滬科版（2024）八年級(jí)全冊(cè)（2024）第四章 神奇的透鏡課時(shí)作業(yè)

這是一份滬科版（2024）八年級(jí)全冊(cè)（2024）第四章 神奇的透鏡課時(shí)作業(yè)，共11頁。試卷主要包含了填空題，選擇題，實(shí)驗(yàn)題，作圖與推導(dǎo)題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、填空題(每空2分，共26分)
1．【2024亳州期末】如圖所示，西漢時(shí)期的《淮南萬畢術(shù)》中記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”將冰塊削成冰透鏡生火是利用了凸透鏡對(duì)光有 作用，請(qǐng)判斷：若要快速“火生”應(yīng)把“艾”放在冰透鏡的 位置。
(第1題)
2．為了防盜，在門上裝上一個(gè)“貓眼”如圖?！柏堁邸笔窃谛】字星度胍欢ㄐ螤畹牟Ａ哥R，不僅可以使屋內(nèi)的人能看清屋外的人，還可以擴(kuò)大觀察范圍，這是因?yàn)椤柏堁邸睂?duì)光有發(fā)散作用，所以“貓眼”中安裝的是 (填“凸”或“凹”)透鏡。
(第2題)
3．如圖所示是兩束激光分別射向并通過甲、乙兩透鏡的傳播路徑。由圖可知， (填“甲透鏡”或“乙透鏡”)是凹透鏡。
4．如圖所示是生活中用手機(jī)掃描二維碼的情形，這相當(dāng)于給二維碼拍了一張照片，攝像頭鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，二維碼經(jīng)攝像頭掃描成倒立、 (填“縮小”“等大”或“放大”)的實(shí)像。
(第4題)
5．如圖甲所示，透過圓柱形玻璃杯觀察到其后面白紙上面有一水平方向的箭頭，慢慢向玻璃杯中注水至水面高過箭頭位置，透過玻璃杯看紙上的“箭頭”如圖乙所示，注入水的圓柱形玻璃杯相當(dāng)于凸透鏡，此時(shí)白紙距玻璃杯的距離u滿足 。
(第5題)
6．【2023定遠(yuǎn)縣校級(jí)一?！咳鐖D為一點(diǎn)光源S通過透鏡AB的光路圖，請(qǐng)你判斷該點(diǎn)光源成的像 (填“能”或“不能”)用光屏接收到。
(第6題)
7．如圖是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通過凸透鏡所看到的刻度尺的像。若凸透鏡先貼著刻度尺然后逐漸遠(yuǎn)離，則最后看到的像是 (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
8．【立德樹人】“小眼鏡”成為全社會(huì)的“大關(guān)切”，有人大代表建議要高度重視近視低齡化問題。如圖甲所示為某同學(xué)看遠(yuǎn)處物體時(shí)的光路圖，該同學(xué)的眼睛是 (填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼，需要選擇圖中 (填“乙”或“丙”)型號(hào)鏡片對(duì)其眼睛進(jìn)行矯正。
(第8題)
9．某同學(xué)利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏探究凸透鏡成像的規(guī)律。他根據(jù)記錄的物距u、像距v數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的圖像，則該凸透鏡的焦距為 cm。
(第9題)
10．生物課上同學(xué)們?cè)陲@微鏡下觀察人口腔上皮細(xì)胞，通過顯微鏡看到的是人口腔上皮細(xì)胞放大的 (填“實(shí)”或“虛”)像，當(dāng)玻片向 移動(dòng)時(shí)，從像A變成像B。
二、選擇題(每小題3分，共21分；每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的)
11．目前合肥市的很多路口都安裝了監(jiān)控?cái)z像頭，如圖所示，它可以拍攝違章行駛或發(fā)生交通事故的現(xiàn)場(chǎng)照片，下列光學(xué)器材的成像原理與監(jiān)控?cái)z像頭的成像原理相同的是( )
A．放大鏡B．照相機(jī)
C．投影儀D．潛望鏡
12．【2024·蕪湖三模改編】我國自主研制的某新型戰(zhàn)斗機(jī)上的光電搜索跟蹤系統(tǒng)與攝像機(jī)功能相似，能為戰(zhàn)斗機(jī)提供感知外界的“視覺”。關(guān)于該系統(tǒng)說法正確的是( )
A．該系統(tǒng)的光學(xué)元件是一個(gè)凹透鏡
B．該系統(tǒng)的光學(xué)元件是一個(gè)凸透鏡，成的是倒立、放大的實(shí)像
C．當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)靠近目標(biāo)時(shí)，該系統(tǒng)所成像的大小不變
D．周圍景物通過該系統(tǒng)成像時(shí)，景物到鏡頭的距離大于鏡頭的2倍焦距
13．小聰在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，發(fā)現(xiàn)將蠟燭放在如圖所示位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)了一個(gè)和透鏡等大的光斑(未畫出)，左右移動(dòng)光屏?xí)r，光斑大小無明顯變化，關(guān)于此透鏡的焦距f和實(shí)驗(yàn)過程說法正確的是( )
A．該凸透鏡的焦距為13 cm
B．透鏡位置不動(dòng)，蠟燭移到20 cm刻度線處，再調(diào)節(jié)光屏位置，在光屏上呈現(xiàn)倒立、放大的像
C．光屏上已成清晰的像，在燭焰和凸透鏡之間放一近視眼鏡，應(yīng)向靠近透鏡方向移動(dòng)光屏才能再次成清晰的像
D．蠟燭由于燃燒而逐漸變短，應(yīng)適當(dāng)向下調(diào)節(jié)凸透鏡才能讓燭焰的像回到光屏的中央
14．【2024·合肥二?！啃∶饔猛该魉芰虾性O(shè)計(jì)了一個(gè)昆蟲標(biāo)本觀察器，如圖所示。盒底上放標(biāo)本，盒蓋上嵌入一凸透鏡。有焦距為5 cm和10 cm的兩種凸透鏡，為了在盒蓋上方附近，通過凸透鏡觀察到標(biāo)本正立、放大的像，凸透鏡焦距f與盒高h(yuǎn)選擇合理的是( )
A． f＝5 cm，h＝16 cmB． f＝10 cm，h＝16 cm
C． f＝5 cm，h＝10 cmD． f＝10 cm，h＝6 cm
15．如圖所示，AC為入射光線，CB為折射光線，且AO＜OB。已知AO＝8 cm，該凸透鏡的焦距可能是( )
A． f＝8 cm
B． f＝4 cm
C． f＝6 cm
D． f＝9 cm
16．【2023安徽一?！坑幸粓A柱體PQ，平放在凸透鏡的左側(cè)，具體位置如圖所示。則該圓柱體通過凸透鏡所成的像是( )
A B C D
17．【2024蚌埠蚌山區(qū)校級(jí)月考】如圖所示，在凸透鏡主光軸上的一物點(diǎn)P，物距大于焦距，如果沿直徑對(duì)稱切除透鏡很小一部分，如圖所示，再把上、下半截透鏡向原主光軸位置合攏，則成像情況與原來相比( )
A．成兩個(gè)像，上半截透鏡A成像點(diǎn)下移，下半截透鏡B成像點(diǎn)上移
B．成兩個(gè)像，上半截透鏡A成像點(diǎn)上移，下半截透鏡B成像點(diǎn)下移
C．和原來相同，只是亮度變暗
D．變成亮斑，不能成像
三、實(shí)驗(yàn)題(第18小題9分，第19小題12分，共21分)
18．【2024·合肥二?！吭凇疤骄客雇哥R成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：
(1)小聰同學(xué)調(diào)整光屏位置，在如圖甲所示位置時(shí)，光屏上呈現(xiàn)清晰的燭焰像(像未畫出)， (填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)就是根據(jù)此時(shí)的成像原理制成的。
(2)小聰同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)蠟燭在凸透鏡的焦點(diǎn)和凸透鏡之間時(shí)，從右側(cè)向左看，看到蠟燭的正立的虛像，若將一不透明白紙放在圖乙中虛線位置，則蠟燭的像將 。(填字母)
A．會(huì)消失B．亮度變暗
C．沒有變化D．成在白紙上
(3)若將圖甲中的凸透鏡換成透明玻璃板，從蠟燭一側(cè)向右看，也能看到一個(gè)“像”，該像與圖甲中光屏上的像相比較，“正倒”“大小”“虛實(shí)”三個(gè)方面中，有 個(gè)方面相同。(填字母)
A．0B．1C．2D．3
19．小明用光具座、蠟燭、夾子和透明膠膜組成的水透鏡、光屏等器材模擬眼睛看到物體的過程。(將兩個(gè)夾子同時(shí)向中心移動(dòng)相同距離使得水透鏡焦距變小、將兩個(gè)夾子同時(shí)向遠(yuǎn)離中心的方向移動(dòng)相同距離使得水透鏡焦距變大)
(1)向透明膠膜中注入一定量的水，調(diào)整燭焰、水透鏡、光屏三者的中心在同一高度處，調(diào)節(jié)三者的位置如圖所示，此時(shí)光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像(像未畫出)，則所成的像是倒立、 的，用來模擬正常的眼球成像。
(2)接下來將兩個(gè)夾子同時(shí)向中心移動(dòng)相同距離，觀察到光屏上的像變模糊，此過程模擬的是 (填“遠(yuǎn)視”或“近視”)眼的成因。
①此時(shí)，在不改變蠟燭和水透鏡位置的情況下，可以將光屏適當(dāng)向 (填“左”或“右”)移動(dòng)，光屏上可重新得到清晰的像。
②在實(shí)際生活中，患有上述視力疾病的人為了能看清物體，通常會(huì)通過戴眼鏡進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種做法相當(dāng)于在水透鏡前面增加一個(gè)合適的 (填“凸”或“凹”)透鏡。
四、作圖與推導(dǎo)題(第20小題14分，第21小題18分，共32分；解答要有必要的公式和過程)
20．在研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程中，細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)成實(shí)像時(shí)，物距、像距和焦距間存在一定的關(guān)系，進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，要成清晰的實(shí)像必須滿足：1f＝1u＋1v。
(1)若現(xiàn)用一焦距為10 cm的凸透鏡做成像實(shí)驗(yàn)，當(dāng)物距為12 cm時(shí)，光屏應(yīng)在透鏡右側(cè)距透鏡多遠(yuǎn)的地方才能成清晰的像？
(2)若此時(shí)蠟燭在1 s內(nèi)遠(yuǎn)離透鏡2 cm，則光屏應(yīng)該向哪端移動(dòng)多少厘米像才能清晰？像移動(dòng)的速度是多少m/s？
21．物體AB距凸透鏡的距離為2f時(shí)，在光屏上能成倒立、等大的實(shí)像。如圖所示，AD和AO分別是平行于主光軸和經(jīng)過凸透鏡光心的光線。
(1)完成光路圖畫出AB的像A'B'。
(2)請(qǐng)你結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)論證此時(shí)的像距是2f。
(3)把像距和物距的比值叫成像放大率，用m表示，即：m＝vu。當(dāng)物體通過凸透鏡成實(shí)像時(shí)，m＞1時(shí)成放大的實(shí)像，m＜1時(shí)成縮小的實(shí)像，且m值越大像就越大。請(qǐng)你解釋：把圖中物體AB靠近凸透鏡的焦點(diǎn)時(shí)，像的大小是變大還是變?。?br>參考答案
1．會(huì)聚；焦點(diǎn)
2．凹
3．乙透鏡 點(diǎn)撥：由圖可知，通過甲透鏡的光線比入射光線向主光軸靠攏，所以甲對(duì)光有會(huì)聚作用，因此甲是凸透鏡；通過乙透鏡的光線比入射光線更加遠(yuǎn)離主光軸，所以乙對(duì)光有發(fā)散作用，因此乙透鏡是凹透鏡。
4．縮小 點(diǎn)撥：攝像頭鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，使用攝像頭掃描二維碼時(shí)，物距大于2f，像距大于f且小于2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，所成的像是縮小、倒立的實(shí)像。
5． f＜u＜2f
點(diǎn)撥：注入水的圓柱形玻璃杯相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡；由圖可知，此時(shí)的像為倒立、放大的實(shí)像，所以白紙距玻璃杯的距離在1倍焦距和2倍焦距之間。
6．不能 點(diǎn)撥：如圖所示，反向延長兩條折射光線，交于點(diǎn)S'，即為S的像，因?yàn)镾'是由實(shí)際光線的反向延長線會(huì)聚成的，為虛像，虛像不能用光屏接收到。
7．丙
8．近視；丙 點(diǎn)撥：由圖可知，像呈在視網(wǎng)膜的前方，所以該同學(xué)的眼睛是近視眼，近視眼是由于晶狀體曲度變大，會(huì)聚能力增強(qiáng)，即折光能力增強(qiáng)造成的，應(yīng)戴具有發(fā)散功能的凹透鏡，使光推遲會(huì)聚；乙是凸透鏡，丙是凹透鏡，所以需要選擇圖中丙型號(hào)鏡片進(jìn)行矯正。
9．10 點(diǎn)撥：因?yàn)楫?dāng)u＝v＝2f時(shí)，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像，即1u＝1v時(shí)，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像，由圖可知，1u＝1v＝5 m－1，則u＝v＝2f＝15m－1＝0．2 m＝20 cm，所以f＝10 cm。
10．虛；左上方 點(diǎn)撥：顯微鏡包括物鏡和目鏡，物鏡相當(dāng)于投影儀，成倒立、放大的實(shí)像，目鏡相當(dāng)于放大鏡，成正立、放大的虛像，人眼通過顯微鏡看到的是人口腔上皮細(xì)胞放大的虛像；物鏡成的像是倒立的像，目鏡成的像是正立的像，因此當(dāng)玻片向左上方移動(dòng)時(shí)，從像A變成像B，即像向右下方移動(dòng)。
11．B 點(diǎn)撥：攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，當(dāng)物體位于其2倍焦距以外時(shí)，物體經(jīng)凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，此成像原理與照相機(jī)的成像原理相同。
12．D 點(diǎn)撥：該系統(tǒng)的光學(xué)元件相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，系統(tǒng)功能與攝像機(jī)功能相似，成的是倒立、縮小的實(shí)像，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)逐漸靠近目標(biāo)時(shí)，物距變小，像距會(huì)變大，目標(biāo)的像會(huì)逐漸變大，故C錯(cuò)誤；周圍景物通過該系統(tǒng)成像時(shí)，景物到鏡頭的距離大于鏡頭的2倍焦距，故D正確。
13．D 點(diǎn)撥：當(dāng)蠟燭放在如圖所示位置，此時(shí)物距為10．0 cm，左右移動(dòng)光屏?xí)r，光屏上光斑大小無明顯變化，根據(jù)從焦點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡后變?yōu)槠叫泄饪芍撏雇哥R的焦距為10．0 cm，故A錯(cuò)誤；透鏡位置不動(dòng)，蠟燭移到20 cm刻度線處，此時(shí)物距u＝50 cm－20 cm＝30 cm＞2f，光屏上成倒立、縮小的實(shí)像，故B錯(cuò)誤；光屏上已成清晰的像，在燭焰和凸透鏡之間放一近視眼鏡，近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，會(huì)使光推遲會(huì)聚成像，因此應(yīng)向遠(yuǎn)離透鏡方向移動(dòng)光屏才能再次成清晰的像，故C錯(cuò)誤；蠟燭由于燃燒而逐漸變短，根據(jù)過光心的光傳播方向不變可知，應(yīng)適當(dāng)向下調(diào)節(jié)凸透鏡才能讓燭焰的像回到光屏的中央，故D正確。
14．D 點(diǎn)撥：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí)，成正立、放大的虛像。由題可知，盒底上放標(biāo)本，盒蓋上嵌入一凸透鏡，則盒高等于物距。若使用焦距f為5 cm的凸透鏡時(shí)，盒高h(yuǎn)應(yīng)小于5 cm；若使用焦距f為10 cm的凸透鏡時(shí)，盒高h(yuǎn)應(yīng)小于10 cm，故D符合題意。
15．C 點(diǎn)撥：A點(diǎn)成像在B點(diǎn)，AO＜OB，即物距小于像距，滿足f＜u＜2f，v＞2f，成倒立、放大的實(shí)像。因?yàn)锳O＝8 cm，則f＜8 cm＜2f，故A、B、D不符合題意，C符合題意。
16．B 點(diǎn)撥：圓柱體的左邊P在2倍焦距之外，所成的像P'是倒立、縮小的，在1倍焦距和2倍焦距之間；圓柱體的右邊Q在1倍焦距和2倍焦距之間，所成的像Q'是倒立、放大的，在2倍焦距之外，即右邊Q的像距比左邊P的像距遠(yuǎn)，故B符合題意。
17．A 點(diǎn)撥：如果沿直徑對(duì)稱切除透鏡很小一部分，相當(dāng)于把凸透鏡分成了上下兩個(gè)小凸透鏡，這兩個(gè)小凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距和光心與原來的凸透鏡是一樣的，不移動(dòng)時(shí)主光軸、焦點(diǎn)都是重合的，當(dāng)把上面的小凸透鏡下移后，該小凸透鏡的主光軸向下移，相當(dāng)于物體向上移，則成像要向下移。下面的小凸透鏡與之相反，像向上移。故選A。
18．(1)照相機(jī) (2)C (3)A
點(diǎn)撥：(1)由圖甲可知，此時(shí)物距大于像距，則這時(shí)光屏上成倒立、縮小的實(shí)像，此成像原理應(yīng)用于照相機(jī)。
(2)因?yàn)樘撓袷怯蓪?shí)際光線的反向延長線相交得到的，所以在圖乙中虛線處放置一不透明白紙對(duì)成虛像不產(chǎn)生影響，所以蠟燭的像不會(huì)發(fā)生變化，故選C。
(3)若將圖甲中的凸透鏡換成透明玻璃板，從蠟燭一側(cè)向右看，也能看到一個(gè)“像”，這時(shí)相當(dāng)于蠟燭通過平面鏡成正立、等大的虛像，此時(shí)成的像與圖甲中所成的像相比，兩次成像的“正倒”“大小”“虛實(shí)”三個(gè)方面都不同，故選A。
19．(1)縮小 (2)近視 ①左 ②凹
點(diǎn)撥：(1)由圖可知，物距大于像距，此時(shí)光屏上成倒立、縮小的實(shí)像。
(2)近視眼眼球的焦距變小，遠(yuǎn)視眼眼球的焦距變大，由題意可知，將兩個(gè)夾子同時(shí)向中心移動(dòng)相同距離，水透鏡焦距變小，此過程模擬的是近視眼的成因。①近視眼，像成在視網(wǎng)膜前方，所以此時(shí)在不改變蠟燭和水透鏡位置的情況下，可以將光屏適當(dāng)向左移動(dòng)，光屏上可重新得到清晰的像。②凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，可以用于矯正近視眼。
20．解：(1)凸透鏡焦距為10 cm，物距為12 cm，由1f＝1u＋1v可知，此時(shí)要成清晰的像，有110cm＝112cm＋1v，解得v＝60 cm，即此時(shí)像距為60 cm，光屏應(yīng)在透鏡右側(cè)距透鏡60 cm遠(yuǎn)處才能成清晰的像。
(2)若此時(shí)蠟燭在1 s內(nèi)遠(yuǎn)離透鏡2 cm，則物距為u'＝12 cm＋2 cm＝14 cm，由1f＝1u＋1v可知，此時(shí)要成清晰的像，有110cm＝114cm＋1v'，解得v'＝35 cm，即此時(shí)的像距為35 cm，所以，成像清晰時(shí)光屏應(yīng)該向左端移動(dòng)的距離Δv＝v－v'＝60 cm－35 cm＝25 cm，則像移動(dòng)的速度是Δvt＝25cm1s＝25 cm/s＝0．25 m/s。
21．解：(1)如圖所示。
(2)結(jié)合(1)中圖示，且已知此時(shí)成倒立、等大的實(shí)像，所以AB＝A'B'，又因?yàn)椤螦OB＝∠A'OB'，∠ABO＝∠A'B'O＝90°，所以△ABO≌△A'B'O，所以B'O＝BO＝2f。
(3)根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距越小像距越大可知，物體AB靠近凸透鏡的焦點(diǎn)時(shí)，物距u變小，像距v變大，根據(jù)m＝vu可知，m變大，故像變大。