2022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 3.6探究凸透镜成像规律 同步练习

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名称 2022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 3.6探究凸透镜成像规律 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-08-15 18:10:03

文档简介

2022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 3.6探究凸透镜成像规律 同步练习
一、单选题
1.(2021八上·吉林期末)在“探究凸透镜成像”的实验中,将蜡烛放在离凸透镜20cm的主光轴上,在透镜另一侧的光屏上得到一个清晰放大的像,则该凸透镜的焦距可能是(  )
A.9cm B.10cm C.15cm D.20cm
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】物体离凸透镜20cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,所以这个像是倒立放大的实像,则2f>u>f
即2f>20cm>f
解得20cm>f>10cm
故答案为:C。
【分析】已知u=20cm,根据凸透镜成像规律:当2f>u>f时,光屏上成倒立放大的实像确定焦距范围,从而确定焦距大小。
2.(2021八上·富川期末)小川同学在“探究凸透镜成像规律”时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像(未画出)。如图所示,下列说法正确的是(  )
A.利用这一成像规律可制成照相机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
C.如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住,光屏上不能成像
D.要使光屏上的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图示知,此时的物距大于二倍焦距,所成的是倒立、缩小的实像,照相机是利用这一规律工作的,A符合题意;
B.蜡烛发出的光线经过凸透镜的光心时,传播方向不变,而蜡烛变短,凸透镜及光屏的高度不变时,蜡烛发出的经过凸透镜的光心的光线向上移,所以光屏上烛焰的像向上移动,B不符合题意;
C.用不透明纸将凸透镜上半部分挡住,光屏上仍能成像,但像变暗,因为不透明纸挡了射向凸透镜的部分光线,则透过凸透镜的光线变少了。C不符合题意;
D.在凸透镜成像中,物近像远像变大,反之,像要变小,物距要变大,所以应将蜡烛远离凸透镜,但同时像距离要变小,那么应同时将光屏靠近凸透镜。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
3.(2021八上·宜州期末)在探究凸透镜成像规律的实验中,先用焦距为15cm的透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的放大实像,接下来改用焦距为10cm的透镜继续实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的缩小实像,光屏应该(  )
A.向靠近透镜的方向移动 B.向远离透镜的方向移动
C.向上移动 D.保持不动
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】先用焦距为15cm的透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的放大实像,此时2f>u>f
接下来改用焦距为10cm的透镜继续实验,如果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缩小实像,光屏将向靠近透镜移动,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成实像时,物远像近像变小。
4.(2021八上·大化期末)将物体放在焦距为f的凸透镜主光轴上,分别离凸透镜20厘米、14厘米、6厘米时,各能得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该凸透镜的焦距f可能为(  )
A.10cm B.8cm C.7cm D.6cm
【答案】B
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由题意可知,当物体离透镜20cm时,成缩小的实像,因此物体位于凸透镜的2倍焦距之外,即,可得;物体离透镜14cm时,成放大的实像,因此物体位于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,即
可得
当物体离透镜6cm时,成放大的虚像,因此物体位于凸透镜的1倍焦距之内,即。综上分析可知该透镜的焦距
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时成倒立缩小的实像时,物体在二倍焦距外,成倒立放大的实像时,物体在一倍焦距和二倍焦距间,成放大的虚像时,物体在焦点内,根据物距和焦距范围,计算焦距范围。
5.(2021八上·天峨期末)将物体放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距透镜20cm处的光屏上得到一个清晰的像,则此凸透镜的焦距范围是(  )
A.10cm< f <15cm B.15cm< f <20cm
C.20cm< f <30cm D.30cm< f <40cm
【答案】A
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由题意可知,物距为30cm,像距为20cm,此时物距大于像距,满足当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,即2f <30cm
f<20cm<2f
可知10cm<15cm
故答案为:A。
【分析】根据物体在二倍焦距外,像在一倍焦距和二倍焦距间,可以计算焦距的范围。
6.(2022八上·长春期末)将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前50cm处,则可在透镜另一侧得到(  )
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
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑,所以f=20cm,若将一个物体放在此透镜前50cm处,u=50cm,u>2f,成倒立、缩小的实像。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像。
7.(2021八上·荔湾期末)小听在光具座的中间放一片带小孔不透光的挡板,挡板左侧支架上有两个发光点,光点的颜色和位置信息如图所示,在挡板右侧放一光屏,观察到光屏上有两个亮斑(末画出),则如图的选项中对两个亮斑的颜色和位置表示最合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由于光的直线传播,左侧的红、绿两个发光点通过小孔所成的像位置如图所示
由图中物距和像距的比例为1:2可知,红、绿两个光点的像之间的距离是16cm,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像。
8.(2021八上·白云期末)如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜10cm处时,在另一侧距凸透镜10cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持物距不变,更换一个焦距为8cm的凸透镜后,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是(  )
A.使屏远离透镜 B.使屏靠近透镜
C.蜡烛和光屏位置对调 D.光屏与蜡烛在透镜左侧
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.将点燃的蜡烛放在距凸透镜10cm处时,在另一侧距凸透镜10cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,说明
则图中凸透镜的焦距为
若保持物距不变,更换一个焦距为8cm的凸透镜后,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,成一个倒立放大的实像。光屏要想呈现一个清晰的像,需要将光屏移至大于二倍焦距的位置,所以要使屏远离透镜。A符合题意,B不符合题意;
C.蜡烛和光屏的位置对调,并不会改变像距和物距,此时更换的凸透镜的焦距为8cm,因此光屏上得不到清晰的像,C不符合题意;
D.光屏与蜡烛在透镜同一侧时,光屏无法承接蜡烛的像,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物距等于像距时,物体在凸透镜的二倍焦距点,可以计算凸透镜的焦距,当凸透镜的焦距变大时,像和物体间的距离变大。
9.(2021八上·普宁期末)将一蜡烛放在装满水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图甲所示位置,在墙壁上得到烛焰清晰的像。根据图乙中四种烛焰成像的形状,哪一种是墙壁上烛焰的像(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】装满水的烧瓶相当于是凸透镜,根据题意知道,在墙壁上得到烛焰清晰的像,说明是实像,由图知道,像距大于物距,即物距大于焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律知道,此时成的应是倒立放大的实像,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】像距大于物距,即物距大于焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律知道,此时成的应是倒立放大的实像。
10.(2021八上·新会期末)在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛沿着光具座,从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移动(未到达焦点),在此过程中,下面说法正确的是:(  )
A.像逐渐变大,像距逐渐变小 B.像和像距都逐渐变大
C.像一直比物大 D.先成实像,后来又变为成虚像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】当物距大于一倍焦距f时,凸透镜成倒立的实像,且物距越小,像距越大,成的像也越大;所以将蜡烛从二倍焦距外的地方逐渐向凸透镜的焦点靠近的过程中,像距逐渐变大,像逐渐变大。
故答案为:B。
【分析】当物体靠近凸透镜时,像变大,像距变大。
11.(2021八上·江油期末)小明做作业时,动手操作了如下的实验探究:找了一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水,把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示,把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,不会观察到的现象是(  )
A.先成虚像,后成实像
B.笔尖一直变长变大
C.到某一位置,笔尖突然改变方向
D.笔尖先变长变大,后变短变小
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】ABCD.装满水的玻璃瓶相当于一个凸透镜,当笔尖离玻璃瓶较近时,玻璃瓶相当于放大镜,成正立放大的虚像;当笔尖离玻璃瓶较远时(物距大于焦距),成倒立的实像,所以先成虚像,后成实像;当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,先成虚像后成实像,且虚像是正立的、实像是倒立的,所以到达某一位置时,笔尖会突然改变方向;凸透镜成虚像时,物远像远像变大(即越靠近焦点,虚像越大),凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以,把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时,笔尖先变长变大,后变短变小,由此可知,不会观察到的现象是笔尖一直变长变大,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】由凸透镜成像的规律可知,当物距在一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像;凸透镜成虚像时,物远像远像变大(即越靠近焦点,虚像越大);凸透镜成实像时,物远像近像变小。
12.(2021八上·金牛期末)在探究凸透镜成像规律的实验中,小峰同学将蜡烛,凸透镜、光屏移动到如图所示的位置时,在光屏上得到一个清晰的实像(图中未画出)。下列说法中正确的是(  )
A.此时烛焰在光屏上的实像是放大的
B.若保持蜡烛,凸透镜和光屏的位置不动,随着蜡烛的燃烧,烛焰在光屏上的像将向下移动
C.若保持蜡烛和光屏位置不动,只移动凸透镜,光屏上能得到放大清晰的烛焰像
D.若将蜡烛远离凸透镜,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏适当远离凸透镜
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.如图所示此时物距大于像距,在光屏上得到一个清晰的实像,说明此时光屏上得到一个倒立缩小的实像,A不符合题意;
B.凸透镜所成的实像与原物体之间,上下颠倒,左右颠倒,所以随着蜡烛的燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向上移动,B不符合题意;
C.根据光路时可逆的,若保持蜡烛和光屏位置不动,只移动凸透镜,则物距和像距大小关系颠倒,物距小像距大,光屏上得到倒立放大的实像,C符合题意;
D.若将蜡烛远离凸透镜,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应该减小像距,将光屏靠近凸透镜,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合凸透镜成像的规律分析:当物距大于2f时,成倒立缩小的实像;物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像;且成实像时,遵循物近像远像变大的特点。
13.(2021八上·合川期末)图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则刻度尺所成像的先后顺序正确的是(  )
A.甲→乙→丙→丁 B.丁→丙→甲→乙
C.乙→丙→甲→丁 D.丙→甲→乙→丁
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】刻度尺到凸透镜的距离(物距)在一倍焦距以内时,凸透镜成正立、放大的虚像,即丁图;刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,即丙图;刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处,凸透镜成倒立、等大的实像,即甲图;刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,即乙图。综上可知,凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序为丁→丙→甲→乙,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像特点:
物体位置
像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
14.(2021八上·江都月考)如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线.已知光线a通过透镜之后与MN交于P点,光线b通过透镜之后与MN交于Q点.由图可知,下列说法中正确的是(  )
A.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
B.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
C.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
D.透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图中可知,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线.经透镜的折射作用后光线会聚,由此可判定此透镜为凸透镜;
因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,而a光线如果不发生折射,他将射向OP的外侧,又因为a不是平行主光轴的光线,所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧,所以此时OP小于焦距.
平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,而b光线如果不发生折射,将会偏离主光轴射出,又因为b不是平行主光轴的光线,所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的右侧,所以此时OQ大于焦距.
故答案为:A.
【分析】根据光线经透镜后会聚的特点,可判定此透镜为凸透镜,再根据平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,可知P点在焦点的左侧,然后即可判定OP和焦距的关系。
15.(2021八上·丹徒月考)凸透镜成像规律时,保持凸透镜的位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d四点并分别调整光屏的位置,如图所示,探究后他总结出下列说法.其中正确的是
A.照相机是利用蜡烛放在a点的成像特点制成的
B.放大镜是利用蜡烛放在b点的成像特点制成的
C.幻灯机是利用蜡烛放在d点的成像特点制成的
D.蜡烛放在b点成的像比它放在c点成的像大
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A. 当将蜡烛放在a点.此时u>2f,根据凸透镜成像规律可知,此时所成的像是倒立缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的,A符合题意.
B. 当UC. b、c点在1倍焦距和2倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,此时所成的像是倒立放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,因此投影仪是利用蜡烛放在点b、c时的成像特点制成的,C不符合题意.
D. 蜡烛放在b点比放在c点距离凸透镜远,凸透镜成实像时,物近像远像变大,故蜡烛放在b点成的像比它放在c点成的像小.D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】首先看图,a点在2倍焦距以外,b点正好在2倍焦距上,c点在1倍焦距和2倍焦距之间,d点在焦距以内,然后再根据凸透镜成像规律即可解答此题。
16.(2021八上·东台月考)把一只点燃的烛放在焦距为10cm的凸透镜前16cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是图中的(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】把一只点燃的烛放在焦距为10cm的凸透镜前16cm处,符合2f>u>f,成倒立、放大的实像,物像上下颠倒,左右相反。
A.物像上下不颠倒。A不符合题意。
B.物像上下颠倒,左右相反,并且是放大的像。B符合题意。
C.物像是缩小的像,C不符合题意;
D.物像上下颠倒,左右相反,是缩小的像。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析。
物体位置u>2fu=2ff2f17.(2021八上·东台月考)在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,在凸透镜同一侧会成正立放大的虚像,所成的像位于物体的后方.
故答案为:B。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
18.(2021八上·盐都月考)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知(  )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.当物距为30cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距为8cm时,成倒立、放大的实像
D.把物体从距凸透镜15cm处移至30cm处的过程中,像逐渐变大
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.如图所示,像距等于物距等于两倍焦距等于20cm时,成等大的实像,故焦距为10cm,A不符合题意;
B.当物距为30cm时,大于两倍焦距,故成的是倒立的缩小的实像,B符合题意;
C.当物距为8cm时,小于一倍的焦距,故成正立、放大的虚像,C不符合题意;
D.把物体从距凸透镜15cm处移至30cm处的过程中,物距逐渐变大,物远像近像变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合凸透镜成像的特点逐项分析解答。
19.(2021八上·东台月考)在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合, 凸透镜的焦距为 f,此时两个透镜之间的距离为 L.在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个 透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜 的焦距为
A.f B.L C.f+L D.f-L
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时,因为从凹透镜出来的光线为发散光线,所以不可能经过凸透镜焦点;当凸透镜焦点位于凹透镜左边时,则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点;而射入凹透镜的光线为平行光线,故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点,因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合,如图,所以凹透镜的焦距f′=f L.
故答案为:D.
【分析】经过平面镜反射后,反射光能沿着原来的光束返回,而平面镜又竖直放置,说明透过凸透镜的光线为平行光;所以,透过凹透镜后的光线必过凸透镜的焦点(光线的反向延长线过焦点)据此画图帮助回答。在光的反射中,光路是可逆的。
20.(2021八上·綦江期中)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验中,利用图甲来测凸透镜的焦距,利用图乙来探究凸透镜成像的规律,在如图乙所示的位置光屏上成清晰的像,下列说法正确的是 (  )
A.由图甲可知凸透镜的焦距是10 cm
B.图乙中光屏上成一个倒立放大的实像
C.若将凸透镜用不透明的物体遮住一半,则光屏上像将是完整的烛焰的像
D.图乙中如果凸透镜不动,将光屏和蜡烛的位置对调可以成倒立缩小的实像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A:图甲中平行主光轴的光经过凸透镜后会会聚到焦点,光屏即为焦点处,所以凸透镜焦距为10.0cm,故A错误;
B:图乙中,蜡烛在凸透镜二倍焦距外,所以成倒立缩小实像,故B错误;
C: 若将凸透镜用不透明的物体遮住一半,剩下的还是凸透镜,所以光屏上像将是完整的烛焰的像,只是会聚的光将减少,所以像会变暗,故C正确;
D:图乙中如果凸透镜不动,将光屏和蜡烛的位置对调,根据光路可逆可知光屏上将成倒立放大的实像,故D错误。
故选C。
【分析】刻度尺读数需要估读到分度值下一位。根据凸透镜成像规律分析图乙的成像情况。特别注意:将凸透镜遮住一半后剩下的还是按照凸透镜成像。
二、填空题
21.(2021八上·方正期末)凸透镜的焦距为10cm,将发光体放在离透镜25cm的主光轴上,所成的像是倒立、   的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),当发光体沿主光轴向凸透镜移动10cm过程中所成像的大小变化情况:   (填“由小变大”、“由大变小”或“先变小,后变大”)。
【答案】缩小;由小变大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜的焦距为焦距为10cm,物体到的凸透镜距离为25cm时,物距大于二倍焦距,即,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
发光体从远处向凸透镜焦点移动的过程中,根据物近像远像变大可知,物距在不断地减小,像距增大,物体通过凸透镜所成的实像在不断的变大。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答,当凸透镜成实像时,物近像远像变大。
22.(2021八上·凤山期末)一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为     cm;当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,如图乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个    、放大的虚像(选填“正立”或“倒立”)。
【答案】15;正立
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为15cm;
当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,物距小于焦距,是放大镜的原理,如图乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个正立、放大的虚像。
【分析】平行于主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;当物体在焦点内时,成正立放大的虚像。
23.(2021八上·勃利期末)如图所示,调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置,都能得到清晰的像。其中在光屏上成倒立缩小实像的是图   。成虚像的是图   。
A. B. C.
【答案】B;C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】图B中,物距大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,在光屏上成倒立缩小实像。
图C中,物距小于焦距,成正立、放大的虚像。
【分析】明确凸透镜成像的规律: (1)物距大于两倍焦距,成缩小倒立实像。(2)物距等于两倍焦距,成等大倒立实像。(3)物距在1倍焦距和2倍焦距之间,成放大倒立实像。(4)物距小于1倍焦距,成同侧放大正立虚像。(5)物距等于1倍焦距,则无法成像。
24.(2021八上·香坊期末)如下图所示,将点燃的蜡烛及焦距为 的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰   (选填“正立”或“倒立”)、缩小的清晰像,需将光屏   (选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”),这一成像性质日常生活动的应用是   。
【答案】倒立;向右移动;照相机
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】要在光屏上承接到烛焰缩小的清晰像,是照相机原理,像是倒立的。
如题图所示,图中凸透镜的焦距f=15cm,物距u=50cm-15cm=35cm
则蜡烛在凸透镜的两倍焦距之外,像在一倍和二倍焦距之间,通过凸透镜成倒立、缩小的实像。要在光屏上承接到清晰像,这时应该向右移动光屏,增大像距,使光屏在一倍和二倍焦距之间。
蜡烛在凸透镜的两倍焦距之外,蜡烛通过凸透镜成倒立、缩小的实像,是照相机原理。
【分析】当凸透镜成像时,物距大于像距时,成倒立缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距间;实际应用有照相机。
25.(2021八上·揭西期末)小红同学用图1所示器材做“探究凸透镜成像规律”的实验:让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现   的光斑,如图2所示,则该透镜的焦距为   cm,通过实验观察可知,在用图3中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是   (选填图3的字母序号)。
【答案】最小、最亮;10.0;B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑即为焦点。
焦点到光心的距离即为焦距,分度值为1cm,故焦距为10.0cm。
凸透镜成正立放大的虚像,此时物和像在凸透镜同一侧,凸透镜成倒立的放大的或者缩小的实像,不可能有正立的实像,B不可能凸透镜成的像,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】平行光会聚于凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;凸透镜成像时,不能成正立缩小的像。
26.(2021八上·佛山月考)将一凸透镜紧靠玩具鹦鹉(如图甲),然后将透镜逐渐远离鹦鹉,在此过程中通过凸 透镜观察到玩具鹦鹉三个不同的像(如图乙),其中   是实像,   是虚像。三个像出现的先后顺序是   (均填序号)。
【答案】①②;③;③①②
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】玩具鹦鹉紧靠凸透镜时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,如图③;将透镜逐渐远离鹦鹉,鹦鹉到凸透镜的距离为一倍焦距和二倍焦距之间时,成的是倒立、放大的实像,如图①;将透镜逐渐远离鹦鹉,鹦鹉到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像,如图②;所以①②是实像,③是虚像;三个像出现的先后顺序为③①②。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
27.(2020八上·安庆期末)蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示位置,两支蜡烛的连线AB与过凸透镜的中线垂直,若用一块厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上   (选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像。由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,烛焰在光屏上的像将会少许偏离原来位置。要使像继续成在原来位置,可将凸透镜适当向   (填“上”或“下”)调节。
【答案】C;下
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由于发出的光线经过光心传播方向不变,故烛焰A的像在D处,烛焰B的像在C处,若用一块厚纸板挡住A处的烛焰,即没有烛焰A的像,即D处没有像,而C处有烛焰B的像。
蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,通过光心后,像将偏上,故需要将凸透镜适当向下移动,像向下移动。
【分析】遮挡A射向凸透镜的光线,蜡烛B还有光线射向凸透镜,蜡烛B经凸透镜折射成像,根据光线过光心不改变方向,判断蜡烛B像的位置;根据过光心的光线不改变传播方向,判断凸透镜的移动情况。
28.(2020八上·太仓期末)小雨利用一个空的半球形的果冻盒装了一定量的水来做凸透镜 成像实验,如右图所示,把点燃的蜡烛放在果冻盒的前面,在 另一侧的白纸上出现了一个清晰地像,说明蜡烛在这个凸透镜的   (选填:“2 倍焦距外”、“ 1 倍和 2 倍焦距之间”或“1 倍焦距内”)位置;如图,若小雨沿
AB 方向捏一下果冻盒,白纸上没有清晰的像了,白纸应向   (选填 “靠 近蜡烛方向”或“远离蜡烛方向”)移动才能重新承接到清晰的像;若不移动白纸则应在果冻 盒前放一个   (选填:“凸透镜”或“凹透镜”),白纸才能重新承接到清晰的像。
【答案】二倍焦距外;远离蜡烛方向;凸透镜
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图可知,在另一侧的白纸上出现的是一个倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知,当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,故蜡烛在这个凸透镜的二倍焦距外。根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,若小雨沿AB方向捏一下果冻盒,则果冻盒的凸度变小,会聚光线的能力减弱,相当于焦距增大了,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知白纸应向远离蜡烛方向移动才能重新承接到清晰的像;若不移动白纸则应在果冻盒前放一个凸透镜,白纸才能重新承接到清晰的像。
【分析】当物距u>2f时,像距f三、作图题
29.(2020八上·东至期末)如图所示,在探究凸透镜成像规律时,光屏上得到一个清晰的像。请你在图上大致画出其所对应的物体。
【答案】解:如图所示:
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图知,像在2倍焦距之外,所以此时物体在1倍和2倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像.
【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,此时f<v<2f.
当u=2f时,成倒立、等大的实像,此时v=2f.当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f.
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<f时,成正立、放大的虚像.
30.(2018八上·浉河期中) 是物体AB经过凸透镜所成的像,CC是主光轴。在图中大致的位置上画出凸透镜和焦点F。
【答案】
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】连接物像的端点A. A′并延长与主光轴交于O点,O点为凸透镜的光心,过O点垂直主光轴作出凸透镜;从A点平行于主光轴作一条入射光线,交与凸透镜与E点,连接A′E并延长交于主光轴F点,F点为凸透镜的一个焦点,EF为入射光线AE的折射光线,在凸透镜的左侧对称的作出另一焦点F,如图:
【分析】利用凸透镜的三条特殊光线作图,注意用凸透镜成像的规律检查正误.
31.(2017八上·乌拉特前旗期末)如图所示,MN 为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来.
【答案】解:(1)在烛焰上取一点S,在其成的像上找出其对应的像点S′,连接SS′,其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心,由此可以确定凸透镜的位置;(2)过S点做平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后要过S′,折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜的焦点F位置,因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点.
同理可以做出凸透镜左侧的焦点F.
答案如下图所示:
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】选取物体上的一点,找出其对应的像点,结合凸透镜的三条特殊光线:平行于主光轴的,过焦点的;过光心的.利用其对应的入射光线的特点,可以确定凸透镜的位置,焦点的位置.
32.(2017八上·织金期末)如图所示,请画出发光点S经凸透镜后的出射光线,并确定发光点S的像点S′.
【答案】解:如图所示:
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:由图可知,一条入射光线过焦点,则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;
另一条入射光线过光心,则过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;如下图所示:
【分析】理解基本光线的折射规律:过光心的光线传播方向不变;由焦点发出的光线平行于主光轴.
四、实验探究题
33.(2021八上·龙凤期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中.
(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.由图甲可知,凸透镜的焦距为   cm.
(2)把烛焰放在如图乙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,光屏上呈现了烛焰清晰的像.在光屏上得到一个倒立、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,   (选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的.如果撤掉光屏,眼睛在A处   (选填“能”或“不能”)看到这个像.
(3)如图丙,把蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到清晰的像;接着光屏和凸透镜不动,把蜡烛从a点移到b点,要使烛焰的像还能清晰地呈在光屏上,可以将光屏   (靠近/远离)凸透镜,或者光屏不动,在凸透镜和蜡烛间再加一个   (选填“凸透镜”或“凹透镜”).
【答案】(1)11
(2)缩小;照相机;能
(3)靠近;凹透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,光屏上的光点是凸透镜的焦点,光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距,焦距是11cm;
(2) 把烛焰放在如图乙所示,光屏上呈现了烛焰清晰的像,由图知,物距大于像距,物体在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像.应用于照相机.如果撤掉光屏,眼睛在A处,光线继续传播射入人眼,人眼能看到这个像.
(3)蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像,蜡烛从a点移到b点,物距变大,像距变小,像会成在光屏的左侧,要使光屏和凸透镜位置不动,在光屏上仍能得到清晰的像,可以将光屏靠近凸透镜,或在凸透镜和蜡烛之间再加一个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚成像的光线错后会聚到光屏上.
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;实际应用有照相机;人眼通过凸透镜可以看到像;
(3)当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜;凹透镜对光有发散作用,使像远离凸透镜。
34.(2021八上·密山期末)洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为   cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在   ,为实验探究做好准备;
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个倒立、   (“放大”“缩小”或“等大”)的实像;生活中   (填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是利用这一成像原理来工作的;
(4)若保持凸透镜的位置不变,将步骤(3)中蜡烛向左移动,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向   (“左”或“右”)调节,且光屏上的像将   (填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上   (“能”或“不能”)得到清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小;照相机
(4)左;变小
(5)能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据凸透镜的特殊光线规律,平行于主光轴的光线,经过凸透镜后,会聚于焦点,则题中光斑的位置,就是焦点的位置,则该凸透镜的焦距为
则该凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)这个实验为了让蜡烛的火焰成像在光屏的中心,需要调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度。
(3)由上述解析可知,该凸透镜的焦距为10.0cm,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,这时图乙,凸透镜的位置为50cm处,物距为40.0cm,物距大于两倍焦距,再移动光屏,直到光屏上成清晰的像,根据凸透镜的成像规律,成的像是倒立、缩小的实像;照相机成的像是倒立、缩小的实像,幻灯机成的像是倒立、放大的实像,放大镜成的像是正立、放大的虚像,则生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。
(4)将步骤(3)中蜡烛向左移动,则物距变大,要想在光屏上再次成清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律,物远像近像变小,光屏应该靠近凸透镜,即应将光屏向左调节,且光屏上的像将变小。
(5)由于光路是可逆的,现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上能得到清晰的像。
【分析】(1)利用太阳光聚焦法测焦距。
(2)焦点到凸透镜的距离叫做焦距;将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度,能使像成在光屏的中央,像成在光屏的上方此时应将凸透镜向下移动.
(3)当u>2f时,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(4)光路是可逆的。
35.(2021八上·凤山期末)在探究凸透镜成像规律时,小明用若干个红色的发光二极管按”F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,如图所示,实验使用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验时,首先调节光源、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在   ;
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm 刻度处,在光屏上出现倒立、缩小的   (选填“实”或“虚”)像,生活中的   就是利用这一成像规律工作的。之后,小明将光源移至8cm 刻度处,他通过凸透镜可以看到光源成   (选填“倒立”或“正立”)、放大的虚像。
(3)将光源“F”移至 15cm 刻度处,光源“F”大小如图所示。用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,光屏上所成的像是图中的   图(填字母)。
(4)同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是(  )
A.实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光屏所用的白色方格板与光源的底板相同,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接读出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,利用此实验装置不能测量它的焦距
【答案】(1)同一高度上(同一直线上)
(2)实;照相机;正立
(3)D
(4)D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。
(2)凸透镜焦距为10cm,光源移至40cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据此原理制成的。
光源移至8cm刻度时,u
(3)用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,只能影响像的亮暗,不影响像的性质,光源“F”放在15cm处,物距处于一倍和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
(4)A.发光二极管作为光源与烛焰相比,像更稳定,A符合题意,不符合题意;
B.用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小,B符合题意,不符合题意;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,这样可以直接从光具座读出测出物距和像距,C符合题意,不符合题意;
D.若凸透镜的焦距未知,可调节物距及像距,当在光屏上成等大的实像时,物距便等于二倍焦距,这样可以测出凸透镜的焦距,D不符合题意,符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,调节光源、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;照相机根据这个原理工作;当物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大虚像;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,挡住部分凸透镜,像是完整的;
(4)根据凸透镜成等大的实像时,物体在凸透镜的二倍焦距点,可以测量焦距大小。
36.(2021八上·钦北期末)在”探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm,实验装置如图。
(1)当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时,为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在    ;
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个   的实像;保持透镜位置不变,若要使所成的像变大,应将蜡烛向   (选填“左”或“右”)移动;
(3)小吴将蜡烛远离透镜至10m刻度处,此时光屏上得到的像是倒立、   (选填“等大”“缩小”或“放大”)的实像,若用不透明的物体挡住透镜的上半部分,光屏上   (选填“能”或“不能”)成完整的像;
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往   (选填“上”或“下”)偏离光屏中心。
【答案】(1)同一高度
(2)倒立、放大;右
(3)缩小;能
(4)上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛,凸透镜,光屏,凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间,使它们的中心大致在同一高度上,目的是使像成在光屏的中心。
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,此时物距为15cm,凸透镜的焦距为10cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像。
根据凸透镜成像规律可知,当凸透镜成实像时,物近像远像变大,故保证透镜位置不变,要使像变大,应将物距减小,即将蜡烛向右移动。
(3)凸透镜的焦距为10cm,当蜡烛远离透镜至10m刻度处时,物距位于二倍焦距以外,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
用不透明的物体挡住透镜的上半部分,透镜的下半部分仍然可以成像,蜡烛的一部分光线可以通过透镜的下半部分成像,只是通过透镜的光线变少,所以此时像会变暗,但在光屏上可以得到完整的像。
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰位置下移,根据过透镜光心的光线不改变方向,所以像的位置向上移动,偏离光屏中心。
【分析】(1)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(2)当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
(3)物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像;物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
(4)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,根据凸透镜成倒立实像进行分析凸透镜向上还是向下移动。
1 / 12022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 3.6探究凸透镜成像规律 同步练习
一、单选题
1.(2021八上·吉林期末)在“探究凸透镜成像”的实验中,将蜡烛放在离凸透镜20cm的主光轴上,在透镜另一侧的光屏上得到一个清晰放大的像,则该凸透镜的焦距可能是(  )
A.9cm B.10cm C.15cm D.20cm
2.(2021八上·富川期末)小川同学在“探究凸透镜成像规律”时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像(未画出)。如图所示,下列说法正确的是(  )
A.利用这一成像规律可制成照相机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
C.如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住,光屏上不能成像
D.要使光屏上的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜
3.(2021八上·宜州期末)在探究凸透镜成像规律的实验中,先用焦距为15cm的透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的放大实像,接下来改用焦距为10cm的透镜继续实验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的缩小实像,光屏应该(  )
A.向靠近透镜的方向移动 B.向远离透镜的方向移动
C.向上移动 D.保持不动
4.(2021八上·大化期末)将物体放在焦距为f的凸透镜主光轴上,分别离凸透镜20厘米、14厘米、6厘米时,各能得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该凸透镜的焦距f可能为(  )
A.10cm B.8cm C.7cm D.6cm
5.(2021八上·天峨期末)将物体放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距透镜20cm处的光屏上得到一个清晰的像,则此凸透镜的焦距范围是(  )
A.10cm< f <15cm B.15cm< f <20cm
C.20cm< f <30cm D.30cm< f <40cm
6.(2022八上·长春期末)将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前50cm处,则可在透镜另一侧得到(  )
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
7.(2021八上·荔湾期末)小听在光具座的中间放一片带小孔不透光的挡板,挡板左侧支架上有两个发光点,光点的颜色和位置信息如图所示,在挡板右侧放一光屏,观察到光屏上有两个亮斑(末画出),则如图的选项中对两个亮斑的颜色和位置表示最合理的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2021八上·白云期末)如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜10cm处时,在另一侧距凸透镜10cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持物距不变,更换一个焦距为8cm的凸透镜后,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是(  )
A.使屏远离透镜 B.使屏靠近透镜
C.蜡烛和光屏位置对调 D.光屏与蜡烛在透镜左侧
9.(2021八上·普宁期末)将一蜡烛放在装满水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图甲所示位置,在墙壁上得到烛焰清晰的像。根据图乙中四种烛焰成像的形状,哪一种是墙壁上烛焰的像(  )
A. B.
C. D.
10.(2021八上·新会期末)在做凸透镜成像实验时,将点燃的蜡烛沿着光具座,从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移动(未到达焦点),在此过程中,下面说法正确的是:(  )
A.像逐渐变大,像距逐渐变小 B.像和像距都逐渐变大
C.像一直比物大 D.先成实像,后来又变为成虚像
11.(2021八上·江油期末)小明做作业时,动手操作了如下的实验探究:找了一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水,把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示,把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,不会观察到的现象是(  )
A.先成虚像,后成实像
B.笔尖一直变长变大
C.到某一位置,笔尖突然改变方向
D.笔尖先变长变大,后变短变小
12.(2021八上·金牛期末)在探究凸透镜成像规律的实验中,小峰同学将蜡烛,凸透镜、光屏移动到如图所示的位置时,在光屏上得到一个清晰的实像(图中未画出)。下列说法中正确的是(  )
A.此时烛焰在光屏上的实像是放大的
B.若保持蜡烛,凸透镜和光屏的位置不动,随着蜡烛的燃烧,烛焰在光屏上的像将向下移动
C.若保持蜡烛和光屏位置不动,只移动凸透镜,光屏上能得到放大清晰的烛焰像
D.若将蜡烛远离凸透镜,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏适当远离凸透镜
13.(2021八上·合川期末)图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分。图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所成的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则刻度尺所成像的先后顺序正确的是(  )
A.甲→乙→丙→丁 B.丁→丙→甲→乙
C.乙→丙→甲→丁 D.丙→甲→乙→丁
14.(2021八上·江都月考)如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线.已知光线a通过透镜之后与MN交于P点,光线b通过透镜之后与MN交于Q点.由图可知,下列说法中正确的是(  )
A.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
B.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
C.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
D.透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
15.(2021八上·丹徒月考)凸透镜成像规律时,保持凸透镜的位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d四点并分别调整光屏的位置,如图所示,探究后他总结出下列说法.其中正确的是
A.照相机是利用蜡烛放在a点的成像特点制成的
B.放大镜是利用蜡烛放在b点的成像特点制成的
C.幻灯机是利用蜡烛放在d点的成像特点制成的
D.蜡烛放在b点成的像比它放在c点成的像大
16.(2021八上·东台月考)把一只点燃的烛放在焦距为10cm的凸透镜前16cm处,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是图中的(  )
A. B. C. D.
17.(2021八上·东台月考)在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
18.(2021八上·盐都月考)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知(  )
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.当物距为30cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距为8cm时,成倒立、放大的实像
D.把物体从距凸透镜15cm处移至30cm处的过程中,像逐渐变大
19.(2021八上·东台月考)在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合, 凸透镜的焦距为 f,此时两个透镜之间的距离为 L.在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个 透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜 的焦距为
A.f B.L C.f+L D.f-L
20.(2021八上·綦江期中)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验中,利用图甲来测凸透镜的焦距,利用图乙来探究凸透镜成像的规律,在如图乙所示的位置光屏上成清晰的像,下列说法正确的是 (  )
A.由图甲可知凸透镜的焦距是10 cm
B.图乙中光屏上成一个倒立放大的实像
C.若将凸透镜用不透明的物体遮住一半,则光屏上像将是完整的烛焰的像
D.图乙中如果凸透镜不动,将光屏和蜡烛的位置对调可以成倒立缩小的实像
二、填空题
21.(2021八上·方正期末)凸透镜的焦距为10cm,将发光体放在离透镜25cm的主光轴上,所成的像是倒立、   的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),当发光体沿主光轴向凸透镜移动10cm过程中所成像的大小变化情况:   (填“由小变大”、“由大变小”或“先变小,后变大”)。
22.(2021八上·凤山期末)一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为     cm;当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,如图乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个    、放大的虚像(选填“正立”或“倒立”)。
23.(2021八上·勃利期末)如图所示,调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置,都能得到清晰的像。其中在光屏上成倒立缩小实像的是图   。成虚像的是图   。
A. B. C.
24.(2021八上·香坊期末)如下图所示,将点燃的蜡烛及焦距为 的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰   (选填“正立”或“倒立”)、缩小的清晰像,需将光屏   (选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”),这一成像性质日常生活动的应用是   。
25.(2021八上·揭西期末)小红同学用图1所示器材做“探究凸透镜成像规律”的实验:让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现   的光斑,如图2所示,则该透镜的焦距为   cm,通过实验观察可知,在用图3中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是   (选填图3的字母序号)。
26.(2021八上·佛山月考)将一凸透镜紧靠玩具鹦鹉(如图甲),然后将透镜逐渐远离鹦鹉,在此过程中通过凸 透镜观察到玩具鹦鹉三个不同的像(如图乙),其中   是实像,   是虚像。三个像出现的先后顺序是   (均填序号)。
27.(2020八上·安庆期末)蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示位置,两支蜡烛的连线AB与过凸透镜的中线垂直,若用一块厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上   (选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像。由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,烛焰在光屏上的像将会少许偏离原来位置。要使像继续成在原来位置,可将凸透镜适当向   (填“上”或“下”)调节。
28.(2020八上·太仓期末)小雨利用一个空的半球形的果冻盒装了一定量的水来做凸透镜 成像实验,如右图所示,把点燃的蜡烛放在果冻盒的前面,在 另一侧的白纸上出现了一个清晰地像,说明蜡烛在这个凸透镜的   (选填:“2 倍焦距外”、“ 1 倍和 2 倍焦距之间”或“1 倍焦距内”)位置;如图,若小雨沿
AB 方向捏一下果冻盒,白纸上没有清晰的像了,白纸应向   (选填 “靠 近蜡烛方向”或“远离蜡烛方向”)移动才能重新承接到清晰的像;若不移动白纸则应在果冻 盒前放一个   (选填:“凸透镜”或“凹透镜”),白纸才能重新承接到清晰的像。
三、作图题
29.(2020八上·东至期末)如图所示,在探究凸透镜成像规律时,光屏上得到一个清晰的像。请你在图上大致画出其所对应的物体。
30.(2018八上·浉河期中) 是物体AB经过凸透镜所成的像,CC是主光轴。在图中大致的位置上画出凸透镜和焦点F。
31.(2017八上·乌拉特前旗期末)如图所示,MN 为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来.
32.(2017八上·织金期末)如图所示,请画出发光点S经凸透镜后的出射光线,并确定发光点S的像点S′.
四、实验探究题
33.(2021八上·龙凤期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中.
(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.由图甲可知,凸透镜的焦距为   cm.
(2)把烛焰放在如图乙所示,在凸透镜另一侧移动光屏,光屏上呈现了烛焰清晰的像.在光屏上得到一个倒立、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,   (选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的.如果撤掉光屏,眼睛在A处   (选填“能”或“不能”)看到这个像.
(3)如图丙,把蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到清晰的像;接着光屏和凸透镜不动,把蜡烛从a点移到b点,要使烛焰的像还能清晰地呈在光屏上,可以将光屏   (靠近/远离)凸透镜,或者光屏不动,在凸透镜和蜡烛间再加一个   (选填“凸透镜”或“凹透镜”).
34.(2021八上·密山期末)洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为   cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在   ,为实验探究做好准备;
(3)如图乙所示,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,再移动光屏,直到在光屏上得到一个倒立、   (“放大”“缩小”或“等大”)的实像;生活中   (填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是利用这一成像原理来工作的;
(4)若保持凸透镜的位置不变,将步骤(3)中蜡烛向左移动,要想在光屏上再次成清晰的像,应将光屏向   (“左”或“右”)调节,且光屏上的像将   (填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上   (“能”或“不能”)得到清晰的像。
35.(2021八上·凤山期末)在探究凸透镜成像规律时,小明用若干个红色的发光二极管按”F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,如图所示,实验使用的凸透镜焦距为10cm。
(1)实验时,首先调节光源、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在   ;
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm 刻度处,在光屏上出现倒立、缩小的   (选填“实”或“虚”)像,生活中的   就是利用这一成像规律工作的。之后,小明将光源移至8cm 刻度处,他通过凸透镜可以看到光源成   (选填“倒立”或“正立”)、放大的虚像。
(3)将光源“F”移至 15cm 刻度处,光源“F”大小如图所示。用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,光屏上所成的像是图中的   图(填字母)。
(4)同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是(  )
A.实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光屏所用的白色方格板与光源的底板相同,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接读出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,利用此实验装置不能测量它的焦距
36.(2021八上·钦北期末)在”探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm,实验装置如图。
(1)当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时,为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在    ;
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个   的实像;保持透镜位置不变,若要使所成的像变大,应将蜡烛向   (选填“左”或“右”)移动;
(3)小吴将蜡烛远离透镜至10m刻度处,此时光屏上得到的像是倒立、   (选填“等大”“缩小”或“放大”)的实像,若用不透明的物体挡住透镜的上半部分,光屏上   (选填“能”或“不能”)成完整的像;
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往   (选填“上”或“下”)偏离光屏中心。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】物体离凸透镜20cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,所以这个像是倒立放大的实像,则2f>u>f
即2f>20cm>f
解得20cm>f>10cm
故答案为:C。
【分析】已知u=20cm,根据凸透镜成像规律:当2f>u>f时,光屏上成倒立放大的实像确定焦距范围,从而确定焦距大小。
2.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图示知,此时的物距大于二倍焦距,所成的是倒立、缩小的实像,照相机是利用这一规律工作的,A符合题意;
B.蜡烛发出的光线经过凸透镜的光心时,传播方向不变,而蜡烛变短,凸透镜及光屏的高度不变时,蜡烛发出的经过凸透镜的光心的光线向上移,所以光屏上烛焰的像向上移动,B不符合题意;
C.用不透明纸将凸透镜上半部分挡住,光屏上仍能成像,但像变暗,因为不透明纸挡了射向凸透镜的部分光线,则透过凸透镜的光线变少了。C不符合题意;
D.在凸透镜成像中,物近像远像变大,反之,像要变小,物距要变大,所以应将蜡烛远离凸透镜,但同时像距离要变小,那么应同时将光屏靠近凸透镜。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
3.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】先用焦距为15cm的透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的放大实像,此时2f>u>f
接下来改用焦距为10cm的透镜继续实验,如果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缩小实像,光屏将向靠近透镜移动,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成实像时,物远像近像变小。
4.【答案】B
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由题意可知,当物体离透镜20cm时,成缩小的实像,因此物体位于凸透镜的2倍焦距之外,即,可得;物体离透镜14cm时,成放大的实像,因此物体位于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,即
可得
当物体离透镜6cm时,成放大的虚像,因此物体位于凸透镜的1倍焦距之内,即。综上分析可知该透镜的焦距
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像时成倒立缩小的实像时,物体在二倍焦距外,成倒立放大的实像时,物体在一倍焦距和二倍焦距间,成放大的虚像时,物体在焦点内,根据物距和焦距范围,计算焦距范围。
5.【答案】A
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由题意可知,物距为30cm,像距为20cm,此时物距大于像距,满足当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,即2f <30cm
f<20cm<2f
可知10cm<15cm
故答案为:A。
【分析】根据物体在二倍焦距外,像在一倍焦距和二倍焦距间,可以计算焦距的范围。
6.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑,所以f=20cm,若将一个物体放在此透镜前50cm处,u=50cm,u>2f,成倒立、缩小的实像。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像。
7.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由于光的直线传播,左侧的红、绿两个发光点通过小孔所成的像位置如图所示
由图中物距和像距的比例为1:2可知,红、绿两个光点的像之间的距离是16cm,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像。
8.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.将点燃的蜡烛放在距凸透镜10cm处时,在另一侧距凸透镜10cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,说明
则图中凸透镜的焦距为
若保持物距不变,更换一个焦距为8cm的凸透镜后,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,成一个倒立放大的实像。光屏要想呈现一个清晰的像,需要将光屏移至大于二倍焦距的位置,所以要使屏远离透镜。A符合题意,B不符合题意;
C.蜡烛和光屏的位置对调,并不会改变像距和物距,此时更换的凸透镜的焦距为8cm,因此光屏上得不到清晰的像,C不符合题意;
D.光屏与蜡烛在透镜同一侧时,光屏无法承接蜡烛的像,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物距等于像距时,物体在凸透镜的二倍焦距点,可以计算凸透镜的焦距,当凸透镜的焦距变大时,像和物体间的距离变大。
9.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】装满水的烧瓶相当于是凸透镜,根据题意知道,在墙壁上得到烛焰清晰的像,说明是实像,由图知道,像距大于物距,即物距大于焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律知道,此时成的应是倒立放大的实像,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】像距大于物距,即物距大于焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律知道,此时成的应是倒立放大的实像。
10.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】当物距大于一倍焦距f时,凸透镜成倒立的实像,且物距越小,像距越大,成的像也越大;所以将蜡烛从二倍焦距外的地方逐渐向凸透镜的焦点靠近的过程中,像距逐渐变大,像逐渐变大。
故答案为:B。
【分析】当物体靠近凸透镜时,像变大,像距变大。
11.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】ABCD.装满水的玻璃瓶相当于一个凸透镜,当笔尖离玻璃瓶较近时,玻璃瓶相当于放大镜,成正立放大的虚像;当笔尖离玻璃瓶较远时(物距大于焦距),成倒立的实像,所以先成虚像,后成实像;当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,先成虚像后成实像,且虚像是正立的、实像是倒立的,所以到达某一位置时,笔尖会突然改变方向;凸透镜成虚像时,物远像远像变大(即越靠近焦点,虚像越大),凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以,把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时,笔尖先变长变大,后变短变小,由此可知,不会观察到的现象是笔尖一直变长变大,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】由凸透镜成像的规律可知,当物距在一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像;凸透镜成虚像时,物远像远像变大(即越靠近焦点,虚像越大);凸透镜成实像时,物远像近像变小。
12.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.如图所示此时物距大于像距,在光屏上得到一个清晰的实像,说明此时光屏上得到一个倒立缩小的实像,A不符合题意;
B.凸透镜所成的实像与原物体之间,上下颠倒,左右颠倒,所以随着蜡烛的燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向上移动,B不符合题意;
C.根据光路时可逆的,若保持蜡烛和光屏位置不动,只移动凸透镜,则物距和像距大小关系颠倒,物距小像距大,光屏上得到倒立放大的实像,C符合题意;
D.若将蜡烛远离凸透镜,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应该减小像距,将光屏靠近凸透镜,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合凸透镜成像的规律分析:当物距大于2f时,成倒立缩小的实像;物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像;且成实像时,遵循物近像远像变大的特点。
13.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】刻度尺到凸透镜的距离(物距)在一倍焦距以内时,凸透镜成正立、放大的虚像,即丁图;刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,即丙图;刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处,凸透镜成倒立、等大的实像,即甲图;刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,即乙图。综上可知,凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序为丁→丙→甲→乙,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜成像特点:
物体位置
像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
14.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图中可知,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线.经透镜的折射作用后光线会聚,由此可判定此透镜为凸透镜;
因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,而a光线如果不发生折射,他将射向OP的外侧,又因为a不是平行主光轴的光线,所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧,所以此时OP小于焦距.
平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,而b光线如果不发生折射,将会偏离主光轴射出,又因为b不是平行主光轴的光线,所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的右侧,所以此时OQ大于焦距.
故答案为:A.
【分析】根据光线经透镜后会聚的特点,可判定此透镜为凸透镜,再根据平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,可知P点在焦点的左侧,然后即可判定OP和焦距的关系。
15.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A. 当将蜡烛放在a点.此时u>2f,根据凸透镜成像规律可知,此时所成的像是倒立缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的,A符合题意.
B. 当UC. b、c点在1倍焦距和2倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,此时所成的像是倒立放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,因此投影仪是利用蜡烛放在点b、c时的成像特点制成的,C不符合题意.
D. 蜡烛放在b点比放在c点距离凸透镜远,凸透镜成实像时,物近像远像变大,故蜡烛放在b点成的像比它放在c点成的像小.D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】首先看图,a点在2倍焦距以外,b点正好在2倍焦距上,c点在1倍焦距和2倍焦距之间,d点在焦距以内,然后再根据凸透镜成像规律即可解答此题。
16.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】把一只点燃的烛放在焦距为10cm的凸透镜前16cm处,符合2f>u>f,成倒立、放大的实像,物像上下颠倒,左右相反。
A.物像上下不颠倒。A不符合题意。
B.物像上下颠倒,左右相反,并且是放大的像。B符合题意。
C.物像是缩小的像,C不符合题意;
D.物像上下颠倒,左右相反,是缩小的像。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析。
物体位置u>2fu=2ff2f17.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,在凸透镜同一侧会成正立放大的虚像,所成的像位于物体的后方.
故答案为:B。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
18.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.如图所示,像距等于物距等于两倍焦距等于20cm时,成等大的实像,故焦距为10cm,A不符合题意;
B.当物距为30cm时,大于两倍焦距,故成的是倒立的缩小的实像,B符合题意;
C.当物距为8cm时,小于一倍的焦距,故成正立、放大的虚像,C不符合题意;
D.把物体从距凸透镜15cm处移至30cm处的过程中,物距逐渐变大,物远像近像变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合凸透镜成像的特点逐项分析解答。
19.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时,因为从凹透镜出来的光线为发散光线,所以不可能经过凸透镜焦点;当凸透镜焦点位于凹透镜左边时,则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点;而射入凹透镜的光线为平行光线,故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点,因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合,如图,所以凹透镜的焦距f′=f L.
故答案为:D.
【分析】经过平面镜反射后,反射光能沿着原来的光束返回,而平面镜又竖直放置,说明透过凸透镜的光线为平行光;所以,透过凹透镜后的光线必过凸透镜的焦点(光线的反向延长线过焦点)据此画图帮助回答。在光的反射中,光路是可逆的。
20.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A:图甲中平行主光轴的光经过凸透镜后会会聚到焦点,光屏即为焦点处,所以凸透镜焦距为10.0cm,故A错误;
B:图乙中,蜡烛在凸透镜二倍焦距外,所以成倒立缩小实像,故B错误;
C: 若将凸透镜用不透明的物体遮住一半,剩下的还是凸透镜,所以光屏上像将是完整的烛焰的像,只是会聚的光将减少,所以像会变暗,故C正确;
D:图乙中如果凸透镜不动,将光屏和蜡烛的位置对调,根据光路可逆可知光屏上将成倒立放大的实像,故D错误。
故选C。
【分析】刻度尺读数需要估读到分度值下一位。根据凸透镜成像规律分析图乙的成像情况。特别注意:将凸透镜遮住一半后剩下的还是按照凸透镜成像。
21.【答案】缩小;由小变大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜的焦距为焦距为10cm,物体到的凸透镜距离为25cm时,物距大于二倍焦距,即,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
发光体从远处向凸透镜焦点移动的过程中,根据物近像远像变大可知,物距在不断地减小,像距增大,物体通过凸透镜所成的实像在不断的变大。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答,当凸透镜成实像时,物近像远像变大。
22.【答案】15;正立
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为15cm;
当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,物距小于焦距,是放大镜的原理,如图乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个正立、放大的虚像。
【分析】平行于主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;当物体在焦点内时,成正立放大的虚像。
23.【答案】B;C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】图B中,物距大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,在光屏上成倒立缩小实像。
图C中,物距小于焦距,成正立、放大的虚像。
【分析】明确凸透镜成像的规律: (1)物距大于两倍焦距,成缩小倒立实像。(2)物距等于两倍焦距,成等大倒立实像。(3)物距在1倍焦距和2倍焦距之间,成放大倒立实像。(4)物距小于1倍焦距,成同侧放大正立虚像。(5)物距等于1倍焦距,则无法成像。
24.【答案】倒立;向右移动;照相机
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】要在光屏上承接到烛焰缩小的清晰像,是照相机原理,像是倒立的。
如题图所示,图中凸透镜的焦距f=15cm,物距u=50cm-15cm=35cm
则蜡烛在凸透镜的两倍焦距之外,像在一倍和二倍焦距之间,通过凸透镜成倒立、缩小的实像。要在光屏上承接到清晰像,这时应该向右移动光屏,增大像距,使光屏在一倍和二倍焦距之间。
蜡烛在凸透镜的两倍焦距之外,蜡烛通过凸透镜成倒立、缩小的实像,是照相机原理。
【分析】当凸透镜成像时,物距大于像距时,成倒立缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距间;实际应用有照相机。
25.【答案】最小、最亮;10.0;B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑即为焦点。
焦点到光心的距离即为焦距,分度值为1cm,故焦距为10.0cm。
凸透镜成正立放大的虚像,此时物和像在凸透镜同一侧,凸透镜成倒立的放大的或者缩小的实像,不可能有正立的实像,B不可能凸透镜成的像,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】平行光会聚于凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;凸透镜成像时,不能成正立缩小的像。
26.【答案】①②;③;③①②
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】玩具鹦鹉紧靠凸透镜时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,如图③;将透镜逐渐远离鹦鹉,鹦鹉到凸透镜的距离为一倍焦距和二倍焦距之间时,成的是倒立、放大的实像,如图①;将透镜逐渐远离鹦鹉,鹦鹉到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像,如图②;所以①②是实像,③是虚像;三个像出现的先后顺序为③①②。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
27.【答案】C;下
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由于发出的光线经过光心传播方向不变,故烛焰A的像在D处,烛焰B的像在C处,若用一块厚纸板挡住A处的烛焰,即没有烛焰A的像,即D处没有像,而C处有烛焰B的像。
蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,通过光心后,像将偏上,故需要将凸透镜适当向下移动,像向下移动。
【分析】遮挡A射向凸透镜的光线,蜡烛B还有光线射向凸透镜,蜡烛B经凸透镜折射成像,根据光线过光心不改变方向,判断蜡烛B像的位置;根据过光心的光线不改变传播方向,判断凸透镜的移动情况。
28.【答案】二倍焦距外;远离蜡烛方向;凸透镜
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图可知,在另一侧的白纸上出现的是一个倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知,当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,故蜡烛在这个凸透镜的二倍焦距外。根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,若小雨沿AB方向捏一下果冻盒,则果冻盒的凸度变小,会聚光线的能力减弱,相当于焦距增大了,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知白纸应向远离蜡烛方向移动才能重新承接到清晰的像;若不移动白纸则应在果冻盒前放一个凸透镜,白纸才能重新承接到清晰的像。
【分析】当物距u>2f时,像距f29.【答案】解:如图所示:
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图知,像在2倍焦距之外,所以此时物体在1倍和2倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像.
【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,此时f<v<2f.
当u=2f时,成倒立、等大的实像,此时v=2f.当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f.
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<f时,成正立、放大的虚像.
30.【答案】
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】连接物像的端点A. A′并延长与主光轴交于O点,O点为凸透镜的光心,过O点垂直主光轴作出凸透镜;从A点平行于主光轴作一条入射光线,交与凸透镜与E点,连接A′E并延长交于主光轴F点,F点为凸透镜的一个焦点,EF为入射光线AE的折射光线,在凸透镜的左侧对称的作出另一焦点F,如图:
【分析】利用凸透镜的三条特殊光线作图,注意用凸透镜成像的规律检查正误.
31.【答案】解:(1)在烛焰上取一点S,在其成的像上找出其对应的像点S′,连接SS′,其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心,由此可以确定凸透镜的位置;(2)过S点做平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后要过S′,折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜的焦点F位置,因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点.
同理可以做出凸透镜左侧的焦点F.
答案如下图所示:
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】选取物体上的一点,找出其对应的像点,结合凸透镜的三条特殊光线:平行于主光轴的,过焦点的;过光心的.利用其对应的入射光线的特点,可以确定凸透镜的位置,焦点的位置.
32.【答案】解:如图所示:
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:由图可知,一条入射光线过焦点,则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;
另一条入射光线过光心,则过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;如下图所示:
【分析】理解基本光线的折射规律:过光心的光线传播方向不变;由焦点发出的光线平行于主光轴.
33.【答案】(1)11
(2)缩小;照相机;能
(3)靠近;凹透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,光屏上的光点是凸透镜的焦点,光心到焦点的距离叫凸透镜的焦距,焦距是11cm;
(2) 把烛焰放在如图乙所示,光屏上呈现了烛焰清晰的像,由图知,物距大于像距,物体在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像.应用于照相机.如果撤掉光屏,眼睛在A处,光线继续传播射入人眼,人眼能看到这个像.
(3)蜡烛放在二倍焦距以外的a点,移动光屏找到像,蜡烛从a点移到b点,物距变大,像距变小,像会成在光屏的左侧,要使光屏和凸透镜位置不动,在光屏上仍能得到清晰的像,可以将光屏靠近凸透镜,或在凸透镜和蜡烛之间再加一个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚成像的光线错后会聚到光屏上.
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;实际应用有照相机;人眼通过凸透镜可以看到像;
(3)当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜;凹透镜对光有发散作用,使像远离凸透镜。
34.【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小;照相机
(4)左;变小
(5)能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据凸透镜的特殊光线规律,平行于主光轴的光线,经过凸透镜后,会聚于焦点,则题中光斑的位置,就是焦点的位置,则该凸透镜的焦距为
则该凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)这个实验为了让蜡烛的火焰成像在光屏的中心,需要调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心,使其大致在同一高度。
(3)由上述解析可知,该凸透镜的焦距为10.0cm,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处,这时图乙,凸透镜的位置为50cm处,物距为40.0cm,物距大于两倍焦距,再移动光屏,直到光屏上成清晰的像,根据凸透镜的成像规律,成的像是倒立、缩小的实像;照相机成的像是倒立、缩小的实像,幻灯机成的像是倒立、放大的实像,放大镜成的像是正立、放大的虚像,则生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的。
(4)将步骤(3)中蜡烛向左移动,则物距变大,要想在光屏上再次成清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律,物远像近像变小,光屏应该靠近凸透镜,即应将光屏向左调节,且光屏上的像将变小。
(5)由于光路是可逆的,现将光屏和蜡烛的位置互换,光屏上能得到清晰的像。
【分析】(1)利用太阳光聚焦法测焦距。
(2)焦点到凸透镜的距离叫做焦距;将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度,能使像成在光屏的中央,像成在光屏的上方此时应将凸透镜向下移动.
(3)当u>2f时,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(4)光路是可逆的。
35.【答案】(1)同一高度上(同一直线上)
(2)实;照相机;正立
(3)D
(4)D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。
(2)凸透镜焦距为10cm,光源移至40cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据此原理制成的。
光源移至8cm刻度时,u
(3)用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,只能影响像的亮暗,不影响像的性质,光源“F”放在15cm处,物距处于一倍和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
(4)A.发光二极管作为光源与烛焰相比,像更稳定,A符合题意,不符合题意;
B.用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小,B符合题意,不符合题意;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,这样可以直接从光具座读出测出物距和像距,C符合题意,不符合题意;
D.若凸透镜的焦距未知,可调节物距及像距,当在光屏上成等大的实像时,物距便等于二倍焦距,这样可以测出凸透镜的焦距,D不符合题意,符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时,调节光源、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;照相机根据这个原理工作;当物体在凸透镜的焦点内时,成正立放大虚像;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像,挡住部分凸透镜,像是完整的;
(4)根据凸透镜成等大的实像时,物体在凸透镜的二倍焦距点,可以测量焦距大小。
36.【答案】(1)同一高度
(2)倒立、放大;右
(3)缩小;能
(4)上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛,凸透镜,光屏,凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间,使它们的中心大致在同一高度上,目的是使像成在光屏的中心。
(2)当把蜡烛移到35cm刻度处时,此时物距为15cm,凸透镜的焦距为10cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像。
根据凸透镜成像规律可知,当凸透镜成实像时,物近像远像变大,故保证透镜位置不变,要使像变大,应将物距减小,即将蜡烛向右移动。
(3)凸透镜的焦距为10cm,当蜡烛远离透镜至10m刻度处时,物距位于二倍焦距以外,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
用不透明的物体挡住透镜的上半部分,透镜的下半部分仍然可以成像,蜡烛的一部分光线可以通过透镜的下半部分成像,只是通过透镜的光线变少,所以此时像会变暗,但在光屏上可以得到完整的像。
(4)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰位置下移,根据过透镜光心的光线不改变方向,所以像的位置向上移动,偏离光屏中心。
【分析】(1)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(2)当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
(3)物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像;物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
(4)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,根据凸透镜成倒立实像进行分析凸透镜向上还是向下移动。
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