【精品解析】浙教版2024(新教材)八上1.5 透镜和视觉(1) 同步练习

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【精品解析】浙教版2024(新教材)八上1.5 透镜和视觉(1) 同步练习

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浙教版2024(新教材)八上1.5 透镜和视觉(1) 同步练习
一、选择题
1.(2025九下·永嘉月考)小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是(  )
A. B.
C. D.
2.小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,因此纸片上的光斑没有达到最小、最亮,在这样的情况下测出光斑到凸透镜中心的距离为L,那么凸透镜的实际焦距(  )
A.一定小于L B.一定大于L
C.可能等于L D.可能小于L,也可能大于L
3.小科学习光学知识后,整理了如图所示的知识结构图。小科补全后应为(  )
A.①凸面镜;②光的直线传播;③正立虚像
B.①凸透镜;②光的直线传播;③正立虚像
C.①凸透镜;②光的直线传播;③正立实像
D.①凸透镜;②光的色散;③正立实像
4.(2022·舟山模拟)如图所示,人脸识别一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息,下列说法正确的是(  )
A.屏幕上所成的是缩小的虚像
B.该摄像机镜头是一个凹透镜
C.若镜头的焦距为f,人脸到镜头的距离应大于2f
D.若要使屏幕上显示的人脸小一些,人应离镜头近些
5.(2017七下·萧山期中)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20cm时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
6.(2025八下·余姚期末)人类借助工具可以探索未知的世界。如图所示,利用显微镜,我们可以探索微观世界;利用天文望远镜,我们可以探索宇宙星空。下列关于这两种工具的说法,正确的是(  )
A.显微镜的目镜相当于投影仪
B.利用显微镜观察到的是倒立放大的实像
C.利用望远镜观察时景物在物镜的二倍焦距以外
D.望远镜的物镜和目镜分别相当于凸透镜和凹透镜
7.在探究凸透镜的成像规律时,当蜡烛距凸透镜15 cm时,在光屏上成放大的像,则下列说法中,错误的是(  )
A.蜡烛距凸透镜45 cm时,一定成缩小的实像
B.蜡烛距凸透镜20cm时,一定成放大的实像
C.蜡烛距凸透镜18 cm时,可能成放大的实像
D.蜡烛距凸透镜6 cm时,一定成放大的虚像
8.(2025·舟山模拟)如图,小浙在家中做凸透镜成像实验时,墙上出现一个倒立缩小清晰的像,同时还观察到墙上有手和透镜的影子。下列说法正确的是
A.墙上烛焰的像是光的反射形成的
B.墙上手和透镜的影子是光的折射形成的
C.若透镜不动,蜡烛靠近透镜,手和透镜的影子变小
D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像
9.(2025八下·江北期末)如图所示是科学兴趣小组设计的光学指纹锁模型。当手指按压在指纹采集面上,指纹经凸透镜成像在感光组件上,识别系统比对成功后开锁。下列关于指纹锁说法正确的是
A.利用光的反射原理 B.和小孔成像原理一样
C.成正立放大的虚像 D.成倒立缩小的实像
10.(2025·温州模拟)将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前,调整F光源和鱼缸的位置,在墙壁上得到了缩小的实像,则F光源、 鱼缸、墙壁三者的位置可能是(  )
A. B.
C. D.
11.如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构,它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成,下列说法正确的是(  )
A.地面上的广告图标是正立、放大的虚像
B.该广告灯的成像原理与投影仪相同
C.为了能从不同角度看见广告图案,应选择光滑的地面
D.广告片到镜头的距离应大于2f
12.(2025八下·镇海区期末)小科用家里长为30厘米的纸盒自制手机投影仪(如图所示),调整投影仪到墙面距离可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是 (  )
A.应选择焦距小于15厘米的凸透镜
B.该自制投影仪所成像的性质与放大镜成像性质相同
C.当用手遮挡住凸透镜一部分时,墙上的像会变暗但依然完整
D.若要使白墙上投影得到的清晰物像稍小一些,只需将投影仪靠近墙壁即可
13.(2025·黄岩模拟)在黄岩二月二的传统灯会上,某商家利用凸透镜在墙面(相当于光屏)上呈现“我黄岩”清晰的像(如图所示)。若F表示焦点,f表示焦距,则“黄岩”两字的光源应放在区域(  )
A.① B.② C.③ D.④
二、填空题
14.为了研究眼的成像原理,小王自行制作了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度的大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置上。点燃蜡烛后,调节水透镜的凸度,直至光屏上成一个清晰、倒立、   (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜   (填“注水”或“抽水”)。
15.(2025·定海模拟)如图所示,这是一架望远镜的示意图。小舟在跨学科实践活动中想制作一个这样的望远镜,远处的物体经过物镜成像的原理与   (选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)的成像原理相同;目镜所成的像是正立、放大的   像。
16.(2025八下·宁波期中)现在在很多公共场所,都有安装“电子眼”(如图1)。镜头的功能类似于人眼的晶状体,但像距几乎不变,如图2所示。小敏在成像板上所成的是倒立缩小的   像(选填“实”或“虚”),此时镜头的焦点在 F处。当他靠近镜头时,仍要保持清晰的像,镜头的焦点可能在   处(选填“a”、 “F”或“b”)。
17.(2025八下·宁波期中)小张在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距a和像距v之间关系的图象,如图所示。
(1) 该凸透镜的焦距是    cm;
(2)把物体从距凸透镜30cm处移到 15cm处的过程中,像距逐渐变   (选填“大”或“小”)
18.(2025·拱墅模拟)如图甲所示是装在高处的广告投影灯,可在地面上投射出广告图标,其内部结构如图乙所示。
(1)人们看到的广告图标是广告片通过凸透镜在地面上成的   (选填“虚像”或“实像”)。
(2)人们能从各个方向看到地面上的广告图标是因为光在地面发生   (选填“漫”或“镜面”)反射。
(3)要使地面上的广告图标变得更大,可进行的操作是   。
19.(2025九下·杭州期中) 2022年6月5日,全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。
(1)“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民,这是在   (选填“声源处”或“传播过程中”)减弱噪声。
(2)疫情防控期间,进入公共场所需要手机扫码登记(相当于给二维码拍照 ,如图所示。手机摄像头相当于   透镜,当手机远离二维码时、所成的像会   。(遗填“变大”“变小”或“不变”)
20.(2025八下·海曙开学考)让一束平行于主光轴的光经过透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。当物体距透镜时,成   (选填“正立”或“倒立”)、放大的虚像;当物体距透镜时,成倒立、   (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变   (选填“大”或“小”)。
三、实验与探究题
21.(2025八下·宁波期中)小余在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距(cm) 直径(cm)
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
(1)一段时间后,小余发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向   调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
(2)小余选的是编号为   的凸透镜。
(3)小余将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图丙所示,则小余看到的像应是   (填字母)。
22.科学课上,同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动,活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节,如图所示。
(1)【学习】制作模型前,通过探究凸透镜成像规律的实验,知道物距(u)、像距(v)应该满足u>2f、f(2)【制作】某小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型,进行测试时,发现拍摄不同距离的景物时会出现模糊的情况,该模型可能存在的缺陷是   。
(3)【制作】评价量表是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据,下表为某小组设计的量规,将表格补充完整。
自制照相机评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能完善 ①能调节像距,成像清晰 ②不能调节像距,成像清晰 ③   
结构完整 结构完整,能成像 结构较完整,能成像 结构不完整,不能成像
外形美观 有固定的外形,且美观 有固定的外形,较美观 无固定的外形,不美观
(4)【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标,认为照相机模型存在功能上的缺陷,并提出了改进的建议:   。
23.(2025八下·宁海期末) 图甲是“探究平面镜成像特点”的实验,图乙是“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)图甲实验过程中要确定蜡烛B和蜡烛A 的像是否完全重合,人眼观察位置应是 ____。
A.从玻璃板后(蜡烛B 这侧)
B.在玻璃板前(蜡烛A 这侧)
C.A、B 两个方向都需要
(2)图乙实验过程中, 目前已经观察到了清晰的物像,若将光屏稍微往右移动一定距离,发现像变模糊,想要再次得到清晰的物像,蜡烛应向   移动。
(3)在两个实验中,不改变蜡烛的位置,把图甲中 M玻璃板和图乙中凸透镜分别竖直向上移动,则成像位置如何变化 答:图甲中成像位置   ;图乙中成像位置   。
四、综合题
24.(2025八下·宁波期中)小敏同学利用图示装置来研究凸透镜成像。
(1)如图1 所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像:保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜右移到B处(图中未标出)。光屏上再次成清晰的像,此时所成的像是倒立   的实像;
(2)实验过程中,蜡烛燃烧一段时间后、若仍使烛焰的像位于光屏中央,蜡烛和凸透镜不动,则光屏应   (填“向上”或“向下”)移动。
(3)在上述活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L, 如图2所示, 则该透镜两倍焦距2f   L(选填“>“ <”或“=”)透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=   (用L0,L表示)
25.(2024七下·德清期末)有同学发现课间远眺时,眼睛会很放松,而近距离观看书本时,眼睛会很累;因为眼球中的睫状肌会调节晶状体的曲度,从而观察不同远近的物体;
(1)当我们结束这场考试后,请到教室外进行远眺,你的睫状肌会舒张使晶状体曲度变小,焦距   (选填“变长”或“变短”);
(2)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,光学镜头相当于人体眼球的晶状体,感光传感器模拟   (填眼球结构);
(3)为使轻薄的手机也能拥有更好的长焦远摄能力,潜望式长焦镜头应运而生。图甲、乙分别为旧款、新款潜望式长焦镜头模组。新款通过平面镜和三棱镜多次   (选填“反射”或“折射”),从而实现在有限的厚度内,加大镜头与传感器距离,实现更大的焦距;
(4)手机的等效光学变焦倍数=长焦焦距/主摄焦距,拍摄远景物体时需要高倍镜头;某手机主摄焦距为23毫米,潜望式长焦镜头模组有12毫米、75毫米以及120毫米三种焦段;拍摄月亮选择的最佳镜头焦段是   (选填“12毫米”、“75毫米”或“120毫米”)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像【解答】透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果,成像原理是放大镜,成的是正立放大的虚像,物距处于1倍焦距以内,故D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
2.【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类;实像与虚像;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
3.【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,
当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射,复色光发生折射时,会出现色散现象,如:海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
【解答】 凸透镜成像属于光的折射现象,所以①为凸透镜;小孔成像是由光的直线传播形成的,所以②为光的直线传播;平面镜成像是由光的反射形成的,所以③为正立、等大的虚像。
故选B。
4.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】摄像头相当于照相机,因此镜头相当于一个凸透镜,在屏幕上成倒立、缩小的实像,故A、B错误;
根据凸透镜成像的特点可知,当成倒立缩小的实像时,人脸到镜头的距离应该大于2f,故C正确;
根据“物远像近小”的规律可知,若要使屏幕上的人脸更小一些,应该增大物距,即人离镜头更远些,故D错误。
故选C。
5.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】此题主要考查了凸透镜成像的应用,要熟记凸透镜成像的规律,特别搞清像的特点及像距与物距之间的关系,解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距。要解决此题,首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距。要掌握凸透镜成像的规律。凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立、放大的虚像。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像。物距等于二倍焦距成倒立等大实像。物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。成实像时:物像异侧,物距变大,像距变小,像变小,若物距减小,像距增大,像变大。
【解答】A、由图知,当物距为16cm时,像距也为16cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,所以2f=16cm,则f=8cm,故A错误;
B、f=8cm,2f=16cm,当u=12cm时,物距处于f和2f之间,所以成倒立、放大的实像,投影仪是根据这一原理制成的,故B错误;
C、当物距u=20cm时,物距大于2倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像.照相机是根据这一原理制成的,故C错误;
D、把物体从距凸透镜12cm处移到24cm处的过程中,物距逐渐增大,所以成的像逐渐减小,故D正确。
故选D
6.【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】显微镜 :物镜(投影仪)→倒立实像 + 目镜(放大镜)→倒立虚像;
望远镜 :物镜(照相机)→倒立缩小的实像(景物在二倍焦距外) + 目镜(放大镜)→放大虚像。
【解答】A、显微镜的目镜相当放大镜,成正立、放大的虚像,故A错误;
B、显微镜通过物镜形成倒立放大的实像,再经目镜放大为倒立虚像,故B错误;
C、望远镜观察的远处景物(如天体)距离物镜极远,光线近似平行入射,物镜将其聚焦在二倍焦距以内(焦点附近),形成倒立缩小的实像,故C正确;
D、开普勒望远镜(如天文望远镜)的物镜和目镜均为凸透镜;伽利略望远镜的目镜为凹透镜,但题目未特指类型,故D错误。
故答案为:C。
7.【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】要想判断凸透镜成像的性质,需要比较物距跟焦距的大小关系,题中已知物距大小,能否根据题意准确判断焦距的大小是本题的解题关键所在。根据蜡烛距凸透镜15cm时,在光屏上成放大小的像,可知2f>15cm>f,即15cm>f>7.5cm,然后根据蜡烛距凸透镜的距离跟焦距之间的大小关系,可判断凸透镜成像的性质。
【解答】蜡烛距凸透镜15cm时,在光屏上成放大小的像,可知2f>15cm>f,即15cm>f>7.5cm,
A、焦距15cm>f>7.5cm,蜡烛距凸透镜40cm时,物距大于二倍焦距,一定成缩小的像,故A正确。
B、焦距15cm>f>7.5cm,蜡烛距凸透镜20cm时,物距大于二倍焦距,也可能在二倍焦距和一倍焦距之间,所以可能成放大的实像,也可能成缩小的实像,故B错误。
C、焦距15cm>f>7.5cm,蜡烛距凸透镜18cm时,物距可能大于二倍焦距,也可能在二倍焦距和一倍焦距之间,所以可能成放大的实像,也可能成缩小的实像,故C正确。
D、焦距15cm>f>7.5cm,蜡烛距凸透镜6cm时,物距小于一倍焦距,一定成放大的像,故D正确。
故答案为:B。
8.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 (1)凸透镜成像的原理是光的折射现象;
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(3)靠近光源,影子越长;
(4)凸透镜成实像时,若蜡烛、光屏的位置不变,改变凸透镜的位置,光屏上能两次成像。
【解答】 A、墙上烛焰的像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故A错误;
B、手和透镜的影子是光的直线传播形成的,故B错误;
C、若透镜不动,蜡烛靠近透镜,手和透镜的影子变大,故C错误;
D、图中,蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像,此时物距u>2f,若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,在f<u<2f还能成倒立放大的实像,即能再次呈现清晰的烛焰像,故D正确。
故答案为:D。
9.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 u>v时凸透镜成倒立、缩小的实像;u=v时凸透镜成倒立、等大的实像;u<v时凸透镜成倒立、放大的实像;u<f时凸透镜成正立、放大的虚像。
【解答】 当手指按压在指纹采集面上,指纹经凸透镜成像在感光组件上,识别系统比对成功后开锁,由图知物距大于像距,成倒立缩小的实像,与照相机成像原理相同。
故ABC错误,D正确。
故选D。
10.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小”的特点。
【解答】鱼缸相当于一个凸透镜,在墙壁上得到了缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,此时物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间,即物距大于像距且物与像分别在凸透镜的两侧。
故答案为:B。
11.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】ABD.根据凸透镜的成像规律和应用分析;
C.光线在粗糙不平的表面上发生漫反射,在光滑平整的表面发生镜面反射。
【解答】ABD.广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的,所以镜头到广告片的距离(物距)应在一倍焦距和二倍焦距之间,镜头到地面的距离(像距)应大于二倍焦距,与投影仪的原理相同,故AD错误,B正确;
C.各个方向都能看到地上的广告图标,这是因为发生了漫反射,故应选择粗糙的地面,故C错误。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)由凸透镜成像规律可知,通过手机投影仪在墙面上可以看到手机画面清晰放大的像,说明成的是倒立放大的实像,满足的条件是物距大于一倍焦距小于二倍焦距。手机到凸透镜之间的距离为物距,由此可以判断凸透镜的焦距;
(2)凸透镜成像是由于光通过透镜会聚形成的;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
【解答】AB、由凸透镜成像规律可知,通过手机投影仪在墙面上可以看到手机画面清晰放大的像,说明成的是倒立放大的实像,满足的条件是物距大于一倍焦距小于二倍焦距,与投影仪的原理相同。长为30cm的纸盒是物距,则f<u<2f,f<30cm<2f,凸透镜的焦距为15cm<f<30cm,故AB错误;
C、挡住了透镜一部分,光能通过其他部分会聚成像,只是光线变少了,能成一个变暗的完整的像,故C正确;
D、想使墙上的投影变小即像变小,需要增大物距,同时减小像距,不只需将投影仪靠近墙壁,故D错误。
故答案为:C。
13.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】成像原理如图所示
【解答】成的是倒立、放大的实像,说明物距在一倍和两倍焦距之间,由光的直线传播可知,物在位置②处。
故答案为:B。
14.【答案】缩小;抽水
【知识点】透镜及其特点与分类;实像与虚像;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
15.【答案】照相机;虚
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
【解答】物镜成像时,物距大于像距,由凸透镜成像原理可知,物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像。
目镜相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像。
16.【答案】实;a
【知识点】实像与虚像;透镜的光路图;凸透镜成像的应用
17.【答案】(1)10
(2)大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据物距等于像距等于2倍焦距确定凸透镜的焦距大小。
(2)成实像时,物近像远像变大,成虚像时,物近像近像变小。
【解答】(1)当物距等于像距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像,由图可知,当物距等于20cm时吗,像距为20cm,物距等于像距,可知此时物距等于2倍焦距,故焦距为10cm。
(2)把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中,物距逐渐变小但仍大于两倍焦距,成的是实像,由凸透镜成像规律可知,成实像时,物近像远像变大,即像距将变大。
18.【答案】(1)实像
(2)漫
(3)适当减小广告片与凸透镜距离并适当增加投影灯到地面距离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律:凸透镜成像时,实像是由实际光线会聚而成,可以呈现在光屏上;虚像不是由实际光线会聚而成,不能呈现在光屏上。地面相当于光屏,广告图标能呈现在地面上,说明是由实际光线会聚而成,所以是实像。
(2)光的反射类型:镜面反射是指平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的,只能在某一方向接收到反射光线;漫反射是指平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向。人们能从各个方向看到地面上的广告图标,是因为光在地面发生漫反射,反射光线射向不同方向。
(3)凸透镜成像的动态变化:根据凸透镜成像规律,当物距减小时,像距增大,像变大。要使地面上的广告图标(像)变大,应适当减小广告片(物)与凸透镜距离(物距 ),同时适当增加投影灯到地面距离(像距 ) 。
【解答】(1)广告图标能呈现在地面上,是由实际光线会聚而成,所以是实像。
(2)人们能从各个方向看到广告图标,是因为光在地面发生漫反射,反射光线射向各个方向。
(3)要使像变大,根据凸透镜成像规律,应适当减小广告片与凸透镜距离(减小物距 ),并适当增加投影灯到地面距离(增大像距 ) 。
19.【答案】(1)声源处
(2)凸;变小
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)减弱噪声的方式:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
(2)根据凸透镜成像规律进行判断:物远像近像变小。
【解答】(1)静止放出噪声,从而防止噪声扰民的方式属于在声源处减弱噪声。
(2)手机摄像头相当于凸透镜,成倒立、缩小的实像,物距大于两倍焦距。根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,当手机远离二维码,即物距变大时,像距将变小,像将变小。
20.【答案】正立;放大;小
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜焦距的确定:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。由图可知该凸透镜焦距f=40cm 30cm=10cm。
(2)凸透镜成像规律:当u2f时,成倒立、缩小的实像,应用是照相机。
(3)凸透镜成实像时的动态变化规律:成实像时,物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。
【解答】根据图可知,该凸透镜的焦距,当物体距透镜5cm时,此时,成正立、放大的虚像。
当物体距透镜15cm时,此时,成倒立、放大的实像。
根据凸透镜成像规律,成实像时物近像远像变大,物远像近像变小,当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时,物体远离凸透镜,所成的像逐渐变小。
21.【答案】(1)上
(2)③
(3)D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据过光心的光传播方向不变,进行分析;
(2)成倒立放大的实像时,故f<u<2f,v>2f,据此得出焦距范围;
(3)光屏上成实像时,物与像上下、左右颠倒。
【解答】 (1)如图乙所示烛焰的像靠上,根据过光心的光传播方向不变,应该将蜡烛向上移,才能使像成在光屏中央;
(2)由图甲可知,物距u=15.0cm,像距v=30.0cm,成倒立放大的实像,故f<15.0cm<2f,30.0cm>2f,解得:7.5cm<f<15cm;故小余选的是编号为③的凸透镜;
(3)小余将蜡烛换成F字光源,由图2可知此时物距大于像距,且在光屏上仍可观察到清晰的像(实像),由凸透镜成实像的规律可知此时成倒立、缩小的实像;因光屏上成实像时,物与像上下、左右颠倒,则在光屏的背面(右侧)看到的像是C(如下图所示,忽略像的大小,只看F的开口),而题中是在光屏的正面(左侧)进行观察,故看到的像是D。
22.【答案】(1)成倒立、缩小的实像
(2)不能调节像距
(3)既不能调节像距,成像也不清晰
(4)做一个可伸缩的镜头,来调节像距。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 (1)根据u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像;
(2)根据凸透镜成实像时,像距随物距的变化而变化,据此分析;
(3)根据是否能调节像距成清晰的像进行评价;
(4)根据“功能完善”的评价指标分析回答。
【解答】 (1)根据物距u>2f,f<v<2f可知, 胶片上成的像的性质是:成倒立、缩小的实像;
(2)小组内同学进行测试时,发现拍摄不同距离的景物,有时成像清晰,有时模糊,说明在测试过程中没有调节像距,故该模型可能存在的缺陷是不能调节像距;
(3)优秀等级应该是能调节像距,且成像清晰;合格等级应该是不能调节像距,但成像清晰;待改进的应该是既不能调节像距,成像也不清晰;
(4)由“功能完善”的评价指标可知,优秀等级是指能调节像距,且成像清晰,所以具体操作是:做一个可伸缩的镜头,来调节像距。
23.【答案】(1)B
(2)右
(3)不变;向上移动
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)使用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置以及比较像与物的大小关系。
(2)根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律进行判断。
(3)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,物与像的连线与平面镜相垂直。
【解答】(1)在玻璃板前面能同时观察到蜡烛A和A所成的像,所以要确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合,人眼观察位置应是在玻璃板前。
故答案为:B。
(2)光屏向右移,要使像仍然清晰,即要求像距变大,由凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,
应将蜡烛向右移动,减小物距。
(3)把图甲中M玻璃板竖直向上移动,没有改变蜡烛与玻璃板之间的相对位置,可知像的位置不会发生改变。
把图乙中凸透镜竖直向上移动,由于经过光心的光线不发生偏折及光的直线传播,可知像将向上移动。
24.【答案】(1)缩小
(2)向上
(3)>;
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据光路的可逆性可知,物距和像距交换后仍能在光屏上呈清晰的像,但像的性质发生改变。
(2)像向上移,要让像回到光屏中央,也可通过将蜡烛向上或将凸透镜向下移。
(3)根据(1)中规律确定B的位置,从而计算AB间的距离。
【解答】(1)图中A处物距小于像距,成倒立、放大的实像,保持蜡烛和光屏的位置不变,由光路可逆可知,将物距和像距大小交换一下,也能成清晰的像,可知在B处时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(2)蜡烛燃烧一段时间后会变短,像会向上移动,为了使像仍在光屏中央,应将光屏向上移动。
(3)图中A处物距小于像距,此时物距在一倍和两倍焦距之间,可知af>L。
图中物距为L,像距为,由(1)可知,B点物距等于,像距等于L,可知AB间的距离为。
25.【答案】变长;视网膜;反射;120毫米
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的曲度越大,焦距越短;曲度越小,焦距越长;
(2)感光传感器用于成像;
(3)根据图片分析光在镜头模组内的传播方式;
(4)根据“ 光学变焦倍数=长焦焦距/主摄焦距 ”分析解答。
【解答】(1)睫状肌舒张,使晶状体曲度变小,焦距变长。
(2)光学镜头相当于人体眼球的晶状体,像成在感光传感器上,相当于眼球中的视网膜。
(3)由乙图可知,光线在平面镜上和三棱镜中不断的反射,从而实现在有限的厚度内,加大镜头与传感器距离,实现更大的焦距。
(4)根据题意可知, 手机主摄焦距保持不变,当长焦镜头焦距为120毫米时,二者的比值最大,则
拍摄月亮时越清晰。
1 / 1浙教版2024(新教材)八上1.5 透镜和视觉(1) 同步练习
一、选择题
1.(2025九下·永嘉月考)小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像【解答】透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果,成像原理是放大镜,成的是正立放大的虚像,物距处于1倍焦距以内,故D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
2.小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,因此纸片上的光斑没有达到最小、最亮,在这样的情况下测出光斑到凸透镜中心的距离为L,那么凸透镜的实际焦距(  )
A.一定小于L B.一定大于L
C.可能等于L D.可能小于L,也可能大于L
【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类;实像与虚像;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
3.小科学习光学知识后,整理了如图所示的知识结构图。小科补全后应为(  )
A.①凸面镜;②光的直线传播;③正立虚像
B.①凸透镜;②光的直线传播;③正立虚像
C.①凸透镜;②光的直线传播;③正立实像
D.①凸透镜;②光的色散;③正立实像
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,
当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射,复色光发生折射时,会出现色散现象,如:海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
【解答】 凸透镜成像属于光的折射现象,所以①为凸透镜;小孔成像是由光的直线传播形成的,所以②为光的直线传播;平面镜成像是由光的反射形成的,所以③为正立、等大的虚像。
故选B。
4.(2022·舟山模拟)如图所示,人脸识别一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息,下列说法正确的是(  )
A.屏幕上所成的是缩小的虚像
B.该摄像机镜头是一个凹透镜
C.若镜头的焦距为f,人脸到镜头的距离应大于2f
D.若要使屏幕上显示的人脸小一些,人应离镜头近些
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】摄像头相当于照相机,因此镜头相当于一个凸透镜,在屏幕上成倒立、缩小的实像,故A、B错误;
根据凸透镜成像的特点可知,当成倒立缩小的实像时,人脸到镜头的距离应该大于2f,故C正确;
根据“物远像近小”的规律可知,若要使屏幕上的人脸更小一些,应该增大物距,即人离镜头更远些,故D错误。
故选C。
5.(2017七下·萧山期中)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=20cm时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】此题主要考查了凸透镜成像的应用,要熟记凸透镜成像的规律,特别搞清像的特点及像距与物距之间的关系,解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距。要解决此题,首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距。要掌握凸透镜成像的规律。凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立、放大的虚像。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像。物距等于二倍焦距成倒立等大实像。物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。成实像时:物像异侧,物距变大,像距变小,像变小,若物距减小,像距增大,像变大。
【解答】A、由图知,当物距为16cm时,像距也为16cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,所以2f=16cm,则f=8cm,故A错误;
B、f=8cm,2f=16cm,当u=12cm时,物距处于f和2f之间,所以成倒立、放大的实像,投影仪是根据这一原理制成的,故B错误;
C、当物距u=20cm时,物距大于2倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像.照相机是根据这一原理制成的,故C错误;
D、把物体从距凸透镜12cm处移到24cm处的过程中,物距逐渐增大,所以成的像逐渐减小,故D正确。
故选D
6.(2025八下·余姚期末)人类借助工具可以探索未知的世界。如图所示,利用显微镜,我们可以探索微观世界;利用天文望远镜,我们可以探索宇宙星空。下列关于这两种工具的说法,正确的是(  )
A.显微镜的目镜相当于投影仪
B.利用显微镜观察到的是倒立放大的实像
C.利用望远镜观察时景物在物镜的二倍焦距以外
D.望远镜的物镜和目镜分别相当于凸透镜和凹透镜
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】显微镜 :物镜(投影仪)→倒立实像 + 目镜(放大镜)→倒立虚像;
望远镜 :物镜(照相机)→倒立缩小的实像(景物在二倍焦距外) + 目镜(放大镜)→放大虚像。
【解答】A、显微镜的目镜相当放大镜,成正立、放大的虚像,故A错误;
B、显微镜通过物镜形成倒立放大的实像,再经目镜放大为倒立虚像,故B错误;
C、望远镜观察的远处景物(如天体)距离物镜极远,光线近似平行入射,物镜将其聚焦在二倍焦距以内(焦点附近),形成倒立缩小的实像,故C正确;
D、开普勒望远镜(如天文望远镜)的物镜和目镜均为凸透镜;伽利略望远镜的目镜为凹透镜,但题目未特指类型,故D错误。
故答案为:C。
7.在探究凸透镜的成像规律时,当蜡烛距凸透镜15 cm时,在光屏上成放大的像,则下列说法中,错误的是(  )
A.蜡烛距凸透镜45 cm时,一定成缩小的实像
B.蜡烛距凸透镜20cm时,一定成放大的实像
C.蜡烛距凸透镜18 cm时,可能成放大的实像
D.蜡烛距凸透镜6 cm时,一定成放大的虚像
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】要想判断凸透镜成像的性质,需要比较物距跟焦距的大小关系,题中已知物距大小,能否根据题意准确判断焦距的大小是本题的解题关键所在。根据蜡烛距凸透镜15cm时,在光屏上成放大小的像,可知2f>15cm>f,即15cm>f>7.5cm,然后根据蜡烛距凸透镜的距离跟焦距之间的大小关系,可判断凸透镜成像的性质。
【解答】蜡烛距凸透镜15cm时,在光屏上成放大小的像,可知2f>15cm>f,即15cm>f>7.5cm,
A、焦距15cm>f>7.5cm,蜡烛距凸透镜40cm时,物距大于二倍焦距,一定成缩小的像,故A正确。
B、焦距15cm>f>7.5cm,蜡烛距凸透镜20cm时,物距大于二倍焦距,也可能在二倍焦距和一倍焦距之间,所以可能成放大的实像,也可能成缩小的实像,故B错误。
C、焦距15cm>f>7.5cm,蜡烛距凸透镜18cm时,物距可能大于二倍焦距,也可能在二倍焦距和一倍焦距之间,所以可能成放大的实像,也可能成缩小的实像,故C正确。
D、焦距15cm>f>7.5cm,蜡烛距凸透镜6cm时,物距小于一倍焦距,一定成放大的像,故D正确。
故答案为:B。
8.(2025·舟山模拟)如图,小浙在家中做凸透镜成像实验时,墙上出现一个倒立缩小清晰的像,同时还观察到墙上有手和透镜的影子。下列说法正确的是
A.墙上烛焰的像是光的反射形成的
B.墙上手和透镜的影子是光的折射形成的
C.若透镜不动,蜡烛靠近透镜,手和透镜的影子变小
D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 (1)凸透镜成像的原理是光的折射现象;
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(3)靠近光源,影子越长;
(4)凸透镜成实像时,若蜡烛、光屏的位置不变,改变凸透镜的位置,光屏上能两次成像。
【解答】 A、墙上烛焰的像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故A错误;
B、手和透镜的影子是光的直线传播形成的,故B错误;
C、若透镜不动,蜡烛靠近透镜,手和透镜的影子变大,故C错误;
D、图中,蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像,此时物距u>2f,若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,在f<u<2f还能成倒立放大的实像,即能再次呈现清晰的烛焰像,故D正确。
故答案为:D。
9.(2025八下·江北期末)如图所示是科学兴趣小组设计的光学指纹锁模型。当手指按压在指纹采集面上,指纹经凸透镜成像在感光组件上,识别系统比对成功后开锁。下列关于指纹锁说法正确的是
A.利用光的反射原理 B.和小孔成像原理一样
C.成正立放大的虚像 D.成倒立缩小的实像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 u>v时凸透镜成倒立、缩小的实像;u=v时凸透镜成倒立、等大的实像;u<v时凸透镜成倒立、放大的实像;u<f时凸透镜成正立、放大的虚像。
【解答】 当手指按压在指纹采集面上,指纹经凸透镜成像在感光组件上,识别系统比对成功后开锁,由图知物距大于像距,成倒立缩小的实像,与照相机成像原理相同。
故ABC错误,D正确。
故选D。
10.(2025·温州模拟)将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前,调整F光源和鱼缸的位置,在墙壁上得到了缩小的实像,则F光源、 鱼缸、墙壁三者的位置可能是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小”的特点。
【解答】鱼缸相当于一个凸透镜,在墙壁上得到了缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,此时物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间,即物距大于像距且物与像分别在凸透镜的两侧。
故答案为:B。
11.如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构,它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成,下列说法正确的是(  )
A.地面上的广告图标是正立、放大的虚像
B.该广告灯的成像原理与投影仪相同
C.为了能从不同角度看见广告图案,应选择光滑的地面
D.广告片到镜头的距离应大于2f
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】ABD.根据凸透镜的成像规律和应用分析;
C.光线在粗糙不平的表面上发生漫反射,在光滑平整的表面发生镜面反射。
【解答】ABD.广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的,所以镜头到广告片的距离(物距)应在一倍焦距和二倍焦距之间,镜头到地面的距离(像距)应大于二倍焦距,与投影仪的原理相同,故AD错误,B正确;
C.各个方向都能看到地上的广告图标,这是因为发生了漫反射,故应选择粗糙的地面,故C错误。
故选B。
12.(2025八下·镇海区期末)小科用家里长为30厘米的纸盒自制手机投影仪(如图所示),调整投影仪到墙面距离可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是 (  )
A.应选择焦距小于15厘米的凸透镜
B.该自制投影仪所成像的性质与放大镜成像性质相同
C.当用手遮挡住凸透镜一部分时,墙上的像会变暗但依然完整
D.若要使白墙上投影得到的清晰物像稍小一些,只需将投影仪靠近墙壁即可
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)由凸透镜成像规律可知,通过手机投影仪在墙面上可以看到手机画面清晰放大的像,说明成的是倒立放大的实像,满足的条件是物距大于一倍焦距小于二倍焦距。手机到凸透镜之间的距离为物距,由此可以判断凸透镜的焦距;
(2)凸透镜成像是由于光通过透镜会聚形成的;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
【解答】AB、由凸透镜成像规律可知,通过手机投影仪在墙面上可以看到手机画面清晰放大的像,说明成的是倒立放大的实像,满足的条件是物距大于一倍焦距小于二倍焦距,与投影仪的原理相同。长为30cm的纸盒是物距,则f<u<2f,f<30cm<2f,凸透镜的焦距为15cm<f<30cm,故AB错误;
C、挡住了透镜一部分,光能通过其他部分会聚成像,只是光线变少了,能成一个变暗的完整的像,故C正确;
D、想使墙上的投影变小即像变小,需要增大物距,同时减小像距,不只需将投影仪靠近墙壁,故D错误。
故答案为:C。
13.(2025·黄岩模拟)在黄岩二月二的传统灯会上,某商家利用凸透镜在墙面(相当于光屏)上呈现“我黄岩”清晰的像(如图所示)。若F表示焦点,f表示焦距,则“黄岩”两字的光源应放在区域(  )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】成像原理如图所示
【解答】成的是倒立、放大的实像,说明物距在一倍和两倍焦距之间,由光的直线传播可知,物在位置②处。
故答案为:B。
二、填空题
14.为了研究眼的成像原理,小王自行制作了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度的大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置上。点燃蜡烛后,调节水透镜的凸度,直至光屏上成一个清晰、倒立、   (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜   (填“注水”或“抽水”)。
【答案】缩小;抽水
【知识点】透镜及其特点与分类;实像与虚像;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
15.(2025·定海模拟)如图所示,这是一架望远镜的示意图。小舟在跨学科实践活动中想制作一个这样的望远镜,远处的物体经过物镜成像的原理与   (选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)的成像原理相同;目镜所成的像是正立、放大的   像。
【答案】照相机;虚
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
【解答】物镜成像时,物距大于像距,由凸透镜成像原理可知,物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像。
目镜相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像。
16.(2025八下·宁波期中)现在在很多公共场所,都有安装“电子眼”(如图1)。镜头的功能类似于人眼的晶状体,但像距几乎不变,如图2所示。小敏在成像板上所成的是倒立缩小的   像(选填“实”或“虚”),此时镜头的焦点在 F处。当他靠近镜头时,仍要保持清晰的像,镜头的焦点可能在   处(选填“a”、 “F”或“b”)。
【答案】实;a
【知识点】实像与虚像;透镜的光路图;凸透镜成像的应用
17.(2025八下·宁波期中)小张在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距a和像距v之间关系的图象,如图所示。
(1) 该凸透镜的焦距是    cm;
(2)把物体从距凸透镜30cm处移到 15cm处的过程中,像距逐渐变   (选填“大”或“小”)
【答案】(1)10
(2)大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据物距等于像距等于2倍焦距确定凸透镜的焦距大小。
(2)成实像时,物近像远像变大,成虚像时,物近像近像变小。
【解答】(1)当物距等于像距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像,由图可知,当物距等于20cm时吗,像距为20cm,物距等于像距,可知此时物距等于2倍焦距,故焦距为10cm。
(2)把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中,物距逐渐变小但仍大于两倍焦距,成的是实像,由凸透镜成像规律可知,成实像时,物近像远像变大,即像距将变大。
18.(2025·拱墅模拟)如图甲所示是装在高处的广告投影灯,可在地面上投射出广告图标,其内部结构如图乙所示。
(1)人们看到的广告图标是广告片通过凸透镜在地面上成的   (选填“虚像”或“实像”)。
(2)人们能从各个方向看到地面上的广告图标是因为光在地面发生   (选填“漫”或“镜面”)反射。
(3)要使地面上的广告图标变得更大,可进行的操作是   。
【答案】(1)实像
(2)漫
(3)适当减小广告片与凸透镜距离并适当增加投影灯到地面距离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律:凸透镜成像时,实像是由实际光线会聚而成,可以呈现在光屏上;虚像不是由实际光线会聚而成,不能呈现在光屏上。地面相当于光屏,广告图标能呈现在地面上,说明是由实际光线会聚而成,所以是实像。
(2)光的反射类型:镜面反射是指平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的,只能在某一方向接收到反射光线;漫反射是指平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向。人们能从各个方向看到地面上的广告图标,是因为光在地面发生漫反射,反射光线射向不同方向。
(3)凸透镜成像的动态变化:根据凸透镜成像规律,当物距减小时,像距增大,像变大。要使地面上的广告图标(像)变大,应适当减小广告片(物)与凸透镜距离(物距 ),同时适当增加投影灯到地面距离(像距 ) 。
【解答】(1)广告图标能呈现在地面上,是由实际光线会聚而成,所以是实像。
(2)人们能从各个方向看到广告图标,是因为光在地面发生漫反射,反射光线射向各个方向。
(3)要使像变大,根据凸透镜成像规律,应适当减小广告片与凸透镜距离(减小物距 ),并适当增加投影灯到地面距离(增大像距 ) 。
19.(2025九下·杭州期中) 2022年6月5日,全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施。
(1)“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民,这是在   (选填“声源处”或“传播过程中”)减弱噪声。
(2)疫情防控期间,进入公共场所需要手机扫码登记(相当于给二维码拍照 ,如图所示。手机摄像头相当于   透镜,当手机远离二维码时、所成的像会   。(遗填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)声源处
(2)凸;变小
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)减弱噪声的方式:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
(2)根据凸透镜成像规律进行判断:物远像近像变小。
【解答】(1)静止放出噪声,从而防止噪声扰民的方式属于在声源处减弱噪声。
(2)手机摄像头相当于凸透镜,成倒立、缩小的实像,物距大于两倍焦距。根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,当手机远离二维码,即物距变大时,像距将变小,像将变小。
20.(2025八下·海曙开学考)让一束平行于主光轴的光经过透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。当物体距透镜时,成   (选填“正立”或“倒立”)、放大的虚像;当物体距透镜时,成倒立、   (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变   (选填“大”或“小”)。
【答案】正立;放大;小
【知识点】透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜焦距的确定:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。由图可知该凸透镜焦距f=40cm 30cm=10cm。
(2)凸透镜成像规律:当u2f时,成倒立、缩小的实像,应用是照相机。
(3)凸透镜成实像时的动态变化规律:成实像时,物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。
【解答】根据图可知,该凸透镜的焦距,当物体距透镜5cm时,此时,成正立、放大的虚像。
当物体距透镜15cm时,此时,成倒立、放大的实像。
根据凸透镜成像规律,成实像时物近像远像变大,物远像近像变小,当物体从距透镜处向远离透镜的方向移动时,物体远离凸透镜,所成的像逐渐变小。
三、实验与探究题
21.(2025八下·宁波期中)小余在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距(cm) 直径(cm)
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
(1)一段时间后,小余发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向   调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
(2)小余选的是编号为   的凸透镜。
(3)小余将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图丙所示,则小余看到的像应是   (填字母)。
【答案】(1)上
(2)③
(3)D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据过光心的光传播方向不变,进行分析;
(2)成倒立放大的实像时,故f<u<2f,v>2f,据此得出焦距范围;
(3)光屏上成实像时,物与像上下、左右颠倒。
【解答】 (1)如图乙所示烛焰的像靠上,根据过光心的光传播方向不变,应该将蜡烛向上移,才能使像成在光屏中央;
(2)由图甲可知,物距u=15.0cm,像距v=30.0cm,成倒立放大的实像,故f<15.0cm<2f,30.0cm>2f,解得:7.5cm<f<15cm;故小余选的是编号为③的凸透镜;
(3)小余将蜡烛换成F字光源,由图2可知此时物距大于像距,且在光屏上仍可观察到清晰的像(实像),由凸透镜成实像的规律可知此时成倒立、缩小的实像;因光屏上成实像时,物与像上下、左右颠倒,则在光屏的背面(右侧)看到的像是C(如下图所示,忽略像的大小,只看F的开口),而题中是在光屏的正面(左侧)进行观察,故看到的像是D。
22.科学课上,同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动,活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节,如图所示。
(1)【学习】制作模型前,通过探究凸透镜成像规律的实验,知道物距(u)、像距(v)应该满足u>2f、f(2)【制作】某小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型,进行测试时,发现拍摄不同距离的景物时会出现模糊的情况,该模型可能存在的缺陷是   。
(3)【制作】评价量表是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据,下表为某小组设计的量规,将表格补充完整。
自制照相机评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能完善 ①能调节像距,成像清晰 ②不能调节像距,成像清晰 ③   
结构完整 结构完整,能成像 结构较完整,能成像 结构不完整,不能成像
外形美观 有固定的外形,且美观 有固定的外形,较美观 无固定的外形,不美观
(4)【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标,认为照相机模型存在功能上的缺陷,并提出了改进的建议:   。
【答案】(1)成倒立、缩小的实像
(2)不能调节像距
(3)既不能调节像距,成像也不清晰
(4)做一个可伸缩的镜头,来调节像距。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 (1)根据u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像;
(2)根据凸透镜成实像时,像距随物距的变化而变化,据此分析;
(3)根据是否能调节像距成清晰的像进行评价;
(4)根据“功能完善”的评价指标分析回答。
【解答】 (1)根据物距u>2f,f<v<2f可知, 胶片上成的像的性质是:成倒立、缩小的实像;
(2)小组内同学进行测试时,发现拍摄不同距离的景物,有时成像清晰,有时模糊,说明在测试过程中没有调节像距,故该模型可能存在的缺陷是不能调节像距;
(3)优秀等级应该是能调节像距,且成像清晰;合格等级应该是不能调节像距,但成像清晰;待改进的应该是既不能调节像距,成像也不清晰;
(4)由“功能完善”的评价指标可知,优秀等级是指能调节像距,且成像清晰,所以具体操作是:做一个可伸缩的镜头,来调节像距。
23.(2025八下·宁海期末) 图甲是“探究平面镜成像特点”的实验,图乙是“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)图甲实验过程中要确定蜡烛B和蜡烛A 的像是否完全重合,人眼观察位置应是 ____。
A.从玻璃板后(蜡烛B 这侧)
B.在玻璃板前(蜡烛A 这侧)
C.A、B 两个方向都需要
(2)图乙实验过程中, 目前已经观察到了清晰的物像,若将光屏稍微往右移动一定距离,发现像变模糊,想要再次得到清晰的物像,蜡烛应向   移动。
(3)在两个实验中,不改变蜡烛的位置,把图甲中 M玻璃板和图乙中凸透镜分别竖直向上移动,则成像位置如何变化 答:图甲中成像位置   ;图乙中成像位置   。
【答案】(1)B
(2)右
(3)不变;向上移动
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)使用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置以及比较像与物的大小关系。
(2)根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律进行判断。
(3)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,物与像的连线与平面镜相垂直。
【解答】(1)在玻璃板前面能同时观察到蜡烛A和A所成的像,所以要确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合,人眼观察位置应是在玻璃板前。
故答案为:B。
(2)光屏向右移,要使像仍然清晰,即要求像距变大,由凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,
应将蜡烛向右移动,减小物距。
(3)把图甲中M玻璃板竖直向上移动,没有改变蜡烛与玻璃板之间的相对位置,可知像的位置不会发生改变。
把图乙中凸透镜竖直向上移动,由于经过光心的光线不发生偏折及光的直线传播,可知像将向上移动。
四、综合题
24.(2025八下·宁波期中)小敏同学利用图示装置来研究凸透镜成像。
(1)如图1 所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像:保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜右移到B处(图中未标出)。光屏上再次成清晰的像,此时所成的像是倒立   的实像;
(2)实验过程中,蜡烛燃烧一段时间后、若仍使烛焰的像位于光屏中央,蜡烛和凸透镜不动,则光屏应   (填“向上”或“向下”)移动。
(3)在上述活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L, 如图2所示, 则该透镜两倍焦距2f   L(选填“>“ <”或“=”)透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=   (用L0,L表示)
【答案】(1)缩小
(2)向上
(3)>;
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据光路的可逆性可知,物距和像距交换后仍能在光屏上呈清晰的像,但像的性质发生改变。
(2)像向上移,要让像回到光屏中央,也可通过将蜡烛向上或将凸透镜向下移。
(3)根据(1)中规律确定B的位置,从而计算AB间的距离。
【解答】(1)图中A处物距小于像距,成倒立、放大的实像,保持蜡烛和光屏的位置不变,由光路可逆可知,将物距和像距大小交换一下,也能成清晰的像,可知在B处时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(2)蜡烛燃烧一段时间后会变短,像会向上移动,为了使像仍在光屏中央,应将光屏向上移动。
(3)图中A处物距小于像距,此时物距在一倍和两倍焦距之间,可知af>L。
图中物距为L,像距为,由(1)可知,B点物距等于,像距等于L,可知AB间的距离为。
25.(2024七下·德清期末)有同学发现课间远眺时,眼睛会很放松,而近距离观看书本时,眼睛会很累;因为眼球中的睫状肌会调节晶状体的曲度,从而观察不同远近的物体;
(1)当我们结束这场考试后,请到教室外进行远眺,你的睫状肌会舒张使晶状体曲度变小,焦距   (选填“变长”或“变短”);
(2)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,光学镜头相当于人体眼球的晶状体,感光传感器模拟   (填眼球结构);
(3)为使轻薄的手机也能拥有更好的长焦远摄能力,潜望式长焦镜头应运而生。图甲、乙分别为旧款、新款潜望式长焦镜头模组。新款通过平面镜和三棱镜多次   (选填“反射”或“折射”),从而实现在有限的厚度内,加大镜头与传感器距离,实现更大的焦距;
(4)手机的等效光学变焦倍数=长焦焦距/主摄焦距,拍摄远景物体时需要高倍镜头;某手机主摄焦距为23毫米,潜望式长焦镜头模组有12毫米、75毫米以及120毫米三种焦段;拍摄月亮选择的最佳镜头焦段是   (选填“12毫米”、“75毫米”或“120毫米”)。
【答案】变长;视网膜;反射;120毫米
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的曲度越大,焦距越短;曲度越小,焦距越长;
(2)感光传感器用于成像;
(3)根据图片分析光在镜头模组内的传播方式;
(4)根据“ 光学变焦倍数=长焦焦距/主摄焦距 ”分析解答。
【解答】(1)睫状肌舒张,使晶状体曲度变小,焦距变长。
(2)光学镜头相当于人体眼球的晶状体,像成在感光传感器上,相当于眼球中的视网膜。
(3)由乙图可知,光线在平面镜上和三棱镜中不断的反射,从而实现在有限的厚度内,加大镜头与传感器距离,实现更大的焦距。
(4)根据题意可知, 手机主摄焦距保持不变,当长焦镜头焦距为120毫米时,二者的比值最大,则
拍摄月亮时越清晰。
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