沪粤版八年级上学期物理 专项综合全练（四） 探究凸透镜成像的规律

沪粤版八上物理 专项综合全练（四） 探究凸透镜成像的规律1. 在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度，如图所示。现进行如下操作：将蜡烛第一次放置在 M 处，第二次放置在 N 处，则蜡烛与所成像的位置关系为 。A两次都在凸透镜同侧B两次都在凸透镜两侧C第一次在凸透镜同侧，第二次在凸透镜两侧D第一次在凸透镜两侧，第二次在凸透镜同侧2. 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 44cm，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）。3. 小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S 为烛焰中心）、焦距 f=10cm 的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。(1) 正确安装和调整器材后，保持透镜位置不动，将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动，同时移动光屏，光屏上一直出现的是 （选填“光斑”或“像”）。(2) 请在图乙中画出光线 SP 经过透镜后的折射光线。(3) 继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，同时移动光屏发现：光屏上烛焰的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。从 30cm 刻度线处开始，光屏上不再出现放大的像。(4) 通过实验得出：屏幕上成放大的像时，物距 u 应满足 （选填“uf”“fu2f”）。4. “探究凸透镜成像规律”实验中，将光具座放置在水平面上，焦距为 10cm 的凸透镜固定在光具座 50cm 刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧。(1) 实验前先调整烛焰中心、透镜光心和光屏中心的位置，使它们在同一 。(2) 将蜡烛移到 0 刻度线位置，光屏的位置如图，为了能在光屏上找到烛焰清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。(3) 当烛焰的像成在光屏的左侧时，若不移动光屏，可在凸透镜右侧加装一块 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），光屏上可以再成清晰的像。(4) 将点燃的蜡烛移动到光具座上 45cm 刻度线处，移开光屏，可以在光屏这一侧透过透镜观察到烛焰放大的像，这一实验现象可以说明 （选填“投影仪”或“放大镜”）的成像特点。5. 用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验，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（未画出）。(1) 图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、 （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”）就是利用这一成像原理制成的。(2) 若在图乙中将凸透镜移到 55cm 刻度线处，则将光屏移动到 cm 刻度线处，可以再次看到清晰的像。如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像是 （选填“不完整的像”“完整的像”或“完整的像但较暗”）。6. 小明用薄膜充水后制成如图甲所示的水透镜，并用它来进行“探究凸透镜成像规律”的实验，实验中测得图甲中水透镜的焦距为 10cm，将水透镜固定在光具座上 50cm 处。(1) 实验时，为了能使像清晰地成在光屏的中央位置，要调整烛焰、水透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在 。(2) 当把点燃的蜡烛放在 20cm 刻度线处时，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移到 cm cm 的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。(3) 保持蜡烛和透镜的位置不变，往水透镜中继续注水，使之成为如图乙所示的透镜，通过 （选填“向左”“向右”）移动光屏可再次观察到像，此时像与原来相比将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。答案1. 【答案】C【解析】蜡烛在 M 处时，物距小于 1 倍焦距，此时成虚像，所以像与蜡烛在凸透镜的同侧；蜡烛在 N 处时，物距大于 2 倍焦距，此时成倒立缩小的实像，像与物体在凸透镜的两侧，C正确。2. 【答案】(1) 右；11 (2) 增加物体的亮度，使成像更清晰【解析】(1) 由图甲知，此时物距大于像距，光屏中心成倒立、缩小、清晰的实像，此时 u2f，fv2f，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 u=v=2f。当在光屏上得到等大的烛焰像时，物和像之间的距离为 44cm，即 u+v=2f+2f=4f=44cm，解得 f=11cm，即该透镜的焦距为 11cm。(2) LED 光源比烛焰的亮度更大，可以增加物体的亮度，使成像更清晰；同时蜡烛燃烧有火焰，不如 LED 光源安全，也不环保；烛焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而 LED 光源不会，等等。3. 【答案】(1) 光斑(2) 如图所示。(3) 变小(4) fu2f 【解析】(1) 将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动过程中，物距始终小于一倍焦距，光屏上不会出现像，而是光斑；(2) 图乙中蜡烛距凸透镜 10cm，S 点在凸透镜主光轴上，即凸透镜焦点处，则 SP 是由焦点发出的光线，经凸透镜折射后，平行于主光轴射出；(3) 蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，物距变大，像距变小，像变小；(4) 成放大的像时，物距应满足 fu2f 时，像处于 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，所以光屏处于 60cm70cm 之间，在光屏上可以得到倒立、缩小的实像。(3) 保持蜡烛和透镜的位置不变，往水透镜中继续注水，使之成为如图乙所示的透镜，即此时透镜的焦距变小，相当于物距增大，故像距变小，应向左移动光屏，才能在光屏上再次观察到像，此时像与原来相比将变小。