5.3 凸透镜成像的规律 同步练习—2021-2022学年八年级上册物理人教版（含答案）

5.3 凸透镜成像的规律 同步练习
一、选择题（共14题）
发光体从距凸透镜很远的地方向焦点移近时，在凸透镜另一侧得到像，像距和像的大小的变化是：
A．像距变大，像变大 B．像距不变，像变大
C．像距变小，像变小 D．像距变大，像变小
购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜)，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是
A．光经过摄像头成像利用的是光的反射
B．摄像头成像特点与投影仪相同
C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
小明同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，如图所示，下面给出的生活中常用物品工作时原理与此现象相同的是
A．投影仪 B．照相机 C．放大镜 D．望远镜
在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：徐平同学利用蜡烛、凸透镜、光屏展开探究活动，做实验时，发现烛焰的像在光屏上偏高，如图所示。现要使像成在光屏的中心上，若只调节凸透镜，应将凸透镜向 （填“上”、“下”）调节。若只调节蜡烛，应将蜡烛向 （填“上”、“下”）调节。
A．上 上 B．上 下 C．下 上 D．下 下
如图所示， 为凸透镜 倍焦距， 为凸透镜 倍焦距。把一支点燃的蜡烛放在 与 之间的某点上，在凸透镜另一侧调节光屏的位置可找到蜡烛的像。这个像是下列选项中的
A． B． C． D．
小何同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法中正确的是
A．该凸透镜的焦距可能为
B．当蜡烛向透镜焦点移动的过程中，所成的像逐渐变小
C．随着蜡烛的燃烧蜡烛会变短，蜡烛在光屏上像的位置会上升
D．当蜡烛向远离透镜的方向移动时，要在光屏上得到清晰的像，光屏应远离透镜
如图所示的是小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中的一次实验操作情景，这时烛焰在光屏上成清晰的像。若将烛焰移动到距离凸透镜 处，调节光屏，在光屏上可得到
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验，当他把烛焰移到距透镜 的位置时，在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是① 、② 、③ 、④ ，其中正确的是
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
小明探究“凸透镜成像规律”当蜡烛到透镜的距离是 时，调节透镜另一侧的光屏，屏上得到清晰放大的像。下列判断中正确的是
A．此时的像是正立放大的虚像
B．该透镜的焦距是
C．当蜡烛到透镜的距离是 时，调节光屏，屏上可得缩小的像
D．当蜡烛到透镜的距离是 时，调节光屏，屏上可得放大的像
某同学做“探究凸透镜成像的规律 实验时，所用凸透镜的焦距为 ，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于 、 、 、 四点，并分别调整光屏的位置。关于 、 、 、 四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中正确的是
A．烛焰位于 点时，屏上出现的实像最大
B．烛焰位于 点时，屏上出现的实像最大
C．烛焰位于 点时，屏上出现的实像最大
D．烛焰位于 点时，屏上出现的实像最大
如图为中国第一位女宇航员王亚平在太空授课隔着一滴悬浮的水球时被拍摄的一幅照片，由此可知王亚平通过水球（可看成凸透镜）成的像位于
A．王亚平与水球之间 B．水球内部
C．拍摄相机的胶片上 D．水球与拍摄相机之间
小杨做凸透镜成像规律的实验。将焦距为 的凸透镜固定在光具座上 刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度，如图所示。则下列四个选项中，判断正确的是
A．若蜡烛放置在 刻度线处，移动光屏，在光屏上不能呈现烛焰清晰的像
B．若蜡烛放置在 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像
C．若蜡烛放置在 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像
D．若蜡烛放置在 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
实验桌上有焦距分别为 、 的两个凸透镜 、 ，还有光屏、 形 灯（作为物体，如图甲所示）、光具座和刻度尺。某个同学设计实验证明“在物距相同时，凸透镜所成实像的高度 与凸透镜的焦距 是否有关”。请你帮他补充完整下面的实验步骤：
①按图乙所示组装器材，将焦距为 的凸透镜固定在 刻线处，并进行共轴调节。
②将 形 灯移至 刻线处，打开 灯，移动光屏并在光屏上观察到 灯清晰的像，如图丙所示，用刻度尺测量像高 ，并记录。
③ ，用刻度尺测量像高 ，并记录。
A．保持透镜和 灯的位置不变，更换焦距为 的凸透镜，移动光屏并在光屏上观察到 灯清晰的像，
B．保持凸透镜不变，改变 灯到透镜的距离，移动光屏并在光屏上观察到 灯清晰的像，
C．保持光屏位置不变，更换焦距为 的凸透镜，移动 灯在光屏上观察到 灯清晰的像，
D．保持凸透镜不变，改变光屏到透镜的距离，移动 灯在上观察到 灯清晰的像，
选一选。
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
B．当蜡烛在刻度线时，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰正立放大的像
C．当蜡烛在刻度线时，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰的像，照相机就是根据这一原理制成的
D．蜡烛从刻度线移动到刻度线过程中，移动光屏，像越来越小
二、填空题（共5题）
与凸透镜主光轴平行的光线经过透镜后会聚的情形如图所示，可知该透镜的焦距为 ；如果把点燃的蜡烛放在距离该透镜 处，则在透镜另一侧的光屏上能承接到烛焰的像，该成像规律应用于 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。
如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图（光屏未画出）, 当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像。小华将一近视眼镜紧贴在凸透镜的前面，要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动；撤去近视眼镜，若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为 处，则移动光屏，在光屏上 （选填“能”或“不能”）得到清晰的像，生活中的 就是利用这一原理工作的。
如图所示，蜡烛先后放在 、 、 、 四点，并分别调整光屏的位置。当蜡烛位于 点时，光屏上出现放大的像；当蜡烛位于 点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像。
某小区楼道装有多功能电子门铃，可以通过其内置摄像镜头来识别来访者，其摄像镜头相当于凸透镜，该摄像镜头所成的是 （填“正立”或“倒立”和“放大”“缩小”或“等大”）的实像；若镜头的焦距为 ，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于 。
某物体通过一凸透镜成倒立、放大的实像，此时像距为 ；当物体移至该透镜前 处时，能够用光屏承接到 立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像， 就是利用这一原理制成的。
三、实验题（共5题）
如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成 ；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏 （填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
在“探究凸透镜成像的规律”实验中，把蜡烛、凸透镜固定在光具座上，调整光屏到凸透镜的距离，使光屏上出现烛焰清晰的像，三者在光具座上的位置如图所示，该像为倒立、 （填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用了这个成像规律。
在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
(1) 如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑由图可知，凸透镜对光线具有 作用，该凸透镜的焦距是 。
(2) 将蜡烛，凸透镜，光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： 。
(3) 调整后，把烛焰放在距凸透镜 处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 （填写像的性质）的实像； （填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在图乙的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
在探究凸透镜成像的实验中。
(1) 让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，由图可知，凸透镜对光线有 作用，该凸透镜的焦距为 。
(2) 利用上述凸透镜和图乙装置进行以下操作：
i 如果烛焰在光屏上的像偏高，应将光屏向（选填“上”或“下”）调节。
ii 当烛焰距凸透镜 时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、（选填“放大”或“缩小”）的实像，在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是 。
iii 将蜡烛移到距凸透镜 处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这是因为 。
在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将 凸透镜固定在光具座上 刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上 刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像由 凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图象如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜 换为凸透镜 并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示。
(1) 请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜 的焦距是 ，凸透镜 的焦距 凸透镜 的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
(2) 在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动 ，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 （选填“左”、“右”）移动一段距离，像将 （选填“变大”、“变小“或“不变”）。
(3) 图丙所示的实验现象可以说明 的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和光屏的位置不动，应使蜡烛 （选填“靠近”、“远离”）凸透镜，则又能在光屏上看到烛焰清晰的像。
答案
一、选择题（共14题）
1. 【答案】A
2. 【答案】C
【解析】A选项：摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；
B选项：光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B错误；
C选项D选项：当 ，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故C正确，D错误；
3. 【答案】B
【解析】由图可知，此时物距大于 ，像距 ，所以物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的。
4. 【答案】C
5. 【答案】B
【解析】如图点燃的蜡烛放在距离凸透镜 倍焦距和 倍焦距之间的地方，调节光屏的位置，在光屏上能得到一个倒立、放大的实像。
6. 【答案】C
7. 【答案】C
【解析】由题图可知，此时物距 ，像距 ，物距等于像距，成倒立、等大的实像，满足 ，即凸透镜焦距 ，将蜡烛移动到距凸透镜 处，，成倒立、放大的实像。
8. 【答案】D
【解析】把烛焰移到距透镜 的位置时，得到烛焰倒立放大的像，所以 ，解得 ，所以符合条件的是③、④。
9. 【答案】C
10. 【答案】C
【解析】ABC．物距都比焦距大，成实像，根据物近像远像变大，烛焰位于 点时物距最小，实像最大，烛焰位于 点时物距最大，实像最小，故AB说法错误，不符合题意，C说法正确；
D．烛焰位于 点时，，根据凸透镜成像的特点，此时成正立放大的虚像，故D错误。
11. 【答案】D
【解析】图中所成的像为倒立、缩小的实像，那么水珠相当于凸透镜，当 ，成倒立缩小的实像，像距在透镜另一侧的焦距与二倍焦距之间，即水球与拍摄相机之间。
12. 【答案】C
【解析】凸透镜的焦距是 ，凸透镜固定在光具座上 刻度线处，
小杨将蜡烛移至 刻度线处时，蜡烛到透镜的距离大于 倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、缩小的实像，故A错误；
若蜡烛放置在 刻度线处，蜡烛到透镜的距离大于 倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、缩小的实像，故B错误；
若蜡烛放置在 刻度线处，蜡烛到透镜的距离大于 倍焦距小于 倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、放大的实像，故C正确；
若蜡烛放置在 刻度线处，蜡烛到透镜的距离小于 倍焦距，成正立放大的虚像，在光屏上不能承接，故D错误。
13. 【答案】A
14. 【答案】C
【解析】A、如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，此时物距等于二倍焦距成倒立等大实像，即，得，故A错误；
B、当蜡烛在刻度线时，物距，物距小于焦距成正立放大虚像，虚像不能在光屏呈现，故B错误；
C、当蜡烛在刻度线时，物距，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，照相机就是根据这一原理制成的，故C正确；
D、蜡烛从刻度线移动到刻度线过程中，物距始终大于焦距成实像，凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点，故D错误；
故选：C。
二、填空题（共5题）
15. 【答案】；
【解析】平行与主光轴的光线经凸透镜会聚后过焦点，所以会聚点（焦点）到凸透镜的距离为焦距，图中焦距为：；当物距为 时， ,那么 ，在光屏上成倒立缩小的实像，此规律应用是照相机。
16. 【答案】远离；不能；放大镜
【解析】近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，如果此时把近视眼镜放在该凸透镜前，使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以要想接到清晰的像，光屏要远离透镜。
由题意可知，当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像。由图可知 。则 ，
解得 ，
将蜡烛移到刻度为 处，此时 ，成正立放大的虚像，光屏上不能承接虚像，放大镜利用了此原理。
17. 【答案】 或 ；
18. 【答案】倒立、缩小；
19. 【答案】倒；缩小；照相机
三、实验题（共5题）
20. 【答案】投影仪；靠近
21. 【答案】缩小；照相机
22. 【答案】
(1) 会聚；
(2) 蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度上（或蜡烛放在了凸透镜焦点以内）
(3) 放大；投影仪或幻灯机；靠近
【解析】
(1) 平行光线经过凸透镜后会聚于一点，可知凸透镜对光线具有会聚作用；
会聚的这一点就是焦点焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是 。
(2) 无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上。也可能是烛焰凸透镜光屏三者中心不在同一高度，像无法成在光屏上，或使烛焰在焦点上，不能成像。
(3) 凸透镜的焦距是 ，烛焰放在距凸透镜 处时，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立放大的实像；
幻灯机和投影仪就是利用这一成像规律工作的；
将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，物距增大，像距要减小，所以光屏靠近凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像。
23. 【答案】
(1) 会聚；
(2) i 上
ii 缩小；照相机
iii 物距 ，物体通过凸透镜成放大的虚像
【解析】
(1) 阳光通过凸透镜后相交于一点，说明凸透镜对光线有会聚作用；焦距指的是焦点到光心的距离，由此可知该凸透镜的焦距为 。
(2) i 为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，由于烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应将光屏向上调节。
ii 因为物距 ，所以物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像；成倒立、缩小、实像这一特点的应用是照相机。
iii 当物距 时，物体通过凸透镜成放大的虚像，所以无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像。
24. 【答案】
(1) ；小于
(2) 右；变大
(3) 幻灯机；靠近
【解析】
(1) 由图知，当物距为 时，像距也为 ，根据凸透镜成像的规律，物距等于 倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以 ，则 。
甲图，凸透镜成倒立、缩小的实像，，，所以，。
乙图，凸透镜成倒立、放大的实像，，，所以，
。故 的焦距小于 的焦距。
(2) 在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动 ，物距减小，像距应变大，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向右移动一段距离，像将变大。
(3) 由图丙可知，此时成的是倒立、放大的实像，其应用是幻灯机；因凸透镜对光线有会聚作用，可使远视眼看物体时使来自近处的物体的光会聚在视网膜上。当用远视眼镜时，会将像冋凸透镜靠近，故应将蜡烛靠近凸透镜。