《2025年实验班提优训练八年级物理上册苏科版》

13. 控制变量法 在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将 A 凸透镜固定在光具座上 35 cm 刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上 5 cm 刻线处,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,将凸透镜 A 换为凸透镜 B 并保持蜡烛和凸透镜位置不变,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,如图乙所示.

(1)请根据实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜 A 的焦距 小于 (填"大于""小于"或"等于")凸透镜 B 的焦距.


(2)某学生利用其中一个凸透镜做"探究凸透镜成像规律"实验时,在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙所示的六种烛焰的清晰像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的像进行排序,正确顺序为 B .
A. ④⑥⑤③①②
B. ②①③⑤⑥④
C. ②①③⑤④⑥
(3)小刚实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图丁所示的图像,线段 MN 为凸透镜成像的像距倒数$\frac {1}{v}和物距倒数\frac {1}{u}$的对应关系. 根据图像信息可知,该小组所用凸透镜的焦距为 12.5 cm.
(4)在探究凸透镜成像规律时,正确完成一次实验后,不小心碰到凸透镜,使其下滑了一点,此时像会出现在光屏的 下 方,为使像回到光屏中央,合理的操作是:将蜡烛向 下 移动,或将光屏向 下 移动.(填"上"或"下")
(5)如图戊所示,将蜡烛放在图示位置,光屏上恰好成清晰的像,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢在一起,则蜡烛能成 C 个像.
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3

答案： 13.
(1)小于
(2)B
(3)12.5
(4)下 下 下
(5)C
[解析]
(1)图甲,凸透镜成倒立、缩小的实像,u=35 cm-5 cm=30 cm,30 cm＞2fA,则fA＜15 cm;图乙,凸透镜成倒立、放大的实像,u=35 cm-5 cm=30 cm,2fB＞30 cm＞fB,解得30 cm＞fB＞15 cm;所以,A的焦距小于B的焦距.
(2)蜡烛到凸透镜距离由远到近,依次成倒立、缩小的实像,倒立、等大的实像,倒立、放大的实像,正立、放大的虚像.成实像时,物距减小,像逐渐变大;成虚像时,物距减小,像逐渐变小.正确顺序为②①③⑤⑥④.
(3)观察图像可知,当1/u=4 m⁻¹时,即u=0.25 m时,1/v=4 m⁻¹,即v=0.25 m.u=v=2f=0.25 m,f=0.125 m=12.5 cm.
(4)根据通过光心的光线传播方向不变可知,凸透镜下移,像会下移,即像会出现在光屏的下方,为使像回到光屏中央,合理的操作是:将蜡烛向下移动,或将光屏向下移动.
(5)若切除凸透镜中间部分,再将剩余部分靠拢在一起,上半部分透镜的光心下移,所成像会下移;下半部分透镜的光心上移,所成像会上移.所以,剩余部分靠拢在一起后,蜡烛能成2个像.