凸透鏡成像規(guī)律實驗專題[含答案]

1、實驗專題（二） 探究凸透鏡成像特點一、提出問題：凸透鏡成像，像的大小、正倒、虛實跟物距有什么關(guān)系？二、實驗器材：帶刻度的光具座、蠟燭、光屏、透鏡（焦距在1020 cm 之間）、刻度尺三、實驗步驟：1、先測出透鏡的焦距：讓凸透鏡在陽光下來回移動，找著最小、最亮的點，用刻度尺量出亮點與 凸透鏡的距離，這就是這個凸透鏡的焦距2、實驗探討像的大小、正倒、虛實跟物距的關(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，

2、 使?fàn)T焰在屏上成一個清晰的像， 觀察像的大小、正倒，測出蠟燭與凸透鏡、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出，將數(shù)據(jù)記錄在表格中 當(dāng)蠟燭到一定位置上時， 光屏沒有像， 用眼睛直接對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）正倒大小虛實應(yīng)用特點物，像的位置關(guān) 系u>2f2f >v> f倒立縮小實像照相機(jī)、攝像機(jī)-物像異側(cè)u=2fv=2f倒立等大實像精確測焦儀成像大小的分界點物像異側(cè)2f &g

3、t; u>fv>2f倒立放大實像幻燈機(jī)、電影、投影儀-物像異側(cè)u=f-不成像強(qiáng)光聚焦手電筒成像虛實的分界點-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)1在“探究凸透鏡的成像規(guī)律”實驗中：（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“上”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，移動光屏使光屏上成倒立、 是利用這個原理制成的；的實像，生活中的 就應(yīng)將光屏 凸透鏡（選4）接下來將蠟燭向凸透鏡方向移動， 若在光屏上還能得到清晰的像， 填“靠近“或“遠(yuǎn)離

4、”）2.如圖所示， 是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗裝置和光中心大致在 ，當(dāng)凸透鏡的焦距u=15cm、像距 v=30cm 時，光屏上得到 、 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”的實驗中，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， 移動光屏， 在光屏上得到一個最小最亮的光斑，如圖所示，則該凸透鏡的焦距為 cm（2）正確安裝調(diào)節(jié)好實驗裝置后，小明同學(xué)進(jìn)一步實驗，當(dāng)把燭 焰放在凸透鏡 25cm 處時，在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光 屏上得到一個倒立 （選填“放大”或“縮小”） 的清晰的實 像（3）應(yīng)用 （2）中描述的凸透鏡成像原理，可以制

5、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像時， 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)象和測量的 數(shù)據(jù)記錄在下表中，請解答下列問題：1）該凸透鏡的焦距是 cm2）在表中填出實驗序號 2、4 中像的性質(zhì)和實驗序號 4 中像距的大小實驗序號物距 /cm像距 /cm像的性質(zhì)1206.7倒立縮小的實像2157.531010倒立等大的實像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”的實驗，實驗序號物距

6、 u/cm像距 v/cm像的性質(zhì)1301522020倒立、等大的實像315倒立、放大的實像46無正立、放大的虛像（ 1）為了便于觀察實驗現(xiàn)象， 實驗環(huán)境應(yīng)該 （選填“較亮”或“較暗”） 一些， 此實驗過程中蠟燭燃燒 后逐漸變短， 則光屏上燭焰的像也將逐漸向 移動（2）記錄實驗數(shù)據(jù)如下表，請將所缺的實驗數(shù)據(jù)和像 的性質(zhì)補(bǔ)充完整請根據(jù)實驗序號 4 的成像規(guī)律，寫出在生活中的一個應(yīng)用 如圖所示（凸透鏡的位置固定不動）（ 3）若已在光屏上成清晰的像，此時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”）6在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗

7、中（ 1）實驗裝置正確安裝并調(diào)節(jié)后， 小芳同學(xué)某 次實驗情景如圖所示，此時她在光屏上看到了 燭焰清晰的像，生活中的 就是利用這一原理制成的（4）曉紅在早上 9：00 利用太陽光進(jìn)行觀察凸透鏡焦點的活動， 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)一個最小的亮點，她認(rèn)為此點就是凸透鏡的焦點你 認(rèn)為她這種活動過程存在的問題是： 2）實驗過程中，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，把光屏向右移一小段

8、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 （選填“近視眼鏡”或“遠(yuǎn)視眼鏡”） （4）實驗過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向上移動，為了使?fàn)T焰的像能成在光 屏中央，在不更換實驗器材的情況下，請寫出一種可行的方法： 7在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，某同學(xué)的實驗如圖甲所示：（ 1）要使蠟燭的像成在光屏的中央， 應(yīng)將光屏向 （選填“上”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”或“虛”）像；（3）某小組實驗時對圖甲中的

9、裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將蠟燭換成LED 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)點是 光屏換成帶有方格光屏的優(yōu)點是 8在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，凸透鏡的焦距為10cm2）把點燃的蠟燭由圖示位置移至光具座的14cm（ 1）調(diào)整實驗器材，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)整的目的是為刻度處時，需將光屏向 （選填“左”或“右”）移動才能在光屏上成清晰、倒立、的實像； 就是利用這一成像規(guī)律工作的；（3）完成實驗后，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

10、次得到清晰 的像，應(yīng)將光屏 （選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡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) 他自制了一個口徑不變的“水凸透鏡”， 通過注射器向“水凸透鏡”中注水或向外抽水， 改變“水凸透鏡”的厚度 實驗裝置如 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）實驗中，“水凸透鏡”的厚度變化不宜過大，且厚度無法測量，可以通過注射器內(nèi)水的體積 間接反映“水凸透鏡”的厚度畫出記錄實驗數(shù)據(jù)的表格，表格中要有必要的信息（3）實驗中，調(diào)整好“水凸透鏡”的厚度，

11、使平行光源發(fā)出平行光，移動光屏找到焦點，測量出 “水凸透鏡”的焦距請具體說明移動光屏找到焦點的實驗操作： 的實驗，裝置如圖所示_（填“上”或“下”）調(diào)節(jié)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” （ 1）要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央，應(yīng)將蠟燭向_（ 2）實驗過程中，當(dāng)燭焰距凸透鏡20cm時，移動光屏至某一位置，能在光屏上得到一個等大清晰的像，則該 凸透鏡的焦距是 cm（ 3）當(dāng)燭焰距凸透鏡 35cm時，移動光屏，可在光屏上 得到一個清晰、倒立、 的實像，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焰在光屏上所成的像變大，應(yīng)保持透鏡的位置不動

12、，調(diào)節(jié)蠟燭的位置，同時將光屏 （填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡，直至得到清晰的像（ 4）實驗中怎樣操作，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”和“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置（ 1）在“探究平面鏡成像特點”的實驗中，將點燃的蠟燭A 整立在玻璃板前面，再拿一支跟它完全相同的未點燃的蠟燭 B 在玻璃板后面移動，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”的實驗中，調(diào)整蠟燭、透鏡和光屏到圖乙所示位置時，光屏上出 現(xiàn)清晰的燭焰的像，此時甲、乙兩圖中平面鏡與凸透鏡所成像的不同點是

13、，此時保持凸透鏡位置不動，將蠟燭逐漸向凸透鏡的焦點靠近，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，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） 倒立縮小的實像， 15cm,倒立放大的實像5. （ 1）較暗 ， 向上 （2） 倒立縮小實像30放大鏡（ 3）亮度稍暗的完整像（ 4）凸透鏡沒有正對著太陽光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（ 3）實驗現(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