初中科学华师大版八年级下册第二单元 光 同步练习
一、选择题
1.以下描述中与光的折射现象有关的是( )
A.形影相随,亲密无间 B.海市蜃楼,虚无缥缈
C.镜中生花,脱离实际 D.水中捞月,一无所得
2.看书一小时后,向远处眺望一会儿,可以预防近视眼。其主要原因是( )
A.使调节瞳孔的神经休息 B.使调节晶状体的肌肉放松
C.使视神经得到休息 D.使视觉中枢得到休息
3.喷水鱼因特殊的捕食方式而得名,能喷出一股水柱,准确击落空中的昆虫作为食物。下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图的是( )
A. B.
C. D.
4.北京世界园艺博览会开幕,位于“C位”的浙江园打造了新时代、现实版的“富春山居图”,一幅“看得见山、望得见水、记得住乡愁”的江南画卷展示了“美丽浙江”风采。下列现象属于光的反射原理的是( )
A.金鱼看起来很“浅”
B.假山的倒影
C.阳光穿过树木
D.喷泉附近出现彩虹
5.形成假性近视的原因是( )
A.眼球的前后径过长
B.眼球的前后径过短
C.晶状体的弹性小
D.用眼过度或光线不足,造成晶状体的凸度增大
6.把一个高0.8 m的平面镜竖直放置,一个身高1.6 m的人以2 m/s的速度沿垂直于平面镜的方向走近,那么他在镜中的像( )
A.高度为1.6 m,以2 m/s的速度面镜
B.高度变大,以2 m/s的速度远离平面镜
C.高度为0.8 m,以2 m/s的速度面镜
D.高度变大,以4 m/s的速度远离平面镜
7.若空中有一竖直放置的大凸透镜,在主光轴位置上拉一根钢丝,一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来(始终保持u>f)。下列叙述:①小演员每走一步,像也走一步;②像的脚步始终比小演员大;③像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步;④像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离。其中正确的是( )
A.只有①②正确 B.只有①②④正确
C.只有①③④正确 D.只有③④正确
8.若图中猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,并分别向两侧平移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子( )
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置
D.都成完整的像,且两个像在不同位置
9.有一次,小明上学前取自己眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,如图所示,外形完全一样,小明想要找出自己的眼镜,下列做法正确的是 ( )
A.用手摸镜片,中间厚、边缘薄的是近视镜
B.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是近视镜
C.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后始终能呈现一个大光斑的是近视镜
D.拿着镜片看字,把字放大的是近视镜
10.如图所示的四幅图中分别表示近视眼的成像情况和矫正做法的是( )
A.②① B.③① C.②④ D.③④
11.在玻璃杯(其厚度不计)的杯底放一枚硬币。装水后将杯子端到眼睛的高度,再慢慢下移。当杯子下移到某一位置时,如图所示,可以看到大小不同的“两枚硬币”。关于这个现象下列说法正确的是( )
A.看到水中的“小硬币”,是光从空气射向水时发生了折射
B.“小硬币”是物体成的实像
C.“大、小硬币”都是虚像
D.看到的“大硬币”是由光的反射形成的放大实像
12.下列描述的现象与其成因的对应,正确的是( )
A.“镜花水月”——光的反射
B.“一叶障目,不见泰山”——光的反射
C.“波光粼粼”——光的折射
D.“鱼翔浅底”——光的直线传播
13.同学们用盛水的矿泉水瓶模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。如图甲所示,他们将盛水的矿泉水瓶正对太阳,上下移动白纸,直到白纸上出现最细的亮线,估测亮线到瓶子侧壁的距离为d。正常水瓶做实验时,d约为8 cm;把水瓶挤压成如图乙所示形状后测得d为13 cm;把水瓶挤压成如图丙所示形状后测得d为5 cm。则以下判断正确的是 ( )
A.图乙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时大
B.图乙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时大
C.图丙模拟的是远视眼,实验可得远视眼的焦距比正常时小
D.图丙模拟的是近视眼,实验可得近视眼的焦距比正常时大
14.如图所示,将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是 ( )
A.将光屏适当远离凸透镜
B.将蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜
D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
15.把一物体放在凸透镜的左侧,在凸透镜的右侧6 cm处的光屏上得到一个倒立、缩小的实像,该凸透镜的焦距可能是( )
A.5 cm B.10 cm C.12 cm D.24 cm
16.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则下列判断不正确的是( )
A.这个清晰的像是倒立、缩小的实像
B.此凸透镜的焦距大于20 cm
C.将蜡烛移动到25 cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像
D.将蜡烛移动到40 cm刻度处,无论怎样移动光屏,都不会在光屏上成像
17.同学们快毕业了,班主任组织同学们拍集体照。学校操场上,班主任老师在给同学们拍照片。她即将按下快门时,发现全班同学的身影都清晰地出现在镜头中了,可是却没有景色。现在既要增加风景,又不能让全班同学的身影少一个,那么她该怎么处理( )
A.镜头拉长,全班身影变小,增加风景
B.镜头缩短,全班身影变小,增加风景
C.镜头拉长,全班身影变大,增加风景
D.镜头缩短,全班身影变大,增加风景
18.如图所示为“T”形物体经平面镜所成的像,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
19.某同学在探究“凸透镜成像规律”时,总结的三个实验结论如表,其中正确的是( )
实验序号 物距(u) 像的性质
实虚 大小 正倒 像距(v)
1 u>2f 实像 缩小 倒立 f2 f2f
3 uu
A.实验1 B.实验2
C.实验3 D.实验2和实验3
20.图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中是凸透镜的是( )
A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d
二、填空题
21.王老师在课堂上,看近处课本时要戴上眼镜,观察远处同学时又摘下眼镜,这样戴上摘下,非常不方便。王老师的眼睛是 (填“近视”或“远视”)眼,可以用 镜来矫正。小军将一种新型眼镜送给了王老师,如图所示,镜片A区厚度相同,B区可以矫正视力,现在王老师可以通过 区看书,通过 区看同学,不需要频繁地戴上、摘下眼镜了。
22.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 ;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时,光点S′将 (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
23.小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B。若保持入射点O不变,欲使A点下移至A′,应使入射光线MO绕着点O沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;若保持入射光线不变,欲使B点下移至B′,应使水面 (选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
24.如图所示,MM′为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射角∠AON等于60°。已知∠NOB等于30°,∠NOC等于45°,∠NOD等于60°。则入射光线AO的反射光线将沿着 (选填“OB”“OC”或“OD”)方向射出。
25.如图所示是通过实验得到的凸透镜像距v和物距u的关系图,由图可知凸透镜的焦距是 cm,若利用这个凸透镜作为照相机的镜头,要得到清晰的像,被拍摄的物体距离照相机至少大于 cm。
26.如图所示,用焦距为5 cm的凸透镜进行了如下实验操作:将蜡烛放在A处时,位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则两次所成的像都是 立的,P位于A的 侧,上述过程中光屏是向 侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置: 。
27.如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变。当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块 镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应 矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。
28.如图所示,小华在一次实验课上,把一支铅笔放在一只盛水的烧杯后,透过烧杯观察铅笔的像。他惊奇地发现,手中铅笔的笔尖本是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,这是因为盛水的烧杯相当于一个 镜,小华看到的是铅笔 (选填“实”或“虚”)的像,若将铅笔继续远离烧杯,他所看到的像 (选填“可能”或“不可能”)变成笔尖朝左。
29.如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是 m,该凸透镜的焦距是 m。
三、实验探究题
30.为了探究平面镜成像特点,将一块厚度为0.5 cm的玻璃板(P、Q两个平面都可以作为平面镜使用)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行实验。
(1)在实验中,小柯透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,分别位于A′和A″处,如图所示,其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的 (选填“P”或“Q”)平面成像得到的。
(2)小柯按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一组数据:
物距u(cm) 5.0 6.0 7.0 8.0
像距v(cm) 4.5 5.5 6.5 7.5
然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量方法错误在于 。
31.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上的A、O、B位置,在光屏上得到清晰的烛焰的像,如图所示。
(1)将凸透镜向 移动,可以使烛焰的像清晰地成在光屏的中央。
(2)此时所成的像是倒立、 的实像。
(3)调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度上,将蜡烛向凸透镜方向移动一段距离,调整光屏位置得到清晰的像,这个像与原来相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)在探究凸透镜成像规律的实验中,第1实验小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像,请你帮他们找出三个可能的原因:
① 。
② 。
③ 。
④ 。
(5)第2实验小组分别进行了若干次操作,并把实验数据准确记录在下面表格中。
凸透镜焦距(cm) 14 14 14 14 16 16 16 16
物体到凸透镜距离(cm) 20 30 40 60 20 30 40 60
像到凸透镜距离(cm) 47 26 22 18 80 34 27 22
像的正倒 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立 倒立
请分析以上数据,写出两个探究结论:
① 。
② 。
32.如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束光平行于主光轴射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为 cm,实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在 。
(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (选填“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
(3)在图乙所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该同学戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
33.某科学学习小组在研究“凸透镜成像规律”时,使用的器材如图。(凸透镜的焦距是10 cm,刻度尺上标记着点,相邻两点间距为10 cm)
(1)实验前,蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是 。
(2)凸透镜放在D点,当图中光屏上承接到烛焰的倒立、放大、清晰的像时,蜡烛应放在图中的 。
(3)保持凸透镜位置不动,在(2)实验基础上,要想在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像,接下来的操作是 。
答案解析
1.B
【解析】A.形影相随,亲密无间,其中影子是由光沿直线传播形成,故A不合题意;
B.海市蜃楼,虚无缥缈,其中海市蜃楼是光的折射现象形成的,故B符合题意;
C.镜中生花,脱离实际,平面镜成像是光的反射现象形成的,故C不合题意;
D.水中捞月,一无所得,“水中月”就是光的反射现象形成的,故D不合题意。
2.B
【解析】正常人看远近不同的物体时,通过晶状体的调节作用,都能使远近不同的物体,反射来的光线汇聚在视网膜上,形成清晰的物像。
视近物时,晶状体的曲度大;视远物时,晶状体的曲度小.长时间的近距离作业,如读书、写字、看电视、玩游戏机等,由于眼睛长时间的看东西,不断给眼睛的晶状体压力,导致晶状体过度变凸或者眼球的前后径过长,若是看书一小时后,向远处眺望一会儿,可以使调节晶状体的肌肉(睫状体)放松,使眼睛稍作休息,B符合题意。
3.A
【解析】根据光的折射规律分析。
喷水鱼从水里看空气里的昆虫,那么光线从空气射入水中,故C、D错误;
当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,故A正确,而B错误。
4.B
【解析】光在传播过程中,遇到不透明的物体时,不会停止传播,而是改变传播方向,继续在原来介质中传播,这就是光的反射,应用:改变光的传播方向和平面镜成像,据此分析判断。
A.金鱼看起来很“浅” ,属于光的折射现象,故A不合题意;
B.假山的倒影是光的反射形成的平面镜成像,故B符合题意;
C.阳光穿过树木,属于光沿直线传播现象,故C不合题意;
D.喷泉附近出现彩虹,属于光的折射现象形成的,故D不合题意。
5.D
【解析】如果眼球的前后径过长或晶状体的凸度过大,远处物体反射过来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方,因此看不清远处的物体,这样的眼叫近视眼。
近视有真性近视和假性近视,其不同点是:假性近视的眼球前后径没有发生变化,只是晶状体凸度过大,D符合题意。
6.A
【解析】根据平面镜成像的特点分析解答。
根据平面镜成像的“物像等大”规律可知,人的像与人等高,也是1.6m。根据“物像等距”可知,像靠近镜子的速度与人靠近镜子的速度相同,都是2m/s,故A正确,而B、C、D错误。
7.C
【解析】根据凸透镜成实像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析判断。
①根据“物近像远大,物远像近小”的规律可知,物距发生变化,那么像距肯定同时发生变化,因此小演员每走一步,像也走一步,故①正确;
②③根据“物近像远大,物远像近小”的规律可知,像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步,故②错误,③正确;
④根据“物近像远大,物远像近小”的规律可知,当物距减小时,像距肯定增大,即像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离,故④正确。
那么正确的是①③④。
8.C
【解析】根据平面镜成像的特点分析判断。
平面镜成像与镜子的大小没有关系,即无论镜子大小,所有的物体都能在里面成完整的像,故A、B错误;
物体在平面镜内所成的像与物体关于平面镜所在的直线对称;虽然镜子变成两半,但是它们都在原来镜子的直线上,因此成像的位置不变,即两个像重叠在同一位置,故C正确,D错误。
9.C
【解析】根据凸透镜和凹透镜的判断方法分析。
A.用手摸镜片,中间厚、边缘薄的是凸透镜,为远视镜,故A错误;
B.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜,为远视镜,故B错误;
C.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后始终能呈现一个大光斑的是凹透镜,为近视镜,故C正确;
D.拿着镜片看字,把字放大的是凸透镜,即远视镜,故D错误。
10.B
【解析】跟机近视眼的成因和矫正方法分析判断。
近视眼的晶状体偏厚,对光线的会聚能力强,成像在视网膜前面。为了使像后移到视网膜上,必须使光线发散,即用凹透镜矫正,故B正确,而A、C、D错误。
11.C
【解析】根据光的折射的知识分析判断。
无论从哪个角度看到硬币,都是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的,它们都是折射光线反向延长线的交点,因此成的都是虚像,故C正确,而A、B、D错误。
12.A
【解析】根据光的直线传播、反射和折射的知识判断。
A.“镜花水月”,是“花”或“月”发出的光线经过水面反射形成的,故A正确;
B.“一叶障目,不见泰山,原理是光沿直线传播,故B错误;
C.“波光粼粼”,其实是光线在水面发生漫反射形成的,故C错误;
D.“鱼翔浅底”,即鱼或池底发出的光线,从水射入空气发生折射形成的,故D错误。
13.A
【解析】根据近视眼和远视眼的成因和矫正方法分析判断。
根据图乙可知,此时晶状体的厚度小于正常状态下的厚度,即凸度偏小,对光线的会聚能力较弱,成像在视网膜后面,应该为远视眼,且远视眼的焦距比正常的大,故A正确,B错误;
根据图丙可知,此时晶状体的厚度偏大,对光线的会聚能力强,成像在视网膜前面,属于近视眼,且近视眼的焦距小于正常眼睛,故C、D错误。
14.C
【解析】首先分析眼镜对光线的作用,然后确定像距的大小变化,最后分析调节方法。
近视眼镜为凹透镜,对光线有发散作用,则拿走近视眼镜后,光线会比原来会聚,即像距减小,此时可以将光屏靠近凸透镜。如果光屏的位置不动,那么像的位置就要相互移动,即像距增大,根据“物近像远大”的规律可知,此时可以减小物距,即蜡烛靠近凸透镜,故C正确,而A、B、D错误。
15.A
【解析】根据凸透镜成像的规律分析。
当物体在凸透镜的2倍焦距以外时,此时成倒立、缩小的实像,且成像在1倍焦距和2倍焦距之间,据此可知,f<6cm<2f,解得:3cm16.B
【解析】(1)当u>2f时,成倒立、缩小的实像;
(2)根据成像的特点列出不等式,计算焦距的范围;
(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析;
(4)当u=f时,凸透镜不成像;当uA.根据图片可知,此时物距大于像距,即u>2f,肯定成倒立、缩小的实像,故A正确不合题意;
B.此时的物距u=50cm-15cm=35cm,像距v=70cm-50cm=20cm。因为成倒立缩小的实像,所以35cm>2f,而f<20cm<2f,解得:10cmC.根据“物远像近小”的规律可知,将蜡烛移动到25 cm刻度处,物距减小,那么像距增大,即应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像,故C正确不合题意;
D.当蜡烛在40cm刻度处时,此时物距u=50cm-40cm=10cm17.B
【解析】根据凸透镜成实像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
既要增加风景,又保证全班同学都在画面以内,即使同学们成的像变小,根据“物远像近小”的规律可知,此时要增大物距,减小像距,即镜头缩短、全班身影变小,增加风景,故B正确,而A、C、D错误。
18.C
【解析】根据平面镜成像的对称性分析判断。
根据平面镜成像的特点可知,物体和像的连线与镜面垂直,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,故C正确,而A、B、D错误。
19.A
【解析】根据凸透镜成像的规律分析。
A.当u>2f时,成缩小、倒立的实像,此时像距fB.当f2f,故B错误;
C.当uD.综上所述,故D错误。
20.C
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,据此判断。
如下图所示,在a、b、d中,折射光线都向远离主光轴的方向偏折,即光线发散了,因此都是凹透镜;只有c中的折射光线向靠拢主光轴的方向偏折,即光线会聚了,因此为凸透镜,故C正确,而A、B、D错误。
21.远视;凸透;B;A
【解析】(1)近视眼看远处的物体不清楚,远视眼看近处的物体不清楚;
(2)根据A、B区的功能不同分析解答。
(1)王老师看近处的物体时不清楚,应该为远视眼;
(2)看书时距离较近,应该用B区矫正视力。看远处的同学时距离较远,成像清楚,不需要矫正,故通过A区看同学。
22.80°;向右
【解析】(1)入射角和入射光线与镜面的夹角之和等于90°;反射角等于入射角;
(2)液面始终在水平方向,且入射光线的角度不变,那么反射光线始终是平行的,据此作图判断光点s'的移动方向即可。
(1)由激光与水平液面成50°角射向平静的液面可得,入射角为90°-50°=40°。因为反射角等于入射角,所以反射角也为40°,则入射光线与反射光线的夹角为80°。
(2)当液面下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;光点S′将向右移到A的位置,如图所示。
23.顺时针;上升;不变
【解析】(1)在光的反射现象中,反射角等于入射角,据此分析入射光线的旋转方向;
(2)水面始终在水平方向,而入射光线不变,即入射角不变,那么折射光线肯定是平行的,据此作图分析水面的高度变化;
(3)根据光的折射规律分析折射角的变化。
(1)原来的反射光线为OA,后来的反射光线为OA',而法线的位置保持不变,那么入射角增大了。根据反射角等于入射角可知,入射角必须增大,即MO沿顺时针方向转动;
(2)连接OB,这就是原来的折射光线,然后通过B'作OB的平行线,延长MO,二者相交为新的入射点,如下图所示,应该使水面上升;
(3)根据光的折射规律可知,在水面变化的过程中,入射角的大小保持不变,因此折射角的大小也保持不变。
24.OD
【解析】根据光的反射定律分析判断。
根据图片可知,入射角∠AON=60°,根据反射角等于入射角可知,反射角也等于60°。因为∠DON=60°,所以入射光线AO的反射光线将沿着OD的方向射出。
25.10;20
【解析】(1)当物体在凸透镜的二倍焦距上时,此时像也成在另一侧的二倍焦距上,即u=v=2f,成倒立、等大的实像,
(2)当u>2f时,成倒立、缩小的实像,应用是照相机。
(1)根据图像可知,u=v=2f=20cm,那么凸透镜的焦距f=10cm;
(2)若利用这个凸透镜作为照相机的镜头,要得到清晰的像,被拍摄的物体距离照相机至少大于2倍焦距,即大于20cm。
26.倒;右;右;55~60 cm(不包括两端)
【解析】(1)凸透镜成的实像都是倒立的,都能成在光屏上,但是分大小,且与物体在凸透镜的异侧;
(2)在凸透镜成实像时,根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析像的变化;
(3)根据凸透镜成缩小实像和放大实像的规律分析即可。
(1)用焦距为5 cm的凸透镜进行实验操作,将蜡烛放在A处时,位于P处的光屏上得到了清晰的缩小像,此时物距u>2f;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,此时物距f<u<2f,成倒立、放大的实像。由此可知,两次所成的像都是倒立的实像;
(2)凸透镜位于B点右侧;凸透镜成实像时,物像异侧,所以P位于A的右侧,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,上述过程中物距减小,像距变大,即光屏是向右侧移动的。
(3)蜡烛放在A处时,根据u>2f,成倒立、缩小的实像可知,此时透镜应在50 cm右边。保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则物距f<u<2f,此时透镜应在55~60 cm的刻度范围内。综上分析可知,用刻度表示透镜在光具座上的位置为55~60 cm(不包括两端)。
27.凸透;靠近
【解析】(1)中间厚边缘薄的透镜为凸透镜;中间薄边缘厚的透镜为凹透镜;
(2)当uf时,成倒立的实像,据此分析判断。
(1)装满水的矿泉水瓶,中间厚边缘厚,相当于凸透镜;
(2)“黑白颠倒”,其实就是成的倒立的实像,此时白纸在一倍焦距以外;如果将其颠倒过来,其实就是成正立的虚像,此时白纸在一倍焦距以内,因此调整方法为:将白纸靠近矿泉水瓶。
28.凸透;实;不可能
【解析】(1)中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜。当物体在凸透镜的一倍焦距以外时,成倒立的实像;
(2)当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,据此分析解答。
(1)盛水的烧杯相当于一个水平方向上的凸透镜,手中铅笔的笔尖本是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,说明铅笔在凸透镜的焦点以外,看到的是铅笔左右颠倒的实像;
(2)当物距小于一倍焦距时,成正立、左右放大的虚像,因此若将铅笔继续靠近烧杯,铅笔在凸透镜的焦点以内时,成正立、左右放大的虚像,则他所看到的像将会变成笔尖朝左;但若将铅笔继续远离烧杯,物距一定大于一倍焦距时,成左右颠倒的实像,因此他所看到的像不可能变成笔尖朝左。
29.0.6;0.2
【解析】根据平面镜成像的对称性和凸透镜对光线的作用分析解答。
(1)平行光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,将焦点看作一个发光物体,它肯定会在平面镜内成像。根据题目描述可知,M点就是焦点的像,因为平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,所以焦点到平面镜的距离等于M点到平面镜的距离,即二者的距离为:0.3m×2=0.6m;
(2)该凸透镜的焦距f=0.5m-0.3m=0.2m。
30.(1)P
(2)像距测量错误,忽略了玻璃板的厚度
【解析】(1)根据平面镜成像的对称性分析判断;
(2)分析表格中的数据可知,物距和像距的差都等于0.5cm,这其实就是玻璃板的厚度,因此小柯的测量放的错误应该是测量像距时忽略了玻璃板的厚度。
(1)在平面镜成像的实验中,物体和像关于平面镜对称,即平面镜是物像连线的垂直平分线。因为AA'距离小于AA'',所以对应的A到反射面的距离就会偏小。因为AP小于AQ,所以A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的P平面成像得到的。
(2)我认为他的测量方法错误在于:像距测量错误,忽略了玻璃板的厚度。
31.(1)下
(2)缩小
(3)变大
(4)蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一直线上(或不在同一高度);蜡烛放在了焦点上(或u=f);蜡烛放在了焦点以内(或u(5)在凸透镜焦距一定且成实像情况下,物体到凸透镜越远(近),像离凸透镜越近(远)(或成倒立像时,物距增大,像距减小);物体到凸透镜距离大于1倍焦距,成倒立的像(或u>f时,成的像都是倒立的)
【解析】(1)在凸透镜成像的实验中,如果凸透镜不动,那么实像的运动方向与物体运动方向相反;如果物体不动,那么像的移动方向与凸透镜的移动方向相同。
(2)在凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成倒立、放大的实像;如果像距小于物距,那么成倒立、缩小的实像。
(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析;
(4)像的位置不正,不能成到屏上、在焦点上不成像、成虚像,或者像距太大,都可能导致找不到像的存在。
(5)可从像的大小和像距的大小随物距变化的规律,或者成虚像或实像的条件等角度分析结论。
(1)根据图片可知,像只有向下运动才能回到光屏的中央。因为像的移动方向与凸透镜的移动方向相同,所以应该将凸透镜向下移动。
(2)根据图片可知,此时像距小于物距,应该成倒立、缩小的实像。
(3)将蜡烛向凸透镜方向移动一段距离,此时物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像变大,像距也变大,那么这个像与原来相比变大。
(4)在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像,可能的原因:
①蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一直线上(或不在同一高度);
②蜡烛放在了焦点上(或u=f);
③蜡烛放在了焦点以内(或u④蜡蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间,但离焦点过近成像较远,光具座不够长,光屏承接不到像。
(5)①比较从1到4列数据可知:在凸透镜焦距一定且成实像情况下,物体到凸透镜越远(近),像离凸透镜越近(远)(或成倒立像时,物距增大,像距减小);
②比较所有数据可知:物体到凸透镜距离大于1倍焦距,成倒立的像(或u>f时,成的像都是倒立的)。
32.(1)8.0;同一高度
(2)照相机;能
(3)远视
【解析】(1)凸透镜的焦距等于焦点到光心的距离;实验前,将烛焰、水透镜和光屏三者中心在同一高度,可以使像成在光屏的中央。
(2)当凸透镜成实像时,像距大于物距,成放大的实像;像距小于物距,成缩小的实像。在凸透镜成实像时,如果将物距和像距交换,那么照样成实像,只是像的大小发生改变。
(3)抽出水后,水透镜的曲度变小,对光线的会聚能力减弱,放入眼镜后,成像在原来位置依然清楚,说明对光线有会聚作用,因此为凸透镜,也就是远视眼镜。
(1)如图甲所示,一束光平行于主光轴射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为:f=18cm-10cm=8cm,实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在同一高度。
(2)根据乙图可知,此时像距小于物距,成倒立缩小的实像,制成照相机;若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上能看到清晰的像。
(3)图乙所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图丙所示),当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该同学戴的是远视眼镜。
33.(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上;烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度
(2)B和C两点之间
(3)将蜡烛移到B点左侧,并调整光屏位置于E和F之间
【解析】(1)在实验前,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,可以保证成像在光屏的中央;
(2)当f(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
(1)实验前,蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是:将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上;烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)当成倒立、放大的实像时,物体必须在一倍焦距和二倍焦距之间,即在B和C之间;
(3)当光屏上成倒立、缩小的实像时,物体必须在二倍焦距以外,而像成在一倍焦距和二倍焦距之间,那么操作为:蜡烛移到B点左侧,并调整光屏位置于E和F之间。