北师大版八年级下册物理跟踪训练 第六章 常见的光学仪器
一、单选题
1.小明将一只苹果从离凸透镜1倍焦距处沿主光轴移到离凸透镜4倍焦距处时,苹果所成像的大小?????? ( )
A.?不变?????????????????????????B.?逐渐减小?????????????????????????C.?先变大后变小?????????????????????????D.?先变小后变大
2.物体从距凸透镜18cm移到距凸透镜12cm的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立放大的像,由此可知,该凸透镜的焦距可能是(??? )
A.?5cm???????????????????????????????????B.?10cm???????????????????????????????????C.?15cm???????????????????????????????????D.?20cm
3.如图是两个人看物体时的光路图,要在视网膜上成清晰的像,则 (??? )???
??
A.?甲需配戴的眼镜是凸透镜?????????????????????????????????????B.?乙需配戴的眼镜是凹透镜C.?甲需配戴的眼镜是近视镜?????????????????????????????????????D.?乙需配戴的眼镜是近视镜?????
4.谷歌公司推出了一款“谷歌眼镜”,它是一个戴在眼睛上的微型电脑,如图所示,使用时要盯着眼前12mm处的镜片屏幕,上网阅读、观看视频等,它的推出让人惊叹科技的进步.但由于距离眼睛太近,长期使用易导致近视,以下说法正确的是( )
A.?近视眼看远处物体时像成在视网膜的前方,需要佩戴凹透镜矫正B.?近视眼看远处物体时像成在视网膜的后方,需要佩戴凹透镜矫C.?近视眼看远处物体时像成在视网膜的前方,需要佩戴凸透镜矫正D.?近视眼看远处物体时像成在视网膜的后方,需要佩戴凸透镜矫正
5.如图所示,把凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜.给凸透镜“戴”上“老花镜”,并使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像.若“取下”“老花镜”,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(???? )
A.?靠近透镜???????????B.?远离透镜???????????C.?保持在原来位置???????????D.?无论怎样移动光屏都不能使像清晰
6.眼睛是心灵的窗户.关于眼睛及其视力矫正,下列说法正确的是(?? )
A.?眼睛的晶状体相当于凹透镜B.?物体通过晶状体所成的像是虚象C.?近视眼看不清远处景物,是因为景物的像落在视网膜后方D.?用来矫正远视眼视力的眼镜镜片是凸透镜
7.在公园,小明看到盛开的桃花非常美丽,拿出随身携带的照相机对其拍照,发现取景框中的像太小,这时他应该( )
A.?远离桃花,同时使镜头前伸 ????????????????????????????B.?远离桃花,同时使镜头后缩
C.?靠近桃花,同时使镜头前伸 ????????????????????????????D.?靠近桃花,同时使镜头后缩
8.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30 cm处,则()???
A.?移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像????B.?移动光屏, 可以在屏上得到倒立缩小的像C.?移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像????D.?不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像
9.显微镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列哪组仪器成像原理类似( )
A.?投影仪、照相机??????????????B.?照相机、放大镜?????????????C.?投影仪、放大镜?????????????D.?放大镜、投影仪
10.通过显微镜和天文望远镜(天文望远镜目镜是短焦距的凸透镜,物镜是长焦距的凸透镜)观察物体时,你注意过像的正倒吗?如果还没注意过,请你通过实际观察,然后做出判断.以下说法中正确的是??? (???)
A.?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B.?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C.?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D.?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
11.如图所示,小芳同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.?光屏上的像是倒立、放大的实像B.?实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动C.?为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的白纸板D.?要使光屏上烛焰的像变大,只需将蜡烛远离凸透镜
12.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛置于透镜前30cm处时,在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像,现保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上(? )
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
13.下列近视眼成像情况及其矫正方法正确的是(?? )
A.?①②?????????????????????????????????????B.?③④?????????????????????????????????????C.?①③?????????????????????????????????????D.?②④
二、填空题
14.伦敦奥运会的吉祥物文洛克,文洛克的大眼睛上有照相功能,所以其眼睛也可看作一个照相机.照相机的镜头相当于一个?________镜;照相时底片中形成的像是一个?________的缩小的实像(填“倒立”或“正立”).
15.如图所示的是________?眼成像光路情况,矫正这种眼睛视力的透镜对光线有________?作用.
16.在探究凸透镜成像规律的实验中,八年级的小明同学用焦距为10cm的凸透镜观察小红的眼睛,看到小红的眼睛如图A的情形,物距应该满足的条件是________,要看到如图B的情形,物距应该满足的条件是________。
三、解答题
17.一位同学将蜡烛放在未知焦距的凸透镜前20cm处进行实验,调节光屏后在光屏上得到了清晰的倒立等大实像.请求出该凸透镜焦距f.接下来他改用焦距为5cm的凸透镜乙继续进行试验,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,光屏应该向哪个方向移动?
四、实验探究题
18.在探究凸透镜成像规律时,小明在光具座上依次摆放了蜡烛、凸透镜、光屏,并调节它们中心在一高度上。
(1)如图甲,当他将蜡烛、光屏位置固定后,左右移动透镜,发透镜在①②两个位置时,屏上都能得到倒立的像,则镜在①位置相比在②位置时,所上得到的像________(选填“较大”或“较小”)。
(2)当他将透镜和光屏的位置固定后,发现无论怎么移动蜡烛,在屏上都不能得到像(光具座足够长),为了在屏上得到清晰的像,他应将凸透镜________(选填“靠近”或“远离”)光屏移动一些。经过调整,在屏上得到了清晰的像,他发现若将凸透镜用纸遮住,屏上将得到________(选填“完整”或“一半”)的像;若将蜡烛稍微上移,屏上的像将________(选填“上移”或“下移”)。
(3)如图乙,他把“上”形状的遮光板放在蜡烛和凸透镜之间,则屏上观察到的形状是_______。
A.?上?????????????????????????????????????????B.??????????????????????????????????????????C.??????????????????????????????????????????D.?下
19.下面是某同学探究“凸透镜成像规律”实验过程,请回答下列相关问题.
?
(1)如图所示,将一束平行光射向凸透镜后会聚于点F,则透镜的焦距为________?cm.
(2)在探究过程中,当蜡烛、透镜、光屏三者处于如图所示的位置时,光屏上能成清晰的像,则该像是________??立、________?的实像.
(3)当蜡烛向右移向透镜的过程中,像会发生什么变化??________?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】:首先知道像的大小是与像本身的大小进行比较的,而不是和物体进行比较;其次根据题意知道物距逐渐增大,像距逐渐减小,知道像的大小变化规律.因为凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像也越小.【解答】所以小明将一只苹果从离凸透镜1倍焦距处沿主光轴移到离凸透镜4倍焦距处时,物距增大,像距减小,像也越小.故选B.
2.【答案】 B
【解析】【解答】物体在距离凸透镜12cm时,得到倒立、放大的实像,2f>12cm>f,所以,12cm>f>6cm。物体在距离凸透镜18cm时,得到倒立、放大的实像,2f>18cm>f,所以,18cm>f>9cm。综上所述:12cm>f>9cm。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据凸透镜物距和像距范围,结合凸透镜成像规律列不等式并解,计算凸透镜的焦距范围.
3.【答案】 C
【解析】【解答】近视眼的成因是由于晶状体曲度过大,对光的折射能力变强,使光线会聚在视网膜的前方;矫正办法是佩戴凹透镜.
远视眼的成因是由于晶状体曲度变小,对光的折射能力变弱,使光线会聚在视网膜的后方;矫正办法是佩戴凸透镜;分析图中光路可知,甲图中成像在视网膜前方,说明晶状体对光的折射能力变强,是近视眼,应佩戴凹透镜,即近视镜;
乙图中成像在视网膜后方,说明晶状体对光的折射能力变弱,是远视眼,应佩戴凸透镜,即远视镜,C符合题意.
故答案为:C
【分析】近视眼的像成在视网膜前,用凹透镜矫正,远视眼成像在视网膜后,用凸透镜矫正.
4.【答案】 A
【解析】【解答】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,但是我们可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清物体.故只有选项A正确。
故选A。
【分析】(1)近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方。
(2)近视眼戴凹透镜使光线发散一些,使像成在视网膜上。
5.【答案】 B
【解析】【解答】老花镜属于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,用老花镜片时,凸透镜所成的像会前移;拿走老花镜后,凸透镜所成的清晰的像应该在光屏的后面,所以应将光屏向远离透镜方向移动,才能得到清晰的烛焰的像.
故答案为:B.
【分析】根据视力缺陷:近视眼、老花眼的特点及近视镜(凹透镜)、老花镜镜(凸透镜)的作用来分析。
6.【答案】 D
【解析】【解答】解:人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,故A、B不符合题;
近视眼看不清远处景物,是因为景物的像落在视网膜前方;远视眼看不清近处景物,是因为景物的像落在视网膜后方,所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上.故C不符合题意,D符合题意;
故选D.
【分析】①人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像;
②近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴凹透镜矫正.
远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,需戴凸透镜矫正.
7.【答案】C
【解析】【解答】解:照相机是利用u>2f,成倒立、缩小的实像,照桃花时,发现取景框中的像太小,要增大像,需要减小物距,增大像距,所以这时他应该靠近桃花,同时使镜头前伸使像距变大.
故选C.
【分析】凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大.
8.【答案】 D
【解析】
【分析】要解决此题首先要掌握凸透镜成像的规律:当u>2f时,成倒立、缩小的实像.当u=2f时,成倒立、等大的实像.当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,对应应用如幻灯机.当u=f时,无像.经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点.当u<f时,成正立、放大的虚像.
【解答】(1)由题意可知,此时物距为30cm时,可以在光屏上得到与物体等大的像,所以f=15cm;将蜡烛移到刻度为30cm处时,物距为10cm,即u<f,所以应该成正立、放大的虚像,故在光屏上看不到;故选D.(2)将小灯泡放在该凸透镜的焦点位置,由小灯泡发出的光线(即过焦点的光线)经过凸透镜折射后,平行于主光轴射出,成为平行光,故小灯泡应放在透镜前15cm处.故答案为:15cm
【点评】(1)此题主要考查凸透镜成像规律,解答时注意题目的问法,题目问的是“若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处”而不是物距为30cm,因此审题时要仔细、认真.(2)明确平行光源的构造是解决此此题的前提.在实际生活中也有这样的小灯泡(小电珠),称为聚光灯,它的前端就是一个小凸透镜.其灯丝就在该凸透镜的焦点上.
9.【答案】 C
【解析】【解答】解:显微镜的物镜焦距短,目镜焦距长,所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,通过物镜成倒立放大的实像,相当于投影仪;
显微镜通过物镜成倒立放大的实像,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜;
因此A、B、D错误,C正确.
故选C.
【分析】解答此题要明确显微镜的构造和成像原理:显微镜有物镜和目镜组成,目镜成的是正立、放大的虚像,显微镜的物镜成的是放大、倒立的实像.
10.【答案】 D
【解析】【解答】显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像;目镜相当于放大镜,将投影仪成倒立的放大的实像再次放大,成倒立的放大的虚像.望远镜物镜相当于照相机成倒 立的缩小的实像,这个实像正好落在目镜的焦点以内,这跟放大镜的成像原理相同,所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用.所以只有选项D是正确 的.故选D.【分析】根据显微镜和望远镜成像原理即可解答此题:显微镜的原理:显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像;目镜相当于放大镜成正立的放大的虚像.望远镜的原理:望远镜包括物镜和目镜,物镜相当于照相机成倒立缩小的实像,目镜相当于放大镜成正立的放大的虚像.掌握显微镜成像原理和望远镜成像原理是解答本题的关键,无论在显微镜中还是在望远镜中,都进行了多次成像,第一次所成得像可以当做第二次成像的物体。
11.【答案】C
【解析】【解答】由题图知,蜡烛放在2倍焦距之外,所以此时成倒立、缩小的实像,A不符合题意;由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动,B不符合题意;为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的白纸板,C符合题意;要使光屏上的烛焰的像变大,蜡烛应靠近凸透镜,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的白纸板,使其发生漫反射.
物体位置
像的位置
像的大小
像的性质
应用举例
u>2f
f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
fv?>2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机投影仪
12.【答案】D
【解析】【解答】将蜡烛置于透镜前30cm处时,在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像,则此时物距处于1倍、2倍焦距之间,像距大于2倍焦距;将蜡烛和光屏的位置对调,则物距大于2倍焦距,此时成倒立缩小的实像.
故选D.
【分析】掌握凸透镜成像的特点,知道当物距处于1倍和2倍焦距之间时,成倒立放大的实像,像距大于2倍焦距;当物距大于2倍焦距时,成倒立缩小的实像,像距处于1倍和2倍焦距之间.
13.【答案】 C
【解析】【解答】解:在以上四个图中,③图的入射光线会聚在视网膜的前方,所以③图表示了近视眼的成像情况;
近视眼是因为晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正.因此①图能正确表示近视眼的矫正情况.
故选C.
【分析】(1)近视眼的晶状体较厚,会聚能力太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,近视眼佩戴凹透镜进行矫正.(2)远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,远视眼佩戴凸透镜进行矫正.
二、填空题
14.【答案】凸透;倒立
【解析】【解答】解:照相机的镜头相当于一个凸透镜,照相机底片上形成一个倒立、缩小的实像.故答案为:凸透;倒立.【分析】照相机的镜头相当于一个凸透镜,照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的.
15.【答案】远视;会聚
【解析】【解答】远视眼是像呈在视网膜的后方,近视眼是像呈在视网膜的前方,观察图可知,图中像呈在视网膜的后方,因此是远视眼成像光路情况.要想使像正好呈在视网膜上,应佩戴对光线有会聚作用的凸透镜。故答案为:远视;会聚。【分析】远视眼的成因是只能看清远处的物体,看不清近处的物体,晶状体太薄厚,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自远处点的光会聚在视网膜后,对远视眼的矫正可通过凸透镜对光线的会聚作用进行纠正。
16.【答案】10cm~20cm(f<u<2f);小于10cm(u<f)
【解析】【解答】当看到小红的眼睛如图A的情形时,成的是倒立、放大的实像,所以眼睛和凸透镜之间的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,即物距应大于10cm小于20cm;当看到如图B的情形时,成的是正立、放大的虚像,即眼睛和凸透镜之间的距离应在一倍焦距以内,所以物距小于10cm。故答案为:10cm~20cm(f<u<2f);小于10cm(u<f)?。【分析】根据图像中的像的特点,判断物体到凸透镜的不同范围.
三、解答题
17.【答案】解:(1.)根据凸透镜成像规律,当物距等于两倍焦距时,成倒立等大的实像.故凸透镜的焦距为f= = =10cm; (2.)由题意可知,物距不变,凸透镜的焦距改为5cm,即焦距变小,则像距也变小,因此光屏应向靠近透镜的方向移动.答:该凸透镜焦距f为10cm;光屏应向靠近透镜的方向移动
【解析】【分析】首先根据题意“先用焦距为20cm的透镜进行实验,在屛上得到清晰倒立等大实像”可求出焦距,然后再根据凸透镜成实像时,物远像近像变小来确定调节光屏的方法.
四、实验探究题
18.【答案】 (1)较小(2)远离;完整;下移(3)C
【解析】【解答】(1)光屏上能接到像,像是实像,实像都是倒立的;当凸透镜在①处时,物距小,像距大,成的是放大的像,成像原理和投影机原理一样;当凸透镜在②处时,物距大,像距小,成的是缩小的像,故与镜在①位置相比在②位置时,所上得到的像较小;(2)在烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度的情况下,当他将透镜和光屏的位置固定后,发现无论如何移动蜡烛,光屏上都得不到像。根据凸透镜成像规律可知,凸透镜成实像时,像距都大于焦距。现在光屏上不成像,则意味着光屏与凸透镜间距离小于焦距,要想在光屏上得到像,应该使光屏与透镜距离大于焦距,所以透镜应远离光屏;遮住凸透镜的下半部,物体上任一点射向凸透镜的上半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像完整但变暗;若将蜡烛稍微上移,屏上的像将下移;(3)凸透镜成像时,成的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,
故答案为:C。
故答案为:? (1). 较小??? (2). 远离??? (3). 完整??? (4). 下移??? (5). C
【分析】结合凸透镜成像的归纳出解答即可,凸透镜成实像时,物进像远像变大.
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
fv >2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机 投影仪
?
19.【答案】(1)10
(2)倒 ;放大
(3)像由倒立放大的实像变成正立放大的虚像
【解析】【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到透镜中心的距离即为焦距,则透镜的焦距为10cm;
(2)由图可知:此时的物距小于像距,由此可知此时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,此时物体成倒立放大的实像.
(3)物体沿主光轴,从远处逐渐移向焦点过程中,物距越来越小,像离凸透镜的距离越来越远,像逐渐变大,当物体过焦点后,像由倒立放大的实像变成正立放大虚像.
故答案为:(1)10;(2)倒; 放大;(3)像由倒立放大的实像变成正立放大的虚像
【分析】(1)根据凸透镜对光线的折射作用知:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,然后可知其焦距;
(2)根据图中表示的焦距与物距,利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质.
(3)凸透镜成像时像的大小由物距大小决定,当物体向凸透镜靠近时,物距逐渐减小,像离凸透镜越来越远,像逐渐变大,当物体过焦点后,像的性质将发生变化.