《2025年新课程学习与测评单元双测八年级物理上册人教版》

18. 物理创新实验小组的同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，装置如图 11 甲所示。

(1)实验中多次改变蜡烛与透镜的距离(物距 $ u $)，同时移动光屏，让光屏上出现蜡烛清晰的像，并记下光屏到透镜的距离(像距 $ v $)，数据记录如下表所示。请在图 11 乙中画出凸透镜成实像时的像距 $ v $ 和物距 $ u $ 的关系图像，由图像可知凸透镜的焦距是10.0 cm。
(2)蜡烛、透镜、光屏在如装置图 11 甲所示的位置，将蜡烛向远离凸透镜方向移动一小段距离 $ l_1 $，为使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向靠近(选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动一小段距离 $ l_2 $，且 $ l_1 $＞(选填“$＜$”“$=$”或“$＞$”)$ l_2 $。
(3)保持凸透镜在 50 cm 刻度线处不动，将点燃的蜡烛和光屏互换位置，在光屏上仍可呈现烛焰清晰的实像，这是因为光路具有可逆性。
(4)实验时，光屏上已经得到了蜡烛清晰的像，若不小心将墨汁溅了一滴到凸透镜上，则光屏上没有(选填“有”或“没有”)墨汁的像或影子。
(5)图 11 丙是航天员王亚平在“天宫课堂”做水球实验的情形，图中王亚平经水球所成的像是实(选填“虚”或“实”)像，该成像原理与照相机(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)相同。

答案：
18.
(1)如答图10所示 $10.0$
(2)靠近 $＞$
(3)可逆
(4)没有
(5)实 照相机

[解析]
(1)根据表中数据描点，用光滑曲线连线，如答图10所示；当$u = v = 2f$时，凸透镜成倒立、等大的实像，此时$u = v = 20.0\ cm$，所以$f = 10.0\ cm$。
(2)将蜡烛向远离透镜方向移动一小段距离$l_1$，物距变大，像距变小，为使光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移动一小段距离$l_2$，原来凸透镜成倒立、缩小的实像，则$u ＞ 2f$，$f ＜ v ＜ 2f$，所以可知物距的变化范围大于像距的变化范围，则蜡烛移动的距离要大于光屏移动的距离，即$l_1 ＞ l_2$。
(3)由于在光的折射现象中，光路可逆，所以保持凸透镜在$50\ cm$刻度线处不动，在题图中将点燃的蜡烛和光屏互换位置，在光屏上仍可呈现烛焰清晰的实像。
(4)凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上溅了一滴墨汁，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来大小相同，但亮度变暗，所以没有墨汁的影子。
(5)由题图知，水球相当于凸透镜，此时水球成缩小、倒立的实像，其成像原理与照相机相同。