期末培优 第四章 神奇的透镜 单元练习----2025-2026学年八年级物理沪科版
2025-11-22
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第四章 神奇的透镜 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.14 MB |
| 发布时间 | 2025-11-22 |
| 更新时间 | 2026-04-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55065215.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第四章 神奇的透镜
一.选择题(共8小题)
1.(2026•上海模拟)物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米
C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
2.(2024秋•滨城区期末)许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,如图所示,通过凸透镜观察文物时说法正确的是( )
A.文物应放置凸透镜的1倍和2倍焦距之间
B.观察到文物的像是倒立放大的实像
C.观察到文物的像是正立放大的虚像
D.若将凸透镜靠近文物,观察到的像会变大
3.(2025秋•通州区期中)2025年“苏超”足球半决赛,迎来了足球转播史上首位“机器人摄像师”,关于该镜头的光学原理,下列说法正确的是( )
A.镜头对光线有发散作用
B.拍摄时,足球通过镜头成的是正立、放大的虚像
C.足球离镜头越近,屏幕上成的像越大
D.为了拍摄到更广阔的赛场画面,应将镜头靠近赛场
4.(2025秋•长清区期中)如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中为凸透镜是( )
A. B.
C. D.
5.(2025秋•上海期中)某同学学习《透镜成像》后,对于笔记中的内容有了一些问题。在掌心中滴一滴水珠,水珠下会有手纹的“清晰”像,这个“清晰”像是手纹的( )
A.倒立放大的像 B.倒立缩小的像
C.正立等大的像 D.正立放大的像
6.(2025秋•南京期中)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图象可知,下列说法错误的是( )
A.该凸透镜的焦距f=10cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距u=8cm时,所成的像一定不能用光屏承接
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜5cm处移动过程中,所成的像会一直变大
7.(2025秋•哈尔滨期中)某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于A、B、C、D四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是( )
A.使烛焰位于A点时,屏上出现的实像最小
B.使烛焰位于C点时,屏上出现的实像最大
C.使烛焰位于D点时,成放大的虚像
D.使烛焰位于B点时,成放大的实像
8.(2025秋•溧阳市期中)图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变,缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水,从而改变“水透镜”的凸度,发现光屏上的像变模糊,此时适当调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程,以下说法正确的是( )
A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜
B.当抽出适量水时,烛焰的像距随之减小
C.当注入适量水时,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
D.当注入适量水时,在水透镜前方放置一个适当的凸透镜,光屏上仍可成清晰的像
二.填空题(共5小题)
9.(2025秋•滨湖区期中)如图所示,许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,文物通过凸透镜所成像的正倒、大小情况是 、 ,像在凸透镜的 侧(选填“左”或“右”),想让观察到的像变大一些,可以使透镜 (选填“靠近”或“远离”)文物。
10.(2025秋•蓬莱区期中)在运动会上,摄影师给台上颁奖的同学拍完全身照如图所示,还需要拍半身照,摄影师应该将照相机 同学(选填“靠近”或“远离”);同时将镜头 (选填“前伸”或“后缩”);形成的照片是倒立 的实像。
11.(2025•连州市校级二模)如图所示,许多超市为方便顾客结账,安装了“刷脸机”,它的摄像头实际上是凸透镜,该类透镜制作成眼镜可以用来矫正 (填“近”或“远”)视眼;人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,就能成 (填“放大”或“缩小”)的实像;当人远离“刷脸机”时,这个像将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.(2025秋•锡山区期中)如图所示,小高使用同一个照相机对着同一朵牡丹花先后拍摄了甲、乙两张照片,则拍摄乙照片时,照相机距离牡丹花较 ,而且镜头到胶片的距离较 。(以上两空均选填“远”或“近”)
13.(2025秋•惠山区期中)在利用太阳光测量凸透镜焦距时,小华将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示,当在纸上呈现一并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L,小华推断,凸透镜的焦距一定大于L。
(1)你认为小华的推断 (选填“正确”或“不正确”)。
(2)为了检验小华的推断是否正确,可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近,若观察到 ,则他的推断是正确的。
三.作图题(共1小题)
14.(2025秋•西安期中)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线作出依次通过两个透镜的折射光线。
四.实验探究题(共1小题)
15.(2025秋•通州区期中)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为使烛焰的像成在光屏中央,小丽的调节场景如图甲,操作中的不当之处是 。
(2)如图乙,观察到光屏上呈现烛焰清晰的像,则该像为倒立、 实像,此时光在光屏上发生 反射,凸透镜的焦距为 cm,若将蜡烛移至35cm处,此时凸透镜对烛焰发出的光起 作用。
(3)将图乙中的蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较 (选填“大”或“小”)的凸透镜。
(4)将图乙中的透镜换为带小孔的遮光板,烛焰的像成在光屏下方,要让像成在光屏中央,应将小孔向 调节,此时的像与图中透镜所成的像相比,像的大小 。
第四章 神奇的透镜
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2026•上海模拟)物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米
C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
【考点】凸透镜成像规律的应用.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】D
【分析】根据凸透镜成像的四种情况进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f;2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f;u<f,成正立、放大的虚像;
凸透镜成实像时,物远像近像变小。
【解答】解:物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米,物体的高度要小于2cm,此时的v=30cm>2f,移动该物体使物距变为40厘米,40cm大于2f,则成倒立、缩小的实像,像的高度一定小于2cm。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
2.(2024秋•滨城区期末)许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,如图所示,通过凸透镜观察文物时说法正确的是( )
A.文物应放置凸透镜的1倍和2倍焦距之间
B.观察到文物的像是倒立放大的实像
C.观察到文物的像是正立放大的虚像
D.若将凸透镜靠近文物,观察到的像会变大
【考点】凸透镜成像规律的应用.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】根据凸透镜成像的规律之一进行解答,即:当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。凸透镜成虚像时,物距变小,像变小。
【解答】解:ABC、博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,主要起放大镜作用,看到的是正立放大的虚像,文物放在焦点之内,此时像与物体在放大镜的同一侧,故C正确、AB错误;
D、若将凸透镜靠近文物,物距变小,观察到的像会变小,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,关键是熟记和理解成像规律,并搞清成像特点与物距之间的关系。
3.(2025秋•通州区期中)2025年“苏超”足球半决赛,迎来了足球转播史上首位“机器人摄像师”,关于该镜头的光学原理,下列说法正确的是( )
A.镜头对光线有发散作用
B.拍摄时,足球通过镜头成的是正立、放大的虚像
C.足球离镜头越近,屏幕上成的像越大
D.为了拍摄到更广阔的赛场画面,应将镜头靠近赛场
【考点】凸透镜成像规律的应用;凸透镜的会聚作用.
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】凸透镜,对光线有会聚作用。
正常拍照时在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。像的大小与物距的关系:物距越小(景物越靠近镜头),像距越大,像也越大;反之,物距越大,像越小(“物近像远像变大,物远像近像变小”)。
【解答】A、照相机镜头是凸透镜,凸透镜的基本光学性质是对光线有会聚作用,对光线起发散作用的是凹透镜(如近视眼镜镜片),故A错误。
B、照相机的成像性质是固定的:凸透镜成倒立、缩小的实像(“倒立”指像与物体的上下、左右相反,相机后期会通过技术转正画面,但成像本质是倒立的)。“正立的像”是虚像(如平面镜、放大镜成的像),无法被相机的感光元件记录,故B错误。
C、凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此拍摄时,镜头离物体越近,拍摄到的像越大,故C正确;
D、根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,为了拍摄到更大的像,应将镜头远离赛场,故D错误;
故选:C。
【点评】此题考查凸透镜成像的规律。掌握凸透镜成像的特点是解题关键。
4.(2025秋•长清区期中)如图所示,四个图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中为凸透镜是( )
A. B.
C. D.
【考点】根据光线画出透镜类型.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】B
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,据此结合图片进行判断。
【解答】解:A、图中向中间会聚的光线变得平行,所以是凹透镜,故A不合题意;
B、图中平行于主光轴的两条入射光线经透镜折射后变得会聚,凸透镜对光线有会聚作用,所以B是凸透镜,故B符合题意;
C、图中平行于主光轴的光线向外发散,所以是凹透镜,故C不符合题意;
D、图中折射光线相对于入射光线是发散的,所以是凹透镜,故D不合题意。
故选:B。
【点评】本题主要考查了通过光的传播路径对透镜的判断,其关键是要观察光线传播的趋势相对于原来的方向是如何偏折的。
5.(2025秋•上海期中)某同学学习《透镜成像》后,对于笔记中的内容有了一些问题。在掌心中滴一滴水珠,水珠下会有手纹的“清晰”像,这个“清晰”像是手纹的( )
A.倒立放大的像 B.倒立缩小的像
C.正立等大的像 D.正立放大的像
【考点】放大镜.
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【答案】D
【分析】水珠中间厚边缘薄,是凸透镜,掌心中的水珠相当于凸透镜,凸透镜成像规律及其应用之一:u<f,成正立放大的虚像,应用于放大镜。
【解答】解:掌心中的水珠相当于凸透镜,掌纹与水珠的距离就是物距,在一倍焦距之内,相当于放大镜的作用,成一个正立、放大的虚像,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了对凸透镜成像规律及应用,在学习的过程中,要善于与实际结合。
6.(2025秋•南京期中)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图象可知,下列说法错误的是( )
A.该凸透镜的焦距f=10cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距u=8cm时,所成的像一定不能用光屏承接
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜5cm处移动过程中,所成的像会一直变大
【考点】像距v和物距u之间的关系图像.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】D
【分析】(1)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;
(2)根据u>2f,成倒立、缩小的实像;
(3)根据u<f,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接;
(4)凸透镜成实像时,物近像远像变大;凸透镜成虚像时,物近像近像变小。
【解答】解:A、由图可知,u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=20cm,因此该凸透镜的焦距f=10cm,故A正确;
B、当物距u=30cm,此时u>2f,成倒立、缩小的实像,故B正确;
C、当物距u=8cm,此时u<f,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,因此所成的像一定不能用光屏承接,故C正确;
D、若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜5cm处移动过程中,当物距大于一倍焦距,成实像时,物近像远像变大;当物距小于一倍焦距,且大于5cm,成虚像时,物近像近像变小,因此所成的像先变大,后变小,故D错误。
故选:D。
【点评】此题考查凸透镜成像的规律。掌握凸透镜成像的特点是解题关键。
7.(2025秋•哈尔滨期中)某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于A、B、C、D四点,并分别调整光屏的位置。实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是( )
A.使烛焰位于A点时,屏上出现的实像最小
B.使烛焰位于C点时,屏上出现的实像最大
C.使烛焰位于D点时,成放大的虚像
D.使烛焰位于B点时,成放大的实像
【考点】凸透镜成像规律的应用.
【专题】透镜及其应用;分析、综合能力.
【答案】D
【分析】掌握凸透镜成像的三种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像;2f>u>f,成倒立、放大的实像;u<f,成正立、放大的虚像。
物体在一倍焦距以外,物距减小,像距增大,像增大。
实像和虚像的重要区别,实像能在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。
【解答】解:A、使烛焰位于A点时,u>2f,成倒立、缩小的实像,物距最大,像距最小,像最小。故A正确;
B、使烛焰位于C点时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,使烛焰位于B点时,u>2f,成倒立、缩小的实像,使烛焰位于C点时,屏上出现的实像最大。故B正确;
C、使烛焰位于D点时,u<f,成正立、放大的虚像,故C正确;
D、使烛焰位于B点时,u>2f,成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选:D。
【点评】掌握凸透镜成像的三种情况,正确理解凸透镜的一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
8.(2025秋•溧阳市期中)图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变,缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水,从而改变“水透镜”的凸度,发现光屏上的像变模糊,此时适当调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程,以下说法正确的是( )
A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜
B.当抽出适量水时,烛焰的像距随之减小
C.当注入适量水时,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
D.当注入适量水时,在水透镜前方放置一个适当的凸透镜,光屏上仍可成清晰的像
【考点】眼睛的视物原理.
【专题】透镜及其应用;理解能力.
【答案】C
【分析】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,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。
【解答】解:A、眼睛成像时,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。所以图甲中的视网膜相当于图乙中的光屏,而不是水凸透镜,故A错误。
B、当抽出适量水时,水凸透镜变薄,会聚能力变弱,像距应变大,故B错误。
C、当注入适量水时,水凸透镜变厚,会聚能力变强,根据凸透镜成像规律,此时烛焰的像成在光屏的前方,所以光屏上的像变模糊,故C正确。
D、当注入适量水时,水凸透镜会聚能力变强,像成在光屏前方,若在水透镜前方放置一个适当的凹透镜(凹透镜对光有发散作用),光屏上才可成清晰的像,而不是凸透镜,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查眼睛成像原理以及凸透镜成像规律的应用。
二.填空题(共5小题)
9.(2025秋•滨湖区期中)如图所示,许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,文物通过凸透镜所成像的正倒、大小情况是 正立 、 放大 ,像在凸透镜的 右 侧(选填“左”或“右”),想让观察到的像变大一些,可以使透镜 远离 (选填“靠近”或“远离”)文物。
【考点】凸透镜成像规律的应用.
【专题】透镜及其应用;理解能力.
【答案】正立;放大;远离。
【分析】根据凸透镜成像的规律之一进行解答,即:当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。凸透镜成虚像时,物距变小,像变小。
【解答】解:博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,主要起放大镜作用,看到的是正立放大的虚像,文物放在焦点之内,此时像与物体在放大镜的同一侧,想让观察到的像变大一些,可以使凸透镜远离文物,物距变大,观察到的像会变大。故答案为:正立;放大;远离。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,关键是熟记和理解成像规律,并搞清成像特点与物距之间的关系。
10.(2025秋•蓬莱区期中)在运动会上,摄影师给台上颁奖的同学拍完全身照如图所示,还需要拍半身照,摄影师应该将照相机 靠近 同学(选填“靠近”或“远离”);同时将镜头 前伸 (选填“前伸”或“后缩”);形成的照片是倒立 缩小 的实像。
【考点】照相机.
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】靠近;前伸;缩小。
【分析】照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的。凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,根据这个规律进行解答。
【解答】解:照相机成倒立、缩小的实像,照相机照完全身的像,改拍半身的像,像变大,物距要减小,像距要增大,所以摄影师应该将照相机靠近同学,同时将镜头往前伸。
故答案为:靠近;前伸;缩小。
【点评】凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,在凸透镜成像习题中有广泛的应用,一定要熟练掌握。
11.(2025•连州市校级二模)如图所示,许多超市为方便顾客结账,安装了“刷脸机”,它的摄像头实际上是凸透镜,该类透镜制作成眼镜可以用来矫正 远 (填“近”或“远”)视眼;人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,就能成 缩小 (填“放大”或“缩小”)的实像;当人远离“刷脸机”时,这个像将 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【考点】远视眼的矫正;凸透镜成像规律的应用.
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【答案】远;缩小;变小。
【分析】摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当u>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时,物近像远像变大;凸透镜可以矫正远视眼。
【解答】解:“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜,该类透镜对光线具有会聚作用,在日常生活中可以用来矫正远视眼。
人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时能成一个倒立、缩小的实像,相当于照相机。
由凸透镜成像的特点可知,当人远离“刷脸机”时,物距变大,像距变小,这个像将变小。
故答案为:远;缩小;变小。
【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用,在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。
12.(2025秋•锡山区期中)如图所示,小高使用同一个照相机对着同一朵牡丹花先后拍摄了甲、乙两张照片,则拍摄乙照片时,照相机距离牡丹花较 近 ,而且镜头到胶片的距离较 远 。(以上两空均选填“远”或“近”)
【考点】凸透镜成像的动态变化;照相机.
【专题】透镜及其应用;分析、综合能力.
【答案】近;远。
【分析】根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的特点进行分析。
【解答】解:照相机镜头是凸透镜,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,对比甲、乙两幅图,发现乙图较大,则乙图的像距较大,物距较小,故乙图照相机距离牡丹花较近,镜头到胶片的距离较远。
故答案为:近;远。
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,属于中档题。
13.(2025秋•惠山区期中)在利用太阳光测量凸透镜焦距时,小华将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示,当在纸上呈现一并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L,小华推断,凸透镜的焦距一定大于L。
(1)你认为小华的推断 不正确 (选填“正确”或“不正确”)。
(2)为了检验小华的推断是否正确,可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近,若观察到 纸上光斑变大 ,则他的推断是正确的。
【考点】平行光聚焦法.
【专题】常规题型;理解能力.
【答案】(1)不正确
(2)纸上光斑变大
【分析】平行光经凸透镜折射后会聚一点,这点即使凸透镜的焦点。若在纸上呈现一个最小最亮的光斑,则光斑到凸透镜的距离为焦距。若在纸上呈现的并非最小光斑时,则光斑到凸透镜的距离可能大于一倍焦距,也可能小于一倍焦距。
【解答】解:(1)纸上呈现的并非最小光斑时,光斑到凸透镜的距离可能大于一倍焦距,也可能小于一倍焦距。所以小华的推断不正确;
(2)若凸透镜的焦距大于L,则凸透镜向纸面靠近时,纸上的光斑会变大;若凸透镜的焦距小于L,则凸透镜向纸面靠近时,纸上光斑会先变小,直到呈现一个最小最亮的光斑,接下来凸透镜继续靠近纸面,纸上的光斑又会逐渐变大。
故答案为:(1)不正确;
(2)纸上光斑变大。
【点评】本题考查凸透镜对光线的折射特点。一定要明确焦点之前光线是会聚的,焦点之后光线是发散的。熟练掌握透镜对光线的会聚作用是解题的关键。
三.作图题(共1小题)
14.(2025秋•西安期中)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线作出依次通过两个透镜的折射光线。
【考点】凸透镜的三条特殊光线作图;凹透镜的三条特殊光线作图.
【专题】作图题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】
【分析】已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,根据图示判断是哪个焦点重合;在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:凸透镜左右两侧各有一个焦点,且这两个焦点关于光心对称,同理凹透镜也是如此;已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,则由图可知是凸透镜的右焦点和凹透镜的左焦点重合,过焦点的光线,经过凸透镜折射后,折射光线要平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点,据此作图,如下图所示:
【点评】(1)凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过光心的光线传播方向不改变;
(2)凹透镜的三条特殊光线:①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;②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;③过光心的光线传播方向不改变。
四.实验探究题(共1小题)
15.(2025秋•通州区期中)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为使烛焰的像成在光屏中央,小丽的调节场景如图甲,操作中的不当之处是 调节三者的高度时没有点燃蜡烛 。
(2)如图乙,观察到光屏上呈现烛焰清晰的像,则该像为倒立、 等大 实像,此时光在光屏上发生 漫 反射,凸透镜的焦距为 10 cm,若将蜡烛移至35cm处,此时凸透镜对烛焰发出的光起 会聚 作用。
(3)将图乙中的蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向 左 (选填“左”或“右”)移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较 大 (选填“大”或“小”)的凸透镜。
(4)将图乙中的透镜换为带小孔的遮光板,烛焰的像成在光屏下方,要让像成在光屏中央,应将小孔向 上 调节,此时的像与图中透镜所成的像相比,像的大小 不变 。
【考点】探究凸透镜成像的规律;探究凸透镜成像实验的成像原理;烛焰、光屏的移动.
【专题】透镜及其应用;实验基本能力.
【答案】(1)调节三者的高度时没有点燃蜡烛;(2)等大;漫;10;会聚;(3)左;大;(4)上;不变。
【分析】(1)实验前,应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,目的是使像呈现在光屏的中央;
(2)当像距等于物距,凸透镜成倒立、等大的实像;
平行光射到凹凸不平的物体表面上时,其反射光线射向四面八方,此时发生的反射是漫反射;凸透镜对光线有会聚作用;
(3)凸透镜物距变大像变小;若使像重新移动到光屏上,要求凸透镜对光的折射程度变小;
(4)光是沿直线传播的,小孔成像是光的直线传播现象;当物距等于像距,物体通过小孔成等大的实像。
【解答】解:(1)为使烛焰的像成在光屏中央,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,进行此操作时需要点燃蜡烛,则图甲中操作不当之处是调节三者的高度时没有点燃蜡烛;
(2)由图知,此时v=60cm﹣40cm=20cm,u=40cm﹣20cm=20cm,即v=u=2f,解得焦距f=10cm,所以此时成倒立、等大的实像;
我们能从不同方向看到光屏上的实像,是因为光在光屏上发生了漫反射;
因为凸透镜对光线有会聚作用,所以若将蜡烛移至35cm处,此时凸透镜对烛焰发出的光仍然起会聚作用;
(3)方案一:将蜡烛向左移动一段距离,物距增大,根据凸透镜成像规律,像距应减小,所以仅将光屏向左移动一段距离,才能再次成清晰的像;
方案二:蜡烛向左移动,物距增大,像距会变小,换用焦距较大的凸透镜,其会聚能力相对较弱,能使像成在原来光屏的位置,所以应换用焦距较大的凸透镜。
(4)将图中的透镜换为带小孔的遮光板,烛焰发出的光沿直线传播,通过小孔在光屏上会聚成倒立的实像。已知烛焰的像成在光屏下方,要让像成在光屏中央,应将小孔向上调节;根据小孔成像时,光沿直线传播,此时物距和像距不变,所以此时的像与图中透镜所成的像相比,像的大小不变。
故答案为:(1)调节三者的高度时没有点燃蜡烛;(2)等大;漫;10;会聚;(3)左;大;(4)上;不变。
【点评】本题是探究“凸透镜成像规律”的实验,考查了实验操作、漫反射现象、凸透镜成像的特点及应用。
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