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浙教版科学七下2.6透镜和视觉同步练习
一、单选题
1.下列关于光学实验的说法,错误的是( )
A.探究光的反射定律时,硬纸板可以显示光的传播路径
B.探究平面镜成像特点时,使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系
C.探究光的折射特点时,光从空气射入水中,传播方向一定会发生改变
D.探究凸透镜成像规律时,当蜡烛燃烧变短时,光屏上的像会向上移动
【答案】C
【知识点】光的反射定律;平面镜成像特点、原理和现象;光的折射规律;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据对光的反射、平面镜成像、光的折射和凸透镜成像的规律的探究实验的认识分析判断。
【解答】A.探究光的反射定律时,硬纸板可以显示光的传播路径,故A正确不合题意;
B.探究平面镜成像特点时,使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系,故B正确不合题意;
C.探究光的折射特点时,如果光从空气垂直水面射入水中,那么光的传播方向不变,故C错误符合题意;
D.探究凸透镜成像规律时,当蜡烛燃烧变短时,相当于蜡烛火焰向下移动,而像的移动方向与物体相反,则光屏上的像会向上移动,故D正确不合题意。
故选C。
2.下列关于光现象的描述正确的是( )
A.人距离平面镜越远,在平面镜中成的像越小
B.电视机遥控器利用红外线遥控电视机
C.近视患者需配戴凹透镜做的眼镜进行矫正,使像,成在视网膜的前方
D.在湖边散步时看到的水中的“鱼”和“云”,都是光的折射形成的虚像
【答案】B
【知识点】紫外线、红外线;光的反射;平面镜成像特点、原理和现象;光的折射现象及应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的特点判断;
(2)根据红外线的特点和应用判断;
(3)根据近视眼的成因和矫正判断;
(4)根据光的反射和折射的知识判断。
【解答】A.根据平面镜成像“物像等大”的规律可知,人距离平面镜越远时,在镜子中的像大小不变,故A错误;
B.电视机遥控器利用红外线遥控电视机,故B正确;
C.近视眼患者需要佩戴凹透镜矫正,使像成在视网膜上,故C错误;
D.鱼就在水中,它发出的光线从水射入空气,在射入我们的眼睛,因此“鱼”为折射形成的虚像。而白云在天上,它发出的光线在水面反射形成虚像,故D错误。
故选B。
3.将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30厘米处,在凸透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。若把蜡烛从原来的位置向凸透镜方向移动20厘米,则此时蜡烛经该凸透镜所成的像是( )
A.放大的虚像 B.等大的虛像 C.缩小的实像 D.缩小的虚像
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】首先根据凸透镜的成像规律计算出凸透镜的焦距,再将物距与焦距比较,从而确定所成像的特点。
【解答】将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30厘米处,在凸透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像,则u=v=2f=30cm,那么凸透镜的焦距f=15cm。若把蜡烛从原来的位置向凸透镜方向移动20厘米,此时物距u=10cm故选A。
4.小枫同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,说法正确的是( )
A.如图所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,即物距为25cm,要使烛焰在光屏上成清晰的像,光屏应远离凸透镜
B.若保持图中物距不变,正确调节光屏后,光屏上成的像是放大的,这是投影仪的原理
C.上述实验中,蜡烛依然保持在光具座上的10 cm处,将凸透镜和光屏分别移至25 cm、55 cm处,光屏上又可以得到一个清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不变,若想光屏上再次呈现清晰的像,应将凸透镜向右再移5 cm
D.实验中由于蜡烛会随实验时间延长烧短,要想成像仍然在光屏中央,可保持透镜和光屏不动将蜡烛向上调节适当高度,或在蜡烛和光屏不动的情况下将透镜向下调节适当高度
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和应用分析判断。
【解答】A.此时物距为25cm,则u>2f,此时成倒立缩小的实像,则像距fB.此时成倒立缩小的实像,应用为照相机,故B错误;
C.根据光路的可逆性可知,当凸透镜成实像时,将物距和像距交换数值后,仍然成清晰的实像,只是像的大小发生改变。将凸透镜和光屏分别移至25 cm、55 cm处,此时物距u=25cm-10cm=15cm,像距v=55cm-25cm=30cm。将二者交换后,即此时物距u=30cm,则凸透镜所对的刻度为:10cm+30cm=40cm,则凸透镜向右移动:40cm-25cm=15cm,故C错误;
D.实验中由于蜡烛会随实验时间延长烧短,要想成像仍然在光屏中央,可保持透镜和光屏不动将蜡烛向上调节适当高度,或在蜡烛和光屏不动的情况下将透镜向下调节适当高度,故D正确。
故选D。
5.如图所示,小明自制了一个简易投影仪,在暗室中将印有奥运五环(红、黄、蓝、绿、黑五色环)标志的透明胶片,贴在发白光的手电筒上,并正对着焦距为10 cm的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰、正立、放大的像。下列说法中错误的是( )
A.手电筒与凸透镜的距离应小于10 cm,且胶片应正立放置
B.手电筒与凸透镜的距离应大于10 cm小于20 cm,且胶片应倒立放置
C.能从不同角度看到墙上五环标志的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射
D.将白色墙上蒙一层红布,可以看到像中五环的颜色只有红色和黑色
【答案】A
【知识点】物体的颜色;镜面反射与漫反射;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)(2)根据凸透镜成像的特点判断;
(3)光在凸凹不平的表面上发生漫反射,这是我们从不同角度看清物体的原因;
(4)不透明体的颜色由它反射的色光决定。
【解答】根据图片可知,墙壁上成放大的实像,则f能从不同角度看到墙上五环标志的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射,故C正确不合题意;
在白色墙壁上蒙一层红布,则它只能反射红光,其余的色光全部被吸收,因此看到像中五环颜色为红色和黑色,故D正确不合题意。
故选A。
6.如图所示,小聪同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成幻灯机
B.要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛靠近凸透镜
C.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成像的特点确定其应用;
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断;
(3)“倒立”,不光指形状上的变化,还指运动方向的变化;
(4)根据漫反射和镜面反射的知识判断。
【解答】A.根据图片可知,蜡烛在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像,应用为照相机,故A错误;
B.根据“物远像近小”的规律可知,要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜,故B错误;
C.蜡烛越烧越短,相当于火焰向下移动,而像的移动方向与它相反,即向上运动,故C正确;
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的玻璃板,让它发生漫反射,故D错误。
故选C。
7.在研究凸透镜成像规律的实验后,蓓蓓利用图画记录了她观察到的实验现象,现象如图所示。四幅图画中的物、像关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律判断。
【解答】A.当u>2f时,应该成倒立缩小的实像,故A错误符合题意;
B.当u=2f时,成倒立等大的实像,故B正确不合题意;
C.当2f>u>f时,成倒立放大的实像,故C正确不合题意;
D.当u故选A。
8.小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是( )
A.甲、乙均不能成像 B.甲,乙均不能看到像
C.甲、乙都能成像且均能看到像 D.只有甲既能成像也能看到像
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是由实际方向会聚而成,不能成在光屏上,据此分析判断。
【解答】甲:蜡烛在平面镜内成正立等大的虚像,是所有反射光线反向延长线的交点,不是由实际光线会聚而成,因此木板不能挡住,可以看到;
乙:蜡烛通过凸透镜成正立放大的虚像,是所有折射光线反向延长线的交点,不是由实际光线会聚而成,因此木板也挡不住,可以看到。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.(2021八上·温岭月考)如图所示为“研究凸透镜成像规律”的实验装置示意图。实验时,某同学首先使发光点S、凸透镜L和光屏P的中心处于同一高度;其次当他把发光点S移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺),发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光;然后他再用一烛焰S′在图示位置上取代发光点S。这时,如要使烛焰S′在光屏P上成清晰的像,以下几种操作中哪一种不能达到目的 ( )
A.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,再将光屏P向左移适当距离
B.在图示位置时,保持透镜L和光屏P不动,只将烛焰S′向左移适当距离
C.在图示位置时,保持烛焰S′和光屏P不动,只将透镜L向右移适当距离
D.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,再将光屏P向右移适当距离
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】当把发光点S移到图示位置时,发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光,由此可知S即为焦点,P在两倍焦距左右的位置。。
【解答】A、在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,当物距>2f时,f<物距<2f,再将光屏P向左移适当距离,可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像,A正确,不符合题意;
B、在图示位置时,保持透镜L和光屏P不动,当物距=2f时,像距=2f,只将烛焰S′向左移适当距离,可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像,B正确,不符合题意;
C、在图示位置时,保持烛焰S'不动,只将透镜L向右移适当距离,当f<物距<2f时,像距>2f;当物距=2f时,像距=2f; 当物距>2f时,f<物距<2f,以上三种情况光屏P都应向右移,不可能保持不动,C错误,符合题意;
D、在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,当f<物距<2f时,像距>2f,再将光屏P向右移适当距离,可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像,D正确,不符合题意。
故答案为:C
10.眼球中下列哪个结构含有对光线敏感的细胞?( )
A.视网膜 B.角膜 C.巩膜 D.脉络膜
【答案】A
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】眼球的结构包括外膜、中膜和内膜,内膜(视网膜)上有感光细胞.
【解答】视觉形成的过程是:外界物体反射的光线,经角膜、房水、晶状体和玻璃体,并经晶状体的折射,最终在视网膜上形成倒置的物象,视网膜上的感光细胞接受物象刺激,将物象信息转变成神经冲动,然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢,形成视觉.含对光线敏感的细胞,能感受光的刺激的结构是眼球中的视网膜.
故选A。
11.科学技术的飞速发展推动了人类文明的不断进步,使人们能不断地采用更科学的方法弥补人类自身的缺陷,治疗各种常见疾病。现流行一种手术治疗近视眼的方法,下列方法中医院可能采用的是( )
A.利用手术把晶状体加厚,从而改变它的折光能力
B.利用手术把一个很薄的近视眼镜片放入人眼中,就像隐形眼镜那样
C.利用手术改变睫状体的收缩放松能力,从而改变晶状体的弯曲度
D.利用手术把晶状体磨薄,改变它的折光能力
【答案】C
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;保护视力与用眼卫生
【解析】【分析】近视眼是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球的前后方向太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,使人的眼睛看不清远处的物体,只能看清近处物体。
【解答】(1)利用手术改变睫状体的收缩放松能力,从而改变晶状体的弯曲度,使物体的像成在视网膜上,这是医院可能采用的.利用手术把晶状体加厚或磨薄,不是医院可能采用的,故AD错误;
(2)把一个很薄的近视眼镜片放入眼中,这是不可能的,故B错误.
故选C。
12.人眼球的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。观看节目表演时,演员在视网膜上所成的像是( )
A.正立、缩小的虛像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像 D.倒立、缩小的实像
【答案】D
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】凸透镜成像的规律:
1.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,此时像距小于物距,像比物小,物像异侧;
2.当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像,此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧;
3.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,此时像距大于物距,像比物大,像位于物的异侧;
4.当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出;
5.当物距小于1倍焦距时,则成正立放大的虚像此时像距大物距像比物大物像同侧。
【解答】若将人眼的晶状体当做凸透镜,视网膜当做光屏,那么在人观察物体时,物距往往要远大于2倍焦距,因此成的像应该是倒立、缩小的实像。
故选D。
13.眼睛是心灵的窗户,当外界物体反射的光落在眼睛的视网膜上,我们就能看清楚物像。光到达视网膜依次经过的结构是( )
A.角膜——晶状体——房水——玻璃体——视网膜
B.角膜——玻璃体——晶状体——房水——视网膜
C.角膜——晶状体——玻璃体——房水——视网膜
D.角膜——房水——晶状体——玻璃体——视网膜
【答案】D
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】视觉的形成:外界物体反射来的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,再经过晶状体和玻璃体的折射作用,在视网膜上能形成清晰的物象,物象刺激了视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的视觉神经冲动,沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢,就形成视觉。
【解答】视觉的形成过程大致是:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像.视网膜上有对光线敏感的细胞。这些细胞将图象信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉,即外界光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→大脑皮层的视觉中枢→视觉, D符合题意。
故选D。
14.张大胜同学患有近视眼,自习课上他戴上眼镜看书。如果摘下眼镜,要想还能够看清书上的字迹,关于他的做法以及书上的字在视网膜上成像的情况,下列说法中正确的是( )
A.将书靠近眼睛,像是倒立的 B.将书靠近眼睛,像是正立的
C.将书远离眼睛,像是倒立的 D.将书远离眼睛,像是正立的
【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】近视眼的成因与矫正办法:近视眼是晶状体变厚,折射能力增强,要戴凹透镜使光线发散。
近视眼是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球的前后方向太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,使人的眼睛看不清远处的物体,只能看清近处物体。
【解答】近视眼靠近物体,可使物体经过眼球中的晶状体折射后,所成的像落在视网膜上,所成像是倒立实像,故A符合题意;B不符合题意.将书远离眼睛,远处物体的光会聚在视网膜前,使人的眼睛看不清远处物体,故C、D不符合题意。
故选A。
15.小强看远处的某点时,其光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小强的眼睛正常,无须配戴眼镜
B.小强的眼睛是近视眼,应配戴凹透镜做成的眼镜
C.小强的眼睛是远视眼,应配戴凸透镜做成的眼镜
D.小强的眼睛是近视眼,应配戴凸透镜做成的眼镜
【答案】B
【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】根据形成的物像落在视网膜的前方,形成近视眼,待凹透镜进行矫正。远视眼所成的像在视网膜后方。矫正应戴凸透镜。
【解答】由题干图可知:像呈在视网膜的前方,故小强的眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚.故A、C、D错误
故选B。
二、填空题
16.(2022九下·舟山开学考)如图,把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧,透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的。生活中我们可以利用此光学元件来制作 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】放大;远视
【知识点】凸透镜成像的应用;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的成像规律分析解答;
(2)根据远视眼的成因和矫正方法解答。
【解答】(1)装满水的玻璃瓶,从水平方向看,中间厚两边薄,相当于一个凸透镜。将一支铅笔紧靠在瓶子的一侧,此时肯定在凸透镜的一倍焦距内,成正立、放大的虚像。
(2)远视眼的晶状体太薄,对光线的会聚能力弱,成像在视网膜后面。要使像向前移动到视网膜上,必须使光线会聚,因此用凸透镜矫正。
17.如图是十字路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一个 镜。甲,乙是一辆汽车经过十字路口时,先后被拍下的两张照片,可以看出汽车是 (填“靠近”或“远离”)摄像头的。观察照片可以发现,几乎看不到车内的人,但是车的外表却很清头几乎无法成像。夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应 。
【答案】凸透;靠近;处于暗处,反射光少关掉
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的应用解答;
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律解答;
(3)如果车内的光线太强,那么车内的物体会在前风挡玻璃上成像,从而对驾驶员的判断产生影响,影响行车安全,所以行车时车内的灯应该关掉,据此分析解答。
【解答】(1)摄像头的镜头相当于一个凸透镜。
(2)根据图片可知,车所成的像变大了,根据“物近像远大”的规律可知,汽车是靠近摄像头的。
(3)夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应关掉。
18.(2021八上·温岭月考)如图,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆黑影,而其它部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于 透镜,而气泡与周边的水组成 透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化 。
【答案】凸;凹;先变细再变粗
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜有会聚作用,凹透镜有发散作用。
【解答】试管充满水的地方中间厚,边缘薄,属于凸透镜,对光有会聚作用;气泡与周边的水中间薄,边缘厚,属于凹透镜,对光有发散作用。
当位于焦点位置时,在白纸上形成的亮线是最亮、最细的。当把白纸从靠近试管向下移动到焦点时,亮线变细,当把白纸从焦点继续向下移动时,亮线变粗,因此整个过程亮线先变细后变粗。
故答案为:凸;凹;先变细再变粗
19.(2021九上·温岭竞赛)如图所示,平面镜水平放置且镜面朝上,在镜面上方竖直放置一凸透镜,在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源,点光源在该光具组中会成 个实像, 个虚像。
【答案】2;2
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律和平面镜的成像特点分析即可。
【解答】(1)由题知,凸透镜主光轴上两倍焦距处有一点光源S,首先可以确定点光源S在凸透镜右侧两倍焦距处可以成一个等大的实像S1,这个实像又可以通过平面镜成一个虚像S2(平面镜成像);
(2)点光源S通过平面镜可以成一个虚像S3,形成的这个虚像S3(相当于一个发光点)又可以通过凸透镜再成一个等大的实像S4(因S3在两倍焦距处的正下方,且过光心的光线传播方向不变)。
由于通过S4的光线不能被平面镜反射(或不能再射向平面镜),所以S4不能在平面镜中再成一个虚像;
所以,会出现两个实像,两个虚像,即S能成四个像。如下图所示:
20.眼睛的主要部分是 ,它是一个精巧的 成像结构,角膜和 的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚后,形成物体 的实像,成像在 上,视网膜上有很多的 细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着 传到 而形成视觉,我们就看到了物体。
【答案】眼球;晶状体;倒立、缩小;视网膜;感光;视神经;大脑
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】眼睛的成像原理:外腺状体当自然界的光线进入眼睛,经过角膜、晶状体、玻璃体等屈光系统的折射后,聚集在视网膜上,形成光的刺激。视网膜上的感光细胞受到光的刺激后,经过一系列的物理化学变化,产生了电流,经由视网膜神经纤维传导至视神经。
两眼的视神经在脑垂体附近会合,最后到达大脑皮层的视觉中枢,产生视觉,然后我们才能看见东西。在视网膜上的影像是上下颠倒、左右相反的,到了脑部时又将影像转了回来,所以我们的视觉跟实际景象一样。
【解答】眼睛的主要部分是 眼球 ,它是一个精巧的 成像结构,角膜和 晶状体 的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚后,形成物体 倒立、缩小 的实像,成像在 视网膜 上,视网膜上有很多的 感光 细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着 视神经 传到 大脑 而形成视觉,我们就看到了物体。
21.瞳孔的变化与光线强弱的关系:当光线强时,瞳孔 ,使进入眼球的光线减少;当光线弱时则相反。晶状体的形状通过 来改变,使我们能够看清远近不同的物体。
【答案】缩小;睫状肌
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】虹膜的中央是瞳孔,虹膜内平滑肌的收缩和舒张可以调节瞳孔的大小,从而可以调节进入眼球内部光线的多少,以保护视网膜免受强光的刺激。虹膜的中央是瞳孔,虹膜内平滑肌的收缩和舒张可以调节瞳孔的大小,从而可以调节进入眼球内部光线的多少,以保护视网膜免受强光的刺激。
【解答】瞳孔的变化与光线强弱的关系:当光线强时,瞳孔 缩小 ,使进入眼球的光线减少;当光线弱时则相反。晶状体的形状通过 睫状肌 来改变,使我们能够看清远近不同的物体。
22.近视的成因及矫正:主要是眼球的前后径 或晶状体曲度 ,来自远处物体的光线聚焦 在视网膜 。矫正近视的方法是配戴 做成的眼镜,先将远处物体反射来的光线发散,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
【答案】过长;过大;前;凹透镜
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】 造成近视的原因是晶状体的曲度过大,或眼球前后径过长,导致物体的像落在视网膜的前方;图甲中光线在视网膜前会聚,表示成像在视网膜的前方,因此表示近视眼,应配戴凹透镜加以矫正。
【解答】近视的成因及矫正:主要是眼球的前后径 过长 或晶状体曲度 过大 ,来自远处物体的光线聚焦 在视网膜 前。矫正近视的方法是配戴 凹透镜 做成的眼镜,先将远处物体反射来的光线发散,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
23.如图为眼球的结构及模拟成像示意图。
(1)图乙中光屏模拟的是[ ] ;凸透镜模拟的是[ ] ,眼球中该结构的凸度可以调节,从而看清远近不同的物体。
(2)把原凸透镜换成一个凸度稍大的凸透镜,通过移动光屏发现蜡烛的像向 (填“前”或“后”)移动了,这就是近视。要使光屏上仍出现一个清晰的像,可在凸透镜前加一个
。
【答案】(1)④;视网膜;②;晶状体
(2)前;凹透镜
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】1.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像.
人看到物体与凸透镜成像的情况相似,其中晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,当物体成像在视网膜上时,人可以清晰地看到物体.
2.根据凸透镜的成像规律或成实像时“物近像远像变大”的特点,结合题意来确定物距和像距的关系。
【解答】(1)根据甲乙两图分析,图乙中光屏模拟的是[ ④ ] 视网膜 ;凸透镜模拟的是[ ② ] 晶状体 ,眼球中该结构的凸度可以调节,从而看清远近不同的物体。
(2)把原凸透镜换成一个凸度稍大的凸透镜,通过移动光屏发现蜡烛的像向 前 移动了,这就是近视。要使光屏上仍出现一个清晰的像,可在凸透镜前加一个 凹透镜 。
24.人的眼睛像一架精密的照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个 (填“正立”或“倒立”)的像。如图所示实验能说明近视眼的矫正原理,近视眼镜的镜片是 透镜,将其置于蜡烛和凸透镜之间,光屏上恰好成一清晰的像。若拿走眼镜,则应该向 (填“左”或“右”)移动光屏,方可在光屏上重新看到清晰的像。由此可知近视眼在得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方”)。
【答案】凸;倒立;凹;左;前方
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)此题考查了近视眼的成因与矫正方法.
(2)要理解近视眼以及远视眼的矫正方法,首先要将人眼看到物体的情况与凸透镜成像的情况对应起来,结合凸透镜和凹透镜的光学性质即可解决此题。
【解答】人的眼睛像一架精密的照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 凸 透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个 倒立 的像。如图所示实验能说明近视眼的矫正原理,近视眼镜的镜片是 凹 透镜,将其置于蜡烛和凸透镜之间,光屏上恰好成一清晰的像。若拿走眼镜,则应该向 左 移动光屏,方可在光屏上重新看到清晰的像。由此可知近视眼在得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 前方 。
25.远视的成因及矫正:主要是眼球的前后径 或晶状体曲度 ,来自近处物体的光线聚焦在视网膜 。矫正远视需要配戴 ,先将近处物体反射来的光线会聚,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
【答案】过短;过小;后;凸透镜
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】远视眼能看清远处的物体,而看不清近处的物体,远视眼所成的像在视网膜后方,矫正应戴凸透镜。
【解答】远视的成因及矫正:主要是眼球的前后径 过短 或晶状体曲度 过小 ,来自近处物体的光线聚焦在视网膜 后 。矫正远视需要配戴 凸透镜 ,先将近处物体反射来的光线会聚,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
三、实验探究题
26.在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。
(1)当把蜡烛放在图乙位置时,移动光屏,在光屏上能成 、缩小的实像 ;生活中的 就是利用这个原理制成的。
(2)如图乙,凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右 (靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向 (填“左”或“右”)移动。
(3)在上一步光屏上成清晰的像后,取一副近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能成清晰的像,保持凸透镜和光屏的位置不动,可将蜡烛适当向 (填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)倒立;照相机
(2)右
(3)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据图甲确定凸透镜的焦距,再根据乙图确定物距,将物距和焦距对比,从而确定成像特点,并确定其应用。
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律解答;
(3)根据近视眼镜对光线的作用确定像的位置变化,进而确定蜡烛的移动方向。
【解答】(1)根据图甲可知,凸透镜的焦距f=60cm-50cm=10cm。根据图乙可知,此时的物距u=50cm-20cm=30cm,则u>2f,此时在光屏上成倒立、缩小的实像;生活中的照相机就是利用这个原理制成的。
(2)如图乙,凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右 (靠近透镜)移动一段距离后,此时物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像距增大,光屏应该向右移动。
(3)近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,放入后会使像距增大。要使像回到光屏上,必须减小像距,根据“物远像近小”的规律可知,此时要增大物距,即蜡烛适当向左移动。
27.小柯和小妍使用相同的器材做“探究凸透镜成像规律"实验。他们的实验器材摆放位置和间隔如图所示,光具座紧挨着(图中未画出),蜡烛烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。
(1)光屏乙上像的性质是 。
(2)小妍根据实验绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体与透镜的距离在 cm以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将 (填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是 。
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,为什么?
【答案】(1)倒立 、缩小的实像
(2)5;变小
(3)蜡烛熄灭后,照到光屏上的光线消失了
(4)蜡烛甲在焦点 上(或蜡烛甲在一倍焦距以内)。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成倒立放大的实像;如果像距小于物距,那么成倒立缩小的实像。
(2)根据凸透镜的成像特点分析解答。
(3)实像由实际光线会聚而成,像消失了,说明光线消失了;
(4)当物体在焦点上,或在一倍焦距内时,不能成实像,据此分析解答。
【解答】(1)根据图乙可知,像距大于物距,因此光屏乙上像的性质为:倒立缩小的实像。
(2)根据图像可知,当u=10cm时,v=10cm,那么u=2f=10cm,因此凸透镜的焦距f=5cm。当凸透镜为放大镜时,此时u20cm>2f,则从5cm处移动到距离凸透镜20cm时,物距不断增大,根据“物远像近小”的规律可知,像将一直变小。
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是:蜡烛熄灭后,照到光屏上的光线消失了。
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,原因为:蜡烛甲在焦点 上(或蜡烛甲在一倍焦距以内)。
28.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)小明发现所用的凸透镜没有标明焦距,于是他让太阳光平行于主光轴照射在凸透镜上,在透镜另一侧F点得到一个最小的亮点,如图1所示。试作出这一过程的光路图。
(2)小明将该凸透镜放在光具座上进行实验,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图2所示,其中明显还需要调整的是 。调整后,在光屏上恰好得到一个清晰的蜡烛的像,请你详尽地描述这个像的特点: (测得这个凹透镜的焦距为5 cm)。
(3)此时,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向 (填“远离”或“靠近")凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变清晰。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是 。
【答案】(1)
(2)光屏和凸透镜的高度,使蜡烛焰心、凸透镜和光屏中心在同一直线上;倒立缩小的实像
(3)远离;能把在视网膜前形成的像会聚在视网膜上
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据凸透镜焦距的测量方法解答;
(2)在探究凸透镜成像特点的实验中,要调整蜡烛火焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上,这样能够保证像成在光屏的中央。根据凸透镜的成像规律描述成像的特点。
(3)根据近视眼镜的特点分析光线比原来发散了还是会聚了,进而确定像的移动方向即可。看到的物体不清晰,说明物体的像没有成在视网膜上,而合适的近视眼镜,能够将物体的像移动到视网膜上,据此分析解答。
【解答】(1)与主轴平行的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点,如下图所示:
(2)小明将该凸透镜放在光具座上进行实验,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图2所示,其中明显还需要调整的是:光屏和凸透镜的高度,使蜡烛焰心、凸透镜和光屏中心在同一直线上。
根据图片可知,此时的物距u>2f,应该成倒立、缩小的实像。
(3)近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,因此放入近视眼镜后,光线比原来发散,于是像距增大,应该将光屏远离凸透镜方向移动。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是:能把在视网膜前形成的像会聚在视网膜上。
29.为了研究眼的成像原理,小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。
(1)点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜 (填“注水”或“抽水”)。
(3)实验中通过注水或抽水的调节,分别得到图甲、乙、丙的三种形状,在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着光具座左侧的蜡烛,移动光屏得到清晰的像,其中像距最大的是 图。
(4)远视眼患者配戴的超薄眼镜,其中心厚度为1.7 mm,则该眼镜边缘的厚度 (填“大于”“等于”或“小于”)1.7 mm。此镜片对光有 (填“会聚”或“发散”)作用。有人认为远视眼就等于“老花眼”,你是否同意?并说明理由: 。
【答案】(1)缩小
(2)抽水
(3)丙
(4)小于;会聚;不同意。远视眼和老花眼看似矫正方法都一样,但两者并不是一回事。远视眼是由于眼轴较短,在不使用调节状态时,平行光线通过眼后主焦点落于视网膜之后,而在视网膜上不能形成清晰的图像。老花眼是一种生理性改变,年过40岁的人,由于晶状体硬化,调节功能逐渐减弱,于是看近处物体困难
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;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)根据图示中蜡烛、透镜、光屏的位置可判断出所成像的特点;
(2)在装置成清晰像后,将蜡烛向左移动,如果透镜不变的情况下需要将光屏靠近透镜。现在不移动光屏的情况下要再次得到清晰的像需要增大像距,可增大水透镜的焦距。
【解答】(1)点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,由图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在二倍焦距之外,所以成的是倒立、缩小的实像。
(2)向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动,才能使得像清晰,但在保持光屏和透镜不变,仍使得像成在光屏上,即需要让凸透镜的会聚能力减弱,即应对水透镜抽水。
(3)实验中通过注水或抽水的调节,分别得到图甲、乙、丙的三种形状,在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着光具座左侧的蜡烛,移动光屏得到清晰的像,三图中丙图最薄,会聚作用最弱,发散作用强,故其像距最大。
(4)远视眼患者配戴的超薄眼镜,其中心厚度为1.7 mm,则该眼镜边缘的厚度 小于1.7 mm。此镜片对光有会聚作用。
有人认为远视眼就等于“老花眼”,不同意。远视眼和老花眼看似矫正方法都一样,但两者并不是一回事。远视眼是由于眼轴较短,在不使用调节状态时,平行光线通过眼后主焦点落于视网膜之后,而在视网膜上不能形成清晰的图像。老花眼是一种生理性改变,年过40岁的人,由于晶状体硬化,调节功能逐渐减弱,于是看近处物体困难
30.小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验。
实验次数 1 2 3
材料 玻璃 玻璃 水晶
凸起程度 较小 较大 较大
焦距/cm
8.0 4.0
(1)他第一次测量焦距的实验如图甲所示,则测得的焦距为 cm。
(2)由1、2次的实验可得出的结论是:同种材料制成的凸透镜,凸起程度越大,焦距 。
(3)小雷回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙),受此启发,于是他分别用红光和紫光来进行图甲的实验,结论是:对同一凸透镜, (填“红光”或“紫光”)入射时焦距小些。
【答案】(1)10.0
(2)越小
(3)紫光
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距就是从透镜的光心到焦点的距离;
(2)根据表格数据,分析透镜的焦距与凸起程度之间的关系;
(3)透镜对光的偏折能力越大,则焦距越短,据此分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,该凸透镜的焦距f=40cm-30cm=10cm;
(2)根据表格中第、1、2组数据得到:同种材料制成的凸透镜,凸起程度越大,焦距越小。
(3)根据乙图可知,三棱镜对紫光的偏折角度更大,偏折能力更强,因此:对同一凸透镜,紫光入射时焦距小些。
四、解答题
31.如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,并射向凹透镜的焦点F,S'是光源S在平面镜中的像。请画出:(1)光源S的位置;(2)ab的入射光线;(3)ab经凹透镜的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点找到发光点的位置,将发光点与入射点相连得到入射光线,最后根据凹透镜的三条特殊光线完成作图即可。
【解答】(1)首先通过像点S’作平面镜的垂线,然后在这条垂线上平面镜下面根据“物像等距”找到发光点S的位置;
(2)将发光点S与入射点相连,得到入射光线;
(3)射向凹透镜另一侧虚焦点的光线,经过凹透镜后,折射光线与主轴平行,如下图所示:
32.如图 所示,画出入射光线经过凸透镜、凹透镜后的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线完成作图。
【解答】(1)①平行与主轴的光线,经过凸透镜后,折射光线通过另一侧的焦点;
②从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
③射向光线的光线,经过凸透镜后,传播方向不变,如下图所示:
(2)①平行主轴的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点;
②射向凹透镜光心的光线,经过凹透镜后,折射光线的方向保持不变,如下图所示:
33.如图所示,请画出发光点S发出的人射光线经凸透镜后的折射光线,并确定发光点S的像点S'。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】根据凸透镜的三条特殊光线画出对应的折射光线,两条折射光线的交点就是对应的像点。
【解答】①射向光心的光线,传播方向不变;
②从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
③两条折射光线的交点就是对应的像点S',如下图所示:
34.如图所示,一个凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点。请画出图中光线在凸透镜左侧的人射光线以及图中光线进入水中的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】根据凸透镜的三条特殊光线和光的折射规律完成作图。
【解答】(1)与主轴平行的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点;
(2)光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线靠拢法线偏折,如下图所示:
35.(2021七下·余杭期中)按要求作图:
⑴已知图1中的凹透镜和凸透镜的焦距相同,根据两种透镜对光线的作用,画出已知光线的入射光线和折射光线。
⑵在图2中画出AB物体在MN镜子中的像。
⑶自行车的尾部安装一种塑料制成的反光镜,夜间骑车时,在车灯照射下,能把光线按原来方向返回。反光镜结构如右图3所示,两镜面相互垂直,当一条光线AB人射到其中一平面镜,作出所有反射光线的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据凸、凹透镜的三条特殊光线完成作图;
(2)根据平面镜成像的对称性完成作图;
(3)根据光的反射定律完成作图。
【解答】(1)①射向凹透镜另一侧虚焦点的光线,经过凹透镜后折射光线与主轴平行;
②与主轴平行的光线,经过凸透镜后折射光线通过焦点,如下图所示:
(2)①通过A点作镜面的垂线,然后在这条直线上镜面另一侧根据“物像等距”找到它的像点A'的位置;
②同理,找到B点的像点B'的位置;
③用虚线连接像点A'B'即可,如下图所示:
(3)①通过竖直的平面镜上的入射点作镜面的法线(垂线),然后根据“反射角等于入射角”在法线下面作出对应的反射光线;
②通过水平的平面镜上的入射点作镜面的法线(垂线),用同样的方法做出对应的反射光线即可,如下图所示:
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浙教版科学七下2.6透镜和视觉同步练习
一、单选题
1.下列关于光学实验的说法,错误的是( )
A.探究光的反射定律时,硬纸板可以显示光的传播路径
B.探究平面镜成像特点时,使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系
C.探究光的折射特点时,光从空气射入水中,传播方向一定会发生改变
D.探究凸透镜成像规律时,当蜡烛燃烧变短时,光屏上的像会向上移动
2.下列关于光现象的描述正确的是( )
A.人距离平面镜越远,在平面镜中成的像越小
B.电视机遥控器利用红外线遥控电视机
C.近视患者需配戴凹透镜做的眼镜进行矫正,使像,成在视网膜的前方
D.在湖边散步时看到的水中的“鱼”和“云”,都是光的折射形成的虚像
3.将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30厘米处,在凸透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。若把蜡烛从原来的位置向凸透镜方向移动20厘米,则此时蜡烛经该凸透镜所成的像是( )
A.放大的虚像 B.等大的虛像 C.缩小的实像 D.缩小的虚像
4.小枫同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,说法正确的是( )
A.如图所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,即物距为25cm,要使烛焰在光屏上成清晰的像,光屏应远离凸透镜
B.若保持图中物距不变,正确调节光屏后,光屏上成的像是放大的,这是投影仪的原理
C.上述实验中,蜡烛依然保持在光具座上的10 cm处,将凸透镜和光屏分别移至25 cm、55 cm处,光屏上又可以得到一个清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不变,若想光屏上再次呈现清晰的像,应将凸透镜向右再移5 cm
D.实验中由于蜡烛会随实验时间延长烧短,要想成像仍然在光屏中央,可保持透镜和光屏不动将蜡烛向上调节适当高度,或在蜡烛和光屏不动的情况下将透镜向下调节适当高度
5.如图所示,小明自制了一个简易投影仪,在暗室中将印有奥运五环(红、黄、蓝、绿、黑五色环)标志的透明胶片,贴在发白光的手电筒上,并正对着焦距为10 cm的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰、正立、放大的像。下列说法中错误的是( )
A.手电筒与凸透镜的距离应小于10 cm,且胶片应正立放置
B.手电筒与凸透镜的距离应大于10 cm小于20 cm,且胶片应倒立放置
C.能从不同角度看到墙上五环标志的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射
D.将白色墙上蒙一层红布,可以看到像中五环的颜色只有红色和黑色
6.如图所示,小聪同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成幻灯机
B.要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛靠近凸透镜
C.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
7.在研究凸透镜成像规律的实验后,蓓蓓利用图画记录了她观察到的实验现象,现象如图所示。四幅图画中的物、像关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
8.小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是( )
A.甲、乙均不能成像 B.甲,乙均不能看到像
C.甲、乙都能成像且均能看到像 D.只有甲既能成像也能看到像
9.(2021八上·温岭月考)如图所示为“研究凸透镜成像规律”的实验装置示意图。实验时,某同学首先使发光点S、凸透镜L和光屏P的中心处于同一高度;其次当他把发光点S移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺),发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光;然后他再用一烛焰S′在图示位置上取代发光点S。这时,如要使烛焰S′在光屏P上成清晰的像,以下几种操作中哪一种不能达到目的 ( )
A.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,再将光屏P向左移适当距离
B.在图示位置时,保持透镜L和光屏P不动,只将烛焰S′向左移适当距离
C.在图示位置时,保持烛焰S′和光屏P不动,只将透镜L向右移适当距离
D.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,再将光屏P向右移适当距离
10.眼球中下列哪个结构含有对光线敏感的细胞?( )
A.视网膜 B.角膜 C.巩膜 D.脉络膜
11.科学技术的飞速发展推动了人类文明的不断进步,使人们能不断地采用更科学的方法弥补人类自身的缺陷,治疗各种常见疾病。现流行一种手术治疗近视眼的方法,下列方法中医院可能采用的是( )
A.利用手术把晶状体加厚,从而改变它的折光能力
B.利用手术把一个很薄的近视眼镜片放入人眼中,就像隐形眼镜那样
C.利用手术改变睫状体的收缩放松能力,从而改变晶状体的弯曲度
D.利用手术把晶状体磨薄,改变它的折光能力
12.人眼球的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。观看节目表演时,演员在视网膜上所成的像是( )
A.正立、缩小的虛像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像 D.倒立、缩小的实像
13.眼睛是心灵的窗户,当外界物体反射的光落在眼睛的视网膜上,我们就能看清楚物像。光到达视网膜依次经过的结构是( )
A.角膜——晶状体——房水——玻璃体——视网膜
B.角膜——玻璃体——晶状体——房水——视网膜
C.角膜——晶状体——玻璃体——房水——视网膜
D.角膜——房水——晶状体——玻璃体——视网膜
14.张大胜同学患有近视眼,自习课上他戴上眼镜看书。如果摘下眼镜,要想还能够看清书上的字迹,关于他的做法以及书上的字在视网膜上成像的情况,下列说法中正确的是( )
A.将书靠近眼睛,像是倒立的 B.将书靠近眼睛,像是正立的
C.将书远离眼睛,像是倒立的 D.将书远离眼睛,像是正立的
15.小强看远处的某点时,其光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小强的眼睛正常,无须配戴眼镜
B.小强的眼睛是近视眼,应配戴凹透镜做成的眼镜
C.小强的眼睛是远视眼,应配戴凸透镜做成的眼镜
D.小强的眼睛是近视眼,应配戴凸透镜做成的眼镜
二、填空题
16.(2022九下·舟山开学考)如图,把一支铅笔紧靠装满水的玻璃瓶一侧,透过玻璃瓶可以看到铅笔的像是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的。生活中我们可以利用此光学元件来制作 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
17.如图是十字路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当于一个 镜。甲,乙是一辆汽车经过十字路口时,先后被拍下的两张照片,可以看出汽车是 (填“靠近”或“远离”)摄像头的。观察照片可以发现,几乎看不到车内的人,但是车的外表却很清头几乎无法成像。夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应 。
18.(2021八上·温岭月考)如图,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆黑影,而其它部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于 透镜,而气泡与周边的水组成 透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化 。
19.(2021九上·温岭竞赛)如图所示,平面镜水平放置且镜面朝上,在镜面上方竖直放置一凸透镜,在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源,点光源在该光具组中会成 个实像, 个虚像。
20.眼睛的主要部分是 ,它是一个精巧的 成像结构,角膜和 的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚后,形成物体 的实像,成像在 上,视网膜上有很多的 细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着 传到 而形成视觉,我们就看到了物体。
21.瞳孔的变化与光线强弱的关系:当光线强时,瞳孔 ,使进入眼球的光线减少;当光线弱时则相反。晶状体的形状通过 来改变,使我们能够看清远近不同的物体。
22.近视的成因及矫正:主要是眼球的前后径 或晶状体曲度 ,来自远处物体的光线聚焦 在视网膜 。矫正近视的方法是配戴 做成的眼镜,先将远处物体反射来的光线发散,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
23.如图为眼球的结构及模拟成像示意图。
(1)图乙中光屏模拟的是[ ] ;凸透镜模拟的是[ ] ,眼球中该结构的凸度可以调节,从而看清远近不同的物体。
(2)把原凸透镜换成一个凸度稍大的凸透镜,通过移动光屏发现蜡烛的像向 (填“前”或“后”)移动了,这就是近视。要使光屏上仍出现一个清晰的像,可在凸透镜前加一个
。
24.人的眼睛像一架精密的照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个 (填“正立”或“倒立”)的像。如图所示实验能说明近视眼的矫正原理,近视眼镜的镜片是 透镜,将其置于蜡烛和凸透镜之间,光屏上恰好成一清晰的像。若拿走眼镜,则应该向 (填“左”或“右”)移动光屏,方可在光屏上重新看到清晰的像。由此可知近视眼在得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方”)。
25.远视的成因及矫正:主要是眼球的前后径 或晶状体曲度 ,来自近处物体的光线聚焦在视网膜 。矫正远视需要配戴 ,先将近处物体反射来的光线会聚,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
三、实验探究题
26.在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。
(1)当把蜡烛放在图乙位置时,移动光屏,在光屏上能成 、缩小的实像 ;生活中的 就是利用这个原理制成的。
(2)如图乙,凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右 (靠近透镜)移动一段距离后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向 (填“左”或“右”)移动。
(3)在上一步光屏上成清晰的像后,取一副近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能成清晰的像,保持凸透镜和光屏的位置不动,可将蜡烛适当向 (填“左”或“右”)移动。
27.小柯和小妍使用相同的器材做“探究凸透镜成像规律"实验。他们的实验器材摆放位置和间隔如图所示,光具座紧挨着(图中未画出),蜡烛烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。
(1)光屏乙上像的性质是 。
(2)小妍根据实验绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体与透镜的距离在 cm以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将 (填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是 。
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,为什么?
28.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)小明发现所用的凸透镜没有标明焦距,于是他让太阳光平行于主光轴照射在凸透镜上,在透镜另一侧F点得到一个最小的亮点,如图1所示。试作出这一过程的光路图。
(2)小明将该凸透镜放在光具座上进行实验,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图2所示,其中明显还需要调整的是 。调整后,在光屏上恰好得到一个清晰的蜡烛的像,请你详尽地描述这个像的特点: (测得这个凹透镜的焦距为5 cm)。
(3)此时,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向 (填“远离”或“靠近")凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变清晰。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是 。
29.为了研究眼的成像原理,小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。
(1)点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜 (填“注水”或“抽水”)。
(3)实验中通过注水或抽水的调节,分别得到图甲、乙、丙的三种形状,在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着光具座左侧的蜡烛,移动光屏得到清晰的像,其中像距最大的是 图。
(4)远视眼患者配戴的超薄眼镜,其中心厚度为1.7 mm,则该眼镜边缘的厚度 (填“大于”“等于”或“小于”)1.7 mm。此镜片对光有 (填“会聚”或“发散”)作用。有人认为远视眼就等于“老花眼”,你是否同意?并说明理由: 。
30.小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验。
实验次数 1 2 3
材料 玻璃 玻璃 水晶
凸起程度 较小 较大 较大
焦距/cm
8.0 4.0
(1)他第一次测量焦距的实验如图甲所示,则测得的焦距为 cm。
(2)由1、2次的实验可得出的结论是:同种材料制成的凸透镜,凸起程度越大,焦距 。
(3)小雷回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙),受此启发,于是他分别用红光和紫光来进行图甲的实验,结论是:对同一凸透镜, (填“红光”或“紫光”)入射时焦距小些。
四、解答题
31.如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,并射向凹透镜的焦点F,S'是光源S在平面镜中的像。请画出:(1)光源S的位置;(2)ab的入射光线;(3)ab经凹透镜的折射光线。
32.如图 所示,画出入射光线经过凸透镜、凹透镜后的折射光线。
33.如图所示,请画出发光点S发出的人射光线经凸透镜后的折射光线,并确定发光点S的像点S'。
34.如图所示,一个凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点。请画出图中光线在凸透镜左侧的人射光线以及图中光线进入水中的折射光线。
35.(2021七下·余杭期中)按要求作图:
⑴已知图1中的凹透镜和凸透镜的焦距相同,根据两种透镜对光线的作用,画出已知光线的入射光线和折射光线。
⑵在图2中画出AB物体在MN镜子中的像。
⑶自行车的尾部安装一种塑料制成的反光镜,夜间骑车时,在车灯照射下,能把光线按原来方向返回。反光镜结构如右图3所示,两镜面相互垂直,当一条光线AB人射到其中一平面镜,作出所有反射光线的光路图。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】光的反射定律;平面镜成像特点、原理和现象;光的折射规律;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据对光的反射、平面镜成像、光的折射和凸透镜成像的规律的探究实验的认识分析判断。
【解答】A.探究光的反射定律时,硬纸板可以显示光的传播路径,故A正确不合题意;
B.探究平面镜成像特点时,使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系,故B正确不合题意;
C.探究光的折射特点时,如果光从空气垂直水面射入水中,那么光的传播方向不变,故C错误符合题意;
D.探究凸透镜成像规律时,当蜡烛燃烧变短时,相当于蜡烛火焰向下移动,而像的移动方向与物体相反,则光屏上的像会向上移动,故D正确不合题意。
故选C。
2.【答案】B
【知识点】紫外线、红外线;光的反射;平面镜成像特点、原理和现象;光的折射现象及应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的特点判断;
(2)根据红外线的特点和应用判断;
(3)根据近视眼的成因和矫正判断;
(4)根据光的反射和折射的知识判断。
【解答】A.根据平面镜成像“物像等大”的规律可知,人距离平面镜越远时,在镜子中的像大小不变,故A错误;
B.电视机遥控器利用红外线遥控电视机,故B正确;
C.近视眼患者需要佩戴凹透镜矫正,使像成在视网膜上,故C错误;
D.鱼就在水中,它发出的光线从水射入空气,在射入我们的眼睛,因此“鱼”为折射形成的虚像。而白云在天上,它发出的光线在水面反射形成虚像,故D错误。
故选B。
3.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】首先根据凸透镜的成像规律计算出凸透镜的焦距,再将物距与焦距比较,从而确定所成像的特点。
【解答】将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30厘米处,在凸透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像,则u=v=2f=30cm,那么凸透镜的焦距f=15cm。若把蜡烛从原来的位置向凸透镜方向移动20厘米,此时物距u=10cm故选A。
4.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和应用分析判断。
【解答】A.此时物距为25cm,则u>2f,此时成倒立缩小的实像,则像距fB.此时成倒立缩小的实像,应用为照相机,故B错误;
C.根据光路的可逆性可知,当凸透镜成实像时,将物距和像距交换数值后,仍然成清晰的实像,只是像的大小发生改变。将凸透镜和光屏分别移至25 cm、55 cm处,此时物距u=25cm-10cm=15cm,像距v=55cm-25cm=30cm。将二者交换后,即此时物距u=30cm,则凸透镜所对的刻度为:10cm+30cm=40cm,则凸透镜向右移动:40cm-25cm=15cm,故C错误;
D.实验中由于蜡烛会随实验时间延长烧短,要想成像仍然在光屏中央,可保持透镜和光屏不动将蜡烛向上调节适当高度,或在蜡烛和光屏不动的情况下将透镜向下调节适当高度,故D正确。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】物体的颜色;镜面反射与漫反射;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)(2)根据凸透镜成像的特点判断;
(3)光在凸凹不平的表面上发生漫反射,这是我们从不同角度看清物体的原因;
(4)不透明体的颜色由它反射的色光决定。
【解答】根据图片可知,墙壁上成放大的实像,则f能从不同角度看到墙上五环标志的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射,故C正确不合题意;
在白色墙壁上蒙一层红布,则它只能反射红光,其余的色光全部被吸收,因此看到像中五环颜色为红色和黑色,故D正确不合题意。
故选A。
6.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成像的特点确定其应用;
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断;
(3)“倒立”,不光指形状上的变化,还指运动方向的变化;
(4)根据漫反射和镜面反射的知识判断。
【解答】A.根据图片可知,蜡烛在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像,应用为照相机,故A错误;
B.根据“物远像近小”的规律可知,要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜,故B错误;
C.蜡烛越烧越短,相当于火焰向下移动,而像的移动方向与它相反,即向上运动,故C正确;
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的玻璃板,让它发生漫反射,故D错误。
故选C。
7.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律判断。
【解答】A.当u>2f时,应该成倒立缩小的实像,故A错误符合题意;
B.当u=2f时,成倒立等大的实像,故B正确不合题意;
C.当2f>u>f时,成倒立放大的实像,故C正确不合题意;
D.当u故选A。
8.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是由实际方向会聚而成,不能成在光屏上,据此分析判断。
【解答】甲:蜡烛在平面镜内成正立等大的虚像,是所有反射光线反向延长线的交点,不是由实际光线会聚而成,因此木板不能挡住,可以看到;
乙:蜡烛通过凸透镜成正立放大的虚像,是所有折射光线反向延长线的交点,不是由实际光线会聚而成,因此木板也挡不住,可以看到。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】当把发光点S移到图示位置时,发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光,由此可知S即为焦点,P在两倍焦距左右的位置。。
【解答】A、在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,当物距>2f时,f<物距<2f,再将光屏P向左移适当距离,可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像,A正确,不符合题意;
B、在图示位置时,保持透镜L和光屏P不动,当物距=2f时,像距=2f,只将烛焰S′向左移适当距离,可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像,B正确,不符合题意;
C、在图示位置时,保持烛焰S'不动,只将透镜L向右移适当距离,当f<物距<2f时,像距>2f;当物距=2f时,像距=2f; 当物距>2f时,f<物距<2f,以上三种情况光屏P都应向右移,不可能保持不动,C错误,符合题意;
D、在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,当f<物距<2f时,像距>2f,再将光屏P向右移适当距离,可使烛焰S′在光屏P上成清晰的像,D正确,不符合题意。
故答案为:C
10.【答案】A
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】眼球的结构包括外膜、中膜和内膜,内膜(视网膜)上有感光细胞.
【解答】视觉形成的过程是:外界物体反射的光线,经角膜、房水、晶状体和玻璃体,并经晶状体的折射,最终在视网膜上形成倒置的物象,视网膜上的感光细胞接受物象刺激,将物象信息转变成神经冲动,然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢,形成视觉.含对光线敏感的细胞,能感受光的刺激的结构是眼球中的视网膜.
故选A。
11.【答案】C
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;保护视力与用眼卫生
【解析】【分析】近视眼是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球的前后方向太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,使人的眼睛看不清远处的物体,只能看清近处物体。
【解答】(1)利用手术改变睫状体的收缩放松能力,从而改变晶状体的弯曲度,使物体的像成在视网膜上,这是医院可能采用的.利用手术把晶状体加厚或磨薄,不是医院可能采用的,故AD错误;
(2)把一个很薄的近视眼镜片放入眼中,这是不可能的,故B错误.
故选C。
12.【答案】D
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】凸透镜成像的规律:
1.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,此时像距小于物距,像比物小,物像异侧;
2.当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像,此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧;
3.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,此时像距大于物距,像比物大,像位于物的异侧;
4.当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出;
5.当物距小于1倍焦距时,则成正立放大的虚像此时像距大物距像比物大物像同侧。
【解答】若将人眼的晶状体当做凸透镜,视网膜当做光屏,那么在人观察物体时,物距往往要远大于2倍焦距,因此成的像应该是倒立、缩小的实像。
故选D。
13.【答案】D
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】视觉的形成:外界物体反射来的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,再经过晶状体和玻璃体的折射作用,在视网膜上能形成清晰的物象,物象刺激了视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的视觉神经冲动,沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢,就形成视觉。
【解答】视觉的形成过程大致是:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像.视网膜上有对光线敏感的细胞。这些细胞将图象信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉,即外界光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→大脑皮层的视觉中枢→视觉, D符合题意。
故选D。
14.【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】近视眼的成因与矫正办法:近视眼是晶状体变厚,折射能力增强,要戴凹透镜使光线发散。
近视眼是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球的前后方向太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,使人的眼睛看不清远处的物体,只能看清近处物体。
【解答】近视眼靠近物体,可使物体经过眼球中的晶状体折射后,所成的像落在视网膜上,所成像是倒立实像,故A符合题意;B不符合题意.将书远离眼睛,远处物体的光会聚在视网膜前,使人的眼睛看不清远处物体,故C、D不符合题意。
故选A。
15.【答案】B
【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】根据形成的物像落在视网膜的前方,形成近视眼,待凹透镜进行矫正。远视眼所成的像在视网膜后方。矫正应戴凸透镜。
【解答】由题干图可知:像呈在视网膜的前方,故小强的眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚.故A、C、D错误
故选B。
16.【答案】放大;远视
【知识点】凸透镜成像的应用;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的成像规律分析解答;
(2)根据远视眼的成因和矫正方法解答。
【解答】(1)装满水的玻璃瓶,从水平方向看,中间厚两边薄,相当于一个凸透镜。将一支铅笔紧靠在瓶子的一侧,此时肯定在凸透镜的一倍焦距内,成正立、放大的虚像。
(2)远视眼的晶状体太薄,对光线的会聚能力弱,成像在视网膜后面。要使像向前移动到视网膜上,必须使光线会聚,因此用凸透镜矫正。
17.【答案】凸透;靠近;处于暗处,反射光少关掉
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的应用解答;
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律解答;
(3)如果车内的光线太强,那么车内的物体会在前风挡玻璃上成像,从而对驾驶员的判断产生影响,影响行车安全,所以行车时车内的灯应该关掉,据此分析解答。
【解答】(1)摄像头的镜头相当于一个凸透镜。
(2)根据图片可知,车所成的像变大了,根据“物近像远大”的规律可知,汽车是靠近摄像头的。
(3)夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应关掉。
18.【答案】凸;凹;先变细再变粗
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜有会聚作用,凹透镜有发散作用。
【解答】试管充满水的地方中间厚,边缘薄,属于凸透镜,对光有会聚作用;气泡与周边的水中间薄,边缘厚,属于凹透镜,对光有发散作用。
当位于焦点位置时,在白纸上形成的亮线是最亮、最细的。当把白纸从靠近试管向下移动到焦点时,亮线变细,当把白纸从焦点继续向下移动时,亮线变粗,因此整个过程亮线先变细后变粗。
故答案为:凸;凹;先变细再变粗
19.【答案】2;2
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律和平面镜的成像特点分析即可。
【解答】(1)由题知,凸透镜主光轴上两倍焦距处有一点光源S,首先可以确定点光源S在凸透镜右侧两倍焦距处可以成一个等大的实像S1,这个实像又可以通过平面镜成一个虚像S2(平面镜成像);
(2)点光源S通过平面镜可以成一个虚像S3,形成的这个虚像S3(相当于一个发光点)又可以通过凸透镜再成一个等大的实像S4(因S3在两倍焦距处的正下方,且过光心的光线传播方向不变)。
由于通过S4的光线不能被平面镜反射(或不能再射向平面镜),所以S4不能在平面镜中再成一个虚像;
所以,会出现两个实像,两个虚像,即S能成四个像。如下图所示:
20.【答案】眼球;晶状体;倒立、缩小;视网膜;感光;视神经;大脑
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】眼睛的成像原理:外腺状体当自然界的光线进入眼睛,经过角膜、晶状体、玻璃体等屈光系统的折射后,聚集在视网膜上,形成光的刺激。视网膜上的感光细胞受到光的刺激后,经过一系列的物理化学变化,产生了电流,经由视网膜神经纤维传导至视神经。
两眼的视神经在脑垂体附近会合,最后到达大脑皮层的视觉中枢,产生视觉,然后我们才能看见东西。在视网膜上的影像是上下颠倒、左右相反的,到了脑部时又将影像转了回来,所以我们的视觉跟实际景象一样。
【解答】眼睛的主要部分是 眼球 ,它是一个精巧的 成像结构,角膜和 晶状体 的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚后,形成物体 倒立、缩小 的实像,成像在 视网膜 上,视网膜上有很多的 感光 细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着 视神经 传到 大脑 而形成视觉,我们就看到了物体。
21.【答案】缩小;睫状肌
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】虹膜的中央是瞳孔,虹膜内平滑肌的收缩和舒张可以调节瞳孔的大小,从而可以调节进入眼球内部光线的多少,以保护视网膜免受强光的刺激。虹膜的中央是瞳孔,虹膜内平滑肌的收缩和舒张可以调节瞳孔的大小,从而可以调节进入眼球内部光线的多少,以保护视网膜免受强光的刺激。
【解答】瞳孔的变化与光线强弱的关系:当光线强时,瞳孔 缩小 ,使进入眼球的光线减少;当光线弱时则相反。晶状体的形状通过 睫状肌 来改变,使我们能够看清远近不同的物体。
22.【答案】过长;过大;前;凹透镜
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】 造成近视的原因是晶状体的曲度过大,或眼球前后径过长,导致物体的像落在视网膜的前方;图甲中光线在视网膜前会聚,表示成像在视网膜的前方,因此表示近视眼,应配戴凹透镜加以矫正。
【解答】近视的成因及矫正:主要是眼球的前后径 过长 或晶状体曲度 过大 ,来自远处物体的光线聚焦 在视网膜 前。矫正近视的方法是配戴 凹透镜 做成的眼镜,先将远处物体反射来的光线发散,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
23.【答案】(1)④;视网膜;②;晶状体
(2)前;凹透镜
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】1.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像.
人看到物体与凸透镜成像的情况相似,其中晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,当物体成像在视网膜上时,人可以清晰地看到物体.
2.根据凸透镜的成像规律或成实像时“物近像远像变大”的特点,结合题意来确定物距和像距的关系。
【解答】(1)根据甲乙两图分析,图乙中光屏模拟的是[ ④ ] 视网膜 ;凸透镜模拟的是[ ② ] 晶状体 ,眼球中该结构的凸度可以调节,从而看清远近不同的物体。
(2)把原凸透镜换成一个凸度稍大的凸透镜,通过移动光屏发现蜡烛的像向 前 移动了,这就是近视。要使光屏上仍出现一个清晰的像,可在凸透镜前加一个 凹透镜 。
24.【答案】凸;倒立;凹;左;前方
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)此题考查了近视眼的成因与矫正方法.
(2)要理解近视眼以及远视眼的矫正方法,首先要将人眼看到物体的情况与凸透镜成像的情况对应起来,结合凸透镜和凹透镜的光学性质即可解决此题。
【解答】人的眼睛像一架精密的照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 凸 透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个 倒立 的像。如图所示实验能说明近视眼的矫正原理,近视眼镜的镜片是 凹 透镜,将其置于蜡烛和凸透镜之间,光屏上恰好成一清晰的像。若拿走眼镜,则应该向 左 移动光屏,方可在光屏上重新看到清晰的像。由此可知近视眼在得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 前方 。
25.【答案】过短;过小;后;凸透镜
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】远视眼能看清远处的物体,而看不清近处的物体,远视眼所成的像在视网膜后方,矫正应戴凸透镜。
【解答】远视的成因及矫正:主要是眼球的前后径 过短 或晶状体曲度 过小 ,来自近处物体的光线聚焦在视网膜 后 。矫正远视需要配戴 凸透镜 ,先将近处物体反射来的光线会聚,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
26.【答案】(1)倒立;照相机
(2)右
(3)左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据图甲确定凸透镜的焦距,再根据乙图确定物距,将物距和焦距对比,从而确定成像特点,并确定其应用。
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律解答;
(3)根据近视眼镜对光线的作用确定像的位置变化,进而确定蜡烛的移动方向。
【解答】(1)根据图甲可知,凸透镜的焦距f=60cm-50cm=10cm。根据图乙可知,此时的物距u=50cm-20cm=30cm,则u>2f,此时在光屏上成倒立、缩小的实像;生活中的照相机就是利用这个原理制成的。
(2)如图乙,凸透镜的位置固定不动,当蜡烛向右 (靠近透镜)移动一段距离后,此时物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像距增大,光屏应该向右移动。
(3)近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,放入后会使像距增大。要使像回到光屏上,必须减小像距,根据“物远像近小”的规律可知,此时要增大物距,即蜡烛适当向左移动。
27.【答案】(1)倒立 、缩小的实像
(2)5;变小
(3)蜡烛熄灭后,照到光屏上的光线消失了
(4)蜡烛甲在焦点 上(或蜡烛甲在一倍焦距以内)。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成倒立放大的实像;如果像距小于物距,那么成倒立缩小的实像。
(2)根据凸透镜的成像特点分析解答。
(3)实像由实际光线会聚而成,像消失了,说明光线消失了;
(4)当物体在焦点上,或在一倍焦距内时,不能成实像,据此分析解答。
【解答】(1)根据图乙可知,像距大于物距,因此光屏乙上像的性质为:倒立缩小的实像。
(2)根据图像可知,当u=10cm时,v=10cm,那么u=2f=10cm,因此凸透镜的焦距f=5cm。当凸透镜为放大镜时,此时u20cm>2f,则从5cm处移动到距离凸透镜20cm时,物距不断增大,根据“物远像近小”的规律可知,像将一直变小。
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是:蜡烛熄灭后,照到光屏上的光线消失了。
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,原因为:蜡烛甲在焦点 上(或蜡烛甲在一倍焦距以内)。
28.【答案】(1)
(2)光屏和凸透镜的高度,使蜡烛焰心、凸透镜和光屏中心在同一直线上;倒立缩小的实像
(3)远离;能把在视网膜前形成的像会聚在视网膜上
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据凸透镜焦距的测量方法解答;
(2)在探究凸透镜成像特点的实验中,要调整蜡烛火焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上,这样能够保证像成在光屏的中央。根据凸透镜的成像规律描述成像的特点。
(3)根据近视眼镜的特点分析光线比原来发散了还是会聚了,进而确定像的移动方向即可。看到的物体不清晰,说明物体的像没有成在视网膜上,而合适的近视眼镜,能够将物体的像移动到视网膜上,据此分析解答。
【解答】(1)与主轴平行的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点,如下图所示:
(2)小明将该凸透镜放在光具座上进行实验,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图2所示,其中明显还需要调整的是:光屏和凸透镜的高度,使蜡烛焰心、凸透镜和光屏中心在同一直线上。
根据图片可知,此时的物距u>2f,应该成倒立、缩小的实像。
(3)近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,因此放入近视眼镜后,光线比原来发散,于是像距增大,应该将光屏远离凸透镜方向移动。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是:能把在视网膜前形成的像会聚在视网膜上。
29.【答案】(1)缩小
(2)抽水
(3)丙
(4)小于;会聚;不同意。远视眼和老花眼看似矫正方法都一样,但两者并不是一回事。远视眼是由于眼轴较短,在不使用调节状态时,平行光线通过眼后主焦点落于视网膜之后,而在视网膜上不能形成清晰的图像。老花眼是一种生理性改变,年过40岁的人,由于晶状体硬化,调节功能逐渐减弱,于是看近处物体困难
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;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)根据图示中蜡烛、透镜、光屏的位置可判断出所成像的特点;
(2)在装置成清晰像后,将蜡烛向左移动,如果透镜不变的情况下需要将光屏靠近透镜。现在不移动光屏的情况下要再次得到清晰的像需要增大像距,可增大水透镜的焦距。
【解答】(1)点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,由图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在二倍焦距之外,所以成的是倒立、缩小的实像。
(2)向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动,才能使得像清晰,但在保持光屏和透镜不变,仍使得像成在光屏上,即需要让凸透镜的会聚能力减弱,即应对水透镜抽水。
(3)实验中通过注水或抽水的调节,分别得到图甲、乙、丙的三种形状,在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着光具座左侧的蜡烛,移动光屏得到清晰的像,三图中丙图最薄,会聚作用最弱,发散作用强,故其像距最大。
(4)远视眼患者配戴的超薄眼镜,其中心厚度为1.7 mm,则该眼镜边缘的厚度 小于1.7 mm。此镜片对光有会聚作用。
有人认为远视眼就等于“老花眼”,不同意。远视眼和老花眼看似矫正方法都一样,但两者并不是一回事。远视眼是由于眼轴较短,在不使用调节状态时,平行光线通过眼后主焦点落于视网膜之后,而在视网膜上不能形成清晰的图像。老花眼是一种生理性改变,年过40岁的人,由于晶状体硬化,调节功能逐渐减弱,于是看近处物体困难
30.【答案】(1)10.0
(2)越小
(3)紫光
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距就是从透镜的光心到焦点的距离;
(2)根据表格数据,分析透镜的焦距与凸起程度之间的关系;
(3)透镜对光的偏折能力越大,则焦距越短,据此分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,该凸透镜的焦距f=40cm-30cm=10cm;
(2)根据表格中第、1、2组数据得到:同种材料制成的凸透镜,凸起程度越大,焦距越小。
(3)根据乙图可知,三棱镜对紫光的偏折角度更大,偏折能力更强,因此:对同一凸透镜,紫光入射时焦距小些。
31.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点找到发光点的位置,将发光点与入射点相连得到入射光线,最后根据凹透镜的三条特殊光线完成作图即可。
【解答】(1)首先通过像点S’作平面镜的垂线,然后在这条垂线上平面镜下面根据“物像等距”找到发光点S的位置;
(2)将发光点S与入射点相连,得到入射光线;
(3)射向凹透镜另一侧虚焦点的光线,经过凹透镜后,折射光线与主轴平行,如下图所示:
32.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线完成作图。
【解答】(1)①平行与主轴的光线,经过凸透镜后,折射光线通过另一侧的焦点;
②从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
③射向光线的光线,经过凸透镜后,传播方向不变,如下图所示:
(2)①平行主轴的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点;
②射向凹透镜光心的光线,经过凹透镜后,折射光线的方向保持不变,如下图所示:
33.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】根据凸透镜的三条特殊光线画出对应的折射光线,两条折射光线的交点就是对应的像点。
【解答】①射向光心的光线,传播方向不变;
②从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
③两条折射光线的交点就是对应的像点S',如下图所示:
34.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【分析】根据凸透镜的三条特殊光线和光的折射规律完成作图。
【解答】(1)与主轴平行的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点;
(2)光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线靠拢法线偏折,如下图所示:
35.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据凸、凹透镜的三条特殊光线完成作图;
(2)根据平面镜成像的对称性完成作图;
(3)根据光的反射定律完成作图。
【解答】(1)①射向凹透镜另一侧虚焦点的光线,经过凹透镜后折射光线与主轴平行;
②与主轴平行的光线,经过凸透镜后折射光线通过焦点,如下图所示:
(2)①通过A点作镜面的垂线,然后在这条直线上镜面另一侧根据“物像等距”找到它的像点A'的位置;
②同理,找到B点的像点B'的位置;
③用虚线连接像点A'B'即可,如下图所示:
(3)①通过竖直的平面镜上的入射点作镜面的法线(垂线),然后根据“反射角等于入射角”在法线下面作出对应的反射光线;
②通过水平的平面镜上的入射点作镜面的法线(垂线),用同样的方法做出对应的反射光线即可,如下图所示:
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