八年级物理下册第六章 常见的光学仪器章节训练
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、把一个凸透镜对准太阳光,在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑,若将一物体放在此透镜前15cm处,经凸透镜所成的像是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像
2、探究凸透镜成像的规律时,光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像,将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离.下列烛焰成像情况,不可能出现的是 ( )
A.缩小的实像 B.等大的实像 C.放大的实像 D.放大的虚像
3、爷爷的眼睛是远视眼,需要戴眼镜来矫正,当爷爷戴上眼镜时,小明通过镜片看到爷爷的“眼睛”是通过镜片形成的( )
A.正立、等大的实像 B.正立、等大的虚像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
4、光通过透镜的光路如图所示,正确的图是( )
A. B.
C. D.
5、小明同学在做凸透镜成像规律的实验中,光屏上得到烛焰清晰的像,同组的小华不小心将手指尖触摸到凸透镜,这时光屏上( )
A.出现手指的实像 B.出现手指的影子
C.烛焰的像变得不完整 D.烛焰的像完整,但变暗
6、在“探究凸透镜成像规律的实验”中,小红调节蜡烛,凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将不会出现清晰的像
7、人的眼睛像一架照相机.物体射出的光经晶状体折射后成像于视网膜上,视网膜上成的像是( )
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的虚像
8、图是王亚平太空授课做水球透镜实验时的情景,通过水球可以看到她的像.以下有关像的判断及成像规律的应用,说法正确的是( )
A.虚像 照相机 B.实像 照相机
C.虚像 幻灯机 D.实像 幻灯机
9、2007年3月的《扬子晚报》有过一篇标题为《好个“见钱眼开”电子眼》的报道:一些公路每隔三五百米就安装一台电子眼,许多路段限速过低成为“罚款陷阱”,有些地方电子眼已演变成“创收工具”……如图,你认为这些“电子眼”是运用到了我们所学过的什么光学原理来反应这一社会现象的( )
A.平面镜成虚像 B.凸透镜成实像
C.显微镜 D.凸透镜成虚像
10、下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是()
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C.图丙中,太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光
D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图所示是张欢通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象,由图可知凸透镜的焦距是 cm;当物距为5cm时的成像特点可应用于 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).
2、在探究凸透镜成像规律的实验中
①由图可知凸透镜的焦距为 cm.
②当烛焰距凸透镜30cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、 的 像. (填光学仪器)就是依据这个成像规律工作的.
3、利用太阳光可以完成以下实验.
(1)如图甲所示,太阳光照到人身上形成影子,该现象说明 .
(2)如图乙所示,太阳光经过三棱镜发生色散现象,该现象说明 .
(3)如图丙所示,太阳光垂直照向凸透镜,可在距凸透镜10cm处的白纸上得到一个最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 cm;若将一个物体放在此透镜前25cm处,可在透镜的另一侧光屏上得到一个 像.
4、同学们在学习的过程中如果长期不注意用眼卫生和科学用眼的方法,就会形成如图所示情景,一束来自远处某点的光经角膜和晶状体折射后所形成的像会落在视网膜的前方,这就形成了 视眼(选填“近”或“远”),其矫正的方法是佩戴一副由 透镜(填“凸”或“凹”)做的眼镜。
5、如图所示,遥感卫星在拍摄地面上的景物时,感光元件(相当于胶片)应置于略大于 处才能得到清晰的像;当遥感卫星由远地点运行到近地点进行拍摄时,为了得到清晰的像,应 (选填“增大”或“减小”)镜头到感光元件的距离。
三、实验探究(5小题,每小题10分,共计50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、吴江小组进行“探究凸透镜成像规律”实验,如图所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、一个凸透镜、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材,他们进行了如下操作并得出了相关结论。
(1)如图甲所示,让平行光光源正对着凸透镜照射,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,测得凸透镜的焦距是 ;
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 ;
(3)吴江小组按照实验步骤做了四次实验,如图乙所示是第一次实验中蜡烛、透镜和光屏的位置。
实验序号 物距 像距 像的性质
1 40 13 △
2 20 20 倒立、等大的实像
3 13 40 倒立、放大的实像
4 6 无 正立、放大的虚像
①吴江小组忘了记录第1次像的性质,表格中标有“△”的位置像的性质是 ;
②当烛焰从远处靠近透镜时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应 透镜(选填“远离”或“靠近”);
③第4次实验中,光屏上接收不到像;在透镜的右侧观察,看到的像在透镜的 侧(选填“左”或“右”)。
3、小明做“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)为了测出凸透镜的焦距,小明同学将凸透镜正对着太阳光,调整光屏位置如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm.
(2)如图乙所示,经过调节后,此时在光屏上得到一个清晰的像, 就是利用这一成像规律工作的,若遮去凸透镜的上面一半,则物体像的大小将 .
(3)接下来,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 了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜.
4、如图是小虎“探究透镜成像规律”的实验装置图。
(1)在如图位置,凸透镜可以成像(像未画出)。为了演示投影仪的成像原理,只要将凸透镜移动到 cm刻度处即可。
(2)在如图的情况下,要使光屏上的像变得与物大小相等,正确的操作是 ,在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)随着蜡烛的燃烧,光屏上像的位置会偏高,为使像仍在光屏的中央,应向 (选填“上”或“下”)调节透镜。
5、探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)由图甲可知,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)按图乙安装器材时,需要调节烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在 处。
(3)移动蜡烛和光屏,当处于图乙位置时,光屏上得到清晰的像,则像的特点为倒立、 的实像。
(4)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,此时的像将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【分析】①阳光聚焦的方法确定凸透镜的焦距.
②根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况.当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;当u<f时,成正立、放大的虚像.
【解答】(1)将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点,所以凸透镜的焦距f=10cm.
(2)一个物体放在这个透镜前15cm处,此时f<U<2f,成倒立、放大的实像.
故选B.
【点评】掌握凸透镜成像的三种情况:
U>2f,成倒立、缩小的实像;
2f>U>f,成倒立、放大的实像;
U<f,成倒正立、放大的虚像.
2、【答案】D
【解析】【解答】解:由题意知,烛焰在屏上成一缩小实像,所以此时蜡烛在凸透镜的2f之外,即u>2f;
当将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离.则此时u>f,那么有可能是2f>u>f,则成倒立放大的实像;
也可能是u=2f,则成等大的实像;
也可能是u>2f,则成缩小的实像,所以只有u<f,成正立、放大的虚像不可能出现.
故选D.
【分析】要解决此题,需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虚像.
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距.
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距.
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距.
3、【答案】D
【解析】【解答】解:凸透镜对光线有会聚作用,而远视眼所成的像落在视网膜的后方,故需要通过会聚透镜进行矫正,故凸透镜是用来矫正远视眼的.
当物体位于凸透镜1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,所以小明通过镜片看到爷爷的“眼睛”是通过镜片形成的正立、放大的虚像.
故选D.
【分析】远视眼的晶状体可以将光线会聚在视网膜之后,所以需要佩戴会聚透镜来进行矫正,即凸透镜.当物体在凸透镜的一倍焦距之内时,成正立、放大的虚像.
4、【答案】B
【解析】【解答】解:A、因为凸透镜对光线有会聚作用,A图中的凸透镜对光线发散.故A不正确.
B、平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于一点,这一点是焦点.故B正确.
C、平行于主光轴的光线,经凹透镜后变得发散,而C图中是会聚,故C不正确.
D、过焦点的光线经凸透镜后变为平行于主光轴,而不是经凹透镜,故D不正确.
故答案为:B.
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.
5、【答案】D
【解析】【解答】解:不小心用手指指尖触摸了凸透镜,由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像,所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像,只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些.
故选D.
【分析】当将凸透镜的部分挡住后,光屏上仍能成物体完整的像,只是凸透镜会聚光线数量比原来减少,像比原来变暗.
6、【答案】B
【解析】【解答】解:A、由图可知,物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机,故A错误.
B、换上焦距小一些的凸透镜,相当于增大物距,根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,可知,将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像,故B正确.
C、将物体向左移动,物距增大,像距减小,要在光屏上得到清晰的像,光屏要向左移动,故C错误.
D、由图知,u>v,此时成倒立缩小的实像;将蜡烛和光屏的位置对换后,由于光路可逆,所以能成清晰的像,成的是倒立、放大的实像,故D错误.
故选B.
【分析】解答此题从以下知识点入手:(1)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,其应用是照相机.(2)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小.
7、【答案】B
【解析】【解答】解:人的眼镜像一架照相机.物体射出的光经晶状体折射后成像于视网膜上,视网膜上成的像是倒立、缩小的实像.故ACD错误.
故选B
【分析】要解答本题需掌握:眼睛及其视物原理,即物体射出的光经晶状体折射后成像于视网膜上.
8、【答案】B
【解析】【解答】根据图示可知,像为倒立、缩小的实像,那么水球相当于凸透镜,照相机(或摄像机等)就是利用这一成像原理.
故答案为:B.
【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,照相机的原理;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,投影仪的原理;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,此时像距大于物距,像比物大,物像同侧,放大镜的原理。
9、【答案】B
【解析】【分析】掌握凸透镜成像的三种情况和应用:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜.
【解答】电子眼实质是摄像机,是凸透镜,汽车在凸透镜的2倍焦距以外,成倒立、缩小实像.
故选B.
【点评】掌握凸透镜的成像情况和应用,对于解决凸透镜的习题很有帮助.
10、【答案】C
【解析】【解答】A、小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,符合实像的特征,不是虚像,此项错误;
B、近视是因为晶状体曲度过大,折光能力太强或眼球前后径过长使像成在视网膜前面,用凹透镜矫正,远视是因为晶关体曲度过小,折光能力太弱或眼球前后径过短使像成在视网膜后面,用凸透镜矫正,此项错误;
C、白光由七色光组成,不同色光通过三棱镜后,偏折角度不同,所以被分解成七色光,这是光的色散现象,此项正确;
D、只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,此项错误.
故选C.
【分析】小孔成像依据光的直线传播原理,成倒立的实像,像可能放大可能缩小;
近视患者成像在视网膜前,利用凹透镜发散作用可以使成像后移到视网膜上,远视患者成像在视网膜后,利用凸透镜的会聚作用可以使成像前移到视网膜上;
白光分解成七色光叫光的色散,是光的折射现象;
不论是镜面反射还是漫反射,即使是看不见的光的反射,都遵循光的反射定律.
依据对以上知识点的理解来判断此题.本题考查对简单光现象的理解,要求掌握的知识有小孔成像、两种反射、色散、近视远视的矫正.
二、填空题
1、【答案】10;放大镜
【解析】【解答】①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。
②当物距为5cm时,即u<f,则由凸透镜成像规律可知,成正立、放大的实像,放大镜就是根据此原理制成的。
故答案为:10;放大镜。
【分析】(1)凸透镜成像时,u=v=2f,在图象上找到u=v对应点,根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距。
(2)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机.2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.若u<f,则成一个正立放大的虚像,放大镜就是利用该原理制成的。
2、【答案】10;缩小;实;照相机
【解析】【解答】①由图知,焦点到凸透镜的距离为10cm,所以焦距f=10cm;
②当烛焰距凸透镜30cm时,物距大于2f,此时成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
故答案为:①10;②缩小;实;照相机。
【分析】①根据焦距的定义:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线会聚在焦点上,焦点到透镜光心的距离为焦距;
②掌握凸透镜成像的规律,知道当物距大于2f时,成倒立缩小的实像,根据这个原理制成了照相机。
3、【答案】(1)太阳光在空气中是直线传播的
(2)太阳光是复色光
(3)10;倒立、缩小
【解析】【解答】(1)人的影子是由光的直线传播形成的;(2)由图乙知道,光经过三棱镜可发生色散,形成一条彩色的光带,由此说明,说明太阳光是由多种色光混合而成;(3)根据题意知道,将一个凸透镜正对太阳,可在距凸透镜10cm处得到一个最小、最亮的光斑,由焦距的定义知道,则该凸透镜焦距为10cm;若将一物体放在此透镜前25cm处时,满足了u>2f,所以所成的是倒立、缩小的实像。
【分析】光的直线传播:光在均匀介质中是沿直线传播.
光的色散现象的特点是形成了彩色的光带.知道各种色光的偏折能力,即红光最弱,紫光最强.
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
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.
4、【答案】近;凹
【解析】【解答】由图知道,物体成像在视网膜的前方,可以确定眼睛是近视眼,因为近视眼的晶状体太厚,使像成在视网膜的前方;其矫正的方法是佩戴一副由凹透镜。
故答案为:近;凹.
【分析】近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜(凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用).
5、【答案】一倍焦距;增大
【解析】【解答】利用照相机拍摄景物时,被摄物体到凸透镜的距离大于二倍焦距,像到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间;遥感卫星在拍摄地面上的景物时,由于物距较大,所以,像距比较小,即像靠近一倍焦距处,所以,感光元件置于略大于一倍焦距处。当遥感卫星由远地点运行到近地点进行拍摄时,物距减小,为了得到清晰的像,应增大像距,所以,应增大镜头到感光元件的距离。
【分析】当凸透镜成实像时,遵循“物远像近小,物近像远大”的规律;当凸透镜成虚像时,遵循“物远像远大,物近像近小”的规律。
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
(3)倒立缩小的实像;远离;左
【解析】【解答】(1)由图可知,凸透镜在50.0cm处,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点,此时光屏在60.0cm处,则凸透镜的焦距为10.0cm。(2)为了使像成在光屏中央应使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。(3)①第1次实验物距40cm大于二倍焦距由凸透镜成像规律可知,此时成倒立缩小的实像。②成实像像时,烛焰从远处靠近透镜时,即物距减小时,像距增大,光屏应远离透镜。③第4次实验中,物体在一倍焦距以内,成正立放大的虚像。所以在透镜的右侧观察,看到的像在透镜的左侧。
【分析】(1)根据平行光线经过凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到凸透镜的距离是焦距;(2)探究凸透镜成像时,烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度;(3)物距减小时,像距增大;物体在一倍焦距以内,成正立放大的虚像。
3、【答案】(1)10
(2)照相机;不变
(3)模糊;远离
【解析】【解答】解:(1)太阳光类似于平行光,由图可知,太阳光经凸透镜折射后会聚点是在40cm刻度线处,因此凸透镜焦距F=40cm﹣30cm=10cm;(2)由题可知,像能被光屏承接,所以是实像,由图可知,u>f,根据凸透镜成像特点,成的是倒立缩小的实像,生活中照相机便用利用这一成像原理制成的;若遮去凸透镜的上面一半,蜡烛发出的透过凸透镜的光线会减少,根据凸透镜成像原理可知,像的亮度会变暗,但不会影响像的大小;(3)近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,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,从而使蜡烛发出的光线发散,经凸透镜折射后延迟会聚,像会在离透镜更远,所以原有光屏位置上接收到的像变模糊了,就将光屏远离凸透镜.故案为:(1)10;(2)照相机;不变;(3)模糊;远离.
【分析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点,该点为透镜的焦点,焦距指焦点到透镜光心的距离;(2)凸透镜成实像时.当u=2f,成等大倒立的实像,v=2f=u;当u>v,成倒立缩小的实像;u<v时,成倒立放大的实像;发光体发出的无数条光线经凸透镜折射后会聚,便形成了实像,透过的光线越多,像便越亮,所以凸透镜的口径大小影响的是像的亮度,与大小无关;(3)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,对于本就会聚的光线而言,会使会聚延迟.
4、【答案】(1)40.0
(2)向左移动透镜,向右移动蜡烛;变小
(3)下
【解析】【解答】(1)在如图位置,物距为60.0cm,像距为30.0cm,此时成倒立缩小的实像;根据光的可逆性,当物距为30.0cm、像距为60.0cm时,能成倒立放大的实像,可以用于演示投影仪的成像原理,只要将凸透镜移动到距离透镜30cm处,即40.0cm刻度处即可。
(2)在如图的情况下,要使光屏上的像变得与物人小相等,即需要像距和物距均等于二倍焦距,正确的操作是向左移动透镜,向右移动蜡烛,在此过程中光屏不动、蜡烛向右移动了,则会发现蜡烛和光屏之间距离变小。
(3)随着蜡烛的燃烧,光屏上像的位置会偏高,根据经过光心的光线传播方向不变的特性,为使像仍在光屏的中央,应向下调节透镜。
【分析】(1)凸透镜成像为实像时,物距和像距交换时,成像分别为放大和缩小的实像;
(2)当物体在凸透镜的二倍焦距时,成像是等大的;此时物距和像距的总距离减小;
(3)凸透镜成像为实像时,物体降低时,凸透镜降低,像的位置降低。
5、【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)放大
(4)左;变小
【解析】【解答】解:(1)由图甲知,焦点到凸透镜的距离为60.0cm﹣50.0cm=10.0cm,所以凸透镜的焦距为10.0cm;(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在光屏的中央。(3)凸透镜的焦距为10cm,蜡烛放在35cm的位置,则物距为50cm﹣35cm=15cm,在焦距与二倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像;(4)如果蜡烛向左移动,则物距变大,所以像距将变小,成的像也变小,光屏应该靠近凸透镜,向左移动。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;(3)放大;(4)左;变小。
【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)结合凸透镜成像的特点解答即可.
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
(4)凸透镜成实像时,物近像远像变大.