初中物理苏科版八年级上册4.3 探究凸透镜成像的规律课时练习

4.3凸透镜成像的规律同步练习苏科版初中物理八年级上册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时，在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像，然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置，这时光屏上能看到

A. 倒立、放大的像 B. 倒立、缩小的像
C. 正立、放大的像 D. 正立、缩小的像

2. 如图所示，发光二极管组成的红旗图案放在凸透镜之前，与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，则红旗在光屏上所成清晰的像可能是下图中的

A.  B.  C.  D.

3. 昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜如图所示，盒盖到盒底的距离为，利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫．在一次实验中，小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了．为了修好观察盒，老师分别给他提供了焦距为、、和的凸透镜各一个，他应该选择

A. 焦距为的凸透镜 B. 焦距为的凸透镜
C. 焦距为的凸透镜 D. 焦距为的凸透镜

4. 将如图甲所示玩具鹦鹉紧靠凸透镜，然后逐渐远离的过程中，通过凸透镜观察到它的三种不同的像，如图乙所示，则三种像出现的先后顺序是

A.  B.  C.  D.

5. 在探究凸透镜成像规律时，小明将蜡烛沿主光轴由距透镜移至的过程中，发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰．若他再将蜡烛移至距透镜处，移动光屏，则屏上得到的像一定是

A. 放大的像 B. 等大的像 C. 缩小的像 D. 正立的像

6. 如图所示，小强在做凸透镜成像实验时，他得到以下结论，下列说法正确的是

A. 蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像
B. 蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个倒立、缩小的像
C. 蜡烛从a点向b点移动，光屏上的像逐渐变大
D. 蜡烛从b点向左移动，光屏上的像逐渐变大

7. 如图所示，在凸透镜的主光轴上放一根木棒，木棒的a端在二倍焦距之外，而b端在一倍焦距与二倍焦距之间，那么在另一侧所成的像的情况是     

A. a端变细，b端变粗 B. a端变粗，b端变细
C. a、b端均变粗 D. a、b端均变细

8. 在探究凸透镜成像的规律实验中，当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时，观察到烛焰成像的情形是下图中的

A.  B.  C.  D.

9. 如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像像未画出透镜不动，将蜡烛移至刻度线处，移动光屏，则下列说法正确的是

A. 光屏上成倒立、缩小的实像 B. 光屏上成倒立、放大的实像
C. 光屏上成正立、放大的实像 D. 光屏上不能呈现像

10. 如图所示，、是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，是S经凸透镜所成的像．当点光源S沿平行于主光轴的方向靠近凸透镜时始终保持，则像移动的情况是     

A. 沿F与连线方向，靠近凸透镜
B. 沿F与连线方向，远离凸透镜
C. 沿平行于主光轴方向，靠近凸透镜
D. 沿平行于主光轴方向，远离凸透镜

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处，其中蜡烛放在_________处得到的实像最大，放在_________处得到的实像最小．

12. 用焦距为的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验．组装并调整实验器材时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的          上；找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最          像时光屏的位置；当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、          的实像．

13. 如图所示，这是一个昆虫观察盒，盒盖是一个凸透镜，透过盒盖可以看到          填“正立”或“倒立”、放大的虚像，盒盖到盒底的距离为，则凸透镜的焦距f          填“”“”或“”．
     

14. 在探究凸透镜成像规律的过程中，将光屏移到图中位置时，光屏上出现了清晰的像像未画出，这个像的性质是          如果要想使像变小，蜡烛应向          侧移动．

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 小明在探究凸透镜成像的实验中：
    
    测量凸透镜的焦距如图甲所示，则该透镜的焦距为______cm。
    图乙是他某次实验情景，此时他在光屏上看到了烛焰清晰的像，生活中的______就是利用这一原理制成的。
    当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用纸板挡住凸透镜的下半部分，则光屏上的像______选填“完整”或“不完整”
    实验过程中，蜡烛在燃烧中不断缩短，导致光屏上的像向______选填“上”或“下”移动。
    
    
    
    
    
    
     
16. 如图所示，AB为蜡烛，为蜡烛通过凸透镜所成的像．请通过光路图确定凸透镜光心O、右侧焦点F的位置，并画出凸透镜．

四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

17. 在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图1所示，这一操作的目的是______；
    在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图2所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向______调节。

18. 在“探究凸透镜的成像规律”实验中。
    
    实验前，应调整器材，使烛焰和光屏的中心在凸透镜的______上。
    当他将透镜和光屏的位置固定后，无论怎样移动蜡烛，在光屏上始终接收不到像光具座足够长，为了在光屏上能得到烛焰清晰的像，他应该将光屏向______选填“远离”或“靠近”凸透镜方向移动。
    如图光屏上可以得到清晰的像，不改变图中蜡烛和光屏的位置，将凸透镜向左移______cm时，光屏上可以再次得到清晰的像。移动后成像特点与______填“照相机”“投影仪”“放大镜”或“显微镜”成像特点相同。
    
    
    
    
    
    
     

五、综合题（本大题共2小题，共20.0分）

19. 如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律
    如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为多少cm？实验前，应调节水透镜、烛焰和光屏三者中心在同一高度，为何一般不说同一直线？
    该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成什么？若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上能不能看到清晰的像？
    在图乙所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”如图丙所示，当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学的眼睛属于什么眼？随着实验的进行，同学发现，烛焰的像成在光屏的上方，为了使像重新成在光屏中央，他把凸透镜怎样调节？
20. 小明利用凸透镜、刻度尺等进行以下探究：
    如图所示，烛焰与凸透镜的距离是______ cm，若仅移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的等大的像，则凸透镜的焦距为______ cm．
    将蜡烛移至48cm处，要在光屏上得以清晰的像，光屏需要______ 选填“远离”或“靠近”透镜，此时光屏上得到的是______ 的像选填“放大”、“缩小”或“等大”．
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：
探究凸透镜成像的规律时，在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像，此时，把燃烧的蜡烛和光屏互换位置，则，此时在光屏上得到倒立、放大的实像．
 

2.【答案】B
 

【解析】 解：
已知，则成倒立、放大的实像，而“倒立”是指物体上下、左右均颠倒，故选B．
 

3.【答案】D
 

【解析】 解：
盒盖处安装凸透镜，盒底处有昆虫，要使凸透镜作为放大镜使用，物距要小于焦距，此时物距是，所以应选择焦距为的凸透镜．故选D．
 

4.【答案】B
 

【解析】凸透镜逐渐远离的过程中，通过凸透镜可依次观察到：正立、放大的虚像，倒立、放大的实像，倒立、等大的实像，倒立、缩小的实像．
 

5.【答案】A
 

【解析】蜡烛由距透镜移至的过程中，发现像的位置几乎没变且比较清晰，说明物距远大于焦距，像距近似等于焦距，即焦距大小约为；当物距为时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，蜡烛通过凸透镜成倒立、放大的实像．
 

6.【答案】C
 

【解析】解：
蜡烛置于c点时，物距小于焦距，成的是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；蜡烛置于b点时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，故B错误；蜡烛从a点向b点移动，由于此时的物距都大于焦距，成实像，物距减小，像距变大，光屏上的像逐渐变大，故C正确；蜡烛从b点向左移动，物距增大，像距减小，光屏上的像逐渐变小，故D错误．故选C．
 

7.【答案】A
 

【解析】解：

根据凸透镜成像规律可知：当物体放在一倍焦距与二倍焦距之间时，所成的像是倒立、放大的实像．当物体放在二倍焦距之外时，所成的像是倒立、缩小的实像．因a端位于二倍焦距之外，故所成的像是倒立、缩小的．而b端位于一倍焦距与二倍焦距之间，故所成的像是倒立、放大的．所以木棒所成的像的情况是a端变细，b端变粗．

8.【答案】C
 

【解析】解：
当物距小于一倍焦距时，物体成正立、放大的虚像，像与物体位于凸透镜的同一侧，且像距大于物距．所以 C正确．
 

9.【答案】D
 

【解析】解：
题图中，物距和像距相等，根据凸透镜成像特点可知，此时，则把蜡烛移至刻度线处，物距，故此时在蜡烛同侧成正立、放大的虚像，且虚像不能在光屏上呈现，本题选D．
 

10.【答案】B
 

【解析】解：
由凸透镜的三条特殊光线知，当光源S在焦点以外沿平行于主光轴的方向靠近透镜时，此时所成的像始终是倒立的实像，当物距减小时，像距增大，像变大．所以像的移动情况是沿与连线方向，远离透镜．
 

11.【答案】b；c
 

【解析】

【分析】
掌握凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时物距、像距、像的变化规律，这是凸透镜成像习题的基础知识，一定要掌握。
凸透镜成像的规律：
，成倒立缩小的实像，此时像距；
，成倒立等大的实像，此时像距；
，成倒立放大的实像，此时；
，不成像；
，成正立放大的虚像，像距。
【解答】
解：由图可知：a点在一倍焦距之内，由凸透镜成像的规律：，可知成正立放大的虚像，所以无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像；
b点在一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成像的规律：，可知成倒立放大的实像，此时；
c点在二倍焦距以外，由凸透镜成像的规律：，可知成倒立缩小的实像，此时。
综上分析可知，蜡烛放在b处得到的实像最大，放在c处得到的实像最小。
故答案为：b；c。  

12.【答案】主光轴

清晰 

放大

【解析】探究凸透镜成像，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，使像落在光屏的中央．找像时，要前后多移动几次光屏，找出成最清晰像时光屏的位置，即为像的位置．图中物距小于像距，则，成倒立、放大的实像．
 

13.【答案】正立

【解析】昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜，起到放大镜的作用，透过盒盖可以看到正立、放大的虚像，方便观察小昆虫．物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，所以凸透镜的焦距．
 

14.【答案】倒立、缩小的实像

左

【解析】解：
由题图知，此时像距小于物距，根据凸透镜成像的规律可知，成倒立、缩小的实像．要使像更小，则要增大物距，所以蜡烛应向左侧移动，远离透镜．
 

15.【答案】  照相机  完整  上
 

【解析】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是；
由图可知此时物距为30cm，大于二倍焦距，成的是倒立缩小的实像，生活中的照相机就是利用这个规律制成的；
遮住凸透镜的下半部分，物体上任一点射向凸透镜的上半部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗；
蜡烛不断燃烧，烛焰不断降低，由于过光心的光线不改变方向，则像的位置向上移动。
故答案为：；  照相机；完整；上。
图示的是利用平行光聚焦法来测量凸透镜的焦距，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距；
当时，成倒立、缩小的实像；
若将凸透镜的部分挡住，其它部分仍能够折射光线而成像；
根据过光心不改变方向，判断像的移动方向。
此题考查的是凸透镜焦距的确定及成像规律和实际应用，属于基本技能的考查和基本规律的应用，难度不大，熟练掌握凸透镜成像规律是解决此类问题的前提。
 

16.【答案】如图所示

【解析】连接，与主光轴的交点为光心O，即凸透镜的位置．从A点作出平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过点，折射光线与主光轴的交点为凸透镜焦点F的位置．
 

17.【答案】测凸透镜的焦距  上
 

【解析】解：将凸透镜正对着太阳光，平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。所以这一操作的目的是测量凸透镜的焦距；
实验过程中，像不能呈现在光屏的中心，是因为烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度；在实验过程中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图b所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向上调节。
故答案为：测凸透镜的焦距； 上。
首先确定凸透镜的焦点，然后测量凸透镜的焦距。
当烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度时，像不能成在光屏的中心。
阳光测焦距法，实验中经常出现，要从图示上读出凸透镜焦距的大小；
调节蜡烛火焰、透镜中心和光屏中心在同一高度。
 

18.【答案】主光轴  远离    投影仪
 

【解析】解：为了使像成在光屏中央，应使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；
要在光屏承接到像，光屏到凸透镜的距离像距大于一倍焦距；原来透镜和光屏的位置固定时，两者的距离小于凸透镜的焦距，光屏的位置无法与像的位置一致，所以光屏上始终接收不到像，将光屏向远离凸透镜的方向移动，使光屏到凸透镜的距离大于一倍焦距即可；
如图光具座上刻度尺的分度值是1cm，当光屏上得到清晰的像，此时物距：，像距：，物与像的距离：；根据光路的可逆性，当物距：时，像距：，此时物与像的距离：，符合：不改变图中蜡烛和光屏的位置这一条件，所以凸透镜向左移动的距离：，移动后，典型应用是投影仪。
故答案为：主光轴；远离；；投影仪。
探究凸透镜成像的实验时，调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样可以使像成在光屏中央；
凸透镜成实像时，像距大于一倍焦距，据此分析；
根据光路的可逆性，物距与原来的像距相同，由此分析作答；像距小于物距的应用是投影仪等。
凸透镜成像规律是光学内容的难点，要解决此类问题，首先要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系，对规律进行总结；对光路可逆的理解是解决本题的关键之一。
 

19.【答案】解：平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是：；
如果调整到的同一条直线跟光具座不平行，当移动蜡烛和光屏时，像并不能总成在光屏中央；
如图，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，成倒立、放大的实像。光屏上能接到像是实像；
当从水凸透镜内抽出一部分水后。使透镜凸起程度变小，会聚能力较弱，将像成在光屏的后面，为了使像正好呈在光屏上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于光屏前移，所以应在水凸透镜前放置一块凸透镜，由此判断该同学戴的是远视眼镜，该同学为远视眼；
由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，则像的位置会偏高，即屏上像逐渐向上移动，为使像重新回到光屏中央。应将凸透镜向下移。
故答案为：；因为如果调整到的同一条直线跟光具座不平行，当移动蜡烛和光屏时，像并不能总成在光屏中央；照相机；能；远视眼；向下移。
 

【解析】通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距；
如果调整到的同一条直线跟光具座不平行，当移动蜡烛和光屏时，像并不能总成在光屏中央；
凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机；物距小于像距时，成倒立放大的实像，应用于投影仪。
光的折射中光路是可逆的。
这里的水透镜就相当于人眼的晶状体。形成“远视眼”，是因为从水凸透镜内抽出一部分水后，使透镜凸度变小。
远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的。远视矫正方法，需佩戴凸透镜。根据物与像移动方向相反确定屏上像移动的方向。
本题首先确定凸透镜的焦距，然后根据凸透镜成像的几种情况进行判断，掌握凸透镜的成像的几种情况是重点。此题不仅考查了凸透镜成像的规律，还考查了对远视眼的成因和矫正方法的掌握。
 

20.【答案】    靠近  缩小
 

【解析】解：由图可以看出，烛焰与凸透镜的距离是，由题意可知，可在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的像，则根据凸透镜成像规律可知，当时，在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的像。所以，则；
将蜡烛移至48cm处，此时物距变大，为14cm，则像距变小，光屏要靠近透镜，乘次物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像。
故答案为：；；靠近；缩小。
要解决此题，知道物体到凸透镜的距离是物距。要掌握凸透镜成像的规律，当时，成倒立、等大的实像。
凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。
本题考查凸透镜成像规律实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。