2021-2022学年北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器同步练习试题(有解析)

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名称 2021-2022学年北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器同步练习试题(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-05-04 16:40:52

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北师大版物理八年级下册第六章常见的光学仪器同步练习
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、小刚通过显微镜观察洋葱表皮细胞,显微镜有5×和10×两种,物镜有10×和40×两种,下列组合中,观察细胞数目最少的是(  )
A.目镜5×,物镜10× B.目镜10×,物镜10×
C.目镜5×,物镜40× D.目镜10×,物镜40×
2、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,下列说法正确的是(  )
A.将蜡烛移至a处时,移动光屏,可看见放大、正立的实像
B.将蜡烛移至b处时,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像
C.将蜡烛移至c处时,移动光屏,可看见放大、倒立的实像
D.将蜡烛移至d处时,移动光屏,可看见放大、正立的虚像
3、如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置,实验中所使用的透镜焦距为 ,实验中将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁四个位置,观察光屏上成像情况(光屏位置未标出)。下列说法正确的是(  )
A.蜡烛在甲位置时,需将光屏移动到大于 的位置,才能在光屏上成清晰的像
B.将蜡烛从甲位置移到乙位置,需将光屏向右移动才能再次得到清晰的像
C.蜡烛在丙位置时,光屏上成的清晰的像为倒立、缩小的实像
D.蜡烛在丁位置时,成正立、放大的实像,与放大镜成像原理相同
4、某同学利用水透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究。图所示情况下,光屏上能成清晰的像。下列说法不正确的是(  )
A.图中所示情况下凸透镜的焦距为10cm
B.用注射器向水透镜中注入水后,凸透镜的焦距会变小
C.蜡烛和凸透镜位置不变、向水透镜中注水,光屏要向右移动才能再次得到清晰的像
D.向水透镜中注水,观察成像特点的变化,可以模拟近视眼的成因
5、在光具座的A点处放置一发光物体,从焦距f甲为5厘米、f乙为10厘米、f丙为20厘米的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置,在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,则选择的凸透镜为(  )
A.甲 B.乙 C.甲、乙 D.乙、丙
6、下列连线不正确的是(  )
A. B.
C. D.
7、把高2cm的发光棒立于焦距为5cm凸透镜前,在凸透镜后的光屏上成了4cm高的像,物体离凸透镜的距离可能是(  )
A.7.5cm B.12.5cm C.4.5cm D.10cm
8、如图是把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到的情形.由此可以判断镜片是 (  )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
9、如图甲所示,共享单车是应移动互联网和二维码的发展而产生的,它能无桩停靠、扫码取车,很好地解决人们出行最后“一公里”的问题.如图乙所示为某款共享单车科技含量最高的部分,就是可定位的GPS电子锁,电子锁能接收无线移动发来的开锁指令,驱动电机开锁.传动轴内有一台微型发电机,在骑行的时候,这个发电机能为车锁里面的电池充电.下列有关共享单车说法错误的是(  )
A.二维码的几何图形中包含大量的信息
B.手机镜头扫二维码成的是正立的实像
C.可定位的GPS 电子锁是通过电磁波接收信号的
D.微型发电机是根据电磁感应原理制成的
10、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离 u 跟像到凸透镜的距离 v 之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.当u=5cm 时, 在光屏上能得到一个放大的像
B.当u=15cm 时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当 u=25cm 时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜 10cm 处移动到 30cm 处的过程中,像逐渐变小
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题6分,共计30分)
1、如图所示,是在“探究凸透镜成像的规律”的实验中所观察到的一种成像情况,即当物距小于焦距时,在凸透镜的另一侧会看到一个正立、放大的   像,利用这个成像特点来工作的光学仪器是   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).
2、实验小组的同学用如图所示的装置来探究“近视眼的缺陷”.他们用蜡烛代表眼睛观察的物体,用凸透镜代表眼球的晶状体,用光屏代表视网膜.为判断近视眼不戴眼镜时物体成的像在视网膜前还是视网膜后,小明提出如下实验方案:
先不给凸透镜戴眼镜,让烛焰在光屏上成像,然后给凸透镜戴上眼镜,移动光屏,再次让烛焰在光屏上成像,比较两次像距的大小.
实验时,要注意调节烛焰、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在   ,这样做的目的是   .
下表是小明通过实验测得的数据:
小组同学通过分析认为,第   次数据是无效的,原因是   .
分析表格中的数据,我们发现,v1   (>/=/<)v2,所以近视眼镜的作用是使像   (远离/靠近)晶状体.那么近视眼不戴眼镜时,物体通过晶状体所成的像落在视网膜的   (前/后)方.
小华进一步思考后提出另一实验方案:
先给凸透镜戴上眼镜,让烛焰在光屏上成像,然后取下眼镜,再让烛焰在光屏上成像,比较两次像距的大小.
你认为小华的实验方案   (可行/不可行).
3、凸透镜对光有   作用,凹透镜对光有   作用。(填“会聚”或“发散”)
4、在“探究平面镜成像的特点”实验中,玻璃板应   放置在水平桌面上;为得到像与物体到镜面的距离关系,物体需放在   位置多次实验(选填“同一”或“不同”),如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,凸透镜置于光具座的A点处,蜡烛、   应置于凸透镜的两侧,若蜡烛置于B点处,得到缩小的实像,则该凸透镜的焦距    10厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”).
5、小明由于经常玩手机,经检查眼睛有些近视,应利用   透镜矫正;手机之间利用   传递信息(选填“电磁波”或“声波”).
三、实验探究(4小题,每小题10分,共计40分)
1、在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲所示,一束平行光经过凸透镜,调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为   cm。小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示;
(2)实验前要调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心在   上,其目的是   ;
(3)当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏位于如图乙所示的位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像是一个倒立、   (选填“放大”或“缩小”)的   (选填“实”或“虚”)像;
(4)在如图乙实验的基础上,将一眼镜片放在点燃的蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像变模糊,然后适当向左移动光屏,光屏上的像又变清晰了,该镜片是   (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”);
(5)将图乙中的凸透镜换成焦距为38cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏   (选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰地呈现在光屏上。
2、如图甲,一東平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙。
(1)该凸透镜的焦距为   cm。
(2)实验前要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在   ,其目的是   。
(3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像是一个倒立   的实像,此时所成的像与   所成的像性质相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
(4)小红将蜡烛移动到35cm刻线处,仍保持凸透镜位置不变,再移动光屏,在光屏上会成清晰的、倒立   (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。实验过程中,蜡烛在燃烧中不断缩短,导致光屏上的像向   (选填“上”或“下”)移动。
(5)小虎同学将蜡烛和透镜固定,无论怎样在光具座上移动光屏,都不能在光屏上得到清晰的像,原因可能是   (写出一种即可)。
3、小明所在的小组在探究凸透镜成像规律的实验中,发现光具座的配件盒中一共有5个透镜,如图甲所示。阅读完说明书后,他们才知道这五个透镜中有一个是凹透镜,其他的透镜是不同焦距的凸透镜。
(1)在无损透镜镜片的前提下,小明要鉴別哪一块是透镜。以下几种方法中,正确的是 。
A.用手摸镜片时,中间厚、边缘薄的是凹透镜
B.拿着镜片看字,把字放大的是凹透镜
C.让镜片正对太阳光,在镜片另一侧能呈现一个大光斑的是凹透镜
D.让镜片正对太阳光,在镜片另一侧能呈现一个明亮小光斑的是凹透镜
(2)查看说明书,小明知道这四个凸透镜的焦距分别为8cm、10cm、12cm、20cm。将其中一个凸透镜A固定在光具座上35cm处,将点燃的蜡烛放在光具座上5cm处,移动光屏,使蜡烛在光屏上成清晰的像,光屏的位置如图乙所示。接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为B,并保持位置不变,移动光屏,使蜡烛在光屏上成清晰的像,光屏的位置如图丙所示。
①请根据上述实验现象和凸透镜的成像规律判断:凸透镜A的焦距   (选填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜B的焦距,凸透镜A的焦距应为   cm.如图   所示的实验现象可以说明照相机的成像特点。
②为了研究像距与焦距的关系,他用了三个焦距不同的凸透镜进行实验,实验数据如下表所示。分析表中的数据可知物距不变时,焦距越大,则像距越   。根据你所学的凸透镜成像规律分析,此时所成像的大小越   。
实验序号 物距/cm 焦距/cm 像距/cm
1 15 8 17
2 15 10 30
3 15 12 60
③若小明将物距调整为20cm,并想在光屏上得到一个缩小的像,他应在上表给出的三个透镜中用焦距为   cm的凸透镜。
4、某兴趣小组做“探究凸透镜成像的规律“的实验.
(1)如图所示,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的   ,其目的是使像成在   ;
(2)小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中,在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为5cm.透镜的焦距约为   cm,判断的依据是   ;
(3)确定物距后,如何才能找到最清晰的像呢?下列最合理的是
A.把光屏朝一个方向移动,一直到看到最清晰的像为止
B.把光屏朝一个方向移动,在将到看到最清晰的像时,来回移动光屏,一直到看到最清晰的像为止
(4)小虎将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像一定是    (选填“放大“、“缩小“或“等大“)的,此时光在光屏上发生   反射;当给凸透镜戴上近视眼镜后,为使光屏上再次呈清晰像,应将光屏向   (选填“左“或“右“)移动.
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】选择放大倍数最大的组合,即为观察到细胞数目最少的:
A、5×10=50;
B、10×10=100;
C、5×40=200;
D、10×40=400.
故选D.
【分析】显微镜的物镜、目镜的数字代表放大倍数,物镜的数字和目镜的数字相乘代表显微镜的放大倍数,比如:物镜是20X,目镜是10X,代表显微镜的放大倍数是20×10=200,即放大200倍,显微镜的视野面积是一定的,被观察细胞放大的倍数越大,视野里的细胞数目越少.这是一道跨生物学科的题,记住物镜和目镜的放大倍数相乘是显微镜所能放大的倍数.
2、【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,将蜡烛移至a处时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,移动光屏,找不到像,A不符合题意;
B.将蜡烛移至b处时,物距等于焦距,此时不成像,B不符合题意;
C.将蜡烛移至c处时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,移动光屏,可看见放大、倒立的实像,C符合题意;
D.将蜡烛移至d处时,物距大于焦距,移动光屏,可看见倒立的实像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体在涂涂解答焦点内时,成正立放大的虚像;当物体在焦点时,凸透镜不成像,当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时,像是倒立放大的;物距大于焦距,移动光屏,可看见倒立的实像。
3、【答案】B
【解析】【解答】A.蜡烛在甲位置时,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距之间,所以需要将光屏移动到60cm~70cm之间的位置,才能在光屏上成清晰的像,A不符合题意;
B.将蜡烛从甲位置移到乙位置,物距变小,像距变大、像变大,需要将光屏向右移动才能再次得到清晰的像,B符合题意;
C.蜡烛在丙位置时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,光屏上成的清晰的像为倒立、放大的实像,C不符合题意;
D.蜡烛在丁位置时,物距小于焦距,成正立放大的虚像,与放大镜成像原理相同,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。
4、【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,物距等于像距为20cm,成倒立等大的实像,所以20cm=2f
f=10cm
A正确,不符合题意;
B.用注射器向水透镜中注入水后,使其变厚,凸透镜的焦距会变小,B正确,不符合题意;
C.蜡烛和凸透镜位置不变,向水透镜中注水,凸透镜的焦距会变小,物距变大,像距变小,光屏才能成清晰的像,光屏要向左移动才能再次得到清晰的像,C错误,符合题意;
D.向水透镜中注水,凸透镜的焦距会变小,物距变大,像成在光屏的前面,可以模拟近视眼的成因,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜变厚,焦距变短,使得像距减小,要想得到清晰的像,应减小光屏到凸透镜的距离。
5、【答案】C
【解析】【解答】解:由图可知,此时的像距在5cm﹣﹣20cm之间,此时的物距为25cm,物距大于像距,所以在光屏上成的是倒立、缩小的实像,像距应在一倍焦距和二倍焦距之间:当像距为5cm时:f<5cm<2f,则2.5cm<f<5cm;当像距为20cm时:f<20cm<2f,则10cm<f<20cm;由此可知,凸透镜的焦距应在2.5cm﹣20cm之间.
故选:C.
【分析】根据物距和像距的大小,判断成像的性质,然后根据像距和焦距的关系判断焦距的大小.
6、【答案】C
【解析】【解答】A、投影仪是根据凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的.放大镜是根据凸透镜成正立、放大的虚像原理工作的,故A正确;
B、实像是实际光线会聚成的,虚像不是实际光线会聚成的,而是实际光线的反射延长线会聚成的;
实像可以用光屏接收到,虚像不能用光屏接收到,故B正确;
C、近视眼戴凹透镜进行矫正;远视眼戴凸透镜进行矫正.故C错误;
D、凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.故D正确.
故选C.
【分析】A、投影仪是根据凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的.放大镜是根据凸透镜成正立、放大的虚像原理工作的B、实像和虚像的呈现效果不同,实像可以用光屏接收,而虚像不能用光屏接收.C、近视眼成像在视网膜前方,戴凹透镜进行矫正;远视眼成像在视网膜后方,戴凸透镜进行矫正.D、凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.
7、【答案】A
【解析】【解答】根据题干条件,此时所成的像是倒立放大的实像,所以满足:5cm=f<u<2f=10cm,处于这一物距范围内的只有A、7.5cm.
故选A.
【分析】首先知道在光屏上得到的像一定是实像,其次因为物体高2cm,像高4cm,所以是放大的像,所以像应该是倒立放大的实像,根据给出的焦距和凸透镜成像规律分析物距的大小.
8、【答案】D
【解析】【解答】 眼镜为透镜,眼镜分为近视眼镜和远视眼镜,其中近视眼镜的镜片为凹透镜,远视眼镜的镜片为凸透镜,凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线汇聚作用,图中眼镜放在阳光下,与眼镜形状相同的影区外围较亮,说明太阳光经过该镜光线范围大了些,即光线发散了,而能对光线发散的透镜为凹透镜,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用,会使中间较亮,四周较暗,凹透镜对光具有发散作用,现象为中间较暗,四周较亮.
9、【答案】B
【解析】【解答】解:A、由对二维码的了解可知,通过扫描二维码可以获得大量的信息,故A正确;
B、手机镜头扫二维码成的是倒立缩小的实像,相当于照相机的原理,故B错误;
C、可定位的GPS 电子锁是通过电磁波接收信号的,故C正确;
D、微型发电机是根据电磁感应原理制成的,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,故D正确.
故选B.
【分析】(1)根据对二维码的了解做出判断;(2)凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;(3)GPS 电子锁是利用电磁波传递信息的;(4)发电机的原理是电磁感应现象.
10、【答案】D
【解析】【解答】 解:由图知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等.
所以2f=20cm,则f=10cm.
A、当u=5cm 时成的是虚像,故A错;
B、当u=15cm 时,在光屏上能得到一个放大的像,故B错;
C、当 u=25cm 时成放大的像,在光屏上能得到一个缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的,故C错;
D、把物体从距凸透镜 10cm 处移动到 30cm 处的过程中,像距逐渐增大,所以成的像逐渐减小,故D正确。
故选D。
【分析】要解决此题,首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距.
要掌握凸透镜成像的规律.
凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立、放大的虚像.
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像.
物距等于二倍焦距成倒立等大实像.
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像.
成实像时:物像异侧,物距变大,像距变小,像变小.若物距减小,像距增大,像变大
二、填空题
1、【答案】虚;放大镜
【解析】【解答】解:当物距小于焦距时,在凸透镜的另一侧会看到一个正立、放大的虚像,利用这个成像特点来工作的光学仪器是放大镜.
故答案为:虚;放大镜.
【分析】根据凸透镜成像的情况和应用进行判断:u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜.
2、【答案】凸透镜的主光轴上;烛焰的像成在光屏中间;4;眼睛不可能成倒立放大的像;<;远离;前;可行
【解析】【解答】实验时,要注意调节烛焰、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,这样做的目的是使烛焰的像成在光屏中间.
第4次数据是无效的,因为眼睛不可能成倒立放大的像 .
分析表格中的数据,我们发现,v1先给凸透镜戴上眼镜,让烛焰在光屏上成像,然后取下眼镜,再让烛焰在光屏上成像,比较两次像距的大小,所以小华的实验方案可行.
【分析】(1)探究凸透镜成像规律时为了使像呈在光屏的中央,应将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上;
(2)眼睛不可能成倒立、放大的实像;近视眼镜是凹透镜,对光线起到发散作用;
(3)为了判断出近视眼不戴眼镜时物体成的像落在视网膜前方还是视网膜后方,可以先给凸透镜戴上眼镜,让烛焰在光屏上成像,然后取下眼镜,再让烛焰在光屏上成像,比较两次像距的大小关系.
3、【答案】会聚;发散
【解析】【解答】凸透镜对光有会聚作用;凹透镜的对光有发散作用。
【分析】透镜可以分为两种,即凸透镜和凹透镜。凸透镜对光有会聚作用,即使原来的光线更靠近主光轴;凹透镜的对光有发散作用,即使原来的光线更远离主光轴。
4、【答案】竖直;不同;光屏;小于
【解析】【解答】解:(1)做“探究平面镜成像的特点”实验,玻璃板应 竖直放置在水平桌面上,玻璃板没有竖直放置,前面蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样前面蜡烛的像与后面的蜡烛就无法重合了;(2)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,所以应将物体放在不同位置进行实验.(3)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、光屏应置于凸透镜的两侧;
由“蜡烛置于B点处,得到缩小的实像”知u=50cm﹣30cm=20cm>2f,即f<10cm.
故答案为:竖直;不同;光屏;小于.
【分析】(1)玻璃板不竖直,像的底部不在桌面上,怎么移动都不会与另一蜡烛重合;(2)一次实验不具备代表性,具有很大的偶然性,所以应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确.(3)蜡烛、光屏应置于凸透镜的两侧;
首先根据“若蜡烛置于B点处,得到缩小的实像”.确定凸透镜的焦距范围.
5、【答案】凹;电磁波
【解析】【解答】解:近视眼是由于人眼的晶状体变凸,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,故应佩戴发散透镜即凹透镜进行矫正,使光线发散后成像在视网膜上.
手机既是电磁波的发射台也是电磁波的接受台,所以手机之间是利用电磁波来传递信息的.
故答案为:凹;电磁波.
【分析】掌握近视眼的成因是解答本题的关键,近视眼是由于人眼晶状体变凸,焦距变短,会聚能力增强.
移动通信都是利用电磁波来传递信息的
三、实验探究
1、【答案】(1)10.0
(2)同一高度;使像成在光屏的中央
(3)缩小;实
(4)远视眼镜
(5)不能
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后能会聚到焦点上,焦点到光心的距离叫做焦距,由图甲可知,该凸透镜的焦距
(2)为了使像呈现在光屏的中央,应将蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心调整在同一高度。
(3)图乙中物距大于像距,能在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成像的规律,此时物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
(4)将一眼镜片放在点燃的蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像变模糊,然后适当向左移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该镜片对光线有会聚作用,所以该镜片是凸透镜,能矫正远视眼,即该镜片为远视镜片。
(5)将图乙中的凸透镜换成焦距为38cm的凸透镜,此时物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成正立放大的虚像,而虚像不能在光屏上呈现,所以无论如何移动光屏,都承接不到像。
【分析】(1)平行于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)探究凸透镜成像规律时,需要调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度,可使像成在光屏中央;
(3)当物体在凸透镜的二倍焦距外时,成倒立缩小的实像;
(4)凸透镜对光有会聚作用,可以使凸透镜的成像靠近凸透镜;
(5)若凸透镜的焦距较大,成像时物距和像距间的距离较大。
2、【答案】(1)10.0
(2)同一高度;使像能成在光屏的中央
(3)缩小;照相机
(4)放大;上
(5)蜡烛和透镜的距离小于10cm
【解析】【解答】解:(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以该凸透镜的焦距f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm。(2)实验前要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在光屏的中央;(3)由图可知,蜡烛在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,此时所成的像与照相机所成的像性质相同;(4)如果将蜡烛移到图乙中35cm刻度线处,此时物距u=50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,即蜡烛在1倍焦距与2倍焦距之间,再移动光屏,在光屏上会成清晰的、倒立放大的实像;
实验过程中,蜡烛在燃烧中不断缩短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上的像会向上移动;(5)将蜡烛和透镜固定,无论怎样在光具座上移动光屏,都不能在光屏上得到清晰的像,原因可能是物距小于焦距,此时成虚像;也可能是物距等于焦距,此时不成像;还可能是物距略大于焦距,此时像距非常远。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;使像能成在光屏的中央;(3)缩小;照相机;(4)放大;上;(5)蜡烛和透镜的距离小于10cm(合理即可)。
【分析】(1)明确太阳光聚焦法测焦距的操作方法:太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点.所以把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点.测出光斑到凸透镜的距离,便是焦距.
(2)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、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心.
(3)利用凸透镜成像的特点分析解答即可.
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机 投影仪
(5) 不能在光屏上得到清晰的像,原因可能是成虚像.
3、【答案】(1)C
(2)大于;20;乙;大;大;8
【解析】【解答】解:(1)A.用手摸镜片时,中间厚、边缘薄的是凸透镜,A不符合题意;
B、拿着镜片看字,把字放大的是凸透镜,B不符合题意;
C、让镜片正对太阳光,凹透镜对光线有发散作用,在镜片另一侧能呈现一个大光斑的是凹透镜,C符合题意;
D、让镜片正对太阳光,凸透镜对光线有会聚作用,在镜片另一侧能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜,D不符合题意;故答案为:C;(2)①由甲图可知,物距u=35cm﹣5cm=30cm。
此时成倒立、放大的实像,所以物距处于f和2f之间,即f<30cm<2f,得15cm<f<30cm。
已知四个凸透镜的焦距分别为8cm、10cm、12cm、20cm,甲的焦距是20cm;
由乙图可知,物距仍为30cm,此时成倒立、缩小的实像,
所以30cm>2f,得f<15cm。
所以A的焦距大于B的焦距。
由乙图可知,物距为30cm,此时成倒立、缩小的实像,照相机是根据凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的;②分析表中数据可知:物距不变时,焦距越大,则像距越大;由凸透镜成像规律可知,物体离焦点越近,所成的像越大,物距不变时,焦距越大,表明物体离焦点越近,即像会越大;③根据凸透镜成像规律,当u>2f,成倒立、缩小的实像,由题可知:20cm>2×8cm,故答案为:用8cm的凸透镜;故答案为:(1)C;(2)①大于;20;乙;②大;大;③8。
【分析】(1)通过凸透镜对光的会聚或发散作用,可以区别凸透镜和凹透镜;(2)凸透镜成实像时,物距和像距间距越大,凸透镜的焦距越大,根据物距和像距可以分享焦距的范围,凸透镜的焦距越大,像距越大,成的像越大。
4、【答案】(1)主光轴上;光屏的中央
(2)5;当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时,像距稍大于焦距,故像距约等于焦距
(3)B
(4)放大;漫;右
【解析】【解答】解:(1)如图所示,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;其目的是使像成在光屏的中央;(2)从“小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处的过程中,在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为5cm”,可知当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时,像距稍大于焦距,故像距约等于焦距,所以透镜的焦距约为5cm;(3)物距确定时,向一个方向调整光屏,当在光屏上得到物体的像时,前后移动光屏,直到所成的实像最清晰.故选B;(4)如图,光屏上出现像是实像,物距小于像距时,成倒立放大的实像;
从不同位置都能看的光屏上的像,所以此时光在光屏上发生漫反射;近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,当给凸透镜戴上近视眼镜后,由于对光线的发散作用,延迟了光线的会聚,像将远离凸透镜,应将光屏向右移动;
故答案为:(1)主光轴上; 光屏中央;(2)5;当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距时,像距稍大于焦距,故像距约等于焦距;(3)B;(4)放大;漫; 右.
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、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的主光轴上,像才能呈在光屏的中心.(2)物远像小像变小,当物距很大时,像距非常靠近焦点.(3)像到凸透镜的距离叫像距,在物距一定时,像距也是一定的,此时物体通过凸透镜所成的像最清晰;(4)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像.反射分为镜面反射和漫反射;知道近视镜是凹透镜,有发散光线的作用,据此分析像距的变化;