初中物理透镜及其应用实验题

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm。

（1）实验前，调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在　      　，目的是使烛焰的像成在光屏的中央。

（2）如图所示，若蜡烛、凸透镜在当前位置，应向　     　（填“左”或“右”）移动光屏，直到光屏上得到清晰的像。此时烛焰的像是倒立的、　     　（填“放大”或“缩小”）的实像，这一成像规律应用在　     　（填“照相机”或“放大镜”）上。

（3）在（2）的基础上，若凸透镜位置不动，将蜡烛和光屏位置互换，光屏上将得到倒立的、　    　（填“放大”或“缩小”）的实像。

（4）当蜡烛燃烧逐渐变短时，为了使像还能成在光屏的中央，应向　   　（填“上”或“下”）适当调节光屏的位置。

小明利用如图（a）所示的器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）实验前，应先将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到同一水平高度。小明按要求调好后，将蜡烛放在2倍焦距以外，为了能找到凸透镜成像时像的位置，需要对光屏进行的操作是：　                 　，直到光屏上呈现清晰的像。

（2）由于实验时间较长，烛焰的像即将超出光屏的上边缘，这时可以向上移动　     　（选填“蜡烛”“凸透镜”或“光屏”），再次使像呈现在光屏中央。

（3）小明摘下眼镜放到凸透镜前，光屏上呈现清晰的像，如图（b）所示。拿走眼镜，需将光屏向凸透镜方向移动，才能在光屏上再次呈现清晰的像，说明小明戴的眼镜对光有　      　（选填“会聚”或“发散”）作用。此实验中，光屏相当于人眼睛构造中的　       　。

如图是小亮探究“凸透镜成像规律”的实验装置，所有器材已经正确组装，所用凸透镜的焦距为10cm

（1）把蜡烛A移到20cm刻度线处，应将光屏向　   　（填“左”或“右”）移动适当距离才能接受清晰的像，此时成的像是一个倒立　   　（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。

（2）光屏上接收到清晰的像后，小亮将自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，屏上的像变得模糊了，为了使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向　   　（填“左”或“右”）移动，此现象说明近视眼不戴眼镜时，像成在视网膜　   　（填“前”或“后”）方。

（3）撤掉近视眼镜，保持蜡烛A的位置不动，将凸透镜换成一块薄玻璃板，再次左右移动光屏，光屏上　   　（填“能”或“不能”）接收到蜡烛的像，此时将光屏换成一个等大、末点燃的蜡烛B，并将蜡烛B移动到光具座80cm刻度线处，从左侧透过玻璃观察、蜡烛B好像也被点燃了，此现象可以说明平面镜成像时，像与物到镜面的距离　 　。

如图所示为某兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的情景。

（1）若光屏上清晰像的位置如图所示，为使烛焰的像呈现在光屏中央，应将蜡烛向　　（填“上”或“下” $)$移动；

（2）蜡烛发出的光在光屏上发生了　　（填“镜面反射”或“漫反射” $)$；

（3）为了模拟人眼成像特点，有同学提议将光屏和蜡烛位置互换，你认为可行吗？

答：　　。

在探究“凸透镜成像规律”的实验中：

（1）将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，调整后使烛焰、透镜和光屏的中心大致在          　。

（2）调整后，元件摆放位置如图甲所示。为了在光屏上得到烛焰清晰的像，某同学摘下自己的眼镜放在蜡烛与透镜之间的合适位置上，光屏上呈现了烛焰清晰的像，则该同学是　     　（填“近视眼”或“远视眼”）；取下眼镜，向右适当移动　    　（填“蜡烛”或“光屏”），也可以在光屏上得到清晰的像，此时的成像特点可应用于　      　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

（3）实验过程中，由于蜡烛燃烧。光屏上的像会向　     　（填“上”或“下”）移动；经正确调整后，将蜡烛移至如图乙所示位置，但在光具座上无论如何移动光屏，始终不能呈现烛焰清晰的像，这是由于　     　太小，使像距太大造成的。

某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中

（1）实验前，要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在　      　。

（2）通过调整，恰好在光屏上得到烛焰等大的像，如图所示，则所用凸透镜的焦距是　　 $\mathit{cm}$。

（3）在图中，把蜡烛向左移动 $15\mathit{cm}$，凸透镜的位置不变，应把光屏向　    　（选填“左”或“右”）适当调节，才能在光屏上得到烛焰清晰倒立、　      　（选填“放大”、“缩小”或“不变”）的实像。接下来改用焦距为 $15\mathit{cm}$的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，应把光屏向　      　（选填“左”或“右”）适当调节。

（4）在探究凸透镜成像的过程中，他们又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半，发现在光屏上　     　（选填“仍能”或“不能”）形成烛焰完整的像。

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　                  　。

某同学用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等实验器材，探究“凸透镜成像的规律”。

（1）为了测量凸透镜的焦距，让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离，如图甲所示。凸透镜焦距为　       　 $\mathit{cm}$。

（2）将凸透镜固定在光具座 $50\mathit{cm}$刻度线处，蜡烛放置在光具座 $40\mathit{cm}$刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙所示现象（成像清晰）。为使像呈现在光屏中央，应将光屏向　        　调节。

（3）保持凸透镜位置不变，调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度。将蜡烛移至 $34\mathit{cm}$刻度线处，移动光屏，直到光屏上再次出现清晰的像，该像是倒立、　     　的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛继续向左移动 $10.0\mathit{cm}$，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向　      　移动一段距离。

在探究凸透镜成像规律时，某实验小组用发光二极管制成的“ $F$”形光源进行实验。

（1）思思将光具座放在水平面上，将光源、凸透镜和光屏固定在光具座上，调整三者的高度，使它们的中心大致在　　。

（2）思思将凸透镜固定在光具座 $40\mathit{cm}$刻度线处，将光源放在光具座 $10\mathit{cm}$刻度线处，再移动光屏到如图所示位置时，光屏上出现了清晰的像，该像是　　（选填“放大”或“缩小” $)$的实像。接着，她将光源远离凸透镜一些，这时光屏应向　　（选填“左”或“右” $)$移动，可获得清晰的实像。乐乐想了想说，不移动光屏也能成清晰的像他找来一个眼镜片放在凸透镜和光源之间的合适位置，光屏上的像变清晰了，则该镜片是　　（选填“近视”或“远视” $]$眼镜片，它对光线有　　作用。

（3）乐乐将光源移至距离凸透镜 $8\mathit{cm}$处，发现凸透镜成的是放大的　　（选填“虚像”或“实像” $)$。

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）。