第五單元 專項綜合全練《探究凸透鏡成像的規(guī)律》－2021-2022學(xué)年八年級物理上冊新視角培優(yōu)集訓(xùn)（人教版）

專項綜合全練〔第五單元〕《探究凸透鏡成像的規(guī)律》1.(2021河南安陽滑縣期中)在用光具座研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中：(1)測量凸透鏡的焦距，如圖5-6-1，該凸透鏡的焦距為________cm。(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次從左向右放在光具座上。點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在________，目的是________________________________。(3)當(dāng)燭焰距凸透鏡30cm時，移動光屏可在光屏上得到一個清晰的倒立實像。生活中使用的________就是利用這一成像規(guī)律工作的(填一光學(xué)儀器)。(4)在(3)中移動光屏成清晰像后，拿走光屏，再將蠟燭放在光屏位置處，則此時光屏應(yīng)放在原來蠟燭的位置才能成清晰的像，此現(xiàn)象說明凸透鏡的光路是________的。(5)在此實驗中，如果無論怎樣左右移動光屏，在光屏上都不能呈現(xiàn)燭焰的像，可能的原因是：①________________________；②____________________。2.(2021山東濰坊中考)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，經(jīng)調(diào)整，在光屏上得到燭焰清晰的像，如圖5-6-2甲所示。(1)保持透鏡在光具座上的位置不變，為了在光屏上得到等大的燭焰像，除移動蠟燭外，光屏應(yīng)向________(選填“左”或“右”)移動；當(dāng)在光屏上得到等大的燭焰像時，物和像之間的距離為44cm，該透鏡的焦距為________cm；(2)一同學(xué)用圖5-6-2乙所示的LED光源代替蠟燭進(jìn)行實驗，這樣改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是________________________(寫出一條即可)。3.(2021吉林長春德惠期末)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。(1)如圖5-6-3甲，平行光正對著凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小、最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=________cm；(2)如圖5-6-3乙，此時光屏上呈現(xiàn)清晰的像(像未畫出)，若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，則光屏上________(選填“能”或“不能”)再次呈現(xiàn)清晰的像；(3)如圖丙，保持蠟燭位置不變，移動透鏡至16cm刻度線處，則人眼在圖中________處能觀察到蠟燭的像；(4)實驗過程中，如果用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分，則光屏上________。A.只出現(xiàn)燭焰像的上半部分 B.只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C.出現(xiàn)燭焰完整的像，但像更小了 D.出現(xiàn)的像仍然是完整的，且大小不變，只是變暗了4.(2021河南中考模擬)小明和小亮用圖5-6-4所示的裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律。(1)實驗前將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調(diào)至同一高度，目的：________________。(2)如圖5-6-4所示，光屏上呈現(xiàn)一個清晰的像，保持凸透鏡位置不變，將蠟燭向左移動一段距離，要再次在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏向________移動，像的大小將變________。(3)小亮認(rèn)為：凸透鏡成實像時，不但像與物上下是顛倒的，而且左右也是相反的。請你設(shè)計一種簡單的方法驗證小亮的觀點(diǎn)。________________________________________________。5.[2021·貴州遵義模擬]透過樹葉上的露珠可以看到露珠后面倒立、縮小的景色，若把這時的露珠看成是一個焦距為f的凸透鏡，由此情景可判斷，露珠到后面景色的距離u應(yīng)滿足()A.小于f B.大于2f C.等于2f D.在f和2f之間6.小紅用同一凸透鏡先后兩次觀察同一書本上的字，看到如圖所示的兩種情景。以下說法中錯誤的是()A.甲、乙兩圖成像原理都是光的折射B.圖甲中成的是虛像，圖乙中成的是實像C.圖甲中的成像規(guī)律可應(yīng)用于放大鏡，圖乙中的成像規(guī)律可應(yīng)用于照相機(jī)D.圖甲中書本到凸透鏡的距離比圖乙中書本到凸透鏡的距離小7.[2021·浙江紹興模擬]城市的很多街口都安裝了360°高清攝像頭，由公安局實施24小時監(jiān)控，來保護(hù)人民的安全。攝像機(jī)的像距幾乎不變，但鏡頭的焦距可以調(diào)節(jié)。如圖所示，某犯罪嫌疑人在成像板上已經(jīng)成清晰的像(圖中未畫出)，此時鏡頭的焦點(diǎn)在F處，在監(jiān)控此人的過程中(該人在成像板上的像保持清晰)，下列說法正確的是()A.不管該人走近還是走遠(yuǎn)，所成的像都是正立、縮小的實像B.如果該人遠(yuǎn)離鏡頭，鏡頭的焦點(diǎn)可能在a點(diǎn)C.如果該人靠近鏡頭，鏡頭的焦點(diǎn)可能在c點(diǎn)D.如果該人靠近鏡頭，鏡頭的焦點(diǎn)可能在b點(diǎn)8.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中，繪制了如圖所示的像距v跟物距u的關(guān)系圖像，如果將該凸透鏡作為放大鏡使用，被觀察的物體到透鏡的距離應(yīng)在________cm以內(nèi)。9.如圖所示，燭焰通過凸透鏡在光屏上形成一個清晰的像，這個像的性質(zhì)是倒立、________(填“放大”或“縮小”)的實像；若保持凸透鏡的位置不動，將蠟燭和光屏互換一下位置，光屏上會成一個________(填“正立”或“倒立”)、縮小的實像。10.[核心素養(yǎng)·物理觀念和科學(xué)思維]現(xiàn)如今，不管是商店里還是公交車上，不管你在等車還是在用餐，就連走路的人群里，都能看到這樣的人：他們齊刷刷低頭盯著屏幕，手里拿著手機(jī)玩游戲、看視頻、刷微博、發(fā)微信……這就是“手機(jī)依賴癥”的表現(xiàn)，他們被稱為“低頭族”。(第10題圖)(1)如圖甲所示，用相機(jī)拍照時，在芯片上所成的像是倒立、縮小的________(填“實”或“虛”)像。鏡頭靠近人時，像的大小將變________，此時像會________(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡。用相機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體時，通過伸縮鏡頭，使像清晰地呈現(xiàn)在芯片上，這個操作過程便是“調(diào)焦”，如圖乙所示。(2)小敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)手機(jī)不能“調(diào)焦”，但成像也基本清晰，她將手機(jī)拿到哥哥工作的大學(xué)實驗室去研究，實驗數(shù)據(jù)如下表。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷該手機(jī)鏡頭的焦距大約為________A.5m B.0.5m C.0.05m D.0.005m(3)手機(jī)拍攝遠(yuǎn)近不同的物體不需要“調(diào)焦”的原因是手機(jī)鏡頭焦距較________，拍攝時物距都遠(yuǎn)大于2倍焦距，像距變化的范圍比較________，所以不需要“調(diào)焦”。(均填“大”或“小”)

????????????????????????????????????????????????????????????《參考答案及解析》專項綜合全練探究凸透鏡成像的規(guī)律1.答案(1)10.0(2)同一高度使?fàn)T焰的像成在光屏的中心(3)照相機(jī)(4)可逆(5)①蠟燭恰好放到焦點(diǎn)上②蠟燭與凸透鏡間的距離小于焦距[解析](1)由圖可知，焦點(diǎn)到透鏡的距離即焦距，為10.0cm；(2)在做實驗的過程中，調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，是為使?fàn)T焰的像成在光屏的中心；(3)當(dāng)物距為30cm時，物距大于二倍焦距，此時凸透鏡成倒立、縮小的實像，照相機(jī)就是利用這個原理制成的；(4)當(dāng)u>2f時，光屏上成倒立、縮小的實像，如果蠟燭和光屏互換位置，光屏上會得到倒立、放大的實像，說明凸透鏡的光路是可逆的；(5)燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心若不在同一高度上，所成的像有可能不能呈現(xiàn)在光屏上；從成像規(guī)律，上考慮：若蠟燭恰好放在焦點(diǎn)上，則不會成像；放在焦點(diǎn)以內(nèi)，則會成正立、放大的虛像，虛像不會呈現(xiàn)在光屏上。故有以下幾種可能：蠟燭恰好放到焦點(diǎn)上；蠟燭與凸透鏡間的距離小于焦距；凸透鏡、光屏與燭焰三者中心不在同一高度上；光具座不夠長。2.[答案](1)右11(2)增加物體的亮度，使成像更清晰[解析](1)在圖甲中，物距大于像距，光屏上成倒立、縮小、清晰的實像，此時u>2f，f<v<2f，為了在光屏上得到等大的燭焰像，應(yīng)將蠟燭向右移動，同時光屏向右移動，使u=v=2f。當(dāng)在光屏上得到等大的燭焰像時，物和像之間的距離為44cm，即u+v=2f+2f=4f=44cm，解得f=11cm；(2)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)很多，如：可以增加物體的亮度，使成像更清晰；所成的像不會晃動，更加穩(wěn)定；跟燃燒蠟燭相比，LED發(fā)光體更安全、環(huán)保等。3.[答案](1)10.0(2)能(3)B(4)D[解析](1)由圖甲可知凸透鏡的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm；(2)因焦距為10cm，物距為15cm，物距在一倍焦距與二倍焦距之間，燭焰可在光屏上成清晰、放大、倒立的實像；若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，光屏上成倒立、縮小的清晰實像；(3)保持蠟燭位置不變，移動透鏡至16cm刻度線處，此時u=16.0cm-10.0cm=6.0cm，u<f，凸透鏡成正立、放大的虛像，虛像與物體同側(cè)，所以應(yīng)從B處觀察；(4)燭焰上的某一點(diǎn)發(fā)出的無數(shù)條光線經(jīng)過凸透鏡后成像在光屏上，當(dāng)遮住凸透鏡的上半部分時，燭焰發(fā)出的光線被擋住了一部分，但仍有光線通過凸透鏡的下半部分而照在光屏上成像，像的大小不變，只不過是通過的光線減少，像的亮度變暗。4.[答案](1)使像成在光屏的中央(2)左小(3)沿水平且垂直于光具座方向吹動燭焰，觀察光屏上像的晃動方向是否與燭焰的晃動方向相反[解析](1)探究凸透鏡成像的規(guī)律實驗中，在光具座上依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏，燭焰、凸透鏡、光屏三者中心調(diào)至同一高度，目的是使像成在光屏的中央；(2)保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭向左調(diào)節(jié)一段距離后，物距變大，則像距減小、像變小，要想在光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏向左調(diào)節(jié)，此時像的大小比之前的像要小些；(3)沿水平且垂直于光具座方向吹動燭焰，觀察光屏上像的晃動方向是否與燭焰的晃動方向相反，可驗證小亮的觀點(diǎn)。5.B[解析]露珠的中間厚、邊緣薄，相當(dāng)于一個凸透鏡，透過露珠可以看到露珠后面倒立、縮小的景色，說明成的像是倒立、縮小的實像，此時露珠到后面景色的距離(即物距u)應(yīng)大于二倍焦距，故B正確，A、C、D錯誤。6.D[解析]題圖中都是使用凸透鏡觀察物體，光透過凸透鏡時會發(fā)生折射，所以它們的成像原理都是光的折射，故A說法正確；凸透鏡成像時，實像都是倒立的，虛像都是正立的，則題圖甲中成的是虛像，題圖乙中成的是實像，故B說法正確；根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，題圖甲中的成像規(guī)律可應(yīng)用于放大鏡，題圖乙中的成像規(guī)律可應(yīng)用于投影儀或幻燈機(jī)，故C說法錯誤；題圖甲中成正立、放大的虛像，物距小于焦距，題圖乙中成倒立、放大的實像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以題圖甲中書本到凸透鏡的距離(物距)更小，故D說法正確。7.D[解析]人始終在成像板上成像，說明凸透鏡成實像，實像都是倒立的，故A錯誤。如果該人遠(yuǎn)離鏡頭，物距增大，像距減小，像點(diǎn)更靠近凸透鏡的焦點(diǎn)，在鏡頭和成像板不動的情況下，鏡頭的焦點(diǎn)應(yīng)該在c點(diǎn)，故B錯誤。如果該人靠近鏡頭，物距減小，像距增大，像點(diǎn)更遠(yuǎn)離凸透鏡的焦點(diǎn)，在鏡頭和成像板不動的情況下，鏡頭的焦點(diǎn)可能在a點(diǎn)或b點(diǎn)，故C錯誤，D正確。滿分攻略變焦問題的處理方法(1)焦距變短，凸透鏡的會聚能力變強(qiáng)，會提前成像，為使光屏上成清晰的像可以使光屏向左移或使物體向右移；(2)焦距變長，凸透鏡的會聚能力變?nèi)?，會延遲成像，為使光屏上成清晰的像可以使光屏向右移或物體向左移。8.5[解析]由凸透鏡成像規(guī)律可知，u=v=2f時，凸透鏡成倒立、等大的實像。由題中圖像可知，u=v=2f=10cm，所以f=5cm，將該凸透鏡作為放大鏡使用時，u<f，成正立、放大的虛像，即被觀察的物體到透鏡的距離應(yīng)在5cm以內(nèi)。9.放大倒立解板由題意知，燭焰通過凸透鏡在光屏上成一個清晰的像，且成的是倒立的實像。由題圖知，u<v，則f<u<2f，v>2f，成的是放大的像。若保持凸透鏡的位置不動，將蠟燭和光屏互換位置，則u>2f，由于光路是可逆的，由凸透鏡成像規(guī)律可知，成倒立、縮小的實像。10.(1)實大遠(yuǎn)離(2)D(3)小小[解析](1)相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，凸透鏡成像時，u>2f，成倒立、縮小的實像；鏡頭靠近人時，物距變小，像距變大，