【八年级上册物理】一课一练5.3 凸透镜成像的规律

第五章透镜及其应用第3节凸透镜成像的规律知识能力全练知识点一凸透镜成像的规律1.(2021广西南宁宾阳期中)在进行“探究凸透镜成像的规律”的实验时，把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，如图5-3-1所示，调节光屏位置，可找到一个清晰的像，这个像是 ()2.(2021黑龙江哈尔滨南岗期末)如图5-3-2所示，从F点发出的两条光线经凸透镜后的折射光线平行于主光轴，P为2倍焦距处，则下列说法正确的是 ()A.物体放在A点时，所成的像跟照相机的成像性质相同 B.物体放在B点时，无法用眼睛直接观察到像C.物体放在C点时，所成的像跟投影仪的成像性质相同 D.物体放在C点时，经凸透镜成正立、放大的实像3.(2021湖南湘潭期中)在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是 ()A.4cm B.7cm C.10cm D.16cm4.(2021独家原创试题)为了抗击新冠疫情，学校在校门口安装了一款新型人脸识别体温检测一体机，如图5-3-3所示。它能实现人脸识别、体温检测和高温报警等功能。该人脸识别体温检测一体机的摄像头能成人脸________(选填“倒立”或“正立”)、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的________(选填“虚像”或“实像”)。当人从远处逐渐靠近摄像头时，该摄像头所成的像将________(选填“变大”或“缩小”)。该设备可以通过接收人体发出的________来检测体温。5.(2021广东清远连州期中)某同学用一个透镜观察洗手液的商标，成像情况如图5-3-4，此透镜属于________透镜，将它正对着太阳光，在距透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该透镜的焦距为________cm。若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。6.(2021江西南昌东湖期末)如图5-3-5，在自制照相机模型时，用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为10cm的凸透镜。(1)在取材时，另一个纸筒的一端蒙上的材料是________(选填“透明”“半透明”或“不透明”)膜。(2)观察时，小明应选择________(选填“亮”或“暗”)的物体作为观察对象。(3)照相时，镜头离景物的距离至少要________________,才能在膜上看到清晰的像。(4)小明用自制的照相机先拍摄到了远处物体的清晰的像，再拍摄近处物体时，应将两筒间的距离变________；观察到膜上的像变________(两空均选填“小”“大”或“不变”)7.(2021山东临沂平邑期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处。(1)如图5-3-6甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图甲可知，凸透镜的焦距为________cm；(2)将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图乙所示。为了找到烛焰清晰的像，小明应将光屏向________移动(选填“左”或“右”)。(3)小明将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像是________像(选填“实”或“虚”)。(4)小明将点燃的蜡烛移动到光具座上35cm刻度线处，移动光屏可以再次在光屏上观察到烛焰清晰的像，这一实验现象可以说明的________成像特点(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)。三年模拟全练8.(2021吉林长春德惠期末，9，★☆☆)小刚给自己的物理小制作参展作品照相，在他拿着照相机靠近作品拍照的过程中 ()A.像变大，像距变大 B.像变大，像距变小C.像先变小后变大，像距变大 D.像先变小后变大，像距变小9.(2021安徽芜湖无为期中，10，★★☆)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像距v随物距u变化的图像，如图5-3-7所示，分析图像可知，当物距u=15cm时，物体通过凸透镜成倒立、________的实像，生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。10.(2021贵州铜仁德江联考，20，★☆☆)如图5-3-8所示是一位印度尼西亚业余摄影师捕捉到的昆虫戏水的精彩一幕。水珠后方的景物通过水珠成________、缩小的实像，此时水珠相当于________镜；水珠在水中所成的像是________(选填“虚”或“实”)像，此时水面相当于________镜。11.(2021河南驻马店平舆期末，18节选，★★☆)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图5-3-9。(1)他把凸透镜正对着太阳光，在白纸上得到一个亮点F，用直尺进行测量的情况如图5-3-9甲所示，则凸透镜的焦距是________。(2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图5-3-9乙所示，其中明显还需要调整高度的是________调整后恰好能从光屏上观察到倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像，该成像特点可作为________(选填“照相机”或“投影仪”)的原理。(3)小明将蜡烛稍靠近凸透镜，光屏上的像变模糊，他采用的方法是：适当移动光屏，远离凸透镜，再次在光屏上得到清晰的像，则像将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上落上一只小虫子，则光屏上所成的像________(选填“完整”或“不完整”)，在屏上________(选填“能”或“不能”)看到小虫子的像。(5)为了便于观察实验现象，实验的环境应该________(选填“较亮”或“较暗”)为好。五年期中全练12.(2021安徽期中，14，★★☆)图5-3-10a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是 ()图5-3-10A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁 C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁13.(2021北京期中，29，★★☆)某同学利用焦距为f的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到清晰像的情况如图5-3-11所示。图5-3-11(1)由如图所示的实验现象可知：随着物距的不断变小，像距和像的大小变化情况是________________。(2)在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为f2的凸透镜(f2<f1)，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向________侧移动。14.(2021广东期中，21，★★☆)小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题。小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新，创新点如图5-3-12所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大：在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。(1)请分析创新后实验装置的优点：①可以直接读出物距以及________； ②光屏上成像更清晰、________③从光屏上可以准确得出像与物的________关系。(2)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究，请仿照示例写出两种不同方案。核心素养全练15.(2021北京丰台期末)实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个。小华选用这些器材，计划探究“凸透镜成实像时，像的高度h与物体到凸透镜的距离u是否有关”。小华的主要实验步骤如下：①将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧。调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度。 ②将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。③保持发光体A到凸透镜的距离不变，将透镜更换为焦距为5cm的凸透镜，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。根据以上叙述，回答下列问题：(1)小华计划探究的问题中的自变量是________________________________。(2)请针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施：________________________________________________________________________________________________________________________。(3)小华改正问题后，重新进行实验，请你帮助他设计实验记录表格。

♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪♪《参考答案及解析》第3节凸透镜成像的规律知识能力全练1.B由凸透镜成像规律可知，当蜡烛在距离凸透镜2倍焦距以外的地方时，凸透镜成倒立、缩小的实像。2.A由图可知，从F点发出的光线经过凸透镜后变为平行于主光轴的光线，则F点为凸透镜的焦点；物体放在A点时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A正确；物体放在B点时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，用眼睛能直接观察到像，故B错误；物体放在C点时，物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故C、D错误。3.C当烛焰离透镜14cm时，成放大的实像，则物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即2f>14cm>f，所以7cm<f<14cm；当烛焰离透镜8cm时成的是放大的虚像，则物距在一倍焦距以内，即8cm<f。综上所述，8cm<f<14cm，C符合题意。4.[答案]倒立缩小实像变大红外线[解析]该人脸识别体温检测一体机的摄像头相当于一个凸透镜，它同照相机的成像原理相同，能成倒立、缩小的实像，为了方便观察，我们通过电子装置将该倒立的像转换成正立的像呈现在显示屏上。由凸透镜的成像规律可知，当物体靠近凸透镜时，像变大。该设备能够接收人体发出的红外线，借助微电脑分析，检测人体的体温。5.[答案]凸15缩小[解析]由图可知，该像是正立、放大的，故此透镜是凸透镜；将该凸透镜正对着太阳光，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，该光斑所在位置为凸透镜的焦点，则该凸透镜的焦距为15cm；将一物体放在此透镜前40cm处(即物距u=40cm)，因u=40cm>2f，所以凸透镜成倒立、缩小的实像。6.[答案](1)半透明(2)亮(3)大于20cm(4)大大[解析](1)在自制照相机模型时，为了既能承接像，又能观察到像，应用半透明膜作为光屏。(2)比较亮的观察对象通过凸透镜所成的像较亮，便于观察，所以为了能在半透明膜上成清晰的像，应选择亮的物体作为观察对象。(3)根据照相机的工作原理可知，照相时，镜头离景物的距离应大于凸透镜的二倍焦距，即镜头离景物的距离至少要大于20cm，才能在膜上看到清晰的像。(4)根据凸透镜成实像时物、物距、像、像距之间的关系可知，用自制的照相机先拍摄到了远处物体的清晰的像，再拍摄近处物体时，即物距减小了，则像距增大，像变大，应将两筒间的距离变大。7.[答案](1)10.0(2)左(3)实(4)投影仪[解析](1)平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点；焦点到光心的距离就是焦距，该凸透镜的焦距是40.0cm-30.0cm=10.0cm。(2)当蜡烛位于0刻度线处，凸透镜位于50cm刻度线处时，物距为50cm，因为凸透镜的焦距为10cm，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以应将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像。(3)能被光屏接收到的像是实像。(4)把点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻度线处时，u=15cm，2f>u>f，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的。三年模拟全练8.A根据凸透镜成像规律，当凸透镜成实像时，“物近像远像变大”；在他拿着照相机靠近作品拍照的过程中，物距变小，像距变大，像变大。9.[答案]缩小照相机[解析]由图知，当物距为10cm时，像距也为10cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f=10cm，则f=5cm；当物距u=15cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用了这样的成像原理。10.[答案]倒立凸透虚平面[解析]水珠相当于凸透镜，由图知，水珠后方的景物通过水珠成倒立、缩小的实像；水珠在水中所成的像是由光的反射形成的，是虚像，此时水面相当于平面镜。11.[答案](1)5.2cm(2)蜡烛缩小照相机(3)变大(4)完整不能(5)较暗[解析](1)焦距是焦点到光心的距离，由图知，凸透镜的焦距为5.2cm；(2)为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，由图乙知，烛焰的位置偏低，应调节蜡烛的高度；图乙中物距大于10cm，像距小于10cm，即物距大于像距，且光屏上能成实像，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；(3)将蜡烛稍靠近凸透镜，物距变小，光屏远离凸透镜再次承接到清晰的像，像变大；(4)凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫子落在透镜上后，来自整个物体的光虽有一小部分被挡住，但光屏上所成的像仍然是完整的；由于小虫子到透镜的距离小于1倍焦距，故在屏上不能看到小虫子的像；(5)为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样像会更加清晰。五年期中全练12.C凸透镜由贴着刻度尺到逐渐远离的过程中，刻度尺到凸透镜的距离会由“一倍焦距以内”增加到“一倍焦距到二倍焦距之间”，再增加到“二倍焦距以外”，根据凸透镜成像规律可知