初中物理凸透镜成像的应用实验题

实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题：

（1）光屏上像的性质为　　。

（2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子　　。

（3）从图中读出物距为　　 $\mathit{cm}$，并推算出焦距为　　（选填字母）。

$A$． $f<15\mathit{cmB}.15\mathit{cm}<f<20\mathit{cm}$    $C$． $f>30\mathit{cm}$

（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？　　。

小明在光具座上，用蜡烛、凸透镜和光屏“探究凸透镜成像的规律”：

（1）实验前，小明将所用凸透镜正对太阳，调整凸透镜的位置，当在地面上得到一个最小最亮的光斑时，测得该光斑到镜面中心的距离为10cm。此操作是测量凸透镜的    _。
（2）实验时，把凸透镜放在光具座刻度50cm处，蜡烛放在刻度20cm处，如图所示。通过移动光屏，在光屏上得到清晰的倒立、    （放大/缩小/等大）的实像。
（3）若保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在光具座刻度45cm处，凸透镜成像的特点是     ___（从像的大小、倒正和虚实三个方面填写）。

（4）如下图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个凸透镜，它的工作原理与      （照相机/投影仪/放大镜）相似。如图乙和丙是一位行人横穿马路时差点与一辆汽车相撞，被先后拍下的两张照片，由图可以看出监控摄像头两侧安装了照明灯，它是为了照亮   ____（摄像头/汽车）。少数司机将光碟反向贴在汽车牌照上，利用光碟的   ____干扰摄像头的监控，这是违法行为。

如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置，小明通过实验得到了如表所示的实验数据，请回答下列问题：

物距 $u\left(\mathit{cm}\right)$	60	50	35	30	20	19	18	17	16	15	14	12
像距 $v\left(\mathit{cm}\right)$	12	12.5	14	15	20	21.1	22.5	24.3	26.7	30	35	60

（1）根据表可知凸透镜的焦距 $f=$　        　 $\mathit{cm}$。

（2）当 $u=25\mathit{cm}$时，像距 $\nu$应该在　       　（选填“ $15-16$”、“ $16-17$”、“ $17-18$“、“ $18-19$”或“ $19-20$” $)\mathit{cm}$范围内；当 $u=60\mathit{cm}$时，光屏上成　         　（选填“放大”或“缩小”）的像，此种成像原理可以制成什么光学仪器？　         　（选填“照相机”或“投影仪“）；此时，用遮光板遮住 $\mathit{LED}$光源的一部分，光屏上的像相比原来的像会　        　（选填“变暗”“缩小”或“不完整”）。

（3） $\mathit{LED}$光源的高度 $h=10\mathit{cm}$，小明经过认真测量，得到像高 $h\text{'}$与物距 $u$的数据，如图2所示，请在图中画出 $h\text{'}$与 $u$的关系图象。

在焦距为 $5\mathit{cm}$、 $9\mathit{cm}$和 $15\mathit{cm}$的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置，将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在　　；若将蜡烛放置在 $A$点通过三个凸透镜都能在光屏上成像，则焦距为　　 $\mathit{cm}$的透镜所称的像最大，若在 $\mathit{BC}$间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则实验中所用透镜的焦距可能是　　 $\mathit{cm}$。

在“探究凸透镜成像特点”的实验中，将凸透镜固定在光具座上 $50\mathit{cm}$刻度线处不动，移动蜡烛和光屏至如图所示位置时，光屏上承接到清晰的像。

（1）该凸透镜的焦距为          　 $\mathit{cm}$。

（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，此时应将光屏向　      　（选填“左”或“右”）移动，才能再次承接到清晰的像。

（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏移至　     　（选填序号）范围内才能承接到清晰的像。

$A.50~65\mathit{cmB}.65~80\mathit{cmC}.80~95\mathit{cm}$

（4）将蜡烛移到 $37\mathit{cm}$刻度线上，观察到的像是　      　（选填“倒立”或“正立”）的。

小磊在探究凸透镜成像规律时，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示,由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图16丙所示。

（1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是      cm，凸透镜A的焦距     凸透镜B的焦距。（选填“等于”、“大于”或“小于”）
（2）图丙所示的实验现象可以说明    的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；如果将蜡烛移到光具座上25 cm刻线处，烛焰的像是放大、     的虚像。

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。

如图所示：在“探究凸透镜成像”的实验时，小明同学分别把点燃的蜡烛放在A、B、C、D、E的位置，请你利用学过的知识帮他分析一下：
 
①把蜡烛放在_________点，屏上出现的像最大；像是____________。（正立/倒立）
②把蜡烛放在_________点，屏上出现的像最小；像是____________。（正立/倒立）
③把蜡烛放在_________点，透镜不成像；
④把蜡烛放在_________点，透镜成的是虚像；像是_____________ 。（正立/倒立）
⑤把蜡烛从远处向凸透镜靠近（由A→D，不包括D点）时，像逐渐_________（填“靠近”或“远离”）透镜，像的大小逐渐___________（填“变大”或“变小”）。

如图甲、乙所示，小佳手拿一个凸透镜，先看了自己的指纹，再伸直手臂看窗外远处的物体，看到的像是不同的。这是为什么呢？他做了如图丙所示的探究实验，凸透镜的焦距为10cm，他先后将蜡烛放在A、B、C三个区域内。调整光屏的位置，观察成像情况。

（1）将蜡烛放在　     　区域时，反映的是图甲的成像原理，此时眼睛要在　   　（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧观察，才能看到一个　    　（选填“正立”或“倒立”）、放大的虚像。

（2）将蜡烛　     　区域时，反映的是图乙的成像原理，这个成像性质在实际生活中的应用是　      　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

（3）实验完毕，小佳将蜡烛换成一个高亮度的LED小灯，调整好高度，把它放到光具座的某一位置，左右移动光屏，发现光屏上出现了一个大小始终不变的圆形光斑（不是像），出现这种情况的原因是　                  　。

如图所示，小明用焦距为15cm的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票小于       cm的位置，通过透镜将能够看到邮票的正立、放大的        像。(选填“虚”或“实”)
 

在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：

（1）小华同学通过学习知道放大镜是凸透镜。在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图甲），看到手指_____________的像；再用放大镜观察远处的房屋（如图乙），看到房屋__________的像。（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（2）他猜想：凸透镜成像大小可能与蜡烛到透镜距离有关。于是，他在如图所示的光具座上，固定凸透镜在50cm处，逐渐改变蜡烛到透镜距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示：分析数据可知，物体到凸透镜的距离越长，光屏上像的大小就越____________。

物体到凸透镜 的距离/cm	光屏上像到凸透镜 的距离/cm	光屏上像的大小
3.00	光屏上没有像
5.00	光屏上没有像
12.00	60.00	放大
20.00	20.00	等大
25.00	16.67	缩小
30.00	15.00	缩小

（3）小华所在班级照毕业像时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，摄影师使照相机远离同学，同时还应__________（选填“增长”、“缩短”或“不变”）照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面。

请完成与下列实验有关的填空。

（1）如图 $-1$ ，将两个表面磨平的铅块相互紧压，它们会"粘"在一起，甚至无法被重物拉开，是因为铅块的分子间存在 　　。

（2）如图 $-2$ ，在"探究水沸腾时温度变化特点"的实验中，沸腾后继续给水加热，水的温度 　　。

（3）如图 $-3$ ，此时烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰、等大的实像。将蜡烛移至 $15\mathit{cm}$ 刻线处，移动光屏使烛焰再次在屏上成清晰的像，则烛焰在屏上成的是倒立、 　　的实像，生活中的 　　（选填"照相机""投影仪"或"放大镜" $)$ 就是利用凸透镜这一成像规律制成的。

小明用如图所示的装置做"探究凸透镜成像规律"实验。

（1）图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、 　　的实像。

（2）图中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是 　　（填字母）。

$A.$ 都左移

$B.$ 都右移

$C.$ 蜡烛左移，光屏右移

$D.$ 蜡烛右移，光屏左移

（3）完成实验后，他将另一透镜放在图中 $45\mathit{cm}$ 刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向左移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有 　　作用，可以矫正的视力缺陷是 　　。

如图所示，在“验证凸透镜成像的规律”的实验中，选用了焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜。

（1）在实验中，应调节烛焰、光屏的中心和凸透镜的中心在　　。

（2）如果此时光屏上成一清晰的烛焰像，则该像一定是　　的（选填“放大”“缩小”或“等大” $)$。

（3）如果此时将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动，想在光屏上得到清晰的像，应该将光屏向　　凸透镜的方向移动（选填“靠近”或“远离” $)$。

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” $)$。