初中物理主光轴、光心、焦点和焦距实验题

如下图甲所示，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度对应的位置时，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_____________所成的像性质相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。

(4)如果她将蜡烛移到图乙中30cm刻度线处，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。

（1）如图所示，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个      的光斑，测得凸透镜的焦距是       cm。
（2）小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是                            。
（3）实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏的中心，应将光屏向    （填“上”或“下”移动）

一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦 距为________cm；当把烛焰放在此凸透镜左侧15cm处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个________、放大的虚像（填：“正立”或“倒立”）。

甲                            乙

小聪同学通过学习眼睛的知识，知道眼睛的晶状体相当于凸透镜，它在睫状肌的拉伸下，会变薄或变厚，会引起自身焦距的变化。于是他想探究一下“凸透镜的焦距与透镜的薄厚（指凸起程度）的具体关系？”他找来了三个除薄厚不同外，其它条件都相同的凸透镜1、凸透镜2和凸透镜3，且三个透镜按顺序一个比一个厚（即凸起程度一个比一个大）。请你帮他设计这次探究的全过程：
（1）在探究中除需要借助太阳光外，还需要什么器材？
（2）请你写出探究的主要步骤，并把所要测量的量用相应的字母表示。
（3）就步骤中所收集到的实验数据，请写出如何分析论证从而得出实验结论。

小明和小红在课堂上测量了老花眼镜的焦距。他们联想到：能否测量近视眼镜的焦距呢？于是，他们在课后对此问题展开了探究：
(1)他们想到近视眼镜属于凹透镜，回忆了凹透镜对光线的作用，请你帮他们完成图中的光路图。
(2)如果要利用太阳光测量近视眼镜的焦距，他们还需要选择什么器材?答：　　　　　　。
(3)请你帮他们写出实验的操作步骤(要求在方框里画出示意图说明，在图中指出焦距)。
(4)若要使焦距测量得更准确些，在操作中要注意：　　　　　　　　　　。

在利用太阳光测凸透镜焦距的实验中
(1)小丽的方案如图所示．移动凸透镜白纸上的光斑最小时，凸透镜到白纸的距离为10cm，则凸透镜的焦距为____cm．

(2)对用太阳光测量凸透镜焦距的具体操作提出一条注意事项：________
(3)小丽发现：将凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，无论怎样调节白纸的位置，都不能使太阳光在白纸上会聚成一点，而是一个光斑，这个光斑的直径有两三毫米．这是为什么呢?
小丽猜想：太阳光不能会聚成一点是由于光的色散引起的．
①  小丽猜想的理由或依据是____________
②  ②为了验证小丽的猜想，简要的做法是__________
③如果小丽的猜想正确，实验中观察到的现象是_________ 

某物理学习小组选择如图所示的四个凸透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）。

（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的______、______（选填字母序号）两个凸透镜做实验。
(2）器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图甲、乙所示。比较两次实验现象，可以得到的结论是：
凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越____________；
（3）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与____________的关系

学过透镜知识后，小明实验小组在光学实验室（暗室）想对学过的知识进行深入研究，可用的器材有：光源S（视为点光源）、圆形凸透镜（直径为D）、光具座、光屏（足够大）。经讨论他们决定先从測凸透镜的焦距开始。

（1）在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O′。

（2）将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和 　′　在同一水平直线上。

（3）固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑 　　，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距，此时各器材在光具座上的位置如图甲所示，该凸透镜的焦距为 　　cm。

（4）为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，则测出的焦距准确。若向右移动光屏，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值 　　。

（5）在移动光屏的过程中，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上，进行实验验证，发现暗环仍然存在。你认为暗环是如何形成的？ 　　。若光源S在左焦点上，光屏在右焦点处，如图乙所示，请你算出此时暗环的面积等于 　　。

如图所示：在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，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)你认为小华的推断对吗?答：                    。
(2)小华为了检验自己的推断是否正确，可将手上的凸透镜向下方的纸张移近了一些，若观察纸上呈现的光斑（选填“变大”“先变小后变大”“变小”）则自己的推断是正确．
小明在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，
(3)当烛焰、凸透镜位于图甲中刻度对应的位置时，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_______所成的像性质相同(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)．
(4)对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的一个像距，但从各组汇报数据中发现，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_____．
(5)实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向_____移动．(填“上”或“下”)
(6)把图甲中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜．给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图乙所示．若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏_____(选填“远离”或“靠近”)透镜．
(7)蜡烛成完整像时，如果用白纸将凸透镜的上半部分挡住，则光屛上（选填“能”或“不能”）成烛焰完整的像。