第五章《透镜及其应用》实验小专题 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期

人教版八年级物理上册第五章《透镜及其应用》实验小专题 1．某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验（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哪两个凸透镜做实验？答：　 　 （选填字母序号）；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。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 　 　 。 （2）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”。 2．如图，MN是一发光物，在凸透镜右侧移动光屏，能观察到一等大的实像。O是凸透镜的光心，光线a平行于主光轴。 （1）该透镜的焦距为 　 　 cm。 （2）画出：①M点发出的光线，经过凸透镜折射后成的像M′。 ②光线b经过凸透镜的折射光线。 ③MN在平面镜中的像M1N1。 （3）将另一凸透镜替换图中凸透镜，并放在相同位置，在新透镜右侧能观察到放大的实像。新凸透镜焦距f的取值范围是 　 　 。 3．在物理实践课上，某物理小组开展了“自制模型照相机”的学习活动。下面是该小组同学的实践过程。 （1）照相机成像的原理：照相机的镜头相当于一个凸透镜，当物距在 　 　 范围时，来自物体的光经过照相机的镜头后在影像传感器上成倒立缩小的实像。 （2）同学们用凸透镜A做实验，将它正对阳光，适当移动透镜可在地面上看到 　 　 的光斑，测出光斑到凸透镜的距离为10cm。 （3）小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为5cm、10cm、20cm，应当选择 　 　 的纸筒； （4）照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用哪种素材制作 　 　 （填字母）； A.白色不透光卡纸 B.黑色不透光卡纸 C.全透明的塑料膜 D.半透明的薄宣纸 （5）实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，想让成像更亮，应选半径更 　 　 （选填“大”或“小”）的凸透镜制作照相机模型。 （6）小明把简易照相机的镜头A替换成另一个焦距更小凸透镜B，发现在保持镜头与物体间的距离不变时，要将内外两个纸筒之间的距离调 　 　 ，才能在胶片上重新观察到清晰的像。 4．小明在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律解决实际问题的意义，于是他进行了如下的探索： （1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用透明玻璃板代替平面镜的目的是 　 　 ；如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏，那么在光屏上 　 　 （选填“能”或“不能”）看到像； （2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 　 　 （选填“发散”或“会聚”）； （3）生活中经常看到的投影灯，其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 　 　 ； （4）在探究照相机原理时，小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在如图丁所示的位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像。他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 　 　 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 　 　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。 5．小明用薄膜充水后制成如图甲所示水透镜，并用它来进行“探究凸透镜成像规律”的实验，实验中测得图甲中水透镜的焦距为10cm，将水透镜固定在光具座上50cm处。 （1）实验时，为了能使像清晰地成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、水透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在　 　 ； （2）当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移到　 　 cm～　 　 cm的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、　 　 的实像； （3）保持蜡烛和透镜的位置不变，在水透镜中继续注入水，使之成为如图乙所示透镜，通过　 　 （选填“向左”、“向右”）移动光屏，在光屏上观察到的像与原来相比将　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 6．小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律： （1）如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为 　 　 cm。 （2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 　 　 。 （3）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、　 　 的实像。生活中的 　 　 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的。 （4）接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是 　 　 的。 （5）在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现 　 　 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况。 7．雨过初晴，小丽发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。 （1）小丽将F形光源（如图甲）、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到 　 　 。 （2）调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐 　 　 （选填“变大”或“变小”），且像都是 　 　 （选填“正立”或“倒立”）的。 表1 序号 物高h/cm 物距u/cm 像高h/cm 像的正倒 像的虚实 1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像 2 26.0 2.5 倒立 实像 3 23.0 3.0 倒立 实像 4 15.0 8.0 倒立 实像 5 13.0 13.5 倒立 实像 6 7.0 找不到像 （3）实验过程中，小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景，她采用图丙、丁、戊 　 　 的方式可以观察到正立放大的“像”。 （4）组间交流时，小丽发现小红的实验记录（如表2所示）中有与物体等大的像，而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像，她应调整物距在 　 　 cm和 　 　 cm之间反复多次实验。 表2 序号 物高h/cm 物距u/cm 像距v/cm 像的正倒 像的虚实 1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像 2 18.0 1.3 倒立 实像 3 15.0 2.0 倒立 实像 4 10.0 4.0 侧立 实像 5 8.0 6.5 倒立 实像 6 4.0 找不到像 （5）小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是 　 　 。咨询老师后得知，两次所用凸透镜的焦距不同。小丽认为，凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值，她总结出凸透镜或像规律。 8．在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中： （1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入下表中。 照相机 ①　 　 胶卷 光圈 眼睛 晶状体和角膜 ②　 　 ③　 　 （2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用如图乙所示的实验装置进行实验探究，他们观察到如下现象： ④将近视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像，这说明近视眼镜对光线有 　 　 作用，它应该是 　 　 透镜。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 　 　 （选填“前方”或“后方”）； ⑤取下近视镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏靠近透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像，这说明戴上这个眼镜可以矫正 　 　 眼。 9．【项目提出】智能手机的普及，给我们生活带来了极大的方便，但同时也给我们的身体带来了一定的伤害，青少年近视的人数在大幅上升。为此，实践小组提出“保护视力，远离近视”的学习主题。 【项目分析】通过凸透镜成像的实验了解健康眼睛视物的原理；模拟近视眼视物的情境，分析近视眼形成的原因；通过水透镜的调节理解矫正近视眼的方法。 【项目实施】 （1）健康眼睛视物 组装如图甲所示的实验装置，其中用“F”字样的光源代替物体，光屏模拟视网膜。选图乙中②号凸透镜模拟晶状体，打开光源，调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。模拟健康眼镜视物时，调节器材的位置，使“视网膜”中央呈现倒立、　 　 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的清晰像。 （2）模拟近视眼视物的情境 选择图乙中的 　 　 （填序号）号透镜代替②号透镜，光屏上的像变模相，适当向左移动光屏，光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体折光能力过 　 　 （选填“强”或“弱”）造成的。 （3）矫正近视眼 如果（2）中换用透镜后，保持光源和光屏的位置不变，然后选用图丙中的 　 　 （选填“A”或“B”）水透镜放在凸透镜前合适的位置，缓缓调节水量，光屏上的像也可以变清晰。说明佩戴对光具有 　 　 （选填“会聚”或“发散”）作用的透镜，可使近视眼的成像情况得到改善。 10．跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如下表： 序号 A B C D 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 查得资料：望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。 选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，并使成像更亮更清晰。 （1）为获得较大放大倍率，小组应选用 　 　 透镜做物镜、　 　 透镜做目镜最适宜； （2）图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于 　 　 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于 　 　 。 （3）制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是 　 　 （选填一个字母）；与原物相比，通过望远镜所成的是树木 　 　 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。 参考答案 1．（1）A、C；小；（2）材料。 2．（1）10.0；（2）见解答；（3）10.0cm＜f＜20.0cm。 3．（1）大于二倍焦距；（2）最小最亮；（3）20cm；（4）D；（5）大；（6）近。 4．（1）便于确定像的位置；不能；（2）发散；（3）50mm＜u＜100mm；（4）近视眼；靠近。 5．（1）同一高度；（2）60；70；缩小；（3）向左；变小。 6．（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）可逆；（5）近视眼。 7．（1）凸透镜的主光轴上；（2）变大；倒立；（3）丁；（4）23.0；15.0；（5）从表一、二中的数据可知，物高相同，物距是15cm时，表一中的像更大一些。 8．（1）镜头；视网膜；瞳孔；（2）①发散；凹；前方；②远视。 9．（1）缩小；（2）③；强；（3）B；发散。 10．（1）C；B；（2）照相机；放大镜；（3）B；缩小。 学科网（北京）股份有限公司 $$