初中物理透镜及其应用实验题

某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。

（1）实验过程中，当蜡烛距凸透镜 $18\mathit{cm}$时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是　 $\mathit{cm}$；

（2）当蜡烛距离凸透镜 $30\mathit{cm}$时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” $)$。要使烛焰在光屏上所成的像变大，保持透镜的位置，同时将光屏　　（选填“靠近”或“远离” $)$透镜，直至得到清晰的像；

（3）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，则光屏上的像　　

$A$、只出现烛焰像的下半部分

$B$、只出现烛焰像的上半部分

$C$、像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了

$D$、出现烛焰完整的像，但像变小了

（4）该同学多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，将蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到一个等大清晰的像，出现这种现象的原因是　　。

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。

小明在探究“凸透镜成像的规律”实验时，实验操作规范。

（1）实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在　      　，实验一段时间后，他发现光屏上的像偏上，那么他应该把凸透镜向　     　（选填“上”或“下”）适当调节，才能使像最终成在光屏的中央。

（2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，此时成像原理与　      　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同；若将蜡烛向右移动5cm，保持凸透镜的位置不动，则应将光屏向　    　（选填“左”或“右”）适当移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比原来的像要　    　（选填“大”或“小”）些。

（3）小明近日发现自己看不清黑板，到医院检查，医生告诉他患上了近视，成像示意图为　    　（选填“乙”或“丙”）图，近视眼可以使用　       　（选填“凸透镜”或“凹透镜”）加以矫正。

在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

⑴由图甲可知，该凸透镜的         是15.0cm。
⑵如图乙所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的         位置。
⑶通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机           (填“靠近”或“远离”)被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面。
⑷小明进一步学习知道了眼球的成像原理。一束来自近处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜       （填“前”或“后”），这就是远视眼，矫正方法是戴一副由      （填“凸”或“凹”）透镜片做的眼镜。

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“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）由甲图可知，该凸透镜的焦距是      cm。
（2）实验前，凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者中心在         ，这样做的目的是                  。
（3）当把凸透镜放置在如图乙所示的位置时，在光屏的中央恰好得到蜡烛清晰的像，此时的像是        、
        的实像。
（4）此时将烛焰向凸透镜方向移动，为了得到清晰的像，光屏应该向         （“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动。
（5）将烛焰放在距凸透镜18cm处，移动光屏得到清晰的像，现用不透光的纸板将凸透镜上半部分盖住，此时光屏上的像应该是      （填字母)。
A.像的上半部分消失
B.像的下半部分消失了
C.像还完整，只是变暗了
（6）蜡烛随时间被烧得越来越短，为了更好的观察成像情况，可以将凸透镜        移动和光屏        移动（均选填“向上”或“向下”）。

宁宁用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm。

（1）蜡烛和凸透镜的位置如图所示，宁宁将光屏移动到60～70cm之间的某一位置时，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”）就是利用这一规律制成的。此时若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上　    　（选填“能”或“不能”）得到清晰的像。

（2）宁宁把近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间的合适位置，调节光屏的位置，使光屏上得到烛焰清晰的像，此时光在光屏上发生的是　        　（选填“镜面”或“漫”）反射。取走近视眼镜，保持凸透镜和光屏位置不变，为使光屏上再次得到清晰的像，应将蜡烛　        　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜。

（3）烛焰通过凸透镜成正立的像时，宁宁的眼睛应该在　        　（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧向凸透镜方向进行观察。

（4）实验过程中，蜡烛燃烧逐渐变短，蜡烛对底座的压强　        　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。为使烛焰的像仍成在光屏的中央，应将凸透镜向　     　（选填“上”或“下”）调整。

小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）在如图甲所示的位置上，成的像是等大的倒立的实像。分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$

（2）当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的 $35\mathit{cm}$刻度时，向　　（选填“左”或“右” $)$移动光屏会得到一个倒立、　　的实像；　　就是利用这一成像规律工作的。此时，风一吹，烛焰向左偏，则光屏上成的像向　　偏。

（3）小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况，当人眼看清眼前 $30\mathit{cm}$处的物体时，凸透镜的位置、形状如图乙所示。如果将物体移至眼前 $50\mathit{cm}$处，保持透镜（晶状体）、光屏（视网膜）之间距离不变，则应该换上更　　（选填“薄”或“厚” $)$的凸透镜（凸透镜直径大小相同），才能在光屏上得到清晰的像。

在"探究凸透镜成像规律"的实验中，当光屏上有清晰的烛焰像时，蜡烛、透镜、光屏位置如图所示，则光屏上的像应为倒立、 　　（选填"放大""缩小"或"等大" 的实像，生活中的 　　（选填"照相机""放大镜"或"投影仪" 就是根据这一原理制成的；小琴同学用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分后，发现光屏上呈现的像是 　　（选填"完整"或"不完整" 的。

探究凸透镜成像特点时。

（1）小聪将凸透镜正对着太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图1所示，测出透镜与白纸间距离 $s$ 与对应的白纸被烤焦的时间 $t$ ，绘出如图2所示图像，由图可知，白纸被烤焦的最短时间为 $2\mathit{min}$ ，对应的 $s$ 为 　　 $\mathit{cm}$ ，此距离即为该透镜的焦距 $f$ ；

（2）当透镜与蜡烛的距离为 $15\mathit{cm}$ 时，可在光屏上得到一个倒立、 　　（选填"放大""缩小"或"等大" $)$ 的清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 　　（选填"照相机"、"投影仪"或"放大镜" $)$ ；

（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆，在光屏上 　　（选填"能"或"不能" $)$ 得到一个清晰的像；

（4）将蜡烛移至如图3所示位置，可以透过凸透镜看到烛焰所成的 　　（选填"虚"或"实" $)$ 像；

（5）凸透镜对光有会聚作用，可以用来制成 　　（选填"近视"或"远视" $)$ 眼镜。

（一）测量平均速度

某同学跑八百米，使用电子表计时，刚开始起跑时示数如图甲，跑到400m处示数如图乙，跑完800m时示数如图丙。

（1）该实验的原理是 　                　；

（2）他前400m的平均速度是 　                　；

（3）他前400m的平均速度 　                　后400m的平均速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（二）在探究“凸透镜成像规律”的实验中

（1）当透镜移至如图甲所示位置时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是 　                　cm；

（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，想得到一个倒立等大的实像，那么需要将光源向 　                　移动（选填“左”或“右”），除了要将光源移动以外，还需要将光屏 　                　凸透镜（选填“靠近”或“远离”）。

康巴什是全国首个以城市景观命名的国家 $4A$级景区，来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片，如图甲，感觉有点小，更换镜头站在原地又拍了一张，如图乙。两次像的大小不同是何原因呢？他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的，为此，返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究：

（1）如图丙，他先将 $f=10\mathit{cm}$的凸透镜固定在光具座上 $50\mathit{cm}$刻度处，再将蜡烛放在 $10\mathit{cm}$刻度处，移动光屏直到成清晰的像，此时光屏应在　           　刻度范围内。

（2）基于实验目的，接下来他换用 $f=5\mathit{cm}$的凸透镜仍固定在 $50\mathit{cm}$刻度处，保持蜡烛位置不变，移动光屏找到最清晰的像，此像大小比（1）中所成的像　                　。

（3）依据（2）问的结论，他又联想到望远镜的物镜（凸透镜）和目镜（凸透镜）的焦距大小也不同，为了尽可能成更大更清晰的像，则 $f_{物}$　    　 $f_{目}$，若将物镜和目镜互换位置，站在原地看同一物体，此时所成像的大小　     　不换位置时所成像的大小（均选填“ $>$”“ $<$”“ $=$”）。

某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如下图，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上出现了烛焰清晰的像。

（1）该同学看到光屏上所成的像是一个烛焰　　（选填“放大”，“缩小、”或“等大” $)$的像，此像的成像原理与　　相同（选填”投影仪”、“照相机”或“放大镜” $)$。

（2）若将蜡烛向右移动少许，光屏也应向右移才能再次成清晰的像，此像的大小比刚才的像要　　（选填“大”或“小” $)$一些。

（3）若在图中凸透镜的左侧附近放置一凹透镜，这时需要将光屏向　　（选填“左”或“右” $)$移动才能在光屏上成清晰的像。

小文和同学们到实验室探究光学实验：

（1）在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图甲所示，小文选取了两个外形相同的蜡烛 $A$和 $B$，将蜡烛 $A$放在薄玻璃板前点燃，小文应在蜡烛　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$的一侧观察，同时移动蜡烛 $B$，使它和蜡烛 $A$的像完全重合，这样在确定像的位置的同时也证明平面镜成像时像和物的大小　　；

（2）将蜡烛向右移动，重复上述实验过程，会发现：物体靠近平面镜时，所成像的大小　　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$；

（3）在老师启发下，小文将玻璃板换成凸透镜，将蜡烛 $B$换为光屏、“探究凸透镜像规律”的实验，如图乙所示，观察到光屏上呈现清晰，等大的像，则该凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$；

（4）小文把蜡烛移动到光具座 $33\mathit{cm}$刻度线处，发现光屏上的像变得模糊，要使像变晰，光屏应向　　（选填“左”或“右” $)$适当移动、此时光屏上的像是倒立　　的实像；

（5）在上述（4）操作的基础上，老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小文发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰，由此可知，老师的视力情况属于　　（选填“近视”“远视”或“正常）。

某小组用一焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验：

①如图所示，将光具座上点燃蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心调节到同一高度的目的是　                                   　。

②保持凸透镜位置不变，把蜡烛移动到A处，移动光屏可得到倒立、　   　（填“放大”或“缩小”）的像，根据此原理制成了　    　。此时小明将自己的近视眼镜放到B处，为了再次得到清晰的像，应将光屏向　    　（填“左”或“右”）移动。