36探究凸透镜成像规律沪粤版八年级物理上册检测.docx
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36探究凸透镜成像规律沪粤版八年级物理上册检测
3.6探究凸透镜成像规律
知识点一、探究凸透镜成像规律
1.某凸透镜的焦距为8cm,物体到凸透镜的距离为u。
则下列说法正确的是( )
A.当u=6cm时,物体成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一理制成的
B.当u=12cm时,物体成倒立、放大的虚像,投影仪就是根据这一原理制成的
C.当u=20cm时,物体成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜6cm移动到12cm的过程中,成像时,像都是放大的
2.将物体分别放在甲凸透镜(f甲=10cm)、乙凸透镜(f乙=5cm)前,使物距相同。
通过两个透镜,在光屏上都能成像,一个缩小,一个放大。
则( )
A.缩小的像是实像,放大的像是虚像
B.甲凸透镜成的是缩小的像
C.物距可能是15cm
D.物距可能是20cm
3.探究凸透镜成像规律
过程
实验装置如图所示,应调整蜡烛烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一_____上。
实验结论
用焦距f=10cm的凸透镜进行实验;
当蜡烛、透镜如图放置时,可以成_____(填大小和倒正)像。
移动光屏,_____(填“能”或“否”)承接到像。
保持透镜位置不变,将蜡烛向_____(填“左”或“右”)移动,可成倒立、放大的像。
保持蜡烛位置不变,将透镜移到_____(填范围)cm处,在光屏上可成缩小的_____(填虚实和倒正)像,
问题讨论
将凸透镜换成一个带小孔的硬纸板,移动光屏。
在光屏上看到_____(填“倒立“或“正立”)的像,这个现象叫做小孔成像。
知识点二、凸透镜成像规律的应用
4.小明家里有一个球形鱼缸,有一次小明观察鱼缸中的鱼时发现了一个奇怪的现象,从鱼缸上方和鱼缸侧方水平观察都能看到鱼,但是,从鱼缸侧方水平观察到得鱼比从鱼缸上方看到的鱼要大,对此现象,下列解释正确的是( )
A.从上方看到的鱼是折射成像,比实际的鱼位置浅,从侧面观察到的鱼是凸透镜成像,为正立放大的虚像
B.从上方看到的鱼是反射成像,比实际的鱼位置浅,从侧面观察到的鱼是凸透镜成像,为正立放大的实像
C.从上方看到的鱼是反射成像,比实际的鱼位置深,从侧面观察到的鱼是凸透镜成像,为正立放大的实像
D.从上方看到的鱼是折射成像,比实际的鱼位置深,从侧面观察到的鱼是凸透镜成像,为正立放大的虚像
5.小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜(如图)。
放大镜的焦距为25cm。
奶奶正确使用这个放大镜看书时()
A.书与放大镜之间的距离应等于25cm
B.书与放大镜之间的距离应小于25cm
C.看到的是倒立、放大的虚像
D.看到的是正立、放大的实像
6.如图所示,根据透镜观察字的情况,则此透镜的焦距_______(选填“小于”、“等于”或“大于”)字到透镜的距离,将该透镜稍稍靠近字,看到像将_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
知识点三、凸透镜的应用-----放大镜
7.如图是某同学探究凸透镜成像规律时观察到的现象,下列哪种光学仪器的成像原理与其相同
A.投影仪
B.照相机
C.放大镜
D.近视眼
8.如图,这是某款淘宝神器——“小屏变大屏”装置,把手机放在其后置支架上,手机到“神器”的距离为15cm,从屏幕前方看去,能看到一个正立放大的手机画面的像,小明查阅资料后发现,该神器的成像原理类似于凸透镜成像,则该成像与____________(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的应用情境是一样的,且像为____________(选填“实”或“虚”)像,并由此可推断,该神器的焦距f____________15cm(选填“<”、“>”或“=”).
9.“刷脸支付”(如图甲)是现下非常流行的支付方式,它通过摄像头来捕捉人脸信息,完成支付过程。
小雅用一个焦距为10厘米的凸透镜来模拟支付装置的成像规律(如图乙)。
实验中,为了得到清晰的像,光屏在光具座上所处的位置范围为______。
巩固练习
1.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( )
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm<f<15cm
③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
④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、缩小的像
⑤用纸板遮住凸透镜上半部分,光屏上像的大小和形状都不变
A.只有①②⑤B.只有②③⑤
C.只有①③④D.只有②③④
2.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是()
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm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10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
3..在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像.则下列说法正确的是
A.照相机应用了这一成像规律
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
C.蜡烛不动,将透镜移至35cm处,移动光屏可能得到倒立的清晰像
D.更换一个焦距小的凸透镜,只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
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.利用这一原理制成了投影仪
B.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、缩小的像
C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像
D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像
5.如图是一款人脸识别取款机,它通过摄像机的镜头成像,然后析人脸的信息.人站在ATM机前,看一眼摄像头,再输入手机号、取款金额、密码,自动吐钞,拿走现金.以下说法错误的是
A.该摄像机镜头相当于凸透镜
B.这种镜头对光线有会聚作用
C.镜头所成的像是一个正立缩小的实像
D.若镜头焦距为10cm,为了能形成清晰的像,人脸到镜头的距离应大于20cm
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,如图所示,恰好在光屏上得到清晰的像。
下列说法中正确的是( )
A.此时在光屏上成一正立、缩小的实像
B.利用这一成像原理可制成投影仪
C.为了便于从不同的方向观察光屏上的像,应选用表面光滑的玻璃板作为光屏
D.若把蜡烛与光屏的位置互换,可在光屏上观察到放大的像
7.在探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛放在凸透镜前15cm处,光屏上可接收到倒立放大的像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm
8.在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如下图甲所示,是小明确定焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为_________cm,当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、_________的实像,生活中的_________就是利用这个原理制成的,当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向______(选填“左”或“右”)移,此时所成像将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图乙,要使像能够在光屏的中央,应将凸透镜向_________(选填“上”或“下”)调整.
(3)在上一步实验调整好像的位置后,小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将蜡烛适当___________(选填“左”或“右”)移.
9.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为______cm(长度要求估读);
(2)如图乙所示,要使像成在光屏的中央,应将光屏向______(填上/下)调整;
(3)当烛焰距离凸透镜12cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、______的实像;
(4)当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将______(填变大/变小/不变),如果实验中已经在光屏上得到了一个清晰的像,实验小组的小花在烛焰和凸透镜之间又加放了一个远视眼镜,如图丙所示,则应该向______(填远离/靠近)凸透镜的方向移动光屏,才能再次得到清晰的像。
10.兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜。
通过注射器向橡皮膜注水或抽水,可以改变水透镜的凸起程度。
如图所示,光屏上出现清晰的烛焰像,则该像是倒立、_____的_____像;向左移动蜡烛,保持光屏和水透镜位置不动,为使光屏上出现清晰的像,应通过注射器_____。
(选填“注水”或“抽水”)
参考答案
1.C
【详解】
A.因为凸透镜的焦距为8cm,所以,将物体放在6cm处,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,这一原理应用于放大镜,故A错误;
B.若将物体放在12cm的地方,则处于2f>u>f,成倒立、放大的实像,这一原理应用于幻灯机或者投影仪,故B错误;
C.当u=20cm时,物体处于2倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像,照相机是根据这一原理制成的,故C正确;
D.把物体从距凸透镜6cm移动到12cm的过程中,物距变大。
当把物体从距凸透镜6cm移动到8cm时,此时成的是虚像,像的大小随物距增大而增大;当把物体从距凸透镜8cm移动到12cm时,此时成的是实像,像的大小随物距增大而变小。
故D错误。
故选C。
2.C
【详解】
A.通过两个透镜,在光屏上都能成像,光屏能够承接的都是实像,故A错误;
BCD.假设甲成的缩小的实像,乙成放大的实像,则物距与它们焦距的关系有
u>2f甲=20cm
5cm=f乙
物距相同,不符合题意;
假设甲成的是放大的实像,乙成的是缩小的实像,则物距与它们焦距的关系有
10cm=f甲
u>2f乙=10cm
物距相同,则有
10cm
故甲成的是放大实像,乙成的是缩小的实像,物距可能为15cm。
故BD错误,C正确。
故选C。
3.高度等大、倒能左0~10实、倒倒立
【详解】
[1]实验时,应调整蜡烛烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。
[2][3]当蜡烛、透镜如图放置时,物距等于二倍焦距,此时成倒立、等大的实像,所以移动光屏,能承接到像。
[4]物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,所以保持透镜位置不变,将蜡烛向右移动,可成倒立、放到的实像。
[5][6]物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,所以保持蜡烛位置不变,将透镜移到0~10cm处,在光屏上可成缩小的倒立的实像。
[7]小孔成像成倒立的实像,所以在光屏上看到倒立的像。
4.A
【详解】
从鱼缸上方观察到的是鱼的虚像:
鱼反射的光从水中进入空气中时,光线向水面偏折,人逆着这些光线看去,看到的是比鱼的实际位置高一些的虚像,但像的大小与鱼的大小一致;球形鱼缸装上水后,相当于一个凸透镜。
人从鱼缸侧面观察,相当于通过凸透镜观察一个在透镜一倍焦距之内的物体,故看到的是放大的正立的虚像。
选项A正确,选项B、C、D错误。
故选A。
5.B
【详解】
正确使用这个放大镜看书时,放大镜成正立、放大的虚像,需满足
,即书书与放大镜之间的距离应小于25cm,故B正确。
故选B。
6.大于变小
【详解】
[1]根据透镜观察的字为正立放大的像,属于放大镜原理,故字到透镜的距离小于一倍焦距,即透镜的焦距大于字到透镜的距离。
[2]根据放大镜成像规律,物体靠近透镜时,像要变小,但还是正立放大的虚像。
7.B
【解析】根据图示情况知道,当物距大于二倍焦距时的凸透镜成的是倒立缩小的实像,照相机是根据凸透镜的这种成像情况制成的,故选B。
8.放大镜虚大于
【详解】
[1][2][3]由题意知成正立放大的虚像,因此由凸透镜成像规律知,此时物距小于一倍焦距,即f>15cm,成正立放大的虚像,应用是放大镜。
9.60cm~70cm之间
【详解】
已知凸透镜的焦距f=10cm,由图可知,物距u=30cm,大于2倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间,则光屏在光具座上所处的位置范围为60cm~70cm之间。
巩固练习
1.B
【详解】
①由图可知,物距30cm,像距15cm,物距大于像距成清晰的像,根据凸透镜成像规律,满足当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,利用这一原理制成了照相机、摄像机,故①错误;
②由①中分析可知f<15cm<2f,2f<30cm,则7.5cm<f<15cm,故②正确;
③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,物距减小,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像,故③正确;
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光的可逆性,满足当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,故④错误;
⑤用纸板遮住凸透镜上半部分,下半部分仍是凸透镜,光屏上像的大小和形状都不变,但亮度变暗,故⑤正确。
故选B。
2.D
【详解】
A.根据图像当u=20cm时v=20cm,可知f=10cm,A错;
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个放大的像,B错;
C.当u=25cm时成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的但不是投影仪,C错;
D.把物体从距凸透镜10cm处移到30cm处的过程中,像逐渐变小正确.故选D.
3.D
【解析】
分析:
(1)凸透镜成像的规律及其应用:
当物距u>2f时,在光屏上得到倒立、缩小的实像,应用于照相机;当物距2f>u>f时,在光屏上得到倒立、放大的实像,应用于投影仪;当物距u<f时,成正立、放大的虚像,应用于放大镜;
(2)根据光线过透镜的光心不改变方向,判断蜡烛变短后,像的移动方向.
(3)u=f时,不成像;
(4)凸透镜成实像时的规律:
物近像远像变大,物远像近像变小.
解答:
A、由图可知,此时的像距大于物距,成倒立、放大实像,是投影仪的原理,故A错误;
B、蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,根据光线过透镜的光心不改变方向,像的位置向上移动,故B错误;
C、由图可知,物距为30cm,此时f<30cm<2f,则15cm<f<30cm;蜡烛不动,将透镜移至35cm处,此时的物距为15cm,等于焦距,不成像,故C错误;
D、当透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验时,此时相当于增大了物距,减小了像距,故可以将凸透镜向左移动,可以在光屏上呈现清晰的像,故D正确.
故选D.
【点睛】此题是探究凸透镜成像的规律,主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用.此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难.
4.D
【解析】
A.如图可知此时物距大于像距,凸透镜成倒立缩小的实像,利用这一原理制成了照相机,故A错误;
B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆的特点,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像,故B错误;
C.成缩小的实像时,像距位于一倍焦距到二倍焦距之间,即
,由图知此时像距为15cm,可得:
所以若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,此时物距小于焦距,不能成实像,在凸透镜同侧成虚像,所以移动光屏是找不到像的,故C错误;
D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,即减小物距,根据成实像时物距与像距的变化规律知,像距应增大,即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像,故D正确;
故选D.
点睛:
凸透镜成像规律是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距减小时,像距增大,像也会变大,这里的像变大,是与之前比变大,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.
5.C
【详解】
摄像机的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,利用了当U>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成.
凸透镜的焦距是10cm,当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距,也就是大于20cm时,能成倒立、缩小的实像,故选项ABD正确,故C错误.
故选C.
6.D
【详解】
AB.图中物距大于像距,物体处于2倍焦距外,成倒立、缩小的实像,照相机是利用该原理制成,故AB错误;
C.为了从不同方向观察光屏上的像,在光屏上要发生漫反射,应选用非常粗糙的玻璃板,故C错误;
D.将蜡烛和光屏的位置互换一下,根据光路可逆可知,能在光屏上得到一个清晰的放大的像,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】
由题意知,在探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛放在凸透镜前15cm处,光屏上可接收到倒立放大的像,那么物距一定在1倍焦距和2倍焦距之间,即f
故选A。
8.11.0放大投影仪左变小下左
【详解】
(1)[1][2][3]将凸透镜正对着太阳光,并移动光屏,直到白纸上的光斑最小,这个光斑是凸透镜的焦点,凸透镜到焦点的距离为11.0cm,则凸透镜的焦距为11.0cm;把蜡烛放在距凸透镜15cm处,2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;
[4][5]把蜡烛从远处向凸透镜远离时,物距在不断增大,由凸透镜成像规律可知:
物距增大,像距减小,像变小.所以当蜡烛逐渐远离凸透镜时,需将光屏右移,烛焰所成的实像将变小;
(2)[6]蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可向上移动光屏;或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜;
(3)[7]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚的光线推迟会聚,要使光屏上还能呈清晰的像,可将蜡烛适当远离透镜,即适当左移。
9.10.0下放大变小靠近
【详解】
(1)[1]焦距是焦点到光心的距离,平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后过焦点,由图可知焦距为
(2)[2]要使像成在光屏的中央,烛焰、透镜、光屏的中心要调整在同一高度,故应将光屏向下调整。
(3)[3]当烛焰距离凸透镜12cm时,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像。
(4)[4]当烛焰逐渐远离凸透镜时,物距变大,像距会变小,像也会变小。
[5]小花在烛焰和凸透镜之间又加放了一个远视眼镜,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,所以清晰的成像会更靠近凸透镜,故光屏应该向靠近凸透镜的方向移动。
10.放大实抽水
【解析】由图可以知道,物距小于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间,所以成的是倒立、放大的实像;
(2)向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动,才能使得像清晰,但若保持光屏和透镜不变,仍使得像成在光屏上,即需要让凸透镜的会聚能力减弱,即需要让凸透镜变薄,故应该向外抽水.
因此,本题正确答案是:
放大;实; 抽水.