2020_2021学年八年级物理上学期寒假作业巩固练11凸透镜成像规律含解析沪科版

巩固练11 凸透镜成像规律

一、单选题（共5小题）

1.在进行“探究凸透镜成像的规律”的实验时，把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，调节光屏位置，可找到一个清晰的像，这个像是图的（　　）

A． B． 

C． D．

【解答】解：把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，由凸透镜成像规律可知，调节光屏的位置，可在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，只有B选项符合。

故选：B。

【知识点】凸透镜成像的应用

2.把高2cm的发光棒立于焦距为5cm的凸透镜前，在凸透镜后的光屏上呈现出2cm高的像，则发光棒离凸透镜的距离为（　　）

A．12cm B．10cm C．8cm D．4cm

【解答】解：

高2cm的发光棒在凸透镜后的光屏上呈现出2cm高的像，即成的是等大的实像，由凸透镜成像规律可知，发光棒离凸透镜的距离（物距）为u＝2f＝2×5cm＝10cm。

故选：B。

【知识点】凸透镜成像的应用

3.将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个（　　）

A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜

【解答】解：玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜。黑白卡片是左右颠倒的，成倒立、放大的实像。

故选：A。

【知识点】凸透镜成像的应用

4.若凸透镜某次成像时的物距和像距均为30cm，则当物距变为20cm时，物体经凸透镜将成（　　）

A．倒立等大的像 B．倒立缩小的像 

C．倒立放大的像 D．正立放大的像

【解答】解：凸透镜某次成像时的物距和像距均为30cm，此时的焦距为f＝15cm，则当物距变为20cm时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，物体经凸透镜将成倒立、放大的实像。

故选：C。

【知识点】凸透镜成像的应用

5.如图所示，小明同学在做探究凸透镜成像规律的实验，当蜡烛、透镜、光屏分别处于图中所示位置时，光屏上出现了清晰的烛焰的像，则凸透镜的焦距可能是（　　）

A．3cm B．7cm C．19cm D．20cm

【解答】解：由图可在，此时的物距为36cm＞2f，像距：f＜12cm＜2f，解得：6cm＜f＜12cm。

故选：B。

【知识点】凸透镜成像的应用

二、填空题（共4小题）

6.某同学用一个透镜观察洗手液的商标，成像情况如图，此透镜属于　　透镜，将它正对着太阳光，在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该透镜的焦距为　　cm。若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立　　（放大，等大，缩小）的实像。

【解答】解：由图可知，该像是正立、放大的像，属于放大镜的应用，故此透镜是凸透镜；

将该凸透镜正对着太阳光，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，该光斑为凸透镜的焦点，则该凸透镜的焦距为15cm；

将一物体放在此透镜前40cm处（即物距u＝40cm），因u＝40cm＞2f，所以凸透镜成倒立、缩小的实像。

故答案为：凸；15；缩小。

【知识点】凸透镜成像的应用

7.小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像距v随物距u变化的图象，如图所示，分析图象可知，当物距u＝15cm时，物体通过凸透镜成倒立、　　的实像，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。

【解答】解：由图知，当物距为10cm时，像距也为10cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以2f＝10cm，则f＝5cm；

当物距u＝15cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用了这样的成像原理。

故答案为：缩小；照相机。

【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验

8.如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，移动光屏至适当位置，光屏上呈现一个倒立、　　的实像，则透镜焦距的范围为　　。生活中的　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这样的成像规律。

【解答】解：蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，移动光屏至适当位置，光屏上将会呈现一个倒立、缩小的实像，其应用是照相机；

由图可知，此时的像距为：60.0cm﹣40.0cm＝20.0cm；物距大于二倍焦距，则f＜v＜2f，f＜20.0cm＜2f，则10.0cm＜f＜20.0cm。

故答案为：缩小；10.0cm＜f＜20.0cm；照相机。

【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验

9.兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。通过注射器向橡皮膜注水或抽水，可以改变水透镜的凸起程度。如图所示，光屏上出现清晰的烛焰像，则该像是倒立、　　的实像；向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜位置不动，为使光屏上出现清晰的像，应通过注射器向橡皮膜　　（选填“注水”或“抽水”）。

【解答】解：（1）由图可知，物距小于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间，所以成的是倒立、放大的实像；

（2）向左移动蜡烛，即此时的物距变大，像距应该变小，即光屏应该向左移动，才能使得像清晰，但若保持光屏和透镜不变，仍使得像成在光屏上，即需要让凸透镜的会聚能力减弱，即需要让凸透镜变薄，故应该向外抽水。

故答案为：放大；抽水。

【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验

三、实验探究题（共1小题）

10.小明利用水透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材进行了如下探究：

（1）实验前，将水透镜、蜡烛和光屏放置在光具座上，调整烛焰和光屏的中心在水透镜的　　上；

（2）某次实验中，当蜡烛、水透镜和光屏在图示位置时，在光屏上恰能成清晰的像，则此时水透镜的焦距是　　cm，接着固定蜡烛位置不变，将水透镜移到50cm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）小明在光屏上成清晰缩小像时，用注射器往水透镜中注入适量的水，保持蜡烛、水透镜的位置不变，将光屏向左移动适当距离，光屏上再次成清晰的像，此操作是为了探究　　（选填“近视眼”或“远视眼”）的成因，矫正此类视力缺陷，需佩戴度数合适的眼镜，此眼镜的镜片是　　透镜。

【解答】解

（1）为了让像成在光屏的中央，调整后使烛焰的中心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度，且它们的中心在水透镜的主光轴上；

（2）将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图甲所示的位置上时，光屏上呈现了等大的像，此时u＝v＝2f＝20cm，解得，则此时水透镜的焦距为：f＝10cm；

将透镜移到50cm刻度线处，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，即光屏距离凸透镜的距离在10cm﹣20cm之间，故应将光屏向右移动；

（3）近视眼是由于晶状体太厚，折光能力强造成的，故保持蜡烛和水透镜的位置不动，用注射器往水透镜中注入适量的水，相当于让晶状体变厚，小明想要研究的是近视眼的成因，同时由于近视眼由于晶状体变厚，使得其折光能力变强，所以会使像落在视网膜前面，故纠正时需要佩戴凹透镜。

故答案为：（1）主光轴；（2）10；右；（3）近视眼；凹。

【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验

1.用如图所示装置模拟人眼成像情况，此时烛焰在光屏上成清晰的像。将蜡烛远离凸透镜时，光屏上的像变模糊。若用此实验模拟人眼的调节功能，重新在光屏上得到清晰的像，应该进行的操作是（　　）

A．将光屏靠近凸透镜 B．将光屏远离凸透镜

C．换焦距更大的凸透镜 D．换焦距更小的凸透镜

【解答】解：人眼是通过调节晶状体的焦距来获得清晰的实像，实验中蜡烛相当于物体，光屏相当于视网膜，凸透镜相当于晶状体；

凸透镜成实像时：物远像近像变小，将蜡烛远离凸透镜时，物距增大，像距变小，光屏上的像变小；因此像成在光屏的前方；

AB、视网膜与晶状体之间的距离不变，所以不能通过调节光屏来得到清晰的像，不符合人眼的调节原理，故AB错误；

CD、像成在光屏的前方说明焦距较小，为了能得到清晰的像应换用焦距更大的凸透镜，故D错误，C正确。

故选：C。

【知识点】凸透镜成像的应用

2.如图所示，凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在5cm刻度处，放置在65cm处的光屏上恰好形成清晰的像，则以下说法正确的是（　　）

A．点燃的蜡烛在光屏上成倒立的实像，此凸透镜的的焦距为30cm

B．将点燃的蜡烛和光屏的位置互换后，蜡烛在光屏上所成像的大小将会变化

C．在蜡烛和透镜之间放置一个近视眼镜，向右移动蜡烛，光屏上再次出现清晰的像

D．将透镜A换成凸透镜B且焦距fB＜fA，向左移动光屏，光屏上会出现蜡烛的像

【解答】解：A、将点燃的蜡烛放在光具座上5cm刻度线处，物距u＝35.0cm﹣5.0cm＝30.0cm，v＝65.0cm﹣35.0cm＝30.0cm，u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即凸透镜焦距等于15.0cm，故A错误；

B、将点燃的蜡烛和光屏的位置互换后，u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，蜡烛在光屏上所成像的大小不变，故B错误；

C、近视眼镜是凹透镜，对光线起发散作用，在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视眼镜，光线延迟会聚成像，像距变大，要再次在光屏上得到清晰的像，应向左移动蜡烛，故C错误；

D、凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，只将凸透镜换为焦距更小的凸透镜，相当于增大了物距，则应将光屏向左移动，即靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故D正确。

故选：D。

【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验

3.如图甲所示，水平光具座上A处放置蜡烛、B处放置光屏，将图乙、丙、丁的装置放置在光具座上AB之间。

（1）图　　装置在AB间移动过程中光屏上都能呈现清晰的烛焰像；图乙装置从A移向B的过程中所成像的大小　　；

（2）将图丁装置放置在光具座40cm的刻度线处，恰好在光屏上得到了清晰的烛焰像，将凸透镜移至　　cm的刻度线处，也能在光屏上呈现清晰的像；将蜡烛再远离凸透镜一些，这时光屏应向　　（选填“左”或“右”）移动，才能再次获得清晰的像，如果不移动光屏，在凸透镜前放一合适的　　（选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平板玻璃”）像也能在光屏呈现。

【解答】解：（1）由图可知，乙是有色玻璃被，丙是小孔，丁是凸透镜，小孔成像可以成倒立的实像，图丙装置在AB间移动过程中光屏上都能呈现清晰的烛焰像；平面镜成正立等大的虚像，物与像大小相等，图乙装置从A移向B的过程中所成像的大小不变；

（2）将图丁装置放置在光具座40cm的刻度线处，恰好在光屏上得到了清晰的烛焰像，此时物距，u＝20cm，v＝40cm，根据光的折射具有可逆性，u′＝v＝40cm，将凸透镜移至60cm的刻度线处，也能在光屏上呈现清晰的像；

将蜡烛再远离凸透镜一些，根据物远像近像变小，这时光屏应向左移动，才能再次获得清晰的像，如果不移动光屏，为了使光线会聚在光屏上，光线就得发散一些，在凸透镜前放一合适的凹透镜，像也能在光屏呈现。

故答案为：（1）丙；不变；（2）60；左；凹透镜。

【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验

4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm：

（1）如图甲，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立、　　的实像，生活中的　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作；若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至　　cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像；

（2）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现　　（选填“实像”、“虚像”或“光斑”），而人眼在图中A处应向　　（选填“左”或“右”）看才能观察到烛焰的像。如果移动凸透镜到14cm刻度线处，人眼看到的像　　（选填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是　　（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正　　（选填“近视眼”或“远视眼”）。

【解答】解：

（1）由图甲知，凸透镜的焦距是10cm，烛焰放在10cm处时，物距为15cm，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，生活中投影仪利用了这样的成像原理，v＝55cm﹣25cm＝30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u＝30cm时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；

（2）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时u＝16cm﹣10cm＝6cm，u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到像，只能出现光斑；透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应从A处向左观察；如果移动凸透镜到14cm刻度线处，物距变小了，则人眼看到的像变小；

（3）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。

故答案为：（1）放大；投影仪；40cm；（2）左；光斑；变小；（3）凸透镜；远视眼。

【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验