2020-2021学年初二物理上册考点专项练习5：凸透镜重要考点专训

2020-2021学年初二物理上册考点专项练习5：凸透镜重要考点专训

‎2020-2021学年初二物理上册考点专项练习5：凸透镜重要考点专训 ‎ 透镜对光的作用 ‎1．如图所示，可以利用不同的光学元件来改变入射光线OA的传播方向。请在图中分别画出两种合适的光学元件(只要求画出光学元件大致位置的示意图，但须与光学规律相符)。‎ ‎(第1题图)‎ ‎ 凸透镜成像规律的应用 ‎2．如图所示是通过实验得到的凸透镜像距v和物距u的关系图，由图可知凸透镜的焦距是________cm，若利用这个凸透镜作为照相机的镜头，要得到清晰的像，被拍摄的物体距离照相机至少大于________cm。‎ ‎(第2题图)‎ ‎ 光现象与凸透镜的综合 ‎3．小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：‎ ‎(1)小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距为________。‎ ‎(第3题图)‎ ‎(2)第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为8 cm，由这两次实验可得出的初步结论：________________________________________。‎ ‎(3)小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙所示)，受此启发，于是他选取焦距为10 cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：对同一凸透镜，________的焦距大些。‎ ‎(4)在用焦距为10 cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5 cm和22 cm，与理论像距20 cm相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：______________________________________________。‎ ‎ 综合眼睛和眼镜的实验探究 ‎4．小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。‎ ‎(1)在如图甲所示的位置上，成的像是等大的倒立的实像。分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为________cm。‎ ‎(2)当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35 cm刻度时，向________(填“左”或“右”)移动光屏会得到一个倒立、________的实像；________就是利用这一成像规律工作的。此时，风一吹，烛焰向左偏，则光屏上成的像向________偏。‎ ‎(3)小华用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况，当人眼看清眼前30 cm处的物体时，凸透镜的位置、形状如图乙所示。如果将物体移至眼前50 cm处，保持凸透镜(晶状体)、光屏(视网膜)之间距离不变，则应该换上更________(填“薄”或“厚”)的凸透镜(凸透镜直径大小相同)，才能在光屏上得到清晰的像。‎ ‎(第4题图)‎ ‎5．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。‎ ‎(第5题图)‎ ‎(1)如图甲所示，凸透镜位置固定，发光的小灯泡放在40.0 cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为________cm。‎ ‎(2)小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、________(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。‎ ‎(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向________(填“左”或“右”)适当移动一段距离，再调整光屏的位置。‎ ‎(4)在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是________透镜，老师的视力缺陷是________(填“近视”或“远视”)。‎ ‎6．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用了焦距未知的凸透镜。‎ ‎(第6题图)‎ ‎(1)如图甲所示，该凸透镜的焦距为________cm。‎ ‎(2)如图乙所示，想在光屏上得到烛焰清晰的像，需将蜡烛向________(填“左”或“右”)移动，此时光屏上能得到一个倒立、________(填“放大”或“缩小”)的实像，________(填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)就是根据此原理工作的。‎ ‎(3)在光屏上得到清晰的像后，该同学把他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上烛焰的像变模糊了，在不改变凸透镜和光屏位置的情况下，若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的像，他应该将蜡烛向________(填“左”或“右”)移动。‎ ‎ 近视眼和远视眼的矫正 ‎7．在探究“凸透镜成像的规律”的实验中：‎ ‎(1)如图甲所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是________cm。‎ ‎(2)把蜡烛放在距凸透镜16 cm处时，如图乙所示，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、________的实像。‎ ‎(3)实验完成之后，小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丙所示，因为近视眼镜对光有________作用，所以光屏上原来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏________凸透镜。‎ ‎(第7题图)‎ ‎8．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。‎ ‎(1)如图1所示，一束平行光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为________cm，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在____________；‎ ‎(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图2所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成________(填“照相机”或“投影仪”)；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上________(填“能”或“不能”)看到清晰的像；‎ ‎(3)在图2所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图3所示)，当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是________(填“近视”或“远视”)眼镜。‎ ‎(第8题图)‎ 参考答案 ‎1．解：如图所示。(任选两种即可)‎ ‎(第1题图)‎ ‎2．10；20　‎ ‎【解析】由图知，当物距为20 cm时，像距也为20 cm，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＝20 cm，则f＝10 cm。因为凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，所以要得到清晰的像，被拍摄的物体距离照相机至少大于20 cm。‎ ‎3．(1)10.0 cm　(2)其他条件相同的凸透镜，凸起程度越大其焦距越小　(3)红光　(4)光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距 ‎【解析】(1)焦点到透镜光心的距离为焦距，刻度尺的分度值为1 cm，此时读数为10.0 cm，即透镜焦距为f＝10.0 cm；(2)由图甲可知，第一次测得凸透镜的焦距为10.0 cm；根据第1、2次的实验数据可知，其他条件相同的凸透镜，凸起程度越大其焦距越小；(3)用红光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、蓝光对凸透镜的焦距不相同。红光较蓝色光偏折能力弱，所以红光对凸透镜的焦距大，蓝光入射时焦距小些。(4)同一凸透镜，物距一定，像距一定，小组实验所测的像距不同，是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距。‎ ‎4．(1)10　(2)右；放大；投影仪(或幻灯机等)；右　(3)薄 ‎【解析】(1)当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时，物距和像距均为焦距的2倍，由图甲可知物距或像距为20 cm，则凸透镜的焦距为10 cm；(2)由“物近像远像变大”可知，当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35 cm刻度时，向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像，投影仪、幻灯机等就是利用这一成像规律工作的；由“凸透镜成像左右相反”可知，烛焰向左偏，则光屏上成的像向右偏；(3)由题意可知，物距变大，像距不变，说明凸透镜的焦距变大，而薄凸透镜的焦距大于厚凸透镜的焦距，故更换的应是薄凸透镜。‎ ‎5．(1)10.0　(2)放大　(3)右　(4)凹；近视　‎ ‎【解析】(1)光屏上出现大小不变的光斑是由于小灯泡放在焦点，此时的折射光线是平行光线，故该凸透镜的焦距是50.0 cm－40.0 cm＝10.0 cm。(2)蜡烛与凸透镜的距离为15.0‎ ‎ cm，凸透镜的焦距为10.0 cm，2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像。(3)凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向右适当移动一段距离。(4)向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片，对光起了发散作用，则为凹透镜，因此老师的视力缺陷是近视。‎ ‎6．(1)10.0　(2)左；缩小；照相机　(3)左 ‎7．(1)10　(2)放大　(3)发散；远离　‎ ‎【解析】(1)由图知，当物距为20 cm时，像距也为20 cm，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＝20 cm，则f＝10 cm。(2)由(1)可知，f＝10 cm，把蜡烛放在距凸透镜16 cm处时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。(3)近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，要用光屏接到清晰的像，应将光屏向右调节，即向远离凸透镜的方向调节，才能使像变清晰。‎ ‎8．(1)8.0；同一高度　(2)照相机；能　(3)远视　‎ ‎【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心距离是凸透镜的焦距，所以水透镜的焦距是8.0 cm。实验前应先调节光具座上烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央。(2)如图2所示，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。因为光的折射中光路是可逆的，保持水透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，成倒立、放大的实像。光屏上能看到清晰的像。(3)当从水透镜内抽出一部分水后，使水透镜凸起程度变小，会聚能力较弱，将像成在光屏的后面，为了使像正好呈在光屏上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于光屏前移，所以应在水透镜前放置一块凸透镜。由此判断该同学戴的是远视眼镜。‎