沪粤版物理八年级上册《3.6 探究凸透镜成像规律》同步练习
一 、填空题(本大题共5小题,共20分)
1.(4分)在探究凸透镜成像的规律的实验中,请根据图回答下列问题。(1)实验前,先调节_______________、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上。
(2)如图甲所示,此时光屏上恰好得到清晰的像,这是一个_______________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,这是_______________(选填“照相机”“投影仪”或“放大流”)的原理。
(3)保持蜡烛和光屏的位置不变,若想再次在光屏上呈现清晰的像,还可将凸透镜放在光具座上_______________cm刻度线处。
(4)由于蜡烛不断地燃烧变短,于是小明将光屏向_______________(选填“上”或“下”)移动,使烛焰的像仍在光屏中央。紧接着,他又将蜡烛远离凸透镜,将光屏_______________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能在光屏上再次呈现清晰的像。
(5)如图乙所示,将蜡烛放在凸透镜的一倍焦距光屏位置以内,在透镜另一侧可以看到烛焰放大的像,若将一个不透明的光屏放在虚线处,此时人眼_______________(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
2.(4分)在“研究凸透镜成像规律”的实验时,实验前应先把凸透镜、蜡烛、光屏放置在同一直线上,调整它们的______;实验时,当固定好凸透镜的位置并调整物距,使它大于透镜的倍焦距后,要移动______找像。
3.(4分)在探究凸透镜成像的规律实验中,当两支点燃的蜡烛、凸透镜、光屏分别置于如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰_______________(选填“缩小”“等大”或“放大”)的烛焰的像,生活中的光学仪器_______________就是利用这一成像规律工作的,用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上_______________(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的像。
4.(4分)生物课上,小明用一个放大镜近距离观察小昆虫,当他发现看不太清楚小昆虫时,正确的做法是______填“将放大镜离小昆虫稍远一点”或“放大镜离小昆虫稍近一点”由于小明不小心将放大镜掉在地上摔掉了一小块,他用此放大镜______填“能”或“不能”成一个完整的小昆虫的像。
5.(4分)如图所示,常用体温计的刻度部分为三棱体,其正面呈现弧形,这样就可以看清体温计内极细的水银柱,以便于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于______,使我们能看到水银柱放大后的______像。
二 、单选题(本大题共9小题,共27分)
6.(3分)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图中的( )
A. B.
C. D.
7.(3分)下列说法中正确的是
A. 凸透镜一定成放大的像
B. 物体远离平面镜,它在镜中的像大小一定不变
C. 虚像一定是由光的折射形成的
D. 白光由红黄蓝三种色光组成
8.(3分)如图所示,是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况,以下器材中利用这一成像原理的是( )。
A. 照相机 B. 电影放映机 C. 放大镜 D. 投影仪
9.(3分)物体放在焦距为的凸透镜主光轴上,在透镜的另侧光屏上得到个缩小的像,则该物体离透镜的距离可能是:
A. B. C. D.
10.(3分)世界因光而变得五彩维纷,下列所示的光现象中,由干光的反射形成的是
A. 大跳台在水中的倒影
B. 树影
C. 河底看起来变浅
D. 光通过水杯形成的彩色光带
11.(3分)关于虚像,下列说法正确的是
A. 虚像是人的幻觉,实际上没有光进入人的眼睛
B. 虚像是实际光线相交形成的
C. 虚像人眼能够看到,也可以用光屏接到
D. 虚像人眼能够看到,但不能用光屏接到
12.(3分)马路上的一种球形交通摄像头能拍清楚几百米远的物体。如图所示为这种摄像头成像的示意图,镜头与像屏的位置都不变,两者间距很小。图中是透镜的光心,是主光轴与屏的交点,是线段的中点,被跟踪的汽车前车牌在靠近摄像头时总能在屏上成清晰的像。在车驶近摄像头的过程中
A. 透镜的焦距不变且右侧焦点一定在点与点之间
B. 透镜的焦距不变且右侧焦点一定在点与点之间
C. 透镜的焦距变化且右侧焦点一定在点与点之间
D. 透镜的焦距变化且右侧焦点一定在点与点之间
13.(3分)用手机摄像头扫描二维码如图可快速登录网页,当手机扫描二维码时下列说法正确的是
①二维码不是光源
②二维码位于摄像头的一倍焦距以内
③摄像头相当于凸透镜
④二维码中黑色部分反射光,白色部分吸收光
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④
14.(3分)如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律时作出的像距v和物距w的关系图象,根据如图所示的图象,可以判断下列说法正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是20cm
B. 当u=20cm时成倒立等大的实像
C. 当u<10cm时,光屏上可以看到一个正立、放大的像
D. 在物距从15cm增大到30cm的过程中,光屏上所成的像也逐渐变大
三 、实验题(本大题共3小题,共18分)
15.(6分)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,调整好器材后如题图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像;
凸透镜编号 焦距 直径
①
②
③
④
光屏上的像是实像还是虚像?___________;
一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向___________调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
小明选的凸透镜焦距为___________;
小明将蜡烛换成字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如题图所示,则小明看到的像应是___________选填字母;
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。
16.(6分)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示。则凸透镜的焦距是 ______ 。
如图丙所示,在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上,目的是 ______ 。
将凸透镜固定在刻度线处,蜡烛移动到刻度线处,移动光屏,直到出现烛焰倒立、 ______ 选填“放大”、“缩小”或“等大”的实像。利用该成像规律制成的光学仪器是 ______ 选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”。
在的基础上,更换成另一个焦距为的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现象与 ______ 填“近视眼”或“远视眼”成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可向 ______ 填“靠近”或“远离”凸透镜的方向移动蜡烛。
17.(6分)在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时,三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如表中所示。
表
物距 像高
表
物距 像高
表
物距 像高
由表中数据可知:物体高度、凸透镜焦距一定时,物距变大,所成实像高度的变化情况是:________;物体高度、物距一定时,凸透镜焦距变大,所成实像的高度变化情况是:________。
讲台上有一发光体,同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像,小京所用凸透镜离发光体较近,小强所用凸透镜离发光体较远,发现两人光屏上呈现的像的高度相等,则小京所用凸透镜的焦距________小强所用凸透镜的焦距。选填“大于”“等于”或“小于”
答案和解析
1.【答案】烛焰;放大;投影仪;40;上;靠近;能;
【解析】略
2.【答案】高度 光屏;
【解析】解:烛焰的焰心,凸透镜的光心,光屏的中心三者位于同一高度,才能使像出现在光屏的中心,所以应调整它们的高度。固定好凸透镜的位置并调整物距,凸透镜和物体都固定,则只能移动光屏。
答案为:固定,光屏。
做凸透镜成像实验首先应注意蜡烛,凸透镜,光屏应依次摆放在光具座上,并使烛焰的焰心,凸透镜的光心,光屏的中心三者位于同一高度,才能使像出现在光屏的中心。固定好凸透镜的位置并调整物距,凸透镜和物体都固定,则只能移动光屏。
此题主要考查学生动手操作实验的能力。
3.【答案】缩小;照相机;C;
【解析】略
4.【答案】将放大镜离小昆虫稍远一点 ; 能 ;
【解析】解:根据凸透镜的成像特点知,成正立放大的虚像时,离焦点越近时,像越大,故要使看到的昆虫的像更大些,应将放大镜离昆虫远些;镜片掉了一小块,但其形状未变化,其它地方仍能折射光线,所以仍能看到一个完整的像。
故答案为:将放大镜离小昆虫稍远一点;能。
凸透镜成像的规律。知道当物距小于焦距时,成放大、正立的虚像。放大镜的成像特点:物距在一倍焦距内时,凸透镜成放大正立的像,且当物体离焦点近时,成的像较大。
该题考查了凸透镜对光线的作用,类似于将凸透镜的一部分遮住,其它部分仍能折射光线,使物体成像。
5.【答案】凸透镜 ; 正立的虚 ;
【解析】解:从右图中体温计的横截面看,从圆弧形表面看去,此温度计相当于凸透镜,当物距小于焦距时,可以成放大、正立的虚像。
故答案为:凸透镜;正立的虚。
要解决此题需要掌握凸透镜成像的规律及其应用。知道当物距小于焦距时,凸透镜成放大、正立的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的。
此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,其中主要是考查放大镜的成像特点,平时要把所学知识与生活实际联系起来。都是基础知识。
6.【答案】C;
【解析】略
7.【答案】B;
【解析】解:、凸透镜成像情况取决于物体到凸透镜的距离,可能成正立放大的虚像、也可能成倒立缩小的实像、还可能成倒立放大的实像,故错误;
、由平面镜成像特点,物像等大可知,当人逐渐远离平面镜时,在镜中的像的大小不变,故正确;
、虚像不一定是由光的折射形成的,例如平面镜成像就是由光的反射形成的虚像,故错误;
、白光由红、绿、蓝三种色光组成,故错误。
故选:。
根据凸透镜成像规律分析;
平面镜成像特点之一:物像等大;
实像和虚像的区别:实像能用光屏呈接,虚像不能;实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的;
光的三原色是红、绿、蓝。
此题主要考查了光的三原色、凸透镜成像的特点、平面镜成像的特点,属于基础知识。
8.【答案】A;
【解析】略
9.【答案】B;
【解析】根据凸透镜成像的三种情况进行判断: ,成倒立、缩小的实像; ,成倒立、放大的实像; ,成正立、放大的虚像。
掌握凸透镜成像的三种情况和应用.由物距和焦距的关系,通过解不等式能确定焦距或物距。
物体放在焦距为的凸透镜主光轴上,在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像,光屏能接到是实像,所以得到的是倒立、缩小的实像,,,该物体距凸透镜光心的距离物物距,所以,只有符合题意。
故选。
10.【答案】A;
【解析】解:大跳台在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故符合题意;
B.树影是由于光沿直线传播形成的,故不符合题意;
C.河底看起来变浅,是由于光的折射形成的,故不符合题意;
D.光通过水杯形成的彩色光带属于光的色散现象,是由于光的折射形成的,故不符合题意。
故选:。
倒影是由平面镜成像形成的,属于光的反射原理;
光在同种均匀介质中沿直线传播;
光从一种介质斜射入另一种介质中时会发生光的折射现象;
光通过水杯形成的彩色光带是光的色散现象。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的直线传播、光的反射和折射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
11.【答案】D;
【解析】解:、虚像是折射光线或反射光线反向延长线的会聚点,不是人的幻觉,有光线进入人眼,故错误;
、虚像是折射光线或反射光线反向延长线的会聚点,不是实际光线相交形成的,故错误;
、实像是实际光线会聚而成的,所以能成在光屏上,而虚像不是实际光线会聚而成的,所以不能成在光屏上,实像、虚像都可以用眼睛观察到,故错误,正确。
故选:。
实像是实际光线会聚而成的,所以能成在光屏上,是倒立的;而虚像不是实际光线会聚而成的,所以不能成在光屏上。
此题主要考查了有关实像和虚像的区别,首先要理解实像和虚像的形成原因,同时也要掌握各种成实像和虚像的情况,注意虚像是真实存在的。
12.【答案】D;
【解析】解:
摄像机的镜头与照相机的镜头类似,其原理是:物距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,且;
由题意可知,被跟踪的汽车前车牌在靠近摄像头时总能在屏上成清晰的像,
因为镜头与像屏的位置都不变,即像距不变,所以透镜的焦距是变化的,且满足光屏在和之间的条件,即;
由此可得:,且,
即:;
因为是线段的中点,
所以,即透镜右侧焦点一定在点和点之间变化。
故选:。
根据凸透镜成像的规律:根据凸透镜成像的几种情况判断:
,成倒立、缩小的实像,,应用是照相机;
,成倒立、放大的实像,,应用是投影机;
,成倒立、等大的实像。
该题考查了学生对凸透镜成像规律的应用,不仅要掌握成像特点与物距、像距的关系,同时要自己做出规律性的总结,如物距变化和像距变化的大小关系。
13.【答案】C;
【解析】解:①二维码本身不发光,不是光源,故①正确;
②③摄像头相当于凸透镜,成倒立缩小实像,物体到摄像头的距离大于二倍焦距,②错误,③正确;
④当扫描黑白相间的条纹时,黑色条纹吸收所有光线,故黑色条纹不反射色光,而白色条纹能够反射所有色光,故④错误。
故选:。
能发光的物体称为光源;
凸透镜成像时,物距,成倒立缩小的实像,应用是照相机;
如果物体能吸收所有的光,物体是黑色,如果物体反射所有的光,物体是白色。
此题主要考查光源、物体的颜色和凸透镜成像的规律,记住凸透镜成像的规律。
14.【答案】B;
【解析】略
15.【答案】;
【解析】
如图甲所示,物距小于像距,此时烛焰在光屏上成放大的像,为投影仪的成像原理,成倒立、放大的实像。
一段时间后,蜡烛越烧越短,此时烛焰的像在光屏上方呈现,为了使烛焰的像移到光屏中央可以将蜡烛上移,使得烛焰,透镜的光心和光屏中央在同一水平直线上。
由甲图可知,此时物距小于像距,为投影仪的成像原理,此时物距为,在一倍到两倍焦距之间,像距为,像距在两倍焦距之外,根据表格可知,小明选的凸透镜焦距为。
将蜡烛换成字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,此时物距大于像距,为照相机的成像原理,成倒立、缩小的实像,故不符合题意,符合题意。
故选。
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,故可在题表中选取编号为①、②两个凸透镜进行实验验证。
16.【答案】;
【解析】解:如图,让一束平行与主光轴的光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为:;
实验时,调节烛焰、透镜和光屏三者中心在同一高度,目的是使像呈现在光屏的中央;
凸透镜的焦距为,将凸透镜固定在刻度线处,蜡烛移动到刻度线处,物距;
,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
原来凸透镜的焦距是,更换成另一个焦距为的凸透镜,凸透镜的焦距变小,折光能力变强,使像成在光屏的前方,和近视眼的成因相似。凸透镜的焦距变小,折光能力变强,使像提前会聚,为了使光屏上的像恢复清晰,要使物距减小,或使像距减小,所以要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
故答案为:;使像成在光屏的中央;缩小;照相机;近视眼;靠近。
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,这点叫凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距;
为使像呈现在光屏的中央,应调节烛焰、透镜和光屏三者中心在同一高度;
凸透镜成像时,,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
近视眼是晶状体变厚,折光能力变强,使像成在视网膜的前方;凸透镜的焦距越小,折光能力越强,使像提前会聚,确定好像的位置,再确定物距或像距的变化
本题是探究凸透镜成像规律的是由,考查了焦点、焦距、凸透镜成像的几种情况,凸透镜的焦距要有估计数字。
17.【答案】;
【解析】
表中,凸透镜焦距不变,物距、、不断增大,像高、、逐渐减小;同理表中、表中也可看出物体高度、凸透镜焦距一定时,物距变大,所成实像高度变小;
观察三个表中的最后一项,凸透镜焦距变大、、,物距不变都是,像高变大、、。
同一个物体,两个凸透镜所成像的高度相等,离物体近的透镜对光的折射能力强,焦距短,所以小京所用凸透镜的焦距小于小强所用凸透镜的焦距。