《2025年通城学典全程测评卷八年级物理上册苏科版》

27. (9分)(2024·扬州广陵期末)小雨和同学们用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像,如图乙,则可判断该透镜的焦距f为12cm。

(2)调整器材高度时,应点燃(点燃/不点燃)蜡烛。
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的虚(虚/实)像;该实验现象可以说明放大镜(照相机/幻灯机/放大镜)的成像特点;若用照相机从凸透镜右侧对着凸透镜拍摄,则能(能/不能)拍到烛焰的像。
(4)小金在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁中①至⑥六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的六种像进行排序,正确顺序为④⑥⑤③①②。

(5)实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向上(上/下)移动。
(6)小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系,如图戊所示,其中适合做LED光源的有1个。
(7)小亮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己的图像,线段为凸透镜的像距倒数$\frac{1}{v}和物距的倒数\frac{1}{u}$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10cm。

答案： （1）12 （2）点燃 （3）虚 放大镜 能 （4）④⑥⑤ （5）上 （6）1 （7）10 解析:
(1)由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm。
(2)根据凸透镜成像规律实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
(3)蜡烛移至45cm刻度线处时,物距u = 50cm - 45cm = 5cm, u ＜ f,成正立、放大的虚像;该实验现象可以说明放大镜的成像特点。虽然该实验成的是虚像,但用照相机从凸透镜右侧对着凸透镜拍摄时,还是有光线进入照相机,照相机能拍到烛焰的像。
(4)由题意可知,④⑤⑥中,④⑥是正立放大的,⑤是倒立放大的,根据凸透镜的成像规律,当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,且物距越小,虚像越小,那么由近到远应该是④⑥,当物距在一倍焦距和两倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,接下来是⑤,根据物远像近像变小,可知,接下来像是变小的,顺序是③①②,综上所述,由近到远所得到的六种像进行排序,正确顺序为④⑥⑤③①②。
(5)实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据"过光心的光线其传播方向不变"可知,像会向光屏的上方移动。
(6)探究凸透镜成像上下左右位置关系时,应该让发光体本身上下左右是不同的,即上下和左右是不对称的,则适合做LED光源的可能是"F"和"Z";然后再分析"Z",因"Z"上下左右同时颠倒后仍然是"Z",所以"Z"不适合做光源,故只有"F"适合做光源。
(7)图中$\frac{1}{u}=5\,\text{m}^{-1}$时,$\frac{1}{v}=5\,\text{m}^{-1}$,此时v = u = 0.2m,像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即2f = 0.2m,所以f = 0.1m = 10cm。