《2025年基础训练大象出版社八年级物理上册人教版》

7. (★★)根据凸透镜成像的规律,请在图 $5.3-15$ 中作出物体通过凸透镜所成的像 ($P$ 为凸透镜二倍焦距点)。

答案：

8. (★★★)小明想探究凸透镜成像的规律。实验桌上有两个凸透镜,焦距分别为 $10.0\ cm$ 和 $20.0\ cm$。
(1) 小明将其中一个凸透镜放在光具座上,当 $F$ 形光源、凸透镜及光屏的位置如图 $5.3-16$ 所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像(图中未画出),则他选择的凸透镜的焦距为10.0$cm$。

(2) 小明将 $F$ 形光源和光屏的位置对换,发现在光屏上仍能成一清晰的像,此时像的性质是倒立、放大的实像。
(3) 接着,保持 $F$ 形光源和凸透镜的位置不变,小明换了另一个凸透镜,调节光屏的位置,此时不能(填“能”或“不能”)在光屏上找到 $F$ 形光源的像,这是因为物距小于焦距。

答案： 10.0
放大
不能
物距小于焦距
(或F形光源在凸透镜的焦距以内，u＜f)

投影仪中的凸透镜为什么是螺纹的
现代广泛使用的书写投影仪的结构如图 $5.3-17$ 甲所示。小华在观察投影仪的结构和成像特点时发现,投影仪中的凸透镜并不是常见的透镜的形状,而是呈螺纹状的,如图 $5.3-17$ 乙所示。这是怎么一回事呢？
原来,为了放映大画面的幻灯片,就需要用大直径的凸透镜,即螺纹透镜。螺纹透镜的构造和作用可用一个简单的模型来说明。图 $5.3-17$ 乙是一个短焦距、大直径的平凸透镜,它的球面可分成一圈圈的球带,实际上每个球带中画斜线的部分对光并不起会聚作用,因此,这部分可以去掉。把这部分去掉后再使剩余的各部分的底部落在一个平面上,就成了如图 $5.3-17$ 丙所示的螺纹透镜。它的作用与原来的平凸透镜一样,但是要比原来的平凸透镜轻得多。

阅读上文,完成下面题目。
小红拿到一块玻璃透镜,仔细观察这块透镜,发现一面有螺纹,一面是光滑的,她对此透镜进行了探究。
(1) 她把该透镜靠近书上的“实验”二字,观察到如图 $5.3-18$ 甲所示的现象,由此可以判定该透镜是______(填“凸”或“凹”)透镜。

(2) 小红查阅资料后了解到,用如图 $5.3-18$ 乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用。请在图 $5.3-18$ 乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向。
(3) 为探究该透镜的成像规律,小红将 $F$ 形光源、透镜、光屏放置在光具座上,调整好后,固定透镜位置,使 $F$ 形光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜,每次都调节光屏到透镜的距离,使 $F$ 形光源在光屏上成清晰的像,将结果记录在下表中。则该透镜的焦距为______$cm$。当 $F$ 形光源位于如图 $5.3-18$ 丙所示位置时,光屏应适当向______(填“左”或“右”)移动,才能在光屏上得到清晰的像。
| 序号 | 物距 $u/cm$ | 像距 $v/cm$ | 像的性质 |
| 1 | $30.0$ | $15.0$ | 倒立、缩小的像 |
| 2 | $20.0$ | $20.0$ | 倒立、等大的像 |
| 3 | $15.0$ | $30.0$ | 倒立、放大的像 |
(4) 在了解了该透镜的成像规律后,小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪,其剖面图如图 $5.3-18$ 丁所示,平面镜与底面夹角为 $45^{\circ}$,平面镜的中心位于透镜的主光轴上,盒上方开一方形孔,将 $F$ 形光源按照图示方式朝下平放在方形孔上,中心与平面镜中心在一条竖直线上。若盒子高度 $h$ 为 $10.0\ cm$,为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影,则盒子长度 $l$ 的范围为______,屏幕上所成的图像形状是______(填“$F$”“$J$”或“$E$”)。

答案：
凸

10.0
左
$​10.0\ \mathrm {cm}＜l＜20.0\ \mathrm {cm}​$