初中物理透镜及其应用实验题

【实验名称】探究凸透镜成像规律
【设计实验与进行实验】
（1）实验器材：刻度尺、蜡烛、凸透镜、光屏；
（2）如图所示，从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，

A.只需要将三者中心调至同一高度。
B．需将三者中心调至同一高度井在同一直线上。
其中说法      正确（填序号）。
正确调整后，不断改变蜡烛与凸透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的数据如下表：

实验序号	物体到凸透镜的距离/cm	光屏上的像到凸透镜的距离/cm
1	40	13.3
2	30	15
3	20	20
4	15	30
5	10	光屏上没有像
6	8	光屏上没有像

【试题分析与论证】
（1）当凸透镜成实像时，物距增大，像距          。
（2）如图所示，光屏应移至    区域才能找到清晰的像。

（3）观察火焰经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向      观察（填“左”或“右”）。
（4)在整理器材时．香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像．它的成像原因是光的           （填“直线传播”、“反射”或“折射”）。

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。

【2015年鄂尔多斯市初中毕业升学考试】．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小华进行了如下探究：

为探究像距与焦距的关系，他选用了焦距不同的凸透镜进行实验。实验时物体固定在光具座25 cm刻度线处，凸透镜固定在40 cm刻度线处不改变，如图所示。实验数据记录如下表：

实验序号	物距u/ cm	焦距f/ cm	像距v/ cm
1	15	5	7.5
2	7.5	15
3	12	60

 
（1）分析表中数据可知：保持物距不变时，焦距越大则像距越               。
（2）实验序号1中成的像是      （选填“放大”或“缩小”）的实像，       就是利用这一原理制成的。
（3）做完序号3实验后，小华只更换一个f="13" cm的凸透镜安装在光具座40 cm刻度线处，发现无论怎样移动光屏，像依然模糊，为了使光屏上的像变清晰，他应该在光具座上的凸透镜前的适当位置再放置一个        （选填“凸透镜”或“凹透镜”）。

在“探究凸透镜成像规律“的实验中．小红同学无论怎样移动光屏在光屏上都无法（1）得到清晰的像．你认为出现这种靖况的原因可能是什么。
（2）如图记录了小明同学的四种实验情景．分析实验现象及数据，指出凸透镜的焦距， 写出凸透镜成倒立放大实像的条件．

【2015年天水市中考物理】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”）。

小刚探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点测的蜡烛分别位于凸透镜的两侧。

（1）小刚将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏。直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是     的实像；（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
（2）小刚将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是     的实像，（选填“倒立”或“正立”）
（3）小刚将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰     的像。（选填 “倒立”或“正立”）。

探究凸透镜成像的规律。

（1）实验所用凸透镜的焦距为 $10\mathit{cm}$。某次实验情形如图甲所示，此时光屏上恰好得到烛焰清晰的像，则物距 $u=$　         　 $\mathit{cm}$，烛焰的像应为图乙中的　       　，生活中的　       　就是利用这一原理工作的。

（2）在图甲所示实验情形下，紧靠凸透镜加放另一透镜，发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变，只将光屏向右移动又重新得到清晰的像，则所加的透镜为　        　。

探究“凸透镜成像”和“平面镜成像的特点”的实验。

（1）在探究“凸透镜成像”的实验中，有三只凸透镜：①焦距为10cm、②焦距为15cm、③焦距为20cm。将其中一只凸透镜固定在40cm刻度线处，适当调整点燃蜡烛和光屏的位置，直到光屏上得到清晰的烛焰像（像未画出），如图所示，则选用的凸透镜是　 　（选填“①”、“②”或“③”），此时烛焰像是　   　（选填“放大”或“缩小”）的，　   　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。

（2）将点燃的蜡烛移到35cm刻度线处，移动光屏，屏上找不到烛焰像，为了探究此时烛焰像的特点，眼睛应在凸透镜　　（选填“左”或“右”）侧观察，会看到一个　 　（选填“正立”或“倒立”）的烛焰像。

（3）为了探究“平面镜成像的特点”，保持点燃蜡烛在35cm刻度线处位置不变，将图中的凸透镜换成厚度为　   　（选填“2mm”或“5mm”）的玻璃板；再将光屏换成等大的蜡烛，并移动到　     　cm刻度线处，可以比较像与物的关系。

（4）将点燃的蜡烛远离玻璃板时，玻璃板所成蜡烛像的大小　   　（选填“变大”、“变小”或“不变”）

在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：
猜想1：凹透镜也能点燃火柴；
猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；
猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．
（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的．你认为他们判断的依据是   ．
（2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等．这说明猜想2是     的．
（3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案．
简要做法：                           ；如何判断：                         ．

在“探究——凸透镜成像规律”的实验中：
⑴如图所示，调节烛焰、__________中心和光屏中心，使之在一条与光具座平行的直线上；

⑵实验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像将向______（选填“上”或“下”）移动；
⑶点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、四个不同的位置，如图所示， 其中蜡烛放在__________处所得到的实像最小；放在__________处得到正立的虚像；在__________处的成像规律是放大镜的原理；

⑷照相机的镜头相当于一个凸透镜。如图是我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛，如果要让像更大一些，镜头焦距应该调得________（选填“较大”或“较小”）。

小明组在做“探究凸透成像规律”的实验时，实验装置如图所示，凸透镜焦距。f=5cm。

(1)其中明显需要调整的器材是             。
(2)调整后将蜡烛向右移动5cm，要在光屏上得到清晰的像，应将光屏向             (填“左”或“右”)移动。移动后小明观察到光屏上呈现出烛焰倒立             的实像(填“放大”、“缩小”或“等大”)。
(3)如果小明取下光屏，从光屏原来的位置正对凸透镜                 (填“能”或“不能”)看到烛焰的像。

小芳同学在“探究凸透镜成像”的规律的实验中，她按如图装配仪器（图中F点是焦点，H点是两倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。
（1）造成这一现象的原因是___________________________________________；

（2）为了使像能够成在光屏的中央，她应把蜡烛向__________调（选“上”或“下”）；调节好烛焰的高度后，她把蜡烛移到B点，此时光屏上的像很模糊。为了得到清晰的像，应把光屏向_____________移动（选填“左”或“右”），此成像原理可应用于_____________。
（3）晓军同学发现所在实验小组的凸透镜上部缺掉了一块，其它条件不变，用它来探究成实像，则光屏上___________（选填“有”或“无”）完整的像。
（4）小明实验时依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，调整好烛焰、凸透镜、光屏中心的位置后，他无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像，其原因可能是（写出一种可能的原因）_________________________。
（5）小芳做完实验后，接着想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。于是她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图甲所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图乙所示。移动光屏直到成清晰像为止，此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的______________。

小明利用如图所示的装置对眼睛的成像原理进行探究,凸透镜的焦距f=10cm。

（1）实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到                    __________________上。
（2）图中的凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于眼睛的           。此时应将光屏向          移动，光屏上才可接收到一个清晰的倒立、缩小的实像。
（3）若进一步探究远视眼的成因，小明应更换一个焦距            （选填“更大”或“更小”）的凸透镜进行对比实验分析。
（4）实验完毕，小明想继续探究平面镜成像的规律，他应将光具座上的凸透镜换成             ，光屏换成                  。

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　 　。

探究凸透镜成像规律：

（1）实验中出现了如图所示的情形，要使像成在光屏的中央，应将光屏向＿＿＿＿＿（上/下）调整。
（2）已知凸透镜焦距为10cm，将烛焰放在距离凸透镜25cm处，调节光屏可得到倒立、＿＿＿＿＿（放大/缩小/等大）的      （实像/虚像）。
（3）在上述实验的基础上，将蜡烛向远离透镜的方向移动，要在光屏上得到清晰的像则应将光屏＿＿＿＿＿（远离/靠近）透镜，光屏上的像＿＿＿＿＿（变大/变小/不变）.