3.3凸透镜成像的规律-2024-2025学年八年级物理上册同步分层练习（苏科版）

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2024-2025学年八年级物理上册同步分层练习

3.3 凸透镜成像的规律

一、凸透镜成像的规律 

1．小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验。

（1）测量凸透镜焦距时，小明将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为______cm；

（2）然后将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在____________；

（3）再将点燃的蜡烛移到10cm处，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像；生活中______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的；

（4）在图乙所示的实验基础上，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动到30cm处，适当移动光屏直到再次在光屏上呈现清晰的像，所成的像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

2．把一焦距是10厘米的凸透镜放置于光具座的A处（A点是50厘米刻度线处），如图所示。

（1）将蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在________。先后两次将蜡烛放置在距B 点5厘米处，保持透镜在A 点位置不变，移动光 屏，可在光屏上得到大小不同的两个像。比较两次所成的像，当蜡烛置于光具座上______厘米刻度线处时，所成的像较小，成的是______的像（选填“正立”或“倒立”）；

（2）若保持凸透镜的位置不变，把蜡烛放在45厘米刻度线处，则光屏上______成像（选填“能”或“不能”）。

3． 如图，在光屏上得到了清晰的像，P是2倍焦距处，以下说法正确的是（　　）

A．为使像移到光屏中心，只需将烛焰向下移动

B．此时成像规律是电影放映机成像原理

C．烛焰移到B点，无论怎样移动光屏，都接收不到像

D．成实像时，在光屏上发生镜面反射

4．在“探究凸透镜成像的规律”实验中， 蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示， 这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（　　）

A．凸透镜的焦距是 20cm

B．把蜡烛移至刻度尺 10cm 处，凸透镜不动，向右移动光屏， 能在光屏上得到清晰的像

C．把蜡烛移至刻度尺 32cm 处，凸透镜不动，向右移动光屏， 能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同

D．把蜡烛移至刻度尺 45cm 处，凸透镜不动，无论如何移动光屏， 光屏上都不能得到清晰的像

5．小东使用放大镜欣赏邮票，下列光路图能说明其成像原理的是（    ）

二、凸透镜成像规律的应用

6． 当用手机扫描健康二维码时（如图所示），下列说法正确的是（　　）

A．物体上的二维码是光源

B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外

C．二维码通过摄像头成的是正立缩小的实像

D．要使屏幕上二维码的像变小，只需将二维码靠近凸透镜

7．AI跳绳是一种基于人工智能技术的跳绳训练辅助系统，可以通过手机摄像头对用户的跳绳次数、速度、节奏、姿势等数据进行分析，某同学跳绳时手机记录的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．学生到摄像头的距离应在摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间

B．学生通过手机摄像头所成的像是虚像

C．手机屏幕的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的

D．当学生靠近摄像头时，摄像头所采集的像会变大

8． 许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜，如图所示。通过凸透镜看到的像是（　　）

A．倒立、放大的实像，像与物异侧，成在凸透镜前面

B．倒立、放大的实像，像与物同侧，成在凸透镜后面

C．正立、放大的虚像，像与物异侧，成在凸透镜前面

D．正立、放大的虚像，像与物同侧，成在凸透镜后面

三、用作图法研究凸透镜成像规律

9．图中L为凸透镜，MN为其主光轴，D为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A’B’，试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置．

10．如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′．

11． 如图所示为酒店机器人，可以实现面部识别功能。下列说法正确的是（　　）

A．机器人摄像头的镜头相当于凹透镜

B．摄像头成像的条件是客人与摄像头的距离大于二倍焦距

C．机器人摄像头所成的像是倒立、放大的实像

D．当机器人走近客人时，其摄像头所成客人的像会变小

12．如图所示蜡烛通过凸透镜在光屏上成清晰像，请在大致位置画出凸透镜后，作出光线AB经凸透镜折射后射向光屏的光路图．

13．如图所示是一款智能手机，现利用其先后拍下同一轿车的两张照片如图乙丙所示（设摄像头焦距不变），其摄像头相当于一个______镜，拍摄照片乙与拍摄照片丙相比，拍摄______（选填“乙”或“丙”）时摄像头离小车更远些。把一个凸透镜对准太阳光，可在离凸透镜20厘米处得到一个最小、最亮的光斑，若将一物体放在离焦点4厘米处，则凸透镜所成的像的情况是______的像。（选填序号）。

①倒立、缩小；②倒立、放大；③正立、缩小；④正立、放大。

14．如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光屏的位置如图所示。将蜡烛放到光具座的20cm刻度处时，光屏恰好在当前位置接收到一个清晰的像。下列说法错误的是（　）

A．蜡烛放到光具座20cm刻度处时，光屏上的像为倒立放大的像

B．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，也应该将光屏远离凸透镜

C．保持透镜不动，将蜡烛和光屏同时向左移动10cm，光屏上一定会出现清晰的像

D．若换用焦距为10cm的凸透镜替换原来的凸透镜进行实验，保持光屏在90cm刻度处不动，为了使光屏上重新出现清晰的像可以让蜡烛靠近透镜一定距离

15．实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：

（1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：

方案一：仅将光屏向______移动一段距离；

方案二：仅换用焦距较______的凸透镜。

（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成      （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。

16．（多选题）小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　）

A．此时成像特点与照相机的相同

B．此时“水凸透镜”的焦距为15.0cm

C．调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距

D．蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动

17．如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是（　　）

A．该摄像头相当于一个凹透镜

B．该摄像头对光线具有发散作用

C．该摄像头的焦距可能是0．20m

D．该摄像头成像原理是光的反射

18．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜______（填“5．0”或“15．0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的______（填“缩小”或“放大”）的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选用的凸透镜的焦距最大为______m。

19．广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于______透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的______（选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变____________。

20．为了探究凸透镜成像的规律，小明找到了一个焦距未知的凸透镜。

（1）如图甲所示，在利用太阳光测量凸透镜焦距的过程中，小明发现凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大。接下来，他应该使凸透镜与白纸之间的距离变_____，直至白纸上的光斑变得最小最亮。

（2）某次实验时烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，这个像是______、______的实像。

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参考答案

1．（1）10．0；（2）同一高度；（3）照相机；（4）变大。

【详解】（1）由图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，当光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以，焦距

f=60．0cm-50．0cm=10．0cm

（2）蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心。

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