第四章第三节 凸透镜成像的规律 同步练习
一、 选择题
1. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像,下列说法正确的是(? ? ? ? )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.此时的物距大于20cm
C.当物距是30cm时,移动光屏,可呈现倒立、缩小的像
D.当凸透镜的一部分被遮住时,光屏上不能呈现完整的像
34042353390902. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有②③④
30384757048503. 小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来).下列说法正确的是(? ? ? ? )
A.光屏上形成的是烛焰倒立等大的实像
B.图中成像特点与照相机成像特点完全相同
C.将蜡烛移到光具座10cm刻度线处,保持凸透镜和光屏不动,光屏上仍可成清晰的烛焰像
D.将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,凸透镜不动,无论怎样移动光屏,它上面都得不到清晰的烛焰像
4. 已知凸透镜的焦距为15cm,下列说法正确的是(? ? ? ? )
A.当物体距凸透镜10cm时,成正立、放大的实像
B.当物体距凸透镜20cm时,成倒立、放大的实像
C.当物体距凸透镜35cm时,成倒立、放大的实像
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大
5. 小红同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜18cm处,在透镜另一侧距透镜32cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则(? ? ? ? )
A.光屏上所成的是倒立、缩小的实像 B.光屏上所成的是倒立、等大的实像
C.该透镜的焦距f一定满足9cm6. 将一个凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑,若将一个物体放在凸透镜前30cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个(? ? ? ? )
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. 在做“凸透镜成像”的实验中,凸透镜焦距是10cm,当光屏距凸透镜16cm时,烛焰在光屏上成清晰的像.若光屏不动,将凸透镜向光屏方向移动了2cm,要使光屏上再次得到清晰的像,下列说法正确的是( ? ? ? ?)
A.蜡烛不动,像变小 B.蜡烛靠近凸透镜,像变小
C.蜡烛远离凸透镜,像变大 D.蜡烛远离凸透镜,像变小
8. 在“研究凸透镜成像规律”的实验中,我们发现(? ? ? ? )
A.放大的像都是虚像 B.实像都是缩小的
C.倒立的像都是缩小的 D.缩小的像都是倒立的
34410653238509. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则下列判断正确的是(? ? ? ? )
A.这个清晰的像是倒立、放大的实像
B.此凸透镜的焦距大于20cm
C.将蜡烛移到25cm刻度处,向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像
D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏,会在光屏上成正立、放大的像
10. 一物体从凸透镜的焦点处移向3倍焦距的过程中.则像距的变化是( )
A.变大 B.变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
11. 物体在凸透镜前20cm处时,在光屏上可得到放大的实像,则该凸透镜的焦距是( )
A.f=20cm B.f=10cm
C.f=15cm D.f在10cm至20cm之间
二、 多选题 (本题共计 6 小题 ,每题 3 分 ,共计18分 , )
12. 把凸透镜正对着太阳,可在距离凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑.下列说法中正确的是(? ? ? ? )
A.凸透镜是发散透镜
B.最小最亮的光斑实质上是太阳的实像
C.如果把蜡烛放在距离凸透镜10cm处,可在光屏上得到一个倒立、放大的实像
D.如果把蜡烛放在距离凸透镜40cm处,人眼在另一侧可以看到一个倒立、缩小的实像
447738538989013. 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10cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个放大的像
C.当u=25cm时成缩小的像,照相机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
14. 小明同学用光具座做凸透镜成像实验时,烛焰的像成在了光屏上侧,为了使烛焰的像能成在光屏中央,以下操作可达到目的的是(? ? ? ? )
A.将凸透镜往上移 B.将光屏往上移
C.将蜡烛往上移 D.将蜡烛往下移
15. 小明在探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则(? ? ? ? )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C.该透镜的焦距f一定满足9cmD.该透镜的焦距f一定满足18cm16. 凸透镜甲焦距是10厘米,凸透镜乙焦距是20厘米,物距相同时,同一物体所成的像,可能的情况是( )
A.都成倒立的放大的实像
B.都成倒立的缩小的实像
C.甲成倒立、放大的实像,乙成倒立、缩小的实像
D.甲成倒立、缩小的实像,乙成倒立、放大的实像
17. 在做凸透镜成像的实验中发现,当物距u=5cm时,光屏上不能得到像,当物距u=8cm时,光屏上能得到倒立的像,则下列判断中正确的是( )
A.u=17cm时,一定成缩小的实像 B.u=14cm时,可能成缩小的实像
C.u=10cm时,一定成缩小的实像 D.u=4cm时,一定成放大的实像
三、 填空题 (本题共计 2 小题 ,每题 3 分 ,共计6分 , )
18. 小敏是集邮爱好者,她用焦距为10cm的放大镜去观察邮票时,邮票与放大镜的距离应该________(选填“大于”“小于”或“等于”)10cm,所成的是________、放大的________像.
19. 在“研究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)说出一种简便易行的判断透镜是否为凸透镜的方法________;
(2)当蜡烛在凸透镜左侧距透镜20厘米时,在右侧光屏上得到一倒立等大的实像,则凸透镜的焦距为________厘米.当蜡烛在凸透镜左侧距透镜15厘米时,所成像的性质为________;像在透镜的________侧.
(3)把蜡烛从离凸透镜40厘米的地方移到离凸透镜25厘米的地方,像到凸透镜的距离________,像的大小________;(填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)想用凸透镜观察到一个正立的像,蜡烛应该放在凸透________的地方.
参考答案
一、 选择题
1.C
【解析】
(1)(2)物距等于二倍焦距成倒立、等大实像,像距等于二倍焦距。可用来粗测焦距。
(3)物距大于二倍焦距,成的是倒立缩小的实像;
(4)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。
2.B
【解析】
凸透镜成像的规律:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的;
当u=2f时,成倒立、等大的实像;
当2f>u>f时,成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的;
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成实像时的动态变化规律是:物近像远像变大,物远像近像变小。
3.D
解:A.由图可知,物距u=25cm,v=40cm,物距uB.uC.将蜡烛移到光具座10cm刻度线处,此时物距u=40cm,由光路可逆可以知道v=25cm,则保持凸透镜和光屏不动,光屏上不可能成清晰的烛焰像,故C错误;
D.由图可知,像距v>2f,2f>u>f,所以20cm>f>12.5cm,当将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,此时物距u=10cm故选D.
4.B
【解答】
解:A.当u=10cm时,uB.当u=20cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故B正确;
C.当u=35cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时,物距增大,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小,故D错误.
故选B.
5.D
解:蜡烛距离凸透镜18cm时,在透镜的另一侧32cm处光屏上得到一个清晰的像,物距小于像距,成倒立放大实像;
此时物体的位置在二倍焦距内,一倍焦距外,像在二倍焦距之外,即32cm>2f,2f>18cm>f,解得:9cm故选:D.
6.A
【解析】
本题主要考查了凸透镜成像规律及其探究实验的相关知识点,需要掌握巧记凸透镜成像的区分:物近像远像变大, 一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小, 实像总是倒立的才能正确解答此题.
【解答】
解:将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点,所以凸透镜的焦距f=10cm. 一个物体放在这个透镜前30cm处,此时u>2f,成倒立、缩小的实像.
故选A.
7.D
【解析】
凸透镜成像时,得到的实像都是倒立的,所以光屏离凸透镜16cm时,由凸透镜成倒立的、缩小的实像,2f>v>f,保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,像距变小像变小,像距变小,物距增大。
【解答】
解:凸透镜焦距是10cm,光屏离凸透镜16cm时,2f>16cm>f,在光屏上得到一个倒立的、缩小的实像,
把凸透镜向光屏方向移动2cm,像距变小像变小,像距变小,物距增大,故蜡烛远离凸透镜,像变小,故ABC错误,D正确.
故选:D.
8.D
【解析】
凸透镜成像的规律:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像.当u=2f时,成倒立、等大的实像.
当f当u【解答】
解:当f当u>2f时,成倒立、缩小的实像,当u=2f时,成倒立、等大的实像,当f当u故选D.
9.C
【解析】
(1)根据像距和物距的关系判断成像的特点;
(2)物距成像的特点,根据物距的范围确定焦距的大小;
(3)凸透镜成实像时,具有物近像远像变大的特点;
(4)根据焦距的大小,由物距与焦距的关系进行判断。
【解答】
解:AB.由图知,像距小于物距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,
由图知,u=50cm?15cm=35cm,v=70cm?50cm=20cm,
根据成缩小实像的条件可知u=35cm>2f,f解得10cmC.将蜡烛移动到25cm刻度处,物距减小,像距将变大,像也变大,所以应向右移动光屏,故C正确;
D.将蜡烛移动到40cm刻度处,物距等于50cm?40cm=10cm,物距小于焦距,所以成正立放大的虚像,不能成在光屏上,故D错误.
故选:C.
10.B
【解析】
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.对应应用如照相机.
当u=2f时,成倒立、等大的实像.
当f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知道在成实像时,物距越大,像距越小,所成的像越小.
【解答】
解:物体从凸透镜的焦点处移向3倍焦距的过程中,物距不断增大,所以所成的像不断减小,像距也不断减小.
故选B.
11.D
【解析】
根据凸透镜成像性质判断物距和焦距的关系,解不等式求出凸透镜的焦距.
u>2f,成倒立、缩小的实像.
u=2f,成倒立、等大的实像.
2f>u>f,成倒立、放大的实像.
u【解答】
解:物体在凸透镜前20cm处时,在光屏上可得到放大的实像,所以2f>20cm>f,所以20cm>f>10cm.
故选D.
二、 多选题
12.B,D
【解析】
①凸透镜有会聚作用,可利用阳光聚焦的方法确定凸透镜的焦距.
②根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况.当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当f13.A,B,C,D
【解析】
要解决此题,首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距.
要掌握凸透镜成像的规律.
凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立、放大的虚像.
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像.
物距等于二倍焦距成倒立等大实像.
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像.
成实像时:物像异侧,物距变大,像距变小,像变小.若物距减小,像距增大,像变大.
14.B,C
解:小明同学用光具座做凸透镜成像实验时,烛焰的像成在了光屏上侧,为了使蜡烛的像能成在光屏中央,蜡烛应相对于凸透镜向上移,所以可以将蜡烛向上移,或将凸透镜向下移,或将光屏向上移.
故选BC.
15.B,C
解:蜡烛距离凸透镜32cm时,在透镜的另一侧18cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像;此时物体的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即32cm>2f,2f>18cm>f,解得:9cm故选:BC.
16.B,D
【解析】
凸透镜甲的焦距是10cm,二倍焦距是20cm,
凸透镜乙的焦距是20cm,二倍焦距是40cm,
物距是相同的,可以把物距分成几个阶段,大于40cm、等于40cm、20cm?40cm之间、等于20cm、10cm?20cm之间、等于10cm、小于10cm.
根据凸透镜的几种成像情况判断甲乙凸透镜的成像性质.
凸透镜成像的几种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像.
u=2f,成倒立、等大的实像.
2f>u>f,成倒立、放大的实像.
u=f,是平行光线,既不成实像也不成虚像.
u17.A,B
【解析】
根据已知条件,“当物距u=5cm时,光屏上不能得到像,当物距u=8cm时,光屏上能得到倒立的像”,结合凸透镜成像规律可得出此透镜的焦距范围,然后再利用凸透镜成像规律对各个选项逐一分析即可.
【解答】
解:由“当物距u=5cm时,光屏上不能得到像”,可知此透镜的焦距大于或等于5cm;
“当物距u=8cm时,光屏上能得到倒立的像”,可知物体放在了透镜的焦距以外,
则u可能大于2f,成倒立缩小的实像,也可能大于f小于2f,成倒立放大的实像.
当u=8cm>2f时,那么f<4cm,这样与“当物距u=5cm时,光屏上不能得到像”不符合,所以“当物距u=8cm时,光屏上能得到倒立的像”,这个像是倒立放大的实像,即2f>u=8cm>f,则此透镜的焦距小于8cm;
由以上两种成像性质可得:8cm>f≥5cm.由凸透镜成像规律可知:
A、u=17cm时,则u>2f,所以一定成缩小的实像,故本选项正确;
B、u=14cm时,可能成倒立放大的实像,也可能成缩小的实像,也可能成等大的实像,故本选项正确;
C、u=10cm时,可能成倒立放大的实像,也可能成等大的实像,但不会成缩小的实像,故本选项错误;
D、u=4cm时,则u故选AB.
三、 填空题
18.小于?,正立,虚
解:当凸透镜作为一个放大镜使用时,物体应该在一倍焦距以内,即物距小于焦距10cm,当物距小于焦距时,所成的像是正立、放大的虚像.
19.用手摸一下,中央厚,边缘薄的是凸透镜
10,倒立放大实像,右
变大,变大
一倍焦距以内
【解析】
(1)根据凸透镜的形状特征来判断,中央厚,边缘薄的是凸透镜.
(2)根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距处成倒立等大实像,所以凸透镜的焦距等于物距的一半.物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立放大实像,物体和像分别在凸透镜的两侧.
(3)根据凸透镜成像规律可知成实像时,物距变小,像变大,像距变大.
(4)根据凸透镜成像规律可知,物体在一倍焦距以内成正立放大虚像.