【精品解析】人教版物理八年级上学期第五章 凸透镜成像规律应用单元测试(适合初学者)

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名称 【精品解析】人教版物理八年级上学期第五章 凸透镜成像规律应用单元测试(适合初学者)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-11-17 16:51:27

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人教版物理八年级上学期第五章 凸透镜成像规律应用单元测试(适合初学者)
一、单选题
1.(2021·东明模拟)一凸透镜的焦距为 ,若用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,当物体距凸透镜 时,重新调节光屏的位置,可以得到(  )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、等大的虚像 D.倒立、等大的实像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】凸透镜的焦距是10cm,当物体距凸透镜 时,物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像。
故答案为:B。
【分析】当物距u>2f时,像距f2.(2021·广西模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.照相机应用了这一成像规律
B.所成的像是倒立、放大的实像
C.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
D.保持透镜不动,交换蜡烛和光屏的位置,光屏上不能成像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.由题中图可得,物距为15cm,像距为30cm,得到像距大于物距,此时成倒立、放大实像,是投影仪的原理而不是照相机的原理,A不符合题意,B符合题意;
C.蜡烛燃烧一段时间后,蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,由于光线通过凸透镜的光心不改变其传播方向,烛焰的像的位置应该向上移动,C不符合题意;
D.保持凸透镜不动,交换蜡烛和光屏的位置时,根据光的折射现象中光路可逆可知,光屏上也能像,此时物距小于像距,成倒立、缩小的实像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,解决此题的关键是掌握凸透镜成像性质与物距与焦距关系。
3.(2021九下·安徽开学考)将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上如图位置,此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.此时光屏上的像是放大、倒立的虚像
B.用手捂住凸透镜的一部分,像会变得不完整
C.此时成像情况符合投影仪成像原理
D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也能得到烛焰清晰的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图可以看出物距大于像距,如果在光屏上呈现清晰的像,则此时为照相机成像原理。
A、此时光屏上的像应该是倒立缩小的实像,故A错误。
B、用手捂住凸透镜的一部分。在光屏上依然能够得到清晰完整的像,只是比之前的像稍微暗了一些.故B错误。
C、此时成像情况符合照相机成像原理,故C错误。
D、透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换光屏上也能成清晰的蜡烛的像,故D正确。
故答案为:D
【分析】如果成清晰实像时,透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,依然可得清晰的像。
4.(2020八上·长清期末)如图甲所示,F为凸透镜的焦点,P到凸透镜的距离为2倍焦距.把一只点燃的蜡烛放在P与F的某点上,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是下图乙中的(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】如图点燃的蜡烛放在距离凸透镜一倍至二倍焦距之间的地方,调节光屏的位置,在光屏上能得到一个倒立、放大的实像。由图可知,A是正立放大的实像,故不符合题意;B是倒立放大的实像,符合题意;C是正立缩小的实像,故不符合题意;D是倒立缩小的实像,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像。
5.(2020八上·长沙期末)在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜及光屏处在如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此可以判断,他所使用凸透镜的焦距(  )
A.一定小于8cm B.一定在8cm到10cm之间
C.一定大于20cm D.一定在10cm到16cm之间
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】如图物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,
因为:成倒立、缩小的实像,所以 ,
即 , 那么 。
故答案为:B。
【分析】根据物距和像距和成像特点,可以计算凸透镜的焦距范围。
6.(2020八上·灵川期中)在探究凸透镜成像规律实验中,将蜡烛从较远处向接近凸透镜焦点的移动过程中,下列说法正确的是(  )
A.像距先变大后变小 B.物与像的距离越来越小
C.像越来越大 D.像先放大后缩小
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由题意知物距大于一倍焦距,成实像,此时,物距变小,像距变大,实像也变大。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜,成像变大。
7.(2020·湘潭)随着科技的发展,我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中(  )
A.人脸是光源
B.人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C.人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D.人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.人脸不会发光,故人脸不是光源,A不符合题意;
B.摄像头相当于一个凸透镜,光通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,B符合题意;
C.摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,平面镜成像原理是光的反射,C不符合题意;
D.当 时,成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,人脸应位于摄像头两倍焦距之外,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】照相机成像是倒立、缩小的实像,物体越近,成像越大。
8.(2020·赣榆模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.生活中的照相机就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小的凸透镜,蜡烛不动,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像
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.实验中蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.由图知道,此时的像距大于物距,成倒立、放大实像,是投影仪的原理,A不符合题意;
B.当更换一个焦距小(即会聚能力强)的凸透镜进行实验时,此时清晰的像在光屏的左侧,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像,B符合题意;
C.将物体向左移动,物距增大,像距减小,要在光屏上得到清晰的像,光屏要向左移动,C不符合题意;
D.蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,由于光线过透镜的光心不改变方向,所以,像的位置向上移动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
9.(2019九上·泰山期末)泰安岱庙中的天贶殿是中国古代三大宫殿之一张明站在殿前某处想拍摄一张天贶殿的全景照片,但在他的相机取景器中只能看到天贶殿的一部分,他应该如何做,才能拍到天贶殿的全景(  )
A.他应带着相机远离天贶殿,同时镜头后缩
B.他应带着相机远离天贶殿,同时镜头前伸
C.他应带着相机靠近天贶殿,同时镜头后缩
D.他应带着相机靠近天贶殿,同时镜头前伸
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:凸透镜成实像时,“物近像远像变大”,“物远像近像变小”;
张明站在殿前某处想拍摄一张天贶殿的全景照片,但在他的相机取景器中只能看到天贶殿的一部分,说明成的像较大,必须使像变小,必须减小像距,增大物距,即调整照相机到天贶殿的距离变远一些,同时调整暗箱到镜头的距离变短,镜头后缩。
故答案为:A
【分析】当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律。
10.夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,则萤火虫的像(  )
A.远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
B.远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
C.靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
D.靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由于萤火虫发出的光向四面传播,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,说明萤火虫是远离放大镜的;像靠近凸透镜,AB不符合题意;发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处向远处移动,像的范围在一倍焦距和二倍焦距之间,萤火虫的移动速度要大于像的移动速度,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在凸透镜成像时,物体远离透镜时,像靠近凸透镜.
11.(2018·都江堰模拟)小杨做“研究凸透镜成像规律”时,有下面不同焦距的四块凸透镜,实验中烛光移到离凸透镜16cm处,得到烛焰倒立、放大的像,这块凸透镜的焦距可能是(  )
A.f=16cm B.f=12cm C.f=8cm D.f=4cm
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】烛焰移到离凸透镜16cm处,得到烛焰倒立放大的像,所以2f>16cm>f,解得16cm>f>8cm,所以凸透镜的焦距可能是12cm,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,能成倒立、放大的实像.
12.(2018·武汉模拟)某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,如图所示。他继续向水凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上再次成清晰的像(  )
A.光屏应向左移动,成缩小的像 B.光屏应向右移动,成放大的像
C.光屏应向左移动,成放大的像 D.光屏应向右移动,成缩小的像
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图中可以看出,物距大于像距,在屛上得到清晰缩小的实像,此时u>2f;当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,光线会比注水前要提前交汇,所以像会向透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像小像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,而且像变小,A符合题意,BCD不符合题意,
故答案为:A.
【分析】当凸透镜的厚度变大时,对光的折射能力变强,焦距变小.
13.(2018九下·南京月考)把一个凸透镜正对太阳光,在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑,若将一物体放在此透镜前10cm处,经凸透镜所成的像是(  )
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.正立、缩小的虚像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】把一个凸透镜正对太阳光,在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距为15cm;
将一物体放在此透镜前10cm处,此时物距小于焦距,凸透镜成正立放大的虚像。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体位于凸透镜的焦距以内,成正立、放大的虚像.
二、填空题
14.(2021八上·黄浦期中)有以下现象:①岸上看水中的鱼②中午树荫下的亮斑③岸边树在水中的倒影④自己在阳光下的影子⑤冰透镜取火⑥潭清疑水浅⑦池水映明月。在这些现象中,属于光的反射现象的是   ;属于光的折射现象的是   。(以上均选填序号)。如图所示,对光线有发散作用的是   。(均选填字母)
【答案】③⑦;①⑤⑥;bef
【知识点】光的反射;透镜及其特点与分类
【解析】【解答】①岸上看水中的鱼是光从水中斜射到空气中时,发生折射所成的像,属于光的折射现象;②中午树荫下的亮斑是太阳所发出的光沿直线传播,通过树叶与树叶间的间隙(小孔)所成的像,属于光的直线传播现象;③岸边树在水中的倒影是树身上反射的光通过水面的反射所成的像,属于光的反射现象;④自己在阳光下的影子是因为光沿直线传播,一部分光被人体挡住,在人的背面形成影子,属于光的直线传播现象;⑤冰透镜取火,是因为光透过凸透镜折射后,更加会聚,在会聚处,温度较高,属于光的折射现象;⑥潭清疑水浅是因为光从水中斜射到空气中时,折射光线远离法线,池底所成像的位置与实际位置相比偏上,属于光的折射现象;⑦池水映明月是月光经水面的反射所成的像,属于光的反射现象。因此属于光的反射现象的是③⑦;属于光的折射现象的是①⑤⑥。
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,凹透镜的形状是中间薄、边缘厚,图中符合凹透镜形状特点的是bef。
【分析】平面镜成像现象是光的反射形成的;光从一种介质进入另一种介质,发生折射;凸透镜对光有会聚作用。
15.(2021·贵港)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm。实验中,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在   。将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前18cm处,光屏上得到清晰的像。然后在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,应将光屏   凸透镜。
【答案】同一高度;远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】为了使像呈现在光屏的中心,应该调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
近视镜是凹透镜,对光线具有发散作用,可以使像变远,故在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,应将光屏远离凸透镜。
【分析】实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;凹透镜对光线有发散作用,像距变大。
16.(2021·阿城模拟)如图所示,已知凸透镜焦距为10.0cm,此时光屏可以得到一个清晰倒立   实像。若将蜡烛移到45cm刻度线处,此时所成的像与该蜡烛放在平面镜前所成像的区别是   。
【答案】缩小;凸透镜成像比平面镜成像大(两个像大小不同)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知,凸透镜焦距为10.0cm,此时物距等于30cm,大于2f,此时光屏可以得到一个倒立、缩小的实像。当将蜡烛移到“45cm”刻度线处,物距小于焦距,成正立、放大虚像,此时所成的像比蜡烛放在平面镜前所成的像大。
【分析】当物距u>2f时,像距f17.(2020八上·重庆月考)一蜡烛置于凸透镜前30cm处,在光屏上得到一个倒立放大的像,将蜡烛远离透镜,则应将光屏向   (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动,才能得到清晰的像,各个方向的同学都能看到光屏上的像,是因为光射到光屏上发生   (选填“漫反射”或“镜面反射”)。
【答案】靠近;漫反射
【知识点】镜面反射与漫反射;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】蜡烛置于凸透镜前30cm处,在光屏上得到一个倒立放大的像,说明此时物距在一倍到两倍焦距之内,当蜡烛远离透镜时,物距增大,像距减小,故应将光屏靠近透镜,才能得到清晰的像。镜面反射只能从特定方向观察到,漫反射可以从各个方向观察到,因此光射到光屏上是发生了漫反射。
【分析】凸透镜成实像时,当物体远离凸透镜,像靠近凸透镜;粗糙的光屏使光线发生漫反射。
18.(2020八上·三水期末)长时间过度使用手机会导致青少年未老先衰,新型疾病“手机老花眼”患者剧增,患者主要表现为观察近处物体不清晰,其形成原理与图中   (此空选填“甲”或“乙”)图相符,应佩戴   (此空选填“凹”或“凸”)透镜予以矫正,使物体在   上成清晰的像。
【答案】乙;凸;视网膜
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】产生远视眼的原因是,晶状体太薄,折光能力太弱,焦距变大,近处的物体的像成在视网膜之后;因此某人看近处物体时,物体的像总成在视网膜的后面,说明此人是远视眼,这种疾病的形成原理与下面的乙图符合。
凸透镜汇聚光线,可以用凸透镜的镜片进行矫正。
使物体在视网膜上成清晰的像。
【分析】远视眼成像在视网膜后,利用凸透镜矫正。
19.(2021·广元)每年6月6日是全国爱眼日,提醒同学们读写时应该保持明视距离,有些同学由于过度使用电子产品导致近视即晶状体太    (选填“厚”或“薄”),需配戴
   透镜来矫正。
【答案】厚;凹
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】过度使用电子产品会使晶状体太厚,折光能力太强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前方,导致近视。
由于近视眼晶状体折光能力太强,需要配戴对光线有发散作用的凹透镜进行矫正。
【分析】近视眼的晶状体太厚,利用凹透镜进行矫正。
20.(2019八上·景县月考)如图甲,显微镜的物镜相当于一个   ,目镜相当于一个   ;如图乙,望远镜的物镜相当于一个照相机,目镜相当于一个放大镜。(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
【答案】投影仪;放大镜
【知识点】凸透镜成像的应用;显微镜
【解析】【解答】显微镜的物镜是凸透镜,成像时相当于投影仪,目镜相当于放大镜。
故答案为:投影仪;放大镜。
【分析】显微镜的物镜和目镜都要将物体放大,目镜相当于投影仪,目镜相当于放大镜。
三、作图题
21.(2021八上·黄浦期中)如图,根据给出的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,过光心的光线传播方向不改变;本来要过凹透镜虚焦点的光线经凹透镜后发散至平行于至主光轴。如下图所示:
【分析】光过凸透镜的焦点时,折射光线平行于主光轴;光线过凸透镜的光心,沿直线传播。
22.(2021·宜昌)小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像,请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心,F为其焦点。
【答案】解:如图所示;
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】老花眼镜是一个凸透镜,玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内,S点发出的无数条光中,照射到透镜上的光都会发生折射,这些折射光线或折射光线的反向延长线的交点就是S的像。作其中的两条特殊光线:过光心的光传播方向不变;平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即S点的像S′,如图所示:
【分析】凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
四、实验探究题
23.(2021八下·咸宁月考)在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如下图甲所示,是小明确定焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为   cm,当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、   的实像,生活中的   就是利用这个原理制成的,当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向   (选填“左”或“右”)移,此时所成像将   (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图乙,要使像能够在光屏的中央,应将凸透镜向   (选填“上”或“下”)调整.
(3)在上一步实验调整好像的位置后,小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将蜡烛适当   (选填“左”或“右”)移.
【答案】(1)11.0;放大;投影仪;左;变小
(2)下
(3)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)将凸透镜正对着太阳光,并移动光屏,直到白纸上的光斑最小,这个光斑是凸透镜的焦点,凸透镜到焦点的距离为11.0cm,则凸透镜的焦距为11.0cm;把蜡烛放在距凸透镜15cm处,2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;把蜡烛从远处向凸透镜远离时,物距在不断增大,由凸透镜成像规律可知:物距增大,像距减小,像变小.所以当蜡烛逐渐远离凸透镜时,需将光屏右移,烛焰所成的实像将变小;(2)蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可向上移动光屏;或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜;
(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚的光线推迟会聚,要使光屏上还能呈清晰的像,可将蜡烛适当远离透镜,即适当左移。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪;当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律;
(2)通过光心的光线不改变方向确定像的位置,移动蜡烛、凸透镜和光屏使之在中央;
(3)近视镜为凹透镜,对光线有发散作用,保持像距不变,应增加物距。
24.(2020八上·鼓楼期末)
(1)在图甲中,烛焰不能在光屏上成清晰的像,相当于人眼有某种视力缺陷,现保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,则甲图的成像情况相当于   眼(选填“近视”或“远视”)看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加   (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(2)如图乙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1)远视;凸透镜
(2)远视
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,说明像成在光屏的后方,远视眼的成因是像呈在视网膜的后方,所以相当于远视眼看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,需要折射光线会聚一些,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加一个凸透镜。
(2)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
【分析】(1)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
(2)凸透镜对光线有会聚作用,使得光线提现会聚了,像距变小。
25.(2020八上·荆州期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=   cm;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是   (选填“倒立放大”、“倒立等大”、“倒立缩小”或“正立放大”)的实像;
(3)如图乙,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至   cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像,此时的成像特点跟   (填“照相机”,“投影仪”,“放大镜”)很相似;
(4)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中   处能观察到烛焰的像;
(5)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1)10.0
(2)倒立放大
(3)40;照相机
(4)B
(5)远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)凸透镜的焦距是指平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,会聚于主光轴上一点,这一点就是焦点,焦点到光心的距离就是焦距,故图中焦距为10cm。
(2)如图乙,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像。
(3)光的折射中光路是可逆的,若保持蜡烛和光屏位置不变,是物距变为原来的像距,即把凸透镜移至40cm刻度处,像距变为15cm,成倒立、缩小的实像,是照相机的原理。
(4) 保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm
u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察。
(5)如图丁,将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
【分析】(1)平行光凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当凸透镜成像时,像距大于物距,成倒立放大的实像;
(3)凸透镜成实像时,物距和像距互换时,可以再次成像;
(4)当物体在凸透镜的焦点内时,需要通过凸透镜观察成像情况;
(5)凸透镜对光有会聚作用,可以矫正远视眼;时凸透镜成像靠近。
五、计算题
26.(2019八上·灵川期中)透镜焦距f的长短标志着折光本领大小。焦距越短,折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用Φ表示,即Φ= 。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值。
(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为多少?
(2)+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度是多少?-400度的眼镜片焦距是多少?
【答案】(1)解:由题可知,焦度 ;则焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为:
答:焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为4m-1和2m-1;
(2)解:由题可知,眼镜的度数 ,则透镜的焦度Φ=眼镜的度数÷100; 则+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是:
而焦度 ,故-400度眼镜片的焦距为
答:+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是3m-1 和4m-1;-400度的眼镜片焦距是0.25m。
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)结合题目给出的焦距与焦度之间的关系是求解即可;
(2)同理,结合焦度与读数之间的关系求解叫焦度,再利用关系式Φ= 求解焦距即可。
1 / 1人教版物理八年级上学期第五章 凸透镜成像规律应用单元测试(适合初学者)
一、单选题
1.(2021·东明模拟)一凸透镜的焦距为 ,若用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,当物体距凸透镜 时,重新调节光屏的位置,可以得到(  )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、等大的虚像 D.倒立、等大的实像
2.(2021·广西模拟)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.照相机应用了这一成像规律
B.所成的像是倒立、放大的实像
C.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
D.保持透镜不动,交换蜡烛和光屏的位置,光屏上不能成像
3.(2021九下·安徽开学考)将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上如图位置,此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.此时光屏上的像是放大、倒立的虚像
B.用手捂住凸透镜的一部分,像会变得不完整
C.此时成像情况符合投影仪成像原理
D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也能得到烛焰清晰的像
4.(2020八上·长清期末)如图甲所示,F为凸透镜的焦点,P到凸透镜的距离为2倍焦距.把一只点燃的蜡烛放在P与F的某点上,在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像,这个像是下图乙中的(  )
A. B. C. D.
5.(2020八上·长沙期末)在做“研究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜及光屏处在如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此可以判断,他所使用凸透镜的焦距(  )
A.一定小于8cm B.一定在8cm到10cm之间
C.一定大于20cm D.一定在10cm到16cm之间
6.(2020八上·灵川期中)在探究凸透镜成像规律实验中,将蜡烛从较远处向接近凸透镜焦点的移动过程中,下列说法正确的是(  )
A.像距先变大后变小 B.物与像的距离越来越小
C.像越来越大 D.像先放大后缩小
7.(2020·湘潭)随着科技的发展,我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中(  )
A.人脸是光源
B.人脸经摄像头成缩小倒立的实像
C.人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同
D.人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
8.(2020·赣榆模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.生活中的照相机就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小的凸透镜,蜡烛不动,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像
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.实验中蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
9.(2019九上·泰山期末)泰安岱庙中的天贶殿是中国古代三大宫殿之一张明站在殿前某处想拍摄一张天贶殿的全景照片,但在他的相机取景器中只能看到天贶殿的一部分,他应该如何做,才能拍到天贶殿的全景(  )
A.他应带着相机远离天贶殿,同时镜头后缩
B.他应带着相机远离天贶殿,同时镜头前伸
C.他应带着相机靠近天贶殿,同时镜头后缩
D.他应带着相机靠近天贶殿,同时镜头前伸
10.夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,则萤火虫的像(  )
A.远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
B.远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
C.靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
D.靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
11.(2018·都江堰模拟)小杨做“研究凸透镜成像规律”时,有下面不同焦距的四块凸透镜,实验中烛光移到离凸透镜16cm处,得到烛焰倒立、放大的像,这块凸透镜的焦距可能是(  )
A.f=16cm B.f=12cm C.f=8cm D.f=4cm
12.(2018·武汉模拟)某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,如图所示。他继续向水凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上再次成清晰的像(  )
A.光屏应向左移动,成缩小的像 B.光屏应向右移动,成放大的像
C.光屏应向左移动,成放大的像 D.光屏应向右移动,成缩小的像
13.(2018九下·南京月考)把一个凸透镜正对太阳光,在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑,若将一物体放在此透镜前10cm处,经凸透镜所成的像是(  )
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.正立、缩小的虚像
二、填空题
14.(2021八上·黄浦期中)有以下现象:①岸上看水中的鱼②中午树荫下的亮斑③岸边树在水中的倒影④自己在阳光下的影子⑤冰透镜取火⑥潭清疑水浅⑦池水映明月。在这些现象中,属于光的反射现象的是   ;属于光的折射现象的是   。(以上均选填序号)。如图所示,对光线有发散作用的是   。(均选填字母)
15.(2021·贵港)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜的焦距为10cm。实验中,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在   。将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前18cm处,光屏上得到清晰的像。然后在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,应将光屏   凸透镜。
16.(2021·阿城模拟)如图所示,已知凸透镜焦距为10.0cm,此时光屏可以得到一个清晰倒立   实像。若将蜡烛移到45cm刻度线处,此时所成的像与该蜡烛放在平面镜前所成像的区别是   。
17.(2020八上·重庆月考)一蜡烛置于凸透镜前30cm处,在光屏上得到一个倒立放大的像,将蜡烛远离透镜,则应将光屏向   (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动,才能得到清晰的像,各个方向的同学都能看到光屏上的像,是因为光射到光屏上发生   (选填“漫反射”或“镜面反射”)。
18.(2020八上·三水期末)长时间过度使用手机会导致青少年未老先衰,新型疾病“手机老花眼”患者剧增,患者主要表现为观察近处物体不清晰,其形成原理与图中   (此空选填“甲”或“乙”)图相符,应佩戴   (此空选填“凹”或“凸”)透镜予以矫正,使物体在   上成清晰的像。
19.(2021·广元)每年6月6日是全国爱眼日,提醒同学们读写时应该保持明视距离,有些同学由于过度使用电子产品导致近视即晶状体太    (选填“厚”或“薄”),需配戴
   透镜来矫正。
20.(2019八上·景县月考)如图甲,显微镜的物镜相当于一个   ,目镜相当于一个   ;如图乙,望远镜的物镜相当于一个照相机,目镜相当于一个放大镜。(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)
三、作图题
21.(2021八上·黄浦期中)如图,根据给出的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。
22.(2021·宜昌)小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像,请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心,F为其焦点。
四、实验探究题
23.(2021八下·咸宁月考)在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如下图甲所示,是小明确定焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为   cm,当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、   的实像,生活中的   就是利用这个原理制成的,当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向   (选填“左”或“右”)移,此时所成像将   (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图乙,要使像能够在光屏的中央,应将凸透镜向   (选填“上”或“下”)调整.
(3)在上一步实验调整好像的位置后,小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将蜡烛适当   (选填“左”或“右”)移.
24.(2020八上·鼓楼期末)
(1)在图甲中,烛焰不能在光屏上成清晰的像,相当于人眼有某种视力缺陷,现保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,则甲图的成像情况相当于   眼(选填“近视”或“远视”)看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加   (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(2)如图乙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
25.(2020八上·荆州期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=   cm;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是   (选填“倒立放大”、“倒立等大”、“倒立缩小”或“正立放大”)的实像;
(3)如图乙,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至   cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像,此时的成像特点跟   (填“照相机”,“投影仪”,“放大镜”)很相似;
(4)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中   处能观察到烛焰的像;
(5)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
五、计算题
26.(2019八上·灵川期中)透镜焦距f的长短标志着折光本领大小。焦距越短,折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用Φ表示,即Φ= 。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值。
(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为多少?
(2)+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度是多少?-400度的眼镜片焦距是多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】凸透镜的焦距是10cm,当物体距凸透镜 时,物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像。
故答案为:B。
【分析】当物距u>2f时,像距f2.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.由题中图可得,物距为15cm,像距为30cm,得到像距大于物距,此时成倒立、放大实像,是投影仪的原理而不是照相机的原理,A不符合题意,B符合题意;
C.蜡烛燃烧一段时间后,蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,由于光线通过凸透镜的光心不改变其传播方向,烛焰的像的位置应该向上移动,C不符合题意;
D.保持凸透镜不动,交换蜡烛和光屏的位置时,根据光的折射现象中光路可逆可知,光屏上也能像,此时物距小于像距,成倒立、缩小的实像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,解决此题的关键是掌握凸透镜成像性质与物距与焦距关系。
3.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图可以看出物距大于像距,如果在光屏上呈现清晰的像,则此时为照相机成像原理。
A、此时光屏上的像应该是倒立缩小的实像,故A错误。
B、用手捂住凸透镜的一部分。在光屏上依然能够得到清晰完整的像,只是比之前的像稍微暗了一些.故B错误。
C、此时成像情况符合照相机成像原理,故C错误。
D、透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换光屏上也能成清晰的蜡烛的像,故D正确。
故答案为:D
【分析】如果成清晰实像时,透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,依然可得清晰的像。
4.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】如图点燃的蜡烛放在距离凸透镜一倍至二倍焦距之间的地方,调节光屏的位置,在光屏上能得到一个倒立、放大的实像。由图可知,A是正立放大的实像,故不符合题意;B是倒立放大的实像,符合题意;C是正立缩小的实像,故不符合题意;D是倒立缩小的实像,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像。
5.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】如图物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,
因为:成倒立、缩小的实像,所以 ,
即 , 那么 。
故答案为:B。
【分析】根据物距和像距和成像特点,可以计算凸透镜的焦距范围。
6.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由题意知物距大于一倍焦距,成实像,此时,物距变小,像距变大,实像也变大。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜,成像变大。
7.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.人脸不会发光,故人脸不是光源,A不符合题意;
B.摄像头相当于一个凸透镜,光通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,B符合题意;
C.摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,平面镜成像原理是光的反射,C不符合题意;
D.当 时,成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,人脸应位于摄像头两倍焦距之外,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】照相机成像是倒立、缩小的实像,物体越近,成像越大。
8.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.由图知道,此时的像距大于物距,成倒立、放大实像,是投影仪的原理,A不符合题意;
B.当更换一个焦距小(即会聚能力强)的凸透镜进行实验时,此时清晰的像在光屏的左侧,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像,B符合题意;
C.将物体向左移动,物距增大,像距减小,要在光屏上得到清晰的像,光屏要向左移动,C不符合题意;
D.蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,由于光线过透镜的光心不改变方向,所以,像的位置向上移动,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
9.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:凸透镜成实像时,“物近像远像变大”,“物远像近像变小”;
张明站在殿前某处想拍摄一张天贶殿的全景照片,但在他的相机取景器中只能看到天贶殿的一部分,说明成的像较大,必须使像变小,必须减小像距,增大物距,即调整照相机到天贶殿的距离变远一些,同时调整暗箱到镜头的距离变短,镜头后缩。
故答案为:A
【分析】当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律。
10.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由于萤火虫发出的光向四面传播,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,说明萤火虫是远离放大镜的;像靠近凸透镜,AB不符合题意;发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处向远处移动,像的范围在一倍焦距和二倍焦距之间,萤火虫的移动速度要大于像的移动速度,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在凸透镜成像时,物体远离透镜时,像靠近凸透镜.
11.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】烛焰移到离凸透镜16cm处,得到烛焰倒立放大的像,所以2f>16cm>f,解得16cm>f>8cm,所以凸透镜的焦距可能是12cm,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,能成倒立、放大的实像.
12.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图中可以看出,物距大于像距,在屛上得到清晰缩小的实像,此时u>2f;当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,光线会比注水前要提前交汇,所以像会向透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像小像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,而且像变小,A符合题意,BCD不符合题意,
故答案为:A.
【分析】当凸透镜的厚度变大时,对光的折射能力变强,焦距变小.
13.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】把一个凸透镜正对太阳光,在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距为15cm;
将一物体放在此透镜前10cm处,此时物距小于焦距,凸透镜成正立放大的虚像。C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体位于凸透镜的焦距以内,成正立、放大的虚像.
14.【答案】③⑦;①⑤⑥;bef
【知识点】光的反射;透镜及其特点与分类
【解析】【解答】①岸上看水中的鱼是光从水中斜射到空气中时,发生折射所成的像,属于光的折射现象;②中午树荫下的亮斑是太阳所发出的光沿直线传播,通过树叶与树叶间的间隙(小孔)所成的像,属于光的直线传播现象;③岸边树在水中的倒影是树身上反射的光通过水面的反射所成的像,属于光的反射现象;④自己在阳光下的影子是因为光沿直线传播,一部分光被人体挡住,在人的背面形成影子,属于光的直线传播现象;⑤冰透镜取火,是因为光透过凸透镜折射后,更加会聚,在会聚处,温度较高,属于光的折射现象;⑥潭清疑水浅是因为光从水中斜射到空气中时,折射光线远离法线,池底所成像的位置与实际位置相比偏上,属于光的折射现象;⑦池水映明月是月光经水面的反射所成的像,属于光的反射现象。因此属于光的反射现象的是③⑦;属于光的折射现象的是①⑤⑥。
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,凹透镜的形状是中间薄、边缘厚,图中符合凹透镜形状特点的是bef。
【分析】平面镜成像现象是光的反射形成的;光从一种介质进入另一种介质,发生折射;凸透镜对光有会聚作用。
15.【答案】同一高度;远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】为了使像呈现在光屏的中心,应该调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
近视镜是凹透镜,对光线具有发散作用,可以使像变远,故在烛焰和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,应将光屏远离凸透镜。
【分析】实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;凹透镜对光线有发散作用,像距变大。
16.【答案】缩小;凸透镜成像比平面镜成像大(两个像大小不同)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知,凸透镜焦距为10.0cm,此时物距等于30cm,大于2f,此时光屏可以得到一个倒立、缩小的实像。当将蜡烛移到“45cm”刻度线处,物距小于焦距,成正立、放大虚像,此时所成的像比蜡烛放在平面镜前所成的像大。
【分析】当物距u>2f时,像距f17.【答案】靠近;漫反射
【知识点】镜面反射与漫反射;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】蜡烛置于凸透镜前30cm处,在光屏上得到一个倒立放大的像,说明此时物距在一倍到两倍焦距之内,当蜡烛远离透镜时,物距增大,像距减小,故应将光屏靠近透镜,才能得到清晰的像。镜面反射只能从特定方向观察到,漫反射可以从各个方向观察到,因此光射到光屏上是发生了漫反射。
【分析】凸透镜成实像时,当物体远离凸透镜,像靠近凸透镜;粗糙的光屏使光线发生漫反射。
18.【答案】乙;凸;视网膜
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】产生远视眼的原因是,晶状体太薄,折光能力太弱,焦距变大,近处的物体的像成在视网膜之后;因此某人看近处物体时,物体的像总成在视网膜的后面,说明此人是远视眼,这种疾病的形成原理与下面的乙图符合。
凸透镜汇聚光线,可以用凸透镜的镜片进行矫正。
使物体在视网膜上成清晰的像。
【分析】远视眼成像在视网膜后,利用凸透镜矫正。
19.【答案】厚;凹
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】过度使用电子产品会使晶状体太厚,折光能力太强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前方,导致近视。
由于近视眼晶状体折光能力太强,需要配戴对光线有发散作用的凹透镜进行矫正。
【分析】近视眼的晶状体太厚,利用凹透镜进行矫正。
20.【答案】投影仪;放大镜
【知识点】凸透镜成像的应用;显微镜
【解析】【解答】显微镜的物镜是凸透镜,成像时相当于投影仪,目镜相当于放大镜。
故答案为:投影仪;放大镜。
【分析】显微镜的物镜和目镜都要将物体放大,目镜相当于投影仪,目镜相当于放大镜。
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴,过光心的光线传播方向不改变;本来要过凹透镜虚焦点的光线经凹透镜后发散至平行于至主光轴。如下图所示:
【分析】光过凸透镜的焦点时,折射光线平行于主光轴;光线过凸透镜的光心,沿直线传播。
22.【答案】解:如图所示;
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】老花眼镜是一个凸透镜,玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内,S点发出的无数条光中,照射到透镜上的光都会发生折射,这些折射光线或折射光线的反向延长线的交点就是S的像。作其中的两条特殊光线:过光心的光传播方向不变;平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即S点的像S′,如图所示:
【分析】凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
23.【答案】(1)11.0;放大;投影仪;左;变小
(2)下
(3)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)将凸透镜正对着太阳光,并移动光屏,直到白纸上的光斑最小,这个光斑是凸透镜的焦点,凸透镜到焦点的距离为11.0cm,则凸透镜的焦距为11.0cm;把蜡烛放在距凸透镜15cm处,2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;把蜡烛从远处向凸透镜远离时,物距在不断增大,由凸透镜成像规律可知:物距增大,像距减小,像变小.所以当蜡烛逐渐远离凸透镜时,需将光屏右移,烛焰所成的实像将变小;(2)蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可向上移动光屏;或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜;
(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚的光线推迟会聚,要使光屏上还能呈清晰的像,可将蜡烛适当远离透镜,即适当左移。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪;当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律;
(2)通过光心的光线不改变方向确定像的位置,移动蜡烛、凸透镜和光屏使之在中央;
(3)近视镜为凹透镜,对光线有发散作用,保持像距不变,应增加物距。
24.【答案】(1)远视;凸透镜
(2)远视
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,说明像成在光屏的后方,远视眼的成因是像呈在视网膜的后方,所以相当于远视眼看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,需要折射光线会聚一些,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加一个凸透镜。
(2)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
【分析】(1)远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
(2)凸透镜对光线有会聚作用,使得光线提现会聚了,像距变小。
25.【答案】(1)10.0
(2)倒立放大
(3)40;照相机
(4)B
(5)远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)凸透镜的焦距是指平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,会聚于主光轴上一点,这一点就是焦点,焦点到光心的距离就是焦距,故图中焦距为10cm。
(2)如图乙,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像。
(3)光的折射中光路是可逆的,若保持蜡烛和光屏位置不变,是物距变为原来的像距,即把凸透镜移至40cm刻度处,像距变为15cm,成倒立、缩小的实像,是照相机的原理。
(4) 保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm
u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察。
(5)如图丁,将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
【分析】(1)平行光凸透镜主光轴的光线会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;
(2)当凸透镜成像时,像距大于物距,成倒立放大的实像;
(3)凸透镜成实像时,物距和像距互换时,可以再次成像;
(4)当物体在凸透镜的焦点内时,需要通过凸透镜观察成像情况;
(5)凸透镜对光有会聚作用,可以矫正远视眼;时凸透镜成像靠近。
26.【答案】(1)解:由题可知,焦度 ;则焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为:
答:焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为4m-1和2m-1;
(2)解:由题可知,眼镜的度数 ,则透镜的焦度Φ=眼镜的度数÷100; 则+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是:
而焦度 ,故-400度眼镜片的焦距为
答:+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度分别是3m-1 和4m-1;-400度的眼镜片焦距是0.25m。
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)结合题目给出的焦距与焦度之间的关系是求解即可;
(2)同理,结合焦度与读数之间的关系求解叫焦度,再利用关系式Φ= 求解焦距即可。
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