中考物理专题训练及答案 探究凸透镜成像的规律

1

中考物理专题训练及答案 探究凸透镜成像的规律

1．用图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10.0cm

（1）在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在___________；

（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。如图甲所示，当蜡烛放在光具座20cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、___________（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像；利用该成像规律制成的光学仪器是___________；（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）

（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离如图乙所示，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将光屏在甲图的基础上___________透镜（选填“靠近”或“远离”）；

（4）蜡烛随着燃烧而变短，为了使烛焰的像仍能成在光屏中央，应该________；（选填“A”、“B”、“C”或“D”）

A．将凸透镜向下移动一些B．将光屏向下移动一些

C．将光屏向透镜靠近一些D．将蜡烛向下移动一些

（5）在光屏上得到清晰的像后，小伟取下自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间临近透镜的地方，发现光屏上的像变得模糊，为了再次在光屏上得到烛焰清晰的像，可保持光屏和凸透镜位置不变，将蜡烛_______（选填“远离”或“靠近”）透镜。

2．如图甲所示为沈阳机场登机口安装的“人脸识别”系统，实现一秒辨身份。小平利用“F”字样的LED光源（“F”高10cm）、光屏（贴有网格纸）如图乙所示，焦距f=10cm的凸透镜和光具座等器材，对凸透镜成倒立、缩小、实像时的规律，做了如下探究：

（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

（2）将光源、凸透镜、光屏固定在如图丙所示的位置，为了使光屏上出现了清晰的像，他应适当把光屏向_______（填“左”或“右”）调整。当光源向右移动到距透镜______开始，将不再是人脸识别系统的成像特点；

（3）下表是探究过程中得到的数据和测量的结果，表格中括号内应填入的内容

是______；

次数 物距/ 物高/ （ ） 像高/ 成像情况

1 50.0 10 12.5 2.5

倒立、实像 2 40.0 10 13.3 3.33

3 30.0 10 15.0 5

通过3次实验数据可以得出：当物体靠近凸透镜时，凸透镜所成的像将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）。

3．用光具座、凸透镜、蜡烛，光屏和刻度尺等实验器材，探究“凸透镜成像的规律”

（1）为了测量凸透镜的焦距，让一束平行于主光轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离，如图甲所示，凸透镜焦距为______cm；

（2）将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，蜡烛放置在光具座20cm刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现图乙所示现象（成像清晰），为使像呈现在光屏中央，应将光屏向______（选填“上”或“下”）调节；

（3）保持凸透镜位置不变，调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度，将蜡烛移至34cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上再次出现清晰的像，该像是倒立、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。生活中的______就是利用这个原理制成的（选填“照相机”或“投影仪”）；

（4）完成步骤（3）后，保持凸透镜位置不变，将蜡烛继续向左移动10.0cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向______（选填“左”或“右”）移动一段距离；透镜位置不变，将蜡烛移到光具座45cm处，此时小华应站在______（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧，观察蜡烛的像；

（5）完成步骤（3）后，小华借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是______3

（选填“凸透”、“凹透”或“平面”）镜。

4．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______ 上

（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）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______（选填“近视”或“远视”）眼镜。

5．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：

（1）下图是利用太阳光测凸透镜焦距的方法，其中操作最合理的是______。

（2）将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm的刻度处，将蜡烛从下图所示位置，移到光具座20cm刻度处，需将光屏向______移动（选填“左”或“右”），直至在光屏上成清晰的、______的实像（选填“正立”或“倒立”），此成像的特点与______原理相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；这时若将蜡烛和光屏位置互换，光屏上______再次得到烛焰清晰的像（选填“能”或“不能”）。

（3）下面能说明远视眼成像和它矫正方法的原理图是______。 4

6．西南大学附中物理实验兴趣小组利用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。

（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在___________，如图甲所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距为_________cm；

（2）如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、___________（选填“放大”或“缩小”）的实像。日常生活中，___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理；

（3）保持图乙所示的凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动15.0cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应移至光具座上________cm刻度处；

（4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向左移动适当距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个___________（选填“近视”或“远视”）眼镜；

（5）如图丙所示，将蜡烛放在P点，若切除凸透镜中间的阴影部分后，再将剩余部分靠拢重新结合在一起，光屏上能看到______个蜡烛的像。

7．小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S为烛焰中心）、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。

(1)正确安装和调整器材后，保持透镜位置不动，将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动，同时移动光屏，光屏上一直出现的是______（填“光斑”或“像”）。

(2)请在图乙中画出光线SP经过透镜后的折射光线______。

(3)继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，同时移动光屏发现 5

①光屏上烛焰的像______（填“变大”、“变小”或“不变”）。

②从30cm刻度线处开始，光屏上不再出现放大的像。

(4)通过实验得出，屏幕上成放大的像时，物距u应满足______（填“u2f”）。

8．在探究凸透镜成像的规律的实验中：

（1）小华先将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，光屏上得到蜡烛的像，如图甲所示。若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向______（填“上”或“下”）移动。

（2）小明认为使用蜡烛，像不稳定，改用高为4cm的发光体（发光二极管组成）作为物体，他把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。表中记录了小明用凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）。分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为______cm。

实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm

1 30 15 2

2 20 4

3 15 8

（3）在第3次实验时，将光屏移到光具座_____cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，光屏上______（填“会”或“不会”）出现手指尖的像，而光屏上发光体的像是______的（填“完整”或“不完整”）且会变_______（填“亮”或“暗”）。

（4）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度______（填“大于”“小于”或“等于”）2cm。

（5）在乙图中，如果将一个凹透镜B放在凸透镜A与物体之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，这时如果想在光屏上继续成清晰的像，应将光屏向______

(选填“靠近”“远离”“不动”）凸透镜A的方向移动。

9．物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像规律”实验。 6

（1）实验时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上，目的是______；

（2）如图甲所示，此时光屏上已经呈现清晰的像（像未画出），此时成倒立、______（放大/缩小/等大）的实像，该成像原理可以用于制作______（放大镜/照相机/投影仪）；

（3）保持图甲中蜡烛和光屏的位置不动，左右移动凸透镜，则当凸透镜移至刻度值为______处时，光屏上再次呈现清晰的像；

（4）实验小组通过查阅资料得知当蜡烛通过凸透镜成清晰实像时，蜡烛到光屏的距离大于或等于凸透镜焦距的四倍。根据以上信息，结合图甲数据信息可知，该实验小组所用凸透镜的焦距可能是______；

A．7cm

B．11cm

C．12cm

D．16cm

（5）另一兴趣小组利用“F”发光物和另一块凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛从如图乙所示的视角观察，则此时观察到光屏上所成像应该是______（①F/②/③F/④）（填数字序号）。

10．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm。

（1）如图甲，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作；若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至______刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像；

（2）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现光斑，而人眼在图中A处应向______（选填“左”或“右”）看才能观察到烛焰的像；

（3）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清变模糊了，将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜可用于矫正______（选填“近视眼”或“远视眼”）。