人教版八年級物理上冊同步考點專題訓練 5.3 凸透鏡成像的規(guī)律（原卷版）

5.3\o"5.3凸透鏡成像的規(guī)律"凸透鏡成像的規(guī)律（原卷版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1凸透鏡成像規(guī)律及其探究實驗1、凸透鏡成像規(guī)律：如圖是常見凸透鏡成像規(guī)律光路圖，詳見下表。成像條件物距（u）成像的性質(zhì)像距（v）應(yīng)用u﹥2f倒立、縮小的實像f﹤v﹤2f照相機（圖a）u=2f倒立、等大的實像v=2f圖df﹤u﹤2f倒立、放大的實像v﹥2f投影儀（圖b）u=f不成像射出的是平行光線0﹤u﹤f正立、放大的虛像v﹥f放大鏡（圖c）a.u﹥2fb.f﹤u﹤2fc.0﹤u﹤fd.u=2f凸透鏡成像規(guī)律需要牢記，同學們可以自己總結(jié)其規(guī)律。也可以背下下面口訣：“物大焦，倒立實，物越大，像越小；物小焦，正立虛；物為焦，不成像”。這里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。2、注意：（1）實像是由實際光線會聚而成，在光屏上可呈現(xiàn)，可用眼睛直接看，所有光線必過像點；（2）虛像不能在光屏上呈現(xiàn)，但能用眼睛看，由光線的反向延長線會聚而成。3、凹透鏡成像規(guī)律：凹透鏡始終成縮小、正立的虛像，如圖所示。注意：大家還要記?。禾撓?，物、像同側(cè)；實像，物、像異側(cè)。。【典例1】（2022?蘭山區(qū)一模）如圖所示，小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上，光屏上成清晰的燭焰像，然后進行了如下的判斷和操作（每次操作均在如圖基礎(chǔ)上進行），下列說法正確的是（）A．根據(jù)圖中凸透鏡成像原理可制成投影儀 B．將蠟燭放在45cm刻度線處，移動光屏，光屏上能成正立放大的燭焰像 C．將蠟燭和光屏對調(diào)，透鏡位置不動，光屏上可再次成清晰放大的燭焰像 D．小明把近視鏡放在蠟燭和透鏡之間，向左移動光屏，光屏上可再次成清晰的燭焰像【典例2】（2022?叢臺區(qū)校級模擬）小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖所示的像距v與物距u的關(guān)系圖像.下列說法正確的是（）A．所用的凸透鏡的焦距等于20cm B．當物距為15cm時，燭焰在光屏上成的是倒立、縮小的像 C．物距為60cm時的成像特點與投影儀相同 D．光屏上成清晰的像時，將一近視眼鏡片放在蠟燭和透鏡之間，光屏遠離透鏡可再次得到清晰的像【典例3】（2022?廣東模擬）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，光具座上各元件位置如圖所示，此時光屏承接到一個清晰的像，（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）就是利用了此成像原理、若將蠟燭遠離凸透鏡，則應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡才能承接到清晰的像，此時的像比之前的要（選填“大”或“小”）.【典例4】（2022?雁塔區(qū)校級二模）小明同學利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，凸透鏡固定在光具座50cm刻度處不變。（1）實驗前將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調(diào)節(jié)到。將蠟燭固定在40cm刻度處時，移動光屏，在光屏上始終得到一個大小不變的光斑，則該凸透鏡的焦距為cm；（2）當他將三個元件移動到如圖所示的位置時，光屏上恰好出現(xiàn)了燭焰清晰的像，利用該成像規(guī)律制成的光學儀器是（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”），此時保持蠟燭和光屏不動，將凸透鏡移動到cm刻度處時，仍能在光屏上成清晰的像；（3）若將蠟燭逐漸遠離凸透鏡的過程中，所成的像將逐漸（選填“變大”、“變小”或“不變”）。利用這個規(guī)律可知：我們在照畢業(yè)合影時，如果最邊緣的兩個同學未進入取景框，此時攝影師應(yīng)遠離我們，并將鏡頭（選填“前伸”或“后縮”）。（4）如圖所示，保持三個元件位置不動，僅將原凸透鏡更換為一個焦距較小的凸透鏡后，為了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蠟燭和凸透鏡之間放置一個（選填“凸”或“凹”）透鏡?！咀兪接柧?】（2022?麗江二模）如圖所示，小紅在探究凸透鏡成像規(guī)律時，燭焰在光屏上成了一個清晰的像。下列說法正確的是（）A．如果把蠟燭向左移動，光屏需要向左移動才能接收到清晰的像 B．用不透明紙將凸透鏡的上半部分擋住，光屏上只能呈半個燭焰的像 C．如果把蠟燭與光屏對調(diào)，光屏上將不會出現(xiàn)清晰的像 D．利用這一成像規(guī)律可制成投影儀【變式訓練2】（2022?宜春模擬）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，光具座上各元件位置如圖所示，此時在光屏上恰好成一個清晰的像，則下列說法正確的是（）①利用這一原理制成了投影儀②該透鏡的焦距f一定滿足7.5cm＜f＜15cm③若將蠟燭稍稍靠近凸透鏡，則應(yīng)將光屏遠離凸透鏡才能得到清晰的像④若將光屏與凸透鏡間放一個近視眼鏡，應(yīng)把蠟燭稍稍靠近凸透鏡才能得到清晰的像⑤若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，會在光屏上成一個清晰倒立、縮小的像A．只有①②⑤ B．只有①③④ C．只有②③ D．只有②③④【變式訓練3】（2022?溫江區(qū)模擬）某同學“探究凸透鏡成像規(guī)律”時，用焦距為10cm的凸透鏡按如圖位置得到了清晰的像。若將蠟燭靠近凸透鏡一些，光屏上的像會模糊，此時應(yīng)該將光屏（選填“遠離”或“靠近”）凸透鏡，光屏上的像才又會清晰。如果不移動光屏，要得到清晰的像，可以在蠟燭和凸透鏡之間放個（選填“近視眼鏡”或“遠視眼鏡”）。【變式訓練4】（2022?南安市模擬）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，當實驗器材處于如圖甲所示的位置時光屏上成清晰的像（像未畫出）。（1）如圖甲所示物距為cm。此時光屏上呈一清晰的像，該像是倒立、（選填“放大”“等大”或“縮小”）的實像。（2）甲圖中固定透鏡位置不變，將蠟燭移到45cm刻度線處，移動光屏（選填“能”或“不能”）承接到像。就是應(yīng)用這一原理制成的（選填“照相機”、“幻燈機”或“放大鏡”）。（3）甲圖中固定蠟燭位置不變，將透鏡移到45cm刻度線處，要在光屏上再次看到清晰的像，應(yīng)將光屏向（選填“左”或“右”）移動，此時觀察到的像如圖乙所示的。（4）圖中將一個眼鏡片放在透鏡和燭焰之間，光屏上的像變模糊了，將光屏向左移動，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，該眼鏡片是（選填“近視”或“遠視”）眼鏡的鏡片?？键c2凸透鏡成像的應(yīng)用物距（u）像距（v）正倒大小虛實應(yīng)用特點物，像的位置關(guān)系u＞2f2f＞v＞f倒立縮小實像照相機、攝像機-物像異側(cè)u=2fv=2f倒立等大實像精確測焦儀成像大小的分界點物像異側(cè)2f＞u＞fv＞2f倒立放大實像幻燈機、電影、投影儀-物像異側(cè)u=f---不成像強光聚焦手電筒成像虛實的分界點-f＞uv＞u正立放大虛像放大鏡虛像在物體同側(cè)

虛像在物體之后物像同側(cè)【典例5】（2022春?陳倉區(qū)期中）爺爺用放大鏡看報紙時，要想達到預期的效果，報紙必須放在（）A．放大鏡的一倍焦距以內(nèi) B．放大鏡的焦點上 C．放大鏡的一倍焦距和二倍焦距之間 D．放大鏡的二倍焦距以外【典例6】（2022?深圳模擬）如圖，通過注入氣泡的水球看到太空授課的王亞平成“一正一倒”兩個像，關(guān)于兩個像的性質(zhì)或形成原因的認識，正確的是（）A．“一正一倒”兩個像都是實像 B．“一正一倒”兩個像都是虛像 C．“一正一倒”兩個像的形成原因都可以用凸透鏡的成像規(guī)律來解釋 D．調(diào)整水球與王亞平的距離，也可能同時看到一大一小的兩個正立像【典例7】（2022?北侖區(qū)二模）為抗擊新冠肺炎，消毒機器人（如圖）在定點醫(yī)院正式上崗，協(xié)助甚至替代人去做危險性的工作。該機器人自主移動時，利用紫外線和霧化的過氧化氫進行多點消毒，有效預防病菌傳播。（1）機器人通過自帶的攝像系統(tǒng)避開障礙物，調(diào)控行進路線。攝像頭的鏡頭相當于一個凸透鏡，當攝像系統(tǒng)接收到的障礙物圖像越來越大時，則機器人與障礙物之間的距離變化是。（2）機器人對環(huán)境進行消毒，屬于預防傳染病措施中的。（3）該機器一次可加入4千克溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液，則需千克20%的過氧化氫溶液加水稀釋而成?！咀兪接柧?】（2022?上城區(qū)一模）購物支付已進入“刷臉”時代。當有人靠近攝像頭至1m左右時，收銀機上的傳感器能接收到人體發(fā)出的紅外線并啟動攝像頭拍照，完成支付。下列關(guān)于“刷臉”支付過程的說法正確的是（）A．人體發(fā)出的紅外線屬于可見光 B．人距攝像頭越近所成的像越大 C．人臉通過攝像頭成像是光的反射現(xiàn)象 D．攝像頭內(nèi)可選用焦距是2m的凸透鏡【變式訓練2】（2022?廣西模擬）如圖所示是利用視覺錯位技術(shù)一次拍照而成，不需后期再處理，在拍攝過程中，關(guān)于攝像機的鏡頭說法正確的是（）A．鏡頭相當于凹透鏡 B．人通過鏡頭成正立放大的虛像 C．當人靠近鏡頭時，所成的像會變小 D．人到鏡頭的距離應(yīng)大于鏡頭的二倍焦距【變式訓練3】（2022?煙臺一模）2021年12月9日，航天員王亞平在太空中為大家直播演示了很多有趣的小實驗，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”（如圖），一開始王亞平將水注入水膜之中最終形成一個漂亮的完整水球，可以看到一個倒立的像，這個水球相當于一個（選填“平面鏡”“凸透鏡”或“凹透鏡”），生活中與這一成像原理相同的光學儀器有（寫出一種即可）。隨后，王亞平又向水球里注射了一個氣泡，神奇的一幕發(fā)生了，水球里竟然形成了“一正一反”兩個人像，注入氣泡后，中間部分相當于兩個組成的（選填“平面鏡”“凸透鏡”或“凹透鏡”）?！咀兪接柧?】（2022?衛(wèi)輝市校級模擬）如圖甲所示，在天宮課堂上，王亞平用圓環(huán)做了一個大水球，接著在大水球中央注入了一個氣泡，神奇的一幕出現(xiàn)了：水球中形成了王亞平一正一倒兩個像（如圖乙）。加入氣泡后的水球剖面圖如圖丙。請從上述情景中，仿照示例，提出一個物理問題，要求運用光學知識給出合理的解釋?！臼纠繂栴}：水球中央氣泡處為什么會顯示王亞平正立的像？解釋：氣泡兩側(cè)的水球相當于凹透鏡，成正立、縮小的像。問題：？解釋：。課堂鞏固訓練課堂鞏固訓練一、選擇題。1．（2022?深圳模擬）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，同學們選用多個LED燈制成字母“F”作為實驗光源，用標有格子的白色板做成光屏進行實驗探究，如圖所示，凸透鏡的焦距為10cm，此時恰能在光屏上成一個清晰的像，則下列說法正確的是（）A．將圖中的光源和光屏對換，可在光屏上得到清晰、放大的實像 B．用焦距為12cm的凸透鏡替換圖中凸透鏡，只向右移動光屏，就可得到清晰的像 C．將圖中光源“F”向右移動5cm，再向右移動光屏得到清晰的像，這是投影儀的原理D．在圖中貼近凸透鏡右側(cè)放置鏡片，只向左移動光屏能得到清晰的像，該鏡片是近視鏡2．（2022?廬陽區(qū)一模）芯片（如圖甲所示）是電子設(shè)備的心臟和大腦，光刻機是制造芯片的核心裝備。某種光刻機的原理如圖乙所示，先在硅片表面涂一層光刻膠，再用紫外線光束透過事先設(shè)計好集成電路圖的鏤空掩模，經(jīng)過凸透鏡去照射下面的硅片，被光線照射到的光刻膠會發(fā)生反應(yīng)，硅片上就會出現(xiàn)縮小的電路圖案，下列說法正確的是（）A．掩膜在硅片上的像是正立縮小的實像 B．掩膜位于凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間 C．要想硅片上的像變小，需將掩膜和硅片向上移動 D．將掩膜和硅片向下移動相同距離，硅片上還能成清晰的像3．（2022?聊城二模）2022年春天新冠肺炎疫情防控期間，進出小區(qū)的車輛和行人都需要掃碼，呈現(xiàn)綠碼才能通過，如圖所示，我們用手機掃碼過程中（）A．手機鏡頭掃描二維碼所成的是正立縮小的實像 B．二維碼應(yīng)位于手機鏡頭的二倍焦距以外 C．手機鏡頭靠近二維碼時，所成的像變小 D．手機鏡頭的作用相當于凹透鏡4．（2022?重慶開學）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的過程中，小明同學觀察到了如圖所示的實驗現(xiàn)象。下列光學儀器的工作原理與該現(xiàn)象所反映的規(guī)律相同的是（）A．放大鏡 B．照相機 C．平面鏡 D．投影儀二、填空題。5．（2022?深圳模擬）在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：如圖甲所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑。由圖可知，凸透鏡對光線具有作用，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調(diào)整后，把燭焰放在距凸透鏡16cm處時（如圖乙），在凸透鏡另一側(cè)前后移動光屏，會在光屏上得到一個倒立、的實像（填寫像的性質(zhì)）；如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠離透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向（選填“靠近”或“遠離”）透鏡的方向移動。6．（2022?陽江一模）如圖為探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗裝置。當蠟燭、凸透鏡和光屏處于圖示的位置時，可在光屏上得到清晰的像，則凸透鏡的焦距是cm。若保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭向左移動到10cm刻度線處，此時將光屏向（選填“左”或“右”）移動適當距離，可在光屏上再次得到清晰的像；利用此成像原理可以制成（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）。7．（2022春?新豐縣期中）如圖，F(xiàn)和F'為凸透鏡的焦點，P和P'到凸透鏡的距離為二倍焦距。蠟燭、凸透鏡的位置不變時，應(yīng)將光屏向（選填“左”或“右”）移動，才能在光屏上得到清晰倒立的（選填“放大”或“等大”或“縮小”）的實像，此成像特點可應(yīng)用在上（選填“照相機”“投影機”或“放大鏡”）。8．（2022?欽州一模）如圖所示，透過水滴看到葉脈成正立、放大的像（選填“虛”或“實”），其原理與生活中（選填“投影儀”“照相機”或“放大鏡”）的原理相同。9．（2022?玉溪模擬）2021年3月，云南野象群集體北遷，象群所到之處破壞性極大，但大家都對大象保持了極大的愛護與寬容，繪就了一幅人與野生動物和諧相處的美好畫卷。據(jù)所學知識可知，大象用進行交流；如圖所示，無人機拍下了小象窩在象媽媽身邊酣睡的時刻，無人機拍下的像是倒立、（填“放大”“縮小”或“不變”）的實像。10．（2022?鳳翔縣二模）如圖所示為某款智能無針疫苗注射機器人，通過一個簡單的它維點云相機對人體進行拍攝，準確識別疫苗注射部位及注射角度，云相機的鏡頭相當于一個透鏡，該類透鏡可以用來矯正眼；拍攝識別時，能成一個倒立（選填“放大”或“縮小”）的實像；注射時，機器人向接種者靠近，拍攝到接種者的像將（選埴“變大”“變小”或“不變”）。三、作圖題。11．（2021?岳池縣模擬）如圖所示，F(xiàn)是透鏡的焦點，a、b是兩條入射光線，a平行于主光軸，b過透鏡中心。請作出a、b光線通過透鏡之后的光路圖。12．（2021?昌圖縣模擬）如圖所示，投影儀膠片上發(fā)光點S發(fā)出一條光線，經(jīng)凸透鏡折射和平面鏡的反射后，水平射到屏幕上。請你完成該光路，并標出凸透鏡下方焦點F的位置。四、實驗題。13．（2022?揚州二模）（1）用如圖甲所示的裝置研究光的反射規(guī)律，可繞ON轉(zhuǎn)動的紙板放置在水平的平面鏡上。讓光線沿EO射向平面鏡，把紙板B向前或向后折，是為了探究；（2）如圖乙所示，在探究平面鏡成像特點的實驗中，選用兩支等大的蠟燭是為了。為了判斷平面鏡成的是虛像還是實像，他的做法是；（3）在探究凸透鏡成像規(guī)律時，移動蠟燭和光屏至如圖所示的位置時，光屏上剛好承接到燭焰清晰的像。保持凸透鏡位置不變，將圖中蠟燭移動到32cm刻度線處，此時在光具座上無論怎么移動光屏都無法得到燭焰清晰的像，其原因是；若在燭焰和透鏡之間放置一個適當?shù)耐哥R，可使光屏上得到清晰的像。14．（2022?深圳模擬）下面是小亮探究凸透鏡成像規(guī)律時的一些情景：從圖甲可知凸透鏡的焦距是cm；某次光屏成清晰的像時各元件的位置如圖乙所示，這時光屏上所成的是一個倒立（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像；在乙圖的基礎(chǔ)上將蠟燭移到10cm刻度處，發(fā)現(xiàn)原位置光屏上的燭焰像變模糊了，這時的成像情況與（選填“近”或“遠”）視眼的成像情況相似，這時如果在蠟燭與凸透鏡之間放一個合適的（選填“凸”或“凹”）透鏡能使原位置光屏上的像重新變清晰。五、解答題。15．（2022春?嵊州市期中）某同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，繪制了如圖所示的圖象（v表示像到凸透鏡的距離，u表示物體到凸透鏡的距離），用該凸透鏡作放大鏡使用時，被觀察的物體到透鏡的距離在m以內(nèi)；把物體從距凸透鏡5cm處移動到距凸透鏡20cm處的過程中，像的大小將（選填“變大”、“變小”、“先變小再變大”、“先變大再變小”）。16．（2022?臨安區(qū)一