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4.5科学探究 凸透镜成像
一.选择题
1.（2019•怀化）小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时，在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像。下列器材工作时运用上述成像规律的是（ ）
A．放大镜 B．投影仪 C．照相机 D．平面镜
【答案】C
【解析】A、由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，故A不符合题意；
B、由凸透镜成像规律可知，投影仪成倒立、放大的实像，故B不符合题意；
C、由凸透镜成像规律可知，照相机成倒立、缩小的实像，故C符合题意；
D、平面镜成正立等大的虚像，故D不符合题意。故选：C。
2.（2019春•房山区期末）图所示的透镜中，属于凸透镜的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据透镜的概念，中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。故图中B为凸透镜，ACD为凹透镜。故选：B。
3.（2019•烟台）如图所示的是小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中的一次实验操作情景，这时烛焰在光屏上成清晰的像。若将烛焰移动到距离凸透镜15cm处，调节光屏，在光屏上可得到（ ）
A．倒立缩小的实像 B．倒立等大的实像
C．倒立放大的实像 D．正立放大的虚像
【答案】C
【解析】由图片可知，此时物距u＝50cm﹣22cm＝28cm，像距v＝75cm﹣50cm＝25cm，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，满足：u＞2f、2f＞v＞f，即：28cm＞2f，2f＞25cm＞f，解得，凸透镜焦距：14cm＞f＞12.5cm，将蜡烛移动到距凸透镜15cm处，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。故选：C。
4.（2019•邵阳）小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验，肯定不能得到（ ）
A．放大的实像 B．倒立的虚像 C．倒立的实像 D．放大的虚像
【答案】B
【解析】老花眼镜的镜片是凸透镜，根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立缩小实像。
物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立放大的实像，物体在二倍焦距处时成倒立等大的实像，
物体在一倍焦距以内成正立放大虚像，综上所述，不能成倒立的虚像，故B符合题意。故选：B。
5.（2019•深圳）下列与照相机成像原理相同的设备是（ ）
A．放大镜 B．近视眼镜 C．监控摄像头 D．投影仪
【答案】C
【解析】根据凸透镜成像的规律，当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，为照相机的成像原理；
A．放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理，故A不符合题意；
B．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用，故B不符合题意；
C．监控摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理，故C符合题意；
D．投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理，故D不符合题意；
故选：C。
二．填空题
6.（2019春•渭滨区校级月考）在研究凸透镜成像的实验中，如图所示。
（1）把蜡烛放在 点，光屏上像最小
（2）把蜡烛放在 点，光屏上像最大。
（3）把蜡烛放在 点，光屏上不成像。
【答案】（1）a；（2）b；（3）c。
【解析】（1）a点处的物距最大，且在焦点之外，成像最小；
（2）b处物距最小，且在焦点之外，成像最大；
（3）只有在焦点之内，才不会在屏上成像，只有c点符合。
故答案为：（1）a；（2）b；（3）c。
7.（2019春•渭滨区校级月考）随着科技的发展，“刷脸”的时代到来了，如图所示“刷脸机”的摄像头相当于一个凸透镜。其成像原理是当人站在它的二倍焦距以外，能成一个 （选填“正立”或“倒立”）、缩小的实像；当人远离“刷脸机”时，这个像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】倒立；变小
【解析】摄像机的镜头是一个凸透镜，利用了当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成，凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此当人远离“刷脸机”时，这个像将变小。故答案为：倒立；变小。
8.（2019春•渭滨区校级月考）天宫一号绕地球运动一圈约1.5小时，宇航员在天宫一号做实验。如图所示，通过水球看到王亚平的像是 （选填“实像”、“虚像”），水球相当于 （选填“平面镜”、“凸透镜”、“凹透镜”），王亚平与她的像是在水球的 （选填“同侧”、“异侧”）。
【答案】实像；凸透镜；异侧
【解析】图中所成的像为倒立、缩小的实像，水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。照相机利用了此原理；王亚平与她的像在水球的异侧。故答案为：实像；凸透镜；异侧
9.（2019春•琼中县期中）小玉同学研究凸透镜成像规律，发现蜡烛、凸透镜和光屏如图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上成一个倒立 （填“放大”或“缩小”）的实像， （填“照相机”或“幻灯机”）就是利用凸透镜的这个特点制成的。
【答案】放大； 幻灯机
【解析】物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距；如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪或幻灯机。故答案为：放大； 幻灯机
10.（2019•福建模拟）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）实验时，若发现光屏上烛焰的像如图（甲），则应将光屏向 调节（选填“上”“下”）。
（2）如果要在光屏上呈现如图（乙）所示的清晰的像，则他可以把蜡烛放置在 （选填“A”、“B”或“C”）点的位置，应用这个原理工作的仪器是 （选填“投影仪”或“照相机”）。
（3）当他把蜡烛从A点向B点移动的过程中，像的大小变化情况是 。
【答案】（1）上； （2）A； 照相机； （3）逐渐变大
【解析】（1）烛焰在光屏上的像偏高，应将光屏向上调，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；
（2）由图乙可知，像距f＜v＜2f，在光屏上成倒立缩小的实像，物距应为u＞2f，他可以把蜡烛放置在A点的位置，照相机就是利用此原理制成的；
（3）当他把蜡烛从A点向B点移动的过程中，物距越小，像距越大，像逐渐变大
故答案为：（1）上； （2）A； 照相机； （3）逐渐变大。
一．选择题
1.（2019•常州）如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（ ）
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜、属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜、属远视眼镜
【答案】D
【解析】由题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”，说明撤去眼镜片后，对光的会聚能力减弱，说明该镜片对光线具有会聚作用，则该透镜为凸透镜，属于远视眼镜。故选：D。
2.小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】利用会聚太阳光法测焦距时，要将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把白纸（光屏）置于另一侧，改变白纸与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，可得凸透镜的焦距。可见ABD错,C正确。
3.（2019•潍坊）小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字，看到的情形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该透镜只能成放大的像
B．该透镜可以用作近视眼镜
C．该透镜可以用作照相机镜头
D．字到透镜的距离小于此透镜的焦距
【答案】C
【解析】图中看到字是倒立的，放大的像。应用了凸透镜成像时2f＞U＞f 时，在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像，此透镜是凸透镜，
A、已知此透镜是凸透镜，凸透镜也可以成倒立、缩小的实像，故A错误；
B、凹透镜是矫正近视眼的眼镜，此透镜是凸透镜，故B错误；
C、此透镜是凸透镜，U＞2f 时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像，照相机利用此原理，因此可以用来做照相机的镜头，故C正确。
D、由凸透镜成像规律可知，此时字到透镜的距离大于此透镜的焦距，故D错误；故选：C。
4.（2019•湘潭）在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（ ）
A．4cm B．7cm C．10cm D．16cm
【答案】C
【解析】当烛焰离透镜14厘米时，得放大的实像，则物体在一倍焦距和二倍焦距之间，即2f＞14cm＞f，所以7cm＜f＜14cm；当烛焰离透镜8厘米时成的是放大的虚像，则物体在一倍焦距以内，即8cm＜f。
综上所述8cm＜f＜14cm，C符合题意。故选：C。
二．填空题
5.（2019•振安区校级二模）在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的 立的像。凸透镜焦距范围是 。
【答案】倒；8cm＜f＜15cm
【解析】蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像，是照相机的原理；此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，
即30cm＞2f；2f＞16cm＞f，解得：8cm＜f＜15cm。故答案为：倒；8cm＜f＜15cm。
6.（2019•西宁）如图所示，在自制“照相机模型”时：应该选用 透镜作镜头；照相时镜头离景物的距离至少要 ，才能在薄膜上看到清晰的像；照近处的物体时，拉长两筒间的间距，此时薄膜上的像 （选填“变大”或“变小”）。
【答案】凸；大于凸透镜的二倍焦距；变大
【解析】（1）照相机使用的凸透镜。（2）物体到镜头的距离应大于凸透镜的二倍焦距，才能在光屏上成清晰的像。（3）用照相机照近处的物体时，物距变小，像要变大，像距也变大，要把两筒间间距拉长。
故本题答案为：凸；大于凸透镜的二倍焦距；变大。
7.（2019•江西模拟）手机“扫码支付”已成为时下快捷、方便的付款方式，备受人们的青睐。“扫码支付”是通过 传递信息的；若手机摄像头的焦距为0.5cm，当用该手机摄像头扫描如图所示的二维码时，物距应大于 cm。
【答案】电磁波；1
【解析】（1）手机“扫码支付”是利用电磁波来传递信息；
（2）手机摄像头相当于凸透镜，手机摄像头与照相机的原理相同，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小实像的规律制成的，因此，扫描二维码时物距大于二倍焦距，即u＞2f＝2×0.5cm＝1cm。
故答案为：电磁波；1。
8.（2019春•兰州期中）舞台上用的一种追光灯，是由透镜和光源组成的。如果要产生平行光，应该选用 透镜，光源应放在凸透镜的 处。
【答案】凸；焦点
【解析】凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用，故追光灯要产生平行光应该选用凸透镜；由凸透镜的三条特殊的光线可知，过焦点射向凸透镜的光线，折射光线将平行于主光轴，所以光源应放在凸透镜的焦点处。故答案为：凸；焦点。
三.实验题
9.（2019•苏州模拟）小明在探究凸透镜成像规律过程中，将蜡烛、凸透镜和光屏按如图甲所示放置，则：
（1）该透镜的焦距范围是 ；
（2）此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、 （放大/缩小/等大）的清晰的像，利用凸透镜这一成像规律制成的是 （照相机/投影仪/放大镜）；
（3）若保持透镜和光屏的位置不变，将蜡烛移到“15cm”刻度线位置，他将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则小明所患的眼疾是 （近视眼/远视眼），他戴的眼镜是 （凸透镜/凹透镜）；
（4）实验进行较长时间后，所成的像将呈在图乙中的 点处。
【答案】（1）8.5cm＜f＜12.5cm；（2）缩小；照相机；（3）近视眼；凹透镜；（4）B。
【解析】（1）根据图中所示，此时物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，即u＝25cm＞2f，f＜v＝17cm＜2f，解得透镜焦距范围：8.5cm＜f＜12.5cm；
（2）根据图中所示，此时物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，利用凸透镜这一成像规律制成的是照相机；
（3）将蜡烛移到“15cm”刻度线位置，物距变大了，像距应当减小，他将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，说明眼镜对光线有发散作用，应为凹透镜，近视镜是凹透镜；
（4）实验进行较长时间后，蜡烛燃烧变短，则烛焰的像应向上移动，所成的像将呈在图乙中的B点处；
故答案为：（1）8.5cm＜f＜12.5cm；（2）缩小；照相机；（3）近视眼；凹透镜；（4）B。
10.（2018秋•徐州期末）在探究凸透镜成像规律实验中：
（1）如图所示，此时光屏上成清晰的像，则像的大小比物体 •
（2）如果想使上题中光屏上的像变小一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向 （填“左”或“右”）适当移动一段距离，再调整光屏的位置。
（3）实验中光屏上成清晰的像时，如果将凸透镜换成焦距稍小的凸透镜，蜡烛和凸透镜位置不变，则光屏需向 （填“左”或“右”）移动才能成清晰的像。
（4）实验一段时间后，蜡烛变短，则光屏上成像的位置比没变短时成像的位置偏 （填“上”或“下”）。
【答案】（1）大；（2）左；（3）左；（4）上。
【解析】（1）如图所示，物距小于像距，根据凸透镜成像的规律，此时应为物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距；
（2）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大；不改变凸透镜位置，想使上题中光屏上的像变小一些，则物距要变大，也就是蜡烛要远离凸透镜向左移动；
（3）如果将凸透镜换成焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小，光屏要靠近凸透镜，即向左移动；
（4）实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据“过光心的光线其传播方向不变”可知，像会向光屏的上方移动
故答案为：（1）大；（2）左；（3）左；（4）上。
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