北京课改版物理八年级全册《8.6 学生实验:探究凸透镜成像》同步练习
一 、填空题(本大题共5小题,共20分)
1.(4分)如图所示,凸透镜焦距为10厘米,光屏上正好能得到一个清晰的像,则物体(点燃的蜡烛)应放在_______________厘米处,与物体(点燃的蜡烛)相比,像是_______________的(选填“等大”“缩小”或“放大”)。若保持凸透镜、光屏位置不变,为了使光屏上成一个放大的像,则应换一块焦距_______________10厘米的凸透镜(选填“大于”“等于”或“小于”)。
2.(4分)小红和家人一起乘高铁去旅行,进站时要进行身份验证,她发现屏幕上的头像较小,不能完成人脸识别,后来在工作人员的指导下顺利完成了识别。她了解到屏幕上的头像是通过摄像头内的凸透镜形成的,于是带着兴趣进行了以下实验。
小红将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上并靠在一起,点燃蜡烛,调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 ______。
如图甲所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,光屏上的像是 ______选填“镜面反射”或“漫反射”形成的,保持凸透镜位置不变,若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向 ______选填“左”或“右”移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像变大。
根据以上实验,小红进行人脸识别时,为使屏幕上的头像变大,她应该 ______选填“靠近”或“远离”镜头。
在图乙所示位置时,烛焰也在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、______选填“放大”“缩小”或“等大”的实像,由此可知凸透镜的焦距为 ______。
3.(4分)小乐在做凸透镜成像实验时,当物距为时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、缩小的实像;当物距为时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,该透镜的焦距范围是 ______;小乐爷爷戴的老花镜的镜片属于 ______。
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)教室内的投影仪,其镜头相当于凸透镜,使电脑上的文字在屏幕上成像,投影仪形成的是文字______填“正立”或“倒立”的像。
二 、单选题(本大题共9小题,共27分)
6.(3分)小川同学在“探究凸透镜成像规律”时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像(末画出)。如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 利用这一成像规律可制成投影仪
B. 实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
C. 如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住,光屏上不能成像
D. 要使光屏上的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜
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)若凸透镜某次成像时的物距和像距均为30cm,则当物距变为20cm时,物体经凸透镜将成( )
A. 倒立等大的像 B. 倒立缩小的像 C. 倒立放大的像 D. 正立放大的像
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)近年来,汾河流域生态环境得到极大的修复。从过去“有河无水,有水皆污”,到今天“一泓清水入黄河”,如图所示,这是记者拍摄的一张汾河现状图,下列现象与图片中河面倒影形成原因相同的是
A. 海市蜃楼 B. 杯弓蛇影
C. 激光束引导掘进机 D. 光的色散
11.(3分)用凸透镜观察物体时,通过下列选项中所描述的现象,能推理出所成的像是实像的是
A. 像比物体小 B. 有光线进入人眼
C. 像与物在凸透镜的同侧 D. 像是正立的
12.(3分)如图中,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像,若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏
A. 保持在原来的位置 B. 远离透镜
C. 靠近透镜和远离透镜都可以 D. 靠近透镜
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,小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A. 投影仪就是利用这一成像原理制成的
B. 实验中蜡烛越烧越短,光屏上蜡烛的像向上移动
C. 要使光屏上烛焰的像变小,只需将蜡烛靠近凸透镜
D. 为了从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较光滑的玻璃板
三 、实验题(本大题共3小题,共18分)
15.(6分)学习了透镜的知识以后,小明借来了爷爷的眼镜片进行了探究:
如图甲所示,太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,该镜片的焦距是 ______ 。
他把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像像未画出,这个像是倒立、 ______ 选填“放大”“缩小”或“等大”的实像。
小明将镜片向上移动一定高度,墙壁上的像将 ______ 选填“向上移动”、“向下移动”或“在原位置”。
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)小东利用蜡烛、透镜、光屏、光具座模拟照相机成像的实验。他将焦距为的凸透镜固定在光具座上刻线处,将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧,如图所示。为了找到烛焰清晰的像,小东应将光屏向______选填“左”或“右”移动。小东将光屏移到某一位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,则该像是______选填“实”或“虚”像。
答案和解析
1.【答案】20;等大;小于;
【解析】略
2.【答案】同一高度 漫反射 右 靠近 等大 10.0;
【解析】解:点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏的高度,使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的光心在同一高度上,其目的是使像成在光屏的中央;
烛焰恰好在光屏上成清晰的像,我们在不同角度都能看到像,所以光屏上的像是漫反射;当凸透镜的位置不变时,只向右移动蜡烛,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,可以向右移动光屏,才能再一次成像;
若要使小红所成的像变大,应增大像距,减小物距,他应该靠近摄像头;
当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙所示时,,在另一侧距凸透镜处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大倒立的像,所以,即。
故答案为:同一高度;漫反射;右;靠近;等大;。
为了使物体的像能够成在光屏的中心,实验前需要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上;
人们依靠漫反射现象才能从不同方向看到物体;根据物近像远像变大的特点判断光屏的移动方向和像的大小变化;
根据像距与物距的关系,确定成像的特点;根据物距等于时成等大的实像,当实像和物相等时,此时像距、物距都等于倍焦距。
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。
3.【答案】10>f>8 凸透镜;
【解析】解:当物距为时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,可以得出:;
当物距为时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,可以得出:;
联立方程,得出:;
老花镜利用凸透镜对光线的会聚作用,使像呈在视网膜上。
故答案为:;凸透镜。
凸透镜成像的四种情况:,成倒立、缩小的实像;,成倒立、等大的实像;,成倒立、放大的实像;,成正立、放大的虚像。
根据各种透镜和面镜的作用和用途进行选择:凸透镜对光线有会聚作用,制成老花镜;凹透镜对光线有发散作用,制成近视镜。
凸透镜成像的四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,尤其是常用凸透镜成倒立、等大的实像判断凸透镜的焦距。
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】倒立;
【解析】解:根据凸透镜的成像规律可知,投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像的原理制成的,所以投影仪形成的是文字倒立的像。
故答案为:倒立。
凸透镜成像的三种情况和应用:,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。
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,难度不大,要熟记成像的特点。
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】C;
【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:河面倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射。
、海市蜃楼是由于空气不均匀,产生的折射现象,故不合题意;
、杯弓蛇影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故符合题意。
、激光束引导掘进机利用的是光沿直线传播,故不合题意。
、光的色散属于光的折射现象,故不合题意。
故选:。
光由一种介质斜射如另一种介质时,传播方向改变,称为折射,若介质不均匀,光在传播时也会发生偏折。
光在同种均匀介质中沿直线传播,日食、月食、影子都是光的直线传播形成的现象。
光照射到物体表面时,会发生反射现象,平面镜成像就是光的反射形成的。
此题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
11.【答案】A;
【解析】解:、由凸透镜成像的三种情况之一:,成倒立、缩小的实像,可知,当像比物体小时,所成的像是实像,故正确;
、有光线进入人眼,不能推理出所成的像是实像,因为看虚像时,也有光线进入眼睛,故错误;
、凸透镜成实像时,物像异侧,成虚像时,物像同侧,故错误;
、根据凸透镜成像的三种情况和平面镜成正立等大的虚像可知,实像都是倒立的,虚像都是正立的,故错误。
故选:。
平面镜成像特点之一:正立等大的虚像;
根据凸透镜成像的三种情况:,成倒立、缩小的实像,,成倒立、放大的实像,,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜;
凸透镜成实像时,物像异侧,成虚像时,物像同侧。
掌握平面镜、凸透镜成像成像性质,以及实像和虚像的区别是关键。
12.【答案】D;
【解析】解:近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,给凸透镜“戴”上近视眼镜,使经过透镜的光线发散,是原来的像向后移动;若“取”下近视眼镜,像会向光屏前移动,为使光屏上的像清晰,在保持烛焰和透镜位置不变的条件下,应该将光屏靠近透镜,符合题意。
故选:。
近视眼镜是凹透镜,根据对光有发散作用分析即可。
本题凸透镜相当于晶状体,光屏相当于视网膜,近视眼所成的像在视网膜前,佩戴凹透镜做成的眼镜后,像会后移到视网膜上。
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】解: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,所以凸透镜的焦距是:;
他把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,在光屏上成倒立缩小的实像,故该像是倒立、缩小的实像;
在凸透镜成实像时,通过凸透镜光心的光线方向不变,将镜片向上移动一定高度,墙壁上的像将向上移动。
故答案为:;缩小;向上移动。
平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;
根据凸透镜成实像时,物距大于像距,在光屏上成倒立缩小的实像;
在凸透镜成实像时,通过凸透镜光心的光线方向不变,由此分析像的运动情况。
此题主要考查凸透镜成像规律实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
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】
由图可知,当蜡烛位于刻度线处,凸透镜位于刻度线时,此时的物距为,凸透镜的焦距为,物距大于二倍焦距,像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,由图可知,光屏到凸透镜的距离
此时光屏到凸透镜的距离大于二倍焦距,所以要向左移动光屏才能使光屏上呈现清晰像,成的是倒立、缩小的实像。
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