物理八年级上册3.5-6奇妙的透镜-探究凸透镜成像规律（共3份有答案） 同步练习-沪粤版

第三章第5-6节：奇妙的透镜；探究凸透镜成像规律同步练习
辨识两类透镜同步练习
（答题时间：10分钟）
1. 在2000多年前，我国古人已能“照冰取火”，他们用冰磨成一种冰镜，使太阳光透过它能点燃柴草取火，这种冰镜应为（　　）
A. 平面镜 B. 凹透镜 C. 凸透镜 D. 凹面镜
2. 下列透镜中，对光有会聚作用的有（　　）
A. 一种 B. 两种 C. 三种 D. 四种
3. 如图所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（　　）
A. 仍然平行 B. 会聚 C. 发散 D. 无法确定
4. 如图所示，一束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透镜起到________（会聚/发散）作用，是________透镜。
5. 如图，夜晚，把桌子放在电灯下面，在桌面放一张白纸，然后再把凹透镜放在白纸上。当逐渐向上移动凹透镜时，可以观察到：通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜移动而逐渐变________，光斑的亮度则逐渐变________（全部选填“大”、“小”）。
6.（厦门一模）请不要在装有窗帘的窗台上放球形鱼缸，因为水倒入球形鱼缸内后，相当于一个________镜，对太阳光有________作用，当会聚光点恰好照在可燃的窗帘上时可能引发火灾。
7. 某同学选了如图所示的三个凸透镜来做实验，它们由同种材料组成。
提出问题：这三个凸透镜有什么不同？
猜想与假设：三者焦距________。
设计并进行实验：这位同学让一束平行光分别经过凸透镜甲、乙、丙，描绘三束光的光路，得到如图所示的三组光路图，根据这个实验记录，你可以得出什么结论？
实验结论：________________________________。
评估与交流：当凸透镜口径相同时，透镜越________，对光线的折射能力越________，焦距越________。
8. 某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）：
（1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验？
答：________（选填字母序号）；
器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图甲、乙所示，比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越________；
（2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与________的关系”。
辨识两类透镜同步练习参考答案
1. C 解析：透明冰块磨制成一个光学器件，光线可以透过，则AD不符合题意；可以取火是因为这个光学透镜可以使光线会聚，凸透镜又叫会聚透镜可以使光线会聚，故C符合题意；凹透镜是发散透镜，故B不符合题意。
2. C 解析：根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知，第一种是凹透镜，第二、三、四种是凸透镜，并且凸透镜对光线有聚作用，所以对光有会聚作用的有三种。
3. C 解析：如果同学们不对图片进行分析，很容易选B，这是错误的，因为凸形气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜，这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄，边缘厚，是凹透镜，因此对照过去的平行光有发散作用，所以C是正确的。
4. 发散；凹 解析：放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用；所以该透镜是发散透镜即凹透镜。
5. 大；小 解析：当逐渐向上移动凹透镜时，电灯照向凹透镜的光线更发散，所以纸上的光斑越大，光线越分散，光斑的亮度就越小。
6. 凸透；会聚 解析：因为透明球形鱼缸装水后，鱼缸的水形状是中间厚、边缘薄，因此相当于凸透镜，对光线有会聚作用，如果热量集中，当会聚光点恰好照在可燃的窗帘上时可能引发火灾。
7. 不同；凸透镜越厚焦距越短；厚；强；短 解析：读图可知，甲、乙、丙三个透镜的厚薄不同，可以猜想其焦距不同；让一束平行光分别经过凸透镜甲、乙、丙，通过比较三组光路图可以看出，凸透镜越厚，其会聚的焦点越近，故可得出结论：凸透镜越厚焦距越短；结合凸透镜的厚薄程度进行比较可知：当凸透镜口径相同时，透镜越厚，对光线的折射能力越强，焦距越短。
8. （1）A、C；（2）小；（3）材料
解析：（1）由图可知，根据实验要求，同样材质的只有A和C，且它们的厚度不同，便于实验的探究；（2）由图可知，乙图的焦距小，而乙凸透镜的厚度比较厚，会聚作用强，且凸面比较凸；（3）A、B两种材料的透镜厚度相同，但材质不同，所以得出的结论也就不同，可以通过此作实验“凸透镜的焦距大小与材料的关系”。
解密凸透镜成像规律同步练习
（答题时间：10分钟）
1.（苏州一模）如图所示，有一个圆柱体PQ，放在凸透镜前图示位置，它所成的像的形状是（　　）
A. B. C. D.
2.（包头一模）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v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20cm
B. 当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C. 当u=25cm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10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小
3. 如图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图，凸透镜的焦距为15cm，要使蜡烛在光屏上成清晰的像，在蜡烛、凸透镜和光屏三者中，只移动其中的一个，其余两个不动，下列措施可行的是（　　）
A. 透镜向右移动 B. 蜡烛向右移动 C. 光屏向右移动 D. 光屏向左移动
4.（广东一模）某同学在探究凸透镜成像的规律时，在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像（如图所示），为使光屏上清晰的像变大些，下列调节方法可行的是（　　）
A. 将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜
B. 将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜
C. 将光屏适当远离透镜，蜡烛、透镜位置保持不变
D. 将蜡烛适当靠近透镜，光屏、透镜位置保持不变
5.（成都）小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”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. 凸透镜的焦距为25cm B. 屏上的像是倒立缩小的实像
C. 蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D. 取走光屏，则凸透镜不成像
6. 在探究凸透镜成像规律的过程中，小刚看到如图所示清晰的像，若在像的位置放一个光屏，光屏________（选填“能”或“不能”）承接到该像，此时物与像在凸透镜的________（选填“同侧”或“两侧”），这个像的性质是________的（选填“倒立缩小”、“倒立放大”、“正立缩小”或“正立放大”）________（选填“实”或“虚”）像。
7.（东台市模拟）在探究凸透镜成像的实验中，
（1）利用如图装置进行如下操作：将实验器材按蜡烛、凸透镜和光屏的顺序放置在光具座上，调节它们的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者的________大致在同一高度；
（2）实验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像将向________（选填“上”或“下”）移动，应将光屏________（选填“上”或“下”）调节；
（3）移动光屏如图所示时，在屏上得到了一个清晰的倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像；
（4）将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终收不到清晰的图象，这时应从________侧透过凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）。
8.（洛阳二模）在探究凸透镜成像规律时，小芳用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替蜡烛作为光源，凸透镜焦距为10cm，实验装置如图甲所示。
（1）凸透镜固定在光具座零刻度线上，她将光源移至15cm处，移动光屏，得到倒立、________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（2）在（1）的基础上，若元件位置都保持不变，换用一个口径相同但是焦距较长的凸透镜，为了还能在光屏上得到清晰的像，可以将光屏向________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比________（选填“变大”或“变小”）；
（3）光源“F”放在40cm处，其大小如图乙所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成的像可能是图丙四幅图中的________。
9.（广东）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图1所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f=________cm；
（2）如图2所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上能否得到清晰的蜡烛像？为什么？答：________________________；
（3）如图3所示，蜡烛能在光屏上形成清晰的像，此像是________、________的实像，如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置________（选填“能”或“不能”）直接看到蜡烛的实像；
（4）在图3中，保持凸透镜的位置不变，如图蜡烛向左移动5cm，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向________（选填“左”或“右”）移动。
解密凸透镜成像规律同步练习参考答案
1. B 解析：当U＞f时，物距减小，像距变大像变大，圆柱体的左边在2f处，所成的像是倒立等大的；圆柱体的右边在2f以内，所成的像是倒立放大的，且右边的像距比左边的像距远。
2. D 解析：A. u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=20cm 时，所以f=10cm，不符合题意；B. 当u=15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，不符合题意；C. 当u=25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，不符合题意；D. 物体从距凸透镜10cm处移动到30cm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，符合题意。
3. A 解析：将蜡烛左移，在一倍焦距和二倍焦距之间时，在光屏上会出现一个清晰的像；透镜向右移动，也可以实现物体在一倍焦距和二倍焦距之间，或物体在二倍焦距以外时，在光屏上能成实像的情形。
4. B 解析：由凸透镜成像的规律可知，当物距大于二倍焦距时，物体成缩小的像，且像距在一倍焦距和二倍焦距之间；当物距等于二倍焦距时，物体成的像是等大的实像，且像距等于二倍焦距；当物距小于二倍焦距大于一倍焦距时，物体成的像是放大的实像，且像距大于二倍焦距。由此可知，当物距减小时，物体所成的像在逐渐的变大，并且像距离也在增大，由此可知要使光屏上清晰的像变大，就要减小物距，增大像距。
5. B 解析：A. 根据图示信息不能确定焦距大小，故A错误；B. 能在光屏上成像，并且物距大于像距，只有u＞2f，2f＞v＞f，成倒立缩小实像，故B正确；C. 因为经过光心的光线方向不发生改变，则蜡烛变短时，像应该先上移动，故C错误；D. 凸透镜成像与有无光屏无关，所以取走光屏，则凸透镜仍能成像，故D错误。
6. 不能；同侧；正立放大；虚
解析：蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，物像在凸透镜的同侧。
7. （1）中心；（2）上；上；（3）缩小；（4）右
解析：（1）按蜡烛、凸透镜和光屏的顺序放置在光具座上，调节它们的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，像成在光屏的中央位置；（2）蜡烛随着燃烧而变短，根据光线过光心不改变方向，像向上移动，要使像成在光屏的中央位置，光屏向上移动；（3）如图所示，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像；（4）将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终收不到清晰的像，说明凸透镜成虚像，物像在凸透镜的同侧，取走光屏，眼睛在凸透镜的右侧，透过凸透镜直接观察蜡烛的像。
8. （1）放大；（2）远离；变大；（3）D
解析：（1）凸透镜的焦距是10cm，凸透镜固定在光具座零刻度线上，她将光源移至15cm处，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；（2）换用一个口径相同但焦距较长的凸透镜，那么相当于光线延迟会聚了，相当于减小了物距，因此为了还能在光屏上得到清晰的像，可以将光屏向远离透镜的方向移动，此时所成的像变大了；（3）凸透镜固定在光具座零刻度线上，将光源“F”放在30cm处，u＞2f，成倒立、缩小的实像，遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
9. （1）15；（2）不能，因为当u＜f时，成正立放大的虚像，不能用光屏接收；（3）倒立，放大；能；（4）左
解析：（1）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f=35cm-20cm=15cm；（2）由图可知此时的物距为u=20cm-10cm=10cm＜15cm，成正立放大的虚像，不能用光屏接收；（3）由图可知此时物距为u=30cm-10cm=20cm，这时，2f＞u＞f，成倒立放大实像，当撤去光屏，人眼睛在光屏的位置能看到物体的实像；（4）当凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动5cm，此时物距减小，要想在光屏上再一次成清晰的像，需要将像距减小，即将光屏向左移动。
凸透镜的应用同步练习
（答题时间：10分钟）
1. 如图是教学中常用的投影仪的结构示意图，下面有关投影仪的四句说法中正确的是（　　）
A. 螺纹透镜对灯泡发出的光有发散作用
B. 透明胶片与凸透镜间的距离大于两倍焦距
C. 在屏幕上可以观察到胶片上箭头的虚像
D. 平面镜的作用是改变光的传播方向
2. 家庭防盗门上的猫眼，可以让人从室内看清室外，而从室外却不能看清室内，猫眼是一块（　　）
A. 厚平板玻璃 B. 凸透镜 C. 凹透镜 D. 都可以用
3. 课外小实验活动中，小明将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近物理课本，透过玻璃杯观察书上的小丑图片（圆圈中的小丑图片与课本中的小丑图片实际大小相等），如图所示，他所看到的虚像是图中的（　　）
A. B. C. D.
4. 关于放大镜、幻灯机、照相机的使用，有下列说法，其中错误的是（　　）
A. 应该把被观察的物体放在放大镜焦点以内
B. 应该将幻灯片放在幻灯机镜头的焦点以内
C. 应该将幻灯片放在幻灯机镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
D. 应将被拍照物体放在普通照相机镜头的二倍焦距以外
5. 用一架镜头焦距不变的照相机，给一个人照了一张全身照，如果用它给这个人照一张同样尺寸的半身像，则应（　　）
A. 照相机与人之间的距离增大，同时缩小暗箱的长度
B. 照相机与人之间的距离增大，同时增大暗箱的长度
C. 照相机与人之间的距离减小，同时增大暗箱的长度
D. 照相机与人之间的距离减小，同时缩小暗箱的长度
6. 小宇的爸爸新购置了一辆小车，暑假驾车出外旅游时，一次洗车过后，车上的油漆表面出现了不少黑点，像是烧焦了的痕迹，这是什么原因造成的呢？开学后小宇在学习物理“透镜”时突然领悟到了其中的道理，这是因为：________________________________。请你提出洗车时对车表面油漆保护的一条合理化的建议：________________________。
7. 如图描述的是凸透镜在生活和学习中的应用情景，请写出各自物距u跟焦距f的关系．图甲________；图乙________；图丙________。
8. 小林在家里拿爷爷的放大镜做实验。第一次小林通过放大镜看到书上的字如图甲所示，此时他看到的是字的________像；第二次小林通过放大镜看到书上的字如图乙所示，这时他看到的是字的________像（以上两格填“实”或“虚”）；从图甲到图乙的变化过程中，放大镜是逐渐________（填“靠近”或“远离”）书本的，与图乙所反映的成像规律相同的光学仪器有________________。
9. 如图所示，小明用焦距为15cm的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票小于________cm的位置，通过凸透镜将能够看到邮票的正立、放大的________像。（选填“虚”或“实”）
凸透镜的应用同步练习参考答案
1. D 解析：因为螺纹透镜的作用相当于幻灯片中的聚光源，一方面会聚光线，另一方面使光线均匀照射到投影片上，所以A选项是错误的；当投影仪成像时物距是介于1倍焦距与2倍焦距之间的，所以B选项是错误的；因投影仪成倒立放大的实像，所以屏幕上的像是实像，所以C选项是错误的；平面镜的作用是改变光的传播方向，使得射向天花板的光能在屏幕上成像。
2. C 解析：门镜是由两块透镜组合而成，当我们从门内向外看时，物镜是凹透镜，目镜是凸透镜，最后看到来客的正立、缩小的像，所以防盗门镜的作用相当于一个凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
3. A 解析：玻璃杯竖着贴近小丑图片时，因为左右方向的玻璃杯面是一个弧形样子，中间厚边缘薄，与凸透镜一样，所以是左右方向放大，所以小丑图片通过玻璃杯左右成正立放大的虚像；而因为玻璃杯面上下相同（不是弧形样子），不会起到放大作用，所以像与图片应该是左右加宽，而上下与图片相同，只有A显示的像是符合要求的。
4. B 解析：因用放大镜时，须把物体放在放大镜焦点以内，故A是正确的；
幻灯机使用时须将幻灯片放在幻灯机镜头的一倍焦距和二倍焦距之间，故C是正确的，B是错误的；
用照相机时，被拍照物体放在普通照相机镜头的二倍焦距以外，故D是正确的。
5. C 解析：当凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，实像越大，此时要照半身像，就指像相对变大，所以要缩小物距，增大像距。
6. 在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚；及时将水擦干净
解析：在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚，同时也会聚了太阳光的能量，使得局部高温，从而伤害汽车的外表。
7. u＞2f；2f＞u＞f；u＜f
解析：甲图是照相机，即其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间的原理制作的，此时所成的像是倒立缩小的实像；乙图是投影仪，即是利用物体处于凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像的原理制成的；丙图是放大镜，即是利用物体在凸透镜的1倍焦距以内，即此时成正立、放大的虚像的原理制作而成的。
8. 虚；实；远离；幻灯机（或投影仪）
解析：甲和乙都是利用凸透镜成像。由图知，甲成的是正立、放大的虚像，此时物距小于焦距；乙成的是放大、倒立的实像，此时物距处于1倍和2倍焦距之间。幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的。所以从甲到乙的变化过程中，放大镜是逐渐远离书本。
9. 15；虚 解析：用凸透镜观察邮票，是利用凸透镜的放大原理，凸透镜焦距为15cm，邮票到凸透镜的距离小于15cm，透过凸透镜能看到正立、放大的虚像。