第五章 第3节 凸透镜成像的规律-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材八年级上册物理同步训练方案(人教版2024)

第 3 节　 凸透镜成像的规律　 　 物距 u 像的性质 正倒 大小 虚实 像距 v 应用 u>2f 　 　 缩小 实 　 　 　 照相机、摄像机 u= 2f 　 　 等大 实 v= 2f 测焦距 f<u<2f 倒 　 　 实 v>2f 投影仪、幻灯片 u= f 不成像 u<f 正 放大 　 　 v>u 放大镜 探究凸透镜成像的规律 1. (7 分)如图所示,在“探究凸透镜成像规律的 实验”中。 甲 乙 (1)实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大 致在　 　 　 　 ; (2)如图甲是小明测量焦距时所做的实验,则 该凸透镜的焦距为　 　 　 　 cm; (3) 如图乙所示, 将凸透镜固定在光具座 50 cm 刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座 15 cm 刻度线处时,移动光屏,能成倒立、　 　 　 　 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像; (4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像 向上移动,要使像能够成在光屏的中央,保持 蜡烛和凸透镜不动,只需将光屏向 　 (选填“上”或“下”)调整; (5)如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜,仍 要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 　 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,当 蜡烛移动到距透镜 15 cm 刻度时,成倒立、 　 　 　 　 (选填“放大” “等大”或“缩小”)的 实像; (6)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一 同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则 光屏上　 　 　 　 (选填“有” 或“没有”) 小泥 点的像或影子。 凸透镜成像规律的应用 2. (2 分)如图所示,若想在位于凸透镜右边的光 屏上(图中光屏未画出)得到一个蜡烛清晰放 大的像,那么点燃的蜡烛应置于图中的(　 　 ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 A. a 点 B. b 点 C. c 点 D. d 点 无人机具有成本低、智能 化、机动性能好、使用方便等优 点,在航拍、农业、快递运输、灾 难救援、观察野生动物、监控传 染病、测绘、新闻报道等领域都有广泛的应用。 无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学 相机既能可见光成像,利用不同温度下物体辐 射的红外线强度不同,无人机又能红外光成像 ……请完成第 3~ 4 题。 3. (2 分)无人机携带的高分辨率高速摄像机,下 列关于摄像机说法错误的是(　 　 ) A. 摄像机的摄像头对光有会聚作用 B. 被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外 C. 摄像头成在传感器(相当于胶片)上的像是 倒立、缩小的实像 D. 当无人机远离被拍摄物体时,要成像仍然 清晰,其镜头应该向前伸 4. (2 分)交警利用一架警用无人机搭载一个微 型摄像机拍摄违章画面。 来自景物的光通过 摄像机的镜头在感光片上形成景物的实像。 在近距离拍摄时,无人机下降,为了拍摄到清 晰的画面,应使镜头与感光片的距离(　 　 ) A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 无法判断 16 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ZDR·八年级物理上册 5. (2 分)下列说法正确的是(　 　 ) A. 用幻灯机投影时,影片和镜头的距离应该 小于一倍焦距 B. 用放大镜看地图时,透镜和地图间的距离 应该在一倍焦距和二倍焦距之间 C. 升旗仪式时,老师先给主席台拍了一个特 写镜头,为了拍摄主席台全景,他前进了好 几步,然后将照相机镜头前伸了一些 D. 为了把幻灯机屏幕上的画面调小,应将幻 灯机靠近屏幕,同时将幻灯片与镜头之间 的距离调长一些 对凸透镜成像原理理解不透彻 6. 生活情境 (2 分)如图所示, 小丽和小明相距 2 m,通过同 一块焦距为 15 cm 的凸透镜 观看对方,小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛 正立的像,则下列说法中不正确的是(　 　 ) A. 此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内 B. 若小丽将透镜水平向右移动一定距离,小 明看到正立的像有可能变大 C. 小丽从透镜中看不到小明的像 D. 小丽从透镜中看到小明倒立缩小的像 7. (2 分)某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成 像实验,在光屏上得到了清晰的像,如图所 示。 他继续向水凸透镜内注水,使水凸透镜 的焦距变小,如果不改变蜡烛和凸透镜的位 置,要在光屏上再次成清晰的像(　 　 ) A. 光屏应向左移动,成缩小的像 B. 光屏应向右移动,成放大的像 C. 光屏应向左移动,成放大的像 D. 光屏应向右移动,成缩小的像 8. (2 分)(洛阳期末)在探究“凸透镜成像规律” 的实验中,当蜡烛、透镜及光屏的位置如图所 示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,则凸 透镜的焦距可能是(　 　 ) A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm 9. (2 分) (黄冈模拟)小明做作业时,动手操作 了如下的实验探究:找了一个圆柱形的玻璃 瓶,里面装满水,把一支普通铅笔放在玻璃瓶 的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图 所示,把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢 移动,不会观察到的现象是(　 　 ) A. 先成虚像,后成实像 B. 笔尖一直变长变大 C. 到某一位置,笔尖突然改 变方向 D. 笔尖先变长变大,后变短变小 10. (6 分)(平顶山期末)如图是“探究凸透镜成 像的规律” 的 实 验 装 置, 凸 透 镜 焦 距 为 15 cm。 (1)实验前,应首先调整蜡烛、凸透镜、光屏。 使烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一 高度,其目的是 　 。 (2)如图所示,光屏应在　 　 　 　 区域前后 移动,才能得到清晰、倒立、　 　 　 　 (选填 “放大”或“缩小”)的实像,根据这一原理人 们制成了　 　 　 　 (举一例即可)。 (3)保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到 30 cm 刻度处,光屏移动到 　 　 　 　 区域,能成清 晰的像,像的特点是 　 。 11. (2 分) (三门峡一模)图 a 是放置在水平桌 面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通 过凸透镜所看到的刻度尺的像。 若凸透镜 先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺 的像的先后顺序正确的是(　 　 ) 图 a A. 甲→乙→丙→丁 　 B. 乙→丙→甲→丁 C. 乙→丁→甲→丙 　 D. 丙→甲→乙→丁 26 2. C　 【解析】“水晶饼”中间厚、边缘薄,属于凸透镜,凸 透镜使太阳光发生折射,对光线有会聚作用,C 符合 题意。 故选 C。 3. B　 【解析】从四个光线通过透镜的情形可知,甲、乙、 丁的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹 透镜;只有丙是凸透镜,折射光线变得会聚了。 故选 B。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　方法点拨:凸透镜可以使发散光束发散程度减小、会 聚光束提前会聚、平行光束变得会聚 4. 凸透　 会聚 5. B　 【解析】AC. 平行于主光轴的光线经凸透镜的折射 后将会聚于一点, 这个点是实际光线会聚而成,因此 是实焦点,凸透镜左右两侧各有一个实焦点,正确;B. 凸透镜中心到焦点的距离称为焦距,错误;D. 平行于 主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于焦点处,根 据光路是可逆的,若把点光源放在焦点上,通过凸透 镜后的折射光线一定平行于主光轴,正确。 故选 B。 6. D　 【解析】ON=OP = f,可以判断 N、P 都是凸透镜的 焦点,根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚 在主光轴上的焦点,和光的折射中光路的可逆原理, 可知把光源放在焦点 N 或 P 上,光线经凸透镜会平行 射出。 故选 D。 7. 焦点　 保持原位置不变 8. 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　方法点拨:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后光线 过焦点;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后光线的 反向延长线过焦点。 9. B　 【解析】因为椭圆形状的空气泡不是玻璃元件,故 它不是凸透镜;玻璃砖被气泡分成两部分,这两部分 都是中间薄,边缘厚,都是凹透镜,对光线有发散作 用,因此平行光经过玻璃砖后,会变得发散,故选 B。 10. C 11. D　 【解析】薄膜上的积水中间厚,边缘薄,恰好形成 了一个大的凸透镜,而此时太阳光通过这个凸透镜 发生折射,干草如果在凸透镜的焦点处,就很容易引 起干草的燃烧,ABC 错误,D 正确。 故选 D。 12. B　 【解析】当在 P 处嵌入一个凹透镜时,因为凹透 镜对光线有发散作用,所以光斑要比圆孔 P 大;当在 P 处嵌入一个焦距较小的凸透镜时,因为凸透镜对 光线有会聚作用,光线在 PM 之间会聚,所以光斑要 比圆孔 P 大;当在 P 处嵌入一个厚平板玻璃时,因为 平板玻璃对光线既没有会聚也没有发散作用,光斑 与圆孔 P 一样大。 因此嵌入圆孔 P 的那个光学器件 可能是凹透镜也可能是凸透镜, B 符合题意。 故选 B。 13. 0. 6　 0. 2　 【解析】由题知,当用眼睛观察镜子时,光 束似乎是从 M 处发散开来的,则凸透镜的焦点在平 面镜前面,物体在平面镜中成像时,物像关于平面镜 对称,根据平面镜成像特点可知,光束会聚处 F 和 M 点的距离 s = 2×0. 3m = 0. 6m;焦距是焦点到光心的 距离,则凸透镜的焦距:f= 0. 5m-0. 3m = 0. 2m。 14. 发散　 凹　 不一定 15. (1)不正确　 (2)大 　 【解析】平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后会聚一点,这点是凸透镜的焦点,光 线到达焦点并且继续向前射出,这个非最小的光斑 可能在焦点之前,也可能在焦点之后。 小华猜测焦 距大于 L,说明光斑在焦点之前。 如果向下移动凸透 镜,此时光斑变大,说明光斑在焦点之前,焦距大于 L,说明小华推断正确。 如果向下移动凸透镜,此时 光斑变小,说明光斑在焦点之后,焦距小于 L,说明小 华推断错误。 16. 凸　 小于　 【解析】由图中可知,a(双箭头)和 b(单 箭头)是射向透镜的两条光线。 经透镜的作用后光 线会聚,由此可判定此透镜为凸透镜;因为平行主光 轴的光线经凸透镜后会聚焦点,若光线 b 平行于主 光轴,OQ 恰好等于焦距,根据图中光线 b 传播方向, 可判断 Q 点应该在焦点的右侧,所以此透镜焦距一 定小于 OQ 间距离。 第 2 节　 生活中的透镜 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【知识清单】1. 倒立　 放大　 正立　 2. 实像　 虚像 1. D　 【解析】摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头 成像利用的是光的折射,成倒立、缩小的像,与平面镜 成像特点不同,D 正确,ABC 错误。 故选 D。 2. 凸　 半透明　 B 3. C　 【解析】C. 由于投影仪成的是倒立的像,所以载物 台上的投影片应该倒着放置,C 错误。 故选 C。 4. B 5. 放大镜　 正立 6. D　 7. C 8. C　 【解析】AC. 实像能用光屏承接,虚像不能;实像是 实际光线汇聚而成,虚像是实际光线的反向延长线会 聚而成,A 错误,C 正确;B. 我们能看到虚像和实像, 一定有光线进入人的眼睛,虚像不是幻觉,B 错误;D. 实像有放大、等大、缩小的,虚像有等大、放大的,D 错 误。 故选 C。 9. D　 【解析】图示的像是一个正立的放大的像,凸透镜 相当于一个放大镜,像和物体在凸透镜的同侧,它不 是由实际光线会聚而成,而是由光线的反向延长线会 聚而成的,所以不能成在光屏上,是虚像,综上分析, 故选 D。 10. C　 【解析】茶色玻璃前面有一支蜡烛,蜡烛在茶色 玻璃后面成正立、等大的虚像,茶色玻璃后面有一个 盛水的杯子,杯子的位置正好是蜡烛像的位置,所以 可以看到蜡烛在水中燃烧,茶色玻璃后面的杯子和 水都是实物,烛焰是虚像。 故选 C。 11. B　 【解析】ABC. 投影仪的镜头相当于一个凸透镜, 成倒立放大的实像,其实质是光的折射现象;照相机 镜头是凸透镜,AC 错误,B 正确;D. 光射到投影银幕 上,反射光线是向着四面八方的,是漫反射,D 错误。 故选 B。 12. 凸　 缩小 13. 水进入空气　 虚　 大　 【解析】甜甜从侧面看到两缸 中的鱼,看到的鱼是鱼反射的光线从水中斜射入空 气中时,发生折射形成的鱼的虚像;装有水的球形鱼 缸,中间厚边缘薄,因此球形鱼缸相当于放大镜,可 以看到正立、放大的虚像,方形鱼缸对鱼没有放大作 用,因为甜甜从侧面看到两缸中的鱼大小相同,所以 实际上甲缸中的鱼要大一些。 14. (1)A　 (2)D　 (3)C 第 3 节　 凸透镜成像的规律 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【知识清单】倒　 f<v<2f 倒 放大 虚 1. (1)同一高度　 (2)10. 0　 (3)缩小 (4)上　 (5)远离　 放大　 (6)没有 追梦之旅·八年级上·ZDR·物理　 第 15 页 2. C　 【解析】蜡烛位于 1 倍焦距和 2 倍焦距之间,成倒 立放大的实像,故选 C。 3. D　 【解析】A. 摄像机的摄像头是凸透镜,凸透镜对光 有会聚作用,A 正确;BC. 摄像机的成像原理是物距大 于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,所以被拍摄的对象 位于摄像头二倍焦距外,BC 正确;D. 当无人机远离被 拍摄物体时,物距增大,由凸透镜成像规律可知,像距 减小,要成像仍然清晰,其镜头应该向后缩,减小像 距,D 错误。 故选 D。 4. A　 【解析】微型摄像机拍摄违章画面,其成像特点与 照相机相同,即成倒立、缩小的实像;在近距离拍摄 时,无人机下降,此时的物距变小,为了拍摄到清晰的 画面,由凸透镜成实像的规律可知,像距应增大,即应 使镜头与感光片的距离增大。 故选 A。 5. D　 【解析】A. 用幻灯机投影时,影片和镜头的距离应 该在一倍焦距和二倍焦距之间,A 错误;B. 用放大镜 看地图时,是利用凸透镜成正立、放大的虚像,此时的 物距要小于焦距,B 错误;C. 照相机利用凸透镜成倒 立、缩小的实像的原理工作的,从特写到全景,像变 小,像距变小,物距变大,所以照相机离主席台要远一 些,同时镜头后缩,C 错误。 故选 D。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　方法点拨:利用照相机拍摄近景时,镜头应前伸,增大 暗箱的长度(即像距);利用照相机拍摄远景时,镜头 应后缩,缩小暗箱的长度(即像距) 6. D　 【解析】ACD. 凸透镜成像时,u<f,成正立、放大的 虚像,由小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的 像,可知此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内, 则小明到凸透镜的距离 u>2f,若成倒立、缩小的实像, 则此时像距 2f>v> f,眼睛中视网膜相当于光屏,而此 时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,所以小丽从 透镜中看不到小明的像,AC 正确,D 错误;B. 凸透镜 成虚像时,物像同侧,物距越大,像距越大,像越大,因 此若图片中小丽将透镜水平向右移动一定距离,小明 看到正立的像有可能变大,B 正确。 故选 D。 7. A　 【解析】由图可知此时物距大于像距,即 u>2f,2f> v>f,成倒立、缩小的实像;当继续向水凸透镜内注水 时,水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,光线 会比注水前要提前交汇,所以像会向透镜方向移动, 要在光屏上成清晰的像,光屏应向左靠近透镜移动, 而且像变小。 故选 A。 8. B　 【解析】由图可知:u = 24cm,v = 16cm 且 u>v;由凸 透镜成像规律可知:此时的像是倒立缩小的实像; 24cm>2f,且 2f>16cm>f,解得 12cm>f>8cm,B 符合题 意,故选 B。 9. B　 【解析】装满水的玻璃瓶相当于一个凸透镜;当笔 尖离玻璃瓶较近时,玻璃瓶相当于放大镜,成正立放 大的虚像;当笔尖离玻璃瓶较远时(物距大于焦距), 成倒立的实像,所以先成虚像,后成实像,且虚像是正 立的、实像是倒立的,所以到达某一位置时,笔尖会突 然改变方向,AC 正确;凸透镜成虚像时,物远像远像 变大(即越靠近焦点,虚像越大);凸透镜成实像时,物 远像近像变小,所以,把笔由靠近玻璃瓶的位置向远 处慢慢移动时,笔尖先变长变大,后变短变小,D 正 确;由此可知,不会观察到的现象是笔尖一直变长变 大,B 符合题意。 故选 B。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　 　易错提醒:“缩小的像”不同于“像变小”:“缩小的像” 指物体所成像的大小与物体大小相比较,像比物体 小;“像变小”是指物体后一次成的像比前一次成的像 小,是通过比较前后两次像的大小得出的。 10. (1)使烛焰的像成在光屏中央 (2)②　 缩小　 照相机　 (3)③　 倒立、放大的实像 11. C　 【解析】刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距以内 时,凸透镜成正立、放大的虚像,即乙图。 刻度尺到 凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透 镜成倒立、放大的实像,即丁图。 刻度尺到凸透镜的 距离在二倍焦距处,凸透镜成倒立、等大的实像,即 甲图。 刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时, 凸透镜成倒立、缩小的实像,即丙图。 综上可知,凸 透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离,看到刻度尺的像 的先后顺序为乙→丁→甲→丙,故选 C。 第 4 节　 眼睛和眼镜 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　【知识清单】1. 凸透镜　 2. 厚　 凹透镜　 3. 薄　 凸透 镜 1. B　 【解析】人的眼睛相当于一架微型照相机,晶状体 相当于一个凸透镜,无论是近处还是远处的物体到凸 透镜的距离都是大于 2 倍焦距,像距大于 1 倍焦距小 于 2 倍焦距,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实 像。 B 错误。 故选 B。 2. 甲　 实 3. C　 【解析】近视眼的明视距离小于 25cm,近视眼看不 清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的 前方,因此我们可用发散作用的凹透镜矫正,使光线 会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清物体,C 正确, ABD 错误。 故选 C。 4. B　 【解析】激光矫正近视,是对晶状体和角膜构成的 透镜进行手术,使其变薄,相当于一个凹透镜,使其对 光的偏折能力变弱,使成的像后移,直到移到视网膜 上。 图 A 角膜的中间和边缘一样厚,图 B 中间薄边缘 厚,符合凹透镜的特点,图 C 中间厚,边缘薄,属于凸 透镜,不符合题意,图 D 是多块凹透镜组成,不符合题 意。 故选 B。 5. D　 【解析】该同学患的是远视眼,远视眼看近处的物 体,像成在视网膜的后方,用凸透镜矫正,光线会聚能 力增强,使像会聚在视网膜上,能看清物体,故选 D。 6. 远视　 凸透镜　 A　 B 7. C　 【解析】远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚 作用,拿一副远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛 焰清晰的像;拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊,原 因是烛焰清晰的像成在光屏的后面,可以用增大光屏 与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离使得光 屏上重新呈现一个清晰的像,故选 C。 8. D　 【解析】要想正确矫正近视眼,就要使像成在视网 膜上,选项中 A、C 像都没有成在视网膜上,故可排除 A、C;近视眼需要佩戴凹透镜进行矫正,D 选项中是凹 透镜,符合题意,而 B 选项中是凸透镜,不符合题意。 故选 D。 9. C　 【解析】AB. 光线经过甲之后,折射光线推迟会聚 了,故甲应为凹透镜;光线经过乙透镜后折射光线比 入射光线更向主光轴靠拢,因此乙为凸透镜,AB 错 误;CD. 近视眼所成的像在视网膜的前方,为了使像 正好成在视网膜上,应使光线推迟会聚,所以应配戴 发散透镜即凹透镜,选择镜片Ⅰ,C 正确,D 错误。 故 选 C。 10. BC　 【解析】A. 图中的物距大于像距,光屏上呈现的 是倒立、缩小的实像,A 错误;D. 若从透镜内抽出适量 的水,晶状体变薄,折光能力减弱,若仍想在光屏上呈 现清晰的像,需要在蜡烛和透镜之间加一只度数合适 的远视镜片,D 错误。 故选 BC。 追梦之旅·八年级上·ZDR·物理　 第 16 页