凸透镜成像规律强化练习内含复习资料详解.docx
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凸透镜成像规律强化练习内含复习资料详解
凸透镜成像规律强化练习
一．选择题（共5小题）
1．将物体放在距凸透镜40处，在透镜另一侧距透镜30处的光屏上得到一个清晰的像，则此凸透镜的焦距范围是（ ）
A．10＜f＜15B．15＜f＜20C．20＜f＜30D．30＜f＜40
2．在凸透镜成像的实验中，光屏跟凸透镜相距12，在光屏上出现了放大的倒立的像，那么，这凸透镜的焦距可能是（ ）
A．5B．6C．8D．12
3．小红同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜18处，在透镜另一侧距离透镜32处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（ ）
A．光屏上所成的是倒立、缩小的实像
B．光屏上所成的是倒立、等大的实像
C．该透镜的焦距f一定满足9m＜f＜18
D．该透镜的焦距f一定满足9＜f＜16
4．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20
B．当15时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当25时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜l0处移动到30处的过程中，像逐渐变小
5．在做“研究凸透镜成像”的实验中，当一个物体在凸透镜前20处时，在屏上得到一个倒立放大的像，如果将物体放在此凸透镜前8处，所成像的特点是（ ）
A．倒立放大的实像B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像D．正立放大的实像
二．实验探究题（共3小题）
6．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”是实验中，小明将焦距为10的薄凸透镜固定在光具座上50刻度处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20刻度线处，移动光屏至65刻度线处，烛焰在光屏上成清晰的像．
（1）照相机、投影仪、放大镜等光学器具中，成像原理与图示的成像特点相同的是
（2）保持透镜在50刻度线处不动，如果要在光屏上得到更大、清晰的像，应进行的操作是：
将蜡烛向 移，光屏适当向 移（选填“左”或“右”）
（3）仍保持透镜在50刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80刻度线处，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰 立、 的实像，且光屏放在 刻度线处时，烛焰的像最清晰．
7．如图所示，是探究凸透镜成像规律的实验装置，烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度．
当凸透镜的焦距10、物距15、像距30时，光屏上得到 、 的实像；将凸透镜的下半部遮住，光屏上 （选填“能”或“不能”）成完整的像；图中的蜡烛向左移动10后，要想在光屏上再次成清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动．
8．关于凸透镜成像实验，完成以下内容：
（1）首先应将蜡烛、凸透镜和 依次固定在光具座上，并调节它们的中心在同一高度．
（2）图中O为凸透镜的光心，F为焦点，请画出烛焰上的S发出的三条光线（中间一条光线平行于主光轴）经凸透镜后的出射光线，并确定其像的位置S′．
（3）实验中当物距u等于焦距f时，某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像．对此下列解释合理的是 ．
A．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C．这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像．
凸透镜成像规律强化练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．将物体放在距凸透镜40处，在透镜另一侧距透镜30处的光屏上得到一个清晰的像，则此凸透镜的焦距范围是（ ）
A．10＜f＜15B．15＜f＜20C．20＜f＜30D．30＜f＜40
【分析】根据给出的物距和像距的关系，利用凸透镜成像的规律可以确定该凸透镜焦距的范围．
【解答】解：
因为物距大于像距，所以满足物距大于2倍焦距，且像距介于1倍焦距与2倍焦距之间，所以40＞2f，f＜30＜2f，化简后可得15＜f＜20．
故选B．
【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题．
2．在凸透镜成像的实验中，光屏跟凸透镜相距12，在光屏上出现了放大的倒立的像，那么，这凸透镜的焦距可能是（ ）
A．5B．6C．8D．12
【分析】根据凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．解像距的不等式求得焦距．
【解答】解：
凸透镜成像时，光屏上得到倒立、放大的实像，12，v＞2f．
故12＞2f，即f＜6．
故选A．
【点评】根据成像特点，判断属于凸透镜成像的那种情况．根据物距或像距解不等式求得焦距．
3．小红同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜18处，在透镜另一侧距离透镜32处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（ ）
A．光屏上所成的是倒立、缩小的实像
B．光屏上所成的是倒立、等大的实像
C．该透镜的焦距f一定满足9m＜f＜18
D．该透镜的焦距f一定满足9＜f＜16
【分析】凸透镜成像时，得到的实像都是倒立的，所以点燃的蜡烛放在距凸透镜18处时，在透镜的另一侧的32处得到一个清晰的实像，且物距小于像距。
根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置，根据物体位置列出不等式，解不等式得出结果。
【解答】解：
蜡烛距离凸透镜18时，在透镜的另一侧32处光屏上得到一个清晰的像，物距小于像距，成倒立放大的实像；
此时物体的位置在在一倍焦距和二倍焦距之间，像二倍焦距以外，即2f＞18＞f，32＞2f；
解得：
9＜f＜16，
故选D。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律，首先要熟记规律的内容，特别是成像特点、物距、像距、焦距之间的关系。
4．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20
B．当15时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当25时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜l0处移动到30处的过程中，像逐渐变小
【分析】
（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机．
2f，成倒立、等大的实像，2f，一般用来求凸透镜的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪．
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．
（2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；凸透镜成需像时，物距增大，像变大．
【解答】解：
A、2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，220时，所以10，故A错误；
B、当15时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B错误；
C、当25时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故C错误；
D、把物体从距凸透镜l0处移动到30处的过程中，凸透镜成实像，物距增大，像距减小，像变小，故D正确．
故选D．
【点评】凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握．
5．在做“研究凸透镜成像”的实验中，当一个物体在凸透镜前20处时，在屏上得到一个倒立放大的像，如果将物体放在此凸透镜前8处，所成像的特点是（ ）
A．倒立放大的实像B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像D．正立放大的实像
【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律以及物距与像距的关系。
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。
像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立、等大实像，像距等于二倍焦距。
物距小于焦距成正立、放大的虚像。
光屏可以承接到实像，不能承接虚像。
【解答】解：
当一个物体在凸透镜前20处时，在屏上得到一个倒立放大的像，f＜u＜2f，所以f＜20＜2f，则10＜f＜20。
若现将物体移至透镜前8处，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现。
故选C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握成像特点与物距、像距及焦距的关系，能够确定凸透镜的焦距是解决问题的关键。
二．实验探究题（共3小题）
6．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”是实验中，小明将焦距为10的薄凸透镜固定在光具座上50刻度处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20刻度线处，移动光屏至65刻度线处，烛焰在光屏上成清晰的像．
（1）照相机、投影仪、放大镜等光学器具中，成像原理与图示的成像特点相同的是 照相机
（2）保持透镜在50刻度线处不动，如果要在光屏上得到更大、清晰的像，应进行的操作是：
将蜡烛向 右 移，光屏适当向 右 移（选填“左”或“右”）
（3）仍保持透镜在50刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80刻度线处，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰 倒 立、 缩小 的实像，且光屏放在 35 刻度线处时，烛焰的像最清晰．
【分析】
（1）物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机根据这个原理制成；
（2）根据物近像远像变大的特点分析，要使像变大，则应减小物距，并增大像距；
（3）求出物距，根据物距的大小，得出成像特点．
【解答】解：
（1）由图可知，物距50﹣2030，像距65﹣5015，10，此时u＞2f，成倒立缩小的实像，能够说明照相机的成像原理；
（2）保持透镜在50刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应使物距缩小，则像距变大，所以应将蜡烛右移，同时光屏也向右移；
（3）保持透镜在50刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80刻度线处，则此时物距大于2f，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、缩小的实像，根据光路的可逆性可知，此时像距为15，故光屏放在35刻度线处时，烛焰的像最清晰．
故答案为：
（1）照相机；
（2）右；右；（3）倒；缩小；35．
【点评】熟练掌握凸透镜成像的规律，能根据实验中物距与像距的变化，判断成像的特点与规律是解答的关键．
7．如图所示，是探究凸透镜成像规律的实验装置，烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度．
当凸透镜的焦距10、物距15、像距30时，光屏上得到 倒立 、 放大 的实像；将凸透镜的下半部遮住，光屏上 能 （选填“能”或“不能”）成完整的像；图中的蜡烛向左移动10后，要想在光屏上再次成清晰的像，应将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动．
【分析】凸透镜成像的三种情况和应用：
①u＞2f，成倒立、缩小的实像；②2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；③u＜f，成正立、放大的虚像；
凸透镜成像光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗；
凸透镜成实像时，物距变大，像距变小．
【解答】解：
此时凸透镜的焦距10、物距15、像距30时，即物体处于1倍焦距好和2倍焦距之间，像成在另一侧的2倍焦距以外，成倒立、放大的实像；
凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了；
图中的蜡烛向左移动10后，物距变大，像距减小，要想在光屏上再次成清晰的像，应将光屏向左移动．
故答案为：
倒立；放大；能；左．
【点评】凸透镜成像是三种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．这两个知识点在凸透镜成像习题中出现的频率很高，要熟练掌握．
8．关于凸透镜成像实验，完成以下内容：
（1）首先应将蜡烛、凸透镜和 光屏 依次固定在光具座上，并调节它们的中心在同一高度．
（2）图中O为凸透镜的光心，F为焦点，请画出烛焰上的S发出的三条光线（中间一条光线平行于主光轴）经凸透镜后的出射光线，并确定其像的位置S′．
（3）实验中当物距u等于焦距f时，某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像．对此下列解释合理的是 B ．
A．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B．因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C．这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像．
【分析】
（1）在做凸透镜成像规律实验时，首先应将蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上，并调节它们的中心在同一高度为了使像成在光屏的中心，这样是为了使像成在光屏的中心；
（2）先确定所给的入射光线和折射光线的特点，然后根据凸透镜的光学特点作图；
（3）据凸透镜的成像规律分析即可判断；
【解答】解：
（1）在做凸透镜成像规律实验时，首先应将蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上，并调节它们的中心在同一高度为了使像成在光屏的中心；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，通过光心的光线经凸透镜折射后方向不变，如图所示，S′为像点：
（3）据题可知，此时成的是正立、放大的像，故
A、若它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距，即蜡烛处于1倍焦距和2倍焦距之间，应该成一个倒立、放大的实像，故错误；
B、若它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距，即在1倍焦距以内，此时看到一个正立、放大的虚像，故B正确；
C、若是通过透镜的表面反射成像，即相当于凸面镜成像，故成的是正立、缩小的虚像，故C错误．
故答案为：
（1）光屏；
（2）见上图；（3）B．
【点评】此题考查了凸透镜的成像规律、光路图的做法等知识点，是一道综合性的实验题，难度不大．
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