八年級(jí)物理凸透鏡成像作圖題實(shí)驗(yàn)題專題訓(xùn)練含答案

八年級(jí)物理凸透鏡成像作圖題實(shí)驗(yàn)題專題訓(xùn)練含答案

學(xué)校:姓名：班級(jí)：考號(hào)：

一、作圖題

1.請(qǐng)?jiān)趫D中完成透鏡的光路圖（/為透鏡的焦點(diǎn)，尸為2倍焦距處）。

P

2.根圖中的兩條光線，畫(huà)出相應(yīng)的入射光線或折射光線。

3.如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出兩條光線通過(guò)凹透鏡之后的光路圖。

IW--------------

O

4.如圖所示，入射光線平行于主光軸，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出它經(jīng)凸透鏡折射后的光線。

5.請(qǐng)畫(huà)出由S點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后的光線。（圖中字母尸為凸透鏡的焦點(diǎn)）

6.請(qǐng)按要求完成下列作圖:

(1)畫(huà)出圖甲中入射光線的反射無(wú)線;

圖甲

二、實(shí)驗(yàn)題

7.小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像現(xiàn)律”的實(shí)驗(yàn),

(1)如圖甲，小明讓平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡

的焦距戶cmo

(2)小明所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，若將凸透鎮(zhèn)放在光具座刻度50cm位置處不變，把蠟

燭放在刻度10cm處，利用此時(shí)凸透鏡成像的特點(diǎn)制成的光學(xué)儀器是(選填

“照相機(jī)”、“放大鏡”或“投影儀”)

(3)如圖丙所示是小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成像時(shí)的像距u和物距〃關(guān)系的圖像，由圖

像可知，當(dāng)時(shí)，物體移動(dòng)速度(選“大于”、”小于”或”等于”)

像移動(dòng)的速度。

8.小偉用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“凸透鏡成像的規(guī)律"，所用凸透鏡的焦距為

10cm。

試卷第2頁(yè)，總4頁(yè)

L底座XA

即?，小..Au隸

20和40SO6070809010（1、

甲

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，凸透鏡始終固定在光具座50cm刻度線處。當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15cm

時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)倒立、的實(shí)像（選填“放大”、“等大”或

“縮小”）;

（2）接下來(lái)小偉將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一段距離，為了能在光屏上再次看到燭

焰清晰的像，他應(yīng)將光屏向______透鏡方向移動(dòng)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）此時(shí)的像

與步驟（1）中的像相比，大小將變;

（3）如圖乙所示，小偉將蠟燭固定在光具座10cm刻度線處，移動(dòng)光屏，再次得到燭焰

清晰的像，利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是（選填“放大鏡”、“投影儀”或

“照相機(jī)”，小偉發(fā)現(xiàn)，隨著蠟燭燃燒變短，燭焰在光屏上的像會(huì)向移動(dòng)。

9.如圖甲所示，一束平行光經(jīng)過(guò)一個(gè)凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏的位置直到在光屏上得到一個(gè)

最小、最亮的光斑，小明用此凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，并用蠟燭作光

|iii|iiii|iiii|iiiipiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiil|iiii|iiii|iiii|iiii|ini|ii

⑴該凸透鏡的焦距為_(kāi)____厘米：

（2）實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在上；

（3）當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏位于圖乙中刻度對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，光屏上得到一個(gè)清晰的像，該

像是一個(gè)倒立、（選填“放大”或“縮小”）的（選填“虛”或“實(shí)”）

像，此時(shí)所成的像與一（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）所成的像性質(zhì)

相同。若拿一張黑紙，把凸透鏡遮去一半，則光屏上的像（選填字母）。

A、像變不完整，只有原來(lái)的一半

B、像還是完整的像，且跟原來(lái)沒(méi)什么區(qū)別

C、像還是完整的像，但比原來(lái)要暗一些

(4)保持凸透鏡位置不變，將圖乙中的蠟燭移至44厘米刻度線處，則移動(dòng)透鏡右側(cè)光屏,

在光屏上一(選填“能”或“不能”)找到像，因?yàn)榇藭r(shí)凸透鏡成的是正立、

(選填“放大”或“縮小”)的(選填“虛”或“實(shí)”)像,

10.如圖所示是趙強(qiáng)同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)

裝置。

(1)其中明顯還需要調(diào)整的是,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏的中心大致在

(2)調(diào)整后，燭焰能在光屏上成倒立、的像；若要在透鏡固定的情況下，得

到再大一些的清晰實(shí)像，除將蠟燭適當(dāng)向右移動(dòng)外，還應(yīng)將光屏向?移動(dòng)。

試卷第4頁(yè)，總4頁(yè)

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參考答案

【詳解】

經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射，折射光線會(huì)聚在焦點(diǎn)上；經(jīng)過(guò)二倍焦距的光線經(jīng)凸透鏡折射

后，折射光線經(jīng)過(guò)另外一側(cè)的二倍焦點(diǎn)。如下圖所示：

【詳解】

經(jīng)過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)透鏡折射后,平行于主光軸射出；經(jīng)過(guò)光心的光線不改變傳播方向;

如圖所示：

【分析】

在作凹透鏡的光路圖時(shí)，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)（三條特殊光線）

答案第1頁(yè)，總5頁(yè)

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來(lái)作圖。

【詳解】

平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn)；過(guò)光心的光線其傳播方向

不變，如圖所示：

【點(diǎn)睛】

凹透鏡的特殊光線有三條：過(guò)光心的光線其傳播方向不變，平行于主無(wú)軸的光線經(jīng)凹透鏡折

射后折射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)焦點(diǎn)，指向另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主

光軸。

【詳解】

平行于凸透鏡主光軸的光線，折射后過(guò)焦點(diǎn)，直接連接入射點(diǎn)和右側(cè)焦點(diǎn)并向右延長(zhǎng)，標(biāo)上

箭頭，如圖所示：

【詳解】

答案第2頁(yè)，總5頁(yè)

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過(guò)光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過(guò)焦

點(diǎn)，兩條折射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)即為發(fā)光點(diǎn)s的像點(diǎn)S,如圖圻示：

⑵

【詳解】

(1)過(guò)入射點(diǎn)O作垂直與鏡面的直線ON,即法線，入射光線與鏡面的夾角為30。，則入射角

為60。，根據(jù)反射角等于入射角的關(guān)系作反射光線，如圖所示

(2)平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后的光線的反向延長(zhǎng)線過(guò)焦點(diǎn)，如圖所示

7.10.0照相機(jī)小于

答案第3頁(yè)，總5頁(yè)

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【詳解】

(1)口]由圖中，平行光線經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚到一點(diǎn)，說(shuō)明凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用，光屏上

得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點(diǎn)，所以焦距為

20.0cm-10.0cm=10.0cm

(2)[2]由于凸透鏡的焦距是10cm,當(dāng)物體在10cm處時(shí)，物距為

50cm-10cm=40cm

物距大于二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像，這是照相機(jī)的原理。

(3)⑶由圖像丙可知，當(dāng)時(shí)，物體移動(dòng)約10cm,像移動(dòng)約40cm,由于二者移動(dòng)的時(shí)

間相同，由u=*可知物體移動(dòng)速度小于像移動(dòng)速度。

t

8.放大靠近小照相機(jī)上

【詳解】

⑴[1]凸透鏡始終固定在光具座50cm刻度線處。當(dāng)蠟燭距離凸透鏡15cm時(shí)

f<u<2f

凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)倒立、放大的實(shí)像。

(2)⑵⑶將蠟燭向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)一段距離，為了能在光屏上再次看到燭焰清晰的像，

根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物遠(yuǎn)像近像變小，他應(yīng)將光屏向靠近透鏡方向移動(dòng)此時(shí)的像大小將變

小。

(3)[4]將蠟燭固定在光具座10cm刻度線處，此時(shí)物距大于2倍焦距時(shí)，成倒立縮小實(shí)像，移

動(dòng)光屏，再次得到燭焰清晰的像，利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是照相機(jī)。

[5]實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間蠟燭變短，由于凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，所以成的像將移動(dòng)到光屏的上

方。

9.10.0同一高度縮小實(shí)照相機(jī)C不能放大虛

【詳解】

由圖可知，平行于平光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于焦點(diǎn)，則該凸透鏡的焦距為

J=40.0cm-30.0cm=10.0cm

(2)[2]實(shí)驗(yàn)前，要調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心與燭焰中心大致在同一高度上，

方便光屏接收像。

(3)⑶[4][5]當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏位于圖乙中刻度對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，物距為

50.0cm-20.0cm=30.0cm

答案第4頁(yè)，總5頁(yè)

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大于2倍焦距，像距為

64.0cm-50.0cm=14.0cm

在1倍焦距與2倍焦距之間，則光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，此時(shí)所成的像與照相機(jī)

所成的像性質(zhì)相同。

⑹若拿一張黑紙，把凸透鏡遮去一半，透鏡的焦距不變，但透過(guò)的光減小了，則光屏上的

像像還是完整的像，但比原來(lái)要暗一些。

(4)⑺⑻⑼保持凸透鏡位置不變，將圖乙中的蠟燭移至44厘米刻度線處，物距為

50.0cm-44.0cm=6.0cm

小于1倍焦距，則移動(dòng)透鏡右側(cè)光屏，在光屏上不能找到像，因?yàn)榇藭r(shí)凸透鏡成的是正立、

放大的虛像，不能用光屏承接。

10.光屏高度