初中物理透镜及其应用实验题

运用知识解决问题：

（1）叉鱼时要瞄准鱼的下方，因为水中的鱼反射的光在水面发生折射，折射光线　　法线，人逆着折射光线看到水中鱼的虚像在其　　（填“上方”或“下方” $)$。

（2）请画出图1中经凹透镜折射后的光线。

（3）如图2是 $200g$冰的熔化图象，它在 $\mathit{CD}$段吸收的热量是多少？（请写出计算过程）

在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上。

（1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调至同一高度的目的是　               　。

（2）正确调节好实验装置后，移动蜡烛至如图所示的位置，观察到光屏上有烛焰清晰的像（像未画出），此像一定是倒立、　               　（填“放大”、小”或“等大”）的实像。若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变得模糊了，应该向　                　（填“左”或“右”）移光屏，才能在光屏上重新出现清晰的像。

（3）实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，则光屏上烛焰的像将向　              　（填“左”或“右”）摆动。

小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。

（1）当小金将三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，请你根据此现象回答下列问题：光屏上像的性质为　　，并推算出焦距为　　厘米。

（2）保持蜡烛和凸透镜位置不变，小金换了个凸透镜继续实验，并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像（光具座足够长），请你帮助小金分析产生此现象的原因　　。

小明用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”，已知凸透镜焦距为 $10\mathit{cm}$。

（1）小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在　       　

（2）蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示，光屏上成清晰的像（像未画出），该像为倒立、　     　（填“放大”或“缩小”）的实像，生活中的　        　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了这个成像原理。

（3）保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，应将凸透镜移到光具座　      　 $\mathit{cm}$刻度线处，光屏上会再次出现清晰倒立、　      　（填“放大”或“缩小”）的实像。

（4）将凸透镜重新移回到如图所示位置，在光具座 $70\mathit{cm}$刻度线处又放置一个相同的凸透镜，取走光屏。在这两个凸透镜右侧通过透镜也可以观察到蜡烛所成的像，生活中的　    　（填“显微镜”或“望远镜”）利用了这个成像原理。

某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。

（1）实验过程中，当蜡烛距凸透镜 $18\mathit{cm}$时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是　 $\mathit{cm}$；

（2）当蜡烛距离凸透镜 $30\mathit{cm}$时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” $)$。要使烛焰在光屏上所成的像变大，保持透镜的位置，同时将光屏　　（选填“靠近”或“远离” $)$透镜，直至得到清晰的像；

（3）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，则光屏上的像　　

$A$、只出现烛焰像的下半部分

$B$、只出现烛焰像的上半部分

$C$、像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了

$D$、出现烛焰完整的像，但像变小了

（4）该同学多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，将蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到一个等大清晰的像，出现这种现象的原因是　　。

小明在探究“凸透镜成像的规律”实验时，实验操作规范。

（1）实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在　      　，实验一段时间后，他发现光屏上的像偏上，那么他应该把凸透镜向　     　（选填“上”或“下”）适当调节，才能使像最终成在光屏的中央。

（2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此时成像原理与　      　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同；若将蜡烛向右移动5cm，保持凸透镜的位置不动，则应将光屏向　    　（选填“左”或“右”）适当移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比原来的像要　    　（选填“大”或“小”）些。

（3）小明近日发现自己看不清黑板，到医院检查，医生告诉他患上了近视，成像示意图为　    　（选填“乙”或“丙”）图，近视眼可以使用　       　（选填“凸透镜”或“凹透镜”）加以矫正。

小明用如图所示的装置做"探究凸透镜成像规律"实验。

（1）图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、 　　的实像。

（2）图中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是 　　（填字母）。

$A.$ 都左移

$B.$ 都右移

$C.$ 蜡烛左移，光屏右移

$D.$ 蜡烛右移，光屏左移

（3）完成实验后，他将另一透镜放在图中 $45\mathit{cm}$ 刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向左移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有 　　作用，可以矫正的视力缺陷是 　　。

宁宁用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm。

（1）蜡烛和凸透镜的位置如图所示，宁宁将光屏移动到60～70cm之间的某一位置时，光屏上得到一个清晰的像，生活中的　     　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。此时若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上　    　（选填“能”或“不能”）得到清晰的像。

（2）宁宁把近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间的合适位置，调节光屏的位置，使光屏上得到烛焰清晰的像，此时光在光屏上发生的是　        　（选填“镜面”或“漫”）反射。取走近视眼镜，保持凸透镜和光屏位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将蜡烛　        　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜。

（3）烛焰通过凸透镜成正立的像时，宁宁的眼睛应该在　        　（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧向凸透镜方向进行观察。

（4）实验过程中，蜡烛燃烧逐渐变短，蜡烛对底座的压强　        　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。为使烛焰的像仍成在光屏的中央，应将凸透镜向　     　（选填“上”或“下”）调整。

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　　 $\mathit{cm}$

（2）当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的 $35\mathit{cm}$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 $30\mathit{cm}$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 $50\mathit{cm}$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。

在"探究凸透镜成像规律"的实验中，当光屏上有清晰的烛焰像时，蜡烛、透镜、光屏位置如图所示，则光屏上的像应为倒立、 　　（选填"放大""缩小"或"等大" 的实像，生活中的 　　（选填"照相机""放大镜"或"投影仪" 就是根据这一原理制成的；小琴同学用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分后，发现光屏上呈现的像是 　　（选填"完整"或"不完整" 的。

探究凸透镜成像特点时。

（1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图1所示，测出透镜与白纸间距离 $s$ 与对应的白纸被烤焦的时间 $t$ ，绘出如图2所示图像，由图可知，白纸被烤焦的最短时间为 $2\mathit{min}$ ，对应的 $s$ 为 　　 $\mathit{cm}$ ，此距离即为该透镜的焦距 $f$ ；

（2）当透镜与蜡烛的距离为 $15\mathit{cm}$ 时，可在光屏上得到一个倒立、 　　（选填"放大""缩小"或"等大" $)$ 的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 　　（选填"照相机"、"投影仪"或"放大镜" $)$ ；

（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上 　　（选填"能"或"不能" $)$ 得到一个清晰的像；

（4）将蜡烛移至如图3所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 　　（选填"虚"或"实" $)$ 像；

（5）凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成 　　（选填"近视"或"远视" $)$ 眼镜。

（一）测量平均速度

某同学跑八百米，使用电子表计时，刚开始起跑时示数如图甲，跑到400m处示数如图乙，跑完800m时示数如图丙。

（1）该实验的原理是 　                　；

（2）他前400m的平均速度是 　                　；

（3）他前400m的平均速度 　                　后400m的平均速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（二）在探究“凸透镜成像规律”的实验中

（1）当透镜移至如图甲所示位置时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是 　                　cm；

（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，想得到一个倒立等大的实像，那么需要将光源向 　                　移动（选填“左”或“右”），除了要将光源移动以外，还需要将光屏 　                　凸透镜（选填“靠近”或“远离”）。

康巴什是全国首个以城市景观命名的国家 $4A$级景区，来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片，如图甲，感觉有点小，更换镜头站在原地又拍了一张，如图乙。两次像的大小不同是何原因呢？他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的，为此，返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究：

（1）如图丙，他先将 $f=10\mathit{cm}$的凸透镜固定在光具座上 $50\mathit{cm}$刻度处，再将蜡烛放在 $10\mathit{cm}$刻度处，移动光屏直到成清晰的像，此时光屏应在　           　刻度范围内。

（2）基于实验目的，接下来他换用 $f=5\mathit{cm}$的凸透镜仍固定在 $50\mathit{cm}$刻度处，保持蜡烛位置不变，移动光屏找到最清晰的像，此像大小比（1）中所成的像　                　。

（3）依据（2）问的结论，他又联想到望远镜的物镜（凸透镜）和目镜（凸透镜）的焦距大小也不同，为了尽可能成更大更清晰的像，则 $f_{物}$　    　 $f_{目}$，若将物镜和目镜互换位置，站在原地看同一物体，此时所成像的大小　     　不换位置时所成像的大小（均选填“ $>$”“ $<$”“ $=$”）。

某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如下图，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像。

（1）该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰　　（选填“放大”，“缩小、”或“等大” $)$的像，此像的成像原理与　　相同（选填”投影仪”、“照相机”或“放大镜” $)$。

（2）若将蜡烛向右移动少许，光屏也应向右移才能再次成清晰的像，此像的大小比刚才的像要　　（选填“大”或“小” $)$一些。

（3）若在图中凸透镜的左侧附近放置一凹透镜，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。

小文和同学们到实验室探究光学实验：

（1）在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图甲所示，小文选取了两个外形相同的蜡烛 $A$和 $B$，将蜡烛 $A$放在薄玻璃板前点燃，小文应在蜡烛　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$的一侧观察，同时移动蜡烛 $B$，使它和蜡烛 $A$的像完全重合，这样在确定像的位置的同时也证明平面镜成像时像和物的大小　　；

（2）将蜡烛向右移动，重复上述实验过程，会发现：物体靠近平面镜时，所成像的大小　　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$；

（3）在老师启发下，小文将玻璃板换成凸透镜，将蜡烛 $B$换为光屏、“探究凸透镜像规律”的实验，如图乙所示，观察到光屏上呈现清晰，等大的像，则该凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$；

（4）小文把蜡烛移动到光具座 $33\mathit{cm}$刻度线处，发现光屏上的像变得模糊，要使像变晰，光屏应向　　（选填“左”或“右” $)$适当移动、此时光屏上的像是倒立　　的实像；

（5）在上述（4）操作的基础上，老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小文发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰，由此可知，老师的视力情况属于　　（选填“近视”“远视”或“正常）。