专题05 透镜及其应用(期末真题汇编,陕西专用)八年级物理上学期
2025-11-26
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2份
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72页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 透镜及其应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.09 MB |
| 发布时间 | 2025-11-26 |
| 更新时间 | 2025-11-26 |
| 作者 | 加糖薄荷茶 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55127796.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05 透镜及其应用
5大高频考点概览
考点01 透镜
考点02 凸透镜成像规律
考点03 生活中的透镜
考点04 眼睛与眼镜
考点05 实验探究
地 城
考点01
透镜
一、单选题
1.(24-25八上·陕西渭南蒲城县·期末)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”,即用冰磨成一种冰镜,让太阳光透过它点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸面镜
【答案】A
【详解】根据题意知道,太阳光能透过冰镜,所以该冰镜为透镜;利用该透镜可以取火是因为它可以使光线会聚,而凸透镜可以使光线会聚,故这种冰镜应为凸透镜,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(24-25八上·陕西西安鄠邑区·期末)教室里的日光灯(LED)的发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示,光通过硅胶透镜后会产生会聚现象。如图的光路显示了一些透镜对光的作用,与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是( )
A.①④ B.③④ C.①③ D.②①
【答案】A
【详解】由题可知,光通过硅胶透镜后会产生会聚现象,所以日光灯硅胶透镜属于凸透镜;由题图可知,①④图中的折射光线相对于入射光线是会聚的,是凸透镜;②③图中的折射光线相对于入射光线是发散的,是凹透镜,所以与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是①④,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(24-25八上·陕西渭南蒲城县·期末)运动会期间,航模小组的同学用无人机进行航拍,如图所示,下列说法正确的是( )
A.该无人机镜头对光具有发散作用
B.高空航拍时,所成的像是正立、缩小的实像
C.如果想要增大拍摄的范围,则可以降低无人机的飞行高度
D.无人机的镜头与远视眼镜的镜片类型相同
【答案】D
【详解】AD.航拍摄像机镜头用的是凸透镜,对光线有会聚作用,凸透镜可以矫正远视眼,所以无人机的镜头与远视眼镜的镜片类型相同,故A错误,D正确;
B.高空航拍时,物体位于凸透镜的二倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.如果想要增大拍摄的范围,即像变小,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,可以增加无人机的飞行高度,故C错误。
故选D。
4.(24-25八上·陕西榆林神木·期末)《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”,其描述的现象如图所示。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.应用了凸透镜对光线的发散作用
B.应用了凸透镜对光线的会聚作用
C.应用了凹透镜对光线的会聚作用
D.应用了凹透镜对光线的发散作用
【答案】B
【详解】古人将冰磨成一种冰透镜,该透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,能使太阳光会聚焦点,从而能点燃艾草取火,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.(24-25八上·陕西咸阳泾阳县高庄中学·期中)如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,这五块玻璃a、b、c、d、e中,属于凹透镜的是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】C
【详解】分析比较图中5个透镜,其中a、b、d、e四个透镜中央厚、边缘薄,属于凸透镜,c透镜中央薄、边缘厚,属于凹透镜,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(24-25八上·陕西渭南合阳县城关中学·)下列是一条光线通过透镜的光路图,其中光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.凹透镜对光线有发散作用,图中所画的光路图体现了对光线有会聚作用,故A错误;
B.入射光线的延长线经过凹透镜的异侧焦点,经过凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴,故B正确;
CD.平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后应过焦点,故CD错误。
故选B。
7.(24-25八上·陕西延安)如图所示的一块长方体玻璃中央部分有一个椭圆型的气泡,用一平行光源发出一束平行光从玻璃左侧入射,在右侧放置一张白纸,下列说法正确的是( )
A.白纸上的光圈大小大于入射光束,向右移动白纸光圈变小
B.白纸上的光圈大小大于入射光束,向右移动白纸光圈变大
C.白纸上的光圈大小小于入射光束,向右移动白纸光圈变大
D.白纸上的光圈大小等于入射光束,向右移动白纸光圈不变
【答案】B
【详解】由图可知,正方体玻璃中央部分有一个椭圆形的气泡,将玻璃砖沿竖直方向从中间分开,则左、右两侧玻璃砖都相当于凹透镜,由于凹透镜对光有发散作用,所以当平静光源照射到玻璃砖时,光被发散,则白纸上的光圈大于入射光束;白纸向右移动时,由于光束是发散的,所以白纸接收到的光圈会变大,故B正确,ACD不正确。
故选B。
二、填空题
8.(24-25八上·陕西安康岚皋县·期末)日常生活与物理知识紧密结合。如:照镜子整理仪容利用光的 形成的虚像,放大镜正对太阳光取火利用凸透镜对光的 (选填“发散”或“会聚”)作用,吹风扇降温是通过 的方法来加快蒸发。
【答案】 反射 会聚 加快液体表面空气流动速度
【详解】[1]照镜子整理仪容时成的像属于平面镜成像,是利用光的反射形成的虚像。
[2]放大镜正对太阳光取火利用凸透镜对光的会聚作用,使光会聚于一点,产生高温,从而达到取火的目的。
[3]吹风扇降温时加快了汗液表面空气流动速度,是通过加快液体表面空气流动速度的方法来加快蒸发。
【点睛】
9.(24-25八上·陕西延安·期末)如图所示是一些透镜的截面图,其中属于凹透镜的是 (填序号),从外部特征上看,它的中间比边缘 (选填“厚”或“薄”)。天文望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 (选填“实”或“虚”)像,然后这个像再经过目镜 (选填“放大”或“缩小”),观察者就能看清楚远处的物体。
【答案】 B 薄 实 放大
【详解】[1][2]中间厚边缘薄的是凸透镜,中间薄边缘两边厚的是凹透镜,则B为凹透镜,AC为凸透镜。
[3][4]望远镜由两组凸透镜组成,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。
10.(24-25八上·陕西安康旬阳县公馆初级中学·期中)凹透镜中间较边缘 (选填“厚”或“薄”);如图所示的透镜,对光线具有会聚作用的是 。
【答案】 薄 a、b
【详解】[1]凹透镜的特点是中间薄边缘厚,即中间较边缘薄。
[2]凸透镜的特点是对光有会聚作用,且中间厚、边缘薄。图中a、b属于凸透镜。
三、作图题
11.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)(1)如图所示,一束光射到平面镜上,请作出它的反射光线及标出反射角。
(2)如图所示,画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)先过入射点垂直反射面作出法线,入射角为
根据光的反射定律,反射角也为60°,在法线的另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线并标出反射角大小,如图所示
(2)过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。光心是凹透镜的中心,光线穿过光心时方向不变。射向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴。也就是入射光线的延长线指向凹透镜另一侧焦点,经折射后平行于主光轴射出。作图如下:
12.(24-25八上·陕西渭南大荔县·期末)将图中的光路图补充完整。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,过凹透镜光心的光线其传播方向不变;如图所示:
13.(24-25八上·陕西宝鸡陈仓区·期末)
(1)在图中画出反射光线OB的入射光线,并标出入射角大小。
(2)完成图中凹透镜的光路。
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【详解】(1)因为反射光线与镜面的夹角为30°,所以反射角为90°-30°=60°,可知入射角也为60°,根据反射角等于入射角,在法线左侧画出入射光线,标出入射角大小为60°,如图所示:
(2)对准凹透镜另一侧焦点的光线,经凹透镜折射后,折射光线平行于凹透镜主光轴,经过凹透镜光心的光线,经凹透镜后传播方向不变,故作图如下:
地 城
考点02
凸透镜的成像规律
一、单选题
1.(24-25八上·陕西西安爱知初级中学·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.这个清晰的像是倒立、缩小的实像
B.此凸透镜的焦距可能为15cm
C.将蜡烛移动到25cm刻度处,向右移动光屏,光屏上再次得到的清晰的像将变大
D.保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移动到65cm刻度线处,光屏上成倒立缩小的像
【答案】D
【详解】A.由图可知,刻度尺的分度值为1cm,此时物距u=50.0cm−35.0cm=15.0cm
像距v=80.0cm−50.0cm=30.0cm
因为像距大于物距,根据凸透镜成像规律,当f<u<2f 时,v>2f,成倒立、放大的实像,故A错误;
B.由上述分析可知,此时成倒立、放大的实像,则满足f<u<2f,v>2f,即f<15.0cm<2f且30.0cm>2f
解不等式可得7.5cm<f<15.0cm
所以此凸透镜的焦距不可能为15cm,故B错误;
C.将蜡烛由35cm刻度线处移动到25cm刻度线处,物距变大。根据凸透镜成实像规律“物远像近像变小”,物距增大时,像距应变小,像也变小。所以向左移动光屏,使像距变小,光屏上再次得到清晰的像将变小,故C错误;
D.原来物距u=15.0cm,像距v=30.0cm,保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移动到65cm刻度线处,此时物距u' = 65.0cm - 35.0cm=30.0cm
像距v' = 80.0cm - 65.0cm = 15.0cm
根据光路可逆,此时应成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
2.(24-25八上·陕西渭南大荔县·期末)扫码点餐、扫码排队、扫码登陆……如今,二维码已渗透到人们生活的方方面面,拿出手机“扫一扫”也成为大家日常生活习惯。下列关于“手机扫码”的说法正确的是( )
A.手机摄像头是用凹透镜制成
B.扫描时二维码要位于摄像头焦距以外
C.影像传感器上成的是正立、等大的虚像
D.当手机摄像头靠近二维码时,影像传感器上的像变小
【答案】B
【详解】ABC.手机摄像头相当于凸透镜,是利用物体在2倍焦距以外,凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的,所以,二维码要位于摄像头二倍焦距以外,故B正确,AC错误;
D.当二维码靠近摄像头时,物距变小,像距变大,影像传感器上的像变大,故D错误。
故选B。
3.(24-25八上·陕西宝鸡凤翔·期末)小明不小心把一个玻璃凸透镜摔坏了,他用这个残缺了三分之一的凸透镜(如图所示)做“探究凸透镜成像规律”的实验,光屏上接收到的是( )
A.不能接收到像
B.只有三分之二的物体的像
C.一个无法调清晰的“像”
D.一个稍暗的完整的像
【答案】D
【详解】凸透镜缺一部分,光经过其它部分仍能成像,不影响像的完整性,由于镜面变小,成像光线变少,像会变暗一些,所以,光屏上接收到的是一个稍暗的完整的像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)共享单车的使用,极大地便利了市民的出行。使用者用手机扫车牌上的二维码,获取验证后自动开锁即可使用。下列说法正确的是( )
A.手机上的摄像头相当于一个凸面镜
B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C.扫码时,码在手机里显示较小需放大识别时,需要将摄像头远离二维码
D.自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
【答案】B
【详解】A.手机上的摄像头相当于一个凸透镜,而不是凸面镜。凸面镜对光有发散作用,主要用于扩大视野等,如汽车的后视镜;凸透镜可以成实像,手机摄像头利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作,故A错误;
B.根据凸透镜成像规律,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,手机摄像头就是利用这一原理,所以扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外,故B正确;
C.根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,扫码时,码在手机里显示较小需放大识别时,需要减小物距,即应将摄像头靠近二维码,而不是远离二维码,故C错误;
D.自行车的尾灯是由许多互相垂直的小平面镜组成,是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的,而不是光的折射,故D错误。
故选B。
5.(24-25八上·陕西西安·期末)如图是小明在照相机取景窗中看到的“花朵”,现要使花朵的像变小,正确的做法是( )
A.照相机适当靠近花朵,镜头向前伸
B.照相机适当远离花朵,镜头向前伸
C.照相机适当靠近花朵,镜头向后缩
D.照相机适当远离花朵,镜头向后缩
【答案】D
【详解】照相机照相时,镜头到景物的距离为物距,底片到镜头的距离为像距,据“物近像远像变大”的规律可知,若要使得照相机取景窗中看到的“花朵”的像变小,需增大物距,同时减小像距,所以应使得照相机与花朵的距离远一些,同时让镜头与底片的距离近一些,即照相机适当远离花朵,镜头向后缩,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.(24-25八上·陕西西安新城区·期末)物理实践活动课上,小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端,将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出),两纸筒套在一起组成模拟照相机,如图所示。通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,再次调节P、Q的间距,他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像
【答案】A
【详解】通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,由凸透镜成像规律可知,物距等于像距,等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的二倍焦距小于P、Q的间距;看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像时,由于窗外更远处大树与凸透镜的距离大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.(24-25八上·陕西省西安市碑林区铁一中·期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm<f≤15m
③若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
④若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
A.只有①② B.只有②③
C.只有③④ D.只有②③④
【答案】C
【详解】光具座上各元件位置如图所示,物距为30cm,像距为15cm,物距大于像距,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,满足当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,生活中的照相机、摄像机即利用了这一原理,此时
2f<30cm,f <15cm<2f
联立可得
7.5cm<f <15cm
若将蜡烛和稍稍靠近凸透镜,此时物距减小,则应将光屏远离凸透镜以增大像距才能得到清晰的像;若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光的可逆性,满足当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像;综上可知只有③④正确。
故选C。
8.(24-25八上·陕西西北工业大学附属中学中学·期末)测绘人员绘制地图时常常需要在高空飞行的飞机上对地面照相,称为航空摄影,若使用的照相机镜头焦距为50mm,则底片与镜头的距离应( )
A.略大于50mm B.略小于50mm C.等于50mm D.等于100mm
【答案】A
【详解】已知照相机镜头焦距。在照相机成像原理中,物距(被拍摄景物到镜头的距离)远大于2倍焦距时,像距(底片到镜头的距离)近似等于焦距,但略大于焦距。航空摄影中,地面景物很远(物距极大),因此像距 ,但严格来说比稍大一点,所以底片与镜头的距离应略大于50mm,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
二、填空题
9.(24-25八上·陕西西安高新区第三初级中学·期末)如图所示,有一种可在空中飞行、悬停的自拍神器,其镜头部分相当于一个 透镜。人通过镜头成倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。当自拍神器靠近自己时,所成的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 凸 缩小 变大
【详解】[1]镜头能拍照,与照相机工作原理相同,镜头部分相当于一个凸透镜。
[2]根据凸透镜成像的规律,照相时,人离照相机镜头比较远,在二倍焦距以外,成的像是倒立、缩小的实像。
[3]凸透镜成实像时,物远像近像变小。当自拍神器靠近自己时,物距变小,像距变大,所成的像变大。
10.(24-25八上·陕西安康·期末)如图所示的是小军通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是 cm;当物距为25cm时成的是倒立、 的实像;当蜡烛与光屏相距40cm且保持不变,在只移动透镜的情况下,可以在光屏上呈现 种清晰的实像。
【答案】 10 缩小 1
【详解】[1]在凸透镜成像规律中,当物距时,成倒立、等大的实像,此时有。 从图像中可以看出,当时,满足 ,则,解得
[2]已知凸透镜的焦距,当物距时,。 根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、缩小的实像。
[3]当蜡烛与光屏相距40cm且保持不变,在只移动透镜的情况下,根据凸透镜成像规律,则物距和像距之和等于4f(4×10cm=40cm),由图像可知,此时物距一定为二倍焦距,光屏上只能成等大的清晰的实像,故可以在光屏上呈现1种清晰的实像。
11.(24-25八上·陕西西安新城区)将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火,是因为瓶中的水相当于 ,对太阳光有 作用而引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字,会看到通过水滴形成正立放大的 像(选填“实”或“虚”);如果想让看到的字再变大点,应让水滴 (选填“靠近字、远离字”或“面积增大”)。
【答案】 凸透镜 会聚 虚 远离字
【详解】[1][2]装在矿泉水瓶中的水因为左右两边是球面,即相当于一个凸透镜,能对太阳光有会聚作用引燃干草或枯枝。
[3][4]隔着薄膜上的水滴看很近的字,水滴相当于凸透镜,此时物距小于一倍焦距,会看到形成一个正立放大的虚像;物距增大,则看到的虚像也会变大,故应远离字。
三、实验题
12.(24-25八上·陕西渭南合阳县·期末)“烽火连三月,家书抵万金”,秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆,发现“秦代木牍”的展示柜中放着凸透镜,如图甲所示,他通过凸透镜观察到正立放大的像,为了弄清其原理,他设计了如下实验:
(1)如图乙,小杰用平行光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 。
(2)实验前,为了使像成在光屏中央,应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 。
(3)调节好实验器材,在图丙位置光屏上正好成清晰的像,此像是 (选填“放大”或“缩小”)的实像;保持凸透镜位置不变,若向右移动蜡烛,将光屏应向 (选填“左”或“右”)移动才能再次得到清晰的像。
(4)小杰不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心,他发现光屏上___________(选填序号)。
A.没有烛焰的像
B.只有烛焰四周的像,烛焰中心不成像
C.仍有烛焰完整的像,但亮度变暗
(5)如果换用焦距较小的凸透镜进行实验,蜡烛和凸透镜位置如图丙所示不变,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能承接到清晰的烛焰像。
(6)图丙中,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移到光具座45处,为了观察到像,此时小杰的眼睛应该在凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧透过凸透镜观察。
【答案】(1)
(2)同一高度
(3) 缩小 右
(4)C
(5)左
(6)右
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,则由图乙可知该凸透镜的焦距为
(2)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,便于观察像的性质。
(3)[1]如图丙,此时物距为40cm,物距大于二倍焦距,所以成倒立、缩小的实像。
[2]根据“物近像远像变大”可知蜡烛向右移动,物距减小,像距增大,则需要向右移动光屏才能看到清晰的像。
(4)小杰不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心,他发现光屏上仍有烛焰完整的像,但亮度变暗,因为墨水只是减少烛焰的部分光透过透镜,故AB不符合题意,C符合题意,故选C。
(5)如果换用焦距较小的凸透镜进行实验,蜡烛和凸透镜位置如图丙所示不变,透镜对光的会聚能力变强,像距变小,应将光屏向左移动才能承接到清晰的烛焰像。
(6)图丙中,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移到光具座45处,则物距小于一倍焦距,凸透镜所成正立的像为正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,凸透镜所成虚像与成像物体在凸透镜的同侧,应从凸透镜的右侧透过凸透镜观察。
13.(24-25八上·陕西西安爱知初级中学·期末)某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度。
(1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ;
(2)如图甲所示,是某同学根据实验数据作出的u-v图像,则该透镜的焦距是 cm;
(3)该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的 像(选填“虚”或“实”);生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”“不能”)看到清晰的像;
(4)该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是 眼镜(选填“近视”“远视”)。
(5)接着,该同学如下图,把蜡烛分别放在A、B、C处,只有放在C位置时,发现在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像能成在光具座上的光屏上,他采用了两种做法。
做法一: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;由此推断此透镜焦距 (选填“>”“<”或“=”)10cm。
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个 透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。
【答案】(1)同一高度
(2)10
(3) 缩小 实 照相机 能
(4)近视
(5) < 凸
【详解】(1)在探究凸透镜成像规律的实验中,为了使像能成在光屏的中央,需要使烛焰、水透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上。
(2)根据凸透镜成像规律,当物距u=v=2f时,成倒立、等大的实像。由图甲可知,当u=v=20cm时,满足u=v=2f,则2f=20cm,解得f=10cm,所以该透镜的焦距是10cm。
(3)[1][2][3]由图乙可知,物距大于像距,此时物距满足u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。生活中的照相机就是利用这种成像规律工作的。
[4]因为光在折射时光路是可逆的,若仅将蜡烛与光屏位置对调,此时物距小于像距,满足f<u<2f时,成倒立、放大的实像的条件,所以在光屏上能看到清晰的像。
(4)该同学给水透镜“戴上”眼镜后,光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,水透镜的焦距变小,会聚能力变强,发现烛焰的像再次变得清晰。这表明该眼镜对光线有发散作用,使原来会聚的光线推迟会聚,而凹透镜对光线有发散作用,近视眼需要佩戴凹透镜进行矫正,所以由此判断该眼镜是近视眼镜。
(5)[1]已知原来凸透镜的焦距f=10cm,当蜡烛放在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,说明此时成的是虚像,即物距小于焦距(u<f),也就是C点到透镜光心的距离小于原来透镜的焦距10cm。保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜后在光具座上移动光屏能得到清晰的像,说明此时成的是实像,即物距大于焦距(u>f′)。因为蜡烛和透镜的位置不变,也就是物距不变,原来物距小于10cm成虚像,现在物距大于更换后透镜的焦距f′成实像,所以此透镜焦距f′ < 10cm时才满足条件。
[2]保持蜡烛和透镜的位置不变,原来成虚像,现在要让光屏上能成清晰的实像,需要使入射光线会聚一些,使像能成在光屏上。而凸透镜对光线有会聚作用,所以在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又能出现清晰的像。
地 城
考点03
生活中的透镜
一、单选题
1.(24-25八上·陕西渭南合阳县·期末)如图所示为实验室显微镜和天文望远镜,下列关于图中两种仪器的说法正确的是( )
A.显微镜的目镜是凹透镜
B.显微镜的物镜成倒立、放大的虚像
C.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜
D.天文望远镜的物镜成倒立、放大的实像
【答案】C
【详解】A.显微镜的目镜使用的是凸透镜,成正立、放大的虚像,故A错误;
B.显微镜的物镜与投影仪的作用相当,成倒立、放大的实像,故B错误;
CD.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,物镜成像原理与照相机相同,成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,故C正确,D错误。
故选C。
2.(24-25八上·陕西西安莲湖区·期末)如图,某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像,并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上;屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。下列说法正确的是( )
A.投影仪的镜头与近视眼镜镜片是同一类型的透镜
B.投影仪在屏幕上成倒立、放大的像
C.投影仪成像特点与照相机相同
D.屏幕离投影仪的距离小于镜头焦距的2倍
【答案】B
【详解】AB.投影仪的镜头相当于一个凸透镜,物距在2倍焦距和1倍焦距之间时,像距大于2倍焦距,成倒立放大的实像;近视眼镜是凹透镜,故A错误,B正确;
CD.凸透镜呈像的规律:当u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;当2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,屏幕离投影仪的距离大于镜头焦距的2倍,故CD错误;
故选B。
3.(24-25八上·陕西咸阳秦都区·期末)“大视场巡天望远镜”是截至目前全球唯一的大口径兼大视场光学时域巡天望远镜。关于天文望远镜,下列说法正确的是( )
A.它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成
B.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
C.它的目镜相当于一个放大镜,用来把像放大
D.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
【答案】C
【详解】A.天文望远镜主要由两个凸透镜组成,物镜用于使远处物体成像,目镜用于放大物镜所成的像,并非由一个凸透镜和一个凹透镜组成,故A错误;
B.天文望远镜的物镜是让远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,而不是虚像,故B错误;
C.文望远镜的目镜相当于一个放大镜,它把物镜所成的像进一步放大,这样我们就能看清远处的物体,故C正确;
D.天文望远镜的物镜是使远处物体成倒立、缩小的实像;显微镜的物镜是使载物台上的物体成倒立、放大的实像,二者作用不同,故D错误。
故选C。
4.(24-25八上·陕西咸阳三原县·期末)如图所示是镜头下的西安大唐芙蓉园景区内的紫云楼。下列说法正确的是( )
A.紫云楼在相机的影视传感器上所成的是正立的实像
B.紫云楼位于摄像头焦距的一倍焦距到二倍焦距之间
C.小亮想把紫云楼拍大一点,相机离楼更近同时将相机的镜头向前伸
D.摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
【答案】C
【详解】AD.相机的摄像头相当于凸透镜,利用其成倒立、缩小的实像,与照相机的工作原理相同,故AD错误;
B.根据照相机的成像原理可知,在拍摄录像时,物体在手机摄像头二倍焦距以外,即u>2f,故B错误;
C.小亮想把紫云楼拍大一点,即像变大,则像距变大,物距变小,所以需相机离楼更近的同时将相机的镜头向前伸,故C正确。
故选C。
5.“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C.花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D.若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
【答案】B
【详解】A.照相机镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头,根据凸透镜成实像的规律可知,花比人的物距小,因此在利用同一凸透镜成像时花比人的像距大,像也大,故B正确;
C.由于花和人都在二倍焦距以外,通过照相机镜头成的是倒立、缩小的实像,故C错误;
D.若要使花的像更大一些,可将花再向镜头方向移动适当的距离,但花到照相机镜头的距离应始终大于镜头的二倍焦距,故D错误。
故选B。
6.(24-25八上·陕西渭南潼关县·期末)天文望远镜由物镜与目镜组成,目镜的作用类似于( )
A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.一个平面镜
【答案】A
【详解】当用望远镜观察物体时,物距大于2f,根据凸透镜成像规律可知,成倒立缩小的实像,这与照相机的成像原理相似;而经目镜成正立放大的虚像,这与放大镜的成像原理相似,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
7.(24-25八上·陕西汉中汉台区·期末)在“自制天文望远镜”跨学科实践活动中,小明对如图所示的望远镜进行了深入研究。望远镜的物镜作用相当于 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”),远处的物体通过物镜成倒立、 、 像;它目镜的作用相当于 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。
【答案】 照相机 缩小 实 放大镜
【详解】[1][2][3]被观察物体到望远镜物镜的距离较远,大于两倍焦距,可知望远镜的物镜与照相机的镜头作用相同,使远处物体经物镜成倒立、缩小的实像。
[4]望远镜的目镜与放大镜的作用相同,将物镜所成的实像经过目镜成正立、放大的虚像。
8.(24-25八上·陕西西安鄠邑区·期末)米雕是起源于清朝乾隆年间的民间工艺。如今,人们把祝福的语言刻在米粒上,作为美好情感的寄托。雕刻时艺人用的放大镜是一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),当大米在焦距以内时,成 、 的虚像。
【答案】 凸透镜 正立 放大
【详解】[1][2][3]放大镜是凸透镜,放大镜的原理是物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像。雕刻时艺人用的放大镜是一个凸透镜,由放大镜的原理可知,当大米在焦距以内时,成正立、放大的虚像。
9.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)使用显微镜观察肉眼看不见的微小物体,显微镜物镜的作用相当于 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。小明用天文望远镜观察日食现象,常用的天文望远镜的镜头有目镜和物镜,它们都是 (选填“凸”或“凹”)透镜,远处的物体经物镜成倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
【答案】 投影仪 凸 缩小
【详解】[1]显微镜的物镜成倒立、放大的实像,其成像原理与投影仪相似,投影仪也是成倒立、放大的实像,而照相机成倒立、缩小的实像,放大镜成正立、放大的虚像,所以显微镜物镜的作用相当于投影仪。
[2]常用的天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,利用凸透镜对光线的折射作用来成像。
[3]天文望远镜的物镜相当于照相机,远处的物体在物镜的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、缩小的实像,所以远处的物体经物镜成倒立、缩小的实像。
10.(24-25八上·陕西延安志丹县·期末)如图所示,在玻璃板上滴加水滴,玻璃板下面放置一小物体,如果通过小水滴看不清,可以在水滴上方放一个放大镜,这样就组成了一个 (选填“显微镜”或“望远镜”),水滴就相当于此光学仪器的 (选填“物镜”或“目镜”),待观察物体通过水滴成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
【答案】 显微镜 物镜 放大
【详解】[1][2][3]水滴是中间厚两边薄,类似于凸透镜,水滴起到第一次放大物体的作用,在水滴上方放一个放大镜,可以把物体二次放大,这样就组成了一个显微镜。水滴就相当显微镜的物镜,物体在水滴的一倍焦距和二倍焦距之间,待观察物体通过水滴成倒立、放大的实像。
11.(24-25八上·陕西韩城·期末)正在播放节目的电视机屏幕和正在放映的电影银幕,属于光源的是 (选填“电视机屏幕”或“电影银幕”)。电影银幕是白色的,是因为白色的物体能 所有色光。如图所示,小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的景物,其中目镜成 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】 电视机屏幕 反射 虚
【详解】[1][2]电视机屏幕在播放节目时,其背后的背光灯或LED灯会发光,并通过屏幕上的像素点显示出图像,因此电视机屏幕在播放节目时是能够自行发光的,属于光源。 而电影银幕则不同,它本身并不发光。电影银幕上的图像是由放映机投射出的光线经过反射后形成的。因此,电影银幕并不是光源,而是光的反射体。白色的物体能反射所有的色光。
[3]望远镜由两组凸透镜组成,靠近眼睛的是目镜,靠近被观测物体的是物镜,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。
12.(24-25八上·陕西渭南澄城县·期末)随着科技的发展,购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头,即可迅速完成交易,如图所示,摄像头的镜片是一个 (选填“凹”或“凸”)透镜。老年人到了一定年龄时,看近处的东西模糊,称之为老花眼,所成的像在视网膜 (选填“前”或“后”)方,可佩戴 (选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜进行矫正。
【答案】 凸 后 凸
【详解】[1]“刷脸”用到的摄像头相当于照相机,其镜头是凸透镜,利用物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像的原理工作的。
[2][3]老花眼的形成原因是晶状体太薄,折光能力太弱,近处物体的光经晶状体后,成像在视网膜后,可以利用凸透镜对光的会聚作用,佩戴合适的凸透镜制成的眼镜来矫正,使清晰的像出现在视网膜上。
13.(24-25八上·陕西多校·期末)如图1所示,在开凿大山隧道时,用激光束引导掘进机掘进方向,这是利用了光的 ;如图2所示是道路拐弯处的反光镜,它有扩大视野的作用,是 (选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”);如图3所示,是一个简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立、 的实像,此像落在目镜 的位置,目镜的作用是把这个像放大。
【答案】 直线传播 凸面镜 缩小 一倍焦距内
【详解】[1]激光束利用光的直线传播特性,保持高度准直,用于精确引导掘进机方向。
[2]道路拐弯处的反光镜为凸面镜,通过发散光线扩大视野范围,帮助驾驶员观察更广区域。
[3][4]望远镜看远处物体时,物体到物镜的距离远大物镜的二倍焦距,远处的物体经过物镜成一个倒立、缩小的实像,此像落在目镜一倍焦距内,目镜起放大镜的作用,作用是把这个像放大。
地 城
考点04
眼睛与眼镜
一、单选题
1.(24-25八上·陕西安康岚皋县·期末)青少年患上近视要戴合适的眼镜加以矫正。下图中能正确表示近视眼的成因及其矫正方法的是( )
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
【答案】A
【详解】近视眼的晶状体对光的会聚能力过强,看远处物体时,成像于视网膜前,可用图①表示;近视眼应该用对光有发散作用的凹透镜进行矫正,可用图④表示;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(24-25八上·陕西延安·期末)人眼是一个高度精密的光学系统,下列说法错误的是( )
A.视网膜相当于光屏 B.晶状体和角膜相当于一个凸透镜
C.物体在视网膜上成的像的像距大于2倍焦距 D.看近处物体时,晶状体会变厚
【答案】C
【详解】AB.眼睛相当于一架照相机,晶状体和角膜相当于照相机的凸透镜,视网膜相当于光屏,故AB正确,不符合题意;
C.眼睛观察物体时,物距大于二倍焦距,物体在视网膜上成的像的像距大于一倍焦距小于二倍焦距,故C错误,符合题意;
D.当人眼看近处物体时,眼球的晶状体就得凸起些,变厚,会聚能力变强,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.(24-25八上·陕西汉中汉台区·期末)在探究凸透镜成像的实验中,将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛和光屏的位置如图所示时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为10cm
B.只将蜡烛向右移动,可在光屏上得到清晰放大的像
C.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
D.若在凸透镜前放一个远视眼镜,则光屏应后移才得到一个清晰的像
【答案】C
【详解】A.观察图示可以知道在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则
即,
可得
故A错误;
B.蜡烛向右移动,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,像距在二倍焦距之外,光屏应向右移动才能得到清晰放大的像,故B错误;
C.将蜡烛远离凸透镜时,根据物远像近像变小,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜,故C正确;
D.远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,若在凸透镜前放一个远视眼镜,光线会提前会聚,所以光屏应前移才能得到一个清晰的像,故D错误。
故选C。
二、填空题
4.(24-25八上·陕西咸阳秦都区·期末)眼睛是心灵的窗户,我们要爱护自己的眼睛。长时间用眼姿势不对,容易患上近视眼。造成近视眼的原因主要是晶状体太 (选填“薄”或“厚”),折光能力太强。如图所示的 (选填“甲”或“乙”)是近视眼看远处物体的成像情况,应戴合适的 透镜制成的眼镜进行矫正。
【答案】 厚 甲 凹
【详解】[1][2][3]近视眼的成因是晶状体较厚,对光的折射能力较强,来自远处某点的光会聚在视网膜的前方,故甲图可以反映小明看远处物体的成像情况,为了使光线会聚在视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此应配戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。
5.依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做 和 。正常眼睛的远点在无限远,近点在大约 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm,这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离左右。
【答案】 远点 近点 10 25
【详解】[1][2][3][4]依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远,近点在大约10 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm,这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在25 cm左右。
6.(23-24八下·陕西汉中城固县·期末)随着年龄的增长,小林的爷爷患上远视眼,远视眼是由于晶状体变 (选填“薄”或“厚”),对光的折射能力变弱。如图所示,图 (选填“甲”或“乙”)是远视眼的光路示意图,远视眼应配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜来矫正。
【答案】 薄 甲 凸
【详解】[1][2]远视眼是由于晶状体变薄,对光的偏折能力变弱,使得光线会聚在视网膜后面,故可知图中甲是远视眼的光路示意图。
[3]要矫正远视眼,应增强对光的偏折能力,故可以用对光有会聚作用的凸透镜来矫正远视眼。
7.(24-25八上·陕西渭南潼关县·期末)隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,某款软质隐形眼镜的中心厚度只有,镜片的边缘厚度大于,这款隐形眼镜对光起 的作用,可以用来矫正 (选填“近视”或“远视”)眼。如图所示的四个透镜,与该隐形眼镜属于同一类透镜的有 (填序号)。
【答案】 发散 近视 ①④
【详解】[1][2]由题意知,该隐形眼镜是一种中间薄、边缘厚的透镜,这种透镜被称为凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。近视眼的晶状体对光的会聚能力过强,看远处物体时成像于视网膜前,所以,这款隐形眼镜可以用来矫正近视眼。
[3]通过观察,图形①和④的透镜都是中间薄、边缘厚,因此它们都是凹透镜,与该隐形眼镜属于同一类透镜。图形②和③的透镜是中间厚、边缘薄,是凸透镜,与该隐形眼镜不是同一类透镜。
三、作图题
8.(24-25八上·陕西安康岚皋县·期末)
(1)如图-1所示,为凹透镜光心,为凹透镜的焦点。请分别画出两条入射光线通过凹透镜的光线;
(2)如图-2(a)所示,这是西安大雁塔在水中的倒影,图-2(b)中点表示水中“塔尖”的位置。请在图-2(b)中画出人眼经水面看见“塔尖”的光路图,用点表示塔尖。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)凹透镜的特殊光线中,过光心的光线传播方向不变;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过平行光线同侧的虚焦点,作图如下所示:
(2)由题可知,A点的位置是塔尖通过水面所成的像,平面镜成像时,像与物体关于镜面对称,据此画出塔尖的位置A',连接人的眼睛和点A,则连线与水面的交点O,即为反射点,据此作出反射光线、入射光线,如图所示:
四、简答题
9.(24-25八上·陕西渭南合阳县·期末)检查视力时,要求被检查者与视力表相距5m。小红在学校医务室检查视力,由于空间有限,用一个平面镜按如图甲所示方式检查,已知视力表到平面镜的距离为2.8m。
(1)按检查视力要求,小红到平面镜的距离应为 ;
(2)经检查,小红患上近视眼,近视眼的成因是图乙中的a还是b,需要佩戴什么镜制成的眼镜进行矫正?小红检查完视力后,走向平面镜,则她在镜中的像如何变化?
【答案】(1)2.2
(2)见解析
【详解】(1)根据平面成像规律,像与物到镜面的距离相等。由图可知,视力表与平面镜的距离为2.8m,则镜中视力表的像与平面镜距离也为2.8m,要求被检查者与视力表的距离为5m,为满足检测要求,被检查者应距离平面镜的距离为5m﹣2.8m=2.2m
(2)近视眼的形成原因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处的光会聚在视网膜前,故乙图中a图能简易说明近视眼的形成原因,由于晶状体对光的会聚能力过强,因此需要佩戴凹透镜进行矫正;平面镜成的像和物体大小相等,她向平面镜靠近,平面镜中的像不变。
10.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图甲焦距为15cm,再将图甲分别挤压成图乙、图丙的形状,并分别测量焦距。
(1)人的眼睛是通过改变晶状体的焦距获得清晰 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的像;
(2)测得焦距小于15cm的是图 ;模拟远视眼的是图 ,远视眼形成的原因之一是晶状体变薄,对光线的偏折变 ;
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度 (选填“小于”“等于”或“大于”)0.05mm,此镜片对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
【答案】(1) 倒立 缩小
(2) 乙 丙 弱
(3) 大于 发散
【详解】(1)[1][2]人的眼睛相当于一架照相机,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。根据凸透镜成像规律,此时物体在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
(2)[1]凸透镜的凸度越大,焦距越小。所以实验中测得甲图焦距为15cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,由图可以看出,乙图的凸度比甲图大,则测得焦距小于15cm的是图乙,丙图的凸度比甲图小,图丙的焦距要大于15cm。
[2][3]远视眼形成原因之一是晶状体变薄,其折光能力变弱,对光线的偏折能力也变弱,使得近处物体的像成在视网膜后方,导致看不清近处物体。图丙的焦距要大于15cm,丙的焦距比甲的焦距大,会聚能力弱,因此丙模拟的是远视眼。
(3)[1][2]近视眼患者戴的是凹透镜,凹透镜的边缘的厚度要比中间的厚度厚,故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm;凹透镜对光有发散作用,所以此镜片对光有发散作用。
地 城
考点05
实验探究
一、实验题
1.(24-25八上·陕西咸阳秦都区·期末)小星和小华用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点,图乙是茶色玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的蜡烛A和B、刻度尺等器材。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,将茶色玻璃 放置在方格纸上。
(2)图甲中选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,将玻璃板的前表面与之对齐。由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像(如图丙),接下来应使蜡烛B 在玻璃板后面移动,直至它与A的较亮的像 (选填“A'”或“A''”)重合,说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代法,此时蜡烛B 是来等效替代 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。
(3)多次改变蜡烛A的位置,分别找到相应的像,并设计了如下表格记录数据,请在表格内①位置填入合适内容。
实验序号
1
2
3
①
蜡烛B到平面镜的距离/ cm
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏,发现光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜成 像。
(5)撤掉光屏,小星调整器材位置观察到蜡烛A的像,小华站在他的右侧,却没有看到像,为了能够让小华看到像,在不改变蜡烛A位置的前提下,采取的方法是:将平面镜沿着 MN 方向向 (选填“左”或“右”)移动,小华所看到的像的位置 (选填“向左移动”“不变”或“向右移动”)。
【答案】(1)竖直/垂直
(2) A′ 蜡烛A
(3)蜡烛A到平面镜的距离/ cm
(4)虚
(5) 右 不变
【详解】(1)如果玻璃板不垂直,后面的蜡烛与前面蜡烛的像不在同一高度上,怎样操作都不会重合的,也就无法比较像与物的大小关系,因此应将茶色玻璃垂直放置在方格纸上。
(2)[1]玻璃板太厚,前后两个面都能成像,将观察到两个像,物与像到平面镜的距离相等,所以蜡烛经平面镜前表面成的像是,因此应使棋子B在玻璃板后面移动,直至它与A的较亮的像A'重合。
[2]棋子B与A的像完全重合,说明B与A的像等大,B与A相同,说明A与A的像等大,采用了等效替代法,用B来代替A与A的像比较大小。
(3)实验过程中应该记录物距和对应的像距,所以表格内(a)位置应该填入棋子A到平面镜的距离/cm。
(4)移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,不透过玻璃板直接观察光屏,光屏上没有出现像,说明棋子A经平面镜成的像是虚像。放置光屏的目的是判断棋子A经平面镜所成的像是实像还是虚像。
(5)[1][2]同组的小华站在他的右侧,却没有看到像,是因为没有反射光线进入小华的眼睛,将平面镜沿着MN方向,向右移动,由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以像仍然成在原来的位置。
2.(24-25八上·陕西汉中宁强县·期末)小明用光具座、凸透镜、发光LED灯做成的物体、光屏等器材来“探究凸透镜成像的规律”;
(1)实验前调节物体和光屏中心使其在透镜的 上,目的是使像成在光屏中央;
(2)把物体放在离凸透镜较远的地方,逐渐向凸透镜移动,在移动过程中,选取若干个位置,调整光屏位置,寻找物体清晰的像,记录实验数据如下表所示,由数据可知:
实验次数
物体到凸透镜的距离(物距)/cm
光屏到凸透镜的距离(像距)/cm
像的情况
倒立或正立
放大或缩小
1
40
13
倒立
缩小
2
30
15
倒立
缩小
3
20
20
倒立
等大
4
15
30
倒立
放大
5
13
40
倒立
放大
①该凸透镜的焦距f= cm;
②当物距逐渐变小时,像距逐渐变 ,光屏上的像逐渐变 ; (均选填“大”或“小”)
③在上述实验操作中突然飞来一只苍蝇附在凸透镜左侧面上,这时看到光屏上的像是 (选填“物体的像” “苍蝇的像”或“苍蝇和物体的像”);
④若保持图甲中透镜、光屏位置不变,将物体左移,应在物体和透镜之间加 透镜,才可能在光屏上成清晰的像,该透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或远视眼);
⑤小明将如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的光源,通过移动“F”光源和光屏又一次找到了清晰的像,该像可能是图丙中的 (选填“A”“B”“C”“D”),
【答案】(1)主光轴
(2) 10 大 大 物体的像 凹 近视眼 B
【详解】(1)(1)实验前为了使像成在光屏中央,应调节物体和光屏中心使其在透镜的主光轴上。
(2)(2)①[1]根据凸透镜成像规律知,当u=2f时成倒立、等大的实像,分析表格可知凸透镜的焦距为
②[2][3]当烛焰向透镜靠近时,物距变小,根据物近(物距变小)像远(像距变大)像变大可知像距逐渐变大,光屏上的像逐渐变大。
③[4]光源发出无数条光线经过凸透镜后成像在光屏上,当苍蝇遮住部分凸透镜时,蜡烛发出的光线有部分挡住了,但仍有光线通过凸透镜而照在光屏上成像,只不过是通过的光线减少,图像的亮度变暗,苍蝇在一倍焦距之内,光屏上不成像。故这时看到光屏上的像是物体的像。
④[5][6]根据凸透镜成实像规律知,物距增大,像距减小。若保持图甲中透镜、光屏位置不变,将物体左移,物距增大,应在物体和透镜之间加凹透镜,才可能在光屏上成清晰的像,该透镜可以用来矫正近视眼。
⑤[7]小明将如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的光源,通过移动“F”光源和光屏又一次找到了清晰的像,该像应为上下、左右均倒立的实像,综上分析知,可能是图乙中的B 。
3.(24-25八上·陕西安康岚皋县·期末)小明同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,让平行的光线正对凸透镜照射,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图-1),测得凸透镜的焦距为 。
(2)实验时,在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调节在 。
(3)将蜡烛、凸透镜和光屏固定在如图-2所示位置时,人眼从图-2中的 (选填“A”或“B”)处观察,能看到烛焰的像,像是图-3中的 (选填“1”“2”“3”或“4”)。
(4)光屏上得到烛焰清晰的像时,一只蚊子飞到了凸透镜上,此时光屏上________(填选项)。
A.只有烛焰的像 B.只有蚊子的像 C.同时有烛焰和蚊子的像
(5)小强将光源、凸透镜和光屏固定在如图-4所示位置时,光屏上刚好成清晰的像,此时的成像特点与生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。如果将光源向右移动一点,为了再次在光屏上成一个清晰的像,则需要将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3) B 4
(4)A
(5) 照相机 右
【详解】(1)实验前,让平行的光线正对凸透镜照射,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,该光斑为凸透镜的焦点,凸透镜的焦距为焦点到光心的距离,该凸透镜的焦距为
(2)为了使像成在光屏的中心,实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调节在同一高度上。
(3)[1][2]将蜡烛、凸透镜和光屏固定在如图-2所示位置时,物距等于
此时物距小于f,凸透镜成的像是正立、放大的虚像,则此时烛焰的像是图-3中的4,虚像与物同侧,人眼从图-2中的B处透过透镜来观察。
(4)光屏上得到烛焰清晰的像时,一只蚊子飞到了凸透镜上,蚊子在f以内,蚊子的像为虚像,不能呈现在光屏上;烛焰的光经过凸透镜的仍可以成完整的像,故此时光屏上只有烛焰的像,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(5)[1]小强将光源、凸透镜和光屏固定在如图-4所示位置时,光屏上刚好成清晰的像,此时物距大于像距,凸透镜成的像为倒立、缩小的实像,此时的成像特点与生活中的照相机相同。
[2]如果将光源向右移动一点,物距变小,像距变大,为了再次在光屏上成一个清晰的像,则需要将光屏向右移动。
4.(24-25八上·陕西咸阳三原县·期末)同学们在做“探究凸透镜成像的规律”实验。
次数
物距/cm
焦距/cm
像距/cm
1
15.0
5.0
7.5
2
8.0
17.1
3
10.0
30.0
(1)如图-1所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个 的点。由图-1可知,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)如图-2所示,小刚用图-1中的凸透镜进行实验,将蜡烛移至光具座上0.0cm处,向 (选填“左”或“右”)移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,该像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)某同学用不同的凸透镜进行实验,记录的实验数据如上表所示。
①分析表中数据可知:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,像距 。
②实验中,凸透镜三次成像都是 (选填“实”或“虚”)像;第 次实验所成的像最大。
【答案】(1) 最小、最亮 10.0
(2) 左 缩小
(3) 越大 实 3
【详解】(1)[1][2]如图-1,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,光屏上的最小最亮的光点是凸透镜的焦点,光心到焦点的距离为凸透镜的焦距,焦距是
(2)[1][2]用图-1中的凸透镜进行实验,保持凸透镜位置不变,将蜡烛安装在光具座0.0cm处,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,应向左移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,此时成的是倒立、缩小的实像。
(3)[1]分析表中的数据可以看出,物距为15.0cm时,凸透镜的焦距分别为5.0cm、8.0cm、10.0cm时,像距越来越大,所以物距一定时,凸透镜的焦距越大,像距越大。
[2][3]根据凸透镜成像的规律,在换用焦距更大的凸透镜时,其实是减小了物距,所以像距增大,成的像也会增大。物距始终大于焦距,所以成的像都是实像,而且第3次的像最大。
5.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏到65cm刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像,如图所示。
(1)实验时,应将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应处于 。
(2)图中所示的实验现象能够说明 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点。
(3)保持凸透镜在50cm刻度线处不动,在图中将点燃的蜡烛和光屏互换位置,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立的、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)将图中蜡烛向远离凸透镜方向移动一小段距离,为使光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动一小段距离,通过实验可知, (选填“”“”或“”)。
(5)如图所示,器材位置保持不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板(小孔位于原透镜中心位置),若还想承接与光源等大的像,光屏应 (选填“左移”“右移”或“不动”),此时成的像在亮度上与(1)实验中成的像相比 。
【答案】(1)同一高度
(2)照相机
(3)放大
(4) 靠近 >
(5) 右移 变暗
【详解】(1)在“探究凸透镜成像规律”实验中,将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,是为了使烛焰发出的光经凸透镜折射后,成像在光屏的中央,便于观察和记录所成的像。
(2)在该实验中,凸透镜焦距 f = 10cm,尺子分度值是1cm,蜡烛在光具座20.0cm刻度线处,凸透镜在50.0cm刻度线处,物距
即u>2f,根据凸透镜成像规律,当u>2f 时,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像规律工作的。
(3)保持凸透镜在50.0cm刻度线处不动,在图中将点燃的蜡烛和光屏互换位置,此时物距
因为凸透镜焦距f = 10cm,此时,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像。
(4)[1]根据凸透镜成像规律,当蜡烛远离凸透镜时,物距增大,像距会减小,像变小。所以将图中蜡烛向远离凸透镜方向移动一小段距离,要使光屏上再次呈现清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动。
[2]当物体在凸透镜二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像 ,像距在一倍焦距到二倍焦距之间。当物体远离凸透镜,物距增大,像距必然减小,且物距增大的距离大于像距减小的距离,所以蜡烛向远离凸透镜方向移动的距离大于光屏向凸透镜移动的距离 。故。
(5)[1]在原透镜位置正确放置带小孔的光板,通过小孔可以成像,若要成等大的像,则像距等于物距,因此光屏应向右移动;
[2](1)实验中是凸透镜会聚光成像,且像是缩小的,会聚的光线更密集,所成的像较亮。小孔成像是光的直线传播形成的,且所成的像与物体等大,光屏上聚集成像的光线相对较分散,因此成像较暗。
6.(24-25八上·陕西西安新城区·期末)小敏同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,请回答以下问题。
(1)为了确定凸透镜的焦距,小敏同学让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现一个最 、最亮的点,如图1所示,则该凸透镜的焦距是 ;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏按图2所示的位置放置时,光屏上得到 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是应用了这个成像规律。若要使光屏上的像变得再大些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置;
(3)如图2所示,保持三个元件的位置不动,仅将原凸透镜更换成一个焦距较大的凸透镜后,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 (选填“凸”或“凹”)透镜;
(4)从实验中发现,当物距逐渐变大时,像距逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 小
(2) 放大 投影仪 右
(3)凸
(4)变小
【详解】(1)[1][2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小、最亮的点,会聚在主光轴上的这一点,就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
(2)[1][2]由图乙知道,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,投影仪就是利用此原理制成的。
[3]若要使光屏上的像变得再大些,在不改变凸透镜位置的情况下,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大知道,应将蜡烛适当靠近凸透镜,即蜡烛向右适当移动一段距离,再调整光屏的位置。
(3)保持三个元件位置不动,仅将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后,凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟会聚成像,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凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像。
(4)实验中分析,当成实像时,物距逐渐减小,像距逐渐增大,像逐渐变大,反之当物距逐渐变大时,像距逐渐变小。
7.(24-25八上·陕西渭南蒲城县·期末)小刚用凸透镜(焦距为10cm)、光具座、“F”形电光源、光屏等器材“探究凸透镜成像的规律”,实验装置如图甲所示。
(1)实验前,小刚将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,调节三者的中心在 。
(2)如图甲所示,将“F”形电光源移至20cm刻度处,凸透镜在50cm刻度处,移动光屏,在光屏上得到清晰的像(像未画出),该像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是应用了这个成像规律制成的。
(3)小刚用“F”形电光源而不用蜡烛,二者相比,用“F”形电光源具有的优点是 。(写出一点即可)
(4)完成探究凸透镜成像的规律后,小刚联想到摄影师拍摄荷叶上的青蛙时的情景,如图乙所示。拍摄时人需要保持静止不动,通过“变焦镜头”使青蛙的像变大或变小。于是小刚利用图甲中的器材“探究像的大小与焦距的关系”。
①为了完成该实验探究,除了增加刻度尺外,还需增加的器材是 ;
②在多次实验中必须保持 不变,移动光屏,待像最清晰时,用刻度尺测出像的高度,并记录数据。下表是小刚多次实验记录的数据;
实验次数
1
2
3
4
5
6
焦距/cm
4
6
8
10
12
14
像高/cm
1.5
2.5
3.6
4.8
6.3
8.0
③根据表格中的数据可知:在上述情景中,用相机拍照时,相机的焦距越大,像 (选填“越大”或“越小”)。
【答案】(1)同一高度
(2) 缩小 照相机
(3)成像更稳定
(4) 不同焦距的凸透镜 物距 越大
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,应调整“F”形电光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。
(2)[1][2]凸透镜焦距为10cm,将“F”形电光源移至20cm刻度处,凸透镜在50cm刻度处,此时物距
故,由凸透镜成像规律,此时在光屏上得到倒立、缩小的实像,日常生活中照相机的原理与这一原理相同。
(3)“F”形电光源比烛焰成像稳定,亮度更大、更环保,更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反;同时蜡烛燃烧有火焰,不如“F”形电光源安全,火焰在有风的时候会晃动,同时蜡烛会越烧越短,而“F”形电光源不会。
(4)[1]要探究“像的大小与焦距的关系”,应使用不同焦距的凸透镜实验,则除了增加刻度尺外,还需增加的器材是不同焦距的凸透镜。
[2][3]要探究“像的大小与焦距的关系”,根据控制变量法可知,在多次实验中必须保持物距不变,改变凸透镜的焦距;由表中数据可知,对比分析,物距不变时,凸透镜焦距越大,像越大,可得出结论:用相机拍照时,物距一定,照相机的镜头焦距越大,像越大。
8.(24-25八上·陕西韩城·期末)小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在图中刻度处不变。
(1)实验前应调整烛焰的焰心和光屏的中心在凸透镜的 上。
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像(未画出)。
(3)该凸透镜的焦距可能是__________(填字母)。
A.6cm B.10cm C.18cm D.20cm
(4)实验时光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上 (选填“有”或“没有”)小泥点的像。
(5)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其它元件不动,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 (选填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
(6)同桌小贾同学做实验时把蜡烛换成LED灯,这样做的优点是 (写出一条即可)。
【答案】(1)主光轴
(2)放大
(3)B
(4)没有
(5) 凹 近视眼
(6)光源稳定
【详解】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中心。
(2)图中蜡烛到凸透镜的距离即物距为
成清晰像时光屏到凸透镜的距离即像距为
物距小于像距,根据凸透镜的成像规律可知,此时成倒立、放大的实像。
(3)结合前面分析可知,此时成倒立、放大的实像,则有
将代入可得,此凸透镜的焦距范围为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B,
(4)小泥点附在凸透镜上,泥点到凸透镜的距离小于一倍焦距,只能成正立、放大的虚像,光屏不能接收到虚像,故光屏上没有小泥点的像。
(5)[1][2]将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其它元件不动,凸透镜对光线折射能力变强,则成像会聚点到凸透镜的距离变近,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合适的凹透镜,利用凹透镜对光线的发散作用,使成像会聚点远离凸透镜,再次在光屏上得到清晰的像。凹透镜可以用来矫正近视眼。
(6)做实验时把蜡烛换成LED灯,光源更稳定,可避免烛焰晃动影响成像时的实验效果。也可以答环保节能等。
9.(24-25八上·陕西延安延长县·期末)小江同学正在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小江应调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 ,便于观察。
(2)接下来,小江在实验过程中不断移动烛焰位置,得到如图甲中①至④共四种烛焰清晰的像,请将这四个像按物距从大到小的顺序进行排列,正确顺序为 。
(3)随着蜡烛燃烧变短,光屏上成的像将向 移动;为了使像回归光屏中心,接下来小江应该将凸透镜向 移动。(以上两空均选填“上”或“下”)
(4)小江用手遮住凸透镜的上半部分,像将 (选填“只剩上半部分”“只剩下半部分”或“变暗”)。
【答案】(1)同一高度上
(2)①②④③
(3) 上 下
(4)变暗
【详解】(1)实验前,小江应调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上,这样才能使像始终成在光屏中央,便于观察像的性质。
(2)物距大于焦距时,成倒立实像,且物距越小像距越大像也越大,物距小于焦距时,成正立虚像,当物距从大到小时,成的像的顺序为①②④③。
(3)[1][2]透镜成的实像为倒立像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上成的像将向上移动;根据过光心的光心传播方向中变可知,为了使像回到光屏中心,接下来小江应该将凸透镜向下移动。
(4)小江用手遮住凸透镜的上半部分,烛焰发出的光经透镜的其它部分仍可成像,所以像仍然是完整的,由于成像光线变少,像将变暗。
10.(24-25八上·陕西西安莲湖区·期末)某物理小组用如图所示的“F”光源、凸透镜(焦距为10cm)、光屏、光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)安装好器材后,调整“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心在 上,是为了使“F”光源的像成在 ;
(2)固定好装置后,不断改变“F”光源到凸透镜的距离,并移动光屏寻找“F”光源清晰的像,记录的实验数据如下表,分析实验数据可得:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 ;
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
正倒
大小
虚实
1
40
13.3
倒立
缩小
实像
2
30
15
倒立
缩小
实像
3
20
20
倒立
等大
实像
4
15
30
倒立
放大
实像
5
12
60
倒立
放大
实像
6
10
不成像
(3)实验过程中,突然飞来一只昆虫附在凸透镜上,这时看到光屏上的像是 (选填“光源”“昆虫”或“昆虫和光源”)的像;
(4)实验中,某同学将他的眼镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上能再次呈现“F”光源清晰的像,说明该同学的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(5)同学们使用“F”光源代替蜡烛,这一改进措施的优点是 (写出一种即可)。
【答案】(1) 同一高度 光屏中央
(2) 大 大
(3)光源
(4)近视
(5)见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,为了使像成在光屏中央,应调整“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上。
(2)[1][2]根据表中数据可知,物距由40cm减小到12cm,像距由13.3cm增大到60cm,同时像变大,故可得出结论:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。
(3)实验过程中,突然飞来一只昆虫附在凸透镜上,此时昆虫到凸透镜的距离小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,故这时看到光屏上的像是光源的像。
(4)实验中,某同学将他的眼镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上能再次呈现“F”光源清晰的像,说明该同学的眼镜对光线具有发散作用,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。
(5)烛焰不稳定、不太明亮、且高度随蜡烛的燃烧会降低,使用“F”光源代替蜡烛,具有成像比较稳定、清楚明亮、且高度不变的优点。
11.(24-25八上·陕西咸阳秦都区·期末)某小组同学利用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,凸透镜的焦距是10 cm。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在 。
(2)当各元件位置如图中所示时,得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
(3)若将蜡烛移动到35.0cm刻度线处,将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动适当距离,光屏上成清晰的像。
(4)若一只小虫此时飞到凸透镜上,则光屏上烛焰的像 (选填“仍然完整”或“不完整”),在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到小虫的像。
(5)另一小组实验时对图中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯,请写出改进后的优点: 。(写出一条即可)
【答案】(1)同一高度
(2) 缩小 照相机
(3)远离
(4) 仍然完整 不能
(5)光源稳定,便于观察,能减少空气的污染
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使他们的中心大致在同一高度。
(2)[1][2]由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)若将蜡烛移动到35.0cm刻度线处,此时物距
根据,可知,成倒立、放大的像,故将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,光屏上成清晰的像。
(4)[1]当凸透镜上落了一只小虫,遮住了部分凸透镜,物体上任一点射向凸透镜其它部分的光经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,仍成完整的像,折射光线减少,像会变暗。
[2]由于小虫到透镜的距离小于1倍焦距,故在屏上不能看到小虫的像。
(5)LED灯比烛焰更稳定,不会像蜡烛一样逐渐变短,可以更好观察;贴上方格纸能够更好地比较像与物的大小关系,并且无污染。
12.(24-25八上·陕西西安碑林区铁一中学·期末)如图1所示:人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后,小帅对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了研究。
(1)人眼能否看清远近不同的物体,可能与晶状体的焦距有关;使用变焦照相机拍照,可能同时与焦距和像距有关。于是他用如图2装置进行探究;
(2)实验主要步骤:①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节“F”光源到凸透镜的距离,分别记录焦距、物距和像的高度;
②保持 到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,分别记录焦距、像距和像的高度;
(3)实验数据如下表所示:
物体的高度H=5.0cm
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/cm
1
17.1
15.0
8.0
4.4
2
30.0
15.0
10.0
2.5
3
60.0
15.0
12.0
1.3
4
25.0
11.8
8.0
2.4
5
25.0
16.7
10.0
3.3
6
25.0
23.1
12.0
4.6
①分析1、2、3三组数据可知:当像距不变时,物距变大,要成清晰的像 要变大;
②分析4、5、6三组数据可知:当物距不变时,所成像的大小随焦距的增大而 ;根据以上探究可知:利用凸透镜成实像时所成像的大小既与物距有关,比如我们总结的物近像远像变大;也与凸透镜本身的 有关。如图3是小帅用此可变焦的手机相机站在同一位置拍摄同一物体的截屏图,拍摄这两幅照片所用镜头焦距 大, 所用镜头的折光能力强。(以上两空均选填“甲”或“乙”)。
【答案】 “F”光源 焦距 增大 焦距 乙 甲
【详解】(2)②[1]由表中的数据可知,保持“F”光源到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,分别记录焦距、像距和像的高度;
(3)①[2]分析1、2、3三组数据可知:当像距不变时,凸透镜的焦距越大,物距越大,像越小;可得结论:当像距不变时,物距变大,要成清晰的像凸透镜的焦距要增大。
②[3]分析4、5、6三组数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越大像距越大,像越大;可得结论:当物距不变时,所成像的大小随焦距的增大而增大。
[4]由②探究结论可知:利用凸透镜成实像时所成像的大小既与物距有关,也与凸透镜本身的焦距有关。
[5][6]如图3是小帅用此可变焦的手机相机站在同一位置拍摄同一物体的截屏图,此时物距不变,甲的图像小于乙的图像;当物距不变时,所成像的大小随焦距的增大而增大,拍摄这两幅照片所用镜头焦距乙大;凸透镜的焦距越小,折光能力越强,所以甲所用镜头的折光能力强。
13.(24-25八上·陕西宝鸡凤翔区·期末)学习光学时,小明完成了以下两个探究实验:
(一)用如图甲所示实验装置探究“光的反射定律”。
(1)AB在同一平面,在AB两面上看到入射光线和反射光线如图,反射角是 度;
(2)将纸板B向后略微折转,在B板上就不能看到反射光,说明 ;
(二)用图乙所示实验装置探究“光的折射规律”,表中是他测出的实验数据。根据实验现象和表中数据,他得出了如下结论:
次数
1
2
3
4
5
…
入射角i
0°
15°
30°
45°
60°
折射角r
0°
9.9°
19.5°
28.1°
35.3°
(3)当光从空气垂直射到玻璃上时,光的传播方向 ;
(4)光从空气斜射到玻璃上时,折射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角,且折射角随入射角的增大而 。
【答案】(1)40
(2)见解析
(3)不变
(4) 小于 增大
【详解】(1)入射光线与法线的夹角叫入射角,反射角等于入射角,图甲中入射角40°,反射角40°。
(2)因为反射光线、入射光线、法线都在同一平面内,所以将纸板B向后折转一定角度,在B板上不能看到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)当空气中的入射角i为0°时,玻璃中的折射角r为0°,故当光从空气垂直射到玻璃上时,光的传播方向不变。
(4)[1][2]由表格中的数据可知,当光从空气斜射到玻璃时,折射角小于入射角;当空气中的入射角i逐渐增大时,折射角r也随之增大,折射角随入射角的增大而增大。
试卷第1页,共3页
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专题05 透镜及其应用
5大高频考点概览
考点01 透镜
考点02 凸透镜成像规律
考点03 生活中的透镜
考点04 眼睛与眼镜
考点05 实验探究
地 城
考点01
透镜
一、单选题
1.(24-25八上·陕西渭南蒲城县·期末)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”,即用冰磨成一种冰镜,让太阳光透过它点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸面镜
2.(24-25八上·陕西西安鄠邑区·期末)教室里的日光灯(LED)的发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示,光通过硅胶透镜后会产生会聚现象。如图的光路显示了一些透镜对光的作用,与日光灯硅胶透镜对光的作用相同的是( )
A.①④ B.③④ C.①③ D.②①
3.(24-25八上·陕西渭南蒲城县·期末)运动会期间,航模小组的同学用无人机进行航拍,如图所示,下列说法正确的是( )
A.该无人机镜头对光具有发散作用
B.高空航拍时,所成的像是正立、缩小的实像
C.如果想要增大拍摄的范围,则可以降低无人机的飞行高度
D.无人机的镜头与远视眼镜的镜片类型相同
4.(24-25八上·陕西榆林神木·期末)《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”,其描述的现象如图所示。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.应用了凸透镜对光线的发散作用
B.应用了凸透镜对光线的会聚作用
C.应用了凹透镜对光线的会聚作用
D.应用了凹透镜对光线的发散作用
5.(24-25八上·陕西咸阳泾阳县高庄中学·期中)如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,这五块玻璃a、b、c、d、e中,属于凹透镜的是( )
A.a B.b C.c D.d
6.(24-25八上·陕西渭南合阳县城关中学·)下列是一条光线通过透镜的光路图,其中光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25八上·陕西延安)如图所示的一块长方体玻璃中央部分有一个椭圆型的气泡,用一平行光源发出一束平行光从玻璃左侧入射,在右侧放置一张白纸,下列说法正确的是( )
A.白纸上的光圈大小大于入射光束,向右移动白纸光圈变小
B.白纸上的光圈大小大于入射光束,向右移动白纸光圈变大
C.白纸上的光圈大小小于入射光束,向右移动白纸光圈变大
D.白纸上的光圈大小等于入射光束,向右移动白纸光圈不变
二、填空题
8.(24-25八上·陕西安康岚皋县·期末)日常生活与物理知识紧密结合。如:照镜子整理仪容利用光的 形成的虚像,放大镜正对太阳光取火利用凸透镜对光的 (选填“发散”或“会聚”)作用,吹风扇降温是通过 的方法来加快蒸发。
9.(24-25八上·陕西延安·期末)如图所示是一些透镜的截面图,其中属于凹透镜的是 (填序号),从外部特征上看,它的中间比边缘 (选填“厚”或“薄”)。天文望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 (选填“实”或“虚”)像,然后这个像再经过目镜 (选填“放大”或“缩小”),观察者就能看清楚远处的物体。
10.(24-25八上·陕西安康旬阳县公馆初级中学·期中)凹透镜中间较边缘 (选填“厚”或“薄”);如图所示的透镜,对光线具有会聚作用的是 。
三、作图题
11.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)(1)如图所示,一束光射到平面镜上,请作出它的反射光线及标出反射角。
(2)如图所示,画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。
12.(24-25八上·陕西渭南大荔县·期末)将图中的光路图补充完整。
13.(24-25八上·陕西宝鸡陈仓区·期末)
(1)在图中画出反射光线OB的入射光线,并标出入射角大小。
(2)完成图中凹透镜的光路。
地 城
考点02
凸透镜的成像规律
一、单选题
1.(24-25八上·陕西西安爱知初级中学·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.这个清晰的像是倒立、缩小的实像
B.此凸透镜的焦距可能为15cm
C.将蜡烛移动到25cm刻度处,向右移动光屏,光屏上再次得到的清晰的像将变大
D.保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移动到65cm刻度线处,光屏上成倒立缩小的像
2.(24-25八上·陕西渭南大荔县·期末)扫码点餐、扫码排队、扫码登陆……如今,二维码已渗透到人们生活的方方面面,拿出手机“扫一扫”也成为大家日常生活习惯。下列关于“手机扫码”的说法正确的是( )
A.手机摄像头是用凹透镜制成
B.扫描时二维码要位于摄像头焦距以外
C.影像传感器上成的是正立、等大的虚像
D.当手机摄像头靠近二维码时,影像传感器上的像变小
3.(24-25八上·陕西宝鸡凤翔·期末)小明不小心把一个玻璃凸透镜摔坏了,他用这个残缺了三分之一的凸透镜(如图所示)做“探究凸透镜成像规律”的实验,光屏上接收到的是( )
A.不能接收到像
B.只有三分之二的物体的像
C.一个无法调清晰的“像”
D.一个稍暗的完整的像
4.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)共享单车的使用,极大地便利了市民的出行。使用者用手机扫车牌上的二维码,获取验证后自动开锁即可使用。下列说法正确的是( )
A.手机上的摄像头相当于一个凸面镜
B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C.扫码时,码在手机里显示较小需放大识别时,需要将摄像头远离二维码
D.自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
5.(24-25八上·陕西西安·期末)如图是小明在照相机取景窗中看到的“花朵”,现要使花朵的像变小,正确的做法是( )
A.照相机适当靠近花朵,镜头向前伸
B.照相机适当远离花朵,镜头向前伸
C.照相机适当靠近花朵,镜头向后缩
D.照相机适当远离花朵,镜头向后缩
6.(24-25八上·陕西西安新城区·期末)物理实践活动课上,小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端,将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出),两纸筒套在一起组成模拟照相机,如图所示。通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,再次调节P、Q的间距,他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像
7.(24-25八上·陕西省西安市碑林区铁一中·期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm<f≤15m
③若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
④若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
A.只有①② B.只有②③
C.只有③④ D.只有②③④
8.(24-25八上·陕西西北工业大学附属中学中学·期末)测绘人员绘制地图时常常需要在高空飞行的飞机上对地面照相,称为航空摄影,若使用的照相机镜头焦距为50mm,则底片与镜头的距离应( )
A.略大于50mm B.略小于50mm C.等于50mm D.等于100mm
二、填空题
9.(24-25八上·陕西西安高新区第三初级中学·期末)如图所示,有一种可在空中飞行、悬停的自拍神器,其镜头部分相当于一个 透镜。人通过镜头成倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。当自拍神器靠近自己时,所成的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.(24-25八上·陕西安康·期末)如图所示的是小军通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是 cm;当物距为25cm时成的是倒立、 的实像;当蜡烛与光屏相距40cm且保持不变,在只移动透镜的情况下,可以在光屏上呈现 种清晰的实像。
11.(24-25八上·陕西西安新城区)将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火,是因为瓶中的水相当于 ,对太阳光有 作用而引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字,会看到通过水滴形成正立放大的 像(选填“实”或“虚”);如果想让看到的字再变大点,应让水滴 (选填“靠近字、远离字”或“面积增大”)。
三、实验题
12.(24-25八上·陕西渭南合阳县·期末)“烽火连三月,家书抵万金”,秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆,发现“秦代木牍”的展示柜中放着凸透镜,如图甲所示,他通过凸透镜观察到正立放大的像,为了弄清其原理,他设计了如下实验:
(1)如图乙,小杰用平行光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 。
(2)实验前,为了使像成在光屏中央,应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 。
(3)调节好实验器材,在图丙位置光屏上正好成清晰的像,此像是 (选填“放大”或“缩小”)的实像;保持凸透镜位置不变,若向右移动蜡烛,将光屏应向 (选填“左”或“右”)移动才能再次得到清晰的像。
(4)小杰不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心,他发现光屏上___________(选填序号)。
A.没有烛焰的像
B.只有烛焰四周的像,烛焰中心不成像
C.仍有烛焰完整的像,但亮度变暗
(5)如果换用焦距较小的凸透镜进行实验,蜡烛和凸透镜位置如图丙所示不变,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能承接到清晰的烛焰像。
(6)图丙中,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移到光具座45处,为了观察到像,此时小杰的眼睛应该在凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧透过凸透镜观察。
13.(24-25八上·陕西西安爱知初级中学·期末)某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度。
(1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ;
(2)如图甲所示,是某同学根据实验数据作出的u-v图像,则该透镜的焦距是 cm;
(3)该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的 像(选填“虚”或“实”);生活中的 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上 (选填“能”“不能”)看到清晰的像;
(4)该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”,如图丙所示,发现光屏上的像变模糊,当往水透镜中加入适量的水后,发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该眼镜是 眼镜(选填“近视”“远视”)。
(5)接着,该同学如下图,把蜡烛分别放在A、B、C处,只有放在C位置时,发现在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像能成在光具座上的光屏上,他采用了两种做法。
做法一: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;由此推断此透镜焦距 (选填“>”“<”或“=”)10cm。
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个 透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。
地 城
考点03
生活中的透镜
一、单选题
1.(24-25八上·陕西渭南合阳县·期末)如图所示为实验室显微镜和天文望远镜,下列关于图中两种仪器的说法正确的是( )
A.显微镜的目镜是凹透镜
B.显微镜的物镜成倒立、放大的虚像
C.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜
D.天文望远镜的物镜成倒立、放大的实像
2.(24-25八上·陕西西安莲湖区·期末)如图,某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像,并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上;屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。下列说法正确的是( )
A.投影仪的镜头与近视眼镜镜片是同一类型的透镜
B.投影仪在屏幕上成倒立、放大的像
C.投影仪成像特点与照相机相同
D.屏幕离投影仪的距离小于镜头焦距的2倍
3.(24-25八上·陕西咸阳秦都区·期末)“大视场巡天望远镜”是截至目前全球唯一的大口径兼大视场光学时域巡天望远镜。关于天文望远镜,下列说法正确的是( )
A.它是由一个凸透镜和一个凹透镜组成
B.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
C.它的目镜相当于一个放大镜,用来把像放大
D.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
4.(24-25八上·陕西咸阳三原县·期末)如图所示是镜头下的西安大唐芙蓉园景区内的紫云楼。下列说法正确的是( )
A.紫云楼在相机的影视传感器上所成的是正立的实像
B.紫云楼位于摄像头焦距的一倍焦距到二倍焦距之间
C.小亮想把紫云楼拍大一点,相机离楼更近同时将相机的镜头向前伸
D.摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
5.“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C.花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D.若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
6.(24-25八上·陕西渭南潼关县·期末)天文望远镜由物镜与目镜组成,目镜的作用类似于( )
A.放大镜 B.投影仪 C.照相机 D.一个平面镜
二、填空题
7.(24-25八上·陕西汉中汉台区·期末)在“自制天文望远镜”跨学科实践活动中,小明对如图所示的望远镜进行了深入研究。望远镜的物镜作用相当于 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”),远处的物体通过物镜成倒立、 、 像;它目镜的作用相当于 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。
8.(24-25八上·陕西西安鄠邑区·期末)米雕是起源于清朝乾隆年间的民间工艺。如今,人们把祝福的语言刻在米粒上,作为美好情感的寄托。雕刻时艺人用的放大镜是一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),当大米在焦距以内时,成 、 的虚像。
9.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)使用显微镜观察肉眼看不见的微小物体,显微镜物镜的作用相当于 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。小明用天文望远镜观察日食现象,常用的天文望远镜的镜头有目镜和物镜,它们都是 (选填“凸”或“凹”)透镜,远处的物体经物镜成倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
10.(24-25八上·陕西延安志丹县·期末)如图所示,在玻璃板上滴加水滴,玻璃板下面放置一小物体,如果通过小水滴看不清,可以在水滴上方放一个放大镜,这样就组成了一个 (选填“显微镜”或“望远镜”),水滴就相当于此光学仪器的 (选填“物镜”或“目镜”),待观察物体通过水滴成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
11.(24-25八上·陕西韩城·期末)正在播放节目的电视机屏幕和正在放映的电影银幕,属于光源的是 (选填“电视机屏幕”或“电影银幕”)。电影银幕是白色的,是因为白色的物体能 所有色光。如图所示,小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的景物,其中目镜成 (选填“实”或“虚”)像。
12.(24-25八上·陕西渭南澄城县·期末)随着科技的发展,购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头,即可迅速完成交易,如图所示,摄像头的镜片是一个 (选填“凹”或“凸”)透镜。老年人到了一定年龄时,看近处的东西模糊,称之为老花眼,所成的像在视网膜 (选填“前”或“后”)方,可佩戴 (选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜进行矫正。
13.(24-25八上·陕西多校·期末)如图1所示,在开凿大山隧道时,用激光束引导掘进机掘进方向,这是利用了光的 ;如图2所示是道路拐弯处的反光镜,它有扩大视野的作用,是 (选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”);如图3所示,是一个简易天文望远镜的内部结构,远处的物体经过物镜成一个倒立、 的实像,此像落在目镜 的位置,目镜的作用是把这个像放大。
地 城
考点04
眼睛与眼镜
一、单选题
1.(24-25八上·陕西安康岚皋县·期末)青少年患上近视要戴合适的眼镜加以矫正。下图中能正确表示近视眼的成因及其矫正方法的是( )
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
2.(24-25八上·陕西延安·期末)人眼是一个高度精密的光学系统,下列说法错误的是( )
A.视网膜相当于光屏 B.晶状体和角膜相当于一个凸透镜
C.物体在视网膜上成的像的像距大于2倍焦距 D.看近处物体时,晶状体会变厚
3.(24-25八上·陕西汉中汉台区·期末)在探究凸透镜成像的实验中,将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛和光屏的位置如图所示时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为10cm
B.只将蜡烛向右移动,可在光屏上得到清晰放大的像
C.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
D.若在凸透镜前放一个远视眼镜,则光屏应后移才得到一个清晰的像
二、填空题
4.(24-25八上·陕西咸阳秦都区·期末)眼睛是心灵的窗户,我们要爱护自己的眼睛。长时间用眼姿势不对,容易患上近视眼。造成近视眼的原因主要是晶状体太 (选填“薄”或“厚”),折光能力太强。如图所示的 (选填“甲”或“乙”)是近视眼看远处物体的成像情况,应戴合适的 透镜制成的眼镜进行矫正。
5.依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫做 和 。正常眼睛的远点在无限远,近点在大约 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm,这个距离叫做明视距离。预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离左右。
6.(23-24八下·陕西汉中城固县·期末)随着年龄的增长,小林的爷爷患上远视眼,远视眼是由于晶状体变 (选填“薄”或“厚”),对光的折射能力变弱。如图所示,图 (选填“甲”或“乙”)是远视眼的光路示意图,远视眼应配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜来矫正。
7.(24-25八上·陕西渭南潼关县·期末)隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,某款软质隐形眼镜的中心厚度只有,镜片的边缘厚度大于,这款隐形眼镜对光起 的作用,可以用来矫正 (选填“近视”或“远视”)眼。如图所示的四个透镜,与该隐形眼镜属于同一类透镜的有 (填序号)。
三、作图题
8.(24-25八上·陕西安康岚皋县·期末)
(1)如图-1所示,为凹透镜光心,为凹透镜的焦点。请分别画出两条入射光线通过凹透镜的光线;
(2)如图-2(a)所示,这是西安大雁塔在水中的倒影,图-2(b)中点表示水中“塔尖”的位置。请在图-2(b)中画出人眼经水面看见“塔尖”的光路图,用点表示塔尖。
四、简答题
9.(24-25八上·陕西渭南合阳县·期末)检查视力时,要求被检查者与视力表相距5m。小红在学校医务室检查视力,由于空间有限,用一个平面镜按如图甲所示方式检查,已知视力表到平面镜的距离为2.8m。
(1)按检查视力要求,小红到平面镜的距离应为 ;
(2)经检查,小红患上近视眼,近视眼的成因是图乙中的a还是b,需要佩戴什么镜制成的眼镜进行矫正?小红检查完视力后,走向平面镜,则她在镜中的像如何变化?
10.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图甲焦距为15cm,再将图甲分别挤压成图乙、图丙的形状,并分别测量焦距。
(1)人的眼睛是通过改变晶状体的焦距获得清晰 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的像;
(2)测得焦距小于15cm的是图 ;模拟远视眼的是图 ,远视眼形成的原因之一是晶状体变薄,对光线的偏折变 ;
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度 (选填“小于”“等于”或“大于”)0.05mm,此镜片对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
地 城
考点05
实验探究
一、实验题
1.(24-25八上·陕西咸阳秦都区·期末)小星和小华用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点,图乙是茶色玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的蜡烛A和B、刻度尺等器材。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,将茶色玻璃 放置在方格纸上。
(2)图甲中选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,将玻璃板的前表面与之对齐。由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像(如图丙),接下来应使蜡烛B 在玻璃板后面移动,直至它与A的较亮的像 (选填“A'”或“A''”)重合,说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代法,此时蜡烛B 是来等效替代 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。
(3)多次改变蜡烛A的位置,分别找到相应的像,并设计了如下表格记录数据,请在表格内①位置填入合适内容。
实验序号
1
2
3
①
蜡烛B到平面镜的距离/ cm
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏,发现光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜成 像。
(5)撤掉光屏,小星调整器材位置观察到蜡烛A的像,小华站在他的右侧,却没有看到像,为了能够让小华看到像,在不改变蜡烛A位置的前提下,采取的方法是:将平面镜沿着 MN 方向向 (选填“左”或“右”)移动,小华所看到的像的位置 (选填“向左移动”“不变”或“向右移动”)。
2.(24-25八上·陕西汉中宁强县·期末)小明用光具座、凸透镜、发光LED灯做成的物体、光屏等器材来“探究凸透镜成像的规律”;
(1)实验前调节物体和光屏中心使其在透镜的 上,目的是使像成在光屏中央;
(2)把物体放在离凸透镜较远的地方,逐渐向凸透镜移动,在移动过程中,选取若干个位置,调整光屏位置,寻找物体清晰的像,记录实验数据如下表所示,由数据可知:
实验次数
物体到凸透镜的距离(物距)/cm
光屏到凸透镜的距离(像距)/cm
像的情况
倒立或正立
放大或缩小
1
40
13
倒立
缩小
2
30
15
倒立
缩小
3
20
20
倒立
等大
4
15
30
倒立
放大
5
13
40
倒立
放大
①该凸透镜的焦距f= cm;
②当物距逐渐变小时,像距逐渐变 ,光屏上的像逐渐变 ; (均选填“大”或“小”)
③在上述实验操作中突然飞来一只苍蝇附在凸透镜左侧面上,这时看到光屏上的像是 (选填“物体的像” “苍蝇的像”或“苍蝇和物体的像”);
④若保持图甲中透镜、光屏位置不变,将物体左移,应在物体和透镜之间加 透镜,才可能在光屏上成清晰的像,该透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或远视眼);
⑤小明将如图乙所示的LED发光灯制成的“F”字样的光源替换图甲中的光源,通过移动“F”光源和光屏又一次找到了清晰的像,该像可能是图丙中的 (选填“A”“B”“C”“D”),
3.(24-25八上·陕西安康岚皋县·期末)小明同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,让平行的光线正对凸透镜照射,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图-1),测得凸透镜的焦距为 。
(2)实验时,在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调节在 。
(3)将蜡烛、凸透镜和光屏固定在如图-2所示位置时,人眼从图-2中的 (选填“A”或“B”)处观察,能看到烛焰的像,像是图-3中的 (选填“1”“2”“3”或“4”)。
(4)光屏上得到烛焰清晰的像时,一只蚊子飞到了凸透镜上,此时光屏上________(填选项)。
A.只有烛焰的像 B.只有蚊子的像 C.同时有烛焰和蚊子的像
(5)小强将光源、凸透镜和光屏固定在如图-4所示位置时,光屏上刚好成清晰的像,此时的成像特点与生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。如果将光源向右移动一点,为了再次在光屏上成一个清晰的像,则需要将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
4.(24-25八上·陕西咸阳三原县·期末)同学们在做“探究凸透镜成像的规律”实验。
次数
物距/cm
焦距/cm
像距/cm
1
15.0
5.0
7.5
2
8.0
17.1
3
10.0
30.0
(1)如图-1所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个 的点。由图-1可知,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)如图-2所示,小刚用图-1中的凸透镜进行实验,将蜡烛移至光具座上0.0cm处,向 (选填“左”或“右”)移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,该像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)某同学用不同的凸透镜进行实验,记录的实验数据如上表所示。
①分析表中数据可知:在物距一定时,凸透镜的焦距越大,像距 。
②实验中,凸透镜三次成像都是 (选填“实”或“虚”)像;第 次实验所成的像最大。
5.(24-25八上·陕西咸阳永寿县·期末)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏到65cm刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像,如图所示。
(1)实验时,应将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应处于 。
(2)图中所示的实验现象能够说明 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点。
(3)保持凸透镜在50cm刻度线处不动,在图中将点燃的蜡烛和光屏互换位置,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立的、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)将图中蜡烛向远离凸透镜方向移动一小段距离,为使光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动一小段距离,通过实验可知, (选填“”“”或“”)。
(5)如图所示,器材位置保持不变,取下凸透镜,在原透镜位置正确放置带小孔的光板(小孔位于原透镜中心位置),若还想承接与光源等大的像,光屏应 (选填“左移”“右移”或“不动”),此时成的像在亮度上与(1)实验中成的像相比 。
6.(24-25八上·陕西西安新城区·期末)小敏同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,请回答以下问题。
(1)为了确定凸透镜的焦距,小敏同学让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现一个最 、最亮的点,如图1所示,则该凸透镜的焦距是 ;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏按图2所示的位置放置时,光屏上得到 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是应用了这个成像规律。若要使光屏上的像变得再大些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置;
(3)如图2所示,保持三个元件的位置不动,仅将原凸透镜更换成一个焦距较大的凸透镜后,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 (选填“凸”或“凹”)透镜;
(4)从实验中发现,当物距逐渐变大时,像距逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7.(24-25八上·陕西渭南蒲城县·期末)小刚用凸透镜(焦距为10cm)、光具座、“F”形电光源、光屏等器材“探究凸透镜成像的规律”,实验装置如图甲所示。
(1)实验前,小刚将“F”形电光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,调节三者的中心在 。
(2)如图甲所示,将“F”形电光源移至20cm刻度处,凸透镜在50cm刻度处,移动光屏,在光屏上得到清晰的像(像未画出),该像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像,生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是应用了这个成像规律制成的。
(3)小刚用“F”形电光源而不用蜡烛,二者相比,用“F”形电光源具有的优点是 。(写出一点即可)
(4)完成探究凸透镜成像的规律后,小刚联想到摄影师拍摄荷叶上的青蛙时的情景,如图乙所示。拍摄时人需要保持静止不动,通过“变焦镜头”使青蛙的像变大或变小。于是小刚利用图甲中的器材“探究像的大小与焦距的关系”。
①为了完成该实验探究,除了增加刻度尺外,还需增加的器材是 ;
②在多次实验中必须保持 不变,移动光屏,待像最清晰时,用刻度尺测出像的高度,并记录数据。下表是小刚多次实验记录的数据;
实验次数
1
2
3
4
5
6
焦距/cm
4
6
8
10
12
14
像高/cm
1.5
2.5
3.6
4.8
6.3
8.0
③根据表格中的数据可知:在上述情景中,用相机拍照时,相机的焦距越大,像 (选填“越大”或“越小”)。
8.(24-25八上·陕西韩城·期末)小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在图中刻度处不变。
(1)实验前应调整烛焰的焰心和光屏的中心在凸透镜的 上。
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像(未画出)。
(3)该凸透镜的焦距可能是__________(填字母)。
A.6cm B.10cm C.18cm D.20cm
(4)实验时光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上 (选填“有”或“没有”)小泥点的像。
(5)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其它元件不动,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 (选填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
(6)同桌小贾同学做实验时把蜡烛换成LED灯,这样做的优点是 (写出一条即可)。
9.(24-25八上·陕西延安延长县·期末)小江同学正在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前,小江应调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 ,便于观察。
(2)接下来,小江在实验过程中不断移动烛焰位置,得到如图甲中①至④共四种烛焰清晰的像,请将这四个像按物距从大到小的顺序进行排列,正确顺序为 。
(3)随着蜡烛燃烧变短,光屏上成的像将向 移动;为了使像回归光屏中心,接下来小江应该将凸透镜向 移动。(以上两空均选填“上”或“下”)
(4)小江用手遮住凸透镜的上半部分,像将 (选填“只剩上半部分”“只剩下半部分”或“变暗”)。
10.(24-25八上·陕西西安莲湖区·期末)某物理小组用如图所示的“F”光源、凸透镜(焦距为10cm)、光屏、光具座等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)安装好器材后,调整“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心在 上,是为了使“F”光源的像成在 ;
(2)固定好装置后,不断改变“F”光源到凸透镜的距离,并移动光屏寻找“F”光源清晰的像,记录的实验数据如下表,分析实验数据可得:当凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 ;
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
正倒
大小
虚实
1
40
13.3
倒立
缩小
实像
2
30
15
倒立
缩小
实像
3
20
20
倒立
等大
实像
4
15
30
倒立
放大
实像
5
12
60
倒立
放大
实像
6
10
不成像
(3)实验过程中,突然飞来一只昆虫附在凸透镜上,这时看到光屏上的像是 (选填“光源”“昆虫”或“昆虫和光源”)的像;
(4)实验中,某同学将他的眼镜放在“F”光源和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,发现原来清晰的像变模糊了,此时将光屏向远离凸透镜的方向移动,光屏上能再次呈现“F”光源清晰的像,说明该同学的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(5)同学们使用“F”光源代替蜡烛,这一改进措施的优点是 (写出一种即可)。
11.(24-25八上·陕西咸阳秦都区·期末)某小组同学利用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,凸透镜的焦距是10 cm。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在 。
(2)当各元件位置如图中所示时,得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
(3)若将蜡烛移动到35.0cm刻度线处,将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动适当距离,光屏上成清晰的像。
(4)若一只小虫此时飞到凸透镜上,则光屏上烛焰的像 (选填“仍然完整”或“不完整”),在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到小虫的像。
(5)另一小组实验时对图中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯,请写出改进后的优点: 。(写出一条即可)
12.(24-25八上·陕西西安碑林区铁一中学·期末)如图1所示:人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后,小帅对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了研究。
(1)人眼能否看清远近不同的物体,可能与晶状体的焦距有关;使用变焦照相机拍照,可能同时与焦距和像距有关。于是他用如图2装置进行探究;
(2)实验主要步骤:①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节“F”光源到凸透镜的距离,分别记录焦距、物距和像的高度;
②保持 到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,分别记录焦距、像距和像的高度;
(3)实验数据如下表所示:
物体的高度H=5.0cm
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/cm
1
17.1
15.0
8.0
4.4
2
30.0
15.0
10.0
2.5
3
60.0
15.0
12.0
1.3
4
25.0
11.8
8.0
2.4
5
25.0
16.7
10.0
3.3
6
25.0
23.1
12.0
4.6
①分析1、2、3三组数据可知:当像距不变时,物距变大,要成清晰的像 要变大;
②分析4、5、6三组数据可知:当物距不变时,所成像的大小随焦距的增大而 ;根据以上探究可知:利用凸透镜成实像时所成像的大小既与物距有关,比如我们总结的物近像远像变大;也与凸透镜本身的 有关。如图3是小帅用此可变焦的手机相机站在同一位置拍摄同一物体的截屏图,拍摄这两幅照片所用镜头焦距 大, 所用镜头的折光能力强。(以上两空均选填“甲”或“乙”)。
13.(24-25八上·陕西宝鸡凤翔区·期末)学习光学时,小明完成了以下两个探究实验:
(一)用如图甲所示实验装置探究“光的反射定律”。
(1)AB在同一平面,在AB两面上看到入射光线和反射光线如图,反射角是 度;
(2)将纸板B向后略微折转,在B板上就不能看到反射光,说明 ;
(二)用图乙所示实验装置探究“光的折射规律”,表中是他测出的实验数据。根据实验现象和表中数据,他得出了如下结论:
次数
1
2
3
4
5
…
入射角i
0°
15°
30°
45°
60°
折射角r
0°
9.9°
19.5°
28.1°
35.3°
(3)当光从空气垂直射到玻璃上时,光的传播方向 ;
(4)光从空气斜射到玻璃上时,折射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角,且折射角随入射角的增大而 。
试卷第1页,共3页
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