人教版八年级物理上册专题训练： 凸透镜成像

凸透镜成像

1．一个直立的物体放在凸透镜的二倍焦距处，物体的中点恰在透镜的主光轴上，后来，透镜被一割为二，对称地拉开，两个半透镜间距离等于物体高度，如图5甲所示。则此时光屏上的成像情况应该是图乙中的()

图5

2．有一圆柱体PQ，放在凸透镜前如图6所示的位置，它所成的像P′Q′的形状应该是图7中的()

图6

图7

3．2017·天津小明同学在探究凸透镜成像规律时，用焦距分别为f1、f2的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上，调整后的位置如图8所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出)；再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是()

图8

A．图中光屏上的像是放大的

B．图中光屏上的像是正立的

C．f1

D．f1>f2

4．如图9所示，S是凸透镜主光轴上一个发光点，Sa是它发出的一条光线，经凸透镜折射后，折射光线可能正确的是()

图9

A．ab B．ac C. ad D．ae

5．如图10所示是物体AB经照相机镜头成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A′会沿______移动()

图10

A．A′O B．A′F

C．水平向右D．水平向左

6. 凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是()

①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须靠近凸透镜

②如果所成的像在光屏的左上方，应将光屏向右下方移动

③换用焦距较短的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜

④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像

A．①③B．②④

C．②③D．③④

7．一种手电筒上所有的聚光小电珠如图11所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，灯丝(可看作一个点光源)发出的光通过它出射时，出射光束(图中实线所示)比无此透镜时的光束(图中虚线所示)要窄，即它可减小光束的发散，有聚光功能。在这种小电珠中，灯丝应位于()

图11

A．凸透镜的焦点以内

B．凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间

C．凸透镜的焦点处

D．凸透镜的二倍焦距处

8．如图12所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数1

u和像距倒数

1

v的对应关系，若用

此凸透镜成像，当物体距透镜0.3 m时，物体所成像的性质是____________(需说明像的虚实、大小、正倒情况)。

图12

9．光电鼠标在电脑中应用非常广泛，其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图13所示)，并被反射回鼠标的光学感应器(相当于光屏)，用以记录移动动作，以此来捕捉移动位置的不同画面。当鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以决定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标会根据这些结果来移动，图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。

图13

(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。

(2)当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜到鼠标垫距离7 mm，光学感应器距成像透镜3 mm 时，则在光学感应器上成________、________的________ (选填“实”或“虚”)像。

(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学感应器的________(选填“上”或“下”)方。

10．2017·泰安在焦距为5 cm、9 cm和15 cm的凸透镜中选择一个放置在如图14所示的位置，将蜡烛、光屏分别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________；若将蜡烛放置在A点，通过三个凸透镜都能在光屏上成像，则焦距为________cm的透镜所成的像最大；若蜡烛在A点不动，在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则实验中所用透镜的焦距可能是________。

图14

11．某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中，记下所用凸透镜的焦距，按正确的方法安装和调节好实验装置。他们在光具座上先固定焦距为f1的凸透镜，按表一中的物距u依次进行实验，每次都使光屏上烛焰的像最清晰，并将相应的像距v记录在表一中。然后他们换用焦距为f2的凸透镜，重复上述实验，并将数据记录在表二中。为了进一步探究物距u和像距v之间的关系，他们进行适量的运算，将结果分别记录在表一和表二的后四列中。(已知f1＜f2)

表一(凸透镜的焦距为f1)

实验序号u/m v/m uv/m2v

u

1

u/m

－1

1

v/m

－1

1 0.200 0.200 0.0400 1.00 5.00 5.00

2 0.300 0.150 0.0450 0.50 3.3

3 6.67

3 0.500 0.125 0.0625 0.25 2.00 8.00

表二(凸透镜的焦距为f

实验序号u/m v/m uv/m2v

u

1

u/m

－1

1

v/m

－1

4 0.200 0.300 0.0600 1.50 5.00 3.33

5 0.300 0.200 0.0600 0.67 3.33 5.00

6 0.500 0.158 0.0790 0.32 2.00 6.33

条件，可得出的初步结论是：____________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)分析比较实验序号__________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件，可得出的初步结论是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大。

(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，并归纳得出结论。

(a)分析比较表一或表二中后两列的数据及相关条件，可初步得出的结论是：同一凸透镜，________________________________________________________________________；

(b)分析比较表一和表二中后两列的数据及相关条件，可初步得出的结论是：不同的凸透镜，________________________________________________________________________。

12．如图15所示，P是物体像的位置，“0”是透镜光心的位置，请在图中“0”位置画出所需要透镜并完成光路图。

图15

13. “学而思”杯竞赛如图16所示，S是发光体，S′是它通过凸透镜所成的像，请画出凸透镜的位置并找出焦点(一个即可)。

图16

14．物体在透镜中成像的情况可以通过作图来确定。图17(a)表示凸透镜成像的作图方法，图(b)表示凹透镜成像的作图方法。图中A表示物体的一个发光点，A′表示发光点A的像；O点表示透镜的中心，F点表示透镜的焦点；点划线表示主光轴，光线Ⅰ表示由A发出的平行于主光轴的一条光线，Ⅱ表示通过透镜中心的光线，Ⅲ表示通过凸透镜焦点(或射向凹透镜焦点)的光线，光线Ⅰ′、Ⅱ′、Ⅲ′分别表示光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过透镜后的折射光线。通过多次实验和作图，我们可以归纳出发光点A发出的任何一条光线经过透镜后都将会聚于(或反方向延长相交于)像点A′。

图17

(1)用透镜成像的作图法，作出图18甲中发光点A的像A′。

(2)图乙中，A′是发光点A通过透镜所成的像。试确定该透镜是凸透镜还是凹透镜，并用作图法确定透镜的位置(将透镜用符号表示画在图中)。若发光点A发出的某条光线经过透镜折射后恰能通过B点，试用作图法画出折射光线通过B点的光路图。

图18

答案

1．B2．C3．D4．A5．B6．D7．A

8．倒立、缩小的实像

9．(1)漫反射

(2)倒立缩小实

(3)下

10．(1)同一高度(2)15(3)5 cm或9 cm

11．(1)物距越大，像距越小(2)1、4或2、5或3、6(3)(a)像距的倒数和物距的倒数之和为定值

(b)焦距越大，像距的倒数和物距的倒数之和越小

12．如图所示

13．如图所示

14．如图所示