初中物理沪教版八年级上册2.3 透镜成像教学课件ppt

沪教版八年级物理 第二章《光》   

凸透镜成像规律（第2课时）

精选练习

一、夯实基础

1．（2019浦东新区第四教育署月考）如图1是专门用来研究“凸透镜成像规律”的实验装置。已知凸透镜焦距为10厘米。

（1）图中各元件的名称为：A是　   　，B是　   　，C是　   　，D是　   　。

（2）实验前应首先观察并记下凸透镜的　     　。

（3）在组装和调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在　     　，目的是　        　。

（4）在调整好凸透镜的位置，移动光屏找像的过程中，眼睛要注意观察　     　。在归纳实验结果时，要将从光具座上读出的物距和像距的值分别跟凸透镜的　     　和　     　相比较。

（5）如图1所示，则此时物距等于　   　厘米，像距等于　   　厘米，光屏上所成的像是一个倒立　   　的实像。

（6）填写上表。

（7）分析实验结果可得到；2倍焦距处是物体成__________像和成___________像的分界点，

 焦点处是物体成_________像和成____________像的分界点。

【答案】（1）光具座，烛焰，凸透镜，光屏；（2）焦距；（3）同一高度，像成在光屏的中央；（4）光屏上的像是否清晰，一倍焦距、两倍焦距；（5）30，15，缩小；（7）放大，缩小，实像、虚像。

【解析】

（2）实验前应首先观察并记下凸透镜的焦距。

（3）在组装和调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度，目的是像成在光屏的中央。

（4）在调整好凸透镜的位置，移动光屏找像的过程中，眼睛要注意观察光屏上的像是否清晰。在归纳实验结果时，要将从光具座上读出的物距和像距的值分别跟凸透镜的一倍焦距和两倍焦距相比较。

（5）如图所示，则此时物距等于30厘米，像距等于15厘米，物距大于像距，光屏上所成的像是一个倒立、缩小的实像。

(7)分析实验结果可得到；2倍焦距处是物体成放大像和成缩小像的分界点，焦点处是物体成实像和成虚像像的分界点。

2．一个凸透镜的焦距为20厘米，要使物体通过凸透镜折射后能在光屏上成放大的像，应使物体与凸透镜的距离在________________范围内，光屏与凸透镜的距离应____________。

【答案】20—40厘米，大于40厘米。

【解析】

物体通过凸透镜折射后能在光屏上成放大的像，物距应在焦距与两倍焦距之间，此时像距大于两倍焦距，即大于40厘米，所以物体与凸透镜的距离在20—40厘米范围内。

3.一个凸透镜的焦距为15厘米，当物体离透镜的距离为40厘米时，在光屏与凸透镜的距离为_________的范围内，能找到一个________、___________的__________像。当物体离透镜的距离为10厘米时，光屏上_________（选填“能”或“不能”）得到物体的像，此时眼睛应在________选填“物体”或“光屏”）一侧通过凸透镜观察到一个_________、_________的________像。

【答案】15—30厘米，倒立、缩小、实；不能，光屏，正立、放大、虚。

【解析】

凸透镜的焦距为15厘米，物体离透镜的距离为40厘米时，通过凸透镜成一个倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距与两倍焦距之间，即15—30厘米之间。当物体离透镜的距离为10厘米时，

物体在焦点以内，成的是正立、放大的虚像，光屏上无像，眼睛应在光屏一侧观察。

4. 关于凸透镜成的像下列说法正确的是（    ）

A. 一定是正立、放大的虚像             B. 可能是倒立、放大的虚像

C. 可能是倒立、缩小的实像              D. 可能是正立、缩小的实像

【答案】C。

【解析】

凸透镜成实像时，都是倒立的，可以放大或缩小；成虚像时是正立、放大的。所以选C。

5．一个凸透镜的焦距为10厘米，当物体离凸透镜的距离大于2倍焦距时，像离凸透镜的距离可能是(     )

 A.5厘米          B. 10厘米          C.15厘米         D. 20厘米

【答案】C。

【解析】

凸透镜的焦距为10厘米，当物体离凸透镜的距离大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距与两倍焦距之间，即10—20厘米。所以选C。

6. 某凸透镜的焦距为10厘米，当物体沿主光轴从距透镜30厘米处向距透镜15厘米处移动时(   )

 A. 像变大，像距变大                B. 像变小，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

【答案】A。

【解析】

凸透镜的焦距为10厘米，当物体沿主光轴从距透镜30厘米处向距透镜15厘米处移动时，像是逐渐变大，像距也变大。

7.用一个凸透镜使明亮的物体成像在光屏上，物距一定(      )

 A.等于焦距         B.大于焦距      C.小于焦距     D.大于2倍焦距

【答案】B。

【解析】

凸透镜使明亮的物体成像在光屏上，一定是实像，物距一定大于焦距。

8．（2019浦东新区第四教育署月考）物体离凸透镜10厘米时，能在光屏上得到一个放大的物体的像，若将距离减小为4厘米，移动光屏，在光屏上将（　　）

A．得到一个放大像 B．得到一个缩小的像 

C．得不到像 D．以上情况均有可能

【答案】C。

【解析】

根据题意：物体离凸透镜10cm时，能在光屏上得到一个放大的物体的像，说明凸透镜的焦距是10cm-5cm之间，当物距减小为4cm，物体位于焦点以内，成放大正立的虚像，在光屏上将得不到像。

9.在“研究凸透镜成像”的实验中，若保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e点，如图2所示，并分别调整光屏的位置，那么：

(1)把烛焰放在__________点，屏上出现最小的像。

(2)把烛焰放在__________点，屏上出现最大的像。

(3)把烛焰放在__________点，屏上不出现像。

(4)把烛焰放在_________点，屏上得到清晰像时，屏离开透镜最远。

【答案】（1）a；（2）d；3）e；（4）d。

【解析】

屏上出现像时，一定为实像，此时物距大于两倍焦距，且物距越大，像越小；反之，物距越小，像越大；屏上不出现像，物体在焦点以内。

10．（2019浦东新区第四教育署月考）某同学通过实验研究凸透镜的成像规律。他将蜡烛分别放置于主光轴上，物距大于两倍焦距的不同位置，成像情况如图3（a）、（b）所示。

①观察图3（a）或（b）可知：________________________。

②比较图3（a）与（b）可知：________________________。

【答案】（1）当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；（2）当凸透镜成实像时，物距越大，所成的实像越小、像距越小．

【解析】

（1）观察图（a）或（b）可以得出：当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；
（2）比较图（a）和（b），光屏上都能承接到像，所以凸透镜成实像，从（a）到（b），物距增大，像距减小，像变小．所以当凸透镜成实像时，物距越大，所成的实像越小、像距越小．  

二、巩固与提高

11．物体离凸透镜的距离是3倍焦距时，在透镜另一侧光屏上能找到一个______、______的______像，如果物体逐渐靠近凸透镜2倍焦距时，物体像的大小逐渐_______，像距逐渐______。

【答案】倒立，缩小，实，变大，变大。

【解析】

光屏上的像是实像，物距大于3倍焦距，是倒立缩小的实像；成实像时，物距越小，像越大，像距越大。

12.将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜10cm的纸上接到一个很小的亮斑，当将一个物体放在距这个透镜15 cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到（     ）           

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

【答案】C。

【解析】

将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜10cm的纸上接到一个很小的亮斑，说明凸透镜的焦距为10厘米，当将一个物体放在距这个透镜15 cm处时，在一倍焦距与两倍焦距之间，成倒立、放大的实像。

13．（2017浦东新区期末）一个凸透镜的焦距为15厘米，当物体离凸透镜的距离为35厘米时，物体通过凸透镜成的像一定是

A．倒立、放大的实像 B．正立、放大的虚像

C．倒立、缩小的实像 D．正立、等大的虚像

【答案】C。

【解析】

凸透镜的焦距为15厘米，物体离凸透镜的距离为35厘米时，大于两倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像。

14．（2017黄浦期末）物体放在凸透镜前12厘米时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体距该透镜8厘米处，所成的一定是             

A．倒立的像      B．正立的像       C．放大的像      D．缩小的像

【答案】A。

【解析】

物体放在凸透镜前12厘米时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立缩小的像，物距大于两倍焦距，凸透镜焦距小于6厘米；当物体距该透镜8厘米处，一定大于一倍焦距，是倒立的实像，像可能放大也可能缩小。（如凸透镜焦距取2厘米时，就是缩小的实像）

15.（2019普陀期中）在验证凸透镜成像实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图4所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的等大的像；若保持透镜位置不变，将蜡烛在光具座上移动5厘米，对于此时成像的性质判断正确的是              （　　　）                                                 

A．一定是放大的实像                B．可能是缩小的实像  

C．一定是正立的虚像                D．可能是放大的虚像 

【答案】 B．

【解析】

光屏上得到烛焰清晰的等大的像；物距等于两倍焦距，所以焦距为10厘米；若蜡烛在光具座上移动5厘米，则物距为25厘米或15厘米，凸透镜成的像可能是可能是缩小的实像（物距为25厘米），可能是放大的实像（15厘米）。所以选B。

16．（2019普陀期中）某同学在做凸透镜成像实验时保持凸透镜位置不变，如图5所示先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置。光屏上出现的实像最大时，烛焰位于（     ）

A  a点            B  b点           C  c点              D  d点

【答案】C。

【解析】

光屏上出现的实像最大时，烛焰到凸透镜的距离应该大于一倍焦距，且物距越小，像越大，所以C正确；

17．在“验证凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为10厘米，蜡烛放在光具座上20厘米刻度处，如图6所示，图中乙位置处应放置的器材是          ；并使凸透镜中心、光屏中心和烛焰中心大致在         。若要验证凸透镜成放大实像时的规律，可保持凸透镜的位置不变，将           由图中位置向右移动适当距离，同时眼睛从         （选填“乙左侧向右”、“甲右侧向左”或“乙右侧向左”）观察光屏上像的清晰程度。

【答案】光屏， 同一高度， 蜡烛， 乙左侧向右。

【解析】

在“验证凸透镜成像规律”的实验中，光具座上依次放置烛焰、凸透镜、光屏；并使凸透镜中心、光屏中心和烛焰中心大致在同一高度；若要验证凸透镜成放大实像时的规律，蜡烛应该在30—40厘米之间，故向右移，同时眼睛从“乙左侧向右”观察光屏上像的清晰程度。

18. （2017黄浦期末）如图7，将焦距为10厘米的凸透镜置于光具座的C点处，蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在______高度，以保证烛焰的像能成在光屏______。将蜡烛置于A点，应在______间移动光屏找像（选填“CD”、“DE”或“EF”），直至光屏上的像最清晰；将蜡烛移至B点，移动光屏找像，光屏上的像将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

【答案】同一；  中央；   DE；   变大。
【解析】

（1）实验前，把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在同一直线上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，为了使得像成在光屏的中央；
（2）A点与凸透镜的距离为：50-15cm=35cm，已知焦距为10cm，此时满足物距大于二倍焦距的条件，所以像距在一倍和二倍焦距之间，即凸透镜右侧10～20cm处，故像在DE之间；
（3）蜡烛由A移至B，都是成实像的区域，物距减小时像距增大，像的大小也变大。

19．（2017松江期末）某同学在做“验证凸透镜成像规律”的实验，实验室中提供了甲(焦距5厘米)、乙(焦距10厘米)和丙(焦距15厘米)三种规格的凸透镜。

①在组装实验装置时，应调节凸透镜和        的高度，使它们的中心跟烛焰中心大致在      ，这样做的目的是                。

②实验时，凸透镜和蜡烛的位置如图20所示，当把光屏移到光具座的80厘米刻度处时，找到了最清晰的像，请你根据所学知识判断，光屏上所成的像应该是图21中的图       (选填图序号)，选用的是      (选填“甲”、“乙”或“丙”)透镜。

③若保持凸透镜位置不变，把物体移至20厘米刻度线处，则应向      (选填“左”或“右”)移动光屏，才能找到清晰的烛焰像，所成像如图21中的      (选填图序号)。

【答案】①光屏；同一高度；使像呈在光屏的中央；②（D）； 乙；③左； （B）。

【解析】

①在组装实验装置时，应调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈在光屏的中央。

②实验时，凸透镜和蜡烛的位置如图20所示，当把光屏移到光具座的80厘米刻度处时，找到了最清晰的像，此时像距大于物距，是倒立、放大的实像，光屏上所成的像应该是图21中的图D。 由于像距为30厘米，大于两倍焦距2f，v＞2f，所以f＜15厘米；物距f＜U＜2f，即f＜15厘米＜2f，f＞7.5厘米；用的是乙透镜。

③若保持凸透镜位置不变，把物体移至20厘米刻度线处，物距变大，像变小，像距也变小，则应向      左移动光屏，才能找到清晰的烛焰像；此时物距等于像距，凸透镜成倒立缩小的实像，所成像如图21中的B。

20．（2019浦东新区第四教育署月考）某小组同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，记下所用凸透镜的焦距，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们在光具座上先固定焦距为fl＝0.1米的凸透镜，按表一中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上烛焰的像最清晰，他们用物体的高和光屏上像的高分别代表物体和像的大小，并将相应的像距v、成像情况记录在表一中。然后他们换用焦距为f2＝0.12米的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。

（1）分别比较实验序号1或5中的物距u与各自凸透镜焦距的大小关系，及成像情况，可得出的初步结论是：当　                　时，光屏上不成像。

（2）分析比较实验序号2与3与4（或6与7与8）数据中的物距u与像距v及所成像的变化关系，可得出的初步结论是：　                   　。

（3）分析比较实验序号　         　数据中的物距u与像距v的关系及成像情况，可得出的初步结沦是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距和所成的像随焦距的增大而增大。

（4）小组同学发现实验序号3和7中的像高和物高都相同，他们分析了凸透镜的焦距、物距和像距三者满足　         　时，像和物大小相同。

【答案】（1）物距小于焦距；（2）物距增大，像距减小，像变小；（3）2、6或3、7或4、8；

（4）u＝v＝2f；

【解析】

（1）分别比较实验序号1或5中的物距u与各自凸透镜焦距的大小关系，及成像情况，可得出的初步结论是：当物距小于焦距时，光屏上不成像。

（2）分析比较实验序号2与3与4（或6与7与8）数据中的物距u与像距v及所成像的变化关系，可得出的初步结论是：物距增大，像距减小，像变小。

（3）分析比较实验序号2、6或3、7或4、8数据中的物距u与像距v的关系及成像情况，可得出的初步结沦是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距和所成的像随焦距的增大而增大。

（4）实验序号3和7中的像高和物高都相同时，凸透镜的焦距、物距和像距三者满足：物距等于像距且都等于两倍焦距时，像和物大小相同。