4.4 凸透镜成像（分层作业）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

**基本信息** 本同步练习通过A、B、C三层递进设计，覆盖凸透镜成像全知识点，从基础概念到综合应用，适配新授课分层教学，强化物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|透镜作用、实验操作、成像规律、动态分析、作图|基础选择/填空/作图，如透镜对光作用判断、实验步骤考查，夯实物理观念| |B组|实验综合、动态变化应用|多选题/实验题，如成像动态分析、实验误差讨论，培养科学思维| |C组|跨知识点综合、生活应用|综合作图/实验设计，如工匠师透镜观察、光路补全，提升科学探究与社会责任|

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第4节凸透镜成像 A组 巩固过关 知识点1 透镜对光的作用 1.【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】A 4. 【答案】 凸 会聚 5.【答案】 凸 四 会聚 知识点2 探究凸透镜成像的规律 6.【答案】C 7.【答案】C 8.【答案】(1)同一高度 (2)左 35 (3)逐渐变大，然后消失 知识点3 凸透镜成像规律及应用 9. 【答案】B 10.【答案】A 11. 【答案】A 12. 【答案】会聚作用 ③ 知识点4 凸透镜成像时的动态变化分析 13.【答案】C 14. 【答案】B 15.【答案】A 16.【答案】D 知识点5 利用透镜三条特殊光线作图 17.【答案】 1/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 a 18.【答案】 19. 【答案】 20.【答案】见右图。 B组 能力进阶 21.【答案】B 22.【答案】C 23.【答案】AB 24.【答案】CD 25.【答案】(1)10.0 (2)光屏的中央 3)放大左(4)C C组 思维拔高 26.【答案】A 27.【答案】(1)使用放大镜看字时，改变放大镜到字的距离，看到像的大小、正倒会发生变化： (2)心2f变大：(3)取下光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察像 28.【答案】(1)会聚；(2)A:(3)正立：(4) 2/3 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 -N B 3/3 第4节 凸透镜成像 目 录 A组 巩固过关 知识点1：透镜对光的作用 知识点2：探究凸透镜成像的规律 知识点3：凸透镜成像规律及应用 知识点4：凸透镜成像时的动态变化分析 知识点5：利用透镜三条特殊光线作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 透镜对光的作用知识点1 1. 关于凸透镜和凹透镜，下列说法正确的是（     ） A．凸透镜只有一个表面是球面 B．凹透镜对光有会聚作用 C．中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜 D．经过透镜的光传播方向一定会改变 2. 据晋代《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火。”意思是：把冰块削成圆形，举起来对着太阳，用艾草放在它投射的光影处，就能引燃生火。如图所示，取火的冰的特点是（     ） A．中间厚边缘薄，对光有会聚作用 B．中间厚边缘薄，对光有发散作用 C．中间薄边缘厚，对光有会聚作用 D．中间薄边缘厚，对光有发散作用 3．在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（    ） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 4. 卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，水喷洒在草叶上，如图（b）所示，水珠作为______透镜，对阳光有______作用，这会导致草叶灼伤；    5．虚线框内各放置一个透镜，两束光通过透镜前后的情况如图所示，则甲为________透镜，乙为________透镜，其中甲对光有________作用。 探究凸透镜成像的规律 知识点2 6．探究凸透镜成像实验时，蜡烛、凸透镜、光屏的中心需要调整到同一高度，目的是（     ） A．使蜡烛更亮 B．使凸透镜成像更清晰 C．使像成在光屏中央 D．方便测量物距和像距 7．如图所示，小昆同学先利用图甲来测凸透镜的焦距，然后用该凸透镜探究“凸透镜成像的规律”，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时，在光屏上得到一个清晰的像（像未画出），则下列说法正确的是（     ） A．由图甲可知，该实验使用的凸透镜焦距为10 cm B．图乙的成像特点与投影仪成像特点相同 C．图乙中保持蜡烛和光屏位置不变，仅移动凸透镜到适当的位置，可再次得到清晰的像 D．图乙中在蜡烛和透镜之间放一近视镜片后，光屏需适当向左移动才能得到烛焰清晰的像 8. 小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中，选择了焦距为10cm的凸透镜。 (1)为了让像成在光屏的中央，小华将烛焰、透镜以及光屏的中心调整到__________； (2)实验中，小华将蜡烛移到如图所示位置时，光屏上成一清晰倒立缩小的像，小华保持蜡烛和光屏的位置不动，并将透镜向__________（选填“左”或“右”）移动到__________cm位置时，在光屏上又成清晰的像； (3)接下来的实验中，小华将凸透镜固定在50cm刻度线处，小华将蜡烛由图中20cm刻度处向透镜逐渐靠近的过程中，（同时移动光屏到合适位置），光屏上所成的像的变化情况是：__________。 凸透镜成像规律及应用 知识点3 9．某凸透镜焦距为15cm，将物体放在距透镜20cm处，此时成的像的性质是（     ） 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、缩小的实像 10. 将点燃的蜡烛、凸透镜（f=10.0cm）、光屏放在光具座上并正确调节，如图所示。下列操作中可使烛焰在光屏上成清晰像的是（　　） A．只将蜡烛移至30cm刻度线处 B．只将蜡烛移至45cm刻度线处 C．只将光屏移至60cm刻度线处 D．将蜡烛移至30cm刻度线处，同时光屏移至80cm刻度线处 11．淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产。小聪在琉璃馆参观时用一个焦距为15cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节，当凸透镜距离瓶子5cm时，他看到的像是（     ） A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、缩小的虚像 D．倒立、放大的实像 12. 如图所示的实验说明了光从空气射向透镜，凸透镜对光有________。凸透镜不能成的像是________（①倒立、放大的实像；②正立、缩小的虚像；③正立、放大的虚像；④倒立、缩小的实像）（选填序号）。 凸透镜成像时的动态变化分析 知识点4 13. 小明“探究凸透镜成像的规律”，通过实验得到了如表所示的实验数据，当u=22cm时，像距v应该在什么范围（     ） 物距u/cm 60 50 35 30 20 19 18 17 16 15 14 12 像距v/cm 12 12.5 14 15 20 21.1 22.5 24.3 26.7 30 35 60 A．16cm∼17cm B．17cm∼18cm C．18cm∼19cm D．19cm∼20cm 14．用自制水凸透镜做实验，光屏上得到清晰的像后，向透镜内抽水使焦距变大，若蜡烛和透镜位置不变，要再次得到清晰的像，光屏应（     ） A．靠近透镜 B．远离透镜 C．保持不动 D．无法确定 15. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上有烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A．蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能承接到像 B．实验所用凸透镜的焦距可能为10cm C．光屏上的像是倒立、放大的实像 D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 16. 如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　） A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到倒立缩小的实像 C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到倒立等大的实像 D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，可以得到正立放大的实像 利用透镜三条特殊光线作图 知识点5 17．如图所示，请画出入射光线a、b、c、d经过透镜后的折射光线。 18．西汉淮南王刘安主持编写的《淮南子·万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”是世界上最早关于透镜取火的记载之一，请在下图中补充光线使光路完整。 19. A′B′是物体AB经凸透镜所成的像。请你通过光路图确定凸透镜的光心O的位置。 20. AB是物体，A′B′是经过凸透镜所成的像，CC′是主光轴。在图中通过光学作图画出凸透镜的位置，标出凸透镜光心O及透镜右侧焦点F的位置，并完成光路。 21. 在用凸透镜观察物体的活动中，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离，关于凸透镜与插图之间的距离，下列判断正确的是（    ） A．图甲最小，图丙最大 B．图乙最小，图丙最大 C．图甲最小，图丁最大 D．图丙最小，图甲最大 22．某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验，他保持凸透镜（焦距为f）的位置不变，将发光物由远及近靠近凸透镜，当物距分别为、、时（），记录对应的成像大小为：缩小的、放大的、放大的。已知相邻两次成像的物距变化量Δu相等，则（   ） A．Δu一定小于f B．Δu一定等于f C．Δu可能大于f D．Δu可能大于2f 23. （多选题）在探究凸透镜成像规律时，点燃蜡烛后，调节蜡烛、透镜、光屏的位置，直到光屏上出现清晰的像。第一次调节好后如图所示，下列说法正确的是（     ） A．照相机的成像原理与图中所示的成像规律一致 B．蜡烛与光屏位置互换，光屏仍能接收到清晰的像 C．透镜的上半部分被遮挡，则在光屏上的像将不完整 D．透镜位置不变，向左移动蜡烛，要接收到清晰的像，光屏应向右移动 24．（多选题）在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像（图中未画出）。则下列说法正确的是（     ） A．凸透镜的焦距可能是5cm B．用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，在光屏上能成烛焰一半的像 C．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小 D．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 25. 小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。 (1)如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=_______cm； (2)小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在________； (3)如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动； (4)小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。 A．飞虫的像 B．飞虫的影子 C．仍是烛焰的像 26. 甲、乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图，手表的表面正对凸透镜，跟主光轴垂直，从凸透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向的说法中正确的是（　　） A．甲表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同 B．乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同 C．乙表秒针逆时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来了 D．甲表秒针顺时针旋转，但跟直接看表不相同 27. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，已知凸透镜的焦距为10.0cm。 （1）小强猜测凸透镜成像的大小、正倒等可能与物距有关，请写出支持他这一猜想的生活现象：_________； （2）按要求进行观察和测量，将观察到的现象和数据记录在表格中： 实验序号 物距/cm 像的大小 像的正倒 光屏到凸透镜的距离/cm ① 50.0 缩小 倒立 12.5 ② 30.0 缩小 倒立 15.0 ③ 20.0 等大 倒立 20.0 ④ 15.0 放大 倒立 30.0 ⑤ 12.5 放大 倒立 50.0 ⑥ 9.0 成正立、放大的虚像 小强分析表格中的数据，发现若要使物体经凸透镜成缩小的实像，物距u需满足的条件是_____________。成实像时，随着物距的减小，像的大小逐渐_________； （3）小强能观察到第⑥次实验中的现象，是因为他增加了一步操作，是___________。 28．工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）这个透镜能够使光线________（选填“会聚”或“发散”）； （2）透镜与仪表的距离u应满足下列________条件； A．u<f B． C． D．u=2f E．u=f （3）工匠师通过透镜观察到的仪表的像是________（选填“正立”或“倒立”）的； （4）下图中，为工匠师通过透镜观察到的物体AB的像，O为透镜的光心，F为焦点，MN为主光轴，请通过作图完成下列要求： ①在下图虚线方框中画出相应的透镜； ②确定物体AB所在的位置（保留作图痕迹）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 凸透镜成像 目 录 A组 巩固过关 知识点1：透镜对光的作用 知识点2：探究凸透镜成像的规律 知识点3：凸透镜成像规律及应用 知识点4：凸透镜成像时的动态变化分析 知识点5：利用透镜三条特殊光线作图 B组 能力进阶 C组 思维拔高 透镜对光的作用知识点1 1. 关于凸透镜和凹透镜，下列说法正确的是（     ） A．凸透镜只有一个表面是球面 B．凹透镜对光有会聚作用 C．中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜 D．经过透镜的光传播方向一定会改变 【答案】C 【详解】A．凸透镜的两个表面可都为球面的一部分，也可一个是球面、一个是平面，故A错误； B．凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用，故B错误； C．根据透镜的分类标准，中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜，故C正确； D．经过透镜光心的光线传播方向不变，故D错误。 故选C。 2. 据晋代《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火。”意思是：把冰块削成圆形，举起来对着太阳，用艾草放在它投射的光影处，就能引燃生火。如图所示，取火的冰的特点是（     ） A．中间厚边缘薄，对光有会聚作用 B．中间厚边缘薄，对光有发散作用 C．中间薄边缘厚，对光有会聚作用 D．中间薄边缘厚，对光有发散作用 【答案】A 【详解】凸透镜中间厚边缘薄，对光有会聚作用，要用冰块取火，需要冰块能将太阳光会聚，应该将冰块打磨成凸透镜，故选A。 3．在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（    ） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 【答案】A 【详解】A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明光线经过透镜后向主光轴偏折，说明该透镜对光有会聚的作用，故A正确； B．图乙中，平行于主光轴的光线通过透镜会聚于一点，这个点才是焦点。但图乙里的平行光不是沿主光轴入射的，所以会聚点不是焦点。故B错误； C．图丙中，沿主光轴的光线传播方向不变，但不只是在薄透镜主光轴上的光线，所有通过光心的光线传播方向都不变。故C错误； D．图丁中，折射光线相对入射光线更远离主光轴，说明该透镜对光有发散作用，故D错误。 故选A。 4. 卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，水喷洒在草叶上，如图（b）所示，水珠作为______透镜，对阳光有______作用，这会导致草叶灼伤；    【答案】 凸 会聚 【详解】草叶上的水珠中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，因此相当于凸透镜；凸透镜对光有会聚作用，会使太阳光线能量集中在局部，升高温度，导致草叶被灼伤。 5．虚线框内各放置一个透镜，两束光通过透镜前后的情况如图所示，则甲为________透镜，乙为________透镜，其中甲对光有________作用。 【答案】 凸 凹 会聚 【详解】光源S发出的光线经过甲透镜后，光线向主光轴靠拢、会聚，光线被收拢，说明甲对光有会聚作用，是凸透镜。 入射光线经过乙透镜后，光线相比原来的传播路径向外偏折，光线被散开，说明乙对光有发散作用，是凹透镜。 探究凸透镜成像的规律 知识点2 6．探究凸透镜成像实验时，蜡烛、凸透镜、光屏的中心需要调整到同一高度，目的是（     ） A．使蜡烛更亮 B．使凸透镜成像更清晰 C．使像成在光屏中央 D．方便测量物距和像距 【答案】C 【详解】C．探究凸透镜成像实验中，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心到同一高度，目的是让烛焰的像完整成在光屏的中央，方便观察成像，故C符合题意； ABD．该操作不会改变蜡烛亮度；成像清晰度由物距、凸透镜焦距等因素决定，不是该操作的目的；测量物距、像距和调整三者中心同高无关，故ABD不符合题意。 故选C。 7．如图所示，小昆同学先利用图甲来测凸透镜的焦距，然后用该凸透镜探究“凸透镜成像的规律”，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时，在光屏上得到一个清晰的像（像未画出），则下列说法正确的是（     ） A．由图甲可知，该实验使用的凸透镜焦距为10 cm B．图乙的成像特点与投影仪成像特点相同 C．图乙中保持蜡烛和光屏位置不变，仅移动凸透镜到适当的位置，可再次得到清晰的像 D．图乙中在蜡烛和透镜之间放一近视镜片后，光屏需适当向左移动才能得到烛焰清晰的像 【答案】C 【详解】A．由甲图可知，凸透镜在30.0cm刻度，焦点在40.0cm刻度，因此该凸透镜的焦距为，刻度尺要估读到分度值的下一位，故A 错误； B．由乙图可知，物距，则u>2f，成倒立、缩小实像，是照相机原理，故B错误； C．光路可逆原理：蜡烛与光屏总距离不变，现在，；移动凸透镜到适当位置，使、，此时，能成倒立放大实像，可再次得到清晰像，故C正确； D．近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，光线会延迟会聚，光屏需要向右移动才能承接清晰像，故D错误。 故选C。 8. 小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中，选择了焦距为10cm的凸透镜。 (1)为了让像成在光屏的中央，小华将烛焰、透镜以及光屏的中心调整到__________； (2)实验中，小华将蜡烛移到如图所示位置时，光屏上成一清晰倒立缩小的像，小华保持蜡烛和光屏的位置不动，并将透镜向__________（选填“左”或“右”）移动到__________cm位置时，在光屏上又成清晰的像； (3)接下来的实验中，小华将凸透镜固定在50cm刻度线处，小华将蜡烛由图中20cm刻度处向透镜逐渐靠近的过程中，（同时移动光屏到合适位置），光屏上所成的像的变化情况是：__________。 【答案】(1)同一高度 (2) 左 35 (3)逐渐变大，然后消失 【详解】（1）实验中为了使像成在光屏的中央，便于观察，应将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到同一高度。 （2）已知物距为 此时u>2f，光屏上成倒立缩小实像，像距为 且像距满足 保持蜡烛和光屏位置不动，移动透镜，根据光路可逆，当物距等于原来像距时，像距等于原来物距，可再次成清晰像。所以透镜从50cm向左移动15cm到35cm刻度处。 （3）当u>f时，凸透镜使物体成实像，且物距越小，像距越大，像也变大；当u=f不成像；当u<f时成虚像，虚像不能成在光屏上，所以，光屏上的像的变化情况是，逐渐变大，然后消失。 凸透镜成像规律及应用 知识点3 9．某凸透镜焦距为15cm，将物体放在距透镜20cm处，此时成的像的性质是（     ） 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、缩小的实像 【答案】B 【详解】已知凸透镜焦距f=15cm，物距，则。物体在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。故选B。 10. 将点燃的蜡烛、凸透镜（f=10.0cm）、光屏放在光具座上并正确调节，如图所示。下列操作中可使烛焰在光屏上成清晰像的是（　　） A．只将蜡烛移至30cm刻度线处 B．只将蜡烛移至45cm刻度线处 C．只将光屏移至60cm刻度线处 D．将蜡烛移至30cm刻度线处，同时光屏移至80cm刻度线处 【答案】A 【详解】AD．蜡烛移到30cm刻度线处，物距，根据凸透镜成像规律，时，像距，像的位置为，光屏正好在70cm刻度线处，因此光屏上能成清晰的像，故A正确，D错误； B．蜡烛移到45cm刻度线处，物距，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，无法在光屏成像，故B错误； C．只移光屏到60cm刻度线处，蜡烛不动，物距，此时光线经凸透镜后变为平行光，无法成像，故C错误。 故选A。 11．淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产。小聪在琉璃馆参观时用一个焦距为15cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节，当凸透镜距离瓶子5cm时，他看到的像是（     ） A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、缩小的虚像 D．倒立、放大的实像 【答案】A 【详解】根据凸透镜成像规律，当物距小于凸透镜的一倍焦距时，成正立、放大的虚像，因为，即物距小于一倍焦距，因此看到的是正立、放大的虚像。故选A。 12. 如图所示的实验说明了光从空气射向透镜，凸透镜对光有________。凸透镜不能成的像是________（①倒立、放大的实像；②正立、缩小的虚像；③正立、放大的虚像；④倒立、缩小的实像）（选填序号）。 【答案】 会聚作用 ② 【详解】由图可知，平行光经过凸透镜后会聚为一束，说明光从空气射向凸透镜时，凸透镜对光有会聚作用。 根据凸透镜成像规律：物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像（④存在），物距在1倍到2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像（①存在），物距小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像（③存在）， 凸透镜无法成正立、缩小的虚像，因此选②。 凸透镜成像时的动态变化分析 知识点4 13. 小明“探究凸透镜成像的规律”，通过实验得到了如表所示的实验数据，当u=22cm时，像距v应该在什么范围（     ） 物距u/cm 60 50 35 30 20 19 18 17 16 15 14 12 像距v/cm 12 12.5 14 15 20 21.1 22.5 24.3 26.7 30 35 60 A．16cm∼17cm B．17cm∼18cm C．18cm∼19cm D．19cm∼20cm 【答案】C 【详解】由表格数据可知，当时，像距，光的折射中，光路的可逆性，因此当，像距为；同理可知，当物距，像距为，凸透镜成实像时物距增大像距减小，已知物距为21.1cm＜22cm＜22.5cm，故像距一定在18cm和19cm之间。 故选C。 14．用自制水凸透镜做实验，光屏上得到清晰的像后，向透镜内抽水使焦距变大，若蜡烛和透镜位置不变，要再次得到清晰的像，光屏应（     ） A．靠近透镜 B．远离透镜 C．保持不动 D．无法确定 【答案】B 【详解】向水凸透镜内抽水后，透镜厚度减小，焦距变大，对光线的会聚能力会减弱。蜡烛和透镜位置不变，即物距不变，会聚能力减弱后，光线会比原来更晚会聚，清晰的像的位置会向远离透镜的方向移动，因此要再次得到清晰的像，光屏应远离透镜。故选B。 15. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上有烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A．蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能承接到像 B．实验所用凸透镜的焦距可能为10cm C．光屏上的像是倒立、放大的实像 D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 【答案】A 【详解】蜡烛在20.0cm处，凸透镜在50.0cm处，光屏在60.0cm处，因此物距，像距。 A．凸透镜成像中，折射光路是可逆的。蜡烛和光屏互换位置后，仍满足成像条件，光屏上仍能承接到清晰的像，故A正确； B．由可知，此时，，代入数据得：，且，解得，因此焦距不可能是10.0cm，故B错误； C．当时，凸透镜成倒立、缩小的实像，故C错误； D．蜡烛移到45.0cm刻度线处，此时物距 ，成正立、放大的虚像，虚像不能被光屏承接，故D错误。 故选A。 16. 如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　） A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到倒立缩小的实像 C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到倒立等大的实像 D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，可以得到正立放大的实像 【答案】D 【详解】A．由甲图可知该透镜焦距为，故A正确，不符合题意； B．由图乙可知，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以向左适当移动光屏可以得到倒立、缩小的实像，故B正确，不符合题意； C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，此时的物距等于二倍焦距，所以光屏上可得到倒立、等大的实像，故C正确，不符合题意； D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误，符合题意。 故选D。 利用透镜三条特殊光线作图 知识点5 17．如图所示，请画出入射光线a、b、c、d经过透镜后的折射光线。 【答案】见解析 【详解】光线a平行于主光轴入射， 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点；光线d过光心入射，过光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变，据此作图。 光线b平行于主光轴入射，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，过焦点；光线c过焦点入射，过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，据此作图。 18．西汉淮南王刘安主持编写的《淮南子·万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”是世界上最早关于透镜取火的记载之一，请在下图中补充光线使光路完整。 【答案】见右图。 【详解】根据凸透镜的特殊光线规律，过左焦点F的入射光线经凸透镜后，折射光线平行于主光轴向右射出。过光心O的光线传播方向不变，沿原直线方向延长补充另一侧光线即可，保留正确箭头方向。 19. A′B′是物体AB经凸透镜所成的像。请你通过光路图确定凸透镜的光心O的位置。 【答案】见右图。 【详解】凸透镜的光心一定在主光轴（本题中虚线即主光轴）上，且根据凸透镜的光学规律：过光心的光线传播方向不变，因此从物点A发出、经过光心的光线，传播后会到达对应的像点，因此和的连线必然经过光心，连线与主光轴的交点就是光心O。 20. AB是物体，A′B′是经过凸透镜所成的像，CC′是主光轴。在图中通过光学作图画出凸透镜的位置，标出凸透镜光心O及透镜右侧焦点F的位置，并完成光路。 【答案】见右图。 【详解】物体成正立放大的虚像，此时物体处于凸透镜的焦点以内，从A点通过凸透镜光心的光线的传播方向不变，像A′在该光线的反向延长线上，所以连接A′、A并延长，与主光轴交于一点O，则O为凸透镜的光心；过光心O画出凸透镜，从A平行于主光轴光线，交凸透镜于D点，该光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，该折射光线的反向延长线过像点A′，则连接A′D并延长，与主光轴的交点为焦点F，据此作图。 21. 在用凸透镜观察物体的活动中，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离，关于凸透镜与插图之间的距离，下列判断正确的是（    ） A．图甲最小，图丙最大 B．图乙最小，图丙最大 C．图甲最小，图丁最大 D．图丙最小，图甲最大 【答案】B 【详解】凸透镜成像时，实像都是倒立的，虚像是正立的，所以图甲、丙、丁是实像，图乙是虚像。物距小于一倍焦距时，成虚像；大于一倍焦距时，成实像，故凸透镜与插图之间的距离最小的是乙； 凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像变小，故像越小，物距越大，即丙图像最小 ，其凸透镜与插图之间的距离最大。故ACD错误，B正确。 故选B。 22．某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验，他保持凸透镜（焦距为f）的位置不变，将发光物由远及近靠近凸透镜，当物距分别为、、时（），记录对应的成像大小为：缩小的、放大的、放大的。已知相邻两次成像的物距变化量Δu相等，则（   ） A．Δu一定小于f B．Δu一定等于f C．Δu可能大于f D．Δu可能大于2f 【答案】C 【详解】由题意知，凸透镜移动过程，相邻两次成像的物距变化量Δu相等，若Δu小于f，因为未移动前，成缩小的像，则u1大于二倍焦距，则移动第一次后，物距2f>u2>f，成倒立、放大的实像，移动第二次，物距仍大于一倍焦距而小于二倍焦距时，成倒立放大的实像；若Δu大于f，移动第一次后，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，成倒立放大的实像，移动第二次，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像。若Δu大于2f，移动第一次，可成像，无法再移动第二次成像。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 23. （多选题）在探究凸透镜成像规律时，点燃蜡烛后，调节蜡烛、透镜、光屏的位置，直到光屏上出现清晰的像。第一次调节好后如图所示，下列说法正确的是（     ） A．照相机的成像原理与图中所示的成像规律一致 B．蜡烛与光屏位置互换，光屏仍能接收到清晰的像 C．透镜的上半部分被遮挡，则在光屏上的像将不完整 D．透镜位置不变，向左移动蜡烛，要接收到清晰的像，光屏应向右移动 【答案】AB 【详解】A．由图可知，物距大于像距，且在光屏上成清晰的像，由凸透镜成像规律可知，光屏上成倒立、缩小的实像，照相机利用的就是这一成像规律，故A正确； B．凸透镜成像时光路可逆，将蜡烛与光屏的位置互换后，光屏上仍能接收到清晰的像，故B正确； C．透镜的上半部分被遮挡后，下半部分仍能使光线会聚成完整的像，但通过透镜的光线变少，像会变暗，故C错误； D．透镜位置不变，向左移动蜡烛时，物距变大，像距变小，要接收到清晰的像，光屏应向左靠近透镜移动，故D错误。 故选AB。 24．（多选题）在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像（图中未画出）。则下列说法正确的是（     ） A．凸透镜的焦距可能是5cm B．用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，在光屏上能成烛焰一半的像 C．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小 D．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 【答案】CD 【详解】A．由图可知，物距 像距 此时光屏上成清晰实像，且，说明满足、，代入数据解得，故A错误； B．用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，仍有大量光线透过凸透镜的上半部分会聚成像，因此光屏上仍能成烛焰完整的像，只是像的亮度会变暗，故B错误； C．凸透镜成实像时，遵循“物远像近像变小”的规律：蜡烛远离凸透镜时，物距增大，像距减小，因此应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故C正确； D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏互换位置，根据光路可逆性，此时物距变为30cm，像距变为15cm，满足、，因此光屏上成清晰倒立、缩小的像，故D正确。 故选CD。 25. 小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。 (1)如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=_______cm； (2)小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在________； (3)如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动； (4)小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。 A．飞虫的像 B．飞虫的影子 C．仍是烛焰的像 【答案】(1)10.0 (2)光屏的中央 (3) 放大 左 (4)C 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点上，焦点到凸透镜的距离为焦距。由图甲可知，凸透镜在20.0cm刻度处，焦点在30.0cm刻度处因此焦距 （2）点燃蜡烛后调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是让烛焰的像完整成在光屏的中央，方便观察。 （3）已知，物距，满足，成倒立、放大的实像；远视镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，会使像提前会聚，像的位置比原来更靠近凸透镜，因此光屏应向左移动才能重新承接到清晰的像。 （4）飞虫落在凸透镜表面，飞虫在一倍焦距以内，不成实像；凸透镜被遮挡部分后，其余部分仍能透过光线会聚成烛焰的像，只是像会变暗，因此光屏上仍是烛焰的像，故选C。 26. 甲、乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图，手表的表面正对凸透镜，跟主光轴垂直，从凸透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向的说法中正确的是（　　） A．甲表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同 B．乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同 C．乙表秒针逆时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来了 D．甲表秒针顺时针旋转，但跟直接看表不相同 【答案】A 【详解】AD．由甲图可知甲图中的表到凸透镜的距离小于焦距，属于放大镜成像原理，此时在凸透镜的另一侧看到的是正立放大的手表虚像，所以看到的秒针与实际转向一样，所以甲表顺时针旋转，跟直接看表一样，故A正确，D错误； BC．由乙图可知：乙图中的表到凸透镜的距离大于焦距而小于二倍焦距，属于投影仪的成像原理，从凸透镜的另一侧可看到物体上下倒立、左右颠倒的放大的像，但是表针的转动方向不会改变，还是顺时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来，故BC错误。 故选A。 27. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，已知凸透镜的焦距为10.0cm。 （1）小强猜测凸透镜成像的大小、正倒等可能与物距有关，请写出支持他这一猜想的生活现象：_________； （2）按要求进行观察和测量，将观察到的现象和数据记录在表格中： 实验序号 物距/cm 像的大小 像的正倒 光屏到凸透镜的距离/cm ① 50.0 缩小 倒立 12.5 ② 30.0 缩小 倒立 15.0 ③ 20.0 等大 倒立 20.0 ④ 15.0 放大 倒立 30.0 ⑤ 12.5 放大 倒立 50.0 ⑥ 9.0 成正立、放大的虚像 小强分析表格中的数据，发现若要使物体经凸透镜成缩小的实像，物距u需满足的条件是_____________。成实像时，随着物距的减小，像的大小逐渐_________； （3）小强能观察到第⑥次实验中的现象，是因为他增加了一步操作，是___________。 【答案】（1）使用放大镜看字时，改变放大镜到字的距离，看到像的大小、正倒会发生变化； （2）u>2f；变大；（3）取下光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察像 【详解】（1）猜想成像的大小、正倒与物距有关，只需举出物距改变时，成像性质改变的生活实例即可，放大镜看字是最典型的符合现象。 （2）已知凸透镜焦距，表格中成缩小实像的物距分别为50.0cm、30.0cm，均大于2倍焦距20.0cm，因此成缩小实像的条件是；分析数据可知：成实像时，物距减小，像从缩小变为等大再变为放大，因此像的大小逐渐变大，符合凸透镜成像“物近像远像变大”的规律。 （3）当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在光屏上，且虚像和物体在凸透镜同侧，因此需要取下光屏，从原光屏一侧透过凸透镜才能观察到虚像。 28．工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）这个透镜能够使光线________（选填“会聚”或“发散”）； （2）透镜与仪表的距离u应满足下列________条件； A．u<f B． C． D．u=2f E．u=f （3）工匠师通过透镜观察到的仪表的像是________（选填“正立”或“倒立”）的； （4）下图中，为工匠师通过透镜观察到的物体AB的像，O为透镜的光心，F为焦点，MN为主光轴，请通过作图完成下列要求： ①在下图虚线方框中画出相应的透镜； ②确定物体AB所在的位置（保留作图痕迹）。 【答案】（1）会聚；（2）A；（3）正立；（4）见解析 【详解】（1）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴的是放大镜，放大镜是凸透镜，对光线有会聚作用。 （2）维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，是为了让仪表细微之处放大，相当于放大镜的作用，所以凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的一倍焦距之内。 故选A。 （3）根据凸透镜成像规律，凸透镜与仪表的距离在凸透镜的一倍焦距范围之内时，成正立、放大的虚像。 （4）①由图可知，工匠师通过透镜观察到的物体AB的像是虚像，则物像同侧，透镜为凸透镜，做放大功能使用，光心为O。 ②从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线传播方向不改变。连接像点A′、光心O，一部分为A反射出的光经过光心，一部分是像点A′与物体A点连线；连接像点A′、焦点F，与凸透镜左边缘的交点为从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线的入射点C，过C画平行于凸透镜的直线，与A′、O的连线的交点为A的位置，垂直于主光轴画出物体AB，即物体AB所在位置。如图所示： 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $