人教版八年级上学期第五章凸透镜成像规律实验探究专题训练.docx
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人教版八年级上学期第五章凸透镜成像规律实验探究专题训练
凸透镜成像规律实验探究专题训练
1.在“探究凸透镜的成像规律”实验中
，小明进行了以下探究：
⑴让一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为_____cm。
⑵将一支点燃的蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏，直到光屏上得到清晰的像，此时的成像原理与生活中的______成像原理相同。
⑶将点燃的蜡烛移到标尺上40cm和50cm之间的某一位置后，此时应取下光屏，从凸透镜的______（选填“左”或“右”）侧透过凸透镜观察像。
【答案】
（1）10.0
（2）照相机（3）右
2.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）如图甲所示，凸透镜位置固定，当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为______cm。
（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
（3）若想使光屏上的烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向_______（选填“左”或“右”）适当移动一段距离，再调整光屏的位置。
（4）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师的眼镜的镜片是______透镜，老师的视力缺陷_________（选填“近视”或“远视”）。
【答案】
（1）10
（2）放大（3）右（4）凹近视
3.在探究凸透镜成像规律的实验中：
如图所示，已知凸透镜的焦距f=15cm。
保持光屏和凸透镜的位置不变，要使烛焰在光屏上成清晰的像，蜡烛应（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，这是
（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的原理。
（2）某同学利用该装置进一步了解近视眼矫正的原理。
将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像。
这说明近视眼镜对光线具有作用。
由此可知，在近视眼得到矫正之前，蜡烛的像成在视网膜的（选填“前方”“上方”或“后方”）。
【答案】
（1）远离照相机
（2）发散前方
4.小明同学在探究“凸透镜成像规律”实验中，所用凸透镜的焦距f=20cm，如图所示：
（1）小明点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，其目的是 。
（2）在如图所示中，只需移动光屏到适当位置，可在光屏上成倒立的、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
这个成像规律在实际生活中的应用是 （填一种光学器材）。
（3）完成上述实验后，小明在凸透镜和蜡烛之间，靠近凸透镜的位置放了一副眼镜，原来光屏上清晰的像变模糊，当光屏远离凸透镜到适当位置又可得一清晰的像，则这副眼镜是
（选填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】
（1）使得像成在光屏的中央
（2）缩小照相机（3）近视
5.“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）如图甲所示，一束平行主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有作用，该凸透镜焦距是cm。
（2）为了能使像始终成在光屏中心位置，要调整烛焰、凸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“缩小”或“放大”）的实像，应用此成像规律可制成。
【答案】
（1）会聚11.0
（2）同一高度放大幻灯机
6.实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现清晰地像，回答下列问题：
（1）光屏上像的性质为。
（2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子。
（3）从图中读出物距为cm，并推算出焦距为（选填字母）。
A.f＜15cmB.15cm＜f＜20cmC.f＞30cm
（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？
【答案】
（1）倒立、缩小的实像
（2）照相机（3）40B（4）能成像
7.实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个。
小华选用这些器材，探究“凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度是否有关”。
小华的主要实验步骤如下：
①将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧。
调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度。
②用刻度尺测出发光物体A的高度，并记录在表格中。
③将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。
④将发光物体A放在光具座上距凸透镜20cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小华的探究过程中存在的问题：
。
（2）请你针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：
。
【答案】
（1）没有改变自变量“物体的高度”，改变了控制变量“物距”。
（2）步骤④改为：
将发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像，用刻度尺分别测量发光物体B及其像的高度，并记录在表格中。
8.阅读《可调式眼镜》回答下列问题。
可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的，晶状体相当于全自动变焦镜头。
看近处物体时，晶状体变凸一些，折射光线的能力变强；看远处物体时，晶状体变扁平一些，折射光线的能力变弱。
通过这样的调节，使远近不同的物体均能在视网膜上成像。
若晶状体调节能力变弱，就会出现看不清远处物体或近处物体的情况，需要配戴合适的眼镜进行矫正。
有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜，如图1所示，这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。
图2是可调式眼镜的结构示意图，镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺；移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量，从而改变镜片的形状；镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示。
滑块位于标尺上0刻度线处，表示眼镜的初始状态，此时，镜片的形状是扁平的，如图2甲所示。
当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，图2乙是镜片中加满液体的示意图。
当滑块位于标尺上-1、-2刻度线处时，分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体，图2丙是镜片中移出全部液体的示意图。
为探究可调式眼镜的矫正效果，首先要确定以下程序和标准：
选定同一棵树作为观察对象，选定远、中、近三个观察位置，用S表示观察位置到树的距离，如图3甲所示；用D表示看到树的清晰程度，清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级，如图3乙所示。
小京和小贝视力不同，没有佩戴眼镜时，小京在近处看树“清晰”，在远处看树“不清晰”；小贝在远处看树“清晰”，但在近处看树“不清晰”。
小京和小贝配戴眼镜后，进行实验的主要步骤如下：
①调节镜片中的液体处于初始状态。
②选择不同观察位置,观察树，将观察结果记录在表格中。
③改变镜片中液体的含量，重复步骤②。
小京和小贝的实验结果记录表（部分数据）分别如表一、表二所示：
表一小京的实验结果记录表表二小贝的实验结果记录表
通过实验及对实验结果的分析，两位同学对可调式眼镜有了新的认识。
请根据上述材料，回答下列问题:
（选填选项前的字母）
（1）调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清。
（只有一个选项正确）
A．不同亮度的物体B．不同颜色的物体
C．不同距离的物体D．不同大小的物体
（2）为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是。
（只有一个选项正确）
A.加满液体B.加入一些液体C.移出一些液体D.移出全部液体
（3）为了使小贝在近处看树“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是。
（至少有一个选项正确）
A.加满液体B.加入一些液体C.移出一些液体D.移出全部液体
【答案】
（1）C
（2）C（3）AB
9.小明同学探究凸透镜成像的规律时，实验步骤如下：
（1）将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座上50cm处，把蜡烛和光屏分别安放在光具座上凸透镜的两侧，如图所示。
然后调整蜡烛、凸透镜及光屏的高度，使三者的中心在。
（2）将蜡烛放在光具座上20cm处，移动，直到呈现出最清晰的像，然后蜡烛和光屏分别到凸透镜的距离。
（3）将蜡烛移至光具座上45cm处，接下来的探究操作不必要的是。
（填字母）
A．移动光屏，在光屏上寻找蜡烛的像
B．在凸透镜左侧透过凸透镜观察蜡烛的像
C．在凸透镜右侧透过凸透镜观察蜡烛的像
【答案】
（1）同一高度
（2）光屏记录（3）B
10.如图所示是“探究凸透镜成像”实验的装置，实验时，先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，然后不断改变蜡烛到凸透镜的距离，并移动光屏的位置，得到的实验数据如表。
实验序号
物距
（cm）
像距
（cm）
像的性质
正倒
大小
虚实
1
40
13.3
倒立
大小
实像
2
30
15
倒立
缩小
实像
3
20
20
倒立
放大
实像
4
15
30
倒立
放大
实像
5
12
60
倒立
放大
实像
6
10
不成像
7
8
正立
放大
虚像
8
4
正立
放大
虚像
（1）图甲中所示的实验操作目的是什么？
（2）实验过程中，观察到随着蜡焰位置的变化，像的变化有两个转折点，分析表中数据据认为这两个转折点的位置在何处？
它们分别是像的哪种变化过程的转折点？
【答案】
（1）图甲中所示的实验操作目的是测量凸透镜的焦距。
（2）焦点是虚像和实像的分界点，二倍焦点是放大的像和缩小的像的分界点。
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1所示，一束平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 cm，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在 ；
（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图2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2所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图3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 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】
（1）8.0同一高度
（2）照相机能（3）远视
12.在探究“凸透镜成像规律”的实验过程中：
（1）如图甲，让一束平行光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，可以看出凸透镜的焦距是 cm。
（2）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙的位置放置时，光屏上会得到一个倒立、 （选填“缩小”“放大”或“等大”）的实像。
（3）向右移动蜡烛到一定的位置时，无论怎样移动光屏都无法在光屏上承接到像，可能的原因是 。
【答案】
（1）10
（2）放大（3）蜡烛在焦点以内
13.某实验小组的同学利用如图所示的实验装置在暗室中测量直径为5cm的凸透镜焦距并观察成像情况。
将尺寸很小的球形小灯泡s作为光源固定在“0”位置处,光屏固定于光具座上标有的位置处。
（1）实验前调整小灯泡、凸透镜的中心和光屏中心，让它们在____。
（2）如图所示,将凸透镜从紧挨着小灯泡的位置（A处）缓慢向右移动，同时测量光屏上亮圆的大小，当光屏上的亮圆直径为5cm时，停止移动凸透镜，此时凸透镜在光具座上B处，则凸透镜的焦距为____cm。
继续向右移动凸透镜，当凸透镜移动到光具座上标有50cm的位置时，在光屏上_____（选填“能”或“不能”）看到小灯泡的像。
（3）若固定小灯泡在“0”位置处,移动凸透镜和光屏，____（选填“能”或“不能”）在光屏上得到放大的小灯泡的像。
【答案】
（1）同一水平高度
（2）15不能（3）能
14.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范。
在如图所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
（1）这个像的成像原理与（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同。
若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要些。
（2）再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜（图中未画出），这时需要将光屏向______（选填“左”
或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像。
【答案】
（1）照相机右大
（2）右
15.某小组同学用如图1的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm。
他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图2（用带箭头的线段表示物或像，A’、B’分别表示蜡烛在A、B处像的位置）。
（1）从图2中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________的实像。
生活中利用这个成像特点制成了________________________（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，原因是像距_____________________。
（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，光屏上又出现了清淅的像。
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________（选填“大于”“小于”或“等于”）15cm。
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________（选填“前”或“后”）方，故需配戴________透镜矫正。
【答案】
（1）放大幻灯机
（2）太大（3）小小于大后凸
16.小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）在如图甲所示的位置上，成的像是等大的倒立的实像。
分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为cm。
（2）当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时，向（选填“左”或“右”）移动光屏会得到一个倒立、的实像；就是利用这一成像规律工作的。
此时，风一吹，烛焰向左偏，则光屏上成的像向偏。
（3）小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况，当人眼看清眼前30cm处的物体时，凸透镜的位置、形状如图乙所示。
如果将物体移至眼前50cm处，保持透镜（晶状体）、光屏（视网膜）之间距离不变，则应该换上更（选填“薄”或“厚”）的凸透镜（凸透镜直径大小相同），才能在光屏上得到清晰的像。
【答案】
（1）10
（2）右放大投影仪（幻灯机等）右（3）薄
17.在做“探究凸透镜成像规
律”的实验中：
（1）一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点，如图甲所示，则凸透镜的焦距为cm；调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在。
（2）如图乙所示，烛焰恰好在光屏上成倒立、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的
实像，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）在
（2）小问的基础上将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏（选填“远离”或“靠近”）凸透镜才能再次在光屏上成清晰的像。
【答案】
（1）10.0同一高度
（2）放大投影仪（3）靠近
18.关于凸透镜成像实验，完成以下内容：
（1）首先应将蜡烛、凸透镜和__依次固定在光具座上并调节它们的中心在同一高度。
（2）图中O为凸透镜的光心，F为焦点，请画出烛焰上的S点发出的三条光线（中间一条光线平行于主光轴）经凸透镜后的出射光线，并确定其像的位置S’。
（3）实验中当物距u等干焦距f时，某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立
放大的像。
对此下列解释合理的是（）
A因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
【答案】
（1）光屏
（2）略（3）B
19.在”探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）发光体“F”、凸透镜（焦距为f）和光屏在光具座上的位置如下图所示，实验前应将光屏向调整，使发光体“F”和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
（2）保持图中发光体“F”和凸透镜位置不变，左右移动光屏，直到在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、的实像，生活中的就是利用这一原理工作的。
（3）将发光体“F”从图示位置向右移至A点，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向移动。
当光屏上呈现清晰的像时，保持发光体“F”和凸透镜位置不变，取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，你可观察到的现象有。
答案：
（1）下
（2）缩小照相机（3）右（4）像变暗
20.小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）调整器材高度时，应（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。
（2）器材处于图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这与（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。
（3）将蜡烛移动至20cm刻度处，应将光屏移动到（填序号）范围的某一位置才能再次在光屏得到清晰的像。
A、50cm—60cmB、60cm—70cmC、70cm—80cm
（4）将蜡烛移动至45cm刻度处时，取下光屏，从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的放大的（选填“虚”或“实）像。
（5）张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源（如图乙）代替蜡烛放在30cm刻度处，则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的（填序号）。
【答案】
（1）点燃
（2）投影仪（3）B（4）虚（5）B
21.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，下表是小薇同学实验时记录的几组数据：
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/（cm）
30
20
15
10
5
像距v/（cm）
15
20
30
40
/
（1）第5次实验时所成像的性质：
。
（2）第1次实验时，小薇若将一近视镜紧贴在凸透镜的前面，要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动。
（3）通过观察数据，老师发现表格中第 次实验数据是编造的，判断的理由是 。
答案：
（1）正立、放大的虚像（2远离（3）4物距等于一倍焦距时不成像
22.如图所示，这是小浩同学探究凸透镜成像规律的实验装置图。
（1）实验前，小浩需要点燃蜡烛，并调整凸透镜与光屏的高度，使蜡烛火焰与凸透镜的中心、光屏的中心大致在 。
（2）老师告诉他，凸透镜的焦距是10cm，移动光屏，结果在凸透镜右侧大约63cm处获得了清晰的像。
人们运用这条成像规律制造出了 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
（3）小浩好动且思维颇有创意，他突发奇想，要是把蜡烛与光屏的位置互换，结果会怎样呢？
他立即一试，哇塞！
太神奇了，光屏上的像依旧十分清晰，只是原来缩小的像变成了放大的像！
你能解释一下所成像依旧清晰的原因吗？
（选填“反射光路可逆”“折射光路可逆”或“光是沿直线传播的”）。
【答案】
（1）同一高度
（2）照相机（3）折射光路可逆
23.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）如图甲，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。
（2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是的实像。
若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至刻度线处，克屏上能再次呈现清晰的像。
（3）如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中处能观察到烛焰的像。
（4）如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。
则该眼镜是（选填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】
（1）10.0
（2）倒立、放大40cm（3）B（4）远视
24.小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：
（1）小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距为 。
（2）第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为8cm，由这两次实验可得出的初步结论：
。
（3）小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为10cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：
对同一凸透镜， 的焦距大些。
（4）在用焦距为10cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5cm和22cm，与理论像距20cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：
。
【答案】
（1）10.0cm
（2）材料和横截面积相同的凸透镜，凸面程度越大其焦距越小
（3）红（4）光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距
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