初中九年级物理章节习题集第五章透镜及应用如何测量凹透镜的焦距

第五章《透镜及其应用》单元训练题 (17)一、单选题1．( ·黄石)下列有关光现象的说法中正确的是（）A．水中倒影是倒立、等大的实像B．验钞机利用红外线使荧光物质发光C．电影院银幕上的图案是放映机生成的倒立、放大的实像D．太阳光经过三棱镜产生彩色光带是光的反射现象2．小明同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，如图所示，下面给出的生活中常用物品工作时原理与此现象相同的是A．投影仪B．照相机C．放大镜D．望远镜3．某同学是近视眼，从戴上眼镜能看清书上的字迹，到摘下眼镜仍能看清书上的字迹，他应该A．将书靠近眼睛，视网膜上所成的像是倒立的B．将书靠近眼睛，视网膜上所成的像是正立的C．将书远离眼睛；视网膜上所成的像是倒立的D．将书远离眼睛，视网膜上所成的像是正立的4．在“探究凸透镜成像规律”时，开始时烛焰在光屏上成缩小的像，接着把物距调整为刚才的一半，移动光屏使烛焰在光屏上成像，此时的像A．是放大的B．是缩小的C．是等大的D．以上三种都有可能5．2018年8月30日，教育部、国家卫生健康委员会等八部门联合印发《综合防控儿童青少年近视实施方案》，如图中属于近视眼及其矫正原理图的是（）A．甲乙B．甲丁C．丙乙D．丙丁6．下列光现象中，由于光的反射而形成的是A．深水看上去变“浅”了B．水中“断笔”C．水中“倒影”D．物体看上去变“大”了7．下图表示的平面镜和凸透镜成像情况，正确的是（）A．B．C．D．8．佩奇同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，则下列说法正确的是（）①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，且光屏移动距离大于物体移动的距离；②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；③换用焦距较小的凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；④保持物体与光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。

实验25 薄透镜焦距的测定教学目标重点与难点实验内容教学过程设计一。

讨论1．本实验介绍的测量薄凸透镜的方法有几种？请画出光路图。

本实验介绍的测量薄凸透镜的方法有：（1）自准直法光路图如下图所示。

当物体A处在凸透镜的焦距平面时，物A上各点发出的光束，经透镜后成为不同方向的平行光束。

若用一与主光轴垂直的平面镜将平行光反射回去，则反射光再经透镜后仍会聚焦于透镜的焦平面上，此关系就称为自准直原理。

所成像是一个与原物等大的倒立实像A′。

所以自准直法的特点是，物、像在同一焦平面上。

自准直法除了用于测量透镜焦距外，还是光学仪器调节中常用的重要方法。

自准直法（2）物距像距法光路图如下图所示。

因为凸透镜可以成实像，所以可以测出物距u和像距v后，代入透镜成像公式即可算出凸透镜的焦距。

（３）贝塞尔法（共轭成像法）光路图如下图所示。

由凸透镜成像规律可知，如果物屏与像屏的相对位置l 保持不变，而且l >4f ，当凸透镜在物屏与像屏之间移动时，可实现两次成像。

透镜在x 1位置时，成倒立、放大的实像，；透镜在x 2位置时，成倒立、缩小的实像。

实验中，只要测量出光路图中的物屏与像屏的距离l 和透镜两次成像移动的距离d ，代入下式就可算出透镜的焦距。

224l d f l-=2． 如何测量凹透镜的焦距？凹透镜是发散透镜，所成像为虚像，不能用像屏接收。

为了测量凹透镜的焦距，常用辅助凸透镜与之组成透镜组，使能得到能用像屏接收的实像。

其测量原理如下光路图所示。

实物AB 经凸透镜L 1成像于A ′B ′。

在L 1和A ′B ′之间插入待测凹透镜L 2，就凹透镜L 2而言，虚物A ′B ′又成像于A ″B ″。

实验中，调整L 2及像屏至合适的位置，就可找到透镜组所成的实像A ″B ″。

因此可把O 2A ′看为凹透镜的物距u ，O 2A ″看为凹透镜的像距v ，则由成像公式可得 111u v f-+= （虚物的物距为负） u v f u v ⋅=- 由于u < v ，求出的凹透镜L 2的焦距f 为负值。

测量薄透镜焦距的方法测量薄透镜焦距的常用方法有光屈光法、干涉法和物距法等。

首先，我们来了解光屈光法。

这种方法是通过观察物体的清晰像在屏幕上的位置来确定薄透镜的焦距。

实验时，我们将透镜置于一个光源和白纸之间，透过透镜发出的光线经过透镜折射后会在屏幕上形成一个像。

我们可以适当调整透镜的位置，直到在屏幕上获得一个清晰的像。

这时，我们可以测量出透镜与屏幕之间的距离，即为透镜的焦距。

接下来是干涉法。

该方法是利用透镜的干涉现象来测量其焦距。

实验时，我们将一束平行的光线照射到透镜上，透过透镜后发生折射，形成相干光源。

这些相干光源会经过透镜聚焦到一个点上，形成干涉图样。

通过观察干涉图样可以测量出透镜的焦点位置，从而得到透镜的焦距。

最后是物距法。

这种方法是通过测量物体与透镜之间的距离和像与透镜之间的距离来计算透镜的焦距。

实验时，我们可以选择一个较长的物距，使用一根标尺或测距仪测量出物体与透镜之间的距离M。

然后，我们可以观察到形成的像的位置，使用同样的方法测量出像与透镜之间的距离N。

根据透镜公式1/f = 1/M + 1/N，我们可以得到透镜的焦距。

此外，还有一些其他的方法可以用于测量薄透镜的焦距。

例如，我们可以利用光的偏折现象，通过测量入射角和折射角来计算透镜的焦距。

将透镜放置在已知折射率材料中，改变入射光线的角度，通过测量出折射光线的角度和折射率，可以使用折射定律来计算透镜的焦距。

总结起来，测量薄透镜焦距的方法有光屈光法、干涉法、物距法以及偏折法等。

不同的方法具有各自的优缺点和适用范围，根据具体情况选择合适的方法进行测量。

这些方法可以在实验室或教学实践中应用，帮助我们更好地理解薄透镜的性质和特点。

如何测量凹、凸透镜的焦距中考真题演练：1、（2007 福建宁德）在做“探究凸透镜成像”的实验中（1）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是__________cm。

（2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图所示，若要使烛焰成像在光屏中心，只调节光屏，应将光屏向__________（填“上”、“下”）调节。

（3）若将烛焰移至距凸透镜15cm处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、_______清晰的实像，_______就是应用这一原理制成的（填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。

2、（2007 江苏常州）在2008年北京奥运会安保工作中将采用人脸识别系统（如图），识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码相片，通过信号线传递给计算机识别。

摄像机的镜头（）A．相当于凸透镜，焦距可为0．5mB．相当于凸透镜，焦距可为0．1mC．相当于凹透镜，焦距可为0．5mD．相当于凹透镜，焦距可为0．1m3、（2007青岛）研究“凸透镜成像规律”时，将凸透境正对着太阳，在距透镜15cm 的光屏上得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为_____________cm。

实验中，将点燃的蜡烛先后放在a、b、c、d、e、k点，如图所示，则当蜡烛在_________点时在屏上得到的清晰的像最大。

4、(2007云南)探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示：当烛焰距凸透镜16cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm。

若要在光屏上成缩小、清晰的像，他们应将蜡烛向移动（填“左”或“右”）。

生活中的就是利用此规律制成的。

5、(2007 陕西课改)如图为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。

（1）点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏使它们的中心跟蜡烛的中心大致在____________上。

（2）为了找到像的准确位置，必须做好光屏的微调，即在一定范围内左右移动光屏，使光屏上的像由模糊到_____________，直至找到像最清晰的位置。

第五章《透镜及其应用》单元训练题 (8)一、单选题1．下列光学知识中，说法错误的是A．路灯下人的影子是由于光沿直线传播形成的B．“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的C．近视眼镜的镜片是凸透镜D．照相时，被照者与镜头之间的距离应大于镜头的二倍焦距2．如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的像，凸透镜焦距为18cm．下列说法正确的是（）A．所成的像是虚像B．所成的像是倒立、放大的C．蜡烛向左移动所成的像变大D．照相机是利用这一成像原理制成的3．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，物体距离凸透镜30 cm时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像．该凸透镜的焦距可能为（）A．5 cm B．10 cm C．15 cm D．18 cm4．如图所示，使用手机摄像头扫描維码时，成缩小的实像．下列仪器成像特点与其相同的是（）A．放大镜B．照相机C．投影仪D．显微镜5．关于望远镜，下列说法中正确的是（）A．物镜、目镜都相当于一个放大镜B．一定是由两组凸透镜组成的C．目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像D．望远镜的物镜与目镜成的像都是实像6．如图所示，小明物理课学了视力矫正后，在家里做了以下探究活动，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体，把父亲佩戴的一副眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走眼镜则烛焰的像变得模糊，将光屏靠近凸透镜移动像又变的清晰，则小明的父亲是A．近视眼，戴的是凹透镜B．近视眼，戴的是凸透镜C．远视眼，戴的是凹透镜D．远视眼，戴的是凸透镜7．彩色电视机显现出的各种颜色都是由三种基本颜色混合而成的，这三种颜色是A．红、黄、蓝B．红、绿、蓝C．红、绿、紫D．红、黄、绿8．在掌心中滴一滴水珠，水珠下会有手纹的“清晰”像，这个“清晰”像是手纹的（）A．倒立放大的像B．倒立缩小的像C．正立等大的像D．正立放大的像9．如图所示的四幅图中，属于光的直线传播现象的是（）A．眼睛被放大镜放大B．屏幕上的手影C．平面镜中的像D．水中的笔向上翘起10．小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。

物理实验报告实验题目：测凹透镜焦距实验研究一、实验目的1、学习光学平台上各元件的共轴等高调方法；2、掌握测量凹透镜焦距的两种方法；3、探索辅助成像法则测凹透镜焦距的最佳调节方法.4、了解测量薄透镜焦距的原理，加深对薄透镜成像规律的认识与理解.掌握光路的分析和调整方法.二、实验要求学会测量透镜焦距的方法，掌握辅助成像法测凹透镜焦距，注意保养光学器件 ，分析确定测焦距的最好方法.三、实验仪器光学平台、凸透镜、凹透镜、物屏、像屏、平面反射镜、光源等.四、实验原理透镜成像的高斯公式：f s s '=-'111 其中s '、s 、f '分别表示透镜的像距、物距和焦距. 可得ss s s f '-'='五、实验内容1、布置光路，调节各光学元件共轴等高； a 、粗调把光源、物、透镜、白屏等元件放置于光具座，并使他们尽量靠拢，用眼睛观察、调节各元件的上下、左右位置，使各元件的中心大致在与导轨平行的同一条直线上，并使物平面、透镜面和屏平面三者平行且垂直于光具座的导轨.b、细调点亮光源，利用透镜二次成像法来判断是否共轴，并进一步调制共轴.2、用辅助成像法则测凹透镜焦距，重复3 次求平均；a、辅助成大像方法一：固定像屏位置，调节凹透镜；方法二：固定凹透镜位置，调节像屏.b、辅助成小像，同方法a调节；c、辅助成等大像：同a.六、实验记录表一单位：cm表二单位：cm表三单位：cm七、数据处理和分析有以上三表数据知：分析实验结果发现，透镜成放大像、移动像屏时，所得焦距结果较好.所以，测凹透镜焦距实验中透镜成放大像、移动像屏可以使结果误差较小，是最佳调节方法.八、注意事项1、透镜和光学元件的镜面均不能用手摸拭, 应用擦镜头纸轻揩灰尘.调节时动作要缓慢；2、应在光具座上将各光学元件调至等高共轴后再进行测量.九、思考与问题1、如果凸透镜的焦距大于光具座的长度，试设计一个实验，在光具座上能测定它的焦距？答：实验原理：凸透镜对虚物成缩小的实像；用一个短焦距凸透镜与待测透镜二次成像，得到清晰像即可.。

透镜焦距的测定实验报告实验目的，通过实验测定透镜的焦距，并掌握透镜焦距的测定方法。

实验仪器，凸透镜、凹透镜、光源、屏幕、尺子、平行光具。

实验原理，透镜的焦距是指透镜上的平行光线汇聚或发散后所形成的像离透镜的距离。

对于凸透镜，焦距可以通过透镜成像实验测定；对于凹透镜，焦距可以通过透镜折射实验测定。

实验步骤：1. 凸透镜的焦距测定：a. 将凸透镜放置在光源和屏幕之间，使得光线通过透镜后在屏幕上形成清晰的像。

b. 移动屏幕，找到使得像最清晰的位置，并测量光源到透镜的距离为物距u，屏幕到透镜的距离为像距v。

c. 根据透镜公式1/f=1/v+1/u，计算出凸透镜的焦距f。

2. 凹透镜的焦距测定：a. 将凹透镜放置在光源和屏幕之间，使得光线通过透镜后在屏幕上形成清晰的像。

b. 移动屏幕，找到使得像最清晰的位置，并测量光源到透镜的距离为物距u，屏幕到透镜的距离为像距v。

c. 根据透镜公式1/f=1/v-1/u，计算出凹透镜的焦距f。

实验数据记录与处理：根据实验步骤中的测量数据，我们分别计算出了凸透镜和凹透镜的焦距。

通过多次测量和计算，取平均值得到最终的焦距数据。

实验结果与分析：经过实验测定和计算，我们得到了凸透镜和凹透镜的焦距数据。

通过对比实验测定值和理论数值，可以发现它们之间存在一定的误差。

这可能是由于实验中的光线不够理想、测量精度不够高等因素导致的。

实验结论：通过本次实验，我们掌握了透镜焦距的测定方法，并且对凸透镜和凹透镜的焦距有了直观的认识。

同时，我们也意识到了实验误差的存在，需要在实际操作中更加细致和精确，以提高实验结果的准确性。

实验总结：透镜焦距的测定是物理实验中的重要内容，通过本次实验，我们不仅学会了测定透镜焦距的方法，也锻炼了实验操作和数据处理的能力。

在今后的学习和科研中，我们将更加注重实验的精确性和准确性，以获得更可靠的实验结果。

通过本次实验，我们对透镜焦距的测定有了更深入的了解，也提高了我们的实验技能和科学素养。

第五章《透镜及其应用》单元训练题 (18)一、单选题1．下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是A．图甲中，小孔成的是倒立的虚像B．图乙中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼C．图丙中，白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七色光D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律2．物体放在凸透镜前30厘米处；在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。

则（）A．焦距可能为18厘米B．此时凸透镜成倒立放大的实像C．当物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了D．当物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米3．小华过生日时，摄像师为他和朋友们拍了一张合影，然后再给小华来一张吹蜡烛时的特写，则摄像师应该A．靠近小华且缩短暗箱B．远离小华且缩短暗箱C．靠近小华且拉长暗箱D．远离小华且拉长暗箱4．如图使用共享单车需要用手机摄像头扫描二维码，当手机扫描二维码时，下列选项正确的是A．摄像头相当于凹透镜B．二维码位于摄像头的二倍焦距以外C．二维码是光源D．二维码中黑色部分发生漫反射，白色部分发生镜面反射5．下列光学器件所成的像为虚像的是A．针孔照相机内所成的像B．照相机中所成的像C．放大镜看到的物体的像D．投影仪屏幕上所成的像6．如图所示，将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像，若保持物距不变，更换一个焦距为8cm的凸透镜，要想在光屏上出现清晰像，下列操作可行的是（）A．使光屏靠近透镜B．使光屏远离透镜C．使光屏向上移动D．使光屏向下移动7．教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm，为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应( )A．大于30cm B．小于15cm C．等于30cm D．大于15cm小于30cm8．如图所示有四幅图，能说明近视眼的成因及矫正的是（）A．甲、丁B．乙、丙C．乙、丁D．甲、丙9．投影仪是教学中常用的仪器，如图所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成角的平面镜，右边竖直放一屏幕物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，正确的调节方法是A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离C．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离D．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离10．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，根据测得的数据得到了物距u跟像距v之间关系的图像，如图所示，则下列判断正确的是（）A．该凸透镜的焦距是20cmB．当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像C．把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小D．当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的二、多选题11．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。

实验十七透镜焦距的测量
测定薄透镜焦距并常握光学元件共轴的调节方法
学会用四种方法测透镜的焦距
2. 共辄法求焦距
实验仪器：光具座，凸透镜，平面镜，屏，小灯狭缝，滤光片
I n
实验目的：1. 2.
3.口准直法求焦距
L M
4.曲辅助透镜成像法求凹透镜焦距
实验步骤：1. 调节光具座上各元件，使各元件共轴
2. 用物距像距法测量物距P与像距P',算出f ,重复三次，求平均值
3. 用共轨法求焦距，算出距离d并求出f,重复三次，求平均值
4.自准直法求焦距，测量出狭缝平面到透镜的距离f,即得透镜的
焦距，重复三次，求其平均值
4).由辅助透镜成像法求凹透镜焦距，算出f,重复二次，求平均值
实验公式：
4-1=1
9)y 心«
J 5 /
(4)
实验数据处理： 1.物距像距法单位：mm A 仪二1 mm
2. 共辘法求焦距单位：mm △仪=lmm
焦距平均值：f=20.84(mm)
A 仪=1 mm
3. 自准直法求焦距单位：mm
焦距平均值：f= 22.91 (mm)
扩展不确定度：U = 0.29 (mm)
结果表达式：f 二(22.91 ±0. 29) mm
4.辅助透镜成像法求凹透镜焦距单位：m m人仪=l m m。