2021学年2.3 透镜成像课后测评

凸透镜实验题练习（2）2021-2022学年沪教版物理八年级上册第二章

姓名：___________班级：___________

一、实验题

1．（1）图中，山峰在水中的“倒影”是光在平静的水面发生______（填“镜面”或“漫”）反射形成的___（填“实”或“虚”）像。若其中的一个山峰顶端到水面的距离为80m，水深5m，那么它像的顶到端水面的距离为__m。

（2）勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中，将蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、___（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰的像，利用凸透镜这一成像规律制成的是____（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“15cm”刻度线位置，他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则小明所患的眼疾是_____。（选填“近视眼”或“远视眼”）

2．在“探究凸透镜成像规律“实验中，凸透镜焦距为10cm，蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。

（1）图中光屏上呈一清晰的像，该像是倒立、_______（选填”放大”、“等大”或“缩小”）的实像。

（2）图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动。

（3）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，移动光屏___________（选填“能”或“不能”，下同）承接到像，把光屏放在蜡烛的左侧，移动光屏_______承接到像。

（4）图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上 再次呈现清晰的像，该眼镜片是_______（选填“近视“或“远视”）眼镜的镜片。

（5）有同学发现在做图中实验时，风吹烛焰向左晃动，光屏上“烛焰尖部”的像变模糊，则将光屏向_______移动，“烛焰尖部”的像又会变清晰。

3．小兰利用图1所示的装置做实验研究凸透镜成像规律。u为烛焰至透镜的距离，v为光屏至透镜的距离。小兰调整u，测量成最清晰的像时相对应的v，部分实验数据如下表所示。根据表中数据可知

(1)实验时，应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的__________上。

(2)设想光具座足够长，u足够大，则v的值接近________cm。

(3)如果u=16cm，光屏上能得到烛焰的__________的像。（选填“放大”或“缩小”）

(4)若透镜的下半部以黑布遮住，则看到烛焰的像会变_________。（选填“亮”或“暗”）

(5)完成上述实验后小兰发现了一个中空的平行玻璃砖，中空部分的形状犹如一个凸透镜，如图2所示。如果有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖从右侧出射之后，是_______（选填“会聚”或“发散”）光束。

4．某实验小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。

(1)实验开始前调整器材时，应保证_____、_____、_____三者中心处在同一水平直线上。

(2)如图乙一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=_____cm。

(3)器材处于图甲所示位置时，根据成像规律在光屏上成_____（填“放大”“缩小”或“等大”）_____（填“正立”或“倒立”）实像，这与_____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。

(4)将蜡烛移动至46cm刻度处时，取下光屏，从凸透镜_____（选填“左侧”或“右侧”）通过凸透镜可以看到烛焰的放大的虚像。

(5)某小组在实验时用发光二极管制作了一个“F”形光源代替蜡烛，这样做的优点是_____。

5．小海同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。当烛焰、凸透镜、光屏如图所示的位置时，光屏下方出现了烛焰部分清晰的像：

(1)要使像能成在光屏的中央，应将光屏向__________（选填“上”或“下”）调整；

(2)小海在调整好的光屏上所看到的像是一个__________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；

(3)若将蜡烛向右移动少许，光屏应向__________（选填“左”或“右”）移动才能再次成清晰的像，此像的大小与原来的像相比要__________（选填“大”或“小”）；

(4)若在图中凸透镜的左侧附近放置一凹透镜，这时需要将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像。

6．在探究凸透镜成像的实验中

(1)让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，由图可测得该凸透镜的 ___________ ；

(2)利用图乙装置进行以下操作：

①为了使像能成在光屏的中央，要调节 ___________ 、凸透镜、光屏，使三者的中心在 ___________ ；

②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、 ___________ （选填“放大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是 ___________ （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；

③将蜡烛移到距凸透镜5 cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的 ___________ 侧透过凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）。

7．小明同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：

（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立______的实像，此规律的应用是______（举一例）。保持烛焰和光屏的距离不变，在烛焰和光屏之间任意移动透镜，在光屏上还能形成______次清晰的像。

（2）由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像不在光屏的中心位置，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将凸透镜向______（选填“上”、“下”、“左”或“右”）调节。

（3）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16.0cm刻度线处，则人眼在______（选填“A，B，C”）处能观察到蜡烛的像。

（4）实验完成后，小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丙所示，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持光屏和凸透镜位置不变，想在光屏上重新得到清晰的像，可将蜡烛适当______凸透镜（选填“靠近”或“远离”）

（5）如图，小明周末在公园里站在同一位置用数码相机（焦距可改变）对着同一景点先后拍摄了两张照片甲和乙，请你判断照片甲是用焦距______（选填“大一些”或“小一些”）的镜头拍摄的。

8．某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验:

（1）由图甲可知，凸透镜的焦距f=________cm，当蜡烛距凸透镜20cm时，将在光屏上成

倒立、_______的实像，此成像规律应用在_____________上(填一种器材名称).

（2）在实验中如果将凸透镜挡住一小部分，成的像__________（完整/不完整）.

（3）实验时凸透镜与光屏的高度已经调好，但烛焰在光屏上像的位置偏高，如乙图所示，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向_______移动或将凸透镜向______移动 (上/下).

（4）对于此凸透镜，当物体放在离焦点5cm的主轴上，成的像一定是 （_____）

   A．放大的倒立实像     B．放大的正立虚像     C．放大的像     D．缩小的像

（5）小莉同学将自己的近视眼镜给凸透镜戴上并移动光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小清晰的像，然后又将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了.

①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，小莉应将蜡烛向______ (左/右)移动.

②下列四个选项中，正确表示小莉同学近视眼形成原因和矫正情况的是 （______）

A． 乙 丁         B． 甲 丁        C．乙 丙          D．甲 丙

9．在课外科技实践活动中，小兰、小宇等同学研制使用了“水滴显微镜”。具体探究过程如下：

A．如图甲所示，通过小水滴可看到位于水滴下方白纸上的箭头倒立的像。

B．如图乙所示，再用一个焦距为30cm的凸透镜作为目镜观看水滴下面的箭头，缓慢调节凸透镜与水滴之间的距离，就会看到箭头放大的像。

C．最后利用自制的显微镜观察到细盐粉、昆虫翅膀等，看到的景象令人惊异。

（1）探究过程中“小水滴”相当于________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。小宇等同学通过小水滴看到的是箭头（______）

A．倒立、放大的虚像

B．正立、放大的实像

C．倒立、放大的实像

D．正立、放大的虚像

（2）缓慢调节凸透镜与小水滴之间的距离，就会看到箭头被放大的像。这里调整的目的是________。

（3）若用眼镜代替凸透镜，在家里完成上述实验，应该选_______（选填“近视”或“远视”）眼镜，该眼镜的度数约为______度。（眼镜的规格常用“度”表示，其数值等于焦距（以米作单位）倒数的100倍）

10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所选用凸透镜的焦距为10cm．

（1）点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在_______________．

（2）当蜡烛与凸透镜的距离如图所示，烛焰在光屏上成_________（选填“正立”或“倒立”）、_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的________像．照相机、投影仪和放大镜是常用的三种光学仪器，其中__________遵循此成像规律．

（3）若将蜡烛向右移动5cm时，在光屏上要得到清晰的像，光屏应该向__________（选填“左”或“右”）移动；当光屏再次得到清晰的像时，像的大小与原来的像相比较是 _________________（选填“变大”“变小”或“不变”）．

11．如图在“探究凸透镜成像”的实验中，凸透镜焦距为15cm。

实验前应首先调整蜡烛的焰心，凸透镜的光心、光屏的中心，使它们大致在同一高度，其目的是_______。如图，蜡烛和凸透镜不动，光屏应在________区域内移动，才能得到清晰、倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的实像。

参考答案

1．镜面    虚    80    缩小    照相机    近视眼   

【解析】

【详解】

（1）山峰在水中的“倒影”，这是由于光在水面发生镜面反射，形成山的虚像；若其中的一个山峰顶端到水面的距离80m，根据平面镜成像特点，像与平面镜的距离等于物与平面镜的距离，则它像的顶端到水面的距离为80m。

（2）由乙图可知，物距大于像距，即u>2f、f<v<2f，则蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、缩小的像，该应用为照相机；若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“15cm”刻度线位置，物距变大，则像距变小。将佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，说明像距又变回原来的大小了（即相距变大了），即该眼镜将光发散，延后会聚了，说明该眼镜的镜片是凹透镜，则小明所患的眼疾是近视眼。

2．等大    右    不能    不能    远视    左   

【分析】

（1）当物距等于像距时，成倒立、等大的实像；

（2）u>2f，成倒立、缩小的实像，像距的范围2f>v>f，凸透镜成实像时，物近像远像变大；

（3）u<f，成正立、放大的虚像；

（4）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用；近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正；

（5）u>2f，成倒立、缩小的实像，像距的范围2f>v>f，凸透镜成实像时，物远像近像变小。

【详解】

(1)[1]已知凸透镜焦距为10cm；由图知，此时的物距等于像距，都等于20cm，则u=2f，所以成倒立、等大的实像；

(2)[2]图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，此时的物距为30cm(u>2f)，像距为10cm，而像距应在焦距和2倍焦距之间，因此要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向右移动；

(3)[3][4]图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，此时的物距为5cm，小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈在光屏上，所以无论在哪侧移动光屏都不能承接到像；

(4)[5]图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该眼镜片对光具有会聚作用，故放置的是凸透镜，凸透镜能矫正远视眼，即该眼镜片是远视眼镜的镜片；

(5)[6]风吹烛焰向左晃动，则物距变大，像距变小，因此要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向左移动。

3．主光轴    10    放大    暗    发散   

【详解】

(1)[1]实验时，应使烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。

(2)[2]由表中数据可知，当物距与像距都为20cm时成清晰的像，说明此时距离为2倍焦距，则焦距为10cm；设想光具座足够长，u足够大，则接近于平行光射入，则v的值接近为焦距，即10cm。

(3)[3]如果u=16cm，即物距小于2倍焦距大于1倍焦距时，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。

(4)[4]若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是完整的像；因为遮住凸透镜的下半部分，只减小凸透镜的透光面积，并没有改变凸透镜表面结构，其成像功能不变，只是所成的像会变暗。

(5)[5]透镜可以从中间竖直切开分成两个凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，光线会发生两次发散，如果有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖从右侧出射之后，是发散光束。

4．烛焰    透镜    光屏    10.0    缩小    倒立    照相机    右侧    避免蜡烛熄灭   

【详解】

(1)[1][2][3]实验开始前调整器材时，应保证烛焰、透镜、光屏三者中心在同一水平直线上；

(2)[4]由图乙可知，凸透镜的焦距为

(3)[5][6][7]由图甲可知，物距为

物距大于二倍焦距，所以成倒立缩小的实像，这与照相机的成像特点相同；

(4)[8]将蜡烛移动至46cm刻度处时，物距为

物距小于焦距，成正立放大的虚像，因为像与物体在凸透镜的同侧，所以应从凸透镜右侧通过凸透镜观察烛焰的像；

(5)[9]用发光二极管制作的光源代替蜡烛，可避免蜡烛熄灭，便于操作。

5．下    缩小    右    大    右   

【详解】

(1)[1]像成在光屏的下方，要移动光屏使像成在光屏的中间，则要将光屏向下移动。

(2)[2]观察图示装置可以发现，此时物距大于像距，即为物体在距透镜2倍焦距以外的位置，此时成的是缩小的实像。

(3)[3]物体向右移动，物距减小，则像距要变大，因此要把光屏向右移动。

[4]物距减小时，像要变大。

(4)[5]光屏上的像是物体发出的光经凸透镜折射后会聚而成的。放上凹透镜后，因为凹透镜对光起发散作用，因此光的会聚所成的像要离凸透镜远一些，因此，要将光屏向右移动。

6．焦距    烛焰    同一高度上    放大    投影仪    右   

【详解】

(1)[1]让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，平行于主光轴的光线经透镜折射后过焦点，由图可测得该凸透镜的焦距为10cm。

(2)[2][3]由于通过光心的光线传播方向不变，为了使像能成在光屏的中央，要调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心在同一高度上。

[4][5]当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，物距小于2倍焦距、大于1倍焦距，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，成像情况与此类似的是投影仪、幻灯机、电影放映机。

[6]将蜡烛移到距凸透镜5cm处，物距小于1倍焦距成正立、放大的虚像，此时物像同侧，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的右侧透过凸透镜直接观察。

7．放大    投影仪    1    下    B    远离    小一些   

【详解】

（1）[1][2]由图甲可以看出，当光屏上成清晰的像时，物距小于像距，则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，生活中的应用是投影仪或者幻灯机。

[3]根据光现象中光路可逆的原理，可以知道当透镜移动至40.0cm处时，还会再成1次清晰的像。

（2）[4]凸透镜成实像是倒立的，蜡烛燃烧短了烛焰会向下移动，那么光屏上的像会向上移动，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将凸透镜向下移动。

（3）[5]蜡烛位置不变，移动透镜至16.0cm刻度线处时，u=6cm＜f=10cm，此时成正立、放大的虚像，像与物在同侧，则人眼在B处能观察到蜡烛的像。

（4）[6]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，则成像远离透镜，即像距变大，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变光屏和凸透镜位置的情况下，应增大物距，则应将蜡烛远离透镜。
 

（5）[7]根据像的大小和凸透镜焦距的关系：物距一定时，焦距越小，像越小。甲和乙两张照片中，甲照片上的像小一些，照相机镜头的焦距也应小一些。

8．  15.0  放大  幻灯机（或投影仪或电影放映机）  完整  上  下  C  右  A

【解析】解答：(1) 由图甲可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝60.0cm−45.0cm＝15.0cm；当蜡烛距凸透镜20cm时，f<u<2f，将在光屏上成 倒立、放大的实像，此成像规律应用在幻灯机上；（2）在实验中如果将凸透镜挡住一小部分，成的像__________（完整/不完整）. （2）在实验中如果将凸透镜挡住一小部分，成的像完整，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像所以成的像完整；(3)为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。由于烛焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，应调节蜡烛使烛焰向上调节，或将凸透镜向下调节；（4）对于此凸透镜，当物体放在离焦点5cm的主轴上，即10cm或20cm位置时，成.放大的正立虚像或.放大的倒立是像，所以成的像一定是放大的；(5)①近视镜是凹透镜，对光线起了发散作用，因此去掉近视镜后，应将蜡烛靠近凸透镜方向移动即向右移动，才能成清晰的像；②近视眼是远处物体的像不能呈现在视网膜上，而是呈现在视网膜的前方，如图乙，因此需佩戴凹透镜才能看清远处的物体，如图丁，故选A

9．凸透镜    C    为了让小水滴成的实像落到目镜的焦点之内，这样可以通过目镜将它再次放大    远视    333   

【解析】

【分析】

（1）中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜，显微镜的物镜相当于投影仪的镜头；
（2）显微镜的目镜相当于放大镜；
（3）近视眼佩戴凹透镜，远视眼佩戴凸透镜。眼镜的度数等于焦距（以米作单位）倒数的100倍。

【详解】

（1）小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物镜来使用的；显微镜的物镜所成的像是倒立、放大的实像，所以透过小水滴应该可以看到位于水滴下方白纸上“箭头”的倒立、放大的像；故选C；

（2）凸透镜相当于显微镜的目镜，目镜成正立、放大的虚像，物距小于焦距，缓慢调节凸透镜与小水滴之间的距离，是为了让小水滴成的实像落到目镜的焦点之内，这样可以通过目镜将它再次放大；

（3）远视眼镜是凸透镜，所以要代替凸透镜，应用远视眼镜；该眼镜的度数度。

10．  同一水平线（或同一高度）  倒立  缩小  实  照相机  右  变大

【解析】（1）在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心．

（2）由题意知，f=10cm，当烛焰距凸透镜30cm时，物距u＞2f．

根据凸透镜成像的规律，所以此时成倒立、缩小的实像．人们根据这个原理制成了照相机．

（3）若将蜡烛向右移动5cm时，在光屏上要得到清晰的像，光屏应该向右移动；当光屏再次得到清晰的像时，像的大小与原来的像相比较是变大．

故答案为：（1）同一高度；（2）倒立；缩小；照相机；（3）右；变大．

11．使像成在光屏的中央（或在光屏上得到完整地像）    ③    放大   

【详解】

[1]点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样才能使像成在光屏的中央。

[2][3]由图知，凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在30cm刻度线位置时，物距为

50cm-30cm=20cm

即蜡烛在1倍和2倍焦距，所以此时成倒立、放大的实像，像在2倍焦距之外，即光屏应在③区域内移动。