苏科版物理八年级上册 光的折射 透镜同步单元检测Word版 含答案.docx
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苏科版物理八年级上册 光的折射 透镜同步单元检测Word版 含答案.docx
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苏科版物理八年级上册光的折射透镜同步单元检测Word版含答案
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)
1.学习小组用图1中甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样.
(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想;
猜想1:
与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:
与小孔的形状有关:
猜想3:
与小孔的大小有关:
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是________的.
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙中乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度.他们实验中存在的问题是________.
③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表:
圆孔的直径/mm
小于1.0
1.0
1.5
2.0
2.5
4.0
像的清晰度
清晰
清晰
清晰
清晰
清晰
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.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
【解析】
【分析】
【详解】
(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。
3.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
【解析】
【分析】
【详解】
(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。
4.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)小红用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为______cm;
(2)如图乙中画出A点的像点A',我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光射在光屏上发生了______反射;
(3)如图丙所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该在图中______选填“A”、“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到烛焰正立、放大的像;
(4)图丁中,点燃蜡烛,经过凸透镜在光屏上成清晰的、倒立缩小的实像。
然后,在烛焰和凸透镜之间放一副近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了。
近视眼镜的镜片为_____(选填“凹”或“凸”)透镜。
不改变眼镜和透镜的位置,要使光屏上再次呈现清晰的像,可以进行的操作是:
______(填“光屏远离透镜”或“蜡烛靠近透镜”);
(5)小红利用该凸透镜自制了一个模型照相机,如图戊所示。
在纸筒M的一端嵌上这个凸透镜,纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,把纸筒N套入M中,并能前后滑动。
在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外,调节凸透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物清晰的像。
再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,为了薄膜上出现烛焰清晰的像,应该______(填“拉长”或“缩短”)凸透镜和薄膜之间的距离。
【答案】10.0漫B光屏远离透镜拉长
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]平行光作照射到凸透镜上,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,即凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离为凸透镜的焦距,图甲中凸透镜的位置在10.0cm刻度处,光屏的位置在20.0cm刻度处,则焦距
(2)[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射过焦点,过凸透镜光心的光线传播方向不变,延长两条折射光线相交与一点,此点即为A点的像点A',如图所示
我们能从平面镜前不同位置看到光屏上的像是因为光屏是凹凸不平的,光射在光屏上,反射光线不再平行,属于漫反射。
(3)[3]如图丙所示,保持蜡烛的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,物距小于一倍焦距,成的是正立、放大的虚像,在光屏上看不到像,需要透过凸透镜向蜡烛的一侧观察才能看到像,所以人眼应该在图中的B处。
(4)[4]近视眼成的像会聚在视网膜的前面,需要用凹透镜将光发散一下再会聚在视网膜上,所以近视眼镜的镜片为凹透镜。
[5]近视眼镜的凹透镜镜片将光发散了在经凸透镜折射,折射光线会聚在光屏的后面,即像距变大了,所以光屏上的像变模糊了;要使光屏上再次呈现清晰的像,需要将光屏远离凸透镜。
(5)[6]把凸透镜对着明亮的室外,调节凸透镜和薄膜之间的距离,在薄膜上可以看到室外景物清晰的像,再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛,此时物距减小,像距应该变大,故应该拉长暗箱,即拉长凸透镜与薄膜之间的距离。
5.如图所示,凸透镜焦距为10厘米,若保持图中蜡烛和凸透镜的位置不变,为了使像成在光屏中央,应首先调整光屏的____,然后将光屏向_____缓慢移动(选填“左”或“右”),当光屏上呈现清晰的像时,该像的大小与物体相比是____(选填“缩小”或“放大”)。
若将蜡烛在光具座上移动5厘米(凸透镜位置不变),通过移动光屏,___在光屏上重新找到清晰的像(选填“可能”或“不能”)。
【答案】高度右放大可能
【解析】
【分析】
【详解】
[1]因为实验的要求及需要,必须将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上,故该题中为了在光屏中心找到像,应首先调整光屏的高度。
[2][3]凸透镜在50.0cm处,蜡烛在35.0cm处,此时物距
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像,且像应成在另一侧的2倍焦距以外,此时光屏的位置在70.0cm以外处,故光屏应向右移动。
[4]若将蜡烛在光具座上像右移动5厘米(凸透镜位置不变),蜡烛便在40.0cm处,物距
u=50.0cm−40.0cm=10.0cm
满足u=f,不成像。
若将蜡烛在光具座上像左移动5厘米(凸透镜位置不变),蜡烛便在30.0cm处,物距
u=50.0cm−30.0cm=20.0cm
满足u=2f,成倒立、等大的实像。
综上,将蜡烛在光具座上移动5厘米(凸透镜位置不变),通过移动光屏,可能在光屏上重新找到清晰的像。
6.如图在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)光屏依次放在光具座上,要使烛焰的像能呈在光屏的中央,需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________上;
(2)①将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏到65cm刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像,该像是________(填“倒立”或“正立”)的________(填“缩小”或“等大”或“放大”)的实像;________(选填“照相机”或“幻灯机”)就是利用这一成像特点制成;
②保持透镜位置不变,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是:
________;
③保持透镜位置不变,若将图中点燃的蜡烛和光屏互换位置,则在光屏上________成像(选填“能”或“不能”)。
【答案】同一高度倒立缩小照相机蜡烛往透镜方向移动,同时光屏往远离透镜方向移动能
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]要使烛焰的像能呈在光屏的中央,需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。
(2)[2][3][4]由题意可知,物距大于两倍焦距,像距大于一倍焦距,小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,这时所成的清晰像是倒立、缩小的实像;照相机就是利用这一成像特点制成的。
[5]根据凸透镜的动态成像规律,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是:
蜡烛往透镜方向移动,同时光屏往远离透镜方向移动,这时清晰的像会越来越大。
[6]在互换位置之前,成倒立、缩小的实像,互换位置之后,物距小于两倍焦距、大于一倍焦距,而像距大于两倍焦距,根据光路的可逆性,这时成倒立、放大的实像。
在光屏上是能成像的。
7.如图所示,小明用光具座、F光源、凸透镜、半透明光屏等器材,探究“凸透镜成像规律”。
(1)实验前先测凸透镜焦距,如图甲所示,该透镜的焦距为_______cm;
(2)如图乙中,将透镜处于50cm刻度处,把光源向右移至35cm刻度处时,将光屏左右移动适当调节,可得到清晰的像,人眼沿着如图甲所示的方向,看到光屏上所成的像是图丙中的
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