北师大版物理八年级下第六章常见的光学仪器doc.docx
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北师大版物理八年级下第六章常见的光学仪器doc
初中物理学习材料
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第六章常见的光学仪器
第一节透镜
1．（上海19大同中学杯）如图所示，有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体低面是磨砂的毛面，当平行光沿轴方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到（ ）
A．圆形亮斑B．圆型暗斑
C．圆形暗斑且中心有一亮点D．圆形亮斑且中心有一暗点
2．（11常州）在淹城民俗街上，小明对一雕刻于半粒大米（上圆下平）上的微雕作品“”产生了浓厚兴趣。
（1）为看清微雕作品上的文字和图像，小明应利用如图所示透镜中的（选填序号）进行观察。
（2）正确选择透镜后，小明拿透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，当在纸上呈现一个最小最亮的光斑时，测得这个光斑到透镜的距离为5cm。
（3）透过透镜观察微雕作品“
”，小明看到的像如图所示，此时透镜到微雕作品的距离是。
A．小于5cmB．大于5cm且小于10cm
C．等于10cmD．大于10cm
3．（10年学而思杯初二）如图所示Ｓ是发光体，Ｓ′是它通过凸透镜成所的像，请画出凸透镜的位置并找出焦点（一个即可）。
4．（10年学而思杯初二）实验中有时需要将一束平行光变成细平行光，这可以利用两块透镜的组合来解决，请在下图的两个方框中各画出一种组合方式。
5．（趣味链接）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
1．D【解析】当平行光沿轴方向向下照射时，对准气泡周围入射的光，方向不变，在磨砂面（相当于“光屏”）上有光到达，形成亮斑。
气泡和它竖直方向上、下层玻璃共同的作用相当于一个凹透镜，即平行光经这个“凹透镜”后会发散，使磨砂面中心无光，形成暗斑。
2．
（1）A（3）A
【解析】要看清微雕作品必须对它进行放大，即要用放大镜进行观察，而放大镜就是一个短焦距的凸透镜，在第
（1）问中A、B、C、D四个选项中只有A选项是凸透镜。
而凸透镜要当放大镜使用，物体必须放在凸透镜的焦距以内，即物距要小于一倍焦距，所以在第（3）问中答案选A。
3．图略
【解析】凸透镜的三条特殊光线：
通过光心的入射光线传播方向不改变；平行主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点；通过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行主光轴。
本题中我们只需要把发光体S和它的像Ｓ′连接起来，它们的连线与主光轴的交点就是凸透镜的光心所在的位置（即凸透镜的位置）。
从发光体S作平行于主光轴的入射光线与凸透镜的交点就是入射点，连接入射点与像点Ｓ′，此连线与主光轴的交点就是凸透镜的焦点。
4．图略
【解析】在本题中入射光线比出射光线间的距离小，说明光经透镜折射后会聚了。
凸透镜对光有会聚作用，首先想到的是在方框内放置两个凸透镜。
其次，我们还可以想象，凹透镜虽然对光有发散作用，但只要凹透透的发散程度小于凸透镜的会聚程度，光经两者组合折射后，还是有会聚作用。
所以我们还可以在方框内填凸透镜和凹透镜组合。
5．该方法可行。
凸透镜对光有会聚作用，让太阳光会聚于焦点，从而使热量集中到焦点上，使焦点处的干草温度升高，达到其着火点而被点燃。
【解析】平行光经凸透镜折射后会聚于一点，太阳光是平行光，经冰凸透镜折射后会聚于一点，这一点温度很高，可以点燃可燃物。
第二节学生实验：
探究——凸透镜成像
1．（16届江苏初二）如左图所示，有一个圆柱体ΡQ，放在凸透镜前图示位置，它所成像的形状应该如右图中的（ ）
2．（04初赛）在儿童乐园，摄影师给卡通人照相，在调焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示。
为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示，摄影师应当将镜头适当地（ ）
A．向下并且向左移B．向下并且向右移
C．向上并且向左移D．向上并且向右移
3．（11鸡西）在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：
（1）吴洋同学通过物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜。
在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图甲所示），看到手指的像；再用放大镜观察远处的房屋（如图乙所示），看到房屋的像。
（选填“放大”“等大”或“缩小”）
（2）他猜想：
凸透镜成像的大小可能与蜡烛到透镜的距离有关。
于是，他在如图丙所示的光具座上，不断改变蜡烛到透镜的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示：
物体到凸透镜的距离/cm
光屏上像到凸透镜的距离/cm
光屏上像的大小
3.00
光屏上没有像
5.00
光屏上没有像
12.00
60.00
放大
20.00
20.00
等大
25.00
16.67
缩小
30.00
15.00
缩小
分析数据可知，物体到凸透镜的距离越大，光屏上像的大小就越。
（3）吴洋所在班级照毕业相时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，摄影师使照相机远离同学，同时还应（选填“增加”“缩短”或“不改变”）照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面。
4．（2011福州）小雪小组在“探究凸透镜成像大小与焦距的关系”实验中，对课本的实验装置进行了改进，如图所示。
（1）他们不用蜡烛，而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验，你认为其好处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（写出一点即可）
次数
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
1
15
5
7.5
2
8
17.5
3
10
29.0
（2）他们用三个焦距不同的凸透镜进行实验，数据记录如上表。
分析表中数据可知，在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距＿＿＿＿；根据你所学凸透镜成像规律分析，此时所成像的大小＿＿＿＿。
（均选填“越大”“越小”或“不变”）
5．（2012•连云港）小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系，为了进一步探究，他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。
（1）实验开始前，首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在 。
（2）下表是小华同学实验时记录的几组数据：
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
物高l/cm
像高h/cm
1
35
14
5
2
2
30
15
5
2.5
3
20
20
5
5
4
15
30
5
10
5
12
60
5
25
①该凸透镜的焦距为 cm；
②从表中的数据可以看出，当像距小于物距时，像高与物高的比值 （选填“大于”或“小于”）1；当像距大于物距时，像高与物高的比值 （选填“大于”或“小于”）1。
③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距比值之间的具体关系，他的结沦是 。
参考答案
1.B【解析】物体在凸透镜焦点以外成实像，而且物体离凸透镜越远（即物距越大）所成的实像就越小，像距也越小。
圆柱体ΡQ的P端离凸透镜远些所成的像要小些，像距也要小些。
2.B 【解析】物体通过凸透镜成实像时，像与物体上下关系相反，左右关系相反。
要让物体通过凸透镜所成的像向下并且向右移动，在物体位置不变的情况下，凸透镜要向下并且向右移动。
3．
（1）放大缩小
（2）小（3）缩短
【解析】物体在凸透镜的焦点以内成正立、放大的虚像；物体在凸透镜焦点以外成实像，而且物体离凸透镜越远（即物距越大）所成的实像就越小，像距也越小。
4．
（1）可以增加物体的亮度，使所成的像更清晰（便于观察凸透镜所成像的性质；所成的像不晃动，更加稳定等合理即可）
（2）越大越大
5.
（1）同一高度
（2）①10
②小于大于
③像高与物高的比值和像距与物距的比值相等
【解析】
（1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。
（2）①根据凸透镜成像规律中的物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，可求得其焦距。
②根据当像距小于物距时，像高与物高的比值可得出结论；同理，根据当像距大于物距时，像高与物高的比值可得出结论。
③根据实验中像高与物高的比值和像距与物距比值之间的具体关系，可得出结论。
第三节生活中的透镜
第四节眼睛和眼镜
1．（06初赛）用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。
有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。
这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是（ ）
A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大
B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大
C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同
D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同
2．（99初赛）有一个写着“F”字样的胶片放在教学用投影仪上。
此时屏幕上刚好形成一个清晰的像。
请在屏幕上画出“F”的像。
如果要得到更大的清晰的像，应使投影仪（选填“远离”或“靠近”）屏幕，并把透镜向（选填“上”或“下”）移动。
3．（经典题）童话世界里也有很多物理知识，如图所示是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：
鱼眼晶状体的形状比人眼更加（选填“平”或“凸”）一些。
像鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体，像将成在视网膜的（选填“前面”或“后面”），因此童话世界中生活在水里的美人鱼上岸后，若要看清远处的物体，应该配戴（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
4．（11年浙江中考押题）光电鼠标在电脑中应用非常广泛,其原理就是利用发光二极管照射移动表面（如图所示），并被反射回鼠标的光学感应器，用以记录移动动作，以此来捕捉移动位置的不同画面。
当鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以决定移动的距离和方向。
产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标会根据这些结果来移动，图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
（1）当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生（选填“镜面反射”或“漫反射”）。
（2）光学感应器上所成的像是（选填“实像”或“虚像”）。
（3）将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为。
5．（趣味链接）根据美国公路安全保险协会提供的数据，在美国，因闯红灯导致的交通事故占到全部交通事故的22%。
近几年，这类交通违章现象似乎呈上升趋势。
为控制这一趋势，越来越多的城市安装了闯红灯照相机。
这些完全自动化的装置可收集主管机关指控闯红灯者行为违章所需的所有证据。
如果照相机拍到您超速通过路口，那么一、两个月后您的邮箱里就会收到一张罚单（连同一张违章照片）。
通常，闯红灯违章监控系统在十字路口的四个角处都安装了照相机，以拍摄不同方向行驶的汽车，并从不同角度获取照片。
闯红灯违章监控系统中某些系统使用胶卷照相机，但多数较新的系统使用数码相机。
实际上闯红灯照相机只需从汽车后面拍照，因为主管机关只需要一张清晰的尾部车牌照片。
多部照相机安装在路口高处，可全视角监控任何交通违章者。
请思考下列问题：
（1）数码相机与传统相机在影像摄取部分的成像原理大致相同，但在成像及记录方面两者有很大差别。
传统相机得用底片，而数码相机主要依靠感光芯片和存储卡。
数码相机成像的原理是什么？
（2）如下图所示，安装在某十字路口的照相机拍摄到一辆小车正在闯红灯违章向前行驶。
通常情况下安装在十字路口的照相机要连拍三张违章照片作为违章证据储存起来。
如果下图是照相机拍摄的第一张照片，那么照相机拍摄到的第二张照片中的违章小汽车比第一张照片中的小汽车要大一些，还是要小一些呢？
为什么？
参考答案
1．B【解析】短焦距的镜头对光的会聚作用强，物体在镜头2倍焦距之外远近不同的位置通过镜头（相当于凸透镜）成像在它的1倍焦距与2倍焦距之间，由于焦距小，像距有差异，但不大。
2．图略远离下
3．凸前面近视眼镜
【解析】要解答本题需掌握：
①人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像；②晶状体的曲度越大，会聚能力越强，应配戴发散透镜，使光线的会聚能力减弱。
4．
（1）漫反射
（2）实像
（3）像没有刚好成在光学感应器上（或像成在光学感应器的下方）
【解析】光射到粗糙的物体表面发生漫反射。
由题图可知发光二极管发出的光经聚光透镜会聚后射到鼠标垫上，经鼠标垫反射后通过成像透镜成像在光学感应器上。
最后在光学感应器上的像是由折射光线会聚而成的，是实像。
将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，相当于增大了物距，像距要相应减小（像成在光学感应器的下方）。
5．
（1）物体在凸透镜2倍焦距之外，通过凸透镜成倒立、缩小的实像。
（2）小些，因为汽车离照相机的距离增大（即物距增大），像距减小，像变小。
【解析】传统照相机的工作原理：
物体在凸透镜2倍焦距之外，通过凸透镜成倒立、缩小的实像。
数码相机的工作原理与传统相机的工作原理相同。
小汽车闯红灯时，由于照相机所拍摄的是汽车的尾部，所以在拍摄下一张照片时，汽车离照相机的距离大些（物距增大），像距减小，像也要变小。
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