初中第3节 凸透镜成像的规律练习题

这是一份初中第3节 凸透镜成像的规律练习题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
1.将一凸透镜正对太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在此透镜前30cm处，则可在透镜另一侧得到（ ）
A.倒立、缩小的实像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
2.用手机看视频，图象太小，屏幕放大器（凸透镜）来帮忙，小明通过透镜可看到放大了的图象，如图所示，手机距离透镜15cm，凸透镜的焦距可能为（ ）
A.20cm B.15cm C.10cm D.5cm
3.近期流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便．如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ）
A.增大像距 B.增大取景范围
C.增大人像的大小 D.缩短景物到镜头距离
4.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，则下列说法正确的是（ ）
A.利用了这一原理制成了照相机
B.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
C.若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
D.若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在刻度线45cm处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像
5.如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上．下列说法正确的是（ ）
A.手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距
B.墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像
C.制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片
D.要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离
6.如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光屏，小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（ ）
A.当物体距透镜8cm时，成正立的像
B.当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像
C.当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D.当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜
二、多选题
7.小明同学在探究凸透镜成像成像规律时，用焦距分别为f1、f2的甲、乙两个凸透镜进行实验．先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具坐上，调整后的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像（图中未标出）：再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像．下列判断正确的是（ ）
A.图中光屏上的像是放大的 B.图中光屏上的像是缩小的
C.f1＜f2 D.f1＞f2
8.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断错误的是（ ）
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20cm时成放大的像．投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
9.凸透镜是一种基本光学元件，在生活中有广泛的应用．下列说法正确的是（ ）
A.用放大镜观察报纸时，报纸应放在一倍焦距之内，要使观察的像更大而且清晰些，报纸要靠近放大镜
B.用投影仪放映物理试题时，要使银幕上所成像更大而且清晰些，应该让镜头下降些，同时投影仪远离屏幕
C.用照相机照人像照时，要使所成像更大而且清晰些，应该让拍摄对象靠近镜头，同时镜头前伸
D.用照相机照人像照时，要使所成像更大而且清晰些，应该改用长焦（即焦距更长的）镜头，同时镜头前伸
10.下列关于凸透镜成像及应用，完全正确的有（其中f表示焦距）（ ）
A.A B.B C.C D.D
11.在探究凸透镜成像规律的实验前，先用图1所示方法对所用凸透镜的焦距进行了测量，然后将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图2所示的位置，若其中蜡烛、凸透镜的位置不动，下列说法正确的是（ ）

A.实验时所用凸透镜的焦距为40cm
B.将图2中光屏向左移才可得到烛焰清晰的像
C.移动光屏后在屏上得到的是倒立、放大的像
D.此次的实验现象能够说明照相机的成像特点
12.如图，圆柱形玻璃瓶装满水，把铅笔放在一侧，通过玻璃看到那只铅笔，把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，则看到的现象是（ ）
A.铅笔的像会一直变大 B.铅笔像先变大后变小
C.铅笔像由正立变成倒立 D.铅笔像由倒立变成正立
三、填空题
13.如图所示，是“探究凸透镜成像的规律”实验装置，在图示位置，烛焰恰能在光屏上成清晰的像．

（1）物距是 ______ cm．
（2）光屏上成的是倒立、 ______ （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．
（3）小明将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应将光屏向 ______ （填“左”或“右”）移动．
14.小明在光具座上探究“凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜及光屏的位置如图所示时，屏上得到烛焰清晰的像，凸透镜的焦距为f，则 ______ cm＜f＜ ______ cm．
四、实验探究题
15.在信息化时代，相机和手机都是常用的图象采集设备．
（1）如图所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立的、缩小的 ______ 像（选填“实”或“虚”）．镜头靠近人时，像的大小将变 ______ ，此时像会 ______ 透镜（选填“靠近”或“远离”）．用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图所示．
（2）小敏同学发信手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 ______
A、5m B、0.5m C、0.05m D、0.005m
（3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是 ______ ．
人教版物理八年级上册第五章第三节凸透镜成像的规律同步训练
答案和解析
【答案】
1.C 2.A 3.B 4.B 5.C 6.D 7.BD 8.ABC 9.BCD 10.ABD 11.BD 12.BC
13.20.5；放大；右
14.16；20
15.实；变大；远离；D；这种手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小
【解析】
1. 解：把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以，f=20cm．
若将一个物体放在此透镜前30cm处，u=30cm，2f＞U＞f，成倒立、放大的实像．
故选C．
根据阳光聚焦方法得到焦距：太阳光射到地球上是平行光，平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到凸透镜的焦点．
凸透镜成像时，2f＞U＞f，成倒立、放大的实像．
凸透镜成像是个光学部分的重点内容，本题综合性很强，包含了焦点、焦距、凸透镜成像的三种情况等．
2. 解：由图可知，凸透镜成正立放大的虚像，所以u＜f，所以f＞15cm．BCD均不符合题意，A符号题意．
故选A．
根据物距小于焦距时，凸透镜成正立放大虚像的特点来分析．
本题主要考查了凸透镜成像规律的应用，关键要熟练掌握凸透镜成像的规律．
3. 解：凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；所以，“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故ACD错误，只有B正确．
故选B．
“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小．
此题主要考查了有关凸透镜成像的规律及应用．一定要熟练掌握规律的内容，特别是成像特点与物距之间的关系．
4. 解：
A、由图可知，物距小于像距，f＜u＜2f，v＞2f，此时光屏上成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪利用了此原理．u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，故图示不照相机机的原理图．故A错误；
B、成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则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，故B正确．
C、若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，故C错误；
D、由图可知，f＜u-15cm＜2f，则7.5cm＜f＜15cm，当将蜡烛放在刻度线45cm处，当u＜f时，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上承接．故D错误．
故选B．
凸透镜成像的规律：
当u＞2f时，成倒立、缩小的实像．照相机、摄像机就是根据这个原理制成的．
当u=2f时，成倒立、等大的实像．
当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像．幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的．
当u=f时，无像．经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点．
当u＜f时，成正立、放大的虚像．放大镜就是根据这个原理制成的．
成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小．
要求学生能从图中获取信息，然后利用所学规律分析解答问题，这是考试中常见的题型，考查学生的分析能力．此题的关键是掌握凸透镜成像的规律．搞清像距、像的大小与物距之间的关系．
5. 解：A、根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍焦距，故A错误；
B、投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B错误；
C、投影仪利用凸透镜成像的规律，老花镜镜片也是凸透镜，因此，制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片，故C正确；
D、要使墙上的像变大，根据物近像远像变大的规律可知，应减小手机与透镜间的距离，故D错误．
故选C．
投影仪利用凸透镜成像的规律，当物距大于焦距，小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像的原理．根据物近像远像变大的规律可判断其像与物的变化关系．
本题以自制简易投影仪为例，考查了凸透镜成像规律的应用，要熟知其成像的特点与规律，并会分析其物距和像距的关系．
6. 解：A、由图可知，凸透镜的焦距为40cm-30cm=10cm，当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故A正确；
B、当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大的实像，故B正确；
C、当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，凸透镜成的是实像，物距变大，像距变小，故C正确；
D、当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时，凸透镜成的是实像，物距减小，像距变大，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜，故D错误．
故选D．
（1）物距小于焦距成正立放大虚像．应用是放大镜．
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距．
（2）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，物距减小，像距变大．
本题考查是凸透镜的成像规律，从图中可得出，凸透镜的焦距为10cm．学生要熟记规律并能灵活应用规律分析问题，在平时的学习中注意总结规律．
7. 解：AB、由U＞v知成倒立缩小的实像，故A错误，B正确；
CD、由“保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像”可知，像距减小，像变小，相当于物距变大，但物距没变，是焦距变小了，故f1＞f2，故C错误，D正确．
故选BD．
（1）由U＞v知成倒立缩小的实像；
（2）保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像，像变小，像距减小．
这道题目就是考查学生观察凸透镜成像实验的掌握，根据题目提供的信息得出两个凸透镜的焦距的大小，是一道难题．
8. 解：A、u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=16cm 时，所以f=8cm．A错误．
B、当u=12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．B错误．
C、当u=20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机．C错误．
D、物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小．D正确．
故选：ABC．
（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机．u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪．u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．
（2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像．凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小．
凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．
9. 解：A、放大镜是利用物距小于一倍焦距成正立、放大的虚像的原理制成的；要使观察的像更大些，根据凸透镜成虚像的规律可知，应增大物距，则报纸要远离放大镜一些，故A错误；
B、用投影仪放映物理试题时，要使银幕上所成像更大而且清晰些，则需减小物距，增大像距，故应该让镜头下降些，同时投影仪远离银幕，故B正确；
CD、用照相机照人像照时，要使所成像更大而且清晰些，则需减小物距，增大像距，故应该让拍摄对象靠近镜头，同时镜头前伸；若改用长焦镜头（即焦距更长的），此时物体更靠近二倍焦距处，相当于物距减小，则像距变大，成的像变大，所以镜头前伸，故CD正确．
故选BCD．
根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．
无论成实像还是虚像，物距增大，像距减小，像减小．
本题考查了凸透镜成像情况和应用，考查了凸透镜成实像时，物距增大、像距减小、像变小．这两个知识点是凸透镜成像习题的重要依据，要熟练掌握．
10. 解：A、当u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜．故A正确；
B、当f＜u＜2f，成倒立放大的实像，像距v＞2f，应用是投影仪或幻灯机，故B正确；
C、当u=2f，可以成倒立等大的实像，应用是测焦距，故C错误；
D、当u＞2f，成倒立缩小的实像，像距f＜v＜2f，应用是照相机；故D正确．
故选ABD．
凸透镜成像的规律和应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；
u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜．
本题考查了凸透镜成像的原理及应用，属于记忆性的内容，应牢记，并理解应用．《透镜及其应用》必须熟记和理解凸透镜成像规律和应用，还要记住成实像、虚像的大小调节规律，这一章的内容才有可能学好！
11. 解：A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm，故A错误；
B、图2中，物距u=50cm，则物距在二倍焦距之外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即在60cm-70cm之间，故光屏向左移才可得到烛焰清晰的像，故B正确；
C、由凸透镜成像规律可知，图2中烛焰成的是倒立、缩小的实像，故C错误；
D、图乙中成倒立缩小的实像，根据这个原理制成了照相机，故D正确．
故选BD．
（1）根据凸透镜对光线的折射作用知：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，然后可知其焦距；
（2）根据图中表示的焦距与物距，利用凸透镜成像的规律可以确定成像的位置．
（3）当物距在二倍焦距之外时，成倒立缩小的实像，应用于照相机．
本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律以及应用，是一道中等题．
12. 解：玻璃瓶相当于一个柱面透镜．当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长，到达某一位置时，铅笔尖忽然改变方向；
当铅笔处于柱面透镜的焦距与二倍焦距之间时，根据物远像近小可知，逐渐远离的过程中，所成的像逐渐变小．即铅笔像先变大后变小，并且铅笔尖会忽然改变方向，即铅笔像由正立变成倒立．
综上所述，选项BC正确，AD错误．
故选BC．
由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像．
此题主要考查凸透镜成像规律的应用，熟知凸透镜成像的规律，并能根据物距的变化来判断成像的特点是解答的关键．
13. 解：（1）蜡烛到凸透镜的距离为u=30.5cm-10.0cm=20.5cm；
（2）由图可知，此时物距小于像距，成的是倒立、放大的实像；
（3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离凸透镜，即光屏向右移动，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像．
故答案为：（1）20.5；（2）放大； （3）右．
（1）根据光具座上的刻度读数；
（2）物距小于像距，成的是倒立、放大的实像；
（3）凹透镜对光线有发散作用．
凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时，物距变化，像距变化，像变化经常用到，一定要熟练掌握．本题还考查了近视眼的成因和矫正方法，本题与学生的实际生活联系密切，能够体现从物理走向生活的理念．
14. 解：此时物距大于像距，所以一定是u＞2f，成倒立、缩小的实像，像处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间；
即40cm＞2f；且2f＞32cm＞f；故解上面两个不等式可得：16cm＜f＜20cm．
故答案为：16；20；
根据凸透镜成实像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，像处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，解不等式即可．
解答此题的关键是掌握凸透镜成像的两种判断方法，根据物距和像距的关系；根据物距和焦距的关系列出不等式．而且要会解不等式，这就要求学生要具备一定的学科综合能力．
15. 解：（1）照相机的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，镜头靠近人时，物距变小，像距变大，像会远离透镜，像要变大．
（2）由表中数据可知，当物距u＞0.50m时，像距v保持0.5cm几乎不变，像距接近焦距，故选D．
（3）因为这种手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不用调节．
故答案为：（1）实；变大；远离；（2）D；（3）这种手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小．
（1）u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，凸透镜成像遵循物近像远像变大的规律．
（2）根据凸透镜成像的原理：当物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，以及其应用来解答此题．
（3）因为这种照相机的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不用调节．
凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．
物距（u）
像距（v）
成像特点
应用
A
u＜f
正立放大的虚像
放大镜
B
f＜u＜2f
2f＜v
倒立放大的实像
幻灯机
C
u=2f
不能成像
D
2f＜u
f＜v＜2f
倒立缩小的实像
照相机
次数
物理量
1
2
3
4
5
6
7
物距/m
10.00
5.00
2.00
1.00
0.50
0.10
0.05
像距/cm
0.500
0.501
0.502
0.503
0.505
0.526
0.556