實(shí)驗(yàn)08探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)-2020-2021學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)實(shí)驗(yàn)專題期末復(fù)習(xí)（人教版）

專題七凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)（解析版）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客哥R凸透鏡成像規(guī)律。像與物的大小關(guān)系、物距變化成像規(guī)律變化、像的虛實(shí)?！緦?shí)驗(yàn)器材】凸透鏡、光具座、蠟燭、光屏、火柴等?！緦?shí)驗(yàn)步驟】一、按圖組裝器材。調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏在同一水平線上。二、將蠟燭放在遠(yuǎn)處（此時(shí)u>2f），移動(dòng)光屏直至在光屏上成清晰的像；觀察像的大小、正立還是倒立，并測(cè)量物距和像距；數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)表格。三、將蠟燭往凸透鏡方向移動(dòng)，使2f>u>f，移動(dòng)光屏直至在光屏上成清晰的像；觀察像的大小、正立還是倒立，并測(cè)量物距和像距；數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)表格。四、將蠟燭繼續(xù)往凸透鏡方向移動(dòng)，使u=f，移動(dòng)光屏，看能否成像。五、將蠟燭繼續(xù)往凸透鏡方向移動(dòng)，使u<f，移動(dòng)光屏，看在光屏上能否找到像。六、實(shí)驗(yàn)表格物距與焦距關(guān)系物距（cm）像的性質(zhì)像距（cm）大小正倒虛實(shí)u>2fu=2f2f>u>fu=fu<f七、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】等大、等距、對(duì)稱、反向、虛像。物距像的性質(zhì)像距（cm）應(yīng)用大小正倒虛實(shí)u>2f縮小倒立實(shí)像2f<v<f照相機(jī)2f>u>f放大倒立實(shí)像v>2f投影儀u<f放大正立虛像放大鏡2.考查內(nèi)容考查方向解答思路如何測(cè)量焦距一束平行光通過凸透鏡后會(huì)聚的點(diǎn)即為焦點(diǎn)，可測(cè)焦距保障實(shí)驗(yàn)成功蠟燭、凸透鏡不動(dòng)，移動(dòng)光屏直至在光屏上成清晰的像如何判斷成虛像物距小于焦距時(shí)，無(wú)論怎么移動(dòng)光屏都無(wú)法在光屏上成像無(wú)法成像的原因蠟燭在焦點(diǎn)上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蠟燭與凸透鏡和光屏沒有在同一水平線上成像位置如何移動(dòng)可調(diào)節(jié)蠟燭或凸透鏡蠟燭變短成像上移像的明暗變化用遮光板擋住部分光線，成像完整但像變暗1.（2020·北京）某同學(xué)利用焦距為y1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f1的凸透鏡（f1<y1），為在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向______側(cè)移動(dòng)?！敬鸢浮浚?）都變大；（2）左。【解析】(1)觀察甲、乙、丙三個(gè)圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，凸透鏡位置不變，蠟燭靠近凸透鏡時(shí)，即物距縮短，光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，即像距變大，且光屏上成的像變大。(2)由圖乙可知成的是倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)物距大于一倍焦距且小于兩倍焦距，像距大于兩倍焦距，即：，只將凸透鏡換為焦距為f1的凸透鏡（f1<y1），焦距變小了，相當(dāng)于物距變大，要想在光屏上得到清晰的像，應(yīng)該將光屏向左移動(dòng)。2.（2020·江西）探究凸透鏡成像的規(guī)律?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)實(shí)驗(yàn)器材：刻度尺?凸透鏡?光屏?三個(gè)底座?蠟燭及火柴；(2)如下圖所示，為保證像能成在光屏中央，將裝有底座的蠟燭?凸透鏡?光屏從左到右擺放在水平桌面上，調(diào)整位置，使它們排列在______上，再調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心跟燭焰的中心大致在同一高度；(3)如下圖所示，F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn)，A′B′為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)物體AB通過凸透鏡在光屏上成的像，則物體AB在圖中______區(qū)域，箭頭方向豎直向______，其大小比像A′B′______?！敬鸢浮浚?）同一直線；（2）④；（3）上；（4）大?！窘馕觥?2)為了使像成在光屏的中央，需要將蠟燭?凸透鏡?光屏排列在同一直線上。(3)由圖可知，像距在1倍焦距和2倍焦距之間，物距應(yīng)該是2倍焦距以外，所以物體AB在圖中④區(qū)域，此時(shí)像是倒立、縮小的實(shí)像，像A′B′箭頭方向豎直向下，物體AB箭頭方向豎直向上，像是縮小的，所以物體AB比像A′B′大。3.（2020·德州）某興趣小組做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。(1)凸透鏡的焦距是，當(dāng)燭焰在圖示位置時(shí)，移動(dòng)光屏可以在光屏上得到一個(gè)倒立、______的實(shí)像，在照相機(jī)和投影儀中，成像情況與此類似的是______；(2)實(shí)驗(yàn)中，光屏上已經(jīng)得到燭焰清晰的像，某同學(xué)不小心用手指的指尖觸摸到了凸透鏡，則光屏上會(huì)出現(xiàn)______。（選填“指尖的像”“指尖的影子”或“完整燭焰的像”）(3)把凸透鏡換成薄玻璃板，在蠟燭一側(cè)觀察玻璃板也能看到一個(gè)______（選填“放大”“縮小”或“等大”）的蠟燭的像，把光屏移動(dòng)到這個(gè)像所在的位置，光屏上______（選填“有”或“沒有”）這個(gè)像?！敬鸢浮浚?）縮?。唬?）照相機(jī)；（3）完整燭焰的像；（4）等大；（4）沒有。【解析】(1)物距：u=50cm20cm=30cm凸透鏡的焦距是10cm，u＞2f凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)。(2)用手指的指尖觸摸到了凸透鏡，手指遮擋部分入射光線，折射光線變少，其它光線的折射情況不變，所以只能使像變暗淡一些，不能改變像的大小，故像是完整的。(3)把凸透鏡換成薄玻璃板，薄玻璃板相當(dāng)于平面鏡，在蠟燭一側(cè)觀察玻璃板會(huì)看到一個(gè)正立、等大的虛像，虛像在光屏上無(wú)法呈現(xiàn)，所以光屏上不會(huì)接到這個(gè)像。4．（2020·南充）某學(xué)習(xí)小組“探究凸透鏡成像的規(guī)律”，進(jìn)行了如下操作：（1）安裝并調(diào)節(jié)燭焰透鏡、光屏，使它們?nèi)咧行拇笾略?。?）通過探究，記錄并繪制了物距u與像距v之間的關(guān)系圖象，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距是cm。（3）當(dāng)蠟燭放在如圖乙所示位置時(shí)，調(diào)節(jié)光屏，可在光屏上得到一個(gè)倒立、的實(shí)像，生活中的（選填“照相機(jī)”“投影儀”、“放大鏡”）就是利用這樣的成像原理工作的。（4）若將透鏡的上半部分用不適明的紙板擋住，則光屏上（選填“能”或“不能”）成完整的像。（5）在圖乙中，小明借來物理老師的眼鏡將其放在蠟燭和凸透鏡之間，發(fā)現(xiàn)光屏上原本清晰的像變模糊了，向右移動(dòng)光屏，光屏上的像又變清晰，說明老師戴的是（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡。【答案】（1）同一高度；（2）5；（3）縮?。徽障鄼C(jī)；（4）能；（5）近視。【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，讓像成在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心放在同一高度上；（2）由圖象可知，u＝v＝2f＝10cm，所以f＝5cm；（3）當(dāng)蠟燭放在如圖乙所示位置時(shí)，物距為15cm，焦距為5cm，此時(shí)的物距大于二倍焦距，調(diào)節(jié)光屏，能在光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，其應(yīng)用是照相機(jī)；（4）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，所有透過透鏡的光會(huì)聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，整個(gè)物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會(huì)有一部分光通過上半部分凸透鏡而會(huì)聚成像，因此，像與原來相同，仍然完整；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會(huì)減弱，變暗了；（5）將老師的眼鏡靠近凸透鏡左側(cè)，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊，向右移動(dòng)光屏又發(fā)觀清晰的像，說明老師所戴眼鏡的鏡片，對(duì)光線起了發(fā)散作用，則為凹透鏡；近視眼是遠(yuǎn)處物體的像不能呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上，而是呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜的前方，因此需佩戴凹透鏡才能看清遠(yuǎn)處的物體。故答案為：（1）同一高度；（2）5；（3）縮??；照相機(jī)；（4）能；（5）近視。5.（2020·新疆）如圖所示，在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，將焦距為10cm的凸透鏡A固定在光具座上50cm刻線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)。首先調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在_________高度，再將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上30cm刻線處，移動(dòng)光屏到_________cm刻線處，燭焰在光屏上成清晰的像，接著保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡A換成焦距為8cm的凸透鏡B并保持位置不變，為使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏向_________（填“左”或“右”）移動(dòng)?！敬鸢浮?1)同一；(2)70；(3)左。【解析】首先調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一高度上。將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上30cm刻線處，此時(shí)物距為20cm，等于2倍焦距，移動(dòng)光屏到70cm刻線處，此時(shí)像距也是2倍焦距，燭焰在光屏上成倒立等大的實(shí)像。保持蠟燭的位置不變，換成焦距為8cm的凸透鏡B并保持位置不變，此時(shí)物距大于2倍焦距，應(yīng)將光屏向在左移動(dòng)，使像距在1倍焦距和2倍焦距之間，可使?fàn)T焰在光屏上成倒立縮小的實(shí)像。6.（2020·河南）小明和小亮用圖11所示的裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律。（1）實(shí)驗(yàn)前將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調(diào)至同一高度，目的： 。（2）如圖11所示，光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像保持凸透鏡位置不變，將蠟燭向左移動(dòng)一段距離，要再次在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏移動(dòng)，像的大小將變 。的方法驗(yàn)證小亮的觀點(diǎn) ?！敬鸢浮浚?）確保蠟燭火焰的像成的光屏的中央；（2）左，變?。唬?）將蠟燭換成字母“F”的LED燈?！窘馕觥浚?）三心同高的目的是確保蠟燭火焰的像成的光屏的中央；（2）物遠(yuǎn)像近像變小，所以光屏左移，像變??；（3）將蠟燭換成字母“F”的LED燈，光屏上可以呈現(xiàn)上下左右都相反的像，即可證明。7.（2020·四川甘孜州）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，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，將光屏移回至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?！敬鸢浮?1)不能；(2)右；(3)倒立；(4)放大。【解析】(1)已知凸透鏡的焦距是10cm，如圖所示物距u=30cm20cm=10cm物距等于一倍焦距，此時(shí)光屏上不能成像。(2)保持凸透鏡位置不變，把蠟燭移至15cm刻度處后，此時(shí)物距物距大于一倍焦距且小于兩倍焦距，此時(shí)光屏上成倒立、放大的實(shí)像，像距大于兩倍焦距；由題意可知應(yīng)將光屏向右移動(dòng)才能在光屏上得到清晰的像。8.（2019·濟(jì)南市萊蕪區(qū)）如圖所示為“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)前老師為同學(xué)們準(zhǔn)備了焦距分別為和兩個(gè)凸透鏡，為了順利完成實(shí)驗(yàn)，你應(yīng)該選擇焦距為的凸透鏡；（2）將點(diǎn)燃的蠟燭和光屏分別放在如圖所示的位置，此時(shí)光屏上呈現(xiàn)了燭焰清晰的像，像的性質(zhì)是倒立的（選填“放大”或“縮小”的實(shí)像，（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”就是根據(jù)這一原理工作的；如果此時(shí)將蠟燭和光屏對(duì)調(diào)，光屏上（選填“能”或“不能”呈現(xiàn)燭焰清晰的像；（3）若小華在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，不小心讓凸透鏡和自己的衣服發(fā)生了摩擦帶了靜電，將一小片碎紙片吸附到了凸透鏡上面，將凸透鏡的鏡面遮擋住了一部分，此時(shí)光屏上（選填“燭焰的像不完整”、“會(huì)有紙片的像”或“燭焰的像變暗了些”?！敬鸢浮浚?）10；（2）放大；投影儀；能；（3）燭焰的像變暗了些?！窘馕觥浚?）若選擇焦距為的凸透鏡，則凸透鏡的2倍焦距為，光具座刻度尺的量程為，將凸透鏡放在光具座處會(huì)無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)，故應(yīng)選焦距為的凸透鏡；（2）如題圖所示，此時(shí)蠟燭到凸透鏡的距離是，像到凸透鏡的距離為，物距小于像距，此時(shí)凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用這一原理可制成投影儀；在折射現(xiàn)象中光路是可逆的，如果此時(shí)將蠟燭和光屏對(duì)調(diào)，光屏上會(huì)出現(xiàn)倒立縮小的實(shí)像；（3）凸透鏡被遮住一部分，光屏上仍然會(huì)出現(xiàn)完整的像，但是通過凸透鏡的光線減少，所成的像會(huì)變暗一些。答案為：（1）10；（2）放大；投影儀；能；（3）燭焰的像變暗了些。9.（2019·青海）小麗同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規(guī)律。（1）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次擺放在光具座上，點(diǎn)然蠟燭，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心在。（2）把蠟燭放在距凸透鏡16cm處，會(huì)在光屏上得到一個(gè)清晰倒立、的實(shí)像。生活中的就是利用這個(gè)原理工作的。（3）實(shí)驗(yàn)完成后，小麗把自己的近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間，如圖所示，光屏上原來清晰的像變得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改變蠟燭和凸透鏡位置的情況下，應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡?！敬鸢浮浚?）同一高度；（2）放大；投影儀；（3）遠(yuǎn)離?！窘獯稹拷猓海?）為了使蠟燭的像成在光屏中央，使蠟燭、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度處；（2）把蠟燭放在距凸透鏡16cm處，u＝16cm，2f＞u＞f時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，投影儀就是利用此原理制成的；（3）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，使原來會(huì)聚成像的光線推遲會(huì)聚，像遠(yuǎn)離凸透鏡，要用光屏接到清晰的像，應(yīng)將光屏向右調(diào)節(jié)，即向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向調(diào)節(jié)，才能使像變清晰。故答案為：（1）同一高度；（2）放大；投影儀；（3）遠(yuǎn)離。10.（2019·郴州）如圖所示，小明和實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用透鏡、光屏、蠟燭等實(shí)驗(yàn)器材探究凸透鏡成像的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)縮放正倒虛實(shí)3514縮小倒立實(shí)像2517縮小倒立實(shí)像2020等大倒立實(shí)像1625放大倒立實(shí)像5﹣放大正立虛像根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問題：（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，要使透鏡中心、燭焰和光屏中心大致在；（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可判斷，該透鏡的焦距約為cm；（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，隨著物距的減小，像逐漸（選填“變大”或“變小”或“不變”），像距逐漸增大；（4）如果用該實(shí)驗(yàn)中的透鏡來矯正視力，可以制成（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡?！敬鸢浮浚?）同一高度；（2）10；（3）變大；（4）遠(yuǎn)視?！窘馕觥浚?）使光具座上的蠟焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，可使像成在光屏中央；（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可判斷，u＝v＝2f＝20cm，成倒立、等大的實(shí)像，所以凸透鏡的焦距是：f＝10cm；（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像變大，隨著物距的減小，像逐漸變大，像距逐漸增大；（4）物距減小，像距增大，像變大，用該實(shí)驗(yàn)中的透鏡來矯正視力，說明對(duì)光線起了會(huì)聚作用，則為凸透鏡，可以制成遠(yuǎn)視眼鏡。故答案為：（1）同一高度；（2）10；（3）變大；（4）遠(yuǎn)視。11．（2019·威海）如圖是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)裝置，小明通過實(shí)驗(yàn)得到了如表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)回答下列問題：物距605035302019181716151412像距1212.514152021.122.524.326.7303560（1）根據(jù)表可知凸透鏡的焦距。（2）當(dāng)時(shí)，像距應(yīng)該在（選填“”、“”、““、“”或“”范圍內(nèi)；當(dāng)時(shí)，光屏上成（選填“放大”或“縮小”的像，此種成像原理可以制成什么光學(xué)儀器？（選填“照相機(jī)”或“投影儀“；此時(shí)，用遮光板遮住光源的一部分，光屏上的像相比原來的像會(huì)（選填“變暗”“縮小”或“不完整”。（3）光源的高度，小明經(jīng)過認(rèn)真測(cè)量，得到像高與物距的數(shù)據(jù)，如圖2所示，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出與的關(guān)系圖象。【答案】（1）10；（2）；縮??；照相機(jī)；不完整；（3）見解析?！窘馕觥浚?）由表格數(shù)據(jù)，可得，所用透鏡的焦距為；（2）已知，當(dāng)時(shí)，，則，解得，故像距應(yīng)該在范圍內(nèi)。當(dāng)時(shí)，，成倒立縮小的實(shí)像，此種成像原理可以制成照相機(jī)；用遮光板遮住光源的一部分，光屏上的像相比原來的像會(huì)不完整。（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，如圖所示：12.（2019·淄博）小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，所用凸透鏡的焦距為。（1）如圖甲所示，移動(dòng)光屏找到清晰的蠟燭的像，這個(gè)像是圖乙中的，利用此原理可以制成。（選填“照相機(jī)”、“幻燈片”、“放大鏡”（2）小明把蠟燭依次放在、位置，在坐標(biāo)紙上記錄了光屏上像的大小。如圖丙所示、分別表示蠟燭在、處所成的像）。跟同學(xué)們交流后發(fā)現(xiàn)：①成倒立放大像的條件是。②成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距。（3）保持凸透鏡位置不動(dòng)，小明又把蠟燭放在距凸透鏡處，在光具座上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都找不到清晰的像，原因可能是。聰明的小明拿起一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡處，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上出現(xiàn)了清晰的像，則小明拿起的眼鏡是。（選填“近視鏡”或“遠(yuǎn)視鏡”【答案】（1）；照相機(jī)；（2）①；②增大；（3）像在之外；遠(yuǎn)視鏡?！窘馕觥浚?）已知凸透鏡的焦距為，由圖甲可知，物距為，則，所以，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，這個(gè)像是圖乙中的，利用此原理可以制成照相機(jī)；（2）①成倒立放大像的條件是：；②由圖丙可知，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大；（3）把蠟燭放在距凸透鏡處（即，物距在一倍焦距與二倍焦距之間，凸透鏡成實(shí)像，根據(jù)圖丙可知，像可能在之外，所以在光具座上無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都找不到清晰的像。實(shí)驗(yàn)中，小明拿起一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡處，在光具座上移動(dòng)光屏，光屏上出現(xiàn)了清晰的像，即說明該眼鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用（使光線提前會(huì)聚而成像在