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

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．小孔、平面镜、凸透镜都可以（　　） A．成等大的像 B．成实像 C．成虚像 D．成倒立的像 2．把万花筒一端对着光亮的地方并转动，从另一端能看到千变万化的图案，这是因为万花筒内放置的 A．平面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 3．如图所示，在用焦距为10cm的放大镜观察花朵的过程中，当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时，下列现象可能出现的是（　　） A．先观察到缩小的像再观察到放大的像 B．总是观察到放大的像 C．先观察到虚像，再观察到实像 D．先观察到倒立的像，再观察到正立的像 4．杨万里曾写到“隔林日射池光动，碎却池中倒影山”，图中与诗中“倒影”形成原因相同的是（　　） A．水面波光粼粼 B．公路海市蜃楼 C．水晶球里的像 D．院墙上的影子 5．“疏影横斜立水中，相映成趣自天成。”一网友在公园的荷塘中拍了残荷在水中倒影的照片，如图所示。水面倒影的形成原理是（    ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．凸透镜成像 二、填空题 6．在图所示光具座上，从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 高度，目的是 。先后二次将焦距为5厘米和10厘米的凸透镜放置在“40厘米”刻度处，将蜡烛置于的“20厘米”刻度处，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像，比较两次所成的像，当选用焦距为 厘米的透镜时，所成的像较小；保持透镜位置不变，若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像，蜡烛应置于光具座上A、B、C、D中的 点处。 7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰的像，生活中的 （“照相机”或“投影仪”）就是利用这一成像规律工作的。只吹灭A处的烛焰，在光屏上 （选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的像。如果蜡烛和光屏的位置均保持不变，向左移动透镜，将 （“能”或“不能”）在光屏上再次出现蜡烛清晰的像。 8．一幅如图甲的漫画立在桌面上。小聪把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小聪观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到 （填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的实像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足 （填“”或“”）。 9．透镜是指能够 光的镜子，并且镜片的表面至少有一个是球面的一部分。透镜通常用玻璃或树脂材料制成。如下图有六个透镜，你可以把它们分成 和 两大类，你的分类依据是 。 10．生物课上，小智用一个透镜观察标本，如图所示。该透镜属于 透镜，对光有 作用。如果该透镜的焦距为10cm，则标本到该透镜的距离应 10cm。 三、作图题 11．请按要求完成下列作图： (1)如图所示，根据平面镜成像的特点，请在图中画出物体AB在平面镜中的像； (2)如图所示，F为凸透镜的焦点，请在图中作出相应的入射光线； 四、实验题 12．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验装置如图所示。 (1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度，目的是 ； (2)将凸透镜固定在50.0cm刻度处，将蜡烛固定在40.0cm刻度处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm； (3)在图示位置将蜡烛向右移到20.0cm刻度线处，此时将图中的光屏向 移动，调节后可在光屏上得一个倒立、 、清晰的实像； (4)光屏上成清晰的像时，小明用一张纸片遮住了凸透镜的上半部，光屏上 （选填“能”或“不能”）成完整的像。若小明不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上 （选填“会”或“不会”）出现指尖的像； (5)做完实验后，小明将凸透镜平放在物理课本封面上，通过透镜看到书名《物理》的“物”字的形状是下图中的 。 A． B． C． D． 五、简答题 13．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。 14．暑期，小强帮妈妈在地里干活，将稻草堆成垛。天要下雨了，小强为了防止稻草被淋湿，急忙用塑料薄膜给稻草搭了一个棚子。雨停后，太阳出来了，烈日炎炎。小强突然想起了什么事，急急忙忙跑到稻草垛旁，设法把塑料膜上的水除掉。小强妈妈不知小强为什么这样做，小强说这里有物理道理。你知道这里面有什么道理吗？ 15．做一做： 利用手机、鞋盒、凸透镜制作一个简易投影仪，调节手机与凸透镜的距离，观察投影效果。将你的作品与班级同学交流分享，并就如何改善投影效果给出一些建议。 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 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 A A C A B 1．A 【详解】小孔成像时，像可能是放大的、也可能是缩小的、也可能是等大的、倒立的实像；平面镜成正立、等大的虚像；凸透镜可能成正立、放大的虚像，也可能成倒立、放大或缩小或等大的实像；综上可知，小孔、平面镜、凸透镜都可以成等大的像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】万花筒的图案是靠玻离镜子反射而成的.它是由三面玻璃镜子组成一个三棱镜,再在一头放上一些各色玻璃碎片,这些碎片经过三面玻璃镜子的反射,就会出现对称的图案,看上去就像一朵朵盛开的花. A．平面镜，由以上分析可知符合题意， B．凹面镜，不符合题意； C．凸透镜，不符合题意； D．凹透镜，不符合题意； 3．C 【详解】当放大镜从紧贴花朵时，花朵在凸透镜的一倍焦距之内，成正立、放大的虚像；当放大镜从紧贴花朵的位置逐渐远离花朵移动时，物距小于焦距，物距变大，像变大；当物距大于焦距时，开始成倒立、放大的实像，继续远离，物距变大，像距变小，像逐渐变小，最后大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】倒影属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的； A．水面上的面波光粼粼是由光的反射形成的，故A符合题意； B．公路上的海市蜃楼，是光在不均匀介质中发生折射形成的，属于光的折射现象，故B不符合题意； C．景物透过水晶球所成的像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故C不符合题意； D．院墙上的影子是物体遮挡光的直线形成的黑影，由光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】平静的水面相当于一面镜子，水面倒影是平面镜成像，是由于光的反射形成的。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6． 同一 使像成在光屏中央 5 A或B或C 【详解】[1][2]根据凸透镜成像规律，为了使成的像在光屏中央位置，需要把蜡焰、凸透镜和光屏的中心大致调在同一高度。 [3]由“蜡烛放置在20厘米处，保持透镜在40cm刻线处位置不变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像”可知，在光屏上得到的像是实像，那么如果选择透镜的焦距为5cm，蜡烛放置在20厘米处，此时物距大于2倍焦距，在光屏上得到倒立缩小的实像；如果选择透镜的焦距为10cm，蜡烛放置在20厘米处，保持透镜位置不变，由于u=2f，所以移动光屏，那么能在.光屏上得到倒立等大实像。所以当选用焦距为5cm的透镜时，所成的像较小。 [4]保持透镜位置不变，若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像，也就是像距大于5cm小于20cm，当凸透镜焦距为5cm时，若像距位于5cm和10cm之间时，物距应位于二倍焦距之外，即物距大于10cm，蜡烛应在30cm刻度线的左侧；若像距大于2倍焦距，则物距应在1倍焦距和2倍焦距之间，即蜡烛放在30cm和35cm之间；因此当焦距为5cm时四个点都可以完成实验。当选用的凸透镜焦距为10cm时，像距位于凸透镜的二倍焦距之内，物距应位于凸透镜的二倍焦距之外，即物距大于20cm，蜡烛应位于20cm刻度线的左侧。综上所述，保持透镜位置不变，若要确保在“45~60厘米”刻度之间移动光屏得到像，蜡烛应置于光具座上20cm的左侧，即A、B和C都可以。 7． 照相机 C 能 【详解】[1]由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。照相机就是根据此原理制成的。 [2]根据过光心的光线不改变方向，可以判断A处烛焰的像在D点，只吹灭A处的烛焰，D处烛焰的像不见了，C处还能看到B处烛焰的像。 [3]当u >2f时，成倒立、缩小的实像，f<v<2f；根据光路可逆，当f<u<2f，成倒立、放大的实像，v>2f。所以，当蜡烛和光屏的位置均保持不变时，向左移动透镜，根据光路可逆，将能在光屏上再次呈显蜡烛清晰的像。 8． 凸透镜 【详解】[1]圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜。 [2]由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即 9． 透 凸透镜 凹透镜 透镜中央和边沿的厚薄程度 【详解】[1]透镜是指能够透光的镜子，并且镜片的表面至少有一个是球面的一部分。 [2][3][4]透镜分为凸透镜和凹透镜。中间厚，边缘薄的是凸透镜；中间薄，边缘厚的是凹透镜。 10． 凸 会聚 小于 【详解】[1][2]由图可知，该透镜此时成的像是正立、放大的像，相当于放大镜，该透镜属于凸透镜。凸透镜对光有会聚作用。 [3]如果该透镜的焦距为10cm，则标本到该透镜的距离应小于10cm，才能成正立、放大的虚像。 11．(1) (2) 【详解】（1）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图： （2）通过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线将平行于主光轴射出；据此作出入射光，如图所示： 12．(1)使烛焰的像成在光屏中央 (2)10.0 (3) 左 缩小 (4) 能 不会 (5)A 【详解】（1）前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央，依据是凸透镜成像三条特殊光线中的一条光心的光线的传播方向不变。 （2）在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，这个光斑就是焦点，光心到焦点的距离即为焦距，则凸透镜的焦距为 （3）[1]在图示位置将蜡烛向右移到20.0cm刻度线处，物距为30cm，大于两倍的焦距，故像距需要在一倍焦距和两倍焦距之间，故光屏需要向左移动。 [2]物距为30cm，大于两倍的焦距，成的是倒立的缩小的实像。 （4）[1]小明用一张纸片遮住了凸透镜的上半部，物体全部的光线经过凸透镜下半部分仍然能够成完整的像，故在光屏上会看到完整的像。 [2]若小明不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，此时小于焦距，成的是虚像，在光屏上无法承接，故这时光屏上不会出现指尖的像。 （5）小明将凸透镜平放在物理课本封面上，此时物距小于一倍的焦距，成的是正立的放大的虚像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13．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。 14．见解析 【详解】薄膜上的积水形成以个中间厚、边缘薄的凸透镜，它对透过它的光线有会聚作用，它的焦点落在干稻草处，干稻草温度急剧上升，容易引起燃烧。所以，下雨后，特别是太阳出来后，必须把塑料薄膜上的水排除掉。 15．见解析 【详解】投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理工作的，物距在f~2f之间，像距大于2f，先利用平形光测出凸透镜的焦距，将手机放到凸透镜的f~2f之间，时凸透镜成倒立、放大的实像，为了使全班同学都看到像，可以将像投影到白墙上，为了让同学看到正立的像，应将手机屏幕倒立，投影时，调整鞋盒到墙壁的距离，使墙壁呈现清晰的像。 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 $$