初中物理人教版八年级上册第3节 凸透镜成像的规律综合训练题

这是一份初中物理人教版八年级上册第3节 凸透镜成像的规律综合训练题，共11页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。

一、实验题
1．在探究凸透镜成像规律实验中：
（1）如图甲所示，可知该凸透镜的焦距为___________cm；
（2）如图乙所示，应将光屏向___________（填上或下）调整，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在___________；
（3）当烛焰距离凸透镜 25cm 时，移动光屏使光屏上成倒立、___________的实像，生活中的___________（填照相机或投影仪或放大镜）就是利用这个原理制成的；
（4）接下来小英将蜡烛向凸透镜方向移动，若在光屏上还能得到清晰的像，应将光屏___________凸透镜（选填靠近或远离）。
2．小明在探究“凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）实验前要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______。实验一段时间后，他发现光屏上的像位置偏上，那么他应该把凸透镜向______（填“上”或“下”）适当调节，才能实现在光屏的中央；
（2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像（像未画出），此时的成像原理与______（填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同，若将蜡烛向右移动，保持凸透镜的位置不变，则应将光屏向______（填“左”或“右”）移动适当距离，使光屏上再次成清晰的像，此时所成的像跟原来的相比要______（填“大”或“小”）一些；
（3）小明近日发现自己看不清黑板，到医院检查，医生告诉他患上了近视，近视眼的成像示意图为______（填“乙”或“丙”）图，可以使用______（填“凸透镜”或“凹透镜”）加以矫正。
3．毛老师用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)调整器材高度时，应______ （选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛；
(2)如图甲所示，将蜡烛移动到20 cm刻度处，应将光屏移动到______（填字母序号）范围的某一位置才能再次在光屏上得到清晰的像；
A.50~60 cm B.60~70 cm C.70~80 cm
(3)将蜡烛移至45 cm刻度处时，取下光屏，从凸透镜右侧透过凸透镜可以看到烛焰放大的______（选填“虚”或“实”）像；
(4)张老师用发光二极管制作了一个F形光源（如图乙）代替蜡烛放在30 cm刻度处，则光屏上得到的清晰的像应是图丙中的______（填字母序号）。
4．完成下列两题：
（1）在探究“平面镜成像特点”的实验中。若蜡烛A距玻璃板5cm，则蜡烛B距玻璃板______cm才能与蜡烛A的像完全重合；若在蜡烛B处放一光屏______（填“能”或“不能”）承接到像；若玻璃板上端向右偏斜（如图乙），蜡烛A在玻璃板中成的像会______（填“偏高”或“偏低”）；
（2）在探究“凸透镜成像的规律”实验中，一束平行于主光轴的光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光斑（如图丙），则凸透镜的焦距为______cm。当蜡烛和凸透镜的位置如图丁所示，将光屏移动到60~70cm之间的某一位置时，光屏上得到一个清晰的像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律制成的。接着，将蜡烛远离凸透镜一些，这时光屏应向______（选填“左”或“右”）移动，可获得清晰的实像。
5．物理创新实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像规律。
（1）为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整三者的位置，使它们的中心在______；
（2）通过实验他得到了凸透镜成实像时的像距v和物距u的关系（如图甲所示），由图可知凸透镜的焦距是______cm；当物距为15cm时的成像特点可应用于______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；
（3）某次实验中将蜡烛和光屏调整到图乙位置时，光屏上出现清晰的倒立______的像（选填“放大”“缩小”或“等大”）；保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向左移动，可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立______的像（选填“放大”“缩小”或“等大”）；接着用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分，可观察到光屏上的像是______（“完整”或“不完整”）的；
（4）蜡烛在燃烧过程中不断变短，导致光屏上的像向上移动。为使像重新回到光屏中央，可将蜡烛______（选填“向上”或“向下”）移动；
（5）如图丙所示，烛焰的像重新回到光屏中央后，若将一远视眼镜片放在凸透镜前，光屏上的像变模糊了，接着要将光屏______（选填“向左”或“向右”）移动，像又清晰了。
6．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm。
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在___________；
（2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，观察到光屏上有烛焰清晰的像（像未画出），该像是___________（填”正立”或“倒立”）、________（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中的___________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的；
（3）实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向________移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向________移动；（两空均填“上”或“下”）
（4）在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是_________（填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正_________（填“近视眼”或“远视眼”）
7．如图甲所示，小明用放大镜看自己的指纹是放大的，再用放大镜看窗外的物体却发现不是放大的了，为了弄清楚原因，小明对凸透镜的成像规律进行了探究。实验装置如图乙所示，凸透镜的焦距是10cm。
（1）小明将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，并向上调整了蜡烛，光屏中央恰好得到一个清晰的像，调整后如图乙所示，那么在小明向上调整蜡烛前，这个像成在光屏的______（上方/下方）。此时的成像特点符合甲图中小明观察______（指纹/窗外景物）时的情景。
（2）保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到______cm刻度线处，光屏上还能成清晰、倒立、______的实像。
（3）为了探究甲图中另一情景的成像原理，小明保持蜡烛在乙图的位置不变，应将凸透镜移动到（30~40cm/40~50cm/50~60cm）范围内，眼睛应该在______（蜡烛/光屏）一侧向凸透镜方向进行观察。
8．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为______cm，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在______；
（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上______（选填“能”或“不能”）看到清晰的像；
（3）在图乙所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是______眼镜（选填“近视”或“远视”）。
（4）如图1所示为某同学的照片，图2是将图甲中的水透镜紧贴在照片，然后逐渐远离照片，透过透镜所能看照片的像，则在远离的过程中看到的顺序是______。
A．②③④① B．③②①④ C．②③①④ D．④①②③
9．小明同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中；
（1）元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像，由此可知透镜焦距为___________cm；
（2）保持透镜和光屏的位置不变，把蜡烛放在刻度尺的15 cm处，可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距恰当的___________透镜，仍能在光屏上承接到烛焰清晰的像；若不添加透镜，适当移动光屏可承接一个倒立的、___________的实像。
10．利用光具座、蜡烛、凸透镜和光屏等器材进行“凸透像成像规律”的实验探究。在实验过程中，因蜡烛燃烧其长度不断缩短而出现的实验情形如图所示。请你完成下列问题：
（1）如图所示，如果保持蜡烛和光屏的高度不变，为使烛焰像仍能成在光屏中央，将凸透镜向______调节适当的距离即可（选填“上”或“下”）；
（2）适当调节凸透镜的高度后，小明维续进行实验，如果紧贴着凸透镜左侧放置一个“老花镜片”（相当于凸透镜），为使光屏上仍能接收到清晰的烛焰像，此时如果保持其他因素不变，可将光屏向______移动适当的距离（进填“左”或“右”）。
参考答案
1．10.0 下 同一高度 缩小 照相机 远离
【详解】
（1）[1]如图甲所示，如图将平行会聚于一点即为焦点，光心与焦点的距离为10cm。
（2）[2][3]如图乙所示，蜡烛、凸透镜和光屏的中心需要在同一高度上，故应将光屏向下移动；使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，才能保证像在光屏的正中央。
（3）[4][5] 当烛焰距离凸透镜 25cm 时，大于两倍的焦距，故成的是倒立的缩小的像；照相机就是利用这一原理制成的。
（4）[6]小英将蜡烛向凸透镜方向移动，物近像远，故需要将光屏远离凸透镜。
2．同一高度 下 照相机 右 大 乙 凹透镜
【详解】
（1）[1]在实验前，应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度，以使烛焰的像成在光屏中间。
[2]蜡烛经一段时间后，长度会短，其像会向上移，那么应将凸透镜向下调节，才能使像成在光屏中间。
（2）[3]由图甲知，蜡烛与凸透镜的距离大于光屏与凸透镜的距离，即物距大于像距，那么光屏上的像是倒立、缩小的实像，这也是照相机的成像原理。
[4][5]将蜡烛向右移动10cm，即物距变小，那么像距会变大，所以应将光屏向右移动，此时所成的像比原来的像变得大些。
（3）[6]近视眼是由于晶状体太厚或眼球前后距离太远，使远处的光线会聚在视网膜前，所以近视眼的成像示意图为乙图。
[7]近视眼应用凹透镜先将光线发散，成像便可成在视网膜上了。
3．点燃 B 虚 B
【详解】
(1)[1]为了让像成于光屏的中央，应将烛焰、凸透镜、光屏的中心位于同一高度上，只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，故整器材高度时，应点燃蜡烛。
(2)[2]如图甲所示，将蜡烛移动到20 cm刻度处，此时
根据凸透镜成像规律知，此时像距应
即光屏移至。
故选B。
(3)[3]光蜡烛位于45.0cm时，此时物距
根据凸透镜成像的规律知，此时成正立、放大的虚像，故从凸透镜右侧透过凸透镜可以看到烛焰放大的虚像。
(4)[4]将发光二极管制作了一个F形光源代替蜡烛放在30 cm刻度处，此时物距为
根据凸透镜成像的规律知，此时成倒立、等大的实像，与原物体相比，像是上下颠倒、左右相反的。
故选B。
4．5 不能 偏低 10.0 照相机 左
【详解】
（1）[1]根据平面镜成像特点，像距与物距相等，物距为5厘米，像距也为5厘米。
[2]平面镜成像为虚像，无法在光屏上呈现，因此在B处放光屏，屏不能承接到像。
[3]平面镜成的像与物关于镜面对称，当板向右偏斜时，像应向下移动，即像会偏低。
（2）[4]平行主光轴的光经凸透镜后会聚于一点，叫焦点，透镜中心到焦点的距离叫焦距，刻度尺读数要估读，为10.0cm。
[5]如图丁所示，物距大于像距，因此成倒立、缩小的实像，与照相机成像特点一样。
[6]在凸透镜成像时，物与像移动的方向保持一致，将蜡烛远离凸透镜，即向左移动，那么光屏也应向左移动。
5．同一高度 10 投影仪 缩小 放大 完整 向上 向左
【详解】
（1）[1]为使像能成在光屏的中央，应调整凸透镜、光屏和烛焰，使三者的中心大致在同一高度处。
（2）[2]由图象知
u=v=20cm=2f
所以凸透镜的焦距为10cm。
[3]当物距为15cm时物体位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像可应用于投影仪。
（3）[4][5]将蜡烛和光屏调整到图乙位置时，物体位于二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像；保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向左移动，根据光路可逆性，当物距等于前一次成像的像距时，可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立、放大的实像。
[6]用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分，整个物体发出的光有一部分被挡住，仍有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了。
（4）[7]为使像能成在光屏的中央，应调整凸透镜、光屏和烛焰，使三者的中心大致在同一高度处；蜡烛在燃烧过程中不断变短，为使像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动。
（5）[8]远视眼镜片是凸透镜，所以远视眼镜片对光线有会聚作用；将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像，所以将光屏向左移动靠近凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。
6．同一高度 倒立 放大 投影仪 上 下 凸透镜 远视眼
【详解】
（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度；
（2）[2][3][4]由图中可知，此时物距小于像距，故此时所成像为倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是利用这个原理制成的；
（3）[5][6]实验过程中，蜡烛燃烧变短后，烛焰将向下移动，故烛焰在光屏上的像将向上移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向下移动；
（4）[7][8]将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则说明该镜片对光有会聚作用，故是凸透镜，可用于矫正远视眼。
7．上方 窗外景物 45 放大 30~40cm 光屏
【详解】
（1）[1]小北向上调整蜡烛，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，像会向下移动，即在调整前，像成在了光屏的上方。
[2]由图乙可知，此时的物距为30cm，大于二倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，像在一倍焦距与二倍焦距之间，甲图中看指纹成的是正立、放大的虚像；看窗外景物时，成的是倒立、缩小的实像，故此时的成像特点符合甲图中小明观察窗外景物时的情景。
（2）[3]由乙图可知像距为15.0cm时，物距为30.0cm；故将凸透镜移动到45.0m刻度处时，物距为15.0cm，像距为30.0cm，根据光路可逆，可在光屏上再次得到一个清晰的倒立、放大的实像。
（3）[4]为了探究甲图中另一情景的成像原理，即探究物距小于焦距时的成像原理，需要将凸透镜靠近蜡烛，使物距小于焦距，故凸透镜应移动到30cm~40cm之间，此时成正立、放大的虚像，虚像与蜡烛在凸透镜的同一侧，眼睛应该在光屏一侧向凸透镜方向进行观察。
8．8.0 同一高度（或主光轴） 照相机 能 远视 B
【详解】
(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是8.0cm。
[2]实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央。
(2)[3]如图，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
[4]因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，成倒立、放大的实像。光屏上能接到像是实像。
(3)[5]当从水凸透镜内抽出一部分水后。使透镜凸起程度变小，会聚能力较弱，将像成在光屏的后面，为了使像正好呈在光屏上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于光屏前移，所以应在水凸透镜前放置一块凸透镜。由此判断该同学戴的是远视眼镜。
(4)[6]某同学将水透镜紧贴着照片，说明物距小于一倍焦距，凸透镜成正立放大的虚像，离凸透镜越近虚像越小，故最先看到的是③，其次是②；当物距在一倍焦距之后成倒立的实像，且像在逐渐变小，故接下来看到的图像依次是：①和④。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．10.0 凸 放大
【详解】
（1）[1]由图可知，物距等于像距等于20.0cm，所以此时成倒立、等大的实像，此时物距等于两倍焦距，所以焦距等于10.0cm。
（2）[2]把蜡烛放在刻度尺的15 cm处时，物距等于15cm，所以物距变小，光屏位置不变，即像距不变，所以为了在光屏上得到清晰的像，应该减小焦距，即在凸透镜前放一凸透镜。
[3]把蜡烛放在刻度尺的15 cm处时，物距等于15cm，因为焦距等于10cm，所以物距大于一倍焦距小于两倍焦距，此时所成的像是倒立、放大的实像。
10．下 左
【详解】
(1)[1]由图可知，蜡烛的像在光屏的上面，为使烛焰像仍能成在光屏中央，应该使烛焰重心、光心和凸透镜的中心在同一直线上，即向下移动凸透镜。
(2)[2]老花镜片是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，当把凸透镜前放上一个老花镜后像会变近，所以应该将光屏向左移动才能使光屏上得到清晰的像。