5.3 凸透镜成像的规律 人教版八年级物理上册 同步练习（有答案）

第3节　凸透镜成像的规律
知识点 1　探究凸透镜成像的规律
1．小刚同学用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，实验装置如图1所示，在实验过程中保持凸透镜的位置不变。请你根据所学知识完成下列填空。
图1
(1)实验中应将__________放在其他两个元件之间。调整器材，使烛焰、透镜、光屏三者的中心在____________上，确保像成在光屏________。
(2)改变蜡烛位置，使其位于20 cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的________、________的实像，像成在________cm刻度线和________cm刻度线之间。
(3)改变蜡烛位置，使其位于30 cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的________、________的实像，像成在________cm刻度线处。
(4)改变蜡烛位置，使其位于35 cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的________、________的实像，像成在________cm刻度线之外。
(5)改变蜡烛位置，使其位于40 cm刻度线处，再移动光屏，发现光屏上__________。
(6)改变蜡烛位置，使其位于42 cm刻度线处，小刚从凸透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰________、________的________像。
2．根据凸透镜成像规律，请回答以下问题。
(1)当u＞2f时，f(2)当u＝2f时，v＝2f，成________、________的________像。
(3)当f(4)当u＝f时，________。
(5)当u(6)________倍焦距处是成实像和虚像的分界点，________倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像，烛焰总是越靠近________成的像越大。
知识点 2　凸透镜成像规律的应用
3．如图2所示：
图2
(1)图甲中成________、________的________像，是____________的工作原理图。
(2)图乙中成________、________的________像，是______________的工作原理图。
(3)图丙中成__________、________的________像，是________的工作原理图。
4．把一支点燃的蜡烛(如图3甲所示)放在凸透镜二倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个烛焰清晰的像。这个像是图乙中的(　　)
图3
5．已知凸透镜的焦距为10 cm，物体离凸透镜的距离为15 cm，所成的像是(　　)
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的实像 D．正立、缩小的实像
【能力提升】
6．某同学经过一节课的凸透镜实验探究，写出了如下一些结论，你认为他的记录中不正确的是(　　)
A．凡是实像，都是倒立的
B．凡是虚像，都是正立的
C．凸透镜所成的实像，既有放大的，又有缩小的
D．凸透镜所成的虚像，既有放大的，又有缩小的
7．小夏利用图4中的凸透镜探究凸透镜的成像规律，如图5所示的四个实验情景中，能够在光屏上得到清晰像的是(　　)
图4
图5
8．[2020·苏州]如图6所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像(图中未画出)。透镜不动，将蜡烛移至40 cm刻度线处，移动光屏，在光屏上能观察到(　　)
图6
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的实像 D．光屏上不能成像
9．如图7所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，下列说法不正确的是(　　)
图7
A．成实像时，物距减小，像距增大，像变大
B．当光屏到凸透镜的距离不足一倍焦距时，在光屏上不可能找到清晰的像
C．实验前只要调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在一条直线上即可
D．当蜡烛和光屏到凸透镜的距离相等时，如果在光屏上找到了清晰的像，它一定与物等大
10．蜡烛到透镜的距离小于焦距，发出的光经过透镜后，人看到了像。如图8所示，甲、乙两图中像AB的位置正确的是________(选填“甲”或“乙”)，其所成的像是________________________________________________________________________(选填“实”或“虚”)像。
图8
11．[2020·包头]某同学用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等实验器材，探究“凸透镜成像的规律”。
(1)为了测量凸透镜的焦距，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，用刻度尺测出光斑到凸透镜光心的距离，如图9所示。该凸透镜的焦距为________cm。
图9
(2)将凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处，蜡烛放置在光具座40 cm刻度线处，点燃蜡烛，左右移动光屏，出现如图10所示的现象(成像清晰)。为使像呈现在光屏中央，应将光屏向________调节。
图10
(3)保持凸透镜位置不变，调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度。将蜡烛移至34 cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上再次出现清晰的像，该像是倒立、________的实像。保持凸透镜位置不变，将蜡烛继续向左移动10 cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________移动一段距离。
12．[2019·莱芜] 如图11所示为探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
图11
(1)实验前老师为同学们准备了焦距分别为10 cm和30 cm的两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为________cm的凸透镜。
(2)将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像，________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上将能呈现倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)若小华在做实验时，不小心让凸透镜和自己的衣服发生摩擦带了静电，将一小片碎纸吸附到了凸透镜上，将凸透镜的镜面遮挡住了一部分，此时光屏上____________________(选填“烛焰的像不完整”“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”)。
答案
1．(1)凸透镜　同一高度　中央
(2)倒立　缩小　60　70
(3)倒立　等大　70
(4)倒立　放大　70
(5)不成像　(6)正立　放大　虚
2．(1)倒立　缩小　实
(2)倒立　等大　实
(3)倒立　放大　实
(4)不成像　
(5)正立　放大　虚
(6)一　二　焦点
3．(1)倒立　缩小　实　照相机
(2)倒立　放大　实　投影仪(或幻灯机)
(3)正立　放大　虚　放大镜
4．B　
[解析] 点燃的蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方，调节光屏的位置，在光屏上能得到一个倒立、缩小的实像。
5．B　
[解析] 凸透镜的焦距为10 cm，物体离凸透镜的距离为15 cm，f6．D　
7．A
8．D　
[解析] 图中物距u＝50 cm－20 cm＝30 cm，像距v＝80 cm－50 cm＝30 cm，此时光屏上出现清晰的像，则u＝v＝2f＝30 cm，所以f＝15 cm，将蜡烛移至40 cm刻度线处，u′＝50 cm－40 cm＝10 cm，物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，所以此时光屏上不能成像。
9．C　
[解析] 根据凸透镜成像的规律可知，当成实像时，物距减小，像距增大，成的像也变大，故A正确。成实像时，像距总是大于一倍焦距，若光屏到凸透镜的距离不足一倍焦距，在光屏上不可能找到清晰的像，故B正确。“在同一高度上”和“在同一直线上”都能使像成在光屏中央，但是“在同一高度上”便于在桌面上或光具座上测出物距和像距，而当烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在一条倾斜的直线上时，物距和像距不便在桌面上或光具座上测出，故C错误。成实像时，若像距等于物距，则此时成等大的实像，故D正确。
10．甲　虚　
[解析] 蜡烛到透镜的距离小于一倍焦距时，光屏上不能承接到像，只能在光屏一侧透过凸透镜观察到蜡烛正立、放大的虚像，该虚像和蜡烛位于透镜同侧。
11．(1)8.0　(2)上　(3)等大　左
[解析] (1)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，这个光斑到凸透镜光心的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距：f＝8.0 cm。
(2)烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛焰，或向下移动凸透镜，或向上移动光屏。
(3)将蜡烛移至34 cm刻度线处，物距u＝16 cm，满足u＝2f的条件，成倒立、等大的实像；保持凸透镜位置不变，将蜡烛继续向左移动10 cm，物距变大，此时像距变小，像变小，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向左移动，靠近凸透镜。
12．(1)10　(2)放大　投影仪　缩小
(3)烛焰的像变暗了些
[解析] (1)若选择焦距为30 cm的凸透镜，则凸透镜的二倍焦距为60 cm，光具座刻度尺的测量范围为0～100 cm，将凸透镜放在光具座50 cm处时无法完成实验，故应选焦距为10 cm的凸透镜。
(2)如题图所示，此时蜡烛到凸透镜的距离是15 cm，像到凸透镜的距离为30 cm，物距小于像距，此时凸透镜成倒立、放大的实像，应用这一原理可制成投影仪；在折射现象中光路是可逆的，如果此时将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上会出现倒立、缩小的实像。
(3)凸透镜被遮挡住一部分，光屏上仍然会出现完整的像，但是通过凸透镜的光线减少，所成的像会变暗一些。