初中物理人教版八年级上册第3节 凸透镜成像的规律课后测评

5.3 凸透镜成像的规律 同步测试

一、单选题

1．把一只点燃的蜡烛放在焦距为10cm的凸透镜前25cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可找到一个清晰的烛焰的像。这个像是下图中的（　　）

A． B． C． D．

2．小红拿着爷爷的“放大镜”观看周围的物体时发现，近处的物体是正立、放大的，而稍远处的物体是倒立、放大的，更远处的物体则是倒立、缩小的。针对这一现象，同学们经过讨论形成了下面四个问题。你认为最具有探究价值且易于探究的科学问题是（　　）

A．放大镜成像情况与哪些因素有关？

B．放大镜所成物体的像有哪些种类？

C．凸透镜成像情况与物体和凸透镜之间的距离有何关系？

D．凸透镜成像的条件是什么？

3．如图，为了进一步加强疫情溯源和管控，实行公共场所扫码出入制度，扫码时，出入登记二维码通过手机摄像头成像在感光晶片上，后被手机内的软件识别，对于扫码，下列说法正确的是（　　）

A．手机的摄像头相当于凹透镜

B．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内

C．二维码在感光晶片上成正立的虚像

D．二维码在感光晶片上成倒立的实像

4．小芬用爷爷的老花镜片正对着太阳时，可在距镜片30cm处得到一个最亮、最小的小圆点。如果小芬使用爷爷的镜片观察新买布料的布纹是否有缺陷，则布料到镜片的距离应满足（　　）

A．小于30cm  B．大于30cm  C．大于30cm而小于60cm  D．大于60cm

5．近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（　　）

A．增大像距 B．增大像的大小

C．增大取景范围 D．缩短景物到镜头距离

6．如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　）

A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm

B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像

C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像

D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像

7．小杨做凸透镜成像规律的实验。将焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度，如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A．若蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像

B．若蜡烛放置在20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像

C．若蜡烛放置在30cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的虛像

D．若蜡烛放置在40cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上星现烛焰清晰放大的实像

8．如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（　　）

A．凸透镜焦距为20cm

B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像

C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪

D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的

9．在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜及光屏处在如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此可以判断，他所使用凸透镜的焦距（　　）

A．一定小于8cm B．一定在8cm到10cm之间

C．一定大于20cm D．一定在10cm到16cm之间

10．如图为光通过凸透镜的光路图，图中P为2倍焦距处，小义同学关于凸透镜成像的下列说法中错误的是（　　）

A．利用物体放在A点时的成像特点，人们制成照相机

B．利用物体放在B点时的成像特点，人们制成投影仪

C．眼睛要在凸透镜右侧合适的位置才能看到C点处物体所成的像

D．《哈特拉斯船长历险记》中，博士“用冰取火”时，他拿着这块“冰”要正对太阳光，棉絮放在AB两点间取火

二、填空题

11．如图所示，在鉴定文物时，考古学家常用放大镜观察文物的细微部分，如果在文物上有两条裂纹，要想看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹稍微_________些。

12．小强同学用凸透镜先后两次观察书上的字， 看到如图所示的两种情景， 则 ______图是实像，______图是虚像，______图中成像的规律可应用在投影仪上。

13．某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图像，如图所示，该凸透镜的焦距为______，物距为3.5cm时，光屏上能得到______（“缩小”，“放大”或“不变”） 像，把物体从距透镜3cm处移动到8cm处，像将逐渐 ______（“变小”，“变大”或“不变”）。

14．小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至_______。已知凸透镜焦距为10厘米，现蜡烛的位置如图所示，蜡烛到凸透镜的距离为15厘米，移动光屏寻找像的位置，发现光屏上有一个倒立、_______ 的像（选填“放大”、“等于”或“缩小”）。

15．为保障安全，某路段限速80 km/h，并安装了两台相同的“电子眼”自动拍摄车辆的通行情况。如图所示是两台“电子眼”先后相隔2s从不同角度拍摄到的两张照片，已知相邻路灯的间距为30 m。由照片可知，拍摄照片______[选填“(a)”或“(b)”]的“电子眼”离目标较远，______(选填“A”“B”或“C”)车在超速行驶。

三、作图题

16．按照要求作图。（作图时请用刻度尺）在图中画出两条光线经过凸透镜后的光路。

四、实验题

17．小明和小红在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用红色发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上作为光源，又用同样的白色方格板作为光屏。实验时将凸透镜固定在光具座上的0cm刻度线处保持不变。

（1）小明实验操作中如图甲，恰好能在光屏上成清晰的像，此时像是倒立的、___________（选填“放大的”或者“缩小的"）实像；

（2）可以判断出小明所用凸透镜的焦距范围是___________；

（3）小红实验中绘制的物距倒数与像距倒数的关系如图乙，推算小红实验用透镜的焦距是___________ cm。

18．在探究“凸透镜成像规律”实验中：

（1）如图甲，凸透镜的焦距为______ cm；

（2）实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在______；

（3）实验中发现光屏上的像如图丙所示，可将光屏向______（填“上”或“下”）移动，使像成在光屏中心；

（4）如图乙，光屏上恰好呈现出烛焰清晰的像，此时光屏上成倒立______的实像；

（5）如图乙，在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜，发现像变模糊，蜡烛应______（填“远离”或“靠近”）凸透镜，才能重新在光屏上得到烛焰清晰的像。

五、综合题

19．（1）如图，我国教煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后汇聚到吸热塔，其中某束光的传播路径如图所示，在图中画出平面镜的位置______；（用表示平而镜）

（2）如图，来自于物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴，O是透镜的光心，a经过透镜后的光线过主光轴的一点；

①在图中画出b、c经透镜后的光线______；

②MN经透镜所成像的性质是______（选填“倒立缩小的实像”“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”）；

③若透镜不动，物体MN往透镜方向移动2cm，则a经过透镜后的光线过主光轴的点______（选填“向左移动”“向右移动”或“不动”）。

20．在向前直线行驶的车内，小凯给小旋连拍两张照片，如图所示

(1)拍照过程中，广州塔相对车可能是______运动（只填序号）。

①向西加速    ②向东加速   ③向西减速    ④向东减速

(2)相比物体，小凯所拍的照片是______（选填 “放大倒立”“放大正立”“缩小正立”“缩小倒立”）的像。

(3)画出下图中物体AB的成像光路图______，其中F是该透镜的焦点。若把物体AB放在其像的位置上，所成新的像会在原来物体AB的位置上吗？ ______。 与相比将______（选填 “变大”“等大”“变小”）。

参考答案

1．D

  解析：透镜焦距为10cm，物体距透镜25cm，即物距为25cm，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小、实像，故D符合题意。

故选D。

2．C

  解析：ACD．均易于探究，主要是探究了成像的原因，探究凸透镜的成像情况与物、镜间的距离有何关系，更容易在生活中进行应用，故AD不符合题意，C符合题意；

B．只是了解了成像的特点，没有太大价值，故B不符合题意。

故选C。

3．D

  解析：手机的摄像头相当于凸透镜，感光晶片相当于光屏，扫二维码时，物距大于2倍焦距，则在感光晶片上成倒立、缩小的实像，故ABC错误，D正确。

故选D。

4．A

  解析：老花镜是凸透镜。小芬用爷爷的老花镜片对着太阳时，可在距镜片30cm处得到一个最亮、最小的小圆点，这个圆点就是焦点，焦距为30cm。如果小芬使用爷爷的镜片观察新买布料的布纹是否有缺陷，只有物距小于30cm，这样才能成放大、正立的虚像。故A符合题意。

故选A。

5．C

  解析：凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

6．D

  解析：A．平行与主光轴的光线经凸透镜折射后在光屏上成最小最亮的光点为凸透镜的焦点，从凸透镜光心到焦点的距离即为焦距，从刻度尺上可以测得该透镜的焦距为10.0cm。故A正确，不符合题意；

B．图乙物距为40.0cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，图中光屏位于二倍焦距的位置上，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像。故B正确，不符合题意；

C．将蜡烛移至30cm处，物距为20cm，蜡烛位于二倍焦距的位置上，像距也在二倍焦距的位置上，此时在光屏上成倒立等大的实像。故C正确，不符合题意；

D．将蜡烛移至45cm处，蜡烛位于一倍焦距以内，成正立放大的虚像，所以在光屏上不能得到缩小的实像。故D错误，符合题意。

故选D。

7．A

  解析：A．若蜡烛放置在10cm刻度线处，物距为40cm，大于两倍的焦距，成的是倒立的缩小的实像，故A正确；

B．若蜡烛放置在20cm刻度线处，物距为30cm，等于两倍的焦距，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰等大的实像，故B错误；

C．若蜡烛放置在30cm刻度线处，物距为20cm，在一倍焦距和两倍的焦距之间，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像，故C错误；

D．若蜡烛放置在40cm刻度线处，小于一倍的焦距，成的是放大的虚像，故D错误。

故选A。

8．C

  解析：A．凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时

u=v=2f=20cm

所以

f=10cm

故A错误；

B．物距为5cm时，成正立放大的虚像，不能通过移动光屏承接到清晰的像，故B错误；

C．当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像.，根据这一原理可以制成投影仪，故C正确；

D．物距由15cm增大到30cm的过程中，像距变小，在光屏上看到的像一直是变小的，故D错误。

故选C。

9．B

  分析：凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；

物距等于像距时，成倒立等大的实像；

物距小于像距时，成倒立放大的实像。

根据凸透镜成倒立、缩小实像时，物距和焦距，像距和焦距的关系，列出不等式，解不等式，确定凸透镜焦距的取值范围。

本题首先根据物距和像距确定凸透镜成像情况，然后根据成像情况，确定物距和焦距，像距和焦距的关系，最后确定凸透镜焦距取值范围。

  解析：如图物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，

因为：成倒立、缩小的实像，所以

，

即

，

那么

故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

10．D

  分析：根据凸透镜成像的几种情况和应用进行判断：u>2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f，应用于照相机和摄像机；2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f，应用于幻灯机和投影仪；u=f，不成像，可得到平行光；u<f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。

  解析：A．物体放在A点时，u>2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f，应用于照相机和摄像机，故A正确，不符合题意；

B．物体放在B点时，2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f，应用于幻灯机和投影仪，故B正确，不符合题意；

C．u<f，成正立、放大的虚像，因此眼睛要在凸透镜右侧合适的位置才能看到C点处物体所成的像，故C正确，不符合题意；

D．“用冰取火”时，“冰”要正对太阳光，棉絮放在焦点F处温度很高，可以取火，在AB两点间不可以，故D错误，符合题意。

故选D。

11．远

  解析：放大镜成像时物距小于焦距，所成的像是正立放大的虚像，成像时物距越小，像距越小，虚像越小，要想像变大，就要增长物距，将放大镜离裂纹稍微远些。

12．乙    甲    乙   

  解析：[1]在凸透镜成像中，正立的是虚像，倒立的是实像，故乙是实像。

[2]甲是放大镜成像原理，成正立放大的虚像。

[3]乙成的是倒立的放大的实像，而投影仪就是利用这一原理制成的。

13．2cm    放大    变小   

  解析：[1]根据凸透镜成像的原理结合图像可知

u=v=2f=4cm

凸透镜的焦距为2cm。

[2]物距为3.5cm时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间成倒立放大的实像。

[3]根据凸透镜成像的原理，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像会变小，所以把物体从距透镜3cm处移动到8cm处，像将逐渐变小。

14．同一高度    放大   

  解析：[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像成在光屏的中央，实验前应该将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至同一高度上。

[2]因为凸透镜的焦距是10cm，物距为15cm，所以物距大于一倍焦距小于两倍焦距，根据凸透镜成像的规律，此时所成的像为倒立、放大的实像。

15．(b)    C   

  解析：[1]由于照相机的位置不变，离物体越近所成的像越大，离物体越远所成的像越小；从图上可以看出，b中的图象小，所以b图拍摄时照相机离被拍车辆较远。

[2]从a、b中可以看出

sA=30m，sB=30m，sC=60m

即A、B、C车的平均速度

，

而此路段限速80km/h，所以C车超速。

16．

  解析：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，如下图所示：

17．缩小的    7.5cm<f<15.0cm    10   

  解析：（1）[1]由图可知，此时的物距要大于像距，所以凸透镜成倒立、缩小的实像。

（2）[2]由图可知

u=30.0cm＞2f

f＜v=15.0cm＜2f

解得

7.5cm＜f＜15.0cm

（3）[3]凸透镜成实像

u=v=2f

时，成倒立、等大的实像，此时

则

u=v=0.2m=20cm=2f

故f=10cm。

18．10.0    同一高度    下    放大    远离   

  解析：（1）[1]由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为

60.0cm-50.0cm=10.0cm

故凸透镜的焦距是10.0cm。

（2）[2]实验时，为使像成在光屏的中心，应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。

（3）[3]由图丙可知，像在光屏的下方，为了使像成在光屏的中央，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，应将光屏向下移动。

（4）[4]由图乙可知，此时物距为15.0cm，在一倍焦距和二倍焦距之间，故成倒立、放大的实像。

（5）[5]在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜时，因近视眼镜是凹透镜，对光线有发散的作用，故此时光线会聚点将向右移动，在光屏位置不动时，应减小像距，增大物距，即蜡烛远离凸透镜，才能重新在光屏上得到烛焰清晰的像。

19．        倒立放大的实像    不动   

  解析：（1）[1]找到入射光线和反射光线的角平分线，即为法线，过O点做法线的垂线，即为平面镜，故如下图所示：

（2）[2]平行主光轴的光线必然过焦点，从a经过透镜后的光线过主光轴的一点，说明此点为焦点，故连接b光线与凸透镜的折射点和焦点，并标上向下的箭头即为b的折射光线，同理画出c的折射光线，故如下图所示：

 [3][4]如图所示，焦距为10cm，此时物体在一倍焦距和两倍焦距之间，故成的是倒立的放大的实像；物体MN往透镜方向移动2cm，物体靠近，由于平行主光轴的光线必然过焦点，焦距不变，焦点的位置不变，故 a经过透镜后的光线过主光轴的点不动。

20．③    缩小倒立        会    变小   

  解析：(1)[1]由图可知，以广州塔为参照物，人是向西运动的，所以车是向西行驶的，杯子中的水原来随车一起向西运动，当车突然减速时，杯内的水由于惯性要保持原来较快的速度向西运动，所以水会向西溢出，所以选③。

(2)[2]照相机成倒立缩小的实像。

(3)[3]过凸透镜光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，两条折射光线的交点即为A的像点A′，然后做主光轴的垂线即可得出物体AB所成的像A′B′。

[4][5]根据光路具有可逆性可知，调换后像会在原来的物体位置，调换前物距在一倍和二倍焦距间，成倒立放大实像，调换后是物距大于两倍焦距，成倒立缩小实像，所以变小。