3.3 凸透镜成像的规律- 2024-2025学年苏科版（2024）物理八年级上册

3.3 凸透镜成像的规律 2024-2025学年苏科版（2024）物理八年级上册 一、单选题 1．小明把彩色珠子放入碗中，用保鲜膜封住碗口，用手轻轻把碗口上的保鲜膜向下按一些，使保鲜膜成倒锥形。将水倒在保鲜膜上，通过保鲜膜上的水珠看碗中的物体（如图所示），下列说法正确的是（　　） A．保鲜膜上的水珠形似凹透镜 B．通过水珠看到碗里珠子的像一定变小 C．保鲜膜上的水珠对光有会聚作用 D．通过水珠看到的像一定是放大的实像 2．课堂上老师用投影仪放映幻灯片时，银幕上出现的是正常画面，此时刚好有一个小虫正好落在凸透镜上，遮住了一部分镜头，则小虫对画面的影响为（　　） A．无影响 B．画面上有只小虫 C．画面变模糊 D．画面比一开始变暗了 3．一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前处时，在透镜的另一侧可得到（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 4．小明在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处。光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度，如图所示。则下列四个选项中，判断正确的是（　　） A．光屏上呈现的像是虚像 B．光屏上呈现的像总是放大的 C．蜡烛放置在38cm刻度线处，光屏上呈现的像是放大、倒立的实像 D．蜡烛放置在20cm刻度线处，光屏上呈现的像是等大、倒立的实像 5．某品牌矿泉水瓶所贴的商标为双面印刷。现将一只空瓶与另一只装满水的相同矿泉水瓶放到一起，透过瓶子都能清晰地看到商标背面的字，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．右瓶有水，看到的是字的实像 B．右瓶有水，看到的是字的虚像 C．左瓶有水，看到的是字的实像 D．左瓶有水，看到的是字的虚像 6．小明同学在做探究凸透镜成像规律的实验中，光屏上得到蜡烛清晰的像，但他又不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上会出现（　　） A．指尖的像 B．变暗的完整的蜡烛像 C．指尖的影子 D．缺损的蜡烛像 7．如图所示是女航天员王亚平太空授课的情景，图中透过水球我们可以看到她倒立缩小的像，此时水球相当于（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．凸面镜 二、填空题 8．实验表明：当物距大于2倍焦距时，凸透镜成 、 的实像；当物距等于2倍焦距时，凸透镜成 、 的实像；当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，凸透镜成 、 的 像。 9．为了加强管理，某单位利用人工智能技术，实行刷脸考勤制度。如图，当人脸近摄像头时，光源自动打开，照亮 （选填“人脸”或“显示屏”）。人脸通过摄像头成一个倒立、 的实像，并与录入的信息进行比对，从而记录考勤。为了能成清晰的像，人到镜头的距离应满足的条件是 。 10．如图，小虎应调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 上，在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，小虎将蜡烛移至35cm刻度线处，此时凸透镜对烛焰发出的光起 作用。 11．观察凸透镜成像的实验中，在距凸透镜15cm的光屏上得到一个清晰的、与物体等大的像，则该凸透镜的焦距是 cm，如果物体与透镜的距离为20cm，则所成的像是 的（选填“放大”或“缩小”）；此时移动物体远离凸透镜，光屏应 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜，才能接收到清晰的像。 12．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像，则下列说法正确的是 。 A．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向右移动 B．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同 C．该凸透镜的焦距为20cm D．随着实验的进行蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向下移动 理由： 。 三、实验题 13．小明用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。 (1)在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的 ，其目的是 ； (2)蜡烛放在图示位置后，将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，直到光屏上呈现清晰的像。生活中 （选填“照相机”投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理； (3)当烛焰在光屏上成实像时，用不透明的纸挡住凸透镜上半部分，光屏上所成的像是 （选填“完整”或“不完整”）的，像变 （选填“亮”或“暗”）； (4)当蜡烛距凸透镜6.0cm处时，光屏上 （选填“有”或“没有”）烛焰经透镜折射的光线，此时像成在 （选填“光屏”或“蜡烛”）一侧。 四、计算题 14．在探究“凸透镜成像规律”实验中。 （1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 cm； （2）实验前必须调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上； （3）当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上 （选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像：①若能，请在下面横线上写出像的性质；②若不能，请在下面横线上说明仅在蜡烛和凸透镜之间加一个合适的什么透镜才能在光屏上看到清晰的像。答： 。 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。 16．2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭尾焰喷薄而出，闪烁着多彩的光芒映透整个夜空，全力托举着8.2吨的嫦娥五号向着月球飞驰而去，同时水面上方腾起一层白雾，如图甲所示。12月1日23时11分，嫦娥五号稳稳降落在月球正面的预选着陆区，如图乙所示。12月2日22时，经过约19小时的月面紧张工作，嫦娥五号通过安装在前部的摄像头寻找到了提取月壤的最佳地点，按预定形式将样品封装保存在贮存装置中，顺利完成月球表面自动采样，12月17日凌晨，嫦娥五号返回器，如同茫茫草原上的一颗流星划破天际，惊起一团烟云，以百米冲刺的姿态迫不及待回到地球并带回了所提取的月壤，如图丙所示。 请你根据以上材料，找出一个相关的物理信息，并指出其对应的物理知识，不得与示例重复。 物理信息：水面上方腾起一层白雾。 物理知识：白雾是由于水蒸气液化而成的。 物理信息： 。 物理知识： 。 17．小京在探究凸透镜成像的规律时，移动光屏使光屏上呈现烛焰清晰的像如图甲所示。他运用光线模型对成像规律进行深入分析，得到如图乙所示的光路图。老师提问：如果用不透明的纸片将凸透镜的上半部分挡住，光屏上的像将如何变化？小京分析后猜想：光屏上的像不会消失只会变暗。通过实验证明他的猜想是正确的。请写出他猜想的依据。 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 《3.3 凸透镜成像的规律 2024-2025学年苏科版（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 B C B B A 1．C 【详解】由题意知保鲜膜成倒锥形后将水倒在保鲜膜上，这时就构成了一个类似于凸透镜的装置。凸透镜有会聚作用，根据凸透镜成像规律，物体经凸透镜成像有可能成倒立缩小的实像，也有可能成正立放大的虚像，故ABD错误，C正确。 故选C。 2．D 【详解】B．在凸透镜成像中，要成实像物体需在凸透镜的焦点之外，小虫落在凸透镜上，所以不会成小虫的像，故B不符合题意； ACD．小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的一小部分，只是光线少了一些，所以画面会变暗，像仍然是完整的，故AC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜处的光屏上得到一个亮点，说明该凸透镜的焦距为15cm，当物体位于透镜前处时，处于一倍和两倍焦距之间，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立放大的实像。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】AB．由图可知，此时物距为50cm，而凸透镜的焦距是10cm，则物距大于二倍焦距，因此蜡烛在光屏上成的像是倒立、缩小的实像，故AB错误； C．蜡烛放置在38cm刻度线处，物距 u′=50cm-38cm=12cm则物距在一倍和二倍焦距之间，因此蜡烛在光屏上成的像是倒立、放大的实像，故C正确； D．蜡烛放置在20cm刻度线处，物距 u″=50cm-20cm=30cm则物距大于二倍焦距，因此蜡烛在光屏上成的像是倒立、缩小的实像，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，当商标在凸透镜的一倍焦距之内时，成正立、放大的虚像，由题图可知右侧商标的字横向放大，所以右侧的瓶子中装有水，故ACD错误，B正确。 故选B。 6．B 【详解】不小心用手指指尖触摸了凸透镜，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像；因为此时凸透镜会聚光线的数量减少，所以此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。 故选B。 7．A 【详解】A．图中透过水球观察，利用的是光的折射，水球相当于透镜，根据凸透镜成像的规律，此时物距大于2倍焦距，所成的像为倒立、缩小的实像，所以水球相当于一个凸透镜。故A符合题意； B．根据凹透镜成像的规律，凹透镜所成的像为正立、缩小的虚像，故B不符合题意； C．平面镜所成的像为正立、等大的虚像，故C不符合题意； D．图中透过水球观察表明是利用了光的折射，凸面镜利用的是光的反射，故D不符合题意。 故选A。 8． 倒立 缩小 倒立 等大 正立 放大 虚 【详解】[1]当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。 [2]当物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像。 [3]当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。 9． 人脸 缩小 【详解】[1]摄像头相当于凸透镜，因为是人脸成像，所以需要光源照亮人脸，从而使成像更清晰。 [2]摄像头成的像和照相机成的像一样，成倒立、缩小的实像。 [3]根据照相机的成像原理可知，成倒立、缩小实像时，物距应大于2倍焦距，即人到镜头的距离应大于二倍焦距。 10． 主光轴 会聚 【详解】[1]探究凸透镜成像规律时，调节器材使蜡烛、凸透镜、光屏三者在同一条直线上，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央，便于观察。 [2]因为凸透镜对光线有会聚作用，所以若将蜡烛移至35cm处，此时凸透镜对烛焰发出的光仍然起会聚作用。 11． 7.5 缩小 靠近 【详解】[1]在距凸透镜15cm的光屏上得到一个清晰的、与物体等大的像，此时 u=v=2f=15cm 则该凸透镜的焦距是f=7.5cm。 [2]如果物体与透镜的距离为20cm，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像。 [3]此时移动物体远离凸透镜，物距变大，像距变小，故光屏应靠近凸透镜，才能接收到清晰的像。 12． B 见解析 【详解】[1][2]ABC．由图可知，当 u=v=20cm 时，成等大的实像，所以f=10cm，将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，此时物距为40cm，大于二倍焦距，所以成倒立缩小的实像，像在1倍焦距和2倍焦距之间，即在60cm~70cm之间，与照相机成像的原理相同。故AC错误，故B正确； D．由于通过透镜光心的光线传播方向不变，所以随着蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向上移动，故D错误。 故选B。 13．(1) 主光轴 使像成在光屏中央 (2) 左 照相机 (3) 完整 暗 (4) 有 蜡烛 【详解】（1）[1][2]为了使像成在光屏中央，应使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上，即在凸透镜的主光轴。 （2）[1][2]如图所示，将蜡烛放在20cm刻度线处，此时物距 u=50cm-20cm=30cm>2f根据u>2f，2f>v>f，成倒立、缩小的实像，因此要想在光屏上呈现清晰的像，可以将光屏向左移动，光屏上恰好呈现一清晰的像，该像的性质是倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理。 （3）[1][2]遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。 （4）[1][2]当蜡烛距透镜6.0cm时，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，光屏上有烛焰经透镜折射后的光线，只不过折射光线不能会聚成像，像成在蜡烛一侧，眼睛应该在光屏的一侧，透过凸透镜观察。 14． 10.0 主光轴 不能 凹透镜 【详解】（1）[1]由图甲知， 平行光经凸透镜折射后，在光屏上得到最小最亮的点，即焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，所以焦距为 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm （2）[2]为了使像成在光屏的中央，实验前应调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。 （3）[3][4]当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时 u=40cm>2f 由凸透镜成像规律可知，此时像应在一倍焦距与二倍焦距之间，且成倒立、缩小的实像，而图中光屏到凸透镜距离为 20cm=2f 所以光屏上不能成像，要使能在光屏上成像，应使光发散一点，所以应该放一个焦距合适的凹透镜。 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． 安装在前部的摄像头寻找到了提取月壤的最佳地点（或如同一颗流星划破天际） 利用的是凸透镜成像的原理（或以地面为参照物返回器是运动的） 【详解】[1][2]由题意可提取出物理信息：安装在前部的摄像头寻找到了提取月壤的最佳地点，物理知识：利用的是凸透镜成像的原理；或物理信息：如同一颗流星划破天际，物理知识：以地面为参照物返回器是运动的。 17．见解析 【详解】烛焰发出的光经凸透镜汇聚于光屏成像，挡住凸透镜的上半部分后仍有部分光通过凸透镜的下半部分后成像；但是由于经过凸透镜的光线变少，像会变暗。所以像不会消失只会变暗。 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 $$