第5章--透镜及其应用(实验专题)

第5章透镜及其应用实验专题1/9Ⅰ.A1、某物理学习小组，选择如图甲所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）：（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图甲中的哪两个凸透镜做实验?答：（选填字母序号）；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图乙的E、F所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越；折光能力。（2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与的关系”。A2、（1）在中考体检时，医生让李华同学观察前方平面镜中的视力表来确定视力，视力表在李华的后方，他在镜中看到的是视力表的一个立、等大的虚像．（2）测试时，李华看不清医生所指位置的图象，他就将头悄悄向前伸，此时他在镜中看到自己的像的大小（选填“增大”、“减小”或“不变”）．测试后，医生发现李华眼睛近视，他需配戴透镜矫正视力．（3）李华的爷爷眼睛不好，经常要用放大镜辅助看报纸，如爷爷想透过放大镜看到的字更大些，应该将放大镜报纸．（选填“靠近”或“远离”）A3、在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃，他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：猜想1：凹透镜也能点燃火柴；猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的，你认为他们判断的依据是．（2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是的．（3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案：简要做法：；如何判断：．玻璃塑料玻璃水晶甲乙ABCEFD第5章透镜及其应用实验专题2/9Ⅱ、在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：B1、有两种测焦距的方法：（1）小明在上午第二节课后（9：30左右），将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点就是凸透镜焦点的位置，旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点位置，其理由是___________________。如图，将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，直至屏上呈现出一个清晰的最小、最亮的光斑，则此光斑就是，该点到透镜的距离就是。试在下图中完成这一过程的光路图。（2）如图，也可以利用平行光测焦距，则此凸透镜焦距为。B2、如图，桌面上画一条直线，然后在A处放置点燃的蜡烛，B、C处分别放置、。还需要的实验器材有：。如果实验是在光具座上进行，则可以直接读取各项距离。这时只须调整、、三者中心在同一高度即可，这样做的目的是为了而便于观察。B3、小红进行了两次实验，如下图所示，在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；在实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距________（选填“大于”“小于”或“等于”）实验2中使用的凸透镜的焦距。B4、实验时，发现烛焰在光屏上的像如图所示，若要使烛焰在光屏中心成像，（1）若只调节凸透镜，应向移动（选填“上”或“下”）。（2）若只调节蜡烛，应向移动（选填“上”或“下”）。（3）若只调节光屏，应向移动（选填“上”或“下”）。B5、由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，要使像继续成在光屏中央，可将凸透镜适当向（填“上”或“下”）调节。B6、当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，（1）如果透镜上落上一只小虫，则光屏上所成的像（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将（选填“变亮”或“变暗”或“不变”）（2）如果用不透明物体把透镜挡住一半，则光屏上所成的像（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将（选填“变亮”或“变暗”或“不变”）（3）如果把烛焰挡住一半，则光屏上所成的像（选填“完整”或“不完整”）。ABC第5章透镜及其应用实验专题3/9B7、在上述基础上将透镜换成焦距为8cm的凸透镜，发现光屏上的像变得模糊，应将光屏（填“远离”或“靠近”）凸透镜，光屏上又可得到清晰的像。B8、（1）当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示A、O、B位置时，在光屏上C处会得到一个清晰的（选填“正立”或“倒立”）、（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的烛焰的（选填“实”或“虚”）像。（2）当用另一支较短的蜡烛替换原蜡烛，则在光屏上（选填“C”、“D”或“E”）处仍能得到一个清晰的像。（3）如果透镜不动，将蜡烛移至B位置，则光屏放置在A位置（选填“能”或“不能”）观察到清晰的烛焰的像。B9、请你认真思考下面的四种实验设计方案，并回答问题．甲：分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处，调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像及成像特点，得出凸透镜成像的规律．乙：除甲中的做法外，把蜡烛放在大于2f的某一位置和大于f、小于2f的某一位置，观察并记录对应的成像情况，得出凸透镜成像的规律．丙：除甲中的做法外，把点燃的蜡烛从较远处逐渐移近凸透镜，通过不断调整光屏与凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像及成像的特点，包括观察所成的像随蜡烛位置变化而变化的趋势，得出凸透镜成像的规律．丁：与丙不同的是，将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离，其它步骤相同．（1）以上四种方案中，合理的方案有_____________（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）；（2）某小组用两支点燃的蜡烛进行实验，蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图c所示位置，两支蜡烛的连线AB与过凸透镜的中线垂直，则光屏上C、D两处所成像的大小__________（选填“相等”或“不相等”）；用一块厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上_________（选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的像．（3）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙），受此启发，于是他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，光入射时焦距小些．（4）探究完成后，小雷和其他同学用焦距为8.0cm的凸透镜和蜡烛进行成像实验．从各组汇报数据中发现，当物距均为16.0cm时，有两个小组所测像距分别为19.0cm、13.0cm，与理论像距16.0cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：．B10、小强用发光二极管代替蜡烛进行实验：（1）这种实验的优点是，此时的像是、、像。（2）小强在探究时，还做了这样一个观察实验，将发光物体放到c处，光屏放到a处，此时光屏上（填“能”或“不能”）看到发光物体的像，（3）请在e图中作出发光二极管的像。B11、小明做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像．于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图（甲）所示．把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表AAAAAabcde第5章透镜及其应用实验专题4/9盘照射，如图2（乙）所示，移动光屏直到成清晰像为止．此时表盘在光屏上所成的像是图（丙）中的哪一个？答：．（选填“A”、“B”、“C”或“D”）B12、小华在实验中记录的几组数据：实验次数物距u/cm像距v/cm物高l/cm像高h/cm13514522301552.532020554153051051260525（1）根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系。①该凸透镜的焦距为cm．②从表中的数据可以看出，当像距小于物距时，像高与物高的比值1（选填“大于”或“小于”）；当像距大于物距时，像高与物高的比值1（选填“大于”或“小于”）．③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系．他的结沦是像高与物高的比值和像距与物距的比值．（2）如下图所示，这是表格中第实验。①若物体向右移动10cm，则要想使光屏上成清晰的像，光屏应向移动cm。②若物体向右移动8cm，则要想使光屏上成清晰的像，光屏应向移动cm。③若透镜向右移动5cm，则要想使光屏上成清晰的像，光屏应向移动cm。④若透镜移至cm处，则无须移动光屏，就可以在光屏上得到一个清晰的像，这个像是、、像。（3）把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中，像距逐渐变；（选填“大”或“小”）（4）当把物体放到距凸透镜8cm处时，光屏上（选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像。（5）如果保持光屏的位置不变，把蜡烛向左移动一小段距离时，要想在光屏上得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的_______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）才能实现。_______（选填“近视”或“远视”）眼就是利用这种透镜矫正的．（6）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前，如图，要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛向________（选填“左”或“右”）移或将光屏向________（选填“左”或“右”）移．（7）如图，在烛焰和凸透镜之间放一副老花眼镜，当移动屏得到清晰的像后，去掉眼镜，应将光屏向透镜（选填“靠近”或“远离”）适当距离后光屏上再次呈现清晰的像．Ocm102030405060708090100020406040060u/cm0v/cm020第5章透镜及其应用实验专题5/9B13、按正确的操作和实验步骤，测得的数据和观察到的结果如下表。物距u与焦距f的关系物距u/cm像的大小像距v/cm虚实大小正倒u2f60实小倒12u2f35实小倒142fuf14实大倒352fuf12实大倒60uf8虚大正40uf4虚大正7（1）根据表中数据，可以推断A．13cmf8cmB．13cmf9cmC．12cmf8cmD．12cmf9cm（2）分析表中数据，可以得到结论：物距大于像距，则成_____的像。物距等于像距，则成_____的像。物距小于像距，则成的像（以上均选填“放大”或“缩小”）。（3）将物体由距凸透镜30cm处匀速移动到20cm处，所用的时间为2s．物体移动的平均速度是m/s；像移动的距离是m；平均速度是m/s。（4）同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的减小而。（5）你认为小王同学的实验过程是否全面?请提出你的看法（只需写出一种）。答：。（6）若光屏上接收不到像，晓雯应该在透镜的_____侧观察，看到的像在透镜的____侧．（选填“左”或“右”）B14、小燕在实验中：图甲图乙图丙（1）小燕根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系（如图甲），则此凸透镜的焦距为。A．60cmB．40cmC．20cmD．10cm.（2）实验完成后，她把学校里的一座石碑拍下来，发现还没有全部照到（如图乙），如想得到丙图，她应将照相机（“靠近”或“远离”）石碑，同时镜头（“前伸”或“后缩”）。（3）如图所示是小芳同学制作的模型照相机．通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像．使用此模型照相机，下列说法正确的是（）A．看到远处景物的像是虚像B．如果看远处是很清晰，那么看近景时，应把内纸筒向外拉一些C．应把内纸筒朝明亮的室外，凸透镜朝较暗的室内D．凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距（4）吴洋所在班级照毕业像时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，摄影师使照相机（填“远离”或“靠近”）同学，同时还应（选填“增加”、“缩短”或“不改变”）照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面。（5）要想使投影仪投射更大的像，应如何操作？020406040060u/cm0v/cm020第5章透镜及其应用实验专题6/9B15（1）吴洋同学通过物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜。在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图甲），看到手指的像；再用放大镜观察远处的房屋（如图乙），看到房屋的像。（选填“放大”、“等大”或“缩小