、,按照这些预设值进行实验,对应的数据能否收集全,请说明理由:______。
6.小华在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像。如图所示。
请结合此实验完成下列问题:
(1)如图所示的实验,可以观察到光屏上成______、______的实像(选填“倒立”或“正立”、“放大”或“缩小”),这个现象能够说明______的成像特点;(选填选项前的字母)
A.照相机  B.幻灯机  C.放大镜
(2)保持透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应该进行的操作是______;(选填选项前的字母)
A.将蜡烛左移,光屏左移
B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移,光屏左移
D.将蜡烛右移,光屏右移
(3)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上65cm刻度线处,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的______的像。(选填选项前的字母)
A.倒立放大  B.倒立缩小  C.正立放大
7.在做“探究凸透镜成像规律”实验时,实验桌上有两个凸透镜,规格如图下表所示,光具座上标尺的刻度范围是。
序号
直径
焦距

5cm
30cm

4cm
10cm
(1)实验中选用______凸透镜,较好(选填“甲”或“乙”)。选好器材后,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上的A、O、B位置,在光屏上得到清晰的烛焰的像,如图所示,应将凸透镜向______移动(选填“上”或“下”),可以使烛焰的像清晰地成在光屏的中央,此时所成像的原理应用在______上;
(2)调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______,将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离,调整光屏位置得到一个清晰的像,这个像与原来相比将______(选取填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲所示,一束平行光经过凸透镜,调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为______cm。小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示;
(2)实验前要调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心在______上,其目的是______;
(3)当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏位于如图乙所示的位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像是一个倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的______(选填“实”或“虚”)像;
(4)在如图乙实验的基础上,将一眼镜片放在点燃的蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像变模糊,然后适当向左移动光屏,光屏上的像又变清晰了,该镜片是______(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”);
(5)将图乙中的凸透镜换成焦距为38cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏______(选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰地呈现在光屏上。
9.某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像规律”,其中凸透镜的焦距为15cm,他们进行实验的同时在实验报告册上记录了蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙(用带箭头的线段表示物或像,、分别表示蜡烛在A、B处像的位置)。
(1)从图乙中可以看出,蜡烛在A、B位置的成像特点在生活中的应用是___________(写出一个即可);
(2)和其他小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15~30cm之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处,但是,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因是___________;
(3)为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法:
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变___________了。由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距___________15cm(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此实验联系实际,远视眼的晶状体焦距较___________(选填“大”或“小”),将近处物体的像成在视网膜___________方(选填“前”或“后”),故需佩戴___________镜矫正。
10.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,用焦距f为8厘米的凸透镜和物高h物为5厘米的光源等器材进行实验,为了研究凸透镜成实像时,像的大小与物距u、像距v之间的关系,他们计算了物距与像距的比值k,并将相关数据记录在表1中。
表1: f =8厘米,h物=5厘米
序号
物距u(厘米)
像距v(厘米)
像高h像(厘米)
物距与像距的比值k
1
28.0
11.2
2.0
2.5
2
24.0
12.0
2.5
2.0
3
18.0
14.4
4.0
1.25
4
13.0
20.8
8.0
0.625
5
12.0
24.0
10.0
0.50
6
10.0
40.0
20.0
0.25
①根据实验序号1~3的物距与像距大小关系及相关条件,通过比较像高h像与________
的大小关系,可得出初步结论是:同一凸透镜成缩小的实像时,_________。
② 根据实验序号1~6的数据及相关条件,分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,________。
③ 综合分析比较实验序号1~6中物距与像距的比值k和像高h像的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,________。
11.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,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为_____________cm。
(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____________眼镜(选填“近视”或“远视”)。
(4)如图1所示为某同学的照片,图2是将图甲中的水透镜紧贴在照片,然后逐渐远离照片,透过透镜所能看照片的像,则在远离的过程中看到的顺序是____________。
A.②③④① B.③②①④ C.②③①④ D.④①②③
12.在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)如图甲所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是_______cm;
(2)用该凸透镜做成像实验,放置蜡烛如图乙所示位置,在光屏上恰能得到清晰的像。若撤去光屏,人眼在图示位置______(填“能”或“不能”)观察到蜡烛的像;
(3)蜡烛在图乙所示位置时,光屏上得到像“A”,再把蜡烛放在25cm刻度线处,移动光屏,得到清晰的像“B”,由此可知像“A”______(填“大于”或“小于”)像“B”;
(4)根据上述(3)的操作,在光屏上得到清晰的像“B”之后,张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,当把光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此可知,张老师所戴的眼镜是______透镜,张老师的眼睛属于_____(填“近视眼”“远视眼”或“正常眼”);
(5)将凸透镜重新移到图乙所示位置,取走光屏,将蜡烛移到34cm刻度线处,在光具座的90cm刻度线处放另一焦距为8cm凸透镜,在两个凸透镜右侧通过透镜也可观察到蜡烛所成的像,生活中的______(填“显微镜”或“望远镜”)利用了这个原理。
13.在学完凸透镜成像规律后,小滨选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点作了进一步探究。
(1)为了测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向该透镜,调节光屏位置直到光屏上得到一个______的光斑。图甲是调整完成的状态,该透镜焦距f=______cm;
(2)小滨按照图乙装好实验器材,只移动透镜的情况下,无论怎样调节都不能在光屏上成清晰的像。由此,他猜想造成上述现象的原因是:______(选填:A.成虚像;B.蜡烛到光屏的距离较小)
(3)当蜡烛在光具座A处时,光屏在B处得到了烛焰清晰的像,如图丙所示。现将蜡烛由A处向左移动距离S到C处,为再次在光屏上成清晰的像,则他应将光屏向______移动,移动距离S′______S(选填“<”“>”或“=”);这次成______的实像(填像的倒正、大小两个方面特点)。
14.小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜,观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上(如图甲),这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm,小伟想用光路图记录这一现象,请帮他在甲图中把光路图补充完整______;小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的成像规律,他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动,蜡烛放在如图乙所示的位置,移动光屏可得到一个清晰倒立、______的实像,他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后,应把光屏向______移动,光屏上才会再次出现一个清晰的像。
15.雅雯同学正在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)当蜡烛、凸透镜与光屏位置如图甲所示时,光屏上出现了蜡烛清晰的像,根据此成像原理,可以制成生活中的___________。
(2)实验中她发现,随着蜡烛越烧越短,光屏上的像逐渐偏高;为使得像重新成在光屏中央,她应该如何操作___________。
(3)她拿着自己的近视眼镜放在凸透镜的前方(如图乙),调整光屏的位置,直到光屏上出现清晰的像,现在她将近视眼镜拿走,则应将光屏___________才会在光屏上再次出现清晰的像。
16.现有如下器材:光具座、焦距为10cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小强根据上述实验器材,进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到___________。
(2)分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处,在_______点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像;将蜡烛放在距凸透镜5cm处,眼睛通过透镜观察到的像可能是乙图中的________。
(3)实验进行一段时间后, 发现光屏上烛焰的像上移了一段距离,保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动,需将光屏________(选填 “向上”或“向下”)移动, 使烛焰的像呈现在光屏中央。
(4)实验结束后,小强又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜,结果光屏上原来清晰的像变得模糊,将光屏远离凸透镜移动到某一位置时,光屏上又看到烛焰清晰的像,由此可知该眼镜片可用来矫正_______眼 (选填“近视"或“远视”)。
参考答案
1.10.0 主光轴 右 照相机 ④
2.12 同一高度 放大 B 4 D
3.B D 不能
4.乙 10.0 缩小 照相机 远离
5.大 同一高度 见解析 C 见解析 见解析
6.倒立 缩小 A D A
7.乙 下 照相机 在同一高度 变小
8.10.0 同一高度 使像成在光屏的中央 缩小 实 远视眼镜 不能
9.投影仪(或幻灯机) 像距过大,像不能成在光屏上 小(或短) 小于 大 后 凸透
10.物高h物 物距大于像距 物距u变小,像距v变大,像高变大 物距与像距的比值k和像高h像乘积相同
11.8.0 照相机 能 远视 B
12.11(或11.0) 能 小于 凸 远视镜 显微镜
13.最小、最亮 10.0 B 左 > 倒立、放大
14. 缩小 左
15.照相机 光屏上移或蜡烛上移或凸透镜下移 左移或靠近透镜
16.同一高度 C ② 向上 近视