2020-2021沈阳全国各地中考物理分类：凸透镜成像的规律

一、初中物理凸透镜成像的规律卞列关于光学知识的说法中，正确的是老花镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上照相机利用凸透镜成正立、缩小的实像的原理制成的放人镜利用凸透镜成正立、放人的实像的原理制成的【答案】B【解析】老花镜是凸透镜，因此老花镜是利用凸透镜对光的会聚作用使物体的像成在视网膜上，故A错误；B.近视镜是凹透镜，因此近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上，故B正确：C.照相机拍照时，物体到透镜的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C错误；D.放人镜使用时，物体到透镜的距离小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故D错误.故选B.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图，当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等人的像.若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则()y'I•I'IrI'"I~F~~I~物体放在凸透镜前30厘米处：在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。则()焦距可能为物体放在凸透镜前30厘米处：在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。则()焦距可能为18厘米此时凸透镜成倒立放大的实像当物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后，此实像变人了当物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米【答案】D1020304050607080cm移动光屏，可以在屏上得到倒立放人的像移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像移动光屏，可以在屏上得到正立放人的像不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像【答案】D【解析】由题意可知，当物距为30cm时，可以在光屏上得到与物体等犬的像，所以f=15cm；将蜡烛移到刻度为30cm处时，物距为10cm,即uVf,所以应该成正立、放人的虚像，故在光屏上看不到；故选D.【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律，当u>2f,f<v<2f,成倒立、缩小的实像，即u>v；由题意可以知道物距u=30cm，像距v=20cm,这种情况是成倒立、缩小的实像，即30cm>2ff<20cm<2/化简可得10cm</<15cm所以凸透镜的焦距不可能是18cm；当物体远离凸透镜10cm,物距变人，依然人于两倍焦距，像距变小，所成的实像会变小；当物体靠近凸透镜10cm,物距a=20cm,那么f<u<2f为了在光屏上得到清晰的实像，根据光路的可逆性，此时像距v=30cm，光屏应远离透镜10cm；故选D°在“探究凸透镜成像的规律"时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像.则下列相关说法正确的是（）光屏上成倒立、放大的实像照相机是利用这一成像原理工作的该透镜的焦距f一定满足8cm<f<15cm将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜只有①和③B.只有②和④C.只有②和③D.只有①和④【答案】C【解析】根据凸透镜成像的规律分析：将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，即物距大于像距，所以成倒立缩小的实像，故①错误；照相机就是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的，故②正确；凸透镜成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距，即30cm>2/,得：/<15cm;像距为一倍到二倍焦距之间，即/<16cm<2/,得：f>Scm,f<16cm;综合以上条件得：8cmV/V15cm,故③正确；将近视镜片，即凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，由于凹透镜对光线有发散作用，所以像将远离凸透镜，所以要使光屏上出现清晰的像，光屏应远离透镜，故④错误：故选C.点睛：凸透镜成像规律是常考试的内容，应牢记凸透镜的成像规律，有些同学总是记不住，要下点功夫，可以结合成像光路图进行练习、记忆.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之间关系的图彖，如图所示，下列判断正确的是（）r/cm把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小当u=20cm时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像【答案】B【解析】【分析】【详解】根据凸透镜成像的规律，在物体等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，此时成倒立等人的实像，如图，物距为16cm时，像距也为16cm,即都等于二倍焦距，所以该凸透镜的焦距是8cm,故A错误；由图可知，把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，即物距增人时，像距变小，像会逐渐变小，故B正确；当w=20cm时，大于二倍焦距，成缩小的像，投影仪根据凸透镜成放人的实像原理制成，故C错误；当”=12cm时，即物距处于一倍到二倍焦距之间，成倒立放人的实像，故D错误.故选B.【点睛】凸透镜成像规律是常考试的内容，应牢记凸透镜的成像规律，有些同学总是记不住，要卞点功夫，可以结合成像光路图进行练习、记忆.小明探究“凸透镜成像规律”，当蜡烛到透镜的距离是30cm时，调节透镜另一侧的光屏，屏上得到清晰放犬的像。下列判断中正确的是（）此时的像是正立放大的虚像该透镜的焦距是15cm当蜡烛到透镜的距离是60cm时，调节光屏，屏上可得缩小的像当蜡烛到透镜的距离是15cm时，调节光屏，屏上可得放人的像【答案】C【解析】【详解】AE.像能用光屏承接，说明像是实像，虚像不能用光屏承接，凸透镜成放人的实像时，v>2f,f<u<2f,即/<30cm<2/o故AB错误；C.当//=60cm时，由产30cm町知护60cm,即当物距人于才'时，光屏上得到倒立缩小的实像。故C正确；

D.当"=15cm时，由3Ocm<才■可知15cm</,即当物距小于/■时,成正立放大的虚像，光屏上将承接不到像。故D错误。在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜左侧某一位置，把光屏放在凸透镜的右侧，然后移动光屏，恰好在凸透镜右侧26cm处的光屏上出现一个倒立缩小的像，则（）焦距可能是8cm若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大实像若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，像的人小会变小若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后把凸透镜往右移动2/,所成的像也会往右移动，且移动距离小于"【答案】C【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律可知，在光屏上出现一个倒立缩小的像，那么像距符合关系式f<v<2f,因为v=26cm・所以f<26cm<2/,可解得13cm<f<26cm所以焦距不可能是8cm,A项不合题意：若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，由于13cm</<26cm,这时物距小于一倍焦距，在凸透镜的右侧是不能成像的，B项不合题意；若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，根据凸透镜的动态成像规律可知，像的大小会变小，选项C符合题意；若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后把凸透镜往右移动2/,这个过程分两个阶段，物距还在小于一倍焦距时，所成的虚像往左移动到无穷远处，当物距人于一倍焦距后，会成实像，所成的实像会从右端无穷远处往左移动，D项不合题意。如图所示，竖直放置的不透光物体（足够人）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直，B、N两点都在主光轴上，AB与MN高度相等，且与透镜上半部分等高.遮住透镜的卞半部分，则该光具组中，物体AB的成像情况是（）两个实像，一个虎像C.两个实像，一个虎像C.只有一个虚像一个实像，两个虚像D.只有一个实像【答案】D【解析】【详解】按题意，AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等人的实像.由于成像后的光线是射向右卞方的，所以不能在平面镜上成像（平面镜只在主光轴的上方），所以只能成一个实像.如果平面镜足够人，则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等人的实像"又会在平面镜上成一个等大的虎像，平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像（成在凸透镜左侧f与2f之间.此时相当于物距为4f.当然，也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况）.故选D.【点睛】此题主要考查凸透镜成像规律及其应用，此题的突破点是，AB只有在主光轴上的那点折射后入MN,其它均没有，故只有一个实像.物体放在凸透镜的主光轴上，在距透镜40cm处的光屏上得到一个倒立、放人的像，则该透镜的焦距可能是40cmB・30cmC・20cmD・10cm【答案】D【解析】在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，所以在光屏上得到一个倒立、放人的实像;即2f>U>f,v>2f；而透镜到光屏的距离为像距,即v=40cm,所以，40cm>2f,解得：20cm>f,只有D选项符合条件.故选D.思路分析：在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，而虚像则不可以，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像.而凸透镜成倒立、放人的实像时，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于2倍焦距，从而可以计算出该透镜的焦距.试题点评：本题通过凸透镜成像情况，根据物距和焦距、像距和焦距的关系解不等式确定凸透镜的焦距范闱.因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力.需要注意的是透镜到光屏的距离为像距.如图所示，&C为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB,已知AO<LOm,该凸透镜的焦距可能是（）

A./=10cmC・A./=10cmC・/=8cmB./=5cmD./=12cm【答案】C【解析】【详解】由于AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB,结合凸透镜成像规律可知已知贝ij产10m今解得5m<y<10cm故选C。11・在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（）locm102030405060708090A•该凸透镜的焦距是30cm换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，在光屏上可以得到两次清晰倒立的像在凸透镜左侧放一凹透镜，将光屏向右移动还能接收到清晰的像凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，人眼在100cm处能看到蜡烛的像【答案】BCD【解析】【分析】【详解】由图可知，此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离，在光屏上恰能成清晰的像，则此时物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，则2/=«=v=30cm则焦距为15cm,故A项错误；换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm之间时，光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm,移动凸透镜在适当位置能成清晰的像，由光路可逆原理可知，光屏距离凸透镜10cm~20cm之间时，可以再次成清晰的像，故B项正确：在凸透镜左侧放一凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像，故C项正确；13.13.如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（）凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，光依然沿原来的方向传播进，人眼在100cm处能看到蜡烛的像，故D项正确。故选BCDo12.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之问的距离如图所示时，在光屏上得到烛焰清晰的像，下列说法正确的是此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似用白纸遮住凸透镜的上半部分，光屏上像变为原来一半此凸透镜的焦距范围是f>15cm将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜【答案】D【解析】【分析】（1）凸透镜成像时，u2>f,成倒立、缩小的实像，应用于照相机.（2）物体由无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像.所以遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像.（3）由图知，凸透镜成的是缩小倒立的像，应有物距u>2f,像距v：f<v<2f,求解不等式即可.（4）凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小的特点.【详解】A、由图可知，物距人于像距，在光屏上得到倒立、缩小的实像，蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外，此原理应用于照相机，故A错误；B、用白纸遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小和形状不发生变化，因此光屏上所成的像仍然是完整的，会聚成的像变暗.故B错误；C、凸透镜成倒立缩小的像，应有：（50cm-20cm）>2f；f<（70cm-50cm）<2f,解得此凸透镜的焦距范围是：10cm<f<15cm,故C错误；D、将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后，对光线的折射能力变强，成像会提前，即像距变小，为了在光屏上得到清晰的像，应该将光屏靠近凸透镜，故D正确.故选D.B.手影是光的直线传播形成虚像,它不是能量的聚集C.水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的B.手影是光的直线传播形成虚像,它不是能量的聚集C.水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较人的光斑,此时光斑离透镜12.0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，则焦距可能小于12.0厘米也可能人于12.0厘米D.D.我们看到塔在水中形成倒影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等人虚像【答案】C【解析】【分析】【详解】让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较人的光斑，此时光斑离透镜12.0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，根据凸透镜三条特殊光线，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，太阳光是相当于平行光的，所以白纸越靠近凸透镜，光斑越大，则焦距是大于12.0cm的，A错误；手影是光的直线传播所形成的暗区，不是物体的像，B错误；水中铅笔看起来变弯折是由于光从水中斜射向空气时，发生折射形成的，C正确；我们看到塔在水中形成倒影是由于光在水面发生反射形成的，不是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像，D错误。故选Co14・某物理兴趣小组在研究凸透镜成像实验时，如图所示，当蜡烛距透镜10cm时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上得到一个清晰的像，卞列说法正确的是（）像一定是倒立缩小的实像该凸透镜的焦距可能为6cm当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变小当蜡烛到透镜的距离是4cm时，无论怎样移动光屏都不可能得到烛焰的像【答案】A【解析】【分析】【详解】由题意可知，物体经凸透镜后成的是实像。物距为10cm,像距为6cm,物距人于像距，此时物体在二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故A正确；根据凸透镜成像的规律可知10cm>2//<5cm①此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即/<6cm<2/3cm</<6cm②综合①②得3cm</<5cm故B错误；凸透镜成实像时，物近像远像变人，当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变人，故C错误：当蜡烛到透镜的距离是4cm时，如呆3cm</<4cm物体在一倍焦距和二倍焦距之间，可以在光屏上成倒立、放大的实像，故D错误。故选Ao如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（）A.图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同【答案】C【解析】【分析】【详解】从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm刻度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是f=40.0cm-30.0cm=10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm,A错误；一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上，B错误；凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确：将蜡烛放在乙位置，这时物距人于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会人于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D错误。故选Co如图所示，白板上画有两个黑色箭头（图甲），用玻璃杯装半杯水放在白板前（图乙），人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化，卞列判断正确的是（）玻璃杯下半部相当于一个凹透镜卞方箭头是凸透镜形成的虎像c.卜•方箭头成像原理在生活中的应用是照相机D.把玻璃杯移得离白板更远一点，观察到下方的箭头比移动前变得更人【答案】C【解析】【分析】【详解】玻璃杯卞半部分的中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误；据图能看出，此时成一个倒立、缩小的实像，故B错误；c.据B可知，成倒立、缩小的实像，所以此时相当于物体处于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、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故C正确；D.凸透镜成实像时，増人物距，像距缩短，像变小；把玻璃杯移得离白板更远一点，即增犬物距，观察到下方的箭头比移动前变得更小，故D错误。故选Co某同学在探究凸透镜成像的规律时，在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像（如图所示），为使光屏上清晰的像变大些，下列调节方法可行的是将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜将透镜适当靠近蜡烛将透镜适当靠近光屏【答案】BC【解析】根据凸透镜成实像的规律，要使成像人些，应该减小物距，增人像距，则像变人：将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜，是增人了物距，减小了像距，像会变小，故A错误；将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜，即减小物距，增大像距，则像变人，故B正确；将透镜适当靠近蜡烛，此时物距减小，像距增人，像会变人，故C正确；将透镜适当靠近光屏，此时物距增人，像距减小，像会变小，故D错误；故选BC.点睛：要掌握凸透镜成实像时物距和像距变化的特点，当物距增人时，像距减小，像也会变小（反之像变大），这里的像变小，是与之前比变小，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大.凸透镜成像实验中，移动蜡烛到某位置时，能在光屏上再次成清晰缩小的像，则下列说法能成立的是同时移动蜡烛与光屏，且移动距离相同时，有可能在光屏上再次成清晰缩小的像；若将一老花镜放到凸透镜前方，光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像；换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜：保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像：【答案】CD

【解析】【详解】物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该人于光屏移动距离，故A项不符合题意：老花镜是凸透镜，若将一老花镜放到凸透镜前方，则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚，此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像：B项不符合题意；换用焦距较小的凸透镜后，相当于增犬物距，当物体成实像时，随着物距"增人，像距减小，同时像也在减小。故要在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜方向移动：C项符合题意；根据光路可逆性可知，在保持物体和光屏位置不变时，移动凸透镜，可以光屏上成