初中物理沪科版八年级全册第五节 科学探究：凸透镜成像精品随堂练习题

4.5科学探究：凸透镜成像沪科版初中物理八年级全一册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为，若将蜡烛放在离凸透镜处时，如图所示，移动光屏，在光屏上将看到

A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像
C. 无像 D. 正立、放大的虚像

2. 物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜的另一侧离透镜的光屏上成倒立、缩小的像，当物体移至凸透镜前处时，所成的像是

A. 倒立、缩小的虚像 B. 倒立、放大的实像
C. 正立、放大的实像 D. 正立、等大的实像

3. 下列透镜中，属于凹透镜的是

A.  B.  C.  D.

4. 昆虫观察盒的“盒盖”是一个凸透镜，盒盖到盒底的距离为，利用凸透镜能成正立、放大的像的原理可以方便地观察昆虫，现提供了焦距为，，和的凸透镜各一个，他应该选择的是

A. 焦距为的凸透镜 B. 焦距为的凸透镜
C. 焦距为的凸透镜 D. 焦距为的凸透镜

5. 将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜、蜡烛和光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列分析中正确的是

A. 此时在刻度线间移动光屏，可以在光屏上观察到清晰、缩小的像
B. 将蜡烛移到刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到清晰、等大的像
C. 将蜡烛移到刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到清晰、放大的像
D. 上述分析均不正确

6. 小智在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛在光屏上成一个清晰缩小的像，光屏离凸透镜的距离为20cm，当蜡烛距凸透镜的距离为25cm时，蜡烛所成的像

A. 只可能是倒立缩小的实像
B. 只可能是倒立放大的实像
C. 只可能是正立放大的像
D. 倒立放大、倒立缩小或等大的实像都可能

7. 物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，由此可知，此凸透镜的焦距可能是

A. 6cm B. 10cm C. 16cm D. 20cm

8. 有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形如图所示完全一样，小明要想找出自己的眼镜，下列做法不正确的是

A. 用手摸镜片时，中间薄边缘厚的是近视镜
B. 拿着镜片看字，把字放大的是老花镜
C. 让镜片正对太阳光，在镜片另一侧能呈现一个大光斑的是近视镜
D. 让镜片正对太阳光，在镜片另一侧能呈现一个明亮小光斑的是近视镜
 

9. 将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑．将一个物体放在此透镜前30cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个

A. 倒立、放大的实像 B. 倒立、缩小的实像
C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像

10. 图所示的透镜中，属于凸透镜的是

A.  B.  C.  D.

二、填空题（本大题共6小题，共12.0分）

11. 如图所示，透镜是          ，MN是          ，、为          ，O为          ，、是          ，          填“大于”“等于”或“小于”．

12. 如图所示的透镜是_________填“凸”或“凹”透镜，其中，O是透镜的光心，f是透镜的焦距．在图中画出透镜的左焦点和光束a经过透镜后的传播径迹．

13. 透镜分两类：中间          、边缘          的是凸透镜，而中间          、边缘          的为凹透镜．如图所示的玻璃元件被分成五部分，其中为凸透镜的是          部分，          部分是凹透镜．
     

14. 如图所示，小华让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧前后移动，直到纸距透镜约时，纸上的光斑变得最小、最亮，如图中A点，则透镜的光心是          点，透镜的焦点是          点，透镜的焦距约是          cm，在          点处可引燃火柴．
15. 一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。小霞观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到______填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的______填“实”或“虚”像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足______填“”或“”。

16. 如图所示，小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
    如图所示，光屏刚好承接到一个倒立清晰的实像，日常生活中______选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”就是利用这一原理制成的。
    当蜡烛燃烧一段时间后会变短，烛焰的像会往______选填“上”或“下”偏离光屏中心。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

17. 图中画出了入射光线或折射光线，请完成光路图。

18. 如图所示，根据入射光线和折射光线的特点，在方框中画出合适的透镜。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

19. 小华用光具座研究凸透镜成像规律，按如图连接装置后，在光屏上得到烛焰清晰的像。

保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是__________。

A.烛焰的上半部分，亮度变暗

B.烛焰的下半部分，亮度变暗

C.完整的烛焰，亮度变暗

D.完整的烛焰，亮度不变

保持凸透镜位置不变，将__________，光屏上也能得到烛焰清晰的像。

20. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

实验时应调节烛焰的中心、光屏的中心位于凸透镜的__________上。

小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在A、B位置，如图甲所示，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，可能的原因是_________________________，凸透镜固定在B处不动，蜡烛从A向左移一格，为在屏上成清晰的像，光屏应向__________填“左”或“右”移动。

如图乙所示，当蜡烛、凸透镜在图示位置，光屏上可得到一个清晰的像，该像应是倒立、__________的实像。

实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向__________填“上”或“下”方移动。

小明想利用下列LED发光字来研究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，如图丙所示，下列汉字适合作LED光源的是__________。

五、计算题（本大题共3小题，共24.0分）

21. 如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜位置保持不变，凸透镜的焦距为10cm．
    实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，为了使像仍成在光屏的中央，则应向______填“上”或“下”调节凸透镜。
    调整后，图中光屏上烛焰的像是倒立______的实像，此规律的应用是______举一例。
    此时，若有一只苍蝇落到凸透镜上，则屏上______成完整的蜡烛的像填“能”或“不能”。
    要使光屏上的像变成与物大小相等，则应向左调节蜡烛到30cm处，光屏应向______调填“左”、“右”到______cm处，在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变______填“大”、“小”或“不变”。
    透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时小强应站在______一侧填“蜡烛”或“光屏”，观察蜡烛的像。
    
    
    
    
    
    
     
22. 在“探究凸透镜的成像规律”实验中。
    
    实验前，应调整器材，使烛焰和光屏的中心在凸透镜的______上。
    当他将透镜和光屏的位置固定后，无论怎样移动蜡烛，在光屏上始终接收不到像光具座足够长，为了在光屏上能得到烛焰清晰的像，他应该将光屏向______选填“远离”或“靠近”凸透镜方向移动。
    如图光屏上可以得到清晰的像，不改变图中蜡烛和光屏的位置，将凸透镜向左移______cm时，光屏上可以再次得到清晰的像。移动后成像特点与______填“照相机”“投影仪”“放大镜”或“显微镜”成像特点相同。
    
    
    
    
    
    
     
23. 小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上依次出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带，产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。
    请你在图中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线图中、两点表示焦点
    小强得到的结论是：______。

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解  凸透镜的焦距为，若将蜡烛放在离凸透镜处时，即，则由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，移动光屏，在光屏上将无法看到像。
 

2.【答案】B
 

【解析】【解析】物体位于凸透镜前，调节好透镜和光屏位置后，在透镜另一侧离透镜的光屏上呈现缩小、倒立的像，说明此时，。把物体移到距透镜处时，相当于像与物的位置对调，则有，，光屏上呈现倒立、放大的实像。故选B。
 

3.【答案】D
 

【解析】

【分析】
判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法：根据定义判断；根据能否成实像进行判断；根据对光线的作用是会聚还是发散进行判断．
根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。
【解答】
如图，中间比边缘厚的ABC是凸透镜，中间比边缘薄的D是凹透镜。
故选D。  

4.【答案】D
 

【解析】略
 

5.【答案】D
 

【解析】略
 

6.【答案】D
 

【解析】

【分析】
解决此题要结合凸透镜的成像规律进行分析解答。
解决此题要知道当成倒立、缩小的实像，此时。
【解答】
当时，此时，成倒立缩小的实像，，所以，所以。
当时，若取，有，成倒立缩小的实像；若取，有，成倒立等大的实像；若取，有，成倒立放大的实像；故选D。  

7.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题主要考查凸透镜成像规律，难度不大。
当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，物距用u表示，焦距用f表示，据此判断。
【解答】
根据题意，物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，则有，可得-----------；，可得---------------，综合可得，故ACD错误，B正确。
故选B。  

8.【答案】D
 

【解析】

【分析】
此题主要考查了透镜对光线的作用以及凸透镜成像，关键是知道凸透镜和凹透镜的区别。
中间厚边缘薄的是凸透镜，用于矫正远视眼；同时凸透镜能使得光线会聚，能成像；
中间薄边缘厚的是凹透镜，用于矫正远视眼；同时凹透镜能使得光线发散；
判断凸透镜和凹透镜的方法：比较中间和边缘的厚薄、阳光聚焦法、放大镜法、成实像的方法。
【解答】
A.中间薄边缘厚的是凹透镜，用于矫正近视眼，故A正确，不合题意；
B.拿着镜片看字，把字放大的是放大镜，即是凸透镜，是远视镜，即老花镜，故B正确，不合题意；
C.让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑，即能使得光线发散，所以是凹透镜，即是近视镜，故C正确，不合题意；
D.让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜，即是远视镜，故D错误，符合题意。
故选D。  

9.【答案】B
 

【解析】

【分析】
利用题目中提到的物理过程，可确定该凸透镜的焦距；再利用物距与焦距的关系，结合凸透镜的成像规律来得到成像的情况。
掌握凸透镜焦距的测量方法和凸透镜成像的三种情况和应用：，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
【解答】
把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑，可得焦点的位置；所以，焦距．
而，，凸透镜成倒立、缩小的实像．
故选B．  

10.【答案】B
 

【解析】解：根据透镜的概念，中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。
故图中B为凸透镜，ACD为凹透镜。
故选：B。
根据凸透镜和凹透镜定义进行判断。中间比边缘厚的透镜是凸透镜。中间比边缘薄的透镜是凹透镜。
判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法：根据定义判断；根据成像情况进行判断；根据对光线的作用进行判断。本题中可直接根据定义结合图片判断。
 

11.【答案】凸透镜

主光轴 

焦点

光心

焦距

等于

【解析】略
 

12.【答案】凸  如图所示

【解析】略
 

13.【答案】厚 

  薄  

 薄

 厚

1、3、4、5

2

【解析】略
 

14.【答案】O

 A

4

A

【解析】略
 

15.【答案】凸透镜  实 
 

【解析】解：圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即。
故答案为：凸透镜；实；。
透明物质可以制成中间厚边缘薄的凸透镜，物体置于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像。
水、玻璃、水晶、冰等透明物质，都可以制成凸透镜和凹透镜，虽然材料不同，对光线的作用相同，成像性质相同。
 

16.【答案】投影仪  上
 

【解析】解：如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像，日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的；
蜡烛变短了，根据过光心不改变方向可知，光屏上的像会向上移动。
故答案为：投影仪；上。
凸透镜成实像时，根据物距和像距的关系，能判断凸透镜的成像情况：
物距大于像距，成倒立、缩小的实像；
物距等于像距，成倒立、等大的实像；
物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪或幻灯机。
实验一段时间后，蜡烛变短了，根据过光心不改变方向，判断透镜的移动方向。
凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时，物距变化，像距变化，像变化经常用到，一定要熟练掌握。
 

17.【答案】如图所示

【解析】略
 

18.【答案】如图所示

【解析】由图可知，入射光线从透镜的焦点发出，通过透镜后折射光线平行于凸透镜的主光轴，光线经透镜后变得会聚，应填凸透镜，如图所示。
 

19.【答案】  蜡烛和光屏位置对调
 

【解析】略
 

20.【答案】主光轴  烛焰位于焦点处  右  放大  上  上
 

【解析】解：

为使像成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处，位于凸透镜的主光轴上。
烛焰位于凸透镜的焦点上，烛焰射出的光线经凸透镜折射后成为一束平行光线，在光屏上形成一个和凸透镜口径相同的光圈。凸透镜的一倍焦距是两个小格，当烛焰从A向左移动一个小格时，，成倒立、放大的实像，，光屏应向右移动。
由题图乙知，当蜡烛在刻度尺的处时，，由题图乙可知，物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像。
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。
为研究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，应选一个上下、左右都不对称的LED发光字作光源，故适合作LED光源的汉字是上字。

21.【答案】下  放大  投影仪  能  右  70  变小  光屏
 

【解析】解：实验过程中，蜡烛变短，光屏上的像向上移动，要使光屏上的像呈现在光屏的中央位置，使蜡烛向上移动，或使凸透镜向下移动，或把光屏向上移动；
如图，物距，凸透镜的焦距是10cm，，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
若有一只苍蝇落到凸透镜上，只是被折射会聚成像的光线减少了，因此影响到的是像的亮度，而不影响它的完整性，因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜而折射后会聚成像，所以屏上仍能成完整的蜡烛的像。
要使光屏上的像变成与物大小相等，，蜡烛向左移动到30cm处，光屏移动到70cm处。
凸透镜成实像时，物像之间的距离在时最小，距离是4f，所以此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变小。
透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时，成正立放大的虚像，因为此时物像同侧，所以要想看到这个像，此时小强应站在光屏一侧观察蜡烛的像。
故答案为：下；放大；投影仪；能；右；70；变小；光屏。
根据光线过光心不改变方向，判断凸透镜的移动情况。
根据物和焦距的关系判断凸透镜成像情况和应用：，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
若有一只苍蝇落到凸透镜上，只是挡住了一部分光，对像的完整性没有影响。
凸透镜成像时，时，凸透镜成倒立、等大的实像。凸透镜成实像时，物像之间的距离至少为4f。
，成正立放大的虚像，此时物像同侧。
凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
凸透镜成实像时，物像之间的距离至少为4f，所以光具座的长度要大于凸透镜的4倍焦距。
 

22.【答案】主光轴  远离    投影仪
 

【解析】解：为了使像成在光屏中央，应使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；
要在光屏承接到像，光屏到凸透镜的距离像距大于一倍焦距；原来透镜和光屏的位置固定时，两者的距离小于凸透镜的焦距，光屏的位置无法与像的位置一致，所以光屏上始终接收不到像，将光屏向远离凸透镜的方向移动，使光屏到凸透镜的距离大于一倍焦距即可；
如图光具座上刻度尺的分度值是1cm，当光屏上得到清晰的像，此时物距：，像距：，物与像的距离：；根据光路的可逆性，当物距：时，像距：，此时物与像的距离：，符合：不改变图中蜡烛和光屏的位置这一条件，所以凸透镜向左移动的距离：，移动后，典型应用是投影仪。
故答案为：主光轴；远离；；投影仪。
探究凸透镜成像的实验时，调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样可以使像成在光屏中央；
凸透镜成实像时，像距大于一倍焦距，据此分析；
根据光路的可逆性，物距与原来的像距相同，由此分析作答；像距小于物距的应用是投影仪等。
凸透镜成像规律是光学内容的难点，要解决此类问题，首先要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系，对规律进行总结；对光路可逆的理解是解决本题的关键之一。
 

23.【答案】红光对凸透镜的焦距大，紫光对凸透镜的焦距小
 

【解析】解：、由光的色散现象可知，不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同。凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的，红光的偏折程度最小，所以折射光线指向；紫光的偏折程度最大，所以折射光指向。
b、根据光路图可知：红光的偏折程度小，所以焦距大；紫光的偏折程度大，所以焦距小。
故答案为：
a、

b、红光对凸透镜的焦距大，紫光对凸透镜的焦距小。
根据不同单色光的折射角不同来判断折射光线射出的情况，偏折程度大的焦距小。
本题主要考查学生对：各种颜色的光的偏折程度的了解和掌握，是一道基础题。