实验探究：凸透镜成像规律 实验专题练习 --2024-2025学年沪科版物理八年级上学期

实验探究：凸透镜成像规律 实验专题练习 一．实验探究题（共10小题） 1．在探究“凸透镜成像规律”时，如图甲所示，将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示。 （1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是 　 　cm，凸透镜的焦距 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）凸透镜B的焦距。 （2）在图甲中，保持凸透镜位置不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 　 　（选填“左”或“右”）移动一段距离，像将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）图丙所示的成像规律与生活中的 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像规律相同。 （4）将图甲中的蜡烛移到光具座上30cm刻度线的位置，移动光屏，在光屏上不能成清晰的像，此时取下光屏，应从凸透镜的 　 　（选填“左”或“右”）侧透过凸透镜观察像。 2．小陈在探究凸透镜的成像规律时进行了如下操作并得到了相关结论。 （1）实验时，让一束平行光射向凸透镜，此时光屏上出现一个最小最亮的光斑，该实验方法是为了测量凸透镜的 　 　； （2）已知凸透镜焦距为10.0cm，当蜡烛离凸透镜15.0cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、　 　的实像，生活中的 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的。若此时将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰 　 　（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像； （3）在实验时，凸透镜上落了一只小虫，则光屏上所成的烛焰的像为 　 　（选填“完整的像”或“不完整的像”）。随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图乙所示现象，为了把像调整到光屏中央，应该 　 　（填写字母序号） A．将蜡烛向下移动 B．将凸透镜向下移动 C．将光屏向下移动 （4）另一小组实验时对图中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”字样的LED灯，在光屏上贴上方格纸，如图丙所示，请写出改进后的优点 　 　（一条即可）。 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，得到图1甲所示的光路图，该凸透镜的焦距为 cm； （2）利用这个凸透镜在图乙装置中进行以下操作： ①蜡烛燃烧变短，此时，烛焰的像在光屏的 　 　方。（选填“上”或“下”）然后可以 　 　使像重新回到光屏中央； ②当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、　 　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是 　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； ③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从凸透 （选填“左”或“右”）侧透过凸透镜直接观察到放大正立的像； （3）若遮住透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是 　 　（选填“完整的像”“一半的像”或“无法成像”）。 4．某实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜（焦距f＝8cm）、光屏、蜡烛和火柴。 （1）将蜡烛、凸透镜和光屏调节处于如图所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时所成的像是 　 　（选填“倒立”、“正立”） 　 　（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，生活中的 　 　（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）就是利用这一原理制成的； （2）实验时，为了从不同方向看到光屏上的像，光屏应选用较 　 　（选填“光滑”或“粗糙”）的白板； （3）小明将一远视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，为了让光屏上再次得到清晰的像，应将光屏 　 　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜； （4）另一同学在做这个实验时，当光屏上呈现清晰的像时，一只蚊子飞来爬在凸透镜镜片中央，则蚊子在光屏上 　 　（选填“能”或“不能”）成像。 5．周琴同学利用如图甲所示的“F”字样的LED光源和焦距为10cm的凸透镜，做了“探究凸透镜成像的规律”的实验。 （1）组装器材时，为了使像成在光屏中央，除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上，还应调整它们的中心大致在 　 　； （2）将凸透镜固定在光具座的零刻度线上，当光源移至40cm刻度线处时，移动光屏，可得到清晰的像与图乙中的 　 　相同。生活中的 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的； （3）周琴同学用LED光源替代蜡烛作为光源的好处是 　 　。 6．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。实验前，应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上： （1）当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像（像未画）。则该水透镜此时的焦距为 　 　cm。 （2）现保持光屏和透镜的位置不变，从水透镜里抽出一些水，则需将蜡烛向 　 　（选填“左”或“右”）移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则此时的像是 　 　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的。 （3）在第（1）次成像的基础上，保持蜡烛和光屏的位置不动，向左或向右移动凸透镜 　 　（选填“能”或“不能”）在光屏上再次呈现蜡烛清晰的像。 7．小科同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用到了如图甲所示的F形光源，实验中所用凸透镜的焦距为10cm。 （1）安装器材时，首先将F形光源、凸透镜、光屏依次放在光具座上。注意：需要将F形光源有灯珠的一侧面向凸透镜放置，然后打开F形光源，调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上。下列“调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是 　 　（填选项前的字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节 B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 （2）完成器材调整后，按下光源开关，将F形光源移至左侧30cm刻度处，光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓，则应 　 　（选填“一直向左”、“一直向右”或“左右反复”）移动光屏，直到观察到光屏上呈现清晰倒立、　 　的实像，如图乙所示（像未画出）； （3）同学们对小科使用的图乙实验装置进行如下评价，其中不正确的是 　 　（填选项前的字母）。 A．与烛焰相比，实验使用的F形光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定 B．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距 C．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测出凸透镜的焦距 8．在《探究凸透镜成像规律》的实验中： （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝　 　cm：实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 　 　高度上，这样做的目的是 　 　。 （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是 　 　。 （3）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 　 　方移动（选填“上”或“下”）。 （4）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 　 　眼镜（选填“近视”或“远视”）。 9．小明用焦距为15cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律。 （1）实验前，应调整烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在 　 　，这样做的目的是成像在光屏中间。 （2）把凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛在15cm刻度线处时，光屏应在 　 　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内才能在光屏上得到清晰的像；这与常用的 　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像特点相同。 （3）把蜡烛向右移至20cm刻度线处，为了使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 　 　（选填“左”或“右”）移动，若不移动光屏，将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，光屏上的像也变清晰了，则该镜片是 　 　透镜，可用来矫正 　 　（选填“近视”或“远视”）眼。 10．在“天宫课堂”的水球实验中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。 （1）小玉找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图乙所示，则凸透镜的焦距是 　 　cm。 （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛，调整三者中心高度到合适的位置，目的是 　 　。 （3）如图丙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，需向 　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，直到出现烛焰倒立、　 　的实像。 （4）在（3）的基础上，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，发现光屏上的像变得模糊，此现象与 　 　（选填“近”或“远”）视眼成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，可向 　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。 实验探究：凸透镜成像规律 实验专题练习 参考答案与试题解析 一．实验探究题（共10小题） 1．在探究“凸透镜成像规律”时，如图甲所示，将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示。 （1）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是 　10　cm，凸透镜的焦距 　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）凸透镜B的焦距。 （2）在图甲中，保持凸透镜位置不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 　右　（选填“左”或“右”）移动一段距离，像将 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）图丙所示的成像规律与生活中的 　投影仪　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像规律相同。 （4）将图甲中的蜡烛移到光具座上30cm刻度线的位置，移动光屏，在光屏上不能成清晰的像，此时取下光屏，应从凸透镜的 　右　（选填“左”或“右”）侧透过凸透镜观察像。 【答案】（1）10；小于；（2）右；变大；（3）投影仪；（4）右。 2．小陈在探究凸透镜的成像规律时进行了如下操作并得到了相关结论。 （1）实验时，让一束平行光射向凸透镜，此时光屏上出现一个最小最亮的光斑，该实验方法是为了测量凸透镜的 　焦距　； （2）已知凸透镜焦距为10.0cm，当蜡烛离凸透镜15.0cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、　放大　的实像，生活中的 　投影仪　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的。若此时将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰 　缩小　（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像； （3）在实验时，凸透镜上落了一只小虫，则光屏上所成的烛焰的像为 　完整的像　（选填“完整的像”或“不完整的像”）。随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图乙所示现象，为了把像调整到光屏中央，应该 　B　（填写字母序号） A．将蜡烛向下移动 B．将凸透镜向下移动 C．将光屏向下移动 （4）另一小组实验时对图中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”字样的LED灯，在光屏上贴上方格纸，如图丙所示，请写出改进后的优点 　不会像蜡烛一样逐渐变短，可以更好观察　（一条即可）。 【答案】（1）焦距；（2）放大；投影仪；缩小；（3）完整的像；B；（4）不会像蜡烛一样逐渐变短，可以更好观察。 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，得到图1甲所示的光路图，该凸透镜的焦距为 　10.0　cm； （2）利用这个凸透镜在图乙装置中进行以下操作： ①蜡烛燃烧变短，此时，烛焰的像在光屏的 　上　方。（选填“上”或“下”）然后可以 　保持蜡烛和光屏不动，向下移动凸透镜　使像重新回到光屏中央； ②当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、　缩小　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是 　照相机　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； ③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从凸透镜的 　右　（选填“左”或“右”）侧透过凸透镜直接观察到放大正立的像； （3）若遮住透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是 　完整的像　（选填“完整的像”“一半的像”或“无法成像”）。 【答案】（1）10.0；（2）①上；保持蜡烛和光屏不动，向下移动凸透镜；②缩小；照相机；③右；（3）完整的像。 4．某实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜（焦距f＝8cm）、光屏、蜡烛和火柴。 （1）将蜡烛、凸透镜和光屏调节处于如图所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时所成的像是 　倒立　（选填“倒立”、“正立”） 　放大　（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，生活中的 　投影仪　（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）就是利用这一原理制成的； （2）实验时，为了从不同方向看到光屏上的像，光屏应选用较 　粗糙　（选填“光滑”或“粗糙”）的白板； （3）小明将一远视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，为了让光屏上再次得到清晰的像，应将光屏 　靠近　（选填“远离”或“靠近”）凸透镜； （4）另一同学在做这个实验时，当光屏上呈现清晰的像时，一只蚊子飞来爬在凸透镜镜片中央，则蚊子在光屏上 　不能　（选填“能”或“不能”）成像。 【答案】（1）倒立；放大；投影仪；（2）粗糙；（3）靠近；（4）不能。 5．周琴同学利用如图甲所示的“F”字样的LED光源和焦距为10cm的凸透镜，做了“探究凸透镜成像的规律”的实验。 （1）组装器材时，为了使像成在光屏中央，除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上，还应调整它们的中心大致在 　同一高度　； （2）将凸透镜固定在光具座的零刻度线上，当光源移至40cm刻度线处时，移动光屏，可得到清晰的像与图乙中的 　B　相同。生活中的 　照相机　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的； （3）周琴同学用LED光源替代蜡烛作为光源的好处是 　成像稳定，可避免在燃烧时产生异味，减少污染等　。 【答案】（1）同一高度；（2）B；照相机；（3）成像稳定，可避免在燃烧时产生异味，减少污染等。 6．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。实验前，应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上： （1）当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像（像未画）。则该水透镜此时的焦距为 　10.0　cm。 （2）现保持光屏和透镜的位置不变，从水透镜里抽出一些水，则需将蜡烛向 　左　（选填“左”或“右”）移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则此时的像是 　缩小　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的。 （3）在第（1）次成像的基础上，保持蜡烛和光屏的位置不动，向左或向右移动凸透镜 　不能　（选填“能”或“不能”）在光屏上再次呈现蜡烛清晰的像。 【答案】（1）10.0；（2）左；缩小；（3）不能。 7．小科同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用到了如图甲所示的F形光源，实验中所用凸透镜的焦距为10cm。 （1）安装器材时，首先将F形光源、凸透镜、光屏依次放在光具座上。注意：需要将F形光源有灯珠的一侧面向凸透镜放置，然后打开F形光源，调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上。下列“调节光源、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是 　B　（填选项前的字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节 B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 （2）完成器材调整后，按下光源开关，将F形光源移至左侧30cm刻度处，光屏上随即出现了一个倒立F的模糊轮廓，则应 　左右反复　（选填“一直向左”、“一直向右”或“左右反复”）移动光屏，直到观察到光屏上呈现清晰倒立、　缩小　的实像，如图乙所示（像未画出）； （3）同学们对小科使用的图乙实验装置进行如下评价，其中不正确的是 　C　（填选项前的字母）。 A．与烛焰相比，实验使用的F形光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定 B．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可直接测出物距和像距 C．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置不能测出凸透镜的焦距 【答案】（1）B；（2）左右反复；缩小；（3）C。 8．在《探究凸透镜成像规律》的实验中： （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝　10.0　cm：实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 　同一　高度上，这样做的目的是 　使像在光屏中央　。 （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是 　投影仪　。 （3）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 　上　方移动（选填“上”或“下”）。 （4）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 　远视　眼镜（选填“近视”或“远视”）。 【答案】（1）10.0；同一；使像在光屏中央；（2）投影仪； （3）上；（4）远视。 9．小明用焦距为15cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律。 （1）实验前，应调整烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在 　同一高度上　，这样做的目的是成像在光屏中间。 （2）把凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛在15cm刻度线处时，光屏应在 　Ⅱ　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内才能在光屏上得到清晰的像；这与常用的 　照相机　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像特点相同。 （3）把蜡烛向右移至20cm刻度线处，为了使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 　右　（选填“左”或“右”）移动，若不移动光屏，将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，光屏上的像也变清晰了，则该镜片是 　凸　透镜，可用来矫正 　远视　（选填“近视”或“远视”）眼。 【答案】（1）同一高度上；（2）Ⅱ；照相机；（3）右；凸；远视。 10．在“天宫课堂”的水球实验中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。 （1）小玉找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图乙所示，则凸透镜的焦距是 　10.0　cm。 （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛，调整三者中心高度到合适的位置，目的是 　使像成在光屏中央　。 （3）如图丙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，需向 　远离　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，直到出现烛焰倒立、　缩小　的实像。 （4）在（3）的基础上，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，发现光屏上的像变得模糊，此现象与 　近　（选填“近”或“远”）视眼成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，可向 　靠近　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。 【答案】（1）10.0；（2）使像成在光屏中央；（3）远离；缩小；（4）近；靠近。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$