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人教版初中物理八年级上册第五章《透镜及其应用》复习基础卷
一、单选题
1.(2021·湘西)下列透镜中凹透镜是( )
A. B. C. D.
2.(2021八上·黄浦期中)下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点上
B.凸透镜有一个焦点,凹透镜有两个焦点
C.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向不改变
D.经凹透镜折射的光线,一定是发散光线
3.(2020八上·承德期末)小明同学拿一透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧来回移动,发现在某一个位置时,白纸上将会出现一个最小、最亮的光斑(如图所示),则以下说法中不正确的是( )
A.此透镜对光具有会聚作用
B.此透镜是凹透镜
C.可认为光班与透镜中心的距离是该透镜的焦距
D.如果时间较长,将会看到光斑处的纸变焦
4.(2021·长春)华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜,使物体到相机的距离无论远近,都可以变焦成像。液态镜头( )
A.对光有会聚作用 B.能成倒立的虚像
C.能成正立的实像 D.能成缩小的虚像
5.(2021·鸡西)现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁
6.(2021·威海)桌面上放有一只离墙很近的盛满水的玻璃杯,小明无意中发现玻璃杯后方白墙上出现窗外景物清晰的像。下列光学仪器中应用了该现象成像原理的是( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.潜望镜
7.(2021八下·陈仓期中)下列关于透镜的说法中,正确的是( )
A.焦距越长,透镜对光的折射作用越弱
B.凸透镜只对平行光有会聚作用
C.凹透镜两个焦点之间的距离叫做焦距
D.平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
8.(2021八下·陕州期中)图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形。其中属于凹透镜的是( )
A.没有 B.a、b、c、d C.c D.a、b、d
9.(2021·河西模拟)如图是德国设计师设计的一球形透镜太阳能系统,光通过透镜后再发电。该透镜是一个( )
A.凹透镜,它对光有会聚作用 B.凹透镜,它对光有发散作用
C.凸透镜,它对光有发散作用 D.凸透镜,它对光有会聚作用
10.(2021八下·黑山月考)透镜在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是( )
A.近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用
B.拍照时,被照者应站在距照相机镜头二倍焦距以内的位置
C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D.物体经过显微镜的物镜后成倒立、放大的实像
11.(2021八下·秦都月考)关于显微镜的物镜和目镜,下列说法正确的是( )
A.物镜的焦距较长 B.物镜相当于照相机
C.目镜的焦距较短 D.目镜相当于放大镜
12.(2020八上·夷陵期末)下列有关显微镜的目镜和物镜所成像的说法正确的是( )
A.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.目镜成倒立放大的实像,物镜成正立放大的虚像
C.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
D.目镜成正立放大的虚像,物镜成正立放大的实像
二、填空题
13.从空气射入凹透镜的平行光,经凹透镜后变得 ,因此,凹透镜也叫做 透镜.
14.(2021八上·桂林期中)照相机的镜头相当于 镜,照相时,若想使照片上的人大一些,照相机应该离被照的人 些。
15.(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。
16.(2020八上·禅城期末)如图为一段物理创新实验视频的截图:图甲为原图,图乙为隔着空茶杯看此图片,图丙为隔着装满水的茶杯看此图片,茶杯到图片的距离相同.产生图丙情形是因为光的 (直线传播/反射/折射)所形成的 (实像/虚像).此成像特点类似于 (放大镜/幻灯机/照相机).
17.(2020八上·佳木斯期末)如图所示的透镜是 透镜,用这种透镜做成的眼镜可以用来矫正 眼。
18.(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。
19.(2021·常州)2021年5月15日,中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实,如图甲,“祝融号“火星车驶离平台的过程中,其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片,照相机的镜头是一个 透镜,拍摄过程中相机镜头逐步 (向外伸/向内缩)。观看三张照片感觉平台是运动的,这是以 为参照物。
20.(2021·西昌模拟)学校物理兴趣小组对大家普及森林草原防灭火知识时强调:在林区游玩时不能将喝剩的矿泉水瓶随意丢在路边的枯叶上面,主要原因是有水的矿泉水瓶相当于 镜,这种透镜对光线有 作用,使局部温度过高引发火灾。
21.(2021·岳池模拟)如图所示,来自物点A的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点。要使像远离视网膜,物点A应该向 (选填“左”或“右”)移动;要使像成在视网膜上,应佩戴一个合适的 透镜制成的眼镜。(选填“凸”或“凹”)
22.(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 。
23.(2020八上·陇县期末)小明想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,他应该把小灯泡放在凸透镜 上。望远镜中有两组透镜,每组透镜的作用都相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)
24.(2020八上·绥滨期末)显微镜载物台上被观察的物体经过物镜后成一个 实像,再经过目镜成为一个 (“放大”、“缩小”)虚像.
三、作图题
25.(2021八上·桂林期中)如图所示,请补充完整通过凹透镜两条光线的光路图(其中一条光线指向透镜左侧焦点,另一条光线平行于主光轴)。
26.(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。
27.(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
28.(2021·苏州模拟)在探究凸透镜成像的规律的实验中,若所用的透镜半径为10cm,焦距为20cm。
(1)如图所示,光屏上得到的图像是 ;
(2)如果把蜡烛放在光具座0刻度处,为了在光屏是获得清晰的像,光屏的移到的位置是 刻度处;此时所成像的特点是 ;
(3)若(2)实验中在光屏得到清晰的像后,取走光屏用眼睛继续观察,看到的是 (实/虚)像;为了模拟近视眼的情况,小明同学将现有的透镜换成了焦距为10cm的透镜,此时观察到的像将 (变大/变小/不变)。
29.(2021·宁津模拟)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)在调整器材高度时,应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)如图甲所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,日常生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
(3)如果保持图甲中透镜和蜡烛位置不变,将光屏向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,要使光屏上重新得到烛焰清晰的像,则应该在透镜和蜡烛之间放置一个 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(4)小明根据实验记录,绘制了物体到凸透镜的距离u和实像到凸透镜的距离v之间的关系如图乙所示,则凸透镜的焦距为 cm。
(5)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时需要 (选填“向上”或“向下”)移动光屏。
(6)如图丙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处,则人眼在 处能观察到烛焰的像,像是图丁中的 (选填“1”“2”“3”或“4”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】凸透镜中间厚、边缘薄,凹透镜中间薄、边缘厚,所以ACD中的透镜为凸透镜,B中的透镜为凹透镜。
故答案为:B。
【分析】凸透镜中间薄,边缘厚;凹透镜中间厚,边缘薄。
2.【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A.凸透镜对光线的会聚作用,但通过凸透镜的光并不一定会聚到焦点或某点,而是指通过凸透镜折射后,折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更偏近主光轴,使它的光束变窄、变收缩,A不符合题意;
B.凸透镜有两个焦点,且都是实焦点,凹透镜有两个虚焦点,B不符合题意;
C.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不会改变,C符合题意;
D.平行于主光轴的光线经凹透镜后的发散光线的反向延长线相交在主光轴一点上,会聚光束经过凹透镜后可能发散,可能平行光射出,也可能会聚于一点。减慢会聚也是发散。D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;过凸透镜、凹透镜光心的光线,沿直线传播。
3.【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类;透镜的光路图
【解析】【解答】A.太阳光可以看成平行光,白纸上出现了一个最小、最亮的光斑,说明此透镜对光具有会聚作用,A正确,不符合题意;
B.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,此现象是光发生了会聚,不可能是凹透镜,B错误,符合题意;
C.最小、最亮的光斑是透镜的焦点位置,因此可认为光斑与透镜中心的距离是该透镜的焦距,C正确,不符合题意;
D.太阳光具有能量,如果时间较长,将会看到光斑处的纸变焦,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜对光有会聚作用;平行光经过凸透镜会聚于一点,此点到凸透镜的距离是焦距;经过凸透镜的光线集中,能量也集中。
4.【答案】A
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】A.液态镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,A符合题意;
BCD.照相机照相时,物体在2倍焦距以外,所成的像是倒立、缩小的实像,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用。
5.【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】甲图中像成在了视网膜的后面,该眼睛是远视眼,远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正;故乙图是远视眼的矫正示意图;由丙图可知:像成在视网膜的前方,故该眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴凹透镜,使光线推迟会聚;丁图是近视眼的矫正示意图。
故答案为:D。
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
6.【答案】B
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】盛满水的玻璃杯相当于凸透镜,窗外景物和玻璃之间的距离大于凸透镜的2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机应用此原理制成的。
故答案为:B。
【分析】照相机:原理;成倒立、缩小的实像,u>2f
7.【答案】A
【知识点】透镜及其特点与分类;主光轴、光心、焦点和焦距
【解析】【解答】A.焦距越长,透镜对光的折射作用越弱,A符合题意;
B.凸透镜对光线有会聚作用,不仅仅是平行光,B不符合题意;
C.凹透镜的虚焦点与光心之间的距离叫做焦距,C不符合题意;
D.平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后一定会聚于焦点,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用;凸透镜的焦距越长,折光能力越弱;平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚于焦点。
8.【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凹透镜对光线有发散作用,由图可知光线经过a、b、d后是向外发散的,经过c后是向内会聚的,因此a、b、d是凹透镜,c是凸透镜。
故答案为:D。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,结合入射光线和折射光线的方向判断即可。
9.【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散的作用,该太阳能系统是利用太阳光通过凸透镜会聚后再发电,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜是中间厚边缘薄的透镜;凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散的作用。
10.【答案】D
【知识点】显微镜
【解析】【解答】A.近视眼是由于光线呈在视网膜前方,应该佩戴凹透镜对光线的发散作用,A不符合题意;
B.拍照时,被照者应站在距照相机镜头二倍焦距以外的位置,成像在一倍焦距和二倍焦距之间,B不符合题意;
C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,成像在物体的同侧,成正立、放大的虚线,C不符合题意;
D.物体经过显微镜的物镜后成倒立、放大的实像,相当于放大镜,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物距u>2f时,像距f11.【答案】D
【知识点】显微镜
【解析】【解答】AB.显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,且物镜的焦距较短,使物体成倒立、放大实像,物镜相当于投影仪,AB不符合题意;
CD.目镜的焦距较长,相当于放大镜,将物镜所成的像再次放大,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,且物镜的焦距较短,使物体成倒立、放大实像,物镜相当于投影仪,目镜的焦距较长,相当于放大镜,将物镜所成的像再次放大。
12.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用;显微镜
【解析】【解答】显微镜的物镜和目镜都有放大的作用,其中物镜相当于投影仪,能成倒立放大的实像,目镜相当于放大镜,能成正立放大的虚像。
故答案为:A。
【分析】显微镜的物镜和目镜都成放大的像,物镜是倒立放大的实像,目镜是正立放大的虚像。
13.【答案】发散;发散
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】解:凹透镜是指中间比边缘薄的透镜,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长线会交于一点,叫做凹透镜的焦点,且是虚焦点,故凹透镜对光线有发散作用;因此,凹透镜也叫做发散透镜.
故答案为:发散;发散.
【分析】中间比边缘薄的透镜为凹透镜,对光线有发散作用.
14.【答案】凸透;近
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】根据照相机的工作原理,镜头就相当于一个凸透镜,并且所成的像是缩小倒立的实像。
因照相机成像时,物距越小,像距越大,实像越大,要使像增大,应该减小物距,增大像距,镜头到底片的距离即为像距,随着物距的变化,像距也要变化,所以若想使照片上的人大一些,照相机应该离被照的人近一些。
【分析】照相机的镜头是凸透镜;物体靠近镜头时,成像变大。
15.【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。
16.【答案】折射;实像;幻灯机
【知识点】光的折射现象及其应用;生活中的透镜
【解析】【解答】茶杯装水后,相当于凸透镜,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的.由图知,看到的是倒立放大的实像,幻灯机是根据这个原理制成的.
【分析】光线经过不同介质时发生折射;凸透镜成像倒立的像,是实像;成像是放大的实像时,实际应用是幻灯机。
17.【答案】凸;远视
【知识点】透镜及其特点与分类;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可看出,通过透镜看到书上的字变大了,所以该镜是凸透镜。
远视眼是像呈在视网膜的后方,要想使像呈在视网膜上,应戴会聚透镜,即凸透镜,所以该镜可以用以矫正远视眼。
【分析】放大镜成像时,是正立放大的虚像;远视眼利用凸透镜矫正。
18.【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。
19.【答案】凸;向内缩;相机镜头
【知识点】生活中的透镜;参照物及其选择
【解析】【解答】照相机镜头是凸透镜,利用凸透镜成像,由图可知,像变小,物距增大,像距减小,所以相机镜头逐步向内缩。
以相机镜头为参照物,平台位置改变,是运动的。
【分析】照相机镜头是凸透镜,物体靠近镜头时,像远离镜头像变大;相当于参照物有位置变化,物体是运动的。
20.【答案】凸透;会聚
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】矿泉水瓶在随意丢放时,里面的水中间厚边缘薄,相当于凸透镜。
凸透镜对光线具有会聚作用,所以会使局部温度过高引发火灾。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,结合入射光线和折射光线的方向判断即可。
21.【答案】右;凸
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】来自物点A的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点,延迟会聚了,说明晶状体对光的折射能力偏弱,要使像远离视网膜,物点A应该向右移动,即减小物距;要使像成在视网膜上,应佩戴一个合适的对光有会聚作用的凸透镜制成的眼镜。
【分析】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。
22.【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f23.【答案】焦点;凸透镜
【知识点】透镜的光路图;望远镜
【解析】【解答】平行于凸透镜主光轴的平行光,经凸透镜后,会聚于凸透镜的焦点;根据光路可逆原理,从凸透镜焦点发出的光线,经凸透镜后,会变成一束平行于凸透镜主光轴的平行光;所以,应该把小灯泡放在凸透镜的焦点上。望远镜的目镜和物镜,都是利用凸透镜成像原理工作的,所以,望远镜中的两组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。
【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;望远镜是由凸透镜构成。
24.【答案】放大;放大
【知识点】显微镜
【解析】【解答】显微镜的物镜相当于幻灯机的镜头,物体经过物镜后成倒立、放大的实像,显微镜的目镜相当于一个放大镜,通过目镜成正立、放大的虚像.
故答案为放大;放大.
【分析】显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于幻灯机(或者投影仪),成倒立、放大的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像。
25.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行主光轴的光线经过凹透镜后其折射光线反向延长线必过右侧焦点,故用虚线连接折射点和右侧焦点,并延长,延长线上画上向上的箭头,即为其中一条折射光线,指向虚焦点必然平行主光轴,故过折射点画一条平行主光轴的直线,并标上向右的箭头,故如下图所示:
【分析】光线平行于凹透镜的主光轴时,折射光线的反向延长线过焦点;光线的延长线过焦点,折射光线平行于主光轴。
26.【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。
27.【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。
28.【答案】(1)半径为10cm的圆形光斑
(2)80.0cm;倒立等大的实像
(3)实像;变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)图中的物距为20cm,等于一倍焦距,不成像,但是可以得到平行光,所以光屏上会有圆形的光斑。
(2)把蜡烛放在光具座0刻度处,此时物距等于40cm,等于两倍焦距,此时成的是等大、倒立的实像,像距为40cm,光屏的移到的位置为80cm。
(3)移走光屏,用眼睛继续观察,有光线进入眼睛,眼睛看到的是实像。
小明同学将现有的透镜换成了焦距为10cm的透镜,物距大于两倍焦距,成的是缩小的像,因此观察到的像将变小。
【分析】(1)当物距u=f时,凸透镜不成像,在光屏上观察到一个光斑;
(2)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距;
(3)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。
29.【答案】(1)点燃
(2)投影仪
(3)远视眼镜
(4)10
(5)向上
(6)B;4
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心,只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
(2)像距大于物距,此时成倒立放大的实像,投影仪根据这个原理制成。
(3)把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应使像向左移动,则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜,即远视眼镜,会聚光线。
(4)由图,物距、像距等于20cm时,物距等于两倍焦距,成倒立等大实像,所以焦距为10cm。
(5)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,应上移光屏。
(6)凸透镜焦距为10cm,使蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处,这时的u=8cm,小于焦距,成正立放大的虚像,因像与物同侧,则人眼在B处观察到蜡烛的像,像是图丁中的4。
【分析】(1)实验的时候应将蜡烛点燃观察火焰;
(2)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;
(3)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; (4)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,可以利用此成像性质测量凸透镜的焦距;
(5)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即可; (6)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。
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人教版初中物理八年级上册第五章《透镜及其应用》复习基础卷
一、单选题
1.(2021·湘西)下列透镜中凹透镜是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】凸透镜中间厚、边缘薄,凹透镜中间薄、边缘厚,所以ACD中的透镜为凸透镜,B中的透镜为凹透镜。
故答案为:B。
【分析】凸透镜中间薄,边缘厚;凹透镜中间厚,边缘薄。
2.(2021八上·黄浦期中)下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点上
B.凸透镜有一个焦点,凹透镜有两个焦点
C.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向不改变
D.经凹透镜折射的光线,一定是发散光线
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A.凸透镜对光线的会聚作用,但通过凸透镜的光并不一定会聚到焦点或某点,而是指通过凸透镜折射后,折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更偏近主光轴,使它的光束变窄、变收缩,A不符合题意;
B.凸透镜有两个焦点,且都是实焦点,凹透镜有两个虚焦点,B不符合题意;
C.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不会改变,C符合题意;
D.平行于主光轴的光线经凹透镜后的发散光线的反向延长线相交在主光轴一点上,会聚光束经过凹透镜后可能发散,可能平行光射出,也可能会聚于一点。减慢会聚也是发散。D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;过凸透镜、凹透镜光心的光线,沿直线传播。
3.(2020八上·承德期末)小明同学拿一透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧来回移动,发现在某一个位置时,白纸上将会出现一个最小、最亮的光斑(如图所示),则以下说法中不正确的是( )
A.此透镜对光具有会聚作用
B.此透镜是凹透镜
C.可认为光班与透镜中心的距离是该透镜的焦距
D.如果时间较长,将会看到光斑处的纸变焦
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类;透镜的光路图
【解析】【解答】A.太阳光可以看成平行光,白纸上出现了一个最小、最亮的光斑,说明此透镜对光具有会聚作用,A正确,不符合题意;
B.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,此现象是光发生了会聚,不可能是凹透镜,B错误,符合题意;
C.最小、最亮的光斑是透镜的焦点位置,因此可认为光斑与透镜中心的距离是该透镜的焦距,C正确,不符合题意;
D.太阳光具有能量,如果时间较长,将会看到光斑处的纸变焦,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜对光有会聚作用;平行光经过凸透镜会聚于一点,此点到凸透镜的距离是焦距;经过凸透镜的光线集中,能量也集中。
4.(2021·长春)华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜,使物体到相机的距离无论远近,都可以变焦成像。液态镜头( )
A.对光有会聚作用 B.能成倒立的虚像
C.能成正立的实像 D.能成缩小的虚像
【答案】A
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】A.液态镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,A符合题意;
BCD.照相机照相时,物体在2倍焦距以外,所成的像是倒立、缩小的实像,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用。
5.(2021·鸡西)现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】甲图中像成在了视网膜的后面,该眼睛是远视眼,远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正;故乙图是远视眼的矫正示意图;由丙图可知:像成在视网膜的前方,故该眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴凹透镜,使光线推迟会聚;丁图是近视眼的矫正示意图。
故答案为:D。
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
6.(2021·威海)桌面上放有一只离墙很近的盛满水的玻璃杯,小明无意中发现玻璃杯后方白墙上出现窗外景物清晰的像。下列光学仪器中应用了该现象成像原理的是( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.潜望镜
【答案】B
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】盛满水的玻璃杯相当于凸透镜,窗外景物和玻璃之间的距离大于凸透镜的2倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机应用此原理制成的。
故答案为:B。
【分析】照相机:原理;成倒立、缩小的实像,u>2f
7.(2021八下·陈仓期中)下列关于透镜的说法中,正确的是( )
A.焦距越长,透镜对光的折射作用越弱
B.凸透镜只对平行光有会聚作用
C.凹透镜两个焦点之间的距离叫做焦距
D.平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
【答案】A
【知识点】透镜及其特点与分类;主光轴、光心、焦点和焦距
【解析】【解答】A.焦距越长,透镜对光的折射作用越弱,A符合题意;
B.凸透镜对光线有会聚作用,不仅仅是平行光,B不符合题意;
C.凹透镜的虚焦点与光心之间的距离叫做焦距,C不符合题意;
D.平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后一定会聚于焦点,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用;凸透镜的焦距越长,折光能力越弱;平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚于焦点。
8.(2021八下·陕州期中)图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形。其中属于凹透镜的是( )
A.没有 B.a、b、c、d C.c D.a、b、d
【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凹透镜对光线有发散作用,由图可知光线经过a、b、d后是向外发散的,经过c后是向内会聚的,因此a、b、d是凹透镜,c是凸透镜。
故答案为:D。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,结合入射光线和折射光线的方向判断即可。
9.(2021·河西模拟)如图是德国设计师设计的一球形透镜太阳能系统,光通过透镜后再发电。该透镜是一个( )
A.凹透镜,它对光有会聚作用 B.凹透镜,它对光有发散作用
C.凸透镜,它对光有发散作用 D.凸透镜,它对光有会聚作用
【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散的作用,该太阳能系统是利用太阳光通过凸透镜会聚后再发电,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜是中间厚边缘薄的透镜;凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散的作用。
10.(2021八下·黑山月考)透镜在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是( )
A.近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用
B.拍照时,被照者应站在距照相机镜头二倍焦距以内的位置
C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
D.物体经过显微镜的物镜后成倒立、放大的实像
【答案】D
【知识点】显微镜
【解析】【解答】A.近视眼是由于光线呈在视网膜前方,应该佩戴凹透镜对光线的发散作用,A不符合题意;
B.拍照时,被照者应站在距照相机镜头二倍焦距以外的位置,成像在一倍焦距和二倍焦距之间,B不符合题意;
C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,成像在物体的同侧,成正立、放大的虚线,C不符合题意;
D.物体经过显微镜的物镜后成倒立、放大的实像,相当于放大镜,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物距u>2f时,像距f11.(2021八下·秦都月考)关于显微镜的物镜和目镜,下列说法正确的是( )
A.物镜的焦距较长 B.物镜相当于照相机
C.目镜的焦距较短 D.目镜相当于放大镜
【答案】D
【知识点】显微镜
【解析】【解答】AB.显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,且物镜的焦距较短,使物体成倒立、放大实像,物镜相当于投影仪,AB不符合题意;
CD.目镜的焦距较长,相当于放大镜,将物镜所成的像再次放大,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,且物镜的焦距较短,使物体成倒立、放大实像,物镜相当于投影仪,目镜的焦距较长,相当于放大镜,将物镜所成的像再次放大。
12.(2020八上·夷陵期末)下列有关显微镜的目镜和物镜所成像的说法正确的是( )
A.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.目镜成倒立放大的实像,物镜成正立放大的虚像
C.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
D.目镜成正立放大的虚像,物镜成正立放大的实像
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用;显微镜
【解析】【解答】显微镜的物镜和目镜都有放大的作用,其中物镜相当于投影仪,能成倒立放大的实像,目镜相当于放大镜,能成正立放大的虚像。
故答案为:A。
【分析】显微镜的物镜和目镜都成放大的像,物镜是倒立放大的实像,目镜是正立放大的虚像。
二、填空题
13.从空气射入凹透镜的平行光,经凹透镜后变得 ,因此,凹透镜也叫做 透镜.
【答案】发散;发散
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】解:凹透镜是指中间比边缘薄的透镜,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长线会交于一点,叫做凹透镜的焦点,且是虚焦点,故凹透镜对光线有发散作用;因此,凹透镜也叫做发散透镜.
故答案为:发散;发散.
【分析】中间比边缘薄的透镜为凹透镜,对光线有发散作用.
14.(2021八上·桂林期中)照相机的镜头相当于 镜,照相时,若想使照片上的人大一些,照相机应该离被照的人 些。
【答案】凸透;近
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】根据照相机的工作原理,镜头就相当于一个凸透镜,并且所成的像是缩小倒立的实像。
因照相机成像时,物距越小,像距越大,实像越大,要使像增大,应该减小物距,增大像距,镜头到底片的距离即为像距,随着物距的变化,像距也要变化,所以若想使照片上的人大一些,照相机应该离被照的人近一些。
【分析】照相机的镜头是凸透镜;物体靠近镜头时,成像变大。
15.(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。
16.(2020八上·禅城期末)如图为一段物理创新实验视频的截图:图甲为原图,图乙为隔着空茶杯看此图片,图丙为隔着装满水的茶杯看此图片,茶杯到图片的距离相同.产生图丙情形是因为光的 (直线传播/反射/折射)所形成的 (实像/虚像).此成像特点类似于 (放大镜/幻灯机/照相机).
【答案】折射;实像;幻灯机
【知识点】光的折射现象及其应用;生活中的透镜
【解析】【解答】茶杯装水后,相当于凸透镜,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的.由图知,看到的是倒立放大的实像,幻灯机是根据这个原理制成的.
【分析】光线经过不同介质时发生折射;凸透镜成像倒立的像,是实像;成像是放大的实像时,实际应用是幻灯机。
17.(2020八上·佳木斯期末)如图所示的透镜是 透镜,用这种透镜做成的眼镜可以用来矫正 眼。
【答案】凸;远视
【知识点】透镜及其特点与分类;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可看出,通过透镜看到书上的字变大了,所以该镜是凸透镜。
远视眼是像呈在视网膜的后方,要想使像呈在视网膜上,应戴会聚透镜,即凸透镜,所以该镜可以用以矫正远视眼。
【分析】放大镜成像时,是正立放大的虚像;远视眼利用凸透镜矫正。
18.(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。
19.(2021·常州)2021年5月15日,中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表达的美好愿望成为现实,如图甲,“祝融号“火星车驶离平台的过程中,其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙、丁3张照片,照相机的镜头是一个 透镜,拍摄过程中相机镜头逐步 (向外伸/向内缩)。观看三张照片感觉平台是运动的,这是以 为参照物。
【答案】凸;向内缩;相机镜头
【知识点】生活中的透镜;参照物及其选择
【解析】【解答】照相机镜头是凸透镜,利用凸透镜成像,由图可知,像变小,物距增大,像距减小,所以相机镜头逐步向内缩。
以相机镜头为参照物,平台位置改变,是运动的。
【分析】照相机镜头是凸透镜,物体靠近镜头时,像远离镜头像变大;相当于参照物有位置变化,物体是运动的。
20.(2021·西昌模拟)学校物理兴趣小组对大家普及森林草原防灭火知识时强调:在林区游玩时不能将喝剩的矿泉水瓶随意丢在路边的枯叶上面,主要原因是有水的矿泉水瓶相当于 镜,这种透镜对光线有 作用,使局部温度过高引发火灾。
【答案】凸透;会聚
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】矿泉水瓶在随意丢放时,里面的水中间厚边缘薄,相当于凸透镜。
凸透镜对光线具有会聚作用,所以会使局部温度过高引发火灾。
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,结合入射光线和折射光线的方向判断即可。
21.(2021·岳池模拟)如图所示,来自物点A的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点。要使像远离视网膜,物点A应该向 (选填“左”或“右”)移动;要使像成在视网膜上,应佩戴一个合适的 透镜制成的眼镜。(选填“凸”或“凹”)
【答案】右;凸
【知识点】远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】来自物点A的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点,延迟会聚了,说明晶状体对光的折射能力偏弱,要使像远离视网膜,物点A应该向右移动,即减小物距;要使像成在视网膜上,应佩戴一个合适的对光有会聚作用的凸透镜制成的眼镜。
【分析】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。
22.(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f23.(2020八上·陇县期末)小明想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,他应该把小灯泡放在凸透镜 上。望远镜中有两组透镜,每组透镜的作用都相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)
【答案】焦点;凸透镜
【知识点】透镜的光路图;望远镜
【解析】【解答】平行于凸透镜主光轴的平行光,经凸透镜后,会聚于凸透镜的焦点;根据光路可逆原理,从凸透镜焦点发出的光线,经凸透镜后,会变成一束平行于凸透镜主光轴的平行光;所以,应该把小灯泡放在凸透镜的焦点上。望远镜的目镜和物镜,都是利用凸透镜成像原理工作的,所以,望远镜中的两组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。
【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;望远镜是由凸透镜构成。
24.(2020八上·绥滨期末)显微镜载物台上被观察的物体经过物镜后成一个 实像,再经过目镜成为一个 (“放大”、“缩小”)虚像.
【答案】放大;放大
【知识点】显微镜
【解析】【解答】显微镜的物镜相当于幻灯机的镜头,物体经过物镜后成倒立、放大的实像,显微镜的目镜相当于一个放大镜,通过目镜成正立、放大的虚像.
故答案为放大;放大.
【分析】显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于幻灯机(或者投影仪),成倒立、放大的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像。
三、作图题
25.(2021八上·桂林期中)如图所示,请补充完整通过凹透镜两条光线的光路图(其中一条光线指向透镜左侧焦点,另一条光线平行于主光轴)。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行主光轴的光线经过凹透镜后其折射光线反向延长线必过右侧焦点,故用虚线连接折射点和右侧焦点,并延长,延长线上画上向上的箭头,即为其中一条折射光线,指向虚焦点必然平行主光轴,故过折射点画一条平行主光轴的直线,并标上向右的箭头,故如下图所示:
【分析】光线平行于凹透镜的主光轴时,折射光线的反向延长线过焦点;光线的延长线过焦点,折射光线平行于主光轴。
26.(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。
27.(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
28.(2021·苏州模拟)在探究凸透镜成像的规律的实验中,若所用的透镜半径为10cm,焦距为20cm。
(1)如图所示,光屏上得到的图像是 ;
(2)如果把蜡烛放在光具座0刻度处,为了在光屏是获得清晰的像,光屏的移到的位置是 刻度处;此时所成像的特点是 ;
(3)若(2)实验中在光屏得到清晰的像后,取走光屏用眼睛继续观察,看到的是 (实/虚)像;为了模拟近视眼的情况,小明同学将现有的透镜换成了焦距为10cm的透镜,此时观察到的像将 (变大/变小/不变)。
【答案】(1)半径为10cm的圆形光斑
(2)80.0cm;倒立等大的实像
(3)实像;变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)图中的物距为20cm,等于一倍焦距,不成像,但是可以得到平行光,所以光屏上会有圆形的光斑。
(2)把蜡烛放在光具座0刻度处,此时物距等于40cm,等于两倍焦距,此时成的是等大、倒立的实像,像距为40cm,光屏的移到的位置为80cm。
(3)移走光屏,用眼睛继续观察,有光线进入眼睛,眼睛看到的是实像。
小明同学将现有的透镜换成了焦距为10cm的透镜,物距大于两倍焦距,成的是缩小的像,因此观察到的像将变小。
【分析】(1)当物距u=f时,凸透镜不成像,在光屏上观察到一个光斑;
(2)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距;
(3)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。
29.(2021·宁津模拟)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)在调整器材高度时,应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)如图甲所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,日常生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
(3)如果保持图甲中透镜和蜡烛位置不变,将光屏向左移动一小段距离,光屏上的像变模糊,要使光屏上重新得到烛焰清晰的像,则应该在透镜和蜡烛之间放置一个 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(4)小明根据实验记录,绘制了物体到凸透镜的距离u和实像到凸透镜的距离v之间的关系如图乙所示,则凸透镜的焦距为 cm。
(5)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时需要 (选填“向上”或“向下”)移动光屏。
(6)如图丙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处,则人眼在 处能观察到烛焰的像,像是图丁中的 (选填“1”“2”“3”或“4”)。
【答案】(1)点燃
(2)投影仪
(3)远视眼镜
(4)10
(5)向上
(6)B;4
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心,只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
(2)像距大于物距,此时成倒立放大的实像,投影仪根据这个原理制成。
(3)把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应使像向左移动,则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凸透镜,即远视眼镜,会聚光线。
(4)由图,物距、像距等于20cm时,物距等于两倍焦距,成倒立等大实像,所以焦距为10cm。
(5)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,应上移光屏。
(6)凸透镜焦距为10cm,使蜡烛位置不变,移动透镜至18cm刻度线处,这时的u=8cm,小于焦距,成正立放大的虚像,因像与物同侧,则人眼在B处观察到蜡烛的像,像是图丁中的4。
【分析】(1)实验的时候应将蜡烛点燃观察火焰;
(2)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;
(3)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; (4)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,可以利用此成像性质测量凸透镜的焦距;
(5)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即可; (6)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。
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