初中物理透镜及其应用实验题

小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。

（1）实验前，使 　              　在同一水平高度。

（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜的焦距为 　              　cm。

（3）保持凸透镜位置不动，在（2）实验基础上，想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像，接下来的操作是 　              　。

（4）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像。小明观察到像的方法是 　              　。

在“探究凸透镜的成像规律”实验中，小明进行了以下探究：

（1）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；

（2）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；

（3）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　　侧（选填“左”或“右”）透过凸透镜观察像。

在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）如图甲所示，该透镜焦距 $f=$　　 $\mathit{cm}$；

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，光屏上得到蜡烛的像如图乙所示。

若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向　　移动（选填“上”或“下” $)$；

（3）如图丙所示，把蜡烛放在光具座上　　点时（选填“ $A$”、“ $B$”、“ $C$”或“ $D$” $)$；在光

屏上能得到一个清晰放大的像，　　就是利用这种成像规律工作的（选填“投影仪”、“照相机“或“放大镜” $)$。

（1）在做“观察水的沸腾”实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格的实验器材如图1装置进行实验。三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象（如图2），其中　　（填a、b、c中的两个）两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况。由图象还可以判断水面上方的气压　　（填“大于”“等于”或“小于”）一个标准大气压。

（2）在光具座上，蜡烛、凸透镜、光屏三者位于如图3所示位置时，光屏上出现蜡烛清晰的像。当不移动凸透镜，只将蜡烛和光平位置互换，则光屏上　　（填“能”或“不能”）收集到蜡烛的像。

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，在图示位置时，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”）的成像原理相同。

（2）如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛向　　移，光屏向　移（以上两空选填“左”或“右”）：此时，把光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上　　（选填“能”或“不能”）成清晰的像。

（3）当光屏上成清晰的像时，小华用不透明的纸板挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像　（选填“完整”或“不完整”）。

（4）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向　　（选填“上”或“下”）方移动。

在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）小明正确安装并调节实验装置后，各元件位置如图所示，此时在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” $)$就是利用这一原理工作的；

（2）接着小明在不改变各元件位置的情况下，将原凸透镜更换成一个焦距稍小的凸透镜，发现光屏上的像变模糊，这是在模拟　　（选填“近视眼”或“远视眼” $)$的形成原因；此时，在不改变蜡烛和凸透镜（包括位置）的情况下，要使光屏上得到清晰的像，应将光屏向　　（选填“靠近”或“远离” $)$透镜的方向移动。

在“探究凸透镜成像的规律”实验中，先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上，然后将凸透镜固定在光具座上 $50\mathit{cm}$处，将点燃的蜡烛放置在光具座上 $30\mathit{cm}$处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，应向　　（选填“靠近”或“远离” $)$凸透镜方向移动光屏，才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像；又将蜡烛移至光具座上 $43\mathit{cm}$ 处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。由此可以推断该凸透镜焦距的范围，该范围的最大值小于　　 $\mathit{cm}$。

在利用光具座进行凸透镜成像的实验中：

（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有　　作用，该凸透镜的焦距是　　 $\mathit{cm}$。

（2）调整后，把蜡烛固定在 $20\mathit{cm}$刻度线位置，凸透镜固定在 $50\mathit{cm}$刻度线位置，如图乙所示，左右移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的倒立、　　的实像（填写像的性质）；　　（选填“投影仪”“放大镜”或“照相机” $)$就是利用这一成像规律工作的。

（3）保持图乙中凸透镜的位置不变，当向左移动蜡烛时，应该向　　（选填“左”或“右” $)$移动光屏，才能再次得到清晰的像。

小明在家中发现了一副眼镜，于是利用眼镜的镜片进行了如下实验。

（1）如图甲所示，说明该镜片对光有　　作用。

（2）按图甲方式测量该镜片的焦距，应如何测量？

（3）如图乙所示，光屏上所成的是　　像，从图中还能知道烛焰、镜片、光屏的中心在　　。

（4）写出用镜片在光屏上成放大像的条件，并写出在图乙基础上，继续进行怎样的操作才能得到这样的像。

（1）利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码（如图甲）可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光有　　作用（选填“会聚”或“发散” $)$。

（2）如图乙所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此实验现象与　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” $)$的成像原理相同。保持透镜位置不变，将蜡烛向右移，光屏必须向　　（选填“左”或“右” $)$移动，才能再次呈现清晰的实像。

小明同学在探究凸透镜成像规律时，调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在　　，

（1）实验时，调节蜡烛与凸透镜的距离，在光屏上得到了一个清晰的像如图所示，该像是倒立　　的实像；

（2）由于蜡烛的燃烧，光屏上的像会向　　（选填“上”或“下” $)$移动，

（3）保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，小明将另一个镜片放在蜡烛和凸透镜之间，并适当调整镜片的位置，光屏上的像又清晰了，则这个镜片是　　（选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜” $)$

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 $5\mathit{cm}$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 $60\mathit{cm}$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，同时测量光屏上亮圈的大小，当光屏上的亮圈直径为 $5\mathit{cm}$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　　 $\mathit{cm}$，连续向右移动凸透镜，当凸透镜移到光具座上标有 $50\mathit{cm}$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。

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 $15\mathit{cm}$，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， $A\text{'}$， $B\text{'}$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 $15-30\mathit{cm}$之间时，像均成在透镜另一侧距透镜 $30\mathit{cm}$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　　 $15\mathit{cm}$（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” $)$，故需佩戴　　透镜矫正。

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。