内容正文:
苏科版(2024)八年级上册 第三章 光的折射 透镜第2节 透镜 题型专练
【题型1】透镜类型辨析
【典例】如图所示的眼镜片是( )
A.凸面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
【举一反三1】截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体( )
A.可以看做两块凹透镜
B.可以看做一块凸透镜
C.对图示光束没有任何作用
D.对图示光束具有会聚作用
【举一反三2】现有一个玻璃球,分成了A、B、C、D、E五块,其截面如图所示,其中属于凸透镜的是______________,属于凹透镜的是__________。
【题型2】测量凸透镜的焦距
【典例】在测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的下方,测得光斑到凸透镜的距离为20cm,凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大,则凸透镜的焦距可能是( )
A.15cm
B.22cm
C.25cm
D.30cm
【举一反三1】兴趣小组在课余时间利用太阳光测量某一凸透镜的焦距f,同学们将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示,在纸上呈现一个并非最小的光斑,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。将凸透镜向远离纸的方向移动,发现光斑先变小后变大,则下列关于l和f的关系正确的是( )
A.l=f
B.l>f
C.l<f
D.l≥f
【举一反三2】如图所示,在蜡烛和透镜位置确定后,左右移动光屏,发现光屏上出现了一个大小始终不变的圆形光斑。据此可知,凸透镜的焦距是_____cm。这个光斑_______(选填“是”或“不是”)像。
【举一反三3】正午时,太阳光直射在水平地面,小明取一圆形薄透镜正对阳光,在距透镜15cm的地面上得到一个光斑,其直径是透镜直径的一半,若将透镜向上移动少许,光斑变小。透镜的焦距是______cm。他将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像,又将一不透明的光屏置于图乙中虚线处,则此时人眼______(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
【题型3】凸透镜的会聚作用
【典例】如图,一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,容易引发火灾。水和塑料薄膜对光的作用相当于( )
A.凹透镜
B.凸透镜
C.平面镜
D.凹面镜
【举一反三1】炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光通过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。矿泉水瓶所起的作用相当于( )
A.凸透镜
B.凹透镜
C.平面镜
D.潜望镜
【举一反三2】如图所示是一种微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端A部分(透明体)相当于____透镜,对光线有______作用,灯泡的灯丝放在______处,手电筒射出的光是平行光。
【题型4】凹透镜的发散作用
【典例】防盗门上装有“猫眼”,屋内的人通过“猫眼“看到屋外的人是一个正立缩小的像,屋外面的人却看不清屋内的人,则“猫眼”应该是( )
A.凹透镜
B.凸透镜
C.凸面镜
D.凹面镜
【举一反三1】关于光现象及光学器件,下列说法中正确的是( )
A.凹透镜对光有会聚作用
B.光束在平面镜上反射时,反射角等于入射角
C.一束白光经三棱镜折射后只分成红黄蓝三种色光
D.光在真空中不能传播,光在空气中传播的速度340m/s
【举一反三2】如图所示的一块长方形玻璃,内部有一个很大的圆形空气泡,当一束平行光从左平行射向它时,它对这束平行光将有______(填“会聚”或“发散”)作用;实际上,我们可以用图中竖直线将它分作左右两块来看,就相当于是有两个____透镜。
【举一反三3】如图是一只魔术箱,箱的左右两侧同一水平线上各有一个小孔,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。针对这一奇怪的现象,下面三种设计方案中可以实现的有________;若魔术箱内只使用了平面镜,则平面镜至少要________ 块。
【题型5】透镜的三条特殊光线作图
【典例】在虚线框内放置的是透镜,让一(两)束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示,其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】如图所示,光线会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光线会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光线会聚于主光轴MN上的a点,则( )
A.甲是凸透镜,乙是凹透镜
B.甲、乙均是凸透镜
C.甲是凹透镜,乙是凸透镜
D.甲、乙均是凹透镜
【举一反三2】①光线经过虚线框内的透镜折射后如图所示,请判断虚线框内的透镜是哪种透镜______?(选填“凹透镜”“凸透镜”)
②F是凸透镜的焦点,在图中画出光线a、b经凸透镜后的折射光线。
【举一反三3】如图所示,完成光线通过透镜的光路图。
苏科版(2024)八年级上册 第三章 光的折射 透镜第2节 透镜 题型专练(参考答案)
【题型1】透镜类型辨析
【典例】如图所示的眼镜片是( )
A.凸面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
【答案】C
【解析】AB、凸面镜和凹面镜不能透过光线,故AB不符合题意;
CD、由图可知,透过眼镜片看到的是正立、放大的虚像,则该镜片是凸透镜,故C符合题意、D不符合题意。
【举一反三1】截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体( )
A.可以看做两块凹透镜
B.可以看做一块凸透镜
C.对图示光束没有任何作用
D.对图示光束具有会聚作用
【答案】A
【解析】玻璃体被中空(中间是空气)分成了两部分,这两部分都是中间薄、边缘厚,都是凹透镜,对光线有发散作用,因此平行光经过玻璃体后,会变得发散。
【举一反三2】现有一个玻璃球,分成了A、B、C、D、E五块,其截面如图所示,其中属于凸透镜的是______________,属于凹透镜的是__________。
【答案】A、C、D、E;B
【解析】A、C、D、E中间比边缘厚,故是凸透镜;B中间比边缘薄故是凹透镜。
【题型2】测量凸透镜的焦距
【典例】在测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的下方,测得光斑到凸透镜的距离为20cm,凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大,则凸透镜的焦距可能是( )
A.15cm
B.22cm
C.25cm
D.30cm
【答案】A
【解析】纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距f≠20cm;若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,说明凸透镜的焦点不在光斑之后,故焦点应在光斑之前,因此f一定小于20cm,故A正确。
【举一反三1】兴趣小组在课余时间利用太阳光测量某一凸透镜的焦距f,同学们将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,如图所示,在纸上呈现一个并非最小的光斑,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。将凸透镜向远离纸的方向移动,发现光斑先变小后变大,则下列关于l和f的关系正确的是( )
A.l=f
B.l>f
C.l<f
D.l≥f
【答案】C
【解析】凸透镜正对太阳光,看似一束平行光射来经过凸透镜。由于凸透镜的焦距大于光斑到凸透镜的距离,所以当凸透镜远离白纸时,光斑逐渐变小,直到白纸与凸透镜距离为焦距时,呈现最小最亮的光斑。继续远离白纸,光斑将逐渐变大,故l<f。
【举一反三2】如图所示,在蜡烛和透镜位置确定后,左右移动光屏,发现光屏上出现了一个大小始终不变的圆形光斑。据此可知,凸透镜的焦距是_____cm。这个光斑_______(选填“是”或“不是”)像。
【答案】20.0;不是
【解析】当物距等于凸透镜一倍焦距时,不成像,只有一个大小始终不变的圆形光斑,所以该圆形光斑不是像,由图可知,该凸透镜的焦距是f=50.0cm-30.0cm=20.0cm
【举一反三3】正午时,太阳光直射在水平地面,小明取一圆形薄透镜正对阳光,在距透镜15cm的地面上得到一个光斑,其直径是透镜直径的一半,若将透镜向上移动少许,光斑变小。透镜的焦距是______cm。他将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像,又将一不透明的光屏置于图乙中虚线处,则此时人眼______(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
【答案】30;能
【解析】凸透镜对光线有会聚的作用,最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置,焦点到透镜光心的距离就是焦距;在距透镜15cm的地面上得到一个光斑,说明太阳光经凸透镜未过焦点会聚的,或已过焦点会聚的光斑;将透镜向上移动少许,光斑变小,说明太阳光经凸透镜未过焦点会聚的光斑;光斑的直径是透镜直径的一半,则15cm是一半焦距的,即焦距是30cm。因为虚像是光的折射反向延长线相交得到的,所以在虚线处放置一个不透明的光屏对虚像不产生影响,此时人眼能看到烛焰的像。
【题型3】凸透镜的会聚作用
【典例】如图,一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,容易引发火灾。水和塑料薄膜对光的作用相当于( )
A.凹透镜
B.凸透镜
C.平面镜
D.凹面镜
【答案】B
【解析】积水和塑料薄膜中间厚、边缘薄,相当于是一个凸透镜,对光具有会聚作用。
【举一反三1】炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光通过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。矿泉水瓶所起的作用相当于( )
A.凸透镜
B.凹透镜
C.平面镜
D.潜望镜
【答案】A
【解析】装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,这样就会使太阳光会聚于一点,凸透镜焦点的温度高,达到易燃物的着火点,易燃物燃烧引起火灾,故A正确。
【举一反三2】如图所示是一种微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端A部分(透明体)相当于____透镜,对光线有______作用,灯泡的灯丝放在______处,手电筒射出的光是平行光。
【答案】凸;会聚;焦点
【解析】小灯泡前端的A部分中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,对光线有会聚作用;灯丝放在该凸透镜的焦点上,光线经过凸透镜折射后是平行光线。
【题型4】凹透镜的发散作用
【典例】防盗门上装有“猫眼”,屋内的人通过“猫眼“看到屋外的人是一个正立缩小的像,屋外面的人却看不清屋内的人,则“猫眼”应该是( )
A.凹透镜
B.凸透镜
C.凸面镜
D.凹面镜
【答案】A
【解析】(1)凹透镜的焦距极短,它将室外的人或物成一缩小的正立虚像,此像正好落在目镜(凸透镜)焦点之内,此时的目镜起着放大镜的作用,最后得到一个较为放大的正立虚像。
(2)人从外向内看时,此时的门镜相当于一个凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用,所以看不到屋内成像情况;
综上所述,猫眼是一个凹透镜。
【举一反三1】关于光现象及光学器件,下列说法中正确的是( )
A.凹透镜对光有会聚作用
B.光束在平面镜上反射时,反射角等于入射角
C.一束白光经三棱镜折射后只分成红黄蓝三种色光
D.光在真空中不能传播,光在空气中传播的速度340m/s
【答案】B
【解析】A、凹透镜对光有发散作用,凸透镜对光有会聚作用,故A错误;
B、由光的反射定律可知,光束在平面镜上反射时,反射角等于入射角,故B正确;
C、一束白光经三棱镜折射后,在光屏上自上而下形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,故C错误;
D、光在真空中可以传播,光在空气中传播的速度与在真空中传播的速度差不多,都为3×108m/s,故D错误。
【举一反三2】如图所示的一块长方形玻璃,内部有一个很大的圆形空气泡,当一束平行光从左平行射向它时,它对这束平行光将有______(填“会聚”或“发散”)作用;实际上,我们可以用图中竖直线将它分作左右两块来看,就相当于是有两个____透镜。
【答案】发散;凹透镜
【解析】由图可知,竖直线将它分作左右两块,形成两个中间簿、边缘厚的凹透镜,因此,当一束平行光从左平行射向它时,它对这束平行光将有发散作用。
【举一反三3】如图是一只魔术箱,箱的左右两侧同一水平线上各有一个小孔,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。针对这一奇怪的现象,下面三种设计方案中可以实现的有________;若魔术箱内只使用了平面镜,则平面镜至少要________ 块。
【答案】AC;3
【解析】选项A中有两块凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故A可实现;
选项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;
选项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能实现,即三种设计方案中可以实现的有AC。
一束光从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出时光线的方向没有发生改变,如下图所示,根据反射定律,通过三块平面镜的反射即可实现,即平面镜至少要3块。
【题型5】透镜的三条特殊光线作图
【典例】在虚线框内放置的是透镜,让一(两)束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示,其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.过光心的光线其传播方向不变,所以虚线框内放置的可能是凸透镜,也可能是凹透镜,故A错误;
B.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点,所以虚线框内放置的一定是凸透镜,故B正确;
C.图中两条光线经过虚线框内透镜折射后,由折射角度可知,两条光线变发散,由于凹透镜具有发散作用,所以虚线框内放置的一定是凹透镜,故C错误;
D.指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,所以虚线框内放置的一定是凹透镜,故D错误。
【举一反三1】如图所示,光线会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光线会聚于主光轴MN上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光线会聚于主光轴MN上的a点,则( )
A.甲是凸透镜,乙是凹透镜
B.甲、乙均是凸透镜
C.甲是凹透镜,乙是凸透镜
D.甲、乙均是凹透镜
【答案】C
【解析】由图知,光会聚于b点;光经过甲透镜后会聚在右侧的c点,折射光线与原来的入射光线相比,更远离主光轴,说明甲透镜对光线有发散作用,是凹透镜;
经过乙透镜后会聚在左侧的a点,折射光线与原来的入射光线相比,更靠近主光轴,说明乙透镜对光线有会聚作用,是凸透镜。故C正确。
【举一反三2】①光线经过虚线框内的透镜折射后如图所示,请判断虚线框内的透镜是哪种透镜______?(选填“凹透镜”“凸透镜”)
②F是凸透镜的焦点,在图中画出光线a、b经凸透镜后的折射光线。
【答案】①凹透镜;②见解析
【解析】①由图可知,光线经虚线框内的透镜后变得发散,则虚线框内的透镜为发散透镜,即凹透镜。
②F是凸透镜的焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过凸透镜光心的光线传播方向不改变,如图所示
【举一反三3】如图所示,完成光线通过透镜的光路图。
【答案】见解析
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;作图如下:
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