滬科版八年級(jí)物理 專項(xiàng)綜合全練（三） 探究凸透鏡成像的規(guī)律

1、滬科版八年級(jí)物理 專項(xiàng)綜合全練（三） 探究凸透鏡成像的規(guī)律小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：(1) 如圖 1，讓一束平行于主光軸的平行光射向凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到在光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為 cm。(2) 把蠟燭放在離凸透鏡 8.0cm 處時(shí)，在光屏上 （填“能”或“不能）成像。(3) 當(dāng)蠟燭離凸透鏡 15.0cm 時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)倒立 的實(shí)像，生活中的 就是利用這個(gè)原理制成的，如果用一張不透光的紙遮住凸透鏡的上半部分，光屏上 （填“能”或“不能”）成完整的像。(4) 在上一步實(shí)驗(yàn)獲得清晰的像后，小明取了一副近視眼鏡放在凸透鏡前，由于近視眼鏡是 透鏡

2、，對(duì)光線有 作用，透鏡和光屏固定不動(dòng)時(shí)，要使光屏上再次成清晰的像，可將蠟燭向 （填“左”或“右”）移。（蠟燭在凸透鏡左側(cè)）(5) 隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，蠟燭在逐漸變短，出現(xiàn)了如圖 2 所示現(xiàn)象，為了把像調(diào)整到光屏中央，應(yīng) 。A.將蠟燭向下移動(dòng)B.將凸透鏡向下移動(dòng)C.將光屏向下移動(dòng)某同學(xué)利用焦距為 f1 的凸透鏡做了三次實(shí)驗(yàn)，透鏡、蠟燭、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情況如圖所示。(1) 由圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：隨著物距的不斷變小，像距和像的大小變化情況是 。(2) 在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，只將凸透鏡換為焦距為 f2 的凸透鏡（f2f1），為在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向 側(cè)移動(dòng)。某小組同學(xué)用如圖甲的

3、裝置探究凸透鏡成像特點(diǎn)，其中凸透鏡的焦距為 15cm。他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)在坐標(biāo)紙上記錄蠟燭與光屏上像的位置和大小，如圖乙。（用帶箭頭的線段表示物或像，A 、 B 分別表示蠟燭在 A 、 B 處像的位置）(1) 從圖乙中可以看出，蠟燭在 A 、 B 位置時(shí)光屏上得到的都是倒立、 的實(shí)像。生活中利用這個(gè)成像特點(diǎn)制成了 （寫出一個(gè)即可）。(2) 和其他小組交流后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蠟燭在距透鏡 1530cm 之間時(shí)，像均成在透鏡另一側(cè)距透鏡 30cm 以外處。但是，當(dāng)他們把蠟燭放在 C 位置時(shí)，在光具座上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距 。(3) 為了讓蠟燭在 C 位置的像成在光具座上的光屏上，

4、他們采用了兩種做法。做法一：保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像。這表明像距變 了，由此推斷更換的凸透鏡會(huì)聚光的能力較強(qiáng)，此透鏡焦距 15cm（選填“大于”“小于”或“等于”）。做法二：保持蠟燭和透鏡的位置不變，在蠟燭和透鏡之間再放置一個(gè)凸透鏡，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像。由此實(shí)驗(yàn)聯(lián)系實(shí)際，遠(yuǎn)視眼的晶狀體焦距較 （選填“大”或“小”），將近處物體的像成在視網(wǎng)膜 方（選填“前”或“后”），故需配戴 透鏡矯正。在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如表是小華同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題： 實(shí)驗(yàn)次數(shù)物距u/cm像距v/cm

5、成像性質(zhì)13015倒立縮小實(shí)像22020倒立等大實(shí)像315倒立放大實(shí)像 (1) 此凸透鏡的焦距為 cm。(2) 第 3 次實(shí)驗(yàn)中像距為 cm，判斷依據(jù)是： 。探究凸透鏡成像的規(guī)律。(1) 實(shí)驗(yàn)所用凸透鏡的焦距為 10cm。某次實(shí)驗(yàn)情形如圖甲所示，此時(shí)光屏上恰好得到燭焰清晰的像，則物距 u= cm，燭焰的像應(yīng)為圖乙中的 ，生活中的 就是利用這一原理工作的。(2) 在圖甲所示實(shí)驗(yàn)情形下，緊靠凸透鏡加放另一透鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊。保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，只將光屏向右移動(dòng)又重新得到清晰的像，則所加的透鏡為 。在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距是 10cm，按照實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)器材

6、，如圖所示。(1) 點(diǎn)燃蠟燭，當(dāng)蠟燭、凸透鏡在圖所示位置時(shí)，移動(dòng)光屏，在光屏上 （選填“能”或“不能”）得到清晰的像。(2) 保持凸透鏡位置不變，將屏移回至 50cm 刻度處，把蠟燭移至 15cm 刻度處后，再將光屏向 （選填“左”或“右”）移動(dòng)到適當(dāng)位置，能在光屏上得到清晰的 （選填“正立”或“倒立”）、 （選填“放大”或“縮小”）的像。小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。(1) 調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材高度時(shí)，蠟燭 （選填“需要”或“不需要”）點(diǎn)燃。(2) 他用同一凸透鏡做了兩次實(shí)驗(yàn)，如圖甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未畫出），其中成縮小像的是圖 。(3) 凸透鏡的焦距可能是 （填字母）。A. 5cm

7、 B. 8cm C. 10cm D. 15cm (4) 在圖乙中將一鏡片放在燭焰和透鏡之間后，光屏上的像變模糊了，將光屏向左移動(dòng)，光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，則所加鏡片可以矯正圖 （選填“丙”或“丁”）的視力缺陷。答案1. 【答案】(1) 10.0 (2) 不能(3) 放大；投影儀（幻燈機(jī)）；能(4) 凹；發(fā)散；左(5) B【解析】(1) 讓一束平行于主光軸的平行光射向凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到在光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，即焦點(diǎn)，此時(shí)光屏在 60.0cm 處，凸透鏡在 50.0cm 處，則焦點(diǎn)到凸透鏡的距離，即焦距 f=60.0cm50.0cm=10.0cm。(2) 將蠟燭放在離凸透鏡 8.0cm

8、 處時(shí)，物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虛像，在光屏上不能成像。(3) 當(dāng)蠟燭離凸透鏡 15.0cm 時(shí)，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，移動(dòng)光屏，成的是倒立、放大的實(shí)像。生活中的投影儀或者幻燈機(jī)是利用這一原理制成的。用一張不透光的紙遮住凸透鏡的上半部分，擋住了部分光線的傳播，導(dǎo)致成的像變暗，但光屏上依然能成完整的像。(4) 近視眼的晶狀體對(duì)光的折射能力比較強(qiáng)，所以需要具有發(fā)散作用的凹透鏡將光線先發(fā)散，使之能會(huì)聚在視網(wǎng)膜上。所以此時(shí)將近視眼鏡放在凸透鏡前，會(huì)使原來(lái)會(huì)聚的光線延遲會(huì)聚，需要將光屏向右遠(yuǎn)離凸透鏡或者將蠟燭向左調(diào)節(jié)，才能在光屏上得到清晰的像。(5) 隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，蠟燭逐浙變短時(shí)，

9、根據(jù)光傳播經(jīng)過(guò)透鏡光心傳播方向不變的原則，可知光屏上得到的像會(huì)上移，此時(shí)為了使像能夠呈現(xiàn)在光屏中央，應(yīng)該將蠟燭向上移，或凸透鏡向下移，或?qū)⒐馄料蛏弦啤?. 【答案】(1) 都變大(2) 左【解析】(1) 由圖甲、乙、丙所示現(xiàn)象可知，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，隨物距變小，像距變大、像變大。(2) 在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，將焦距為 f1 的凸透鏡換為焦距為 f2 的凸透鏡，凸透鏡的焦距變小，對(duì)光的會(huì)聚能力變強(qiáng)，燭焰發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后提前會(huì)聚成像，使像距變小，要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向左移動(dòng)。3. 【答案】(1) 放大；幻燈機(jī)（或投影儀、電影放映機(jī)等）(2) 太大（或超出了光具座的長(zhǎng)度范圍）(3) ??；小于

10、；大；后；凸【解析】(1) 蠟燭在 A 、 B 位置時(shí)，像距大于物距，成的是倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)、投影儀、電影放映機(jī)等。(2) 蠟燭在 C 位置時(shí)物距較小，導(dǎo)致像距太大，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能得到清晰的像。(3) 做法一：原來(lái)無(wú)法在光屏上成像，現(xiàn)在保持蠟燭和凸透鏡位置不變，即物距不變，又能在光屏上出現(xiàn)清晰的像，說(shuō)明此時(shí)像距變小了；既然更換的凸透鏡聚光能力較強(qiáng)，說(shuō)明其焦距更小，小于原來(lái)凸透鏡的焦距 15cm。做法二：遠(yuǎn)視眼的形成原因是晶狀體的折光能力太弱或眼球在前后方向上太短，近處物體的像成在視網(wǎng)膜的后方，所以需要配戴凸透鏡來(lái)矯正。4. 【答案】(1) 10 (2) 30；光折射時(shí)，

11、光路可逆【解析】(1) 由表中第 2 次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，物距等于像距，物像等大可知，此時(shí) u=2f=20cm，則 f=10cm，即該凸透鏡的焦距為 10cm。(2) 比較 1 、 3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第 1 次實(shí)驗(yàn)的像距與第 3 次實(shí)驗(yàn)的物距相等，因此第 3 次實(shí)驗(yàn)的像距與第 1 次實(shí)驗(yàn)的物距相等，即第 3 次實(shí)驗(yàn)中像距為 30cm。判斷的依據(jù)是：光折射時(shí)，光路可逆。5. 【答案】(1) 30；C；照相機(jī)(2) 凹透鏡【解析】(1) 由題圖甲可知，物距大于像距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，像距應(yīng)大于一倍焦距小于二倍焦距，即 10cmvv，則成倒立、縮小的實(shí)像，所以題圖乙中 C 符合要求，該成像特點(diǎn)可應(yīng)用于照

12、相機(jī)。(2) 在題圖甲所示實(shí)驗(yàn)情形下，緊靠凸透鏡加放另一透鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊。保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，只將光屏向右移動(dòng)（即遠(yuǎn)離透鏡）又重新得到清晰的像，說(shuō)明光線發(fā)散了，則所加的透鏡為凹透鏡。6. 【答案】(1) 不能(2) 右；倒立；放大【解析】(1) 凸透鏡的焦距是 10cm，點(diǎn)燃蠟燭，當(dāng)蠟燭、凸透鏡在圖所示位置時(shí)，此時(shí)的物距等于焦距，不成像，所以在光屏上看不到像。(2) 保持凸透鏡位置不變，將光屏移回至 50cm 刻度處，把蠟燭移至 15cm 刻度處后，此時(shí)的物距在一倍焦距和二倍焦距之間，像距應(yīng)該大于二倍焦距，即光屏在 50cm 刻度的右側(cè)，所以應(yīng)該將光屏向右移動(dòng)；此時(shí)的像是倒立、放大的實(shí)象。7. 【答案】(1) 需要(2) 甲(3) C(4) 丁【解析】(1) 只有將蠟燭點(diǎn)燃，才可以調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度。(2) 圖甲中物距大于像距，光屏上成倒立、縮小的實(shí)像。(3) 圖乙中，物距小于像距，成倒立、放大的實(shí)像，物距 u=50cm32cm=18cm