中考物理培优(含解析)之凸透镜成像的规律

一、初中物理凸透镜成像的规律1．如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（）A．图甲可知凸透镜的焦距是40.0cmB．图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像C．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子D．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同【答案】C【解析】【分析】【详解】A．从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm刻度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是f==40.0cm-30.0cm10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm，A错误；B．一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上，B错误；C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确；D．将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D错误。

故选C。

2．物体放在凸透镜前30厘米处；在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。

则（）A．焦距可能为18厘米B．此时凸透镜成倒立放大的实像C ．当物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了D ．当物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米【答案】D【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律，当2u f >，2f v f <<，成倒立、缩小的实像，即u v >；由题意可以知道物距30cm u =，像距20cm v =，这种情况是成倒立、缩小的实像，即30cm 2f >20cm 2f f <<化简可得10cm 15cm f <<所以凸透镜的焦距不可能是18cm ；当物体远离凸透镜10 cm ，物距变大，依然大于两倍焦距，像距变小，所成的实像会变小；当物体靠近凸透镜10 cm ，物距20cm u =，那么2f u f <<为了在光屏上得到清晰的实像，根据光路的可逆性，此时像距30cm v =，光屏应远离透镜10 cm ；故选D 。

3．把蜡烛放在凸透镜前30cm 处，光屏上可接收到倒立等大的实像，若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm ，并移动光屏，在光屏上可以看到A ．倒立缩小的实像B ．倒立放大的实像C ．正立放大的虚像D ．倒立等大的实像【答案】A【解析】【分析】【详解】凸透镜成倒立等大的实像时，物距等于二倍焦距，所以可知凸透镜的焦距应是15cm ，此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm ，物距变为35cm ，物体处于二倍焦距以外，所成的像是倒立缩小的实像，此时的应用是照相机，故应选A ．4．如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm ，则下列说法正确的是（ ）A ．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cmB ．只将凸透镜向左移动，就可以在光屏上得到倒立缩小的像C ．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像D ．将蜡烛移到距离凸透镜18cm ，向右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像【答案】D【解析】【详解】A ．物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则2f u f ＜＜；又因为24cm u ，所以24cm 12cm f ＞＞，故A 错误； B ．只将凸透镜向左移，减小物距，此时应该增大像距，且物像之间的距离增大，故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B 错误；C ．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，光线会延迟会聚，所以像会落在光屏的右侧；如果此时蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，像会更加远离光屏，光屏应该向右移动才能得到清晰的像，故C 项错误；D ．将蜡烛右移至距离凸透镜18 cm ，由24cm 12cm f ＞＞可知，此时物距仍大于焦距，故向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D 正确；5．某同学在做凸透镜成像实验时，当物距u =30厘米，像距v = 20厘米时，光屏上呈现烛焰清晰的像。

若烛焰移到离凸透镜12厘米处，所成的像一定是A ．倒立的B ．正立的C ．放大的D ．缩小的【答案】C【解析】【详解】当物距u =30cm ，像距v =20cm 时，光屏上呈现烛焰清晰的像， 所以 30cm 2f ＞，220cm f f ＞＞，所以凸透镜的焦距为：10cm cm f ＜＜15。

若将烛焰置于距凸透镜12cm 处时，即u =12cm ，有两种情况：若焦距在10cm 和12cm 之间则2f u f ＜＜，物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；若焦距在12cm 和15cm 之间，则u f ＜，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。

由以上知，故只有C 正确。

故选C 。

6．小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片，然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中，通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像，则四个像出现的先后顺序是A．③②④①B．③②①④C．②①③④D．①②③④【答案】C【解析】小明将凸透镜紧靠书上的一幅卡通图片，说明物距小于一倍焦距，凸透镜成的虚像是放大的，物体离凸透镜越近，像越接近物体的大小，也就是成的虚像越小，故先看到②，当在一倍焦距远离凸透镜的过程中，看到的像逐渐变大，当大于一倍焦距时，成倒立的像，即看到的为①，继续远离大于2倍焦距时，看到的是倒立缩小的实像，即为③，成实像时，物距越远，像越小．因此最后看到的是④，故四个像的顺序为②①③④．故选C.7．小军做凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，蜡烛放置在35cm刻度线处，如图所示。

移动光屏，直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。

下列说法中正确的是（）A．光屏上呈现的是烛焰的虚像 B．光屏上呈现的是烛焰正立的像C．光屏上呈现的是烛焰放大的像 D．该实验现象能说明照相机的成像特点【答案】C【解析】A. 光屏上能呈现烛焰的像，说明是实像，虚像不能成在光屏上，故A错误；B. 凸透镜成实像时，都是倒立的，成虚像时是正立的，如图成的是实像，是倒立的，故B 错误；C. 由图知，物距位于一倍到二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像，故光屏上呈现的是烛焰放大的像，故C正确；D. 该实验现象能说明投影机的成像特点，而照相机利用的是成缩小实像的规律，故D错误；故选C。

点睛：凸透镜成像规律是常考试的内容，应牢记凸透镜的成像规律，有些同学总是记不住，要下点功夫，可以结合成像光路图进行练习、记忆。

8．投影仪是教学中常用的仪器，如图所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成角的平面镜，右边竖直放一屏幕物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，正确的调节方法是A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离C．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离D．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离【答案】D【解析】根据凸透镜的成像规律，要使像变大，则应减小物距，增大像距。

投影仪使用时投影仪与屏幕间的距离为像距，凸透镜到物体间的距离为物距，所以应增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离，故D符合题意。

选D。

9．小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为图中的甲和乙,则A．小红离小强的距离近B．小明和小红离小强的距离相同C．小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再减小镜头对底片的距离D．小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再增大镜头到底片的距离【答案】D【解析】【分析】【详解】由图知，小红拍的像比小明拍的像小，根据凸透镜成像的规律，成的像越小，此时的物距越大，像距越小．所以小红拍摄时，相机与物体的距离较大．即小明离小强同学的距离近，小红离小强同学的距离远；所以选项AB是错误的；有凸透镜成像规律知，小红要使底片上的像与小明拍的一样大，小红移动位置后，再增大镜头到底片的距离即可，即镜头要往前伸，小明要使底片上的像与小红的一样大，小明移动位置后，镜头要往后缩．所以选项C错误，D正确．故选D．【点睛】要解决此题，除了要知道照相机是根据凸透镜成像原理制成的和需要掌握凸透镜成像的规律．还要知道成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小．10．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了探究凸透镜成像规律的装置做实验，他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏和凸透镜之间的距离，在光屏上看到烛焰清晰的像。

取下远视眼镜片，光屏上原来清晰的像变模糊了；要想使光屏上的像再次变得清晰，下列调节方法可行的是（）①保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜②保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜③保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜④保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜A．②③B．①④C．②④D．①③【答案】A【解析】【详解】①远视眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜片后，根据凸透镜的动态成像规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，①不合题意；②由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像再次变得清晰，②符合题意；③由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，③符合题意；④由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，④不合题意。

故选A。

11．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确是( )A．照相机是利用了图中的成像规律B ．换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向左适当移动就能在光屏上接收到清晰的像C ．如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像D ．如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将会出现清晰的像【答案】AD【解析】【分析】【详解】A ．由图可知，成像时，像距小于物距，所以成一个倒立缩小的实像，和照相机的原理相同，故A 正确；B ．如果换一个焦距较小的透镜，所成的像将变小，像距也变小，像成在光屏的左边，所以要想让像成在光屏上，应该将蜡烛向右移动，从而像也向右移动直到光屏上，故B 错误；C ．如果使蜡烛向左移动，像也向左移动，所以光屏要向左移动才能接收到清晰的像，故C 错误；D ．如果把蜡烛和光屏对调，根据光路的可逆性，光屏上会成一个倒立放大的实像，故D 正确。