八年级物理全册4.5科学探究：凸透镜成像同步测试新版沪科版.doc

4.5科学探究：凸透镜成像一、单选题1.将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑将一个物体放在此透镜前40cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（） A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像C.倒立、等大的实像D.正立、放大的虚像2.物体放在焦距为16厘米的凸透镜主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像，则该物体离透镜的距离可能是（ ） A.10厘米B.20厘米C.30厘米D.40厘米3.在探究凸透镜成像规律的实验中，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（ ） A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动D.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动4.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u跟实像到透镜的距离v之间的关系，如图所示，则凸透镜的焦距为（）A.60 cmB.40 cmC.20 cmD.10 cm5.无限远处的太阳光正对照射到凸透镜上，则通过透镜后形成的亮点与透镜光心的距离（ ） A.小于fB.等于fC.大于fD.小于2f6.小明做了一个实验，将蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置上，从蜡烛的另一侧透过凸透镜用眼直接观察到一个正立、放大的烛焰的像，利用这种成像原理可以制成（）A.平面镜B.照相机C.幻灯机D.放大镜7.如图所示，投影仪是教学中常用的设备。下面关于投影仪的叙述中不正确的是（）A.平面镜的作用是改变光的传播方向B.屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射C.物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像D.若使屏幕上清晰的像变大，只需使镜头靠近投影片8.课外小实验活动中，小明将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近物理课本，透过玻璃杯观察书上的小丑图片（圆圈中的小丑图片与课本中的小丑图片实际大小相等），如图所示，他所看到的虚像是图中的（）A.B.C.D.二、填空题9.凸透镜有_个焦点，从焦点到光心的距离叫_同一个凸透镜两侧的焦距_，焦距短的凸透镜对光的会聚作用_（选填“强”或“弱”） 10.一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此透镜的焦距为_ cm；当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时，如图乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个_放大的_（填：“正立”或“倒立”）.11.如图所示，把一张透明塑料纸铺在桌面上，用筷子在塑料纸上滴一滴水珠（直径为5mm），双手平拿塑料纸，透过水珠看报纸上的字，看到的是字的_像（填“虚”或“实”），小水珠相当于_镜12.小明在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是10cm（1）他将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，其原因可能是_（写出一种即可）（2）调整好后，当蜡烛与凸透镜的距离为36cm时，可在光屏上得到倒立、_的实像；再将蜡烛向凸透镜靠近一些，要获得清晰的实像光屏应_（选填“靠近”或“远离”）凸透镜 三、解答题13.如图所示，一农户在塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干柴，夏天大雨之后，正值正午，阳光格外强烈，干柴居然冒烟，险些着火。请根据上述现象，提出两个与物理知识有关的问题，并针对提出的问题作出简要的回答。问题1：( )？回答1：( )。问题2：( )？回答2：( )。四、实验探究题14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光射向凸透镜，前后调节光屏的位置，直至在光屏上形成了一个_的光斑，此时如图甲所示，则凸透镜的焦距为_cm （2）小芳将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，实验中出现了如图乙所示的情形，要使像成在光屏的中央，应将光屏向_（“上”或“下”）调整 （3）把烛焰放在距此凸透镜60cm处时如图丙所示，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”） （4）在上述实验的基础上，将蜡烛向远离透镜方向移动，要在光屏上得到清晰的像应将光屏_透镜（选填“远离”或“靠近”），物体到像的距离会_（选填“变大”或“变小”或“不变”） 15.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。（1）如图甲所示，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。由图甲可知，凸透镜的焦距为_cm； （2）实验前，蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是_； （3）把烛焰放在距凸透镜17cm处时如图乙所示，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_的实像；_（填光学仪器）就是利用这一成像规律工作的； （4）此时增大蜡烛到凸透镜的距离，为了找到实像，光屏要向_（填左或右）移动，直到光屏上出现最_的像。如果要得到倒立、缩小的实像，蜡烛离凸透镜的距离要大于_cm。 五、作图题16.如图所示，根据折射光线画出入射光线17.画出图中光线ab和oc通过透镜前后的完整光路答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【解析】【解答】解：将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜20cm的地方得到一个最小亮点，所以凸透镜的焦距f=20cm一个物体放在这个透镜前40cm处，U=2f，成倒立、等大的实像故选C【分析】（1）根据阳光聚焦方法得到焦距：太阳光射到地球上是平行光，平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到凸透镜的焦点（2）凸透镜成像时，U=2f，成倒立、等大的实像2.【答案】D 【解析】【解答】物体放在焦距为16cm的凸透镜主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到一个缩小的像，光屏能接到是实像，所以得到的是倒立、缩小的实像，U2f，f16cm，所以U32cm，D符合题意，ACD不符合题意.故答案为：D.【分析】当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像.3.【答案】B 【解析】【解答】凸透镜成像时，一焦内外分虚实、二焦内外分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远（相对于焦点来说）像近像变小，反之，物近（相对于焦点来说）像远像变大.由题意可知，要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动，B符合题意.故答案为：B【分析】根据凸透镜成像规律，物体在二倍焦距以外时和物体在一倍焦距和二倍焦距之间时的成像特点解答.4.【答案】D 【解析】【分析】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【解答】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20cm时像距等于20cm，所以二倍焦距等于20cm，则焦距为10cmA，B，C错误，D正确故选D【点评】本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5.【答案】B 【解析】【解答】解：无限远处的太阳光是平行光，凸透镜正对阳光，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一个最小、最亮的点，这点是凸透镜的焦点焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，即等于f 故选B【分析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距6.【答案】D 【解析】【分析】由图可知，从蜡烛的另一侧透过凸透镜可以直接观察到一个正立、放大的烛焰的像，此时物距小于焦距，放大镜就是根据这个原理制成的故选D7.【答案】D 【解析】【解答】A、投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上，起到改变光的传播方向的作用故本选项说法正确B、屏幕做的粗糙，这样光可以在其表面发生漫反射，能够让各个方向的人看到屏幕上的像故本选项说法正确C、投影仪成物体放大、倒立的实像，故本选项说法正确D、若使屏幕上的像变大，应减小物距，所以应使镜头靠近投影片，故本选项说法不正确故选D8.【答案】A 【解析】【解答】解：玻璃杯竖着贴近小丑图片时，因为左右方向的玻璃杯面是一个弧形样子，中间厚边缘薄，与凸透镜一样，所以是左右方向放大，所以小丑图片通过玻璃杯左右成正立放大的虚像；而因为玻璃杯面上下相同（不是弧形样子），不会起到放大作用，所以像与图片应该是左右加宽，而上下与图片相同，只有A显示的像是符合要求的故选A【分析】盛满水的圆柱形透明玻璃杯竖着看中间厚边缘薄，相当于凸透镜；当小刚把玻璃杯竖着贴近书看小丑图片时，图片离玻璃杯很近，满足物距小于焦距，符合凸透镜成像规律：uf，成正立放大的虚像二、填空题9.【答案】两；焦距；相等；强 【解析】【解答】解：凸透镜对光有会聚作用，平行于主光轴的光通过凸透镜，能会聚到一点，这个点就是凸透镜的焦点，因为两侧的光都能被透镜会聚到另一侧的一点，所以凸透镜具有两个焦点；焦点到透镜光心的距离叫做焦距，同一个凸透镜两侧的焦距相等；焦距短的凸透镜对光的会聚作用强 故答案为：两；焦距；相等；强【分析】凸透镜有一个重要的光学性质，就是能使平行于主光轴的光线会聚于一点，这个点称之为焦点，它到光心的距离叫做焦距，两个焦距是相等的，凸透镜两侧各有一个焦点；焦距越短的凸透镜对光线的折射能力越强，会聚作用就越强10.【答案】15；正立；虚像 【解析】【解答】焦点到光心的距离叫焦距，图甲中焦距为15厘米；由于uf，所以物体通过凸透镜成正立、放大、虚像。【分析】凸透镜成像特点11.【答案】虚；凸透 【解析】【解答】塑料纸上的小水珠水滴形状中间厚，边缘薄，正好相当于一个凸透镜镜，将塑料纸靠近报纸，报纸上的字处在水珠（凸透镜）的焦点以内，成一个正立放大的虚像故答案为：虚；凸透【分析】中间比边缘厚的透镜是凸透镜，凸透镜的材料不同，但是对光线的作用是相同的；物体放在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像12.【答案】烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度；缩小；远离 【解析】【解答】（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成像。（2）凸透镜的焦距是10cm，蜡烛与凸透镜的距离为36cm，u2f，成倒立、缩小的实像。要获得清晰的实像，蜡烛向凸透镜靠近一些，物距减小，像距增大，所以光屏要远离凸透镜。故答案为：（1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度（答案不唯一）；（2）缩小；远离。【分析】（1）若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上。有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上。有可能物体在焦点上，不能成像。（2）凸透镜成像时，u2f，成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。三、解答题13.【答案】为什么夏天大雨之后，容易造成火灾薄膜上的积水中间厚，边缘薄，恰好形成了一个大的凸透镜，而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射，干草又在凸透镜的焦点处，达到着火点就能引起火灾达到燃烧的条件是什么太阳光通过这个凸透镜发生折射，把光线会聚在焦点，同时放出热量，从而使可燃物的温度升高，当达到干柴的着火点时，干柴就燃烧起来【解析】【解答】问题1：为什么夏天大雨之后，容易造成火灾？回答1：薄膜上的积水中间厚，边缘薄，恰好形成了一个大的凸透镜，而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射，干草又在凸透镜的焦点处，达到着火点就能引起火灾。问题2：达到燃烧的条件是什么？回答2：太阳光通过这个凸透镜发生折射，把光线会聚在焦点，同时放出热量，从而使可燃物的温度升高，当达到干柴的着火点时，干柴就燃烧起来。【分析】根据图片提出问题并回答，可以从力、热、光、电、磁、声各个方面去考虑。然后找每个方面的知识点进行提问和回答。四、实验探究题14.【答案】（1）最小、最亮；25（2）下（3）缩小（4）靠近；变小 【解析】【解答】（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实验中，前后调节光屏的位置，直至在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，此时凸透镜的焦距25cm。（2）读图乙可知，光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，光屏位置偏高，所以要使像成在光屏的中央，应将光屏向下调整；（3）凸透镜的焦距是25cm，则把烛焰放在距此凸透镜60cm处时，当u2f，成倒立缩小的实像。（4）在上述实验的基础上，将蜡烛向远离透镜方向移动，物距变大，像距变小，要在光屏上得到清晰的像应将光屏靠近透镜，光屏上的像变小。故答案为：（1）最小、最亮；25；（2）下；（3）缩小；（4）靠近；变小。【分析】（1）根据凸透镜的焦点和焦距的定义进行判断。（2）光屏、凸透镜和烛焰的中心若不在同一高度上，像无法成在光屏的中央，可根据实际情况进行调整；（3）凸透镜成像的规律及其应用之一：当u2f时，成倒立缩小的实像；（4）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。15.【答案】（1）11.0（2）三者中心大致在同一高度（3）放大；投影仪或幻灯机（4）左；清晰；22 【解析】【解答】（1）平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是11.0cm；（2）实验前，蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上，烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度；（3）把烛焰放在距凸透镜17cm处时，即2fuf时，由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像，幻灯机或投影仪就是利用此原理制成的；（4）增大蜡烛到凸透镜的距离，也就是物距增大，此时像和像距都减小，所以光屏靠近凸透镜，也就是将光屏向左移动，直到光屏上出现最清晰的实像；当u2f时，成倒立、缩小的实像，已知f=11.0cm，所以蜡烛到凸透镜的距离要大于 。故答案为： (1). 11.0 (2). 三者中心大致在同一高度 (3). 放大 (4). 投影仪或幻灯机 (5). 左 (6). 清晰 (7). 22【分析】探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心.物体位置像的位置像的大小像的性质应用举例u2ffv2f像、物异侧缩小倒立实像照像机u=2fv=2f像、物异侧等大倒立实像测焦距fu2f像、物异侧放大倒立实像幻灯机投影仪明确太阳光聚焦法测焦距的操作方法：太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距五、作图题16.【答案】解:如图所示:【解析】【解答】对于凹透镜，指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如上图所示。【分析】凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点.17.【答案】解：由图可知，入射光线平行于主光轴，则其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变如图所示：【解析】【分析】凹透镜三条特殊光线的作图：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变