凸透镜成像实验练习题学习资料.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。凸透镜成像实验练习题-1.同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺放在水平桌面上，下面是他们探究过程中出现的一些，问题，请你分析和解决这些问题。(问题一)：一位同学点燃蜡烛后，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，然后移动烛焰和光屏，光屏上却找不到烛焰的像。你认为产生这种现象的可能原因是什么?(写出两种可能的原因)(问题二)：另位同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，测得了多组数据，其中一组数据如下表：请分析该组的实验数据，总结凸透镜成像的规律。(问题三)：由同学们的实验记录可知，在实验过程中有的时候光屏上能承接到的烛焰的像，有的时候光屏上承接不到烛焰的像。请你从能量的角度去解释该现象，并用实验来验证你的解释(或讲述你的实验经历来证明你的观点)。2.同学的爸爸有一副眼镜，该同学观察发现：爸爸在看书时常常会戴上眼镜，看电视或看远处的物体时又会摘下眼镜。(1)请你猜想该同学爸爸配戴的眼镜是什么透镜制成的?并说明你猜想的理由。(2)请设计一个实验来验证你的猜想。3.如图所示，京京做做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）他有好几个凸透镜，但均不知焦距。请你帮他设计一个测量凸透镜焦距的方案：（2）经过测量，他发现有焦距分别为2cm、10cm和30cm的三种凸透镜，则为了便于进行实验，他应选择焦距为_cm的凸透镜。（3）他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在米尺旁。点燃蜡烛后，他还应调整火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在_。（4）如图所示，当他把蜡烛放在A位置时，光屏应向M点的_（左/右）侧移动，才能接收到一个清晰的像；要使所成的像更大些，他应把蜡烛向A点的_（左/右）侧移动，同时使光屏离凸透镜更_（远/近/不变）一些。若固定光屏的位置于M点不动，要使光屏上得到一个清晰的像，他应把蜡烛向A点的_（左/右）侧移动。当蜡烛移动到B点时，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰的像，这时，通过透镜向烛焰同侧观察，能看到烛焰的虚像，把蜡烛放到B点_（左/右）侧，可以使虚像更大。ABM（5）实验中，当京京用白纸遮掉凸透镜的上半部分时，光屏上成像的情况是（）A只出现烛焰的上半部分的像B只出现烛焰的下半部分的像C仍然是完整的像，只是变暗些D成像情况像不受任何影响（6）随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向_（上/下）移动。由于影响到了实验的进行，这时最合理的调整是（）A只需将凸透镜向下移动些B只需将光屏向上移动些C只需将蜡烛向上移动些D以上均可4小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验.(1)如图21所示，要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向调整(选填“上”或“下”)；(2)实验中所用凸透镜的焦距是10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一个倒立、清晰的像，该像是的（选填“放大”、“等大”或“缩小”）；(3)接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向移到某一位置(选填“左”或“右”)，才能在光屏上成清晰的像，这次所成的像比上一次要（选填“大”或“小”）；图21图22（4）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一付近视眼镜放在凸透镜前(如图22所示)，观察到光屏上的像变模糊了，此时要使光屏上成清晰的像，应该将光屏向移(选填“左”或“右”).（5）小华进行实验探究时，把蜡烛从离透镜较远的地方逐渐向透镜移动，调整光屏位置，在光屏上测出了不同位置时像的高度并将数据填在表格中（凸透镜焦距f=l0cm）物体到凸透镜距离ucm6030201512像的高度hcm0.4l2410小华同学通过实验数据得出的结论是：物体到凸透镜距离越近。像就越大请你对她的实验过程及实验结论作出点评（2分）5同学们要探究“凸透镜成像规律”他们来到实验室，选用的器材如图2所示：物体到凸透镜距离ucm6030201512像的高度hcm0.4l2410图2(1)请你简要说出实验探究前应怎样合理摆放和调整器材；(2)器材调好后，蜡烛从离透镜较远的地方逐渐向透镜移动，调整光屏位置，在光屏上测出了不同位置时像的高度并将数据填在表格中凸透镜焦距f=l0cm。文莉同学通过实验现象得出的结论是：凸透镜成的像是倒立的：林哲同学通过实验数据得出的结论是：物体到凸透镜距离越近。像就越大请你对他们的实验过程及实验结论作出点评6小雪小组在“探究凸透镜成像大小与焦距的关系”实验中，对课本的实验装置进行了改进，如图25所示。（1）他们不用蜡烛，而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验，你认为其好处是。（写出一点即可）次数物距u/cm焦距f/cm像距v/cm1155来源:学科网ZXXK7.52来源:Z#xx#k.Com817.531029.0（2）他们用三个焦距不同的凸透镜进行实验，数据记录如上表。分析表中数据可知，在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距；根据你所学凸透镜成像规律分析，此时所成像的大小。（均选填“越大”、“越小”或“不变”）7小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图16甲所示。又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏。将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。(1)当发光物体在口点时，如图16乙所示，在光屏上成的像如图16丙所示。则光屏上的像是倒立、_的实像。将发光物体由a点移动到b点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到_为止。(2)用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是：_。(3)如图16乙所示，当发光物体在a点时，物与像之间的距离为S1当发光物体在b点时，物与像之间的距离为S2，则S1_S2。(选填“>”、“=”或“<”)(4)小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验。他把光屏取下来，把发光物体放在凸透镜左侧，从凸透镜右侧沿主光轴向凸透镜方向观察，如图17所示。当眼睛离凸透镜较远时看到了发光物体的倒立的像，离凸透镜较近时就看不到这个像了，请分析并说明其原因。8小明一组的同学在探究“凸透镜成像规律”实验前，把凸透镜正对着太阳光在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，测得光斑到透镜的中心的距离是15，然后把凸透镜、光屏、蜡烛安装到光具座上开始实验。如图所示。（1）凸透镜的焦距是_。（2）实验前在光具座上由左至右应该依次放置_、_、_，并调整_、_的高度，使它们的中心与_的中心大致在同一高度上，其目的是使像成在_。（3）实验中，小明将点燃的蜡烛先后放在A、F、B、C、D、E各点，并移动光屏，在光屏上得到清晰的像，则烛焰在_点，屏上的像最大；烛焰在_点，屏上的像最小；烛焰在_点，屏上得不到像。（4）小明将实验得到的结论填入下表，请你改正他的错误之处并补充完整。物体到透镜的距离/u像的性质应用倒立或正立放大或缩小实像或虚像u>2F放大F<U<2F照相机虚像9学习了凸透镜成像的规律之后，小明为了更进一步地证明其正确性，他和同学们又设计了如下实验，将焦更为20cm的凸透镜A固定在光具座的35cm刻度处，将点燃的蜡烛放置在光具座的5cm刻度处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示接着他们保持烛焰的位置不变，在原位置上将凸透镜A换成凸透镜B，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示（1）请设计表格记录此二次实验（2）请回答凸透镜A的焦距_凸透镜B的焦距（选填”大于”、“等于”或“小于”）（3）在对两个实验进行了分析后，小红高兴地说：“我又明白了个道理，原来凸透镜成何种性质的像是由凸透镜的焦距决定啊！”你认为此话是否正确，并说明理由10某学校一位老师站在同一位置，用焦距可改变的照相机对着松花江畔的防洪纪念塔先后拍摄了两张照片甲和乙，如图所示观察照片后同学们产生了这样的疑问：“物体通过凸透镜在光屏上所成像的太小与透镜的焦距有何关系呢?”同学们对此进行了探究(1)同学们先后选用三个焦距分别为l5cm、lOcm、5cm的凸透镜，在保持物距始终为35cm的情况下依次进行实验，发现所成的像越来越小请你根据实验结果判断老师在拍摄哪一张照片时，照相机镜头的焦距较大?(2)在探究过程中，同学们总是让物距保持不变，请你说出他们这样做的理由11同学们要探究“凸透镜成像规律”他们来到实验室，选用的器材如下图：(1)请你简要说出实验探究前应怎样合理摆放和调整器材；(2)器材调好后，蜡烛从离透镜较远的地方逐渐向透镜移动，调整光屏位置，在光屏上测出了不同位置时像的高度并将数据填在表格中凸透镜焦距f=l0cm物体到凸透镜距离ucm6030201512像的高度hcm0.4l2410文莉同学通过实验现象得出的结论是：凸透镜成的像是倒立的：林哲同学通过实验数据得出的结论是：物体到凸透镜距离越近。像就越大请你对他们的实验过程及实验结论作出点评12.同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺放在水平桌面上，下面是他们探究过程中出现的一些，问题，请你分析和解决这些问题。10市模题得找答案(问题一)：一位同学点燃蜡烛后，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，然后移动烛焰和光屏，光屏上却找不到烛焰的像。你认为产生这种现象的可能原因是什么?(写出两种可能的原因)(问题二)：另位同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，测得了多组数据，其中一组数据如下表：请分析该组的实验数据，总结凸透镜成像的规律。(问题三)：由同学们的实验记录可知，在实验过程中有的时候光屏上能承接到的烛焰的像，有的时候光屏上承接不到烛焰的像。请你从能量的角度去解释该现象，并用实验来验证你的解释(或讲述你的实验经历来证明你的观点)。13如图甲所示是晓彤同学探究“凸透镜成像的规律”实验装置(凸透镜的焦距为15cm)。(1)装置中明显错误的是_因而导致光屏上接收不到烛焰的像；晓彤调整好装置后，光屏上所成的像是_(填“成像性质”)，这种成像规律在实际中的应用有(请举出一例)(2)当烛焰位于如图乙所示的位置时，若想观察到像，请在图中画出眼镜的位置及成像的情况。14.11市模有答案学习了凸透镜成像的规律之后，小明为了更进一步地证明其正确性，他和同学们又设计了如下实验，将焦更为20cm的凸透镜A固定在光具座的35cm刻度处，将点燃的蜡烛放置在光具座的5cm刻度处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示.接着他们保持烛焰的位置不变，在原位置上将凸透镜A换成凸透镜B，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示(1)请设计表格记录此二次实验(2)请回答凸透镜A的焦距凸透镜B的焦距（选填”大于”、“等于”或“小于”）(3)在对两个实验进行了分析后，小红高兴地说：“我又明白了个道理，原来凸透镜成何种性质的像是由凸透镜的焦距决定啊！”你认为此话是否正确，并说明理由15.某物理学习小组在研究“凸透镜成像规律”时，使用的器材如图（凸透镜的焦距是lOcm，刻度尺上标记着点，相邻两点间距为10cm）(l)实验前，蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是；(2)凸透镜放在D点，当图中光屏上承接到烛焰的倒立、放大、清晰的像时，蜡烛应放在图中的；(3)保持凸透镜位置不动，在(2)实验基础上，想要在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像，接下来的操作是.1、解：（问题一）物体此时距透镜的距离有可能恰好为一倍焦距，此时物体不成像所以光屏上没有清晰的像物体此时距透镜的距离有可能小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像，由于虚像不是由实际光线会聚而成，所以光屏上也不会有清晰的像物体此时的距离即使大于一倍焦距，成实像，若蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上，此时光屏上也不会有清晰的像故答案有以下三种可能：物体距透镜的距离为一倍焦距，物体不成像；物体距透镜的距离小于一倍焦距，物体成的是正立放大的虚像；蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；（问题二）：物体在大于2倍焦距处成倒立、缩小的实像；在l倍焦距和2倍焦距之间成倒立放大的实像；在小于1倍焦距处成正立、放大的虚像      （问题三）：光屏能承接到的是实像，是实际光线会聚成的，是能量的聚集；光屏上不能承接但眼睛能看到的是虚像，不是实际光线会聚成的，在像的位置上没有能量的聚集验证：用凸透镜做成像实验时，光屏上承接到像时，会感觉到温度升高或利用太阳光做实验对，光屏在其像的位置（即焦点附近）温度会明显升高，甚至可点燃光屏234（1）上（2）放大（3）左小（4）右（5）两位同学的结论在收集的证据范围内成立，符合数据和现象所体现出的规律；(1分)两位同学都没有收集uf范围内的证据，所以结论不完整5(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上；调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度(2)两位同学的结论在收集的证据范围内成立，符合数据和现象所体现出的规律两位同学都没有收集uf范围内的证据，所以结论不完整6（1）可以增加物体的亮度，使成像更清晰；便于观察凸透镜成像的性质；所成的像不会晃动，更加稳定；跟燃烧蜡烛相比，LED发光更安全、环保（2）越大越大7(1).缩小；光屏上的像清晰(2).便于比较像与物的大小;可以增加物体的亮度，使成像更清晰；便于观察凸透镜成像的性质；所成的像不会晃动，更加稳定；跟燃烧蜡烛相比，LED发光更安全、环保(3).<(4)因为看到的像是倒立的，所以是实像，成像点在凸透镜的右侧；发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的。所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像。8（1）15（2）蜡烛凸透镜光屏凸透镜光屏烛焰光屏上（3）BEA和F（4）物体到透镜的距离/u像的性质应用倒立或正立放大或缩小实像或虚像u>2F倒立缩小实像照相机F<U<2F倒立放大实像投影仪U<F正立放大虚像放大镜9（1）实验表格设计实验次数、凸透镜的焦距、物距、像距、像的性质一共5列，有实验次数分甲乙两行设计表格如图实验别次凸透镜的焦距（cm）物距（cm）像距（cm）像的性质甲203060倒立放大的实像乙3020倒立缩小的实像（2）甲图，凸透镜成倒立、放大的实像，u=35cm5cm=30cm，2f30cmf，所以，30cmfA15cm乙图，凸透镜成倒立、缩小的实像，u=35cm5cm=30cm，30cm2f，所以，15cmfB所以，fAfB（3）凸透镜成像性质有物距和焦距来判断的，只有凸透镜的焦距不能判断成像性质10(1)拍摄乙照片时，镜头的焦距较大(1分)(只写“乙照片”可给分)(2)让物距保持不变，应用了“控制变量法”(1分)，因为凸透镜成像的大小与“物距”和“焦距”都有关，如果不保持物距不变，那么像的变化是由“物距”变化引起的，还是由“焦距”变化引起的，就无法确定了(1分)。11(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上；(1分)调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度(1分)(2)两位同学的结论在收集的证据范围内成立，符合数据和现象所体现出的规律；(1分)两位同学都没有收集uf范围内的证据，所以结论不完整(1分)1213（1）烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度（或同一水平线）上倒立、放大的实像幻灯机等（2）略（眼睛在凸透镜右方1分，正立、放大的虚像且满足uv给1分）1415.(1)蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直发上（1分），烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度（1分）（或“烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一直线、同一高度上”得2分）说明：不写“依次”，在叙述三者顺序时，体现出凸透镜在中间位置的不扣分(2)B和C两点之间（或“在透镜左侧，距凸透镜lOcm至20cm之间”；“在透镜左侧，到凸透镜的距离大于l倍焦距，小于2倍焦距”）（1分）(3)将蜡烛移到B点左侧（1分）（只要体现出B点左侧的某一区域或某一点即可），并调整光屏位置（1分）52(6分)同学们在实验室里自制密度计，甲、乙两位同学各自选取了如图所示的两支圆柱形松木棍，并且用一段相同的金属丝缠绕在木棍的一端实验室的桌子上放有：烧杯、量筒、天平(砝码)、水、盐水、食用油等，请你也参与他们的制作(1)写出密度计的原理以及简要的制作过程；(用画简图加文字说明亦可)(2)制作过程中，你发现密度计的刻度与温度计的刻度有什么不同；(3)请对两位同学不同的“选材”将对制作密度计效果产生的影响进行评估，并对制作过程提出一条合理建议52、制作过程：将绕有金属丝的木棍放入盛有水的烧杯(量筒)中，待木棍静止漂浮时，记下水面的位置，写上10，即为1Oxl03kgm3的刻度线 用天平和量筒测量出盐水(或油)的密度，再将自制的密度计放入该液体中静止后，记下液面的位置。并写上该液体的密度值。用伺样的方法在木棍上记下不同液体密度的刻度 (2)温度计的刻度越靠上数值越大，密度计的刻度越靠下越大；温度计的刻度是均匀的，密度计的刻度不均匀(和写出其中一条可给分)(3)乙同学选用细木棍制作密度计的分度值(最小刻度)较小，精确度高，(或根据原理可知木棍横截面积s越小，相同刻度间的距离h越大，精确度越高)(反之亦可)建议：制作时木棍涂上蜡，避免松木棍吸水影响其测量的准确性(或制作时木棍涂上蜡避免松木棍吸水使其精确度不稳定)-