5.2 凸透镜成像的规律 -2024-2025学年北师大版（2024）物理八年级上册

5.2 凸透镜成像的规律 2024-2025学年北师大版（2024）物理八年级上册 一、单选题 1．一凸透镜的焦距为10cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（　　） A．像变小，像距变小 B．像变大，像距变小 C．像变大，像距变大 D．像变小，像距变大 2．一个物体到凸透镜的距离为30cm时， 在光屏上得到一个缩小的实像，如果把物体沿凸透镜主光轴移动到距离凸透镜20cm处，则成像的情况是（　　） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．等大的实像 D．三种情况都可能 3．如图所示是教室用的旧式投影仪，下面关于投影仪的叙述中不正确的是（　　） A．屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射 B．物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像 C．若使屏幕上清晰的像变大，只需使镜头靠近投影片 D．平面镜在这个投影仪中的作用是改变光的传播方向 4．从贴近书上文字逐渐远离的凸透镜中不能看到的“文字”是（　　） A．正立放大 B．正立缩小 C．倒立放大 D．倒立缩小 5．红外线是一种不可见光（线）。由于玻璃对红外线的会聚能力比可见光弱，因而同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光射入时长。有一种感光胶片叫红外线胶片，它对可见光不敏感，而红外线却能使它感光。这种胶片可用普通相机进行红外摄影。现有一幅书上的图片用普通胶片摄影时刚好成等大的像，如换成红外线胶片的话，仍要成等大的像，则应该（　　） A．增大物距，增加暗箱长度 B．减小物距，缩短暗箱长度 C．减小物距，增加暗箱长度 D．增大物距，缩短暗箱长度 6．在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．此时在光屏上成放大的像 B．此时将光屏取下，凸透镜将不能成像 C．将蜡烛向左移，光屏也向左移才能承接到清晰的像 D．将蜡烛向右移至任一位置，光屏在适当位置都能承接到清晰的像 7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，在如图所示位置时，光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（　　） ①图中凸透镜的焦距一定大于15cm ②将蜡烛向右移动10cm，若要光屏上仍出现清晰的像，需将光屏也向右移动，所成的像会变大 ③图中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，可以在光屏上出现清晰的倒立放大的像 ④蜡烛燃烧变短，若要使像仍成在光屏中心，可以将光屏向下移动 A．只有①③ B．只有②③ C．只有①④ D．只有②④ 二、填空题 8．探究凸透镜成像的规律实验中，安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在 ，目的是 。 9．某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中、记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图像，如图所示，物距为3.5cm，光屏上能得到 （选填“缩小”、“放大”或“不变”）的像。把物体从距透镜3cm处移动到8cm处，像将逐渐 （选填“变小”、“变大”或“不变”）。 10．由于疫情原因，现在学生上网课较为普遍，为了保护视力，市场推行了一种屏幕放大器，如图所示。该放大器实际就是 镜，使用时应把手机放在镜的 的位置。    11．今年的“母亲节”，小航的爸爸送给奶奶一个放大镜，奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案，如图1所示，为了模拟上述现象，小航利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他先将凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，如图2所示，接下来他应将蜡烛放置在光具座上的A、B、C三点中的 点处，然后再从透镜的 （选填“左”或“右”）侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。    12．如图所示的光屏上正好出现清晰的像，凸透镜的焦距为 cm。 三、实验题 13．小明利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。 （1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一水平高度，这样做的目的是 ； （2）当蜡烛、凸透镜与光屏的位置如图所示时，在光屏上可得到烛焰清晰的像，该像为 （选填“放大”或“缩小”）的像。生活中利用此成像规律制成的光学仪器是 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）； （3）若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，仍能在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是 的； （4）在如图所示的情况下，小明把蜡烛向左移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向 （选填“左”或“右”）移动让光屏上的像重新变清晰；或者不移动光屏，将一个度数合适的 （选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间，也能让光屏上的像重新变清晰。 四、计算题 14．如图所示，将蜡烛放在距凸透镜40cm处，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上出现了一个清晰的像，请你利用所学的凸透镜成像规律和数学知识，计算该凸透镜焦距的取值范围是多少？ 五、简答题 15．如图所示，照相机的镜头相当于一个凸透镜，像成在照相机的底片上，判断图中的树所成像的正倒。 16．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上依次摆放好后，无论怎样移动光屏，在光屏上总是找不到清晰的像，请你说出二个找不到像的原因。 17．如图所示，在天宫课堂中，王亚平制作了一个水球，同学们透过水球看到她倒立、缩小的像；接着她调整自己与水球间的距离，使倒立的像逐渐变大。请解释成像原理和像变大的原因。 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 《5.2 凸透镜成像的规律 2024-2025学年北师大版（2024）物理八年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D C B A C B 1．C 【详解】凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，物距始终大于焦距，因此凸透镜成实像，由于物距减小，则像距变大，像变大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．D 【详解】物体到凸透镜的距离为30cm时，在光屏上得到一个等大的实像，则2f＜30cm，f＜15cm，如果把物体沿凸透镜主光轴移动到距离凸透镜20cm处，20cm大于焦距，可能小于二倍焦距，也可能大于二倍焦距，还可能等于二倍焦距，故可能成放大的实像、等大的实像、缩小的实像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射，使得各个方向都能看清像，故A正确，不符合题意； B．此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，物体在屏幕上所成的像是一个倒立、放大的实像，故B正确，不符合题意； C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，若使屏幕上清晰的像变大，要把镜头远离屏幕，同时胶片靠近镜头，才能成清晰的像，故C错误，符合题意； D．平面镜可以反射光线，平面镜在这个投影仪中的作用是改变光的传播方向，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．B 【详解】凸透镜能成的像有放大、等大、缩小的倒立的实像、放大正立的虚像，不能成正立缩小的虚像，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．A 【详解】现有一幅书上的图片用普通胶片摄影时刚好成等大的像，如换成红外线胶片的话，仍要成等大的像，物距要等于像距等于二倍焦距，由于玻璃对红外线的会聚能力比可见光弱，因而同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光射入时长，所以物距要变大，像距也会变大，即增大物距，增加暗箱长度，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．C 【详解】A．由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，成的是倒立的缩小的实像，故A错误； B．光屏只起到承接像的作用，便于观察像的特点，此时将光屏取下，凸透镜仍能使物体成像，而且像的性质不变，故B错误； C．物体向左移则物距变大，根据凸透镜成像规律可知，像距会变小，所以，当光屏向左移动时，才能够承接到像，故C正确； D．将蜡烛向右移，若移至凸透镜焦点处，则不成像；若移至凸透镜1倍焦距以内，则成的是虚像，此时光屏上承接不到像，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】①如图，此时光屏上成清晰的像，物距大于像距，是照相机的应用，所以，，由图可知，，，代入数据，解得焦距的取值范围为，故①正确； ②根据凸透镜成像规律可知，物近像远像变大，物距变小，像距变大，像变大，故②正确； ③此时是照相机的应用，成倒立缩小的实像，若图中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，根据光路可逆，物距像距交换，能够成倒立放大的实像，故③正确； ④此时所成的像是倒立的，蜡烛燃烧变短，像向上移动，若要使像仍成在光屏中心，可以将光屏向上移动，故④错误。 综上所述，选B。 8． 同一高度 使像成在光屏中央 【详解】[1][2]根据实验的要求，为了使像成在光屏中央，在安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们三者中心大致在同一高度。 9． 放大 变小 【详解】[1]根据凸透镜成像规律：当u=2f时，u=v=2f，由图可知此时u=v=4cm，故焦距f=2cm；当u=3.5cm时，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。 [2]物距越大，像距越小，成的像也越小，故将物体从距透镜3cm处移动到8cm处，像将逐渐减小。 10． 凸透 一倍焦距内 【详解】[1][2]根据凸透镜的成像规律知道，当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。屏幕放大器的实质是一个凸透镜，所以，当手机放在该凸透镜的一倍焦距之内时，成正立、放大的虚像。 11． C 右 【详解】[1][2]小航利用一个焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光具座等器材进行实验。他先将蜡烛固定在光具座上50cm刻线处，如图2所示，要使物距小于焦距，则接下来他应将蜡烛放置在光具座上的A、B、C三点中的C点处；凸透镜成虚像时，像与物在凸透镜的同侧，即此时像在凸透镜左侧，则此时应该再从透镜的右侧用眼睛观察蜡烛烛焰的像。 12．5.0 【详解】由图可知，物距与像距相等，所以此时 u＝v＝10.0 cm＝2f 则焦距 f＝5.0 cm 13． 使像成在光屏中央 缩小 照相机 可逆 左 近视 【详解】（1）[1]实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一水平高度，这样可以使烛焰的像成在光屏的中央，便于观察。 （2）[2][3]如图所示，在光屏上可得到烛焰清晰的像，该像为实像；且物距大于像距，成倒立、缩小的实像，生活中利用此成像规律制成了照相机。 （3）[4]凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，仍能在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光线能逆着原来的入射方向原路返回，即折射时光路是可逆的。 （4）[5][6]当凸透镜成实像时，像距随物距的增大而减小。小明把蜡烛向左移动一小段距离，物距变大，像距会变小，他可以将光屏左移动让光屏上的像重新变清晰；若不移动光屏，可以利用凹透镜的发散作用，将一个度数合适的近视眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间，也能让光屏上的像重新变清晰。 14．15cm<f<20cm 【详解】解：由题意知，物体经凸透镜后成的是实像，此时物距为40cm，像距为30cm，物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知 u>2f，f<v<2f 则 40cm>2f 所以f<20cm，由 f<30cm<2f 可知 15cm<f<30cm 解得 15cm<f<20cm 答：该凸透镜焦距的取值范围是15cm<f<20cm。 15．像是倒立的 【详解】像成在照相机的底片上，说明成的是实像；由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，凸透镜成的是倒立、缩小的实像，故图中的树成倒立的、缩小的实像。 16．见解析 【详解】根据凸透镜成像规律可知，光屏上找不到像的原因可能是：①当物距等于一倍焦距时，不成像；②当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现；③或者因像距太长，而光具座长度有限，所以光屏上找不到像。 17．见解析 【详解】因为水球相当于一个凸透镜，当u>2f时，能成倒立、缩小的实像；此时王亚平到水球间的距离大于二倍焦距，所以同学们透过水球看到她倒立、缩小的实像。当王亚平到水球之间的距离变小，即物距变小，像距变大，像也变大。 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 $$