人教新版八年级物理上学期《53 凸透镜成像的规律》 同步练习卷包含答案Word文档下载推荐.docx
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(4)实验时同学们发现,在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动。
(5)若将蜡烛移动距凸透镜5cm处时,前后移动光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)得到蜡烛的像。
此时凸透镜成 (选填“实”或“虚”)像。
(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小明用不透明的纸挡住透镜上半总分,则光屏上所成 的像。
(选填“完整”或“不完整”)
(7)实验中,将蜡烛向远离凸透镜方向移动,若在光屏上还能够得到清晰的像,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。
(8)当蜡烛距离透镜很近时,无论怎样移动光屏都找不到像了,他撤去光屏,从 (选填“光屏一侧”或“蜡烛一侧”)向透镜方向看去,可以观察到蜡烛的像。
二.实验探究题(共13小题)
6.如图甲所示,小宇用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。
(1)实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一 。
(2)实验中将蜡烛和透镜的位置固定后,无论怎样移动光屏都得不到像,其原因可能是 (回答一种情况即可)。
(3)他将凸透镜固定在光具座上50m刻度线处,将点燃的蜡烛放在光具座35cm刻度线处,当光屏移动到图甲所示刻度线处时,在光屏上恰好呈现出烛焰清晰的像,此时光屏上成倒立、 的实像。
(4)如果实验中发现光屏上的像如图乙所示,在不移动光屏和透镜的情况下,应将蜡烛向 (填“上”或“下”)移动可使像成在光屏中间。
(5)小宇根据实验结论思考:
高铁进站通道采用如图21丙所示的人脸识别系统,可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片,传递给计算机进行快速识别,此系统摄像机镜头的焦距一定小于 cm。
7.小明在探究凸透镜成像规律过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图甲所示放置,则:
(1)该透镜的焦距范围是 ;
(2)此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、 (放大/缩小/等大)的清晰的像,利用凸透镜这一成像规律制成的是 (照相机/投影仪/放大镜);
(3)若保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“15cm”刻度线位置,他将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,则小明所患的眼疾是 (近视眼/远视眼),他戴的眼镜是 (凸透镜/凹透镜);
(4)实验进行较长时间后,所成的像将呈在图乙中的 点处。
8.小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)如图甲所示行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可知,凸透镜的焦距是 cm。
(2)为了方便从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较 (选填“粗糙”或“光滑”)的玻璃板
(3)如图乙所示,用该凸透镜做成像实验,把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像。
若撒去光屏,人眼在图乙所示的位置 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛的像;
当给凸透镜戴上近视眼镜后,为使光屏上再次呈清晰像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像“A”接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置,再移动光屏,在光屏上形成清晰的像“B”。
由实验可知像“A” (选填“大于”或“小于”)像“B”。
(5)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图丙),做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v。
物像间距L(u+v),绘出图线如图丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L 经“XX”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:
放大率n=
=
,结合丙、丁两图,可知当物距u=3f时,n= 。
9.如图甲所示,小明在做探究凸透镜成像规律的实验时,将凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛和光屏分别放在凸透镜A的两侧,调节它们的位置,直至蜡烛在光屏上成清晰的像。
请完成下列问题:
(1)在甲图中的光屏上,所成的像是倒立 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像,日常生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的;
(2)保持凸透镜A位置不变,调节蜡烛和光屏的位置,使蜡烛在光屏上再次成清晰的像。
多次实验后,画出凸透镜A成像中物距和像距变化关系的图象(如图乙所示),则凸透镜A的焦距为 cm;
在上述实验过程中,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是 ;
A.将蜡烛左移,光屏左移B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移,光屏左移D.将蜡烛右移,光屏右移
(3)当光屏上呈现清晰的像时,不改变蜡烛和透镜位置:
①若将凸透镜A换成焦距相同、但镜面直径较小的凸透镜B,再次实验,光屏上所成的像与原来的像相比 (选填“变小”、“变暗”或“变不完整”)了;
②若将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜C,再次实验,则需将屏向
(选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像相比 (选填“变大”或“变小”)了;
(4)用LED灯做成字母“F”替代蜡烛来进行实验,除了亮度和清洁的因素之外,你认为这样改进后最主要的一个好处是 。
10.在某次探究凸透镜成像规律的实验中,所使用的凸透镜焦距是15cm。
(1)如图所示,当把凸透镜成固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的 (选填“放大”或“缩小”)倒立的实像;
(2)实验过程中,燃烧的蜡烛变短,导致光屏上的像向 移动,可将凸透镜的高度调 (选填“高”或“低”),使像呈现在光屏中央。
(3)若将一个不透明小于透镜的小圆纸片贴在凸透镜的中央,则在另一侧的光屏上 得到完整的像(选填“能”或“不能”)。
(4)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了;
为了使光屏上再次得到清晰的像,光屏应向 移动;
若不移动光屏,将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像也变清晰了,则该眼镜片是 透镜是,可以用来矫正 (选填“近视”或“透视”)眼。
(5)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛从很远处向二倍焦距处移动时,物体移动的速度 像移动的速度(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
11.小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)如图甲所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可知,凸透镜的焦距是 cm。
(2)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的是 (填选项前的字母)
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(3)为了方便从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较 (选填“粗糙”或“光滑”)的玻璃板。
(4)如图乙所示,用该凸透镜做成像实验,把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像。
若撤去光屏,人眼在图乙所示的位置 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛的像;
(5)若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像“A”;
接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置,再移动光屏,在光屏上形成清晰的像“B”。
(6)小明用课本把凸透镜挡住了一半,发现光屏上 (填“能”或“不能”)成完整的像,像变 (填“亮”或“暗”)。
(7)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图丙),做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v。
物像间距L(u+v),绘出图线丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L 。
经“XX”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:
12.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,它与被观察物体的间距为10~15mm,如图甲所示。
(2)如图甲所示中,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,若不调整与箭头的距离,应该把水珠变 (选填“厚”或“薄”),直至看到与原来方向相反的、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)如图乙所示,通过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴和凸透镜三者中心在 ,并且保持凸透镜水平,看到箭头相对于原来的箭头是 (选填“正立”或“倒立”)的。
(4)若用眼镜代替凸透镜,完成上述实验,应选用 (选填“近视镜”或“远视镜”)。
三.解答题(共2小题)
13.小林同学利用图示装置来研究凸透镜成像,
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度的目的是
(2))如图1所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像:
保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜右移到B处(图中未标出)。
光屏上再次成清晰的像,此时所成的像是倒立 的实像。
(3)实验过程中蜡烛燃烧一段时间后,若仍使烛焰的像位于光屏中央,蜡烛和凸透镜不动,则光屏应 (填“向上或“向下”)移动
(4)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L0,如图2所示,则该透镜两倍焦距2f L0(选填“>”、“<”或“=”)透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s= (用L0,L表示)
14.2014年7月,常州学生李潇在水塘中看到形状特殊的“虾”。
(1)如图甲所示,他看到的“虾”是因为光的 而形成的 像,真正的虾在水中 (C/D/E/F)处。
他用激光笔从A点向 (B/C/D/E/F)处射出光束,即可把虾照亮。
(2)拍照得到虾的胶片后,他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看。
①胶片上虾的头部朝 (上/下)。
②测得胶片到凸透镜的距离为8cm,则该凸透镜的焦距可能是
A.2cmB.7cmC.9cmD.10cm
要使像变得更大,应将幕布向 (左/右)移,并将凸透镜向 (左/右)移。
参考答案与试题解析
1.【解答】解:
若要照片上的人脸更小一些,则应该将自拍杆伸长,增大了物距,从而减小了像距,使像变小;
水面相当于平面镜,水中的“倒影”是由于光的反射形成的;
照相机的镜头相当于凸透镜,成倒立、缩小的实像,因此照片中的倒影是实际光线进入手机镜头形成的;
用红光照射金黄的菜花,红光被菜花吸收,红光不能被反射,因此看起来花呈现黑色。
故答案为:
伸长;
反射;
是;
黑。
2.【解答】解:
(1)根据测量焦距的实验,当凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,
并且该点到光心的距离为焦距,为5cm;
此时f=5cm,u=8cm,f<u<2f,据凸透镜的成像规律,所成的像是倒立放大的实像,
(2)照相机的镜头相当于凸透镜,胶片相当于光屏,被照的物体和凸透镜的距离大于2倍焦距,在胶片上能得到倒立、缩小的实像。
(3)因为瓶中进入水之后,瓶中的水形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,可能会导致森林火灾;
(4)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
近视镜属于凹透镜透镜,老花镜属于凸透镜。
(5)人的眼睛相当于一架微型照相机,晶状体相当于照相机的凸透镜,视网膜相当于光屏。
无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距,外界物体在视网膜上成倒立、缩小、实像。
(1)5;
倒立;
放大;
实;
(2)凸;
光屏;
大于2倍;
(3)凸透镜;
会聚;
(4)会聚;
发散;
凹;
凸(5)凸;
倒。
3.【解答】解:
(1)山峰在水中的“倒影”,这是由于光在水面发生镜面反射,形成山的虚像;
若其中的一个山峰顶端到水面的距离为80m时,根据平面镜所成的像与平面镜的距离等于物体与平面镜的距离可知,它像的顶端到水面的距离为80m。
(2)烛焰到凸透镜的距离是物距,光屏到凸透镜的距离是像距。
由图知,物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
将蜡烛移到“15cm“刻度线位置,物距变大,则像距会变得更小,即像更靠近凸透镜。
此时保持凸透镜和光屏的位置不变,在蜡烛和凸透镜之间放置了一个度数合适的眼镜,光屏上也得到了清晰的像,说明这个镜片对光起到了发散的作用,因此,他放置的应该是矫正近视眼的凹透镜片。
(1)镜面;
虚;
80;
(2)缩小;
照相机;
近视眼。
4.【解答】解:
盛水的烧杯相当于一个凸透镜,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,看到的是铅笔倒立的实像;
当物距小于一倍焦距时,成正立、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,成成正立、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,成倒立的实像,因此他所看到的像不可能变成笔尖朝左。
凸透;
不可能。
5.【解答】解:
(1)在做实验的过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中心。
(2)由题意知,f=10cm,当烛焰距凸透镜30cm时,物距u>2f。
根据凸透镜成像的规律,所以此时成倒立、缩小的实像。
人们根据这个原理制成了照相机。
戴上近视眼镜(凹透镜)对光有发散作用,所以像会成在后面,光屏向右移动才能找到清晰的像;
(3)若保持蜡烛和光屏不动,只移动透镜,根据光路的可逆性,若通过移动凸透镜,使物距、像距恰好与原来相反,则能够再次成像。
(4)蜡烛变短,烛焰向下移动,由于成倒立的实像,所以光屏上的像向上移动。
(5)若将蜡烛移到距凸透镜5cm处时,此时u<f,成正立、放大的虚像,在光屏上不能得到蜡烛的虚像。
(6)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,会聚成的像仍然是完整的,只是像的亮度变暗。
(7)当烛焰逐渐远离凸透镜时,若在光屏上还能够得到清晰的像,由于物距变大,像距变小,所以应将光屏靠近凸透镜方向移动。
(8)当蜡烛距离透镜很近时,无论怎样移动光屏都找不到像了,此时u<f,成正立、放大的虚像,物像同侧。
因此从光屏一侧向透镜方向看去,可以观察到蜡烛的像。
(1)同一高度;
右;
(3)能;
(4)上;
(5)不能;
(6)完整;
(7)靠近;
(8)光屏一侧。
6.【解答】解:
(1)为了使像成在光屏上,首先要调整三者的中心在同一高度上。
(2)实验中将蜡烛和透镜的位置固定后,无论怎样移动光屏都得不到像,其原因可能是因为物距小于一倍焦距,成了虚像,不能成在光屏上;
有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上;
有可能物体在焦点上,不能成像;
(3)将凸透镜固定在光具座上50m刻度线处,将点燃的蜡烛放在光具座35cm刻度线处,当光屏移动到图甲所示刻度线处时,在光屏上恰好呈现出烛焰清晰的像,凸透镜成实像时,物距小于像距,此时光屏上成倒立、放大的实像。
(4)根据光线过光心不改变方向,要使像向上移动,可以使蜡烛向下移动。
(5)摄像机的镜头相当于凸透镜,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,已知物距为1m,则焦距应小于0.5m,即50cm。
(1)高度;
(2)物距小于一倍焦距;
(3)放大;
(4)下;
(5)50。
7.【解答】解:
(1)根据图中所示,此时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,即u=25cm>2f,f<v=17cm<2f,解得透镜焦距范围:
8.5cm<f<12.5cm;
(2)根据图中所示,此时物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,利用凸透镜这一成像规律制成的是照相机;
(3)将蜡烛移到“15cm”刻度线位置,物距变大了,像距应当减小,他将自己戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,说明眼镜对光线有发散作用,应为凹透镜,近视镜是凹透镜;
(4)实验进行较长时间后,蜡烛燃烧变短,则烛焰的像应向上移动,所成的像将呈在图乙中的B点处;
(1)8.5cm<f<12.5cm;
(3)近视眼;
凹透镜;
(4)B。
8.【解答】解:
(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距40.00cm﹣30.00cm=10.00cm;
(2)从不同方向能观察光屏上的像,光屏应该发生漫反射,所以其表面应该是粗糙的;
(3)由题意可知此时物距为u=18cm,这时2f>u>f,成倒立放大实像,当撤去光屏,人眼睛在光屏的位置能看到蜡烛的实像;
当给凸透镜戴上近视眼镜后,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,则光屏应远离凸透镜才能呈现清晰的像;
(4)若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像“A”;
接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置,再移动光屏,在光屏上形成清晰的像“B”;
比较可知,第一次的物距小于第二次的物距,由凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”可知,像“A”大于像“B”。
(5)根据凸透镜的成实像时满足u>f,由图丁可知,随着物距u的增大,物像间距L先减小后增大,当物距u=2f时,物像间距L最小为4f,因此,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L⩾4f。
由图丁可知,当物距u=3f时,物像间距L=4.5f,根据L=u+v可得像距v=L﹣u=4.5f﹣3f=1.5f,
则放大率:
n=
=0.5。
(1)10.00;
(2)粗糙;
(4)大于;
(5)⩾4f;
0.5。
9.【解答】解:
(1)由图可知,此时的物距小于像距;
此时成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
(2)由图知,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。
所以2f=20cm,则f=10cm。
如果想在光屏上得到更大的清晰的像,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大;
可知,将蜡烛右移,光屏右移;
(3)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,成像大小不会变化,但经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗。
如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜C,比起原来就相当于将物距变大了,那么像距就要减小,像变小;
光屏要靠近凸透镜,即向左移动;
(4)使用红色发光二极管代替蜡烛,与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定;
(1)放大;
投影仪;
(2)10;
D;
(3)①变暗;
②向左;
变小;
(4)光屏上所成的像比较稳定。
10.【解答】解:
(1)凸透镜焦距是15cm,当把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,物距为50cm﹣15cm=35cm,大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,像在1倍和2倍焦距之间,照相机是根据这个原理制成的;
(2)蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据过光心不改变方向,凸透镜向下移动,或光屏向上移动;
(3)将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央,物体上任一点射向凸透镜的其他部分,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;
(4)把蜡烛向左移动一小段距离,物距增大,像距减小,故应调整光屏向左移动;
若将蜡烛向左移动一小段距离,物距变大,像距应减小,若要成清晰像,光屏应向左移动。
若不移动光屏,应使光线发散一些,所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜,光屏上的像又变清晰,近视眼的矫正原理与此相同;
(5)蜡烛沿凸透镜的主轴从远处向凸透镜二倍焦距处移动,像从凸透镜的一倍焦距向二倍焦距移动,物体移动的速度大于像移动的速度。
(1)Ⅱ;
缩小;
(2)上;
下;
(4)左;
近视;
(5)大于。
11.【解答】解:
(1)由图中,平行光线经凸透镜后会