4.5凸透镜成像实验题练习（2）2021-2022学年教科版物理八年级上册第四章

4.5凸透镜成像实验题练习（2）2021-2022学年教科版物理八年级上册第四章1．在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中，小吴将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，如图所示。(1)调整好实验器材并点燃蜡烛进行实验时，他发现光屏上承接蜡烛的像偏上，位置如图所示，应该将蜡烛向______调节，让像移动到光屏中间；(2)当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；(3)若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，给“眼睛”戴上远视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像。若取下远视眼镜，则清晰的像会成在光屏的______（选填“前面”或“后面”）。2．某小组“探究凸透镜成像规律”实验，进行如下操作：（1）实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是_________。（2）如图所示，光屏上恰好成清晰的实像利用该原理可制成_________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。若将蜡烛移到光具座40cm刻度线处，此时蜡烛将_______（选填“成实像”、“成虚像”或“不成像）。（3）如图所示，该兴趣小组将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，为使在光屏上呈现清晰的像，应将蜡烛_________（选填“靠近”或“远离）凸透镜。试卷第7页，共7页 （4）若将图示中的蜡烛和光屏的位置对调，则像的________（选填“倒正”或“大小”）发生变化，前后两次像距之差=___________cm。3．小明和小亮用图所示的装置探究凸透镜成像的规律。(1)实验前调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，其目的是______；(2)如图所示，光屏上呈现一个清晰的像，保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏向______移动，像的大小变______；(3)小亮认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法，验证小亮的观点。______；(4)小明为进一步了解“视力矫正”的原理，他再次利用该装置做了如下实验。观察到如下现象。将近视眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到清晰的像。这说明近视眼镜对光线有______作用，它应该是______透镜。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的______（填“前方”或“后方”）。4．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。(1)实验前应调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在___________上。如图甲中一束平行光射向凸透镜，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___________、___________（选填“倒立”或“正立”、“缩小”或“放大”）的像。(3)若在图乙所示位置的基础上，保持凸透镜位置不动，将蜡烛移动到35cm刻度线处，可以再次看到清晰的像，此时的像是___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，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。试卷第7页，共7页 5．小明进入光学实验室进行复习时做了如下实验：(1)小明在探究光的反射定律时，发现用前后可折的纸板（如图甲）不仅能呈现光路，还能探究反射光线、入射光线和法线是否___________。(2)探究平面镜成像规律时：①他用较___________（选填“薄”或“厚”）的玻璃板代替平面镜进行探究。②他在找准像的位置后，画出了A、B、C三点做标记（如图乙所示），在测量物距和像距时，他应分别测出___________两点到平面镜的距离作为物距和像距，并加以比较，经多次实验得出：像和物到平面镜的距离是___________的。(3)在利用如图丙所示的光具座探究凸透镜成像规律时，可供选择的凸透镜有：D（焦距15cm）和E（焦距50cm），小明应选择___________（选填“D”或“E”）。该图的光屏上已成清晰的像，所成像的特点是___________，___________，___________。此成像规律在生活中的应用是___________。6．“探究凸透镜成像的规律”的实验过程如下：（1）实验前，应调节凸透镜、光屏和蜡烛的中心大致在_______，这样做的目的是_______；（2）如图，让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；（3）如图所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，在光屏上得到一个清晰的像，该像是倒立、______（选填“放大”“等大”“缩小”）的实像；（4）若实验时间过长，蜡烛会变短，光屏上的像将会向______试卷第7页，共7页 （选填“上”“下”）移动；（5）进行实验时，有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上______成完整的烛焰的像。（选填“能”“不能”）。7．在“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，如图所示。（1）点燃蜡烛后，下列“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是______（填字母）；A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节（2）把凸透镜固定在50cm处，当烛焰离凸透镜20cm时，在另一侧光屏上得到一个清晰______（填“倒立”或“正立”）的烛焰的像，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向______（填“上”或“下”）移动。（3）将蜡烛放在A点，光屏放在B点，为了找到清晰的像，应将光屏向______（填“左”或“右”）移动，移动过程中光屏上的像将会______（填“变大”或“变小”）。8．下面是小光“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)实验中蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像，则此凸透镜的焦距为___________。(2)试卷第7页，共7页 保持蜡烛和透镜位置不变，小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，只将光屏向___________（填“左”或“右”）移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。(3)小光移开近视镜，只将蜡烛向___________（填“左”或“右”）移动，可以在光屏上得到烛焰清晰的实像。9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中；（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为f=_________cm；（2）在光具座上从左至右依次放置点燃的蜡烛、凸透锻、光屏，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在_________上，其目的是_____________。（3）如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，该像的性质是_____________实像，这与________（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）的成像原理相同；（4）实验过程中，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向_________（选填“上”或“下”）移动；若想再次使烛焰的像成在光屏的中央，可将该凸透镜和光屏向________（选填“上”或“下”）移动，直到___________为止。10．小刚做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)小刚把凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在另一侧，调整凸透镜和纸的距离，当纸上出现一个______的光斑时，用刻度尺测得此光斑到凸透镜光心的距离为10cm；(2)小刚将“F”图案的光源、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上，让光源发光，发现光屏上成像如图甲所示。他发现光屏上所成的像太靠上，不能在光屏上完整成像，你认为造成这种现象的原因是：______；(3)解决上述问题后，移动“F”光源和凸透镜的位置如图乙，则此时的物距为______cm，移动光屏恰好得到一个清晰的像，这个像是个______像，用此规律可以制作______；(选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”)试卷第7页，共7页 (4)不改变光源和透镜的位置，换一个焦距5cm的凸透镜，此时要使光屏______透镜(选填“靠近”、“远离”)，才能得到一个清晰的像，“F”光源的图案如图，此时在光屏上接收到的像图______。11．小明用蜡烛完成如图所示的光学实验：（1）如图甲为小孔成像示意图，该现象可以用___________来解释。（2）如图乙为探究平面镜成像特点的实验装置，若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从蜡烛A一侧观察玻璃板，___________（能/不能）看到蜡烛所成的像；（3）如图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，可在光屏上得到清晰、等大的像，则该透镜的焦距为___________cm。保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，此时可将光屏向___________（左/右）移动适当距离能再次得到清晰的倒立、___________的实像，若不移动光屏，可在烛焰和透镜之间放置一个适当的___________透镜（凸/凹）也能在光屏上得到一个清晰的像。12．学习凸透镜成像规律之后，有一组同学想探究凸透镜厚度对光线作用的影响，于是利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的液体透镜。试卷第7页，共7页 （1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，其目的是___________，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，使其保持在如图甲所示的位置，让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜___________后的光线将___________（填“偏离”或“偏向”）主光轴。如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示，光屏上出现清晰的烛焰像，则烛焰经凸透镜所成的是___________、___________的实像。（3）在第（2）步的操作中，小明只将蜡烛移至10cm处，并未移动光屏，此时清晰的像成在光屏的___________侧（填“左”或“右”），要让像清晰地成在光屏上，则应在蜡烛与透镜之间放___________（填“近视镜”或“老花镜”）。试卷第7页，共7页 参考答案1．上放大后面【详解】(1)[1]如图所示，蜡烛的像偏上，由通过光心的光线传播方向不变可知，应该将蜡烛向上调节，使烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一高度，让像移动到光屏中间。(2)[2]当蜡烛距凸透镜15cm时，位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。(3)[3]远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜后，光线向后偏折，清晰的像会成在光屏的后面。2．使像成在光屏中央投影仪成实像远离大小5【详解】（1）[1]实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央，便于观察像的大小。（2）[2]如图所示，物距u=50cm-35cm=15cm像距v=70cm-50cm=20cmu<v，光屏上恰好成清晰的实像，所以物体在一倍焦距和二倍焦距之间，像在二倍焦距以外，光屏上成倒立放大的清晰的实像，利用该原理可制成投影仪。[3]由图可知f<15cm<2f20cm>2f联立解得7.5cm<f<10cm若将蜡烛移到光具座40cm刻度线处，物距u=50cm-40cm=10cm物体在一倍焦距和二倍焦距之间，则像在二倍焦距以外，光屏上成倒立放大的实像，此时蜡烛将成实像。（3）[4]将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，凹透镜使光线变得发散，成的像将远离凸透镜；若光屏不动，为使在光屏上呈现清晰的像，相当于减小了像距，根据物远像近像变小，应将蜡烛远离凸透镜。答案第5页，共6页 （4）[5]若将图示中的蜡烛和光屏的位置对调，物距u=70cm-50cm=20cm像距v=50cm-35cm=15cm7.5cm<f<10cm物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据光路可逆可知，光屏上成倒立缩小的实像，则像的大小发生了变化，由原先的放大的像，变成了缩小的像。[6]前后两次像距之差=20cm-15cm=5cm3．使像成在光屏中央左小沿垂直于光具座方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动情况是否与烛焰的晃动方向相反发散凹前方【详解】(1)[1]探究凸透镜成像实验中，在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上且中心大致在同一高度上，像才能成在光屏的中央。(2)[2][3]保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，物距变大，则像距减小、像变小，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向左调节，此时像的大小比刚才的像要变小些。(3)[4]较简单的方法是：沿垂直于光具座方向吹动烛焰，观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反，若相反，则说明观点正确。(4)[5][6]由于“使光屏远离透镜，又能在光屏上看到清晰的像”，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚。[7]近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长，像成在视网膜的前方。将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。4．同一高度10.0倒立缩小放大投影仪【详解】(1)[1][2]实验前应该将三者的中心调到同一高度，为了保证成像能够在光屏的正中央；甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小最亮的光斑，即为焦点，故焦点和光心的距离即为焦距，其大小为10cm，由于刻度尺需要估读，故读数为10.0cm。(2)[3][4]如图乙可知，物距为30cm，大于两倍的焦距，故成的像是倒立的，缩小的实像。(3)[5][6]保持凸透镜位置不动，将蜡烛移动到35cm刻度线处，此时的物距为15cm答案第5页，共6页 ，在一倍和两倍的焦距之间，故成的像是放大的像；投影仪应用的就是此规律。5．在同一平面内薄A、C相等D倒立缩小实像照相机【详解】(1)[1]可弯折的纸板可用于探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。(2)[2]因为玻璃板有两面，所以物体会在玻璃板上成两个像，用厚玻璃板会出现两个像，实验误差较大，故应采用较薄的玻璃板。[3][4]应测量对应点到玻璃板的距离，故应测量A、C点到玻璃板的距离，经测量可得像和物到平面镜的距离时相等的。(3)[5]由于实验中要探究物距大于二倍焦距的情况，且标尺最大尺度为100cm，则应选择焦距为15cm的凸透镜做实验。[6][7][8][9]由图丙可知，物距大于像距，由“物远像近像变小”可知，所成的像为倒立缩小的实像，生活中的照相机就是根据该原理制成的。6．同一高度使蜡烛的像成在光屏中央10.0缩小上能【详解】（1）[1][2]因为凸透镜成像时，烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在一条直线上，所以在实验前，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，其目的就是为了使烛焰的像成在光屏的中央。（2）[3]由图可知，凸透镜位于10.0cm处，光屏位于20.0cm处，凸透镜的焦距为（3）[4]凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，此时物距大于二倍焦距，光屏上呈现倒立缩小的实像。（4）[5][6]蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线其传播方向不变可知，像会向光屏的上方移动。苍蝇落到凸透镜上，挡住部分折射光，影响蜡烛像的亮度，不会影响蜡烛像的完整性，因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜而折射后会聚成像，所以屏上仍能成完整的蜡烛的像。7．B倒立上左变小【详解】（1）[1]掌握调整三心一线的方法，将蜡烛，透镜，光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开，故选B。（2）[2]当烛焰离凸透镜20cm时，位于2答案第5页，共6页 倍焦距点上，在另一侧光屏上得到一个清晰倒立的实像。[3]随着蜡烛的燃烧，烛焰向下移动，可观察到光屏上的像向上移动。（3）[4]由图知道，物距是50cm，大于二倍焦距，由凸透镜成像的规律知道，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以要使光屏靠近透镜，即向左边移动。[5]此时，光屏到透镜的距离比像距大，移动过程中光屏靠近透镜，像会变小。8．10.0cm右右【详解】(1)[1]根据凸透镜成像规律可知，当物距等于两倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图可知，此时的物距为20.0cm，则凸透镜的焦距为(2)[2]近视眼镜的镜片为凹透镜，具有发散作用，保持蜡烛和透镜位置不变，小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，只将光屏向右移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。(3)[3]凸透镜成实像时，物近像远像变大，小光移开近视镜，相当于增大了像距，因此应将蜡烛向右移动，减小物距，才可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、放大的实像。9．10同一高度使烛焰的像显示在光屏的中央倒立、放大投影仪上下烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一条直线上【详解】（1）[1]平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离就是焦距，所以凸透镜的焦距f=20cm-10cm=10cm（2）[2][3]将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上，调整三者的高度，使三者的中心在同一高度上，可以使烛焰的像显示在光屏的中央。（3）[4][5]由图乙可知，物距是15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，光屏上成倒立放大的实像，投影仪应用此原理。（4）[6]凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动。[7][8]要使像成在光屏的中央，需将像向下移动，可将该凸透镜和光屏向下移动，直到烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一条直线上。10．最小最亮光源、凸透镜、光屏的中心没有调整到同一高度15倒立放大的实答案第5页，共6页 投影仪靠近C【详解】(1)[1]太阳光可以近似看成平行光，调整凸透镜，使太阳光与凸透镜的主光轴平行，凸透镜可以将平行于主光轴的太阳光会聚到焦点上，调整凸透镜和纸的距离，当纸上出现一个最小最亮的光斑时，即为凸透镜的焦点。(2)[2]图中光源的像没有呈现在光屏的中央，那么原因可能是光源、凸透镜、光屏的中心没有调整到同一高度。(3)[3]图乙中物距[4][5]由题意可知焦距为10cm，则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距应大于二倍焦距，此时成倒立放大的实像，生活中的投影仪就是利用的这一成像原理。(4)[6]当改用焦距为5cm的凸透镜，不改变凸透镜和光源位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像的规律，物远像近像变小，则应将光屏靠近透镜，才能得到清晰的像。[7]此时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像。故选C。11．光的直线传播能10右放大凸【详解】（1）[1]如图甲为小孔成像示意图，这是由光的直线传播造成的。（2）[2]平面镜成的是虚像，在玻璃板与蜡烛A的像之间放一挡板，从A这一侧去看玻璃板的后面，仍能看到A的像。（3）[3]当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时，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2f=20cm，即该透镜的焦距为10cm。[4][5][6]保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，此时物距为15cm，满足当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，此时可将光屏向右移动适当距离能再次得到清晰的实像，若不移动光屏，折射后需要提前会聚，可在烛焰和透镜之间放置对光具有会聚作用的凸透镜，也能在光屏上得到一个清晰的像。12．显示光路折射偏向增大倒立放大左近视镜【详解】(1)[1]光路在无色透明空气中无法观察到，在容器中充入烟雾，可以显示光路；答案第5页，共6页 [2][3]透镜是玻璃，属于光的折射现象，对光线的作用是会聚，光线折射后偏向主光轴；[4]焦距与曲度有关，注水时增大凸起程度，焦距变小，偏折增大。(2)[5][6]如图乙所示，物距小于像距，成倒立、放大、实像。(3)[7]在成像规律中，物与像移动方向相同，蜡烛移到10厘米处，是向左移，像也应像左移动；[8]在不移动光屏的基础上，要将像成在光屏上，即要将像向右移，即光线要发散，利用近视眼镜是发散透镜。【点睛】答案第5页，共6页