教科版物理八年级上册课课练：第4章　在光的世界里 专题训练 凸透镜成像规律及应用（有答案）

专题训练
[凸透镜成像规律及应用]
类型一　凸透镜成像的规律
方法诠释:(1)①u>2f时,f2f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;④u1.[2020·贵港] 将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图图所示,此时光屏上得到清晰的像(未画出),下列说法正确的是 (　　)
A.此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B.此时成像情况符合投影仪的成像原理
C.保持凸透镜的位置不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,这个像一定是缩小的像
D.保持凸透镜的位置不动,向左移动蜡烛,则光屏一定要向左调整才能得到清晰的像
2.如图图甲所示,已知凸透镜的焦距为10 cm,保持透镜位置不变,当蜡烛在25 cm刻度线处时 (　　)
A.为了找到像的位置,光屏应在光具座上60~70 cm的刻度范围内移动
B.为了找到像的位置,光屏应在光具座上大于70 cm的刻度范围内移动
C.光屏上所成烛焰的像应该是图乙中的图(d)
D.利用这种成像原理可以制成投影仪
3.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,光屏上得到如图图所示的缩小、倒立、清晰的实像,下列叙述正确的是 (　　)
A.将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上仍能成清晰的像
B.蜡烛燃烧变短后,可以将透镜在原来的位置向上移动,使像仍然处在光屏中央
C.移走光屏,蜡烛通过透镜成的像也不存在了
D.实验时手指不小心碰到透镜靠近蜡烛的一侧,光屏上会出现手指的像
4.如图图所示,蜡烛从凸透镜左侧的A点出发,沿主光轴经B、C点到达D点,当它移动到B点时,所成烛焰的像正好与烛焰等大,已知AB=BC=CD=10 cm,蜡烛经过C点时烛焰成　　　、　　　　的　　　　像,蜡烛在D点时烛焰成　　　　、　　　　的　　　　像。
5.如图图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛在图示位置时能在光屏上成清晰的像,所成的像是倒立、　　　　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动,要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像,则光屏应沿主光轴向　　　　
(选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动。
类型二　物距、像距以及像的大小的关系
方法诠释:(1)物体在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,物距u越小,像距v越大,实像越大。(2)物体在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立、放大的虚像,物距u越小,像距v越小,虚像越小。(3)成实像时:①u>v时,成倒立、缩小的实像;②u6.如图图所示是利用一部相同焦距的照相机先后拍摄的同一只蝴蝶的两幅照片,拍完甲照片后,要拍摄到清晰的乙照片,物距和像距应如图图何调节 (　　)
A.物距减小,像距减小
B.物距减小,像距增大
C.物距增大,像距减小
D.物距不变,像距增大
7.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之间的关系图像,如图图所示,下列判断正确的是 (　　)
A.该凸透镜的焦距是16 cm
B.当u=12 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20 cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12 cm处移动到距凸透镜24 cm处的过程中,像逐渐变小
8.[2020·益阳] 一名同学利用如图图所示的器材做实验,先用焦距为20 cm的凸透镜甲进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小实像,接下来他想改用焦距为10 cm的凸透镜乙继续进行实验,如图图果不改变蜡烛和凸透镜的位置,则 (　　)
A.将光屏适当左移,可得到倒立、放大的实像
B.将光屏适当左移,可得到倒立、缩小的实像
C.将光屏适当右移,可得到倒立、放大的实像
D.将光屏适当右移,可得到倒立、缩小的实像
9.如图图所示,在探究凸透镜成像规律时,在E点的光屏上呈现烛焰清晰放大的像,此时一定是把点燃的蜡烛放在了　　　　(选填“A”“B”“C”或“D”)点,若在物体和透镜之间再放置一个凸透镜,调节光屏位置,在光屏上仍能得到清晰的像,光屏应该是在E点　　　　(选填“左”或“右”)侧。(B点为2倍焦距点)
10.[2019·遂宁] 为保障市民的出行安全,交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头,它可以拍下违法车辆的现场照片。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　　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,当车辆远离摄像头时,所成的像将会　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
类型三　焦距的取值范围
方法诠释:(1)根据物距、像距的关系判定成像的性质;(2)列出关于物距与焦距、像距与焦距的不等式组,并求解确定焦距的取值范围。
11.在“探究凸透镜成像的规律”时,把蜡烛放在凸透镜前15 cm处,光屏上可接收到清晰的倒立、放大的像,则该凸透镜的焦距可能是 (　　)
A.10 cm B.15 cm C.20 cm D.30 cm
12.如图图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AOA.f=4 cm B.f=6 cm C.f=8 cm D.f=15 cm
13.如图图所示,林红同学将蜡烛放在距凸透镜30 cm处,在另一侧距凸透镜16 cm处的光屏上出现了一个清晰的像。则该凸透镜焦距的取值范围是　　　　　　　　。
14.小南在探究凸透镜成像规律时,经过调节在光屏上得到一个清晰的像,并测出物距u=20 cm,像距v=15 cm,则光屏上的像是倒立、　　　　的实像,该凸透镜焦距的取值范围为　。
答案
1.D　 由图可知,物距大于像距,即u>2f,f凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点,保持凸透镜不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,像将变大,有可能成缩小的像,也有可能成等大的像,还有可能成放大的像,故C错误;
保持透镜的位置不动,向左移动蜡烛,物距增大,像距减小,像变小,需要将光屏也向左移动才能得到清晰的像,故D正确。
2.A
3.A　 如图图图所示,光屏上呈现缩小、倒立、清晰的实像,折射现象中光路可逆,将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上成倒立、放大、清晰的实像,故A正确;
蜡烛燃烧变短后,根据经过凸透镜光心的光线传播方向不变,要使像仍然处在光屏中央,可以将凸透镜位置下移,故B错误;
凸透镜成像与有无光屏无关,所以取走光屏,凸透镜仍能成像,故C错误;
实验时手指碰到透镜靠近蜡烛的一侧,光屏上不会出现手指的像,故D错误。
4.倒立　放大　实　正立　放大　虚
由蜡烛移动到B点时,所成的像正好与烛焰等大可知,B点正好是凸透镜2倍焦距处。已知AB=BC=CD=10 cm,则蜡烛经过C点时,位于f5.放大　靠近
由图可知,物距小于像距,故在光屏上成倒立、放大的实像。当将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动时,物距变大,像距变小,在光屏上得到的像变小,因此要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像,则光屏应沿主光轴向靠近凸透镜的方向移动。
6.B
7.D　 当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,由图可知,u=v=2f=16 cm,所以f=8 cm,故A错误。当u=12 cm时,f2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C错误。物体从距凸透镜12 cm处移动到距凸透镜24 cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故D正确。
8.B　 由“先用焦距为20 cm的透镜甲进行实验,在光屏上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;
当改用焦距为10 cm的透镜乙继续实验,不改变蜡烛和凸透镜的位置,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,光屏应靠近透镜移动,像变小,故A、C、D错误,B正确。
9.C　左　 因为当物体在凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时,在光屏上可以得到倒立、放大的实像,所以在E点的光屏上呈现烛焰清晰放大的像时,一定是把点燃的蜡烛放在了C点。在物体和透镜之间再放置一个凸透镜时,由于凸透镜对光有会聚作用,则成的像将靠近凸透镜,光屏上仍能得到清晰的像,光屏应该是在E点的左侧。
10.凸　缩小　变小
拍照时,摄像头的镜头相当于一个凸透镜。照相机和摄像头的原理:当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像。当车辆远离摄像头时,物距增大,像距减小,像变小。
11.A　 把蜡烛放在凸透镜前15 cm处,在光屏上可接收到清晰的倒立、放大的像,根据凸透镜成像的规律,可以断定蜡烛在1倍焦距和2倍焦距之间,像成在2倍焦距以外。因为蜡烛到凸透镜的距离是15 cm,则有:f<15 cm<2f,解得:7.5 cm12.B　 由图可知,AO2f,OB=15 cm,则15 cm>2f,即f<7.5 cm。综上可知,焦距的取值范围为4 cm13.8 cm由题意知,物体经凸透镜后成的是实像;物距为30 cm,像距为16 cm,物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知u>2f,f2f,即:f<15 cm①,
f<16 cm<2f,即:8 cm由①②得:8 cm14.缩小　7.5 cm凸透镜成像时,物距大于像距,则成倒立、缩小的实像,u=20 cm时,光屏上得到的是倒立、缩小的实像,所以20 cm>2f,所以f<10 cm;
此时的像距满足:f故凸透镜焦距的取值范围为7.5 cm