学年度人教版八年级物理第一学期53 凸透镜成像的规律 实验探究题练习题解析版.docx
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学年度人教版八年级物理第一学期53凸透镜成像的规律实验探究题练习题解析版
2019学年度人教版八年级物理第一学期5.3凸透镜成像的规律实验探究题练习题(解析版)
一、实验,探究题
1、某小组用一焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
①如图所示,将光具座上点燃蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心调节到同一高度的目的是 。
②保持凸透镜位置不变,把蜡烛移动到A处,移动光屏可得到倒立、 (填“放大”或“缩小”)的像,根据此原理制成了 。
此时小明将自己的近视眼镜放到B处,为了再次得到清晰的像,应将光屏向 (填“左”或“右”)移动。
2、在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立______的实像,生活中的______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作;若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至______刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,移动光屏,观察到光屏上只能出现______,而人眼在图中A处应向______(选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像。
(3)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”)。
3、在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)小明将LED灯、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中中心在 。
接着小明调节LED灯、凸透镜至如图所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(2)把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。
若不改变凸透镜和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具体办是 。
(3)小明选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验,优点是 (写出一条即可)。
4、小薇同学探究凸透镜和平面镜的成像规律:
图11
(1)先将光具座上蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心调至 ;
(2)移动蜡烛,光屏上呈现了烛焰的清晰像,如图11所示,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理;
(3)她想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律,现有厚、薄两块玻璃板,应选择较 的玻璃板;
(4)再取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系;光具座上的刻度可以方便比 较像与物到玻璃板的 关系。
5、如图所示在“探究凸透镜成像”的实验中,凸透镜焦距为15cm.
(1)实验前应首先调整蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,其目的是________。
(2)如图所示,光屏应在____区域前后移动,才能得到清晰、倒立、____(选填“放大”或“缩小”)的实像,根据这一原理人们制成了____。
(3)在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜,则发现像变得模糊了,这时应适当向____(选填“左”或“右”)移动光屏,才能重新得到清晰的像.
(4)若实验中将光屏换成平面镜,则从侧面____(选填“能”或“不能”)看到清晰、倒立的烛焰像.
6、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.
7、在探究凸透镜成像规律时,小明在光具座上依次摆放了蜡烛、凸透镜、光屏,并调节它们中心在一高度上。
(1)如图甲,当他将蜡烛、光屏位置固定后,左右移动透镜,发透镜在①②两个位置时,屏上都能得到倒立的像,则镜在①位置相比在②位置时,所上得到的像 (选填“较大”或“较小”)。
(2)当他将透镜和光屏的位置固定后,发现无论怎么移动蜡烛,在屏上都不能得到像(光具座足够长),为了在屏上得到清晰的像,他应将凸透镜 (选填“靠近”或“远离”)光屏移动一些。
经过调整,在屏上得到了清晰的像,他发现若将凸透镜用纸遮住,屏上将得到 (选填“完整”或“一半”)的像;若将蜡烛稍微上移,屏上的像将 (选填“上移”或“下移”)。
(3)如图乙,他把“上”形状的遮光板放在蜡烛和凸透镜之间,则屏上观察到的形状是 。
A.上 B.
C.
D.下
8、在用实验探究“凸透镜成像规律”时,所用凸透镜的焦距为10.00cm。
如图所示,将蜡烛、光屏分别置于光具座上凸透镜两侧,调整凸透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在_____;凸透镜固定在光具座上50.00cm刻度线处不动,要在光屏上成放大的像,蜡烛应在_____范围内移动(用具体数字表示),光屏应向_____移动(选填“左”或“右”);现再将蜡烛移至光具座上10.00cm处,移动光屏,在光屏上得到一个清晰的实像,应用这一原理可以制成_____。
9、小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,实验如下:
(1)实验前,让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧杯中(如图甲),从烟雾中可以观察到凸透镜对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
(2)探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰、凸透镜与光屏中心在 上。
(3)当装置如图乙所示时,烛焰在光屏上成清晰的像是倒立的、 、的实像,那么光屏离凸透镜的距离可能是 (填序号)
A.26cm
B.16cm
C.6cm
(4)实验中蜡烛在原来的位置越烧越短,则像在光屏上的位置会 (选填“往下移”、“不变”或“往上移”)
(5)若将印有字母“F”的纸片(图丙)放在离凸透镜6cm的地方,我们能看到的清晰的像是图丁中的 (请填序号)。
10、小体用如图所示实验装置来探究凸透镜的成像规律,用到的光具座足够长。
(1)如图所示,依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并将它们调整好后,点燃蜡烛,无论怎样移动光屏,光屏上都没出现烛焰的像:
但取掉光屏,在放光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像。
则此凸透镜的焦距 (选填“大于”、“等于”或“小于”)15cm。
看到的像是 (选境“虚”或“实”)像。
(2)将蜡烛移至零刻度处,凸透镜位置不变,当把光屏放回如图所示位置时,在光屏上看到了烛焰模糊的像,当把光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,在光屏上可以看到烛焰 (选填“放大”、“等大”成“缩小”)的清晰像:
在看到清晰像后,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向 (选填“靠近”成“远离”)光屏的方向移动,在光屏上可以再次看到烛焰 (选填“放大”,“等大”成“缩小”)的清晰像。
11、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。
12、在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲所示,一束平行主光轴的光线经凸透镜后,在光具座光屏上形成一个最小、最亮的光斑,说明凸透镜对光具有 作用。
(2)为了能使像始终成在光屏中心位置,要调整烛焰、凸图透镜和光屏的中心大致在 。
如图乙所示的位置示意图,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,应用此成像规律可制成 (选填“照相机”或“投影仪”)。
13、
(1)利用微信“扫一扫”功能,通过智能手机的摄像头扫描二维码(如图甲)可快速获取网络信息,手机摄像头相当于一个凸透镜,二维码到摄像头的距离应满足 的条件.
(2)如图乙所示,蜡烛恰好在光屏上成清晰的像.将光屏移至刻度线lOcm处,蜡烛向 (远离/靠近)透镜方向移动,光屏上能再次成清晰的像.保持透镜位置不变,仅将蜡烛和光屏位置交换,光屏上可观察到倒
立 的实像.
14、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)在利用甲图“探究平面镜成像特点”的实验中,用玻璃板代替平面镜进行实验,是利用了玻璃板既能反光又能 的特点,从而能 。
(2)小明将透镜正对太阳光,当移动光屏找到最小最亮的光斑时,透镜距离光屏正好5cm,则该凸透镜的焦距是 cm。
(3)小明用该透镜进行实验,他把蜡烛放在图乙所示A位置时,光屏应向M点的 (选填“左”或“右”)侧移动,才能接收到一个清晰的像,调整后,光屏上烛焰的像是倒立 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。
15、某实验小组利用光具座进行“凸透镜成像规律”的实验:
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,应调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 .
(2)已知所用的凸透镜的焦距f=15cm,如图所示,要使蜡烛在光屏上成清晰的像,在蜡烛、凸透镜和光屏三者中,只移动其中一个的位置,其余两个不动,可行的措施是:
(3)若把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处, 蜡烛移至10cm刻度线处,移动光屏,光屏上呈现烛焰清晰的像时,该像是倒立、 的实像;当烛焰放在距凸透镜12cm处时,无论怎样在凸透镜另一侧前后移动光屏, (选填“能”或“不能”)在光屏上得到像。
(4)实验中,燃烧的蜡烛逐渐变短,光屏上的像会逐渐向 (填“上”或“下”)移动,为了使像成在光屏的中心,可将蜡烛向 (填“上”或“下”)调整.
(5)分析实验数据可知,当物体通过凸透镜成实像时,物距增大,像距 .
16、做“验证凸透镜成像规律”的实验中,要调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在同一高度,目的是 。
如图17所示,将焦距为10厘米的凸透镜置于光具座的C点处,将蜡烛置于A点,应在间移动光屏找像 (选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”或“EF”),直至光屏上的像清晰为止。
“探究物质的质量与体积的关系”的实验,所需测量的物理量是 ,实验需对物质进行多次测量 (选填“一种”或“多种”)。
17、小明在“探究凸透镜成像规律”时,将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使蜡烛在光屏上成清晰的像,如图甲所示。
接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为B,并保持位置不变,移动光屏,使蜡烛在光屏上成清晰的像,如图乙所示。
(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 凸透镜B的焦距。
(2)如图甲所示的实验现象可以说明 (填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点。
(3)为了研究像距与焦距的关系,他用了三个焦距不同的凸透镜进行实验,实验数据记录如表。
分析表中的数据可知,物距不变时,焦距越大,则像距越 ;根据你所学的凸透镜成像规律分析,此时所成像的大小越 。
实验序号
物距u/cm
焦距/cm
像距/cm
1
15
8
17
2
10
30
3
12
60
(4)若小明将物距调整为20cm。
并想在光屏上得到一个缩小的像,他应在上表给出的三个透镜中用焦距为 cm的凸透镜。
参考答案
一、实验,探究题
1、解:
(1)在实验前,应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,其目的是为了使像能成在光屏的中央;
(2)A点与凸透镜的距离为:
50cm﹣23cm=27cm,已知焦距为10cm,此时满足物距大于二倍焦距的条件,能在光屏上成缩小、倒立的实像,根据这个原理制成照相机;
近视眼镜是凹透镜,把近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间放到B处,对光线具有发散作用,像将远离凸透镜,应当向右透镜的方向移动光屏。
故答案为:
(1)使像能成在光屏的中央;
(2)缩小;照相机;右。
2、放大 投影仪 40cm 光圈 左 凸透镜 远视眼
【解析】
解:
(1)由图甲知,凸透镜的焦距是10cm,烛焰放在10cm处时,物距为15cm,物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,生活中投影仪利用了这样的成像原理,v=55cm-25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
(2)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到像,只能出现光圈;透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从A处向左观察;
(3)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
故答案为:
(1)放大;投影仪;40cm;
(2)光圈;左;(3)凸透镜;远视眼。
(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;
根据物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间的成像性质进行判断;光的折射中光路是可逆的,据此进行分析;
(2)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像;
(3)远视眼成因:
眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方造成远视眼。
本题考查了凸透镜成像的情况和应用。
同时考查了实验中常出现的一种情况,即光屏上没有像,知道这可能是成虚像,或不能成像或光屏、凸透镜、烛焰的中心不在同一高度。
3、
(1)同一高度;缩小
(2)把LED灯向凸透镜方向移动适当距离(3)成像稳定
【解析】实验前调整光源,透镜,光屏三者中心在同一高度,目的是使像呈现光屏中央;由图像可知,物距要大于像距,所以成倒立缩小的实像,当换用焦距更小的透镜,且不改变透镜和光屏的位置,会在到达光屏之前成像,所以应将LED灯向凸透镜方向移动适当距离;利用LED灯代替蜡烛,成像更加稳定,不会由于蜡烛燃烧变短引起像位置的变化
4、
(1) 同一高度 照相机 薄 大小 距离
5、
(1)使像在光屏中央(2分)
(2)③ 放大 投影仪(2分) (3)右
(4)不能(2分)
6、本题考查凸透镜成像规律的实验探究。
(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。
7、解:
(1)光屏上能接到像,像是实像,实像都是倒立的;当凸透镜在①处时,物距小,像距大,成的是放大的像,成像原理和投影机原理一样;当凸透镜在②处时,物距大,像距小,成的是缩小的像,故与镜在①位置相比在②位置时,所上得到的像较小;
(2)在烛焰、透镜、光屏三者中心在同一高度的情况下,若固定蜡烛与透镜,无论怎样移动光屏,光屏上不出现清晰像,原因可能是蜡烛放在了焦点以内,此时的物距小于焦距,成的是正立、放大的虚像,光屏无法接收虚像,为了在屏上得到清晰的像,增大物距即可,他应将凸透镜远离光屏移动一些;
遮住凸透镜的下半部,物体上任一点射向凸透镜的上半部,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,会聚成的像完整但变暗;
若将蜡烛稍微上移,屏上的像将下移;
(3)凸透镜成像时,成的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,故选C。
故答案为:
(1)较小;
(2)远离;完整;下移;(3)C
【点评】
(1)凸透镜成像是三种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。
这两个知识点在凸透镜成像习题中出现的频率很高,要熟练掌握。
(2)凸透镜成实像时,无论遮住凸透镜的上部、下部、中间,都不能改变像的大小,但是像变暗,凸透镜遮住的越多,像越暗。
8、
(1).同一高度
(2).30.00cm∽40.00cm (3).右 (4).照相机
【解析】
【详解】
(1)在用实验探究“凸透镜成像规律”时,将蜡烛、光屏分别置于光具座上凸透镜两侧,为了使像成在光屏的中央,调整凸透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在同一高度;
(2)根据凸透镜成像规律,要在光屏上成放大的像,需要物距在一倍焦距和二倍焦距之间,已知焦距f=10.00cm,凸透镜固定在光具座上50.00cm刻度线处不动,所以蜡烛应该在30.00cm∽40.00cm范围内移动;
根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”,光屏应向右移动;
(3)再将蜡烛移至光具座上10.00cm处,此时物距u=50.00cm-10.00cm=40.00cm>2f,移动光屏,在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰实像,照相机是根据这一原理制成的;
【点睛】本题考查凸透镜成像规律及成像规律的应用,是理论联系实际的例子,体现了“从物理到社会”的新课程理念。
9、解:
(1)实验前,让平行光束垂直镜面射入倒扣的烧杯中(如图甲),从烟雾中可以观察到凸透镜对光有会聚作用;
(2)根据实验的要求,烛焰、光屏,透镜中心在同一高度上;
(3)由图可知,物距大于像距,此时的像是倒立、缩小的,故物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,故光屏离凸透镜的距离(即像距)大于10cm,小于20cm,选B;
(4)蜡烛由于燃烧逐渐变短,光屏上的像逐渐向上移动。
为了使像完整的成在光屏的中央,可将光屏向上移动或将蜡烛向上移动,或者将凸透镜向下移动;
(5)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜6cm的地方,物距小于焦距,成正立放大的虚像,故选A。
故答案为:
(1)会聚;
(2)同一高度;(3)缩小;B;(4)往上移;(5)A
10、【解析】
(1)点燃蜡烛,无论怎样移动光屏,光屏上都没出现烛焰的像,在放光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像,说明此时的像是虚像,此时物距为15cm,物距要小于焦距,即焦距大于15cm;
(2)将蜡烛移至零刻度处,凸透镜位置不变,此时物距为30cm,由于凸透镜的焦距大于15cm,故此时物距要小于二倍焦距,成实像时,像距应大于二倍焦距,即像距大于30cm,故应将光屏向右移动,此时成的是倒立、放大的实像;
在看到清晰像后,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向靠近光屏的方向移动,根据光路可逆可知,当物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间时,在光屏上可以再次看到烛焰缩小的清晰的像。
故答案为:
(1)大于;虚;
(2)远离;放大;靠近;缩小。
【点评】此题探究凸透镜成像的规律实验,要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用,做到灵活应用。
11、解:
(1)由图可知,物距大于像距,满足u>2f,烛焰通过凸透镜在光屏上成倒立、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,为了使像能成在光屏的中央,应把凸透镜向下调节。
故答案为:
(1)缩小;
(2)下。
12、解:
(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点,可知,凸透镜对光线具有会聚作用,焦点到光心的距离是焦距;
(2)由图可知,物距小于像距,成倒立、放大的实像,这一特点的应用是投影仪或幻灯机。
故答案为:
(1)会聚;
(2)同一高度;放大;投影仪。
13、
(1)U>2f
(2)靠近 缩小
14、
15、
(1) 同一高度
(2) 蜡烛向左移(或凸透镜向右移 )
(3) 缩小 不能
(4) 上 上
(5) 减小
16、使像成在光屏中央,便于找像;DE;物体的质量和体积;多种。
17、本题考查探究凸透镜成像规律的实验。
(1)由图甲知,凸透镜成倒立放大的实像,则此时物距处于A凸透镜的一倍焦距和2倍焦距之间;由图乙知,凸透镜成倒立缩小的实像,则此时物距大于B凸透镜的2倍焦距;甲、乙两图蜡烛到凸透镜的距离相等,可知A凸透镜焦距大于B凸透镜焦距。
(2)由图甲可以得出,2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。
(3)根据表格中的数据分析物距一定时,焦距增大,像距逐渐增大,像距增大,则成的像也变大。
(4)若小明将物距调整为20cm,并想在光屏上得到一个缩小的像,此时的像一定是倒立、缩小的实像,则20cm>2f,f<10cm,所以f=8cm的凸透镜。
答案:
(1)大于
(2)幻灯机 (3)大 大 (4)8
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