初二物理試題 透鏡成像同步練習(xí)題及答案

透鏡成像一、知識概述通過前面一段時間的學(xué)習(xí)，我們對光現(xiàn)象的相關(guān)知識已有所了解，知道光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，在兩種介質(zhì)的表面會發(fā)生反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象。本周我們將學(xué)習(xí)一透鏡和透鏡的成像規(guī)律。二、重難點知識歸納及講解（一）透鏡1、幾個概念凸透鏡——中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡凹透鏡——中間薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡主軸——最簡單的透鏡兩個表面都是球面的一部分，通過兩個球心的直線叫做透鏡的主軸。薄透鏡——如果透鏡的厚度比球面的半徑小許多，這種透鏡叫做薄透鏡。光心——薄透鏡的中心叫透鏡的光心。2、凸透鏡的光學(xué)性質(zhì)（1）凸透鏡對光線有會聚作用。跟主光軸平行的光線，經(jīng)過凸透鏡后會聚于主光軸上的一點F，F(xiàn)叫做凸透鏡的焦點，焦點到凸透鏡光心O點的距離叫做焦距。注意：會聚作用不一定要使折射光線相交，凸透鏡對光的會聚作用指的是：光通過透鏡后，其折射光線向主軸偏折，即在原光線的傳播方向上合攏一些。（2）凸透鏡的三條特殊光線如下圖所示：(1)（2）（3）3、凹透鏡的光學(xué)性質(zhì)（1）凹透鏡對光線有發(fā)散作用。跟凹透鏡主光軸平行的光線，經(jīng)過凹透鏡后形成發(fā)散光線。如果迎著發(fā)散的光線望去，會覺得這些光線好像是從凹透鏡后某一點F發(fā)出來的，F(xiàn)點叫做凹透鏡的虛焦點。凹透鏡對光線的發(fā)散作用指的是：光線通過凹透鏡后，其折射光線遠(yuǎn)離主光軸偏折，即在原光線的傳播方向上發(fā)散開一些。（2）凹透鏡的三條特殊光線如下圖所示：（1）（2）（3）例1、如圖所示，AB為一條經(jīng)過透鏡折射后的光線，MN為透鏡的主光軸，L為透鏡。由圖可知（）A．該透鏡可能是凸透鏡B．該透鏡可能是凹透鏡C．若該透鏡是凸透鏡，B點一定是透鏡的焦點D．若該透鏡是凹透鏡，B點一定是透鏡的焦點解析：圖中僅僅只給出了折射光線，而沒有入射光線，此時無法確定光線相對于原來是會聚還是發(fā)散，故A、B都是正確；若入射光線平行于主光軸，則B點為凸透鏡的焦點，若入射光線沒有平行主光軸，則折射光線不會通過焦點，即B不是焦點，對于凹透鏡而言，沒有實焦點，故C、D都是錯誤的。答案：A、B例2、完成下列光路圖解析：畫通過透鏡的折射光線時，應(yīng)記住三條特殊光線：⑴平行于主光軸的光線折射后通過焦點。（凸透鏡是實際光線通過焦點，凹透鏡是光線的反向延長線通過焦點）⑵通過焦點的光線（或光線的延長線），折射后平行于主光軸；⑶通過光心的光線，傳播方向不改變。答案：如下圖所示（二）探究凸透鏡成像規(guī)律1、凸透鏡成像的原因凸透鏡成像是由于光的折射現(xiàn)象形成的，從物體上一點發(fā)出的光線（或反射出的光線），經(jīng)凸透鏡折射后交于一點，這點就是物體上點的像點，若干像點就形成了物體的像。2、凸透鏡成像的規(guī)律物距（u）像的性質(zhì)像距（v）正倒大小虛實u>2f倒立縮小實像f<v<2fu=2f倒立等大實像v=2ff<u<2f倒立放大實像v>2fu<f正立放大虛像v>u3、凸透鏡成像的大小變化規(guī)律（1）凸透鏡成實像時，若物距增大，則像距減小，像也減?。环粗?，若物距減小，則像距增大，像也增大。（2）凸透鏡成虛像時，若物距增大，則像距和像都增大；反之，若物距減小，則像距和像都減小。4、利用透鏡的特殊光線作透鏡成像光路。（1）物體處于2倍焦距以外（2）物體處于2倍焦距和1倍焦距之間（3）物體處于焦距以內(nèi)（4）凹透鏡成像光路例3、一個物體在凸透鏡前20cm處，在屏上成一倒立縮小的像，則透鏡的焦距f（）A．10cm<f<20cmB．f>10cmC．f<10cmD．f>20cm解析：解決這類類問題的關(guān)鍵，是根據(jù)凸透鏡的成像特點和成像條件，物體通過凸透鏡成倒立，縮小的實像，物距必然大于二倍焦距，即u>2f。本題中有20cm>2f解不等式得：f<10cm答案：C例4、一物體放在凸透鏡前18cm處，在透鏡另一側(cè)20cm處成一清晰像，則此透鏡的焦距（）A．一定大于20cmB．一定小于9cmC．一定在10cm到8cm之間D．一定在9cm到10cm之間解析：由于本題中物像異側(cè)，說明此像是一實像；又由于像距比物距大，可推知此像是一放大、倒立的實像，此時物體應(yīng)在一倍焦距和二倍焦距之間，像在另一側(cè)的二倍焦距之外。即：f<18cm<2f①20cm>2f②綜合①、②解得9cm<f<10cm答案：DA卷一、選擇題1、由于下雨，一透明塑料薄膜的頂棚積滿了水，形狀如圖所示，下面關(guān)于它的討論正確的有（）A．這些水構(gòu)成一個凸透鏡，它對平行光有會聚作用。B．透鏡必須是固體，水不可能成為凸透鏡。C．水的下表面雖然近似于球面，但上表面卻是平的，所以它不可能起凸透鏡的作用。C．只要是透明物質(zhì)，就有可能構(gòu)成透鏡。2、下列各鏡中，不能改變光束會聚或發(fā)散性質(zhì)是（）A．凸透鏡B．凹透鏡C．凸鏡C．平面鏡3、如圖所示，四幅圖均表示光線通過凸透鏡前后的傳播方向，其中正確的是（）A．B．C．C．4、一凸透鏡的焦點為F，一凹透鏡的焦點為F′，讓這兩個透鏡的一側(cè)都正對著太陽，則在兩透鏡的另一側(cè)的焦點上，F(xiàn)與F′的溫度相比（）A．F點的溫度較高B．F′點的溫度較高C．兩點溫度一樣高C．無法判斷5、關(guān)于凸透鏡對光線的作用，以下說法中正確的是（）A．平行射向凸透鏡的一束光，經(jīng)折射一定交于凸透鏡的焦點。B．經(jīng)過凸透鏡會聚的光線一定交于一點。C．凸透鏡只能使平行于主光軸的光線發(fā)生會聚作用。C．過凸透鏡光心的光線，一定不改變傳播的方向。6、一束平行光正對凸透鏡照射，在離透鏡10cm處的光屏上得到一個亮點，那么當(dāng)物體在凸透鏡前25cm處時，在透鏡的另一側(cè)可以得到（）A．倒立縮小的實像B．倒立放大的實像C．正立縮小的實像C．正立放大的實像7、將蠟燭放在離凸透鏡30cm的地方，在離物體45cm的光屏上可以得到燭焰的清晰的像，則（）A．凸透鏡的焦距是90cm，像是放大的。B．凸透鏡的焦距是18cm，像是放大的。C．凸透鏡的焦距是10cm，像是放大的。C．凸透鏡的焦距是10cm，像是縮小的。8、某物體通過凸透鏡成一個倒立，縮小的實像，像與凸透鏡距離為20cm，則此凸透鏡的焦距為（）A．f<10cmB．10cm<f<20cmC．f>20cmC．無法判斷9、在研究凸透鏡成像的實驗中，如果在光屏上得到一個放大、倒立的像，量得光屏到透鏡的距離為24cm，則凸透鏡的焦距可能為（）A．20cmB．15cmC．12cmC．10cm10、一凸透鏡的焦距為15cm，當(dāng)物體放在距焦點5cm處，一定能得到（）A．正立放大的虛像B．倒立放大的實像C．倒立縮小的實像C．倒立、放大實像或正立放大虛像提示：1、凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡和凸鏡對光線有發(fā)散作用3、根據(jù)凸透鏡的性質(zhì)——對光線有會聚作用6、該凸透鏡的焦距為10cm7、由題可知，物距為30cm，像距為15cm8、f<20cm<2f所以10cm<f<20cm9、24cm>2f即f<12cm第1題正確答案為AD第2題正確答案為D第3題正確答案為C第4題正確答案為A第5題正確答案為D第6題正確答案為A第7題正確答案為D第8題正確答案為B第9題正確答案為D第10題正確答案為DＢ卷二、填空題11、讓凸透鏡正對著太陽光，移動凸透鏡的位置，直到地上的亮斑最小最亮，這亮點到凸透鏡光心的距離是________，亮斑所在的位置就是該凸透鏡的_________。12、當(dāng)凸透鏡焦距為20cm時，要在光屏上成一縮小的像，蠟燭可在距凸透鏡___________移動，要使像變大些但仍是縮小的，蠟燭應(yīng)（填“遠(yuǎn)離”或“靠攏”）凸透鏡，同時光屏離凸透鏡應(yīng)___________（填“近”或“遠(yuǎn)”）些。13、如圖所示，把蠟燭放在a、b、c、d各點，調(diào)節(jié)光屏的位置，則：（其中F為焦點，P為二倍焦距處）（1）在屏上出現(xiàn)的實像最大時，蠟燭放在___________點上。（2）在屏上出現(xiàn)的實像最小時，蠟燭放在___________點上。（3）當(dāng)屏上出現(xiàn)與物體等大的實像時，蠟燭放在___________點上。（4）當(dāng)屏上觀察不到像時，蠟燭放在___________點上。（5）當(dāng)蠟燭放在___________點上，凸透鏡不可能成像。（6）若把蠟燭入在C點上，能成倒立、___________的實像，把屏和蠟燭的位置顛倒一下，則成___________的、倒立的實像。答案：11、焦距；焦點12、40cm之外；靠攏；遠(yuǎn)13、⑴c；⑵a；⑶b；⑷d；⑸F；⑹放大；縮小三、綜合題14、給你一些透鏡，你怎樣鑒別它們是凸透鏡還是凹透鏡？請寫出三種方法。答案：（1）觀察法：中間厚、邊緣薄的是凸透鏡，中間薄、邊緣厚的是凹透鏡。（2）聚焦法：把透鏡正對太陽，上下移動透鏡的位置，能在地面上找到會聚點的是凸透鏡，反之為凹透鏡。（3）成像法：將透鏡靠近書本等物體，能看到放大正立的虛像，起放大作用的是凸透鏡，反之為凹透鏡。15、如圖所示，光射到某光具上，要使出射光線沿水平方向射出，請在圖中畫出三種不同的光學(xué)元件。解答：如下圖所示中考解析一、中考要求透鏡及透鏡的成像規(guī)律是歷年中考的必考內(nèi)容，考查的知識點有透鏡的種類及光學(xué)性質(zhì)、凸透鏡成像的條件和規(guī)律。常見的題型有選擇題，填空題和作圖題。二、中考新題例說1、（上海）在下圖中，凸透鏡焦距為10厘米。保持透鏡位置不變，當(dāng)蠟燭在15厘米刻度處時，為了在光屏的中心找到像，應(yīng)調(diào)整光屏的____________，并將光屏向____________方向移動（選填“遠(yuǎn)離透鏡”或“靠近透鏡”）。答案：高度靠近透鏡2、（陜西?。┠惩瑢W(xué)在做研究凸透鏡成像的實驗時，保持凸透鏡位置不變，如圖所示，先后使?fàn)T焰位于a、b、c、d四點，并分別調(diào)整光屏的位置。實驗后，他歸納出以下結(jié)論，其中錯誤的是（）A．使?fàn)T焰位于a點時，屏上出現(xiàn)的實像最小B．使?fàn)T焰位于c點時，屏上出現(xiàn)的實像最大C．使?fàn)T焰位于a點時，成縮小的實像D．使?fàn)T焰位于d點時，成放大的實像答案：D3、(黃岡市)如圖，是一種稱之為“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯時什么也看不見，斟上酒，杯底立即顯現(xiàn)出栩栩如生的仙女圖．下列對仙女圖形成原因的探討，正確的是（）A．可能是酒具有化學(xué)顯影作用B．可能是酒的液面反射，在酒中出現(xiàn)放大的像C．可能是圖片在杯底凸透鏡焦點處成放大的像D．可能是斟酒后杯底凸透鏡焦距變大，使圖片顯影答案：D課外拓展1、我國歷史上的冰透鏡早在我國西漢(前206～公元25年)《淮南萬畢術(shù)》中就有關(guān)于冰透鏡記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生．”其后，晉朝張華的《博物志》中也有類似記載。冰遇陽光會熔化，冰透鏡對著太陽卻能聚光使艾絨著火，令人懷疑。清代科學(xué)家鄭復(fù)光(1780一?)根據(jù)《淮南萬畢術(shù)》的記載，親自動手做過一些實驗，證實冰透鏡的確可以取火。他在“鏡鏡冷癡”中寫道，將一只底部微凹的錫壺，內(nèi)裝沸水，用壺在冰面上旋轉(zhuǎn)；可制成光滑的冰透鏡，利用它聚集日光，可使紙點燃。2、水透鏡聚光取火如圖所示，用粗鐵絲彎成圓圈；圓圈上蒙一層透明的塑料薄膜．在薄膜上面倒入適量的水，薄膜受到水的壓力作用下墜，形成了水透鏡．將水透鏡支在一定的高度，讓陽光穿過透鏡，在地面上聚焦，便可以將放在地面的紙片