2019-2020学年北师大版八年级物理下册 第6章 常见的光学仪器单元测试题
一.选择题(共10小题,每小题2分,共20分)
1.下列光学现象及其解释正确的是( )
A.投影仪是利用凸透镜成像的原理工作的。在屏幕上成的是正立、放大的虚像
B.早在2000多年前《墨经》中记载的小孔成像实验可以用光的折射来解释
C.利用激光可以在钢板上打孔,说明光可以传递能量
D.夜晚用手电筒照射放置在白纸上的镜子,看起来镜子很暗,是因为镜于发生了漫反射
2.同学做凸透镜成像时,把物体放在离凸透镜22厘米处,光屏上得到一个清晰的倒立缩小的像,下列判断中正确的是( )
A.如果把物体放在物距小于11厘米处时,一定不能成实像
B.如果把物体放在物距等于11厘米处时,一定成放大的实像
C.如果把物体放在物距大于11厘米处时,一定成放大的实像
D.如果改变物距,当像距等于22厘米时,一定成放大的实像
3.2017年7月,共享单车进驻兴化,这极大地便利了我市市民的出行。使用者只需用手机扫车牌上的二维码,获取验证后自动开锁即可使用。关于单车,下列说法正确的是( )
A.车牌上的二维码本身发光
B.二维码上白色部分反射白光,黑色部分吸收光
C.手机上的摄像头相当于一个凸透镜
D.扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
4.小明在用显微镜观察上皮组织细胞时,通过调节,已使被观察物体处在视野的中央了,但像太小,观察不清楚,这时他应该( )
A.使物镜远离物体,目镜位置不变
B.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些
C.使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些
D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些
5.据央视新闻报道,我国台湾省台中市一辆小客车,因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上,导致防滑垫起火(如图所示)。这瓶矿泉水所起的作用相当于( )
A.平面镜 B.三棱镜 C.凸透镜 D.凹透镜
6.如果小明的眼睛近视了,需要图中的哪种光学元件进行矫正( )
A. B. C. D.
7.关于近视,下列说法中正确的是( )
A.长时间看近处的物体,晶状体变薄,来自远处物体的光会聚在视网膜前
B.长时间看近处的物体,晶状体变厚,来自远处物体的光会聚在视网膜前
C.长时间看近处的物体,晶状体变薄,来自远处物体的光会聚在视网膜后
D.长时间看近处的物体,晶状体变厚,来自远处物体的光会聚在视网膜后
8.将物体分别放在甲、乙凸透镜前,物距相同,通过甲透镜成正立放大的像,通过乙透镜成倒立缩小的像。如图是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图(折射光线通过20cm刻度),则乙透镜的焦距可能是( )
A.10cm B.4cm C.20cm D.40cm
9.将点燃的蜡烛放在凸透镜前,在透镜另一侧的光屏上得到清晰放大的像,如图所示,图中凸透镜焦距用f表示,与图中标注的L1和L2的大小关系正确的是( )
A.L1>f B.L1>2f C.L1<f<L2 D.f=
10.如图所示,A.B均为凸透镜主光轴上的点,光线AC折射后经过B点,且AO=12cm,OB=16cm,该凸透镜的焦距可能是( )
A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm
二.填空题(共8小题,每空2分,共38分)
11.部分森林火灾的“罪魁祸首”是内部仍存有水的瓶子,原因是这些瓶子对太阳光有 作用,容易引燃瓶子下面的易燃物,从而导致火灾发生。
12.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,这个点叫凸透镜的 ,它是光的 现象造成的。
13.放映幻灯时,要使银幕上所成的像再变得大一些,应 银幕与镜头的距离,同时
幻灯片与镜头的距离。(选填“增大”或“减少”)
14.自拍杆给旅游者带来方便。如图所示,当自拍杆拉长时,可以 物距, 像的大小,从而 取景范围,取得更好的拍摄效果。(均选填“增大”或“减小”)
15.望远镜物镜的作用是使远处的物体在 附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大。现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大,这样它可以 ,使得所成的像更加明亮。
16.如图所示,当空气中的一束平行光通过玻璃凸透镜后,光线会 (选填“会聚”或“发散”);实验发现,同样的平行光通过玻璃中的“空气凸透镜”后,光线会发散,由此可得出的结论是: 。
17.物体通过显微镜的物镜成倒立、 的实像,其原理与 相似;再经目镜成 、 的虚像。
18.由于长时间过度使用手机,导致青少年未老先衰,新型疾病“手机老花眼”患者剧增,患者主要表现为观察近处物体不清晰,这种疾病的形成原理与下面 (选填“甲”或“乙”)图相符。另外一些青少年由于用眼过度以致看不清远处的物体,形成原理与下面 图相符,应配戴 (选填“凹”或“凸”)透镜,予以矫正。
三.作图题(共1小题,共5分)
19.画出下图两条光线经过透镜后的传播路径
四.实验探究题(共4小题,每空2分,共32分)
20.自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理。器材:焦距较长的凸透镜一个,滴管一个,废录音带盒一个,清水。
(1)小水滴可看作一个焦距很小的 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 镜,它与被观察物体的间距为10﹣15mm,如左图所示。
(2)如图所示中,任意滴一滴水滴,透过这个小水滴,如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整与箭头的距离,应该把水珠变 (填“厚”或者”薄”),直至与原来方向相反的、放大了的箭头。如果废录音带盒的厚度是12mm,那么最终水滴凸透镜的焦距范围是: 。
(3)透过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴,凸透镜 ,并且保持凸透镜水平,看到的箭头相对于原来的箭头是 (填“正立”或“倒立”),如果要看到箭头更大的像,应把凸透镜略微向 (填“上”或“下”)移动。
21.如图是小李同学暑假到某地游玩时拍的照片。小李观察了照片,凭借照片中的信息,想出了一种推测大楼高度的方法。具体的方法是这样的:用刻度尺测出照片中大楼的高度h1,再测出照片中楼前树的高度h2,树的实际高度按2m计算,则大楼的实际高度H=×2m。
(1)你认为小李的方法可行吗?说出理由来。
(2)如果你是在大楼的周围,你会用什么方法估测大楼的高度?请说出一种方法。
22.如图所示是物理课本中的两幅图片,请你完成下面填空:
(1)图甲表示 眼的成像示意图,应佩戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜“)制成的眼镜矫正。
(2)取一张光滑的厚纸,照图乙所示做成一个小纸锅。纸锅里装些水,放到酒精灯上加热。过一会儿水会沸腾,纸锅 燃烧(选填“会”或“不会”),这是由于 。
23.小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验:
(1)他第一次测量焦距的实验如图甲所示,则测得的焦距为 cm。
(2)由1、2次的实验可得出的结论是:同种材料制成的凸透镜,凸起程度越大,焦距越 。
次数 1 2 3
材料 玻璃 玻璃 水晶
凸起程度 较小 较大 较大
焦距/cm 8.0 4.0
(3)小雷回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙),受此启发,于是他分别用红光和紫光来进行图甲的实验,结论是:对同一凸透镜, 光入射时焦距小些。
五.解答题(共2小题,共10分)
24.为了加强管理,某单位利用人工智能技术,实行的脸考勤制度,如图,当人走近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸,人脸通过摄像头成一个像,并与录入的信息进行比对,从而记录考勤。请回答:
(1)摄像机相当于一个什么透镜?摄像头成的是一个怎样的像?
(2)若要使成的像变大些,可采用什么方法?
25.西汉淮南王刘安(公元前179~前122年)和门客著有《淮南鸿烈》,又名《淮南子》.《淮南子?万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影则火。”这就是说,把一块洁净的冰两面削成球面状,实际上就是用洁净的冰块削成一凸透镜,用它对着太阳,使平行的太阳光折射,让太阳光的能量聚集到焦点上,再把易燃的艾绒放到焦点处,最后被点着起火。
你认为该方法可行吗?试用你所学的知识解释其中的道理。
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.【分析】(1)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。
(2)小孔成像是光的直线传播的结果。
(3)光能传递能量。
(4)光滑的平面使光发生镜面反射,粗糙的平面使光发生漫反射。
镜面反射和漫反射的区别:平行光射到光滑的平面上,反射光线还是平行光,射向同一个方向;平行光射到粗糙的平面上,反射光线射向四面八方。
进入眼睛的光线越多,看到的物体越亮。
【解答】解:A、投影仪工作时,屏幕上得到倒立、放大的实像,像的特点和幻灯片来比较,不是和现实生活中的物体进行比较的。说法错误,不符合题意。
B、小孔成像是利用光的直线传播来解释。说法错误,不符合题意。
C、利用激光可以在钢板上打孔,使钢板发生形变,说明光可以传递能量。说法正确,符合题意。
D、夜晚用手电筒照射放置在白纸上的镜子,镜子发生镜面反射,纸发生漫反射,人从侧面看时,纸反射的光线进入眼睛多,感到纸比镜子亮。说法错误,不符合题意。
故选:C。
【点评】(1)区分漫反射和镜面反射的异同:
相同点:两者都遵循光的反射定律。不同点:镜面反射是平行入射,平行反射;漫反射是平行入射,不平行反射。
(2)掌握凸透镜、凹透镜、小孔成像、平面镜、凸镜、凹镜成像特点、应用、原理等。
2.【分析】(1)首先根据凸透镜成倒立缩小的实像时,物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距,然后再通过物距和焦距,像距和焦距的关系判断凸透镜的成像情况。
(2)凸透镜成像的四种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f。
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f。
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f。
u<f,成正立、放大的虚像。
【解答】解:光屏上能呈接到的像是实像。物体离凸透镜22cm时,凸透镜能得到倒立、缩小的实像,22cm>2f,所以f<11cm。
A、如果物距小于11cm时,u<f,成正立、放大的虚像。2f>u>f,成倒立、放大的实像。不符合题意。
B、如果物距等于11cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像。u=2f,成倒立、等大的实像。2f>u>f,成倒立、放大的实像。不符合题意。
C、如果物距大于11cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像。u=2f,成倒立、等大的实像。2f>u>f,成倒立、放大的实像。不符合题意。
D、根据光的可逆性,当像距为22cm时,v>2f,成倒立、放大的实像。符合题意。
故选:D。
【点评】掌握凸透镜成像的几种情况,根据物距和焦距、像距和焦距的关系判断凸透镜的成像情况。
3.【分析】(1)能自身发光的物体是光源;
(2)白色可以反射所有色光,黑色可以吸收所有色光;
(3)手机上的摄像头相当于凸透镜;
(4)摄像头的原理与照相机相同,物体应位置其镜头的二倍焦距之外。
【解答】解:A、二维码自身不能发光,不是光源,故A错误;
B、白色可以反射所有色光,黑色可以吸收所有色光,因此,二维码中黑色部分吸收所有色光,白色部分反射所有色光,故B错误。
CD、摄像头的原理与照相机相同,物体应位置其镜头的二倍焦距之外,此时可成倒立缩小的实像,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了光的反射、凸透镜的成像原理、光源的概念等,有一定综合性,但难度不大。
4.【分析】根据显微镜在成像时,物镜与目镜所起的作用,可判断它们各自的成像位置及物、像大小的变化情况。
【解答】解:显微镜的物镜是将物体成一个倒立放大的实像,相当于投影仪的作用,根据“物近像远像变大”的规律,应缩小物距,才能使像变大;
显微镜的目镜是起一个放大镜的作用,以物镜所成的像为物体,再进行二次成像,此时的“物体”在目镜的焦距之内,根据放大镜“物远像远像变大”的规律,应使目镜远离物镜一些。
对照选项可知,只有B符合题意。
故选:B。
【点评】明确显微镜在成像时,物镜与目镜所起的作用,各自的成像位置、特点,是解答此题的关键。
5.【分析】装有饮料的饮料瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,容易引发火灾。
【解答】解:装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,中间厚边缘薄,由于凸透镜对光线的会聚作用,射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上,时间一长正好使放置于此处的物品起火。
故选:C。
【点评】透明物质都可以制成凸透镜或凹透镜,不同的形状对光线的作用是不相同的。
6.【分析】近视眼利用了凹透镜的发散光线作用。
【解答】解:边缘厚中间薄的透镜为凹透镜,近视眼,需要用凹透镜进行矫正,图B为凹透镜,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查近视眼的矫正,难度不大。
7.【分析】正常的眼睛既能看清远处的物体,也能看清近处的物体,当看远处的物体时,晶状体变薄,使物体的像会聚在视网膜上;当看近处的物体时,晶状体变厚,使物体的像会聚在视网膜上。
近视眼的成因是晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方,用发散的凹透镜矫正。
【解答】解:近视眼的成因是晶状体太厚或眼球太长,使得远处的物体的像成在视网膜的前方,故能看清近处的物体,但不能看清远处的物体,而不是因为远处的物体无法在眼中成像。
故选:B。
【点评】对于近视眼和远视眼的理解,首先明确正常眼睛看远处和近处物体时,晶状体的情况。然后把近视眼和远视眼的晶状体情况与正常的眼睛进行比较,记忆深刻。
8.【分析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,由此先判断甲凸透镜的焦距。
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。由此根据物体通过甲和乙凸透镜成像特点判断两凸透镜的焦距关系,从而解答。
【解答】解:
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,由图可知,甲凸透镜的焦距f甲=20cm,
将物体分别放在甲、乙凸透镜前,物距相同,都为u,
已知物体通过甲透镜成正立放大的像,由凸透镜成像规律知,u<f甲,
物体通过乙透镜成倒立缩小的像,由凸透镜成像规律知,u>2f乙,
则有:f甲>2f乙,即:20cm>2f乙,
所以,f乙<10cm,
由各选项知,B中凸透镜的焦距为4cm,ACD中凸透镜焦距都大于10cm,故只有B正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,关键是记熟成像规律,并搞清物距与像的特征之间的关系。
9.【分析】凸透镜成像的规律:当u>2f时,成倒立、缩小的实像。此时f<v<2f。当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f。
【解答】解:由图知,光屏上成倒立、放大的实像,则f<L1<2f,故A正确,BC错误;
L1>f,L2>L1>f,所以f<,故D错误。
故选:A。
【点评】本题目就是考查学生对凸透镜成像规律的掌握程度,只要学生熟练掌握规律就能顺利解题。
10.【分析】A点的入射光线经凸透镜,折射光线经过B点,可以理解物体在A处,在B处成像,所以物距u=AO,像距v=OB,像距大于物距成倒立放大的实像,根据物距和焦距的光线,像距和焦距的关系解不等式组求出焦距取值范围。
【解答】解:
由图知,A点的入射光线经凸透镜折射后,折射光线经过B点,可以理解为物体在A处,在B处成像,所以物距是AO,像距是OB,且像距大于物距,凸透镜成倒立放大的实像,
由凸透镜成像规律可知,凸透镜成倒立放大的实像时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,
所以,u=AO=12cm,则2f>12cm>f﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
v=16cm,则16cm>2f﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得,6cm>f>8cm,故选项B正确。
故选:B。
【点评】由入射光线和折射光线,确定凸透镜成像情况,根据凸透镜成像情况,确定物距和焦距,像距和焦距的关系,然后解不等式组求出焦距的取值范围。
二.填空题(共8小题)
11.【分析】中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜,凸透镜对光线起会聚作用。
【解答】解:盛水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,可以将射来的太阳光会聚在一点上,会聚点的温度比较高,可能会引起火灾。
故答案为:会聚。
【点评】此题考查我们对于凸透镜和凸透镜会聚光线特点的了解,是一道基础题;我们要能够根据凸透镜的定义分析出生活中的凸透镜。
12.【分析】根据凸透镜的焦点和的定义进行判断;凸透镜对光的会聚作用其实质是光的折射现象。
【解答】解:
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,它是光的折射现象造成的。
故答案为:焦点;折射。
【点评】掌握凸透镜的焦点、光心、主光轴、焦距等最基本的概念。
13.【分析】要解决此题,需要掌握幻灯机的制作原理。知道幻灯机是根据物距处于1倍和2倍焦距之间时成放大、倒立实像的原理制成的。凸透镜成实像时,物距越小,成的像越大,像距也越大。
【解答】解:当物体介于1倍焦距与2倍焦距之间时,成倒立放大的实像,幻灯机正是应用此原理;当物体能过凸透镜成倒立的实像时,物距越小,像距越大,实像越大,此时让像变大,就要减小物距,增大像距,即减小幻灯片与镜头的距离,增大银幕与镜头的距离。
故答案为:增大;减少。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的原理及应用,一定要熟练掌握凸透镜成像的规律,搞清成像特点与物距、像距之间的关系。掌握幻灯机的制作原理,知道成实像时,成像规律是物近像远像变大是关键。
14.【分析】自拍杆是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
【解答】解:根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可知自拍杆拉长时,增大了物距,则人的像减小,像距变小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果。
故答案为:增大;减小;增大。
【点评】此题主要考查了有关凸透镜成像的规律及应用。一定要熟练掌握规律的内容,特别是成像特点与物距之间的关系。
15.【分析】望远镜由物镜和目镜组成,物镜和目镜都是凸透镜,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、放大的虚像;
天文望远镜的物镜口径越大,进入望远镜的光线越多,像越清晰。
【解答】解:
望远镜的物镜相当于照相机,其作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,望远镜的目镜相当于放大镜,用来把像放大;
望远镜的物镜的直径做的大些,能会聚更多的光,使所成的像更加明亮。
故答案为:焦点;会聚更多的光。
【点评】本题主要考查望远镜物镜和目镜成像的特点,注意与显微镜相区别,属于基本应用常识题。
16.【分析】(1)对于凸透镜,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;
(2)透镜可以从中间竖直切开分成两个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,光线会发生两次发散。
【解答】解:当空气中的一束平行光通过玻璃凸透镜后,光线会会聚在焦点;
如图透镜可以从中间竖直切开分成两个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,光线会发生两次发散,如果有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖,从右侧出射之后,是发散的光束。
故答案为:会聚;凹透镜对光线有发散作用。
【点评】一个玻璃砖,中间是空气,可以理解中间和边缘的厚度进行比较,或者竖直切开,分解成两个凹透镜进行分析。
17.【分析】显微镜有两组透镜:一组是靠近物体的物镜,相当一个投影仪,成倒立的放大的实像;一组是靠近眼睛的目镜,相当于一个放大镜,刚才倒立的放大的实像成在目镜的焦点以内,使像再次成正立的放大的虚像。
【解答】解:
显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,即将载物台上的物体放在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,其原理与投影仪和幻灯机相似;此时经过物镜所成的像恰好处于目镜的1倍焦距以内,故该像再经目镜成正立、放大的虚像,其原理与放大镜相似。
故答案为:放大;投影仪;正立;放大。
【点评】掌握显微镜的物距和目镜都相当于凸透镜,并明确它们各相当于凸透镜的哪一种成像情况是解决该题的关键。
18.【分析】远视眼成因:眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方造成的,应该佩戴凸透镜;
近视眼成因:眼球晶状体的曲度过大,远处物体反射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形成近视眼,应该佩戴凹透镜。
【解答】解:产生远视眼的原因是,晶状体太薄,折光能力太弱,焦距变大,近处的物体的像成在视网膜之后;因此某人看近处物体时,物体的像总成在视网膜的后面,说明此人是远视眼,这种疾病的形成原理与甲图符合,可以用凸透镜的镜片进行矫正。
近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面。故形成原理与乙图相符,此眼睛属于近视眼;这种眼睛看不清远处的物体,为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜。
故答案为:甲:乙;凹。
【点评】本题考查学生对近视眼和远视眼成像原因及其矫正方法的掌握情况,属于识记性内容,比较简单。
三.作图题(共1小题)
19.【分析】要正确作出图中两条入射光线的折射光线,必须知道凸透镜的三条特殊光线:过焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线经凸透镜折射后如何传播。
【解答】解:
过光心的光线经凸透镜折射后其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;如图所示:
【点评】凸透镜有三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
四.实验探究题(共4小题)
20.【分析】根据显微镜的工作原理解答此题:显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,使物体成倒立、放大的实像;目镜的作用相当于一个放大镜,使物镜成的实像,通过目镜再成一个正立、放大的虚像。经过两次凸透镜的放大作用,使微小的物体放大许多倍。
【解答】解:(1)小水滴接近圆形,所以其相当于一个焦距很小的凸透镜,是当作显微镜的物镜来使用的;
(2)由题意可知,小水滴此时相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,说明箭头在小水滴的焦点之内,即小水滴的焦距过大,因此应该把水珠变得再厚些,使其焦距变小,直至成倒立、放大的实像,此时物距满足:f<12mm<2f,即:凸透镜的焦距为:6mm<f<12mm;
(3)透过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴,凸透镜在同一直线上,此时,凸透镜镜相当于一个放大镜,成的是一个正立、放大的虚像;虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的,但旋转的方向是一致的;要使成的虚像更大一些,应增大物距,把凸透镜向上移动。
故答案是:(1)凸透;物;
(2)厚;6~12mm;
(3)同一竖直直线上;倒立;上。
【点评】该题以探究实验的形式考查了显微镜的构造及原理,了解物镜和目镜的成像原理是解答此题的关键。
21.【分析】(1)根据大楼和数到照相机的距离不同,判断出方法是否可行;
(2)根据影子的比例问题解决。
【解答】解:
(1)因为大楼与树到镜头距离不相等(如图1),这样,它们成的像不是等比例缩小的,会造成计算结果与实际值的偏差比较大;
所以,小李的方法不可行;
(2)影子是由光的直线传播形成的,可利用影子的比例问题来测量楼的高度;
方法为:用刻度尺测出一根直棍和大楼的影长,以及棍子的高度,根据二者影子的比值等于对应高度的比值求出楼的高度(如图2),即=。
答:(1)不可行,因为大楼与树到镜头距离不相等,这样,它们成的像不是等比例缩小的。
(2)用刻度尺测出一根直棍和大楼的影长,以及棍子的高度,根据二者影子的比值等于对应高度的比值求出楼的高度。
【点评】本题考查了间接测量楼高度的方法,是一道难题。
22.【分析】(1)近视眼成因:远处物体反射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造成近视眼。近视矫正方法,需佩戴凹透镜。
(2)水沸腾时,不断吸热,温度保持不变。
【解答】解:(1)图甲的入射光线会聚在视网膜的前方,表示了近视眼的成像情况;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,因此带对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。
(2)由于水沸腾时不断吸热,但温度保持不变,且该温度低于纸的燃点,所以纸锅内水沸腾,但纸锅不会燃烧。
故答案为:(1)近视;凹透镜;(2)不会;水的沸点低于纸的着火点。
【点评】本题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因,以及矫正方法的理解和掌握,是一道基础题,也是中招的热点。
23.【分析】(1)焦点到透镜中心的距离为焦距,看清刻度尺的分度值,读出示数;
(2)根据图甲读出第一次测得凸透镜的焦距,然后比较1、2次实验数据可知焦距与凸面程度的关系;
(3)白光经三棱镜后,光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,是因为不同颜色的光经玻璃的折射本领不同,焦距大小不同。
【解答】解:(1)焦点到透镜中心的距离为焦距,刻度尺的分度值为1cm,此时读数为10.0cm,即透镜焦距为f=10.0cm;
(2)由图甲可知,第一次测得凸透镜的焦距为10cm;根据表中1、2次的实验数据可知,材料和横截面积相同的凸透镜,凸起程度越大其焦距越小,折光能力越强;
(3)用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距不相同。红色光较紫色光偏折能力弱,所以红色光入射时焦距大、紫光入射时焦距小。
故答案为:(1)10.0;(2)小;(3)紫。
【点评】此题考查凸透镜焦距的测量,根据数据分析影响凸透镜焦距的因素、以及各种颜色的光的偏折程度,是光学综合题。
五.解答题(共2小题)
24.【分析】(1)摄像头的镜头成的是倒立缩小的实像,属于凸透镜的成像原理;
(2)凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大。
【解答】解:(1)摄像镜头实际上是一个凸透镜,人在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
(2)若要使成的像变大些,应增大像距,减小物距,即摄像头靠近人,同时镜头向前伸。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。
25.【分析】凸透镜对光线有会聚作用。据此分析回答。
【解答】解:该方法可行,将冰块削成一凸透镜,调节凸透镜的位置,让太阳光通过凸透镜,光线会聚一点,从而使热量集中到该点上。如果在焦点处放些易燃物质,易燃品就会燃烧起来,从而取火,正是利用了凸透镜的会聚作用。
【点评】本题主要考查的是凸透镜的会聚作用及在日常生活中的应用。