2020年八年级物理上册探究凸透镜成像规律

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2020年八年级物理上册探究凸透镜成像规律

‎3.6 探究凸透镜成像规律 学校:___________姓名:___________班级:___________‎ 一.选择题(共10小题)‎ ‎1.(2018•咸宁)一凸透镜的焦距为‎15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜‎40cm处沿主光轴移到‎20cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是(  )‎ A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小 C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大 ‎2.(2018•临沂)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,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是(  )‎ A.该凸透镜的焦距是‎20cm B.将蜡烛移动到‎20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像 C.将蜡烛移动到‎35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏 D.将蜡烛移动到‎45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏 ‎3.(2018•淄博)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后‎20cm的光屏上出现一个等大倒立的像,如果将蜡烛移动到凸透镜前‎25cm处,则(  )‎ A.光屏上会出现倒立放大的实像 B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像 C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立放大的实像 D.无论怎样移动光屏,光屏上均找不到像 ‎4.(2018•包头)如图所示,将焦距为‎10cm的凸透镜固定在光具座‎50cm刻度线处,此时在光屏中心已成烛焰清晰的像,下列说法正确的是(  )‎ A.此时烛焰在光屏上的成像特点于投影仪成像特点相同 B.若蜡烛移至‎20cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的像 C.若蜡烛移至‎45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像 D.在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,将光屏左移可再次成清晰的像 ‎5.(2018•江汉区一模)如图所示,小东同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是(  )‎ A.利用这一成像规律可制成幻灯机 B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动 C.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜 D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板 ‎6.(2018•新泰市一模)如图,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏到图示位置时,光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,当物体距凸透镜‎30cm时,重新调节光屏的位置,便可以得到(  )‎ A.倒立等大的实像 B.倒立放大的实像 C.倒立缩小的实像 D.正立放大的虚像 ‎7.(2018•自贡)关于凸透镜的应用,下列说法正确的是(  )‎ 8‎ A.凸透镜成的像都是实像 B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内 C.投影仪中的投影片放在镜头二倍焦距以外D.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用 ‎8.(2018•威海)下列关于凸透镜应用的说法,正确的是(  )‎ A.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正 B.放大镜成正立、放大的实像 C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内 D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投片 ‎9.(2018•通辽)如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是(  )‎ A.物体上的二维码是光源 B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 C.要使屏幕上二堆码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜 D.影像传感器上成的是正立的实像 ‎10.(2018•菏泽)已知凸透镜的焦距为‎15cm,下列说法正确的是(  )‎ A.当物体距凸透镜‎10cm时,成正立、放大的实像 B.当物体距凸透镜‎20cm时,成倒立、放大的实像 C.当物体距凸透镜‎35cm时,成倒立、放大的实像 D.当物体从距凸透镜‎20cm处远离凸透镜时,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大 ‎ ‎ 二.填空题(共6小题)‎ ‎11.(2018•东营)东营市开展了“红色电影进社区”活动,受到居民好评。电影放映机的镜头相当于一个   (选填“凸透镜”、“凹透镜”),电影放映时在银幕上形成的是   立、放大的实像。‎ ‎12.(2018•绵阳)将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为‎30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小实像;在透镜甲位置上换上焦距为‎20cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏   (选填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以再光屏上得到清晰的   (选填“放大”“缩小”或“等大”)实像。‎ ‎13.(2018•遂宁)勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时,蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、   (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰的像,利用凸透镜这一成像规律制成的是   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);若保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“‎15cm“刻度线位置,他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,则小明所患的眼疾是   。(选填“近视眼”或“远视眼”)‎ ‎14.(2018•达州)某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在   m以内;把物体从距凸透镜‎5cm处移动到距凸透镜‎20cm处的过程中,像的大小将   (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。‎ 8‎ ‎15.(2018•江苏一模)如图所示,志刚同学在一次实验课上,把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后,透过烧杯观察铅笔的像。他惊奇地发现,手中铅笔的笔尖本是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,这是因为盛水的烧杯相当于一个   镜,志刚同学看到的是铅笔   (“实”或“虚”)的像,若将铅笔继续   (“靠近”或“远离”)烧杯,他所看到的像将会变成笔尖朝左。‎ ‎16.(2018•西山区一模)无人机利用携带焦距一定的微型摄像机进行航拍时,来自地面景物的光通过摄像机镜头会聚在感光晶片上,形成倒立、   的实像;当无人机下降时,须   (填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面,此时所成的像   (选填“变大”“变小”或“不变”)‎ ‎ ‎ 三.作图题(共2小题)‎ ‎17.(2018•滨州模拟)完成图中的光路图 ‎ ‎ ‎ ‎18.(2017•日照)如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛放在位置A时,观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B,试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。‎ ‎ 四.实验探究题(共2小题)‎ ‎19.(2018•赤峰)小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,先用焦距‎20cm的凸透镜甲进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小,实像如图所示。‎ ‎(1)他改用‎10cm的凸透镜乙继续进行实验,如果不改变发光体和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏应向   移动(选填“左”、“右”)。‎ ‎(2)改用‎10cm的凸透镜乙继续进行实验时,光屏所成清晰的像偏下,要是光屏所成的像移动到光屏中央处位置,应使凸透镜向   移动(选填“上”、“下”)。‎ ‎(3)光屏上得到发光体清晰的像时,小明不小心用手指尖触摸到凸透镜,此时光屏上   (选填“会有指尖的像、“会出现指尖的影子”、“发光体的像暗了一些”)。‎ ‎20.(2018•滨州)小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验,‎ ‎(1)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟   有什么关系?‎ ‎(2)如图甲,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=   cm。‎ ‎(3)小明所用实验装置如图乙所示,若将凸透镇放在光具座刻度‎50cm位置处不变,把蜡烛放在刻度‎10cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是   (选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”)‎ ‎(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐   。当u>‎2f时,物体移动速度   (选“大于”、“小于“或“等于”)像移动的速度,当f<u<‎2f时,物体移动速度   (选填“大于”,“小于”或“等于”)像移动的速度。 ‎ 8‎ 8‎ ‎参考答案与试题解析 ‎ ‎ 一.选择题(共10小题)‎ ‎1.解:凸透镜的焦距是‎15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜‎40cm处移到‎20cm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。‎ 故选:A。‎ ‎ ‎ ‎2.解:A、由图可知,此时的物距为‎20cm,成的是倒立、等大的实像,则u=‎2f,故f=‎10cm,故A错误;‎ B、将蜡烛移动到‎20cm刻度处时,物距为‎50cm﹣‎20cm=‎30cm>‎2f,成的是倒立、缩小的实像,故B错误;‎ C、将蜡烛移动到‎35cm刻度处,u=‎50cm﹣‎35cm=‎15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,故应向右移动光屏,才能在光屏上呈现清晰的像,故C正确;‎ D、将蜡烛移动到‎45cm刻度处,u=‎50cm﹣‎45cm=‎5cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故光屏上接收不到像,故D错误。‎ 故选:C。‎ ‎ ‎ ‎3.解:距离凸透镜‎20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=‎20cm=‎2f,则f=‎10cm;‎ A、若现将蜡烛移至透镜前‎25cm处时,此时物距u=‎25cm,则物距u>‎2f,光屏上成倒立、缩小的实像,故A错误。‎ B、C、D、如果将蜡烛移动到凸透镜前‎25cm处,物距增大,像距减小,所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立缩小的实像,故B正确,CD错误;‎ 故选:B。‎ ‎ ‎ ‎4.解:A、由图可知,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故A错误;‎ B、蜡烛移至‎20cm刻度线处,当u>‎2f、f<v<‎2f时,成倒立、缩小的实像,物距变大,并将光屏向左移动,像距变小,像变小。故B正确;‎ C、若蜡烛移至‎45cm刻度线处,u<f时,成正立,放大的虚像,光屏上没用像,故C错误;‎ D、在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜,近视镜是发散透镜,对光线由发散作用,成的像要远离凸透镜,故将光屏右移可再次成清晰的像,故D错误。‎ 故选:B。‎ ‎ ‎ ‎5.解:A、由图知,蜡烛放在2倍焦距之外,所以此时成缩小、倒立的实像。照相机是根据这个原理制成的。而幻灯机是根据物距处于f和‎2f之间时,成放大、倒立的实像原理制成。故本选项说法错误。‎ B、由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像就应该越向上移动,故本选项说法正确。‎ C、要使光屏上的烛焰的像变小,蜡烛应远离凸透镜,同时要将光屏靠近凸透镜。故本选项说法错误。‎ D、为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的毛玻璃板。故本选项说法错误。‎ 故选:B。‎ ‎ ‎ ‎6.解:由图可知,光屏上最小、最亮的光斑到凸透镜的距离为‎10.0cm,即焦距f=‎10.0cm;‎ 当物体距凸透镜‎30cm 时,即物距u=‎30cm,大于2倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像;‎ 故选:C。‎ ‎ ‎ ‎7.解:‎ A、凸透镜可以成实像,也可以成虚像;当u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,故A错误;‎ B、照相机是根据物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,所以,照相时,景物在镜头二倍焦距以外,故B错误;‎ 8‎ C、投影仪是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像工作的,所以,投影仪中的投影片应放在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间,故C错误;‎ D、远视眼将像成在视网膜之后,远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用,可使光线提前会聚,故D正确。‎ 故选:D。‎ ‎ ‎ ‎8.解:‎ A、近视眼观察远处物体时,像成在视网膜的前方,为使光线延迟会聚,应佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正,故A错误;‎ B、放大镜成的是正立、放大的虚像,故B错误;‎ C、手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律工作的,因此,用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头的两倍焦距以外,故C错误;‎ D、要使投影仪成像变大,应减小物距,增大像距,所以,应使投影仪远离屏幕(增大像距),同时使镜头靠近投片(减小物距),故D正确。‎ 故选:D。‎ ‎ ‎ ‎9.解:A、二维码本身不发光,不是光源,故A错误;‎ B、手机摄像头相当于凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小实像的原理制作的,故B正确;‎ C、如果要让像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故C错误。‎ D、手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,影像传感器上成的是倒立缩小实像,故D错误。‎ 故选:B。‎ ‎ ‎ ‎10.解:A、当u=‎10cm时,u<f=‎15cm,成正立、放大的虚像,故A错误;‎ B、当u=‎20cm时,‎2f>u>f,成倒立、放大的实像,故B正确;‎ C、当u=‎35cm时,u>‎2f,成倒立、缩小的实像,‎2f>v>f,故C错误;‎ D、当物体从距凸透镜‎20cm处远离凸透镜时,物距增大,在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小。故D错误。‎ 故选:B。‎ ‎ ‎ 二.填空题(共6小题)‎ ‎11.解:放映机的镜头相当于凸透镜,投影片放置在一倍焦距和二倍焦距之间时,在银幕上所成的像是倒立、放大的实像。‎ 故答案为:凸透镜;倒。‎ ‎ ‎ ‎12.解:光屏上得到一个倒立缩小的实像时,v>‎2f,即v>‎60cm,保持透镜的位置不变,在焦距为‎30cm的透镜甲的位置上换上焦距为‎20cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,v>‎60cm,相当于物远了,则屏上的像变近、像变小大些,故应减小像距,即应将光屏靠近透镜;‎ 故答案为:靠近;缩小。‎ ‎ ‎ ‎13.解:烛焰到凸透镜的距离是物距,光屏到凸透镜的距离是像距。由图知,物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,应用于照相机;‎ 将蜡烛移到“‎15cm“刻度线位置,物距变大,则像距会变得更小,即像更靠近凸透镜。此时保持凸透镜和光屏的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜,光屏上也得到了清晰的像,说明这个镜片对光起到了发散的作用,因此,他放置的应该是矫正近视眼的凹透镜片。‎ 故答案为:缩小;照相机;近视眼。‎ ‎ ‎ ‎14.解:由凸透镜成像规律可知,u=v=‎2f,凸透镜成倒立、等大的实像,由图象可知,u=v=‎2f=‎10cm 时,所以f=‎5cm=‎0.05m,‎ 8‎ 用该凸透镜作放大镜使用时,u<f,成正立、放大的虚像,即被观察的物体到透镜的距离在‎0.05m以内;‎ 把物体从距凸透镜‎5cm处移动到距凸透镜‎20cm处的过程中,物距增大,像距减小,像变小;‎ 故答案为:0.05;变小。‎ ‎ ‎ ‎15.解:装满水后的烧瓶相当于一个凸透镜,当物体在焦点以外时,成倒立、放大的实像;‎ 手中铅笔的笔尖本是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,说明铅笔在凸透镜的焦点以外,看到的是铅笔倒立、放大的实像;‎ 当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。因此若将铅笔继续靠近烧杯,铅笔在凸透镜的焦点以内时,成成正立、放大的虚像。则他所看到的像将会变成笔尖朝左。‎ 故答案为:凸透;实;靠近。‎ ‎ ‎ ‎16.解:摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像;‎ 当无人机下降时,镜头到物体的距离变小,即物距减小,应增大像距,即增大镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面,像距变大,像变大。‎ 故答案为:缩小;增大;变大。‎ ‎ ‎ 三.作图题(共2小题)‎ ‎17.解:据图可知,过光心的光线传播方向不变,且只有平行于主光轴的光线,经过凸透镜后才会会聚与焦点上,故如图所示:‎ ‎ ‎ ‎18.解:从物体A的顶端做平行于主光轴的光线,过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。‎ 由A的顶端发出过光心的光线,传播方向不变。‎ 从物体B的顶端做平行主光轴的光线,折射后过焦点,再从B的顶端做过光心的光线,这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置,如图所示:‎ ‎ ‎ 四.实验探究题(共2小题)‎ ‎19.解:(1)由“先用焦距为‎20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>‎2f;‎ 当改用焦距为‎10cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,即向左;‎ ‎(2)根据光线过光心不改变方向,如图,像成在光屏的下方,要使像成在光屏的中央位置,可以让蜡烛向下移动,或凸透镜向上移动,或光屏向下移动。‎ ‎(3)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,只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。‎ 故答案为:(1)左;(2)上;(3)发光体的像暗了一些。‎ ‎ ‎ ‎20.解:(1)根据物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是,像的虚实、大小,正倒跟物距有关;‎ ‎(2)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为‎20.0cm﹣‎10.0cm=‎10.0cm;‎ 8‎ ‎(3)由于凸透镜的焦距是‎10cm,当物体在‎15cm处时,物距为‎50cm﹣‎10cm=‎40cm,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,这是照相机的原理;‎ ‎(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐增大。当u>‎2f时,物体移动速度大于像移动的速度,当f<u<‎2f时,物体移动速度小于像移动的速度。‎ 故答案为:(1)物距;(2 )10.0;(3)照相机;(4)增大;大于;小于。‎ ‎ ‎ 8‎
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