初中物理透镜及其应用实验题

小芳同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用了焦距未知的凸透镜。

（1）小芳同学利用如图甲所示的方法，测出了该凸透镜的焦距为　 　 $\mathit{cm}$；

（2）小芳在图乙所示位置观察到光屏上出现一个清晰的像，在不改变蜡烛和光屏位置的前提下，她把凸透镜向　　（选填“左”或“右” $)$移动，光屏上会再次出现一个清晰的倒立烛焰的像。新出现的像是　　（选填“放大”或“缩小” $)$的实像，此成像规律常应用在　　（选填“照相机”或“投影仪” $)$上；

（3）小芳将图乙所示位置蜡烛逐渐向凸透镜靠近，当移动到某一位置时，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，这是因为此时成的是正立、放大的　　像（选填“实”或“虚” $)$。

小丽用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。实验过程中保持凸透镜的位置不变，请回答下列问题。

（1）实验前应首先调节烛焰的中心、_________________、光屏中心，在同一高度。
（2）改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、____________________的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（3）在实验（2）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰_______________的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（4）改变蜡烛的位置，使其位于56cm刻度线处，小丽从透镜的左侧对过透镜可以看到一个清晰的_____________的像（选填“倒立”或“正立”）。利用这种成像规律可制成_________________________。

如图所示在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜焦距为15cm。

（1）实验前，应首先调整蜡烛、凸透镜、光屏，使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，其目的是________________________________ 。
（2）如图光屏应在_________区域前后移动，才能得到清晰、倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像，根据这一原理人们制成了________________。（举一例即可）
（3）在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放上一个老花镜，则发现像变得模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，这时应适当向________（选填“左”或“右”）移动光屏，才可能重新在光屏上得到清晰的像。
（4）若用不透明的纸板将透镜左部挡住一半，在光屏上________（选填“能”或“不能”）得到烛焰完整的像。
（5）若实验中将光屏换成平面镜，则从侧面________（选填“能”或“不能”）看到清晰、倒立的烛焰像，此时凸透镜在平面镜中成像，像与凸透镜大小___________。

按要求回答下列问题：

（1）在今年的实验操作考试中，小可利用平行光源照射凸透镜后交于 $A$点（如图1所示），说明凸透镜对光有　　作用。小可认为 $A$点就是该凸透镜的焦点，请对他的观点作出评判：　　。

（2）小可在用图2所示的实验探究线圈数对电磁铁磁性强弱的影响时，将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路，其好处是　　。利用此实验电路也能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响，接下来的操作应该是　　。

在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）蜡烛、凸透镜（焦距为10cm）、光屏依次放在光具座上，要使烛焰的像能呈在光屏的中央，需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在              上。当它们处于如图所示的位置时，在光屏上能得到清晰的像，则该像是           （填“倒立”或“正立”）、_________（填“缩小” 、“等大”或“放大”）的实像。
（2）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：①若移动光屏，则应将光屏______  ____（填“远离”或“靠近”） 凸透镜；②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_____        __（填“凸透镜”或“凹透镜”）。

某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）：

（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验?答：____________和__________ （选填字母序号）；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越__________；
（2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与__________的关系”。

如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。

（1）实验前老师为同学们准备了焦距分别为 $10\mathit{cm}$和 $30\mathit{cm}$两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为　       　 $\mathit{cm}$的凸透镜；

（2）将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立的　       　（选填“放大”或“缩小”）的实像，　      　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上　　       （选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像；

（3）若小华在做实验时，不小心让凸透镜和自己的衣服发生了摩擦带了静电，将一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，将凸透镜的镜面遮挡住了一部分，此时光屏上　       　（选填“烛焰的像不完整”、“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”）。

物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：

（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$。

（2）图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的　　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机” $)$是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向　　（选填“左”或“右” $)$移动一段距离，像　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$。

（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上　　（选填“有”或“没有” $)$小泥点的像或影子。

（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有　　作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的　　。

小云利用焦距为10cm的凸透镜进行了“探究凸透镜成像的规律”的实验，（1）实验时，她先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在                 ；其目的是烛焰的像             ；（2）当光屏上出现烛焰清晰的像时，测得光屏到透镜的距离是40cm，则光屏上出现的是一个     （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，应用这一成像原理制成的光学仪器是       。（答出一个即可）

小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律：

（1）小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距。实验时，把凸透镜固定在光具座 $50\mathit{cm}$刻度线处。

（2）小明将蜡烛移至光具座上 $10\mathit{cm}$刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、　      　的实像。

（3）小明又将蜡烛移至光具座上 $25\mathit{cm}$刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向　      　（选填“靠近”或“远离”） 透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是　     　；此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向　    　（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。

（4）小明将蜡烛移至光具座上 $40\mathit{cm}$刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，请你写出接下来的操作是：　      　；小明将蜡烛继续靠近透镜，看到的像将　     　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

如图所示：在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小华将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示．当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L．小华推断，凸透镜的焦距一定大于L．

（1）你认为小华的推断对吗?答：                     。
（2）小华为了检验自己的推断是否正确，可将手上的凸透镜向下方的纸张移近了一些，若观察纸上呈现的光斑     （选填“变大”“先变小后变大”“变小”）则自己的推断是正确．
小明在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，
（3）当烛焰、凸透镜位于图甲中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像．此时所成的像与_______所成的像性质相同（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．
（4）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的一个像距，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23.00cm，24.00cm，26.00cm．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_____．
（5）实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向_____移动．（填“上”或“下”）
（6）把图甲中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜．给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图乙所示．若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏_____（选填“远离”或“靠近”）透镜．
（7）蜡烛成完整像时，如果用白纸将凸透镜的上半部分挡住，则光屛上     （选填“能”或“不能”）成烛焰完整的像。

在探究凸透镜成像的实验中，

甲                          乙                      丙
（1）小明同学将凸透镜对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图甲所示，这一操作是为了     。
（2）接下来，小明将器材组装成图乙，其中明显还需要调整的一个器材是     。调整后恰好能从光屏上观察到倒立、     （选填“缩小”或“放大”的实像，该成像特点可作为     的原理（选填“照相机”或“电影放映机”）．
（3）实验一段时间后观察到光屏上出现如图丙所示的情况，为得到完整的像，他可将凸透镜向     调节；
（4）小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜．结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像．由此可见，这只眼镜是     （填“凸”或“凹”）透镜，戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是     （选填“近视”或“远视”）．

完成下列两个实验探究：

（1）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小杨同学让蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，移动光屏至适当位置，光屏上将会呈现一个倒立、　　（选填“缩小”、“放大”或“不变” $)$的实像，如图1所示，此时的像距为　　 $\mathit{cm}$．生活中的　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” $)$就是应用了这样的成像规律。

（2）小杨同学在“探究海波熔化和凝固特点”的实验中，某时刻温度计示数如图2甲所示，为　　 ${}^{°}\text{C}$；小宇画出了“温度 $-$时间”图象，如图乙所示，由此可知，海波是　　（选填“晶体”或“非晶体” $)$，海波在第 $10\mathit{min}$时处于　　（选填“固态”、“液态”或“固液并存” $)$。

小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：

（1）小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距为　　。

（2）第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为 $8\mathit{cm}$，由这两次实验可得出的初步结论：　　。

（3）小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：对同一凸透镜，　　的焦距大些。

（4）在用焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为 $17.5\mathit{cm}$和 $22\mathit{cm}$，与理论像距 $20\mathit{cm}$相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：　　。

探究凸透镜成像的规律。

（1）选取焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜、蜡烛和光屏，将它们置于光具座上。点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在　         　。

（2）当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时，调整光屏到　       　（填“ $A$”、“ $B$”或“ $C$”）位置时，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”）就是根据这个成像原理制成的。

（3）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上　        　（填“能”或“不能”）再次看到清晰的像。若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之间，还想在光屏上看到清晰的像，应将光屏适当　         　（填“靠近”或“远离”）凸透镜。