盛满水的圆柱形透明玻璃杯是凸透镜吗?
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2020-2021学年度初中物理专题复习:凸透镜的成像规律练习题含答案解析姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、选择题(共19题)1、如图所示,把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像,撤去眼镜片,像变得模糊,调节光屏适当远离凸透镜,光屏上重新得到清晰的像.该眼镜片()A.是凹透镜,属近视眼镜B.是凹透镜,属远视眼镜C.是凸透镜,属近视眼镜D.是凸透镜、属远视眼镜2、下列关于凸透镜应用的说法,正确的是()A.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正B.放大镜成正立、放大的实像C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投片3、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是()A.该凸透镜的焦距是20cmB.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的D.把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小4、如图所示,为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用.即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的物体与照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大.关于这个过程,下列说法中正确的是()A.焦距变大,像距也变大B.焦距变小,像距也变小C.焦距变大,像距变小D.焦距变小,像距变大5、如图甲所示,把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶观察到的情形如图乙;将玻璃瓶灌满水后,将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,同时透过玻璃瓶观察铅笔的像。
关于以上实验,下列说法正确的是()A.如图乙,人能透过空玻璃观察到铅笔是光的反射成像,此像是虚像B.人透过装水的玻璃瓶可以观察到如图A所示的像,此像是虚像C.人通过盛水的玻璃瓶可以观察到如图B所示的像,此像是实像D.人通过盛水的玻璃瓶可以观察到如图C所示的像,此像是实像6、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是()A.利用这一原理制成了投影仪B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像7、如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路,且,若,该凸透镜的焦距可能是()A.B.C.D.8、如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏之间的距离为下图时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。
粤沪版物理八年级上册第3章第5节奇妙的透镜同步检测卷一、选择题1.如图是四个透镜实物图,属于凹透镜的是()A B C D2.如图,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是()A B C D3.图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形。
其中属于凸透镜的是()A B C D4.下列说法中正确的是()A.凸透镜只对平行光有会聚作用B.反射光线与入射光线不在同一平面内C.一束太阳光可以通过三棱镜分解为不同的色光D.人离平面镜越远,人在平面镜中所成的像就越小5.凸透镜和凹透镜的光学性质不同,为判别直径相同的两个透镜的种类,现分别将它们正对太阳光,再把一张纸放在它的下方,在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑,透镜与光斑的大小如图所示(d1<d<d2).则根据这两个光斑()A.甲、乙均能准确判断透镜的种类B.甲能准确判断透镜的种类而乙不能C.乙能准确判断透镜的种类而甲不能D.甲、乙均不能准确判断透镜的种类6.对下列各图所示光现象的解释中正确的是()A B C DA.潜水艇内人员通过潜望镜看到的物体的像同实际物体上下、左右都是一致的B.平静的水面上倒映着岸边的景物,这是光的折射形成的C.手的影子是光沿直线传播形成的正立的虚像D.通过放大镜看图片的细微之处,看到的是放大的实像7.如图所示,小明透过盛满水的圆柱形透明玻璃杯观看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),改变课本与水杯的距离,他不可能看到的像是()A B C D8.下列有关光学器件的说法正确的是()A.潜望镜是利用平面镜对光的反射原理制成的B.凸透镜对光线起会聚作用,所以经过凸透镜折射的光一定是会聚光C.放大镜成的像一定是正立放大的D.教室里的投影仪所成的像是正立放大的9.在天宫一号上,王亚平利用水袋和金属圈做成了一个水膜,加水后形成水球,我们看到了她的“倒影”,如图所示.关于此现象,下列说法中正确的是()A.水球上的“倒影”是虚像B.此“倒影”和小孔成像的原理相同C.此“倒影”成在王亚平和水球之间D.利用此“倒影”成像原理可以制成的光学仪器之一是照相机10.如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是()A.花瓶在平面镜中的像B.指针在阳光下形成的影子C.烛焰通过小孔成的像D.透过放大镜成的像11.用一个放大镜看一个60°的角,从放大镜中看到的是()A.60°B.600°C.120°D.无法确定度数12.下列面镜、透镜中,都能对光线起会聚作用的是()A.凹镜、凹透镜B.凹镜、凸透镜C.凸镜、凸透镜D.凸镜、凹透镜13.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l。
深入探究盛水圆柱形玻璃杯的成像规律作者:阳丽史新华胡君辉来源:《课程教育研究》2017年第42期【摘要】运用实验观察法和画图分析法,本文深入探究盛水玻璃杯的焦距是否为一个点和观察者看到的像是实像还是虚像两个问题。
结果发现盛水的玻璃杯不能将平行光会聚为一点,而是会聚在一条直线上;面对凸透镜直接观察物体时,观察者在某个区域内才能看到物体的实像,当观察者的距离离物体越远,则看到的实像越大,但是最大不会大于玻璃杯的直径。
【关键词】盛水圆柱形玻璃杯会聚虚像和实像【基金项目】广西高等教育本科教学改革工程项目——《教学中引入研究式教学模式的探索与实践》2017JGB160;面向工程应用型人才培养的课程项目式教学改革—《传感器原理与检测技术课程为例》2016JGA150;高等学校教学研究项目——《大学物理》教学中问题主导的研究式教学DWJZW201606zn;广西研究生教育创新计划项目(JGY2016002);广西研究生教育创新计划项目(JGY2017020)。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)42-0149-01很多文献都讨论过盛满水的圆柱形玻璃杯成像问题 [1]。
学者们普遍认为盛满水的圆柱形玻璃杯是一种圆柱形凸透镜,其在水平方向上对光线的作用于凸透镜相似[2-3]。
本文进一步深入探究关于盛水玻璃杯的两个问题:第一,焦距是否为一个点,第二,观察者看到的像是实像还是虚像。
1.问题1:盛水玻璃杯的焦距是否为一个点?已知玻璃的折射率约为1.50,水的折射率约为1.33,空气的折射率为1.00[4]。
根据相对折射率的公式可计算出从介质1射入介质2的偏折角度。
图1所示是平行光通过玻璃杯的光路示意图。
由图可知由于左侧光线入射角度不同,最后导致出射角度光线不同,平行光通过玻璃杯后会聚后不能聚焦在一个点上,而是汇聚在一条线段L上(为了作图方便,以下图中将会聚线简化为焦点)。
2.问题2:观察者看到的像是实像和虚像?实验方法:找一个透明薄壁圆柱形玻璃杯,里面装满水,把一个硬纸片放在玻璃杯的后面,上面画一个水平向右方向的箭头图标,透过玻璃杯,可以看到箭头图像。
一、初中物理凸透镜成像的规律1.如图所示,竖直放置的不透光物体(足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与MN高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体AB的成像情况是()A.两个实像,一个虚像B.一个实像,两个虚像C.只有一个虚像D.只有一个实像【答案】D【解析】【详解】①按题意,AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像.②由于成像后的光线是射向右下方的,所以不能在平面镜上成像(平面镜只在主光轴的上方),所以只能成一个实像.③如果平面镜足够大,则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像”又会在平面镜上成一个等大的虚像,平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像(成在凸透镜左侧f与2f之间.此时相当于物距为4f.当然,也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况).故选D.【点睛】此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,此题的突破点是,AB只有在主光轴上的那点折射后入MN,其它均没有,故只有一个实像.2.两平面镜AM,AN之间的夹角为90°,凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线,凸透镜的光心为O,A点恰好是凸透镜的焦点,光源S位于主光轴上,通过该系统,光源S 所成的像为()A.四个虚像,三个实像B.四个虚像,一个实像C.三个虚像,一个实像D.三个虚像,两个实像【答案】B【解析】【详解】S通过两个平面镜成3个虚像,(因为其中两个重合了),分别是S1、S2、S3;S1、S2分别在凸透镜的焦点处,则不能成像,只有S3在凸透镜的焦点以外,且通过凸透镜的光心,可以成一个实像S4;S在凸透镜的焦点以内,由u<f,成正立放大的虚像S′;综上分析,通过该系统,光源S 所成的像有四个虚像,一个实像。
3.当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米,则在光屏上又成一个清晰像,那么这透镜的焦距f为A.2厘米<f<4厘米B.4厘米<f<5厘米C.5厘米<f<8厘米D.无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>u>f,所以,<f,即4cm<f<8cm−−−−−①;由“保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏f<8cm2方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像”,可知u=10cm>2f,即f<5cm−−−−②,综上所述,由①②可4cm<f<5cm.故ACD错误,B正确.故选B.4.城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头,由公安局实施 24 小时监控,来保护人民的安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在 F 处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是()A.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在 a 点C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 c 点D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 b 点【答案】D【解析】【详解】A.该人走近还是走远时,所成的像是倒立的实像,不是正立的,A错误;B.如果该人远离镜头,那么物距变大,像距变小,像更靠近焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变大,焦点不可能在a点,B错误;C D.如果该人靠近镜头,那么物距变小,像距变大,像更远离焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变小,焦点不可能在c点,可能变在b点,C错误、D正确.5.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组所描绘的像距随物距变化的关系图线如图所示.图线中 A、B、C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应.则下列说法正确的是A.蜡烛处于 AB 间某一位置时,成倒立、缩小的实像B.蜡烛处于 BC 间某一位置时,成倒立、放大的实像C.将蜡烛从 C 移动到 B 的过程中,所成像逐渐增大D.将蜡烛从 B 移动到 A 的过程中,所成像逐渐减小【答案】C【解析】【分析】(1)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,判断凸透镜的焦距.(2)根据物距和焦距,判断凸透镜成像情况:u>2f,成倒立、缩小的实像.2f>u>f,成倒立、放大的实像.u <f ,成正立、放大的虚像.(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大.【详解】(1)由图象知,220cm u v f ===,此时凸透镜成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距:10cm f =.(2)物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.A 、蜡烛处于AB 间某一位置时,2f >u >f ,成倒立、放大的实像.选项错误.B 、蜡烛处于BC 间某一位置时,u >2f ,成倒立、缩小的实像.选项错误.C 、将蜡烛从C 移动到B 的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.物距减小,像距增大,像变大.选项正确.D 、将蜡烛从B 移动到A 的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像.物距减小,像距增大,像变大.选项错误.故选C .6.某班同学在“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 跟物体到凸透镜的距离u 之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是( )A .该凸透镜的焦距是16cmB .把物体从距凸透镜12cm 处移动到24cm 处的过程中,像逐渐变小C .当u=20cm 时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的D .当u=12cm 时,在光屏上能得到一个缩小的像【答案】B【解析】【分析】【详解】A. 根据凸透镜成像的规律,在物体等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,此时成倒立等大的实像,如图,物距为16cm 时,像距也为16cm ,即都等于二倍焦距,所以该凸透镜的焦距是8cm ,故A 错误;B. 由图可知,把物体从距凸透镜12cm 处移动到24cm 处的过程中,即物距增大时,像距变小,像会逐渐变小,故B 正确;C. 当20cm u =时,大于二倍焦距,成缩小的像,投影仪根据凸透镜成放大的实像原理制成,故C 错误;D. 当12cm u =时,即物距处于一倍到二倍焦距之间,成倒立放大的实像,故D 错误. 故选B .【点睛】凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆.7.某同学将物体放在凸透镜前不同位置,依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像,测得像距分别为26厘米和16厘米,则该透镜的焦距f 为( )A .6厘米<f<10厘米B .8厘米<f<13厘米C .13厘米<f<16厘米D .16厘米<f<26厘米【答案】B【解析】【详解】根据题意,当凸透镜成倒立放大的像时,像位于二倍焦距以外,即12v f >,代入数据得:26cm 2f >解得: 13cm f <当凸透镜成倒立,缩小的像时,像位于一倍焦距和二倍焦距之间,即8cm 13cm f <<,代入数据得:16cm 2f f <<解得:8cm 16cm f <<所以8cm 13cm f <<故选B 。