（北师大版）八年级物理下册6.2学生实验：探究凸透镜成像练习（Word版，含解析）

6.2 学生实验-凸透镜成像规律
基础练
1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中，像距及其像的变化情况是（）。
A．像距增大，像变大；B．像距减小，像变大；
C．像距减小，像变小；D．像距增大，像变小
2．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
3．近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（）。
A．增大像距；B．增大像的大小；C．缩短景物到镜头距离；D．增大取景范围
4．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
5.（多选题）下列有关光现象的说法正确的是（）。
A.“小孔成像”是光沿直线传播形成的虚像；
B.在平静的东昌湖面可以看到蓝天白云，这是光的反射现象；
C.烛焰经凸透镜成实像时，当烛焰靠近透镜，烛焰的像一定远离透镜；
D.电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的
6.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
7．如图，F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点，且两透镜的左焦点重合，请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。
8．如图所示，入射光线平行于凸透镜的主光轴，在答题卡上画出通过透镜后的折射光线。
9.根据入射光线和折射光线，在图甲中的方框内画出适当类型的透镜。
10.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。
提升练
1.小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（）。
A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像；
B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像；
C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像；
D．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
2.下列关于光现象的说法中正确的是（）。
A．岸边的人在水中所成的“倒影”是光的折射形成的；
B．物体在平面镜中成的是虚像，物体离平面镜越近像越大；
C．使用投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像，光在屏幕上发生了漫反射；
D．凹透镜对光有发散作用，可用来矫正近视眼
3. 某同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，点燃的蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。
（1）图甲中蜡烛恰能在光屏成清晰的像，所成像的特征是（选填“正立倒立”、“放大缩小”或“实像/虚像”）。
（2）该小组同学根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系（如图乙），则凸透镜的焦距为cm。
（3）若在蜡烛和凸透镜中间，给凸透镜带上近视镜，则将光屏向（选填“左”或“右”）移动，光屏上仍可能出现清晰的像。
4．为加强交通管理和社会治安，临沂市安装了“海燕系统”，该系统具有跟踪、抓拍及人脸识别功能。如图所示，系统摄像机的镜头是透镜，拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是。
5．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。
6.为了公民的安全，公安部门在很多路口安装监控摄像头，如图所示，它可以拍下作案嫌疑人的现场照片，拍照时，摄像头的镜头相当于一个（选填“凸”或“凹”）透镜，所成的像是缩小的（选填“实”或“虚”）像。
7．甲图为电影放映机，其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜的位置（选填序号：①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外），白色银幕是为了所有颜色的光（选填“反射”或“吸收”）。
8.今年4月份，我市某校组织研学旅行活动，同学们在攀登武冈云山时，小月同学不小心将自己没有喝完的矿泉水瓶掉在地上，老师立即告诫大家，这瓶子有水就相当于凸透镜，对太阳光有作用，容易引发森林火灾。
9.在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是20cm
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像，其原因可能是（写出一种即可）
（2）经过调整，在光屏上得到一个清晰倒立的实像；保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，要获得清晰的实像，光屏应（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
10．请画出入射光线通过凸透镜的折射后的出射光线。
参考答案：
基础练
1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中，像距及其像的变化情况是（）。
A．像距增大，像变大；B．像距减小，像变大；
C．像距减小，像变小；D．像距增大，像变小
【答案】A。
【解析】凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛从A位置逐渐移到B位置的过程中，由于物距减小，则像距变大，像变大。故选A。
2．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
【答案】B。
【解析】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。
3．近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（）。
A．增大像距；B．增大像的大小；C．缩短景物到镜头距离；D．增大取景范围
【答案】D。
【解析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故D正确，ABC错误。故选D。
4．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
【答案】C。
【解析】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。
5.（多选题）下列有关光现象的说法正确的是（）。
A.“小孔成像”是光沿直线传播形成的虚像；
B.在平静的东昌湖面可以看到蓝天白云，这是光的反射现象；
C.烛焰经凸透镜成实像时，当烛焰靠近透镜，烛焰的像一定远离透镜；
D.电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的
【答案】BCD。
【解析】A、“小孔成像”是光沿直线传播形成的实像，故A错误；
B、在平静的东昌湖面可以看到蓝天白云，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B正确；
C、烛焰经凸透镜成实像时，当烛焰靠近透镜，物距减小，像距变大，烛焰的像一定远离透镜，故C正确；
D、电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成，故D正确。故选BCD。
6.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
【答案】B。
【解析】根据凸透镜的成像规律进行分析解答。
A. 当物体距凸透镜10cm时，即物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，故A错误；
B. 当物体距凸透镜20cm时，即物距大于一倍焦距，小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，故B正确；
C. 当物体距凸透镜35cm时，即物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故C错误；
D. 当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，即物距大于焦距，且逐渐变大时，像距会变小，像也变小，故D错误；故选B。
7．如图，F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点，且两透镜的左焦点重合，请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。
【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，该光线正好是通过凸透镜的焦点，经凸透镜后平行于主光轴射出，如图所示：
8．如图所示，入射光线平行于凸透镜的主光轴，在答题卡上画出通过透镜后的折射光线。
【解析】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条入射光线对应的折射光线。故画图如下。
9.根据入射光线和折射光线，在图甲中的方框内画出适当类型的透镜。
【解析】图中从焦点发出的光线，经透镜后变为平行光线，因此该透镜为凸透镜，对光线起会聚作用，如图所示：
10.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。
【答案】（1）物距；（2 ）10.0；（3）照相机；（4）增大；大于；小于。
【解析】（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。据此小明据出的问题是，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；
（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。
答案：（1）物距；（2 ）10.0；（3）照相机；（4）增大；大于；小于。
提升练
1.小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（）。
A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像；
B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像；
C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像；
D．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
【答案】C。
【解析】A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u=50cm﹣10cm=40cm，满足u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误；
B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u=50cm﹣30cm=20cm，满足u=2f。由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误；
C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣35cm，满足2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确；
D、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣45cm=5cm，满足u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。故选C。
2.下列关于光现象的说法中正确的是（）。
A．岸边的人在水中所成的“倒影”是光的折射形成的；
B．物体在平面镜中成的是虚像，物体离平面镜越近像越大；
C．使用投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像，光在屏幕上发生了漫反射；
D．凹透镜对光有发散作用，可用来矫正近视眼
【答案】D。
【解析】A、“倒影”属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B、像和物体的大小相等，物体离平面镜越近，所成的像不会变大，故B错误；
C、投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像，为了使各个方向的人都能看到屏幕上的像，故光在屏幕上要发生漫反射，故C错误；
D、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体，故D正确。故选D。
3. 某同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，点燃的蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。
（1）图甲中蜡烛恰能在光屏成清晰的像，所成像的特征是（选填“正立倒立”、“放大缩小”或“实像/虚像”）。
（2）该小组同学根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系（如图乙），则凸透镜的焦距为cm。
（3）若在蜡烛和凸透镜中间，给凸透镜带上近视镜，则将光屏向（选填“左”或“右”）移动，光屏上仍可能出现清晰的像。
【答案】故答案为：（1）倒立放大的实像；（2）10；（3）右。
【解析】（1）由甲图可知此时蜡烛在光屏上成清晰的实像，像距大于物距，此时成倒立放大的实像；
（2）由乙图可知当u=v=20cm时成等大的实像，此时u=2f=20cm，故f=10cm；
（3）近视镜是凹透镜，对光线起发散作用，“戴上近视眼镜时”光线会延迟会聚成像，像距增大，光屏应向右移动，才能得到清晰的实像。
故答案为：（1）倒立放大的实像；（2）10；（3）右。
4．为加强交通管理和社会治安，临沂市安装了“海燕系统”，该系统具有跟踪、抓拍及人脸识别功能。如图所示，系统摄像机的镜头是透镜，拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是。
【答案】凸；u＞2f。
【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头，拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是u＞2f。
故答案为：凸；u＞2f。
5．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。
【答案】凸透镜；倒。
【解析】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。
6.为了公民的安全，公安部门在很多路口安装监控摄像头，如图所示，它可以拍下作案嫌疑人的现场照片，拍照时，摄像头的镜头相当于一个（选填“凸”或“凹”）透镜，所成的像是缩小的（选填“实”或“虚”）像。
【答案】凸；实。
【解析】摄像头的镜头相当于一个凸透镜，拍摄违章行驶或发生交通事故的现场照片时，物距远大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像。
故答案为：凸；实。
7．甲图为电影放映机，其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜的位置（选填序号：①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外），白色银幕是为了所有颜色的光（选填“反射”或“吸收”）。
【答案】②；反射。
【解析】电影放映机的镜头相当于一个凸透镜，可以成放大的实像，则此时物距2f＞u＞f，像距v＞2f，即所成的像位于二倍焦距以外；
白色银幕是为了反射所有颜色的光，让观众看到五彩的画面。
故答案为：②；反射。
8.今年4月份，我市某校组织研学旅行活动，同学们在攀登武冈云山时，小月同学不小心将自己没有喝完的矿泉水瓶掉在地上，老师立即告诫大家，这瓶子有水就相当于凸透镜，对太阳光有作用，容易引发森林火灾。
【答案】会聚。
【解析】盛水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜，可以将射来的太阳光会聚在一点上，会聚点的温度比较高，可能会引起火灾。
故答案为：会聚。
9.在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是20cm
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像，其原因可能是（写出一种即可）
（2）经过调整，在光屏上得到一个清晰倒立的实像；保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，要获得清晰的实像，光屏应（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】（1）物体在焦点上，不能成像；（2）靠近。
【解析】（1））蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像；物像之间距离大于光具座的长度；（2）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，应将蜡烛向远离凸透镜方向移动，同时光屏应向靠近凸透镜方向移动。
答案：（1）物体在焦点上，不能成像；（2）靠近。
10．请画出入射光线通过凸透镜的折射后的出射光线。
【解析】凸透镜对光有会聚作用，平行主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点。光路如图所示。