《2025年第一学堂八年级物理上册教科版》

【例题1】(2024·湖北)同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。
甲. 乙. 丙.
(1)如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为______cm。
(2)如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表。
凸透镜成缩小实像时，物距______（选填“＞”“＜”或“=”）像距。
(3)小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为f＜u＜2f。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中______（选填“A”或“B”）侧向透镜方向观察，看到了正立、放大的像，测得物距为8.0 cm，她推测u和f的关系应为u＜f。______的推测合理，理由是______。

答案：
(1)10.0；
(2)＞；
(3)B；小丽；当u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，不能呈现在光屏上，只能从B侧（蜡烛同侧）观察到
解析：
(1)由图乙刻度尺，光斑在20.0cm处，透镜在10.0cm处，f=10.0cm。
(2)缩小实像时u＞2f，v在f~2f之间，故u＞v。
(3)虚像与物体同侧，需从B侧观察；u=8cm＜f=10cm时成正立放大虚像，小丽推测合理。

【变式1】小潘同学选用焦距为15 cm的凸透镜，做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
(1)实验在______（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，现象更明显。
(2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是______。
(3)小潘将蜡烛放在10 cm刻度线处，移动光屏到如图所示位置，光屏上恰好呈现一清晰的像，该像的性质是倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
(4)保持凸透镜位置不变，小潘将蜡烛移动到25 cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应把光屏向______（选填“左”或“右”）移动，像将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

答案：
(1)较暗；
(2)使像呈现在光屏中央；
(3)缩小；
(4)左；变小
解析：
(1)较暗环境中，烛焰像更清晰。
(2)三者中心同高，像能成在光屏中央。
(3)蜡烛在10cm，透镜在50cm，u=40cm＞2f（30cm），成倒立缩小实像。
(4)蜡烛在25cm，u=25cm＞2f，像距v在f~2f，需向左移动光屏，物距增大，像变小。