人教版初中物理八年级上册 5.3凸透镜成像的规律 同步练习（含答案解析）

5.3凸透镜成像的规律
同步测试
一．选择题
1．某物体放在凸透镜前12cm处，光屏放在凸透镜后20cm处，光屏上呈现出清晰的像，若则该凸透镜的焦距可能是（　　）
A．5cm
B．9cm
C．13cm
D．20cm
2．把一个凸透镜对准太阳光，在距凸透镜10cm处，得到一个最小最亮的光斑。若将一物体放在距透镜前18cm处，经凸透镜所成的像是（　　）
A．倒立、缩小的实像
B．正立、放大的虚像
C．倒立、放大的实像
D．正立、缩小的虚像
3．放映幻灯片时，要想银幕上出现放大的“F”字母，幻灯片插法是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．小明做凸透镜成像规律的实验。当蜡烛与凸透镜之间的距离为20cm时，移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的像，用刻度尺测量像的高度为h1，像到凸透镜的距离为s1；当蜡烛与凸透镜之间的距离为15cm时，移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的像，用刻度尺测量像的高度为h2，像到凸透镜的距离为s2．在下列四个选项中，判断正确的是（　　）
A．h1＝h2
B．h1＜h2
C．s1＝s2
D．s1＞s2
5．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距是10cm，蜡烛放在A处，位于C处的光屏（图中未画出）上得到了清晰的像；保持透镜位置不变，将蜡烛移到B处，移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系，正确的是（　　）
A．向右移动光屏，L屏＜L烛
B．向左移动光屏，L屏＜L烛
C．向左移动光屏，L屏＞L烛
D．向右移动光屏，L屏＞L烛
6．用如图所示装置模拟人眼成像情况，此时烛焰在光屏上成清晰的像。将蜡烛远离凸透镜时，光屏上的像变模糊。若用此实验模拟人眼的调节功能，重新在光屏上得到清晰的像，应该进行的操作是（　　）
A．将光屏靠近凸透镜
B．将光屏远离凸透镜
C．换焦距更大的凸透镜
D．换焦距更小的凸透镜
7．一盏发光的电灯通过凸透镜，能在光屏上成像，则电灯与凸透镜的距离一定（　　）
A．小于焦距
B．大于焦距
C．介于2倍焦距与焦距之间
D．大于2倍焦距
8．如图所示是一种神奇的酒杯，底部做成球面状（相当于凸透镜），杯底处的图片，在空杯时从上方是看不到，斟上酒后，立即可以看到图片。对此，下列说法中正确的是（　　）
A．可能是酒具有化学显影剂的作用
B．可能是酒的液面对图片的反射作用
C．可能是酒使得图片位于凸透镜两倍焦距之外而成像
D．可能是酒使得图片位于凸透镜焦距之内而成像
9．小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像（　　）
A．都是正立的
B．都是虚像
C．透镜在B处时墙上成的像较大
D．透镜在A处时墙上成的像较大
10．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，在光屏上呈现一个与凸透镜口径等大的圆形光斑，下列说法正确的是（　　）
A．该透镜的焦距为10.00cm
B．将光屏向右移动，光斑大小不变
C．将蜡烛向左移动20cm，光屏上会成像
D．若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于20cm
二．填空题
11．如图所示，在探究凸透镜成像规律时，在E点的光屏上有烛焰清晰放大的像，此时一定是把点燃的蜡烛放在了　
　点（选填：“A”、“B”、“C”或“D”），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　
　侧（选填“左”或“右”）。
12．在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，则　
　。理由　
　。
A．所成的像是正立缩小的实像
B．所成的像是倒立缩小的实像
C．把凸透镜向左移动，调整光屏的位置，得到的像变大
D．把凸透镜向右移动，调整光屏的位置，得到的像变大
13．小明外出游玩用手机拍摄美丽的风景，手机的摄像头相当于一个　
　透镜，他想近距离拍摄一朵花时，摄像头应该　
　（选填“靠近”或“远离”）底片，在底片上能形成　
　（选填“实像”或“虚像”）。
14．小明把凸透镜放在图所示位置，蜡烛放在30cm刻度处，在光屏上得到一个倒立、等大的像。之后保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到图示位置，光屏应相应向　
　（选填“左”或“右”）移动才能再次承接到清晰的像，且像为倒立　
　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
15．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跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示。该凸透镜的焦距是　
　cm；把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像将　
　。（选填“逐渐变小”、“逐渐变大”或“保持不变”）
三．实验探究题
16．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，应先记录凸透镜的　
　；为使像成在光屏中央，应调整凸透镜和光屏的中心大致与烛焰中心在　
　高度。现将蜡烛和凸透镜放置在如图所示的位置，在光屏上所成的像是　
　的；若保持蜡烛与光屏的位置不变，将凸透镜移至65厘米刻度处，则此时光屏上所成的像是　
　的（均选填“放大”、“等大”或“缩小”）。
17．如图所示，平行光源射向凸透镜的光线，恰能在光具座右侧光屏上形成一个亮点，该凸透镜的焦距为　
　厘米。将光源取下换成一根电子蜡烛，保持蜡烛和透镜的位置不变，为使光屏上成清晰的烛焰像，应将光屏向　
　移动，相对物的大小，像是　
　的。
18．随着现代科技的发展，手机功能越来越多，已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
（1）小明在利用手机给同学小坤拍照时发现，手机靠近同学，手机上的像变大，远离同学，像变小。小明通过搜集相关信息确定摄像头是一个“凸透镜”，根据观察到的现象，小明猜想：凸透镜成像的大小可能与　
　有关。
（2）带着问题，小明和小坤跟自己组的同学设计了实验方案并进行了实验，实验中，蜡烛由于燃烧不断变短，导致光屏上的像向　
　（选填“上”或“下”）移动，要想使像再次成在光屏中心，应将　
　（选填“凸透镜”或“蜡烛”）向下调整。
两组将利用两块不同的凸透镜收集的数据准确记录在了表中
小明组数据
f＝10cm
实验序号
物距u/（cm）
像距v/（cm）
像的性质
1
40
13.4
倒立、缩小实像
2
30
15
倒立、缩小实像
3
20
20
倒立、等大实像
4
13.4
倒立、放大实像
5
10
不成像
小坤组数据
f＝16cm
实验序号
物距u/（cm）
像距v/（cm）
像的性质
6
60
22
倒立、缩小实像
7
47
25
倒立、缩小实像
8
30
34
倒立、放大实像
9
18
倒立、放大实像
10
5
不成像
（3）小明在分析数据时发现第4组实验数据忘了记录像距，刚想重做一次实验，同组的小华拦住了他，说不用重做实验也可以知道像距的大小应该为　
　cm，他的依据是　
　。
（4）小坤组在做第四组实验时遇到了问题，把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰地像，原因可能是　
　，聪明的小坤拿起桌上的一个凸透镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的地方，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰地像。
（5）小明和小坤将实验分享给好友小刚，共同交流评估后，小刚又提出了新的问题，当用手机拍照时，景物和手机的距离不变，用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小的动作时，屏幕上的像大小也会变化，于是小刚猜想凸透镜成像大小可能与　
　有关。接着，他综合分析了两个表格中的数据，发现根据两表格中的　
　两组数据就可以验证自己的猜想，事实是否是这样呢，他们又开始了新的探究…
参考答案
1．解：
由题意知，物体经凸透镜后成清晰的实像；此时物距为12cm，像距20cm，即物距小于像距，
根据凸透镜成像的规律可知，此时成放大的实像，则f＜12cm＜2f，解得6cm＜f＜12cm；
20cm＞2f，则f＜10cm；
综上所述：6cm＜f＜10cm。
故选：B。
2．解：让凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以，f＝10cm；若将一物体放在距透镜前18cm处，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。
故选：C。
3．解：幻灯机是利用物距在一倍焦距和二倍焦距之间时凸透镜成倒立放大的实像的原理工作的。
此时的倒立不仅包括上下颠倒，也包括左右颠倒，由此可知为了使像呈现“F”字样，则要按照C项的方法去放置幻灯片。
故选：C。
4．解：当蜡烛与凸透镜之间的距离为20cm时，移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的像，用刻度尺测量像的高度为h1，像到凸透镜的距离为s1；当蜡烛与凸透镜之间的距离为15cm时，此时的物距变小了，则像距变大，像变大，即h1＜h2，s1＜s2，故B正确，ACD错误。
故选：B。
5．解：将蜡烛放在A处时，此时的物距大于二倍焦距，光屏上得到了清晰的缩小像：保持透镜位置不变，向右移动蜡烛至B处，物距等于二倍焦距；光屏上得到清晰的放大像，像变大，则像距变大，由于实像与成像物体位于凸透镜的两侧，光屏应向右移动；
在物距大于像距时，移动蜡烛，蜡烛移动的距离要大于像移动的距离，即L屏＜L烛；故A正确。
故选：A。
6．解：人眼是通过调节晶状体的焦距来获得清晰的实像，实验中蜡烛相当于物体，光屏相当于视网膜，凸透镜相当于晶状体；
凸透镜成实像时：物远像近像变小，将蜡烛远离凸透镜时，物距增大，像距变小，光屏上的像变小；因此像成在光屏的前方；
AB、视网膜与晶状体之间的距离不变，所以不能通过调节光屏来得到清晰的像，不符合人眼的调节原理，故AB错误；
CD、像成在光屏的前方说明焦距较小，为了能得到清晰的像应换用焦距更大的凸透镜，故D错误，C正确。
故选：C。
7．解：能被光屏接收到的像为实像，凸透镜成实像的条件是物距大于焦距，则电灯到凸透镜的距离大于焦距，故B正确。
故选：B。
8．解：A、酒没有和其它物质发生化学变化，酒没有发生显影作用，故A错误。
BCD、加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像。故D正确，BC错误。
故选：D。
9．解：
墙相当于凸透镜成像实验中的光屏，墙上都能接到像，则像是实像，实像都是倒立的；故AB错误。
当凸透镜在A处时，物距小，像距大，像较大，其成像原理和投影机原理相同；当凸透镜在B处时，物距大，像距小，像较小，其成像原理和照相机原理相同，故C错误，D正确。
故选：D。
10．解：A、平行光经凸透镜折射后，会聚在焦点上，由光路可逆可知，光屏上呈现一个与凸透镜口径等大的圆形光斑，蜡烛火焰在凸透镜的焦点处，凸透镜的焦距，f＝30.0cm﹣20.0cm＝10.0cm，故A错误；
B、烛焰在凸透镜焦点处，凸透镜另一侧出现平行光束，移动光屏，光斑大小不变，故B正确；
C、将蜡烛向左移动20cm，物体u＝30cm，u＞2f，成倒立缩小的实像，像距在40cm与50cm刻度之间，图中光屏在50cm刻度线处，不能呈现清晰的像，故C错误；
D、凸透镜焦距为10.0cm，蜡烛与凸透镜距离小于10cm时，成放大的虚像，故D错误。
故选：B。
11．解：因为当物体在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时，在光屏上可以得到倒立放大的实像，所以在E点的光屏上有烛焰清晰放大的像时，一定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，由于凸透镜对光线具有会聚作用，则成的像将靠近凸透镜，光屏应该是在E点的左侧。
故答案为：C；左。
12．解：
AB、由图知：f＜u＜2f，v＞2f，此时光屏上成倒立放大的实像，故A、B错误；
C、当把凸透镜向左移动时，物距变小，像距变大，光屏上得到的像变大，故C正确；
D、当把凸透镜向右移动时，物距变大，像距变小，光屏上得到的像变小，故D错误。
故答案为：C；当f＜u＜2f、v＞2f时，成倒立、放大的实像；凸透镜成实像时物距变小，像距变大，像变大。
13．解：手机的摄像头相当于一个凸透镜，他想近距离拍摄一朵花时，此时物距应减小，像距应变大，所以摄像头应该远离底片，在底片上能形成倒立、缩小的实像。
故答案为：凸；远离；实像。
14．解：蜡烛放在30cm刻度处，在光屏上得到一个倒立、等大的像，此时的物距等于像距，都等于二倍焦距，即u＝v＝2f＝20.0cm，则f＝10.0cm；
将蜡烛移到图示位置，此时的物距大于二倍焦距，物距变大了，则像距会减小，像会变小，所以应将光屏向左移动，在光屏上成倒立、缩小的实像。
故答案为：左；缩小。
15．解：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。
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，像逐渐变小。
故答案为：10；逐渐变小。
16．解：（1）凸透镜成像过程中，要探究物距和焦距不同关系时，凸透镜的成像情况，所以一定要先记录凸透镜的焦距。
（2）凸透镜成像时，要把蜡烛、凸透镜和光屏放在同一条直线上，然后调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上。
（3）如图可以看出，物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像。
（4）若保持蜡烛与光屏的位置不变，将凸透镜移至65厘米刻度处，物距小于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像。
故答案为：焦距；同一；放大；缩小。
17．解：
一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，最小、最亮的光斑就是焦点。由图可知，焦距为：20.0cm；
由图可知此时：u＝40cm＝2f，所以v＝40cm，故需要将光屏右移至90cm，此时成倒立等大的实像。
故答案为：20.0；右；等大。
18．解：（1）照相机是凸透镜成倒立、缩小的实像，物距减小，像距变大，像变大，所以凸透镜成像大小跟物距有关。
（2）实验中，蜡烛由于燃烧不断变短，根据光线过光心不改变方向，像会向上移动。
根据光线过光心不改变方向进行判断，向下移动凸透镜可以使像再次呈现在光屏的中央位置。
（3）实验1物距是40cm，像距是13.4cm，根据光的折射现象中，光路是可逆的，所以当物距是13.4cm，像距是40cm。
（4）凸透镜的焦距是16cm，把蜡烛放在距凸透镜18cm处，物距很小，像距会很大，像有可能在100cm刻度线之外，所以在光具座上无论如何移动光屏都接不到像。
（5）景物和手机的距离不变，用两根手指在屏幕上同时做扩大和缩小的动作时，是改变了焦距大小，物距相对变化，屏幕上的像大小也会变化，所以猜想凸透镜成像大小可能跟焦距有关。实验数据中实验2和8的物距相同，实验8的焦距大，物距相对变小，像距变大，像变大。
故答案为：（1）物距；（2）上；凸透镜；（3）40；光发生折射时，光路是可逆的；（4）像成在了100cm刻度线之外；（5）焦距；2和8。