专题03 透镜 难点分析(期中压轴题训练)八年级物理上学期新教材苏科版
2025-10-15
|
2份
|
60页
|
384人阅读
|
37人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三章 光的折射 透镜 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 透镜及其应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 22.08 MB |
| 发布时间 | 2025-10-15 |
| 更新时间 | 2025-10-15 |
| 作者 | 爱啥自由不如学小书 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-10-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54361145.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题03 透镜 难点分析
一、单选题
1.(24-25八年级上·江苏淮安·期中)如图,为了测量某凸透镜焦距,小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,经观察发现此过程中光斑的大小先变小后变大,则该凸透镜的焦距( )
A.8cm B.5cm C.10cm D.11cm
2.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)如图所示,小明打开手机的手电筒功能对着透镜照射,经透镜后在白纸上出现一个比透镜大的圆形光斑,保持手机与透镜位置不变,将光屏逐渐靠近透镜,发现光斑一直变小,但始终比透镜大,据现象判断该透镜( )
A.一定是凸透镜 B.一定是凹透镜
C.可能是凸透镜 D.可能是厚度相同的玻璃镜
3.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图甲所示,光学元件由凸透镜A、B组成,A的直径为D,B的直径为d,将光学元件正对阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑,圆斑的直径均为d,则下列说法正确的是( )
A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B的焦距
C.该光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.该光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变小
4.(24-25八年级上·江苏镇江·期中)如图是小明探究甲凸透镜成像实验时的情景,此时光屏上恰能成清晰的像。若小明将透镜换成乙透镜,仅将乙透镜向左移,光屏上能再次成清晰的像,下列说法不正确的是( )
A.甲透镜的焦距为10cm
B.乙透镜的焦距小于10cm
C.利用此时乙透镜成像规律可制成照相机
D.更换乙透镜后若不移动凸透镜,在凸镜前加一个合适的近视眼镜,也能在光屏上呈清晰的像
5.(24-25八年级上·江苏淮安·期中)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则( )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为12.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
6.(24-25八年级上·江苏苏州·期中)如图所示,为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点;将点光源放在B点时,像在C点。则( )
A.凸透镜可能在AB之间 B.凸透镜可能在BC之间
C.凸透镜一定在A的左侧 D.当将点光源放在C点时,可能在B点成一个实像
7.(24-25八年级上·江苏南通·期中)如图所示是某同学探究凸透镜成像规律时,先后将物体放在A、B、C处,记录了三次成像情况,下列说法不正确的是( )
A.三次所成的像均是倒立的实像
B.物体放在A处时,成像在L处
C.物体放在B处时,成像在K处
D.透镜的焦点在B、C两点之间
8.(24-25八年级上·江苏盐城·期中)如图甲为装有水的杯子,在结构上相当于凸透镜,称之为“水透镜”。小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,俯视图分别如图乙、图丙所示。图乙、丙两位置都观察到铅笔放大的像,且图乙中铅笔向前移动时,像逐渐变小;图丙中铅笔向后移动时,像先变大后变小。下列说法正确的是( )
A.图乙位置看到的是铅笔的实像 B.图丙位置看到的是铅笔的虚像
C.“水透镜”在上下方向相当于凸透镜 D.“水透镜”的“焦点”在杯子后壁上
9.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)在学习了“凸透镜成像规律”的内容后,小丽用凸透镜先贴看a图然后逐渐远离,甲乙、丙丁是通过凸透镜所看到的像。下列说法正确的是( )
①甲图是放大镜的成像原理;②照相机是利用丙图的成像原理;③看到左图的像的先后顺序是乙→丁→甲→丙;④看到的像如丙图时,图片到凸透镜的距离一定小于焦距
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
10.(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图甲所示,光学元件由两个凸透镜A、B组成,A的直径为D,B的直径为d(D>d),将光学元件正对阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个直径均为d的圆斑。下列说法正确的是( )
A.光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变大
B.两个透镜的焦距可能相等
C.透镜A的焦距一定大于透镜B
D.用光学元件观察同一物体,透镜B所成的像一定比A小
11.(24-25八年级上·江苏常州·期中)图示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置,B是焦点,D是两倍焦点。下列说法正确的是( )
A.若蜡烛移到A位置,眼睛在①位置可以看到光屏上的像
B.若蜡烛移到B位置,眼睛在②位置可以看到蜡烛同侧的像
C.若蜡烛移在C点能看到倒立的像,蜡烛和光屏位置不变,透镜左移,光屏上再次出现清晰的像
D.蜡烛从E向D移动过程中,能看到光屏上的像,而且像会变大
12.(24-25八年级上·江苏南通·期中)某凸透镜成像时,像距v跟物距u之间关系的图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当时,该凸透镜可作放大镜使用
C.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,倒立的实像逐渐变小
D.当时成放大的实像,投影仪与之原理相同
13.(24-25八年级上·江苏南通·期中)在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时,多次实验,记录凸透镜成实像时的物距u、像距v;算出物像间距L(即u+v);绘出如下图线(以f为长度单位);结合图像,下列说法错误的是( )
A.d点的成像特点与照相机成像特点一样
B.当凸透镜成实像时,其物像间距满足L≥4.5f
C.a和d两点数据可以说明光路是可逆的
D.c和d两点的成像特点是一样的
14.(24-25八年级上·江苏扬州·期中)如图甲所示,纸筒左端开一小孔,纸筒右端开口,开口处蒙一层半透明纸做光屏,将点燃的蜡烛放在纸筒前,在光屏上能观察到清晰的烛焰的像S1;如图乙所示,保持蜡烛和纸筒的位置不变,只在原小孔处开一个大孔,并在大孔处嵌入一个合适的凸透镜,此时恰能在光屏上呈现清晰的像S2,则S2与S1相比( )
A.更亮更小 B.更亮等大 C.更亮更大 D.更暗更小
15.(24-25八年级上·江苏苏州·期中)小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使得水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”;将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景是( )
A.丁、乙、丙 B.戊、丙、丁 C.丙、丁、戊 D.丁、丙、乙
16.(24-25八年级上·江苏无锡·期中)如图所示魔术箱顶部的中央有一条窄缝,用激光笔产生的激光束沿水平方向从左孔入,从右孔出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,遮光板并没有挡住激光束的传播。下列关于魔术箱的内部结构,说法正确的是( )
A.魔术箱内至少有三块平面镜
B.遮光板插入窄缝的高度必须等于魔术箱的高度
C.激光束的传播方向在魔术箱内一定改变了3次
D.魔术箱左右两侧的小孔不一定要在同一水平高度
二、填空题
17.(24-25九年级下·江苏无锡·期中)如图所示,是小红制作的一架简易的天文望远镜,选用的凸透镜焦距为5cm和50cm,她将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三角架上,用于观察月球。通过寻星装置寻找月球,是利用了光的 原理。将焦距为50cm的凸透镜作为物镜,焦距为5cm的凸透镜作为目镜,月球通过物镜成 、 的实像,目镜相当于 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),成正立、放大的虚像。
18.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图,平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴,点光源S位于主光轴上,光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是10cm、4cm,则此透镜的焦距是 cm。
19.(24-25九年级下·江苏盐城·期中)“探究凸透镜成像的规律”实验,O为凸透镜光心,位于“50.0cm”刻度处,刻度尺与主光轴重合,来自蜡烛的光束a、b均平行于主光轴,光束a经透镜折射后如图所示,该凸透镜的焦距为 cm,请画出光束b经凸透镜折射后的光线 ,此时烛焰经透镜成像(像的位置没有画出),成像的特点与 (投影仪/照相机/放大镜)成像特点相同;保持三个元件位置不动,将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数合适的 (近视/远视)眼镜。
20.(24-25八年级上·江苏徐州·期中)小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时,右面图1两种操作中正确的是 (选填“A”或“B”),凸透镜对光线有 作用。正确操作时,把一张白纸放在它的下方,如图2所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为,然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距一定 (选填“大于”、“等于”或“小于”)刚才测得的距离。
21.(24-25八年级上·江苏无锡·期中)利用太阳光测凸透镜焦距,操作时需前后移动白纸得到最小最亮的光斑,如图甲A和B是两名同学的操作示意图,分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm,则凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示,两束光线原本相交于B点,在框内放一个透镜后相交于A点,则该透镜是 透镜。小明为判别直径相同的两透镜的类型,分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑,透镜与光斑的大小如图所示(d₁<d<d₂)。其中形成甲光斑的是 (选填“凸”或“凹”)透镜,形成乙光斑的 (选填“一定”、“可能”或“一定不”)是凹透镜。
22.(24-25八年级上·江苏徐州·期中)小明测焦距时先将凸透镜和光屏的位置固定,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置,光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑,此时固定光源、凸透镜,再将光屏远离透镜,移动的过程中,若光屏上光斑的大小 (选填“逐渐变大”“几乎不变”“先变小后变大”),则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距;在准确测量焦距时,小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环,他猜想可能是凸透镜的边框造成的,于是他拆除边框直接将凸透镜固定在原位置,进行实验验证,发现暗环仍然存在。若光源在左焦点处,光屏在右焦点处,如图所示,请算出暗环的面积 。
三、实验题
23.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)某小组在实验室进行探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图甲所示,先将凸透镜固定在光具座上,用平行于主光轴的一束光照射透镜,左右移动光屏直到光屏上呈现一个最小、最亮的光斑,测出该凸透镜的焦距为 cm;
(2)装置如图乙位置放置时,光屏上恰好呈现清晰的像,这与生活中 (放大镜/照相机/投影仪)的原理相同。此时从蜡烛的左边看到的火焰的形状如图丙,则在光屏上看到所成像的大致形状是 (选填下列选项前的字母序号);
A、 B、 C、 D、
(3)将图乙中的蜡烛适当向左移动一段距离后, (向左/向右)适当移动光屏才能再次在光屏上看到清晰的像,重新呈现的像与之前的像相比 (更大/更小/大小/不变);
(4)若在图乙的蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了;只将光屏向右适当移动一段距离后,光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是 (近视/远视)眼镜,移去眼镜,要得到清晰的像,应该将蜡烛向 (右/左)移动。
(5)若不改变乙图中的蜡烛与光屏的位置,只需将凸透镜向左移动 cm可以在光屏上再一次得到清晰的像。
24.(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)小明使用焦距为15cm的凸透镜进行了探究凸透镜成像规律的实验,
(1)实验开始前,应调节蜡烛、透镜和光屏至合适的位置,具体操作是使 。
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜调整好位置后,无论怎样移动光屏,在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是 。
(3)如图甲所示,当小明把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,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, (选填“照相机”或“投影仪”)是根据这一原理制成的。
(4)在做实验时,小军用手遮住了凸透镜的上半部分,则他观察到光屏上的像___________。
A.不能看到烛焰的顶部 B.不能看到烛焰的底部
C.不能看到烛焰的全部 D.可以看到烛焰的全部,但像会变暗一些
(5)实验时小明发现,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。
(6)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图乙所示,则像距v与t的大致变化关系为丙图中的
(7)如图丁所示,同组的小华同学用A、B两个不同焦距的凸透镜分别距离课本上的字10cm观察到两种情景,现将两透镜到课本的距离调整为5cm,则下列说法正确的有___________。
A.A、B所成的像都是正立、放大的像
B.A的焦距小于B
C.A所成的像与物在透镜的两侧,B所成的像与物在透镜的同侧
25.(24-25八年级上·江苏南通·期中)进入初二年级后,部分同学由于用眼过度,导致视力下降,形成了近视眼。小组同学开展了“保护视力,远离近视”的项目学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成以下内容。
【项目分解】
(i)探究“凸透镜成像规律”,
(ii)近视眼的形成原因及如何矫正近视眼;
【项目实施】
(1)探究“凸透镜成像规律”
①如图甲所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个 的光斑,凸透镜的焦距是 cm;
②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, (照相机/投影仪/放大镜)就是利用这一原理工作的。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;
(2)①近视眼的形成原因
小明使用“F”字样的光源代替物体,光屏模拟视网膜。图丁所示的②号凸透镜模拟晶状体,打开光源,调节器材高度和位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清晰的像。请回答下列问题:
模拟近视眼视物情况,应选择图丁中的 (填序号)号透镜代替②号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊;保持光源不动,适当向 (填“左”或“右”)移动光屏,光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体过 (填“厚”或“薄”),折光能力过强造成的。
②如何矫正近视眼
用如图戊所示的水透镜放在光具座上的合适位置,代替眼镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 (填“A”“B”或“C”)点,缓缓调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的 透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善。近视程度更严重的同学应选择焦距更 (填“大”或“小”)的透镜来矫正视力。
【项目拓展】
该小组同学查阅资料得知,近视是由于角膜或晶状体的屈光力过强,或者是眼轴过度延长,从而导致外界光线经过眼睛的屈光系统折射之后,“焦点”没有能够准确地聚在视网膜上,而是聚在视网膜前,造成视网膜上投影模糊不清,引起视力下降。
老花眼则是由于年龄因素引起晶状体弹性降低,睫状体的调节功能减退,不能将近距离30cm内的细小物件和字体聚焦成像于视网膜,导致患者近视力下降,属于一种生理性的衰退现象。
现在有一款眼镜(如图),集近视眼镜和老花眼镜功能于一身,给人们带来极大的便利。这款眼镜叫渐进多焦点眼镜,镜片不同区域有不同焦点、不同度数,一般分四个区域:远用区域A、近用区域B、渐进区域C、左右变形区D(也可称周边区或模糊区),如图所示。
A区,用于看清远处物体。
B区,用于看清近处物体。
C区,是一个自上而下规律变化的区域,用于看清中间距离的物体。
D区,是度数变化区域,通过该区域看东西会感到模糊,但会随着使用过程中的适应程度而逐渐改善。
有了这款眼镜,无论是在户外眺望远方,还是在家中看书学习,都不会再有更换眼镜的烦恼了。
请阅读上述材料结合所学知识,回答下列问题:
(3)同一个物体放在人眼前远近不同位置观察,物体在远处时视网膜上所成的像 (选填“大于”“小于”或“等于”)在近处时视网膜上所成的像。
(4)远视眼所成的清晰像处于视网膜 (选填“前”或“后“)方,需佩戴远视眼镜进行校正,远视眼镜属于 (选填“凸”或“凹”)透镜;渐进多焦点眼镜的 区镜片相当于此眼镜。
(5)如果把眼镜上方的A区设置成看近区,你认为 (选填“合适”或“不合适”)。
26.(24-25八年级上·江苏无锡·期中)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的 ,这样做的目的是为了让 。
(2)正确测出凸透镜的焦距f,当物距u<f,时,烛焰成正立放大的 ;当u=f时, (填“能”、“不能”)观察到烛焰的像;当u>f时,烛焰成倒立放大或倒立缩小的 像,同学们分析得出,像的虚实由 大小关系决定。
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成倒立、 的实像。
(4)若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来所成像相比 了。(填“变小”、“变暗”“或“变不完整”)
(5)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同,焦距稍小的凸透镜,需将光屏 (填“向左”、“向右”)移动才能成清晰的像。
(6)在实验时,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.左右适当移动光屏
(7)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上,(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),此处L(u+v)表示L=(u+v)。绘出图线(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≥ (用f表示)物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合乙、丙两图,可知当物距u=1.5f时,n= 。
27.(24-25八年级上·江苏淮安·期中)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是烛焰置于凸透镜的 上;
(2)调整好器材后如题图所示,此时烛焰在光屏上成放大的像,小明选的凸透镜焦距为 cm;
(3)在(2)的基础上,更换成另一个焦距为 cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上的像恢复清晰,可向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
(6)若我们遮挡着凸透镜的一部分,则光屏上所成的烛焰的像___________。
A.只出现烛焰上半部分的像 B.只出现烛焰下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.像不受任何影响
(7)在实验中由于蜡烛越烧越短,会导致光屏上烛焰的像向 移动。为了使像重新成在光屏的中央,且便于顺利完成实验,最佳的调节方法是 (选择)。
A.仅将凸透镜向下调,使像成在光屏中央
B.仅将光屏向上调,使像成在光屏中央
C. 将凸透镜和光屏向下调,使三者的中心在同一高度同一直线上
(8)组员小苏在用同样的器材进行实验时,认真观察光屏上放大的像时发现:只有像的中间部分最清晰,偏左、偏右两侧的像比较模糊。检查器材后发现凸透镜的安装情况有些随意(其它器材均正常放置),她对凸透镜进行调节后,立即在光屏上看到了整个烛焰静晰的像,小苏作出的调节应该是: 。
28.(24-25八年级上·江苏常州·期中)小亮用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小亮先想办法测凸透镜的焦距,如图甲,他将该凸透镜正对着太阳光,此时纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L。此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,则凸透镜的焦距f L(选填“>”、“<”或“=”;调整以后正确地测得该透镜的焦距为10cm;
(2)实验时,为使像成在光屏中央,应调整蜡烛、光屏的中心在 ,此时应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;
(3)小亮在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序,正确顺序为 ;
(4)蜡烛燃烧变短,光屏上的像 (选填“向上”或“向下”)移动,需将透镜 调节,使像成在光屏中央;
(5)若按如图丁所示的方式,将透镜中间部分切除,再将剩余部分往中间凑紧,重新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可以呈现 个像(光屏足够大)。
(6)如图所示,小亮将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是_______。
A. B.
C. D.
(7)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图2所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图1所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是下图的_______。
A. B. C. D.
四、综合题
29.(24-25八年级上·江苏南京·期中)魔术师通过魔术箱为我们展现神奇的魔术,而它背后则是奇妙的物理原理,请你运用所学知识尝试揭秘。
(1)如图甲是一只魔术箱,正面看起来是一个完整的空纸箱。把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”,这是因为魔术箱中有一块 (选填“玻璃板”或“平面镜”),它与箱底的夹角为 度;
(2)图乙也是一只魔术箱,同一水平线上箱的左右两侧各有一个小孔,一束光从左侧小孔射入、右侧小孔射出,现将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好与入射光线位于同一高度,光仍从右孔射出,丙图三种设计方案中不能完成该魔术的有 。若魔术箱内只使用平面镜,则至少要 块。
一、单选题
1.在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜32cm处,在凸透镜另一侧距离蜡烛50cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距一定满足9cm<f<16cm;光屏上所成的像是倒立、缩小的实像
B.凸透镜的焦距一定满足18cm<f<32cm;光屏上所成的像是倒立、放大的实像
C.凸透镜的焦距一定满足16cm<f<25cm;能看见光屏上的像是有反射光进入人眼
D.凸透镜的焦距一定满足18cm<f<50cm;光通过凸透镜时遵守光的折射规律
2.如图所示,线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,若用此凸透镜成像,则当物体距透镜0.3m时,移动光屏,可在光屏看到( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.不成像
3.为了模拟探究显微镜的工作原理,小明在白纸上画上红色箭头,放在高约为15mm的透明塑料盒下方,在盒的上方滴上一滴水,如图甲所示,通过水滴(相当于凸透镜)可看到位于水滴下方红色箭头放大的像;将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方,如图乙所示,保持凸透镜水平,调整凸透镜与水滴之间的距离,会看到箭头更大的像。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.水滴模拟显微镜的目镜 B.箭头通过水滴成放大的实像
C.水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜 D.水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
4.一块矩形玻璃砖,切割成图中形状后拉开一段距离,平行于光轴的光线从左面射入,右边射出的光线( )
A.仍然保持平行
B.一定是发散光线
C.一定是会聚光线
D.结论与d有关,以上均有可能
5.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,此时蜡烛距凸透镜15cm,则下列说法中正确的是( )
①此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于15cm
②蜡烛距透镜18cm时,可能成放大的实像
③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,光屏上能呈现放大的像
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小
A.只有①④正确 B.只有③④正确
C.只有①②④正确 D.只有①②③正确
6.如图,为“研究凸透镜成像规律”的实验装置示意图。实验时,某同学首先使发光点S、凸透镜L和光屏P的中心处于同一高度;其次当他把发光点S移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺),发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光;然后他再用一烛焰 在图示位置上取代发光点S。这时,如要使烛焰 在光屏P上成清晰的像,以下几种操作中不能达到目的是( )
A.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰向左移适当距离,再将光屏P向左移适当
B.在图示位置时,保持透镜L和光屏P不动,只将烛焰向左移适当距离
C.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰向左移适当距离,再将光屏P向右移适当距离
D.在图示位置时,保持烛焰和光屏P不动,只将透镜L向右移适当距离
二、填空题
7.图示虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,入射光AB由红、紫两种单色光组成,通过透镜之后分成两细束光,分别与主光轴相交于两点。该透镜是 (凹、凸)透镜,可用以矫正 (远、近)视眼;是 (红、紫)光;对该透镜,红光的焦距 (大于/等于/小于)紫光的焦距。
8.如图所示,光会聚于 b 点,在虚线区域内放甲透镜后,光路如图甲所示;在虚线区域内换放乙透镜后光路如图乙所示,现在靖靖想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择 (选填“甲”或“乙”)透镜,靖靖选择好透镜后在光具座上进行实验;当物体距离透镜 20cm 时,在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的像,若保持物体与光屏的位置不变,把透镜向光屏方向移动 4cm,在光屏上又成一清晰缩小的像。此凸透镜焦距的范围是 ,当物体距离透镜 15cm 时,在照相机、投影仪和放大镜中,成像情况与此类似的是 。
三、实验题
9.利用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”,操作如下:
(1)同学们在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图甲所示的光斑,你认为他们应该选择 (选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验;
(2)如图乙所示,为了方便观察所成的像,实验时,应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的 ;实验一段时间后,蜡烛燃烧变短,光屏上的像“跑”到光屏上方,若要像重新回到光屏中央,应将凸透镜向 移;(选填“上”或“下”)
(3)实验时,光屏上得到了烛焰清晰的像,一只小飞虫正好落在凸透镜的上半部分,光屏上 (选填“出现”或“不出现”)小飞虫的像;
(4)此组同学进行了多次实验,并得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象如图丙。由图象可知凸透镜的焦距是 cm;
(5)进行实验探究时,他们将其中两组蜡烛与光屏上像的位置和大小记录在记录纸上,如图丁(用带箭头的线段表示物, A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置)所示,从图丁中可以看出,蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(6)各小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15cm∼30cm之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因是 ;为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较 (选填“强”或“弱”),从而得出此透镜焦距 15cm(选填“大于”“小于”或“等于”);
(7)某小组在做成像实验时,记录下每次成清晰的实像的物距u,像距v,物像间距L=u+v,绘出如图戊所示的图(f为焦距),查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率。当物距u=1.5f,烛焰成清晰的实像时,放大率n= 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题03 透镜 难点分析
一、单选题
1.(24-25八年级上·江苏淮安·期中)如图,为了测量某凸透镜焦距,小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,经观察发现此过程中光斑的大小先变小后变大,则该凸透镜的焦距( )
A.8cm B.5cm C.10cm D.11cm
【答案】D
【详解】由题意可知,将凸透镜正对太阳光,而太阳光的光线相当于平行光,平行于主光轴的光线经过凸透镜时,会聚于另一侧的焦点,题中说明在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,然后再将该透镜远离白纸垂直移动6cm时,光斑再次与圆环重合,这些都表明了焦点在两个光斑的中间,并且两个光斑到焦点的距离相等,如下图所示,可知第一个光斑与第二个光斑之间的距离为6cm,则焦点与第一个光斑的距离为3cm,第一个光斑与透镜距离8cm,则该凸透镜的焦距为该凸透镜的焦距为11cm。
故选D。
2.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)如图所示,小明打开手机的手电筒功能对着透镜照射,经透镜后在白纸上出现一个比透镜大的圆形光斑,保持手机与透镜位置不变,将光屏逐渐靠近透镜,发现光斑一直变小,但始终比透镜大,据现象判断该透镜( )
A.一定是凸透镜 B.一定是凹透镜
C.可能是凸透镜 D.可能是厚度相同的玻璃镜
【答案】B
【详解】AC.如果是凸透镜,当平行于主光轴的光线通过凸透镜时,会会聚在焦点上,在焦点之前,光斑会逐渐变小,当到达焦点时,光斑最小,继续靠近透镜,光斑又会变大,但小于透镜大小。而题目中说光屏逐渐靠近透镜,光斑一直变小,但始终比透镜大,所以不是凸透镜,故AC不符合题意;
B.凹透镜对光线有发散作用,平行光线通过凹透镜后,光线会发散,所以在白纸上会出现比透镜大的圆形光斑,并且当光屏逐渐靠近透镜时,光斑会一直变小,但始终比透镜大,符合题意,所以一定是凹透镜,故B 正确。
D.厚度相同的玻璃镜(平板玻璃)对光线既不会聚也不发散,通过平板玻璃后,光线的传播方向基本不变,光斑大小应该和透镜差不多,不符合题意,故D不符合题意;
故选B。
3.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图甲所示,光学元件由凸透镜A、B组成,A的直径为D,B的直径为d,将光学元件正对阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑,圆斑的直径均为d,则下列说法正确的是( )
A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B的焦距
C.该光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.该光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变小
【答案】B
【详解】已知光学元件正对阳光,太阳光平行于凸透镜的主光轴,由白纸上的圆斑可知,阳光透过凸透镜到达圆斑,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图,完整光路如图所示:
AB.由图可知透镜A的焦点有两种可能,一种在白纸和透镜之间,一种在白纸的右侧,无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大,故A错误,B正确;
CD.光学元件远离白纸时,相当于光学元件不动,白纸向右移动,由图可知透镜A有两种可能,当A的焦点在透镜和白纸之间时,光斑变大,当A的焦点在白纸右侧时,光斑先变小,后变大,而透镜B只有一种情况,光斑将变大,故CD错误。
故选 B。
4.(24-25八年级上·江苏镇江·期中)如图是小明探究甲凸透镜成像实验时的情景,此时光屏上恰能成清晰的像。若小明将透镜换成乙透镜,仅将乙透镜向左移,光屏上能再次成清晰的像,下列说法不正确的是( )
A.甲透镜的焦距为10cm
B.乙透镜的焦距小于10cm
C.利用此时乙透镜成像规律可制成照相机
D.更换乙透镜后若不移动凸透镜,在凸镜前加一个合适的近视眼镜,也能在光屏上呈清晰的像
【答案】C
【详解】A.由图可知,此时物距等于像距,根据凸透镜成像规律可知
成倒立、等大的实像,所以甲透镜的焦距为10cm,故A正确,不符合题意;
B.若小明将透镜换成乙透镜,仅将乙透镜向左移,光屏上能再次成清晰的像,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律可知此时物距与像距之和大于4倍焦距,即
20cm+20cm>4f乙解得f乙<10cm,所以乙透镜的焦距小于10cm,故B正确;
C.用乙透镜成清晰像时,物距小于像距,此时凸透镜成的是成倒立、放大的实像,应用于投影仪,故C错误,符合题意;
D.更换乙透镜后如果不移动凸透镜,此时物距大于二倍焦距,像成在光屏的左侧,在凸透镜前加一个合适的近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,因此也能在光屏上呈清晰的像,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.(24-25八年级上·江苏淮安·期中)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则( )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为12.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
【答案】C
【详解】A.由图可知,,且成实像,说明
解得,焦距的范围为
故A不符合题意;
B.由图可知,,根据凸透镜成像规律,物距大于像距时,成倒立、缩小的实像,故B不符合题意;
C.将蜡烛和光屏的位置互换,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上仍能承接到像,故C符合题意;
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,此时物距
成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,故D不符合题意。
故选C。
6.(24-25八年级上·江苏苏州·期中)如图所示,为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点;将点光源放在B点时,像在C点。则( )
A.凸透镜可能在AB之间 B.凸透镜可能在BC之间
C.凸透镜一定在A的左侧 D.当将点光源放在C点时,可能在B点成一个实像
【答案】C
【详解】ABC.如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧或凸透镜右侧,不会在B点成像,所以不可能;如果凸透镜放在BC点之间,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧或凸透镜右侧,而不是右侧的B,所以不可能;如果凸透镜在AB之间,则当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧( 也就是A的一侧)成实像,而不是成像在C点,所以不可能。所以透镜不可能在AB和BC之间,此时凸透镜只能放在A点的左侧,将点光源放在A和B点时,均成正立放大的虚像,故AB不符合题意,C符合题意;
D.凸透镜放在A点的左侧,当将点光源放在C点时,若此时物距大于一倍焦距,能成倒立的实像,实像在凸透镜的左侧,故不可能在B点成实像,故D不符合题意。
故选C。
7.(24-25八年级上·江苏南通·期中)如图所示是某同学探究凸透镜成像规律时,先后将物体放在A、B、C处,记录了三次成像情况,下列说法不正确的是( )
A.三次所成的像均是倒立的实像
B.物体放在A处时,成像在L处
C.物体放在B处时,成像在K处
D.透镜的焦点在B、C两点之间
【答案】D
【详解】A.由图可知,物体放在三个位置所成的像均为倒立的像,根据凸透镜成像规律,倒立的像均为实像,故A正确,不符合题意;
B.根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知物体在位置A处时对应成像在L处,故B正确,不符合题意;
C.根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知物体在位置B处时对应成像在K处,故C正确,不符合题意;
D.根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知物体在位置C处时应对应成像在M处,由图可知此时成像为倒立放大的实像,所以C处应在距离凸透镜一倍焦距到二倍焦距之间,所以焦点在C点到凸透镜之间,故D不正确,符合题意。
故选D。
8.(24-25八年级上·江苏盐城·期中)如图甲为装有水的杯子,在结构上相当于凸透镜,称之为“水透镜”。小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,俯视图分别如图乙、图丙所示。图乙、丙两位置都观察到铅笔放大的像,且图乙中铅笔向前移动时,像逐渐变小;图丙中铅笔向后移动时,像先变大后变小。下列说法正确的是( )
A.图乙位置看到的是铅笔的实像 B.图丙位置看到的是铅笔的虚像
C.“水透镜”在上下方向相当于凸透镜 D.“水透镜”的“焦点”在杯子后壁上
【答案】B
【详解】A.装有水的杯子,在结构上从左右方向看中间厚边缘薄相当于凸透镜,图乙、丙两位置都观察到铅笔放大的像,且图乙中铅笔向前移动时,像逐渐变小,即物距减小,像距减小,像变小,说明铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像,故A错误;
BD.图丙中铅笔向后移动时,像先变大后变小,说明刚开始铅笔在凸透镜的一倍焦距以内成正立放大的虚像,所以物距增大,像距增大,像变大,所以图丙位置看到的是铅笔的虚像,后来移动到凸透镜的一倍焦距以外,成倒立的实像,所以物距增大,像距减小,像变小,说明焦点在杯子后壁的后侧,故B正确,D错误;
C.“水透镜”在上下方向上厚度相同,不相当于凸透镜,故C错误。
故选B。
9.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)在学习了“凸透镜成像规律”的内容后,小丽用凸透镜先贴看a图然后逐渐远离,甲乙、丙丁是通过凸透镜所看到的像。下列说法正确的是( )
①甲图是放大镜的成像原理;②照相机是利用丙图的成像原理;③看到左图的像的先后顺序是乙→丁→甲→丙;④看到的像如丙图时,图片到凸透镜的距离一定小于焦距
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【详解】①甲图是倒立放大的实像,与投影仪成像原理相同,故①错误;
②④照相机是利用利用物距在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,丙图的成像为倒立、缩小的实像,成像原理与照相机相同,故②正确,④错误;
③当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,为图乙,物距在1倍焦距与2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,为丁,当物距继续变大时,像越来越小,依次为甲、丙,故看到左图的像的先后顺序是乙→丁→甲→丙;故③正确。
综上所述,②③正确,故ACD错误,B正确。
故选B。
10.(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图甲所示,光学元件由两个凸透镜A、B组成,A的直径为D,B的直径为d(D>d),将光学元件正对阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个直径均为d的圆斑。下列说法正确的是( )
A.光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变大
B.两个透镜的焦距可能相等
C.透镜A的焦距一定大于透镜B
D.用光学元件观察同一物体,透镜B所成的像一定比A小
【答案】C
【详解】ABC.已知光学元件正对阳光知太阳光平行于凸透镜的主光轴,由白纸上的圆斑知,阳光透过凸透镜到达圆斑,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图,完整光路如图所示:
由图可知透镜A的焦点有两种可能,一种在白纸和透镜之间,一种在白纸的右侧,无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大,光学元件远离白纸时,相当于光学元件不动,白纸向右移动;由图可知,凸透镜A有两种可能,当A的焦点在透镜和白纸之间时,白纸向右移动时光斑变大,当A的焦点在白纸右侧时,白纸向右移动时光斑先变小后变大;而凸透镜B只有一种情况,光斑一直变大;所以,光学元件远离白纸时,两个光斑可能同时变大,故C正确,AB错误;
D.物距不变,透镜A的焦距比透镜B焦距大;凸透镜成实像时,焦距大的像就大,即透镜B成像比透镜A小;凸透镜成虚像时,焦距大的像就小,即物距在透镜和B的焦点之间时,透镜B成像比透镜A的大,故D错误。
故选C。
11.(24-25八年级上·江苏常州·期中)图示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置,B是焦点,D是两倍焦点。下列说法正确的是( )
A.若蜡烛移到A位置,眼睛在①位置可以看到光屏上的像
B.若蜡烛移到B位置,眼睛在②位置可以看到蜡烛同侧的像
C.若蜡烛移在C点能看到倒立的像,蜡烛和光屏位置不变,透镜左移,光屏上再次出现清晰的像
D.蜡烛从E向D移动过程中,能看到光屏上的像,而且像会变大
【答案】D
【详解】A.若蜡烛移到A位置,则物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,像与物在凸透镜的同侧,虚像不能呈现在光屏上,故眼睛在①位置不可以看到光屏上的像,故A错误;
B.若蜡烛移到B位置,物体位于焦点处,经凸透镜折射后成为平行光,不成像,故眼睛在②位置不能看到蜡烛同侧的像,故B错误;
C.若蜡烛移在C点能看到倒立的像,蜡烛和光屏位置不变,透镜左移,C点可能位于一倍焦距内,则成正立、放大的虚像,光屏处看不到像,故C错误;
D.物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,蜡烛从E向D移动过程中,即从2倍焦距外向2倍焦距处移动的过程中,物距变小,像距变大,像变大,即能看到光屏上的像,而且像会变大,故D正确。
故选D。
12.(24-25八年级上·江苏南通·期中)某凸透镜成像时,像距v跟物距u之间关系的图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当时,该凸透镜可作放大镜使用
C.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,倒立的实像逐渐变小
D.当时成放大的实像,投影仪与之原理相同
【答案】C
【详解】A.根据图像可知,
该凸透镜的焦距是
故A错误;
B.当时,物体在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的缩小的实像,该凸透镜可作投影仪使用,故B错误;
C.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,成的是倒立的实像,物体远离,像靠近,像的大小变小,故C正确;
D.当时,大于两倍焦距,成倒立的缩小的实像,照相机与之原理相同,故D错误。
故选C。
13.(24-25八年级上·江苏南通·期中)在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时,多次实验,记录凸透镜成实像时的物距u、像距v;算出物像间距L(即u+v);绘出如下图线(以f为长度单位);结合图像,下列说法错误的是( )
A.d点的成像特点与照相机成像特点一样
B.当凸透镜成实像时,其物像间距满足L≥4.5f
C.a和d两点数据可以说明光路是可逆的
D.c和d两点的成像特点是一样的
【答案】B
【详解】A.由图像可知,d点处物距为3f,大于2倍焦距,所以成倒立、缩小的实像,与照相机镜头的成像原理相同,故A正确,不符合题意;
B.分析图像可知,c点处物距为2.5f,大于2倍焦距,此时成倒立、缩小的实像,根据图像可知此时的物像间距L<4.5f,故B错误,符合题意;
C.由图像可知,a点的物距等于d点的像距,a点的像距等于d点的物距,说明在a点时如果将物体与光屏的位置互换,成像情况恰好是d点的成像情况,说明光路是可逆的,故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,c和d两点处,物距都大于2倍焦距,因此都成倒立、缩小的实像,成像特点相同,故D正确,不符合题意。
故选B。
14.(24-25八年级上·江苏扬州·期中)如图甲所示,纸筒左端开一小孔,纸筒右端开口,开口处蒙一层半透明纸做光屏,将点燃的蜡烛放在纸筒前,在光屏上能观察到清晰的烛焰的像S1;如图乙所示,保持蜡烛和纸筒的位置不变,只在原小孔处开一个大孔,并在大孔处嵌入一个合适的凸透镜,此时恰能在光屏上呈现清晰的像S2,则S2与S1相比( )
A.更亮更小 B.更亮等大 C.更亮更大 D.更暗更小
【答案】B
【详解】由题意可知,第一次通过小孔成的像属于小孔成像,是光沿直线传播形成的,由图可知,物距近似等于像距,成倒立、等大的实像;第二次换上凸透镜后,由于物距近似等于像距,烛焰经凸透镜也是成倒立、等大的实像;由于凸透镜的直径更大,经凸透镜折射的光更多,所以像S2比S1更亮。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.(24-25八年级上·江苏苏州·期中)小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使得水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”;将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景是( )
A.丁、乙、丙 B.戊、丙、丁 C.丙、丁、戊 D.丁、丙、乙
【答案】D
【详解】圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜,将白纸逐渐远离杯子的过程中,开始靠近玻璃杯,位于1倍焦距以内,成正立放大的虚像,箭头方向不变,左右变长,是丁图,接着移动到1倍焦距到2倍焦距之间,成倒立放大的实像,左右方向改变,左右变长,是丙图,移动到2倍焦距以外,成倒立缩小的实像,左右变短,方向改变,故是乙图,正确的顺序是丁、丙、乙。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
16.(24-25八年级上·江苏无锡·期中)如图所示魔术箱顶部的中央有一条窄缝,用激光笔产生的激光束沿水平方向从左孔入,从右孔出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,遮光板并没有挡住激光束的传播。下列关于魔术箱的内部结构,说法正确的是( )
A.魔术箱内至少有三块平面镜
B.遮光板插入窄缝的高度必须等于魔术箱的高度
C.激光束的传播方向在魔术箱内一定改变了3次
D.魔术箱左右两侧的小孔不一定要在同一水平高度
【答案】D
【详解】要完成上述魔术,魔术箱内的情况可能有以下几种情况
A.魔术箱可能放置的不是平面镜,而是凹透镜或者凸透镜,故A错误;
B.遮光板插入窄缝的高度只需大于或等于入射光线的高度即可,故B错误;
C.激光束想要不被挡住,肯定要在魔术箱内降低传播方向,再经反射或折射提高传播方向,最后改变传播方向由水平射出,由上述图像可知,可能需要改变4次传播方向,故C错误;
D.魔术箱左右两侧的小孔不一定要在同一水平高度,可以根据反射或折射角度调整射出光线的高度,故D正确。
故选D。
二、填空题
17.(24-25九年级下·江苏无锡·期中)如图所示,是小红制作的一架简易的天文望远镜,选用的凸透镜焦距为5cm和50cm,她将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三角架上,用于观察月球。通过寻星装置寻找月球,是利用了光的 原理。将焦距为50cm的凸透镜作为物镜,焦距为5cm的凸透镜作为目镜,月球通过物镜成 、 的实像,目镜相当于 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),成正立、放大的虚像。
【答案】 直线传播 倒立 缩小 放大镜
【详解】[1][2][3][4]当月球与寻星装置两侧的凹槽在同一条直线上时,就可以寻找到月球,这利用光的直线传播原理; 题中望远镜是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜;月球到物镜的距离远大于物镜的二倍焦距,月球通过物镜成倒立、缩小的实像,这个像成在目镜一倍焦距以内,经目镜成正立、放大的虚像;物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜。
18.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图,平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴,点光源S位于主光轴上,光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是10cm、4cm,则此透镜的焦距是 cm。
【答案】18
【详解】由题意知,经凸透镜后的折射光线平行于主光轴,则入射光线过焦点, SA光线的反射光线的反向延长线过凸透镜的焦点。据平面镜成像特点,光源S在平面镜中的像与镜面的距离为4cm,而SA光线的反向延长线与主光轴相交于像点,即此像点为凸透镜的焦点,所以凸透镜的焦距
f=10cm+4cm+4cm=18cm
19.(24-25九年级下·江苏盐城·期中)“探究凸透镜成像的规律”实验,O为凸透镜光心,位于“50.0cm”刻度处,刻度尺与主光轴重合,来自蜡烛的光束a、b均平行于主光轴,光束a经透镜折射后如图所示,该凸透镜的焦距为 cm,请画出光束b经凸透镜折射后的光线 ,此时烛焰经透镜成像(像的位置没有画出),成像的特点与 (投影仪/照相机/放大镜)成像特点相同;保持三个元件位置不动,将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数合适的 (近视/远视)眼镜。
【答案】 10.0 照相机 近视
【详解】[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点。由题可知光束a从20.0cm刻度发出,经凸透镜后会聚于60.0cm刻度处,故焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
[2]由上述分析可知,凸透镜的焦点在60.0cm刻度处,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,则光束b经凸透镜折射后的光线交于60.0cm处。如图所示
[3]蜡烛位于20.0cm刻度处,物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm,大于2倍焦距(20.0cm),此时成倒立、缩小的实像,与照相机成像特点相同。
[4]更换焦距较小的凸透镜后,相当于增大了透镜的会聚能力。为使像重新清晰,需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个发散透镜(近视眼镜)来适当减弱会聚作用。
20.(24-25八年级上·江苏徐州·期中)小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时,右面图1两种操作中正确的是 (选填“A”或“B”),凸透镜对光线有 作用。正确操作时,把一张白纸放在它的下方,如图2所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为,然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距一定 (选填“大于”、“等于”或“小于”)刚才测得的距离。
【答案】 B 会聚 小于
【详解】[1][2]凸透镜对光线有会聚作用,可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点。在测量凸透镜的焦距时,需要使平行光平行于主光轴射入,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点,这点是凸透镜的焦点,因此正确操作是B。
[3]光线到达焦点并且继续向前射出,这个非最小的光斑可能在焦点之前,也可能在焦点之后,如果光斑在焦点之前,焦距会大于,如果光斑在焦点之后,焦距会小于,凸透镜远离白纸,此时光斑变大,说明光斑在焦点之后,焦距小于。
21.(24-25八年级上·江苏无锡·期中)利用太阳光测凸透镜焦距,操作时需前后移动白纸得到最小最亮的光斑,如图甲A和B是两名同学的操作示意图,分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm,则凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示,两束光线原本相交于B点,在框内放一个透镜后相交于A点,则该透镜是 透镜。小明为判别直径相同的两透镜的类型,分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑,透镜与光斑的大小如图所示(d₁<d<d₂)。其中形成甲光斑的是 (选填“凸”或“凹”)透镜,形成乙光斑的 (选填“一定”、“可能”或“一定不”)是凹透镜。
【答案】 9.9 凹 凸 可能
【详解】[1]如图甲A和B是两名同学的操作示意图,分别测得该光斑到光心的距离为10.1cm和9.9cm,该实验中太阳光应该垂直射向凸透镜,B同学的测量方法正确,则凸透镜的焦距是9.9cm。
[2]如图乙所示,两束光线原本相交于B点,在框内放一个透镜后相交于A点,说明光线通过该透镜后比以前发散了一些,则该透镜是凹透镜。
[3][4]因为凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线起发散作用,根据图示可知,甲一定是对光线起了会聚作用,而乙可能是对光线起了发散作用,也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后,继续向前传播,形成放大的光斑,因此形成甲光斑的一定是凸透镜,形成乙光斑的可能是凹透镜。
22.(24-25八年级上·江苏徐州·期中)小明测焦距时先将凸透镜和光屏的位置固定,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置,光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑,此时固定光源、凸透镜,再将光屏远离透镜,移动的过程中,若光屏上光斑的大小 (选填“逐渐变大”“几乎不变”“先变小后变大”),则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距;在准确测量焦距时,小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环,他猜想可能是凸透镜的边框造成的,于是他拆除边框直接将凸透镜固定在原位置,进行实验验证,发现暗环仍然存在。若光源在左焦点处,光屏在右焦点处,如图所示,请算出暗环的面积 。
【答案】 几乎不变
【详解】[1]先将凸透镜和光屏的位置固定,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置,光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑,说明此时光源正好在透镜的焦点上,从光源发出的光经透镜折射后平行于主光轴,在光屏上形成与透镜直径相近的光斑;再将光屏远离透镜,移动的过程中,光屏上光斑的大小几乎不变,因此光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距。
[2]透镜边缘以外的光线沿直线传播,边缘以内的光线会发生偏转,二者之间会形成一个没有光线的黑色区域,这就是暗环,因此暗环形成的原因是:透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区。光源在左焦点处,光屏在右焦点处,圆环大圆的直径就是2D,半径是D,小圆的直径就是D,半径就是,那么暗环的面积为
S=πD2-π()2=
三、实验题
23.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)某小组在实验室进行探究凸透镜成像规律的实验。
(1)如图甲所示,先将凸透镜固定在光具座上,用平行于主光轴的一束光照射透镜,左右移动光屏直到光屏上呈现一个最小、最亮的光斑,测出该凸透镜的焦距为 cm;
(2)装置如图乙位置放置时,光屏上恰好呈现清晰的像,这与生活中 (放大镜/照相机/投影仪)的原理相同。此时从蜡烛的左边看到的火焰的形状如图丙,则在光屏上看到所成像的大致形状是 (选填下列选项前的字母序号);
A、 B、 C、 D、
(3)将图乙中的蜡烛适当向左移动一段距离后, (向左/向右)适当移动光屏才能再次在光屏上看到清晰的像,重新呈现的像与之前的像相比 (更大/更小/大小/不变);
(4)若在图乙的蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了;只将光屏向右适当移动一段距离后,光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是 (近视/远视)眼镜,移去眼镜,要得到清晰的像,应该将蜡烛向 (右/左)移动。
(5)若不改变乙图中的蜡烛与光屏的位置,只需将凸透镜向左移动 cm可以在光屏上再一次得到清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2) 照相机 D
(3) 向左 更小
(4) 近视 右
(5)15.0
【详解】(1)平行于凸透镜主光轴的光会聚在焦点上,焦点到凸透镜光心的距离为焦距,由图可知,光具座上刻度尺的分度值为,光心对应的刻度值为,焦点即光屏所对应的刻度值为,该凸透镜的焦距为
(2)[1][2]由图乙可知,光具座的刻度尺分度值为,蜡烛所对应的刻度值为,凸透镜所对应的刻度值为,此时物距为
根据第(1)小问可知,焦距,则物距大于两倍焦距,光屏上恰好呈现清晰的像,光屏上成倒立、缩小的实像,这与生活中照相机的原理相同。此时蜡烛火焰的形状如图丙,光屏上所成像上下颠倒,左右相反,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[1][2]凸透镜成实像时,“物远像近像变小”,因此将图乙中的蜡烛适当向左移动一段距离后,向左适当移动光屏才能再次在光屏上看到清晰的像,重新呈现的像与之前的像相比变小。
(4)[1]若在图乙的蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了;只将光屏向右适当移动一段距离后,光屏上再次呈现清晰的像,由此可知该眼镜对光起发散作用,即该眼镜片为凹透镜,所以该眼镜是近视眼镜。
[2]根据题意可知,光屏向右移动了,移去眼镜,根据凸透镜成实像时,“物近像远像变大”可知,要得到清晰的像,应该将蜡烛向右移动。
(5)由乙图可知,光具座的刻度尺分度值为,蜡烛所对应的刻度值为,凸透镜所对应的刻度值为,此时物距为
光屏所对应的刻度值为,此时像距
根据光的折射现象中,光路可逆可知,当物距为,像距为时,光屏上再一次得到清晰的像,此时成倒立、放大的实像,因此不改变乙图中的蜡烛与光屏的位置,只需将凸透镜向左移动。
24.(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)小明使用焦距为15cm的凸透镜进行了探究凸透镜成像规律的实验,
(1)实验开始前,应调节蜡烛、透镜和光屏至合适的位置,具体操作是使 。
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜调整好位置后,无论怎样移动光屏,在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是 。
(3)如图甲所示,当小明把凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,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, (选填“照相机”或“投影仪”)是根据这一原理制成的。
(4)在做实验时,小军用手遮住了凸透镜的上半部分,则他观察到光屏上的像___________。
A.不能看到烛焰的顶部 B.不能看到烛焰的底部
C.不能看到烛焰的全部 D.可以看到烛焰的全部,但像会变暗一些
(5)实验时小明发现,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。
(6)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图乙所示,则像距v与t的大致变化关系为丙图中的
(7)如图丁所示,同组的小华同学用A、B两个不同焦距的凸透镜分别距离课本上的字10cm观察到两种情景,现将两透镜到课本的距离调整为5cm,则下列说法正确的有___________。
A.A、B所成的像都是正立、放大的像
B.A的焦距小于B
C.A所成的像与物在透镜的两侧,B所成的像与物在透镜的同侧
【答案】(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上
(2)蜡烛放在焦点上
(3) Ⅱ 缩小 照相机
(4)D
(5)上
(6)C
(7)A
【详解】(1)本实验中为了使成的像更清晰,更便于观察实验结果,在实验开始前应应调节蜡烛、透镜和光屏的位置使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上。
(2)根据凸透镜成像的规律可知,当光源位于焦点处时,经过凸透镜后所有光线都是平行的,光屏只能承接到一个大小不变的圆形光斑,所以可知出现该现象的原因可能是把蜡烛放在了焦点上。
(3)[1][2][3]由题意可知蜡烛到凸透镜的距离即物距为35cm,大于2倍焦距,由凸透镜成像规律可知,此时成的像为倒立、缩小的实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以光屏应放在Ⅱ区域内才能承接到像,生活中常见的光学仪器中照相机就是用这一原理制成的。
(4)用手遮住凸透镜的上半部分后,经过凸透镜的光减少,但是依然会成完整的像,由于光减少了所以成的像会变暗,故选D。
(5)蜡烛变短后烛焰向下移动,因为成的是倒立的实像,所以随着烛焰向下移动光屏上的像会向上移动。
(6)因为“物远像近像变小”,所以当物距增大时,像距会减小,当物距大于二倍焦距并继续增大,像距会无线趋近于一倍焦距,故选C。
(7)根据凸透镜成像的规律可知,A凸透镜成正立、放大的虚像,物距小于一倍焦距,即
fA>10cm
B凸透镜成倒立、放大的实像,说明物距大于一倍焦距小于二倍焦距,即
2fB>10cm>fB
所以可知B的焦距大于5cm但小于10cm,B的焦距小于A的焦距,当将两透镜到课本的距离调整为5cm时,可知此时的物距小于A的焦距也小于B的焦距,因此都成正立、放大的虚像,像与物在同侧,故A正确,B、C错误。
故选A。
25.(24-25八年级上·江苏南通·期中)进入初二年级后,部分同学由于用眼过度,导致视力下降,形成了近视眼。小组同学开展了“保护视力,远离近视”的项目学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成以下内容。
【项目分解】
(i)探究“凸透镜成像规律”,
(ii)近视眼的形成原因及如何矫正近视眼;
【项目实施】
(1)探究“凸透镜成像规律”
①如图甲所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个 的光斑,凸透镜的焦距是 cm;
②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, (照相机/投影仪/放大镜)就是利用这一原理工作的。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;
(2)①近视眼的形成原因
小明使用“F”字样的光源代替物体,光屏模拟视网膜。图丁所示的②号凸透镜模拟晶状体,打开光源,调节器材高度和位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清晰的像。请回答下列问题:
模拟近视眼视物情况,应选择图丁中的 (填序号)号透镜代替②号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊;保持光源不动,适当向 (填“左”或“右”)移动光屏,光屏上的像再次清晰。由此可知近视眼的形成原因可能是晶状体过 (填“厚”或“薄”),折光能力过强造成的。
②如何矫正近视眼
用如图戊所示的水透镜放在光具座上的合适位置,代替眼镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 (填“A”“B”或“C”)点,缓缓调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的 透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善。近视程度更严重的同学应选择焦距更 (填“大”或“小”)的透镜来矫正视力。
【项目拓展】
该小组同学查阅资料得知,近视是由于角膜或晶状体的屈光力过强,或者是眼轴过度延长,从而导致外界光线经过眼睛的屈光系统折射之后,“焦点”没有能够准确地聚在视网膜上,而是聚在视网膜前,造成视网膜上投影模糊不清,引起视力下降。
老花眼则是由于年龄因素引起晶状体弹性降低,睫状体的调节功能减退,不能将近距离30cm内的细小物件和字体聚焦成像于视网膜,导致患者近视力下降,属于一种生理性的衰退现象。
现在有一款眼镜(如图),集近视眼镜和老花眼镜功能于一身,给人们带来极大的便利。这款眼镜叫渐进多焦点眼镜,镜片不同区域有不同焦点、不同度数,一般分四个区域:远用区域A、近用区域B、渐进区域C、左右变形区D(也可称周边区或模糊区),如图所示。
A区,用于看清远处物体。
B区,用于看清近处物体。
C区,是一个自上而下规律变化的区域,用于看清中间距离的物体。
D区,是度数变化区域,通过该区域看东西会感到模糊,但会随着使用过程中的适应程度而逐渐改善。
有了这款眼镜,无论是在户外眺望远方,还是在家中看书学习,都不会再有更换眼镜的烦恼了。
请阅读上述材料结合所学知识,回答下列问题:
(3)同一个物体放在人眼前远近不同位置观察,物体在远处时视网膜上所成的像 (选填“大于”“小于”或“等于”)在近处时视网膜上所成的像。
(4)远视眼所成的清晰像处于视网膜 (选填“前”或“后“)方,需佩戴远视眼镜进行校正,远视眼镜属于 (选填“凸”或“凹”)透镜;渐进多焦点眼镜的 区镜片相当于此眼镜。
(5)如果把眼镜上方的A区设置成看近区,你认为 (选填“合适”或“不合适”)。
【答案】(1) 最小 11.0 投影仪 能
(2) ③ 左 厚 B 凹 小
(3)小于
(4) 后 凸 B
(5)不合适
【详解】(1)[1]根据焦点的定义可知,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小的光斑即为焦点。
[2]焦点到透镜光心的距离即为焦距,即
[3]由图可知此时物距为u=18cm,这时2f>u>f,成倒立、放大实像,投影仪就是利用这个原理。
[4]由于实像是由实际光线会聚形成的,所以人眼睛在图乙所示的位置能看到物体的实像。
(2)[1][2][3]近视眼是晶状体凸度过大或眼球前后径过长,外界物体的像成在视网膜前方引起的,因此应选取凸度更大的③号透镜模拟近视眼的晶状体,由此可知,近视眼的形成原因可能是晶状体过厚,折光能力过强造成的。凸透镜会聚作用使得像成在光屏的前方,所以需要向左移动光屏才能得到清晰的像。
[4]图丙中C点在凸透镜(晶状体)和光屏(视网膜)之间,是眼睛的内部,因此模拟近视眼镜的水透镜应放置在模拟晶状体的凸透镜前的B点。
[5]由于近视眼需要配戴凹透镜矫正,因此应将水透镜调节成焦距合适的凹透镜。
[6]根据上述实验现象可知,近视程度更严重的同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强焦距更小的凹透镜矫正。
(3)凸透镜成像原理物远像近像变小,物近像远像变大,由此可知同一物体放在眼前远近不同的位置观察,物距远像小,物距近像大,故同一物体放在眼前远近不同的位置观察,物体在远处时视网膜上的像小于在近处时视网膜上所成的像。
(4)[1]远视眼是由于晶状体的弹性降低,晶状体的调节能力减弱引起的看近处的物体时所成的像在视网膜后面。
[2]为了使像在视网膜上,要纠正远视眼需要把光线会聚即用凸透镜。
[3]渐进多焦点眼镜B区看近处区的镜片是纠正远视眼的。
(5)上方改为看近区不合适,因为人们看近处的物体向下看,看远处的物体向上看。
26.(24-25八年级上·江苏无锡·期中)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的 ,这样做的目的是为了让 。
(2)正确测出凸透镜的焦距f,当物距u<f,时,烛焰成正立放大的 ;当u=f时, (填“能”、“不能”)观察到烛焰的像;当u>f时,烛焰成倒立放大或倒立缩小的 像,同学们分析得出,像的虚实由 大小关系决定。
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成倒立、 的实像。
(4)若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来所成像相比 了。(填“变小”、“变暗”“或“变不完整”)
(5)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同,焦距稍小的凸透镜,需将光屏 (填“向左”、“向右”)移动才能成清晰的像。
(6)在实验时,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.左右适当移动光屏
(7)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上,(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),此处L(u+v)表示L=(u+v)。绘出图线(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≥ (用f表示)物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合乙、丙两图,可知当物距u=1.5f时,n= 。
【答案】(1) 主光轴上 让像成在光屏中央
(2) 虚像 不能 实 物距与焦距
(3)放大
(4)变暗
(5)向左
(6)C
(7) 4f 2
【详解】(1)[1][2]为了使像成在光屏中央,实验前,应调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[1]正确测出凸透镜的焦距f,当物距u<f时,烛焰成正立放大虚像。
[2]当u=f时,不能观察到烛焰的像。
[3]当u>f时,烛焰成倒立实像。
[4]分析得出,像的虚实由物距和焦距大小关系决定。
(3)由图甲可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像。
(4)若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,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。
(5)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同,焦距稍小的凸透镜,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,即向左移动才能成清晰的像。
(6)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,两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距,因此适当扭转凸透镜,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,ABD不符合题意。
故选C。
(7)[1]根据凸透镜的成实像时满足u>f,由图丙可知,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。
[2]由图丙可知,当物距u=3f时,物像间距L=4.5f,像距
因在光的折射中,光路是可逆的,故当物距u=1.5f时,像距
则放大率
27.(24-25八年级上·江苏淮安·期中)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是烛焰置于凸透镜的 上;
(2)调整好器材后如题图所示,此时烛焰在光屏上成放大的像,小明选的凸透镜焦距为 cm;
(3)在(2)的基础上,更换成另一个焦距为 cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上的像恢复清晰,可向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
(6)若我们遮挡着凸透镜的一部分,则光屏上所成的烛焰的像___________。
A.只出现烛焰上半部分的像 B.只出现烛焰下半部分的像
C.仍然是完整的像,只是变暗些 D.像不受任何影响
(7)在实验中由于蜡烛越烧越短,会导致光屏上烛焰的像向 移动。为了使像重新成在光屏的中央,且便于顺利完成实验,最佳的调节方法是 (选择)。
A.仅将凸透镜向下调,使像成在光屏中央
B.仅将光屏向上调,使像成在光屏中央
C. 将凸透镜和光屏向下调,使三者的中心在同一高度同一直线上
(8)组员小苏在用同样的器材进行实验时,认真观察光屏上放大的像时发现:只有像的中间部分最清晰,偏左、偏右两侧的像比较模糊。检查器材后发现凸透镜的安装情况有些随意(其它器材均正常放置),她对凸透镜进行调节后,立即在光屏上看到了整个烛焰静晰的像,小苏作出的调节应该是: 。
【答案】(1)焦点
(2)10
(3)5
(4)D
(5)①②
(6)C
(7) 向上 C
(8)适当扭转凸透镜,让凸透镜和光屏平行
【详解】(1)实验中固定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,说明光平行主光轴射出,则可能将蜡烛置于焦点处了。
(2)甲图可知,光屏上成倒立放大实像时,物距为 15.0cm ,在一倍到两倍焦距之间,即
f<15.0cm<2f ……①
像距为 30.0cm,在两倍焦距之外,即
30.0cm>2f ……②
由①②得,7.5cm<f<15cm,结合表中数据可知,小明选的凸透镜的焦距为10cm。
(3)为了使光屏上的像恢复清晰,可向靠近凸透镜的方向移动蜡烛,说明更换的透镜对光线的会聚能力更强,焦距更短,所以换成另一个焦距为5cm的凸透镜。
(4)将蜡烛换成 F 字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像, 此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,此时物距大于像距,根据光路得可逆性可知,此时成倒立、缩小的实像,向左侧看光屏,会看到图 D所示的像,故 ABC 不符合题意,D 符合题意。
故选 D 。
(5)若要验证凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,则需要控制凸透镜的焦距相等,改变凸透镜的直径,故可在题表中选取编号为①②两个凸透镜进行实验验证。
(6)遮住凸透镜的一部分,光源上的光任一点射向凸透镜其他部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,成像是完整的,会聚的光线减少,像会变暗,故选C。
(7)[1][2]随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动;为了使像成在光屏的中央位置,应该让蜡烛的烛焰、透镜和光屏三者在同一高度,最佳的调节方法是将凸透镜和光屏向下调,使三者的中心在同一高度同一直线上,故选C。
(8)小苏在用同样的器材进行实验时,发现:只有像的中间部分最清晰,偏左、偏右两侧的像比较模糊;说明中间部分(光心附近的部分)的物距合适,而偏左、偏右两侧的物距小于或者大于中间部分的物距,所以可知凸透镜没有平行于光屏,则接下来小苏作出的调节应该是:适当扭转凸透镜,让凸透镜和光屏平行。
28.(24-25八年级上·江苏常州·期中)小亮用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小亮先想办法测凸透镜的焦距,如图甲,他将该凸透镜正对着太阳光,此时纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L。此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,则凸透镜的焦距f L(选填“>”、“<”或“=”;调整以后正确地测得该透镜的焦距为10cm;
(2)实验时,为使像成在光屏中央,应调整蜡烛、光屏的中心在 ,此时应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;
(3)小亮在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序,正确顺序为 ;
(4)蜡烛燃烧变短,光屏上的像 (选填“向上”或“向下”)移动,需将透镜 调节,使像成在光屏中央;
(5)若按如图丁所示的方式,将透镜中间部分切除,再将剩余部分往中间凑紧,重新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可以呈现 个像(光屏足够大)。
(6)如图所示,小亮将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是_______。
A. B.
C. D.
(7)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图2所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图1所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是下图的_______。
A. B. C. D.
【答案】(1)<
(2) 同一高度 点燃
(3)①②④⑤③
(4) 向上 下
(5)2
(6)D
(7)AC
【详解】(1)将凸透镜与纸之间距离稍微增大,发现光斑变大了,反之,将凸透镜与纸间的距离变小些,光斑才会变小,才能找到最小最亮的光斑,说明凸透镜的焦距比L小,即。
(2)[1][2]为了使像成在光屏中央,应调整烛焰的中心、凸透镜中心和光屏的中心在同一高度,因此应点燃蜡烛。
(3)蜡烛到凸透镜距离由远到近移动过程中,根据凸透镜成倒立的实像时,物近像远像变大;成正立的虚像时,物近像近像变小,可知正确顺序为①②④⑤③。
(4)[1][2]蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上的像向上移动,需将透镜向下调节,使像成在光屏中央。
(5)因为凸透镜中间厚,边缘薄,切去部分后相当于两个透镜,光心位置改变了,上面的像下移,下面的像上移,错位将成2个像。
(6)将A、B点到主轴的距离看成是物体的高度,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,B点所成的像B'到主轴的距离小于A点所成的像A'到主轴的距离,故ABC错误,D正确。
故选D。
(7)由于玻璃杯的上下是一样粗细的,相当于一个柱面透镜,上下方向是没有会聚作用的,所成的像是正立的。把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时,是物体逐渐远离凸透镜的过程,由凸透镜成像的规律可知,物体在一倍焦距内远离透镜时,像是正立的且会逐渐变宽;当物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,所成的像是正立的、放大(变宽)的实像,当物距为2倍焦距时,成的是正立、等大的实像;物距大于二倍焦距时,成的是正立的、缩小(变窄)的实像,故不可能看到A和C。
四、综合题
29.(24-25八年级上·江苏南京·期中)魔术师通过魔术箱为我们展现神奇的魔术,而它背后则是奇妙的物理原理,请你运用所学知识尝试揭秘。
(1)如图甲是一只魔术箱,正面看起来是一个完整的空纸箱。把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”,这是因为魔术箱中有一块 (选填“玻璃板”或“平面镜”),它与箱底的夹角为 度;
(2)图乙也是一只魔术箱,同一水平线上箱的左右两侧各有一个小孔,一束光从左侧小孔射入、右侧小孔射出,现将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好与入射光线位于同一高度,光仍从右孔射出,丙图三种设计方案中不能完成该魔术的有 。若魔术箱内只使用平面镜,则至少要 块。
【答案】(1) 平面镜 45
(2) B 3
【详解】(1)[1][2]从甲图观察口看到正前方是方格子,整体好像是一个空箱子,甲图中的空箱子是利用平面镜成像得到 的,因此镜面与箱底的夹角为45度;把纸币从空箱顶端的投币口投入,实际上纸币在平面镜后面,观众不能看 见平面镜后面的纸币。
(2)[1]ABC.图中平行于主光轴的入射光线,折射后通过焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴可以实现一束光从左侧的小孔射入,将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好挡住光线,可光仍从右孔射出,故A不能完成;B中为一凹透镜和一凸透镜,左边的凹透镜 对光线有发散作用,而图中凹透镜对光线却有会聚的作用,故B不能实现;C中有两个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,延长线过另一侧 焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,故C能实视,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[2]由激光束从乙图左侧的小孔射入,需要至少经过三次反射才能从右侧小孔射出时,光线的方向没有发生改变, 其实就是通过三块平面镜的反射实现的。
一、单选题
1.在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜32cm处,在凸透镜另一侧距离蜡烛50cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距一定满足9cm<f<16cm;光屏上所成的像是倒立、缩小的实像
B.凸透镜的焦距一定满足18cm<f<32cm;光屏上所成的像是倒立、放大的实像
C.凸透镜的焦距一定满足16cm<f<25cm;能看见光屏上的像是有反射光进入人眼
D.凸透镜的焦距一定满足18cm<f<50cm;光通过凸透镜时遵守光的折射规律
【答案】A
【详解】根据已知条件
即
所以可知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,则
解得
所以凸透镜的焦距一定满足;光屏上所成的像是倒立、缩小的实像。故A正确,BCD错误。
故选A。
2.如图所示,线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,若用此凸透镜成像,则当物体距透镜0.3m时,移动光屏,可在光屏看到( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.不成像
【答案】C
【详解】图中时,,此时
像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即,所以
当物体距透镜米时,,物体所成像的性质是缩小、倒立、实像。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.为了模拟探究显微镜的工作原理,小明在白纸上画上红色箭头,放在高约为15mm的透明塑料盒下方,在盒的上方滴上一滴水,如图甲所示,通过水滴(相当于凸透镜)可看到位于水滴下方红色箭头放大的像;将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方,如图乙所示,保持凸透镜水平,调整凸透镜与水滴之间的距离,会看到箭头更大的像。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.水滴模拟显微镜的目镜 B.箭头通过水滴成放大的实像
C.水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜 D.水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
【答案】B
【详解】AC.由乙图知水滴是靠近物体的透镜,所以水滴模拟显微镜的物镜,水滴上方的凸透镜靠近眼睛透镜模拟显微镜的目镜,故AC错误;
B.水滴模拟显微镜的物镜,物体位于显微镜的物镜的一倍焦距和两倍焦距之间,所以箭头通过水滴成放大的实像,故B正确;
D. 透过水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜会看到箭头更大的像,通过目镜成的是虚像,投影仪成像是实像,故D错误。
故选B。
4.一块矩形玻璃砖,切割成图中形状后拉开一段距离,平行于光轴的光线从左面射入,右边射出的光线( )
A.仍然保持平行
B.一定是发散光线
C.一定是会聚光线
D.结论与d有关,以上均有可能
【答案】C
【详解】由图可看出矩形玻璃砖被切割以后,左边一块可视为凹透镜,右边一块可视为凸透镜。凹透镜可以使光线发散,凸透镜可以使光线会聚,当d=0时,虚实焦点重合,平行于主光轴的光线射入时,传播方向不变;当d>0时,经凹透镜后发散,经过凸透镜后将会聚,由于入射光线在过焦点光线的外侧,所以折射光线将在平行于主光轴的内侧,因此光线变得会聚,如图所示:
故选C。
5.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,此时蜡烛距凸透镜15cm,则下列说法中正确的是( )
①此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于15cm
②蜡烛距透镜18cm时,可能成放大的实像
③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,光屏上能呈现放大的像
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小
A.只有①④正确 B.只有③④正确
C.只有①②④正确 D.只有①②③正确
【答案】C
【详解】①.物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像,应用是投影仪;
f<u=15cm<2f
解得
15cm>f>7.5cm
故①正确;
②.将蜡烛移至距离凸透镜18cm,由
15cm>f>7.5cm
可知物体可能在一倍焦距与二倍焦距之间,在光屏上得到清晰放大的实像,故②正确;
③.保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,此时物距大于2倍焦距,在光屏上得到清晰缩小的像,故③错误;
④.蜡烛远离凸透镜时,物距变大,像距将变小,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小,故④正确。
故选C。
6.如图,为“研究凸透镜成像规律”的实验装置示意图。实验时,某同学首先使发光点S、凸透镜L和光屏P的中心处于同一高度;其次当他把发光点S移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺),发现发光点S发出的光经凸透镜折射后成为平行光;然后他再用一烛焰 在图示位置上取代发光点S。这时,如要使烛焰 在光屏P上成清晰的像,以下几种操作中不能达到目的是( )
A.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰向左移适当距离,再将光屏P向左移适当
B.在图示位置时,保持透镜L和光屏P不动,只将烛焰向左移适当距离
C.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰向左移适当距离,再将光屏P向右移适当距离
D.在图示位置时,保持烛焰和光屏P不动,只将透镜L向右移适当距离
【答案】D
【详解】由题文“发光点S移到图示位置时,发光点发出的光经凸透镜折射后成为平行光”可知,S为凸透镜焦点,
此时凸透镜焦距大小为2.5格长,透镜与光屏的距离为5格长,光屏位于凸透镜的二倍焦距的位置上;
ABC.在图示位置时,保持透镜L不动,将烛焰S′向左移适当距离,物距增大。当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距在二倍焦距之外,为在光屏上成清晰的像,则光屏应向右移动;若物距为二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,则光屏不需移动;若物距大于二倍焦距时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,则光屏应向左移动,可得到清晰的实像,故ABC不符合题意;
D.S′和P不动,则光屏和烛焰的距离始终为7.5格。透镜L向右移适当距离,物距增大。若物距位于一倍焦距和二倍物距之间,像距则位于二倍焦距之外,此时物距和像距之和大于7.5格;若物距为二倍焦距,则物距和像距之和等于10格;若物距大于二倍焦距,则像距在一倍焦距和二倍焦距之间,物距和像距之和大于7.5格。因此保持烛焰和光屏不动,只移动透镜,光屏上不可能成清晰的像。故D符合题意。
故选D。
二、填空题
7.图示虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,入射光AB由红、紫两种单色光组成,通过透镜之后分成两细束光,分别与主光轴相交于两点。该透镜是 (凹、凸)透镜,可用以矫正 (远、近)视眼;是 (红、紫)光;对该透镜,红光的焦距 (大于/等于/小于)紫光的焦距。
【答案】 凹 近 红 大于
【详解】[1]折射光线与入射光线相比,远离主光轴,折射光线呈发散射出,该透镜对光线有发散作用,故是凹透镜。
[2]近视眼的成因是晶状体折光能力过强,导致在视网膜前成像,需要佩戴凹透镜。
[3]三棱镜能够将太阳光分解为七色光,对红光偏折能力比较弱,对紫光的偏折能力强,故凹透镜对紫光的偏折能力更强,对红光的偏折能力弱,故BP为红光。
[4]对该透镜,对红光偏折能力弱,焦距较大,对紫光偏折能力强,焦距较小,红光的焦距大于紫光的焦距。
8.如图所示,光会聚于 b 点,在虚线区域内放甲透镜后,光路如图甲所示;在虚线区域内换放乙透镜后光路如图乙所示,现在靖靖想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择 (选填“甲”或“乙”)透镜,靖靖选择好透镜后在光具座上进行实验;当物体距离透镜 20cm 时,在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的像,若保持物体与光屏的位置不变,把透镜向光屏方向移动 4cm,在光屏上又成一清晰缩小的像。此凸透镜焦距的范围是 ,当物体距离透镜 15cm 时,在照相机、投影仪和放大镜中,成像情况与此类似的是 。
【答案】 乙 投影仪
【详解】[1]如图甲,光沿直线传播会聚到b点,经过甲透镜会聚到c点,会聚点延后,说明甲对光线有发散作用,是凹透镜;经过乙透镜后,原先发散的光线变成平行光线,变得比以前会聚,说明乙对光线有会聚作用,是凸透镜;探究凸透镜的成像规律,需要选择乙透镜。
[2]当物体距离透镜20cm时,在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像,说明物体在一倍焦距和二倍焦距之间,即
①
又把透镜向光屏方向移动4cm,此时物距为24cm,屏上又成一清晰缩小的实像,所以此时物体在二倍焦距之外,即
②
联立以上两式解得
[3]当物体距离透镜15cm时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪。
三、实验题
9.利用如图所示器材探究“凸透镜成像规律”,操作如下:
(1)同学们在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图甲所示的光斑,你认为他们应该选择 (选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验;
(2)如图乙所示,为了方便观察所成的像,实验时,应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的 ;实验一段时间后,蜡烛燃烧变短,光屏上的像“跑”到光屏上方,若要像重新回到光屏中央,应将凸透镜向 移;(选填“上”或“下”)
(3)实验时,光屏上得到了烛焰清晰的像,一只小飞虫正好落在凸透镜的上半部分,光屏上 (选填“出现”或“不出现”)小飞虫的像;
(4)此组同学进行了多次实验,并得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象如图丙。由图象可知凸透镜的焦距是 cm;
(5)进行实验探究时,他们将其中两组蜡烛与光屏上像的位置和大小记录在记录纸上,如图丁(用带箭头的线段表示物, A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置)所示,从图丁中可以看出,蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(6)各小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15cm∼30cm之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因是 ;为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较 (选填“强”或“弱”),从而得出此透镜焦距 15cm(选填“大于”“小于”或“等于”);
(7)某小组在做成像实验时,记录下每次成清晰的实像的物距u,像距v,物像间距L=u+v,绘出如图戊所示的图(f为焦距),查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率。当物距u=1.5f,烛焰成清晰的实像时,放大率n= 。
【答案】(1)
乙
(2) 主光轴上 下
(3)不出现
(4)15
(5)放大
(6) 像距太大,超出了光具座的长度范围 强 小于
(7)2
【详解】(1)图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜;乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验。
(2)[1]为使像能成在光屏的中心,实验时,应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的主光轴上。
[2]实验一段时间后,光屏上的像“跑”到光屏上方,若要像重新回到光屏中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,应将凸透镜向下移。
(3)飞虫落在凸透镜的上半部分,小飞虫在凸透镜一倍焦距以内,故光屏上没有小飞虫的像。
(4)由图知,当物距为30cm时,像距为30cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于像距等于2倍焦距,故焦距为15cm。
(5)从图丁中可以看出,蜡烛在A,B位置时,2f>u>f,凸透镜成倒立、放大的实像,应用是幻灯机或投影仪。
(6)[1]当蜡烛在距透镜15cm∼30cm之间,即在一倍焦距与二倍之间,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,可能是物距接近于焦距,像距太大,不能成在光屏上,此时像距太大,超出了光具座的长度范围。
[2][3]保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,焦距变小,像距也变小,此透镜焦距小于15cm。
(7)由图戊可求知,当物距u=1.5f时,像距v=L-u=4.5f-1.5f=3f
则放大率
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。