内容正文:
第四章 神奇的透镜 寒假作业
一、选择题
1.如图所示,分别表示近视眼成因和矫正方法的是( )
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
2.据人民网报道:近日中国、美国、澳大利亚合作开展的防治儿童近视研究项目前期调查显示,中国青少年近视发病率高达50%~60%,全国近视眼人数竟已近4亿!中国学生的近视率排到了世界第二,仅次于新加坡。近来,小华为了看清书上的字,眼睛与书的距离和视力正常时相比越来越近了,这说明小华已( )
A.患上近视眼,需要佩戴用凸透镜制成的眼镜
B.患上近视眼,需要佩戴用凹透镜制成的眼镜
C.患上远视眼,需要佩戴用凸透镜制成的眼镜
D.患上远视眼,需要佩戴用凹透镜制成的眼镜
3.某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的图象,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是4 cm
B.当u=3.5 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=5 cm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3 cm处移动到8 cm处的过程中,像逐渐变小
4.小强看远处的某点时,其光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小强的眼睛是近视眼,应配凸透镜做成的眼镜
B.小强的眼睛是近视眼,应配凹透镜做成的眼镜
C.小强的眼睛是远视眼,应配凸透镜做成的眼镜
D.小强的眼睛正常,无须配戴眼镜
5.如图所示,甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm,下列说法不正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用
B.凸透镜都有两个实焦点
C.乙透镜的焦距更大,其折光本领更强
D.平行光经过凸透镜后,都能会聚于一点
6.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏处于图示位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这个成像规律可以制成( )
A.照相机 B.潜望镜 C.放大镜 D.幻灯机
7.在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像,若保持透镜位置不变,将光屏、蜡烛位置互换一下,则( )
A.光屏上能成倒立放大的实像 B.光屏上能成倒立缩小的实像
C.光屏上没有清晰的像 D.光屏上能成正立缩小的像
8.近年大为流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便,如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用白拍杆可以( )
A.增大物距 B.增大像距
C.增大人像的大小 D.减小取景范围
二、填空题
9.某同学在做探究凸透镜成像规律实验时,蜡烛和光屏的位置如图所示,此时在光屏上得到了倒立、等大、清晰的实像。则凸透镜的焦距是 ,接下来把蜡烛移动到刻度处,则应将光屏向 选填“左”或“右”移动,光屏上才可以得到倒立、 、清晰的实像。
10.如图所示是利用航空摄影拍摄到的市区一角,如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是50mm,则胶片成的是 (选填“实”或“虚”)像,胶片到镜头的距离应 (选填“大于100mm ”、“ 略大于50mm”、“略小于50mm”、“ 等于50mm”)
11.在森林中随意丢弃垃圾是不文明行为,尤其是随意丢弃尚未喝尽的矿泉水瓶可能酿成森林火灾。矿泉水瓶里剩下了一些水,在阳光的照射下形成 镜的效果,当阳光被 (选填“会聚”或“发散”)在杂草上,达到杂草燃烧温度,杂草燃烧可能引发森林火灾。
12.某同学用自制的“水透镜”做凸透镜成像实验,当蜡烛、水透镜和光屏在如图所示的位置时,光屏上得到了清晰的像,利用此成像原理可制成 (选填“放大镜”、“照相机”或“幻灯机”)。他继续向水凸透镜内注水,凸透镜对光的偏折能力变 (选填“强”或“弱”),此时光屏上所成的像变模糊,为了在光屏再次呈现清晰的像,你的操作是: 。
13.生活中为了方便老年人剪指甲,该新型指甲剪在上方加装了一个小凸透镜。如图所示,该指甲剪剪指甲时凸透镜可以成正立、 的虚像。考虑到放大效果更好,此透镜的焦距应选择 (选填“1cm”或“5cm”)更合适。
14.小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远,根据所学知识想到人的眼睛与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同,爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的 (选填“近”或“远”)视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由 透镜制成的老花镜。
三、作图题
15.如图完成图中的光路。
四、实验探究题
16.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜的焦距是10cm,将透镜固定在光具座50cm刻度线处,实验装置如图所示:
(1)实验时首先应调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们的中心大致在 ,点燃蜡烛应在调整高度之 (选填“前”或“后”);
(2)实验中将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的实像,该像是 的(选填“放大”、“等大”或“缩小”);
(3)再将蜡烛从光具座上10cm向35cm刻度线移动时,若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像,光屏应 (选填“远离”或“靠近”)透镜;
(4)实验时,蜡烛越烧越短,将会看到屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动;
(5)实验过程中,用黑纸将凸透镜遮掉一半,光屏上像的形状 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】近视眼的成因的晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球的前后径太长,因此来自远处的光会聚在视网膜前,即像成在视网膜的前方,所以①是近视眼的成因。近视眼需戴凹透镜矫正,所以③是近视眼的矫正做法。
故答案为:D.
【分析】近视眼是折光能力太强,在视网膜前成像,近视眼需戴凹透镜矫正。
2.【答案】B
【解析】【解答】小华能看清近处的物体,不能看清远处的物体,小华的眼睛患上了近视眼;近视眼是由于晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴凸透镜,使光线推迟会聚。
故答案为:B。
【分析】近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体;近视眼是由于晶状体太厚,使像成在视网膜的前方,要戴一个凹透镜来矫正。
3.【答案】D
4.【答案】B
【解析】【解答】解:由题干图可知:像呈在视网膜的前方,故小强的眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚.故A、C、D错误故选B.
【分析】解答本题需掌握:近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正.
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】A
【解析】【解答】因为凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,所以利用“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,可以增大物距,从而减小了人像的大小,可以增大取景的范围,取得更好的拍摄效果,所以B、C、D不正确。
故答案为:A
【分析】“自拍神器”利用了凸透镜镜像的原理:物距越大,像距越小,像越小;从而有更好的拍摄效果。
9.【答案】10.0;右;放大
【解析】【解答】根据图像,光屏上得到了倒立、等大的实像,物体在凸透镜的二倍焦距点上,物距u=50.0cm-30.0cm=20.0cm,凸透镜的一倍焦距f=10.0cm;当蜡烛移动到35cm刻度处,物距u'=50.0cm-35.0cm=15.0cm,在一倍焦距和二倍焦距间,像在二倍焦距外,应将光屏向右移动,光屏上成像是倒立、放大 、清晰的实像。
【分析】当物体在凸透镜的二倍焦距点时,成倒立等大的实像,可以计算焦距;物体在一倍焦距和二倍焦距间时,像在二倍焦距外。
10.【答案】实;略大于50mm
【解析】【解答】照相机所成的像是倒立缩小的实像,所以胶片成的是实像;照相机的镜头相当于一个凸透镜,镜头的焦距是50mm,胶片和镜头之间是像距,2f>v>f,所以胶片到镜头的距离大于50mm小于100mm.因为航空摄影人员从高空拍摄时,物距很大,因此这时像几乎成在焦点处,但要略大于焦距,即略大于50mm.
故答案为:实; 略大于50mm .
【分析】结合照相机成像的原理分析解答.
11.【答案】凸透;会聚
【解析】【解答】矿泉水瓶里剩下了一些水,在阳光的照射下形成凸透镜的效果,凸透镜对光有会聚作用,所以当阳光被会聚在杂草上,达到杂草燃烧温度,杂草燃烧可能引发森林火灾。
故答案为:第一空:凸透;第二空:会聚。
【分析】本题考查了透镜对光的作用,凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
12.【答案】照相机;强;光屏向左移动
【解析】【解答】图中,物距大于像距,物体在二倍焦距外,成倒立缩小的实像,可以制成照相机。
向水凸透镜内注水,凸透镜厚度变大,焦距变小,折光能力增强,会使像提前会聚,像距变小,光屏应该向左移动,光屏上再次成清晰的像。
【分析】当物距在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,实际应用是照相机;凸透镜厚度变大,折射能力变强;像靠近凸透镜移动。
13.【答案】放大;1cm
14.【答案】照相机;远;凸
【解析】【解答】人的眼睛与照相机的成像原理相同,都是成倒立、缩小的实像。
晶状体太薄,导致晶状体对光线的会聚能力变弱,看远处物体时,像呈在视网膜后方,所以爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的远视眼。
远视眼是由于看远处物体时,像呈在视网膜后方,所以应该佩戴会聚透镜,即凸透镜,使光线提前会聚。
【分析】当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。远视眼的晶状体比较薄,所以,其对光的偏折能力弱,也就是说其会聚能力弱,导致其成像在视网膜的后方;要使像成在视网膜上,只有一个办法:间接的增强其会聚能力,也就是通过会聚光线的方法达到重新成像在视网膜上的目的。而凸透镜也就是远视镜(老花镜)具有这种作用,所以远视眼的老年人戴的眼镜都是凸透镜!
15.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】入射光线的延长线过焦点,所以该光线经凹透镜折射后,与主光轴平行射出;入射光线过光心,则折射光线的传播方向不改变。如图所示:
【分析】入射光线的延长线过焦点,所以该光线经凹透镜折射后,与主光轴平行射出;入射光线过光心,则折射光线的传播方向不改变。
16.【答案】(1)同一高度;前
(2)缩小
(3)远离
(4)上
(5)不变
【解析】【解答】(1)首先应调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们的中心大致在同一高度,保证了烛焰的像在光屏的正中央;因为要调整烛焰的高度,所以点燃蜡烛应在调整高度之前。
(2)蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,此时的物距为40cm,大于两倍的焦距,故成的是倒立的缩小的实像。
(3)从光具座上10cm向35cm刻度线移动时,物距越变越小,那么像距需要越变越大,故需要将光屏远离透镜。
(4)蜡烛越烧越短,由通过光心的光线传播方向不变可知,当蜡烛变短时,像向上移。
(5)用黑纸将凸透镜遮掉一半,剩余光线依然能成完整的像,但是像的亮度会变暗。
【分析】(1)实验前,调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上,使得像呈现在光屏的中央;
(2)当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机,
(3)当凸透镜成实像时,物距发生改变时,像距和像的大小的变化遵循“物远像近小、物近像远大”的变化规律。
(4)通过光心的光线不改变方向确定像的位置,移动蜡烛、凸透镜和光屏使之在中央即可。
(5)光线经过凸透镜折射后会成像,用纸板挡住一部分光线后,其他的光线仍然会聚可以成像,只是像变暗了。
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