5.3 凸透鏡成像的規(guī)律 同步練習

第五章透鏡及其應用第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律基礎過關全練知識點凸透鏡成像的規(guī)律1.(2022湖南郴州中考)2022年6月5日10時44分，神舟十四號飛船成功發(fā)射，我國空間站建設又跨出了關鍵一步。王大爺從報紙上看到這一消息時，感到無比自豪。他用放大鏡讀報時透過鏡片看到的文字是()A.倒立、縮小的實像 B.正立、放大的虛像 C.倒立、放大的實像 D.正立、縮小的虛像2.(2023山東鄄城期中)某同學在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，發(fā)現(xiàn)燭焰在光屏上成一個清晰的像，如圖所示，下面選項中，工作原理與此現(xiàn)象相同的是()A.幻燈機 B.照相機 C.放大鏡 D.投影儀3.小華做作業(yè)時，動手進行了如下的實驗探究：找一個圓柱形的玻璃瓶，里面裝入水，把一支普通鉛筆放在玻璃瓶的一側，透過玻璃瓶，可以看到那支筆，如圖所示。把筆由靠近玻璃瓶的位置向遠處慢慢地移動，不會觀察到的現(xiàn)象是()A.先成虛像，后成實像 B.筆尖一直變長C.到某一位置，筆尖突然改變方向 D.筆尖先變長，后變短4.(2023寧夏同心模擬)某同學做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，當他把蠟燭移到距離凸透鏡32cm的地方時，在光屏上觀察到如圖所示的像，則該凸透鏡的焦距可能是(選填字母)。

A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm理由是。

5.凸透鏡是應用最廣泛的光學元件之一，其成像規(guī)律是設計光學器材的重要依據(jù)。為了探究凸透鏡的成像規(guī)律，小明利用焦距為10cm的凸透鏡和下列器材進行實驗。(1)將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，(選填“點燃”或“不點燃”)蠟燭，調(diào)節(jié)他們的高度，使、凸透鏡和光屏三者的中心大致在。

(2)在如圖所示的實驗情形下，恰好在光屏上得到燭焰清晰的像。此像是(選填“正立”或“倒立”)、(選填“放大”或“縮小”)的實像，(選填“投影儀”“照相機”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理工作的。

(3)將蠟燭移動到光具座35cm刻度線處，調(diào)節(jié)光屏位置，在光屏上得到了燭焰倒立、(選填“放大”或“縮小”)的實像。

(4)隨著實驗的進行，蠟燭逐漸變短，燭焰的像成在了光屏的(選填“上方”或“下方”)，若想讓燭焰的像再次成在光屏的中央，小明可以將凸透鏡和光屏向(選填“上”或“下”)移動適當?shù)木嚯x。

(5)將蠟燭移動到光具座45cm刻度線處，透過凸透鏡可以看到燭焰(選填“正立”或“倒立”)、放大的(選填“實”或“虛”)像。此時，當蠟燭靠近凸透鏡時，像逐漸變。

能力提升全練6.(2022廣西梧州中考)購物支付已進入“刷臉”時代，消費者結賬時只需面對攝像頭，經(jīng)系統(tǒng)自動拍照掃描等，確認相關信息后，即可迅速完成交易。下列說法正確的是()A.攝像頭相當于凹透鏡 B.攝像頭成像特點與照相機相同C.“刷臉”時，面部位于攝像頭兩倍焦距以內(nèi) D.“刷臉”時，面部經(jīng)攝像頭成正立、縮小的實像7.(2022河南中考)小明用透明塑料盒設計了一個昆蟲標本觀察器，如圖所示。盒底上放標本，盒蓋上嵌入一凸透鏡。有焦距為5cm和10cm的兩種凸透鏡，為了在盒蓋上方附近，通過凸透鏡觀察到標本正立、放大的像，凸透鏡焦距f與盒高h選擇合理的是()A.f=5cmh=10cm B.f=10cmh=12cm C.f=5cmh=12cm D.f=10cmh=6cm8.(2022陜西武功期中)如圖是投影儀成像原理圖。將凸透鏡向上移動一點，并移動屏幕，使屏幕上再次成清晰的像，此時所成的像比之前更(選填“大”或“小”)；如果有一只飛蟲停在透鏡下表面，則屏幕上(選填“一定能”“可能”或“不能”)出現(xiàn)飛蟲的像。

9.(2022遼寧大連中山期末)小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v隨物體到凸透鏡的距離u變化的圖象，如圖所示，該凸透鏡的焦距為cm，若物距為3.5cm，則光屏上能得到(選填“縮小”“放大”或“不變”)的像。

10.(2022江西中考)物理創(chuàng)新實驗小組的同學探究凸透鏡成像的規(guī)律?！緦嶒炂鞑摹肯灎T、凸透鏡、光屏、光具座等。【進行實驗與收集證據(jù)】(1)測焦距：如圖1所示，讓凸透鏡正對著太陽光，在它的另一側找到最小最亮的光斑，說明凸透鏡對光具有作用，該凸透鏡的焦距為cm。

(2)組裝實驗裝置：將蠟燭、凸透鏡和光屏放在光具座上，并對三者進行調(diào)節(jié)。如圖2所示，是他們分別調(diào)節(jié)完的實驗裝置，其中調(diào)節(jié)正確的是裝置(填寫字母序號)，理由是，使像清晰地呈現(xiàn)在光屏的中央。

(3)設計實驗表格：請將表格中①和②的內(nèi)容補充到橫線上：①，②。

物距u跟焦距f的關系像的性質①大?、凇痉治雠c論證】略【拓展】在實驗過程中，光屏上呈現(xiàn)了一個清晰的像，此時，某同學將焦距相同、直徑更大的凸透鏡替換原凸透鏡，則光屏上呈現(xiàn)的像比原來的像(選填“更大”“更小”或“更亮”)。

素養(yǎng)探究全練11.小徐通過實驗探究凸透鏡成實像的規(guī)律，他選取焦距為10厘米的凸透鏡、一個高度H為3.00厘米的發(fā)光體、光屏和光具座等進行實驗。正確安裝和調(diào)節(jié)實驗器材進行實驗，將測得的物距u、像距v、像高h像記錄在表中，為了進一步探究凸透鏡成實像時，像高h像與物距u、像距v之間的關系，他還進行了適當?shù)倪\算，將相關數(shù)據(jù)記錄在表中最后一列。實驗序號物距u/厘米像距v/厘米像高h像/厘米像距和物距的比值k160.012.00.600.20250.012.50.750.25330.015.01.500.50418.022.53.751.25516.026.75.001.67614.035.02.50(1)根據(jù)實驗序號1~5的數(shù)據(jù)，分析比較像距v、像高h像隨物距u的變化情況，可得出的初步結論：同一發(fā)光體通過同一凸透鏡成實像時，。

(2)根據(jù)實驗序號1~5的數(shù)據(jù)，分析比較像高h像隨像距和物距的比值k的變化情況，可得出的初步結論：同一發(fā)光體通過同一凸透鏡成實像時，。

(3)請根據(jù)表中信息判斷，實驗序號6中像高h像為厘米。

(4)小徐在完成上述實驗后，認為還可以通過更換或增加實驗器材進行拓展探究。示例：可以用黑色紙片遮擋部分凸透鏡，探究遮擋物的形狀及大小對凸透鏡成像的影響。請仿照示例寫出其他拓展探究方案(寫出一個方案即可)。

第五章透鏡及其應用第3節(jié)凸透鏡成像的規(guī)律答案全解全析基礎過關全練1.B根據(jù)放大鏡的成像特點可知，放大鏡成正立、放大的虛像。2.B由圖可知，此時物距u大于2f，凸透鏡成倒立、縮小的實像，照相機是根據(jù)這個原理工作的。3.B裝水的玻璃瓶相當于一個凸透鏡；鉛筆由靠近玻璃瓶的位置向遠處慢慢地移動，當其位置在一倍焦距以內(nèi)時，裝水的玻璃瓶相當于放大鏡，成正立、放大的虛像；當其位置在一倍焦距與二倍焦距之間時，裝水的玻璃瓶相當于投影儀，成倒立、放大的實像，當其位置在二倍焦距以外時，裝水的玻璃瓶相當于照相機，成倒立、縮小的實像。4.解析由題意知，蠟燭燭焰經(jīng)該凸透鏡折射后成倒立縮小的實像，則物距u=32cm，且u>2f，故f<16cm，故該凸透鏡的焦距可能是10cm。5.(1)點燃燭焰同一高度(2)倒立縮小照相機(3)放大(4)上方下(5)正立虛小解析(1)只有先將蠟燭點燃，才能確定燭焰的中心，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度，才能使像成在光屏的中央，便于觀察；(2)此時物距等于30cm，大于二倍焦距，物體通過凸透鏡成倒立、縮小的實像，照相機就是利用這一原理工作的；(3)將蠟燭移動到光具座35cm刻度線處，物距等于15cm，大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的實像；(4)物距大于一倍焦距，凸透鏡成倒立的實像，蠟燭由于燃燒逐漸變短，相對于凸透鏡向下移動，所以像逐漸向上移動，將凸透鏡和光屏適當向下移，就可以讓像成在光屏的中央；(5)將蠟燭移動到光具座45cm刻度線處，物距小于一倍焦距，經(jīng)凸透鏡折射后成正立、放大的虛像，當蠟燭逐漸靠近凸透鏡時，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知燭焰的虛像逐漸變小。能力提升全練6.B攝像頭相當于一個凸透鏡，當物距大于二倍焦距時，物體通過攝像頭成倒立、縮小的實像，與照相機的成像特點相同，“刷臉”時，面部應位于攝像頭兩倍焦距之外。7.D為了在盒蓋上方附近通過凸透鏡觀察到標本正立、放大的像，物距應小于焦距。8.小不能解析將凸透鏡向上移動一點，則物距增大，移動屏幕使屏幕上再次成清晰的像，像距變小，像變?。蝗绻幸恢伙w蟲停在透鏡下表面，此時它的物距小于焦距，成的是正立的虛像，虛像不能成在光屏上。9.2放大解析根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，當u=2f時，u=v=2f，由圖可知此時u=v=2f=4cm，故焦距f=2cm；當u=3.5cm時，f<u<2f，此時成倒立、放大的實像。解題技巧當u=v時，物體一定在二倍焦距處，借助圖象中的數(shù)據(jù)，利用u=v=2f的關系，求出凸透鏡的焦距，是解決這類題的突破口。10.【進行實驗與收集證據(jù)】(1)會聚5(2)見解析(3)①倒正②虛實【拓展】更亮解析【進行實驗與收集證據(jù)】(1)凸透鏡對光有會聚作用；最小、最亮的光斑所在的位置就是該凸透鏡焦點的位置，焦點到透鏡光心的距離就是焦距，則f=5cm；(2)蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心，由圖可知，C裝置符合題意；(3)像的性質包括像的大小、倒正、虛實，由此可知，①為倒正，②為虛實；【拓展】用另一個與原凸透鏡焦距相同、但鏡面直徑更大的凸透鏡替換原凸透鏡再次實驗，通過凸透鏡的光變多，所成的像與原來的像相比更亮。素養(yǎng)探究全練11.(1)像距v、像高h像隨物距u的減小而增大(2)像高h像與像距和物距的比值k成正比(3)7.50(4)更換不同焦距的凸透鏡，探究焦距變化對成像的影響(合理即可)解析(1)分析實驗序號1~5的數(shù)據(jù)可知，物距u變小時，像距v變大，像高h像也變大，故