初中物理透镜及其应用试题

如下图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置示意图，凸透镜的焦距是20cm，如图的情景，眼睛可能观察到烛焰经凸透镜折射所成的虚像的是下列哪幅图？（      ）

小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图（甲）在光屏上得到了一个缩小倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了．
⑴小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他应该         （将蜡烛靠近透镜移动/将蜡烛远离透镜移动），如果他不戴眼镜看书，应该将书        （填“靠近”或“远离”）眼睛．
⑵如图（乙）所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像情况的        图，其矫正做法是         ．

小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论。请你将空缺部分补充完整。

实验序号	物距μ/cm	像距ν/cm	像的性质
1	30	15	倒立、缩小的实像
2	25	16.7
3	20	20	倒立、等大的实像
4	15		倒立、缩小的实像
5	5		正立、放大的虚像

⑴将一束平行光射向凸透镜，得到如图所示的光路图。则该透镜的焦距为     cm。
⑵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       。
⑶按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中。
①表中实验序号2中像的性质为      、       、        。
②当烛焰从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向       （填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
③表中实验序号4中像距为       cm
⑷实验中，某同学在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，如下图所示(P点是2倍焦距处)，你解决的方法是                               。
⑸再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的虚像，要想看到这个像，应从图中的       （填“C”或“D”）箭头所示的方向去观察。

⑹当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于右图所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰缩小的像，用一厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上     ___（填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的像。

在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。

(1) 如图18，要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向     调，使它的中心和烛焰、     的中心在            上；
(2)实验过程中，当烛焰距凸透镜20cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是      cm；
(3)接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向      移到某一位置(选填“左”或“右”)，才能在屏上得到      、      、    像。
(4)如果将透镜的下半部分遮住，光屏上的像将会                 。
（5）从蜡烛到凸透镜距离等于2倍焦距处开始，向焦点方向移动蜡烛，在这过程中，像到透镜的距离________________ (填“增大”“减小”“不变”)。
(6)如果他在实验时，无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，可能的原因是
                                                        。
（7）小华看到装满清水的透明玻璃酒杯很像一个凸透镜(如图13)，就想探究它是否具有凸透镜的特点．请你帮他想出一个验证的方法．

小红同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，如图所示，下列说法正确的是

A．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动

B．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜

C．利用这一成像规律可制成投影仪

D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板

在做观察“凸透镜成像”的实验时，物体放在距凸透镜60cm处，在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是

A．20cm

B．30cm

C．60cm

D．80cm

(8分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，各组使用相同焦距的凸透镜进行实验．
(1)小华所在的小组实验操作规范，测量准确，该小组实验记录如下表：

请你根据上表信息，求出凸透镜的焦距f=   cm．
(2)小华所在的小组把蜡烛放在该凸透镜的焦点上，凸透镜固定不动，将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中，在光屏上观察到的现象是   ．
(3)若烛焰、凸透镜、光屏放在适当位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向   (远离／靠近)凸透镜方向移动适当的距离．
(4)对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各小组汇报数据中发现，物距均为12．00cm时，有三个小组所测像距分别为23．00cm、24．00cm、26．00cm．若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是   

小伟利用光具座进行了凸透镜成像的探究实验：

（1）为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整三者的位置，使它们的中心_________，可是在实验中他发现光屏上的像偏下，那么他应该把凸透镜向____（填“上”或“下”）调节，使像最终成在光屏的中央。
（2）通过实验他得到了凸透镜的像距v和物距u关系（如图所示），由图可知凸透镜的焦距是__________cm；当物距为30cm时的成像特点可应用于_________ （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
（3）他按照如图所示：①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊，只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。
②将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。
分析实验现象可知：甲乙两个眼镜中，_____是凸透镜，_____是凹透镜。在实验现象①和②中，属于近视眼矫正原理的是_________，属于远视眼矫正原理的是_________。

在探究凸透镜成像规律时，记录实验数据并绘制了物距u和像距v之间的关系图像如图所示，下列说法正确的是（    ）

A．该凸透镜的焦距是8cm

B．当u=3cm时，在光屏上得到放大的像

C．当u=20cm时，在光屏上得到放大的像

D．当物体从距凸透镜30cm处移到10cm处的过程 中，像逐渐变小

“探究凸透镜成像规律”的实验
【测量凸透镜的焦距】
将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜的焦距约是        cm。
【评估实验方案】
方案甲：分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距ƒ和二倍焦距2ƒ处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点，分析总结得出凸透镜成像规律。
方案乙：除甲中的做法外，还应该将蜡烛放在大于2ƒ的某一位置，大于ƒ小于2ƒ的某一位置，观察并记录对应的成像情况，才能总结出凸透镜的成像规律。
方案丙：把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像，以及成像的特点，包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势，尤其是在ƒ和2ƒ处所成像的情况，总结得出凸透镜成像的规律。
方案丁：与丙不同的是，将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离，其他步骤相同。
以上四种方案中，哪些是科学合理的：           （甲/乙/丙/丁）
【解决实验中的问题】
（1）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向       （上/下）调节。

（2）小丽同学在做实验时，发现无论怎样调节光屏的位置，都不能在光屏上呈现清晰的像。请你写出一种可能的原因：                                                       。

一个凸透镜的焦距是10cm，若有一支蜡烛放在距凸透镜30cm处，以速度ν在燃烧，则蜡烛所成像的缩短速度是：（　　）

A．大于ν

B．等于ν

C．小于ν

D．无法确定

如图所示，把焦距为 $12\mathit{cm}$ 的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点 $6\mathit{cm}$ 处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像 $($ 　　 $)$

A．

一定是倒立的

B．

一定是正立的

C．

一定是放大的

D．

一定是缩小的

昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜（如图所示），盒盖到盒底的距离为10cm，利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中，小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒，老师分别给他提供了焦距为4cm、8cm、10cm和12cm的凸透镜各一个，他应该选择（　　）

A．焦距为4cm的凸透镜	B．焦距为8cm的凸透镜
C．焦距为10cm的凸透镜	D．焦距为12cm的凸透镜

如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像，由图可知凸透镜的焦距是______cm；当物距为5cm时的成像特点可应用于_______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将发光体S（箭头形状的发光二极管，长为2 cm）、凸透镜T、光屏P安装在光具座上进行试验，如图所示。固定凸透镜T，将发光体S放在离凸透镜4 cm处，移动光屏P，如果找不到像，则记录光屏上光斑的特征；如果在光屏上出现清晰的像，则记下像的特征，测出光屏P到透镜T的距离和像的长度。然后，将物距依次增加2 cm，重复上面的实验。实验数据如下表，根据表中的信息，回答下列问题：

实验次数	物距u/cm	像距v/cm	像的长度/cm	像的特征
l	4.0	／	光般大小变化	只有圆光斑
2	6.0	／	光般大小变化	只有圆光斑
3	8.0	／	光般大小不变	只有圆光斑
4	10.0	40.0	8.0	倒立的箭头
5	12.0	24.0	4.0	倒立的箭头
6	14.0	18.7	2.7	倒立的箭头
7	16.0	16.0	2.0	倒立的箭头
8	18.0	14.4	1.6	倒立的箭头
9	20.0	13.3	1.3	倒立的箭头

（1）凸透镜T的焦距为__________cm。
（2）物距u在_______________范围时，在光屏上总成倒立、放大的实像。
（3）当物距从开始再到逐渐增大时，则像的大小_________，像距_________。（均填“变大”“变小”“不变”“先变小后变大”或“先变大后边小”）
（4）当物距等于7cm时，物体在光屏上_________（填“一定会”“一定不会”“可能会”）成像。分析表中成倒立实像的实验数据，当物像间距（u+v）最小时，成在光屏上的像的长度____（填“大于”“小于”或“等于”）发光体的长度。
（5）请你根据上表提供的信息，再找出一条规律__________________。