2020-2021学年八年级物理上学期期末复习重难点40讲 第33讲 凸透镜成像规律典型例题赏析(含解析) 新人教版.docx
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- 2020-2021学年八年级物理上学期期末复习重难点40讲 第33讲 凸透镜成像规律典型例题赏析含解析 新人教版 2020 2021 学年 年级 物理 学期 期末 复习 难点 40 33 凸透镜 成像
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1、第33讲 凸透镜成像规律典型例题赏析一、单选题1把高4cm的蜡烛点燃后立于焦距为5cm的凸透镜前,在凸透镜后的光屏上成2cm高的像,物体离凸透镜的距离可能是()A12.5cmB10cmC7.5cmD4.5cm【答案】A【解析】根据题意可知,此时所成的像是倒立缩小的实像,所以满足:u2f,已知f5cm,则u10cm,只有A符合题意,BCD都不符合题意故选A.2在探究“凸透镜成像特点”的实验时,光屏上得到清晰的像。如图所示,推断这个凸透镜的焦距可能是()A8 cmB10 cmC12 cmD15 cm【答案】C【解析】此时物距为50cm-20cm=30cm此时u2f即15cmf像距70cm-50cm
2、=20cm此时2fvf即2f20cmf20cmf10cm综上得10cmf15cm故选C。3六盘水属云贵高原山地季风湿润气候区,境内共有野生红豆杉118万株,其中相对集中连片面积2万余亩,又被称为“红豆杉之乡”,小明先用相机拍摄了红豆杉清晰的照片甲,为了拍摄清晰的照片乙,应将()A相机适当靠近红豆杉,镜头略向外伸B相机适当靠近红豆杉,镜头略向内缩C相机适当远离红豆杉,镜头略向外伸D相机适当远离红豆杉,镜头略向内缩【答案】A【解析】据图能看出,甲图的像较小,乙图的像大,根据“物近像远像变大”,故其物距要变小,像距要变大。因此在拍摄乙图时,镜头到物体的距离变小,同时镜头到底片的距离变大,即相机适当靠
3、近红豆杉,镜头略向外伸。故选A。4某校同学在探究凸透镜成像规律的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与蜡烛到凸透镜的距离u之间关系的图像,如图所示,下列说法正确的是()A该凸透镜的焦距为10cmB实验中,蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降C当v=15cm时,光屏上会成倒立放大的实像D当u=20cm时,光屏上会成放大的像,投影仪就是根据该原理制成的【答案】C【解析】A由图知,当物距为10cm时,像距也为10cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,所以2f=10cm,则f=5cm,故A错误;B因为经过光心的光线方向不发生改变,则蜡烛变短时,像应该向上移
4、动,故B错误;C当v=15cm时,v2f,此时成倒立、放大的实像,故C正确;D当u=20cm时,u2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故D错误。故选C。5如下图所示是某凸透镜成实像时,像距v和物距u的关系图像。分析图像中有关数据可知()A该凸透镜的焦距为20cmB当物距u=30cm时,像距v=30cmC物距增大时,像距也增大D当物距u=15cm时,成的是放大的像【答案】D【解析】A由图可知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等。所以2f=20cmf=10cm故A不符合题意;B已知f=10cm当物距u=30cm时
5、,由图可知,像距v=15cm故B不符合题意;C凸透镜成像时,物远像近像变小,当物距增大时,像距减小,故C不符合题意;D当物距u=15cm2fuf成倒立、放大的实像;故D符合题意。故选D。6(多选)如图所示,小明将凸透镜固定在光具座40cm刻度线处来探究凸透镜成像的规律。下列说法正确的是()A将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动的过程中,像逐渐变小B当光屏上成清晰的像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像C将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰像D将蜡烛放在35cm刻度线处,移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像【答案】ABC【解析】A根据“无论实像或虚像,物靠近焦点像变大”
6、可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,即蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,故A正确;B发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的,经过成像点后是发散的,所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像;当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像,眼睛靠近凸透镜也不能看到像,当眼睛从原光屏位置远离凸透镜,能看到像,故B正确;C当蜡烛放在10cm处,物距成倒立缩小的实像,故C正确;D将蜡烛放在35cm刻度线处成正立、放大的虚像,光屏上不会有像,故D错误。故选ABC。二、实验题7小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)如图甲,将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸间
7、距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图象,如图乙,则可判断该透镜的焦距f为_cm;(2)调整器材高度时,应_(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的_(选填“虚”或“实”)像;(4)小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系,“HFBZ”的4个字母适合做LED光源的有_个。【答案】12 点燃虚 2 【解析】(1)1由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm。
8、(2)2根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前。(3)3蜡烛移至45cm刻度线处时,物距等于:此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像;所以从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的虚像;(4)4探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的,即上下或者左右是不对称的,所以适合做LED光源是“F”和“B”,有2个。8小果同学探究凸透镜成像的规律时,实验步骤如下:(1)将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座上50cm处,把蜡烛和光屏分别安放在光具座上凸透镜的两侧,如图1所示。
9、然后调整蜡烛、凸透镜及光屏的高度,使三者的中心在_;(2)将蜡烛放在光具座上20cm处,移动_,直到呈现出最清晰的像,然后记录蜡烛和光屏分别到凸透镜的距离;(3)将蜡烛移至光具座上45cm处,接下来的探究操作不必要的是_(填字母);A移动光屏,在光屏上寻找蜡烛的像B在凸透镜左侧透过凸透镜观察蜡烛的像C在凸透镜右侧透过凸透镜观察蜡烛的像(4)如图2中L为凸透镜,MN为其主光轴,O为光心,若物体AB经凸透镜成的实像为AB,试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F,并在图中标出F的位置。(_)【答案】同一高度光屏 B 【解析】(1)1探究凸透镜成像的实验时,要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
10、(2)2将蜡烛放在光具座上20cm处,移动光屏,直到呈现出最清晰的像。因为f10cm,当成倒立、缩小的实像,2fvf,然后记录蜡烛和光屏分别到凸透镜的距离。(3)3将蜡烛移至光具座上45cm处,则成正立、放大的虚像,像不成在光屏上。像和物在同侧,不能成像在光屏上;在凸透镜左侧透过凸透镜观察蜡烛的像这步骤没有必要。故选B。(4)4在物体AB上从A点开始作一条与主光轴平行的光线,经凸透镜折射后射到A点,折射光线与主光轴相交的点为焦点F。同样,我们利用光路是可逆的,也可以在AB上从A点开始作一条与主光轴平行的光线,经凸透镜后连接A点,入射光线与主光轴相交的点也是焦点。如图所示。9在探究“凸透镜成像规
11、律”的实验中.(1)如图甲, 平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_cm.(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像素,此像的性质是_的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像. (3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中_处能观察到烛焰的像.(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_眼镜(近视/远视).【答案】10.0 倒立放大 40 B 近视【解析】(1)由图甲结合凸透镜焦点的定义可知,焦点到凸透镜的距离
12、为20.0cm-10.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距为f=10.0cm;(2)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2fuf,由成像规律知,凸透镜成倒立放大的实像,此时v=55cm-25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,uf时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;(4)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,
13、光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明延后成像了,即像距增大了,说明此透镜对光线有发散作用,故放置的是凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的10小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,(l)前面学过,物体离照相机的镜头比较远,成缩小的实像,物体离投影仪的镜头比较近,成放大的实像,物体离放大镜比较近,成放大、正立的虚像据此小明提出的问题是,像的虚实、大小、正倒跟_有什么关系?(2)如图1所示,小明让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_cm(3)小明所用实验装置如图2所示,若将凸透镜放在光具座刻度25cm位置处不变,把
14、蜡烛放在刻度10cm处,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_(选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”)(4)如图3所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在_(选填“A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图4中的_(选填“1、2、3、4”)(5)如图5所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐_当u2f时,物体移动速度_(选“大于”、“小于“或“等于”)像移动的速度,当fu2f时,物体移动速度大于像移动的速度,当fu2f时,物体移动速度小于像移动的速度;(6)9实验完成之后,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透
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