凸透镜成像规律专项练习3 ---2024-2025学年 沪科版 八年级物理全一册

沪科版 凸透镜成像应用 单选题+实验题 一、单选题 1．小明在光具座上探究凸透镜成像的规律，他将点燃的蜡烛、凸透镜分别固定在光具座上，再移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，各元件位置如图所示，则所用的凸透镜的焦距可能为（　　） A．12cm B．15cm C．18cm D．20cm 2．在用调节好的光具座“探究凸透镜成像规律”实验中，选用的凸透镜焦距为10cm，下列分析或做法中正确的是（　　） A．实验中随着蜡烛消耗，像在光屏位置如图，要使像回到光屏中央，要把凸透镜向上调节 B．如图位置凸透镜成像原理和照相机相同 C．若把图中蜡烛向左移，光屏向右移动才能看到清晰的像 D．若把图中光屏移走，蜡烛移到45cm处，眼睛在A位置能看到蜡烛正立的像 3．用如图甲所示的装置测量凸透镜的焦距，并探究凸透镜成像规律。当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙所示时，在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．由如图甲可知凸透镜的焦距是30cm B．如图乙中烛焰成的是正立放大的像 C．照相机成像特点与如图乙中所成像的特点相同 D．保持凸透镜位置不变，把光屏和蜡烛的位置互换，则光屏上仍能成清晰的像 4．某实验兴趣小组探究平面镜和凸透镜成像的情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲图中蜡烛A远离玻璃板时，所成的像会变小 B．甲图中将玻璃板向右平移1cm，像的位置也会改变 C．乙图中蜡烛靠近凸透镜，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大 D．乙图中蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向下移 5．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏一定位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像。如图所示，要使烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像，调节的方法是（　　） A．蜡烛、光屏不动，透镜靠近蜡烛移动 B．蜡烛、光屏不动，透镜靠近光屏移动 C．透镜不动，蜡烛远离透镜，光屏远离透镜 D．透镜不动，蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜 6．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，把点燃的蜡烛和光屏固定在光具座上，当移动透镜分别距光屏6cm和34cm均可在光屏上得到清晰的烛焰像。下列判断正确的是（　　） A．两次成像的情况是相同的 B．蜡烛和光屏的距离为40cm C．透镜距光屏34cm时成缩小的实像 D．透镜的焦距范围为 7．如图，某凸透镜成像实验中，物距u与像距v的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．此透镜成倒立缩小实像时，10cm＜v＜20cm B．当物距u=30cm时，光屏上接收到的为倒立放大的实像 C．当物距u=15cm时，透镜前放一个近视镜片，光屏靠近透镜移动才能接收到实像 D．凸透镜焦距为20cm 8．小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：用平行于主光轴的平行光正对凸透镜照射，移动光屏，得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，保持该透镜的位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A．由甲图可知，该凸透镜的焦距为30cm B．在图乙中，用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，在光屏上只能成烛焰一半的像 C．在图乙中，若要使该透镜成虚像，蜡烛与凸透镜的距离应大于10cm D．在图乙中，光屏上成倒立放大的实像，该成像原理与投影仪的相同 9．在探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛，凸透镜、光屏移动到如图所示的位置时，在光屏上得到一个清晰的实像（图中未画出）。下列说法中正确的是（　　） ①投影仪是利用这一成像原理工作的 ②若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当靠近凸透镜 ③若保持蜡烛和光屏位置不动，只移动凸透镜，光屏上能得到放大清晰的烛焰像 ④若保持蜡烛和透镜位置不动，在透镜左侧靠近透镜放置一副远视眼镜，则应将光屏适当远离凸透镜，光屏上能再次得到清晰的烛焰像 A．只有①④ B．只有②③ C．只有②④ D．只有③④ 10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．蜡烛燃烧变短，光屏上的像也会向下移动 B．此时在光屏上成的像是缩小的 C．该凸透镜的焦距范围为15cm＜f＜30cm D．保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处，光屏向右移动，光屏上出现清晰的像 二、实验题 11．某学习小组“探究凸透镜成像的规律”，进行了如下操作： (1)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图象，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 cm； (2)当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立，放大的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用此原理工作的； (3)若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上 （选填“能”或“不能”）成完整的像； (4)在图乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。 12．小红同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验： (1)小红将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上，点亮光源，移动光屏，发现光屏上承接到不完整的像。这是因为她遗漏了一个实验步骤，这一步骤是： ； (2)如图甲所示，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，人眼观察到烛焰成像的情形是如图乙中的 （选填“A”“B”“C”或“D”）。 13．小明用自制“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像。 (1)实验前，为了成像在光屏中央，应进行的操作是： 。 (2)此时成像的特点和生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像特点相同； (3)小明想起老师说过应先测量“水凸透镜”的焦距，再探究成像规律，于是他将蜡烛和光屏均向左移动，直至在光屏上找到一个倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像时，测量物距，再 。 (4)有同学建议由发光二极管组成的“F”形LED光源代替蜡烛，这样做的好处是 。 (5)利用图中器材可以进行实验拓展，请仿照示例写出两个不同的拓展实验。 示例：向外抽水，水透镜变薄，研究远视眼形成的原因。 ① ； ② 。 14．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是15cm。 (1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放到光具座上，三者的中心大致在同一高度，这样做的目的是 。 (2)如图所示当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定到15cm刻度线位置时，光屏在 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰 （选填“放大”或“缩小”）倒立的实像，生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理制成的。 (3)如果保持光屏、透镜的位置不变，把蜡烛向左移动一小段距离，要想在光屏上得到清晰的像，应该在蜡烛和透镜之间放置一个焦距适当的 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）才能实现， （选填“近视”或“远视”）眼就是利用这种透镜矫正的。 15．小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm； (2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ，这样做的目的是 。如果无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： ； (3)重新调整后，把蜡烛放在距凸透18cm处，在凸透镜的另一侧移动光屏，能在光屏上得到一个倒立、 的实像（填“放大”、“缩小”、“等大”），生活中 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。 16．小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图3所示，在实验过程中保持凸透镜的位置不变 (1)如图1所示，在阳光下测定凸透镜的焦距，该凸透镜的焦距为 cm。 (2)如图2所示，要使像成在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调整。 (3)如图3所示，改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 (4)在实验（3）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，烛焰在光屏上成 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。若将凸透镜用手遮挡一半，则光屏上所成像的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (5)若小明将自己戴的近视镜放在图3蜡烛和凸透镜之间，要在光屏上再次找到烛焰清晰的像，他应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。 (6)将图中的凸透镜换成焦距为25cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏， （选填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上。 试卷第6页，共7页 试卷第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】如图所示，物距为30cm，像距为20cm，物距大于像距，此时是照相机成像原理，物距大于两倍焦距，像距在一倍到两倍焦距之间，故列等式为 经整理可知，焦距的范围为 故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．实验中随着蜡烛消耗，像逐渐向上移，要使像回到光屏中央，要把凸透镜向下调或将蜡烛向上调，故A错误； B．凸透镜焦距为10cm，此时物距为15.0cm，在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，与投影仪成像原理相同，照相机成的是倒立、缩小的实像，故B错误； C．成实像时，“物远像近像变小”，所以若把图中蜡烛向左移，物距变大，则像距变小，光屏向左移动才能看到清晰的像，故C错误； D．蜡烛移到45cm处，此时物距小于一倍焦距，成的是正立的虚像，虚像与物在同侧，所以把图中光屏移走，在光屏一侧，即A位置能看到蜡烛正立的像，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点，该点即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，由图甲知，该透镜的焦距为 30.0cm-20.0cm=10.0cm 故A错误； BC．图乙中，物距是15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立、放大的实像，根据这个原理制成了幻灯机或投影仪，故BC错误； D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏互换位置，由光路的可逆性可知，烛焰能在光屏上成清晰的像，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．甲图中蜡烛A远离玻璃板时，所成的像与蜡烛A等大，大小不变，故A错误； B．甲图中将玻璃板向右平移1cm，由于像与物体关于平面镜对称得，像的位置不变，故B错误； C．乙图中蜡烛靠近凸透镜，物距变小，像距变大，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大，故C正确； D．乙图中蜡烛燃烧变短，由过光心的光线不发生偏转得，光屏上的像会向上移，故D错误。 光线C。 5．A 【详解】由图可知，此时物距大于像距，凸透镜在光屏上成倒立、缩小的实像； AB．为了使烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像，若蜡烛、光屏不动，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，让透镜靠近蜡烛移动，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，光屏上能再次成倒立、放大的实像，故A符合题意，B不符合题意； CD．为了使烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，透镜不动，蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，故CD不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】AC．探究凸透镜成像实验中，当蜡烛和光屏的位置不变时，凸透镜在某个位置，光屏上出现清晰的像，移动凸透镜，使物距和像距大小互换，根据光的折射中光路可逆，光屏上会再次得到清晰的像，并且像的性质相反。则当v＝6cm时，u＝34cm，凸透镜成倒立、缩小的实像，故透镜距离光屏6cm时，成倒立、缩小的实像；当v＝34cm时，u＝6cm，凸透镜成倒立、放大的实像，故透镜距离光屏34cm时，成倒立、放大的实像，故AC错误； B．当v＝6cm时，u＝34cm，凸透镜成倒立、缩小的实像，可以判断蜡烛和光屏之间的距离是 u+v＝34cm+6cm＝40cm 当v＝34cm时，u＝6cm，凸透镜成倒立、放大的实像，可以判断蜡烛和光屏之间的距离是u+v＝6cm+34cm＝40cm 故B正确； D．当v＝6cm时，u＝34cm，凸透镜成倒立、缩小的实像，此时u＞2f，2f＞v＞f，则 34cm＞2f 2f＞6cm＞f 解得凸透镜的焦距取值范围3cm＜f＜6cm，故D错误。 故选B。 7．A 【详解】AD．由图可知，根据凸透镜成像规律可知，当u=v=2f时，成倒立、等大的实像，故该凸透镜的焦距为f=10cm，当物距u>2f，则像距为10cm＜v＜20cm，故A正确，D错误； B．当物距u=30cm>2f时，成倒立、缩小的实像，故B错误； C．当物距u=15cm时，近视镜片是凹透镜，对光线起发散作用，会使实像的会聚点远离透镜，故应将光屏向远离透镜移动才能接收到清晰的像，故C错误。 故选A。 8．D 【详解】A．用平行于主光轴的平行光正对凸透镜照射，得到一个最小、最亮的光斑，此时凸透镜到光屏的距离即为焦距，由图可知该刻度尺的分度值是1cm，读数时有估测值，则该凸透镜的焦距为 故A错误； B．当用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分后，其另一半仍是凸透镜，所以仍能成像，但通过的光线要少一些，所以所成像的形状和大小不变，但与原来相比要稍微暗一些，故B错误； C．若蜡烛与凸透镜的距离小于10cm，即小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故C错误； D．图乙中物距是 物距在一倍和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，利用该原理制成了投影仪，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】①如图所示的位置时，在光屏上得到一个清晰的实像，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的，故①错误； ②若将蜡烛远离凸透镜，物距变大，根据“成实像时，物远像近像变小”可知，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当靠近凸透镜，故②正确； ③若保持蜡烛和光屏位置不动，只向左移动凸透镜，当物距等于原来的像距时，光屏上能得到放大清晰的烛焰像，故③正确； ④远视眼镜是凸透镜制成的，对光有会聚作用，若保持蜡烛和透镜位置不动，在透镜左侧靠近透镜放置一副远视眼镜，则像距变小，故应将光屏适当靠近凸透镜，光屏上能再次得到清晰的烛焰像，故④错误。 综上可知，只有②③正确。故B正确，ACD错误。 故选B。 10．B 【详解】A．蜡烛燃烧变短后，烛焰向下移动，经凸透镜折射后，根据光线经过凸透镜光心传播方向不变可知，光屏上的像会向上移动，故A错误； BC．由图中可知，此时物距为u=30cm，像距为v=15cm，此时物距大于像距，故可知此时所成的像为倒立、缩小的实像，则有 u=30cm>2f f<v=15cm<2f 解得凸透镜的焦距范围为 7.5cm<f<15cm 故B正确，C错误； D．保持蜡烛不动，把凸透镜移动到35cm处，则此时的物距为15cm，等于原来的像距，此时光屏到凸透镜的距离为30cm，等于原来的物距，由光路的可逆性可知，此时不需移动光屏，即可在光屏上得到清晰的像，故D错误。 故选B。 11．(1)10 (2)投影仪 (3)能 (4)近视 【详解】（1）由图象可知 u=v=2f=20cm所以f=10cm。 （2）由图乙可知，像距大于二倍焦距，物距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理相同。 （3）若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，下半部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗。 （4）将老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片，对光线起了发散作用，则为凹透镜，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，因此需配戴凹透镜才能看清远处的物体，所以老师戴的眼镜是近视眼镜。 12．(1)调整烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度 (2)C 【详解】（1）实验前，必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处，这样烛焰的像才能成在光屏的中心，光屏上承接到不完整的像，是因为没有调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 （2）凸透镜焦距为10cm，使蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，物距为6.0cm，物距小于焦距，成正立放大虚像，则人眼在光屏一侧观察到蜡烛的像，物体和像在透镜的同侧，像是图丙中的C。 13．(1)调节烛焰、“水凸透镜”和光屏三者的中心大致在同一高度上 (2)投影仪 (3) 等大 用测量得出的物距除以2得出焦距 (4)可以比较像与物的左右关系 (5) 向水凸透镜内注水，水透镜变厚，研究近视眼形成的原因 将蜡烛与光屏位置对调，观察光屏上是否有清晰的像，探究凸透镜成像光路是否可逆 【详解】（1）为了使像成在光屏中心，实验前，应在光具座上调节烛焰、“水凸透镜”和光屏三者的中心大致在同一高度上。 （2）当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，此时，物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，此时成像的特点和生活中投影仪成像特点相同。 （3）[1][2]根据凸透镜成像规律可知，当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也等于二倍焦距。而此时，物距小于像距，成清晰实像，所以，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，所以，他应将蜡烛和光屏均向左移动，直至在光屏上找到一个倒立等大的像时，测量物距，再用测量得出的物距除以2得出焦距。 （4）蜡烛上下不对称，左右对称，与蜡烛相比，“F”形LED光源除了上下不对称外，左右也不对称，由发光二极管组成的“F”形LED光源代替蜡烛，这样做的好处是可以比较像与物的左右关系。 （5）利用图中器材拓展的实验有 [1]向水凸透镜内逐步注水，水透镜逐渐变厚，移动光屏，使光屏上成清晰的像，研究焦距变化对成像的影响。 [2]将蜡烛与光屏位置对调，观察光屏上是否有清晰的像，探究凸透镜成像光路是否可逆。 14．(1)使像呈现在光屏的中央 (2) Ⅱ 缩小 照相机 (3) 凹透镜 近视 【详解】（1）为了使像呈现在光屏的中央，实验前，应该调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。 （2）[1][2][3]如图所示，刻度尺的分度值为1cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定到15cm刻度线位置，此时物距 u=50cm-15cm=35cm>2f 根据u>2f，2f>v>f，成倒立缩小的实像，故光屏在Ⅱ区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰缩小倒立的实像，生活中照相机就是利用这一原理制成的。 （3）[1]如果保持光屏、透镜的位置不变，把蜡烛向左移动一小段距离，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，此时像成在光屏的左侧，要想在光屏上得到清晰的像，应该在蜡烛和透镜之间放置一个焦距适当的凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。 [2]近视眼是晶状体的折光能力太强或是眼球前后方距离过大，远处来的光线还没到达视网膜就会聚了，所以用对光有发散作用的凹透镜来矫正近视眼。 15．(1)9.3 (2) 同一水平高度 使烛焰成像在光屏中央 烛焰在凸透镜一倍焦距以内 (3) 放大 投影仪 【详解】（1）由图可知：线平行于主光轴，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，刻度尺的分度值为1cm，所以凸透镜的焦距为 （2）[1][2]为了实验的需要，根据实验的要求，将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心必须放在同一水平高度上，烛焰的像才能成在光屏的中央。 [3]烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是烛焰在凸透镜的焦点上或烛焰在凸透镜一倍焦距以内。 （3）[1][2]当蜡烛与凸透镜的距离为18cm时，凸透镜的焦距是9.3cm，此时物距 成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。 16．(1)10 (2)下 (3)缩小 (4) 放大 不变 (5)右 (6)不能 【详解】（1）平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距，故图1中该凸透镜的焦距为10cm。 （2）凸透镜成实像时，实像都是倒立的，图2中像在光屏上端，应将凸透镜向下调整。 （3）点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，此时物距大于二倍焦距，移动光屏，在光屏上成倒立、缩小的实像。 （4）[1]在实验（3）的基础上，将蜡烛和光屏互换位置，此时，像距大于二倍焦距，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，烛焰在光屏上成倒立、放大的实像。 [2]若将凸透镜用手遮挡一半，仍有光线通过凸透镜，光屏上所成像的大小将不变。 （5）小明将自己戴的近视镜放在蜡烛和凸透镜之间，由于近视镜为凹透镜，对光线具有发散作用，为了在光屏上再得到清晰的像，可以将光屏适当向右移动。 （6）图中的凸透镜换成焦距为25cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，此时物距为30cm，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，故要在光屏上成清晰的像，光屏到凸透镜的距离要大于50cm，凸透镜位于50cm处，光具座最大刻度为100cm，故在光具座上移动光屏，不能找到某一位置，使像清晰的呈现在光屏上。 答案第2页，共8页 答案第1页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $$