苏科版物理八年级上学期 第四章 光的折射 透镜 单元训练
一、单选题
1.如图所示,通过透镜的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
2.下列叙述与图中情景相符的是 ( )
A.水兵们站在地面上,他们的影子是光沿直线传播形成的
B.把铅笔斜插入盛水的玻璃杯里,看上去铅笔好像在水面处折断了,这是光的反射现象
C.平静的水面上倒映着岸边的景物,这是光的折射形成的
D.通过放大镜看邮票的细微之处,看到的是放大的实像
3.“五 四”青年节那天,学校请来摄影师给我们拍毕业照,列好队后,摄影师发现有几位同学没有进入取景框内,这时他重新调整照相机的正确方法是( )
A.照相机向前移,镜头向前伸 B.照相机向前移,镜头向后缩
C.照相机向后移,镜头向前伸 D.照相机向后移,镜头向后缩
4.(2015八上·宿迁月考)某同学是近视眼,从戴上眼镜能看清书上的字迹,到摘下眼镜仍能看清书上的字迹,他应该( )
A.将书靠近眼睛,视网膜上所成的像是倒立的
B.将书靠近眼睛,视网膜上所成的像是正立的
C.将书远离眼睛;视网膜上所成的像是倒立的
D.将书远离眼睛,视网膜上所成的像是正立的
5.如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置示意图,凸透镜的焦距是20cm,如图的情景,眼睛可能观察到烛焰经凸透镜折射所成虚像的是( )
A.
B.
C.
D.
6.下列光现象中,可用光的折射规律解释的是 ( )
A.立竿见影 B.潭清疑水浅 C.池水映明月 D.一叶障目
7.(2017八上·泰州期中)如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法中正确的是 ( )
A.入射角等于30° B.折射角等于50°
C.NN'是界面 D.MM'的右边是玻璃
8.下列光现象中,与其他三个现象形成原因不同的一个是( )
A. 平面镜使房间感觉更宽敞
B. 雨后填空出现的彩虹
C. 铅笔好像“断”了
D. 用放大镜观察蚂蚁
9.烛焰通过凸透镜在光屏上成一放大的像,如果在凸透镜上粘一个小黑点,则光屏上( )
A.没有黑点的像 B.一片漆黑
C.有一个放大的黑点像 D.有一个缩小的黑点像
10.在“探究凸透镜成像的规律”时,把蜡烛放在凸透镜前30 cm处,光屏上可接收到倒立、放大的像,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调一下,则在光屏上 ( )
A.无法成像 B.呈现正立、放大的像
C.呈现倒立、放大的像 D.呈现倒立、缩小的像
11.下列情形中,与近视眼矫正相符的是 ( )
A. B.
C. D.
二、填空题
12.茂名是美丽的海滨城市,到处都有天然湖或人造湖,湖中映着岸边树木的倒影是由于光的 所形成,湖岸边绽放有各种颜色的花朵,其中黄花 (选填“吸收”或“反射”)黄色光,湖边水中浸没的石块,看起来比实际位置浅了,这是由于光的 缘故.
13.如图是探究光的折射现象的实验装置.为了观察到光在水中是沿 传播的清晰路径,老师会在水中滴入几滴牛奶;那么,为了观察到光在空气中传播的清晰路径,则可以采取的措施是 .
14.美丽的城市广场中,有一个美妙的音乐喷泉.在水池的底部射出的光柱会伴随着动听的音乐,将喷泉照射得绚丽多彩.某一时刻,一束光柱从池底通过水面斜射向空气,在水面上发生了光的反射和折射现象,若入射角为30°,则反射角 ;当入射光线远离水面时,折射光线将 水面.
15.小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照。试拍后发现左脸白,右脸黑,原来是台灯放在左侧,这是由于光的 造成的;调整台灯后,小明应在距离镜头 处;如果觉得像偏小,他应该 (填“靠近”或“远离”)镜头。看着自己的照片,发现面部光线还是不均匀.请你帮他想出一个解决办法 。
16.(2018八上·桑植期末)如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片.摄像头的镜头相当于一个 透镜,它的工作原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似,如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片,由图可以看出汽车是逐渐 (选填“靠近”或“远离”)摄像头.
17.月亮在河里倒影的“影”、立竿见影的“影”、雨过天晴后悬挂在天空的彩虹,分析它们的成因其原理不同,它们分别是由于光的 、 和 引起的.
18.风景旖旎的镜湖,各式现代建筑环湖矗立,充满时代气息。如图所示,建筑物在湖中的“倒影”是由光的 所形成的 (填“实像”或“虚像”)。这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为建筑物的光射到水面时,有一部分发生 进入了水中;拍摄该照片的照相机镜头相当于 透镜,这种透镜对光线具有 作用,可用来矫正 (填“近”或“远”)视眼。
19.从圆形金鱼缸的侧面观察缸内水中的金鱼,看到的是金鱼正立的、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像,鱼缸和水相当于 .
20.下列是生活中常见的光学器材:
汽车后视镜、近视眼镜、穿衣镜、照相机.其中利用光的反射现象的器材有 、 ;其中利用光的折射现象的器材有 、 .
21.(2017八上·宁江期末)某小区楼道设有多功能电子门铃,此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者,该摄像镜头相当于凸透镜,经摄像镜头所成的是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于 cm.
22.如图所示,在研究凸透镜成像规律的实验中,光屏上呈现了烛焰倒立清晰的像.如果去掉光屏,眼睛在A 处 (选填“能”或“不能”) 看到这个像,原因是 .
三、实验题
23.在淹城民俗街上,小明对一雕刻于半粒大米(上圆下平)上的微雕作品“ ”产生浓厚兴趣.
⑴为看清微雕作品上的文字和图象,小明应利用如图所示透镜中的 (填序号)进行观察.
⑵正确选择透镜后,小明拿透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时,测得这个光斑到透镜的距离为5 cm.
⑶透过透镜观察微雕作品“ ”,小明看到的像如图所示,此时透镜到微雕作品的距离是 .
A.小于5 cm B.大于5 cm且小于10 cm
C.等于10 cm D.大于10 cm
24.小周用图中所示的装置“探究凸透镜成像规律”.
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在 .
(2)小周在图中所示位置得到一个清晰的像.老师要求她在凸透镜不动的情况下,在光屏上再成一个更小的实像,小周应当把蜡烛向 移动,同时把光屏向 移动.
(3)小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,她应当向 移动光屏,可再次得到清晰的像.
25.某同学正在探究“视力的矫正”原理,如图所示,他在实验时
观察到如下现象:
①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊;
只有将光屏远离透镜移动时,才能在光屏上看到烛焰清晰的像.
②将另一眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得模糊了,只有将光屏靠近透镜移动时,才能在光屏上看到烛焰清晰的像.
(1)分析实验现象可知:甲、乙两个眼镜中, 是凹透镜, 是凸透镜.
(2)在实验现象①和②中,属于远视眼矫正原理的是 ,属于近视眼矫正原理的是 .(填写实验现象序号)
26.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是 ( )
A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
27.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)我们需要让蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,这样做的目的是 .
(2)其中的一次实验情景如图所示,凸透镜的焦距是15cm,为了得到清晰的像,光屏应向 透镜的方向移动(“远离”或“靠近”).
28.小王用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。实验桌上现有A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为50cm,凸透镜B的焦距为10cm。光具座上标尺的刻度范围如图。
(1)小王想探究凸透镜成像的规律,应选用 凸透镜(选填“A”或“B”)。
(2)小王在图中的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如表所示。分析实验数据可知:
①从实验次序2、3、4可以看出,当成实像时,物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越 ;
②同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而 。
(3)你认为小王同学的实验过程是否全面?请提出你的看法(只需写出一种)。答: .
29.如图,两端开口的圆筒内嵌一光学元件,在圆筒左侧中心轴上放一光源S,圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏.现左右移动圆筒,当圆筒左端面距离光源为a时,恰好在光屏上成一清晰的像;将圆筒向右水平移动距离b时,光屏上第二次出现清晰像.则此光学元件是 透镜,第二次所成像的性质是 (填“放大”、“等大”或“缩小”) (填“正立”或“倒立”)的实像.
四、作图题
30.如图所示,光从水中斜射入空气,请准确作出反射光线的方向、大致作出折射光线的方向.
31.请完成图中凸透镜的光路图.
32.图是一束平行于主光轴并射向凹透镜的入射光线,请画出穿过透镜的折射光线.
33.如图所示,入射光线AO与水面成40°角斜射向水面.请作出反射光线,并大致作出折射光线.
34.如图所示,为经过凸透镜折射后的两条光线,请在图中画出对应的入射光线.
35.完成如图所示凹透镜的光路图.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凸透镜对光线有会聚作用,A、B不符合题意;凹透镜对光线有发散作用,C不符合题意,D符合题意.
故答案为:D
【分析】凹透镜对光有发散作用。
2.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A、水兵们站在地面上,他们的影子是光沿直线传播形成的,A符合题意;
B、把铅笔斜插入盛水的玻杯里,看上去铅笔好像在水面处折断了,这是光的折射现象,B不符合题意;
C、平静的水面上倒映着岸边的景物,这是光的反射形成的,C不符合题意;
D、通过放大镜看邮票的细微之处,看到的是放大的虚像,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】影子是光沿直线传播形成的,光从水中进入空气中会折射,水面的倒影是光的反射现象。
3.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】解:根据凸透镜成像的规律知,使全体同学都进入镜头,是要把成的像变小点,就要像距变小,物距变大,故应人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】为看到更大的范围,相机远离物体,物体远离时,像靠近,所以镜头向后。
4.【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)近视眼的晶状体太厚,像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,戴上眼镜能使像成在视网膜上,能看清书上的字迹.摘下眼镜会聚光线能力增强,书本离眼睛要近一些,才能看清书上的字迹.(2)眼睛看物体时,物体在晶状体的2倍焦距以外,成倒立的、缩小的实像.
故选A.
【分析】(1)近视眼的成因:晶状体太厚,会聚能力增强,使像成在视网膜的前方.(2)近视眼的矫正:凹透镜对光线有发散作用,戴上近视眼镜,能使像成在视网膜上.(3)戴近视眼镜能使光线发散,摘下眼镜,会聚能力增强,要想看清书本上的字,要离书本更近,这样折光能力增强.(4)眼睛的晶状体相当于凸透镜,眼睛看物体时,物体在凸透镜的2倍焦距以外,成倒立的、缩小的实像.
5.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:凸透镜的焦距是20cm,要使凸透镜成正立、放大的虚像,烛焰到凸透镜的距离小于20cm,物像在凸透镜的同侧,眼睛要在烛焰的另一侧,通过凸透镜观察到正立、放大的虚像.
由图可知,A选项中烛焰到凸透镜的距离小于20cm,但眼睛要在烛焰的另一侧,A不符合题意;
B选项中烛焰到凸透镜的距离小于20cm,物像在凸透镜的同侧,眼睛要在烛焰的另一侧,通过凸透镜观察到正立、放大的虚像.B符合题意.
C选项中烛焰到凸透镜的距离小于20cm,但眼睛和烛焰在同一侧了,C不符合题意;
D选项中烛焰到凸透镜的距离是30cm,大于20cm,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立放大的虚像,眼睛要在凸透镜另一侧观察。
6.【答案】B
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】“立竿见影”和“一叶障目”都属于光的直线传播;“潭清疑水浅”是光从水底射入空气时发生了光的折射造成的;“池水映明月”是光的平面镜成像或光的反射,B符合题意。
故答案为:B
【分析】水变浅是光的折射现象形成的。
7.【答案】D
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】解:(1)根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角;如图所示:由∠BOM=30°,可知,∠BON=90°﹣30°=60°,而图中已知∠AON=60°.所以NN′为法线,则MM′为界面.(2)因为是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,当光线是从空气斜射入玻璃中的时候,折射角小于入射角,则∠CON′=90°﹣50°=40°
所以由图可知,AO是入射光线,BO是反射光线,OC为折射光线,∠AON为入射角,等于60°.∠CON′为折射角.则MM′的右边是玻璃.
综上分析,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据光的反射规律和光的折射规律判断入射光线、反射光线和折射光线,并分析介质的位置.
8.【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A、平面镜成像是光的反射形成的;
B、雨后天空出现的彩虹是光的色散现象,属于光的折射现象;
C、利用放大镜观察物体是光的折射,也是凸透镜成像的规律的应用.
D、铅笔好像“断”了是光的折射现象;
综上所述,与其他三个现象形成原因不同的一个是A.
故答案为:A
【分析】平面镜成等大的虚像,可以扩大视觉空间。
9.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】黑点处于透镜焦点以内,不会在光屏上成像,而物体通过透镜上的每一个点都能成完整的像,光屏上不会是黑色的.
故答案为:A。
【分析】凸透镜成的像是光的折射,当物体在凸透镜上时,不能有像。
10.【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜成实像时,2f>u>f,v>2f,成倒立、放大的实像。当凸透镜的位置不变,把烛焰和光屏对调位置以后,根据光路可逆,在光屏上成像,此时u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像。D符合题意。
故答案为:D
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,像是倒立放大的,像在二倍焦距以外,当物像对换时,成倒立缩小的实像。
11.【答案】B
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】A、图示是近视眼的原理图,像呈在视网膜的前方.A不符合题意.
B、近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正.B符合题意.
C、图示是远视眼的原理图,像呈在视网膜的后方.C不符合题意.
D、远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正.D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】近视眼的像成在视网膜前,要用凹透镜的发散作用才能矫正。
12.【答案】反射;反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】湖中映着岸边树木的倒影是由于光的反射所形成,湖岸边绽放有各种颜色的花朵,其中黄花反射黄色光,湖边水中浸没的石块,看起来比实际位置浅了,这是由于光的折射缘故.
故答案为:反射;反射;折射.
【分析】水中的倒影是光的反射现象,物体的颜色是反射的颜色决定的,水变浅是光的折射现象。
13.【答案】直线;喷雾(烟等)
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】光在水中是沿直线传播,为了更清晰地看到光路,在空中放烟雾.就能看到入射光线、反射光线、折射光线.
故答案为:直线;喷雾(烟等)。
【分析】光在同种介质中沿直线传播。
14.【答案】30°;远离
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】根据反射定律,反射角等于入射角,若入射角为30°,则反射角也是30°;根据折射规律,入射角减小,折射角也减小,则当入射光线远离水面时,入射角减小,则折射角也会减小,故折射光线将远离水面。
故答案为:30°;远离。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,发生折射时,空气的光线远离法线偏折。
15.【答案】直线传播;大于二倍焦距;靠近;灯光直接照射面部(用多盏灯从不同角度照明;让灯光透过白布照明;让墙面反射灯光照明等)
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照,试拍后发现左脸白,右脸黑,说明脸的两侧光线强度不一样,而强度不一样的原因是光在空气中是沿直线传播的,脸部形成阴影,照相时物体距离镜头距离应该在二倍焦距以外,此时成倒立缩小的实像;凸透镜成实像时,若想让像变大,则光屏原理凸透镜,且物靠近凸透镜,故他得像偏小,他应该靠近镜头;照相时为了使光线均匀可以采取漫反射,即把灯光射向墙面经反射后照到被摄像物体即可。
故答案为:直线传播;大于二倍焦距;靠近;灯光直接照射面部(用多盏灯从不同角度照明;让灯光透过白布照明;让墙面反射灯光照明等)。
【分析】光在同种介质中沿直线传播,当光大于二倍焦距时成倒立缩小的实像,当物体靠近凸透镜时,像变大。
16.【答案】凸;照相机;远离
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】摄像头的镜头相当于一个凸透镜,它的工作原理与照相机相似。根据成实像时,物远像近像变小的规律,汽车的像变小,汽车远离摄像头。
故答案为:凸;照相机;远离.
【分析】摄像机的镜头是凸透镜,成像原理和照相机相同.
17.【答案】反射;直线传播;色散
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的色散
【解析】【解答】光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等;光在传播的过程中遇到障碍,就会发生光的反射,平面镜成像的原理就是光的反射,我们能够看到不发光的物体也是由于光的反射;光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射.凸透镜成像就是利用光的折射,光折射的实例还有:筷子变折、池水变浅、彩虹等等.月亮在河里倒影的“影”,这个“影”不是影,而是平面镜所成的像,利用的是光的反射;立竿见影的“影”,是光的直线传播形成的;雨后天空的彩虹是光的空中的小水珠对太阳光进行折射形成的现象.
故答案为:反射;直线传播;折射.
【分析】水中的倒影是光的反射形成的,光是沿直线传播的,彩虹是光的色散现象形成的。
18.【答案】反射;虚像;折射;凸;会聚;远
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)平静的湖面相当于平面镜,建筑物在湖中的“倒影”是由光的反射所形成的虚像。(2)这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为建筑物的光射到水面时,有一部分发生折射进入水中;(3)照相机镜头相当于凸透镜,这种透镜对光线具有会聚作用。
根据远视眼成像原理,物体的像成在视网膜的后面,因此要使像成在视网膜上,应佩戴会聚透镜,即凸透镜。所以凸透镜可以用来矫正远视眼。
故答案为:反射;虚像。折射;凸;会聚;远。
【分析】水面能反射,也可以折射,水中的像是虚像,照相机的镜头是凸透镜,对光有会聚作用,可以矫正远视眼。
19.【答案】放大;虚;凸透镜
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】鱼缸和水相当于凸透镜,鱼在焦点以内,即u 故答案为:放大;虚;凸透镜。
【分析】把凸透镜当放大镜用时,成倒立放大的虚像。
20.【答案】汽车后视镜;穿衣镜;近视眼镜;照相机
【知识点】光的折射现象及其应用;生活中的透镜;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】汽车观后镜是凸面镜,穿衣镜是平面镜,都是利用光的反射现象;
近视眼镜是凹透镜,照相机的镜头是凸透镜,都是利用光的折射现象;
故答案为:汽车后视镜;穿衣镜;近视眼镜;照相机。
【分析】凸面镜和穿衣镜,都是利用光的反射,近视眼镜和照相机利用光的折射。
21.【答案】倒立;缩小;20
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:摄像头的镜头相当于一个凸透镜,摄像头是根据凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的.
镜头的焦距是10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距20cm.
故答案为:倒立;缩小;20.
【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头.
22.【答案】能;光会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以能看到
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:从题可知,可以从光屏上看到烛焰倒立清晰的像,则说明了所成的像为实像,而实像是实际光线会聚成的,当把光屏去掉后,实际光线会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以眼睛在A处能看到这个像.
故答案为:能;光会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以能看到.
【分析】当物体经过凸透镜成像时,折射光线进入眼睛时,人能看到物体的像。
23.【答案】A;A
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】(1)A透镜中间厚边缘薄为一凸透镜,对物体具有放大作用;B透镜中间薄边缘厚为一凹透镜,凹透镜成正立缩小虚像;C透镜中间薄边缘厚为一凹透镜,凹透镜成正立缩小虚像;D透镜中间薄边缘厚为一凹透镜,凹透镜成正立缩小虚像;故应选A;(3)当u<f,成正立、放大的虚像,A符合题意;当f<u<2f,成倒立、放大的实像,B不符合题意;当u=2f,成倒立、等大的实像,C不符合题意;当u>2f,成倒立、缩小的实像,D不符合题意;故应选A。
故答案为:A;A.
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,可以将物体放大。
24.【答案】(1)光屏的中央
(2)左;左
(3)右
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在光屏的中央位置;(2)要使所成的像更小,应增大物距,所以使蜡烛向远离透镜方向或向左移动.物距变大,则像距要变小,所以光屏要靠近透镜或向左移动;(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚的光线错后会聚,光屏向右移动才能接到清晰的像。
【分析】探究凸透镜成像规律时,要把凸透镜、蜡烛和光屏调到同一高度,可以使像成在光屏中央,当物体远离凸透镜时,像靠近物体变小。
25.【答案】(1)甲;乙
(2)②;①
【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】【解答】(1)蜡烛相当于物体反射的光,凸透镜相当于晶状体,移动前的光屏位置相当于物体成像的位置。近视眼会成像与视网膜前,花眼会成像与视网膜后。所以带上眼镜,只有成像与视网膜上,才可以看清物体。
将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊,只有将光屏远离透镜移动时,才能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明眼镜甲使像后移,类似于近视镜,故甲是凹透镜;将眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得模糊了,只有将光屏靠近透镜移动时,才能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明眼睛乙使像前移。类似于花镜,故乙是凸透镜。(2)由(1)知道远视眼矫正原理的是②,属于近视眼矫正原理的是①
【分析】近视眼的像成在视网膜前,用凹透镜的发散作用可以矫正,远视眼的像成在视网膜后,利用凸透镜对光线的会聚作用可以矫正。
26.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知道,此时物距小于像距,成倒立放大的实像,要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜,
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像时,当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜。
27.【答案】(1)使像成在光屏的中心
(2)远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:(1)调整蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度的目的是为了使物体通过凸透镜成的像能够成在光屏上,便于观察.(2)图示的物距为22厘米,凸透镜的焦距为15厘米,物距大于一倍焦距,小于二倍焦距.根据凸透镜成像的规律可知,此时的像距在二倍焦距以外,而此时光屏距透镜的距离小于二倍焦距,所以要使光屏远离透镜.
故答案为:使像成在光屏的中心;远离.
【分析】探究凸透镜成像规律时,要使凸透镜、蜡烛和光屏在同一高度,可以使像成在光屏中央,当物体靠近透镜时,像要远离透镜。
28.【答案】(1)B
(2)大;减小
(3)不够全面,因为他只记录了像的大小,没有记录像的正倒
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如果选择A透镜,当“研究凸透镜成像的规律”中的u>2f时,即物距大于100cm,此时f【分析】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.
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
29.【答案】凸;缩小;倒立
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】①第一次和第二次都能在光屏上成清晰的像,因此所成的像为实像,所以此光学元件为凸透镜.②从图可知,第一次实验中物距u=a,由于光屏距离凸透镜足够远,所以光源S在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,像距在凸透镜的二倍焦距以外,成放大的实像,光屏上出现一个倒立、放大的实像.
点光源和光屏之间的距离不变,把凸透镜向右移动,光屏上再次出现清晰的像,第二次实验中物距u=a+b,此时光源S在凸透镜的二倍焦距以外,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像.
故答案为:凸;缩小;倒立。
【分析】当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立缩小的像。
30.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】过界面的折射点垂直界面作出法线NN′,根据反射角等于入射角,作出关于法线与入射光线对称的反射光线;在空气介质中法线的右边大致作出折射光线,注意折射角大于入射角。
如图:
【分析】反射光线、折射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,当光从水中进入空气中时,折射光线远离法线偏折。
31.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。如图所示:
【分析】平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。
32.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凹透镜对光线有发散作用,平行于主光轴的光线通过凹透镜后,折射光线的反向延长线过焦点.
【分析】平行于凹透镜主光轴的光线通过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点.
33.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】解:过入射点O作垂直于界面的法线,根据入射角等于反射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线.如图所示:
【分析】反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,折射光线分居法线两侧,光由空气进入水中时,折射光线靠近法线偏折。
34.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;过焦点的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴;由此画出每条折射光线对应的入射光线,如下图所示。
【分析】平行于凸透镜主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;过凸透镜焦点的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴
35.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知,折射光线平行于主光轴,则入射光线的延长线过另一侧焦点,如图所示;
【分析】过凹透镜焦点的光线,经凹透镜折射后平行于主光轴。
1 / 1苏科版物理八年级上学期 第四章 光的折射 透镜 单元训练
一、单选题
1.如图所示,通过透镜的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凸透镜对光线有会聚作用,A、B不符合题意;凹透镜对光线有发散作用,C不符合题意,D符合题意.
故答案为:D
【分析】凹透镜对光有发散作用。
2.下列叙述与图中情景相符的是 ( )
A.水兵们站在地面上,他们的影子是光沿直线传播形成的
B.把铅笔斜插入盛水的玻璃杯里,看上去铅笔好像在水面处折断了,这是光的反射现象
C.平静的水面上倒映着岸边的景物,这是光的折射形成的
D.通过放大镜看邮票的细微之处,看到的是放大的实像
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A、水兵们站在地面上,他们的影子是光沿直线传播形成的,A符合题意;
B、把铅笔斜插入盛水的玻杯里,看上去铅笔好像在水面处折断了,这是光的折射现象,B不符合题意;
C、平静的水面上倒映着岸边的景物,这是光的反射形成的,C不符合题意;
D、通过放大镜看邮票的细微之处,看到的是放大的虚像,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】影子是光沿直线传播形成的,光从水中进入空气中会折射,水面的倒影是光的反射现象。
3.“五 四”青年节那天,学校请来摄影师给我们拍毕业照,列好队后,摄影师发现有几位同学没有进入取景框内,这时他重新调整照相机的正确方法是( )
A.照相机向前移,镜头向前伸 B.照相机向前移,镜头向后缩
C.照相机向后移,镜头向前伸 D.照相机向后移,镜头向后缩
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】解:根据凸透镜成像的规律知,使全体同学都进入镜头,是要把成的像变小点,就要像距变小,物距变大,故应人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】为看到更大的范围,相机远离物体,物体远离时,像靠近,所以镜头向后。
4.(2015八上·宿迁月考)某同学是近视眼,从戴上眼镜能看清书上的字迹,到摘下眼镜仍能看清书上的字迹,他应该( )
A.将书靠近眼睛,视网膜上所成的像是倒立的
B.将书靠近眼睛,视网膜上所成的像是正立的
C.将书远离眼睛;视网膜上所成的像是倒立的
D.将书远离眼睛,视网膜上所成的像是正立的
【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)近视眼的晶状体太厚,像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,戴上眼镜能使像成在视网膜上,能看清书上的字迹.摘下眼镜会聚光线能力增强,书本离眼睛要近一些,才能看清书上的字迹.(2)眼睛看物体时,物体在晶状体的2倍焦距以外,成倒立的、缩小的实像.
故选A.
【分析】(1)近视眼的成因:晶状体太厚,会聚能力增强,使像成在视网膜的前方.(2)近视眼的矫正:凹透镜对光线有发散作用,戴上近视眼镜,能使像成在视网膜上.(3)戴近视眼镜能使光线发散,摘下眼镜,会聚能力增强,要想看清书本上的字,要离书本更近,这样折光能力增强.(4)眼睛的晶状体相当于凸透镜,眼睛看物体时,物体在凸透镜的2倍焦距以外,成倒立的、缩小的实像.
5.如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置示意图,凸透镜的焦距是20cm,如图的情景,眼睛可能观察到烛焰经凸透镜折射所成虚像的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:凸透镜的焦距是20cm,要使凸透镜成正立、放大的虚像,烛焰到凸透镜的距离小于20cm,物像在凸透镜的同侧,眼睛要在烛焰的另一侧,通过凸透镜观察到正立、放大的虚像.
由图可知,A选项中烛焰到凸透镜的距离小于20cm,但眼睛要在烛焰的另一侧,A不符合题意;
B选项中烛焰到凸透镜的距离小于20cm,物像在凸透镜的同侧,眼睛要在烛焰的另一侧,通过凸透镜观察到正立、放大的虚像.B符合题意.
C选项中烛焰到凸透镜的距离小于20cm,但眼睛和烛焰在同一侧了,C不符合题意;
D选项中烛焰到凸透镜的距离是30cm,大于20cm,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立放大的虚像,眼睛要在凸透镜另一侧观察。
6.下列光现象中,可用光的折射规律解释的是 ( )
A.立竿见影 B.潭清疑水浅 C.池水映明月 D.一叶障目
【答案】B
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】“立竿见影”和“一叶障目”都属于光的直线传播;“潭清疑水浅”是光从水底射入空气时发生了光的折射造成的;“池水映明月”是光的平面镜成像或光的反射,B符合题意。
故答案为:B
【分析】水变浅是光的折射现象形成的。
7.(2017八上·泰州期中)如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法中正确的是 ( )
A.入射角等于30° B.折射角等于50°
C.NN'是界面 D.MM'的右边是玻璃
【答案】D
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】解:(1)根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角;如图所示:由∠BOM=30°,可知,∠BON=90°﹣30°=60°,而图中已知∠AON=60°.所以NN′为法线,则MM′为界面.(2)因为是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,当光线是从空气斜射入玻璃中的时候,折射角小于入射角,则∠CON′=90°﹣50°=40°
所以由图可知,AO是入射光线,BO是反射光线,OC为折射光线,∠AON为入射角,等于60°.∠CON′为折射角.则MM′的右边是玻璃.
综上分析,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据光的反射规律和光的折射规律判断入射光线、反射光线和折射光线,并分析介质的位置.
8.下列光现象中,与其他三个现象形成原因不同的一个是( )
A. 平面镜使房间感觉更宽敞
B. 雨后填空出现的彩虹
C. 铅笔好像“断”了
D. 用放大镜观察蚂蚁
【答案】A
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A、平面镜成像是光的反射形成的;
B、雨后天空出现的彩虹是光的色散现象,属于光的折射现象;
C、利用放大镜观察物体是光的折射,也是凸透镜成像的规律的应用.
D、铅笔好像“断”了是光的折射现象;
综上所述,与其他三个现象形成原因不同的一个是A.
故答案为:A
【分析】平面镜成等大的虚像,可以扩大视觉空间。
9.烛焰通过凸透镜在光屏上成一放大的像,如果在凸透镜上粘一个小黑点,则光屏上( )
A.没有黑点的像 B.一片漆黑
C.有一个放大的黑点像 D.有一个缩小的黑点像
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】黑点处于透镜焦点以内,不会在光屏上成像,而物体通过透镜上的每一个点都能成完整的像,光屏上不会是黑色的.
故答案为:A。
【分析】凸透镜成的像是光的折射,当物体在凸透镜上时,不能有像。
10.在“探究凸透镜成像的规律”时,把蜡烛放在凸透镜前30 cm处,光屏上可接收到倒立、放大的像,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调一下,则在光屏上 ( )
A.无法成像 B.呈现正立、放大的像
C.呈现倒立、放大的像 D.呈现倒立、缩小的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜成实像时,2f>u>f,v>2f,成倒立、放大的实像。当凸透镜的位置不变,把烛焰和光屏对调位置以后,根据光路可逆,在光屏上成像,此时u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像。D符合题意。
故答案为:D
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,像是倒立放大的,像在二倍焦距以外,当物像对换时,成倒立缩小的实像。
11.下列情形中,与近视眼矫正相符的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】A、图示是近视眼的原理图,像呈在视网膜的前方.A不符合题意.
B、近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正.B符合题意.
C、图示是远视眼的原理图,像呈在视网膜的后方.C不符合题意.
D、远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正.D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】近视眼的像成在视网膜前,要用凹透镜的发散作用才能矫正。
二、填空题
12.茂名是美丽的海滨城市,到处都有天然湖或人造湖,湖中映着岸边树木的倒影是由于光的 所形成,湖岸边绽放有各种颜色的花朵,其中黄花 (选填“吸收”或“反射”)黄色光,湖边水中浸没的石块,看起来比实际位置浅了,这是由于光的 缘故.
【答案】反射;反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】湖中映着岸边树木的倒影是由于光的反射所形成,湖岸边绽放有各种颜色的花朵,其中黄花反射黄色光,湖边水中浸没的石块,看起来比实际位置浅了,这是由于光的折射缘故.
故答案为:反射;反射;折射.
【分析】水中的倒影是光的反射现象,物体的颜色是反射的颜色决定的,水变浅是光的折射现象。
13.如图是探究光的折射现象的实验装置.为了观察到光在水中是沿 传播的清晰路径,老师会在水中滴入几滴牛奶;那么,为了观察到光在空气中传播的清晰路径,则可以采取的措施是 .
【答案】直线;喷雾(烟等)
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】光在水中是沿直线传播,为了更清晰地看到光路,在空中放烟雾.就能看到入射光线、反射光线、折射光线.
故答案为:直线;喷雾(烟等)。
【分析】光在同种介质中沿直线传播。
14.美丽的城市广场中,有一个美妙的音乐喷泉.在水池的底部射出的光柱会伴随着动听的音乐,将喷泉照射得绚丽多彩.某一时刻,一束光柱从池底通过水面斜射向空气,在水面上发生了光的反射和折射现象,若入射角为30°,则反射角 ;当入射光线远离水面时,折射光线将 水面.
【答案】30°;远离
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】根据反射定律,反射角等于入射角,若入射角为30°,则反射角也是30°;根据折射规律,入射角减小,折射角也减小,则当入射光线远离水面时,入射角减小,则折射角也会减小,故折射光线将远离水面。
故答案为:30°;远离。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,发生折射时,空气的光线远离法线偏折。
15.小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照。试拍后发现左脸白,右脸黑,原来是台灯放在左侧,这是由于光的 造成的;调整台灯后,小明应在距离镜头 处;如果觉得像偏小,他应该 (填“靠近”或“远离”)镜头。看着自己的照片,发现面部光线还是不均匀.请你帮他想出一个解决办法 。
【答案】直线传播;大于二倍焦距;靠近;灯光直接照射面部(用多盏灯从不同角度照明;让灯光透过白布照明;让墙面反射灯光照明等)
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照,试拍后发现左脸白,右脸黑,说明脸的两侧光线强度不一样,而强度不一样的原因是光在空气中是沿直线传播的,脸部形成阴影,照相时物体距离镜头距离应该在二倍焦距以外,此时成倒立缩小的实像;凸透镜成实像时,若想让像变大,则光屏原理凸透镜,且物靠近凸透镜,故他得像偏小,他应该靠近镜头;照相时为了使光线均匀可以采取漫反射,即把灯光射向墙面经反射后照到被摄像物体即可。
故答案为:直线传播;大于二倍焦距;靠近;灯光直接照射面部(用多盏灯从不同角度照明;让灯光透过白布照明;让墙面反射灯光照明等)。
【分析】光在同种介质中沿直线传播,当光大于二倍焦距时成倒立缩小的实像,当物体靠近凸透镜时,像变大。
16.(2018八上·桑植期末)如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片.摄像头的镜头相当于一个 透镜,它的工作原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似,如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片,由图可以看出汽车是逐渐 (选填“靠近”或“远离”)摄像头.
【答案】凸;照相机;远离
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】摄像头的镜头相当于一个凸透镜,它的工作原理与照相机相似。根据成实像时,物远像近像变小的规律,汽车的像变小,汽车远离摄像头。
故答案为:凸;照相机;远离.
【分析】摄像机的镜头是凸透镜,成像原理和照相机相同.
17.月亮在河里倒影的“影”、立竿见影的“影”、雨过天晴后悬挂在天空的彩虹,分析它们的成因其原理不同,它们分别是由于光的 、 和 引起的.
【答案】反射;直线传播;色散
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的色散
【解析】【解答】光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等;光在传播的过程中遇到障碍,就会发生光的反射,平面镜成像的原理就是光的反射,我们能够看到不发光的物体也是由于光的反射;光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射.凸透镜成像就是利用光的折射,光折射的实例还有:筷子变折、池水变浅、彩虹等等.月亮在河里倒影的“影”,这个“影”不是影,而是平面镜所成的像,利用的是光的反射;立竿见影的“影”,是光的直线传播形成的;雨后天空的彩虹是光的空中的小水珠对太阳光进行折射形成的现象.
故答案为:反射;直线传播;折射.
【分析】水中的倒影是光的反射形成的,光是沿直线传播的,彩虹是光的色散现象形成的。
18.风景旖旎的镜湖,各式现代建筑环湖矗立,充满时代气息。如图所示,建筑物在湖中的“倒影”是由光的 所形成的 (填“实像”或“虚像”)。这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为建筑物的光射到水面时,有一部分发生 进入了水中;拍摄该照片的照相机镜头相当于 透镜,这种透镜对光线具有 作用,可用来矫正 (填“近”或“远”)视眼。
【答案】反射;虚像;折射;凸;会聚;远
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1)平静的湖面相当于平面镜,建筑物在湖中的“倒影”是由光的反射所形成的虚像。(2)这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为建筑物的光射到水面时,有一部分发生折射进入水中;(3)照相机镜头相当于凸透镜,这种透镜对光线具有会聚作用。
根据远视眼成像原理,物体的像成在视网膜的后面,因此要使像成在视网膜上,应佩戴会聚透镜,即凸透镜。所以凸透镜可以用来矫正远视眼。
故答案为:反射;虚像。折射;凸;会聚;远。
【分析】水面能反射,也可以折射,水中的像是虚像,照相机的镜头是凸透镜,对光有会聚作用,可以矫正远视眼。
19.从圆形金鱼缸的侧面观察缸内水中的金鱼,看到的是金鱼正立的、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像,鱼缸和水相当于 .
【答案】放大;虚;凸透镜
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】鱼缸和水相当于凸透镜,鱼在焦点以内,即u 故答案为:放大;虚;凸透镜。
【分析】把凸透镜当放大镜用时,成倒立放大的虚像。
20.下列是生活中常见的光学器材:
汽车后视镜、近视眼镜、穿衣镜、照相机.其中利用光的反射现象的器材有 、 ;其中利用光的折射现象的器材有 、 .
【答案】汽车后视镜;穿衣镜;近视眼镜;照相机
【知识点】光的折射现象及其应用;生活中的透镜;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】汽车观后镜是凸面镜,穿衣镜是平面镜,都是利用光的反射现象;
近视眼镜是凹透镜,照相机的镜头是凸透镜,都是利用光的折射现象;
故答案为:汽车后视镜;穿衣镜;近视眼镜;照相机。
【分析】凸面镜和穿衣镜,都是利用光的反射,近视眼镜和照相机利用光的折射。
21.(2017八上·宁江期末)某小区楼道设有多功能电子门铃,此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者,该摄像镜头相当于凸透镜,经摄像镜头所成的是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于 cm.
【答案】倒立;缩小;20
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:摄像头的镜头相当于一个凸透镜,摄像头是根据凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的.
镜头的焦距是10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距20cm.
故答案为:倒立;缩小;20.
【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头.
22.如图所示,在研究凸透镜成像规律的实验中,光屏上呈现了烛焰倒立清晰的像.如果去掉光屏,眼睛在A 处 (选填“能”或“不能”) 看到这个像,原因是 .
【答案】能;光会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以能看到
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】解:从题可知,可以从光屏上看到烛焰倒立清晰的像,则说明了所成的像为实像,而实像是实际光线会聚成的,当把光屏去掉后,实际光线会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以眼睛在A处能看到这个像.
故答案为:能;光会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以能看到.
【分析】当物体经过凸透镜成像时,折射光线进入眼睛时,人能看到物体的像。
三、实验题
23.在淹城民俗街上,小明对一雕刻于半粒大米(上圆下平)上的微雕作品“ ”产生浓厚兴趣.
⑴为看清微雕作品上的文字和图象,小明应利用如图所示透镜中的 (填序号)进行观察.
⑵正确选择透镜后,小明拿透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时,测得这个光斑到透镜的距离为5 cm.
⑶透过透镜观察微雕作品“ ”,小明看到的像如图所示,此时透镜到微雕作品的距离是 .
A.小于5 cm B.大于5 cm且小于10 cm
C.等于10 cm D.大于10 cm
【答案】A;A
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】(1)A透镜中间厚边缘薄为一凸透镜,对物体具有放大作用;B透镜中间薄边缘厚为一凹透镜,凹透镜成正立缩小虚像;C透镜中间薄边缘厚为一凹透镜,凹透镜成正立缩小虚像;D透镜中间薄边缘厚为一凹透镜,凹透镜成正立缩小虚像;故应选A;(3)当u<f,成正立、放大的虚像,A符合题意;当f<u<2f,成倒立、放大的实像,B不符合题意;当u=2f,成倒立、等大的实像,C不符合题意;当u>2f,成倒立、缩小的实像,D不符合题意;故应选A。
故答案为:A;A.
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,可以将物体放大。
24.小周用图中所示的装置“探究凸透镜成像规律”.
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在 .
(2)小周在图中所示位置得到一个清晰的像.老师要求她在凸透镜不动的情况下,在光屏上再成一个更小的实像,小周应当把蜡烛向 移动,同时把光屏向 移动.
(3)小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清,她应当向 移动光屏,可再次得到清晰的像.
【答案】(1)光屏的中央
(2)左;左
(3)右
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在光屏的中央位置;(2)要使所成的像更小,应增大物距,所以使蜡烛向远离透镜方向或向左移动.物距变大,则像距要变小,所以光屏要靠近透镜或向左移动;(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚的光线错后会聚,光屏向右移动才能接到清晰的像。
【分析】探究凸透镜成像规律时,要把凸透镜、蜡烛和光屏调到同一高度,可以使像成在光屏中央,当物体远离凸透镜时,像靠近物体变小。
25.某同学正在探究“视力的矫正”原理,如图所示,他在实验时
观察到如下现象:
①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊;
只有将光屏远离透镜移动时,才能在光屏上看到烛焰清晰的像.
②将另一眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得模糊了,只有将光屏靠近透镜移动时,才能在光屏上看到烛焰清晰的像.
(1)分析实验现象可知:甲、乙两个眼镜中, 是凹透镜, 是凸透镜.
(2)在实验现象①和②中,属于远视眼矫正原理的是 ,属于近视眼矫正原理的是 .(填写实验现象序号)
【答案】(1)甲;乙
(2)②;①
【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】【解答】(1)蜡烛相当于物体反射的光,凸透镜相当于晶状体,移动前的光屏位置相当于物体成像的位置。近视眼会成像与视网膜前,花眼会成像与视网膜后。所以带上眼镜,只有成像与视网膜上,才可以看清物体。
将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊,只有将光屏远离透镜移动时,才能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明眼镜甲使像后移,类似于近视镜,故甲是凹透镜;将眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得模糊了,只有将光屏靠近透镜移动时,才能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明眼睛乙使像前移。类似于花镜,故乙是凸透镜。(2)由(1)知道远视眼矫正原理的是②,属于近视眼矫正原理的是①
【分析】近视眼的像成在视网膜前,用凹透镜的发散作用可以矫正,远视眼的像成在视网膜后,利用凸透镜对光线的会聚作用可以矫正。
26.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是 ( )
A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】由图知道,此时物距小于像距,成倒立放大的实像,要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜,
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像时,当物体远离凸透镜时,像靠近凸透镜。
27.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)我们需要让蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,这样做的目的是 .
(2)其中的一次实验情景如图所示,凸透镜的焦距是15cm,为了得到清晰的像,光屏应向 透镜的方向移动(“远离”或“靠近”).
【答案】(1)使像成在光屏的中心
(2)远离
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:(1)调整蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度的目的是为了使物体通过凸透镜成的像能够成在光屏上,便于观察.(2)图示的物距为22厘米,凸透镜的焦距为15厘米,物距大于一倍焦距,小于二倍焦距.根据凸透镜成像的规律可知,此时的像距在二倍焦距以外,而此时光屏距透镜的距离小于二倍焦距,所以要使光屏远离透镜.
故答案为:使像成在光屏的中心;远离.
【分析】探究凸透镜成像规律时,要使凸透镜、蜡烛和光屏在同一高度,可以使像成在光屏中央,当物体靠近透镜时,像要远离透镜。
28.小王用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。实验桌上现有A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为50cm,凸透镜B的焦距为10cm。光具座上标尺的刻度范围如图。
(1)小王想探究凸透镜成像的规律,应选用 凸透镜(选填“A”或“B”)。
(2)小王在图中的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如表所示。分析实验数据可知:
①从实验次序2、3、4可以看出,当成实像时,物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越 ;
②同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而 。
(3)你认为小王同学的实验过程是否全面?请提出你的看法(只需写出一种)。答: .
【答案】(1)B
(2)大;减小
(3)不够全面,因为他只记录了像的大小,没有记录像的正倒
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)如果选择A透镜,当“研究凸透镜成像的规律”中的u>2f时,即物距大于100cm,此时f【分析】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.
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
29.如图,两端开口的圆筒内嵌一光学元件,在圆筒左侧中心轴上放一光源S,圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏.现左右移动圆筒,当圆筒左端面距离光源为a时,恰好在光屏上成一清晰的像;将圆筒向右水平移动距离b时,光屏上第二次出现清晰像.则此光学元件是 透镜,第二次所成像的性质是 (填“放大”、“等大”或“缩小”) (填“正立”或“倒立”)的实像.
【答案】凸;缩小;倒立
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】①第一次和第二次都能在光屏上成清晰的像,因此所成的像为实像,所以此光学元件为凸透镜.②从图可知,第一次实验中物距u=a,由于光屏距离凸透镜足够远,所以光源S在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,像距在凸透镜的二倍焦距以外,成放大的实像,光屏上出现一个倒立、放大的实像.
点光源和光屏之间的距离不变,把凸透镜向右移动,光屏上再次出现清晰的像,第二次实验中物距u=a+b,此时光源S在凸透镜的二倍焦距以外,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像.
故答案为:凸;缩小;倒立。
【分析】当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立缩小的像。
四、作图题
30.如图所示,光从水中斜射入空气,请准确作出反射光线的方向、大致作出折射光线的方向.
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】过界面的折射点垂直界面作出法线NN′,根据反射角等于入射角,作出关于法线与入射光线对称的反射光线;在空气介质中法线的右边大致作出折射光线,注意折射角大于入射角。
如图:
【分析】反射光线、折射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,当光从水中进入空气中时,折射光线远离法线偏折。
31.请完成图中凸透镜的光路图.
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。如图所示:
【分析】平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。
32.图是一束平行于主光轴并射向凹透镜的入射光线,请画出穿过透镜的折射光线.
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】凹透镜对光线有发散作用,平行于主光轴的光线通过凹透镜后,折射光线的反向延长线过焦点.
【分析】平行于凹透镜主光轴的光线通过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点.
33.如图所示,入射光线AO与水面成40°角斜射向水面.请作出反射光线,并大致作出折射光线.
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】解:过入射点O作垂直于界面的法线,根据入射角等于反射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线.如图所示:
【分析】反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,折射光线分居法线两侧,光由空气进入水中时,折射光线靠近法线偏折。
34.如图所示,为经过凸透镜折射后的两条光线,请在图中画出对应的入射光线.
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;过焦点的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴;由此画出每条折射光线对应的入射光线,如下图所示。
【分析】平行于凸透镜主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;过凸透镜焦点的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴
35.完成如图所示凹透镜的光路图.
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知,折射光线平行于主光轴,则入射光线的延长线过另一侧焦点,如图所示;
【分析】过凹透镜焦点的光线,经凹透镜折射后平行于主光轴。
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