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浙教版科学七下第二章 第6节透镜和视觉(优生加练)
一、单选题
1.在探究凸透镜成像规律的实验中,光具座上的光屏、凸透镜和蜡烛的位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是(??? )
A.?若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜,应将光屏向右移动才可再次呈现清晰的像
B.?图中凸透镜成像的特点可应用在照相机上
C.?该凸透镜的焦距可能是21cm
D.?将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏都接收不到蜡烛的像
2.司机对信号灯的关注是行车安全的重要环节。下列有关叙述错误的是(?? )
A.?如果信号灯光线过强,司机观察信号灯时瞳孔会变小
B.?如果要看清远处的信号灯,睫状肌会放松,晶状体变薄
C.?信号灯光线经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜
D.?信号灯会在视网膜上成倒立、缩小的实像,并在此形成视觉
3.小丁在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度,将透镜固定在50cm处,蜡烛位于透镜左侧的某一位置。小丁首先在60cm处观察到像,如图甲;之后在60cm处固定一平面镜,眼睛在蜡烛上方向平面镜看去,如图乙。下列说法中错误的是(?? )
A.?平面镜的作用是改变光线的传播方向??????????????????B.?该凸透镜的焦距一定小于 5cm
C.?甲图中,观察到的是正立、放大的虚像???????????????D.?可以通过平面镜看到原蜡烛放大的虚像
4.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是(??? )
A.?该凸透镜的焦距是20cm
B.?当u=20cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.?当u=15cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.?把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变大
5.“孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流”为什么远去的帆船会越来越小,直至消失呢?以下对其原因的分析中错误的是(?? )
A.?看远处的帆船时,睫状肌处于舒张的状态
B.?看远处的帆船时,晶状体曲度变小
C.?帆船离晶状体越远,视网膜上成的像越小
D.?近处的帆船在视网膜上成放大的像,远处的帆船在视网膜上成缩小的像
6.在探究凸透镜成像规律的实验中,我们发现像距v和物距u是一一对应的,在如图所示的四个图线中,能正确反映凸透镜成像规律的应该是? (?? ????)
A.?图线A?????????????????????????????????B.?图线B?????????????????????????????????C.?图线C?????????????????????????????????D.?图线D
7.如图所示,一玻璃砖内有一凸形气泡,一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面,通过玻璃砖后,光线将会(????? )
A.?仍然平行????????????????????????????????B.?会聚????????????????????????????????C.?发散????????????????????????????????D.?无法确定
8.如图所示,小丽和小明相距2 m,通过同一块焦距为15 cm的凸透镜观看对方,小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像,则下列说法中不正确的是(?? )
A.?此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内
B.?若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离,小明看到正立的像有可能变大
C.?小丽从透镜中看不到小明的像
D.?小丽从透镜中看到小明倒立、缩小的像
9.如图所示,某同学通过两个透镜L1和L2组成的透镜组(两透镜主光轴重合),将一束平行于主光轴的平行光的宽度缩小为原来的1/2,若其中的一个透镜是焦距为f的凸透镜,则两透镜之间的距离不可能为( ???)
A.?f/2????????????????????????????????????????B.?3f/2????????????????????????????????????????C.?2f????????????????????????????????????????D.?3f
10.一焦距为f的凸透镜.主轴和水平x轴重合,透镜左侧x轴上有一点光源.点光源到透镜的距离大于f而小于2f,若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离,则在此过程中点光源经透镜所成的像将(??? )
A.?一直向右移动?????????????????????????????????????????????????????B.?一直向左移动
C.?先向右移动,接着向左移动????????????????????????????????D.?先向左移动,接着向右移动
11.如图所示,在光具座上自左向右依次竖直放置一个凸透镜、凹透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦距为f,此时两个透镜之间的距离为L。在凸透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜的焦距为(?? )
A.?f??????????????????????????????????????????B.?L??????????????????????????????????????????C.?f+L??????????????????????????????????????????D.?f-L
12.一直径为28cm的凸透镜正对着阳光方向(太阳光束可看成平行光束)放置,在透镜的另一侧12cm处,放有一垂直于主光轴的光屏(光屏足够大,且中心在主光轴上),此光屏上呈现一个直径是14cm的光斑,则该透镜的焦距选( ???)
A.?一定是14cm?????????????????????B.?一定是8cm?????????????????????C.?可能是24cm?????????????????????D.?可能是12cm
13.如图所示,光线AB经过某凸透镜的一个焦点,B点在薄透镜上。已知F是该透镜的另一个焦点。若使用圆规和刻度尺来确定透镜的位置,则还需知道的条件是( ??)
A.?光线AB经过的焦点位置??????????????????????????????????????B.?透镜光心的位置
C.?光线AB经透镜后的折射光线???????????????????????????????D.?不需要任何条件
14.如图所示,一点光源位于凸透镜的主光轴上,凸透镜位置固定。当点光源位于A点时,它的像在B点;当点光源位于B点时,它的像在C点。则凸透镜位于(??? )
A.?A的左侧???????????????????????????B.?A、B之间???????????????????????????C.?B、C之间?????????????????????????????D.?C的右侧
15.在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时,蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图所示,光屏上出现清晰的烛焰像,若透镜位置不动,将蜡烛移到光具座10cm刻度时,则烛焰经凸透镜所成的像是( ?)
A.?放大、倒立的实像?????????B.?放大、正立的虚像?????????C.?缩小、倒立的实像?????????D.?缩小、正立的实像
二、填空题
16.戴老花镜的老李、老王,戴近视眼镜的小黄,三人去南极探险。这一天南极阳光明媚,三人从大本营出发了。中午,他们停下休息,准备生火做饭和取暖,却发现打火机丢了。而现在离大本营非常远,面对眼前白茫茫的雪和无尽头的冰地,他们应该怎样取得火种呢?
办法:________ 。
理由:________ 。
17.人脸识别门禁一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。该摄像机镜头相当于凸透镜,所成的是________(选填“正立”或“倒立”)的实像,已知镜头焦距为f,人脸到镜头的距离应大于________。
18.小华用同一个凸透镜进行如下探究。
(1)将凸透镜正对太阳,调节凸透镜下方白纸的位置,直至白纸上出现一最小最亮的光斑,实验示意图如图甲所示,则该透镜的焦距为________cm。将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置,光屏上呈现一个圆形光斑,若将光屏向右移动,光斑大小将________。
(2)凸透镜和光屏的位置如图乙所示,移去小灯泡,将点燃的蜡烛放置于光具座的15 cm刻度处,将光屏向右移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、________的实像;小华发现屏上的像时而清晰时而模糊,请分析造成这一现象的可能原因:________。
19.如图是凸透镜成像的实验,甲、乙是能在光屏上呈现清晰像的两种情形。这两种成像情形中,________(选填“甲”或“乙”)能够模拟眼睛成像。为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把图中的光屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大。
20.五一期间小红随父亲到宜昌市磨基山公园游玩,小红父亲用照相机拍摄了夷陵长江大桥的清晰照片,小红发现相机中桥的像有点小,提议能否把桥的像拍得更大一些,她父亲便更换相机镜头后在原地又拍摄了一张夷陵长江大桥的清晰照片,如图甲所示,两次成像的大小不同是什么原因造成的呢?她猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的。为了验证这一想法,返校后,她在学校实验室找来了一支蜡烛,焦距分别为5 cm和10 cm的两个凸透镜、光具座、光屏等器材进行了以下探究:
(1)如图乙所示,她先将f=5 cm凸透镜固定在光具座50 cm刻度处,再将蜡烛放在光具座10 cm刻度处,移动光屏,使光屏上出现清晰的像,此时的像是一个倒立、________的实像。
(2)接下来她换用f=10 cm的凸透镜,仍然固定在光具座50 cm刻度处,为了再次得到清晰的像,她应该保持________不变,移动________,直到出现清晰的像为止。
(3)对比两次实验中像的大小,发现第二次成的像比第一次稍大,据此小红得出的结论是________。
(4)用照相机拍照时,要想成的像更大,除了更换相机镜头外,还可以________。
21.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”)。
22.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。
23.显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用相当于一个________,靠近被观察物体的是________,物体经________成一个放大的像,这个像再经________放大。这样就可以看到肉眼看不见的微小物体了。
三、解答题
24.在如图中,画出光线射出水面的折射光线以及经过透镜的折射光线。
25.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。
26.在下图的虚线框内分别画上合适的光学元件。
四、实验探究题
27.小明利用光具座探究凸透镜成像规律。当蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示的位置时,光屏的中心恰好呈现清晰的像。回答问题:
(1)为了能从不同方向看到光屏上的像,光屏应选用较________?(选填“光滑”或“粗糙”)的白板。
(2)若此时,小欢的手指尖不小心触碰到了凸透镜,在光屏上将看到 (?? )(选填字母)。
A.指尖的像 B.指尖的影子 C.烛焰完整的像 D.烛焰不完整的像
(3)小欢把蜡烛移动到“40cm”处,他移动光屏是否能得到清晰的像,如果能得到请说明像的性质特征,如果不能请说明原因。________。
28.洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜。
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为________cm。
(2)在图乙所示情况下,光屏上呈现清晰的像。保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段 距离后,为了在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的????????。
A.凸透镜 B.凹透镜
(3)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到标尺35cm处,会在光屏上得到一个倒立________的实像。
(4)如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住,结果 ????????。
A.没有影响 B.不能成像 C.成一半的像 D.仍能成完整的像,但亮度变暗
29.小峰在探究凸透镜成像规律之后,又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究:
(1)小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜,测量焦距的实验如图所示,测得的焦距为________。
(2)第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜,测得的焦距为8 cm,由这两次实验可得出的初步结论:________。
(3)在用焦距为10 cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时,老师发现有两个小组所测像距分别为17.5 cm和22 cm,与理论像距20 cm相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的,请分析出现这种情况的原因:________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【分析】1、近视眼时物体所成的像成像的视网的前方,可用凹透镜进行矫正,使物体所成的像成在视网膜的上方;
2、根据图中物距和像距的大小可判断出成像的规律,可确定生活中的应用;
3、根据此时的成像规律可以确定可能的焦距;
4、根据物距与焦距的关系可以确定能否成实像。
【解答】A、根据近视眼的矫正可知,在凸透镜前放一副近视眼镜时,像会后移,所以可将光屏向右移可再次呈清晰的像,A正确;
B、由图可知,成光屏上成清晰像时,像距大于物距,所以成一个放大、倒立的实像,而照相机成的是缩小、倒立的实像,B错误;
C、图示成放大、倒立的实像,物距u=25,像距v=40,由此可推出12.5cm D、由C选项可知,焦距为12.5cm 故选A
2.【答案】 D
【解析】【分析】此题涉及到眼与光的有关知识。眼球的相关结构;当光线过强时我们的 瞳孔会变小;深刻理解光的成像规律。
【解答】A?眼睛上的瞳孔是光线的通道,起到调节光线的作用,当光线过强时我们的瞳孔会变小以减少光线的进入,A叙述正确,不符合题意;
B当
信号灯 离我们远时,像距会比较小,要让像落到视网膜上就得让光稍发散一点点,所以 睫状肌放松使晶状体曲度变小,叙述正确,不符合题意;
C眼球的结构从外到内依次是
角膜、晶状体、玻璃体和视网膜,?叙述正确,不符合题意;
D视觉是在大脑皮层形成的,叙述错误,符合题意。
故答案为:D
3.【答案】 B
【解析】【分析】(1)平面镜的作用:可以改变光线的传播方向 , 也可以成像;
(2)根据凸透镜成像的特点:当物距大于2倍焦距时,物体成的像为倒立、缩小的实像,物体的像在焦距与2倍焦距之间;当物体在焦距与2倍焦距之间时,物体成的像为倒立、放大的实像,物体的像在2倍焦距之外;物体到透镜的距离小于焦距时 , 光屏上不会出现物体的像 , 但从物体的异侧通过透镜可以看到一个正立、放大的虚像;物体离透镜越远,光屏上的像离透镜越近 。
【解答】A、平面镜的作用是改变光线的传播方向,A正确,不合题意;
B、甲由图中观察到的是正立、放大的虚像 , 可以知道该凸透镜的焦距一定大于5cm , B符合题意;
C、在甲图中小丁同学观察到的是正立、放大的虚像,C正确,不合题意;
D、由乙图可以知道,蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内 , 可以成正立、放大的虚像 , 该虚像经平面镜又可以成与虚像等大的虚像,D正确,不合题意。
故答案为:B。
?
4.【答案】 C
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点 , 分析解答:当物距大于2倍焦距时,物体成的像为倒立、缩小的实像,物体的像在焦距与2倍焦距之间;当物体在焦距与2倍焦距之间时,物体成的像为倒立、放大的实像,物体的像在2倍焦距之外;当物距等于2倍焦距时,像物等大,且到透镜的距离相等;物体到透镜的距离小于焦距时 , 光屏上不会出现物体的像 , 但从物体的异侧通过透镜可以看到一个正立、放大的虚像;物体离透镜越远,光屏上的像离透镜越近 。
【解答】A、B、根据凸透镜成像的规律可知,当物距等于2倍焦距时,像物等大,且到透镜的距离相等,由图可以看出,u与v相等时,u=v=2f=20cm时,则f=10cm , A、B不合题意;
C、u=15cm时,f D、把物体从距凸透镜处移动到处的过程中,u>f,凸透镜成实像,物距增大,像距减小,像逐渐变ih ,D不合题意。
故答案为:C。
?
5.【答案】 D
【解析】【分析】凸透镜的成像规律。当物距大于二倍焦距时成缩小倒立的实像;当物距小于二倍焦距时成放大倒立的实像;当物距等于二倍焦距时成等大倒立的实像。
【解答】A、B:看远处的帆船时,睫状肌舒张使得晶状体曲度变小,让光更发散使得像刚好成在视网膜上,A、B正确,不符合题意;
C:帆船离晶状体越远,物距越大所以像距越小,像越小,C正确,不符合题意;
D:近处的帆船还是在二倍焦距之外,所以帆船在视网膜上成缩小的像,D错误,符合题意。
故答案为:D。
6.【答案】 D
【解析】【分析】(1)在凸透镜成像规律中可知,物距大于2倍焦距时,物体成缩小倒立的实像,此时物距变化范围是2f到无穷,像距的变化范围是f到2f;物距在2倍焦距时,物体成倒立等大的实验;物距在1倍焦距到2倍焦距之间时,物体成放大倒立的实像,此时物距变化范围是f到2f,像距的变化范围是2f到无穷。(2)凸透镜成像时,物距、像距、焦距符合公式: ?+ = 。
【解答】A、因为A图线中,物距和像距始终相等,不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系.故本选项不能正确反映凸透镜成像规律,A错误;
B、B图线中,随着物距的不断增大,像距在不断减小,不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系.故本选项不能正确反映凸透镜成像规律,B错误;
C、图线C,当物距为15cm时,像距为15cm,由凸透镜成像规律可知,u=2f,v=2f,此时f=7.5cm,当物距为35cm时,像距为5cm,代入 ?+ = ,故本选项不能正确反映凸透镜成像规律,C错误;
D、图线D,当物距为10cm时,像距为10cm,由凸透镜成像规律可知,u=2f,v=2f,此时f=5cm,当物距为30cm时,像距为6cm,代入 ?+ = ,故本选项能正确反映凸透镜成像规律,D正确。
故答案为:D
7.【答案】 C
【解析】【分析】玻璃砖内的凸形气泡,形状似一个凸透镜,学生会错误的当成凸透镜进行处理,认为平行光线经过后会聚。其实凸透镜对光的会聚也是遵循光的折射规律的,可找出界面处光线的法线进行作图。也可简单处理此题,将这一玻璃砖在凸形气泡处分开,分成两个凹形的玻璃砖,看可到分开后成了两个凹透镜,根据凹透镜对光的发散作用可以确定选项。
【解答】将这一玻璃砖在凸形气泡处分开,分成两个凹形的玻璃砖,看可到分开后成了两个凹透镜,根据凹透镜对光有发散作用可知,一束平等光垂直通过玻璃砖后,光线应该是发散的,C选项正确。
故答案为:C
8.【答案】 D
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】A.凸透镜成像时,如果成u<f,那么成正立、放大的虚像。小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的虚像,此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,故A正确不合题意;
B.凸透镜成虚像时,物像同侧,若物距越大,像距越大,像越大,因此若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离,小明看到正立的像有可能变大,故B正确不合题意;
CD.小丽和小明的距离和为2m,小丽到凸透镜的距离小于15cm,那么小明到凸透镜的距离肯定大于185cm,即小明到凸透镜的距离u>2f,成倒立、缩小的实像,此时像距2f>v>f。而此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,所以小丽从透镜中看不到小明的像,故C错误,D正确。
故选D。
9.【答案】 C
【解析】【分析】根据凸透镜和凹透镜对光线的偏折作用,通过作图进行分析即可。
【解答】A.若另一个透镜为凹透镜,
左边放置一个焦距为f的凸透镜,右边放置焦距为 的凹透镜,此时两透镜的实焦点与虚焦点重合,此时两透镜之间的距离为 , 如下图所示:
故A正确不合题意;
B.左边放置一个焦距为f的凸透镜,右边放置焦距为的凸透镜,两透镜之间的距离为 处,如下图所示:
故B正确不合题意;
C.左边放置一个焦距为2f的凸透镜,右边放置焦距为f的凸透镜,两透镜之间的距离为3f,如下图所示:
故D正确不合题意;
综上所述,两个透镜之间的距离不可能为2f,故C错误符合题意。
故选C。
10.【答案】 D
【解析】【分析】凸透镜向右移动时,经历了在一倍焦距和二倍焦距之间、二倍焦距处、二倍焦距以外三个阶段。分别画出三个阶段的像的大致位置,判断像的移动情况凸透镜成实像的三种情况:
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
【解答】点光源到透镜的距离大于f而小于2f,若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离,点光源直在凸透镜的一倍焦距以外,成倒立的实像。凸透镜成实像时,点光源在二倍焦距处物像之间的距离最小
一开始物体在凸透镜(黑色)的一倍焦距和倍焦距之间,在凸透镜的二倍焦距以外成倒立放大的实像。
凸透镜向右移动,凸透镜(红色)移动距离物体二倍焦距处,在凸透镜的二倍焦距处得到倒立等大的实像。
凸透镜继续向右移动,凸透镜(粉色)距离物体在二倍焦距以外,在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立缩小的实像。具体如下图:
通过图可以看出像首先向左移动,然后再向右移动。
故答案为:D
?
11.【答案】 D
【解析】【分析】(1)与主光轴平行的光线经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点;
(2)射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经过凸透镜后,折射光线与主光轴平行;
(3)光线在平面镜上发生反射,反射角等于入射角。
【解答】根据光的反射定律可知,如果反射光线与入射光线重合,那么射到平面镜上的光线肯定是与镜面垂直的;结合凸、凹透镜的特殊光线,作图如下:
那么凹透镜的焦距为:f-L。
故选D。
?
12.【答案】 C
【解析】【分析】这个光斑可能在凸透镜的焦点以外,也可能在凸透镜的焦点以内;根据这两种情况分别画出示意图,然后根据相似三角形对应边成比例的数学规律,将焦距计算出来即可。
【解答】(1)当太阳光未过焦点会聚的光斑,图如下所示。AB=28cm,CD=14cm,OE=12 cm,OF=f,,因为△AFB∽△CFD,所以 ,即 ,解得f=24cm。
⑵当太阳光过焦点会聚的光斑,如图:AB=28cm,CD=14cm,OE=12cm,OF=f,因为△AFB∽△CFD,所以 ,即 ,解得f=8cm。
故答案为:C
13.【答案】 D
【解析】【分析】(1)B点在凸透镜上,而凸透镜的光心也在凸透镜上;如果能够找到同的光心,将其与B点连接就是凸透镜的位置。
(2)由于凸透镜到两个焦点的距离相同(焦距),因此凸透镜应该是两个焦点连线的垂直平分线,那么B点和左右两个焦点的连线构成的肯定是一个等腰三角形,B到F的距离和B到左侧焦点的距离相等。
(3)因此只要以B点为圆心,BF为半径画圆,其与AB的交点就是凸透镜左侧的焦点,然后根据上面的描述完成作图即可。
【解答】由题意知,B在凸透镜上,且AB经过焦点。不妨连接BF并延长,还是经过焦点,则以B为圆心、BF为半径作圆,交AB于F',F'就是凸透镜的另外一个焦点;连接F'F,显然,F'F就是主光轴;过B作F'F的垂线,交F'F于O,不难发现,O就是该凸透镜的中心位置,最后根据镜上两点O、B的位置画出凸透镜;故已有足够的条件可以通过圆规和刻度尺来确定透镜的位置了。具体示意图如下。
故答案为:D
14.【答案】 A
【解析】【分析】凸透镜成像规律为:
【解答】A、如图1,当凸透镜在A的左侧时,当物体在A点时,物距小于像距,像在B点,物和像在同侧,成虚像;当物体在B点时,物距小于像距,像在C点,物和像在同侧,成虚像。成虚像时,物距都小于像距,并且物距增大,像距也增大,符合题意;
B.如图2,当凸透镜在A、B之间时,物像在凸透镜的两侧成实像,如果物体在A点,像在B点,根据光路是可逆的,物体在B点,像一定在A点,不符合题意;
C.如图3,当物体放在A点,像在B点,物像在凸透镜的同侧成,此时所成的是正立放大的虚像,物距肯定是小于像距,而题中此时物距大于像距,错误,不符合题意;
D.如图4,当凸透镜在C点右侧时,当物体放在A点,像在B点,物像在凸透镜的同侧成虚像,物距肯定是小于像距,而题中此时物距大于像距,错误,不符合题意。
故答案为:A
15.【答案】 C
【解析】【分析】分析图象中物距和像距的大小关系,得出此时成像的特点及像距、物距与焦距的关系,从而判断当物体在10cm刻度处时物距与焦距的关系,从而得出成像的特点。此题考查了有关凸透镜成像的规律,掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系。此题需根据物距与像距的大小关系得出成像的特点及物距和像距的范围,难度稍大。
【解答】解:由图知,物距小于像距,此时成倒立放大的实像,因此物距处于1倍和2倍焦距之间,像距大于2倍焦距,
物距u=40cm-25cm=15cm;像距v=70cm-40cm=30cm;
由上分析得:
30cm>2f?? f<15cm<2f;
解得:7.5cm<f<15cm;
将蜡烛移到光具座的10cm刻度处时,物距u=40cm-10cm=30cm,处于2倍焦距之外,所以成倒立缩小的实像。
故答案为:C
二、填空题
16.【答案】 将老花镜(或用冰磨成的凸透镜)放在太阳底下,找焦点并对准可燃物体;凸透镜对光有会聚作用
【解析】【分析】①凸透镜对光线有会聚作用;凹透镜对光线有发散作用;
②近视镜为凹透镜;老花镜为凸透镜,据此分析解答。
【解答】办法:将老花镜(或用冰磨成的凸透镜)放在太阳底下,找焦点并对准可燃物体;
理由:凸透镜对光有会聚作用。
17.【答案】 倒立;2f
【解析】【分析】根据凸透镜成像的规律和应用分析解答。
【解答】摄像机的镜头相当于凸透镜,它的成像原理与照相机相同,成倒立、缩小的实像;已知镜头焦距为f,则人脸到镜头的距离大于2f时,成倒立、缩小的实像。
18.【答案】 (1)10.0;不变
(2)放大;烛焰在晃动
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距就是焦点到光心的距离;根据凸透镜的三条特殊光线分析;
(2)当f 【解答】(1)根据甲图可知,凸透镜的焦距:f=10cm;将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置,此时小灯泡在焦点上,光线经过凸透镜后变成平行光线,因此光屏向右移动时,光斑的大小保持不变。
(2)移去小灯泡,将点燃的蜡烛放置于光具座的15 cm刻度处,此时物距u=30cm-15cm=15cm,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,将光屏向右移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、放大的实像;小华发现屏上的像时而清晰时而模糊,造成这一现象的可能原因:烛焰在晃动。
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19.【答案】 乙;远离
【解析】【分析】(1)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,根据人眼的成像特点分析解答;
(2)近视眼的晶状体偏厚,成像在视网膜前,据此分析光屏的移动方向。
【解答】(1)物体在人眼中成倒立、缩小的实像,此时像距小于物距,故选乙;
(2)近视眼成像在视网膜前,即视网膜在像的后面。因为光屏相当于视网膜,所以应该将光屏向远离凸透镜的方向移动。
20.【答案】 (1)缩小
(2)蜡烛的位置(或物距);光屏
(3)在物距相同时,焦距越大,像越大
(4)靠近物体(或减小物距)
【解析】【分析】(1)当物体在凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像;
(2)当凸透镜和物体的位置确定后,要通过调整光屏的位置,找到最清晰的像;
(3)根据实验数据分析,得到像的大小与焦距的关系;
(4)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析即可。
【解答】(1)当蜡烛在10cm刻度时,此时物距u=50cm-10cm=40cm>2f,成倒立、缩小的实像;
(2)接下来她换用f=10 cm的凸透镜,仍然固定在光具座50 cm刻度处,为了再次得到清晰的像,她应该保持蜡烛的位置(或物距)不变,移动光屏,直到出现清晰的像为止。
(3)对比两次实验中像的大小,发现第二次成的像比第一次稍大,据此小红得出的结论是:在物距相同时,焦距越大,像越大。
(4)根据“物近像远大”的规律可知,减小物距,可以使成的像变大,因此用照相机拍照时,要想成的像更大,除了更换相机镜头外,还可以靠近物体(或减小物距)。
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21.【答案】 凸透;靠近
【解析】【分析】(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。
【解答】(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。
22.【答案】 凸透;实;不可能
【解析】【分析】(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。
【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。
23.【答案】 凸透镜;物镜;物镜;目镜
【解析】【分析】根据显微镜的结构和工作原理解答。
【解答】显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用相当于一个凸透镜,靠近被观察物体的是物镜,物体经物镜成一个放大的像,这个像再经目镜放大。这样就可以看到肉眼看不见的微小物体了。
三、解答题
24.【答案】 解:如图所示:
【解析】【分析】光从水中斜射入空气中时,会发生折射现象,且折射角大于入射角;过凸透镜焦点的经凸透镜后变为平行于主光轴的光线,据此作图即可。
【解答】光从水中斜射入空气中时,会发生折射现象,且折射角大于入射角;过凸透镜焦点的经凸透镜后变为平行于主光轴的光线,作图如下:
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25.【答案】
【解析】
【分析】选取物体上的一点,找出其对应的像点,结合凸透镜的三条特殊光线:平行于主光轴的,过焦点的;过光心的.利用其对应的入射光线的特点,可以确定凸透镜的位置,焦点的位置。
【解答】(1)在烛焰上取一点S,在其成的像上找出其对应的像点S′,连接SS′,其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心,由此可以确定凸透镜的位置。
(2)过S点做平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后要过S′,折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜的焦点F位置,因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点。
同理可以做出凸透镜左侧的焦点F。
答案如下图所示:
26.【答案】 解:如答图所示
【解析】【分析】平面镜只能改变光的传播方向;凸透镜会聚光线,而凹透镜发散光线,据此分析解答。
【解答】(1)根据甲图可知,两条平行光线通过镜子的作用后,改变传播方向竖直向下,那么肯定是平面镜。将入射光线和对应的反射光线延长并相交,确定入射点,最后将两个入射点相连得到平面镜的位置,如下图所示:
(2)光线从镜子的一侧到另一侧,肯定是透镜。因为光线向远离法线的方向偏折,所以透镜使光线发散,应该为凹透镜,如下图所示:
(3)光线从镜子的一侧到另一侧,肯定是透镜。因为光线向靠拢法线的方向偏折,所以透镜使光线会聚,应该为凸透镜,如下图所示:
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四、实验探究题
27.【答案】 (1)粗糙
(2)C
(3)小欢把蜡烛移动到“40cm”处,他移动光屏不能得到清晰的像,因为此时蜡烛正好在凸透镜的焦点上,该点时物体不成像
【解析】【分析】(1)漫反射的反射光线射向四面八方,因此我们可以从不同角度看到物体;物体在粗糙不平的表面上发生漫反射,在光滑的表面上发生镜面反射;
(2)如果指尖触碰了凸透镜的镜片,那么指尖肯定在凸透镜的一倍焦距以内,此时不能通过凸透镜成实像,因此光屏上肯定不能看到指尖的像。由于指尖遮住了部分透镜,那么它会聚的光线变少,因此只会影响成像的亮度,不会影响成像的完整性;
(3)根据图片可知,此时物距u=50cm-30cm=20cm,像距v=70cm-50cm=20cm,那么此时物距等于像距。根据u=v=2f可知,此时凸透镜的焦距为10cm。如果蜡烛移动到40cm时,此时物距u=50cm-40cm=10cm=f,因此物体不能成像。
【解答】(1)为了能从不同方向看到光屏上的像,光屏应选用较粗糙的白板。
(2)若此时,小欢的手指尖不小心触碰到了凸透镜,在光屏上将看到烛焰完整的像,故选C;
(3)小欢把蜡烛移动到“40cm”处,他移动光屏不能得到清晰的像,因为此时蜡烛正好在凸透镜的焦点上,该点时物体不成像。
28.【答案】 (1)10.00
(2)B
(3)放大
(4)D
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距是光心到焦点之间的距离;
(2)首先根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断蜡烛左移后成像位置的变化,然后与原来光屏的位置比较,判断要使像成在原来位置需要光线会聚还是发散,最好判断安装透镜的种类。
(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断即可;
(4)凸透镜面积的大小不会影响成像性质,但会影响成像的亮度,即口径越大,会聚的光线越多,成像越明亮。
【解答】(1)根据甲图可知,凸透镜的焦距为:f=60cm-50cm=10cm;
(2)将蜡烛向左移动一段距离后,物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距减小,即成像在原来光屏的左侧。若要使像成在原来光屏的位置,则需要光线比原来发散,因此应该安装一个焦距适当的凹透镜。
(3)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到标尺35cm处,即物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,会在光屏上得到一个倒立放大的实像。
(4)如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住,那么相当于变成一个口径较小的凸透镜,此时仍能成完整的像,只是由于会聚的光线变少,从而使像的亮度下降,故选D。
29.【答案】 (1)10.0cm
(2)材料和横截面积相同的凸透镜,凸起程度越大其焦距越小
(3)光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距等于焦点到光心的距离;
(2)分析凸透镜的焦距与凸起程度大小之间的关系。
(3)当我们看到光屏上出现清晰明亮的像时,记下此时光屏的位置,就是成像的位置。由于这是靠我们的感觉判断,所以存在较大的误差,导致测量出的像距略有差异,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,凸透镜的焦距f=40cm-30cm=10cm;
(2)第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜,测得的焦距为8 cm,由这两次实验可得出的初步结论:材料和横截面积相同的凸透镜,凸起程度越大其焦距越小。
(3)若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的,出现这种情况的原因:光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距。
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