5.3凸透镜成像的规律同步练习 2021-2022学年人教版物理八年级上册（含答案）

5.3
凸透镜成像的规律
一、夯实基础
1．如图所示，小聪同学在“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．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
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
2．当物体距凸透镜5f处沿主光轴逐渐向f处移动时，在光屏上成的像一定是（　　）
A．倒立的实像，像的大小逐渐减小
B．倒立的实像，像的大小逐渐增大
C．倒立的虚像，像的大小逐渐减小
D．正立的实像，像的大小逐渐增大
3．在探究凸透镜成像实验中，小红把蜡烛放在凸透镜前的某一位置时，在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像．当她把蜡烛移到距透镜10cm处时，所成的像是（　　）
A．倒立缩小的实像
B．倒立放大的实像
C．正立放大的虚像
D．倒立放大的实像
4．把蜡烛放在距离凸透镜50cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像．那么凸透镜的焦距不可能是（　　）
A．30cm
B．20cm
C．10cm
D．5cm
5．某同学在做透镜成像的实验时，将一支点燃的蜡烛放在距离透镜20cm的地方，当它向透镜移动时，其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度，则可判断此透镜（　　）
A．是凸透镜，焦距为20cm
B．是凸透镜，焦距可能为15cm
C．是凹透镜，焦距为20cm
D．是凹透镜，焦距可能为15cm
二、能力提升
6．小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成了一个清晰的像．如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，关于本次实验现象正确的是（　　）
A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
7．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像．下列说法正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距大于13cm
B．将蜡烛原远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜
C．只将蜡烛和光屏的位置互换，可以在光屏上得到清晰缩小的像
D．只将凸透镜向左移动，可以在光屏上得到放大的像
8．某同学利用图示装置来研究凸透镜成像。
（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在
；
（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成
（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像．蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的
方；
（3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像；
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图2所示．则该透镜焦距f
L（选填“＞”、“＜”或“=”），透镜先后两次所在位置A、B之间的距离S=
（用L0、L表示）。
（5）若啸峰同学在图1所示的凸透镜和蜡烛之间放了一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，为了使像仍然清晰，他将光屏向靠近凸透镜的方向移动了适当的距离，那么，这副眼镜是
（选填“近视”或“远视”）眼镜。
三、课外拓展
9．在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放
在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：
猜想
1：凹透镜也能点燃火柴；
猜想
2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；
猜想
3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想
1
是错误的。你认为他们判断的依据是
。
（2）为了验证猜想
2
是否正确，小华他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等。这说明猜想
2
是
（正确/错误）的。
（3）小华他们在验证猜想
2
后，又选用直径和焦距不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想
3
是否正确。
请你评价该实验方案：小华他们的实验
（能/不能）验证猜想
3
是否正确，理由是
。
（4）火柴被点燃的时间还与什么因素有关，请你再提出一个猜想，并说出猜想的依据．
①猜想：
；
②依据：
。
四、中考链接
10．如图所示，小聪同学在“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．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
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
11．将一个凸透镜正对太阳光，在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在凸透镜前30cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（　　）
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、放大的实像
C．正立、缩小的实像
D．正立、放大的虚像
12．小阳同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验，如图．
（1）要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜向
（填“上”或“下”）调整；
（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是
cm；
（3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向
（填“左”或“右”）移到某一位置，才能在屏上得到一个清晰的
、
的实像，照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像情况一致的是
。
参考答案
一、夯实基础
1、【答案】D
【解析】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、要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜．故本选项说法错误；C、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；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C。
2、【答案】B
3、【答案】B
4、【答案】A
5、【答案】B
二、能力提升
6、【答案】C
【解析】AB、由图知，物距大于2f，像距小于物距，光屏上得到的是倒立、缩小的实像，A错误，B错误；C、远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，使光屏靠近透镜，能在光屏上看到清晰的像，C正确；D、近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将延迟会聚，使光屏远离透镜，能在光屏上看到清晰的像，D错误。故选C。
7、【答案】D
【解析】A、观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像，则u=26cm＞2f，解得f＜13cm，故A错误；B、蜡烛远离凸透镜时，物距增大，为了在光屏上得到清晰的像，应减小像距，光屏应靠近凸透镜，B错误；C、只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰放大的像，C错误；D、只将凸透镜向左移，减小物距，增大像距，可以在光屏上得到清晰放大的像，故D正确。故选D。
8、【答案】（1）同一高度；
（2）放大；上；
（3）缩小；
（4）＜；L0-2L；
（5）远视。
【解析】（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，目的是将像呈现在光屏中央；
（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可知此时物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像；由于通过光心的光线方向不改变，则烛焰的像将向上移动；
（3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），相当于增大物距，减小像距，当光屏上再次成清晰的像时，此时应该物距大于二倍焦距，则所成像应该为倒立缩小的实像；
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜U＜2f，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屛上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屛位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0-2L；
（5）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像．说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。
三、课外拓展
9、【答案】1）凹透镜对光线有发散作用；
（2）错误；
（3）能；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的；
（4）①火柴被点燃的时间还可能与光照强度（火柴的干湿程度等）有关；②在光照强度大时，火柴接收的能量多（火柴的潮湿程度越大，点燃时间就越长）。
【解析】（1）凹透镜对光线起发散作用，不能够会聚光线，不能点燃火柴；
（2）用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小无关，则猜想2是错误的。
（3）小华的实验中，选用直径不同的凸透镜，分别用它们点燃火柴，测出火柴被点燃所需要的时间，多次重复实验；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的，所以能够验证猜想3是否正确。
（4）据实际情况分析即可，如火柴被点燃的时间还可能与光照强度（火柴的干湿程度等）有关；其依据是：在光照强度大时，火柴接收的能量多（火柴的潮湿程度越大，点燃时间就越长。
四、中考链接
10、【答案】C
【解析】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、要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜．故本选项说法错误；C、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；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C。
11、【答案】A
【解析】将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点，所以凸透镜的焦距f=10cm。一个物体放在这个透镜前30cm处，此时U＞2f，成倒立、缩小的实像。故选A。
12、【答案】（1）下；（2）15；（3）左；倒立；缩小；照相机。
【解析】（1）根据图示的光屏、凸透镜、烛焰三者的位置关系可知，光屏的中心高于凸透镜、烛焰的中心，要使像成在光屏的中心，就要使光屏向下调整使三者的中心在同一高度上；
（2）根据题意，当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，说明此时满足30cm=u=2f，所以f=15cm；
（3）使烛焰向左移动5cm后，此时u=35cm，即u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时像距2f＞v＞f，因此需要将光屏左移；
照相机是根据这个原理制成的。