2020年八年级物理上册探究凸透镜成像规律 8页

‎3.6 探究凸透镜成像规律 学校：___________姓名：___________班级：___________‎ 一．选择题（共10小题）‎ ‎1．（2018•咸宁）一凸透镜的焦距为‎15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜‎40cm处沿主光轴移到‎20cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（　　）‎ A．像变大，像距变大 B．像变小，像距变小 C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大 ‎2．（2018•临沂）在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（　　）‎ A．该凸透镜的焦距是‎20cm B．将蜡烛移动到‎20cm刻度处，移动光屏可得到倒立、放大的实像 C．将蜡烛移动到‎35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏 D．将蜡烛移动到‎45cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏 ‎3．（2018•淄博）在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后‎20cm的光屏上出现一个等大倒立的像，如果将蜡烛移动到凸透镜前‎25cm处，则（　　）‎ A．光屏上会出现倒立放大的实像 B．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像 C．将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立放大的实像 D．无论怎样移动光屏，光屏上均找不到像 ‎4．（2018•包头）如图所示，将焦距为‎10cm的凸透镜固定在光具座‎50cm刻度线处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　）‎ A．此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同 B．若蜡烛移至‎20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像 C．若蜡烛移至‎45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像 D．在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，将光屏左移可再次成清晰的像 ‎5．（2018•江汉区一模）如图所示，小东同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）‎ A．利用这一成像规律可制成幻灯机 B．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动 C．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜 D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板 ‎6．（2018•新泰市一模）如图，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏到图示位置时，光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当物体距凸透镜‎30cm时，重新调节光屏的位置，便可以得到（　　）‎ A．倒立等大的实像 B．倒立放大的实像 C．倒立缩小的实像 D．正立放大的虚像 ‎7．（2018•自贡）关于凸透镜的应用，下列说法正确的是（　　）‎ 8‎ A．凸透镜成的像都是实像 B．照相时，景物在镜头二倍焦距以内 C．投影仪中的投影片放在镜头二倍焦距以外D．远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用 ‎8．（2018•威海）下列关于凸透镜应用的说法，正确的是（　　）‎ A．近视眼需要佩戴凸透镜来矫正 B．放大镜成正立、放大的实像 C．用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内 D．要使投影仪成像变大，应使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投片 ‎9．（2018•通辽）如图，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是（　　）‎ A．物体上的二维码是光源 B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 C．要使屏幕上二堆码的像变小，只需将二维码靠近凸透镜 D．影像传感器上成的是正立的实像 ‎10．（2018•菏泽）已知凸透镜的焦距为‎15cm，下列说法正确的是（　　）‎ A．当物体距凸透镜‎10cm时，成正立、放大的实像 B．当物体距凸透镜‎20cm时，成倒立、放大的实像 C．当物体距凸透镜‎35cm时，成倒立、放大的实像 D．当物体从距凸透镜‎20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大 ‎　‎ 二．填空题（共6小题）‎ ‎11．（2018•东营）东营市开展了“红色电影进社区”活动，受到居民好评。电影放映机的镜头相当于一个　 　（选填“凸透镜”、“凹透镜”），电影放映时在银幕上形成的是　 　立、放大的实像。‎ ‎12．（2018•绵阳）将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上，再将焦距为‎30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置，在屏上得到清晰的缩小实像；在透镜甲位置上换上焦距为‎20cm的凸透镜乙，不改变蜡烛位置，将光屏　 　（选填“靠近”或“远离”）透镜适当距离，就可以再光屏上得到清晰的　 　（选填“放大”“缩小”或“等大”）实像。‎ ‎13．（2018•遂宁）勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中，将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰的像，利用凸透镜这一成像规律制成的是　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“‎15cm“刻度线位置，他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则小明所患的眼疾是　 　。（选填“近视眼”或“远视眼”）‎ ‎14．（2018•达州）某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在　 　m以内；把物体从距凸透镜‎5cm处移动到距凸透镜‎20cm处的过程中，像的大小将　 　（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。‎ 8‎ ‎15．（2018•江苏一模）如图所示，志刚同学在一次实验课上，把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后，透过烧杯观察铅笔的像。他惊奇地发现，手中铅笔的笔尖本是朝左的，可他看到的像却是笔尖朝右，这是因为盛水的烧杯相当于一个　 　镜，志刚同学看到的是铅笔　 　（“实”或“虚”）的像，若将铅笔继续　 　（“靠近”或“远离”）烧杯，他所看到的像将会变成笔尖朝左。‎ ‎16．（2018•西山区一模）无人机利用携带焦距一定的微型摄像机进行航拍时，来自地面景物的光通过摄像机镜头会聚在感光晶片上，形成倒立、　 　的实像；当无人机下降时，须　 　（填“增大”或“减小”）镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面，此时所成的像　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）‎ ‎　‎ 三．作图题（共2小题）‎ ‎17．（2018•滨州模拟）完成图中的光路图 ‎ ‎ ‎ ‎18．（2017•日照）如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。‎ ‎　四．实验探究题（共2小题）‎ ‎19．（2018•赤峰）小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，先用焦距‎20cm的凸透镜甲进行实验，在光屏上得到了清晰的缩小，实像如图所示。‎ ‎（1）他改用‎10cm的凸透镜乙继续进行实验，如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏应向　 　移动（选填“左”、“右”）。‎ ‎（2）改用‎10cm的凸透镜乙继续进行实验时，光屏所成清晰的像偏下，要是光屏所成的像移动到光屏中央处位置，应使凸透镜向　 　移动（选填“上”、“下”）。‎ ‎（3）光屏上得到发光体清晰的像时，小明不小心用手指尖触摸到凸透镜，此时光屏上　 　（选填“会有指尖的像、“会出现指尖的影子”、“发光体的像暗了一些”）。‎ ‎20．（2018•滨州）小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验，‎ ‎（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟　 　有什么关系？‎ ‎（2）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=　 　cm。‎ ‎（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镇放在光具座刻度‎50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度‎10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是　 　（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”）‎ ‎（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐　 　。当u＞‎2f时，物体移动速度　 　（选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度，当f＜u＜‎2f时，物体移动速度　 　（选填“大于”，“小于”或“等于”）像移动的速度。　‎ 8‎ 8‎ ‎参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．选择题（共10小题）‎ ‎1．解：凸透镜的焦距是‎15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜‎40cm处移到‎20cm处的过程中，物距始终大于焦距，因此凸透镜成实像，由于物距减小，则像距变大，像变大。‎ 故选：A。‎ ‎　‎ ‎2．解：A、由图可知，此时的物距为‎20cm，成的是倒立、等大的实像，则u=‎2f，故f=‎10cm，故A错误；‎ B、将蜡烛移动到‎20cm刻度处时，物距为‎50cm﹣‎20cm=‎30cm＞‎2f，成的是倒立、缩小的实像，故B错误；‎ C、将蜡烛移动到‎35cm刻度处，u=‎50cm﹣‎35cm=‎15cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，故应向右移动光屏，才能在光屏上呈现清晰的像，故C正确；‎ D、将蜡烛移动到‎45cm刻度处，u=‎50cm﹣‎45cm=‎5cm，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故光屏上接收不到像，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎3．解：距离凸透镜‎20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=‎20cm=‎2f，则f=‎10cm；‎ A、若现将蜡烛移至透镜前‎25cm处时，此时物距u=‎25cm，则物距u＞‎2f，光屏上成倒立、缩小的实像，故A错误。‎ B、C、D、如果将蜡烛移动到凸透镜前‎25cm处，物距增大，像距减小，所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像，故B正确，CD错误；‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎4．解：A、由图可知，物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故A错误；‎ B、蜡烛移至‎20cm刻度线处，当u＞‎2f、f＜v＜‎2f时，成倒立、缩小的实像，物距变大，并将光屏向左移动，像距变小，像变小。故B正确；‎ C、若蜡烛移至‎45cm刻度线处，u＜f时，成正立，放大的虚像，光屏上没用像，故C错误；‎ D、在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，近视镜是发散透镜，对光线由发散作用，成的像要远离凸透镜，故将光屏右移可再次成清晰的像，故D错误。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎5．解：A、由图知，蜡烛放在2倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像。照相机是根据这个原理制成的。而幻灯机是根据物距处于f和‎2f之间时，成放大、倒立的实像原理制成。故本选项说法错误。‎ B、由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该越向上移动，故本选项说法正确。‎ C、要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜，同时要将光屏靠近凸透镜。故本选项说法错误。‎ D、为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板。故本选项说法错误。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎6．解：由图可知，光屏上最小、最亮的光斑到凸透镜的距离为‎10.0cm，即焦距f=‎10.0cm；‎ 当物体距凸透镜‎30cm 时，即物距u=‎30cm，大于2倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜成倒立、缩小的实像；‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎7．解：‎ A、凸透镜可以成实像，也可以成虚像；当u＜f时，凸透镜成正立、放大的虚像，故A错误；‎ B、照相机是根据物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，所以，照相时，景物在镜头二倍焦距以外，故B错误；‎ 8‎ C、投影仪是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像工作的，所以，投影仪中的投影片应放在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间，故C错误；‎ D、远视眼将像成在视网膜之后，远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用，可使光线提前会聚，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ ‎8．解：‎ A、近视眼观察远处物体时，像成在视网膜的前方，为使光线延迟会聚，应佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正，故A错误；‎ B、放大镜成的是正立、放大的虚像，故B错误；‎ C、手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律工作的，因此，用手机扫描二维码时，应使二维码位于手机镜头的两倍焦距以外，故C错误；‎ D、要使投影仪成像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕（增大像距），同时使镜头靠近投片（减小物距），故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ ‎9．解：A、二维码本身不发光，不是光源，故A错误；‎ B、手机摄像头相当于凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的，故B正确；‎ C、如果要让像变小一些，凸透镜成实像时，物远像近像变小，应增大物距，应将二维码远离凸透镜，故C错误。‎ D、手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，影像传感器上成的是倒立缩小实像，故D错误。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎10．解：A、当u=‎10cm时，u＜f=‎15cm，成正立、放大的虚像，故A错误；‎ B、当u=‎20cm时，‎2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B正确；‎ C、当u=‎35cm时，u＞‎2f，成倒立、缩小的实像，‎2f＞v＞f，故C错误；‎ D、当物体从距凸透镜‎20cm处远离凸透镜时，物距增大，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小。故D错误。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ 二．填空题（共6小题）‎ ‎11．解：放映机的镜头相当于凸透镜，投影片放置在一倍焦距和二倍焦距之间时，在银幕上所成的像是倒立、放大的实像。‎ 故答案为：凸透镜；倒。‎ ‎　‎ ‎12．解：光屏上得到一个倒立缩小的实像时，v＞‎2f，即v＞‎60cm，保持透镜的位置不变，在焦距为‎30cm的透镜甲的位置上换上焦距为‎20cm的凸透镜乙，凸透镜的折光能力增强，不改变蜡烛位置，v＞‎60cm，相当于物远了，则屏上的像变近、像变小大些，故应减小像距，即应将光屏靠近透镜；‎ 故答案为：靠近；缩小。‎ ‎　‎ ‎13．解：烛焰到凸透镜的距离是物距，光屏到凸透镜的距离是像距。由图知，物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，应用于照相机；‎ 将蜡烛移到“‎15cm“刻度线位置，物距变大，则像距会变得更小，即像更靠近凸透镜。此时保持凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜，光屏上也得到了清晰的像，说明这个镜片对光起到了发散的作用，因此，他放置的应该是矫正近视眼的凹透镜片。‎ 故答案为：缩小；照相机；近视眼。‎ ‎　‎ ‎14．解：由凸透镜成像规律可知，u=v=‎2f，凸透镜成倒立、等大的实像，由图象可知，u=v=‎2f=‎10cm 时，所以f=‎5cm=‎0.05m，‎ 8‎ 用该凸透镜作放大镜使用时，u＜f，成正立、放大的虚像，即被观察的物体到透镜的距离在‎0.05m以内；‎ 把物体从距凸透镜‎5cm处移动到距凸透镜‎20cm处的过程中，物距增大，像距减小，像变小；‎ 故答案为：0.05；变小。‎ ‎　‎ ‎15．解：装满水后的烧瓶相当于一个凸透镜，当物体在焦点以外时，成倒立、放大的实像；‎ 手中铅笔的笔尖本是朝左的，可他看到的像却是笔尖朝右，说明铅笔在凸透镜的焦点以外，看到的是铅笔倒立、放大的实像；‎ 当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。因此若将铅笔继续靠近烧杯，铅笔在凸透镜的焦点以内时，成成正立、放大的虚像。则他所看到的像将会变成笔尖朝左。‎ 故答案为：凸透；实；靠近。‎ ‎　‎ ‎16．解：摄像机的镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像；‎ 当无人机下降时，镜头到物体的距离变小，即物距减小，应增大像距，即增大镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面，像距变大，像变大。‎ 故答案为：缩小；增大；变大。‎ ‎　‎ 三．作图题（共2小题）‎ ‎17．解：据图可知，过光心的光线传播方向不变，且只有平行于主光轴的光线，经过凸透镜后才会会聚与焦点上，故如图所示：‎ ‎　‎ ‎18．解：从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。‎ 由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。‎ 从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置，如图所示：‎ ‎　‎ 四．实验探究题（共2小题）‎ ‎19．解：（1）由“先用焦距为‎20cm的透镜甲进行实验，在屏上得到清晰缩小的实像”可知，此时u＞‎2f；‎ 当改用焦距为‎10cm的透镜乙继续实验，不改变发光体和凸透镜的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜移动，即向左；‎ ‎（2）根据光线过光心不改变方向，如图，像成在光屏的下方，要使像成在光屏的中央位置，可以让蜡烛向下移动，或凸透镜向上移动，或光屏向下移动。‎ ‎（3）不小心用手指指尖触摸了凸透镜，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。‎ 故答案为：（1）左；（2）上；（3）发光体的像暗了一些。‎ ‎　‎ ‎20．解：（1）根据物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟物距有关；‎ ‎（2）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为‎20.0cm﹣‎10.0cm=‎10.0cm；‎ 8‎ ‎（3）由于凸透镜的焦距是‎10cm，当物体在‎15cm处时，物距为‎50cm﹣‎10cm=‎40cm，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理；‎ ‎（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大。当u＞‎2f时，物体移动速度大于像移动的速度，当f＜u＜‎2f时，物体移动速度小于像移动的速度。‎ 故答案为：（1）物距；（2 ）10.0；（3）照相机；（4）增大；大于；小于。‎ ‎　‎ 8‎