初中物理透镜及其应用实验题

如图甲所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小楠用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，并用蜡烛作为光源，实验装置如图乙所示。

（1）该凸透镜的焦距为          cm。
（2）实验前要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在             。
（3）当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻线所对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、       （选填“放大”或“缩小”）的实像，此时所成的像与      （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）所成的像的性质相同。
（4）如果将蜡烛移到图乙中30cm刻线处，这时光屏应向      （选填“左”或“右”）移动才能在光屏上得到清晰的像。

小闫想探究凸透镜成像规律．实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知．光具座上标尺的刻度范围如图所示．
(1)小闫想探究凸透镜成实像的规律，应选用  _____ 凸透镜（选填“A”或“B”或“C”）．实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜35cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、  ___ 的实像．
(2)小闫将凸透镜C固定在光具座上50cm刻度线处，然后让烛焰在光具座上0到50cm刻度线之间移动，他发现蜡烛只有在35cm到50cm刻线之间移动时，光屏上无法找到蜡烛的像．由此可判断烛焰在光具座上17cm刻度线处时，烛焰的像是倒立的、   的   像．
(3)某次实验时光屏上呈现了清晰的倒立的、缩小的像，小闫将近视眼镜镜片放置在蜡烛和凸透镜之间，观察光屏发现像模糊了，她要想重新观察到清晰的像，可以将光屏向   （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动．

按要求回答下列问题：

（1）在今年的实验操作考试中，小可利用平行光源照射凸透镜后交于 $A$点（如图1所示），说明凸透镜对光有　　作用。小可认为 $A$点就是该凸透镜的焦点，请对他的观点作出评判：　　。

（2）小可在用图2所示的实验探究线圈数对电磁铁磁性强弱的影响时，将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路，其好处是　　。利用此实验电路也能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响，接下来的操作应该是　　。

如图所示“研究凸透镜成像”的实验示意图，MN为凸透镜的主光轴，F 为凸透镜的焦点。
（1）在实验时，应将蜡烛和光屏置于凸透镜的           。（填“同一侧”或“不同侧”），并调整蜡烛的焰心、凸透镜的光心、以及光屏的中心大致在                上。
（2）将点燃的蜡烛放在凸透镜的左侧时，若在凸透镜右侧的光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰缩小的实像，则蜡烛可能置于凸透镜左侧a、b 、c、d 四点中的      点处。  ________就是利用凸透镜这一成像特点制成的。

小丽用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。实验过程中保持凸透镜的位置不变，请回答下列问题。

（1）实验前应首先调节烛焰的中心、_________________、光屏中心，在同一高度。
（2）改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、____________________的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（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_______________的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（4）改变蜡烛的位置，使其位于56cm刻度线处，小丽从透镜的左侧对过透镜可以看到一个清晰的_____________的像（选填“倒立”或“正立”）。利用这种成像规律可制成_________________________。

在“探究凸透镜成像规律”实验中。
（1）小红同学用光具座做凸透镜成像实验时，蜡烛的像成在了光屏上侧，为了使蜡烛的像能成在光屏中央，以下操作可达到目的的是(      )
A．将凸透镜往上移   B．将光屏往下移   C．将蜡烛往上移   D．将蜡烛往下移
（2）小红同学总结的三个实验结论如下表，其中正确的是(      )
A．实验1        B．实验2         C．实验3        D．实验2和实验3

实验 序号	物距/u	像的性质	像距/υ
实虚	大小	正倒
1	u＞2f	实像	缩小	倒立	f＜υ＜2f
2	f＜u＜2f	实像	缩小	正立	υ＞2f
3	u＜f	虚像	放大	倒立	f＞υ＞2f

（3）在实验中，若用一张不透明的纸将透镜的上半部分遮掉，下列说法正确的是(  )
A．像也只剩下一半                     B．仍能成像，只是变暗一些
C．不可能成像                         D．仍能成像，只是像上有暗斑
（4）如图所示，调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置，都能得到清晰的像，其中在光屏上成倒立、缩小实像的是图________，此规律在实际中的应用是________。

小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：

（1）小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距为　　。

（2）第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为 $8\mathit{cm}$，由这两次实验可得出的初步结论：　　。

（3）小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：对同一凸透镜，　　的焦距大些。

（4）在用焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为 $17.5\mathit{cm}$和 $22\mathit{cm}$，与理论像距 $20\mathit{cm}$相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：　　。

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。

晓霞为了探究凸透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论。

（1）如图所示，让太阳光正对着凸透镜照射，把光屏置于另一侧。改变光屏与凸透镜的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是           cm。
（2）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上。
（3）按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中。

实验序号	物距u /cm	像距v /cm	像的性质
1	30	15	a
2	20	20	倒立、等大的实像
3	15	b	倒立、放大的实像
4	6		正立、放大的实像

①在表中空格内填写的相应内容是：a                 ；b                 。
②当烛焰从远处靠近透镜时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应           透镜（填“靠近”或“远离”）。