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“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上能接到烛焰清晰的像,此时所成的像是一个倒立、______填“放大”“等大”或“缩小”的像;在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,光屏上烛焰的清晰像变模糊了,若想在光屏上重新得到清晰烛焰的像,他可将光屏 ______填“靠近”或“远离”凸透镜。
2.(4分)小明将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像一定是 ______选填“放大”、“缩小”或“等大”的。若将凸透镜向右移动 ______,屏上即可再次成清晰的像。
3.(4分)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,此时光屏上成清晰的像,这个像是倒立、______选填“放大”、“等大”或“缩小”的实像;现保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则光屏上 ______选填“能”或“不能”成清晰的像。
4.(4分)如图是装有水的圆柱形玻璃杯。将铅笔靠近玻璃杯的后面,透过玻璃杯可以看到笔尖指向左侧,此时成像为正立、______选填“放大”、“缩小”或“等大”的______选填“实”或“虚”像。如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动,你会看到笔尖指向______侧。
5.(4分)小军同学上生物课时,用一透镜观察标本,如果该透镜焦距为,标本到透镜的距离应______大于、等于、小于,此时所成像是______实、虚像。
二 、单选题(本大题共9小题,共27分)
6.(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
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)下列光学器具中,利用光的折射现象的是( )。
①放大镜②穿衣镜③后视镜④近视眼镜
A. ①与② B. ②与③ C. ①与③ D. ①与④
9.(3分)如图是宇航员王亚平太空授课时的一个镜头,若她的脸离水球球心的距离是,则该水球的焦距可能是
A. B. C. D.
10.(3分)我国古代诗词中有许多与光现象有关的精彩诗句,如辛弃疾的“溪边照影行,天在清溪底,天上有行云,人在行云里”。行人在水中形成的“倒影”属于哪种光现象?
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
11.(3分)关于像的一些特点,其中正确的是
A. 虚像能用光屏承接 B. 小孔成像是虚像
C. 虚像是实际光线会聚形成的 D. 实像可以用光屏承接
12.(3分)照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是
A. 照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立缩小实像
B. 照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立缩小实像
C. 放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立放大虚像
D. 放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立放大实像
13.(3分)用手机摄像头扫描纸上的二维码可快速登录网页,访问网络数据。用手机扫描二维码时
A. 二维码是光源 B. 二维码黑色部分反射光,白色部分吸收光
C. 摄像头相当于凹透镜 D. 必须保证二维码位于摄像头的二倍焦距以外
14.(3分)如图所示,小刚在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为的薄凸透镜固定在光具座上刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上刻度线处,移动光屏至刻度线处,在光屏上得到烛焰清晰的像。以下说法正确的是
A. 此时光屏上成倒立缩小的实像
B. 此成像原理可以应用在放大镜上
C. 保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动,光屏也要向左移动才能在光屏上得到一个清晰的像
D. 保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜在蜡烛与光屏之间移动,不可能再次在光屏成清晰的像
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)大威利用光具座、蜡烛、光屏和直径相同、焦距不同的两个同种材料制成的凸透镜焦距未知、焦距为等器材探究凸透镜成像规律。
将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛后发现烛焰的像成在光屏上方。此时应向 ______调节蜡烛,使烛焰的像成在光屏中央。
正确调节后,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示。此时光屏上成倒立、等大的像,凸透镜的焦距为 ______。
凸透镜固定不动,将蜡烛移动到 ______填“”“”或“”刻度线处,移动光屏,直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的像。生活中的 ______填“照相机”“投影仪”或“放大镜”就是根据这个原理制成的。
在的基础上,保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,发现光屏上成倒立、______的实像。
为了模拟眼睛看清远近不同的物体时,晶状体形状的变化情况,他应选用凸透镜 ______填“”或“”来模拟眼睛看远处时的晶状体。
17.(6分)在“探究凸透镜成像规律”实验中,有如下操作:
实验前,小刚利用“平行光聚焦法”如图甲所示粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小,凸透镜对光的会聚作用越 ______选填“强”或“弱”。
小刚将中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示,欲使光屏上成一个清晰的实像,应将光屏 ______选填“靠近”或“远离”凸透镜。
通过步骤的调整,光屏上出现了清晰的像后,某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,此时他应将蜡烛 ______选填“靠近”或“远离”凸透镜,光屏上才能再次成清晰的像。
答案和解析
1.【答案】放大 靠近;
【解析】解:由图知,当蜡烛、凸透镜位于图中刻度对应的位置时,像距大于物距,此时凸透镜能成倒立放大的实像,投影仪是根据这个原理制成的‘;
远视镜片是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片后,使光线会聚,使像成在光屏的前方,像距增小,在光屏上要得到清晰的像,光屏要靠近凸透镜即向左移动。
故答案为:放大;靠近。
像距大于物距时,成倒立放大实像的原理进行分析,投影仪或幻灯机就是根据这个原理制成的;
远视镜片是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,据此分析。
此题主要考查凸透镜成像的规律、凸透镜对光线的作用,能根据物距和像距的关系判断像的性质是解答该题的关键。
2.【答案】放大 15;
【解析】解:当如图位置时,物距,像距,物距小于像距,光屏上恰能成一个清晰倒立的像,由凸透镜成像规律可知,成倒立放大的实像;
根据折射时光路是可逆的,则物距,像距时,凸透镜可再次成清晰的像,因此需将凸透镜向右移动。
故答案为:放大;。
光屏上能承接到的像是实像,凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像;
光的折射现象中,光路是可逆的,利用凸透镜原来成倒立、放大的实像,凸透镜位置不动,互换发光物体和光屏的位置,成像性质改变。
此题主要考查了对凸透镜成像规律的应用和对光路可逆性的理解,属于基础题,难度不大。
3.【答案】放大 能;
【解析】解:由图可知,此时的像距大于物距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。
因为光的折射中光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,此时像距小于物距,成倒立、缩小的实像。光屏上能接到像是实像。
故答案为:放大;能。
凸透镜成实像时,根据物距和像距的关系,能判断凸透镜的成像情况:像距小于物距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;像距等于物距,成倒立、等大的实像,一般测量凸透镜的焦距;像距大于物距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
在光的折射中,光路是可逆的。
掌握凸透镜成像的两种判断方法:根据物距和像距的关系判断。根据物距和焦距的关系判断。
4.【答案】放大 ; 虚 ; 右 ;
【解析】解:如图是装有水的圆柱形玻璃杯,其构造相当于一个凸透镜,即中间厚,边缘薄,所以将铅笔靠近玻璃杯的后面,相当于将铅笔放在凸透镜的倍焦距以内,故能看到铅笔一个正立放大的虚像;如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动,即当铅笔大于该“凸透镜”的倍焦距后,即成倒立的像处于倍焦距和倍焦距之间,成倒立放大的实像;处于倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故会看到笔尖指向会改变,即指向右侧。
故答案为:放大;虚;右。
由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
此题主要考查凸透镜成像规律的应用,属于一道光学综合题,此实验最好亲自做一下比较好。
5.【答案】小于; 虚;
【解析】解:用透镜观察标本,此时凸透镜应该是成正立、放大的虚像,物距应小于焦距,即标本到透镜的距离应小于。
故答案为:小于;虚。
凸透镜成像的四种情况:
,成倒立、缩小的实像,,应用于照相机和摄像机;
,成倒立、等大的实像,,一般求凸透镜的焦距;
,成倒立、放大的实像,,应用于幻灯机和投影仪;
,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
该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。
6.【答案】B;
【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】D;
【解析】略
9.【答案】A;
【解析】
此题主要考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系。
根据凸透镜成实像时,物距大于倍焦距,成倒立缩小的实像来解答此题。
图中所成的像为倒立、缩小的实像,水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于倍焦距,即,则,故正确,错误。
故选。
10.【答案】B;
【解析】解:天在清溪底是一种平面镜成像现象,即天为景物以水面为平面镜成像在水中,是由光的反射造成的。
故选:。
首先明确“天在清溪底”反应的物理知识与形成原理,天在清溪底是一种平面镜成像现象,属于光的反射现象。
此题主要考查光的折射现象及其应用,属于基础题。
11.【答案】D;
【解析】解:、实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上,故错误,正确;
、小孔成像是光线实际会聚成的,是实像,故错误;
、虚像是实际光线的反向延长线会聚成的,故错误。
故选:。
实像和虚像的区别:实像是实际光线会聚成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚成的;实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。
此题主要考查实像和虚像的区别,了解实像和虚像的辨别方法,是解答该题的关键。
12.【答案】A;
【解析】解:、当物体在甲区域内时,,通过凸透镜所成的像为缩小的像,应用于照相机和摄像机,故A正确,B错误;
C、当物体在乙区域内时,,通过凸透镜所成的像为倒立放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。故C错误;
D、当物体在丙区域内时,,在凸透镜的同一侧会看到放大、正立的虚像,应用于放大镜和老花镜。故D错误。
故选:。
根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断:
,成倒立、缩小的实像,,应用于照相机和摄像机。
,成倒立、等大的实像,,一般用来求凸透镜的焦距。
,成倒立、放大的实像,,应用于幻灯机和投影仪。
,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
凸透镜成像的四种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距、像距、像之间的关系,是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
13.【答案】D;
【解析】解:、二维码不能够发光,所以二维码不是光源,故A错误。
B、二维码黑色部分吸收光,白色部分反射光,故B错误。
C、摄像头和照相机的原理相同,摄像头和照相机都属于凸透镜成像,故C错误。
D、摄像头和照相机的原理相同,物体放在凸透镜的二倍焦距以外,所以二维码放在摄像头的二倍焦距以外,故D正确。
故选:。
能够发光的物体叫光源。
白色反射所有的光,黑色吸收所有的光。
摄像头和照相机的原理相同,摄像头和照相机都属于凸透镜成像,物体放在凸透镜的二倍焦距以外,凸透镜成倒立缩小的实像。
现在二维码在生活中应用非常广泛,通过二维码考查了凸透镜成像原理、光源、物体的颜色等,体现了生活处处皆物理。
14.【答案】C;
【解析】解:、此时物距小于像距,即说明光屏上成倒立、放大的实像,幻灯机就是利用该原理制成的,故AB错误;
C、保持凸透镜不动,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,将蜡烛向左移动,光屏也要向左移动才能在光屏上得到一个清晰的像,故C正确;
D、蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜在蜡烛与光屏之间移动,可能再次在光屏成清晰的像,故D错误。
故选:。
光屏上能承接到的像是实像。凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像。
凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。
物体处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;
根据光的可逆性,可以成像。
熟练掌握凸透镜成像的规律,能根据实验中物距与像距的变化,判断成像的特点与规律是解答的关键。
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】上 10 15 照相机 放大 B;
【解析】解:蜡烛燃烧变短,所以像成在了光屏的上方,为了使像仍在成在光屏中央,可以将蜡烛向上移动;
如图所示,光屏上成倒立、等大的像,此时物距等于像距,物距为等于倍焦距,故凸透镜的焦距为;
将蜡烛移至刻度线处,此时的物距为,物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,其应用是照相机;
在的基础上,凸透镜位置不变,对调蜡烛和光屏,蜡烛在二倍焦距上,成倒立、放大的实像;
为了模拟眼睛看清远近不同的物体时,晶状体形状的变化情况,他应选用凸透镜焦距为的来模拟眼睛看远处时的晶状体。
故答案为:上;;;照相机;放大;。
蜡烛燃烧变短,所以像成在了光屏的上方,为了使像仍在成在光屏中央,可以将物体向上移动或将凸透镜向下移动或将光屏向上移动;
光屏上成倒立、等大的像,物距等于像距,且等于倍焦距,据此计算凸透镜的焦距;
当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;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,应用为照相机;
根据光的折射中光路是可逆的,在的基础上,凸透镜位置不变,对调蜡烛和光屏,蜡烛在二倍焦距上,据此判断成像情况;
我们看物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。
此题主要考查探究凸透镜成像规律的实验,熟练掌握凸透镜成像的规律,能根据实验中物距与像距的变化,判断成像的特点与规律是解答的关键。
17.【答案】强 靠近 靠近;
【解析】解:凸透镜的焦距是指焦点到透镜光心的距离,焦距越短,平行光经凸透镜折射后的会聚点离光心越近,说明对光线会聚的能力更强;
平行于主光轴的光线经凸透镜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,所以凸透镜的焦距;
由图乙可知,物距,成倒立、缩小的实像,此时像距,因此应将光屏靠近凸透镜;
近视眼镜是凹透镜,在凸透镜的前方放一个凹透镜,使原来会聚的光线延后会聚,为了能在光屏上再次成清晰的像,应将蜡烛靠近凸透镜。
故答案为:强;靠近;靠近。
凸透镜的焦距越小,凸透镜的会聚能力越强;
平行于主光轴的光线经凸透镜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;
根据物体在凸透镜二倍焦距之外的成像时,像距和物距的关系进行判断;
近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使会聚的光线推迟会聚。
此题主要考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律的掌握,要求学生能根据凸透镜成像规律分析实际问题。