4.5科学探究：凸透镜成像 同步训练 2024-2025学年教科版（2024）物理八年级上册

4.5科学探究：凸透镜成像 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，发光二极管组成的红旗图案放在凸透镜之前，与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，则红旗在光屏上所成清晰的像可能是下图中的（    ） A． B． C． D． 2．某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，将光屏移到离凸透镜16厘米处，得到烛焰的倒立放大的像，他使用的凸透镜的焦距可能为（　　） A．18厘米 B．12厘米 C．8厘米 D．4厘米 3．当汽车经过十字路口时，监控摄像头就会拍下照片。摄像头相当于一个透镜，影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是（      ） A．光经过摄像头成像利用的是光的反射 B．拍照时，汽车位于摄像头二倍焦距以外 C．当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变大 D．影像传感器上成的是正立的虚像 4．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景，以下说法中正确的是（　　） A．甲图中成的是实像，乙图中成的是虚像 B．乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内 C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小 D．甲图中成像规律可应用于投影仪，乙图中成像规律可应用于照相机 5．如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是（　　） A．当物体距透镜8cm时，成倒立的虚像 B．当物体距透镜16cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小 D．当物体从距透镜30cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜 6．如图所示，使用支付宝购物，消费者结账时只需面对手机摄像头“刷脸”，经系统自动拍照、扫描，按“确认”后，即可迅速完成交易。下列说法错误的是（　　） A．“刷脸”时，手机屏幕上所成的像是实像 B．摄像头的光学核心元件是凹透镜 C．“刷脸”时，面部要处于摄像头两倍焦距以外 D．人脸靠近摄像头时，经摄像头成的像会变大 二、填空题 7．如图所示，有一种可在空中飞行、悬停的自拍神器。人通过镜头成倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。当自拍神器远离自己时，所成的像的大小将 。 8．请你补全关于“像”的知识结构图。 ①     ② 9．如图，凸透镜的光心在0cm处，物体MN上M发出的光线b经过光心，M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴．该凸透镜的焦距为 cm。 10．如图所示为中国空间站的太空授课情景，王亚平老师在水球中注入一个气泡，通过水球和气泡观察到两个不同的像，此时大水球中出现了倒立的像，该像的成像原理为光的 （选填“直线传播”“折射”或“反射”），而气泡中却显示出正立缩小的像，这是因为带气泡的水球相当于 ，对光有 （选填“发散”或“会聚”）作用。 11．同学们在讨论“如何在野外生存”的问题时提出：在野外如果没有打火机，怎么生火取暖呢？一位同学想出了个“削冰取火”的办法，就是把冰块制成 透镜，它对光线有 作用，要得火，应把“艾”放在透镜的 位置。 三、简答题 12．在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小华将凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的下面，如图所示。当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。小华推断，凸透镜的焦距f一定大于l。你认为小华的推断正确吗？请你设计一个简易的实验，检验小华的推断是否正确。 13．分析判断： 有一起森林火灾，事后调查发现，起火原因竟是游客们随手丢弃的矿泉水瓶引起的。 (1)有水的矿泉水瓶是如何点火的？请运用透镜知识解释。 (2)瓶子的形状、水量等对火灾隐患有怎样的影响？ (3)除了可能引起火灾，丢弃在野外的矿泉水瓶还可能造成哪些危害？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D B C C B 1．B 【分析】本题考查凸透镜成像的特点，熟记凸透镜成像规律和应用是解题的关键； 凸透镜成像规律和应用概括为： ①u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机； ②u=2f，成倒立、等大的实像，应用是测焦距； ③ f＜u＜2f，成倒立、放大的实像，应用是投影仪； ④u＜f，成正立、放大的虚像，应用是放大镜； 【详解】发光二极管组成的红旗图案放在凸透镜之前，与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，即f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律，在光屏上成倒立、放大的实像，故B正确，选项ACD错误． 2．D 【详解】光屏移到离凸透镜16cm处，得到烛焰倒立放大的像，所以 16cm>2f 解得 f<8cm 所以凸透镜的焦距可能是4cm，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．监控摄像头相当于凸透镜，所成的像是有光的折射形成的，故A错误； BD．监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，即影像传感 器上成的是倒立、缩小的实像，故B正确，D错误； C．凸透镜成实像时，根据物远像近像变小，所以当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变小，故C错误。 故选B。 4．C 【详解】AB．由图可知甲图成的是正立、放大的虚像，物距在一倍焦距内；乙图成倒立、放大的实像，物距在一、二倍焦距之间，故AB错误； C．凸透镜成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，同时像变小，故C正确； D．甲图中的成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于幻灯机，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】由图可知，凸透镜的焦距为 A.当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成正立放大的虚像，故A错误； B．当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成倒立放大的实像，故B错误； C．根据凸透镜成像的特点可知，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，成实像时，物远像近像变小，因此当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，故C正确； D．根据凸透镜成像的特点可知，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，成实像时，物近像远像变大，因此当物体从距透镜30cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】ABC．摄像头的光学核心元件是一个凸透镜，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的，像在一倍焦距和二倍焦距之间，故“刷脸”时，面部要处于摄像头两倍焦距以外，手机屏幕上所成的像是实像。故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意； D．凸透镜成实像时，物距越小，像距越大，像越大；当被拍摄的人靠近摄像头时，物距减小，由凸透镜成实像的规律可知，人经摄像头所成的像会变大，故D正确，不符合题意。 故选B。 7． 缩小 变小 【详解】[1]镜头相当于照相机，人通过镜头成倒立、缩小的实像。 [2]当自拍神器远离自己时，物距变大，像距变小，所成的像的大小将变小。 8． 凸透镜 直线传播 【详解】[1][2]凸透镜成像是由光的折射形成的，根据凸透镜成像的规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像，故当物距大于一倍焦距时成倒立的实像；小孔成像是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像。故小孔成像和凸透镜成像的相同点是都可以成倒立的实像。 9．10.0 【详解】由图可知，光线c经过凸透镜后的折射光线平行于主光轴，则入射光线过焦点，所以焦距为10.0cm。 10． 折射 凹透镜 发散 【详解】[1]图中大水球所成的像为倒立、缩小的实像，是光的折射现象。 [2][3]中间薄两边厚的透镜叫凹透镜，气泡中却显示出王亚平正立缩小的像，这是因为带气泡的水球相当于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。 11． 凸 会聚 焦点 【详解】[1][2][3]要取火需要将光线会聚，凸透镜具有会聚光线的能力，所以应该将冰块制成凸透镜，光线透过凸透镜时将会聚在焦点位置，所以应当把艾放在焦点上。 12．见解析 【详解】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。 13．见解析 【详解】装有水的矿泉水瓶，其形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成焦点处的树叶燃烧，造成火灾。 14．(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）有水的矿泉水瓶两边薄，中间厚，相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，会将太阳光会聚在易燃物上，使易燃物的内能增加，温度升高，容易引发森林火灾。 （2）瓶子的形状应该符合圆柱形的特点，水量要适合，会使得凸透镜的焦距较小，会聚能力变强，更容易引发火灾。 （3）除了可能引起火灾，丢弃在野外的矿泉水瓶还会污染环境。 15．见解析 【详解】小明的推断不正确。将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时，此光斑即为凸透镜的焦点，光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。现在这个光斑并非最小，则焦点有可能在透镜与纸之间的位置，即纸面上方，也可能在纸面下方，所以焦距可能大于l，也可能小于l，所以小明的推断不正确。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$