人教版八年级上册物理5.3凸透镜成像的规律同步提升练习（附答案）

人教版八年级上册物理5.3凸透镜成像的规律同步提高练习
一、单选题
1．小强同学在研究凸透镜成像规律实验时，他把物体放在离凸透镜50cm处时，能在光屏上得到一个倒立缩小的实像，则凸透镜的焦距可能为
A．20厘米 B．30厘米 C．40厘米 D．50厘米
2．如图所示，是探究凸透镜成像规律的实验，已知凸透镜的焦距是10cm，此时光屏上能成清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．此时光屏上成的是倒立、缩小的虚像
B．将蜡烛移到0cm处时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜移动
C．只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰等大的像
D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光屏上的像会变成一半
3．将凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体，调节三者高度和距离，光屏上出现烛焰清晰缩小的像，如图所示，小明拿来一个远视眼镜放在凸透镜和烛焰之间靠近凸透镜的地方，则烛焰的像变模糊。那么在“戴上”远视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（　　）
A．将光屏适当远离凸透镜 B．将蜡烛适当远离凸透镜
C．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜 D．同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜
4．甲、乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图所示，手表的表 面正对透镜，跟主光轴垂直，从透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向说法中，正确的是 ( )．
A．甲表秒针逆时针旋转
B．乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同
C．乙表秒针逆时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来了
D．甲表秒针顺时旋转
5．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v 跟物体到凸透镜的距离 u 之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距是 16cm
B．当 u=24cm 时成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的
C．当 u=12cm 时，在光屏上能得到一个放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜 12cm 处移动到 24cm 处的过程中，像先变大后变小
6．把一个凸透镜固定于薄壁玻璃筒中间，在凸透镜的焦点F处放一个点光源S，然后注入水，使水面处于光源S和凸透镜之间，如图所示．为使经凸透镜折射后的光线是一束平行光，则光源的位置
A．应适当升高 B．应适当降低
C．应不动． D．无论怎样变动，均无法实现
7．小晨在做探究凸透镜成像规律的实验，如图所示，点为一倍焦距处，点为二倍焦距处。下列说法错误的是（　　）
A．为使像成在光屏的中央，应将蜡烛向上移动
B．烛焰位于A点时，成放大的实像
C．烛焰位于B点时，光屏承接不到像
D．烛焰从A点移到B点的过程中时，光屏上始终出现放大的像
二、填空题
8．照相机是利用___________原理工作的；投影仪是利用_____________原理工作的；放大镜是利用_____________原理工作的。
9．小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f＝10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、______的清晰像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有会聚作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了（如图所示）。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏______凸透镜。
10．如图所示，F，F′为凸透镜的焦点，P，P′到凸透镜的距离均为2倍焦距，图中烛焰在光屏上成的应是________、________的________像；若把蜡烛移到P与Q之间，调整光屏位置后，在光屏上得到的像将会________（选填“变小”或“变大”）．
11．有下列光学器具：a照相机、b潜望镜、c幻灯机、d放大镜、e穿衣镜、f牙医内窥镜。可以把它们分成两类：第一类：________；其特征是：_________________________，
第二类：________________； 其特征是：__________________________。
12．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．
13．如图所示，是小红探究凸透镜成像规律的三种情形，其中在光屏上成倒立缩小实像的是图_____，在光屏上成倒立放大实像的是图_____。（选填“A”、“B”或“C”）
三、作图题
14．如图甲所示，AB通过凸透镜成倒立放大的实像，请利用所学在图中画出凸透镜及其焦点F的位置。
15．如图右，画出此透镜成像的大致光路图，保留必要作图痕迹。_______
四、综合题
16．在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备．
(1)如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立、缩小的________(选填“实”或“虚”)像．镜头靠近人时，像的大小将变________，此时像会________(选填“靠近”或“远离”)．用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示．
序号 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如上表所示，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为（____）
A．5 m B．0.5 m
C．0.05 m D．0.005 m
(3)请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是________．
17．阅读材料，回答材料后的问题
监控摄像头
我们经常会发现城市的几乎每个交通路口都安装有监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或者发生交通事故时的现场照片，并把实时拍摄的图象衔接起来，变成一段流畅的图象显示；同时监控摄像头把每个成像都通过信号传输到监控主机内，监控主机与硬盘录像机是合体的，经过对信号的接受处理以后，存放在硬盘录像机内的监控主机就可以播放视频了，播放的视频就可以在大屏幕上显示出来．
监控摄像头也可以成为监控摄像机，主要有枪机、球机和半球之分，如图所示．枪机的监视范围有限，因为它的角度不能自动旋转，如果不人为移动，录像范围是一定的，而球机和半球机是可以移动的，半球机可以旋转180度，球机则可以旋转360度．
（1）摄像头的镜头相当于一个________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），它的工作原理与________（选填“照相机”或“放大镜”）相似，一辆汽车经过路口时成像会越来越小是因为车辆行驶离摄像头越来越________（选填“远”或“近”）．
（2）图片记载的是某校一高中生考试时为了躲避监考的摄像头，用手表反射太阳光到摄像头，导致摄像头内部感光元件损坏，影响摄像头正常使用．请你利用所学光学知识分析感光元件损坏的原因________．
参考答案
1．A
【分析】
要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．知道物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．应用是照相机．
【详解】
小强当把物体放在距离凸透镜50cm处时，能在光屏上得到一个倒立缩小的实像，根据凸透镜成像规律知：50cm＞2f，所以f＜25cm．
故选A．
2．B
【详解】
A．此时物距大于像距，成的倒立的缩小的实像，故A错误；
B．将蜡烛移到0cm处时，物体远离透镜，根据“物远像近像变小”，为了在光屏上得到清晰的像，像需要靠近凸透镜，故B正确；
C．只将蜡烛和光屏互换，根据光路可逆，可以在光屏上得到倒立的放大的实像，故C错误；
D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，蜡烛的全部的光线经过凸透镜，故光屏上的像是完整的，只是像变暗了，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上的像变得模糊，原因是像成在光屏前面，所以可以用缩小像距或减小物距的方式来调节。
故选D。
4．D
【分析】
这是一个凸透镜成像问题．先根据凸透镜成像规律判断出甲乙两图的成像情况，然后再判断指针的转动方向，
【详解】
由图可知：甲图中的表到凸透镜的距离小于焦距，此时在凸透镜的另一侧看到的是正立放大的手表像，所以看到的秒针与实际转向一样．
乙图中的表到凸透镜的距离大于焦距而小于二倍焦距,在较远的距离上(大于像距)可看到物体上下倒立、左右颠倒的放大的像,好像表顺时针(或逆时针)转了180 .可是表针的转动方向不会改变，这一点与在平面镜中看到的表的指针转向不同．所以选项ABC错误，选项D正确．
故选D.
5．C
【详解】
A．由上图可知，当物距等于16厘米时，像距离等于16厘米，根据凸透镜成像规律可知
u =v=16cm=2f
故该凸透镜的焦距是 8cm，故A错误；
B．u=24cm＞2f 时，故成倒立、缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的，故B错误；
C．因f ＜u=12cm＜2f 时，在光屏上能得到一个倒立、放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的，故C正确；
D．在凸透镜成实像的情况下，根据“像远像近像变小”。该凸透镜的焦距是 8cm，把物体从距凸透镜 12cm 处移动到 24cm 处的过程中，像逐渐变小。故D错误。
故选C。
6．B
【分析】
注意水和凸透镜共同组成了一个新的凸透镜，根据水和空气对光的作用判断新凸透镜焦距的变化，从而可知光源移动的方向．
【详解】
光源S发出的光线，要经过空气、水这两种介质到达凸透镜的表面．空气相对于水是光疏介质，斜射的光线在水和空气界面发生折射，而且向主光轴方向偏折．就相当于将透镜的偏折能力增大，或者说就相当于透镜的焦距缩短，故光源的位置应适当降低，而不能正好在F处．
故选B．
7．D
【详解】
A．由图可知，像在光屏的上方，为使像成在光屏的中央，即像要向下移动，根据过光心的光线不改变传播方向可知，应将蜡烛向上移动，故A正确，不符合题意；
B．烛焰放在A点上
2f＞u＞f
成倒立、放大的实像，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，把烛焰放在B点上
u＜f
成正立、放大的虚像，光屏承接不到像，故C正确，不符合题意；
D．烛焰从A点移到B点的过程中，在F点左侧，根据“物近像远像变大”，在光屏上所成的像变大；但过F点后，因物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，光屏承接不到像，故D错误，符合题意。
故选D。
8．见解析 见解析 见解析
【详解】
[1]照相机利用了物距大于二倍焦距时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像的规律。
[2]投影仪利用了物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像的规律。
[3]放大镜利用了物距小于一倍焦距时物体通过凸透镜成放大、正立的虚像的规律。
9．放大 靠近
【详解】
[1]已知f＝10cm，则2f＝20cm，蜡烛在凸透镜前18cm处，处于f和2f之间，成倒立放大的实像。
[2]远视眼镜片是凸透镜，所以远视眼镜片对光线有会聚作用；将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像，所以将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。
10．倒立 等大 实 变小
【分析】
要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律．
设凸透镜的焦距为f，物距为u，则凸透镜成像的规律为：
当u>2f时，成倒立、缩小的实像．对应应用如照相机．
当u=2f时，成倒立、等大的实像．
当f当u=f时，无像．经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点．
当u【详解】
P、P′到凸透镜的距离均为2倍焦距，即u=2f时，蜡烛通过凸透镜在光屏上成倒立、等大的实像；
把蜡烛移到P与Q之间，即蜡烛在2倍焦距之外，凸透镜成倒立、缩小的实像，在光屏上得到的像的大小将会变小．
11．acd透镜bef面镜
【解析】
【详解】
a照相机，利用凸透镜成缩小实像的原理工作；
b潜望镜，利用平面镜成像原理工作；
c幻灯机利用凸透镜成放大实像的原理工作；
d放大镜，利用凸透镜成正立放大虚像的原理工作；
e穿衣镜，利用平面镜工作；
f牙医内窥镜，利用平面镜成像工作；
所以把它们分成两类：第一类为acd，都是利用凸透镜成像工作的；
第二类为bef，都是利用平面镜成像的原理工作的。
12．投影仪 靠近
【详解】
由图知，物距小于像距，此条件下凸透镜成倒立放大的实像，所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪、幻灯机或电影机；
再将蜡烛远离透镜，即物距增大，则像距应减小，所以需要将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像．
【点睛】
凸透镜成像规律的实验是常考试的内容，要掌握成像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小，这里的像变小，是与之前比变小，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大．
13．B A
【详解】
[1][2]由凸透镜成像的规律，当u＞2f时，光屏上成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f。所以图B符合。当f＜u＜2f时，光屏上成倒立、放大的实像，v＞2f。所以图A符合。
14．
【详解】
连接与主光轴的交点为光心，即凸透镜的位置，过A点作平行与主光轴的光线经凸透镜折射与像的连线交主光轴于焦点F，如下图所示：
15．见解析
【解析】根据凸透镜的三条特殊光线作图。
过光心的光线经过凸透镜的折射后传播方向不改变；
平行于主光轴的光线过凸透镜折射后，折射光线过焦点；
作图，连接A与O点并延长，过A点作平行于主光轴的光线，在透镜右边连接透镜和焦点并延长，两条折射光线交于一点，即为A点的像，再由该交点作垂直于主光轴的线段，即为物体AB所成的像．如图所示：
点睛：涉及凸透镜的作图，应牢记凸透镜的三条特殊光线，在画图中灵活运用，像这一类的作图即可迎刃而解。
16．实 大 远离 D 手机镜头的焦距小，像距变化的范围小
【分析】
（1）u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，凸透镜成像遵循物近像远像变大的规律．
（2）根据凸透镜成像的原理：当物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，以及其应用来解答此题．
（3）因为这种照相机的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不用调节．
【详解】
(1)照相机的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成像时，u>2f，成倒立、缩小的实像；镜头靠近人时，物距变小，像距变大，像会远离透镜，像要变大．
(2)由表中数据可知，当物距u>0.50m时，像距v保持在0.5cm=0.005m左右，根据凸透镜成像特点可知，当物距远大于2倍焦距时，像距就越接近焦距，故选D．
(3)因为这种手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不需要“调焦”．
17．凸透镜 照相机 远 手表将太阳光反射到摄像头，摄像头里面的凸透镜将太阳光会聚，从而损坏感光元件.
【详解】
（1）摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时，u＞2f，成倒立缩小的实像；图中汽车的像逐渐减小，说明汽车远离摄像机镜头，像距减小；
（2）由题意可知，感光元件损坏的原因可能是手表将太阳光反射到摄像头，摄像头里面的凸透镜将太阳光会聚，从而损坏感光元件。