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课时提升作业(二十)
凸透镜成像的规律
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)
1.如图所示,用焦距为 10 cm 的凸透镜观察一张印有 2014
年南京青奥会会徽的图片,此时图片到凸透镜的距离应(
)
A.大于10 cm小于20 cm
B.等于20 cm
C.小于10 cm
D.大于20 cm
【解析】选C。本题考查凸透镜成像规律。由题图可知此时凸透镜成的是正立、放
大的虚像,当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。故选C。
2.(2013·枣庄中考)在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10 cm的凸透镜
和蜡烛放在光具座上,位置如图所示。则在光屏上( )
A.成倒立放大的实像 B.成倒立缩小的实像C.光屏上不会得到像 D.像距大于10 cm小于20 cm
【解析】选A。本题考查了凸透镜成像规律。由图知,蜡烛到凸透镜的距离是
16 cm,焦距为 10 cm,物体处于凸透镜的 1 倍和 2 倍焦距之间,所以此时成倒立
放大的实像。此时像距大于2倍焦距。故选A。
3.如图所示,小东同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一
个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成投影仪
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
C.要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛靠近凸透镜
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
【解析】选B。本题考查了凸透镜成像规律的应用。由图知,此时像距小于物距,成
倒立缩小的实像,根据这个原理制成了照相机,而投影仪是根据成放大倒立实像
的原理制成的,所以 A错误;由于此时成倒立的实像,蜡烛变短,则成的像向上运
动,所以B正确;要使光屏上烛焰的像变小,则应增大物距,蜡烛应远离凸透镜,所
以C错误;只有光屏选用较粗糙的玻璃板,光在上面发生漫反射,才能从不同方向
观察到烛焰的像,所以D错误。故选B。
4.物体从距凸透镜 12 cm 移到距凸透镜 18 cm 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,此凸透镜的焦距可能是( )
A.6 cm B.10 cmC.16 cm D.20 cm
【解析】选B。本题考查凸透镜成像的应用。物体在距离凸透镜12 cm时,得到倒
立、放大的实像,2f>12 cm>f,所以,12 cm>f>6 cm。物体在距离凸透镜18 cm时,
得到倒立、放大的实像,2f>18 cm>f,所以,18 cm>f>9 cm。所以,12 cm>f>9 cm。
故选B。
二、填空题(本大题共2小题,每空2分,共8分)
5.如图为“嫦娥三号”拍摄到的“玉兔号”月球车,五星红
旗亮相月球。“嫦娥三号”探测器监控相机的镜头相当于
,拍摄时,月球车离镜头的距离 u 与焦距 f 的关系是
。
【解析】本题考查凸透镜成像规律的应用。监控相机镜头利用了凸透镜成像的原
理,监控相机的镜头相当于凸透镜,监控相机拍摄的是倒立、缩小的实像,因此拍
摄时物距应大于两倍焦距。
答案：凸透镜 u>2f
6.如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距 v 和物距 u
关系的图像,由图可知凸透镜的焦距是 cm;当
物距为 15 cm 时的成像特点可应用于 (选填
“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
【解析】本题考查凸透镜成像规律及应用。当物距等于凸透镜的二倍焦距时,像距
也等于凸透镜的二倍焦距,此时像距等于物距。从图中查出：当像距等于物距时,
都等于20 cm,所以该凸透镜的焦距等于10 cm。当物距为15 cm时,物距小于二
倍焦距大于1倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用该原理制成的。答案：10 投影仪
【方法点拨】确定凸透镜焦距的方法
(1)平行光聚焦法：取出要测定焦距的凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它
的另一侧,来回移动,观察光斑(亮点)的变化。调整凸透镜的位置,让光斑变得最
小、最亮。用刻度尺量出光斑到凸透镜中心的距离,即为此凸透镜的焦距。
(2)平行光线法：将灯泡、凸透镜、光屏三者中心放在同一水平高度上,来回移动
灯泡和光屏,直到在透镜另一侧得到一束平行光(通常情况下,平行光束难以直
接观察,可借助于比较光束所形成的光斑与透镜面的大小判断,若相等则可认定
为平行光束),则小灯泡的位置即为该凸透镜焦点的位置。用刻度尺测出小灯泡
到凸透镜中心的距离,即为该凸透镜的焦距。
(3)二倍焦距法：将灯泡、凸透镜、光屏三者中心放在同一水平高度上,来回移动
灯泡和光屏,直到光屏上形成倒立的、等大的实像,用刻度尺测出灯泡或光屏到
凸透镜中心的距离u或v,则f=错误: 引用源未找到=错误: 引用源未找到。
三、实验探究题(本大题共2小题,共20分)
7.(10分)(2013·茂名中考)小明用焦距为 10 cm的透镜做“探究凸透镜成像规
律”实验,凸透镜、蜡烛、光屏的位置如图所示。
(1)要使光屏处在像的位置,在蜡烛和透镜不动的情况下,光屏就向 移
动,直到屏上的像 为止。
(2)在完成(1)的基础上,将蜡烛与光屏的位置互换,透镜不动,光屏上得到一个
、 的实像。(3)实验一段时间后,蜡烛变短了,要使蜡烛的像仍然成在光屏的中心,应该将光
屏向 移动。
(4)换用另一块凸透镜,再次将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一水平高度后,
在光具座上无论如何移动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是
。
【解析】本题考查探究凸透镜成像的规律及对实验问题的分析。(1)由题意知,凸
透镜的焦距为10 cm,此时物距为40 cm-25 cm=15 cm,物距处于1倍焦距和2倍
焦距之间,此时成倒立放大的实像,像距大于 2倍焦距,所以光屏应向右移动,直
到屏上的像最清晰为止;(2)将蜡烛与光屏的位置互换,则物距大于 2倍焦距,此
时成倒立、缩小的实像;(3)蜡烛变短,相对于凸透镜向下移动,凸透镜成倒立的
实像,所以其像向上移动,要使蜡烛的像仍然成在光屏的中心,应该将光屏向上
移动;(4)烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一水平高度,在光具座上无论如何移
动光屏,都不能承接到烛焰的像,原因可能是蜡烛到凸透镜的距离小于或等于焦
距。
答案：(1)右 最清晰 (2)倒立 缩小
(3)上 (4)蜡烛到凸透镜的距离小于或等于焦距
8.(10分)(2014·安徽模拟)某实验小组用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜
成像规律”的实验,如图所示。
(1)在如图所示情形下,从凸透镜方向观察光屏,像的特点是倒立、 的
实像。(2)经过调整,烛焰的像正好在光屏中央,此后为了探究凸透镜成像的规律,还需
要的实验器材是 。
(3)补充了实验器材后,将烛焰移到距凸透镜 30 cm处,光屏朝 (选填
“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,在光屏上得到一个等大清晰的像。
(4)多次实验,分析数据,得出凸透镜成像的规律后,一位同学将烛焰移到距凸透
镜16 cm处时,发现在实验桌上怎样移动光屏都无法得到清晰的像,请你分析原
因 。
【解析】本题考查凸透镜成像规律的探究。(1)分析图可知,物距大于像距,故成倒
立缩小的实像。(2)在探究凸透镜成像规律时,需要记录物距、像距的具体大小,
故需要有刻度的光具座,以便记录物体和成的像距离凸透镜的距离。(3)若使成
等大的像,像相对于图中情形变大,则物距变小,像距变大,故光屏朝远离凸透镜
的方向移动。(4)由(3)知,成等大的像时,u=2f,则30 cm=2f,故f=15 cm,若物距
等于16 cm,v>30 cm,成倒立放大的实像,但无法在光屏上得到清晰的像,可能是
成的像太大,像距太大。
答案：(1)缩小 (2)光具座 (3)远离 (4)成的像太大,像距太大
【培优训练】
1.(2013·鄂尔多斯中考)在利用光具座进行凸透镜成像规律的实验探究中：若
把图中的凸透镜换成“水凸透镜”,当向“水凸透镜”加水,使其变厚、焦距变
短时,光屏上原来清晰的像变得模糊不清,要想重新得到清晰的像,应将光屏向
(选填“远离透镜”或“靠近透镜”)的方向移动;也可以不改变光屏的位置,在如图凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的 透镜进行
调节。
【解析】本题考查了探究凸透镜成像的规律。当向“水凸透镜”加水,使其变厚时,
由于凸透镜变厚,像成在原来像的前方。因此要想重新得到清晰的像,应将光屏
向靠近透镜的方向移动;也可以不改变光屏的位置,在凸透镜左侧的方框 A中放
一个焦距适合的凹透镜,使光线发散一些,使烛焰在光屏上成一清晰的像。
答案：靠近透镜 凹
2.(2013·漳州中考)在探究凸透镜成像规律时,小芳用
红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格
板上代替烛焰作为光源,实验使用的凸透镜焦距为 10
cm,实验装置如图甲所示。
(1)实验时,她先调节光源、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 ;
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,她将光源移至 15 cm处,移动光屏,得到倒
立、放大的 像;
(3)将光源“F”放在 30 cm处,其大小如图乙所示,凸透镜固定在光具座零刻度
线上,调整后,在光屏上得到清晰的像,再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,在
光屏上所成像可能是四幅图中的 。【解析】本题考查凸透镜成像规律的探究。(1)调节光源、凸透镜和光屏,使它们的
中心大致在同一水平高度,像能成在光屏的中央位置。(2)凸透镜的焦距是 10
cm,凸透镜固定在光具座零刻度线上,她将光源移至 15 cm 处,2f>u>f,成倒立、
放大的实像。(3)凸透镜固定在光具座零刻度线上,将光源“F”放在30 cm处,
u>2f,成倒立、缩小的实像。遮住凸透镜的上半部,物体上任一点反射的光线射向
凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射
光线减少,只能使会聚成的像变暗。
答案：(1)同一水平高度 (2)实 (3)D
