2021-2022学年物理人教版八年级上册实验专练
(8)探究凸透镜成像的规律
1.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26 cm时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像(未画出)。下列说法不正确的是( )
A.该凸透镜的焦距:
B.只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰放大的像
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
2.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8 cm处时,在距离凸透镜15 cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7 cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是( )
A.不能成清晰的像 B.成倒立的缩小的像 C.成倒立的放大的像 D.成倒立的等大的像
3.小刚利用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验。如图所示,他将蜡烛、水凸透镜和光屏放置在光具座上,经调节在光屏上得到了烛焰清晰的像。他推动注射器的活塞向水凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,如果不改变蜡烛和水凸透镜的位置,要在光屏上再次呈现烛焰清晰的像,他正确的操作和可观察到的现象是( )
A.光屏左移,光屏上呈现烛焰更大的像 B.光屏左移,光屏上呈现烛焰更小的像
C.光屏右移,光屏上呈现烛焰更大的像 D.光屏右移,光屏上呈现烛焰更小的像
4.在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10 cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成.小科把发光物“”置于离凸透镜13 cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示.小科看到光屏上像的形状和大小分别是( )
A.、放大 B.、放大 C.、缩小 D.、缩小
5.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)在调整器材高度时,应_______(填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)如图所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,日常生活中_______(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
(3)如果保持透镜和蜡烛位置不变,将光屏向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,要使光屏上重新得到烛焰清晰的像,则应该在透镜和蜡烛之间放置一个________(填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
6.在探究凸透镜成像规律的实验中,经调整,在光屏上得到烛焰清晰的像,如图甲所示。
(1)保持透镜在光具座上的位置不变,为了在光屏上得到等大的烛焰像,除移动蜡烛外,光屏应向______(选填“左”或“右”)移动;当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为44 cm,该透镜的焦距为______cm;
(2)一同学用图乙所示的LED光源代替蜡烛进行实验,这样改进的优点是__________________(写出一条即可)。
7.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,小明利用如图所示的装置进行实验,他先调整烛焰中心、透镜中心及光屏中心位于同一高度上,然后将它们调节到图示位置时,光屏上得到清晰的像。
(1)此时像的特点是什么?________(说明像的倒正、大小和虚实)。
(2)若保持透镜位置不动,把蜡烛移到零刻度处,则应向________(选填“左”或“右”)移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像,且像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若将蜡烛移到20 cm刻度处,透镜保持不动,移动光屏后再次得到清晰的像,则此时烛焰经凸透镜成________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像。
(4)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的,现将图中虚线圆圈部分当作是人的“眼睛”,当蜡烛远离“眼睛”时,“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其________(选填“变薄”或“变厚”),改变其对光的偏折能力,从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,则该“眼睛”为________(选填“近视眼”或“远视眼”),应该配戴________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正。
8.妞妞利用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,她用一束平行光测量出了该透镜的焦距为______cm。
(2)实验时应该如何操作,才能方便调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上:____________。
(3)当蜡烛和凸透镜的位置如图乙所示时,通过调节光屏的位置可以在光屏上得到一个的________、________实像,生活中的________(选填“放大镜”“照相机”或“幻灯机”)就是利用这一成像原理制成的。
(4)利用现有器材,如何探究烛焰与烛焰的像是否左右相反?________________________。
答案以及解析
1.答案:B
解析:由图可知,,解得,解得。故凸透镜的焦距:,故A正确。蜡烛靠近凸透镜时,物距减小,为了在光屏上得到清晰的像,应增大像距,光屏应远离凸透镜,故B错误。只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像,故C正确。将蜡烛远离凸透镜时,物距增大,减小像距才可以在光屏上得到清晰的像,故D正确。
2.答案:B
解析:在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8 cm处时,在距离凸透镜15 cm处的光屏上成倒立的像。现把凸透镜向光屏方向移动7 cm,此时,由光路可逆以及知,此时烛焰在光屏上成倒立的缩小的实像,故B正确。
3.答案:B
解析:由图可知,物距大于像距,在屏上得到清晰缩小的实像,此时;当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,即凸透镜的聚光能力变强,光线会比注水前提前会聚,所以像会向凸透镜方向移动(向左移动),则光屏应左移;不改变蜡烛和水凸透镜的位置,因水凸透镜的焦距变小,则相当于物距变大,根据凸透镜成实像的规律可知,光屏上将呈现烛焰更小的像,故B正确,A、C、D错误。
4.答案:A
解析:已知凸透镜的焦距为10 cm,此时物距在1倍焦距与2倍焦距之间,所以物体通过凸透镜成的是倒立、放大的实像,故选A.
5.答案:(1)点燃
(2)投影仪
(3)远视眼镜
解析:本题考查探究凸透镜成像规律的实验。
(1)在调整器材高度时,要把烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心调整到同一高度,所以蜡烛要点燃。
(2)由题图可知,物距小于像距,所以光屏上成倒立、放大的实像,应用是投影仪。
(3)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,光屏向左移动,要想在光屏上得到清晰的像,就要使光线提前会聚,应在凸透镜和蜡烛之间放一个凸透镜,即远视眼镜。
6.答案:(1)右;11
(2)增加物体的亮度,使成像更清晰
解析:(1)在图甲中,物距大于像距,光屏上成倒立、缩小、清晰的实像,此时,为了在光屏上得到等大的烛焰像,应将蜡烛向右移动,同时光屏向右移动,使。当在光屏上得到等大的烛焰像时,物和像之间的距离为44 cm,即,解得;
(2)改进后的优点很多,如:可以增加物体的亮度,使成像更清晰;所成的像不会晃动,更加稳定;跟燃烧蜡烛相比,LED发光体更安全、环保等。
7.答案:(1)倒立、缩小的实像
(2)左;变小
(3)缩小
(4)变薄;近视眼;凹透镜
解析:本题考查“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)由题图可知,此时物距u大于像距v,所成的是倒立、缩小的实像。
(2)若保持透镜位置不动,把蜡烛移到零刻度处时,根据“物远像近像变小”规律可知,应向左移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像,且像的大小会变小。
(3)由题图知凸透镜的焦距,若将蜡烛移到20 cm刻度处,透镜保持不动,此时物距,则此时蜡烛经凸透镜成缩小的像。
(4)当蜡烛远离“眼睛”时,像会靠近凸透镜,“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄,减小其对光线的偏折能力,从而在光屏上成清晰的像;由于像成在光屏即视网膜的前方,则该“眼睛”为近视眼,应该佩戴具有发散能力的凹透镜进行矫正。
8.答案:(1)10.0
(2)点燃蜡烛,将光具座上的蜡烛、凸透镜和光屏紧紧靠拢
(3)倒立;缩小;照相机
(4)用嘴沿水平且垂直于光具座方向轻吹烛焰,观察像飘动方向和烛焰飘动方向是否相反
解析:(1)由图可知,该凸透镜的焦距;
(2)为了方便调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上,应该点燃蜡烛,将光具座上的蜡烛、凸透镜和光屏紧紧靠拢,边用眼睛观察边调节,直至烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上为止;
(3)由图乙可知,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像特点可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像原理制成的;
(4)用嘴沿水平且垂直于光具座方向吹烛焰,观察光屏上烛焰的像;如果烛焰与烛焰的像晃动方向相反,说明成的像左右相反,反之不是左右相反。