第6节 透镜和视觉（探究：凸透镜成像规律）同步练习（含答案）

第2课时　探究：凸透镜成像规律
知识点 1　凸透镜成像规律
1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
图A2－6－1
(1)如图A2－6－1甲所示，可知该凸透镜的焦距为________cm。
(2)如图乙所示，应将光屏向________(填“上”或“下”)调整，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，其目的是____________________________________。
(3)当烛焰距离凸透镜25 cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、________的实像。
(4)在(3)的基础上将蜡烛向凸透镜方向移动，若要在光屏上还能得到清晰的像，应将光屏________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
2．小明用焦距为10 cm的凸透镜做成像规律实验，记录了光屏上成清晰像时的四组数据(如下表)，其中明显错误的一组是(　　)
组别
甲
乙
丙
丁
物距/cm
10
15
20
30
像距/cm
40
30
20
15
A.甲 　 B．乙 C．丙 D．丁
3．一个物体放在凸透镜前20 cm处时，在透镜另一侧光屏上找到一个清晰等大的像，现将物体移动至凸透镜前15 cm处时，移动光屏能得到(　　)
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．倒立、放大的虚像 D．正立、放大的虚像
4．如图A2－6－2所示，若想在位于凸透镜右边的光屏上(图中光屏未画出)得到一个烛焰清晰放大的像，那么点燃的蜡烛应置于图中的(　　)
图A2－6－2
A．a点 　 B．b点 C．c点 D．d点
知识点 2　凸透镜成像规律的应用
5．用一个焦距为10 cm的放大镜来观察邮票细节，放大镜与邮票的距离应(　　)
A．大于20 cm B．等于10 cm
C．小于10 cm D．在10 cm与20 cm之间
6．如图A2－6－3所示，小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片。结合图片分析，下列说法中不正确的是(　　)
图A2－6－3
A．照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B．凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得小一些
D．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得大一些
7．2020·杭州 照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图A2－6－4所示(P点为二倍焦距点)，下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是(　　)
图A2－6－4
A．照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像
B．照相机：被拍物体应在乙区域内，成倒立、缩小的实像
C．放大镜：被观察物体应在乙区域内，成正立、放大的虚像
D．放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的实像
8．如图A2－6－5所示为小明探究“凸透镜成像规律”的实验装置图。透镜的焦距为15 cm，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，下列措施中可行的是(　　)
图A2－6－5
A．光屏向左移动 B．光屏向右移动
C．蜡烛向左移动 D．透镜向左移动
9．在探究凸透镜成像规律时，开始时烛焰在光屏上成缩小的像，接着把物距调整为刚才的一半，移动光屏使烛焰在光屏上成像，此时的像(　　)
A．是放大的 B．是缩小的
C．是等大的 D．以上三种都有可能
10．如图A2－6－6所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB。已知AO＝10 cm，该凸透镜的焦距可能是(　　)
图A2－6－6
A．f＝10 cm B．f＝5 cm
C．f＝8 cm D．f＝12 cm
11．某同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜的位置不变，如图A2－6－7所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置，关于a、b、c、d四点的成像情况，下列说法中错误的是(　　)
图A2－6－7
A．烛焰位于a点时，光屏上出现的实像最小
B．烛焰位于c点时，光屏上出现的实像最大
C．烛焰位于b点时，光屏上出现的实像最大
D．烛焰位于d点时，成正立、放大的虚像
12．2019·温州 将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图A2－6－8所示的位置，在墙壁上得到清晰的像，则该像的性质是(　　)
图A2－6－8
A．缩小的虚像 B．放大的虚像
C．缩小的实像 D．放大的实像
13．如图A2－6－9所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像，由图可知，凸透镜的焦距是________cm；当物距为30 cm时的成像特点可应用于________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
图A2－6－9
14．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小华同学进行了如下两个探究：
(1)为探究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如下表。
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
1
15
8
17
2
10
30
3
12
60
分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，像距越________(填“大”或“小”)。
(2)小华用若干个发光二极管组成形状为“E”的发光物体，如图A2－6－10甲所示，将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好距离，在光屏上所成的像如图乙所示。如果只将“E”换成“R”，并在同一位置观察，光屏上所成的像应是图丙中的________(填序号)。
图A2－6－10
15．小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
图A2－6－11
(1)当小金将三个元件移动到如图A2－6－11所示的位置时，光屏上出现了清晰的像。请你根据此现象回答下列问题：光屏上像的性质为__________________________，并推算出凸透镜的焦距为________cm。
(2)保持蜡烛和凸透镜的位置不变，小金换了一个凸透镜继续实验，并使透镜、烛焰和光屏三者的中心在同一高度，但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在光屏上成像(光具座足够长)，请帮助小金分析产生此现象的原因：____________________________
________________________________________________________________________。

教师详解详析
1．(1)10.0　(2)下　使像成在光屏中央
(3)缩小　(4)远离
2．A　[解析] 当物距等于焦距时，是不成像的，故甲数据是错误的。
3．B　[解析] 物体在凸透镜前20 cm处时，在光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以u＝20 cm＝2f，则f＝10 cm。现将物体移动至凸透镜前15 cm 处时，即物体处于一倍焦距和二倍焦距之间，所以此时成倒立、放大的实像。
4．C　[解析] 由题意知，若想在位于凸透镜右边的光屏上得到一个烛焰清晰放大的像，且光屏上得到的像是实像，即成像的情况是倒立、放大的实像，根据凸透镜成像的规律可知，此时的物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，结合图示的abcd四点可知，a点物距大于二倍焦距，b点物距等于二倍焦距，c点在一倍焦距和二倍焦距之间，d点物距小于一倍焦距，所以要将物体置于c点。
5．C　[解析] 用凸透镜观察较小的邮票图案，要使邮票放大，把凸透镜作为放大镜使用，邮票到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距10 cm。
6．C　[解析] 照相机的镜头是凸透镜，老花镜也是凸透镜，属于同一类透镜；u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机；照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作的，在物距不变的条件下，乙照片中花菜大些，则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些。
7．A　8.C
9．D　[解析] 在探究凸透镜成像规律时，开始时烛焰在光屏上成缩小的像，此时物距大于二倍焦距(u＞2f)，接着把物距调整为刚才的一半，则此时的物距应大于一倍焦距(u′＞f)；若此时的物距大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像；若此时的物距等于二倍焦距，成的是倒立、等大的实像；若此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像。由此可知，光屏上的像可能是放大的，可能是缩小的，也可能是等大的。
10．C　[解析] 根据AO＜OB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。因为AO＝10 cm，选项A、B、D不能满足f＜10 cm＜2f，选项C能满足f＜10 cm＜2f，故C正确。
11．C　[解析] (1)烛焰位于a点时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，屏上出现的实像最小；(2)烛焰位于b、c两点时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，都成倒立、放大的实像，但b点位置距离透镜较c点位置远，因此烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大；(3)烛焰位于d点时，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像。
12．D　[解析] 装有水的烧瓶相当于一个凸透镜，调整蜡烛和烧瓶至如图所示的位置，在墙壁上得到清晰的像，由图可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像。
13．10　照相机
14．(1)大　(2)④
[解析] (2)凸透镜所成实像与原物体相比，上、下左右均颠倒，故④正确。
15．(1)倒立、等大的实像　20.0
(2)更换的凸透镜焦距大于或等于40 cm，则物距小于或等于焦距，得不到实像