初中物理透镜及其应用实验题

在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，为了使蜡烛的像成在光屏中央，使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在          。
（2）按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中（透镜焦距f=10cm）。

实验序号	物距u/cm	像距v/cm	像的性质
1	30	15	倒立、缩小、实像
2	20	20	倒立、等大、实像
3	18	23	倒立、放大、实像
4	15		倒立、放大、实像
5	6		正立、放大、虚像

 
①根据上表信息，试判断：当物距u=25cm时，成倒立、     的实像；
②根据折射现象中光路是     的，得出第4次实验的像距v=   cm；
③第5次实验，要观察到正立、放大的虚像，眼睛应与蜡烛在凸透镜的   （选填“同”或“异”）侧；
④通过对实验数据的分析可得出，   倍焦距处是放大与缩小的实像的分界点。

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　　。

在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10cm．用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度，将透镜固定在50cm处，实验装置如图1所示．

（1）当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时，为了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在        ．
（2）重新调整后，保持蜡烛、凸透镜的位置不变，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移到       的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立缩小的实像．
（3）当把蜡烛移到35cm刻度处时，移动光屏可得到一个倒立放大的实像．照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像规律相同的是       ．小明做完实验后，想进一步研究透镜成像的情况．他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置，然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图2所示．移动光屏直到成清晰像为止．此时表盘在光屏上所成的像应是图3中的      ．

小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中，发现像高与焦距、物距之间有一定的关系，为进一步探究，他将 $5\mathit{cm}$高的发光体作为光源，取两个焦距不同的凸透镜进行实验。实验时记录的几组数据如下：

实验次数	焦距 $f/\mathit{cm}$	物距 $u/\mathit{cm}$	像距 $v/\mathit{cm}$	物高 $l/\mathit{cm}$	像高 $h/\mathit{cm}$
1	$f_1$	35	14	5	2
2		30	15	5	2.5
3		20	20	5	5
4		15	$A$	5	$B$
5	5	30	6	5	1
6		15	7.5	5	2.5
7		10	10	5	5
8		6	30	5	25

分析表中数据可知：

（1）焦距 $f_1$为　　 $\mathit{cm}$，表格中 $A$处数据应为　　 $\mathit{cm}$。

（2）物距 $u$、相距 $v$、物高 $l$、像高 $h$之间的具体关系为： $\frac{h}{l}=$　　（用字母表示），表格中 $B$处数据应为　　 $\mathit{cm}$。

小华想探究凸透镜成像规律。实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知。光具座上标尺的刻度范围如图所示。

（1）小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用     凸透镜（选填“A”或“B”）。实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、     的实像。（选填“放大”或“缩小”）
（2）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处，当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像；当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像。由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时，烛焰的像是放大、     的     像。

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，如图所示，凸透镜放在光具座50cm刻度线处，凸透镜焦距为10cm。

（1）点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在　       　。

（2）将蜡烛移到光具座上15cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到烛焰清晰的倒

立、　     　的实像，生活中的　      　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个原理制成的。

（3）小明将自己的眼镜摘下，放在蜡烛和透镜之间，发现光屏上的像变得模糊不清，他将光屏向远离凸透镜方向移动，烛焰的像再次清晰，则他的眼镜是　   　（填“远视眼镜”或“近视眼镜”）。

（4）由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，要使烛焰的像仍成在光屏中央，可将凸透镜适当向　    　（填“上”或“下”）调节。

（5）当光屏上出现倒立、等大的实像时，小明将凸透镜取下来，在凸透镜的位置换上一块平面镜，则光屏上　     　（填“能”或“不能”）出现烛焰的像。

【福建省福州市2015年中考物理试题】小华在探究凸透镜成像的规律中：
（1）他将凸透镜正对着太阳，使之在光屏上形成最小、最亮的光斑，如图所示，则该透镜的焦距为____ cm。

（2）为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一____。将蜡烛放在焦点以外时，都可以在光屏上成    像（选填“实”或“虚”）。
（3）利用该透镜可制作____眼镜（选填“远视”或“近视”）

在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，如图所示，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在          ，这样做的目的                        ．

(1) 把凸透镜固定在50cm处，将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向_______(填“左”或“右”)移动．
(2)依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像．记录的数据如下表．

次数	1	2	3	4	5	6
物距(cm)	40	35	30	25	20	15
像距(cm)	13.5	14	15	16.7	20	30

①在1—4次实验中，所成的像为倒立、_______的实像．
②第6次的像比第5次的_______ (填“大”或“小”) ．
(3)保持透镜位置不变，将蜡烛放在C点，观察到烛焰的     、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向_______(填“左”或“右”)移动．
(4)实验中，随着蜡烛燃烧消耗，过一段时间后光屏上的像将向    移动（“上”或“下”）．

一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦 距为________cm；当把烛焰放在此凸透镜左侧15cm处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个________、放大的虚像（填：“正立”或“倒立”）。

甲                            乙

小华有一部“傻瓜”相机，照相时不能根据景物的远近调节镜头到底片的距离，即不能调节焦距；他从说明书中了解到：相机镜头的焦距是35cm，拍摄时景物应在3m以外．对此，小华提出了一个问题：为什么用该相机拍摄3m以外的景物时，就不需要调节像距了呢？于是他查到该相机镜头成像时像距和物距的数据如下表：

物距/m	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0
像距/cm	36.27	35.84	35.62	35.50	35.41	35.35	35.30	35.26	35.23	35.21	35.20

（1）请根据表中的数据简单说明用该相机拍摄3m以外的景物时，不需要调节像距的理由：     
（2）请在坐标纸上画出像距与物距的关系图．
（3）从图象中可以看出，像距与物距的关系是：     
（4）小燕同学在“探究凸透镜成像规律”实验：

①成像出现了如图2所示的问题．你解决的方法是      ．
②小燕根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系（如图3），则此凸透镜的焦距为      ．

如图所示：在“探究凸透镜成像”的实验时，小明同学分别把点燃的蜡烛放在A、B、C、D、E的位置，请你利用学过的知识帮他分析一下：
 
①把蜡烛放在_________点，屏上出现的像最大；像是____________。（正立/倒立）
②把蜡烛放在_________点，屏上出现的像最小；像是____________。（正立/倒立）
③把蜡烛放在_________点，透镜不成像；
④把蜡烛放在_________点，透镜成的是虚像；像是_____________ 。（正立/倒立）
⑤把蜡烛从远处向凸透镜靠近（由A→D，不包括D点）时，像逐渐_________（填“靠近”或“远离”）透镜，像的大小逐渐___________（填“变大”或“变小”）。

在探究凸透镜成像规律时，小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图甲所示．

（1）实验时，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，其目的是                           ．
（2）凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至40cm时，在光屏上出现倒立、缩
小的     （选填“实”或“虚”）像；如果小明将光源移至8cm刻度时，他通过凸透镜看到光源的     （选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像．
（3）同学们对小明使用的实验装置进行如下评价，其中错误的是（    ）

A．与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定

B．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，便于比较像与物的大小

C．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距

D．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距

（4）光源“F”放在15cm处，其大小如图乙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上．
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（  ）

在利用太阳光测凸透镜焦距的实验中
(1)小丽的方案如图所示．移动凸透镜白纸上的光斑最小时，凸透镜到白纸的距离为10cm，则凸透镜的焦距为____cm．

(2)对用太阳光测量凸透镜焦距的具体操作提出一条注意事项：________
(3)小丽发现：将凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，无论怎样调节白纸的位置，都不能使太阳光在白纸上会聚成一点，而是一个光斑，这个光斑的直径有两三毫米．这是为什么呢?
小丽猜想：太阳光不能会聚成一点是由于光的色散引起的．
①  小丽猜想的理由或依据是____________
②  ②为了验证小丽的猜想，简要的做法是__________
③如果小丽的猜想正确，实验中观察到的现象是_________ 

小明和小红在课堂上测量了老花眼镜的焦距。他们联想到：能否测量近视眼镜的焦距呢？于是，他们在课后对此问题展开了探究：
(1)他们想到近视眼镜属于凹透镜，回忆了凹透镜对光线的作用，请你帮他们完成图中的光路图。
(2)如果要利用太阳光测量近视眼镜的焦距，他们还需要选择什么器材?答：　　　　　　。
(3)请你帮他们写出实验的操作步骤(要求在方框里画出示意图说明，在图中指出焦距)。
(4)若要使焦距测量得更准确些，在操作中要注意：　　　　　　　　　　。

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，各组使用相同焦距的凸透镜进行实验。

(1)小明所在的小组组装完实验器材后，如图所示(P点是2倍焦距处)，把蜡烛移到        （选填“A”或“B”）点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立的虚像，要想看到这个像，应从图中的         (填“C”或“D”)箭头所示的方向去观察，应用这一原理制成的光学仪器是        ；
(2)小华所在的小组实验操作规范，测量准确，该小组实验记录如下表：

实验序号	物距u/cm	像距v/cm	像的性质
1	12.00	24.00	倒立，放大，实像
2	16.00	16.00	倒立，等大，实像
3	20.00	13.33	倒立，缩小，实像
4	30.00	10.91

请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距f=   cm，第4次实验中，在光屏上可成倒立        的实像。
(3)对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.50cm,24.00cm,22.60cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是                               。