凸透鏡成像規(guī)律試題及答案一、選擇題1.一個(gè)物體在凸透鏡前20cm處時(shí)，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，則該凸透鏡的焦距可能是（）A.12cmB.10cmC.9cmD.20cm答案：C解析：當(dāng)物體在凸透鏡前20cm處時(shí)，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)物距大于二倍焦距，即\(u＞2f\)，\(20cm＞2f\)，解得\(f＜10cm\)，所以該凸透鏡的焦距可能是9cm，答案選C。2.某同學(xué)在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，在光屏上得到了一個(gè)清晰的燭焰的像（如圖所示），為使光屏上清晰的像變大些，下列調(diào)節(jié)方法可行的是（）A.將蠟燭適當(dāng)遠(yuǎn)離透鏡，光屏適當(dāng)靠近透鏡B.將蠟燭適當(dāng)靠近透鏡，光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離透鏡C.將透鏡適當(dāng)靠近蠟燭D.將透鏡適當(dāng)靠近光屏答案：B解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大。要使光屏上清晰的像變大些，應(yīng)減小物距，增大像距。所以應(yīng)將蠟燭適當(dāng)靠近透鏡，光屏適當(dāng)遠(yuǎn)離透鏡，答案選B。3.把高2cm的發(fā)光棒立于焦距為5cm的凸透鏡前，在凸透鏡后的光屏上成了4cm高的像，物體離凸透鏡的距離可能是（）A.7.5cmB.12.5cmC.4.5cmD.10cm答案：A解析：已知發(fā)光棒高\(yùn)(2cm\)，在光屏上成的像高\(yùn)(4cm\)，像比物體大，所以成的是倒立、放大的實(shí)像。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)\(f＜u＜2f\)時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像。已知\(f=5cm\)，則\(5cm＜u＜10cm\)，選項(xiàng)中只有\(zhòng)(7.5cm\)在此范圍內(nèi)，答案選A。4.某凸透鏡的焦距為10cm，當(dāng)物體沿主光軸從距離透鏡30cm處向15cm處移動(dòng)時(shí)，則（）A.像變大，像距變大B.像變小，像距變小C.像先變小后變大，像距變大D.像先變小后變大，像距變小答案：A解析：當(dāng)物體沿主光軸從距離透鏡30cm處向15cm處移動(dòng)時(shí)，物距逐漸減小。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成實(shí)像時(shí)，物距減小，像距增大，像也增大。所以像變大，像距變大，答案選A。5.一物體放在凸透鏡前18cm處，在透鏡另一側(cè)20cm處成一清晰像，則此透鏡的焦距（）A.一定大于20cmB.一定小于9cmC.一定在9cm到10cm之間D.一定在10cm到18cm之間答案：C解析：物體放在凸透鏡前18cm處，在透鏡另一側(cè)20cm處成一清晰像，說(shuō)明此時(shí)物距小于像距，成倒立、放大的實(shí)像。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)\(f＜u＜2f\)，\(v＞2f\)時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像。所以\(f＜18cm＜2f\)，解得\(9cm＜f＜18cm\)；\(20cm＞2f\)，解得\(f＜10cm\)。綜合可得\(9cm＜f＜10cm\)，答案選C。二、填空題1.小明用焦距為10cm的凸透鏡做實(shí)驗(yàn)。他點(diǎn)燃蠟燭，沿光具座移動(dòng)光屏，發(fā)觀光屏上的像不完整（如圖所示），原因是燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在______。調(diào)整好后，保持透鏡位置不變，當(dāng)蠟燭移至45cm刻度處時(shí)，移動(dòng)光屏，在光屏上______（選填“能”或“不能”）得到清晰的像。答案：同一高度；不能解析：在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使像成在光屏的中央，燭焰、凸透鏡和光屏的中心要在同一高度。已知凸透鏡焦距為10cm，當(dāng)蠟燭移至45cm刻度處時(shí)，物距\(u=50cm-45cm=5cm\)，\(u＜f\)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時(shí)成正立、放大的虛像，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，所以在光屏上不能得到清晰的像。2.如圖所示，是探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏上所得到的像。請(qǐng)你在圖上大致畫(huà)出其所對(duì)應(yīng)的物體。答案：（在凸透鏡左側(cè)，主光軸下方，物體的一端在2倍焦距以外，物體的長(zhǎng)度根據(jù)像的大小和成像規(guī)律按比例畫(huà)出，物體與像關(guān)于凸透鏡主光軸對(duì)稱(chēng)，大致形狀為一個(gè)倒立的物體。由于無(wú)法實(shí)際畫(huà)圖，可按照此描述進(jìn)行繪制）解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成實(shí)像時(shí)，物與像關(guān)于凸透鏡主光軸對(duì)稱(chēng)，且此時(shí)成的是倒立、縮小的實(shí)像，物距大于二倍焦距。所以物體應(yīng)在凸透鏡左側(cè)，主光軸下方，且一端在2倍焦距以外，再根據(jù)像的大小和成像規(guī)律按比例畫(huà)出物體的大致形狀。3.小華利用焦距為10cm的凸透鏡探究成像規(guī)律。當(dāng)把蠟燭放在距凸透鏡15cm的位置時(shí)，得到一個(gè)倒立、______的實(shí)像。若將蠟燭向遠(yuǎn)離透鏡方向移動(dòng)一段距離，為了能在光屏上再次得到清晰的像，光屏應(yīng)向______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡方向移動(dòng)。答案：放大；靠近解析：已知凸透鏡焦距\(f=10cm\)，當(dāng)蠟燭放在距凸透鏡15cm的位置時(shí)，\(f＜u＜2f\)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像。若將蠟燭向遠(yuǎn)離透鏡方向移動(dòng)一段距離，物距增大，根據(jù)成實(shí)像時(shí)“物遠(yuǎn)像近像變小”的規(guī)律，像距應(yīng)減小，所以光屏應(yīng)向靠近透鏡方向移動(dòng)。4.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時(shí)，光屏上得到一個(gè)清晰的像，則該透鏡的焦距可能是______cm；若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置對(duì)調(diào)一下，則在光屏上______（選填“能”或“不能”）得到一個(gè)清晰的像。答案：7（答案不唯一，在6.25-10之間均可）；能解析：由圖可知，物距\(u=25cm\)，像距\(v=20cm\)，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，所以\(u＞2f\)，\(f＜v＜2f\)，即\(25cm＞2f\)，解得\(f＜12.5cm\)；\(f＜20cm＜2f\)，解得\(10cm＞f＞10cm\)，綜合可得\(10cm＞f＞6.25cm\)，所以該透鏡的焦距可能是7cm（答案不唯一，在6.25-10之間均可）。根據(jù)光路可逆原理，若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置對(duì)調(diào)一下，則在光屏上能得到一個(gè)清晰的像。5.小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用凸透鏡的焦距為10cm。他將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到燭焰的像，其原因可能是______（寫(xiě)出一種即可）。答案：蠟燭在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)（或燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度等）解析：在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到燭焰的像，可能的原因有：蠟燭在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)，此時(shí)成正立、放大的虛像，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上；燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度，像不能成在光屏上；蠟燭在焦點(diǎn)上，此時(shí)不成像等。三、實(shí)驗(yàn)探究題1.某同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，在距凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為_(kāi)_____cm。（2）如圖所示，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在______，其目的是______。（3）當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時(shí)，光屏上得到一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是______（選填“倒立”或“正立”）、______（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，生活中的______就是利用這個(gè)原理制成的。（4）若將蠟燭向左移動(dòng)一段距離，為了能在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)。（5）若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置放一個(gè)近視眼鏡，為了能在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)。答案：（1）15（2）同一高度；使像成在光屏的中央（3）倒立；縮??；照相機(jī)（4）左（5）右解析：（1）將凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)，在距凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑，這個(gè)光斑就是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離就是焦距，所以該凸透鏡的焦距為15cm。（2）在實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央，便于觀察和測(cè)量。（3）由圖可知，物距\(u=35cm\)，\(u＞2f\)（\(f=15cm\)），根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，生活中的照相機(jī)就是利用這個(gè)原理制成的。（4）若將蠟燭向左移動(dòng)一段距離，物距增大，根據(jù)成實(shí)像時(shí)“物遠(yuǎn)像近像變小”的規(guī)律，像距應(yīng)減小，所以應(yīng)將光屏向左移動(dòng)。（5）近視眼鏡是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用。若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置放一個(gè)近視眼鏡，光線會(huì)變得更發(fā)散，像會(huì)成在光屏的后方，為了能在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向右移動(dòng)。2.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前，必須將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調(diào)整到______，這樣做的目的是______。（2）如圖所示，當(dāng)蠟燭放在光具座上的M處時(shí)，在光屏上得到一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是______（選填“倒立”或“正立”）、______（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，生活中的______就是利用這個(gè)原理制成的。（3）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，為了能在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)。（4）若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分，則光屏上所成的像______（選填“完整”或“不完整”），但像的亮度會(huì)______（選填“變亮”或“變暗”）。答案：（1）同一高度；使像成在光屏的中央（2）倒立；放大；投影儀（3）右（4）完整；變暗解析：（1）實(shí)驗(yàn)前，將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調(diào)整到同一高度，目的是使像成在光屏的中央，方便觀察和測(cè)量像的大小等信息。（2）由圖可知，此時(shí)物距小于像距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)\(f＜u＜2f\)，\(v＞2f\)時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，生活中的投影儀就是利用這個(gè)原理制成的。（3）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，物距減小，根據(jù)成實(shí)像時(shí)“物近像遠(yuǎn)像變大”的規(guī)律，像距應(yīng)增大，所以應(yīng)將光屏向右移動(dòng)。（4）若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分，物體發(fā)出的光線仍能通過(guò)凸透鏡的下半部分成像，所以光屏上所成的像完整，但通過(guò)凸透鏡的光線減少了，像的亮度會(huì)變暗。3.小明用如圖所示的裝置探究凸透鏡成像的規(guī)律，已知凸透鏡的焦距為10cm。（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在______，其目的是______。（2）當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時(shí)，光屏上得到一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是______（選填“倒立”或“正立”）、______（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，生活中的______就是利用這個(gè)原理制成的。（3）若將蠟燭向左移動(dòng)5cm，為了能在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)，此時(shí)像的大小比原來(lái)的像______（選填“大”或“小”）。（4）若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置放一個(gè)遠(yuǎn)視眼鏡，為了能在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)。答案：（1）同一高度；使像成在光屏的中央（2）倒立；縮?。徽障鄼C(jī)（3）左；小（4）左解析：（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度，是為了使像成在光屏的中央，便于準(zhǔn)確觀察和測(cè)量像的相關(guān)參數(shù)。（2）由圖可知，物距\(u=30cm\)，\(u＞2f\)（\(f=10cm\)），根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)像，照相機(jī)就是利用這一原理工作的。（3）若將蠟燭向左移動(dòng)5cm，物距增大，根據(jù)成實(shí)像時(shí)“物遠(yuǎn)像近像變小”的規(guī)律，像距應(yīng)減小，所以應(yīng)將光屏向左移動(dòng)，此時(shí)像的大小比原來(lái)的像小。（4）遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用。若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡的位置放一個(gè)遠(yuǎn)視眼鏡，光線會(huì)提前會(huì)聚，像會(huì)成在光屏的前方，為了能在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向左移動(dòng)。四、綜合題1.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小聰選用了焦距為10cm的凸透鏡。（1）他將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到燭焰的像，可能的原因是什么？（寫(xiě)出兩條）（2）調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后，他把蠟燭放在距凸透鏡18cm的位置，移動(dòng)光屏，在光屏上得到一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是______（選填“倒立”或“正立”）、______（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，生活中的______就是利用這個(gè)原理制成的。（3）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭從18cm處移到25cm處，為了能在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向______（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動(dòng)，此時(shí)像的大小比原來(lái)的像______（選填“大”或“小”）。（4）當(dāng)蠟燭移到距凸透鏡5cm處時(shí)，小聰看到了一個(gè)正立、放大的像，這個(gè)像______（選填“能”或“不能”）用光屏承接，它是______（選填“實(shí)像”或“虛像”）。答案：（1）①蠟燭在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)；②燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度。（2）倒立；放大；投影儀（3）靠近；小（4）不能；虛像解析：（1）在實(shí)驗(yàn)中無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都找不到燭焰的像，可能的原因有：一是蠟燭在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)，此時(shí)成正立、放大的虛像，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上；二是燭焰、凸透鏡和光屏的中心不在同一高度，像不能成在光屏上。（2）已知凸透鏡焦距\(f=10cm\)，蠟燭放在距凸透鏡18cm的位置，\(f＜u＜2f\)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像，投影儀就是利用這個(gè)原理制成的。（3）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭從18cm處移到25cm處，物距增大，根據(jù)成實(shí)像時(shí)“物遠(yuǎn)像近像變小”的規(guī)律，像距應(yīng)減小，所以應(yīng)將光屏向靠近凸透鏡的方向移動(dòng)，此時(shí)像的大小比原來(lái)的像小。（4）當(dāng)蠟燭移到距凸透鏡5cm處時(shí)，\(u＜f\)，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時(shí)成正立、放大的虛像，虛像不能用光屏承接。2.如圖所示，是“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在______，這樣做的目的是______。（2）當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時(shí)，光屏上得到一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是______（選填“倒立”或“正立”）、_