5.3 凸透镜成像的规律
一．选择题
1．某新型汽车安装有电子后视镜，可将车侧后方路况通过摄像头成像，呈现在显示屏上，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．侧后方车辆通过摄像头成的是正立、缩小的实像
B．普通后视镜与电子后视镜成像原理相同
C．屏幕画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成
D．当侧后方的车辆靠近摄像头时，它所成像变大
2．某单位利用人工智能技术，实行“刷脸”考勤制度，如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．成像较暗时，应打开光源，照亮显示屏
B．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
C．摄像头成像特点与投影仪相同
D．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立缩小的虚像
3．探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．放大镜应用了该次实验的成像规律
B．投影仪应用了该次实验的成像规律
C．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜
D．要在光屏上得到更大的清晰像，需将蜡烛靠近透镜，光屏靠近透镜
4．图1是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图2中甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（ ）
A．乙→甲→丙→丁 B．丙→甲→乙→丁
C．丁→丙→甲→乙 D．丁→乙→甲→丙
5．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图所示放置器材，此时光屏上呈现倒立、等大的像，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是20cm
B．将蜡烛移动到刻度尺上20cm处，根据成像特点可制成幻灯机
C．若将凸透镜换成薄玻璃板，光屏上可以找到正立、等大的像
D．若将蜡烛向左移动，需将光屏向左移动才能重新找到清晰的像
6．将凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．不移动任何器材，此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像
B．此时只移动蜡烛，可在光屏上得到一个清晰倒立放大的像
C．将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像
D．将蜡烛移到50cm刻度处，移动光屏可在光屏上得到清晰放大的像
7．同学们在“探究凸透镜成像的规律”实验时，测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（ ）
A．该凸透镜的焦距f＝10cm
B．当物距u＝10cm时，成倒立、等大的实像，照相机利用了这条规律
C．当物距u＝4cm时，成倒立、放大的实像，投影仪利用了这条规律
D．若把物体从距凸透镜10cm处向距凸透镜20cm处移动过程中，所成的像逐渐变小
8．做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距大于10cm
B．光屏上的像是倒立放大的
C．若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜，光屏向左移动才能找到清晰的像
D．只将凸透镜向左移到适当位置，就可以在光屏上得到清晰放大的像
二．填空题
9．小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像距v随物距u变化的图象，如图所示，分析图象可知，当物距u＝15cm时，物体通过凸透镜成倒立、 的实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。
10．在探究“物体在凸透镜2倍焦距外时，像距与物距的关系”的实验中，则至少应该收集 组实验数据；测量物理书长度，需要测量3次的目的是 。
11．如图所示为小明在学习透镜时利用卡纸、焦距为10cm的凸透镜和半透明膜制作的照相机模型，当小明用照相机模型观看远处景物时，会在半透明膜上看见一个 的像；当小明用照相机模型从远处看向近处时，应向 （选填“里”或“外”）抽动纸筒；而有些同学用相同材料制作出的照相机模型观察远处景物时，发现无论怎么拉动纸筒，都不能在半透明膜上看到清晰的像，请写出一个可能的原因 。
12．（1）如图1是深圳湾人才公园建筑物的照片，从远处观看，高楼大厦和水中的倒影展现了城市的魅力，产生这种视觉效果的原因是光的 ，春笋大厦露出水面部分高392.5米，则“水中的春笋大厦”高 米。
（2）如图2，A、B是同一架照相机的不同状态，甲、乙是照相机在这两种状态下所拍摄的学校照片，则照片 （填“甲”或“乙”）是照相机在A状态下拍摄的，此时照相机镜头成 （填“正立”或“倒立”）、 （填“放大”或“缩小”）的 像（填“实”或“虚”）。
13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）图甲中光屏上所成的像是 、 的实像。生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用这一原理制成的。实验时候发现透镜上有一个清晰的手指印，但光屏上并没有出现手指印的像的原因是 。
（2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系，则凸透镜焦距为 cm。
（3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变图甲中蜡烛和透镜位置：
①若将凸透镜换成焦距相同，镜面较小的同种材料凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 （选填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了。
②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的同种材料凸透镜，再次实验，则需将屏 （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像比 （选填“变大”或“变小”）了。
三．实验探究题
14．某学习小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲所示，测得该凸透镜的焦距为 cm。
（2）安装并调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们三者中心大致在 。
（3）如图乙所示，将蜡烛放在光具座15cm刻度线处，凸透镜放在40cm刻度线处，在凸透镜的另一侧移动光屏会得到一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用该原理工作。
（4）在（3）中成清晰的像后，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，为了使光屏上再次成清晰的像，应在凸透镜左侧安装一个焦距适当的 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）。
15．小明利用水透镜（注射器和弹性膜制成的凸透镜）、蜡烛、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像规律。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光线射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则此水透镜的焦距为 cm。
（2）将实验器材按图乙所示放置，光屏上恰好成清晰像，此像与生活中 （填“照相机”或“投影仪”）成像原理相同。
（3）小明通过抽水使水透镜变薄，焦距变长，为使光屏上再次得到清晰的像，小明可采取的操作是 。
（4）通过实验，小明进一步想到：如果要拍摄远距离景物的特写照片，需选用 （填“长焦”或“短焦”）镜头。
四．解答题
16．探究凸透镜成像规律：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一 上。
（2）已知凸透镜焦距为10cm，将烛焰放在距离凸透镜25cm处，调节光屏可得到倒立、 （填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，应用这个原理制作的仪器有 。
（3）在上述实验的基础上，将蜡烛向远离透镜的方向移动，要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 （填“远离”或“靠近”）凸透镜，光屏上的像 （填“变小”、“不变”或“变大”）。
答案
1．D
2．B
3．C
4．C
5．D
6．B
7．D
8．D
9．缩小；照相机
10．三；取平均值减小实验误差
11．倒立、缩小；外；纸筒的长度小于焦距
12．（1）反射；392.5；（2）乙；倒立；缩小；实
13．（1）倒立；放大；投影仪；手指印成虚像不能成在光屏上；（2）10；（3）①变暗；②向左；变小
14．（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）凹透镜
15．（1）12.0；（2）照相机；（3）若蜡烛和水透镜位置不动，将光屏适当向右移动（或若水透镜和光屏位置不动，将蜡烛适当向左移动）；（4）长焦
16．（1）高度；（2）缩小；照相机；（3）靠近；变小
