沪科版八年级物理 专项综合全练（三） 探究凸透镜成像的规律

沪科版八年级物理 专项综合全练（三） 探究凸透镜成像的规律1. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：(1) 如图 1，让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm。(2) 把蜡烛放在离凸透镜 8.0cm 处时，在光屏上 （填“能”或“不能）成像。(3) 当蜡烛离凸透镜 15.0cm 时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立 的实像，生活中的 就是利用这个原理制成的，如果用一张不透光的纸遮住凸透镜的上半部分，光屏上 （填“能”或“不能”）成完整的像。(4) 在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前，由于近视眼镜是 透镜，对光线有 作用，透镜和光屏固定不动时，要使光屏上再次成清晰的像，可将蜡烛向 （填“左”或“右”）移。（蜡烛在凸透镜左侧）(5) 随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图 2 所示现象，为了把像调整到光屏中央，应 。A.将蜡烛向下移动B.将凸透镜向下移动C.将光屏向下移动2. 某同学利用焦距为 f1 的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图所示。(1) 由图所示的实验现象可知：随着物距的不断变小，像距和像的大小变化情况是 。(2) 在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为 f2 的凸透镜（f2f1），为在光屏上得到清晰的像，光屏应向 侧移动。3. 某小组同学用如图甲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，如图乙。（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) 从图乙中可以看出，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 1530cm 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”），故需配戴 透镜矫正。4. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中，如表是小华同学实验时记录的几组数据，根据表中数据回答下列问题： 实验次数物距u/cm像距v/cm成像性质13015倒立缩小实像22020倒立等大实像315倒立放大实像 (1) 此凸透镜的焦距为 cm。(2) 第 3 次实验中像距为 cm，判断依据是： 。5. 探究凸透镜成像的规律。(1) 实验所用凸透镜的焦距为 10cm。某次实验情形如图甲所示，此时光屏上恰好得到烛焰清晰的像，则物距 u= cm，烛焰的像应为图乙中的 ，生活中的 就是利用这一原理工作的。(2) 在图甲所示实验情形下，紧靠凸透镜加放另一透镜，发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变，只将光屏向右移动又重新得到清晰的像，则所加的透镜为 。6. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距是 10cm，按照实验要求安装好实验器材，如图所示。(1) 点燃蜡烛，当蜡烛、凸透镜在图所示位置时，移动光屏，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到清晰的像。(2) 保持凸透镜位置不变，将屏移回至 50cm 刻度处，把蜡烛移至 15cm 刻度处后，再将光屏向 （选填“左”或“右”）移动到适当位置，能在光屏上得到清晰的 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的像。7. 小明做“探究凸透镜成像规律”实验。(1) 调整实验器材高度时，蜡烛 （选填“需要”或“不需要”）点燃。(2) 他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是图 。(3) 凸透镜的焦距可能是 （填字母）。A. 5cm B. 8cm C. 10cm D. 15cm (4) 在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图 （选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。答案1. 【答案】(1) 10.0 (2) 不能(3) 放大；投影仪（幻灯机）；能(4) 凹；发散；左(5) B【解析】(1) 让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，即焦点，此时光屏在 60.0cm 处，凸透镜在 50.0cm 处，则焦点到凸透镜的距离，即焦距 f=60.0cm50.0cm=10.0cm。(2) 将蜡烛放在离凸透镜 8.0cm 处时，物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虚像，在光屏上不能成像。(3) 当蜡烛离凸透镜 15.0cm 时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，成的是倒立、放大的实像。生活中的投影仪或者幻灯机是利用这一原理制成的。用一张不透光的纸遮住凸透镜的上半部分，挡住了部分光线的传播，导致成的像变暗，但光屏上依然能成完整的像。(4) 近视眼的晶状体对光的折射能力比较强，所以需要具有发散作用的凹透镜将光线先发散，使之能会聚在视网膜上。所以此时将近视眼镜放在凸透镜前，会使原来会聚的光线延迟会聚，需要将光屏向右远离凸透镜或者将蜡烛向左调节，才能在光屏上得到清晰的像。(5) 随着实验的进行，蜡烛逐浙变短时，根据光传播经过透镜光心传播方向不变的原则，可知光屏上得到的像会上移，此时为了使像能够呈现在光屏中央，应该将蜡烛向上移，或凸透镜向下移，或将光屏向上移。2. 【答案】(1) 都变大(2) 左【解析】(1) 由图甲、乙、丙所示现象可知，凸透镜成实像时，随物距变小，像距变大、像变大。(2) 在图乙所示的实验中，将焦距为 f1 的凸透镜换为焦距为 f2 的凸透镜，凸透镜的焦距变小，对光的会聚能力变强，烛焰发出的光经凸透镜后提前会聚成像，使像距变小，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向左移动。3. 【答案】(1) 放大；幻灯机（或投影仪、电影放映机等）(2) 太大（或超出了光具座的长度范围）(3) 小；小于；大；后；凸【解析】(1) 蜡烛在 A 、 B 位置时，像距大于物距，成的是倒立、放大的实像，应用于幻灯机、投影仪、电影放映机等。(2) 蜡烛在 C 位置时物距较小，导致像距太大，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像。(3) 做法一：原来无法在光屏上成像，现在保持蜡烛和凸透镜位置不变，即物距不变，又能在光屏上出现清晰的像，说明此时像距变小了；既然更换的凸透镜聚光能力较强，说明其焦距更小，小于原来凸透镜的焦距 15cm。做法二：远视眼的形成原因是晶状体的折光能力太弱或眼球在前后方向上太短，近处物体的像成在视网膜的后方，所以需要配戴凸透镜来矫正。4. 【答案】(1) 10 (2) 30；光折射时，光路可逆【解析】(1) 由表中第 2 次实验的数据，物距等于像距，物像等大可知，此时 u=2f=20cm，则 f=10cm，即该凸透镜的焦距为 10cm。(2) 比较 1 、 3 实验数据可知，第 1 次实验的像距与第 3 次实验的物距相等，因此第 3 次实验的像距与第 1 次实验的物距相等，即第 3 次实验中像距为 30cm。判断的依据是：光折射时，光路可逆。5. 【答案】(1) 30；C；照相机(2) 凹透镜【解析】(1) 由题图甲可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，像距应大于一倍焦距小于二倍焦距，即 10cmvv，则成倒立、缩小的实像，所以题图乙中 C 符合要求，该成像特点可应用于照相机。(2) 在题图甲所示实验情形下，紧靠凸透镜加放另一透镜，发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变，只将光屏向右移动（即远离透镜）又重新得到清晰的像，说明光线发散了，则所加的透镜为凹透镜。6. 【答案】(1) 不能(2) 右；倒立；放大【解析】(1) 凸透镜的焦距是 10cm，点燃蜡烛，当蜡烛、凸透镜在图所示位置时，此时的物距等于焦距，不成像，所以在光屏上看不到像。(2) 保持凸透镜位置不变，将光屏移回至 50cm 刻度处，把蜡烛移至 15cm 刻度处后，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应该大于二倍焦距，即光屏在 50cm 刻度的右侧，所以应该将光屏向右移动；此时的像是倒立、放大的实象。7. 【答案】(1) 需要(2) 甲(3) C(4) 丁【解析】(1) 只有将蜡烛点燃，才可以调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。(2) 图甲中物距大于像距，光屏上成倒立、缩小的实像。(3) 图乙中，物距小于像距，成倒立、放大的实像，物距 u=50cm32cm=18cm，2f18cmf，像距 v=73cm50cm=23cm，23cm2f，由得到 11.5cmf9cm，故选C。(4) 将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该镜片将光线会聚了，对光线起到会聚作用的是凸透镜，可以矫正远视眼，远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，丁图是远视眼，此镜片可以矫正丁图的视力缺陷。