初中物理透镜及其应用解答题

在图中，请画出光线经过凸透镜后的折射光线和在平面镜上发生反射时的光路图。

小明用蜡烛和毛玻璃光屏做“探究凸透镜成像规律“的实验。

（1）测量焦距时，将凸透镜正对太阳光，移动透镜，让太阳光在白纸上会聚成一个　　的光斑，用刻度尺测量光斑到　　的距离，结果为 $10.0\mathit{cm}$。

（2）如图所示，刚开始实验时烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的 $A$处，大部分不在光屏上，产生这一现象的原因是　　。

（3）当蜡烛距透镜 $5.0\mathit{cm}$时，光屏上　　（有 $/$没有）烛焰经透镜折射后的光线，此时，像成在　　（光屏 $/$蜡烛）一侧。

（4）小明用 $\mathit{LED}$灯做成字母“ $F$”替换蜡烛，将它放在距透镜 $15.0\mathit{cm}$处，在光屏上成清晰的像。小明在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“ $F$”。则他看到屏上像的形状为　　；移去光屏，在光屏左侧看到像的形状为　　。

用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。

（1）如图甲所示，凸透镜位置固定。当发光的小灯泡放在 $40\mathit{cm}$刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑。则该透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$。

（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、　　的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小” $)$。

（3）若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向　　（选填“左”或“右” $)$适当移动一段距离，再调整光屏的位置。

（4）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是　　透镜。

在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，透镜的焦距为 $10\mathit{cm}$。当蜡烛距凸透镜 $15\mathit{cm}$时，在光屏上能成清晰的倒立、　　的实像，　　就是利用这一成像规律制成的；如果将蜡烛移动到距凸透镜 $30\mathit{cm}$处，应将光屏　　（选填“靠近”或“远离” $)$凸透镜才能再次得到清晰的像。

在"探究凸透镜成像规律"的实验中：

（1）需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上，置于中间位置的应是 　 　。

（2）调节好装置，将蜡烛放在2倍焦距之外时，光屏上能成 　　（选填"放大"或"缩小" $)$ 、倒立的 　　像（选填"实"或"虚" $)$ 。生活中常用的 　　是利用这一成像规律制作的。

（3）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像。若烛焰中心下降 $1\mathit{cm}$ ，光屏上的像会 　　移动（选填"向上"或"向下" $)$ ，移动的距离 　　 $1\mathit{cm}$ （选填"大于""小于"或"等于" $)$ 。

在探究“凸透镜成像规律”的实验中。

（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 $f=$　　 $\mathit{cm}$。

（2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立、　　的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至　　 $\mathit{cm}$刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。

（3）保持蜡烛位置不变，移动透镜至 $16\mathit{cm}$刻度线处（如图丙），则人眼按图　　。（选填“ $A$”、“ $B$”或“ $C$” $)$的方式可观察到烛焰的像。

（4）如图丁，光屏上能成清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是　　眼镜。（选填“近视”或“远视” $)$

小明同学经常通过观察和实验，探索物理的奥秘，在某次实验中，

（1）用一只透镜正对太阳光，如图甲所示，纸板上出现的现象表明该透镜对光有　   　作用，是　　（选填“凹”或“凸” $)$透镜

（2）用图乙的装置进行实验，调节纸板与透镜的距离，纸板上会出现最小的光斑，用刻度尺测量该光斑与透镜的距离。该刻度尺的分度值为　　 $\mathit{cm}$，透镜与纸板的距离为　　 $\mathit{cm}$。

（3）把温度计的玻璃泡放置在光斑处，发现温度计的示数增大，说明光能可以转化为　　能；如图丙所示，此时温度计的示数为　　 ${}^{°}\text{C}$。

用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。

（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、　　的实像。

（2）若在图乙中将凸透镜移到 $55\mathit{cm}$刻度线处，则将光屏移动到　　 $\mathit{cm}$刻度线处，可以再次看到清晰的像。

（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向　　（选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。

（4）若在图乙中用塑料吸管对准 $A$点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向　　移动，“烛焰尖部”又会变清晰。

在图中画出与入射光线对应的折射光线。

在探究"凸透镜成像规律"实验中，已知凸透镜焦距为10cm。所用光源为新型"蜡烛"。（新型"蜡烛"薄且烛焰稳定）

（1）调整好器材后，进行实验，某次实验结果如图1，凸透镜成这种像的条件是 　      　。将"蜡烛"A从此位置在光具座上逐渐靠近透镜，发现经过图中 　       　位置后，无论怎样调节光屏都无法承接到像，只能透过透镜观察到正立、放大的虚像，如图2。

（2）"蜡烛"移到距透镜二倍焦距处，观察光屏上的像感觉与物等大，请你简述证明像与物等大的办法。（器材足够用）

（3）君妍同学用凸透镜观察书上的字，如图3，她换用不同焦距的凸透镜放在原位置再次观察，发现像发生变化，便萌生了探究凸透镜所成像与焦距关系的想法，请写出需要收集的证据。

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。

如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，凸透镜的焦距为 $10\mathit{cm}$。

（1）请画出图中折射光线对应的入射光线。

（2）实验中调整烛焰，凸透镜和光屏的中心在　　。

（3）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成清晰的像，生活中　　是利用这一原理工作的。

（4）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换为焦距为 $5\mathit{cm}$的凸透镜，要在光屏上成清晰的像。光屏应向　　（选填“左”或“右” $)$移动。

（5）利用凸透镜可以矫正　　（选填“近视眼”或“远视眼” $)$。

如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，已知凸透镜的焦距为 $10\mathit{cm}$。

（1）为了便于观察实验现象，实验环境应该　　（选填“较亮”或“较暗” $)$一些。

（2）组装并调整实验器材。使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的　　上。

（3）如图所示，当蜡烛距离凸透镜 $40\mathit{cm}$时，移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、　　（选填“放大”、“等大”或“缩小” $)$的实像。日常生活中　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” $)$就是利用这一原理工作的。

（4）将图中的凸透镜换成焦距为 $30\mathit{cm}$的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏，　　（选填“能”或“不能” $)$找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上，理由是　　。

按照下列要求，作图。

（1）如图甲，开关S闭合后，根据通电导体ab的电流方向、受到磁场力F的方向，在图中标出磁铁的N极和S极。

（2）如图乙，画出作用在杠杆OA上的拉力F的力臂L₁。

（3）如图丙，小球A用钢管固定在小车的支架上，小车向左作匀速直线运动，不计空气阻力，画出小球A受力的示意图。

（4）光线通过图丁中虚线框中的透镜，传播方向发生了改变，请在虚线框中填上合适的透镜。

在“探究凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距为 $10\mathit{cm}$。如图所示，将蜡烛、光屏分别置于光具座上凸透镜两侧，调整凸透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在　　；凸透镜固定在光具座上 $50\mathit{cm}$刻度线处不动，要在光屏上成放大的像，蜡烛应向　　移动，光屏应向　　移动（均选填“左”或“右” $)$；现再将蜡烛移至光具座上 $10\mathit{cm}$处，移动光屏，在光屏上得到一个清晰的实像，应用这一原理可以制成　　。