人教版物理八年级上册《5.3 凸透镜成像规律》同步练习2
一 、填空题(本大题共3小题,共12分)
1.(4分)近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以______物距,减小人像的大小,从而______取景范围,取得更好的拍摄效果.均选填“增大”或“减小”
2.(4分)某小区楼道设有多功能电子门铃,此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者,该摄像镜头相当于凸透镜,经摄像镜头所成的是 ______ 选填“正立”或“倒立”、 ______ 选填“放大”、“缩小”或“等大”的实像;若镜头的焦距为,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于 ______
3.(4分)投影仪是利用凸透镜能成放大、 ______ 正立倒立的 ______ 实虚像的原理制成的.使用时,透明的投影片到镜头的距离应满足的条件是 ______ ,屏幕到透镜的距离应 ______ 教室后面的同学要求老师将屏幕上的画面再调大一些,老师的操作应该是:适当 ______ 增大减小投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜镜头适当向 ______ 靠近远离影片移动.
二 、单选题(本大题共10小题,共30分)
4.(3分)在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,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
A. 若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大
B. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在刻度线处,适当移动光屏,也能在光屏上得到一个清晰的像
C. 若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像
D. 图中此时成像原理与显微镜物镜的成像原理相同
5.(3分)在“探究凸透镜成实像时,像距与物距的关系”实验中,下列做法正确的是 ( )
A. 尽量选择较暗的环境进行实验
B. 组装器材时,将蜡烛放在凸透镜与光屏之间
C. 实验前要调整蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心在同一直线上
D. 实验中,物距要始终大于二倍焦距
6.(3分)某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时,记录并绘制了物体离凸透镜的距离跟实像到凸透镜的距离之间的关系如图所示,则凸透镜的焦距为
A. B. C. D.
7.(3分)在探究凸透镜成像的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.应用这一成像原理的是
A. 潜望镜 B. 放大镜 C. 照相机 D. 投影仪
8.(3分)在“探究凸透镜的成像规律”时,把光屏放在凸透镜前处,光屏上可接收到倒立缩小清晰的像,则该凸透镜的焦距可能为
A. B. C. D.
9.(3分)如图所示,在光屏上恰能看到清晰的像。则像的性质是
A. 倒立缩小的实像 B. 正立放大的虚像
C. 倒立放大的实像 D. 正立缩小的虚像
10.(3分)把蜡烛放在距离凸透镜处,在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像。那么凸透镜的焦距不可能是
A. B. C. D.
11.(3分)如图所示,凸透镜焦距为,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,现将蜡烛沿主光轴向同一方向移动距离,移动蜡烛的同时移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像,则光屏上的像
A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
12.(3分)小明用奶奶的老花镜镜片对着太阳时,可在距镜片处得到一个最亮、最小的小圆点.若小明想通过此老花镜的镜片看微雕作品上较小的图案,则作品到透镜的距离应满足
A. 小于 B. 大于
C. 大于 D. 大于小于
13.(3分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是
A. 凸透镜的焦距是
B. 把蜡烛移至刻度尺处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像
C. 把蜡烛移至刻度尺处,凸透镜不动,移动光屏,能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同
D. 把蜡烛移至刻度尺处,凸透镜不动,移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
三 、多选题(本大题共1小题,共3分)
14.(3分)小星和小麦使用相同的器材做“探究凸透镜成像规律”实验,他们的实验器材摆放位置和间隔如图所示,他们的光具座紧挨着图中未画出,凸透镜光心在同一水平直线上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。下列分析正确的是
A. 两个人看到的像应该都是倒立放大的实像
B. 光屏甲上的像是蜡烛甲透过凸透镜甲形成的
C. 如果将蜡烛乙向左移,同时调整光屏乙的位置至像清晰,光屏上的像将变小
D. 蜡烛甲通过凸透镜甲成像的规律在生活中的应用是放大镜
四 、作图题(本大题共1小题,共6分)
15.(6分)在图中,根据光穿过透镜时的光路图,在方框中填入一个适当的透镜(填符号或文字均可)。
五 、实验题(本大题共2小题,共12分)
16.(6分)小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
图中光屏上恰好成一清晰的像,该像的性质是倒立、 ______ 的实像。
图中只移动蜡烛和光屏,可以模拟照相机成像原理的操作是 ______ 填字母。
A.都左移
B.都右移
C.蜡烛左移,光屏右移
D.蜡烛右移,光屏左移
完成实验后,他将另一透镜放在图中刻度线位置,发现光屏上的像由清晰变模糊,向左移动光屏又发现清晰的像,说明该透镜对光有 ______ 作用,可以矫正的视力缺陷是 ______ 。
17.(6分)小宇同学有一次用爷爷的放大镜焦距为看窗外的物体时,竟发现看到的物体是倒立的,心里想:放大镜成像到底有什么规律呢?于是他从实验室借来一架光具座,一个光屏、一根蜡烛,进行实验探究:
在图中的装置上保持放大镜的位置不变,将蜡烛移至光具座刻度线处,移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立、缩小的像。根据这个原理可制成 ______选填“照相机”或”投影仪”。
向右将蜡烛移至光具座刻度线处,移动光屏至某位置,烛焰在光屏上成一倒立、______选填“缩小”、“放大”或“等大”的像。
继续向右将蜡烛移至光具座刻度线处,小宇同学发现无论怎么移动光屏,在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是 ______选填“实像”或“虚像”。
六 、计算题(本大题共1小题,共12分)
18.(12分)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
如图所示,让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点,则该凸透镜的焦距为______。
如图所示,要使像成在光屏的中央,应将光屏向______调整选填“上”或“下”。
当烛焰距离凸透镜处时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、______的实像,生活中的______就是利用这个原理制成的。
当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将______选填“变大”或“变小”。
答案和解析
1.【答案】增大 ; 增大 ;
【解析】解:根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果.
故答案为:增大;增大.
此题主要考查了有关凸透镜成像的规律及应用.一定要熟练掌握规律的内容,特别是成像特点与物距之间的关系.
2.【答案】倒立;缩小;;
【解析】解:摄像头的镜头相当于一个凸透镜,摄像头是根据凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的.
镜头的焦距是,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距
故答案为:倒立;缩小;
凸透镜成像时,,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头.
凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握:
,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头.
,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.
3.【答案】倒立;实;大于焦距,小于二倍焦距;大于二倍焦距;增大;靠近;
【解析】解:投影仪是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的.使用时,透明的投影片到镜头的距离应满足的条件是大于焦距,小于二倍焦距,屏幕到透镜的距离应大于二倍焦距.
使用投影仪要使银幕上的像比原来大一些,应使投影仪远离屏幕,并调节镜头使镜头靠近投影片,投影片上的画面在屏幕上形成倒立、放大的实像.
故答案为:倒立;实;大于焦距,小于二倍焦距;大于二倍焦距;增大;下.
凸透镜成像规律:当时,成倒立、放大的实像,此时投影仪就是根据这个原理制成的.
凸透镜成实像时,遵循物近像远,像变大的规律.
凸透镜成像的三种情况和应用,是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握.照相机、投影仪的结构要和凸透镜成像实验的蜡烛、凸透镜、光屏一一对应.
4.【答案】D;
【解析】解:、成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,则若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变小,故错误;
、由图可知,物距小于像距,成倒立放大的实像,显微镜物镜成倒立、放大的实像,原理相同;此时,,即,,则,当将蜡烛放在刻度线处时,此时时,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上承接,故错误,正确;
、若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,像会推迟会聚,则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像,故错误。
故选:。
凸透镜成像的规律:
当时,成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的。
当时,成倒立、等大的实像。
当时,成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的。
当时,无像。经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点。
当时,成正立、放大的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的。
成实像时的动态变化规律是:物近像远像变大,物远像近像变小;
近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用。
解答该题的关键是掌握凸透镜成像的规律,搞清像距、像的大小与物距之间的关系。
5.【答案】A;
【解析】略
6.【答案】D;
【解析】解:当物距等于二倍距时成倒立等大实像,物距等于像距,都等于二倍焦距。分析图可知物距等于时像距等于,所以二倍焦距等于,则焦距为,,C错误,D正确。
故选:。
根据凸透镜成像规律可知,当物距等于二倍距时成倒立等大实像,物距等于像距,都等于二倍焦距。
该题考查如何根据凸透镜的物距和像距确定焦距,关键要牢固掌握凸透镜成像规律。
7.【答案】D;
【解析】解:、潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的.故错误.
、放大镜是根据物距小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的,故错误.
、照相机是根据物距大于倍焦距时,成倒立、缩小实像的原理制成的.此时像距小于物距.故错误.
、由图知,像距大于物距,所以此时成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的.故正确.
故选
要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律:
当时,成倒立、缩小的实像.照相机、摄像机就是根据这个原理制成的.
当时,成倒立、等大的实像.
当时,成倒立、放大的实像.幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的.
当时,无像.经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点.
当时,成正立、放大的虚像.放大镜就是根据这个原理制成的.
并且要知道成实像时,物距越大,像距越小,成的像越小;物距越小,像距越大,成的像越大.
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,关键是记熟成像规律并能做到举一反三.
8.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,关键是熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系,做到灵活运用。掌握凸透镜成像的规律,当物距大于倍焦距时,成倒立缩小的实像,此时像距处于倍和倍焦距之间。当把光屏放在凸透镜前处,即像距为 ,光屏上可接收到倒立缩小清晰的像,此时像距处于倍和倍焦距之间,所以,解得:,故符合题意。
故选。
9.【答案】C;
【解析】解:由图象可知物距小于像距,所以物体在一倍焦距与二倍焦距之间,像在二倍焦距以外,此时光屏上成倒立的放大的实像。
故选:。
由图象判断物距和像距的大小,再根据凸透镜成像的条件判断像的性质。
此题也可以利用“物近像远像变大”的规律来解。即物体离透镜越近,像离透镜越远,像越大。并且实像都是倒立的。
10.【答案】A;
【解析】
根据凸透镜成像规律中的当时,光屏上呈现倒立、缩小的实像,解不等式即可得出结论。
把蜡烛放在距离凸透镜的某一位置时,在透镜另一侧得到一个清晰的,倒立的、缩小的像,
则,即,解得,则选项都符合,只有选项是不可能的。
故选。
11.【答案】A;
【解析】解:烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,由图可知,像距大于物距,成倒立放大的实像,将蜡烛沿主光轴向同一方向移动距离,物距增大,像距变小,像变小。
故选:。
首先根据烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,确定像的性质,然后再根据凸透镜成实像时,物近像远像变大来解答此题。
该题考查了对凸透镜成像规律的掌握。要解决此类题目,需要熟记凸透镜成像的规律并做到灵活应用。
12.【答案】A;
【解析】解:老花镜是凸透镜.小明用奶奶的老花镜镜片对着太阳时,可在距镜片处得到一个最亮、最小的小圆点,这个圆点就是焦点,焦距为.
若小明想通过此老花镜的镜片看微雕作品上较小的图案,只有物距小于,这样才能成图案放大、正立的虚像.
故选A.
要解决此题,需要掌握焦点和焦距的概念:
平行光经过凸透镜后会聚于一点,便为焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距.
同时要掌握凸透镜成像的规律,要知道物距小于焦距时,成正立、放大的虚像.
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,关键是记熟成像规律并能做到举一反三.
13.【答案】B;
【解析】解:、由图示知,刻度尺的分度值为,蜡烛与凸透镜镜的距离为,即物距为,此时在光屏上成的像是倒立、等大的实像,根据凸透镜成像规律可知此时物距等于二倍焦距,所以凸透镜的焦距为。故错误;
、把蜡烛移至刻度尺处,凸透镜不动,此时物距为等于焦距,不能成像,故正确;
、把蜡烛移至刻度尺处,凸透镜不动,此时物距为大于一倍焦距小于两倍焦距,成倒立放大的实像,而照相机成的是倒立缩小的实像,故错误;
、把蜡烛移至刻度尺处,凸透镜不动,此时物距为小于焦距,成正立放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故错误。
故选:。
当物距等于二倍焦距时,像距也为二倍焦距,成倒立等大的实像;
当物距等于焦距时,不能成像;
当物距大于一倍焦距小于两倍焦距时,成倒立放大的实像;幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的;
当物距大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像;照相机、摄像机就是根据这个原理制成的;
当物距等于焦距时,成正立放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上。
此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用,难度不大,属于基础题。
14.【答案】CD;
【解析】解:由于他们的光具座是紧挨着的,且由图获悉,两凸透镜距离蜡烛乙的距离基本相等,说明他们在两个光屏上看到的相同性质的像都是蜡烛乙的像。
A.由图获悉,蜡烛乙到两透镜的距离大于两光屏到两透镜的距离,即,说明所成的两个像是倒立、缩小的实像,故错误;
B.由题意可知,两光屏上的像都是由蜡烛乙所成的,所以光屏甲上的像是蜡烛乙透过凸透镜甲形成的,故错误;
C.凸透镜成实像时,物远像近像变小,如果将蜡烛乙向左移,相对乙透镜而言,物距变大,像距变小,像变小,所以同时调整光屏乙的位置至像清晰,光屏上的像将变小,故正确;
D.由于蜡烛甲没有通过透镜甲成像,说明蜡烛甲与透镜甲之间的距离可能小于透镜的一倍焦距,此时蜡烛甲通过透镜甲成正立、放大的虚像,放大镜利用了此原理,故正确。
故选:。
凸透镜成像规律:物距大于倍焦距时,成倒立、缩小的实像;物距等于倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距在倍到倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;物距等于倍焦距时,不成像;物距小于倍焦距时,成正立、放大的虚像。
此题主要考查了平面镜成像和凸透镜成像,这两个实验是光学的两个重要实验,一定要熟练掌握。
15.【答案】;
【解析】略
16.【答案】等大 A 会聚 远视眼;
【解析】解:由图可知,此时的物距等于像距,为,成的是倒立、等大的实像;
照相机的成像原理是当时,,成倒立缩小的实像,因此在图中应将蜡烛和光屏都向左移动;
向左移动光屏又发观清晰的像,说明透镜对光线起了会聚作用,则该透镜为凸透镜,常用矫正远视眼。
故答案为:等大;;会聚;远视眼。
根据物距与像距的关系确定像的性质;
当时,,成倒立缩小的实像,应用于照相机;
近视眼是晶状体变厚,像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,用凹透镜矫正;远视眼是晶状体变薄,像成在视网膜的后方,凸透镜对光线有会聚作用,用凸透镜矫正。
凸透镜成像规律是光学内容的难点,要解决此类问题,首先要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系,对规律进行总结。
17.【答案】照相机 放大 虚像;
【解析】解:蜡烛移至光具座刻度线处,物距为,大于两倍焦距,所以成倒立缩小的实像,和照相机成像原理一致;
向右将蜡烛移至光具座刻度线处,物距为,大于一倍焦距,小于两倍焦距,成倒立放大的实像;
蜡烛移至光具座刻度线处,物距为,小于一倍焦距,成正立放大的虚像,所以在光屏上不成像。
故答案为:照相机;放大;虚像。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
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。
此题是探究凸透镜成像的规律,此题通过例举一些实验数据,让学生通过数据总结结论,考查了分析数据得出结论的能力。同时考查了实验中常出现的一种情况,即光屏上没有像,知道这可能是成虚像,或不能成像或光屏、凸透镜、烛焰的中心不在同一高度。
18.【答案】10;下;放大;幻灯机;变小;
【解析】解:由焦距的概念知,;
由图知,光屏的位置偏高,要使像能成在光屏的中央,应将光屏向下调整;
当烛焰距离凸透镜处时,物体处于倍焦距和倍焦距之间,所以此时成倒立放大的实像,幻灯机、投影仪是根据这个原理制成的;
当烛焰逐渐远离凸透镜时,由于物距变大,所以像距变小,成的像也变小。
故答案为:;下;放大;幻灯机;变小。
掌握焦距的概念,从焦点到凸透镜的距离;
要使像能成在光屏的中央,应使烛焰、光屏、凸透镜的中心大致在同一高度处;
分析物距和焦距的关系,利用物距处于倍和倍焦距之间时,成倒立放大实像的特点进行判断,幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的;
根据凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的特点进行判断。
此题是探究凸透镜成像的规律实验,考查了焦距的测量及实验器材的调节,掌握成像特点及物距、像距之间的关系及应用,同时自己做一些总结,更有利于对成像规律的理解和掌握。