人教版物理八年级上册同步提优训练：第五章　透镜及其应用 本章复习（含答案）

章末复习(五)
思维导图建构　　 构建知识网络　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
易错考点专训　　　　　　　　　　　　　辨析易错易混
易错点一　运用解不等式的方法确定凸透镜的焦距
例1　将物体放在焦距为f的凸透镜主轴上,在物体离透镜18 cm、12 cm和4 cm处时,能分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该透镜的焦距取值范围为 (　　)
A.12 cmB.8 cmC.6 cmD.4 cm[易错总结] 凸透镜成像的规律:u>2f时,成倒立、缩小的实像;f易错点二　不清楚凸透镜成像的本质原因
例2　在放映电影时,放映机的镜头上有一只小虫在爬动,那么我们从银幕上将观察到 (　　)
A.放大的小虫的像
B.银幕上小虫移动的方向与小虫实际移动方向相反
C.小虫的黑影
D.对银幕画面没有影响,但亮度减弱
[易错总结] 凸透镜成像是光的折射现象,来自物体的光经凸透镜折射后,若会聚在凸透镜另一侧的光屏上,则形成物体的实像;如果透过凸透镜的光多,像就亮,反之,透过的光少,像就暗。将凸透镜遮住一部分,没有遮住的部分仍能使光线折射后会聚成像,只是由于进光面积减小了,会聚的光线数量减少,像的亮度降低,但每一个物点都能对应成像,所以像仍然是完整的。
易错点三　不会调节照相机、投影仪、放大镜成像大小
例3　(多选)如所示为一款带拍照功能的手机,下列关于它的说法中正确的是 (　　)
A.它带有由凸透镜制成的摄像头
B.它带有由凹透镜制成的摄像头
C.要使拍摄物在显示屏上的像更大一些,手机应远离拍摄物
D.要使拍摄物在显示屏上的像更大一些,手机应靠近拍摄物
[易错总结] 照相机、投影仪(或幻灯机)、放大镜成像大小的调节涉及凸透镜成像时物距与像距大小的变化规律,三类仪器成像大小的调节易混淆,调节时注意以下几点:
(1)照相机成像大小的调节:当物体靠近镜头时,即物距减小,像远离镜头,像距变大,像变大;当物体远离镜头时,即物距增大,像靠近镜头,像距变小,像变小。
(2)投影仪成像大小的调节与照相机相同,要想使屏幕上的像大一些,则投影片应离镜头近一些,屏幕离镜头远一些。
(3)放大镜成像大小的调节与照相机、投影仪不同,放大镜成虚像,物体远离透镜,像远离透镜,像变大,即物距变大时,像距变大,像变大。
易错点四　混淆近视眼和远视眼的成因与矫正方法
例4　某人看远处物体时,像成在视网膜前方,则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是(　　)
A.近视眼,凸透镜
B.近视眼,凹透镜
C.远视眼,凸透镜
D.远视眼,凹透镜
[易错总结] 近视眼成因:晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处物体的光通过晶状体折射后形成的像,落在视网膜的前方;近视眼矫正方法:配戴凹透镜制成的眼镜。远视眼成因:晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处物体的光通过晶状体折射后形成的像,落在视网膜的后方;远视眼矫正方法:配戴凸透镜制成的眼镜。
易错点五　混淆望远镜和显微镜的成像原理
例5　请你根据已学过的光学知识判断,用显微镜和普通天文望远镜观察物体时,关于像的正倒,以下说法正确的是 (　　)
A.用显微镜观察时像是倒立的,用天文望远镜观察时像是正立的
B.用显微镜观察时像是倒立的,用天文望远镜观察时像是倒立的
C.用显微镜观察时像是正立的,用天文望远镜观察时像是倒立的
D.用显微镜观察时像是正立的,用天文望远镜观察时像是正立的
[易错总结] 用显微镜观察物体时,要将被观察物体放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,经过物镜得到一个倒立、放大的实像,实像的位置在目镜一倍焦距内,再经其放大,最后得到比原物体放大许多倍的虚像。该虚像和物体相比是倒立的,故为便于观察,需将物体倒放。而天文望远镜距离被观察物体(如天体)很远,物体和物镜的距离远大于物镜的二倍焦距,物体经过物镜成一个倒立、缩小的实像(物镜的作用相当于照相机),再经目镜将得到的实像放大,但最后得到的虚像仍比原物体小得多,该虚像和物体相比是倒立的。
易错点六　实像与虚像的区分
例6　下列关于实像和虚像的说法中,正确的是 (　　)
A.实像是由光的折射形成的,虚像是由光的反射形成的
B.看到实像时有光进入人眼,看到虚像时没有光进入人眼
C.实像是缩小或放大的,虚像都是放大的
D.实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接
[易错总结] 实像是由实际光线会聚而成的,虚像是由实际光线的反向延长线相交而成的。实像既能用光屏承接,又可以被眼睛看到;虚像只能被眼睛看到,不能用光屏承接。实像总是倒立的,虚像总是正立的。
重点实验突破　　　　　　　　　　　　　整合突破考点
实验:“探究凸透镜的成像规律”
例7　在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如甲所示,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)如图乙所示,光屏上呈现清晰的像(像未画出),此像的性质是倒立、　　　　的实像。在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是　　　　。我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了　　　　反射。
(3)在图乙实验的基础上,保持凸透镜位置不变,向左移动蜡烛,则应向　　　　(选填“左”或“右”)移动光屏才能在光屏上得到清晰的像。与图乙相比,此时的像　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小明将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能的原因应该是 　。
(5)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一清晰实像时,小明用不透明的纸挡住透镜的上半部分,则光屏上的成像情况是　　　　。
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像变小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(6)如(a)所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图示刻度线处,则人眼应该在图中
　　　　(选填“A”“B”或“C”)处且朝着相应方向看,才能观察到烛焰的像。
　　(7)图(b)中,点燃蜡烛,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰、倒立、缩小的实像。然后,在烛焰和凸透镜之间放一副远视眼镜,发现光屏上的像变模糊了。远视眼镜的镜片为　 　　　(选填“凹”或“凸”)透镜。不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是:①　　　　　　　　　　　　或②　　　　　　　 　　。(均以透镜为参照物)
(8)实验过程中,燃烧的蜡烛不断缩短,导致光屏上的像向上移动,为了使烛焰的像能呈现在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法: 　　　 　　　　。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
(1)实验过程中记录的数据如下表所示:
次数 1 2 3 4 5 6
物距/cm 40 35 30 25 20 15
像距/cm 13.5 14 15 16.7 20 30
①在1~4次实验中,所成的像为倒立、　　　　的实像,此成像规律在生活中的应用有　　　　。
②第6次实验中的像比第5次实验中的像　　　　(选填“大”或“小”)。
(2)对于相同的透镜,一个物距应只对应唯一的像距,但小华、小明、小丽三人将蜡烛都放在同一透镜前15 cm处时,他们所测得的像距却并不相同,分别为29.5 cm、30 cm、30.6 cm,已知他们的数据不同不是测量长度的误差造成的,你认为出现这种现象的原因是　 。
(3)小华又将两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如所示的位置,在光屏上C、D两处得到清晰的烛焰像,这个像是 　　　　(选填“缩小”“等大”或“放大”)的烛焰像。用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上　　　　(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的烛焰像。
　　(4)为了研究像距与焦距的关系,小明选用了三个焦距不同的凸透镜进行实验,实验数据记录如下表。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u/cm 焦距f/cm 像距v/cm
1 15 8 17
2 10 30
3 12 60
　　若小明将物距调整为20 cm,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选用焦距为　　　　cm的凸透镜。
(5)小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣。
①小明回忆了物理课上曾经做过的光的 　　　　实验,猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关,其中 　　　　(选填“红”或“紫”)光通过同一凸透镜的焦距大。
②小明又根据人眼看远近不同的物体时眼球的厚度(中间比边缘厚的程度)不同,猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关。于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C,并得到如所示的光路图。根据此实验现象可知,对光会聚能力最强的是透镜 　　　　(选填“A”“B”或“C”)。
③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关。请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想,在下面写出实验的简要做法及如何判断。
简要做法: 　。
　　如何判断:
　。
(6)如甲所示,在圆柱形水杯后面放一张画有相反方向箭头的纸条。向杯中倒入适量水(水位在两个箭头之间),透过水杯,看到一个箭头改变了方向,如图乙所示。
①这是为什么呢 要解决这个问题,应抓住影响这个问题的主要因素:圆柱形水杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄、透光的特征。根据凸透镜成像规律可以判定,看到这个方向改变的箭头是放大的　　　　(选填“实像”或“虚像”),凸透镜的这一成像规律在生活中的应用有　　　　(选填“照相机”或“投影仪”)。
②带箭头的纸条向远离水杯的方向移动,像将　　　　(选填“变大”或“变小”)。
答案解析
[思维导图建构]
1.(1)厚　薄　会聚　薄　厚　发散
(2)倒立　缩小　实　照相机　倒立　等大　实
倒立　放大　实　投影仪和幻灯机　不成像
正立　放大　虚　放大镜
(3)虚实　大小　异　远　大　同　近　小
2.(1)凸透镜　光屏
(2)厚　强　长　前　发散　凹
(3)薄　弱　短　后　会聚　凸
3.(1)投影仪(或幻灯机)　放大镜
(2)照相机　放大镜
[易错考点专训]
例1　C　解： 当物体离透镜18 cm时,得到缩小的实像,则物体在二倍焦距以外,即2f<18 cm,所以f<9 cm;当物体离透镜12 cm时,得到放大的实像,则物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即f<12 cm<2f,所以6 cm4 cm。综上所述:6 cm例2　D　解： 在放映电影时,放映机的镜头上有一只小虫在爬动,由于小虫所在的位置小于凸透镜的焦距,所以小虫不会在银幕上成像,会使折射光线减少,像变暗。
例3　AD　解： 手机带有拍照功能,相当于在手机上附加了一个微型照相机,与照相机一样,它也是利用凸透镜成一个倒立、缩小的实像。手机的摄像头越靠近物体,在显示屏上所成的像越大,但所拍摄的范围越小。
例4　B　解： 近视眼看不清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的前方,可用具有发散作用的凹透镜矫正,使像成在视网膜上,从而看清物体。
例5　B　解： 显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,成倒立、放大的实像;目镜相当于放大镜,将所成倒立、放大的实像再次放大,即观察到倒立、放大的虚像。望远镜的物镜相当于照相机的镜头,成倒立、缩小的实像,这个实像正好落在目镜的焦点以内,目镜跟放大镜的成像原理相同,即目镜将所成的缩小的实像进行放大。
例6　D　解： 光的直线传播可以形成实像,光的折射可以形成实像,也可以形成虚像,光的反射可以形成虚像,也可以形成实像,A不符合题意;我们能看到虚像和实像,都是因为有光进入人的眼睛,B不符合
题意;实像和虚像都有放大、等大和缩小的,C不符合题意;能否用光屏承接是实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接,D符合题意。
[重点实验突破]
例7　(1)10.0
(2)放大　投影仪　漫
(3)左　变小
(4)烛焰在凸透镜的焦点上
(5)D
(6)B
(7)凸　将光屏适当靠近凸透镜
将蜡烛适当靠近凸透镜
(8)将蜡烛向上调节(或将凸透镜向下调节或将光屏向上调节)
【变式延伸】
(1)①缩小　照相机　②大
(2)移动光屏成像清晰程度不一样
(3)缩小　C
(4)大　大　8
(5)①色散　红　②C　
③用太阳光聚焦法测量三只分别由玻璃、水晶、塑料制成的外观相同的凸透镜的焦距,并进行比较
若三种材料制成的凸透镜焦距不相同,则说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关;若三种材料制成的凸透镜焦距相同,则说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料无关
(6)①实像　投影仪　②变小