人教版物理2023-2024学年八年级上学期专项复习:透镜及其应用

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名称 人教版物理2023-2024学年八年级上学期专项复习:透镜及其应用
格式 zip
文件大小 2.8MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-12-12 16:25:52

文档简介

人教版物理2023-2024学年八年级上学期专项复习:透镜及其应用
一、选择题
1.(2023八上·长春期中)如图所示,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是(  )
A. B.
C. D.
2.(2023八上·合肥期中)如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像, 柜门打开 。下列说法正确的是(  )
A.该摄像头相当于一个凹透镜 B.该摄像头对光线具有发散作用
C.该摄像头的焦距可能是0.20m D.该摄像头成像原理是光的反射
3.(2023八上·合肥期中)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.投影仪就是利用这一规律成像的
B.将蜡烛放置在35cm刻度处,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像
C.若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像不再完整
D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏上仍成清晰的像
4.(2022八上·侯马期末)如图所示是一张初三毕业创意照片,利用视觉错位技术一次拍照而成,不需经过后期再处理。在拍摄过程中,下列说法正确的是
A.照相机的镜头相当于凹透镜
B.学生通过镜头成倒立缩小的实像
C.手通过镜头成正立放大的虚像
D.学生和手到镜头的距离一样
5.(2023八上·永年期末)下列光的反射和折射现象中,叙述不正确的是(  )
A.显微镜的物镜成像情况和投影仪的成像情况相同
B.汽车的观后镜利用了光的反射
C.近视眼可能是晶状体太厚,折光能力太强造成的
D.在岸上观看水中的鱼是光的反射所成的虚像
6.(2023八上·大埔期末)随着无线网络的普及,越来越多的青少年由于长时间的使用手机,导致看远处物体时感到非常模糊.这种视力缺陷类型以及矫正示意图是(  )
A.②④ B.①③ C.①④ D.②③
7.(2023八上·洛川期末)如图所示的望远镜,目镜和物镜都相当于凸透镜,用它来观察很远的物体,看到的是()
A.正立的虚像 B.正立的实像 C.倒立的虚像 D.倒立的实像
8.(2018八上·孝感期末)如图中,给凸透镜“戴上”近视眼镜,此时光屏上能成一清晰地像,若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持透镜位置不变的情况下,下列操作正确可行的是(  )
A.将蜡烛和光屏对调位置 B.蜡烛和光屏同时远离透镜
C.蜡烛不动,将光屏靠近透镜 D.光屏不动,将蜡烛远离透镜
9.(2018八上·含山期末)小明拿着凸透镜在窗户和墙壁之间移动,发现墙壁上出现了一个窗户的像,墙壁、凸透镜和窗户的位置如图所示,则下列说法正确的是(  ) .
A.墙壁上出现的是正立、缩小的实像
B.幻灯机是利用图中所示的成像规律工作的
C.向右移动凸透镜,在墙壁上还会出现一个像
D.用白纸挡住凸透镜一半,不能看到窗户完整的像
10.(2018八上·天门期末)如图是探究凸诱镜成像规律的装置,此时光屏上成清晰的像。下列说法中正确的是(  )
A.光屏上的像是一个倒立、放大的实像
B.此凸透镜的焦距小于10cm
C.若将蜡烛移动到30cm处,光屏移动到80cm处,会再次得到一个清晰的像
D.若在蜡烛和凸诱镜之间放一个远视眼镜,将光屏向右移动才能得到一个清晰的像
11.(2017八上·成都期中)将筷子竖直插入装水的玻璃杯内,从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是下面哪个图中的情形? (  )
A. B. C. D.
12.(2016八上·西城期末)小刚在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用由发光二极管组成的“上”字屏代替蜡烛,他把“上”字屏放在原来放蜡烛的位置上,如图所示.移动光屏直至看到清晰像.此时他在不透光的白板光屏上看到的是图中的(  )
A. B. C. D.
二、填空题
13.(2023八上·长春期中)如图所示,汉代的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,则得火 ”。“削 冰令圆 ”就是把冰块制成    (选填“ 凸 ”或“ 凹 ”)透镜,这种透镜对太阳光有   (选填“会聚 ”或“发散 ”)作用,若要“得火 ”应把“艾 ”放在透镜的     位置。
14.(2023八上·高邮期末)完成下题
(1)在图甲中,烛焰不能在光屏上成清晰的像,相当于人眼有某种视力缺陷,现保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,则甲图的成像情况相当于   眼(选填“近视”或“远视”)看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加   (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(2)如图乙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
15.(2023八上·丹东期末)一位同学用如图器材做实验,先用焦距为20cm的甲透镜进行实验,在屏上得到清晰的像,接下来换用焦距为10cm的乙透镜继续实验,若不改变发光体和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏应   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。若实验中手指指尖触摸到了凸透镜,光屏上的像   (选填“完整”或“不完整”)。
三、作图题
16.(2022八上·东莞期末)
(1)请在图甲玻璃砖上表面画出与入射光线对应的反射光线及折射光线。
(2)根据平面镜成像特点,在图乙中画出物体AB在平面镜MN中所成的像 。
(3)如图丙、丁所示,画出图中入射光线经透镜折射后的折射光线。
17.(2023八上·双牌期末)请在图中完成光线通过透镜后折射的光路图(F为透镜的焦点)。
18.(2019八上·揭西期末)如图所示,MN 为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A’为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。
四、实验探究题
19.(2021八上·伊通期末)某同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验:
(1)如图所示,此时在光屏上成了一个最清晰的像,则凸透镜的焦距是    cm,此时光屏上成的像应是    (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的。
(2)上述实验中,保持凸透镜的位置不变,向左移动蜡烛至5cm位置处,若想再次在光屏上呈现清晰的像,应将光屏在光具座上向    (填“左”或“右”)移动。生活中的    (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。
(3)上述实验过程中,若不改变透镜和蜡烛的位置,在凸透镜前方放一个透镜,光屏要向右移才能看到清晰的像,这个透镜最有可能是    透镜。
20.(2020八上·海陵期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,
(1)如图甲,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,光屏上呈现清晰的像,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)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,原因可能是   ;
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的实像时,小明用不透明的纸挡住透镜上半部分,则光屏上所成的像是   (选填“完整”或“不完整”)的,像的亮度将   (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);
(5)保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该位于图   (选填“A”、“B”或“C”)位置,才能观察到烛焰的像;
(6)图丁中,烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的倒立缩小的实像,然后在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向远离透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   (选填“近视”或“远视”)眼镜,它的镜片为   (选填“凹”或“凸”)透镜。
五、科普阅读题
21.(2023八上·茂南期末)阅读短文,回答文后的问题.
眼 睛
如图甲是人的眼睛的结构图,它很像一架照相机.我们看物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像.当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体.
若沉溺于上网或长时间近距离看书写字、看电视,容易使睫状体的调节负担过重不能使晶状体恢复原状,致使远处物体折射所形成的像落到了视网膜的前方,形成近视.近视眼可以通过配戴眼镜加以矫正.近视程度越严重,戴的眼镜度数越大.眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍.
(1)眼睛很像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个 _________ ,视网膜相当于光屏.
A.平面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
(2)与照相机不同,人眼是真正的变焦系统,人眼看近处物体时,焦距较     (填“大”或“小”).
(3)近视眼的矫正需选用图乙中的     (填字母)透镜.
(4)某同学所配眼镜为400度,它的焦距是    cm.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】A.B.过凸透镜光心的光线传播方向不改变,过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴故AB错误;
C.D.凹透镜对光线有发散作用,使光线相对于原来传播方向远离主光轴,平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜发散后,折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点,故C错误,D正确。
故选项为:D。
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,指相对于经凸透镜折射前更靠近凸透镜的主光轴传播;
凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜会聚于主光轴上的一点即焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴;
(2)凹透镜对光线有发散作用,指相对于经凹透镜折射前更远离主光轴传播;
凹透镜有三条特殊光线:过光心的光线传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凹透镜发散后,发散光线的反向延长线会聚于主光轴上的一点即凹透镜的虚焦点;实际光线正向延长线过凹透镜另一侧的虚焦点,经凹透镜折射后平行于主光轴;
2.【答案】C
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】A、该摄像头相当于一个凸透镜,故A错误。
B、该摄像头对光线具有会聚作用,故B错误。
C、顾客在屏幕前50cm处,成的像是倒立缩小的实像,即物距大于二倍焦距,即焦距小于25cm,可能是0,2m,故C正确。
D、该摄像头成像原理是光的折射,故D错误。
故答案为:C
【分析】(1)摄像头与照相机一样,镜头都是凸透镜。
(2)摄像头的镜头时凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
(3)物距在二倍焦距以外,则焦距小于25cm。
(4)摄像头的利用凸透镜成像原理制成的,光线经过凸透镜,是光的折射。
3.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A、投影仪的物距是在一倍焦距和二倍焦距之间,图中是物距大于二倍焦距,故A错误。
B、将蜡烛放在35cm刻度线处,物距是大于一倍焦距小于二倍焦距,则像距大于二倍焦距,故向右移动光屏,此时成像的特点是倒立放大的实像,故B正确。
C、若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像是完整的,只是比原来暗了一些,故C错误。
D、蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏向左移动才会看到清晰的像,故D错误。
故答案为:B
【分析】(1)透镜的焦距时10cm,此时图中的物距在二倍焦距以外,不符合题投影仪的成像的规律。
(2)物距在一倍焦距与二倍焦距之间时成像是倒立放大的实像。
(3)当凸透镜被遮挡一部分后,仍然能成完整的像,只是亮度暗一些。
(4)当凸透镜的焦距变短,则相对于透镜,物距变大,即像距要变小,光屏应该向透镜移动。
4.【答案】B
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】
A、照相机的镜头是凸透镜,故A错误。
B、照相机所成的像是倒立缩小的实像,故B正确。
C、手通过镜头所成的像是倒立缩小的实像,主要是离镜头比较近,所以看着会大一些,故C错误。
D、手所成的像大一些,所以手到镜头的距离近一些,故D错误。
答案为:B
【分析】
(1)照相机所成的像是倒立缩小的实像。
(2)物体到照相机镜头越近,所成像会大一些。
5.【答案】D
【知识点】光的反射;光的反射定律;近视眼的成因与矫正办法;显微镜;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.显微镜的物镜和投影仪成的都是倒立、放大的实像,A正确,不符合题意;
B.汽车的观后镜属于凸面镜,利用了光的反射原理,可以扩大视野,B正确,不符合题意;
C.近视眼是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,晶状体太厚,折光能力太强造成的,C正确,不符合题意;
D.在岸上观看水中的鱼是光的折射所成的虚像,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】显微镜的物镜和投影仪成的都是倒立、放大的实像;凸面镜,利用了光的反射原理,可以扩大视野;近视眼是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,晶状体太厚,折光能力太强造成的;在岸上观看水中的鱼是光的折射所成的虚像。
6.【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由物理知识可知:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜,使光线推迟会聚.
故答案为:A.
【分析】近视眼像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜。
7.【答案】C
【知识点】望远镜
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于照相机,能让远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像,而目镜相当于放大镜,能将物镜所成的像再次放大,形成一个虚像,而物体经过物镜所成的已是倒立的像,经过目镜后,像还是的倒立着的。
故答案为:C。
【分析】望远镜的物镜相当于照相机,能让远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像,而目镜相当于放大镜,能将物镜所成的像再次放大,形成一个虚像。
8.【答案】C
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】本题中的凸透镜相当于人眼的晶状体,给凸透镜“戴”上近视眼镜,光线发散,此时光屏上能成一清晰的像,若“取下”近视眼镜,光线会提前会聚,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下应将光屏靠近透镜移动。
故答案为:C.
【分析】给“眼睛”戴上近视眼镜,使光线发散一些,增大了烛焰在“视网膜”上成像的像距,若取下近视眼镜,又恢复到原来状态,为使光屏上得到清晰的像,应使像距变小或物距变小.
9.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;生活中的透镜
【解析】【解答】实像与虚像的区别是实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上,故墙壁(相当于光屏)上出现清晰的像一定是实像,凸透镜成实像均是倒立的 .
A、图中像距小于物距可得像比物小,故成像性质倒立、缩小的实像,A不合题意;
B、幻灯机成的是放大的像,B不合题意;
C、凸透镜成像时光路是可逆的,所以当光屏和物体不动时,将凸透镜向物体移动时,成放大、倒立的实像,C符合题意;
D、凸透镜成像与透镜的大小和形状无关,D不合题意 .
故答案为:C .
【分析】A、根据物距与像距的大小关系,判断像的性质;
B、幻灯机的原理:当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;
C、根据光路的可逆性分析判断;
D、用白纸挡住凸透镜一半,透过的光线减少,像会变暗 .
10.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A、由图知,物距大于像距,此时成倒立缩小的实像,A不符合题意;
B、u=50.0cm-20.0cm=30cm,v=70.0cm-50.0cm=20cm,可知30cm>2f,f<20cm<2f,解得10cm<f<15cm,B不符合题意;C、将蜡烛移动到30cm处,此时物距变为20cm,结合光路可逆得知,像距为30cm,则光屏移动到80cm处,会再次得到一个清晰的像,C符合题意;D、远视眼是凸透镜,把远视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,凸透镜对光线具有会聚作用,像将靠近凸透镜,应当向靠近透镜的方向移动光屏,即将光屏向左移动才能得到一个清晰的像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】图中物距大于像距此时成倒立、缩小的实像,像的位置在焦距和二倍焦距之间,据此确定透镜的焦距;凸透镜成像中,光路也是可逆的;远视眼是凸透镜,把远视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间时,由于凸透镜对光线具有会聚作用,像将靠近凸透镜。
11.【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用;生活中的透镜
【解析】【解答】图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图,A处为筷子,ABP表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁B射向观察者P处的一条光线.ON为过B点沿半径方向的直线,即在B处和空气的分界面的法线,上述光线则相当于在B处由水中射入空气中,图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角,根据光的折射规律可知,应有r>i.所以观察者在P处看到的筷子A的像A′的位置不是在A的实际位置,而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些,据此可知.以筷子竖直插入玻璃杯中时,其侧视图应该是图中的A或D图才与实际情况相符.同时,玻璃杯此时相当于一个凸透镜,对筷子起到了放大的作用,因此,观察到的筷子比实际粗些.
故答案为:D.
【分析】玻璃杯此时相当于一个凸透镜 . 根据凸透镜成像的特点和光的折射现象解答本题 .
12.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】要掌握凸透镜成像的规律,知道当物距大于像距时,成倒立、缩小的实像,由图可知,物距大于像距,所以成的是倒立、缩小的实像.倒立不仅是上下相反,而且是左右相反.
故答案为:A
【分析】本题考查学生对凸透镜成像规律的掌握情况。在光屏上成的都是倒立的实像,即上下相反和左右相反.。
13.【答案】凸;会聚;焦点
【知识点】透镜及其特点与分类;主光轴、光心、焦点和焦距;生活中的透镜
【解析】【解答】第1空,“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜,第2空,凸透镜对光线有会聚作用;
第3空,凸透镜会把光线集中在焦点上时,所以当把艾放在焦点上时,会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。
【分析】中间厚、边缘薄的透明物质叫凸透镜;凸透镜对光有会聚作用;平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后会聚成一点,这点是凸透镜的焦点,光会聚于焦点会使焦点处物体内能增大温度升高。
14.【答案】(1)远视;凸透镜
(2)远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,说明像成在光屏的后方,远视眼的成因是像呈在视网膜的后方,所以相当于远视眼看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,需要折射光线会聚一些,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加一个凸透镜。
(2)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
【分析】(1)远视眼的成因是像呈在视网膜的后方,利用凸透镜矫正;
(2)凸透镜对光有会聚作用,使凸透镜成像靠近移动。
15.【答案】靠近;完整
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰的实像”,当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,像变小。
不小心用手指指尖触摸了凸透镜,因为凸透镜的其他部分仍能使光线折射而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
【分析】凸透镜的焦距变小时,若物距不变,像距减小;挡住部分凸透镜,光屏上的像完整。
16.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线,量出入射光线与法线的夹角即入射角,在法线另一侧画出与法线角度相同的反射光线;
先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线,在玻璃砖内部法线另一侧画出折射光线,注意折射角小于入射角;如图所示:
(2)由平面镜成像特点可知,像和物到平面镜的距离相等,且连线与镜面垂直,分别过A、B两点做平面镜的垂线,作出A、B两点关于平面镜对称的像点 A'、B',连接A'、B',即为AB的像,如图:
(3) 对于凸透镜,折射光线平行于主光轴,则入射光线过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;
对于凹透镜,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.如图所示:
【分析】(1)根据光的反射规律:反射光线与入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据光的折射规律:光从空气斜射入水或玻璃中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。
(2)平面镜成像特点:物体在平面镜里所成的像是虚像;(2)像、物大小相等;(3)像、物到镜面的距离相等;(4)像、物的连线与镜面垂直。
(3)凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
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。
17.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
【分析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】在烛焰上取一点S,在其成的像上找出其对应的像点S',连接SS',因为过透镜光心的光线传播方向不变,所以其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心,由此可以确定凸透镜的位置;因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点,过点S作平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后要过S',折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点F就是凸透镜的焦点;根据光路的可逆性,用同样的方法作出凸透镜左侧的焦点。如图:

【分析】根据过透镜光心的光线传播方向不变,首先确定凸透镜的位置,再根据凸透镜对光线的作用确定焦点的位置。
19.【答案】(1)12.5;等大
(2)左;照相机
(3)凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)图中成清晰像,物距等于像距,所以物距等于二倍焦距,成倒立等大实像。该透镜焦距是。
(2)成实像中,凸透镜不动,物体和像的移动方向相同,所以保持凸透镜的位置不变,向左移动蜡烛至5cm位置处,若想再次在光屏上呈现清晰的像,应将光屏在光具座上向左移动;此时物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,生活中的照相机就是利用这一原理工作的;
(3)上述实验过程中,若不改变透镜和蜡烛的位置,在凸透镜前方放一个透镜,光屏要向右移才能看到清晰的像,所以所放透镜对光有发散作用,所以这个透镜最有可能是凹透镜。
【分析】(1)物距等于二倍焦距,成倒立等大实像。
(2)成实像中,凸透镜不动,物体和像的移动方向相同;物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像;
(3) 凹透镜对光有发散作用,会让光延后会聚成像。
20.【答案】(1)10.0
(2)放大;投影仪;漫
(3)物距等于焦距(或u=f)
(4)完整;变暗
(5)B
(6)近视;凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图甲所示,凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)图乙中物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立,放大的实像。投影仪也成放大的实像,图乙中成像原理与投影仪相同。物体发生漫反射时,向各个方向反射光,因此我们能从不同方向看到物体;我们能从不同方向看到光屏上的像,光在光屏上发生了漫反射。
(3)物体位于一倍焦距点时,不成像;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,原因可能是物距等于焦距。
(4)小明用不透明的纸挡住透镜上半部分,下半部分仍是凸透镜,仍能成完整的像。用不透明的纸挡住透镜上半部分,通过凸透镜的光线变少,像的亮度变暗。
(5)凸透镜移至图丙位置时,物体在一倍焦距内,成正立、放大的虚像,光屏上没有像,应在B位置观察烛焰的像。
(6)将光屏向远离透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜是近视眼镜,对光线有发散作用,为凹透镜。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;
(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;当反射面不光滑时,发生的反射是漫反射,各个方向都有反射光线,在各个方向上都能看到物体;
(3)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距;
(4)光线经过凸透镜折射后会成像,用纸板挡住一部分光线后,其他的光线仍然会聚可以成像,只是像变暗了;
(5)物uu,成正立、放大的虚像,用透过透镜观察像;
(6)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。
21.【答案】(1)C
(2)小
(3)A
(4)25
【知识点】眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)眼睛很像一架照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,故答案为:C;
(2)由材料知人眼看近处物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,即焦距变小;
(3)近视眼需要佩戴凹透镜矫正,透镜A中间薄边缘厚是凹透镜,故答案为:A;
(4)由材料知眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍,因此可得400度= ,即f=0.25m=25cm。
【分析】(1)眼睛的晶状体相当于凸透镜;
(2)人眼看近处的物体时,晶状体的焦距变小;
(3)矫正近视眼利用凹透镜;
(4)眼镜的度数是焦距倒数的100倍。
1 / 1人教版物理2023-2024学年八年级上学期专项复习:透镜及其应用
一、选择题
1.(2023八上·长春期中)如图所示,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】A.B.过凸透镜光心的光线传播方向不改变,过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴故AB错误;
C.D.凹透镜对光线有发散作用,使光线相对于原来传播方向远离主光轴,平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜发散后,折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点,故C错误,D正确。
故选项为:D。
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,指相对于经凸透镜折射前更靠近凸透镜的主光轴传播;
凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜会聚于主光轴上的一点即焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴;
(2)凹透镜对光线有发散作用,指相对于经凹透镜折射前更远离主光轴传播;
凹透镜有三条特殊光线:过光心的光线传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凹透镜发散后,发散光线的反向延长线会聚于主光轴上的一点即凹透镜的虚焦点;实际光线正向延长线过凹透镜另一侧的虚焦点,经凹透镜折射后平行于主光轴;
2.(2023八上·合肥期中)如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像, 柜门打开 。下列说法正确的是(  )
A.该摄像头相当于一个凹透镜 B.该摄像头对光线具有发散作用
C.该摄像头的焦距可能是0.20m D.该摄像头成像原理是光的反射
【答案】C
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】A、该摄像头相当于一个凸透镜,故A错误。
B、该摄像头对光线具有会聚作用,故B错误。
C、顾客在屏幕前50cm处,成的像是倒立缩小的实像,即物距大于二倍焦距,即焦距小于25cm,可能是0,2m,故C正确。
D、该摄像头成像原理是光的折射,故D错误。
故答案为:C
【分析】(1)摄像头与照相机一样,镜头都是凸透镜。
(2)摄像头的镜头时凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
(3)物距在二倍焦距以外,则焦距小于25cm。
(4)摄像头的利用凸透镜成像原理制成的,光线经过凸透镜,是光的折射。
3.(2023八上·合肥期中)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.投影仪就是利用这一规律成像的
B.将蜡烛放置在35cm刻度处,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像
C.若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像不再完整
D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏上仍成清晰的像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A、投影仪的物距是在一倍焦距和二倍焦距之间,图中是物距大于二倍焦距,故A错误。
B、将蜡烛放在35cm刻度线处,物距是大于一倍焦距小于二倍焦距,则像距大于二倍焦距,故向右移动光屏,此时成像的特点是倒立放大的实像,故B正确。
C、若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像是完整的,只是比原来暗了一些,故C错误。
D、蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏向左移动才会看到清晰的像,故D错误。
故答案为:B
【分析】(1)透镜的焦距时10cm,此时图中的物距在二倍焦距以外,不符合题投影仪的成像的规律。
(2)物距在一倍焦距与二倍焦距之间时成像是倒立放大的实像。
(3)当凸透镜被遮挡一部分后,仍然能成完整的像,只是亮度暗一些。
(4)当凸透镜的焦距变短,则相对于透镜,物距变大,即像距要变小,光屏应该向透镜移动。
4.(2022八上·侯马期末)如图所示是一张初三毕业创意照片,利用视觉错位技术一次拍照而成,不需经过后期再处理。在拍摄过程中,下列说法正确的是
A.照相机的镜头相当于凹透镜
B.学生通过镜头成倒立缩小的实像
C.手通过镜头成正立放大的虚像
D.学生和手到镜头的距离一样
【答案】B
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】
A、照相机的镜头是凸透镜,故A错误。
B、照相机所成的像是倒立缩小的实像,故B正确。
C、手通过镜头所成的像是倒立缩小的实像,主要是离镜头比较近,所以看着会大一些,故C错误。
D、手所成的像大一些,所以手到镜头的距离近一些,故D错误。
答案为:B
【分析】
(1)照相机所成的像是倒立缩小的实像。
(2)物体到照相机镜头越近,所成像会大一些。
5.(2023八上·永年期末)下列光的反射和折射现象中,叙述不正确的是(  )
A.显微镜的物镜成像情况和投影仪的成像情况相同
B.汽车的观后镜利用了光的反射
C.近视眼可能是晶状体太厚,折光能力太强造成的
D.在岸上观看水中的鱼是光的反射所成的虚像
【答案】D
【知识点】光的反射;光的反射定律;近视眼的成因与矫正办法;显微镜;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.显微镜的物镜和投影仪成的都是倒立、放大的实像,A正确,不符合题意;
B.汽车的观后镜属于凸面镜,利用了光的反射原理,可以扩大视野,B正确,不符合题意;
C.近视眼是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,晶状体太厚,折光能力太强造成的,C正确,不符合题意;
D.在岸上观看水中的鱼是光的折射所成的虚像,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】显微镜的物镜和投影仪成的都是倒立、放大的实像;凸面镜,利用了光的反射原理,可以扩大视野;近视眼是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,晶状体太厚,折光能力太强造成的;在岸上观看水中的鱼是光的折射所成的虚像。
6.(2023八上·大埔期末)随着无线网络的普及,越来越多的青少年由于长时间的使用手机,导致看远处物体时感到非常模糊.这种视力缺陷类型以及矫正示意图是(  )
A.②④ B.①③ C.①④ D.②③
【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由物理知识可知:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜,使光线推迟会聚.
故答案为:A.
【分析】近视眼像成在视网膜的前方,应佩戴凹透镜。
7.(2023八上·洛川期末)如图所示的望远镜,目镜和物镜都相当于凸透镜,用它来观察很远的物体,看到的是()
A.正立的虚像 B.正立的实像 C.倒立的虚像 D.倒立的实像
【答案】C
【知识点】望远镜
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于照相机,能让远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像,而目镜相当于放大镜,能将物镜所成的像再次放大,形成一个虚像,而物体经过物镜所成的已是倒立的像,经过目镜后,像还是的倒立着的。
故答案为:C。
【分析】望远镜的物镜相当于照相机,能让远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像,而目镜相当于放大镜,能将物镜所成的像再次放大,形成一个虚像。
8.(2018八上·孝感期末)如图中,给凸透镜“戴上”近视眼镜,此时光屏上能成一清晰地像,若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持透镜位置不变的情况下,下列操作正确可行的是(  )
A.将蜡烛和光屏对调位置 B.蜡烛和光屏同时远离透镜
C.蜡烛不动,将光屏靠近透镜 D.光屏不动,将蜡烛远离透镜
【答案】C
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】本题中的凸透镜相当于人眼的晶状体,给凸透镜“戴”上近视眼镜,光线发散,此时光屏上能成一清晰的像,若“取下”近视眼镜,光线会提前会聚,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下应将光屏靠近透镜移动。
故答案为:C.
【分析】给“眼睛”戴上近视眼镜,使光线发散一些,增大了烛焰在“视网膜”上成像的像距,若取下近视眼镜,又恢复到原来状态,为使光屏上得到清晰的像,应使像距变小或物距变小.
9.(2018八上·含山期末)小明拿着凸透镜在窗户和墙壁之间移动,发现墙壁上出现了一个窗户的像,墙壁、凸透镜和窗户的位置如图所示,则下列说法正确的是(  ) .
A.墙壁上出现的是正立、缩小的实像
B.幻灯机是利用图中所示的成像规律工作的
C.向右移动凸透镜,在墙壁上还会出现一个像
D.用白纸挡住凸透镜一半,不能看到窗户完整的像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;生活中的透镜
【解析】【解答】实像与虚像的区别是实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上,故墙壁(相当于光屏)上出现清晰的像一定是实像,凸透镜成实像均是倒立的 .
A、图中像距小于物距可得像比物小,故成像性质倒立、缩小的实像,A不合题意;
B、幻灯机成的是放大的像,B不合题意;
C、凸透镜成像时光路是可逆的,所以当光屏和物体不动时,将凸透镜向物体移动时,成放大、倒立的实像,C符合题意;
D、凸透镜成像与透镜的大小和形状无关,D不合题意 .
故答案为:C .
【分析】A、根据物距与像距的大小关系,判断像的性质;
B、幻灯机的原理:当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;
C、根据光路的可逆性分析判断;
D、用白纸挡住凸透镜一半,透过的光线减少,像会变暗 .
10.(2018八上·天门期末)如图是探究凸诱镜成像规律的装置,此时光屏上成清晰的像。下列说法中正确的是(  )
A.光屏上的像是一个倒立、放大的实像
B.此凸透镜的焦距小于10cm
C.若将蜡烛移动到30cm处,光屏移动到80cm处,会再次得到一个清晰的像
D.若在蜡烛和凸诱镜之间放一个远视眼镜,将光屏向右移动才能得到一个清晰的像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A、由图知,物距大于像距,此时成倒立缩小的实像,A不符合题意;
B、u=50.0cm-20.0cm=30cm,v=70.0cm-50.0cm=20cm,可知30cm>2f,f<20cm<2f,解得10cm<f<15cm,B不符合题意;C、将蜡烛移动到30cm处,此时物距变为20cm,结合光路可逆得知,像距为30cm,则光屏移动到80cm处,会再次得到一个清晰的像,C符合题意;D、远视眼是凸透镜,把远视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,凸透镜对光线具有会聚作用,像将靠近凸透镜,应当向靠近透镜的方向移动光屏,即将光屏向左移动才能得到一个清晰的像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】图中物距大于像距此时成倒立、缩小的实像,像的位置在焦距和二倍焦距之间,据此确定透镜的焦距;凸透镜成像中,光路也是可逆的;远视眼是凸透镜,把远视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间时,由于凸透镜对光线具有会聚作用,像将靠近凸透镜。
11.(2017八上·成都期中)将筷子竖直插入装水的玻璃杯内,从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是下面哪个图中的情形? (  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】光的折射现象及其应用;生活中的透镜
【解析】【解答】图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图,A处为筷子,ABP表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁B射向观察者P处的一条光线.ON为过B点沿半径方向的直线,即在B处和空气的分界面的法线,上述光线则相当于在B处由水中射入空气中,图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角,根据光的折射规律可知,应有r>i.所以观察者在P处看到的筷子A的像A′的位置不是在A的实际位置,而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些,据此可知.以筷子竖直插入玻璃杯中时,其侧视图应该是图中的A或D图才与实际情况相符.同时,玻璃杯此时相当于一个凸透镜,对筷子起到了放大的作用,因此,观察到的筷子比实际粗些.
故答案为:D.
【分析】玻璃杯此时相当于一个凸透镜 . 根据凸透镜成像的特点和光的折射现象解答本题 .
12.(2016八上·西城期末)小刚在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用由发光二极管组成的“上”字屏代替蜡烛,他把“上”字屏放在原来放蜡烛的位置上,如图所示.移动光屏直至看到清晰像.此时他在不透光的白板光屏上看到的是图中的(  )
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】【解答】要掌握凸透镜成像的规律,知道当物距大于像距时,成倒立、缩小的实像,由图可知,物距大于像距,所以成的是倒立、缩小的实像.倒立不仅是上下相反,而且是左右相反.
故答案为:A
【分析】本题考查学生对凸透镜成像规律的掌握情况。在光屏上成的都是倒立的实像,即上下相反和左右相反.。
二、填空题
13.(2023八上·长春期中)如图所示,汉代的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,则得火 ”。“削 冰令圆 ”就是把冰块制成    (选填“ 凸 ”或“ 凹 ”)透镜,这种透镜对太阳光有   (选填“会聚 ”或“发散 ”)作用,若要“得火 ”应把“艾 ”放在透镜的     位置。
【答案】凸;会聚;焦点
【知识点】透镜及其特点与分类;主光轴、光心、焦点和焦距;生活中的透镜
【解析】【解答】第1空,“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜,第2空,凸透镜对光线有会聚作用;
第3空,凸透镜会把光线集中在焦点上时,所以当把艾放在焦点上时,会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。
【分析】中间厚、边缘薄的透明物质叫凸透镜;凸透镜对光有会聚作用;平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后会聚成一点,这点是凸透镜的焦点,光会聚于焦点会使焦点处物体内能增大温度升高。
14.(2023八上·高邮期末)完成下题
(1)在图甲中,烛焰不能在光屏上成清晰的像,相当于人眼有某种视力缺陷,现保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,则甲图的成像情况相当于   眼(选填“近视”或“远视”)看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加   (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(2)如图乙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1)远视;凸透镜
(2)远视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向后移动到某一位置时能成清晰的像,说明像成在光屏的后方,远视眼的成因是像呈在视网膜的后方,所以相当于远视眼看物体,要使甲图的光屏上能成清晰像,需要折射光线会聚一些,可以在烛焰的凸透镜之间适当位置添加一个凸透镜。
(2)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
【分析】(1)远视眼的成因是像呈在视网膜的后方,利用凸透镜矫正;
(2)凸透镜对光有会聚作用,使凸透镜成像靠近移动。
15.(2023八上·丹东期末)一位同学用如图器材做实验,先用焦距为20cm的甲透镜进行实验,在屏上得到清晰的像,接下来换用焦距为10cm的乙透镜继续实验,若不改变发光体和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,光屏应   (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。若实验中手指指尖触摸到了凸透镜,光屏上的像   (选填“完整”或“不完整”)。
【答案】靠近;完整
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰的实像”,当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,像变小。
不小心用手指指尖触摸了凸透镜,因为凸透镜的其他部分仍能使光线折射而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时像比手指指尖触摸前的像要暗一些。
【分析】凸透镜的焦距变小时,若物距不变,像距减小;挡住部分凸透镜,光屏上的像完整。
三、作图题
16.(2022八上·东莞期末)
(1)请在图甲玻璃砖上表面画出与入射光线对应的反射光线及折射光线。
(2)根据平面镜成像特点,在图乙中画出物体AB在平面镜MN中所成的像 。
(3)如图丙、丁所示,画出图中入射光线经透镜折射后的折射光线。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线,量出入射光线与法线的夹角即入射角,在法线另一侧画出与法线角度相同的反射光线;
先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线,在玻璃砖内部法线另一侧画出折射光线,注意折射角小于入射角;如图所示:
(2)由平面镜成像特点可知,像和物到平面镜的距离相等,且连线与镜面垂直,分别过A、B两点做平面镜的垂线,作出A、B两点关于平面镜对称的像点 A'、B',连接A'、B',即为AB的像,如图:
(3) 对于凸透镜,折射光线平行于主光轴,则入射光线过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;
对于凹透镜,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.如图所示:
【分析】(1)根据光的反射规律:反射光线与入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据光的折射规律:光从空气斜射入水或玻璃中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。
(2)平面镜成像特点:物体在平面镜里所成的像是虚像;(2)像、物大小相等;(3)像、物到镜面的距离相等;(4)像、物的连线与镜面垂直。
(3)凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
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。
17.(2023八上·双牌期末)请在图中完成光线通过透镜后折射的光路图(F为透镜的焦点)。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
【分析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
18.(2019八上·揭西期末)如图所示,MN 为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A’为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】在烛焰上取一点S,在其成的像上找出其对应的像点S',连接SS',因为过透镜光心的光线传播方向不变,所以其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心,由此可以确定凸透镜的位置;因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点,过点S作平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后要过S',折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点F就是凸透镜的焦点;根据光路的可逆性,用同样的方法作出凸透镜左侧的焦点。如图:

【分析】根据过透镜光心的光线传播方向不变,首先确定凸透镜的位置,再根据凸透镜对光线的作用确定焦点的位置。
四、实验探究题
19.(2021八上·伊通期末)某同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验:
(1)如图所示,此时在光屏上成了一个最清晰的像,则凸透镜的焦距是    cm,此时光屏上成的像应是    (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的。
(2)上述实验中,保持凸透镜的位置不变,向左移动蜡烛至5cm位置处,若想再次在光屏上呈现清晰的像,应将光屏在光具座上向    (填“左”或“右”)移动。生活中的    (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。
(3)上述实验过程中,若不改变透镜和蜡烛的位置,在凸透镜前方放一个透镜,光屏要向右移才能看到清晰的像,这个透镜最有可能是    透镜。
【答案】(1)12.5;等大
(2)左;照相机
(3)凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)图中成清晰像,物距等于像距,所以物距等于二倍焦距,成倒立等大实像。该透镜焦距是。
(2)成实像中,凸透镜不动,物体和像的移动方向相同,所以保持凸透镜的位置不变,向左移动蜡烛至5cm位置处,若想再次在光屏上呈现清晰的像,应将光屏在光具座上向左移动;此时物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,生活中的照相机就是利用这一原理工作的;
(3)上述实验过程中,若不改变透镜和蜡烛的位置,在凸透镜前方放一个透镜,光屏要向右移才能看到清晰的像,所以所放透镜对光有发散作用,所以这个透镜最有可能是凹透镜。
【分析】(1)物距等于二倍焦距,成倒立等大实像。
(2)成实像中,凸透镜不动,物体和像的移动方向相同;物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像;
(3) 凹透镜对光有发散作用,会让光延后会聚成像。
20.(2020八上·海陵期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,
(1)如图甲,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,光屏上呈现清晰的像,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)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,原因可能是   ;
(4)当烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的实像时,小明用不透明的纸挡住透镜上半部分,则光屏上所成的像是   (选填“完整”或“不完整”)的,像的亮度将   (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);
(5)保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该位于图   (选填“A”、“B”或“C”)位置,才能观察到烛焰的像;
(6)图丁中,烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的倒立缩小的实像,然后在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向远离透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是   (选填“近视”或“远视”)眼镜,它的镜片为   (选填“凹”或“凸”)透镜。
【答案】(1)10.0
(2)放大;投影仪;漫
(3)物距等于焦距(或u=f)
(4)完整;变暗
(5)B
(6)近视;凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如图甲所示,凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)图乙中物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立,放大的实像。投影仪也成放大的实像,图乙中成像原理与投影仪相同。物体发生漫反射时,向各个方向反射光,因此我们能从不同方向看到物体;我们能从不同方向看到光屏上的像,光在光屏上发生了漫反射。
(3)物体位于一倍焦距点时,不成像;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,原因可能是物距等于焦距。
(4)小明用不透明的纸挡住透镜上半部分,下半部分仍是凸透镜,仍能成完整的像。用不透明的纸挡住透镜上半部分,通过凸透镜的光线变少,像的亮度变暗。
(5)凸透镜移至图丙位置时,物体在一倍焦距内,成正立、放大的虚像,光屏上没有像,应在B位置观察烛焰的像。
(6)将光屏向远离透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜是近视眼镜,对光线有发散作用,为凹透镜。
【分析】(1)在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;
(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;当反射面不光滑时,发生的反射是漫反射,各个方向都有反射光线,在各个方向上都能看到物体;
(3)当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距;
(4)光线经过凸透镜折射后会成像,用纸板挡住一部分光线后,其他的光线仍然会聚可以成像,只是像变暗了;
(5)物uu,成正立、放大的虚像,用透过透镜观察像;
(6)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。
五、科普阅读题
21.(2023八上·茂南期末)阅读短文,回答文后的问题.
眼 睛
如图甲是人的眼睛的结构图,它很像一架照相机.我们看物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像.当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体.
若沉溺于上网或长时间近距离看书写字、看电视,容易使睫状体的调节负担过重不能使晶状体恢复原状,致使远处物体折射所形成的像落到了视网膜的前方,形成近视.近视眼可以通过配戴眼镜加以矫正.近视程度越严重,戴的眼镜度数越大.眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍.
(1)眼睛很像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个 _________ ,视网膜相当于光屏.
A.平面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
(2)与照相机不同,人眼是真正的变焦系统,人眼看近处物体时,焦距较     (填“大”或“小”).
(3)近视眼的矫正需选用图乙中的     (填字母)透镜.
(4)某同学所配眼镜为400度,它的焦距是    cm.
【答案】(1)C
(2)小
(3)A
(4)25
【知识点】眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)眼睛很像一架照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,故答案为:C;
(2)由材料知人眼看近处物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,即焦距变小;
(3)近视眼需要佩戴凹透镜矫正,透镜A中间薄边缘厚是凹透镜,故答案为:A;
(4)由材料知眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍,因此可得400度= ,即f=0.25m=25cm。
【分析】(1)眼睛的晶状体相当于凸透镜;
(2)人眼看近处的物体时,晶状体的焦距变小;
(3)矫正近视眼利用凹透镜;
(4)眼镜的度数是焦距倒数的100倍。
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