科學探究：凸透鏡成像規(guī)律練習題(附答案)

第=page11頁，共=sectionpages11頁第=page22頁，共=sectionpages22頁4.5科學探究：凸透鏡成像規(guī)律練習題題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共10小題，共20.0分）下列對透鏡的描述，錯誤的是(????)A.中間薄邊緣厚的透鏡是發(fā)散透鏡

B.放大鏡可以會聚太陽光，所以放大鏡就是一個凸透鏡

C.凸透鏡有焦點，凹透鏡沒有焦點

D.一束發(fā)散的光經過凸透鏡后不一定形成會聚的光束要使冰塊能“向日取火”，就必須將冰塊制成A.冰凸透鏡 B.冰凹透鏡 C.冰磚 D.冰三棱鏡如圖1所示的6個光學元件，要使下面光路圖2成立，則框內應單獨放入的光學元件是(????)A.1或3 B.2或4 C.1或2 D.5或6蠟燭放在凸透鏡左側某一位置時，在凸透鏡右側10cm的光屏上成清晰的像，成像情況如圖所示。右移蠟燭至凸透鏡左側10cm處，移動光屏可得清晰的(????)A.倒立放大的實像 B.倒立等大的實像

C.倒立縮小的實像 D.正立放大的虛像某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了物距u跟像距v之間關系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是

A.該凸透鏡的焦距是20cm

B.當u?=?15?cm時，在光屏上能得到一個縮小的像

C.當u?=?25?cm時，成放大的像，投影儀就是根據這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡15?cm處移動到30?cm處的過程中，像逐漸變小在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當燭焰、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時，燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰放大的像。要使燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰縮小的像，調節(jié)的方法是(????)A.透鏡不動，蠟燭靠近透鏡移動，光屏遠離透鏡移動

B.透鏡不動，蠟燭靠近透鏡移動，光屏靠近透鏡移動

C.透鏡不動，蠟燭遠離透鏡移動，光屏靠近透鏡移動

D.透鏡不動，蠟燭遠離透鏡移動，光屏遠離透鏡移動某同學用了一個焦距為10cm的凸透鏡做實驗。將一枝花從離透鏡30cm處逐漸移向15cm處的過程中：(????)A.像逐漸變小，像距逐漸變小 B.像逐漸增大，像距逐漸增大

C.像先變小后變大，像距逐漸增大 D.像一直增大，像距先變小后變大用手機自拍成為當下年輕人的時尚。手機的鏡頭相當于一個凸透鏡，自拍時人離鏡頭的距離u和鏡頭焦距f的關系是(????)A.u<f B.f<u<2f在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”時，把蠟燭放在凸透鏡前30cm處，光屏上可接收到倒立、縮小清晰的像。則該凸透鏡的焦距可能為(????)A.10cm B.15cm C.20cm D.30cm在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時，當燭焰離透鏡13cm時成放大的實像，當燭焰離透鏡8cm時成放大的虛像，則這個透鏡的焦距可能是(????)A.4cm B.6cm C.7cm D.12cm二、填空題（本大題共6小題，共12.0分）在探究凸透鏡成像規(guī)律時，如果凸透鏡焦距為10cm，物距為25cm，移動光屏，可以在光屏上得到一個倒立、______的實像．在照相機和投影儀中，成像情況與此類似的是______．為了測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對射向該透鏡，須調節(jié)光屏位置直到在屏上得一個______的光斑，如圖是調節(jié)完成的狀態(tài)，該透鏡焦距f=______cm，這個實驗也證明凸透鏡對光線具有______作用．某小區(qū)樓道裝有多功能電子門鈴，可以通過其內置攝像鏡頭來識別來訪者，其攝像鏡頭相當于凸透鏡，該攝像鏡頭所成的是______(填“正立”或“倒立”)、______(填“放大”“縮小”或“等大”)的實像；若鏡頭的焦距為10?cm，為了能成清晰的像，人到鏡頭的距離應大于____cm。如圖所示，在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，若將點燃的蠟燭依次放在a、b、c三處，其中蠟燭放在_________處得到的實像最大，放在_________處得到的實像最?。?/p>

如圖所示，某同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”，已知此時在光屏上呈現(xiàn)出燭焰清晰的像，這個像是倒立______(填“放大”或“縮小”)的實像；若將凸透鏡的焦距變小，而透鏡、光屏和蠟燭的位置不變，光屏上的像將變模糊。這時需將光屏向______(填“左”或“右”)移動，從而使光屏上重新出現(xiàn)清晰的像。

填寫表中的空格

三、作圖題（本大題共2小題，共10.0分）如圖分別是射向凸透鏡和凹透鏡的四條入射光線，請在圖中畫出它們通過透鏡后的光路(P是與透鏡距離等于2倍焦距的位置)．

(1)根據平面鏡成像特點，在圖中畫出物體AB在平面鏡MN中所成的像A’B’。

(2)如圖所示，根據入射光線，畫出對應折射光線。

四、實驗探究題（本大題共2小題，共12.0分）實驗“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時：所使用的凸透鏡焦距是15cm。(1)如圖所示，從左到右分別放置蠟燭、凸透鏡和光屏，其中說法

正確(填字母)。

A.將三者中心調至同一直線

B.將三者中心調至同一高度(2)當把凸透鏡固定在50cm刻度線位置，蠟燭固定在15cm刻度線位置時，光屏應在

(選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)區(qū)域內左右移動，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，只將光屏和蠟燭的位置對調，則像的大小

。(選填“變小”、“不變”或“變大”)(3)把自己的近視眼鏡放在凸透鏡和蠟燭之間，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模糊不清，應該向

凸透鏡方向移動光屏(選填“靠近”或“遠離”)，可再次得到清晰的像，當凸透鏡成實像時，物距增大，像距

。(選填“增大”或“減小”)(4)當蠟燭逐漸燃燒變短時，光屏上燭焰的像將隨之

(選填“上升”或“下降”)。(5)在整理器材時，某同學偶然在凸透鏡上看到了身后景物的像，它的成像原因是光的

(填“直線傳播”、“反射”或“折射”)。在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，將蠟燭、焦距為10?cm的凸透鏡、光屏放在光具座上．如圖所示，調節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，把凸透鏡固定在50?cm處．實驗序號123456物距/cm403530252015像距/cm13.5141516.72030(1)將蠟燭放在A點，光屏在B位置上，為了找到清晰的像，應將光屏向_________(左/右)移動．(2)依次改變蠟燭的位置，移動光屏，直到找到清晰的像．記錄的數(shù)據如上表．①在1～4次實驗中，所成的像為倒立、_________的實像；②第6次的像比第5次的像_________(大/小)．(3)將蠟燭放在C點，觀察到燭焰正立、放大的虛像，若要看到更大的虛像，應將蠟燭向_________(左/右)移動．

答案和解析1.【答案】C

【解析】【分析】

(1)把中間厚、邊緣薄的透鏡，叫做凸透鏡，把中間薄、邊緣厚的透鏡，叫做凹透鏡；凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用；

(2)放大鏡是凸透鏡；

(3)凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點；

(4)凸透鏡三條特殊光線：①通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點。③過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變。無論入射光線如何，經過凸透鏡折射后，一定會向法線靠攏，因此形成會聚光束。

本題考查了凸透鏡和凹透鏡的概念及兩種透鏡對光線的作用，內容較簡單，屬于基礎知識的考查。

【解答】A.中間薄、邊緣厚的透鏡，叫做凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以凹透鏡又叫發(fā)散透鏡，故A正確；

B.凸透鏡對光有會聚作用，放大鏡可以會聚太陽光，所以放大鏡就是一個凸透鏡，故B正確；

C.凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點，凸透鏡有兩個實焦點，凹透鏡有兩個虛焦點，故C錯誤；

D.通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸，形成平行光束，所以，一束發(fā)散的光經過凸透鏡后不一定形成會聚的光束，故D正確。

故選：C。

2.【答案】A

【解析】【分析】

凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，平面鏡會發(fā)生光的反射，而三棱鏡會發(fā)生光的折射現(xiàn)象。

本題主要考查的是凸透鏡對光線的會聚作用，難度不大，屬于基礎題目。

【解答】

要使冰塊能會聚太陽光取火，必須讓其冰塊能使光線會聚，而凸透鏡對光線有會聚作用，

故選A。

3.【答案】A

【解析】解：由光路圖可知，光線能透過該鏡，所以該鏡為透鏡．又平行光線經過透鏡折射后會聚在焦點上，所以該透鏡為凸透鏡．1、3均為凸透鏡．

故選A．

仔細分析入射光線和出射光線的特點，根據各種鏡的光學特點進行選擇．

解答本題需要知道：凸透鏡和凹面鏡對光線有會聚作用，凹透鏡和凸面鏡對光線有發(fā)散作用．

4.【答案】A

【解析】解：

由圖知，此時物距大于像距，凸透鏡成倒立縮小的實像，像距v=10cm，2f>v>f，即2f>10cm>f，解得：10cm>f>5cm；

右移蠟燭至凸透鏡左側10cm處，此時2f>u>f，蠟燭通過凸透鏡成倒立放大的實像，故A正確。

故選：A。

物距大于像距，此時凸透鏡成倒立縮小的實像；

物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實像，像距大于二倍焦距；

物距等于二倍焦距成倒立等大實像，像距等于二倍焦距；

物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。

熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，能根據實驗中物距與像距的變化，判斷成像的特點與規(guī)律是解答的關鍵。

5.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，涉及圖像及像距和物距變化規(guī)律等，本題關鍵是讀懂圖像，能從圖像中找到凸透鏡焦距是解題的關鍵。

(1)根據凸透鏡成像的四種情況和應用進行判斷：

當u>2f時，成倒立、縮小的實像，2f>v>f，應用于照相機和攝像機；

當u=2f時，成倒立、等大的實像，v=2f，一般用來求凸透鏡的焦距；

當2f>u>f時，成倒立、放大的實像，v>2f，應用于幻燈機和投影儀；

當u<f時，成正立、放大的虛像，應用有放大鏡；

(2)當物距大于焦距時，凸透鏡成實像；凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小。

【解答】

A.u=v=2f，凸透鏡成倒立、等大的實像，如圖，u=v=2f=20cm時，所以f=10cm，故A錯誤；

B.當u=15cm時，2f>u>f，成倒立、放大的實像，故B錯誤。

C.當u=25cm時，u>2f，成倒立、縮小的實像，2f>v>f，應用于照相機和攝像機，故C錯誤；

D.物體從距凸透鏡15cm處移動到30cm處的過程中，凸透鏡的物距大于焦距，成實像，凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小，故D正確。

故選D。

6.【答案】C

【解析】【分析】

此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律，解題關鍵是熟記凸透鏡成像的規(guī)律。

根據物距和像距的關系進行判斷：凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像；物距等于像距時，成倒立等大的實像；物距小于像距時，成倒立放大的實像；

凸透鏡成像的特點：當u>2f時，凸透鏡成倒立、縮小的實像；當f<u<2f時，凸透鏡成倒立、放大的實像；當u<f時，凸透鏡成正立、放大的虛像；

要使燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰縮小的像，保持凸透鏡不動，則應使物距變大，像距變小，據此得出調節(jié)方法。

【解答】

如圖，物距小于像距，此時成倒立放大的實像；要使光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的實像，要增大物距，同時減小像距，所以在凸透鏡不動時，蠟燭遠離凸透鏡，同時光屏靠近凸透鏡；

故ABD不符合題意，C符合題意。

故選C。

7.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查凸透鏡成像的規(guī)律，要知道像的大小是與像本身的大小進行比較的，而不是和物體進行比較；其次根據題意知道物距逐漸減小，像距逐漸增大，知道像的大小變化規(guī)律。

根據凸透鏡成像的規(guī)律可知物體成實像時，當物距減小，像距增大，像變大?！窘獯稹?/p>

已知凸透鏡的焦距為10cm，將一枝花從離透鏡30cm處逐漸移向15cm處的過程中，物體始終成的是實像，由凸透鏡成像的規(guī)律可知，當物距減小時，像距增大，像變大。

故選B。

8.【答案】D

【解析】【分析】凸透鏡成像時，u>2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機。

凸透鏡成像的成像規(guī)律和應用，是凸透鏡成像習題的基礎內容，一定要掌握。【解答】用手機給人照相時，手機的鏡頭相當于一個凸透鏡，人離鏡頭的距離u和鏡頭焦距f的關系是u>2f，在膠片上成的是一個倒立、縮小的實像。

故選D。

9.【答案】A

【解析】【分析】

關于凸透鏡成像的規(guī)律涉及四個方面：①物距與焦距的關系；②成像的性質；③像距與焦距的關系；④具體的應用。在這四個方面的信息中，只要告訴其中的一個信息就可以確定另外的三個。此題就是告訴了成像的性質，讓確定焦距的范圍。

根據給出的物距和成像的性質，利用凸透鏡成像的規(guī)律可以確定該凸透鏡焦距的可能值。

【解答】

把蠟燭放在凸透鏡前在光屏上可接收到倒立、縮小清晰的像，根據凸透鏡成像的規(guī)律，可以斷定物體是在二倍焦距以外，成像成在一倍焦距和二倍焦距之間，因為蠟燭到凸透鏡的距離是30cm，即可得到不等式30cm>2f，解得f<15cm，故A符合題意，BCD不符合題意。

故選A。

10.【答案】D

【解析】【分析】

此題主要考查的是學生對凸透鏡成像規(guī)律的了解和掌握，中考常見題型。

凸透鏡成像的規(guī)律：(1)u>2f，

成倒立、縮小的實像(2)f<u<2f，成倒立、放大的實像

(3)

u<f

成正立、放大的虛像。

【解答】

當燭焰離透鏡13cm時，得放大的實像，則物體在一倍焦距和二倍焦距之間，即2f>13cm>f，所以6.5cm<f<13cm；

當燭焰離透鏡8cm時成的是放大的虛像，則物體在一倍焦距以內，即8cm<f。

綜上所述8cm<f<13cm，故D選項符合題意，ABC不符合題意。

故選D。

11.【答案】縮??；照相機

【解析】解：如果凸透鏡焦距為10cm，物距為25cm，即u>2f，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、縮小的實像，應用于照相機．

故答案為：縮小；照相機．

根據凸透鏡成像的三種情況和應用：

①u>2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機．

②2f>u>f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀．

③u<f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡．來解答此題．

(1)本題考查學生對凸透鏡成像規(guī)律的掌握程度，對凸透鏡的成像規(guī)律必須牢固掌握，并且考查了凸透鏡成像規(guī)律的應用；

(2)這道題目只要學生熟練掌握凸透鏡的成像規(guī)律，和生活中常見光學儀器的實驗原理，答案便不難得出．

12.【答案】最小最亮；10.0；會聚

【解析】解：讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點，由圖可知：焦點到光心的距離是25.0cm?15.0cm=10.0cm，所以凸透鏡的焦距是10.0cm；這個實驗也證明凸透鏡對光線具有會聚作用．

故答案為：最小最亮；10.0；會聚．

平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點．焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距．

此題主要考查了凸透鏡的作用，是一道基礎題，學生易于解答．

13.【答案】倒立；縮?。?0

【解析】【分析】

該題考查了凸透鏡成像規(guī)律及其應用的理解能力，需要利用所學知識解釋身邊現(xiàn)象。

凸透鏡成像的三種情況和應用：

u>2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像頭；

2f>u>f，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀；

u<f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡。

【解答】

攝像頭的鏡頭相當于一個凸透鏡，攝像頭是根據凸透鏡成倒立、縮小的實像來工作的；

鏡頭的焦距是10cm，為了能成清晰的像，人到鏡頭的距離應大于鏡頭的二倍焦距20cm。

故答案為：倒立；縮?。?0。

14.【答案】b；c

【解析】【分析】

掌握凸透鏡成像的幾種情況和凸透鏡成實像時物距、像距、像的變化規(guī)律，這是凸透鏡成像習題的基礎知識，一定要掌握。

凸透鏡成像的規(guī)律：

①u>2f，成倒立縮小的實像，此時像距2f>v>f；

②u=2f，成倒立等大的實像，此時像距v=2f；

③f<u<2f，成倒立放大的實像，此時v>2f；

④u=f，不成像；

⑤u<f，成正立放大的虛像，像距v>u。

【解答】

解：由圖可知：a點在一倍焦距之內，由凸透鏡成像的規(guī)律：u<f，可知成正立放大的虛像，所以無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像；

b點在一倍焦距和二倍焦距之間，由凸透鏡成像的規(guī)律：f<u<2f，可知成倒立放大的實像，此時v>2f；

c點在二倍焦距以外，由凸透鏡成像的規(guī)律：u>2f，可知成倒立縮小的實像，此時2f>v>f。

綜上分析可知，蠟燭放在b處得到的實像最大，放在c處得到的實像最小。

故答案為：b；c。

15.【答案】縮小；左

【解析】解：

(1)由圖知，此時像距小于物距，根據凸透鏡成像的規(guī)律，此時所成的像小于物，即成倒立、縮小的實像。

(2)由題意知，此時凸透鏡的焦距變小，相對于增大了物距，要使像成在光屏上，就要減小物距，這時需要將光屏向左移動，光屏上才能重新呈現(xiàn)燭焰清晰的像。

故答案為：縮小；左。

(1)根據凸透鏡成實像時，物距和像距的關系，判斷成像性質，凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像。

(2)根據透鏡的凸度越大折光能力越強，焦距越小，據此進行分析。

本題考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應用、實像與虛像的區(qū)別，要熟練掌握凸透鏡成像規(guī)律的內容，做到靈活應用。

16.【答案】解：u表示物距，v表示像距，根據凸透鏡成像規(guī)律分析。

答案為：

【解析】根據凸透鏡成像規(guī)律可知：物距小于焦距成正立放大虛像，物像同側。如放大鏡。

物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大實像，像距大于二倍焦距。如投影儀。

物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。如照相機。

本題考查學生對凸透鏡成像規(guī)律的掌握以及凸透鏡成像規(guī)律在實際生活中的應用。

17.【答案】

【解析】

【分析】(1)根據凸透鏡成像時，物體在二倍焦距處，所成的像是等大倒立的實像，像在二倍焦距處，所以過二倍焦距處的入射光線經凸透鏡折射后一定過另一側二倍焦距處，據此畫出左邊入射光線的折射光線；

(2)根據凸透鏡的特殊光線(過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸)畫出過焦點的入射光線的折射光線；

(3)凹透鏡有三條特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；指向另一側焦點的光線經凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點。本題考查了凸透鏡和凹透鏡的特殊光線，注意一倍焦點與二倍焦點的不同，且注意在光線上標出光線的傳播方向?！窘獯稹窟^二倍焦距處的入射光線的折射光線通過凸透鏡另一側二倍焦距處；過焦點的入射光線的折射光線平行于主光軸，如圖所示：

；對于凹透鏡，平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點；指向另一側焦點的光線經凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸，如圖所示：。

18.【答案】(1)；

(2)

【解析】(1)

【分析】

本題考查的是平面鏡成像的作圖，難度不大。

平面鏡成像的特點是：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換，即像物關于平面鏡對稱，利用這一對稱性作出AB的像。

【解答】

解：分別作出物體AB端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像。如圖：

。

(2)

【分析】

本題考查凸透鏡成像規(guī)律的作圖，利用三條特殊光線解答。

三條特殊的光線：

①平行主光軸的光線經透鏡折射后通過焦點；

②過光心的光線經透鏡折射后方向不變；

③過焦點的光線經透鏡折射后平行于主光軸。

【解答】

分別利用過焦點的光線經透鏡折射后平行于主光軸、過光心的光線經透鏡折射后方向不變作圖，如圖：

19.【答案】(1)B；

(2)Ⅱ；變大；

(3)遠離；減?。?/p>

(4)上升；

(5)反射

【解析】【分析】

此題主要考查了“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，解題關鍵是知道凸透鏡成像的特點。

(1)應將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調至同一高度，以便使像成在光屏的中央，便于觀察；

(2)當u>2f時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，f<v<2f，據此規(guī)律確定光屏的位置；根據“當f<u<2f時，凸透鏡成倒立、放大的實像”這一成像規(guī)律確定光屏和蠟燭對調后像的大小變化；

(3)近視眼鏡是凹透鏡，對光有發(fā)散作用，據此確定像的移動方向；當凸透鏡成實像時，“物近像遠像變大”，據此判斷像距的變化；

(4)通過透鏡光心的光線，其傳播方向不變，故可得出像的位置變化；

(5)凸透鏡的表面可以反光，故可成同學身后景物的像。

【解答