八年级光的折射 透镜专题练习解析版Word文档下载推荐.docx
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清晰
像的明亮程度
……逐渐变亮
实验现象表明:
在小孔成像清晰时,________.
(2)学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究,如图丙所示:
①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像.在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图丙位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是________.
②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合,则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要________(选填“大”或“小”)
③若只用a孔替代凸透镜,在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度________,像的大小________.
【答案】正确没有控制小孔的大小相等小孔越大,亮度越亮C小更暗不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①根据题意知道,当光屏从焦点处远离透镜过程中,出现光斑越大越暗的现象,则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关,故可判断猜想1是正确的;
②要探究像的亮度与小孔的形状的关系,则需要控制孔的大小不变,只改变形状,而图乙中既改变了孔的形状,也改变孔的大小,所以此过程中存在的问题是:
没有控制小孔的大小相等;
③分析表格的实验数据知道:
在小孔成像清晰时,小孔越大,像的明亮程度越亮.
(2)①光屏上原本三个像,在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图丙位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像,说明该经过透镜组折射后把三个像重叠在一起,那么三棱镜组合相当于凸透镜的作用,所以C选项中的组合合理;
②根据凸透镜对光线的作用,平行于主光轴,越靠近光心的光线经折射后汇聚于凸透镜的焦点其偏折程度小,所以光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小.
③若只用a孔替代凸透镜,平行于主光轴的光线经透镜折射后在光屏上成像,但要损失一部分能力,所以在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度变暗,但大小不变;
2.某同学利用图示装置来研究凸透镜成像.
(1)如图所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是________(正立/倒立)的像.蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的________方;
(2)在保持
(1)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,成的是________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像;
(3)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图所示,则该透镜焦距f________L(选填“>”、“<”或“=”),透镜先后两次所在位置A、B之间的距离S=________(用L0、L表示).
(4)当光屏上呈现清晰的像时,保持发光体“F”和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,你可观察到的现象有________.
【答案】倒立上缩小<L0-2L相比原来暗
(1)除了作为放大镜的作用外,凸透镜所成的像都是倒立的实像,蜡烛燃烧一段时间后高度减小,由于所成像是倒立的,烛焰的像将位于光屏中心的上方;
(2)凸透镜向右移动直到再次成清晰的像时,物距必将大于两倍的焦距,所成像为缩小、倒立的实像;
(3)在A点时,成放大、倒立的实像,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,即f;
在B点时,成倒立、缩小的实像,由于光屏和蜡烛位置不变,则A点时的物距和B点时的像距长度相等,所以A、B间距离为L0-2L.
(4)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗.
故答案为
(1).倒立上
(2).缩小(3).<L0-2L(4).相比原来暗
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,黄汉首先测量了两个凸透镜的焦距,他设计了如下的表格:
1
焦距f/mm
2
3
4
5
平均焦距
f/mm
凸透镜1
凸透镜2
(1)测量凸透镜焦距的实验原理是利用凸透镜对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用。
此实验进行了多次测量,目的是______;
(2)测出焦距后,黄汉选用了凸透镜1进行探究凸透镜成像的实验,分别进行了图(a)(b)、(c)图所示的实验。
请回答:
①u表示______;
②照相机是属于种______情形。
投影仪是属于______种情形能成虚像的是______种情形;
[选填“(a)”“(b)”或“(c)”]
③比较(a)、(b)两图,(a)图成的像比(b)图成的像______(选填“大”或“小”)。
【答案】会聚减小误差物距(a)(b)(c)小
(1)[1]凸透镜对光有会聚作用,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,据此能测量出焦距。
[2]实验进行了多次测量取平均值,目的是为了减小误差。
(2)[3]由图可知,u是指蜡烛到透镜的距离,其表示的是物距。
[4][5][6]由图(a)可知,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;
由图(b)可知,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
由图(c)可知,物距小于焦距,成正立、放大的虚像。
[7]从(a)到(b)的过程中,物距变小,像距变大,像变小,所以(a)图成的像比(b)图成的像小。
4.物理兴趣小组的同学们用如图甲所示的器材“探究平面镜成像的特点”。
(1)实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,是为了探究像与物的________关系。
(2)在玻璃板的同一侧,小明同学通过玻璃板看到了蜡烛A的两个像。
请写出解决这一问题的办法是___________。
(3)图乙是某组同学用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置关系。
分析图中信息可得出平面镜成像的特点:
像和物到平面镜的距离____________;
像和物的连线与平面镜____________。
有同学将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,所以平面镜成像的特点又可表述为:
平面镜成的像与物体关于镜面____________。
(4)关于此平面镜成像特点的探究实验过程,下列说法正确的是________。
A.玻璃板必须与纸面垂直
B.实验中两支蜡烛都必须点燃
C.移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像;
D.做多组数据可以减小实验误差
【答案】大小换用较薄的玻璃板相等垂直对称AC
(1)[1]实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,是为了探究像与物的大小关系。
(2)[2]由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像,故实验时应换用较薄的玻璃板。
(3)[3][4]分析图2中信息可得出平面镜成像的特点∶像和物到平面镜的距离相等;
像和物的连线与平面镜垂直。
[5]如果将白纸沿直线MN对折,会发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,这说明平面镜成的像与物体关于镜面对称。
(4)[6]A.为了使蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,故A正确;
B.在实验中,将一支蜡烛点燃并放在玻璃板的前边,用一支相同的蜡烛放在玻璃板的后边,是为了确定像的位置和比较像的大小。
若将后边的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰,故B错误;
C.光屏能承接实像,虚像不能承接在光屏上,使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实,故C正确;
D.在平面镜成像特点的探究实验中,做多次实验获得多组数据是为了得到普遍的规律,故D错误。
故选AC。
5.小明用如图所示的装置探究“凸透镜成像规律”:
(1)根据图甲可知该凸透镜的焦距是_____cm;
(2)实验前,小明调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在_____,目的是使烛焰的像成在光屏的中央;
(3)小明将蜡烛放到图乙所示的位置,光屏上得到了一个倒立的、_____的实像(选填“放大”或“缩小”),这一成像规律应用在_____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)上;
(4)实验过程中蜡烛越烧越短,则光屏上烛焰的像将向_____移动,小明应把凸透镜向_____移动,就可以再次使烛焰的像成在光屏的中央。
(两空均选填“上”或“下)
【答案】10.0同一高度缩小照相机上下
(1)[1]一束平行光照到凸透镜上,在左边的光屏上得到最小最亮的点即为凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)[2]在探究“凸透镜成像规律”实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(3)[3][4]将蜡烛放到图乙所示的位置,蜡烛在两倍焦距以为,且物距大于像距,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,照相机是根据这一原理工作的。
(4)[5][6]实验过程中蜡烛越烧越短,此时像呈现在光屏的上半部分,为了使烛焰的像重新成在光屏的中央,应将凸透镜向下移动。
6.在学完凸透镜成像规律后,小滨选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点作了进一步探究.
(1)为了测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向该透镜,调节光屏位置直到光屏上得到一个_____的光斑,测得凸透镜的焦距是10cm.
(2)为了使像能成在光屏的中央,应先调节好蜡烛和光屏的高度,使它们的中心跟凸透镜的中心大致在_____.
(3)当把点燃的蜡烛和光屏移至图甲所示位置,光屏上_____(选填“能”或“不能”)成像.若把点燃的蜡烛向右移至光具座的35cm刻度时,向_____(选填“左”或“右”)移动光屏会得到一个倒立、_____的实像;
_____就是利用这一成像规律工作的.此时,风一吹,烛焰向左偏,则光屏上成的像向_____偏.
(4)细心的小滨发现实验时间一长,光屛上的像会向上移动,为了使像呈在光屏的中央,应将光屏向_____移动.
(5)小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况,当人眼看清眼前30cm处的物体时,凸透镜的位置、形状如图乙所示.如果将物体移至眼前50cm处,保持透镜(晶状体)、光屏(视网膜)之间距离不变,则应该换上更_____(选填“薄”或“厚”)的凸透镜(凸透镜直径大小相同),才能在光屏上得到清晰的像.
【答案】最小、最亮同一高度能右放大投影仪(幻灯机等)右上薄
(1)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;
(2)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度;
(3)凸透镜成像规律:
物距小于焦距成正立放大虚像.应用是放大镜;
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;
根据“物近像远像变大,物远像近像变小”判断光屏移动的方向并判断像大小的变化,凸透镜成像时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,投影仪等依据的是这一原理;
凸透镜成像不仅左右相反、而且要上下相反;
(4)凸透镜成的实像是倒立的,但过光心的光线传播方向不变,像与物体的变化方向恰好相反;
(5)薄凸透镜的焦距大于厚凸透镜的焦距,然后根据凸透镜的成像规律进行分析解答.
(1)让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,这点是凸透镜的焦点;
(2)为使像能成在光屏的中央,应调整凸透镜、光屏和烛焰,使三者的中心大致在同一高度处;
(3)当把点燃的蜡烛和光屏移至图甲所示位置,此时u=v=2f,光屏上得到倒立、等大的实像;
由“物近像远像变大”可知,当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时,此时物距u=50cm﹣35cm=15cm,则f<u<2f,应向右移动光屏,会得到一个倒立、放大的实像,投影仪、幻灯机等就是利用这一成像规律工作的;
由“凸透镜成像左右相反”可知,烛焰向左偏,则光屏上成的像向右偏;
(4)蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可向上移动光屏;
(5)由题意可知,物体远离凸透镜即物距变大时,像距不变,说明凸透镜的焦距变大,而薄凸透镜的焦距大于厚凸透镜的焦距,故更换的应是薄凸透镜.
7.小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的:
______;
(2)如图所示,光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______移动,像的大小将变______;
(3)小亮认为:
凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的。
请你设计一种简单的方法验证小亮的观点______。
【答案】确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央左变小将蜡烛换成字母“F”的LED灯
(1)[1]三心同高的目的是确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央。
(2)[2][3]物远像近像变小,所以光屏左移,像变小。
(3)[4]将蜡烛换成字母“F”的LED灯,光屏上可以呈现上下左右都相反的像,即可证明。
8.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,器材安装合理,实验操作规范。
在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)这个像是倒立、_____的实像(选填“放大”或“缩小”),它的成像原理与_____(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
(2)若保持蜡烛位置不变,将凸透镜向右移动5cm,则为了能在光屏上再成清晰的像,应将光屏向右移动_____(选填“小于、等于”或“大于”)5cm,此时像的大小比刚才的像要_____一些(选填“大”或“小”)。
(3)小明为了研究近视眼的成因,在凸透镜左侧附近放置一近视眼镜(图中未画出),这时需要将光屏向_____(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像。
【答案】缩小照相机小于小右
(1)[1][2]由图可知,成像时,像距小于物距,所以成一个倒立、缩小的实像;
照相机就是利用这个原理制成的。
(2)[3][4]将凸透镜向右移动5cm,物距变大,导致像变小,像距也变小,所以光屏向右移动的距离小于5cm。
(3)[5]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以戴上近视眼镜能使像向后移动,所以要想成清晰的像,就要让光屏向右移动。
9.小方在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。
(1)如图所示位置,此时蜡烛在光屏上成倒立、_____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(2)小方将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间的适当位置,此时应将蜡烛向_________(选填“左”或“右”)移动,光屏上才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,小方将蜡烛放到光具座上20cm处然后向左移动一段距离后,应将光屏移至______(选填序号)范围内才能承接到清晰的像,此时成的像和蜡烛在光具座上20cm处成的像相比是_________(选填“变大”、“变小”或“等大”)的。
A.50~65cmB.65~80cmC.80~95cm
(4)小方想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律,她取两只相同的蜡烛是为了比较像与物的_______关系;
光具座上的刻度可以方便比较像与物到玻璃板的____________关系。
【答案】等大右B变小大小距离
(1)[1]如图知,物距u=30cm,像距v=30cm,物距等于像距,所以蜡烛在光屏上成的像为倒立、等大的实像。
(2)[2]将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,对光线能够起到提前会聚的作用,此时应将光屏向左移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)[3][4]取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,此时物距大于2倍焦距,像距应在2倍焦距与1倍焦距之间,凸透镜在50cm处,应将光屏移至65~80cm
范围内才能承接到清晰的像,且此时成的像和蜡烛在光具座上20cm处成的像相比变小了。
(4)[5]两只蜡烛大小相同,后面蜡烛又能与前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
[6]光具座上的刻度可以测出两支蜡烛到玻璃板的距离,方便得出像和物体到玻璃板的距离关系。
10.小明在探究“凸透镜成实像时像距与物距的关系”的实验中,所用的实验器材有:
光具座、凸透镜、光屏和蜡烛等:
次数
6
7
物距u/cm
14
16
18
20
22
24
26
像距v/cm
35
27
17
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度上的目的是___;
(2)记录的实验数据如表所示,请在方格纸上画出像距与物距的关系图像;
(______)
(3)根据图像可得出的结论:
______________;
(4)根据表格数据或图像可知当蜡烛在2倍焦距处向焦点处移动时,像的移动速度____(选填“大于”“小于”或“等于”)蜡烛移动速度。
【答案】使每次实验物体的像都能够成在光屏的中心
凸透镜成实像时像距随物距的增大而减小得越来越慢大于
(1)[1]使它们的中心大致在同一高度上的目的是使每次实验物体的像都能够成在光屏的中心。
(2)[2]根据表中的数据,物距是横轴,像距是纵轴,在表格纸上描点,如下图所示。
(3)[3]从图像可以看到,凸透镜成实像时像距随物距的增大而减小,这个减小速度是越来越慢。
(4)[4]从图像可以看到,相同时间内,蜡烛在2倍焦距处向焦点处移动时,像距的大小大于物距的大小,那么根据
可知,像的移动速度大于蜡烛移动速度。
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