初中物理透镜及其应用实验题

在利用太阳光测量凸透镜焦距时，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    （选填“正确”或“不正确”）．
（2）为了检验小华的推断是否正确，可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近，若观察到纸上呈现的光斑变           （选填“大”或“小”），则他的推断是正确的．

为探究凸透镜成像规律，小明和同学利用桌上两个玻璃凸透镜（A、B）实验，A、B两凸透镜的焦距分别为10cm和20cm：
（1）小明将其中一块凸透镜放在光具座上，当凸透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像．由图可知他选择的凸透镜为    (选填“A”或“B”) ；

（2）实验前，要调整凸透镜、光屏和烛焰的高度，使它们的中心在同一高度，目的是   ，你认为下面几种调整方法中最方便合理的是    ；
A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度
B．用刻度尺一个一个的测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度
C．把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开
（3）随着实验的进行，蜡烛越烧越短，将会发现光屏上的像向    （选填“上”或“下”）移动；
（4）为了探究近视眼和远视眼的成因，小明和同学课后利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜．当蜡烛、光屏和液体透镜如图放置，光屏上出现清晰的烛焰像，此烛焰像应是    （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像．用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，发现光屏上的烛焰像模糊了，若把蜡烛逐渐靠近凸透镜时，光屏上的像又清晰了，说明液体透镜注水后，成的像将    （选填“靠近”、“远离”）凸透镜，此实验说明了    （选填“近视”或“远视”）眼的成因；

在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图所示，小明用高为 $4\mathit{cm}$的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座 $50\mathit{cm}$刻度线处不动。表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数） $:$

实验次数	物距 $\mathit{cm}$	像距 $\mathit{cm}$	像高 $\mathit{cm}$
1	30	15	2
2	20		4
3	15		8

（1）分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为　        　 $\mathit{cm}$。

（2）在第3次实验时，将光屏移到光具座　        　 $\mathit{cm}$刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，光屏上　        　（选填“会”或“不会”）出现手指尖的像。

（3）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度　          　（选填“大于”、“小于”或“等于”） $2\mathit{cm}$。

（4）小明完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图2所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔所成像的　        　（选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”）一直不会有明显的变化。

某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”，如图所示．

（1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，如图甲所示，让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜折射后折射光线将 ___________（选填“偏离”或“偏向”）主光轴．如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度__________（选填“会改变”或“不改变”），在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是_________________________
（2）在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示，光屏上出现清晰的烛焰像，若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10cm刻度时，则烛焰经凸透镜所成的像是（   ）

A．放大、倒立的实像	B．放大、正立的虚像
C．缩小、倒立的实像	D．缩小、正立的实像

（3）为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，物理兴趣小组人员做了如下实验：在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度、即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与__________是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变的具体原因是____________________________________
（4）利用液体透镜还可以探究哪些问题？（写出一个即可）
_________________________________________________________________

在探究凸透镜成像的实验中，
（1）让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，由图可知，该凸透镜的焦距为_______cm。

（2）利用图乙装置进行以下操作：
①为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整三者的位置，使它们的中心在_______________；
②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是_______（填照相机、投影仪或放大镜）；
③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的________侧透过凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）。

如图所示是“探究凸透镜成像”实验的装置。实验时，先调节烛焰、凸透镜，光屏三者的中心大致在同一高度上，然后不断改变蜡烛到凸透镜的距离，并移动光屏的位置，得到的实验数据如表。

实验序号	物距 $\left(\mathit{cm}\right)$	像距 $\left(\mathit{cm}\right)$	像的性质
			正倒	大小	虚实
1	40	13.3	倒立	缩小	实像
2	30	15	倒立	缩小	实像
3	20	20	倒立	等大	实像
4	15	30	倒立	放大	实像
5	12	60	倒立	放大	实像
6	10		不成像
7	8		正立	放大	虚像
8	4		正立	放大	虚像

（1）图甲中所示的实验操作目的是什么？

（2）实验过程中，观察到随着蜡焰位置的变化，像的变化有两个转折点，分析表中数据据认为这两个转折点的位置在何处？它们分别是像的哪种变化过程的转折点？

下面是玲玲探究“凸透镜成像规律”的实验。

（1）玲玲将蜡烛、焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样做的目的是：　                      　。

（2）玲玲将凸透镜固定在光具座 $50\mathit{cm}$的刻度线处，将蜡烛和光屏移至如图所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像，该成像原理在实际中的应用是　        　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）

（3）实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动　        　（填“光屏”或“凸透镜”）。

（4）玲玲将蜡烛移到 $35\mathit{cm}$刻度线处，保持透镜的位置不变，应将光屏移至　      　 $\mathit{cm}$刻度线处，才能再次在光屏上呈现清晰的像

（5）若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为了使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向　     　（填“左”或“右）移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，玲玲更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应　      　（填“大于”或“小于”） $10\mathit{cm}$。

小明用焦距为10cm的凸透镜、蜡烛、光屏等器材，探究凸透镜成像的规律。

（1）如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到______________，这样做是为了________________.
（2）当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的__________。（选填“实”或“虚”）像。
（3）小明把爷爷的老花眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清。她应当向_________（选填“远离”或“靠近”）透镜的方向移动光屏，可再次得到清晰的像。

在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
（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折射后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距是__________cm。

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，为了使烛焰的像能成在光屏的中央，需调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在__________。
（3）调整后，把蜡烛放在距凸透镜16cm处时（如图12乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_______的实像（填写像的性质）；________ (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，可以采用下列方法：①若移动光屏，则应将光屏________ (选填“靠近”或“远离”）凸透镜；②若不移动光屏，则可以在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
（4）当把蜡烛移动到某处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，要想看到这个像，具体做法是____________________________________。

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。

_________于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点，这个点叫做凸透镜的焦点，凸透镜的焦点有_________个，焦点到凸透镜中心的距离叫_________．把光源放在凸透镜的_________处，通过凸透镜后的光线会成为一束平行光线。下图是某同学把凸透镜正对着太阳光，在桌面上得到一个亮点F，并用直尺进行测量的情况，则凸透镜的焦距是_________cm．

在探究“近视眼的矫正”课外实验中：

（1）调整烛焰（模拟远处所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节）、光屏（模拟人眼视网膜）在光具座上的位置，如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、        的        像.
（2）向水凸透镜内        （填“注入”或“吸取”）适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，说明凸透镜对光的偏折能力与            有关.
① 若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明近视眼将远处的物体成像在视网膜        （填“前”或“后”）.
② 若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像.说明近视眼镜是        透镜.

如图所示，在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为 $10\mathit{cm}$ 的凸透镜、点燃的蜡烛和光屏固定在光具座上。

（1）实验时，应先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在 　　。

（2）当蜡烛和凸透镜的距离如图中所示时，在光屏上成倒立、 　　（选填"放大"、"缩小"或"等大" $)$ 的实像， 　　（选填"投影仪"或"照相机" $)$ 就是利用这一规律制成的。

小明同学用一个焦距为 $10.0\mathit{cm}$的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，他需要将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整在　　，使像成在光屏中央。当蜡烛与凸透镜位置如图时，成倒立、　　（选填“放大”、“等大”或“缩小” $)$的实像，生活中的　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” $)$就是利用了这样的成像原理。

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）