初中物理透镜及其应用实验题

在利用太阳光测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示．当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L．小华推断，凸透镜的焦距一定大于L．

（1）你认为小华的推断    （选填“正确”或“不正确”）．
（2）为了检验小华的推断是否正确，可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近，若观察到纸上呈现的光斑变    （选填“大”或“小”），则他的推断是正确的．

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。

某小组同学利用如图甲所示的装置，做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）为使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在　　上；该实验在光线较　　的环境中进行更便于观察。

（2）小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所示， $A^{\text{'}}$、 $B^{\text{'}}$、 $C\text{'}$分别是烛焰 $A$、 $B$、 $C$在光屏上所成的像。在此之前调节仪器时，曾在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像，这个像与图乙中烛焰　　（选填“ $A$ “、“ $B$”或“ $C$” $)$的成像原理相同。当把蜡烛移动到 $M$点时，在光屏上找不到烛焰的像，因为此时烛焰　　（选填“成实像”、“成虚像”或“不成像” $)$。

（3）分析图乙中信息，凸透镜所成的实像都是　　（选填“正”或“倒” $)$立的。蜡烛远离凸透镜时，烛焰所成的像　　（选填“靠近”或“远离” $)$凸透镜。因此用相机拍照，拍完近景再拍远景时，应将相机的镜头向　　（选填“靠近”或“远离” $)$景物的方向调一些，才能拍出清晰的照片。

在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
（1）实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在____________。
（2）某同学的实验数据如表。

次数	物体到凸透 镜的距离/cm	像到凸透镜的距离/cm	像的大小 （放大或缩小）	像的正倒
l	30	15	缩小	倒
2	20	20	等大	倒
3	14	35	放大	倒
4	10	/	不成像	/
5	8	/	放大	正

①分析第2次或第_____次数据可知透镜的焦距是_______cm
②在第5次实验中，像和物体在______侧（填“同”或“异”）

在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：

（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      cm．
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因：      ．
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜26cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、      的实像（填写像的性质）；       （填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的．如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向       （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．

在“验证凸透镜成像规律”的实验中：

（1）某同学发现凸透镜的焦距未知，于是取来平行光源，让一束平行于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。如图16所示，则该凸透镜的焦距是    cm。
（2）取下平行光源，保持凸透镜的位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座20cm处，这时应该向   （选填：“左”或“右”）侧移动光屏，会在光屏上得到一个     立、缩小的实像。
（3）然后，把点燃的蜡烛放在光具座45cm处，应该在           （选填：“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察像。

在探究“凸透镜成像规律”的实验中：

（1）让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为　      　cm（长度要求估读）。

（2）如图乙所示，要使像成在光屏的中央，应将光屏向　    　（填“上”或“下”）调整。

（3）当烛焰距离凸透镜12cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、　     　的实像。

（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将　    　（填“变大”、“变小”或“不变”）。如果实验中已经在光屏上得到了一个清晰的像，实验小组的小花在烛焰和凸透镜之间又加放了一个远视眼镜。如图丙所示，则应该向　    　（填“远离”或“靠近“）凸透镜的方向移动光屏，才能再次得到清晰的像。

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。

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”）。