初中物理凸透镜成像规律及其探究实验试题

下面是小光“探究凸透镜成像规律”的实验。

（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）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时光屏上出现了烛焰清晰倒立、等大的实像，则此凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$。

（3）保持蜡烛和透镜位置不变，小光将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间的合适位置，只将光屏向　　（填“左”或“右” $)$移动，可在光屏上再次得到烛焰清晰的像。

（4）小光移开近视镜，只将蜡烛向　　（选填“左”或“右” $)$移动，可以在光屏上得到烛焰清晰倒立、　　的实像，生活中的　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” $)$就是根据这个原理制成的。

实验课上，同学们分组探究“物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成像的虚实、正倒和大小”。某小组选用的实验器材有：光具座。“ $F$”形 $\mathit{LED}$发光体。凸透镜（焦距为 $10\mathit{cm})$。光屏和刻度尺（量程为 $0~30\mathit{cm})$。

（1）第一次实验时，该小组调整好 $\mathit{LED}$发光体、凸透镜和光屏的高度。如图甲所示。将发光体固定在光具座的零刻度线上，通过移动　　来达到预设的物距。

（2）调整物距后。移动光屏承接到倒立的实像。该小组发现这个像的高度与发光体很接近，依靠视觉很难比较该像与发光体的大小关系。为了能确定两者的大小关系。则接下来的实验操作是：　　。在本次实验中。光屏上的像和凸透镜的位置如图乙所示。则像距 $v_1=$　　 $\mathit{cm}$。

（3）该小组继续进行实验。记录的实验数据如下表。

凸透镜的焦距 $f=10\mathit{cm}$

实验次数	物距 $u/\mathit{cm}$	像的虚实	像的正倒	像的大小	像距 $v/\mathit{cm}$
1	19.0	实像	倒立	放大	$v_1$
2	16.0	实像	倒立	放大	26.9
3	13.0	实像	倒立	放大	43.6

分析表中信息，可以得出的探究结论是：　　。

（4）得出结论后。该小组与其他小组进行交流。他们发现其他小组选取了不同焦距的凸透镜进行实验，也得到了与自己相同的结论。这样使该探究的结论更　　。

在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在光屏上恰好成清晰的像。

（1）此时光屏上形成的是蜡烛　　（填“放大”、“缩小”或“等大小” $)$的像；

（2）根据图中信息，可以推断本实验所使用凸透镜的焦距在　　 $\mathit{cm}$的范围之间；

（3）如果在蜡烛和凸透镜之间放置个凸透镜，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向　　（填“靠近”或“远离” $)$凸透镜的方向移动，该操作可以用来模拟　　（填“近视眼”或“远视眼” $)$的矫正；

（4）如果从蜡烛的一侧观察凸透镜的表面，也会看到一个蜡烛的像，这个像是由于光的　　（填“折射”或“反射” $)$形成的。

用焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜探究“凸透镜成像的规律”。

（1）实验前，让平行光束垂直镜面射入杯中（如图甲），从烟雾中可以观察到凸透镜对光有　　（选填“会聚”或“发散” $)$作用。

（2）实验中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示，在光屏上可得到一个清晰倒立、　　（选填“放大”、“等大”或“缩小” $)$的实像。

（3）若蜡烛逐渐靠近凸透镜，所成的像会逐渐变　　（选填“大“、“小” $)$。

小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，先用焦距 $20\mathit{cm}$的凸透镜甲进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小，实像如图所示。

（1）他改用 $10\mathit{cm}$的凸透镜乙继续进行实验，如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应向　    　移动（选填“左”、“右”）。

（2）改用 $10\mathit{cm}$的凸透镜乙继续进行实验时，光屏所成清晰的像偏下，要是光屏所成的像移动到光屏中央处位置，应使凸透镜向　     　移动（选填“上”、“下”）。

（3）光屏上得到发光体清晰的像时，小明不小心用手指尖触摸到凸透镜，此时光屏上　    　（选填“会有指尖的像、“会出现指尖的影子”、“发光体的像暗了一些”）。

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” $)$。

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。

用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为 $10\mathit{cm}$，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同

B．若将蜡烛移到光具座 $42\mathit{cm}$刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的

C．若将蜡烛移到光具座 $30\mathit{cm}$刻度处时，烛焰所成的像是等大的

D．若将蜡烛从光具座 $30\mathit{cm}$刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变大

在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后，正确安装并调节实验装置如图乙所示，在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．由甲图可知该透镜焦距为 $40\mathit{cm}$

B．乙图中成的是倒立放大的实像，符合放大镜的成像原理

C．在乙图中保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，则成像情况符合投影仪的原理             

D．如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片，则将光屏适当左移可得一个清晰的像

小晨进行探究凸透镜成像规律实验，当蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示位置时，光屏上恰好能成清晰的像。

（1）此时，烛焰在光屏上所成像的性质是　　。

（2）将蜡烛向左移动，要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向　　移动。

凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是 $($　　 $)$

①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离；

②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；

③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；

④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。

A．①③B．②④C．②③D．③④

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。

小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：

①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示；

②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。

则 $($　　 $)$

A．实验②中，烛焰在光屏上成放大的像

B．实验②中，像到透镜的距离一定大于 $15\mathit{cm}$

C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大

D．若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于 $10\mathit{cm}$

在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是 $($　　 $)$

实验次序	1	2	3	4	5
物距 $u/\mathit{cm}$	50	40	30	25	20
像距 $v/\mathit{cm}$	22	24	30	38	60

A．该凸透镜的焦距是 $15\mathit{cm}$

B．当 $u=25\mathit{cm}$时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的

C．当 $v=24\mathit{cm}$时，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成

D．若把物体从距凸透镜 $22\mathit{cm}$处向距凸透镜 $32\mathit{cm}$处滑动，像会逐渐变小

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。