第四章 神奇的透镜 寒假作业——2024-2025学年沪科版八年级全册物理

第四章 神奇的透镜 寒假作业 一、选择题 1．我们学习了很多光学成像的实例，如：①针孔照相机内所成的像（小孔成像）；②在“潜望镜”中看到的景物的像；③放大镜中看到物体的像；④幻灯机屏幕上看到的像；⑤汽车观后镜中的像。对这些成像实例，下列说法中正确的是（　　） A．属于实像的是①、④ B．属于虚像的是②、③、④ C．属于折射光线所成的像是①、③ D．属于反射光线所成的像是①、②、⑤ 2．在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法错误的是（　　） 实验次序 1 2 3 4 5 物距u/cm 50 40 30 25 20 像距v/cm 22 24 30 38 60 A．该凸透镜的焦距是15cm B．当v＝24cm时，凸透镜成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的 C．当u＝25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的 D．若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，像会逐渐变小 3．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示，关于近视眼形成原因及其矫正的原理图正确的是（　　） A．③① B．②④ C．①③ D．②③ 4．以下有关透镜的说法，正确的是（　　） A．近视眼用凸透镜矫正 B．要使投影仪在屏幕上成的像更大一些，应让投影片离镜头更近一些 C．照相机成像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间 D．放大镜只能成放大的像，不能成缩小的像 5．小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．光屏上成的是放大的实像 B．该透镜的焦距是30.0cm C．若蜡烛、光屏不动，将透镜向左移动适当的距离，光屏上可以再一次成像 D．若透镜不动，将蜡烛移到5.0cm刻度处，光屏需要适当左移才能再次在光屏上成清晰的像 6．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．此时的物距大于20cm C．当物距是30cm时，光屏上呈现倒立放大的像 D．当物距是6cm时，看到正立放大的虚像 7．暗室小实验：如图所示，在水平桌面上铺上一张白纸，在白纸上放一块小平面镜，用一个带凸透镜的手电筒（灯珠在焦点F处）竖直向下照射，站在侧边的同学会看到（　　） A．白纸暗，平面镜亮 B．白纸亮，平面镜暗 C．白纸和平面镜都亮 D．白纸和平面镜都暗 8．在上网课期间，小明用手机看图像太小，便用屏幕放大器来帮忙。小明通过屏幕放大器可看到放大了的图像，如图所示。手机距离屏幕放大器15cm，则（　　） A．屏幕放大器是凹透镜，与近视镜的应用原理相同 B．屏幕放大器是平面镜，与潜望镜的应用原理相同 C．屏幕放大器是凸透镜，焦距可能为20cm，与放大镜的应用原理相同 D．屏幕放大器是凸透镜，焦距可能为10cm，与投影仪的应用原理相同 二、填空题 9．在晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，可能会把叶子烧焦，因为落在叶面上的水珠相当于凸透镜，它对光线起　 　（选填“发散”或“会聚”）作用；显微镜物镜作用相当于　 　 （选填“放大镜”或“投影仪”或“照相机”）；如图所示是某眼睛成像示意图，由图可知，该眼睛需要配戴　 　（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜来矫正。 10．有一种特殊镜片b，如图所示，其厚度变化可通过抽出液体（或注入液体）来实现。为矫正近视，可调整为镜片　 　佩戴（选填“a”或“c”）。镜片c对光有　 　作用（选填“会聚”或“发散”）；将某物体放在镜片c前1厘米处，在镜片的另一侧透过镜片能看到一个正立放大的像，镜片c的焦距　 　1厘米（选填“大于”“等于”或“小于”）。 11．小杨做凸透镜成像规律的实验。将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在　 　，如图所示。则下列四个选项中，判断正确的是　 　。 A.若蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，在光屏上不能呈现烛焰清晰的像 B.若蜡烛放置在20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像 C.若蜡烛放置在35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像 D.若蜡烛放置在45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像 12．人眼像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个　 　镜，来自物体的光会在视网膜上形成一个　 　(选填“正立”或“倒立”)的像．如果长期不注意用眼卫生，会导致近视。有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得　 　(选填“强”或“弱”)些。 13． 广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于　 　透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的　 　（选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变　 　。 14．市场上有一款加装了凸透镜的指甲剪，可以方便老年人剪指甲，如（a）所示。使用时，指甲通过凸透镜成放大的　 　（选填“实”或“虚”）像，此时指甲距离透镜的距离和其焦距的大小关系为　 　。如图（b）所示，当白鹭距离平静的水面3米时，它的像距离水面　 　米。 三、作图题 15．如图所示，ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线，S′是光源S在平面镜中的像。请画出： ① 光源S的位置； ② 光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。 四、实验探究题 16．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小亮选用了焦距为10cm的凸透镜进行实验。 （1）他将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，并调节到如图位置时，光屏上出现了清晰的倒立、　 　（填“放大”“缩小”或“等大”）的烛焰的像。 （2）在完成上面的实验后，小亮将一个近视眼镜镜片放到蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像立即变模糊了。在保持蜡烛和凸透镜位置不动的情况下，要想在光屏上再次得到一个清晰的像，他应将光屏向　 　（填“左”或“右”）移动适当的距离。 17．某小组在完成“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=　 　cm； （2）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们的中心在　 　； （3）实验中，当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是　 　（选填“照相机”或“投影仪”），此时从图乙中蜡烛的左侧看向光屏方向，蜡烛火焰的形状如图丙所示，则看到光屏上所成像的大致形状是下图中　 　（选填选项的字母）。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】①所成的像是实像，利用了光的直线传播；②所成的像是虚像，利用了光的反射；③所成的像是虚像，利用了凸透镜成像即光的折射；④所成的像是实像，利用了凸透镜成像即光的折射；⑤所成的像是虚像，利用了光的反射。综上所述，A符合题意。 故答案为：A。 【分析】实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的。 2．【答案】C 【解析】【解答】A、由表中的数据可知，实验3中，u=v=30cm，此时u=2f，f=15cm，A不符合题意； B、当v=24cm时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，则物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成，B不符合题意； C、当u=25cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的，C错误，符合题意； D、若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，物距变大，像距变小，像变小，D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答. 物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例 u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机 u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距 f<u<2f v >2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机 投影仪 3．【答案】B 4．【答案】B 5．【答案】D 【解析】【解答】A．由图知道，物距等于像距，u＝2f，v＝2f，此时光屏上成倒立等大的实像，A不符合题意； B．由图知道，2f＝30.0cm，所以f＝15.0cm，B不符合题意； C．物体和光屏（像）之间的最短距离为4f，由图知道，若蜡烛、光屏不动，只移动凸透镜不能再次成实像，C不符合题意； D．若透镜不动，将蜡烛移到5.0cm刻度处，物距变大，根据物远像近像变小，光屏需要适当左移才能再次在光屏上成清晰的像，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】物距等于像距，u＝2f，v＝2f，光屏上成倒立等大的实像；物体和光屏（像）之间的最短距离为4f，折射现象中，光路是可逆的；物远像近像变小。 6．【答案】D 【解析】【解答】解：AB、距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v＝20cm＝2f，则f＝10cm，AB不符合题意； C. 当物距是30cm时，物距大于二倍焦距，故光屏上呈现倒立缩小的像，C不符合题意； D. 当物距是6cm时，物距小于一倍焦距，故可以看到正立放大的虚像，D符合题意； 故答案为：D 【分析】结合凸透镜成像的规律分析解答. 7．【答案】B 【解析】【解答】ABCD、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，平行光照射到白纸上发生漫反射，白纸亮，光线垂直照射在平面镜上，反射光线垂直返回，发生镜面反射，平面镜暗，故ACD错误，B正确。 故选：B。 【分析】过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象叫光的反射；光的反射分为镜面反射和漫反射两种，镜面发射指一束平行光射向发射面，反射光线也平行的反射出去的现象；漫反射指一束平行光射向发射面，反射光线向各个方向反射的现象。 8．【答案】C 9．【答案】会聚；放大镜；凹 【解析】【解答】小水珠对光线有会聚作用，可以使平行的太阳光会聚在一起，会聚点的温度较高从而使叶片被烧焦，所以如果晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常常会把叶子烧焦；因为显微镜的每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，物镜成放大的实像，而目镜相当于一个放大镜，再次放大，因此，通过显微镜观察物体，最终看到的是物体放大的虚像；如图，眼睛看远方的物体，像成在视网膜的前方，是近视眼，凹透镜对光线有发散作用，需要配戴凹透镜进行矫正； 故填会聚；放大镜；凹. 【分析】根据凸透镜的特点和成像规律的应用去分析，近视眼需要配戴凹透镜进行矫正。 10．【答案】a；会聚；大于 11．【答案】同一水平高度；C 12．【答案】凸透；倒立；弱 【解析】【解答】眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜；满足u>2f，成倒立、缩小的实像；近视眼是像成在视网膜之前，原因是晶状体过厚或眼睛的前后距离过长，若是晶状体过厚，可以对晶状体和角膜构成的透镜进行手术，使其变薄，对光的偏折能力变弱，使成的像后移，直到移到视网膜上。 【分析】晶状体和角膜相当于一个凸透镜；视网膜上成倒立、缩小的实像；凸透镜越薄，折光能力弱。 13．【答案】凸；实；小 【解析】【解答】)航空器的摄像头相当于凸透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的实像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变小。 【分析】当物体到凸透镜的距离大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像；物距增大时，像距变小，像变小。 14．【答案】虚；；3 15．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】①解：画出像S′的对称点S，可得光源S的位置，连接Sa，可得ab的入射光线； ②ab的延长线过凸透镜的焦点，不属于凸透镜的三条特殊光线，由于凸透镜对光线具有会聚作用，折射光线向凸透镜的主光轴靠拢，如图所示： 【分析】根据平面镜成像的特点---物像对称，画出光源S的位置；延长线过凸透镜的焦点，不属于凸透镜的三条特殊光线，利用凸透镜对光线具有会聚作用作图. 16．【答案】（1）缩小 （2）右 【解析】【解答】（1）根据图片可知，此时像距小于物距，则在光屏上成倒立缩小的实像； （2）近视眼镜片为凹透镜，对光线有发散作用，则放入近视眼镜片后像距会变大，因此应该将光屏向右移动适当的距离。 【分析】（1）比较像距和物距的大小，从而确定成像的特点； （2）根据近视眼镜片对光线的作用分析成像位置的变化即可。 17．【答案】（1）10.0 （2）同一高度 （3）投影仪；A 【解析】【解答】（1）平行光经过凸透镜后，会在焦点成最小、最亮的光斑，焦点到光心的距离为焦距，由图甲可知焦距为60.0cm-50.0cm=10.0cm （2）实验中为了使像成在光屏的中央，需要把蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度上。 （3）由图乙可知此时物距处在大于一倍焦距而小于二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，下列成像图中A符合题意，投影仪是根据这一原理制成的。 【分析】（1）平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距； （2）探究凸透镜成像规律时，烛焰、凸透镜和光屏在同一高度； （3）当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，实际应用有投影仪。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$