《2025年天府前沿八年级物理上册教科版课时同步培优训练》

变式训练2 (多选)当光具座上的蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是 ( BC )

A.蜡烛在2倍焦距以外
B.蜡烛在1倍焦距与2倍焦距之间
C.光屏上的像是放大、倒立的实像
D.光屏上的像是放大、倒立的虚像

答案： 【解析】：本题主要考查凸透镜成像的规律。
首先，根据题目中给出的插图，可以确定蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置。蜡烛位于刻度尺的$30cm$处，凸透镜位于$50cm$处，光屏位于$80cm$到$90cm$之间。因此，物距（蜡烛到凸透镜的距离）为$50- 30= 20（cm）$，像距（凸透镜到光屏的距离）大约为$85- 50= 35（cm）$。
根据凸透镜成像的规律，当物距小于像距时，成的是倒立、放大的实像。这种情况通常发生在物体位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时。
A选项：如果蜡烛在2倍焦距以外，那么像应该成在另一侧的一倍焦距与二倍焦距之间，且像是缩小的。但题目中像距大于物距，所以A选项错误。
B选项：如果蜡烛在一倍焦距与二倍焦距之间，那么像会成在另一侧的二倍焦距以外，且像是放大的。这与题目中的情况相符，所以B选项正确。
C选项：根据前面的分析，像确实是倒立、放大的实像，所以C选项正确。
D选项：凸透镜不能成虚像，虚像是光线反向延长线的交点，无法用光屏承接。所以D选项错误。
【答案】：BC。

【例3】在“探究凸透镜成像特点”的实验中：

(1) 将凸透镜正对太阳时,在凸透镜的另一侧前后移动光屏,光屏会在距凸透镜15 cm处呈现出最小、最亮的光斑,则此凸透镜的焦距为15cm。
(2) 调节好实验装置后,当蜡烛距凸透镜5 cm时,其成像情况如图所示,则该情况下的像是正立、放大的虚像。

答案： 【解析】：
(1)题目考查了凸透镜焦距的测量方法，即利用太阳光聚焦法测量焦距，当光屏上呈现出最小最亮的光斑时，光斑到凸透镜的距离就是焦距。
(2)题目考查了凸透镜成像规律，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。
【答案】：
(1)$15$
(2)正立；放大；虚

(1) 蜡烛、凸透镜和光屏的放置位置如图甲所示,则人眼在B(选填“A”“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像。
(2) 像是图乙中的4(选填“1”“2”“3”或“4”)。

答案： 【解析】：
本题主要考查凸透镜成像规律中，当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，且虚像与物体在凸透镜的同侧，人眼需透过凸透镜观察虚像，同时考查对虚像特点的理解，即虚像是正立、放大的。
(1) 凸透镜成像规律中，当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与物体在凸透镜的同侧，人眼需透过凸透镜观察虚像。
(2) 虚像是正立、放大的。
【答案】：
(1) B
(2) 4

(1) 先将蜡烛移到光具座上5 cm刻度线处,只移动光屏,可在光屏上得到烛焰所成倒立、缩小的实像。
(2) 保持透镜位置不变,将蜡烛放到光具座上20 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上得到烛焰所成倒立、放大的实像。

答案：
(1)倒立、缩小
(2)倒立、放大、实

2. (广州中考)如图,凸透镜的光心在0 cm处,物体MN上M发出的光线b经过光心,M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。

(1) 画出b经过光心后的光线。
(2) 该凸透镜的焦距为____10.0cm；MN经凸透镜成的像相对于MN是____缩小(选填“放大”“缩小”或“等大”)、____倒立(选填“正立”或“倒立”)的像。

答案： 【解析】：
本题主要考查凸透镜成像规律的应用，包括光线的传播路径、焦距的计算以及成像特点的判断。
（1）对于光线$b$经过光心后的光线，根据凸透镜成像的光学性质，过光心的光线传播方向不变。
（2）对于凸透镜焦距的计算，已知物体$M$发出的光线$c$经过凸透镜后的光线平行于主光轴，这意味着光线$c$是经过焦点后射向凸透镜的，所以焦点就在光线$c$与凸透镜的交点处，从图中可以看出该点到光心的距离为$10.0cm$，即凸透镜的焦距$f = 10.0cm$。
判断$MN$经凸透镜成的像相对于$MN$的大小和正倒情况，需要先确定物距。从图中可知物体$MN$到凸透镜的距离（物距$u$）为$30.0cm$。因为$u\gt2f$（$f = 10.0cm$，$2f = 20.0cm$），根据凸透镜成像规律，当$u\gt2f$时，成倒立、缩小的实像。
【答案】：
(1) 图略（过光心的光线传播方向不变，直接沿直线传播）；
(2) $10.0$；缩小；倒立

3. (新编)如图所示的是物体A通过凸透镜(透镜未标出)成像的示意图。当凸透镜放在图中的哪点时,能产生图中所成的像A' (C)
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点

答案： 解：由图可知，像A'是倒立、缩小的实像。根据凸透镜成像规律，当物距u＞2f、像距f＜v＜2f时，成倒立、缩小的实像，且物体在凸透镜左侧，像在凸透镜右侧。
假设凸透镜在c点，此时物体A到c点的距离（物距）大于像A'到c点的距离（像距），符合u＞2f、f＜v＜2f的条件，能成倒立、缩小实像。
若在a、b点，像距会大于物距，成放大实像；在d点，物距可能小于焦距成虚像或无法成像。
结论：凸透镜应放在c点。
答案：C