5.3 凸透镜成像的规律 同步练习

第五章透镜及其应用第3节凸透镜成像的规律基础过关全练知识点凸透镜成像的规律1.(2022湖南郴州中考)2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船成功发射，我国空间站建设又跨出了关键一步。王大爷从报纸上看到这一消息时，感到无比自豪。他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是()A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的虚像 C.倒立、放大的实像 D.正立、缩小的虚像2.(2023山东鄄城期中)某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，发现烛焰在光屏上成一个清晰的像，如图所示，下面选项中，工作原理与此现象相同的是()A.幻灯机 B.照相机 C.放大镜 D.投影仪3.小华做作业时，动手进行了如下的实验探究：找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示。把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，不会观察到的现象是()A.先成虚像，后成实像 B.笔尖一直变长C.到某一位置，笔尖突然改变方向 D.笔尖先变长，后变短4.(2023宁夏同心模拟)某同学做探究凸透镜成像规律的实验，当他把蜡烛移到距离凸透镜32cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是(选填字母)。

A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm理由是。

5.凸透镜是应用最广泛的光学元件之一，其成像规律是设计光学器材的重要依据。为了探究凸透镜的成像规律，小明利用焦距为10cm的凸透镜和下列器材进行实验。(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛，调节他们的高度，使、凸透镜和光屏三者的中心大致在。

(2)在如图所示的实验情形下，恰好在光屏上得到烛焰清晰的像。此像是(选填“正立”或“倒立”)、(选填“放大”或“缩小”)的实像，(选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。

(3)将蜡烛移动到光具座35cm刻度线处，调节光屏位置，在光屏上得到了烛焰倒立、(选填“放大”或“缩小”)的实像。

(4)随着实验的进行，蜡烛逐渐变短，烛焰的像成在了光屏的(选填“上方”或“下方”)，若想让烛焰的像再次成在光屏的中央，小明可以将凸透镜和光屏向(选填“上”或“下”)移动适当的距离。

(5)将蜡烛移动到光具座45cm刻度线处，透过凸透镜可以看到烛焰(选填“正立”或“倒立”)、放大的(选填“实”或“虚”)像。此时，当蜡烛靠近凸透镜时，像逐渐变。

能力提升全练6.(2022广西梧州中考)购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列说法正确的是()A.摄像头相当于凹透镜 B.摄像头成像特点与照相机相同C.“刷脸”时，面部位于摄像头两倍焦距以内 D.“刷脸”时，面部经摄像头成正立、缩小的实像7.(2022河南中考)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是()A.f=5cmh=10cm B.f=10cmh=12cm C.f=5cmh=12cm D.f=10cmh=6cm8.(2022陕西武功期中)如图是投影仪成像原理图。将凸透镜向上移动一点，并移动屏幕，使屏幕上再次成清晰的像，此时所成的像比之前更(选填“大”或“小”)；如果有一只飞虫停在透镜下表面，则屏幕上(选填“一定能”“可能”或“不能”)出现飞虫的像。

9.(2022辽宁大连中山期末)小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v随物体到凸透镜的距离u变化的图象，如图所示，该凸透镜的焦距为cm，若物距为3.5cm，则光屏上能得到(选填“缩小”“放大”或“不变”)的像。

10.(2022江西中考)物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等。【进行实验与收集证据】(1)测焦距：如图1所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有作用，该凸透镜的焦距为cm。

(2)组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节。如图2所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是装置(填写字母序号)，理由是，使像清晰地呈现在光屏的中央。

(3)设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：①，②。

物距u跟焦距f的关系像的性质①大小②【分析与论证】略【拓展】在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像(选填“更大”“更小”或“更亮”)。

素养探究全练11.小徐通过实验探究凸透镜成实像的规律，他选取焦距为10厘米的凸透镜、一个高度H为3.00厘米的发光体、光屏和光具座等进行实验。正确安装和调节实验器材进行实验，将测得的物距u、像距v、像高h像记录在表中，为了进一步探究凸透镜成实像时，像高h像与物距u、像距v之间的关系，他还进行了适当的运算，将相关数据记录在表中最后一列。实验序号物距u/厘米像距v/厘米像高h像/厘米像距和物距的比值k160.012.00.600.20250.012.50.750.25330.015.01.500.50418.022.53.751.25516.026.75.001.67614.035.02.50(1)根据实验序号1~5的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论：同一发光体通过同一凸透镜成实像时，。

(2)根据实验序号1~5的数据，分析比较像高h像随像距和物距的比值k的变化情况，可得出的初步结论：同一发光体通过同一凸透镜成实像时，。

(3)请根据表中信息判断，实验序号6中像高h像为厘米。

(4)小徐在完成上述实验后，认为还可以通过更换或增加实验器材进行拓展探究。示例：可以用黑色纸片遮挡部分凸透镜，探究遮挡物的形状及大小对凸透镜成像的影响。请仿照示例写出其他拓展探究方案(写出一个方案即可)。

第五章透镜及其应用第3节凸透镜成像的规律答案全解全析基础过关全练1.B根据放大镜的成像特点可知，放大镜成正立、放大的虚像。2.B由图可知，此时物距u大于2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理工作的。3.B装水的玻璃瓶相当于一个凸透镜；铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，当其位置在一倍焦距以内时，装水的玻璃瓶相当于放大镜，成正立、放大的虚像；当其位置在一倍焦距与二倍焦距之间时，装水的玻璃瓶相当于投影仪，成倒立、放大的实像，当其位置在二倍焦距以外时，装水的玻璃瓶相当于照相机，成倒立、缩小的实像。4.解析由题意知，蜡烛烛焰经该凸透镜折射后成倒立缩小的实像，则物距u=32cm，且u>2f，故f<16cm，故该凸透镜的焦距可能是10cm。5.(1)点燃烛焰同一高度(2)倒立缩小照相机(3)放大(4)上方下(5)正立虚小解析(1)只有先将蜡烛点燃，才能确定烛焰的中心，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，才能使像成在光屏的中央，便于观察；(2)此时物距等于30cm，大于二倍焦距，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一原理工作的；(3)将蜡烛移动到光具座35cm刻度线处，物距等于15cm，大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；(4)物距大于一倍焦距，凸透镜成倒立的实像，蜡烛由于燃烧逐渐变短，相对于凸透镜向下移动，所以像逐渐向上移动，将凸透镜和光屏适当向下移，就可以让像成在光屏的中央；(5)将蜡烛移动到光具座45cm刻度线处，物距小于一倍焦距，经凸透镜折射后成正立、放大的虚像，当蜡烛逐渐靠近凸透镜时，根据凸透镜成像的规律可知烛焰的虚像逐渐变小。能力提升全练6.B摄像头相当于一个凸透镜，当物距大于二倍焦距时，物体通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外。7.D为了在盒盖上方附近通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，物距应小于焦距。8.小不能解析将凸透镜向上移动一点，则物距增大，移动屏幕使屏幕上再次成清晰的像，像距变小，像变小；如果有一只飞虫停在透镜下表面，此时它的物距小于焦距，成的是正立的虚像，虚像不能成在光屏上。9.2放大解析根据凸透镜成像规律知，当u=2f时，u=v=2f，由图可知此时u=v=2f=4cm，故焦距f=2cm；当u=3.5cm时，f<u<2f，此时成倒立、放大的实像。解题技巧当u=v时，物体一定在二倍焦距处，借助图象中的数据，利用u=v=2f的关系，求出凸透镜的焦距，是解决这类题的突破口。10.【进行实验与收集证据】(1)会聚5(2)见解析(3)①倒正②虚实【拓展】更亮解析【进行实验与收集证据】(1)凸透镜对光有会聚作用；最小、最亮的光斑所在的位置就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距，则f=5cm；(2)蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心，由图可知，C装置符合题意；(3)像的性质包括像的大小、倒正、虚实，由此可知，①为倒正，②为虚实；【拓展】用另一个与原凸透镜焦距相同、但镜面直径更大的凸透镜替换原凸透镜再次实验，通过凸透镜的光变多，所成的像与原来的像相比更亮。素养探究全练11.(1)像距v、像高h像随物距u的减小而增大(2)像高h像与像距和物距的比值k成正比(3)7.50(4)更换不同焦距的凸透镜，探究焦距变化对成像的影响(合理即可)解析(1)分析实验序号1~5的数据可知，物距u变小时，像距v变大，像高h像也变大，故