沪粤版八年级物理上册 第三章 透镜及其应用实验题、作图题 专项训练(WORD版,含答案与解析)

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名称 沪粤版八年级物理上册 第三章 透镜及其应用实验题、作图题 专项训练(WORD版,含答案与解析)
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2021-12-15 08:41:45

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透镜及其应用实验题、作图题 专项训练
一、实验题
1.小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,当装置如图甲所示时,烛焰在光屏上成清晰的像,
(1)图甲中光屏离凸透镜的距离可能是_______(填序号)
A.28cm B.18cm C.8cm
(2)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向________(填“左”或“右”)调节.
(3)若步骤(2)中未调整光屏的位置,则需在凸透镜前加一个________(填“凸”或“凹”)透镜,才能在光屏上得到清晰倒立的像.
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,我们能看到的清晰的像是图丙中的_______(填序号).
2.在探究凸透镜成像规律的实验中,小明先用焦距为12cm的凸透镜进行实验:
(1)实验时,小明在光屏上接收到一个清晰的像,但像的位置在光屏偏上的位置,他才意识到实验前他漏掉了一个步骤,这个漏掉的步骤是:调整凸透镜和光屏的中心与烛焰中心大致在 _______ ;
(2)小明重新调整后再次进行实验,如下图此时光屏上能接收到的像是倒立、 __________ (选填“缩小”“放大”或“等大”)的实像;
(3)光屏上呈现清晰的实像时,保持其他条件不变,仅用一块大小合适的黑色硬纸片遮住凸透镜的下半部分,则在光屏上呈现的像是 _________ (选填“完整的烛焰像”或“一半的烛焰像”);
(4)取下黑色纸片,他改用5cm的凸透镜继续进行来实验,如果不改变发光体和凸透镜的位置,要想在光屏上成清晰的像,光屏应向 __________ 移动(选填“左”或“右”)。
3.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜,光屏在如图所示位置时,光屏上能成清晰的像。
(1)分析实验成像情况可知,实验中所用凸透镜的焦距为______cm;
(2)当把点燃的蜡烛由图所示的位置向右移至光具座的35cm刻度时,应向______(选填“左”或“右”)移动光屏到适当的位置,可以得到一个倒立______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,依据该成像情况可以制成______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);此时把蜡烛和光屏的位置互换,光屏上______(选填“会”或“不会”)成清晰的像;
(3)实验中若发现烛焰的像成在光屏的上方,为了使像成在光屏的中央,应调节蜡烛使烛焰向______(选填“上”或“下”)移动;
(4)凸透镜成实像时,若用硬纸板将凸透镜遮住一半,则______ 。
A.光屏上不能成像
B.能成像,像是原来大小的一半
C.光屏上仍成原来的像,像比原来暗
D.要把光屏向前或向后移到适当位置,才能成清晰的像
4.小明用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,已知凸透镜的焦距为 10cm。
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ______;
(2)蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示,光屏上成清晰的像(像未画出),该像为倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中的______(选填“照相机”或“投影仪”“放大镜”)利用了这个成像原理;
(3)保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,应将凸透镜移到光具座______cm 刻线处,光屏上会再次出现清晰倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)将凸透镜重新移到如图所示的位置,若将一个近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,这时应向______(选填“左”或“右”)移动光屏,才能在光屏上重新出现清晰的像。
5.在探究“凸透镜成像规律”和“平面镜成像特点”的实验中,实验装置分别如图甲和图乙所示
(1)通过查阅资料发现,凸透镜成像规律符合公式(u为物距,v为像矩,f为焦距)因此,凸透镜的焦距也可以用该公式计算得出,甲图可以成最清晰的像,请你根据公式计算甲图出中的凸透镜焦距f =______cm。
(2)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各小组汇报数据中发现,物距均为18.0cm时,有三个小组所测像距分别为22.0cm、23.0cm、24.0cm。若他们所得的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是______
(3)在用同样的器材进行实验时,调整好蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上同一高度后,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较模糊,只对凸透镜进行了调整,就在光屏上得到了完整清晰的像,调整的方法是______
A.左右适当移动凸透镜 B.上下适当移动凸透镜
C.适当扭转凸透镜 D.更换焦距合适的凸透镜
(4)请你对比并指出甲、乙两图中所成像的两个不同点:______。
6.如图甲所示为探究凸透镜成像特点的实验装置图,凸透镜的焦距为。
(1)实验前要调整光具座上的光屏、凸透镜和发光物体的中心在 ________ 。
(2)实验过程中要记录凸透镜的焦距及实验中成像的大小、正倒、虚实情况,还要记录物距和 ________ 。
(3)图甲是实验过程中的一次成像情况,此时物距为 ________ cm,成的像应该是图乙中的 ________ (选填“A”“B”“C”或“D”),像是 ______ (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(4)若把图甲中的发光物体向左移动到30cm刻线处,调整光屏的位置后,在光屏上得到的像将会 ________ (选填“变小”或“变大”), ________ (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用此成像特点制成的。实验过程中若用不透光的纸遮住凸透镜的下半部分,则光屏上将 ________ (选填“成上半部分的像”“成下半部分的像”“不成像”或“还成完整的像”)。
7.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,选用的凸透镜焦距f=10cm。
(1)将凸透镜放在光具座上如图的位置,把蜡烛固定在20cm刻度线位置时,光屏放在 __________ (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)区域内,此时所成的是倒立、 __________ (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(2)若更换一个焦距为12cm的凸透镜,并保持蜡烛与凸透镜的位置都不变,重复上述实验,要再次得到清晰的像,光屏应向 __________ (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,该现象与 _________ (选填“近”或“远”)视眼的形成原理相似。
8.小明用焦距是10cm的凸透镜进行“探究凸透镜成像规律”的实验装置如图所示。请你完成下列问题∶
(1)将蜡烛、透镜、光屏依次安装在光具座上并将蜡烛,透镜固定在如图所示的位置,发现左右移动光屏始终看不到烛焰在光屏上所成的像,其原因是_____
(2)纠正错误后。保持蜡烛和凸透镜在光具座上的位置不变,缓慢移动光屏,可以在光屏上呈现烛焰清晰的____的实像(填像的特点)。
(3)如果保持凸透镜的位置不变,将蜡烛沿光具座向右移至距离零刻度线 26cm处,为了能在光屏上成清晰的烛焰像,应将光屏移至____适当的位置(选填“”、“”或“大于60cm”)。
(4)实验过程中,蜡烛因燃烧会不断缩短,导致光屏上的像向上移动。如果只允许调节凸透镜的高度,则可以将凸透镜向____(选填“上”或“下”)调节适当的高度,就可使烛焰的像重新呈现在光屏中央。
9.小兰利用下图所示的装置做实验研究凸透镜成像规律。设u为烛焰至透镜A的距离,v为光屏上得到最清晰的像时,光屏至透镜A的距离。小兰调整u,测量相对应的v,部分实验数据如下表所示。根据表中数据可知。
u/cm 60 30 20 15 13 ……
v/cm 12 15 20 30 45 ……
(1)设想光具座足够长,u足够大,则v的值接近______cm(选填“0”、“5”或“10”);
(2)保持蜡烛位置不变,小丽用焦距为fB(fB<fA)的凸透镜B替换凸透镜A,将凸透镜B仍固定在光具座40cm刻线处。移动光屏为使在光屏上仍得到烛焰清晰的像。应将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜B的方向移动;若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,可以在凸透镜B和蜡烛之间放置一个______透镜(选填“凸”或“凹”)。
10.小波在做“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度,这样做的目的是使像成在______;
(2)他将凸透镜正对平行光,当光屏移动到图甲所示位置时,屏上呈现出最小最亮的光斑,则通过刻度尺读出此凸透镜的焦距 f=______cm;
(3)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向______(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。当光屏上出现清晰的像后,用不透明物体挡住透镜上半部分,光屏上的像将会______(选填“是”或“不是”)完整的。
11.在做探究“凸透镜成像规律”的实验中,小红将蜡烛,焦距为20cm的凸透镜、光屏依次放在自制光具座上,凸透镜始终固定在光具座50cm刻度的位置。
(1)在实验过程中,小红点燃蜡烛,通过调节蜡烛和光屏的位置,她在光屏上看到的像如图乙所示,则出现这种现象的原因是_______,为了使烛焰清晰的像成在光屏的中心,她可以将光屏向_______(选填“上”或“下”)调节。
(2)小红继续进行实验,她将蜡烛移至20cm刻度的位置,然后移动右侧的光屏直至在光屏上看到烛焰清晰的像,如图甲所示。生活中的_______(选填“照相机”或“投影仪”)就是根据这一原理制成的。
(3)小红接着进行实验,当她将蜡烛移至45cm刻度的位置时,发现在右侧无论怎样移动光屏,在光屏上都不能看到烛焰清晰的像,其原因是__________。
12.在探究“凸透镜成像规律”实验中如图所示:
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是______cm。
(2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、______的实像。
(3)若在图乙中蜡烛和光屏不动,只移动凸透镜到______cm刻度线处,可以再次呈现清晰的像。
(4)如图乙所示,蜡烛位置不变,移动透镜至40cm刻度线处,则观察到的像是图丙中的______(选填“1”、“2”、“3”或“4”)。
(5)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
13.在探究凸透镜成像规律时,思思小组用了几个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源,实验装置如图所示:
(1)为了确定凸透镜的焦距,小捷将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在另一侧,改变凸透屏的距离,直到光屏上出现一个__________(填“亮点”或“亮环”)为止透镜中心的距离为10cm,确定出焦距f=_____cm。
(2)凸透镜固定在光具座的零刻度线上,思思将光源移至光具座30cm处后,再移动光如图所示位置,光屏上会出现清晰_________(填“放大”、“缩小”、或“等大”)的实像,如果它将光源远离凸透镜一些,这时光屏应向_______(填“左”或“右”)移动,获得清晰的实像。
(3)如果将光源移至7cm处,凸透镜成的是放大的_______(填实像或虚像)
14.小波在做“探究凸透镜成像”的实验中。
(1)他将凸透镜正对平行光,当光屏移动到图甲所示位置时,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距f=______cm;
(2)如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向______(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。当光屏上出现清晰的像后,用不透明物体挡住透镜上半部分,光屏上的像将会______(选填“是”或“不是”)完整的。
二、作图题
15.如图所示,凸透镜斜放,其主光轴与水平成45°角,F是焦点.一条入射光线,经过凸透镜折射后,入射到水平放置的平面镜上被反射,已知折射光线BO与水平成45°角,请完成光路图,画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线.
16.在如图中,画出光线射出水面的折射光线以及经过透镜的折射光线。
17.显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组成,被观察的细微物体先在物镜中成一个像,这个像就相当于目镜中的物体,然后它在目镜中再次成像。F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,图中已画出细小物体AB在物镜中所成像的光路图,以及射向目镜的两条光线,请你画出在目镜中所成的像及光路图。
18.根据要求作图:
(1)如图甲所示,路灯下站着小明和小华两人,地上留下了他们的影子,通过作图确定路灯灯泡S的位置;
(2)如图乙所示,一光源发出的光经平面镜反射后照射到凹透镜上,反射光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F为凹透镜的虚焦点,O为光心。请画出其对应的入射光线及通过凹透镜后的折射光线。
19.在图中,是物体AB上A点经过凸透镜所成的像,在图中画出光线AC经过凸透镜折射后的光路和凸透镜焦点的位置。
20.根据光的传播路径,在图中的虚线框内,填入符合要求的透镜。
21.图示为凹透镜,O为光心,F为焦点,作出图中两条入射光线经过凹透镜后的折射光线。
22.如图所示,S为一点光源,S'为其像点:
(1)请作图确定凸透镜左侧焦点F的位置;
(2)画出S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。( 表示凸透镜,作图时请保留必要的辅助光线,只画出折射光线的不给分)
23.如图所示,为了矫正视力,请你帮助他们选择配戴眼镜的类型,画在方框中。
24.根据透镜的性质,请完成如图的光路图。
参考答案
1.B 左 凹 A
【详解】
(1)由图甲,烛焰在光屏上成倒立、缩小的像,所以此时物距大于二倍焦距,像距在焦距和二倍焦距之间,故可能是18cm,答案为B.
(2)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,应将光屏向左调节.
(3)若步骤(2)中未调整光屏的位置,则像会成在光屏的前面,为在光屏上得到清晰倒立的像,应在凸透镜前加一个发散透镜,即凹透镜.
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,我们能看到的清晰的像是图丙中的A.
2.同一高度 缩小 完整的烛焰像 左
【详解】
(1)[1]实验时,应调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度,其目的是使像成在光屏的中央。
(2)[2]由图可知,物距大于像距,蜡烛与凸透镜的距离在二倍焦距以外,在光屏上会出现一个倒立的、缩小的实像。
(3)[3]当有异物遮挡住部分凸透镜时,依然会得到完整的像,只不过像会变暗。
(4)[4]当改用焦距为5cm的凸透镜继续实验,则相当于凸透镜的会聚能力变的更强了,像会更靠近凸透镜,在不改变发光体和凸透镜的位置时,要在光屏上成清晰的像,应将光屏靠近凸透镜移动,即光屏应向左移动。
3.10.0 右 放大 投影仪 会 上 C
【详解】
(1)[1]当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时,物距和像距均为焦距的2倍,由图甲可知物距或像距为20.0cm,则凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2][3][4]由“物近像远像变大”可知,当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时,向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像,投影仪、幻灯机等就是利用这一成像规律工作的。
[5]此时把蜡烛和光屏的位置互换,根据在光的折射中,光路是可逆的,光屏上会成清晰的像。
(3)[6]在实验过程中,蜡烛越烧越短,烛焰的像成在了光屏的上方,要使像向下移动,则需将蜡烛向上移动。
(4)[7]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,变暗了。
故选C。
4.同一高度上 缩小 照相机 35 放大 右
【详解】
(1)[1]蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央。
(2)[2][3]凸透镜的焦距是10.0cm,由图乙可知,物距u>2f,成倒立、缩小的实像;照相机就是利用这一成像规律工作的。
(3)[4][5]由图可知,物距
u=50cm-20cm=30cm
像距
v=65cm-50cm=15cm
蜡烛与光屏在光具座上的位置不动,要在光屏上再次得到清晰的像,此时的像距v′=30cm(即此时的像距与原来的物距相等),根据光路的可逆性,此时的物距
u′=v=15cm
所以此时蜡烛的位置在
50cm-15cm=35cm
处蜡烛位于1倍焦距和2倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像;投影仪或幻灯机利用此原理制成的。
(4)[6]若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜,使光线发散,为了使光屏上重新呈现清晰的像,光屏应向右移动。
5.10.0 每个组认为的最清晰的像不同 C 见解析
【详解】
(1)[1]凸透镜成像规律符合公式,由图可知物距为30.0cm,像距为15.0cm,代入公式可知
则凸透镜焦距f =10.0cm。
(2)[2]对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各小组汇报数据中发现,物距均为18.0cm时,满足当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像;有三个小组所测像距分别为22.0cm、23.0cm、24.0cm,此时满足当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;可见应该每个组认为的最清晰的像不同导致的。
(3)[3]调整好蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上同一高度后,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较模糊,说明物距和像距是合适的,此时可适当扭转凸透镜,就能在光屏上得到了完整清晰的像。
(4)[4]甲图中凸透镜成像,且满足当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;乙图中是平面镜成像,是光的反射原理,成正立等大的虚像。
6.同一高度上 像距 15.0 C 放大 变小 照相机 还成完整的像
【详解】
(1)[1]实验前要调整光具座上的光屏、凸透镜和发光物体的中心在同一高度上,才可以使像成在光屏的中央。
(2)[2]实验过程中要记录凸透镜的焦距及实验中成像的大小、正倒、虚实情况,还要记录物距和像距,然后比较不同物距的情况下,像的变化以及物距变化规律。
(3)[3]由图甲可知,发光体距离凸透镜的距离为15.0cm,即物距的大小。
[4][5]因为凸透镜的焦距为10cm,发光体在一倍到二倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像,倒立包括上下颠倒和左右颠倒,故C符合题意。
故选C。
(4)[6][7]把图甲中的发光物体向左移动到30cm刻线处,发光体在二倍焦距之外,调整光屏的位置后,在光屏上会成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同。
[8]实验过程中若用不透光的纸遮住凸透镜的下半部分,透过凸透镜的光线将会减少,所以光屏上还成完整的像,但是像会变暗。
7.Ⅰ 缩小 远离 远
【详解】
(1)[1][2]把蜡烛固定在20cm刻度线位置时,u=30cm,此时物距大于2f,凸透镜成倒立、缩小的实像,像距处于f和2f之间,所以光屏应该放在Ⅰ区域内。
(2)[3][4]由题意知,所换凸透镜的焦距变大,说明折光能力变弱,这样像距变大,类似远视眼的成因,要得到清晰的像,光屏需向远离凸透镜的方向移动。
8.烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度 倒立、缩小 大于60cm 下
【分析】
(1)知道要使像成在光屏的中央,需要调节凸透镜、光屏、凸透镜的高度,使其中心大致在同一高度。
(2)需要掌握凸透镜成像的规律;当时,成倒立、缩小的实像,此时,利用其可制成照相机。
(3)当,成倒立、放大的实像,,据此进行分析;
(4)根据光线过光心不改变方向,判断凸透镜的移动情况。
【详解】
(1)[1]将蜡烛、透镜、光屏依次安装在光具座上并将蜡烛,透镜固定在如图所示的位置,发现左右移动光屏,始终看不到烛焰在光屏上所成的像,其原因是烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度。
(2)[2]图示位置物距u=40cm,在凸透镜的2倍焦距之外,此时在光屏上成倒立、缩小的实像。
(3)[3]由图可知,此凸透镜的焦距10cm,若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛沿光具座向右移至距离零刻度线 26cm 处,此时物距为14cm,蜡烛处于1倍与2倍焦距之间,所以光屏上呈现是倒立、放大的实像,光屏必须向右移动,满足,光屏放在大于60cm的位置,光屏能成清晰的烛焰像。
(4)[4]实验过程中,蜡烛因燃烧会不断缩短,导致光屏上的像向上移动。根据光线过光心不改变方向,如果只允许调节凸透镜的高度,则可以将凸透镜向下调节适当的高度,就可使烛焰的像重新呈现在光屏中央。
9.10 靠近 凹
【详解】
(1)[1] u足够大,则像距在一倍焦距而两倍焦距之间,当物体比较远时,像无限靠近,故是靠近一倍的焦距,从图中的数据可以得出当物距等于像距时,等于两倍焦距,故焦距为10cm,故当u足够大,像会无限接近10cm。
(2)[2][3]用焦距较小的凸透镜B替换凸透镜A,折射能力变强,故会在原来的光屏前成像,故需要将光屏向靠近凸透镜的方向移动;若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,则需要发散光线的透镜,将像成在光屏上,故需要凹透镜。
10.光屏中央 11.0 靠近 是
【详解】
(1)[1]为了使像成在光屏的中央,烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度。
(2)[2]凸透镜正对平行光,平行光线平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
(3)[3]如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,物距变大,像距变小,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动。
[4]遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。
11.烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心不在同一水平高度上 上 投影仪 物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像
【详解】
(1)[1][2]实验中需调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在同一水平高度上,目的是像成在光屏的中央;根据光线过光心不改变方向,如图像成在光屏的上方,要使像成在光屏的中央位置,可以让蜡烛向上移动,或凸透镜向下移动,或光屏向上移动。
(2)[3]小红继续进行实验,她将蜡烛移至20cm刻度的位置,然后移动右侧的光屏直至在光屏上看到烛焰清晰的像,如图甲所示,此时物距为30cm,小于2倍焦距、大于1倍焦距,像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,生活中的投影仪、幻灯机、电影放映机就是根据这一原理制成的。
(3)[4]小红接着进行实验,当她将蜡烛移至45cm刻度的位置时,物距为5cm,小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,此时像距大于物距,像比物大,物像同侧,所以在右侧无论怎样移动光屏都不能看到烛焰清晰的像。
12.10.0 放大 65.0 4 远离
【详解】
(1)[1]凸透镜的焦距为
(2)[2]由图乙可知,物距为
焦距,,成倒立放大的实像。
(3)[3]图乙中物距,像距为
凸透镜成倒立放大的实像,根据光的折射中光路是可逆的,当,时,凸透镜成倒立缩小的实像,当凸透镜在65.0cm刻度线处,符合
所以把凸透镜移动65.0cm刻度线处。
(4)[4]蜡烛位置不变,移动透镜至40.0cm刻度线处,物距为
可得,成正立放大的虚像,故选择4。
(5)[5]在蜡烛和凸透镜之间放一副近视镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使像错后会聚,像向右移动,所以将光屏远离凸透镜可再次成清晰的像。
13.亮点 10cm 缩小 左 虚像
【详解】
(1)[1]为了确定凸透镜的焦距,首先要找到凸透镜的焦距,所以将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的点,便为焦点。
[2]由图知道,焦点到凸透镜中心的距离为10cm,所以此凸透镜的焦距为10cm。
(2)[3][4]由(1)知道,f=10cm,由于凸透镜固定在光具座的零刻度线上,小捷将光源移至光具座30cm处,即此时物距
u=30cm>2f
由凸透镜成像规律知道,此时成倒立、缩小的实像。若将光源远离凸透镜,则物距增大,根据凸透镜成像的规律知道,像距要减小,所以光屏要靠近凸透镜即向左移动。
(3)[5]如果将光源移至7cm处,则
u=7cm由凸透镜成像规律知道,此时成倒立、放大的虚像。
14.11.0 靠近 是
【详解】
(1)[1]他将凸透镜正对平行光,当光屏移动到图甲所示位置时,屏上呈现出最小最亮的光斑,由于平行于主光轴的光线经折射后过焦点,则此凸透镜的焦距为
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
(2)[2]如果将蜡烛在乙图,此时物距小于2倍焦距、大于1倍焦距,像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,蜡烛远离透镜时物距变大,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动。
[3]当光屏上出现清晰的像后,用不透明物体挡住透镜上半部分,光屏上的像仍会是完整的,但由于通过的光少一半,亮度会降低。
15.
【详解】
由凸透镜三条特殊光线性质可知,过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,可作出入射到凸透镜的入射光线,根据光的反射定律可知,光线BO与镜面的交点O即为反射光路的入射点,再结合反射角等于入射角,法线垂直于镜面即可完成经平面镜反射的反射光线.
16.
【详解】
光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,据此在法线右侧的空气中画出折射光线,然后根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴画出通过凸透镜的折射光线。如图所示:
17.
【分析】
凸透镜成像的三种情况:①物体在二倍焦距以外成倒立缩小的实像应用于照相机;②物体在一倍焦距和二倍焦距之间成倒立放大的实像应用于投影仪;③物体在一倍焦距以内成正立放大的虚像应用于放大镜。显微镜的原理:显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于投影仪成倒立、放大的实像;目镜相当于放大镜成正立、放大的虚像。
【详解】
显微镜的物镜是一个凸透镜,目的是得到一个倒立放大的实像,这个实像处在目镜的1倍焦距以内,它的目镜也是一个凸透镜,目的是得到一个正立放大的虚像,据此作图如下:
18.(1) ;(2)
【详解】
(1)据光的直线传播,分别连接两人最高点及其对应的像点,这两条直线的相交点,即是灯泡S的位置,而这两条直线即是灯泡射向两人的两条直线,所以作图如下:
(2)先作平面镜镜面的垂线,即法线,据光的反射定律:反射角等于入射角,作出入射光线,由图乙知,光线ab平行于凹透镜的主光轴入射,其折射光线的反射延长线过异侧焦点,故作图如下:
19.
【详解】
连接,即为入射光线AC经凸透镜后的折射光线;过A点画出平行于凸透镜主光轴的入射光线AD,连接,交主光轴于 F点,则点F就是凸透镜的焦点。如图所示:
20.,
【详解】
第一个图中入射光线是平行的,而折射光线远离主光轴,即透镜有发散作用,所以是凹透镜,作图如下:
第二个图中折射光线平行于主光轴,折射光线相对于入射光线靠近了主光轴,即透镜有会聚作用,所以是凸透镜;作图如下:
21.
【分析】
凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
【详解】
由图可以知道,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;如图:
22.(1);(2)
【详解】
(1)根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线过焦点可知,从S点作平行于主光轴的光线,与透镜交于一点即为入射点,连接入射点与S'像点,标上光线方向,与主光轴交点即为凸透镜左侧焦点F的位置,如图所示:
(2)延长光线SA与凸透镜交点入射点,连接入射点与S'像点即为折射后的光路图,标上光线方向,如下图所示:
23.
【详解】
像成在视网膜的后方,是远视眼,应佩戴凸透镜矫正,如图所示:
24.
【详解】
凸透镜对光有会聚作用,穿过凸透镜焦点的光经过凸透镜折射后会变成与主光轴平行的光,如图所示:
试卷第1页,共3页