5.3凸透镜成像的规律一、选择题1、如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下,那么能使光线发散的是(　　)A、a　　　B、bC、c　　D、d2、一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示,其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜,为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光,应把灯丝放在(　　)A、焦点处　　　　　　B、焦点以内C、焦点以外D、任意位置3、关于透镜,下列说法中不正确的是(　　)A、凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点B、凹透镜对光线有发散作用,但通过凹透镜的光线也可能会聚在一点C、凸透镜对光线有会聚作用,因此通过凸透镜的光线都一定会聚在一点D、平行于主光轴的光线,通过凸透镜后一定经过焦点4、我市各级各类学校为了校园安全,在学校大门及其他地方都安装上了“电子眼”,其光学原理与下列哪种相同(　　)A.平面镜　　B.投影仪　　C.照相机　　D.放大镜5、如图所示,用焦距为10cm的凸透镜观察一张印有2022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10cm小于20cmB、等于20cmC、小于10cmD、大于20cm6、在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10cm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10cm小于20cm-5-7、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8、物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm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、6cm　　　　　　　　　B、10cmC、16cmD、20cm二、填空题(每空2分,共24分)9、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　　　　。10、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15cm时的成像特点可应用于　　　　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。三、实验探究题11、小明用焦距为10cm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 　。-5-12、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30cm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16cm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　。13、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10cm,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15cm处,移动光屏,得到倒立、放大的　　　　像;(3)将光源“F”放在30cm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　　　　。-5-参考答案1.【解析】选B。凹透镜对光有发散作用,凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜,a、c、d、e为凸透镜,故选B。2.【解析】选A。此题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象,将物理知识应用到现实生活中,激发了学生的学习兴趣。根据凸透镜对光的会聚作用,结合光路的可逆性可知,从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴,所以选A。3.【解析】选C。本题考查对透镜焦点的理解和透镜对光线的作用。凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故A项说法正确。凹透镜对光线有发散作用,但通过凹透镜的光线也可能会聚在一点,故B项说法正确。根据光路的可逆性,放在凸透镜焦点上的点光源,它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴,故C项说法错误。凸透镜对光线有会聚作用,只有平行于主光轴的光线才能会聚于焦点,故D项说法正确。故选C。4.【解析】选C。本题考查凸透镜的应用。平面镜成正立、等大的虚像。投影仪成倒立、放大的实像。照相机成倒立、缩小的实像。放大镜成正立、放大的虚像。“电子眼”所成的像为倒立缩小的实像,故选C。5.【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。6.【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16cm,焦距为10cm,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。7.【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。8.【解析】选B。本题考查凸透镜成像的应用。物体距离凸透镜12cm,得到倒立、放大的实像,2f>12cm>f,所以,12cm>f>6cm。物体在距离凸透镜18cm时,得到倒立、放大的实像,2f>18cm>f,所以,18cm>f>9cm。所以,12cm>f>9cm。故选B。9.【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>2f10.【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20cm,所以该凸透镜的焦距等于10cm。当物距为15cm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-5-11.【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10cm,此时物距为40cm-25cm=15cm,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12.【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30cm=2f,故f=15cm,若物距等于16cm>v>30cm,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13.【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10cm,凸透镜固定在光具座零刻度线上,她将光源移至15cm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30cm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-5-