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探究凸透镜成像的规律同步测控优化训练试题及答案

1.一个焦距为10 cm的凸透镜，当物体从离透镜30 cm处逐渐移到离透镜20 cm处的过程中，像与像距的变化为( )

A.像逐渐变小，像距逐渐变小

B.像逐渐增大，像距逐渐增大

C.像先小后大，像距逐渐增大

D.像逐渐增大，像距逐渐变小

思路解析：由于f=10 cm，当u=30 cm时成倒立缩小的实像且像距在10 cm到20 cm之间，当u=20 cm时成倒立等大的实像且像距为20 cm，即像由缩小到等大，像距由10 cm到20 cm之间变为20 cm。

答案：B

2.通过实验发现凸透镜可以成实像，也可以成虚像;可以成放大的像，也可以成缩小的像;可以成倒立的像，也可以成正立的像。我们可以看到，物体通过凸透镜所成的像的____________、____________、____________、____________等取决于物距和凸透镜的____________关系。

思路解析：物距大于2倍焦距，凸透镜成倒立的实像，当物距小于焦距时成放大的虚像。

答案：大 倒立 小于 大于物的尺寸

3.当物距___________ 2倍焦距时，凸透镜成的像是___________实像;当物距___________焦距时，成虚像，并且虚像的尺寸___________。

思路解析：对于一个确定的凸透镜，焦距是唯一的，成像的情况只取决于物体距离凸透镜的远近。

答案：大小 虚实 正倒 位置 焦距

10 分钟训练 (强化类训练，可用于课中)

1.一个物体在凸透镜前20 cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距f( )

A.10 cm10 cm

C.f10 cm D.f20 cm

思路解析：解决这类问题的关键是根据凸透镜的成像特点和成像条件，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，物距必然大于2倍焦距，即u2f。本题中有20 cm2f，解不等式得：f10 cm。

答案：C

2.许多家庭的门上都装有防盗门镜(俗称猫眼)。从室内透过防盗门镜向外看，可以看到来客的正立、缩小的像。由此可以断定，此时防盗门镜的作用相当于一个( )

A.凸透镜 B.凹透镜

C.凸透镜和凹透镜 D.玻璃砖

思路解析：它是由凹透镜和凸透镜组合而成的。从室内通过猫眼向室外观看，可以看到室外正立缩小的景象，能看到较大的范围情况;凹透镜对光线有发散作用，才会看到较大的范围，凹透镜应在外边，两透镜之间的距离等于凸透镜的焦距。

答案：C

3.(2010天津模拟)如图3-3-1所示，凸透镜的焦距为8 cm，当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜12 cm的位置处时，调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像，则在光屏上得到一个( )

图3-3-1

A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像

C.正立放大的实像 D.正立放大的虚像

思路解析：根据凸透镜成像规律可以知道，当f2f时，成倒立、缩小的实像，所以B错。当u

答案：A

4.(2010江苏连云港模拟)如图3-3-2是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出)，当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30 cm处，则( )

图3-3-2

A.移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像

B.移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像

C.移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像

D.不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像

思路解析：由题意可知u=30 cm，u=2f，求出焦距f=15 cm。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30 cm处，此物距变为10 cm。当物距小于焦距时，在光屏上得不到蜡烛的像，即成虚像。

答案：D

5.(2010江苏徐州课改区模拟)如图3-3-3所示，是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置，其中还需要调整的是____________。调整后烛焰能在光屏上成____________立的实像，若想使像变大，应将蜡烛向____________移。

图3-3-3

思路解析：本实验应将蜡烛、光屏和凸透镜调整到同一高度;若像变大，应减小物距，蜡烛向右移。

答案：降低光屏的高度 倒 右

6.(2010河南模拟)在观察凸透镜成像的实验中，光屏上已成清晰、缩小的像，当烛焰向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向____________ (填靠近或远离)透镜的方向移动，若要观察到烛焰放大的虚像，烛焰到透镜的距离应____________透镜的焦距。

思路解析：凸透镜成实像的变化规律是：当物距大于焦距时，凸透镜都能成实像，且像距也在大于焦距的范围内。若物体逐渐向凸透镜移动，向焦点靠近，则像逐渐远离透镜，且逐渐放大;若物体逐渐远离凸透镜，则像逐渐向凸透镜移动，接近焦点，且逐渐缩小。所以，题中应先后填上远离和小于。

答案：远离 小于

7.(2010江苏宿迁模拟)一束平行光线经凸透镜折射后的传播方向如图3-3-4(a)所示，由图可知，此透镜的焦距大小约为__________ cm;若将一烛焰放在此凸透镜左侧2 cm处，如图3-3-4(b)，则透过透镜可以看到一个__________、__________的虚像。

图3-3-4

答案：4 cm(估测3.5 cm～4.5 cm)正立放大

快乐时光

急中生智

我报名参加了口才训练班。第一天上课时，老师要我们先行自我介绍，并说明参加训练班的动机。

轮到我发言时：噢半晌接不下去，最后终于冲口而出：现在你该知道我为什么要参加口才训练班了吧!

30分钟训练 (巩固类训练，可用于课后)

1.有一焦距为10 cm的凸透镜，将物体从离凸透镜30 cm处沿主光轴移到距透镜20 cm处，这个过程中所成的像( )

A.始终是正立、放大的实像

B.始终是倒立、放大的实像

C.离透镜越来越远，像变大

D.离透镜越来越近，像变小

1.思路解析:由凸透镜成像规律可知，当物距在2倍焦点以外运动时，所成的像始终为倒立、缩小的实像，但物距越小，像越大，像距越大。

答案:C

2.(2010山东滨州模拟)张晨在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图3-3-5所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下说法，其中错误的是( )

图3-3-5

A.烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小B.烛焰位于b点时，成放大的实像

C.烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大D.烛焰位于d点时，成放大的实像

思路解析：烛焰在d点时，位于焦点以内，成正立、放大的虚像，故D选项错误。

答案：D

3.一物体放在凸透镜前18 cm处，在透镜另一侧20 cm处成一清晰像，则此透镜的焦距 ( )

A.一定大于20 cm B.一定小于9 cm

C.一定在10 cm到8 cm之间 D.一定在9 cm到10 cm之间

思路解析：由于本题中物像异侧，说明此像是一实像;又由于像距比物距大，可推知此像是一放大、倒立的实像，此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，像在另一侧的二倍焦距之外。

即f18 cm2f ①

20 cm2f ②

综合① ② 解得9 cm

答案：D

4.在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜12 cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜7 cm时成的是放大的虚像，则这个透镜的焦距不可能是下列的哪个值( )

A.8 cm B.10 cm C.11 cm D.14 cm

思路解析：根据题意当u=12 cm时成放大的实像、u=7 cm时成放大的虚像可得出：f12 cm2f，7 cm

答案：D

5.一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物距为30 cm时，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像，当物体移到物距为15 cm时，它的像一定是( )

A.放大的实像 B.缩小的实像

C.放大的虚像 D.缩小的虚像

思路解析：从条件当u=30 cm时，成放大的实像可得：f30 cm2f，即15 cm

答案：C

6.在观察凸透镜成像的实验中，把物体从距凸透镜2倍焦距之外逐渐向凸透镜靠拢的过程中，光屏上所成的像将( )

A.一直变大 B.一直变小

C.先变大后变小 D.先变小后变大

思路解析：在凸透镜成像的情况中，当物体的位置发生移动时，像的位置也随之移动，像与物是朝同一方向移动的。当物体从二倍焦距之外移向凸透镜时，像做远离凸透镜的运动，且像变大;当物体离凸透镜接近二倍焦距时，像也接近凸透镜接近二倍焦距，像继续变大;当物继续移向凸透镜，像仍做远离凸透镜的运动，当物距小于1倍焦距时，像变为虚像，像仍变大;当物继续靠近凸透镜，像仍做远离凸透镜的运动，像继续变大，所以A正确。

答案：A

7.一个物体在凸透镜前的主光轴上，在凸透镜另一侧的光屏上形成该物体的明亮、清晰的实像，当用不透光的物体遮住凸透镜的上半部分后，物体此时在光屏上形成的像是( )

A.只有上半部分，亮度不变

B.只有下半部分，亮度不变

C.与原来相同，亮度不变

D.与原来相同，亮度变暗

思路解析：解此题的关键在于正确理解凸透镜成实像的原理：物体射出的光经凸透镜折射后会聚在透镜后面的光屏上，形成物体的实像，无论透镜多大都能成像，只是镜面小一些，透光量少些，像暗淡一些，不会影响像的完整性，尽管题中条件是将凸透镜上半部分遮住不透光，物体仍能够由它的下半部分透光成像，并且能够成一个完整的像，但是会聚在光屏上的光会少一些，像变暗，应选D.

答案：D

8.(2010江苏南通模拟)小明在做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20 cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像。小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则所成像的性质是( )

A.倒立放大的实像 B.正立放大的虚像

C.倒立缩小的实像 D.倒立等大的实像

思路解析：凸透镜成像的规律是，物在2倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。由题干可知，点燃的蜡烛成的是倒立、缩小的实像。像距小于2倍焦距而大于1倍焦距。如果在像的位置上放物体，那么物距就是在1倍焦距与2倍焦距之间，成像在2倍焦距以外，且一定是倒立的、放大的实像。所以BCD错，A正确。

答案：A

9.在凸透镜2倍焦距以外的地方，沿主光轴方向平放一根粗细均匀的棒AB，如图3-3-6所示，则形成的像AB为( )

图3-3-6

A.比实物短，且B端比A端粗

B.比实物短，且A端比B端粗

C.比实物长，且B端比A端粗

D.比实物长，且A端比B端粗

思路解析：因为u2f所以f

答案：A

10.(2010福建莆田模拟)在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图3-3-7中的( )

图3-3-7

思路解析：由题意知u

答案：B

11.在研究凸透镜成像规律的实验中，请你设计一个测量凸透镜焦距的简易实验方案，写出实验步骤。

(1)____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ;

(2)__________________________________________________________________。

评估你的实验方案的优缺点：__________________________________________________。

思路解析：太阳距我们无穷远，可看成是平行光线，平行光线通过透镜折射后会聚于焦点，量出从透镜中心到焦点的距离，便是焦距。由于实验很粗略，因此误差大。

答案：(1)凸透镜正对太阳找焦点 (2)量出焦距 简单易行、误差大

12.在研究凸透镜成像的实验中，当凸透镜、烛焰和光屏放在图3-3-8中A、B、C三个位置时，屏上成一个缩小的像，则在A点位置放的是____________，在B点位置放的是____________，在C点位置放的是____________。

图3-3-8

思路解析：屏上成的像是实像，要成倒立缩小的实像，物距大于像距，物、像在凸透镜的两侧。

答案：光屏 凸透镜 蜡烛

13.(2010广西柳州课改区模拟)在探究凸透镜成像的规律的实验中。

(1)实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________________________。

(2)所用凸透镜的焦距为10 cm。某同学的实验数据如下表。

次数 物体到凸透镜的距离/cm 像到凸透镜的距离/cm 像的大小(放大或缩小) 像的正倒

1 30 15 缩小 倒

2 20 20 等大 倒

3 14 35 放大 倒

4 10 / 不成像 /

5 8 / 放大 正

①分析1、2、3次实验的数据可知____________、____________、____________。

②在第5次实验中，从____________一侧透过透镜看到在____________一侧放大的像。

答案：(1)同一高度

(2)物距大于焦距时像是倒立的 物距越大，像距越小，物距越小，像距越大 物距大于2倍焦距时成缩小的像 光屏 蜡烛

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