5.3凸透镜成像的规律—八年级物理人教版（2024）上册课时优化作业
1.如图所示，把一个凸透镜放在平面镜前，一束与凸透镜主光轴平行的入射光射向凸透镜（光线是这束光的上、下边缘），当观察平面镜时，感觉光束是从镜后的M点发散开来，则凸透镜的焦距是( )
A.40 cm B.30 cm C.10 cm D.20 cm
2.如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮40 cm的光斑。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是( )
A.当物体距透镜8 cm时，成倒立、放大的实像
B.当物体距透镜16 cm时，成倒立、缩小的实像
C.当物体从距透镜20 cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小
D.当物体从距透镜30 cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜
3.小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是( )
A.此时光源放在透镜2倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立放大的实像
C.光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
4.甲、乙、丙三个凸透镜的焦距的大小关系为，如图所示，用乙透镜进行实验，物体到透镜的距离等于它的两倍焦距时，光屏上成清晰的等大、倒立的像；用甲、丙透镜进行实验时只把透镜放在乙透镜原来的位置，不改变物距前后移动光屏，以下判断正确的是( )
A.用甲透镜实验，光屏上能成倒立、缩小的像
B.用甲透镜实验，光屏上能成正立、放大的像
C.用丙透镜实验，光屏上能成倒立、缩小的像
D.用丙透镜实验，光屏上能成倒立、放大的像
5.“探究凸透镜成像的规律”实验中，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距
B.当物距时，成倒立、缩小的实像
C.当物距时，所成的像能用光屏承接
D.物体从距凸透镜30 cm处向距凸透镜15 cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小类型二凸透镜前添加透镜
6.如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0 cm，凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域
7.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某学习小组用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距：正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知，该凸透镜的焦距是40.0cm
B.照相机成像特点与图乙中烛焰的成像特点相同
C.图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动，所成的像逐渐变小
D.图乙中若用黑纸片将凸透镜挡一半，光屏上成半个烛焰的像
8.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成( )
A.放大镜 B.照相机 C.潜望镜 D.幻灯机
9.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5 cm和10 cm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. B.
C. D.
10.如图甲所示是生物课上小明用放大镜贴着七星瓢虫观察的情况，在将放大镜逐渐远离瓢虫时，小明观察到的成像情况发生了变化，如图乙。像的变化情况排序正确的是( )
A.①②④③ B.②①③④ C.③④①② D.②①④③
11.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在_______cm以内；把物体从距该凸透镜3 cm处移动到距该凸透镜20 cm处的过程中，像的大小将_______（选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”）。
12.工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。
（1）凸透镜起到______的作用；
（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的______焦距范围之内；
（3）通过凸透镜看到的是仪表______（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的______侧。
13.如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况.小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个________透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的_____像.当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像_____（选填“变大”“变小”或“不变”）.
14.小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时，恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像，如图甲所示，此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处，如图乙所示。
（1）图甲光屏上窗户的像是倒立、________的实像，生活中________就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜，根据他观察到的现象，可知光具座上凸透镜的焦距为________cm；
（2）把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处，凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在________。可以适当地向________（选填“左”或“右”）移动光屏，使光屏上得到烛焰清晰的像；
（3）在（2）的基础上，把蜡烛向右移动一段距离，光屏上的像模糊了，可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的________（选填“近视”或“远视”）镜片，使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
15.小明利用如图（a）所示的器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前，应先将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到同一水平高度。小明按要求调好后，将蜡烛放在2倍焦距以外，为了能找到凸透镜成像时像的位置，需要对光屏进行的操作是：______，直到光屏上呈现清晰的像；
（2）由于实验时间较长，烛焰的像即将超出光屏的上边缘，这时可以向上移动______（选填“蜡烛”“凸透镜”或“光屏”），再次使像呈现在光屏中央；
（3）小明摘下眼镜放到凸透镜前，光屏上呈现清晰的像，如图（b）所示。拿走眼镜，需将光屏向凸透镜方向移动，才能在光屏上再次呈现清晰的像，说明小明戴的眼镜对光有_________（选填“会聚”或“发散”）作用。此实验中，光屏相当于人眼睛构造中的_________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：把一个凸透镜放在平面镜前，一束与凸透镜主光轴平行的入射光射向凸透镜，会聚于F点后射向平面镜，当观察平面镜时，感觉光束是从镜后的M点发散开来，说明M点为F点在平面镜中的像点。由图得，平面镜成像的像距为10 cm，由平面镜成像特点知，像距等于物距，F与平面镜的距离为10 cm，则凸透镜的焦距是20 cm。
2.答案：C
解析：由图知，凸透镜的焦距为；物体距透镜8 cm时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故A错误；物体距透镜16 cm时，在1倍和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故B错误；物体从距透镜20 cm处远离透镜移动时，物距变大，像距变小，成的像也变小，故C正确；物体从距透镜30 cm处靠近透镜移动时，物距变小，像距变大，所以要得到清晰的像，光屏应该远离凸透镜，故D错误。
3.答案：C
解析：人的眼睛相当于一架照相机，成的是倒立缩小的实像，光源在2倍焦距之外，故A、B错误。光源远离透镜时，物距变大，像距变小，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；近视眼的成因是像成在了视网膜的前方，此时晶状体变厚，对光的会聚作用变强，所以应该向透镜内注水，故D错误。
4.答案：C
解析：用甲透镜实验，由于，此时的物距小于二倍焦距；若物距在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，光屏上能成倒立、放大的实像；若物距等于一倍焦距，此时不成像；若物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故A、B错误；用丙透镜实验，由于，此时的物距大于二倍焦距，移动光屏，能在光屏上呈现倒立、缩小的实像，故C正确，D错误。
5.答案：B
解析：根据凸透镜成像规律可知，当时凸透镜成倒立、等大的实像，由图可知，所以，故A错误；当物距时，，成倒立、缩小的实像，故B正确；当物距时，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故C错误；物体从距凸透镜30 cm处移动到距凸透镜15 cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故D错误。
6.答案：B
解析：当蜡烛放在图中A区域时，，，成倒立缩小的实像，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像，故A错误；蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时物距增大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，所成的像会逐渐变小，故B正确；若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，说明蜡烛在一倍焦距内或焦点处，即C区域，故C错误；若光屏上要得到一个放大的像，根据时成倒立、放大的实像，蜡烛应该放在图中B区域，故D错误。
7.答案：C
解析：A.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点，这点即为此透镜的焦点，从焦点到透镜光心的距离即为焦距，则透镜的焦距为
故A错误；
B.图乙中，物距为
像距为
物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，这个原理制成了投影仪，与照相机不同，故B错误；
C.图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动，物距变大，像距变小，像变小，故C正确；
D.用黑纸片将凸透镜遮挡一半，透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线，成烛焰完整的像，只是像比原来变暗，故D错误。
故选C。
8.答案：D
解析：由图可知，物距小于像距，根据凸透镜的成像规律可知，光屏上的像为倒立、放大的实像。
A.放大镜是根据物距小于焦距时，成正立、放大虚像的原理制成的，故A不符合题意。
B.照相机是根据物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的。此时像距小于物距。故B不符合题意。
C.潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的。故C不符合题意。
D.幻灯机是根据物体在凸透镜的一倍和二倍焦距之间，在透镜的另一侧二倍焦距之外成倒立放大的实像这个原理制成的。故D符合题意。
故选D。
9.答案：D
解析：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。
10.答案：D
解析：小明将放大镜贴着七星瓢虫观察情况，说明物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虚像，如图②；将凸透镜逐渐远离的过程中，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，如图①；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，如图④；当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，如图③。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11.答案：5；先变大再变小
解析：由图像可知，，所以，用该凸透镜作放大镜使用时，，成正立、放大的虚像，即被观察的物体到透镜的距离在5 cm以内；物距小于焦距时成的是虚像，物距增大，像距增大，像变大；物距大于焦距时成的是实像，物距增大，像距减小，像变小，故把物体从距该凸透镜3 cm处移动到距该凸透镜20 cm处的过程中，像先变大再变小。
12.答案：（1）放大镜；（2）一倍；（3）正立；同
解析：（1）中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，凸透镜起到放大镜的作用。
（2）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，成正立、放大的虚像，故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。
（3）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，通过凸透镜看到的是仪表正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。
13.答案：凸；实；变大
解析：摄像机和照相机一样，其镜头相当于一个凸透镜，成的是倒立、缩小的实像.当小巴车靠近公交站牌时，站牌靠近摄像机，物距减小，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的成像规律可知，所成的像变大.
14.答案：（1）缩小；照相机；10（2）同一高度；右（3）远视
解析：（1）根据题意，物距大于2倍焦距（像距在一倍焦距和二倍焦距之间），故图甲光屏上窗户的像是倒立、缩小的实像，生活中照相机就是应用这一成像原理工作。因像距为，如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜，根据他观察到的现象，可知光具座上凸透镜的焦距为10cm；
（2）把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处，凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变，调整烛焰、凸透镜和光屏高度，使三者的中心在同一高度，因物距变小，像距变大，故可以适当的向右移动光屏，使光屏上得到烛焰清晰的像。
（3）在（2）的基础上，把蜡烛向右移动一段距离，光屏上的像模糊了，因远视镜（凸透镜）对光线有会聚作用，可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的远视镜片，使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
15.答案：（1）移动光屏
（2）蜡烛(或光屏均给对)
（3）发散；视网膜
解析：（1）将蜡烛放在2倍焦距以外，此时成的是倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以需要来回移动光屏，知道光屏上呈现清晰的像；
（2）由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，根据光线过光心不改变方向，光屏上的像将向上移动，要使像继续成在光屏中央，可以使；蜡烛向上移动、或凸透镜向下移动，或光屏向上移动；
（3）小明摘下眼镜放到凸透镜前，光屏上呈现清晰的像，拿走眼镜，需将光屏向凸透镜方向移动，才能在光屏上再次呈现清晰的像，这表明放上该眼镜时，像推迟会聚，即该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼；此实验中，光屏是接收像的，相当于人眼睛构造中的视网膜。
