2020八年级物理上册凸透镜成像的规律(提高篇)

2020八年级物理上册凸透镜成像的规律(提高篇)

凸透镜成像的规律(提高篇)‎ 一、选择题 ‎1. 凸透镜所成正立像一定是（　　）‎ A．像比物大 B．像比物小 C．像物分立透镜两侧 D．像物等大 ‎2. 有四种不同焦距的凸透镜，如果要使距凸透镜‎15cm的物体能够在光屏上得到放大的像，那么凸透镜的焦距应为（　　）‎ A．‎5cm B．‎10cm C．‎15cm D．‎‎30cm ‎3.（多选） 如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上出现了清晰的烛焰像．已知凸透镜的焦距为f，由此可以判断像距v和物距u所在的范围是（　　）‎ A．v＜f B．f＜v＜‎2f C．u＞‎2f D．f＜u＜‎‎2f ‎4. 物体沿凸透镜主光轴从2倍焦距处匀速向外移动的过程中，像的大小和速度将（　　） A．像变大，速度变大　　　 　 B．像变大，速度不变 C．像变小，速度变小　　　 　D．像变小，速度不变 5. 物体从距凸透镜‎12cm移到距凸透镜‎18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，此凸透镜的焦距可能是（　　）‎ A．‎6cm B．‎10cm C．‎16cm D．‎‎20cm ‎6. 用同一凸透镜在光具座上分别探究甲、乙两物体的成像情况．实验时甲、乙两物体直立于光具座上，且甲物体比乙物体长些，它们经凸透镜成像后，下列说法中正确的是( )‎ A．若它们都成放大的实像，则甲的像一定比乙的像长 B．若它们都成等大的实像，则甲的像一定比乙的像短 C．若它们都成缩小的实像，则甲的像一定比乙的像长 D．不论成放大还是缩小的实像，甲的像都有可能比乙的像短 二、填空 ‎7. 将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜‎10cm的地方得到一个最小亮点。若有一个物体放在这个透镜前‎40cm处，则可在透镜的另一侧得到 、 、 的像。‎ 8. 检修工人在查看线路密集的电路板时，为了看清线路的连接情况，常透过一个较大的透镜进行观察，这个透镜应该是 透镜(填“凸”或“凹”)，工人看到的是放大的 (填“实”或“虚”)像，电路板到透镜的距离应 ；检修时还用到了照明灯，这是为了照亮 (填“透镜”或“电路板”)。‎ 9. 当物体位于凸透镜前‎20cm处时，在透镜另一侧的光屏上能得到一个清晰、放大的像，这个像一定是 ‎ 的 像（选填：“倒立”、“正立”和“虚”、“实”），那么此凸透镜的焦距在大于 ‎ 4‎ 范围内。‎ 8. 点燃的蜡烛距凸透镜‎16cm，在距透镜‎16cm的另一侧光屏上出现了等大的清晰的烛焰像，凸透镜的焦距为 cm，当把蜡烛移到距透镜‎20cm的位置时，移动光屏，能接到 （填倒立、正立、放大、缩小）的清晰的烛焰像。‎ 9. 将一物体分别放在甲、乙两凸透镜前等距离处，通过甲透镜成缩小的像，通过乙透镜成放大的像，由此可推断：甲透镜的焦距 乙透镜的焦距（填“小于”、“等于”或“大于”）。‎ 10. 研究“凸透镜成像规律”时，将凸透镜正对着太阳，在距透镜‎15 cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为________cm。实验中，将点燃的蜡烛先后放在a、b、c、d、k各点，如图所示，则当蜡烛在________点时在屏上得到的清晰的像最大。‎ 三、综合应用与实验探究 ‎13. 如图所示，一束光经凸透镜后射在平面镜上，请完成光路图。‎ 11. 凸透镜的焦点是实焦点，利用平行光源可以找到焦点，直接测出焦距，凹透镜的焦点是虚焦点，如何利用凸透镜来测定凹透镜的焦距？‎ 12. 小王用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。实验桌上现有A、B两个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为‎50cm，凸透镜B的焦距为‎10cm。光具座上标尺的刻度范围如图。‎ ‎（1）小王想探究凸透镜成像的规律，应选用 凸透镜（选填“A”或“B”）。‎ ‎（2）小王在图中的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如表所示。分析实验数据可知：‎ 实验次序 物体到凸透镜的距离u/cm 光屏上像到凸透镜的距离v/cm 光屏上像的大小 ‎1‎ ‎60‎ ‎12‎ 缩小 ‎2‎ ‎30‎ ‎15‎ 缩小 ‎3‎ ‎20‎ ‎20‎ 等大 ‎4‎ ‎15‎ ‎30‎ 放大 4‎ ‎5‎ ‎12‎ ‎60‎ 放大 ‎①从实验次序2、3、4可以看出，当成实像时，物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越 ；‎ ‎②同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而 。‎ ‎（3）你认为小王同学的实验过程是否全面？请提出你的看法（只需写出一种）。答： ‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择 ‎1.【答案】A ‎ ‎【解析】根据凸透镜成像规律，当物体在1倍焦距以内成正立、放大、虚像，所以凸透镜成的正立的像都是放大的。‎ ‎2.【答案】B ‎【解析】根据题意，可知物体成放大、的实像，这时，物距应该在1倍焦距和2倍焦距之间，即：‎2f＞‎15cm＞f，透镜的焦距应该在‎15cm＞f＞‎7.5cm，所以B选项正确。‎ ‎3.【答案】BC ‎【解析】由图知，此时成倒立缩小的实像，所以物距大于‎2f，即u＞‎2f；而像距处于f和‎2f之间，即f＜v＜‎2f。‎ ‎4.【答案】C ‎【解析】当u＞‎2f时，凸透镜成倒立，缩小的实像，若物距u增大（即物体远离凸透镜），则像距减小（即像与物相对于凸透镜向同一方向运动），其像也随像距成正比地减小（即像与像距的变化情况完全一样）。但物体移动的距离大于像移动的距离，而移动的时间又相同，由可知，像的速度会变小（减速运动）。‎ ‎5.【答案】B ‎【解析】物体在距离凸透镜‎12cm时，得到倒立、放大的实像，‎2f＞‎12cm＞f，所以，‎12cm＞f＞‎6cm。物体在距离凸透镜‎18cm时，得到倒立、放大的实像，‎2f＞‎18cm＞f，所以，‎18cm＞f＞‎9cm。所以，‎12cm＞f＞‎9cm，选项B正确。‎ ‎6.【答案】D ‎【解析】凸透镜成像的特点与物体到凸透镜的距离有关，像的放大或缩小是就物体所成的像与物体本身的大小比较而言的，由于题中没有说明两物体到凸透镜的距离关系，故不能断定两个物体的像的大小关系，因此答案为D。‎ 二、填空 ‎7.【答案】倒立；缩小；实 ‎8.【答案】凸；虚；小于凸透镜的1倍焦距；电路板 ‎【解析】根据凸透镜成像规律，当物距小于凸透镜的1倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，这就是放大镜的原理，所以检修工人用凸透镜的放大作用来查看电路板时，电路板到凸透镜的距离应小于1倍焦距，成的像是正立、放大的虚像，用照明灯照亮电路板，可以使成像更清晰，便于观察。‎ ‎9.【答案】倒立；实；大于‎10cm小于‎20cm（或‎10cm＜f＜‎20cm）‎ ‎【解析】物体离凸透镜‎20cm时，在透镜的另一侧的光屏上得到一个放大的像，故该像一定是实像，即此时成的是一个倒立的、放大的实像，即‎2f＞U＞f，所以，‎2f＞‎20cm＞f，‎20cm＞f＞‎10cm。‎ ‎10.【答案】8；倒立、缩小 ‎【解析】当u=‎16cm时，物体成等大的像，所以‎2f=‎16cm，即f=‎8cm；若将蜡烛移到‎20cm处，则物体在‎2f之外，所以此时成倒立缩小的实像。‎ 4‎ ‎11.【答案】小于 ‎【解析】通过甲透镜成缩小的像，说明此时物体在甲透镜2倍焦距之外，即u＞‎2f甲，成缩小、倒立的实像；通过乙透镜成放大的像，说明此时物体在乙透镜的2倍焦距以内，即u＜‎2f乙，成放大的像。而物体分别放在甲、乙两凸透镜前等距离处，即物距相等，所以甲透镜的焦距小于乙透镜的焦距。‎ ‎12.【答案】15；d ‎【解析】根据凸透镜成像规律可知，凸透镜成实像，物体置于f以外时，物距越小，像越大，故可判断蜡烛置于d点时在屏上得到的实像最大。‎ 三、综合应用与实验探究 ‎13.【答案与解析】根据折射光线过凸透镜的焦点画出即可；过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角画出反射光线。如图所示：‎ ‎14.【答案与解析】要测出凹透镜的焦距，需要平行光源、凸透镜、刻度尺、光具座等辅助器材。如图所示，其操作与观察方法是：让平行光源通过凸透镜的焦点F的位置，测出凸透镜的焦距f1，再在凸透镜的后面安上待测凹透镜，并在光屏上画一个与凹透镜等大的圆，移动凹透镜使光斑与圆正好重合，测出凸透镜与凹透镜间的距离s，凹透镜的焦距大小为f1-s。‎ ‎15.【答案】（1）B（2）①大；②减小（3）不够全面，因为他只记录了像的大小，没有记录像的正倒。‎ ‎【解析】（1）如果选择A透镜，当“研究凸透镜成像的规律”中的u＞‎2f时，即物距大于‎100cm，此时f＜v＜‎2f，即像距大于‎50cm小于‎100cm，而实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0～100cm”，所成的像位置超出了光具座的范围，在光屏上不能看到清晰的像。所以不能选A透镜，只能选择B透镜。（2）①表中数据物距越来越小，像距越来越大，像由缩小到等大到放大。②同一凸透镜，成实像时，物距越来越大，像距越来越小，即像距v随物距u的增大而减小。‎ ‎（3）小王同学的实验过程不够全面，因为他只记录了像的大小，没有记录像的正倒，所以他的记录不全，（或只通过一块凸透镜成像情况，要得到凸透镜成实像的规律，欠普遍性，或只研究了凸透镜成实像的情况，没有研究成虚像的情况）。‎ 4‎