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(共40张PPT)
第4讲 透镜及其应用
八年级物理基础达标训练
知 识 结 构
知 识 结 构
达 标 精 练
一、选择题(每题5分，共30分)
1．[2023·长沙]我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是(　　)
A．这是光的反射现象
B．这是光的色散现象
C．“水晶饼”对光有会聚作用
D．“水晶饼”对光有发散作用
【点拨】
“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光有会聚作用，C正确。
【答案】C
2．[2023·河南]小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是(　　)
A．f＝5 cm、h＝10 cm
B．f＝10 cm、h＝12 cm
C．f＝5 cm、h＝12 cm
D．f＝10 cm、h＝6 cm
【点拨】
为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，物距应小于焦距。
【答案】D
3．[2023·淄博]探究凸透镜成像规律实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。应用此成像规律工作的是(　　)
A．照相机
B．投影仪
C．放大镜
D．潜望镜
【点拨】
由图可知，物距大于像距，则凸透镜成倒立、缩小的实像，生活中的照相机是根据这个原理工作的，故A符合题意。
【答案】A
4．[2023·湘潭]如图，将印有花的透明胶片，贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为10 cm的凸透镜，调整位置，墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是(　　)
A．胶片上的花是倒立的
B．此透镜可作为近视眼镜镜片
C．胶片与透镜的距离小于10 cm
D．白墙相当于光屏，发生的是镜面反射
【点拨】
由图可知，此时的物距小于像距，则成的是放大、倒立的实像，像是正立着的，则胶片上的花是倒立的；此时的物距应该在1倍焦距和2倍焦距之间，所以胶片与透镜的距离小于20 cm、大于10 cm，A正确，C错误；远视眼是近处物体的像成在了视网膜的后方，需要戴对光线具有会聚作用的凸透镜矫正；近视眼是远处物体的像成在了视网膜的前方，需要戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正，B错误；白墙的表面凹凸不平，光线照射到白墙上会发生漫反射，D错误。
【答案】A
5．[2023·梧州]购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列说法正确的是(　　)
A．摄像头相当于凹透镜
B．摄像头成像特点与照相机相同
C．“刷脸”时，面部位于摄像头2倍焦距以内
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立、缩小的实像
【点拨】
摄像头相当于凸透镜，故A错误；物体通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B正确；当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头2倍焦距之外，故C、D错误。
【答案】B
6．[2023·镇江]如图所示，凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则(　　)
A．甲处可能成的是虚像
B．乙处像可能是放大的
C．P点位置在甲的左侧
D．蜡烛的移动方向向左
【点拨】
移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据成实像时，物远像近，像变小可知，像在不断靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动。
【答案】B
二、填空题(每空3分，共27分)
7．[2023·无锡]用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、________的实像。
放大
若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜________(填“能”或“不能”)成实像。将蜡烛移至光具座上40 cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个______、放大的“烛焰”。
能
正立
【点拨】
由图可知，u＝45.0 cm－30.0 cm＝15.0 cm，则f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；实像是实际光线会聚而成的，此时若拿掉光屏，则烛焰通过凸透镜仍能成实像，实验中光屏的作用是便于观察物体通过凸透镜所成的实像；将蜡烛移至光具座上 40 cm处，此时u′＝45.0 cm－40.0 cm＝5.0 cm，则u′＜f，成正立、放大的虚像。
8．[2023·乐山]日常生活中，不注意用眼卫生长期用眼疲劳就可能患上近视眼。近视眼成像于视网膜________ (填“前”或“后”)，为矫正视力需要戴________(填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜。
前
凹
【点拨】
产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，远处某点的光会聚在视网膜前方，凹透镜可使光线发散，则矫正近视眼需要戴凹透镜制成的眼镜。
9．[2023·玉林]如图所示，航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验，“水球”成像的原理与________(填“放大镜”或“照相机”)的相同，所成的是倒立、缩小的______(填“实”或“虚”)像。
照相机
实
【点拨】
水球具有中间厚、边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，由凸透镜成像规律可知，实像都是倒立的，所以由图可知，我们看到的是王老师倒立、缩小的实像；生活中照相机成的像也是倒立、缩小的实像，与这一成像原理相同。
10．小明用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时(如图所示)无法正常对焦，拍出的照片模糊，此时像成在感光器(相当于光屏)________(填“前”或“后”)。小明发现将________透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题。
后
凸
【点拨】
用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时无法正常对焦，拍出的照片模糊，根据“成实像时物近像远像变大”的规律可知，此时像成在感光器的后面；为解决这一问题，可以利用凸透镜对光的会聚作用，将一凸透镜紧靠在手机镜头上，能使光线提前会聚成像，像就会成在感光器上了。
三、作图题(11题4分，12题5分，共9分)
11．[2023·黔东南州]如图所示，请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
解：如图所示。
12．[2023·鞍山]如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，F是凸透镜的焦点，水中有一平面镜。一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中，再经过水中的平面镜反射后恰好过P点。请画出：
(1)经过凸透镜的折射光线。
(2)进入水中的折射光线。
(3)经平面镜后的反射光线。
解：如图所示。
【点拨】
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；根据像与物体关于平面镜对称，画出P在平面镜中形成的像P′，连接FP′，与平面镜交于M点，FM是水中的折射光线，也是平面镜的入射光线，连接MP，可得经平面镜后的反射光线。
四、实验探究题(13题12分，14题10分，共22分)
13．[2023·益阳]在“探究凸透镜成像的规律”实验时：
(1)若发现凸透镜表面粘满了灰尘，下面去除灰尘的方法中最合理的是________(填序号)。
A．直接用手将灰尘擦去
B．先用水冲洗，再用柔软纸巾轻轻擦干
C．用毛巾将灰尘擦去
【点拨】
直接用毛巾或用手将灰尘擦去，毛巾或灰尘颗粒会划伤凸透镜，故A、C不合理；先用水冲洗，再用柔软纸巾沿着一个方向轻轻擦干可减少对镜头的划伤，故B合理。
【答案】B
(2)要能在光屏上成像，必须将蜡烛和光屏安放在凸透镜的________(填“同侧”或“异侧”)，并且烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
异侧
【点拨】
要能在光屏上成像，也就是得到实像，必须将蜡烛和光屏安放在凸透镜的异侧。
(3)做完实验后，将凸透镜平放在物理课本封面上，通过透镜看到书名《物理》的“物”字形状是如图中的________。
【点拨】
将凸透镜平放在物理课本封面上，书名《物理》的“物”字在凸透镜的焦点以内，所以此时透过凸透镜我们能看到正立、放大的“物”的虚像，故选A。
【答案】A
14．[2023·朝阳]学习了透镜的知识以后，小明借来了爷爷的眼镜片进行了探究：
(1)如图甲所示，太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，由此判断，爷爷
戴的是________(填“近视镜”或
“远视镜”)，镜片的焦距是
________cm。
远视镜
25.0
(2)他把镜片放置在桌子上，调节到如图乙所示的位置，墙上出现了窗户清晰的像(像未画出)，这个像是倒立、________的实像，__________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。
缩小
照相机
(3)小明将镜片向上移动一定高度，墙壁上的像将________ (填“向上移动”“向下移动”或“仍然成在原来的位置”)。
向上移动
【点拨】
当物距大于2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；凸透镜成实像时，通过凸透镜光心的光线方向不变，将镜片向上移动一定高度，墙壁上的像将向上移动。
五、综合应用题(12分)
15．两条光线通过透镜的光路如图所示。
(1)该透镜是________(填“凹”或“凸”)透镜。
凹
【点拨】
由图可知，折射光线相对于入射光线偏离主光轴，光线发散，可知该透镜为凹透镜。
(2)光线a射向水面，在图中①画出a的反射光线；②大致画出a进入水中的折射光线；③标示出反射角r1和折射角r2。
解：如图所示。
【点拨】
①在水面上的入射点画出法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；②当光从空气斜射入水中时，
折射角小于入射角，画出折射光线；③反
射角为法线和反射光线的夹角，标为r1；
折射角为法线和折射光线的夹角，标为r2，
如图所示。
(3)逐渐往容器中加水，光线a在容器底形成的光斑会________(填“左移”“右移”或“不动”)。
右移
【点拨】
逐渐往容器中加水，当液面上升时，由于入射角不变，所以折射光线与原来的折射光线平行，故水面上入射点右移，光线a在容器底部形成的光斑也会向右移动。

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