初中物理透镜及其应用实验题

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” $)$。

小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好.
（1）当发光物体在a点时，如图乙所示，在光屏上成的像如图丙所示.则光屏上的像是倒立、        的实像.将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应向        移动光屏，直到        为止.
（2）用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是：        。（写出一条即可）
（3）小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验.发光体位置不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗？        ，眼睛靠近凸透镜，是否能看到像？        。（填“能看到”或是“不能看到”）

（4）老师针对本试验给小明提出了一点意见，老师指出用发光二极管组成“T”形虽然能研究物像的正倒关系，但左右位置是否也发生倒置却不能体现出。针对老师的建议，请你在图丁中画出你认为可以全面研究物像正倒关系的发光二极管图形。

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；

小明利用如图所示的装置对眼睛的成像原理进行探究，凸透镜的焦距f=10cm．

（1）实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到________________上．
（2）图中的凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于眼睛的________________．此时应将光屏向________________移动，光屏上才可接收到一个清晰的倒立、缩小的实像．
（3）若进一步探究远视眼的成因，小明应更换一个焦距________________（选填“更大”或“更小”）的凸透镜进行对比实验分析．
（4）实验完毕，小明想继续探究平面镜成像的规律，他应将光具座上的凸透镜换成________________，光屏换成．

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。

在“探究-凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，调节烛焰、________________中心和光屏中心，使之在一条与光具座平行的直线上；
（2）试验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像向________________（选填“上”或“下”）移动；
（3）点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d四个不同位置，如图乙所示，其中蜡烛放在_______处所得到的实像最小；放在_____________处得到的正立的虚像；在____________处的成像规律是放大镜的原理；
（4）照相机的镜头相当于一个凸透镜，如图丙是我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛，如果要让像更大一些，镜头焦距应该调得________________（选填“较大”或“较小”）．

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）

2019年中考实验操作考试前，小雪和同学们去实验室做凸透镜成像的实验。

（1）将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示位置，光屏上出现清晰的　      　（填“放大”或“缩小”）的像（像未画出）；保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向左移动到某一位置，光屏上再次出现清晰的　        　（填“放大”或“缩小”）的像。此凸透镜的焦距范围是　       　 $\mathit{cm}<f<15\mathit{cm}$。

（2）一位同学把近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间的某一位置，光屏上的像变模糊，如果保持蜡烛和凸透镜位置不动，向　         　（填“左”或“右”）适当移动光屏，光屏上再次出现清晰的像；此时把眼镜和凸透镜取走，保持蜡烛和光屏位置不动，在原凸透镜位置换一个焦距更　         　（填“大”或“小”）的凸透镜，也可以在光屏上出现清晰的像。

小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座（最大刻度100cm）等器材，探究凸透镜成像的规律.

（1）测焦距：如甲图所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个            的光斑.由此可得出该凸透镜的焦距为        cm；
（2）如乙图所示，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        .当蜡烛距凸透镜的距离为35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、        （选填“放大”或“缩小”）的实像,据此原理，人们制成的光学仪器是        ；（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）.若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个            像，据此原理，人们制成的光学仪器是        ；
（3）如乙图所示，把凸透镜换成焦距为30cm的，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，移动光屏，在光屏上        （选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像，原因是                                       .
（4）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像（   ）

A．只出现烛焰像的上半部分

B．只出现烛焰像的下半部分

C．出现烛焰完整的像，但像更小了

D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了

在探究凸透镜成像规律的实验中

（1）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，由此可以测出凸透镜的       .
（2）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像.此时物距为_______cm，像的大小比物体      .
（3）当物距小于焦距时，左右移动光屏均接收不到像，接着应该（   ）
A.上下移动光屏去接收
B.将光屏放到凸透镜左侧去接收
C.取走光屏，直接通过凸透镜观察

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。

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        cm。

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并将三者的中心大致调在                。
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），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“放大”或“缩小”）；         (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，光屏应向        (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。

小丽同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。在实验过程中保持凸透镜的位置不变，请你根据所学知识回答下列问题。

（1）实验前应首先调节蜡烛的焰心、               、光屏的中心，使它们的中心在同一高度。
（2）改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线外，再移动光屏，可使烛焰在光屏上成清晰的倒立、      （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
（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      （选填“倒立”或“正立”）的实像
（4）改变蜡烛的位置，使其位于56cm刻度线处，小丽从透镜的左侧通过透镜可以看到一个清晰的正立     (填： “放大”或“缩小”)的虚像。利用这种成像规律可制成       镜。