《2025年拔尖特训八年级物理上册苏科版》

典例4 小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与蜡烛到凸透镜的距离u的关系图像,如图所示。凸透镜的焦距是 cm,当u= 15 cm时,成 (放大/等大/缩小)的像,在把蜡烛从距凸透镜15 cm处移动到距凸透镜20 cm处的过程中,像逐渐 (变大/变小)。

答案： 10 放大 变小 解析:由图像可知,当物距是20 cm时,像距也是20 cm,此时成的是倒立、等大的实像,则有u=v=2f=20 cm,所以凸透镜的焦距f=10 cm;当u'=15 cm时,蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像;在把蜡烛从距凸透镜15 cm处移动到距凸透镜20 cm处的过程中,物体远离透镜,由凸透镜成实像时物远像近像变小可知,像距变小,像逐渐变小。

4. 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变化的图像,如图所示,分析图像可知,当物距u= 12 cm时,物体通过凸透镜成倒立、 的实像,生活中的 (照相机/投影仪/放大镜)就是利用了这样的成像原理。

答案： 缩小 照相机 解析:由图可知,当物距越来越大时,像距始终大于5 cm,由于凸透镜成实像时,像距是大于焦距的,所以焦距在5 cm左右;当物距u=12 cm时,物距大于二倍焦距,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。

典例5 将物体放在焦距为f的凸透镜的主光轴上,当物体离凸透镜18 cm、12 cm和4 cm时,分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该凸透镜的焦距的取值范围是( )

A.18 cm＞f＞12 cm
B.12 cm＞f＞8 cm
C.9 cm＞f＞6 cm
D.6 cm＞f＞4 cm

答案： C 解析:当物体离凸透镜18 cm时,得到缩小的实像,则此时物体在二倍焦距以外,即18 cm＞2f,所以f＜9 cm。当物体离凸透镜12 cm时,得到放大的实像,则此时物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即f＜12 cm＜2f,所以6 cm＜f＜12 cm。当物体离凸透镜4 cm时,得到放大的虚像,则此时物体在一倍焦距以内,即4 cm＜f。综上所述,6 cm＜f＜9 cm。

5. 当物体距离凸透镜8 cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2 cm,在光屏上又成一清晰的缩小的像,则该凸透镜的焦距为( )

A.f＜2 cm
B.2 cm＜f＜4 cm
C.5 cm＜f＜8 cm
D.4 cm＜f＜5 cm

答案： D 解析:物体离凸透镜8 cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立、放大的实像,2f＞u＞f,所以2f＞8 cm＞f,即8 cm＞f＞4 cm;由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2 cm,在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10 cm＞2f,即f＜5 cm,综上可知4 cm＜f＜5 cm。

典例6 如图所示,凸透镜固定在P处(图中未画出),移动蜡烛(图中未画出),光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处的大,则( )


A.甲处可能成的是虚像
B.乙处的像可能是放大的
C.P处在甲处的左侧
D.蜡烛的移动方向向左

答案： B 解析:因为能在光屏上呈现的像是实像,所以A错;因为物体通过凸透镜可以成缩小、等大、放大的实像,所以B对;因为凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以由甲处的实像比乙处的大可知:P处在甲处的右侧,蜡烛的移动方向向右,C、D均错。

6.(2024·武威一模)如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。当烛焰在B点时,所成的像在A点；当烛焰在A点时,所成的像在C点,则凸透镜一定固定在 之间,两次成像的虚实情况 (相同/不同)。

答案： B、C 不同 解析:当烛焰在B点时,所成的像在A点,若此像为实像,由光路的可逆性可知,当烛焰在A点时,所成的像应在B点,与题意不符,所以此像为虚像,则此时物、像在同侧,由成虚像时物距小于像距可知,凸透镜应在B点左侧;当烛焰在A点时,所成的像在C点,若此像为虚像,由成虚像时物距小于像距可知,透镜应在A点右侧,与上述分析不符,所以此像为实像,则此时物、像在凸透镜两侧,可知凸透镜应在A、C之间。综上所述,凸透镜一定固定在B、C之间,两次成像的虚实情况不同。

典例7 如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中,小科先将印有“”标志的纸固定在墙上,再将一个装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变玻璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水进行观察,下列图像中,不可能看到的是( )



A.
B.
C.
D.

答案： C 解析:盛水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜(只有横向方向上具有中间厚、边缘薄的特点),当盛水的圆柱形玻璃杯离标志较近时,成一个正立、放大的虚像(只在横向的方向上放大),如图A所示;当离标志的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立(只有左右颠倒)、放大的实像,如图B所示;当离标志的距离大于二倍焦距时,成倒立(只有左右颠倒)、缩小的实像,如图D所示;当离标志的距离等于二倍焦距时,成倒立(只有左右颠倒)、等大的实像,选项中未出现该图;只有C项中的图像是不可能看到的。