苏科版八年级上册物理 光的折射 透镜专题练习word版Word下载.docx
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实验一段时间后,蜡烛变短了,根据过光心不改变方向,判断透镜的移动方向。
(3)①根据凸透镜成实像时,物远(物距变大)像近(像距变小)像变小。
②凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散的作用。
(4)光的折射中光路是可逆的,据此进行分析。
【详解】
(1)[1]探究凸透镜成像规律时,调整蜡烛烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,这样烛焰、光屏和光屏的中心在同一高度,像才能呈在光屏的中心。
(2)[2]由图可知,物距小于像距,成倒立、放大的实像,日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的。
[3]凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上溅了一个小泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;
由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗,所以不会出现泥点的影子。
[4]蜡烛变短了,根据过光心不改变方向可知,光屏上的像会向上移动。
(3)[5][6]①根据凸透镜成实像时,物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,若采用移动光屏的方法,则应将光屏靠近凸透镜即左移,此时像的大小比原来的像要小些。
[7]②若不移动光屏,根据凹透镜对光线有发散作用,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜(近视眼镜),延迟了对光线会聚,也可再次在光屏上得到清晰的像。
(4)[8]根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当物距为35cm时,即凸透镜移动至65cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像。
[9]移动凸透镜后,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,故像的大小较之原来变小。
2.在探究凸透镜成像规律的实验中,黄汉首先测量了两个凸透镜的焦距,他设计了如下的表格:
1
焦距f/mm
2
3
4
5
平均焦距
f/mm
凸透镜1
凸透镜2
(1)测量凸透镜焦距的实验原理是利用凸透镜对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用。
此实验进行了多次测量,目的是______;
(2)测出焦距后,黄汉选用了凸透镜1进行探究凸透镜成像的实验,分别进行了图(a)(b)、(c)图所示的实验。
请回答:
①u表示______;
②照相机是属于种______情形。
投影仪是属于______种情形能成虚像的是______种情形;
[选填“(a)”“(b)”或“(c)”]
③比较(a)、(b)两图,(a)图成的像比(b)图成的像______(选填“大”或“小”)。
【答案】会聚减小误差物距(a)(b)(c)小
(1)[1]凸透镜对光有会聚作用,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,据此能测量出焦距。
[2]实验进行了多次测量取平均值,目的是为了减小误差。
(2)[3]由图可知,u是指蜡烛到透镜的距离,其表示的是物距。
[4][5][6]由图(a)可知,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
由图(b)可知,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
由图(c)可知,物距小于焦距,成正立、放大的虚像。
[7]从(a)到(b)的过程中,物距变小,像距变大,像变小,所以(a)图成的像比(b)图成的像小。
3.如图是“探究凸透镜成像规律”的装置示意图,其中凸透镜焦距为10cm。
(1)蜡烛和凸透镜置于图示位置,调节光屏位置,光屏上会出现清晰的________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,据此规律可制成______;
若用课本挡住了凸透镜的上半部分,光屏上蜡焰的像会________;
(2)保持蜡烛和光屏位置不动,将凸透镜逐渐向____移动,光屏上能成清晰缩小的像。
(3)将蜡烛、凸透镜分别放在图中45cm、50cm的位置,蜡焰所成的像是______(选填“放大”或“缩小”)的像,这时眼睛应该在___________侧观察蜡焰的像。
【答案】放大投影仪变暗右放大凸透镜右侧
(1)[1][2]由图可知,此时的物距为15cm,物距与焦距的关系
2f>
u>
f
成倒立、放大的实像,其应用是投影仪。
[3]遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,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,会聚成的像变暗。
(2)[4]保持蜡烛和光屏位置不动,将凸透镜逐渐向右移动,当物距等于原来的像距时,根据光的可逆性,光屏上能成清晰缩小的像。
(3)[5][6]将蜡烛、凸透镜分别放在图中45cm、50cm的位置,此时物距为5cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,像与物体在凸透镜的同一侧,眼睛应该在右侧透过凸透镜观察烛焰的像。
4.小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,光屏上会得到一个清晰的倒立、______的实像,如果在凸透镜前放一个近视镜,小丽需要向______(填“左”或“右”)移动光屏才能看到烛焰清晰的像;
(2)如图乙所示,一条平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜和凸透镜折射后恰好经过
点,请在图中画出经过两透镜后的折射光线______。
(F为凹透镜的虚焦点)
【答案】等大右
(1)根据物体在凸透镜的二倍焦距处的成像性质进行判断;
正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。
近视眼会将物体的像呈在视网膜之前,应该佩戴凹透镜进行矫正。
远视眼会将物体的像呈在视网膜之后,应该佩戴凸透镜进行矫正;
(2)根据凹透镜对光线有发散作用作图。
(1)[1]由题意和图甲可知,凸透镜的焦距是15cm,物距
同理像距等于
,由凸透镜成像规律可知,此时光屏上会得到一个倒立、等大的实像。
[2]在蜡烛和透镜之间放上一个近视镜,近视眼镜(凹透镜)对光线有发散作用,使光线延迟会聚,为了使光屏上还能出现清晰的像,则光屏需要适当向右移动。
(2)[3]平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过焦点,由题意可知该光线经凸透镜折射后恰好经过
点,据此完成光路图,如图所示:
5.如图所示,张沐同学在老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)当蜡烛位于图中B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为______cm;
(2)张沐同学把蜡烛移到A处,屏上的像变模糊,要使像变清晰,光屏应向______(选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、______的实像;
(3)在上述
(2)操作的基础上,老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,张沐同学发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰。
由此可知,老师所戴的眼镜是______透镜,它对光线有______作用;
(4)随着实验的进行,蜡烛变短,为了使像仍成在光屏中央,此时最合理的办法是______。
【答案】10.0左缩小凸会聚向上调蜡烛
(1)[1]像和物大小相等,根据凸透镜的成像规律可知,物距和像距大小都等于两倍焦距,而物距是20.0cm,那么该凸透镜焦距为10.0cm。
(2)[2]张沐同学把蜡烛移到A处,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,像距在一倍焦距与两倍焦距之间,即所成的清晰像在60.0cm到70.0cm之间,那么光屏应向左适当移动。
[3]由上述可知,物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律,此时光屏上的像应该是倒立、缩小的实像。
(3)[4][5]假设老师所戴的眼镜是凹透镜,凹透镜的作用是把光线发散,那么蜡烛的光经过凹透镜后会发散,再经过凸透镜,最后所成的清晰像在光屏的后方,但是题中是把光屏往左移动得到清晰的像,这与题意不符合,所以老师戴的不是凹透镜;
假设老师所戴的眼镜是凸透镜,凸透镜的作用是把光线会聚,那么蜡烛的光经过凸透镜后会会聚,再经过凸透镜,最后所成的清晰像在光屏的前方,题中是把光屏往左移动得到清晰的像,这与题意相符合,所以老师戴的是凸透镜。
凸透镜对光线有会聚作用。
(4)[6]随着实验的进行,蜡烛变短,烛焰会向下移动,为了使像仍成在光屏中央,烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心应在同一高度,此时最合理的办法是向上调蜡烛。
6.小明用同一光源做了下几个学实验,请回答下列问题:
(1)实验1,在探究凸镜成像规律的实验中,发现像成在光屏的上方,如图所示,要使像成在光屏中,应向______(选填“上”或“下”)调节凸透镜:
调好后,发现光屏上的像与光源等大,则凸透镜的焦距为______cm;
(2)实验2:
如果利用实验1的装置,光源位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板,若还想承接与光源等大的像,光屏应该______(选填“左移”、“右移”或“不动”),此时成的像与实验1成的像相比______(选填“较亮”、“较暗”或“一样亮”);
(3)实验3:
如果利用实验1的装置,光源及光屏位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板(不考虑玻璃板厚度),在光源一侧透过玻璃板观察,能否在光屏位置看到像:
______(选填“能”或“否”);
此时成的像与实验1成的像在哪个方面有区别:
______(选填“正倒”、“大小”或“完整度”)。
【答案】下10.0(或10)不动变暗能正倒
(1)[1]在探究凸镜成像规律的实验中,发现像成在光屏的上方,此时应该将光屏下移,使三者中心大致在同一高度,能够使像呈现在光屏中央。
[2]如图所示,物距像距都为20cm,发现光屏上的像与光源等大,即此时物距等于像距等于两倍焦距,即
u=v=2f=20cm
解得f为10cm,即凸透镜的焦距为10.0cm(或10cm)。
(3)[3]小孔成像时,要想光屏上承接与光源等大的像,则物距应该等于像距;
光源位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板,即光屏应该保持不动。
[4]实验1是凸透镜成像,其原理是光的折射,将光线会聚;
实验2是小孔成像,其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,成像光线没有实验1的多,所以成的像与实验1成的像相比较暗一些。
(5)[5]光源及光屏位置不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置一块薄玻璃板,探究的是平面镜成像特点的实验,平面镜成的像是虚像,只能在光源一侧透过玻璃板观察才能看得到。
[6]实验1中成的是倒立、等大的实像,平面镜成的是正立、等大的虚像,所以它们在正倒、虚实方面有区别。
7.在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由凸透镜A成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示;
接着保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示:
(1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断;
凸透镜A的焦距是_____cm,凸透镜A的焦距_____(填“大于”“小于”或“等于”)凸透镜B的焦距;
(2)在图甲中,保持凸透镜位置不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_____(填“左”或“右”)移动一段距离,像将_____(填“变大”“变小”或“不变”);
(3)图丙所示的实验现象可以说明_____(填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点;
若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和蜡烛的位置不动,应使光屏_____(填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能在光屏上再次看到烛焰清晰的像;
(4)当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到_____。
A.烛焰像的下半部分B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗D.烛焰完整的像,像的亮度不变
【答案】10小于右变大幻灯机靠近C
(1)要解决此题,根据凸透镜成像的规律之一,物距等于二倍焦距成倒立等大实像;
通过图象分析出该凸透镜的焦距;
根据物距和凸透镜的焦距关系,求出两个凸透镜的焦距,比较焦距大小;
(2)凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;
(3)当f<
u<
2f时,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;
远视眼镜即为凸透镜,凸透镜能使光线会聚的特点,在眼睛前面放一个凸透镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上;
(4)凸透镜成像属于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;
口径小,透过的光少,像就暗。
(1)[1]由图乙知,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;
由于
则
[2]由甲图可知,此时成倒立、缩小的实像,
物距在
范围内,即
所以凸透镜A的焦距范围为
由乙图可知,此时成倒立、放大的实像,
所以凸透镜B的焦距范围为
故凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。
(2)[3][4]在甲图中,保持凸透镜不动,原来蜡烛距离凸透镜30cm,蜡烛右移5cm后,物距变为25cm,根据凸透镜成像特点,物距变小,像距变大,所以光屏应向右移动,像距比原来更大,则像将变大。
(3)[5]由图丙可知,此时成的是倒立、放大的实像,其应用是幻灯机。
[6]因凸透镜对光线有会聚作用,可使远视眼看物体时使来自近处的物体的光会聚在视网膜上;
当用远视眼镜时,会将像向凸透镜靠近,故应将蜡烛靠近凸透镜。
(4)[7]如果用遮光板挡住透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故选C。
8.小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子______,这时尺的方向就与太阳光的方向平行。
小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。
则该凸透镜的焦距为______dm;
(2)实验中各器材的摆放位置如图甲所示,若要研究物距大于2倍焦距时,凸透镜的成像特点,则接下来的操作应该是______(填字母);
a.蜡烛,凸透镜的位置保持不变,移动光屏直到找到清晰的像
b.光屏位置保持不变,将蜡烛移至15cm刻线处,移动凸透镜直到找到清晰的像
c.凸透镜位置保持不变,将蜡烛移至15cm刻线处,移动光屏直到找到清晰的像
(3)凸透镜能成等大的像吗?
为了在实验中准确的比较像和物的大小关系,小明采用了以下的做法:
①为了画出相同的蜡烛,小明将白纸铺在水平桌面上,把点燃的蜡烛和玻璃板放置在如图乙所示的位置上,用笔在纸上画出蜡烛的“像”;
(______)
②将画有烛焰“像”的纸______(填“正”或“倒”)贴在光屏上,这样便能在接下来的实验中准确的比较像和物的大小关系。
【答案】最短1c
倒
(1)[1][2]小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。
则该凸透镜的焦距为
f=10.0cm-0=10.0cm=1dm
(2)[3]此时物距小于两倍焦距,所以需要调节蜡烛距离大于两倍焦距,根据凸透镜成像规律,物距大于两倍焦距,像距在一倍焦距到二倍焦距间。
[4]作出A点关于平面镜的对称点A'
即A的像。
如图所示:
[5]根据凸透镜的成像规律可知,当u=2f时,物体通过凸透镜成倒立等大的实像,所以比较像和物的大小关系,应将画有烛焰“像”的纸倒贴在光屏上。
9.如图所示,小明用光具座、F光源、凸透镜、半透明光屏等器材,探究“凸透镜成像规律”。
(1)实验前先测凸透镜焦距,如图甲所示,该透镜的焦距为_______cm;
(2)如图乙中,将透镜处于50cm刻度处,把光源向右移至35cm刻度处时,将光屏左右移动适当调节,可得到清晰的像,人眼沿着如图甲所示的方向,看到光屏上所成的像是图丙中的_______;
(3)在第
(2)小题的情况下,如果用物理书将凸透镜的上半部分罩住,则光屏上所成的像是图丁中的_______;
(4)当光源F靠近凸透镜时,光源F的像将落在光屏的_______(选填“前”或“后”)方;
(5)在第(4)小题的情况下,若用此实验模拟人眼的调节功能,重新在光屏上得到清晰的像,应该进行的操作是______________。
A.换焦距更大的凸透镜B.换焦距更小的凸透镜
C.将光屏靠近凸透镜D.将光屏远离凸透镜
【答案】10.0DD后B
(1)[1]从图甲可以看到,两条平行光线经过凸透镜后,会聚于一点,这说明了该凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]根据凸透镜的成像规律可知,光源在35cm刻度处时,物距在一倍到二位焦距之间,所成的像是倒立、放大的实像。
故选D。
(3)[3]如果用物理书将凸透镜的上半部分罩住,其余部分仍能折射成像,所以还是可以成像的,依然还是倒立、放大的实像,只不过像会变暗。
(4)[4]根据凸透镜的动态成像规律,物近像远像变大,故当光源F靠近凸透镜时,光源F的像将落在光屏的后方。
(5)[5]人眼的晶状体和视网膜距离不变,当光源F靠近凸透镜时,光源F的像将落在光屏的后方,这时要求光会聚加强,那么应该换焦距更小的凸透镜,使像往前移动。
不能将光屏靠近或远离凸透镜。
故选B。
10.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示。
(1)图甲中光屏上呈一清晰的像,该像是倒立、_______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
(2)图甲中固定蜡烛位置不变,将透镜移到60cm刻度线处,要在光屏上再次看到清晰的像,应将光屏向__________(选填“左”或“右”)移动。
(3)图甲中固定透镜位置不变,将蜡烛移到35cm刻度线处,要在光屏上再次看到清晰的像,应将光屏向__________(选填“左”或“右”)移动。
(4)图甲中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次呈现清晰的像,该眼镜片是__________(选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
(5)图乙是通过实验得到的凸透镜成像时像距v和物距u关系图像,由图像可知:
凸透镜成缩小的像时,物体移动速度v1与像移动的速度v2的大小关系是:
v1________v2。
【答案】等大右右远视>
(1)[1]如图甲所示,蜡烛到凸透镜的距离即物距,与光屏到凸透镜的距离即像距都为20cm,物距等于像距等于两倍焦距,则该凸透镜的焦距为10cm,根据凸透镜成像规律,此时光屏上成的是倒立、等大的实像;
(2)[2]图甲中固定蜡烛位置不变,将透镜移到60cm刻度线处,此时物距大于两倍焦距,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距与两倍焦距之间,所以应该将光屏向右移动;
(3)[3]图甲中固定透镜位置不变,将蜡烛移到35cm刻度线处,此时物距在一倍焦距与两倍焦距之间,成倒立、放大的实像,像距大于两倍焦距,所以应该将光屏向右移动;
(4)[4]图甲中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,说明像距变小,即凸透镜的会聚能力变强,故放置的是凸透镜,而凸透镜能矫正远视眼,所以该眼镜片是远视眼镜的镜片;
(5)[5]根据凸透镜成像规律可知,当物体位于两倍焦距以外时才成缩小的像,所以通过乙图分析凸透镜成像时像距v和物距u关系图像,应该看物距大于20cm时,从图中我们可以看到当物距由20cm增大到40cm时,像距由20cm减小到15cm,由此可知,物体移动的速度v1是大于像移动的速度v2的