2020-2021学年八年级物理上册5.3凸透镜成像规律拓展含解析新版新人教版

第3节?凸透镜成像的规律?同步综合试题一、单项选择题1.如下图，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到〔〕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.光屏上不能呈现像【答案】D【解析】如图，物距、像距分别为此时光屏上出现清晰的像，即所以焦距为将蜡烛移至刻度处时，物距变为物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，所以光屏上不能呈现像；故D符合题意。应选D。2.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如下图的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是〔〕A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动D.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动【答案】A【解析】由图知道，此时物距小于像距，成倒立放大的实像，要使光屏上呈现倒立、缩小的实像，要增大物距，同时减小像距，所以在凸透镜不动时，蜡烛远离凸透镜，同时光屏靠近凸透镜，应选A.3.在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像：假设将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时，那么〔〕A.光屏上出现倒立放大的实像B.光屏上出现倒立缩小的实像C.无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像D.将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大的实像【答案】C【解析】距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=30cm=2f那么f=15cm假设现将物体移至透镜前12cm处时，此时物距u=12cm那么物距应小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故光屏上不会出现像，故ABD不符合题意，C符合题意.4.如下图，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体.拿一个近视眼镜给“眼睛〞戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜那么烛焰的像变得模糊.那么在拿走近视眼镜后，以下操作能使光屏上重新得到清晰像的是〔〕A.将光屏适当远离凸透镜B.将蜡烛适当远离凸透镜C.将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜【答案】C【解析】近视眼物体成像在视网膜的前方，用凹透镜矫正后，像后移到视网膜上.由题意可知：拿一个近视眼镜给“眼睛〞戴上，像后移落到光屏上，而拿走近视眼镜那么烛焰的像前移，使光屏上的像变得模糊，要使你仍落在光屏上，那么将光屏适当靠近凸透镜，或将蜡烛适当靠近凸透镜，或将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜.故此题符合题意的选项是A、B、D.5.如下图，小刚在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处，移动光屏至80cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰的像，以下说法正确的选项是〔〕A.此时光屏上成倒立缩小的实像B.此成像原理可以应用在放大镜上C.保持凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，光屏向右移动才能在光屏上得到清晰的像D.保持蜡烛的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个老花眼镜，要在光屏上得到清晰的像，必须将光屏向左移动【答案】D【解析】AB.由图知道，此时物距小于像距，即说明光屏上成倒立、放大的实像，幻灯机就是利用该原理制成的，故AB错误；C.保持凸透镜不动，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，将蜡烛向左移动，光屏也要向左移动才能在光屏上得到一个清晰的像，故C错误；D.保持蜡烛的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个老花眼镜，老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用，所以，可以提前成像，假设要再在光屏成清晰的像，那么必须将光屏向左移动，故D正确。6.如下图，白板上画有两个黑色箭头〔图甲〕，用玻璃杯装半杯水放在白板前〔图乙〕，人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化，以下判断正确的选项是〔〕A.玻璃杯下半部相当于一个凹透镜B.下方箭头是凸透镜形成的虚像C.下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机D.把玻璃杯移得离白板更远一点，观察到下方的箭头比移动前变得更大【答案】C【解析】A.玻璃杯下半局部的中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误；B.据图能看出，此时成一个倒立、缩小的实像，故B错误；C.据B可知，成倒立、缩小的实像，所以此时相当于物体处于2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故C正确；D.凸透镜成实像时，增大物距，像距缩短，像变小；把玻璃杯移得离白板更远一点，即增大物距，观察到下方的箭头比移动前变得更小，故D错误。应选C。7.如下图，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，那么物体AB在〔〕A.图中Ⅰ区域，箭头水平向右B.图中Ⅱ区域，箭头水平向右C.图中Ⅱ区域，箭头方向向左斜上方D.图中Ⅰ区域，箭头方向向右斜上方【答案】D【解析】根据图中告诉的像距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系，以及物距与焦距的关系.由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比A′B′大，箭头方向向上；像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，利用折射时光路是可逆的，作出物体AB，由图可知；那么物体应在主光轴下方，所以物体在图中Ⅰ区域，箭头方向向右斜上方.应选D.8.在探究“凸透镜成像规律〞的实验中，小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动，物距u随时间t的变化图像如图甲所示，那么像距v与t的大致变化关系为乙图中的〔〕A. B. C. D.【答案】C【解析】将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从到,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C正确,ABD错误.

所以C选项是正确的.9.〔多项选择〕在探究凸透镜成像规律时，小明用焦距为f甲=10cm和f乙=5cm的甲、乙两个凸透镜依次进行实验。当将蜡烛及透镜均分别放在如下图位置时，烛焰通过透镜都能在光屏上成清晰的像〔图中未画出〕，并且其中一次是光屏在图中ab间移动得到的。那么〔〕A.焦距为10cm的甲透镜成像较小 B.焦距为5cm的乙透镜成像较小C.在ab间移动得到像时用的是甲透镜 D.在ab间移动得到像时用的是乙透镜【答案】BC【解析】由图可知，物体到透镜的距离为15cm，即，，根据凸透镜成像规律，放在甲凸透镜前，f甲=10cm，2f甲=20cm，那么20cm>15cm>10cm即此时成倒立放大的实像，此时像距在ab间移动得到倒立、放大的实像；放在乙凸透镜前：f乙=5cm，2f乙=10cm，那么15cm>10cm即此时物距大于二倍焦距，故成倒立、缩小的实像，此时像距即在ab间移动不能得到像，所以甲透镜成像较大，故AD不符合题意，BC符合题意。应选BC。10.〔多项选择〕小磊在“探究凸透镜成像规律〞的实验中，将凸透镜A固定在光具座上35cm处，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。接着，他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变，移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。那么以下说法中正确的选项是〔〕A.照相机的物镜成像原理与图甲相同 B.放大镜的物镜成像原理与图乙相同C.凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距 D.凸透镜B的焦距大于凸透镜A的焦距【答案】AD【解析】A.由图甲可知，光屏上呈现倒立缩小的实像，所以照相机的物镜成像原理与图甲相同，故A正确；B.由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同，故B错误；CD.由甲图可知，物距此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以得由乙图可知，物距仍为30cm，此时成倒立、放大的实像，所以物距处于f和2f之间，即可得所以A的焦距小于B的焦距；故C错误，D正确。应选AD。二、填空题11.在探究凸透镜成像规律的实验中，如下图，光屏上可成清晰的像，此成像特点与________〔填“投影仪〞或“照相机〞〕的相同；现将蜡烛向左移一定的距离，为了在光屏上再次成清晰的像，应在蜡烛和凸透镜间参加________透镜。【答案】照相机凹【解析】[1]由图可知，物距大于像距，在光屏上成实像，此时物体应该在凸透镜的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，照相机是利用这一原理工作的。[2]将蜡烛向左移一定的距离，物距增大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知此时像距缩短了，即光会聚在光屏的左边，而光屏不动，要想在光屏上再次成清晰的像，应该将光发散一下，即应在蜡烛和凸透镜间参加凹透镜。12.小明同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律〞的实验。(1)一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点，如图甲所示，那么凸透镜的焦距为_____cm。(2)如图乙所示，生活中的_____〔选填“照相机〞、“投影仪〞或“放大镜〞〕就是利用了这样的成像原理。(3)如图乙所示，保持凸透镜位置不变，在透镜与蜡烛之间放一凸透镜，假设不移动光屏，蜡烛应向_____〔填“左〞“右〞〕移动才能使光屏上仍呈现清晰的像。(4)如图乙所示，小明向左移动蜡烛时，要在光屏上成清晰的像，那么光屏应向_____〔填“左〞“右〞〕移动。(5)张老师用发光二极管使用“F〞形光源，如图，代替蜡烛放在图乙10cm刻度处，那么光屏上得到的清晰的像应该是以下图中的〔______〕A.B.C.D.【答案】10.0投影仪右左A【解析】(1)[1]结合题意和图甲，可知凸透镜的焦距为10.0cm。(2)[2]由图乙知，物距为15cm，像距为30cm，即物距小于像距，生活中，投影仪应用了这个成像原理。(3)[3]在图乙所操作的实验过程中，保持凸透镜的位置不变，在透镜与蜡烛之间放一凸透镜，那么蜡烛发出的光线被会聚了，那么成像的距离变近，所以要向右移动蜡烛，让入射光线比之前发散一下，这样才能使光屏仍呈现清晰的像。(4)[4]如图乙所示，向左移动蜡烛时，即物距变大，那么像距应变小，所以光屏应向左移动，才能再次成清晰的像。(5)[5]假设用发光二极管代替蜡烛放在图乙10cm刻度处，那么物距为40cm，此时物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，所以应是图中A图。13.小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜〔f=10cm〕前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、放大的清晰像。然后他在蜡烛和透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有___作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了〔如下图〕。假设想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏___〔选填“靠近〞或“远离〞〕凸透镜。【答案】会聚靠近【解析】[1]远视镜片是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。[2]凸透镜对光有会聚作用，而远视镜片对光也是会聚作用，所成清晰的像会靠近凸透镜，所以假设想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏靠近凸透镜。14.物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸〔纸、镜平行〕，测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图纸乙，那么可判断该透镜的焦距f为______.将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，〔如图丙〕做成像实验，记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v)，绘出图线丁〔以f为长度单位〕，由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥______〔用表示〕经“百度〞发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念〞：放大率n==，结合丙、丁两图，可知当物距uf时，n=______.【答案】12cm4f2【解析】[1]由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，那么测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm.[2]根据凸透镜的成实像时满足u>f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u=2f时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L⩾4f.[3]由图丁可知，当物距uf时，物像间距Lf，根据L=u+v可得:v=L−uff=3f，那么放大率:n====2三、实验题15.探究凸透镜成像的规律：(1)实验所用凸透镜的焦距为10cm。某次实验情形如图甲所示，此时光屏上恰好得到烛焰清晰的像，那么物距u=______cm，烛焰的像应为图乙中的______，生活中的______就是利用这一原理工作的。(2)在图甲所示实验情形下，紧靠凸透镜加放另一透镜，发现光屏上的像变模糊。保持蜡烛和凸透镜的位置不变，只将光屏向右移动又重新得到清晰的像，那么所加的透镜为______。【答案】30C照相机凹透镜【解析】(1)[1]由图甲可知，凸透镜在50cm刻度处，蜡烛在20cm刻度处，那么物距u=50cm-20cm=30cm[2][3]由图可知，物距大于像距，且光屏上成清晰的像，此时成的是倒立、缩小的实像，所以烛焰的像应该是图乙中的C，生活中照相机是利用这一原理工作的。(4)[4]保持蜡烛和凸透镜的位置不变，只将光屏向右移动又重新得到清晰的像，即相对于没加透镜之前像距变大了，说明成像光线被扩散了，所以加的透镜为凹透镜。16.如图，在某次探究凸透镜成像规律的实验中：(1)小明想知道实验中某块透镜的焦距，做了实验甲，镜面正对着太阳光，在透镜下面