凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)專題(含答案)

1、實(shí)驗(yàn)專題（二）-探究凸透鏡成像特點(diǎn)一、提出問題：凸透鏡成像，像的大小、正倒、虛實(shí)跟物距有什么關(guān)系？二、實(shí)驗(yàn)器材：帶刻度的光具座、蠟燭、光屏、透鏡（焦距在1020 cm之間）、刻度尺.三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、先測(cè)出透鏡的焦距：讓凸透鏡在陽光下來回移動(dòng)，找著最小、最亮的點(diǎn)，用刻度尺量出亮點(diǎn)與 凸透鏡的距離，這就是這個(gè)凸透鏡的焦距.2、實(shí)驗(yàn)探討像的大小、正倒、虛實(shí)跟物距的關(guān)系：方案把透鏡放在光具座標(biāo)尺中央，從透鏡的位置開始在左右兩邊的標(biāo)尺上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2倍焦距的位置. 點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整它們的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度. 把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置上，調(diào)整光屏到透鏡的距離，使?fàn)T

2、焰在屏上成一個(gè)清晰的像，觀察像的大小、正倒，測(cè)出蠟燭與凸透鏡、凸透鏡與光屏間的距離.把數(shù)據(jù)記錄在表格中.繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近，觀察像的變化是放大還是縮小，是正立還是倒立，蠟燭與凸透鏡、 凸透鏡與光屏的距離測(cè)出，將數(shù)據(jù)記錄在表格中.當(dāng)蠟燭到一定位置上時(shí)，光屏沒有像，用眼睛直接對(duì)著凸透鏡觀察蠟燭的像，把蠟燭與凸透鏡、像與凸透鏡的距離，像是放大還是縮小的，像的正倒，填入表格中.物距（u）像距（v）正倒大小虛實(shí)應(yīng)用特點(diǎn)物，像的位置關(guān) 系u2f2f v f倒立縮小實(shí)像照相機(jī)、攝像機(jī)-物像異側(cè)u=2fv=2f倒立等大實(shí)像精確測(cè)焦儀成像大小的分界點(diǎn)物像異側(cè)2fu fv 2f倒立放大實(shí)像幻燈機(jī)、電影、投影儀

3、-物像異側(cè)u=f-不成像強(qiáng)光聚焦手電筒成像虛實(shí)的分界點(diǎn)-f uv u正立放大虛像放大鏡虛像在物體同側(cè) 虛像在物體之后物像同側(cè)的實(shí)像，生活中的 就應(yīng)將光屏 凸透鏡(選1.在探究凸透鏡的成像規(guī)律 ”實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖1所示，可知該凸透鏡的焦距為 cm;(2)如圖2所示，應(yīng)將光屏向(選 填土”或下”)調(diào)整，使?fàn)T焰、凸透鏡、 光屏的中心在同一高度，其目的是 (3)當(dāng)燭焰距離凸透鏡 25cm時(shí)，移動(dòng)光屏使光屏上成倒立、是利用這個(gè)原理制成的；(4)接下來將蠟燭向凸透鏡方向移動(dòng)，若在光屏上還能得到清晰的像,填靠近或遠(yuǎn)離”).2 .如圖所示，是探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，燭焰、透鏡I rr|rnTiii|i

4、iii|4nininr6 ib m 抻和光中心大致在 ,當(dāng)凸透鏡的焦距 f=10cm、物距 u=15cm、像距v=30cm時(shí)，光屏上得到 、的實(shí)像； 若撤去光屏，簡要說明觀察該像的方法3 .小明同學(xué)在 探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，選用了焦距未知的凸透鏡：(1)將凸透鏡安裝在光具座上， 用平行光作光源，移動(dòng)光屏，在光屏上得到一個(gè)最小最亮的光斑，如圖所示，則該凸透鏡的焦距為 cm._TLfX(2)正確安裝調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置后，小明同學(xué)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，當(dāng)把燭焰放在凸透鏡25cm處時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，會(huì)在光:一光具庫屏上得到一個(gè)倒立 (選填放大”或縮小”)的清晰的實(shí)像.60(3)應(yīng)用(2)中描述

5、的凸透鏡成像原理，可以制成 (選填放大鏡”、投影儀”或照相機(jī)”).(4)當(dāng)燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實(shí)像時(shí)，小明用不透明的紙擋住透鏡下半部分，則光屏上所成的像 (選填 完整”或 不完整”).4 .某同學(xué)用一個(gè)未知焦距的凸透鏡探究凸透鏡的成像規(guī)律.探究過程中將觀察到的現(xiàn)象和測(cè)量的 數(shù)據(jù)記錄在下表中，請(qǐng)解答下列問題：(1)該凸透鏡的焦距是 cm .(2)在表中填出實(shí)驗(yàn)序號(hào) 2、4中像的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)序號(hào) 4中像距的大小.實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距/cm像距/cm像的性質(zhì)1206.7倒立縮小的實(shí)像2157.531010倒立等大的實(shí)像47.554/正立放大的虛像5 .用焦距10cm的凸透鏡做 探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)

6、，如圖所示.(凸透鏡的位置固定不動(dòng))(1)為了便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)該 (選 填較亮”或較暗”)一些，此實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭燃燒后逐 漸變短，則光屏上燭焰的像也將逐漸向 移動(dòng).(2)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)將所缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和像 的性質(zhì)補(bǔ)充完整.實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)1301522020倒立、等大的實(shí)像315倒立、放大的實(shí)像46無正立、放大的虛像請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)4的成像規(guī)律，寫出在生活中的一個(gè)應(yīng)用(3)若已在光屏上成清晰的像，此時(shí)用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分，則所成的燭焰的像為 (選填 不完整的像”、亮度相同的完整像”或 亮度稍暗的完整的像).(4)曉紅在早上9: 00利用太陽

7、光進(jìn)行觀察凸透鏡焦點(diǎn)的活動(dòng)，她將凸透鏡與水平地面平行放置,調(diào)節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，她認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn).你 認(rèn)為她這種活動(dòng)過程存在的問題是：.6 .在 探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中(1)實(shí)驗(yàn)裝置正確安裝并調(diào)節(jié)后，小芳同學(xué) 某次實(shí)驗(yàn)情景如圖所示，此時(shí)她在光屏上看到 了燭焰清晰的像，生活中的 就是利用這 一原理制成的.(2)實(shí)驗(yàn)過程中，如果用不透明的硬紙板檔住凸透鏡的上半部分，則光屏上的像 A.只出現(xiàn)燭焰像的上半部分B.只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C.出現(xiàn)燭焰完整的像，但像更小了D.像仍然是完整的，且大小不變，只是變暗了(3)如果保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，把光屏向右

8、移一小段距離后，要想在光屏上再次得到清 晰的像，可在蠟燭與凸透鏡之間放一個(gè) (選填 近視眼鏡”或 遠(yuǎn)視眼鏡”).圖乙(4)實(shí)驗(yàn)過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向上移動(dòng)，為了使?fàn)T焰的像能成在光 屏中央，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)寫出一種可行的方法： .7 .在探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示：(1)要使蠟燭的像成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向 (選填 土”或下”)調(diào)整.(2)若此凸透鏡的焦距為 10cm,蠟燭放在距離凸透鏡 15cm處， 調(diào)節(jié)另一側(cè)光屏的位置可得到燭焰清晰、倒立、 (選填放 大“、縮小”或等大”)的 (選填實(shí)或虛”)像；LED(3)某小組實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)圖甲中

9、的裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將蠟燭換成燈、光屏換成帶有方格的光屏，如圖乙所示.蠟燭換成LED燈的優(yōu)點(diǎn)是.光屏換成帶有方格光屏的優(yōu)點(diǎn)是 8 .在 探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距為10cm.(1)調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，如圖所示，這樣調(diào)整的目的是為(2)把點(diǎn)燃的蠟燭由圖示位置移至光具座的14cm刻度處時(shí)，需將光屏向 (選填 左”或 右”)移動(dòng)才能在光屏上成清晰、5就是利用這一成像規(guī)律工作的；(3)完成實(shí)驗(yàn)后，繼續(xù)模擬遠(yuǎn)視鏡的缺陷，給透鏡戴上遠(yuǎn)視眼鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置，使?fàn)T焰在光 屏上成一個(gè)清晰的像；取下遠(yuǎn)視眼鏡，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，為使光屏上再次得到清晰 的像

10、，應(yīng)將光屏 (選填 遠(yuǎn)離”或 靠近”)透鏡.,通過注射器向 水凸透鏡”中注水或9 .根據(jù)人眼視物的原理，某同學(xué)想探究凸透鏡的焦距與厚度的關(guān)系”，他猜想凸透鏡的焦距還與凸 透鏡的材料和口徑有關(guān). 他自制了一個(gè)口徑不變的水凸透鏡向外抽水，改變 水凸透鏡”的厚度.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.(1)將平行光源、 水凸透鏡”和光屏放在光具座上，調(diào)整 平行光源、 水凸透鏡”、光屏的中心大致在同一 上.(2)實(shí)驗(yàn)中， 水凸透鏡”的厚度變化不宜過大，且厚度無法測(cè)量，可以通過注射器內(nèi)水的體積間接反映水凸透鏡”的厚度.畫出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格，表格中要有必要的信息.(3)實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整好 水凸透鏡”的厚度，使平行光源發(fā)出平行光

11、，移動(dòng)光屏找到焦點(diǎn)，測(cè)量出 水 凸透鏡”的焦距.請(qǐng)具體說明移動(dòng)光屏找到焦點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)操作： .11.某同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏做探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示.(填土”或下”)調(diào)節(jié).(1)要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭向 (2)實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)燭焰距凸透鏡 20cm時(shí)，移動(dòng)光屏 至某一位置，能在光屏上得到一個(gè)等大清晰的像，則該 凸透鏡的焦距是 cm.(3)當(dāng)燭焰距凸透鏡 35cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上 得到一個(gè)清晰、倒立、的實(shí)像，日常生活中利用 這一原理制成的光學(xué)儀器是 (填照相機(jī)”、投影儀”或放大鏡”).要使?fàn)T焰在光屏上所成(填靠近”或遠(yuǎn)離”)透的像變大，應(yīng)保持透鏡的位置不動(dòng)，

12、調(diào)節(jié)蠟燭的位置，同時(shí)將光屏 鏡，直至得到清晰的像.(4)實(shí)驗(yàn)中怎樣操作，才能在光屏上得到最清晰的像？11.如圖所示的甲、乙兩圖分別是探究平面鏡成像特點(diǎn)”和 探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置.甲乙(1)在 探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，將點(diǎn)燃的蠟燭 A整立在玻璃板前面，再拿一支跟它完全 相同的未點(diǎn)燃的蠟燭 B在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去它跟蠟燭 A的像完全重合，這樣操作的目 的是為了 ,同時(shí)也證明了像與物體的大小相等.(2)在 探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整蠟燭、透鏡和光屏到圖乙所示位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像，此時(shí)甲、乙兩圖中平面鏡與凸透鏡所成像的不同點(diǎn)是 ,此時(shí)保持凸透鏡 位置不動(dòng)，將

13、蠟燭逐漸向凸透鏡的焦點(diǎn)靠近，要想在光屏上觀察到清晰的燭焰的像，則光屏應(yīng)從 圖乙的位置向 (選填 靠近”或 遠(yuǎn)離”)凸透鏡的方向移動(dòng)， 所成像的大小將 (選填 變 大”、變小或不變”).答案：1. (1) 10 (2)下，使像成在光屏的中央(3)縮小，照相機(jī)(4)遠(yuǎn)離2. (1)同一高度上(2)倒立，放大(3)眼睛在光屏原來位置右側(cè)某一區(qū)域向左看.3. (1)10(2)縮小 (3)照相機(jī)(4)完整4. (1) 5cm(2)倒立縮小的實(shí)像，15cm,倒立放大的實(shí)像5. (1)較暗， 向上 (2)倒立縮小實(shí)像30放大鏡(3)亮度稍暗的完整像(4) 凸透鏡沒有正對(duì)著太陽光6. (1)照相機(jī)(2) D (3)近視眼鏡(4)將蠟燭向上調(diào)節(jié)(或?qū)⑼雇哥R向下調(diào)節(jié)或?qū)⒐馄料蛏险{(diào)節(jié))7. (1)下(2)放大，實(shí)(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，便于比較像的大小8. (1)像成在光屏中央(2)左，縮小，照相機(jī)(3)遠(yuǎn)離9. (1)高度(2)次數(shù)凸透清口徑凸透循對(duì)料