资源描述
第五章：透镜及其应用一、光的折射1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象。2、光的折射定律：三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆折射光线，入射光线和法线在同一平面内。折射光线和入射光线分居与法线两侧。光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。 光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0 度。3、应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位置比实际位置 高 池水看起来比实际的 浅 是因为光从 水中斜射向 空气中时发生折射，折射角大于入射角。蓝天白云在湖中形成倒影，水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由 光的反射 而形成的 虚像 ，看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的 虚像 。二、透镜1、 名词： 薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。 主光轴：通过两个球面球心的直线。 光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。 焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。 焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。FF2、 典型光路FF3、填表：三、凸透镜成像规律及其应用1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：蜡烛在焦点以内；烛焰在焦点上烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。2、实验结论：（凸透镜成像规律）F分虚实,2f大小,实倒虚正,物距像的性质像距应用倒、正放、缩虚、实u2f倒立缩小实像fv2f照相机fu2f幻灯机uu放大镜、对规律的进一步认识：uf是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。u2f是像放大和缩小的分界点当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。成实像时：物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）成虚像时：物距减小（增大）像距减小（增大）像变小（变大）四、眼睛和眼镜1、成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。2、近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜.五、显微镜和望远镜1、显微镜: 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大第六章：质量与密度一、质量：1、定义：物体所含物质的多少叫质量。2、单位：国际单位制：主单位kg ，常用单位：t g mg 对质量的感性认识：一枚大头针约80mg 一个苹果约 150g 一头大象约 6t 一只鸡约2kg 3、质量的理解：固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度 而改变，所以质量是物体本身的一种属性。4、测量： 日常生活中常用的测量工具：案秤、台秤、杆秤，实验室常用的测量工具托盘天平，也可用弹簧测力计测出物重，再通过公式m=G/g计算出物体质量。 托盘天平的使用方法：水平台上, 游码归零, 横梁平衡,左物右砝,先大后小, 横梁平衡.具体如下:“看”：观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。“放”：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。“调”：调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。“称”：把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘里加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。“记”：被测物体的质量=盘中砝码总质量+ 游码在标尺上所对的刻度值注意事项：A 不能超过天平的称量；B 保持天平干燥、清洁。 方法：A、直接测量：固体的质量B、特殊测量：液体的质量、微小质量。二、密度：mV=Vm=Vm=1、定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。2、公式： 3、单位：国际单位制：主单位kg/m3，常用单位g/cm3。这两个单位比较：g/cm3单位大。单位换算关系：1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3水的密度为1.0103kg/m3，读作1.0103千克每立方米，它表示物理意义是：1立方米的水的质量为1.0103千克。4、理解密度公式同种材料，同种物质，不变，m与 V成正比； 物体的密度与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值有关；密度随温度、压强、状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。质量相同的不同物质，密度与体积成反比；体积相同的不同物质密度与质量成正比。甲乙mV5、图象：左图所示：甲乙6、测体积量筒（量杯）用途：测量液体体积（间接地可测固体体积）。使用方法：“看”： 量程、分度值。“放”：放在水平台上。mV=原理“读”：量筒里地水面是凹形的，读数时，视线要和凹面的底部相平。7、测固体的密度：浮在水面：工具（量筒、水、细线）方法：1、在量筒中倒入适量的水，读出体积V1；2、用细线系好物体，浸没在量筒中，读出总体积V2，物体体积V=V2-V1A、针压法（工具：量筒、水、大头针）B、沉坠法：（工具：量筒、水、细线、石块）沉入水中：形状不规则形状规则工具：刻度尺体积 质量：工具天平 说明：在测不规则固体体积时，采用排液法测量，这里采用了一种科学方法等效代替法。8、测液体密度： 原理：=m/V 方法：用天平测液体和烧杯的总质量m1 ；把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V；称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ；得出液体的密度=（m1-m2）/ V 人教版物理八年级上册第五、六章测试题（75分钟，110分）一、选择题（每小题2分，共24分）1把高2cm的发光棒立于焦距为5cm凸透镜前，在凸透镜后的光屏上成了4cm高的像，物体离凸透镜的距离可能是（）A7.5cmB12.5cmC4.5cmD10cm2显微镜由目镜和物镜等元件构成，下列关于显微镜的说法正确的是（）A目镜的焦距很短B通过目镜看到放大的实像C物镜的焦距很短D显微镜的放大倍数等于物镜和目镜放大倍数之和3（四川巴中）在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛置于透镜前30cm处时，在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像，现保持透镜位置不动，将蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上（）A无法成像B呈现正立、放大的像C呈现倒立、放大的像D呈现倒立、缩小的像4、（江苏常州）2012年12月13日，“嫦娥二号”探测器与“战神”小行星擦身而过，图1按照从左到右的次序，探测器上的照相机先后拍摄了一组照片（镜头的焦距不变）。对此过程，下列说法中正确的是（）图1A小行星与探测器的距离逐渐变小，镜头与像的距离逐渐变小B小行星与探测器的距离逐渐变小，镜头与像的距离逐渐变大C小行星与探测器的距离逐渐变大，镜头与像的距离逐渐变小D小行星与探测器的距离逐渐变大，镜头与像的距离逐渐变大5.（湖北随州）下列说法错误的是（）A将冰块磨成凸透镜，聚焦太阳光，将火柴头放在透镜的焦点处，可能在冰凸透镜消融之前点燃火柴头B照相机可以成倒立缩小的实像，小孔成像也是这样，都是光的折射造成的C用放大镜看墙上的地图，可能看到放大的像，也可能看到倒立、缩小的像D蜡烛在凸透镜的主光轴上，以速度v从1.1f匀速运动到1.8 f（f为焦距），这段时间，它的像移动的速度设为v，则移vv6如图2所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。由图可知，下列说法中正确的是（）图2A透镜是凸透镜，距离OP小于焦距B透镜是凸透镜，距离OP大于焦距C透镜是凹透镜，距离OQ小于焦距D透镜是凹透镜，距离OQ大于焦距7（云南红塔区）水银温度计中封闭着一定量的水银，在用这种温度计测量温度的过程中，下列说法正确的是（）A温度计中水银的质量不变B温度计中水银的体积不变C温度计中水银的高度不变D温度计中水银的温度不变8如图3所示，甲、乙、丙是三个完全相同的圆柱形容器，将质量相等的酒精、硫酸和盐水分别装在这三个容器中，已知硫酸盐水酒精。甲、乙、丙三个容器依次分别装的是（）图3A硫酸、盐水、酒精B盐水、酒精、硫酸C酒精、硫酸、盐水D硫酸、酒精、盐水9由2kg密度为1的金属甲和4kg密度为2的金属乙做成质量为6kg的合金球，则合金球的密度为（）ABCD10（内蒙古包头）甲物质的密度为5g/cm3，乙物质密度为2g/cm3，各取一定质量混合后密度为3g/cm3假设混合前后总体积保持不变，则所取甲、乙两种物质的质量之比是（）A52B25C54D4511（多选）关于质量和密度，下列说法正确的是（）A橡皮在使用过程中，质量减小，密度不变B将植物种子带到太空后，质量变小，密度变小C一杯牛奶喝掉一半后，体积变小，密度不变D吹气球的过程中，气球内气体质量增加，密度不变12（多选）甲、乙两种物质的质量与体积的关系图象如图4所示。根据图象提供的信息，以下说法正确的是（）图4A甲物质的质量与体积成正比B乙物体的质量与体积成反比C乙物质的密度大于甲物质的密度D甲物质的密度大于乙物质的密度二、填空题（每空2分，共28分）13凹透镜对光具有_（填“发散”或“会聚”）作用；矫正“老花眼”要利用_（填“凸透镜”或“凹透镜”）。14（6分）小林在家里拿爷爷的放大镜做实验。第一次小林通过放大镜看到书上的字如图5甲所示，此时他看到的是字的_像；第二次小林通过放大镜看到书上的字如图5乙所示，这时他看到的是字的_像（以上两格填“实”或“虚”）。从图甲到图乙的变化过程中，放大镜是逐渐_（填“靠近”或“远离”）书本的。与图乙所反映的成像规律相同的光学仪器有_。AB15（上海）在焦距为5厘米、10厘米或15厘米的凸透镜中选择一个放置于光具座的A点处，如图6所示。将蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在_高度先后两次将蜡烛放置在距B点5厘米处，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像。比较两次所成的像，当蜡烛置于光具座_厘米刻度处时，所成的像较大；实验中所用透镜的焦距可能是_厘米。16. 用拉丝机将一根很粗的铁棒拉成很长的细铁丝后，其质量_，密度_。（填“变大”“变小”或“不变”）17调节托盘天平平衡的过程中，如果指针指在分度盘的左边，则将左边的平衡螺母向_边调节。称量时，_盘放物体。18两个由同种材料制成的实心球，A球的质量是20g，B球质量是100g，则两球的体积比VAVB=_，密度比AB=_。三、作图题（每题6分，共12分）19（辽宁营口）完成图7中的光路图。图720（黑龙江道里区三模）AB是物体AB通过凸透镜成的像，请在图8中准确画出凸透镜及凸透镜一侧焦点F的位置。图8四、实验与探究题（21题14分，22题10分，共24分）21【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜。在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（图9甲），看到手指_的像；然后再用它观察远处的房屋（图9乙），看到房屋_的像。（选填“放大”“等大”或“缩小”）他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与_有关。【设计并进行实验】小明在如图所示的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示。 图9物体到凸透镜的距离/cm光屏上像到凸透镜的距离/cm光屏上像的大小4013.5缩小3015缩小2020等大1530放大10光屏上没有像8光屏上没有像【结论与应用】（1）分析数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越_，同时发现像到凸透镜的距离就越_。（2）小明班照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机_同学（选填“靠近”或“远离”），同时还应_照相机的暗箱长度（填“增长”“缩短”或“不改变”）。22在测量液体密度的实验中，请回答下列问题。（1）调节天平时，通过调节横梁两端的平衡螺母可使横梁在水平位置平衡。横梁在水平位置平衡的标志是_。（2）用量筒取一定体积的液体，如图10甲所示，液体的体积是_cm3。（3）用天平称得空烧杯的质量是25g。将量筒中的液体全部倒入烧杯，用天平测量烧杯和液体的总质量，当天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如图3乙所示，则烧杯和液体的总质量是_g。（4）该液体的密度是_kg/m3。（5）用该实验方案得到的测量结果与真实值比较，是偏大还是偏小？_。图10五、计算题（23题12分，24题10分，共22分）23. 一个空瓶的质量是0.25kg，装满水时总质量为1.05kg，装满油时总质量为0.89kg。这种油的密度是多少？（水=1.0103kg/m3）24、（湖北宜昌）如图4所示是我国设计的北京2008年奥运会奖牌，奖牌正面为国际奥委会统一规定的图案，奖牌背面镶嵌着取自中国的玉石，形象诠释了中华民族自古以来以“玉”比“德”的价值观，是中华文明与奥林匹克精神的一次“中西合璧”。 奖牌分为金牌、银牌和铜牌其中金牌由纯银、玉石、纯金组成，金牌的总体积约为23cm3，镶嵌玉石的体积约为5.4cm3，纯金的质量约为6g。（已知：玉=3.0g/cm3，金=19.3g/cm3，银=10.5g/cm3）请问：（1）一枚金牌约需要玉石多少克？（2）一枚金牌除了玉石和纯金外，还需纯银约多少克？（计算结果保留一位小数）答案一、 1. A 点拨：根据题干条件，首先知道在光屏上得到的像一定是实像，其次因为物体高2cm，像高4cm，所以是放大的像，所以像应该是倒立放大的实像，根据给出的焦距和凸透镜成像规律分析物距的大小：5cm=fu2f=10cm，处于这一物距范围内的只有A.7.5cm；故选A。2.C 点拨：解答此题要明确显微镜的构造和成像原理：显微镜有物镜和目镜组成，目镜成的是正立、放大的虚像，显微镜的物镜成的是放大、倒立的实像显微镜的物镜焦距短，目镜焦距长，所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立放大的实像；显微镜通过物镜成倒立放大的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成正立、放大的虚像；显微镜的放大倍数等于物镜、目镜放大倍数乘积。3.D 点拨：将蜡烛置于透镜前30cm处时，在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像，则此时物距处于1倍、2倍焦距之间，像距大于2倍焦距； 将蜡烛和光屏的位置对调，则物距大于2倍焦距，此时成倒立缩小的实像。4.C 方法规律：规律法探测器上的镜头相当于一个照相机，照相机成实像，凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。如图，像逐渐变小，说明小行星和探测器的距离逐渐变大，镜头和像的距离逐渐变小。5.B 点拨：A.因为凸透镜对光线起会聚作用，因此将冰块磨成凸透镜，聚焦太阳光，将火柴头放在透镜的焦点处，可能在冰凸透镜消融之前点燃火柴头，说法正确；B.照相机和小孔成像都可以成倒立缩小的实像，但凸透镜成像是由于光的折射形成的，小孔成像是由于光沿直线传播形成的，故B错误；C.因为放大镜是凸透镜，而凸透镜既可以成放大的像，也可能看到倒立、缩小的像，故C正确；D.因为当fu2f时，像距v2f，所以蜡烛在凸透镜的主光轴上，从1.1f匀速运动到1.8 f（f为焦距）的过程中，由于像距移动的范围大，因此vv，故D正确。6.A 点拨：根据光线经透镜后会聚的特点，可判定此透镜为凸透镜。又因为平行主光轴的光线经凸透镜后汇聚焦点，而a光线如果不发生折射，他将射向OP的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时OP小于焦距。用排除法可知，只有选项A是正确的。7. A 8.D 点拨：因为三者质量相等，且硫酸盐水酒精；所以根据 ，体积最大的是酒精，体积最小的是硫酸；故甲、乙、丙三个容器中依次装的是硫酸、酒精、盐水。9. B点拨：质量前后保持不变，等于两种金属的质量之和，体积等于两种金属的体积之和。甲的体积；乙的体积 ，所以合金的体积，合金的质量为 m合=2kg+4kg=6kg；合金密度10C点拨：设甲物质的体积为V甲，乙物质的体积为V乙，则甲物质的质量：m甲=甲V甲=5g/cm3V甲=5V甲，乙物质的质量：m乙=乙V乙=2g/cm3V乙=2V乙，甲和乙混合后的总质量：m总=m甲+m乙=5V甲+2V乙，甲和乙混合后的总体积：V总=V甲+V乙，则甲和乙混合后的密度为：，由于混合后的密度为3g/cm3，所以，则5V甲+2V乙=3V甲+3V乙，解得：V乙=2V甲，所以质量之比为：m甲m乙=5V甲2V乙=5V甲（22V甲）=5V甲4V甲=54。11A、C点拨：D、吹气球的过程中，气球内气体质量增加，体积也变大，但体积的变化不如质量变化大，所以密度还变大，故D错误。12A、C二、13.发散；凸透镜14.虚；实；远离；幻灯机（或投影仪）点拨：由图知，甲成的是正立、放大的虚像，此时物距小于焦距；乙成的是放大、倒立的实像，此时物距处于1倍和2倍焦距之间。幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的。所以从甲到乙的变化过程中，放大镜是逐渐远离书本。15.同一；35；5或10点拨：（1）根据凸透镜成像规律中实验的要求，首先把凸透镜、蜡烛、光屏放在光具座上，点燃蜡烛并调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上，这样才能使像成在光屏的中心；（2）由“蜡烛放置在距B点5厘米处，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像”可知，在光屏上得到的像是实像，那么所选透镜的焦距一定不是15cm的，因为如果选择透镜的焦距为15cm，蜡烛放置在距B点5厘米处，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，那么不能在光屏上得到像，而成为一束平行光；如果选择透镜的焦距为5cm，蜡烛放置在距B点右边5厘米处，即蜡烛置于光具座35厘米刻度处时，此时u2f，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立缩小的实像；当蜡烛放置在距B点左边5厘米处，即蜡烛置于光具座25厘米刻度处时，此时u2f，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立缩小的实像；但比蜡烛置于光具座35厘米刻度处时所成的像还要小； 如果选择透镜的焦距为10cm，蜡烛放置在距B点右边5厘米处，即蜡烛置于光具座35厘米刻度处时，此时2fuf，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立放大的实像；如果选择透镜的焦距为10cm，蜡烛放置在距B点左边5厘米处，即蜡烛置于光具座25厘米刻度处时，此时u2f，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立缩小的实像；综上所述，比较两次所成的像，当蜡烛置于光具座35厘米刻度处时，所成的像较大；实验中所用透镜的焦距可能是5或10厘米。16. 不变；不变17右；左点拨：调节托盘天平时，指针偏左，说明左侧质量偏大，则应将平衡螺母向右移动；称量时，左盘放物体，右盘放砝码。1815；11点拨： （2）由，得，两个球的体积之比：。FF三、19. 解：（1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散，其折射光线的反向延长线过焦点； （2）过光心的入射光线，经过凹透镜折射后，其传播方向不变，由此可以画出其折射光线。如答图1所示：20.解：过光心的光线方向不变，连接A、A，与主光轴相交于一点，即为凸透镜的光心，画出凸透镜由A点发出平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后过凸透镜的焦点，如答图2所示：ABBBA O F答图2四、21.放大；缩小；物体到凸透镜的距离；（1）大；长；（2）远离；缩短点拨： u=2f位置是放大和缩小的分界点；u=f是虚像和实像的分界点。当物体成实像时，随着物距u减小，像距增大，同时像也在增大。甲图，看近处的物体时，做为放大镜使用，此时成正立、放大的虚像。乙图，当看远处的物体时，此时成物体倒立、缩小的实像。甲乙两图物体到凸透镜的距离不同，所以可以看出凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关。（1）从表格中数据可以看出，成实像时，物距在逐渐减小，成的像逐渐变大，像距也逐渐变大。（2）要想使所有的景物都进入取景框，需要增大物距，为了得到清晰的像，需要减小物距。所以应使照相机远离同学，并缩短暗箱的长度。22.（1）指针指在分度盘的中线处；（2）30；（3）49；（4）0.8103；（5）偏小点拨：（1）通过调节横梁两端的平衡螺母可使横梁在水平位置平衡。横梁在水平位置平衡的标志是指针指在分度盘的中线处；（2）弄清楚量筒的分度值，然后读数，如题图甲所示，量筒的分度值为1cm3，液体的体积是V=30cm3；（3）弄清楚标尺的分度值，当天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如题图乙所示，标尺的分度值为0.2g，则烧杯和液体的总质量是20g+20g+5g+4g=49g；液体的质量m=49g25g=24g，（4）液体的密度：；（5）将量筒中的液体全部倒入烧杯，有一部分液体会粘在量筒内壁上，是测量的质量偏小，根据可知，体积不变，质量偏小，所以密度偏小。五、计算题解：（1）瓶子装满水时水的质量：m水=1.05kg0.25kg=0.8kg，根据可得，瓶子的容积：（2）瓶装满油时油的质量：m油=0.89kg0.25kg=0.64kg，油的体积：V油=V=0.8103m3，液体的密度：。解：（1）金牌需要玉石的质量：m玉=玉V玉=3.0g/cm35.4cm3=16.2g；（2）金牌中纯金的体积：； 金牌中纯银的体积：V银=VV金V玉=23cm30.3cm35.4cm3=17.3cm3； 金牌中纯银的质量：m银=银V银=10.5g/cm317.3cm3=181.7g。
展开阅读全文