组卷网 > 初中物理综合库 > 光学 > 透镜及其应用 > 凸透镜的成像规律 > 探究凸透镜成像的规律 > 探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
题型:实验题 难度:0.4 引用次数:607 题号:20380017
小明使用蜡烛、凸透镜、光屏和光具座等实验器材探究凸透镜成像规律。
   
(1)小明将蜡烛、凸透镜、光屏固定在光具座上并点燃蜡烛后,发现烛焰的像位于光屏下端且成像不完整,则小明应向______(选填“上”或“下”)调整蜡烛;
(2)调整蜡烛高度后,当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的烛焰像,此凸透镜的焦距为______cm;
(3)在(2)实验基础上,保持凸透镜位置不动,想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像,接下来的操作是______
(4)在(2)实验基础上,更换更小焦距的透镜,保持蜡烛和光屏位置不动,向______(选填“左”或“右”)移动凸透镜,也能在光屏上得到缩小清晰的烛焰像。

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【推荐1】2021年12月9日,学校组织全体学生实况观看了“神舟十三号”宇航员翟志刚、王亚平、叶光富给同学们带来的一堂太空科普课。几名宇航员在做“水球光学实验”时,先向水膜里注水形成一个水球,再向水球里注入一个大气泡之后,小强同学透过水球看到了王亚平的一个较大的倒立的像和一个较小的正立的像,如图甲、乙所示.非常神奇!这是为什么呢?“太空教师”王亚平要求感兴趣的同学可以深入研究一下。课后小强和同样感兴趣的小富、小美、小高等同学组成研究小组共同开展了研究。


(1)研究最可靠的方法是做实验。四名同学找来了若干器材,他们在一个圆球形的透明容器中注满水,很快就再现了图甲、乙中的两个倒立的像。这个像与______(平面镜/凸透镜/凹透镜)所成的像类似;乙图中的倒立的像稍微大一些,是因为水球距离人脸部更______(近/远)一些;
(2)接着他们向水球中注入气泡,发现无论如何都不能使气泡正好位于水球的中央,观察水球中央较小的“正立像”的实验无法继续.为什么呢?经过讨论,他们明白了其中的道理:球形容器里的水受______力作用,使得水不同深度的压强不等,进而水对气泡产生了______力,所以气泡不能位于水球的中央;
(3)“正立像”不能直接通过实验检验,小强他们四人并不气馁,又进行了如下讨论、操作和推理,请你加入他们的研究。
①由表及里。四名同学经过讨论确定:“正立像”是由于光的折射形成。以下是四个人陈述的分析推理,你认为不妥的是______(填序号);
A.小强:光在同种均匀介质中沿直线传播,而“正立像”比同一环境中的王亚平本人小,所以它不是光的直线传播形成的现象
B.小富:来自王亚平身体的光在水球表面发生反射后将返回她本人那一侧,而拍摄者和王亚平位于水球的两侧,所以“正立像”不是光的反射形成的现象
C.小美:物体在平面镜中成正立等大的虚像,“正立像”比王亚平本人小,所以不是光的反射形成的现象
D.小高:拍摄者和王亚平位于水球的两侧,来自王亚平身体的光将通过水球,所以“正立像”是光的折射形成的现象
②合情推测。四名同学找来几副平光眼镜、近视眼镜、老花眼镜,通过两副平光眼镜观察近处的物体,发现看到的像几乎没有变化;通过两副近视眼镜观察近处的物体,发现看到的像更小了;通过两副老花眼镜观察近处的物体,发现看到的像更大了。因此他们推测:如果空间站里水球及气泡的形状与图丙中的______(填序号)相似,观察者就会看到图甲、乙中央的“正立像”;(提示:观察者视线在图丙中通过水球、气泡圆心的水平方向上)

③实证检验:对空间站里水球及气泡形状的推测究竟是否正确,小美、小高打算写信向宇航员们咨询,小强、小富则立志将来到空间站里实际做一下实验。
2022-06-05更新 | 407次组卷
实验题 | 较难 (0.4)
【推荐2】小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。凸透镜固定在光具座50cm刻度处。

(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 ___________。实验时蜡烛固定在40cm刻度处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为 ___________cm;
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰倒立、___________(选填“放大”、“缩小”成“等大”)的清晰实像,利用该成像规律制成光学仪器是 ___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);
(3)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化?___________(选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”);
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 ___________(选填“凸”或“凹”)透镜;
【拓展】若题(2)中保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到 ___________cm刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像,依据是 ___________
2022-09-09更新 | 1088次组卷
实验题 | 较难 (0.4)
【推荐3】在探究“凸透镜成像的规律”实验中,小致所用的A、B两个凸透镜的材料相同、口径也相同,但是厚度不同,如图甲所示。

(1)图甲中,两个凸透镜的焦距分别是10cm和25cm,则透镜_________的焦距应该是25cm;
(2)若光具座长度为90cm,则小致应该选择焦距是_________cm的凸透镜完成实验;
(3)实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示时,光屏上得到烛焰清晰的像,此像是倒立、______的实像;
(4)接着小致又找来一个透镜,把它放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,此时光屏上的像变模糊了,使物体远离凸透镜,又能在光屏上得到烛焰清晰的像,则该透镜是_________(选填“凸”或“凹”)透镜。
2020-10-06更新 | 304次组卷
共计 平均难度:一般