苏科版八年级上册4.3 探究凸透镜成像的规律达标测试

4.3凸透镜成像的规律强化练习（1）2021-2022学年苏科版物理八年级上册

一、实验题

1．同学们用如图甲的装置探究影响凸透镜成像虚实的因素，进行如下实验。

（1）为更好地观察实验现象，应选择在 ___________（选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。

（2）用手电筒的光水平照射凸透镜，通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距，在相同实验条件下，小丁和小刚测量相同透镜的焦距，小刚的测量结果总比小丁的测量结果小，经对比发现两人使用的手电筒略有不同（如图乙），则使用手电筒 ___________的测量结果准确度较高，小刚使用的应该是手电筒 ___________。

（3）正确测出焦距f后，点燃蜡烛继续实验。发现当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，但直接用眼睛透过透镜能观察到烛焰的像，说明该像是 ___________（选填“实”或“虚”）像；当u=f时，___________（选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u>f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是 ___________（选填“实”或“虚”）像。同学们分析得出结论：像的虚实由u和f的大小关系决定。

2．小华和实验小组的同学们进行“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）实验室里，老师已经为实验小组的同学们准备带支架的蜡烛、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源（接通电源后可发出平行光）。光具座等器材。小华首先测量凸透镜A的焦距，将凸透镜A固定在光具座上50cm刻线处，平行光光源发出平行于透镜主光轴的平行光照射到凸透镜A上，在透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小，如图甲所示，凸透镜A的焦距f1=_______cm；

（2）如图乙所示，保持凸透镜A位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰倒立、放大的_______像（选填“虚”、“实”）；这个成像规律应用在_______。（选填“照相机、投影仪或放大镜”）

（3）保持蜡烛位置不变，小华用焦距为f2的凸透镜B替换凸透镜A，将凸透镜B固定在光具座上50cm刻线处，通过移动光屏，可以在光屏上得到烛焰倒立.缩小的像。由此现象可以判断：凸透镜A和凸透镜B的焦距大小关系为f1_______f2（选填“＞或＜”），小华移动光屏时，是向_______（选填“靠近/远离”）透镜的方向移动光屏的。

3．（1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上形成的影子，不断调节刻度尺，使其在地面上的影子成一最短的线，这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个_______的光斑。则该凸透镜的焦距为______cm；

（2）学过透镜知识后，小吕实验小组在光学实验室（暗室）想对学过的知识进行深入研究，找来器材：光源S（视为点光源）、新的圆形凸透镜（直径为D）、光具座、光屏（足够大）.经讨论他们决定先从测凸透镜的焦距开始；

①在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O′；

②将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和圆心O'在同一水平直线上；

③固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑与所画圆完全重合，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距，此时各器材在光具座上的位置如图乙所示，该凸透镜的焦距为 _______cm；

④在移动光屏的过程中，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的.于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上，进行实验验证，发现暗环仍然存在。暗环是如何形成的？请教老师后知道：暗环是透镜外侧沿直线传播的光与透镜折射的光在光屏上形成无光区.若光源S在左焦点上，光屏在右焦点处，如图丙所示，请你算出此时暗环的面积等于______。

4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示，光屏上呈一清晰的像。

（1）如图甲光屏上出现蜡烛清晰的像，若将甲中蜡烛向左移动5cm，蜡烛的像相对于蜡烛将___________（选填“向左运动”、“向右运动”或“保持不动”）。移动后为___________（选填“照相机”或“投影仪”）的光学原理。

（2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度线处，则人眼在___________（选填“1”、“2”或“3”）处能观察到蜡烛的像。

（3）在图甲中，将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是___________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片。

5．小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论。请你将空缺部分补充完整。

（1）将一束平行光射向凸透镜，得到如图所示的光路图。则该透镜的焦距为______cm；

（2）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在______；

（3）按图所示放置蜡烛、透镜和光屏时所成的像为倒立、______、的实像；

（4）当烛焰向远处移动时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向______（选填 “靠近”或“远离”）透镜的方向移动。

6．在“探究凸透镜成像规律”的实验中

（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，由图甲可知，估读凸透镜的焦距为______cm；

（2）把烛焰放在距凸透镜l7cm处时，如图乙所示，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_____的实像（填写像的性质）；______（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的；

（3）由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图丙所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向______调节。

7．实验室常用蜡烛完成以下光学实验。

（1）如图甲为小孔成像示意图，小孔成像的原理是___________。如果只将蜡烛靠近小孔，像会变得大一点，要想像是清晰的，光屏___________（选填“需要”或“不需要”）同时远离小孔；

（2）利用如图乙装置探究“平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）蜡烛还可以用于做“探究凸透镜成像规律”实验，图丙中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）；

①该凸透镜的焦距为___________；

②若在图丁中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动，“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰；

③随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向上移动。由于影响到了实验的进行，这时最合理的调整是___________

A．只需将凸透镜向下移动些

B．只需将光屏向上移动些

C．将凸透镜和光屏向下移一些

D．蜡烛适当向上调一些 ④当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住凸透镜的上面一小部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到___________。

A．蜡烛像的下部分         B．蜡烛像的上部分

C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗         D．蜡烛完整的像，像的亮度不变

8．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：

（1）如图甲如示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知该凸透镜的焦距是______cm。

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，且烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一______上。点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因______。

（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一测前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、______的实像，______就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图中的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏就向______（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。

9．如图所示，在凸透镜成像的实验中，有一个步骤是调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，点燃蜡烛应在调整___________（填“前”或“后”）。若凸透镜位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d各点，分别调节光屏的位置：

（1）蜡烛放在___________点时，当光屏上出现最清晰像时，光屏距凸透镜最近。

（2）蜡烛从a移到c的过程中，像的大小变___________，像到凸透镜的距离变___________。

（3）如图所示把凸透镜换成薄且透明的平板玻璃，光具座上的刻度作用是便于比较像与物______的关系，移动右边的光屏，透过平板玻璃观察，光屏上_____（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像，但是平面镜成的像是______，如果实验时将玻璃板竖直向上提起1cm， 则蜡烛的像竖直向上移动______（填字母）。

A．2cm    B．1cm   C．0.5cm    D．0cm

10．小明同学为了探究凸透镜成像的特点，做了一系列的实验

（1）他伸直手臂，通过手拿的凸透镜看远处的房屋，他看到的是房屋_______的像（选填“放大”或“缩小”）。

（2）小明将烛焰、透镜、光屏三者中心调节在一条直线上后，要移动蜡烛与光屏使光屏上呈现烛焰清晰的像，他是同时移动蜡烛与光屏，还是先移动某个再移动另外一个（写清具体的物体名称）：________。

11．小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。

（1）实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的___________上。

（2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，所成的像是___________（填“正立”或“倒立”）的___________（填“实”或“虚”）像。

（3）保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，此时光屏上所成像的特点与___________ （填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）相同。

（4）小林进行了进一步探究：如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，经过___________s，光屏上成清晰___________（填“放大”“等大”或“缩小”）的像。

12．小芳同学做“探究凸透镜成像的规律”实验，她首先按如图所示完成仪器装配，图中H点是2倍焦距处。

（1）经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向______（选填“上”或“下”）调；

（2）调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向______移动（填“左”或“右”），这次成的是______、______的实像，人们利用这一原理制成了______（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。

（3）再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的______像，要想看到这个像，小芳应从凸透镜的______（选填“右”或“左”）侧透过凸透镜观察成像的。

（4）如果在光屏上出现清晰的实像时，用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果______（选填正确的序号）。

A．没有影响

B．不能成像

C．成一半的像

D．仍能成完整的像，但亮度变暗

13．小明在实验室用蜡烛、凸透镜、光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验。

（1）让一束平行光线通过凸透镜，当移动光屏找到最小最亮的光斑时，如图所示则该凸透镜的焦距是________cm。

（2）小明依次将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏固定好位置，并将三者中心调整到同一高度后，无论怎样只移动光屏，在光屏中心都只能看到一个不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是________。

（3）小明用该透镜进行实验，他把蜡烛放在如图所示A位置时，光屏应向M点的______（选填“左”或“右”）侧移动，才能接收到一个清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

（4）完成上述实验后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜。结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像。由此可见，这只眼镜是________（选填“近视”或“远视”）眼镜。

（5）小刚同学用图所示的装置在光屏上得到一个清晰的像C，接着他保持蜡烛的位置不变，用另一个焦距为f′的凸透镜代替原来焦距为f的凸透镜并保持透镜的位置不变，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像D，观察实验现象，他发现像D比像C变大了，则根据上述实验可以判断f′与f大小关系是f′________f（填“大于”或“小于”或“等于”）。由实验可知：当用变焦照相机拍照时，如果想使被拍摄景物的像变大些，应调节相机的焦距变________些（选填“大”或“小”）。

参考答案

1．较暗    A    A    虚    不能    实   

2．10.0    实    投影仪    >    靠近   

3．最小最亮    10.0    20.0    πD2   

4．向右运动    照相机    2    近视   

5．10    同一高度    放大    靠近   

6．10.5    放大    投影仪    上   

7．光在同种均匀介质中沿直线传播    不需要    不变    10.0    左    D    C   

8．11.0    高度    物距小于焦距    放大    投影仪    靠近     

9．前    a    大    大    到镜面的距离    能    虚像    D   

10．缩小    应该先移动蜡烛，再移动光屏   

11．主光轴    倒立    实    照相机    5    等大   

12．上    右    倒立    放大    幻灯机    虚    右    D   

13．10    烛焰在凸透镜的焦点上    右    投影仪    近视    大于    大