2024-2025學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)考點(diǎn)專項(xiàng)練習(xí)2凸透鏡成像規(guī)律的探究含解析

考點(diǎn)專項(xiàng)練習(xí)2：凸透鏡成像規(guī)律的探究方法指導(dǎo)：1.探究凸透鏡成像規(guī)律的試驗(yàn)：(1)試驗(yàn)過程中，應(yīng)在光具座上依次放上蠟燭、凸透鏡和光屏，并調(diào)整三者中心處于同一高度上，這樣做是為了使凸透鏡成的像處于光屏中心。(2)試驗(yàn)中用燭焰作為成像物體，是因?yàn)闋T焰是光源，可在光屏上成光明的像。(3)試驗(yàn)應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行，這樣便于視察燭焰的像。2．當(dāng)物體距凸透鏡無限遠(yuǎn)時(shí)，可以認(rèn)為從物體射來的光是平行光，經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚在焦點(diǎn)處。利用太陽光粗略測量凸透鏡的焦距運(yùn)用的就是這個(gè)原理?；咎骄啃驮囼?yàn)1．在“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”的試驗(yàn)中：(第1題圖)(1)將凸透鏡正對(duì)太陽時(shí)，在凸透鏡的另一側(cè)前后移動(dòng)光屏，屏上會(huì)在距凸透鏡15cm處呈現(xiàn)出最小、最亮的光斑，則此凸透鏡的焦距為________cm；(2)調(diào)整好試驗(yàn)裝置后，當(dāng)蠟燭距凸透鏡20cm時(shí)，屏上能成倒立、________(填“放大”或“縮小”)的________(填“實(shí)”或“虛”)像；(3)當(dāng)把蠟燭移至某位置時(shí)，其成像狀況如圖所示，通過視察總結(jié)可得出此類成像條件是________，應(yīng)用這一成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器有________(填“放大鏡”“照相機(jī)”或“投影儀”)。2．如圖所示，這是小浩同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律的試驗(yàn)裝置圖。(第2題圖)(1)試驗(yàn)前，小浩須要點(diǎn)燃蠟燭，并調(diào)整凸透鏡與光屏的高度，使蠟燭火焰與凸透鏡的中心、光屏的中心大致在________；(2)老師告知他，凸透鏡的焦距是10cm。移動(dòng)光屏，結(jié)果在凸透鏡右側(cè)大約63cm處獲得了清楚的像。人們運(yùn)用這條成像規(guī)律制造出了________(填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)；(3)小浩好動(dòng)且思維頗有創(chuàng)意，他突發(fā)奇想，要是把蠟燭與光屏的位置互換，結(jié)果會(huì)怎樣呢？他馬上一試，哇！太奇妙了，光屏上的像照舊非常清楚，只是原來縮小的像變成了放大的像！你能說明一下所成像照舊清楚的緣由嗎？____________(填“反射光路可逆”“折射光路可逆”或“光是沿直線傳播的”)。3．小麗同學(xué)用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”試驗(yàn)：(1)如圖甲所示，試驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心，使它們?cè)赺_______高度上。(第3題圖)(2)試驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時(shí)，在光屏上可得到一個(gè)清楚的倒立、________的實(shí)像，生活中利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是________。(3)試驗(yàn)過程中，小麗發(fā)覺當(dāng)蠟燭成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距與像都________(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)試驗(yàn)過程中，隨著蠟燭的燃燒，可視察到光屏上的像向________(填“上”或“下”)移動(dòng)。(5)通過試驗(yàn)視察可知，在圖乙中左邊的蠟燭通過凸透鏡不行能形成的像是________。(填符號(hào))綜合探究實(shí)像與物距的關(guān)系4．如圖“探究凸透鏡成像試驗(yàn)”，將蠟燭、焦距為10cm的凸透鏡、光屏放在光具座上，調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度上，把凸透鏡固定在50cm處。試驗(yàn)次數(shù)物距/cm像距/cm14013.52301532516.742020515(1)將蠟燭放在A點(diǎn)，光屏放在B點(diǎn)，為了找到清楚的像，應(yīng)將光屏向________移動(dòng)(填“左”或“右”)。(2)依次變更蠟燭的位置，移動(dòng)光屏直到找到清楚的像，記錄的數(shù)據(jù)如表所示。在第1至3次試驗(yàn)中，所成的像為倒立的、________的實(shí)像；第5次像距應(yīng)是________cm，此次像比第4次的像________(填“大”或“小”)。(3)將蠟燭放在C點(diǎn)，無論怎樣移動(dòng)光屏都得不到燭焰的像，此試驗(yàn)現(xiàn)象可說明________(填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)的成像特點(diǎn)。(4)試驗(yàn)中，蠟燭燃燒不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像向________(填“上”或“下”)移動(dòng)。(第4題圖)5．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”試驗(yàn)中，某同學(xué)的試驗(yàn)如圖甲所示：(第5題圖)(1)要使蠟燭的像成在光屏的中心，應(yīng)將光屏向______(填“上”或“下”)調(diào)整。(2)若此凸透鏡的焦距為10cm，蠟燭放在距離凸透鏡15cm處，調(diào)整另一側(cè)光屏的位置可得到燭焰清楚、倒立、________(填“放大”“縮小”或“等大”)的________(填“實(shí)”或“虛”)像。(3)某小組試驗(yàn)時(shí)對(duì)圖甲中的裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將蠟燭換成LED燈、光屏換成帶有方格的光屏，如圖乙所示。①蠟燭換成LED燈的優(yōu)點(diǎn)是_________________________________________________________________________________________。②光屏換成帶有方格光屏的優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________________________________________________。6．利用光具座以及蠟燭、凸透鏡、光屏等器材，可進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)。(1)試驗(yàn)時(shí)，首先在光具座上放置試驗(yàn)器材，若光具座A處放置蠟燭(如圖所示)，則C處應(yīng)放置________(填“凸透鏡”或“光屏”)。器材正確放置后，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的________上。(2)試驗(yàn)后，可得出凸透鏡成像規(guī)律。依據(jù)成像規(guī)律推斷下列說法，說法正確的是________。A．若凸透鏡的焦距為10cm，則燭焰距離凸透鏡30cm時(shí)，可在光屏上成放大的像B．試驗(yàn)過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會(huì)下移C．若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動(dòng)，則光屏上仍能視察到清楚的燭焰像D．若燭焰在光屏上成縮小的像，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離(3)某物理愛好小組在探究凸透鏡成像規(guī)律后，得到了如下數(shù)據(jù)：試驗(yàn)序號(hào)物距u/cm焦距f/cm像的性質(zhì)像距v/cm11210倒立、放大、實(shí)像6021410倒立、放大、實(shí)像3531510倒立、放大、實(shí)像3043010倒立、縮小、實(shí)像1553012倒立、縮小、實(shí)像2063015倒立、等大、實(shí)像30下列對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析，錯(cuò)誤的是________。A．當(dāng)凸透鏡的焦距相同，物距不同時(shí)，所成的像有可能相同B．當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距越大時(shí)，像距越大C．當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距不同時(shí)，所成像的性質(zhì)有可能相同D．當(dāng)凸透鏡的焦距相同，且成放大實(shí)像時(shí)，像距與物距之和隨物距的增大而減小(4)將蠟燭置于凸透鏡一倍焦距處，結(jié)果在光屏上仍能視察到燭焰放大的像，這是為什么？(第6題圖)7．用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)，如圖所示。(凸透鏡的位置固定不動(dòng))(第7題圖)(1)為了便于視察試驗(yàn)現(xiàn)象，試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)當(dāng)________(填“較亮”或“較暗”)一些，此試驗(yàn)過程中蠟燭燃燒后漸漸變短，則光屏上燭焰的像也將漸漸向________移動(dòng)。(2)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)將所缺的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和像的性質(zhì)補(bǔ)充完整。試驗(yàn)序號(hào)物距u/cm像距v/cm像的性質(zhì)1301522020倒立、等大的實(shí)像315倒立、放大的實(shí)像46無正立、放大的虛像請(qǐng)依據(jù)試驗(yàn)序號(hào)4的成像規(guī)律，寫出在生活中的一個(gè)應(yīng)用________。(3)若已在光屏上成清楚的像，此時(shí)用遮光布遮住凸透鏡的下小半部分，則所成的燭焰的像為__________________(填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”)。(4)曉紅在早上9：00利用太陽光進(jìn)行視察凸透鏡焦點(diǎn)的活動(dòng)，她將凸透鏡與水平地面平行放置，調(diào)整凸透鏡到地面的距離，直至地面上出現(xiàn)一個(gè)最小的亮點(diǎn)，她認(rèn)為此點(diǎn)就是凸透鏡的焦點(diǎn)位置。你認(rèn)為她這種活動(dòng)過程存在的問題是：___________________________________________________________________________________________________________。8．某同學(xué)利用圖示裝置來探討凸透鏡成像：(1)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在____________；(2)如圖甲所示，當(dāng)凸透鏡位于光具座上A處時(shí)，恰好在光屏上成清楚的像，成的是________(填“正立”或“倒立”)的像，蠟燭燃燒一段時(shí)間后，燭焰的像將位于光屏中心的________方；(第8題圖)(3)在保持(2)中蠟燭和光屏位置不變的狀況下，將凸透鏡向右移到B處(圖中未標(biāo)出)，光屏上再次成清楚的像，成的是________(填“放大”“縮小”或“等大”)的像。(4)在上述探究活動(dòng)中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L0，與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L，如圖乙所示，則該透鏡焦距f________L(填“>”“<”或“＝”)。透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s＝________(用L0、L表示)。試驗(yàn)方案的改進(jìn)9．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中：(1)發(fā)光體“F”、凸透鏡(焦距為f)和光屏在光具座上的位置如圖所示，試驗(yàn)前應(yīng)將光屏向________調(diào)整，使發(fā)光體“F”和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上。(2)保持圖中發(fā)光體“F”和凸透鏡位置不變，左右移動(dòng)光屏，直到在光屏上成清楚的像，這個(gè)像是倒立、________的實(shí)像，生活中的________就是利用這一原理工作的。(3)將發(fā)光體“F”從圖示位置向右移至A點(diǎn)，要在光屏上再次成清楚的像，需將光屏向________移動(dòng)。(4)當(dāng)光屏上呈現(xiàn)清楚的像時(shí)，保持發(fā)光體“F”和凸透鏡位置不變，取一個(gè)與原試驗(yàn)中焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次試驗(yàn)，所成的像與原來的像相比，你可視察到的現(xiàn)象有________________________。(第9題圖)10．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中：(1)試驗(yàn)正確安裝并調(diào)整后，小芳同學(xué)在如圖甲所示的光屏上看到了燭焰清楚的像，則她看到的像是________(填“倒立”或“正立”)、________(填“放大”或“縮小”)的。(2)試驗(yàn)中，若用不透亮的硬紙板攔住凸透鏡的上半部分，則光屏上的像________(填選項(xiàng)序號(hào))。A．只出現(xiàn)燭焰像的上半部分B．只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C．出現(xiàn)燭焰完整的像，但像更小了D．像仍舊是完整的，且大小不變，只是變暗了(3)某小組試驗(yàn)時(shí)對(duì)圖甲中的裝置進(jìn)行了改進(jìn)，將蠟燭換成帶有“F”形的LED燈、光屏貼上方格紙，如圖乙所示，請(qǐng)寫出改進(jìn)后其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：________________________。(第10題圖)

參考答案1．(1)15(2)放大；實(shí)(3)u＜f；放大鏡【解析】(1)因焦距指焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離，此時(shí)成最小、最亮的光斑處到凸透鏡的距離即為焦距f＝15cm；(2)由題意知，凸透鏡的焦距f＝15cm，當(dāng)u＝20cm時(shí)，則2f＞u＞f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，在光屏上能成倒立、放大的實(shí)像；(3)從圖可知，此時(shí)物距小于焦距，即u＜f，并且此時(shí)所成的像為正立、放大的虛像，所以依據(jù)此規(guī)律可以制成放大鏡。2．(1)同一高度(2)照相機(jī)(3)折射光路可逆【解析】(1)為了能使清楚的像成在光屏的中心位置，要調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；(2)凸透鏡的焦距是10cm，在凸透鏡右側(cè)大約63cm處獲得了清楚的像，此時(shí)像距v＝63cm－50cm＝13cm，即f＜v＜2f，而物距大于2倍焦距，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，人們運(yùn)用這條成像規(guī)律制造出了照相機(jī)；(3)當(dāng)把蠟燭與光屏的位置互換時(shí)，因?yàn)楣庠谡凵鋾r(shí)間路是可逆的，所以光屏上還能出現(xiàn)清楚的像。3．(1)同一(2)縮??；照相機(jī)(3)變大(4)上(5)B4．(1)左(2)縮?。?0；大(3)放大鏡(4)上【解析】(1)將蠟燭放在A點(diǎn)，凸透鏡的焦距為10cm，則物距大于二倍焦距成倒立、縮小實(shí)像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，光屏在B位置上，因此為了找到清楚的像，應(yīng)將光屏向左移動(dòng)；(2)①在第1～3次試驗(yàn)中，物距分別為：40cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，依據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時(shí)的像是倒立、縮小的實(shí)像；②第5次試驗(yàn)時(shí)，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，所成的像是倒立、放大的實(shí)像，所以第5次的像比第4次的像大。依據(jù)光的折射時(shí)的可逆性可知，第5次試驗(yàn)時(shí)的像距正好是第2次試驗(yàn)時(shí)的物距，則第5次像距應(yīng)是30cm；(3)將蠟燭放在C點(diǎn)，此時(shí)u＜f，成正立、放大的虛像。所以無論怎樣移動(dòng)光屏都得不到燭焰的像，放大鏡利用了此原理；(4)由于凸透鏡成倒立的實(shí)像，所以蠟燭變短，像將向上移動(dòng)。5．(1)下(2)放大；實(shí)(3)①試驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、便于視察、成像穩(wěn)定、形態(tài)直觀、亮度高、削減污染等②便于比較像的大小6．解：(1)光屏；主光軸(2)D(3)A(4)因?yàn)橄灎T有肯定的體積，把它放到焦點(diǎn)時(shí)，它有一部分會(huì)在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能看到放大的像。【解析】(1)探究凸透鏡成像的試驗(yàn)時(shí)，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏。若圖中A處放置蠟燭，則B位置上應(yīng)放置凸透鏡，C處應(yīng)放置光屏；探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，調(diào)整蠟燭燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，這樣燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。(2)若凸透鏡的焦距為10cm，則燭焰距離凸透鏡30cm時(shí)，即f＝10cm，u＝30cm，物距大于二倍焦距，所以凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，A錯(cuò)；因?yàn)橥雇哥R成實(shí)像時(shí)，不僅上下顛倒，而且左右也顛倒，所以蠟燭燃燒變短時(shí)，所成的像移到了光屏中心的上方，B錯(cuò)；若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動(dòng)，物距增大或減小，此時(shí)像距、像的大小也跟著變更，則光屏上不能視察到清楚的燭焰像，C錯(cuò)；若燭焰在光屏上成縮小的像，物距u＞2f，像距2f＞v＞f，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離，D正確。(3)當(dāng)凸透鏡的焦距相同，物距不同時(shí)，像大小都不行能相同，A錯(cuò)。(4)因?yàn)橄灎T有肯定的體積，把它放到焦點(diǎn)時(shí)，它有一部分會(huì)在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能看到放大的像。7．(1)較暗；上(2)倒立、縮小的實(shí)像；30；放大鏡(3)亮度稍暗的完整的像(4)凸透鏡沒有正對(duì)太陽光放置【解析】(4)太陽光可以近似看為平行光源，將凸透鏡正對(duì)著太陽光，太陽光經(jīng)凸透鏡后將會(huì)聚在焦點(diǎn)，變更凸透鏡與地面間的距離，直到地面上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)便為焦點(diǎn)位置。假如將凸透鏡與水平地面平行放置，此時(shí)凸透鏡沒有正對(duì)太陽光(太陽光沒有與凸透鏡的主光軸平行)，這個(gè)亮點(diǎn)不是凸透鏡的焦點(diǎn)位置。8．(1)同一高度(2)倒立；上(3)縮小(4)＜；L0－2L【解析】(1)為使像成在光屏的中間，燭焰、凸透鏡