内容正文:
44
三、
凸透镜成像的规律
第1课时 探究凸透镜成像的规律 ▶ “答案与解析”见P20
1.
探究凸透镜成像规律时,利用太阳光测量凸
透镜的焦距,我们需要将凸透镜 太
阳光,组装并调节实验器材,使烛焰和光屏的
中央位于凸透镜的 上,目的是使像
成在光屏的中央。如图所示,像成在了光屏
的中央,此装置 (有/没有)按照要求
进行调节。
(第1题)
2.
(2024·赤峰)在“探究凸透镜成像的规律”实
验中,两个小组的同学选用的物体高度相同,
但凸透镜的焦距不同,部分实验数据如表1、
2所示。
表1(f1=5cm)
物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
11 9.2 5
17 7.1 2.5
40 5.7 0.9
表2(f2=10cm)
物距u/cm 像距v/cm 像高h/cm
25 16.7 4
28 15.6 3.3
40 13.3 2
(1)
由表中数据可知:物体高度相同且凸透
镜的焦距相同时,物距变大,所成实像高度的
变化情况是 (变大/不变/变小)。
(2)
由实验数据还可知:物体高度相同且物
距相同时, 不同,则像距不同,像的
高度也不同。
3.
如图所示为凸透镜成像原理的示意
图。在图中所标的O、A、B、C 四点
中,点 表示凸透镜的焦点。
C是光源S经凸透镜所成的像,当光源S 沿
平行于主光轴的方向向透镜移动时(始终保
持u>f),像C 将沿 (SC/AC/BC)
方向移动,且像的大小将 (变大/不
变/变小)。
(第3题)
4.
小华在做“探究凸透镜成像规律”实验时,发
现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较
模糊,小明只对凸透镜进行了调整,就在光屏
上得到了清晰的像,他的调整是 ( )
A.
左右适当移动凸透镜
B.
上下适当移动凸透镜
C.
适当扭转凸透镜
D.
更换焦距合适的凸透镜
5.
如图所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的
主光轴上,无论怎样移动光屏,都不能在光屏
上得到烛焰清晰的像。可以观察到烛焰清晰
像的操作是 ( )
(第5题)
A.
向左移动透镜,同时调节光屏的位置
B.
将光屏移到透镜左侧,调节光屏的位置
C.
从透镜左侧透过透镜向右观察
D.
从透镜右侧透过透镜向左观察
6.
如图所示,将点燃的蜡烛置于凸透镜的焦点
以内,人眼观察到其放大的像。若将一不透
物理(苏科版)八年级上
45
明的光屏置于图中虚线处,则人眼观察到烛
焰的像 ( )
(第6题)
A.
没有变化
B.
会被遮挡
C.
能成在光屏上
D.
亮度变暗
7.
(2024·贵州)如图所示,用焦距为10cm的
凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光
具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规
律,通过测量像的高度反映像的大小。
(第7题)
(1)
若要测量光源在光屏上所成像的高度,
还需要的测量工具是 。
(2)
将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次
成倒立实像的相关数据记录如表所示。分析
表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物
距变小,像距变 ,像变 。
物高6cm
实验次序 1 2 3
物距/cm 30 20 15
像距/cm 15 20 30
像高/cm 3 6 12
(3)
继续移动光源至物距为6cm时,发现无
论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼
应从 (光源/光屏)一侧透过凸透镜
观察光源的像,此时能否用(1)中的测量工具
直接测出像高? (能/不能)。
(4)
若保持光源到光屏的距离为45cm不
变,仅通过移动凸透镜改变物距,则表中第
次实验的成像情况不能探究,理由
是 。
8.
如图甲所示,将凸透镜及蜡烛、光屏
置于光具座上做成像实验,保持蜡
烛不动,移动凸透镜和光屏,记录每
次成实像的物距u、像距
v、物像间距L(L=
u+v),绘出如图乙所示的L-u
图像(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≥ 。在物理学
中,放大率是指像的大小与物体大小的比值,
即放大率n=A'B'AB =
v
u
。结合甲、乙两图可
知,当n由2变为
0.5
时,凸透镜移动的距离为
。(用f表示)
(第8题)
9.
F1、F2 是凸透镜的焦点,AB 是放在凸透镜
前的物体,A'B'是
AB
经凸透镜所成的像。
下列四个图中,其中关于AB
所成像的情况
正确的是(仅需考虑A'B'的位置) ( )
A. B.
C. D.
第三章 光的折射 透镜
46
第2课时 凸透镜成像规律的运用 ▶ “答案与解析”见P20
1.
在“探究凸透镜成像规律”的实验中,某次实
验的成像情况如图所示,小组成员提出“有哪
些方法可以让光屏上的像变大”的问题,经过
讨论后形成两个方案,且最后都达到了目的。
方案一:保持蜡烛和光屏的位置不动,只将凸
透镜向 移动适当的距离;方案二:保
持凸透镜的位置不动,将蜡烛和光屏都向
移动。
(第1题)
2.
(2024·长春)用凸透镜观察远处的物体,看
到的像是 ( )
A.
放大的B.
等大的C.
倒立的D.
正立的
3.
如图所示,把焦距为12cm的凸透镜放在光具
座上,将点燃的蜡烛(未画出)放在距焦点6cm
处,则蜡烛通过该凸透镜所成的像 ( )
(第3题)
A.
一定是倒立的 B.
一定是正立的
C.
一定是放大的 D.
一定是缩小的
4.
下列关于凸透镜成像特点的说法,错误的是
( )
A.
实像都是倒立的,虚像都是正立的
B.
缩小的都是实像,放大的都是虚像
C.
缩小的像都是倒立的,放大的像可能是正
立的,也可能是倒立的
D.
实像和物体分别在凸透镜的两侧,虚像和
物体在凸透镜的同一侧
5.
用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的
规律,当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具
座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰倒
立、 的实像。若此时将光屏移走,烛
焰通过凸透镜 (能/不能)成实像。
将蜡烛移至光具座上的40cm刻度线处,人
站在光屏一侧,通过凸透镜可以看到一个
、放大的“烛焰”。
(第5题)
6.
(2024·新疆)在“探究凸透镜成像规律”的实
验中,用如图所示的实验器材进行实验,若凸
透镜的焦距为10cm,将蜡烛放在距离凸透镜
(5/15)cm的位置时,移动光屏,可
以在光屏上呈现清晰的 (放大/缩
小)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的
像,则 选 用 的 凸 透 镜 的 焦 距 最 大 为
cm。
(第6题)
7.
(2024·苏州)在探究凸透镜成像规
律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的
位置如图所示,光屏上恰好成清晰
的像(未画出),该像是倒立、 的实
像,此凸透镜的焦距是 cm。凸透镜
和光屏的位置不动,将蜡烛远离凸透镜,给凸
透镜“戴上”合适的 (凸透/凹透)镜,
可再次获得清晰的像。
(第7题)
物理(苏科版)八年级上
47
8.
探究凸透镜成像规律时,开始时烛焰在光屏
上成缩小的像,接着把物距调整为原来的一
半,移动光屏使烛焰在光屏上成像,此时像
( )
A.
是放大的 B.
是缩小的
C.
是等大的 D.
以上三种均可能
9.
探究凸透镜成像规律时,小明将蜡烛沿主光
轴由距透镜90.0cm移至距透镜120.0cm
的过程中,发现烛焰在如图所示位置的光屏
上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距
透镜7.0cm处,移动光屏,则屏上得到的像
一定是 ( )
(第9题)
A.
放大的像
B.
等大的像
C.
缩小的像
D.
正立的像
10.
如图所示,在凸透镜的主光轴上放一根木
棒,木棒的a端在二倍焦距之外,而b端在
一倍焦距与二倍焦距之间,那么在另一侧所
成的像的情况是 ( )
(第10题)
A.
a端变细,b端变粗
B.
a端变粗,b端变细
C.
a、b端均变粗
D.
a、b端均变细
11.
★探究凸透镜成像规律时,将焦距为10cm
的凸透镜放置在光具座上50cm刻度线处,
如图所示。在蜡烛从10cm刻度线处逐渐
移至45cm刻度线处的过程中,烛焰成像的
变化情况是 ( )
(第11题)
A.
一直变大 B.
一直变小
C.
先变大后变小 D.
先变小后变大
12.
(2023·益阳)点燃蜡烛,烛焰通过焦距为
20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距
为10cm的凸透镜乙替代凸透镜甲,且保持
烛焰和透镜的位置不变,烛焰通过凸透镜乙
所成的像是 ( )
A.
缩小的实像 B.
放大的虚像
C.
倒立的虚像 D.
正立的实像
13.
凸透镜成像时,物距u、像距v、焦距f 满足
1
u+
1
v=
1
f
的数量关系。小花在做“探究凸
透镜成像规律”的实验时发现,保持蜡烛和
光屏之间的距离为45cm不变,只改变凸透
镜的位置,可以在光屏上得到两个清晰的
像,将凸透镜从成第一个像的位置向蜡烛移
动15cm后得到第二个像。她通过分析得
出第一个像与蜡烛相比是 (放大/等
大/缩小)的,第二次成像时物距为 cm。
14.
如图,S 是凸透镜主光轴上的一个发光点。
SA 是发光点发出的一条射向凸透镜的光
线,经凸透镜折射后,折射光线可能是( )
(第14题)
A.
AC B.
AB C.
AD D.
AE
15.
(2024·无锡)用焦距为10cm的凸
透镜探究凸透镜成像的规律,将点
燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具
座上如图所示的位置,下列说法中,正确的是
( )
(第15题)
A.
只向左移动光屏至适当位置,光屏上能
呈现烛焰缩小的像
B.
只向右移动光屏至适当位置,光屏上能
呈现烛焰放大的像
C.
只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能
呈现烛焰放大的像
D.
只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈
现烛焰等大的像
第三章 光的折射 透镜
称点,即为像点A',连接A'B 交平面
镜于点O,沿OB 画出反射光线,连接
AO 画出入射光线。OB 斜射到空气
和水的分界面时,先作出法线,根据折
射光线与入射光线分居法线两侧,折
射角大于入射角,在法线右侧的空气
中作出折射光线的大致方向。
14.
如图所示
(第14题)
15.
如图所示
(第15题)
解析:先过折射点垂直于界面作出法
线,然后根据光的折射规律在法线左
侧的水中作出入射光线。ab光束平
行于主光轴,所以该光束经凹透镜折
射后,其折射光线的反向延长线过凹
透镜左侧的焦点。
三、
凸透镜成像的规律
第1课时 探究凸透镜成像的
规律
1.
正对 主光轴 没有
2.
(1)
变小 (2)
焦距
3.
A AC 变大 解析:由题图可
知,平行于主光轴的光线经凸透镜后,
与主光轴相交于A 点,所以A 点为焦
点。C为光源S 的像,光源S 沿平行
于主光轴的方向向透镜移动时(始终
保持u>f),像将远离凸透镜,但由S
发出的平行于主光轴的光线折射后仍
经过焦点A,过光心的光线,其传播方
向仍不变,所以像C 将沿AC 方向移
动,且像变大。
4.
C 解析:发现光屏上出现的像只
有中间清晰,两侧较模糊,说明中间部
分的物距此时正好在光屏上成清晰的
像,而两侧部分的物距大于或小于中
间部分的物距,故应适当扭转凸透镜,
使凸透镜与光屏平行,在光屏上得到
清晰的像,故C符合题意。
5.
D 解析:烛焰和光屏的中心位于
凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光
屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的
像,说明此时物距小于一倍焦距,成正
立、放大的虚像,虚像无法用光屏承
接,从透镜右侧透过透镜向左观察,可
以观察到该像,故 A、B、C错误,D
正确。
6.
A 解析:本题中,烛焰上的某点射
向凸透镜的所有光线经凸透镜折射后
射向人眼,人眼逆着这些折射光线看
过去,就看到了该点在烛焰同侧所成
的虚像。若将一不透明的光屏置于图
中虚线处,则人眼观察到烛焰的像没
有变化。
7.
(1)
刻度尺 (2)
大 大 (3)
光
屏 不能 (4)
2 第2次实验中物
距和像距之和为40cm,小于45cm
解析:(1)
测量光源在光屏上所成像
的高度需要用到刻度尺。(2)
由表中
数据可知,凸透镜成实像时,随着物距
变小,像距逐渐变大,像的高度也逐渐
变大,即像逐渐变大。(3)
移动光源
至物距为6cm时,物距小于凸透镜的
一倍焦距,成虚像,要观察到虚像,人
眼应该从光屏一侧透过凸透镜观察。
因为虚像不是由实际光会聚得到的,
不能呈现在光屏上,所以不能用刻度
尺直接测出像的高度。(4)
第2次实
验中物距和像距之和为40cm,小于
45cm,则第2次实验的成像情况不能
探究。
8.
4f 1.5f 解析:凸透镜成实像
时,满足u>f,由图乙可知,随着物距
u增大,物像间距L先减小后增大,当
物距为2f时,物像间距最小为4f,因
此,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应
满足L≥4f;由图乙知,当u=1.5f
时,L=4.5f,v=L-u=4.5f-
1.5f=3f,此时放大率n=
A'B'
AB =
v
u=
3f
1.5f=2
,由光路的可逆性可知,
当u'=3f、v'=1.5f时,放大率n'=
A1'B1'
A1B1 =
v'
u'=
1.5f
3f =0.5
,因此当n
由2变为0.5时,物距u由1.5f变为
3f,则凸透镜移动的距离为1.5f。
9.
D 解析:从A 点射出的光线中有
一条平行于主光轴的光线,经凸透镜
折射后过焦点。还有一条过光心不改
变方向的光线,两条折射光线会聚成
像点A'。同理B 点射出的光线中有
一条平行于主光轴的光线,经凸透镜
折射后过焦点。还有一条过光心不改
变方向的光线,两条折射光线会聚成
像点B'。连接A'B'就是AB 的像。
(第9题)
第2课时 凸透镜成像规律的运用
1.
左 右
2.
C 3.
C 4.
B
5.
放大 能 正立 解析:凸透镜的
焦距为10cm,在如题图所示的位置
时,物距为15cm,物距处于一倍焦距
和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规
律,光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实
像。若此时将光屏移走,烛焰通过凸
透镜依然能够成像,成像特点由物距
大小决定,与有无光屏无关。将蜡烛
移至光具座上的40cm刻度线处,此
时物距小于一倍焦距,根据凸透镜成
02
像规律,此时凸透镜成正立、放大的虚
像,不能呈现在光屏上,虚像与蜡烛在
同一侧,所以人应该站在光屏一侧,通
过凸透镜观察虚像。
6.
15 放大 25 解析:凸透镜的焦
距为10cm,物距大于焦距时能在光
屏上成清晰的像,故将蜡烛放在距离
凸透镜15cm处,物距大于一倍焦距
且小于二倍焦距,光屏上能成倒立、放
大的实像;光具座总长为100cm,光
屏上能呈现清晰的等大的像,物距等
于像距,它们最大等于50cm,即2f=
50cm,故焦距f=25cm。
7.
等大 15.0 凹透 解析:由题图
可知u=v=2f=30.0cm,此时成倒
立、等大的实像,所以该凸透镜的焦距
f=15.0cm;成实像时,物远像近像
变小,若将蜡烛远离凸透镜,则像靠近
凸透镜,不移动光屏的位置,要让像成
在光屏上,则需要使用对光具有发散
作用的凹透镜。
8.
D 解析:探究凸透镜成像规律时,
开始时烛焰在光屏上成缩小的像,此
时物距大于二倍焦距,则物距可以为
6f、4f、3f。当物距变为原来的一半
时,对应的物距分别为3f、2f、1.5f,
对应的成像特点分别是倒立、缩小的
实像;倒立、等大的实像;倒立、放大的
实像。由此可知,光屏上的像可能是
放大的,可能是缩小的,也可能是等大
的,故D正确。
9.
A 解析:蜡烛由距透镜90.0cm
移至距透镜120.0cm的过程中,像的
位置几乎没变且比较清晰,说明物距
远大于焦距,像距近似等于焦距,即焦
距约为5.0cm。当物距为7.0cm时,
物距大于一倍焦距、小于二倍焦距,蜡
烛通过凸透镜成倒立、放大的实像。
10.
A 解析:根据凸透镜成像规律可
知:当物体在一倍焦距与二倍焦距之
间时,所成的像是倒立、放大的实像;
当物体在二倍焦距之外时,所成的像
是倒立、缩小的实像。因a端位于二
倍焦距之外,故所成的像是倒立、缩小
的。而b端位于一倍焦距与二倍焦距
之间,故所成的像是倒立、放大的。所
以木棒所成的像的情况是a端变细,
b端变粗。
11.
C 解析:依据凸透镜成实像时
“物近像远像变大”的规律可知,当蜡
烛从10cm刻度线处移到40cm刻度
线处时,烛焰的像逐渐变大;当蜡烛在
焦距以内时成虚像,依据凸透镜成虚
像时“物近像近像变小”的规律可知,
蜡烛越靠近凸透镜,成的虚像越小,故
C项正确。
凸透镜成像的动态规律
(1)
成实像时,物近像远像变
大;物远像近像变小。(2)
成虚像
时,物近像近像变小;物远像远像
变大。(3)
无论物体通过凸透镜成
实像还是虚像,物体越靠近焦点,
所成的像越大,像距也越大。
12.
A 解析:点燃蜡烛,烛焰通过焦
距为20cm的凸透镜甲成缩小的像,
说明物距大于二倍焦距;现用焦距为
10cm的凸透镜乙替代凸透镜甲,且
保持烛焰和透镜的位置不变,物距仍
大于二倍焦距,烛焰通过凸透镜乙所
成的像是倒立缩小的实像,A符合题
意,B、C、D不符合题意。
13.
缩小 15 解析:在凸透镜成像
实验中,物距u、像距v、焦距f 满足
1
u+
1
v=
1
f
,由题知u+v=45cm,
所以第一次成像时,物距为u,像距
v=45cm-u,第二次成像时,物距
u'=u-15cm,像距v'=45cm-
(u-15cm)=60cm-u,则 1u +
1
45cm-u =
1
f
, 1
u-15cm +
1
60cm-u=
1
f
,两式联立,解得u=
30cm,f=10cm,v=45cm-30cm=
15cm。将凸透镜从成第一个像的位
置向蜡烛移动15cm得到第二个像,
这说明第一次成像比第二次成像时的
物距大,物距大于像距,成的像是缩小
的实像。根据光路可逆知第二次成像
时物距为15cm。
14.
B 解析:发光点S在一倍焦距和
二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律
可知,光线SA 经凸透镜折射后,S 的
成像位置应在二倍焦距之外,故AB
可能是折射光线。
15.
D 解析:由题意可知,凸透镜的
焦距f=10cm,由题图可知,此时物
距u=45.0cm-35.0cm=10.0cm=
f,蜡烛正好放置在焦点上,根据凸透
镜成像规律可知,此时不成像,无论怎
样移动光屏,光屏上都不能呈现烛焰
的像,故A、B错误;只向右移动蜡烛
至适当位置,此时u<f,成正立、放大
的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故C
错误;由题图可知,此时蜡烛和光屏之
间的距离L=75.0cm-35.0cm=
40.0cm=4f,只移动凸透镜至u=
v=2f处时,光屏上能呈现烛焰等大
的像,故D正确。
四、
透镜的应用
第1课时 照相机和眼球
视力的缺陷与矫正
1.
凸透 倒立
眼球与普通照相机的比较
眼睛的成像原理与照相机相
同,都是利用凸透镜能成倒立、缩
小的实像来工作的,但成像调节方
法与照相机不同,普通照相机镜头
的焦距是不变的,靠改变像距的大
小使远近不同的景物的像成在底
片上;眼睛的像距几乎是不变的,
靠改变晶状体的焦距使远近物体
成像在视网膜上。
12