透镜与物态粤教版初三习题.docx
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透镜与物态粤教版初三习题
探究凸透镜成像规律
1、三个距离
焦距(f):
凸透镜焦点到光心的距离;
物距(u):
景物到凸透镜光心的距离;
像距(v):
光屏所成的像到凸透镜光心的距离;
二、实验所需器材
光具座、标尺、蜡烛、凸透镜、光屏、火源。
(3)实验
将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上。
当u>2f(物距大于二倍焦距)成:
缩小、倒立、实像;(像与物分居凸透镜两侧)
当u=2f(物距等于二倍焦距)成:
等大、倒立、实像;(像与物分居凸透镜两侧)
当f<u<2f(物距大于一倍焦距小于二倍焦距)成:
放大、倒立、实像;(像与物分居凸透镜两侧)
当u=f(物距等于焦距)不能成像;
当u<f(物距小于焦距)成:
放大、正立、虚像。
(像与物在同一侧)
简记:
2倍焦距分大小,1倍焦距分虚实,物远像则大,物近像则远。
4、物距(u)和像距(v)的关系
当u>2f时,f<v<2f;
当u=2f时,v=2f;
当f<u<2f时,v>2f;
当u<f时,v>u。
简记:
物远像近像变小,物近像远像变大。
5、凸透镜成像的应用及相关知识
u>2f:
眼睛、照相机
f<u<2f:
投影仪(幻灯机)
u<f:
放大镜
凸透镜成实像时,像、物上下、左右都相反。
6、凸透镜成像实验时,在光屏得不到像的原因
1、烛焰、凸透镜、光屏三者中心不再同一高度;
2、u<f时,成放大、倒立、虚像;
3、u=f时,不能成像
一、凸透镜成像作图法
点光源发出的光线很多,但其中有三条特殊光
线经透镜后传播方向是已知的。
1、已知传播方向的三条光线
当发光点不在主光轴时,这三条光线分别是:
(1)跟主光轴平行的光线,经过透镜后通过焦点;
(2)通过焦点的光线,经过透镜后跟主光轴平行;
(3)通过光心的光线,经透镜后方向不变。
实际作图时应用这三条光线中的任意两条,就可以求出发光点S的像点S′。
物体上每一点的像合起来,就是物体的像。
作图时,通常只要作出物体上两个端点的像就行了。
2、作图步骤
(1)根据已知的f、p数据选定比例尺,画主光轴、透镜,标明光心O。
标出焦点F、2F点,画出表示物体的线段;
(2)选物体上两端点,每点选两条已知传播方向的光线,求出像点;(3)连结像点即得像。
例已知凸透镜的焦距f=0.45m,物体距透镜的距离p=1.80m,画出物体经凸透镜所成像的成像光路图,并说明像的性质。
选定比例尺为1:
30,即1cm代表0.3m(图中p画6cm,f画1.5cm),按作图步骤作图,注意:
一般为了使问题简化,常用一带箭头的线段表示物体AB,并使AB与主轴垂直,B点在主轴上。
因为若AB垂直于主轴,则A´B´也垂直于主轴。
在求得A点像点A´后,过A´点作主轴的垂线,和主轴相交B´点,B´点即为B点的像点。
由图可知,当物体置于凸透镜2倍焦距以外(p>2f)时,物体在透镜的另一侧形成一个倒立、缩小的实像,像距大于焦距而小于2倍焦距(f
像的性质:
当p>2f时,像为倒立、缩小的实像(与实验结果完全一致)。
学生随堂练习题(每题由一人在黑板上画图,其他学生在练习本上画图):
1、已知凸透镜的的焦距f=0.8m,物体距透镜的距离p=1.2m,画出物体经凸透镜所成像的成像光路图,并说明像的性质。
2、已知凸透镜的的焦距f=0.8m,物体距透镜的距离p=0.4m,画出物体经凸透镜所成像的成像光路图,并说明像的性质。
当物体位于2倍焦距以内、1倍焦距以外(f
2f),如图1-21(b)所示。
当物体位于焦点以内(p A′不是折射光线的真正交点,所以A′是A的虚像。 同样,B′也是B的虚像。 可见,物距小于焦距(p 演示实验: 用一根粉笔放在透镜的焦点内,让学生从另一侧看透镜,可看到与物同侧的,正立的,放大的虚像。 再把光屏分别放在透镜的两侧,让学生在光屏上观察粉笔的像。 什么都看不到。 进一步说明虚像不是实际光线汇聚而成的,在光屏上是接收不到的。 答案: 像的性质: 1、当2f>p>f时,像为倒立、放大的实像;2、当p 二、凹透镜成像作图法 物体经凹透镜成像时,也有三条已知传播方向的光线: 1、已知传播方向的三条光线 当发光点不在主光轴时,这三条光线分别是(图1-20): (1)跟主光轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线通过前焦点; (2)入射光线的延长线通过后焦点的光线,经过凹透镜后,折射光线跟主光轴平行; (3)通过光心的光线,经凹透镜后方向不变。 2、作图步骤: 同凸透镜相同。 凹透镜所成的像,用作图法求得像时, 从物体的一个端点A发出的三条光线,通过 凹透镜、后进一步发散,它们的反向延长 线交于一点A′。 A′就是点A的像,B′是点B的 像。 显然,凹透镜只能成正立、 缩小的虚像。 小结: 本节我们主要学习了凸透镜成像作图法。 要作成像光路图,首先要知道已知传播方向 的三条光线,其次要按照作图步骤规范的画图。 这样才能得到像的性质和透镜成像的规律。 注意: 作图时一定要选定比例尺。 规范地作图,要用直尺或三角板和铅笔画图。 图中应标明光心O,标出焦点F,光线上要标上箭头。 物理《透镜及其应用》练习题 1、透镜的作用 (1)凸透镜对光线有____作用,故又称之为___透镜;凹透镜多光线有___作用,故又称之为___透镜。 要使光线经过凸透镜后形成平行光,光源应在透镜的___处。 (2)作图练习: 1) 完成下列各图的光路: 2)在下列各图中填上适当的光学元件: (3)区别凸透镜和凹透镜: 1)小明有一个透镜,但镜上的字迹已模糊不清了。 你能帮助小明区别它是什么透镜吗? 请写出至少两种方法。 ①方法一: ; 理由是: 。 ②方法二: ; 理由是: 。 2)小明到森林公园旅游,看到森林公园里挂有许多这样的警示牌: 禁止到处乱丢玻璃瓶子。 你能从光学的角度说明其道理吗? 答: 。 3)我国西汉初的《尔雅》中记载了这样的句子: “削冰命圆,举以向日,以艾承其影,则得火。 ”讲的是古人用冰削成凸透镜,使艾草绒在太阳影子下被点燃的故事。 1)请你说说古人利用了凸透镜的哪种性质? 2)根据你的生活经验列举现代人是如何利用凸透镜的? 3)由此,你能总结出凸透镜的两个作用是什么? 2、凸透镜成像 (1) 凸透镜成像规律见如图(教会学生做这些图,可避免学生死记硬背,也可防止出错) ①见图1,当物体在2f之外时(u>2f),像的位置和像的特点都可在图中看出来。 ②图2是物体在2f处时,像物等大小,像的位置也在2f处(v=u)。 ③图3,1f2f。 ④图4,u=1f时,凸透镜没有形成像。 ⑤图5,当u<1f时,必须跑到光屏这边看回去(向蜡烛这边看)才看到一个正立的放大的虚像。 (2)图表: 以上规律可以归纳在下面的表格中 u与f关系 物距u 像的性质 像位置v 应用 虚实 缩小或放大 正倒 u>2f u>2f 实像 缩小 倒立 1f 照相机 u=2f u=2f 实像 等大 倒立 v=2f —— 2f>u>1f 2f>u>1f 实像 放大 倒立 v>2f 投影仪等 u=1f u=1f 无像 —— —— —— —— u<1f u=1f 虚像 放大 正立 —— 放大镜 此外,还有这几个规律: 1一倍焦距(像)分虚实。 ②二倍焦距(像)分大小。 ③物体从2f外向2f移动时,v物>v像。 ④物体从2f到1f移动时,有v物 ⑤所有实像皆可在光屏上承接,实像皆是倒立的。 ⑥虚像皆不可再光屏上承接,虚像都是正立的。 ⑦实像可有放大的、缩小的、等大的;虚像有等大的、放大的(包含平面镜成像规律)。 (3)成像规律题目选讲: ①调节凸透镜和光屏的距离,使物体在光屏上成倒立、缩小的清晰的像。 现用黑色纸遮住凸透镜的上部分,这时光屏上的像将() A、不再有像B、只有下部分有像C、只有上部分有像D、有完整的像只是暗些 ②一个焦距为10cm的凸透镜,要想在光屏上成放大的像,则应该将物体放在() A、小于10cm处B、大于10cm小于20cm处 C、大于20cm处D、小于5cm处 ③物体放在凸透镜的主光轴上,在距离镜40cm的光屏上得到了一个放大的像,则透镜的焦距可能是() A、40cmB、30cmC、20cmD、10cm 一、能力训练: (一)单项选择题 1、凸透镜的焦距是10cm,把点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处,则蜡烛通过凸透镜形成的像是() A、倒立、缩小的实像B、正立、缩小的实像 C、倒立、放大的虚像D、正立、放大的虚像 2、某凸透镜的焦距在10cm与15cm之间,当物体距凸透镜12cm时,所成的像一定是() A、放大的B、缩小的C、正立的D、倒立的 3、下列关于四种光学仪器成像情况的说法中,正确的是()(多项选择) A、平面镜成正立、等大的虚像B、照相机成正立、缩小的实像 C、幻灯机成正立、放大的实像D、放大镜成正立、放大的虚像 4、小强看远处的某点时,其光路如图2所示,则下列说法对的是() A.小强的眼睛是近视眼,应配凹透镜做成的眼镜 B.小强的眼睛是近视眼,应配凸透镜做成的眼镜 C.小强的眼睛是远视眼,应配凸透镜做成的眼镜 D.小强的眼睛正常,无须配戴眼镜 5、下列关于凸透镜成像规律的说法中,正确的是() A.放大镜所成的是放大的实像 B.照像机照像时,胶卷上形成缩小的正立实像 C.幻灯机放映时,屏幕上形成放大的正立实像 D.以上说法均不正确 6、物体放在凸透镜前12cm处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像.当物 体距凸透镜8cm时,所成的像() A.一定是倒立放大的实像B.可能是倒立缩小的实像 C.可能是正立放大的虚像D.可能是正立等大的虚像 7、我们经常提到的像有: ①小孔成像;②平面镜成像;③放大镜成像; ④电影机放映在屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像。 则下列判断正确的是() A.属于实像的是①②③B.属于虚像的是②③④ C.由于反射而成的像是②⑤D.由于折射而成的像是①③④ 8、(06浙江杭州)高老师戴着眼镜正在批改作业,听到远处有学生和他打招呼,为了看清楚学生的容貌,高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼。 下列说法正确的是() A、高老师戴的眼镜镜片是凸透镜 B、高老师是近视眼 C、高老师不戴眼镜看近处物体时,物像会成在视网膜前方 D、高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大 9、(06江苏常州)一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从力图透镜12cm处移到15cm处的过程中,像的大小和相距的变化情况是() A、像变大,像距变小B、像变大,像距变大 C、像变小,像距变小D、像变小,像距变大 (巩固练习: 1.如图8所示,一玻璃砖内有一凸形气泡,一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面,通过玻璃砖后,光线将会() A.仍然平行B.会聚C.发散D.无法确定 2.一束光在空气中经凸透镜折射后,下列说法中正确的是() A.一定是平行光束B.一定是会聚光束 C.折射光束比原来的光束会聚一些D.一定是发散光束 3.下列说法正确的是() A.不论是凸透镜还是凹透镜,经过光心的光线方向不改变 B.不论是凸透镜还是凹透镜,他们的光学性质都是由于光线透过时,在两侧表面发生了两次折射形成的C.凸透镜对光线有会聚作用,所以通过凸透镜的光线一定相交于一点 D.凹透镜对光线有发散作用,所以通过凹透镜的光线一定是发散开的 4、某同学经过对凸透镜的实验探究,写出了如下一些结论,其中不正确的是: () A、凡是实像,都是倒立的B、凡是虚像,都是正立的C、凸透镜所成的实像,既有放大的,又有缩小的D、凸透镜所成的虚像,既有放大的,又有缩小的 5、窗台上放着装有水的圆形玻璃缸,太阳光透过玻璃缸射到屋内窗台旁的桌面上,发现桌面有个光斑比桌面上太阳直接照到的地方还亮,下列解释中错误的是: () A、凸透镜对光线有会聚作用B、装有水的圆形玻璃缸相当于凸透镜 C、缸中的水对光线有折射作用D、装有水的圆形玻璃缸相当于凹透镜 6、图9中成虚像的是: () A、a、dB、b、c C、a、cD、a、b 7、关于凸透镜成像的实验,下列说法正确的是: () A、成实像时,物距(物体与镜的距离)越大测得的像距(像与镜的距离)也越大 B、成实像时,像距不可能小于透镜的焦距C、物距大于像距则像放大D、物体与像一定分居凸透镜两侧 8.如图10为凸透镜成像的示意图.由于不慎将透镜的上沿摔掉一块(图中阴影部分),则所成的像将() A.像的A′部分消失了B.像的B′部分消失了 C.成像的效果不受影响D.像A′B′是完整的,亮度变暗 9.一个人照完一张半身像后,又想照一张同样大小的全身照,摄影师应使() A.照相机远离人,暗箱拉长B.照相机远离人,暗箱缩短 C.照相机靠近人,暗箱拉长D.照相机不动,只调大光圈 10.如图11所示的四种镜片适合近视眼戴的是() 11.小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为图12中的A和B,则() A、小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再减小镜头到底片的距离 B、小明和小红离小强的距离相同 C、小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再增大镜头到底片的距离 D、小红离小强的距离近 13.图13左边的实线框内是某一物体的形状,右边4个虚线框内是供选择的物体像的形状.以下填空时,只考虑像的形状,不考虑像的大小. (1)在照相机的毛玻璃取景框上看到该物体的像的形状为__________; (2)在平面镜中看到的该物体的像的形状为__________; (3)把投影仪的反射平面镜卸掉,让物体的像成在天花板上,这时看到该物体的像的形状为__________;(4)用放大镜看物体,看到的该物体的像的形状为__________. 14.在观察凸透镜成像的实验中,保持凸透镜位置不变,如图14所示是物体放在A点的成像图。 将物体分别放在B、C、D点,前后移动光屏,观察在________________点,光屏上出现放大、倒立的像;在________________点,光屏上不会出现像。 15.在图15中的凸透镜焦距为15cm,则烛焰到凸透镜的距离应大于_____cm,其像的位置在_______cm与_______cm之间,此像是________、_________的______像. 16.在“研究凸透镜成缩小实像”的实验中,用粉笔在桌面上画一直线,在直线上依次放置_____、______和_______,并使三者的中心大致在_______.这样做的目的是______________. 17.如图16所示,蜡烛的烛焰在凸透镜的右侧光屏上成一个倒立、缩小的像,图中O点是凸透镜的中心,A、B、C、D四个点中有一点是凸透镜的焦点,且 ,根据成像情况可知,______点是凸透镜的焦点. 18.如图17是“研究凸透镜成像”的实验图,若在透镜右边的光屏上(光屏未画)得到清晰缩小的实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的_______点处,______就是利用此成像特点制成的. 19.做“研究凸透镜成像”的实验中,发现烛焰的像在屏的下边缘处,如果不改变烛焰及屏的位置,只移动透镜,使像移到屏的中央,那么应将凸透镜_______移动.(选填(“向下”或“向上”) 《物态变化》复习提纲 一、温度 定义: 温度表示物体的冷热程度。 单位: 国际单位制中采用热力学温度。 常用单位是摄氏度(℃)规定: 在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度。 某地气温-3℃读做: 零下3摄氏度或负3摄氏度 换算关系T=t+273K 二、物态变化 填物态变化的名称及吸热放热情况: 1.熔化和凝固 ①熔化: 定义: 物体从固态变成液态叫熔化。 晶体物质: 海波、冰、石英水晶。 非晶体物质: 松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡、食盐、明矾、奈、各种金属。 熔化图象: 熔化特点: 固液共存,吸热,温度不变。 熔化特点: 吸热,先变软变稀,最后变为液态温度不断上升。 练习: ☆要使洗过的衣服尽快干,请写出四种有效的方法。 ⑴将衣服展开,增大与空气的接触面积;⑵将衣服挂在通风处;⑶将衣服挂在阳光下或温度教高处;⑷将衣服脱水(拧干、甩干)。 一、填空题(每空1分,共35分) 1.摄氏温标是以通常情况下 的温度规定为0℃,在通常情况下 的温度规定为100℃。 2.水的“自白”: 我是水,我现在的体温如图1所示,并且我还在放热。 请你告诉我,我现在的体温是 ℃,我正在 。 图1 3.火箭在大气中飞行的时候,它的头部跟空气剧烈摩擦生热,温度可达几千摄氏度,在火箭头上涂一层特殊材料,这种材料在高温下发生并且汽化,这两种物态变化过程都要 使火箭头部温度不致过高。 4.用酒精灯加热物体时,应该用火焰的 部,其原因是这部分火焰 ,有利于加热。 5.下列各种现象各属于什么物态变化: ①夏天吃冰棍儿解热属于 ; ②-10℃的寒天,冰冻的衣服变干属于 ; ③铁水浇成铁杆 ; ④寒冷的冬天窗玻璃上结了一层冰花属于 ; ⑤冬天戴眼镜的人从室外进入室内,镜片上会蒙上一层小水珠属于 ; ⑥热风干手器使手上的水很快干了属于 。 6.被100℃的水蒸气烫伤要比被100℃的开水烫伤严重得多,这是因为 。 7. 8.自然现象中看到的露是一种 现象,它的形成是空气中的水蒸气在晚间气温低时 。 9.炎热的夏天,发现中暑患者后,常常把患者扶到通风处,并在患者身上擦上酒精,这里用到的主要物理道理是: 。 10.北方冬天菜窑里放几桶水,可以利用 使窑里温度不至太低,菜不至冻坏。 11 12.水是人类的宝贵资源,为了节约用水,农村的一些地区采用了科学的灌溉技术,即利用管道代替沟渠输水,这样做的好处之一就是减小了水面上空气的 ,从而减慢了水的 。 二、选择题(30分) 14.医用体温计使用后的消毒方法是( ) A.放在酒精灯的火焰上烤B.放在沸水中煮C.用酒精擦洗 D.用清水冲洗 15.南极的平均气温为-25℃,最低气温-88.3℃,在那里考察队用的液体温度计是酒精温度计而不用水银温度计,这是因为( ) A.酒精比水银颜色更浅 B.酒精凝固点比水银熔点更低 C.酒精密度比水银密度更小 D.酒精气体无毒,水银气体有毒 16.大气湿度是指大气中水蒸气含量的多少,用来表示大气的潮湿程度,它是许多天气现象形成的重要原因.下列天气现象的形成,与大气湿度无关的是( ) A.雾 B.风 C.雪 D.霜 17.夏天,有时能看到自来水管的表面出现许多细小的水珠,也就是我们平常说的“夏天,金属会出汗”,对于产生这种现象的原因,下列解释中正确的是( ) A.水管有孔,水渗了出来 B.水管是与空气接触,所以是空气在水管上液化所致 C.是空气中的水蒸气在水管上液化所致 D.是水蒸发形成的 18.下列实例中属于液化现象的是( ) A.烧开水时壶嘴冒出“白气” B.深秋的早晨草上出现霜 C.夏天扇扇子觉得很凉快 D.吃冰棒可以解热 19.如图2所示,在烧杯和试管中都装着水,给烧杯加热使杯中水沸腾,继续加热,则( ) 图2 A.试管中的水将沸腾 B.试管中的水温能达到沸点,但不能沸腾 C.试管中的水达不到沸点,不能沸腾 D.以上三种情况都可能发生 20.下列措施中使蒸发减慢的是( ) A.用扫帚把洒在地面的水向周围散开 B.用塑料袋包装蔬菜并放入冰箱冷藏室内 C.把湿衣服展开晾在通风向阳处 D.用电热吹风机将湿头发吹干 21.工业生产中用蒸馏法来提高酒精度,其实验装置如图3所示,先给含水较多的酒精加热使它汽化,把蒸气引出,再经过冷凝管(冷凝管是双层玻璃管,冷却剂从管口1流入,管口2流出)冷却液化成纯度较高的酒精溶液,这种方法的依据是 ( ) 图3 A.水的密度比酒精大 B.水的沸点比酒精低 C.水的比热比酒精大 D.水的沸点比酒精高 22.把一盆0℃的水放入0℃的房间内,则( ) A.水一定结成冰 B.一定有少量水结冰 C.一定变成冰水混合物 D.水一定不结冰 23.主要由于水被污染而产生的后果是( ) A.河中鱼虾绝迹 B.河流干涸 C.城市地表下沉 D.水土流失 三、实验与设计题(每空2分、共20分) 24. 25.某种晶体熔液温度随时间变化曲线如图5所示。 试分析: 图5 (1)这是熔化图像还是凝固图像? (2)这种晶体的熔点是多少? (3)这种物质固态时是什么名称? (4)固液共存的时间有几分钟? 26.在“研究水的沸腾”的实验中,得到了如6所示的图像,从图像可知 段表示的是水沸腾的过程,在此过程中,水的温度 (填“上升”、“不变”或“下降,”),但需要 热,此实验所得水的沸点是 。
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