題組一 小孔成像
分析題意,理清關(guān)系。
(1)影響因素:
①物體距小孔的遠(yuǎn)近——決定像的大?。?br>②物體的形狀——決定像的形狀
(2)無(wú)關(guān)因素:小孔的形狀。
1.(2023上·安徽蚌埠·八年級(jí)統(tǒng)考期中)早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,我國(guó)古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的現(xiàn)象。如圖所示,他用蠟燭作為光源,在木板上鉆了一個(gè)小孔,發(fā)現(xiàn)光線透過(guò)小孔在墻壁上形成一個(gè)倒立的像。下列說(shuō)法正確的是( )
A.小孔成像現(xiàn)象能說(shuō)明光沿直線傳播
B.木板上的小孔一定是圓形的
C.保持蠟燭和墻的位置不變,將木板向靠近蠟燭的方向移動(dòng),蠟燭在墻上的像會(huì)變小
D.蠟燭在墻上形成的像是虛像
【答案】A
【解析】A.常見(jiàn)的光沿直線傳播的現(xiàn)象有:影子的形成、小孔成像、日食月食。小孔成像是由光的沿直線傳播形成的,故A正確;
B.小孔成像成的是物體的像,與小孔的形狀無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.保持蠟燭和墻的位置不變,將木板向靠近蠟燭的方向移動(dòng),因?yàn)槌上竦拇笮∪Q于像到小孔的距離,則木板與小孔距離越遠(yuǎn),像也越大,故C錯(cuò)誤;
D.蠟燭在墻上成的像是倒立的實(shí)像,故D錯(cuò)誤。
故選A。
2.(2023上·湖北孝感·八年級(jí)統(tǒng)考期中)在一個(gè)烈日炎炎的午后陳老師走在街頭,看到地面上樹(shù)蔭里有許多圓形光斑,抬頭看看樹(shù)葉間刺眼的陽(yáng)光,想到這樹(shù)蔭下藏著物理學(xué)的秘密,便拍下兩張照片(如圖)。經(jīng)估測(cè)樹(shù)蔭下一個(gè)清晰光斑的直徑約為0.07m,這束陽(yáng)光從約7m高處的樹(shù)葉間照射下來(lái)。我們常說(shuō)太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)約8分鐘來(lái)到地球(此題中太陽(yáng)和地球之間的距離按計(jì)算),粗略計(jì)算太陽(yáng)的直徑最接近( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值是一個(gè)定值。根據(jù)光線傳播的可逆性可知:太陽(yáng)直徑與太陽(yáng)到小孔的距離的比值是一個(gè)定值,且和光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值相等。太陽(yáng)的直徑
故選A。
3.(2023上·內(nèi)蒙古通遼·八年級(jí)統(tǒng)考期中)月亮 (選填“是”或“不是”)光源。晴天時(shí)在樹(shù)蔭下的地面上會(huì)看到圓形的光斑,這是 (選填“樹(shù)葉”或“太陽(yáng)”)的像,原因是光在 介質(zhì)中沿直線傳播。
【答案】 不是 太陽(yáng) 同種均勻
【解析】[1]本身能發(fā)光的物體叫光源,月亮本身不能發(fā)光,是靠反射太陽(yáng)光,故月亮本身不是光源。
[2][3]樹(shù)葉間有空隙,形成一個(gè)個(gè)小孔,樹(shù)蔭下地面上的光斑是太陽(yáng)經(jīng)小孔成的實(shí)像,是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的。
4.(2023上·江蘇南通·八年級(jí)統(tǒng)考期中)在觀察小孔成像特點(diǎn)時(shí),小明發(fā)現(xiàn):光屏到小孔的距離(像距)越遠(yuǎn),所成的像越大,小明想知道像的大小與該距離有什么定量關(guān)系?于是他進(jìn)行了進(jìn)一步的探究:
①用發(fā)光二極管按“F”字樣拼裝在不透明的紙板上,如圖甲所示。
②將“F”字樣紙板、帶小孔的不透明紙板、半透明塑料板(光屏)依次置于光具座的A、B、C位置,使“F”正立面對(duì)小孔,如圖乙所示。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該實(shí)驗(yàn)需在光線較 的環(huán)境中進(jìn)行;
(2)如圖乙所示,給發(fā)光二極管通電,隨即在光屏上呈現(xiàn)出光源“F”的像,此時(shí)小明觀察到光屏上呈現(xiàn)的像是圖丙中的 (填寫(xiě)序號(hào));
(3)保持如圖乙所示的擺放位置,在半透明塑料模上出現(xiàn)了清晰的像,該像的大小相比于物體,是 (選填“放大”、“縮小”或“等大”)的 (選填“實(shí)”或“虛”)像;
(4)保持“F”字形紙板、小孔位置不變,只改變光屏到小孔的距離(像距),用刻度尺逐次測(cè)量像高,記錄數(shù)據(jù)如表所示:
根根據(jù)表中的數(shù)據(jù),請(qǐng)你用一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)表示h與v的關(guān)系 。
【答案】 暗 ② 放大 實(shí) 0.25v
【解析】(1)[1]外界環(huán)境越暗,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯,所以小科在光線較暗的環(huán)境中進(jìn)一步探究。
(2)[2]能用光屏承接的為實(shí)像,實(shí)像都是倒立的,由圖乙知道
u<v
故成倒立放大的實(shí)像,故選②。
(3)[3][4]由圖乙知道,u<v,根據(jù)光直線傳播的特點(diǎn)知道,此時(shí)成倒立放大的實(shí)像。
(4)[5]由表格上的數(shù)據(jù)知道,像的高度隨像到小孔距離的增大而增大,且像的高度與像到小孔距離的比值是一個(gè)定值,即

h=0.25v
題組二 與光速有關(guān)的計(jì)算
利用激光測(cè)距的解題模型:
1.(2023上·河北石家莊·八年級(jí)石家莊市第四十中學(xué)??计谥校┰?shī)句“綠樹(shù)陰濃夏日長(zhǎng),樓臺(tái)倒影入池塘”中“陰濃”是光的 形成的,“倒影”是光的 形成的。太陽(yáng)發(fā)出的光,要經(jīng)過(guò)大約8min才能到達(dá)地球,則太陽(yáng)到地球的距離約為 km(真空中光速按3×108m/s計(jì)算)。
【答案】 直線傳播 反射 1.44×108
【解析】[1]“陰濃”是樹(shù)木的影子,光照射到不透明物體上,在不透明體后面形成的影子,是由于光的直線傳播形成的。
[2]“倒影”是樓臺(tái)通過(guò)水面(可以看成平面鏡)形成的虛像,是光的反射形成的。
[3]太陽(yáng)發(fā)出的光到達(dá)地球所用的時(shí)間約為
t=8min=480s
太陽(yáng)到地球的距離約為
s=vt=3×108m/s×480s=1.44×1011m=1.44×108km
2.(2023上·貴州六盤(pán)水·八年級(jí)統(tǒng)考期中)激光是20世紀(jì)的重大發(fā)明,被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”和“最奇異的光”。激光單色性好、方向性強(qiáng)、測(cè)距精度高,使得測(cè)量人造衛(wèi)星、月球等遠(yuǎn)目標(biāo)的距離變成現(xiàn)實(shí)。宇航員在月球上安放激光反射器,激光器從地球向月球發(fā)射一個(gè)激光脈沖信號(hào),月球上的反射器能夠?qū)⒓す饷}沖原路返回,激光脈沖從發(fā)出到接收時(shí)間間隔為2.56s。求月球與地球之間的距離約為多少米?(光在真空中的傳播速度為3.0×108m/s)
【答案】3.84×108m
【解析】解:由得,月球與地球之間的距離約為
答:月球與地球之間的距離約為3.84×108m。
3.(2023上·江西南昌·八年級(jí)統(tǒng)考期中)“如何測(cè)量地球與月球之間距離?”這個(gè)問(wèn)題從古代就有人思考了。人們先后創(chuàng)造出平面幾何法、視差角法等方法,直到人們將激光后向反射器陣列送上月球后,人們使用激光進(jìn)行測(cè)量,成為了最精準(zhǔn)的地月距離測(cè)量手段。某次測(cè)量中,光從地面射向月球后經(jīng)過(guò)2.562s接收到來(lái)自月球的反射光。
(1) 求此時(shí)月球距離地球有多遠(yuǎn)?
(2) 我們能否使用超聲波測(cè)量地球與月球之間的距離?如果能請(qǐng)說(shuō)出做法,如果不能請(qǐng)說(shuō)明理由。
【答案】(1);(2)不能使用超聲波測(cè)量地月距離,因?yàn)檎婵詹荒軅髀?br>【解析】解:(1)月球距離地球的距離是光從地面射向月球再返回來(lái)的路程的一半,即
(2)因?yàn)檎婵詹荒軅髀?,所以不能使用超聲波測(cè)量地月距離。
答:(1) 此時(shí)月球距離地球有;
(2)見(jiàn)解析。
題組三 光的反射
1.在解答此類(lèi)題目時(shí),一定要牢記反射定律的內(nèi)容,可簡(jiǎn)記為“三線共面,法線居中,兩角相等”,并且知道光路是可逆的會(huì)利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決反射角,反射光線與入射光線的夾角等問(wèn)題。
2.光的反射定律的應(yīng)用
(1)利用光的反射定律作圖,入射光線的傳播方向不變,反射面平行移動(dòng)時(shí),則反射光線也平行移動(dòng)(利用平移法進(jìn)行作圖);
(2)鏡面不動(dòng),入射光線轉(zhuǎn)動(dòng),反射光線轉(zhuǎn)過(guò)的角度與入射光線轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同;入射光線不動(dòng),鏡面轉(zhuǎn)動(dòng),反射光線轉(zhuǎn)過(guò)的角度是鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)角度的2倍。
1.(2023上·湖南岳陽(yáng)·八年級(jí)??计谥校┛荚嚻陂g,對(duì)于同學(xué)們“看卷”所畫(huà)的光路圖,正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】試卷不是光源,不能發(fā)光,同學(xué)們“看卷”原理是:光源發(fā)出的光照射到試卷上發(fā)生反射,反射光線進(jìn)入同學(xué)們的眼睛,就看到了試卷,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
2.(2023上·廣東汕頭·八年級(jí)??计谥校┫铝鞋F(xiàn)象中,屬于光的反射現(xiàn)象的是( )
A.利用激光給隧道準(zhǔn)直B.看到不發(fā)光的物體
C.自然界的“日食”和“月食”現(xiàn)象D.立竿見(jiàn)影
【答案】B
【解析】A.利用激光給隧道準(zhǔn)直,利用的是光的直線傳播,故A不符合題意;
B.看到不發(fā)光的物體,是因?yàn)楣庠谖矬w表面上發(fā)生了反射,物體反射的光線進(jìn)入我們的眼睛的緣故,利用的是光的反射,故B符合題意;
C.自然界的“日食”和“月食”現(xiàn)象,利用的是光的直線傳播,故C不符合題意;
D.立竿見(jiàn)影,利用的是光的直線傳播,故D不符合題意。
故選B。
3.(2023上·山東泰安·八年級(jí)統(tǒng)考期中)如圖為探究光的反射規(guī)律實(shí)驗(yàn)。平面鏡水平放置,白色紙板ABCD豎直地立在鏡面上。入射光線AO緊貼紙板射向鏡面,紙板上能看到反射光線OB(圖中未畫(huà)出)。O為入射點(diǎn),ON為法線。則( )
A.反射光線OB的位置在ON的左側(cè)
B.僅增大圖中∠AOC的角度,反射光線OB將遠(yuǎn)離ON
C.僅將紙板取走,反射光線OB將不存在
D.僅將平面鏡在水平面內(nèi)繞O旋轉(zhuǎn),OB位置不變
【答案】D
【解析】A.反射光線OB和入射光線AO分居在法線的兩側(cè),反射光線OB的位置在ON的右側(cè),故 A不符合題意;
B.僅增大圖中∠AOC的角度,入射角減小,則反射角減小,反射光線OB將靠近ON,故B不符合題意;
C.僅將紙板取走,反射光線OB仍然存在,只是不能顯示在紙板上,故C不符合題意;
D.僅將平面鏡在水平面內(nèi)繞O旋轉(zhuǎn),紙板仍然和平面鏡垂直,法線位置不變,入射光線位置不變,反射光線OB位置不變,故D符合題意。
故選D。
4.(2023上·福建泉州·八年級(jí)福建省泉州市培元中學(xué)??计谥校┮估?,剛下過(guò)雨的路面十分潮濕,小元出門(mén)時(shí)拿著手電筒照亮前方路面。以下說(shuō)法正確的是( )
A.手電筒發(fā)出的光在水泥路面上主要發(fā)生鏡面反射
B.手電筒發(fā)出的光在水坑水面上主要發(fā)生漫反射
C.手電筒在水坑水面反射的光大多進(jìn)入小元的眼睛,小元感覺(jué)水坑很亮
D.為了不踩進(jìn)水坑,小元應(yīng)當(dāng)踩較亮不踩較暗的
【答案】D
【解析】A.當(dāng)手電筒的光照射到水泥路面上時(shí),由于水泥路面的表面比較粗糙,光會(huì)發(fā)生漫反射,使得光線向各個(gè)方向反射,導(dǎo)致我們能夠從不同的方向看到手電筒的光。故A錯(cuò)誤;
B.由于水坑水面相當(dāng)于一個(gè)平面鏡,手電筒發(fā)出的光在水坑水面上主要發(fā)生鏡面反射,故B錯(cuò)誤;
C.由于手電筒發(fā)出的光在水坑水面上主要發(fā)生鏡面反射,因此大部分光反射出去,進(jìn)入小元的眼睛的光就少,因此看到水坑就較暗,故C錯(cuò)誤;
D.由于手電筒發(fā)出的光在水泥路面上主要發(fā)生漫反射,因此進(jìn)入小元眼睛的光就較多,看到路面就較亮,且看到水坑較暗,所以為了不踩進(jìn)水坑,小元應(yīng)當(dāng)踩較亮不踩較暗的,故D正確。
故選D。
5.(2023上·四川內(nèi)江·八年級(jí)四川省內(nèi)江市第二中學(xué)??计谥校┫铝嘘P(guān)于光現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是( )
A.鏡面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
B.光從空氣射入水中,傳播速度不變
C.黑板反光是黑板發(fā)生了漫反射
D.側(cè)面看到白紙很亮,是因?yàn)楣庹盏桨准埳习l(fā)生了漫反射
【答案】D
【解析】A.光在發(fā)生反射時(shí),都遵守光的反射定律,即鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故A錯(cuò)誤;
B.光在不同介質(zhì)中傳播速度不同,光在空氣中的速度大于在水中的速度,即光從空氣射入水中,傳播速度變小,故B錯(cuò)誤;
C.黑板反光是因?yàn)楹诎灏l(fā)生了鏡面反射,黑板反射的光線比粉筆字反射的光線強(qiáng),使人無(wú)法看清黑板上的字,故C錯(cuò)誤;
D.光在白紙表面上發(fā)生了漫反射,反射光線射向各個(gè)方向的緣故,我們便能從側(cè)面看到白紙很亮,故D正確。
故選D。
6.(2023上·四川成都·八年級(jí)四川省成都市鹽道街中學(xué)校考期中)有一光電控制液面高度和速度測(cè)量屏儀器,是通過(guò)激光在液面上的反射光線打到光電屏上來(lái)顯示液面高度和下降或上升的速度,如圖所示光路圖,入射光與液面夾角為45度,當(dāng)液面升高時(shí),光電屏上的光斑S將向移動(dòng) (選填“左”或“右”);如果液面下降的速度為1.2m/s,則S點(diǎn)移動(dòng)速度為 m/s。
【答案】 左 2.4
【解析】[1]由于入射光線是固定的,且光在水面上發(fā)生的是鏡面反射,當(dāng)水面高度發(fā)生變化時(shí),如下圖所示
由圖可知,當(dāng)液面從CD升高到AB時(shí),光電屏上的光斑S將向左移動(dòng)。
[2]由題意和下圖可知,入射光與液面夾角為45度,EFS2S1為平行四邊形,則EF=S1S2,則HG為下降高度,ΔEGF為等腰直角三角形,HG為ΔEFG的高,由幾何知識(shí)可知EF=2GH,即相同時(shí)間內(nèi)S點(diǎn)移動(dòng)的距離是液面下降高度的2倍,所以,如果液面下降的速度為1.2m/s,則S點(diǎn)移動(dòng)速度為2.4m/s。
題組四 平面鏡成像
1.平面鏡成像的特點(diǎn)
像與物對(duì)稱——數(shù)理結(jié)合應(yīng)對(duì)變化的情景。
由像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱可得:像與物大小相等,像與物到鏡面的距離相等,連線與鏡面垂直,像是正立的虛像。
2.探究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí)的注意事項(xiàng):
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用透明的薄玻璃板代替平面鏡,既能成蠟燭的像,又能看到玻璃板后的蠟燭,方便確定像的位置和大小。
(2)玻璃板要豎直放置,若不豎直放置,蠟燭成的像與玻璃板后的蠟燭不能重合。
(3)兩支蠟燭要完全一樣。
(4)實(shí)像可以呈現(xiàn)在光屏上,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上,但能被人眼看到。
3.平面鏡成像的應(yīng)用
(1)“透紙式”讀時(shí)法:由于在平面鏡中成的像和左右相反,那么我們可以對(duì)著陽(yáng)光或燈光從印有時(shí)鐘在平面鏡中像的背面去看,是實(shí)際的時(shí)刻。
(2)物體通過(guò)平面鏡成像的條件:物體在平面鏡前面;
(3)通過(guò)平面鏡看到物體像的條件:來(lái)自物體的光被反射后能夠進(jìn)入觀察者的眼睛——眼晴和虛像的連線應(yīng)與平面鏡相交。
1.(2023上·江蘇南京·八年級(jí)統(tǒng)考期中)如圖所示,平面鏡豎直放置在水平面上,一支直立的鉛筆從平面鏡前30cm處,以5cm/s水平速度向平面鏡勻速靠近。下列說(shuō)法正確的是( )
A.鉛筆的像相對(duì)于平面鏡的速度為10cm/s
B.經(jīng)過(guò)2s,鉛筆與它的像之間的距離變?yōu)?0cm
C.鉛筆在平面鏡中所成的像逐漸變大
D.若平面鏡順時(shí)針轉(zhuǎn)至圖中虛線位置,鉛筆的像將與鉛筆垂直
【答案】B
【解析】A.若鉛筆以5cm/s速度向平面鏡靠近,同時(shí)像也以5cm/s速度垂直向平面鏡靠近,故A錯(cuò)誤;
B.因像距與物距是相等的,當(dāng)鉛筆以5cm/s的速度向平面鏡靠近時(shí),2s內(nèi)鉛筆通過(guò)的距離為
s=vt=5cm/s×2s=10cm
2s后物距為
30cm﹣10cm=20cm
像距也為20cm,2s后鉛筆與鏡中的像相距
20cm+20cm=40cm
故B正確;
C.由平面鏡成像的特點(diǎn)可知,鉛筆與平面鏡的距離改變,鉛筆在鏡中的像的大小不變,故C錯(cuò)誤;
D.鉛筆與平面鏡的夾角為45°,根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),此時(shí)平面鏡將鉛筆與像的夾角平分,所以鉛筆與它在平面鏡中的像互相垂直,夾角為30°°時(shí)不垂直,故D錯(cuò)誤。
故選B。
2.(2023上·江蘇南京·八年級(jí)統(tǒng)考期中)如圖1所示是潛望鏡的結(jié)構(gòu)示意圖,其中兩塊平面鏡均相對(duì)水平面傾角45°角。潛望鏡是利用了光的反射原理?,F(xiàn)有一艘軍艦位于與平面鏡1等高的正前方,則人眼看到軍艦所成的像位于 (選填序號(hào):“①平面鏡1的正上方”、“②與平面鏡1等高的正前方”、“③平面鏡2的正下方”或“④與平面鏡2等高的正前方”);人眼看到軍艦所成的像到潛望鏡的距離 (選填“大于”、“等于”或“小于”)軍艦到潛望鏡的距離,此時(shí)若潛望鏡中看到的時(shí)間如圖2,實(shí)際的時(shí)間是 。
【答案】 ④ 大于 12∶05
【解析】[1][2]潛望鏡是由兩塊平面鏡構(gòu)成的,且平面鏡是成正立等大的虛像,由平面鏡成像特點(diǎn),像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等,所以,現(xiàn)有一艘軍艦位于與平面鏡1等高的正前方,則人眼看到軍艦是正立、等大的虛像;且所成的虛像位于與平面鏡2等高的正前方,如下圖
由圖可知,人眼看到軍艦所成的像到潛望鏡的距離大于軍艦到潛望鏡的距離。
[3]由鏡面對(duì)稱性知道,20∶51在真實(shí)時(shí)間表示應(yīng)該是12∶05。
3.(2023上·四川成都·八年級(jí)四川省成都市鹽道街中學(xué)??计谥校┤鐖D是“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)器材有:帶底座的玻璃板、白紙、筆、火柴、光屏各一個(gè),兩支外形相同的蠟燭A和B。
(1)實(shí)驗(yàn)還缺少的器材是 ,選用玻璃板代替平面鏡,主要是為了便于確定像的 ;
(2)如果有5mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板,應(yīng)選擇 mm厚的玻璃板做實(shí)驗(yàn),用兩段相同的蠟燭是為了比較像與物的 關(guān)系;
(3)在豎立的玻璃板前點(diǎn)燃蠟燭A,拿未點(diǎn)燃的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動(dòng),人眼一直在玻璃板的前側(cè)觀察,直到蠟燭B與像 ,這種確定像與物大小關(guān)系的方法是 (選填“控制變量法”或“等效替代法”);
(4)移去蠟燭B,在其原來(lái)位置上放置一塊光屏,光屏上無(wú)法呈現(xiàn)蠟燭的像,說(shuō)明平面鏡成的像是 像;
(5)若圖乙中貓的頭部位置保持不變,把鏡子沿MN截成兩半,其中的一半平行向后移一段距離 。
A.都不能成像
B.各成半個(gè)像,合起來(lái)成一個(gè)完整的像
C.都成完整的像,且兩個(gè)像在同一位置
D.都成完整的像,且兩個(gè)像在不同位置
【答案】 刻度尺 位置 2 大小 重合 等效替代法 虛 D
【解析】(1)[1]為了探究平面鏡成像特點(diǎn),應(yīng)用刻度尺測(cè)量像與物到鏡面的距離。
[2]透明的玻璃板,可以成像,也可以透光,能觀察到玻璃板的另一側(cè),也能觀察到與像作比較的蠟燭B,可以確定像的位置。
(2)[3]當(dāng)玻璃板越薄,兩個(gè)反射面成像距離越近,不容易出現(xiàn)兩個(gè)像,而厚的玻璃板會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像,則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇2mm厚的玻璃板做實(shí)驗(yàn).
[4]用兩段相同的蠟燭,一根用于成像,一根用于與像作比較,通過(guò)等效法比較像與物的大小。
(3)[5]平面鏡成像是光的反射現(xiàn)象,在豎立的玻璃板前點(diǎn)燃蠟燭A,拿未點(diǎn)燃的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動(dòng),人眼一直在玻璃板的前側(cè)觀察,直到蠟燭B與像重合。
[6]蠟燭A與蠟燭B等大,蠟燭B與像重合,說(shuō)明蠟燭B與像等大,通過(guò)等效替代法得,像與物大小相等。
(4)[7]平面鏡成的像是虛像,虛像無(wú)法在光屏上呈現(xiàn)。
(5)[8]平面鏡成的像與物體大小相等,與平面鏡大小無(wú)關(guān),且像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,因此把鏡子沿MN截成兩半,其中的一半平行向后移一段距離后,兩個(gè)部分的平面鏡都能成完整的像,且兩個(gè)像在不同位置,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
題組五 光的折射
光的折射規(guī)律
1.斜射:光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向偏折,折向角小于入射角。當(dāng)入射角增大(減小)時(shí),折射角也增大(減小)。
2.垂直入射:光從空氣垂直射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),傳播方向不變。
1.(2023上·福建廈門(mén)·八年級(jí)廈門(mén)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校校考期中)如圖,你在空水槽底部安裝了一微型光源S,S發(fā)出一束光。在水槽右側(cè)壁上形成一光斑,你在光斑處固定了一小塊橡皮泥P,接著你往水槽內(nèi)緩慢加水至水面上升到a位置,期間你一直在觀察右側(cè)光斑位置的變化情況,下列描述正確的是( )
A.當(dāng)水面升至a時(shí),你將看到的光斑靜止在橡皮泥下方某處
B.緩慢加水至水而上升到P點(diǎn)以下的位置期間,光斑從P處緩慢下移再緩慢上移
C.你觀察到光斑從P迅速下移到某一位置后再緩慢上移,最終光斑和橡皮泥P重合
D.你看到光斑從P迅速下降到某一位置后再緩慢上移,最終靜止在橡皮泥P上方某處
【答案】D
【解析】緩慢加水至水而上升到P點(diǎn)以下的位置期間,發(fā)生折射,根據(jù)折射定律,光斑位置在如下圖所示
水面上升至P點(diǎn)以上的a位置時(shí),光線先在水池壁反射,再折射出水面,根據(jù)反射定律和折射定律,光斑位置在如下圖所示
通過(guò)畫(huà)圖可知:在加水過(guò)程中,由于開(kāi)始的水很少,光斑會(huì)迅速下移到P點(diǎn)以下的某一位置,然后隨著水的增多光斑再緩慢上移,由于人眼看水中的橡皮泥也是虛像,虛像的位置也在S1、S2處;當(dāng)水面升到橡皮泥處后,光斑和橡皮泥P重合,水面繼續(xù)上升,觀察到光斑P位于水中,是光線先在水池壁反射,再折射出水面,人眼逆著光線看到的虛像,位置如圖S3、S4處,隨著水面上升,位置上移,最終靜止在橡皮泥P上方某處。
A.當(dāng)水面升至a時(shí),到光斑最終靜止在橡皮泥P上方某處。故A不符合題意;
B.緩慢加水至水而上升到P點(diǎn)以下的位置期間,光斑會(huì)迅速下移到P點(diǎn)以下的某一位置,然后隨著水的增多光斑再緩慢上移,故B不符合題意;
C.觀察到光斑從P迅速下移到某一位置后再緩慢上移,光斑和橡皮泥P重合后繼續(xù)上升,最終停留在橡皮泥P上方某處。故C不符合題意;
D.通過(guò)圖像可以看出,光斑從P迅速下移到某一位置后再緩慢上移,最終靜止在橡皮泥P上方某處,故D符合題意。
故選D。
2.(2023上·云南昆明·八年級(jí)??计谥校┤∫恢徊煌该鞯谋?,在杯底放一枚硬幣.從杯子上方看下去能看到杯底的硬幣,然后向后退,直到剛好看不見(jiàn)杯底的硬幣時(shí)站住。請(qǐng)一位同學(xué)向杯子里倒水,當(dāng)水到達(dá)一定深度時(shí),剛剛看不見(jiàn)的硬幣又看見(jiàn)了。下列能正確表示加水后又看見(jiàn)硬幣的光路圖是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】當(dāng)杯子里的水達(dá)到一定深度時(shí),之前看不到的硬幣由可以看見(jiàn)了。這是因?yàn)楣庹丈涞接矌派习l(fā)生了反射,反射光線由水斜射入空氣時(shí)發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線向水面偏折,折射光線進(jìn)入人的眼睛,看到了“硬幣”,看到的硬幣實(shí)際上是光的折射形成的虛像,故B正確。
故選B。
3.(2023上·山東威海·八年級(jí)統(tǒng)考期中)下列光現(xiàn)象中,由于光的折射形成的( )
A.景物在水中形成“倒影”B.日偏食的形成
C.從汽車(chē)后視鏡看到車(chē)輛D.筷子在水面處“折斷”
【答案】D
【解析】A.景物在水中形成“倒影”屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故A不符合題意;
B.日偏食是由于光的直線傳播形成的,故B不符合題意;
C.汽車(chē)的后視鏡是凸面鏡,從汽車(chē)后視鏡看到車(chē)輛,是由于光的反射形成的,故C不符合題意;
D.筷子看起來(lái)在水面處“折斷”,是因?yàn)樗械目曜臃瓷涞墓饩€由水中斜射入空氣中時(shí),在水面處發(fā)生折射,人看到的是水中筷子的虛像,故D符合題意。
故選D。
4.(2023上·山東淄博·八年級(jí)統(tǒng)考期中)(多選)如圖所示,光線斜射到兩種透明物質(zhì)的界面時(shí),同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,則由圖可知( )
A.入射光線為BOB.法線為MN
C.入射角為D.的右側(cè)可能是空氣
【答案】BD
【解析】在放射現(xiàn)象中,入射光線和反射光線分居在法線兩側(cè),反射角等于入射角,由此可知,是界面,MN是法線;在折射現(xiàn)象中,入射光線和折射光線分居在法線兩側(cè),由此可知,CO為入射光線,OA為折射光線,OB是反射光線;由可得,入射角,折射角是,入射角大于折射角,的右面可能是空氣,故BD符合題意,AC不符合題意。
故選BD。
5.(2023上·河北邢臺(tái)·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖所示,一支固定好的激光筆向盛有水的水槽發(fā)射一束激光照射到水面上的O點(diǎn),光線經(jīng)過(guò)折射在水槽底部形成一個(gè)光斑,此時(shí)折射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;打開(kāi)水槽底部的水龍頭緩慢放水,能觀察到水槽底部光斑向 (填“左”或“右”)移動(dòng),請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出折射光線的大致位置。
【答案】 小于 右
【解析】[1]光從空氣斜射入水中發(fā)生折射,折射角小于入射角,折射光線偏向法線。
[2]打開(kāi)水槽底部水龍頭緩慢放水,水面下降,折射點(diǎn)向右移動(dòng),因此,折射光線逐漸向右移動(dòng)。
[3]過(guò)入射點(diǎn)垂直于界面作出法線,光從空氣斜射向水中時(shí),折射角小于入射角,據(jù)此在法線右側(cè)的水中畫(huà)出折射光線的大概位置,如圖所示:
6.(2023上·重慶·八年級(jí)重慶南開(kāi)中學(xué)??计谥校┥渌~(yú)是一種小型觀賞魚(yú)類(lèi),它看到水面上方的昆蟲(chóng)是光從 (選填“空氣射向水”或“水射向空氣”)時(shí)發(fā)生折射所成的虛像,其虛像比實(shí)際的昆蟲(chóng)位置要 (選填“高”或“低”)。
【答案】 空氣射向水 高
【解析】[1]昆蟲(chóng)在水面上的空氣中,射水魚(yú)看到水面上方的昆蟲(chóng)是昆蟲(chóng)反射的光從空氣射向水時(shí)發(fā)生折射所成的虛像。
[2]光從空氣中斜射入水中,空氣中的入射角大于水中的折射角,而射水魚(yú)以為像在折射光線的反向延長(zhǎng)線上,則昆蟲(chóng)經(jīng)過(guò)折射形成的虛像比實(shí)際的昆蟲(chóng)位置高。
7.(2023上·福建福州·八年級(jí)福建省福州屏東中學(xué)??计谥校┬∠奶骄抗獾恼凵湟?guī)律,將一束光從空氣斜射入水中發(fā)生折射,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
(1)分析數(shù)據(jù),可以得到結(jié)論:光從空氣斜射入水中時(shí),折射角 入射角;當(dāng)入射角逐漸減小時(shí),折射角逐漸 ;
(2)讓光從水斜射向空氣,當(dāng)入射角為40°時(shí),折射角為 ;不斷增大入射角,折射角也隨之增大,其中先接近90°的是 角。
【答案】 < 減小 60° 折射
【解析】(1)[1][2]分析表中數(shù)據(jù)可知,光從空氣斜射入水中時(shí),折射角小于入射角。入射角越大,折射角也越大。
(2)[3]根據(jù)光路可逆,讓光從水斜射向空氣,當(dāng)入射角為40°時(shí),折射角為60°。
[4]因?yàn)楣鈴乃行鄙淙肟諝庵袝r(shí),折射角大于入射角,且入射角增大,折射角也增大,故折射角先接近90°。
題組六 生活中的光現(xiàn)象
光的折射現(xiàn)象
觀現(xiàn)象,知成因
1.現(xiàn)象:影子、小孔成像、日食、月食、激光準(zhǔn)直、排隊(duì)前后左右看齊等;成因:光的直線傳播。
2.現(xiàn)象:倒影、平面鏡成像、水中月、鏡中花、汽車(chē)觀后鏡、道路轉(zhuǎn)彎處設(shè)置的反光鏡等;成因:光的反射。
3.現(xiàn)象:水中筷子向上彎折、水面折枝、海市蜃樓、沙漠蜃景、池水變淺等;成因:光的折射。
1.(2023上·安徽合肥·八年級(jí)??计谥校┤鐖D所示的是一些成語(yǔ)中有關(guān)光現(xiàn)象的景象,其中由于光的折射形成的是( )
A.海市唇樓B.一葉障目
C.鑿壁偷光D.杯弓蛇影
【答案】A
【解析】A.海面上的“海市蜃樓”是光在不均勻的介質(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生折射形成的,故A符合題意;
B.一葉障目是指一個(gè)葉子能擋住眼睛,是由于光的直線傳播形成的,故B不符合題意;
C.鑿壁偷光是利用了光沿直線傳播,故C不符合題意;
D.杯弓蛇影是由于對(duì)面的墻壁上掛著的弓,弓的虛像好像一條蛇映在透明的酒杯中,因此屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故D不符合題意。
故選A。
2.(2023上·四川成都·八年級(jí)四川省成都市鹽道街中學(xué)校考期中)下列光現(xiàn)象可以解釋“海市蜃樓”原理的是( )
A.樹(shù)下陰影B.水中倒影
C.筷子彎折D.手影游戲
【答案】C
【解析】海市蜃樓是由于空氣不均勻,產(chǎn)生的折射現(xiàn)象。
A.樹(shù)下陰影是樹(shù)的影子,是光的直線傳播現(xiàn)象,故A不符合題意;
B.水中倒影屬于平面鏡成像,原理是光的反射。故B不符合題意;
C.筷子好像在水面處折斷了是光在空氣與水的界面發(fā)生了折射,是光的折射現(xiàn)象。故C符合題意;
D.手影游戲利用的是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,故D不符合題意。
故選C。
3.(2023上·重慶渝中·八年級(jí)重慶巴蜀中學(xué)??计谥校┤鐖D所示的現(xiàn)象中,能夠說(shuō)明光沿直線傳播的是( )
A.水球中的人像B.山東煙臺(tái)的海市蜃樓
C.巫山高峽平潮雙彩D.巴蜀舞蹈社的影子舞
【答案】D
【解析】A.如圖,水球中的人像相當(dāng)于凸透鏡成像,其原理是光的折射,故A不符合題意;
B.如圖,海市蜃樓在海上或陸地上均可以看到,由于不同區(qū)域空氣密度不同,光線會(huì)在氣溫梯度分界處產(chǎn)生折射現(xiàn)象,故B不符合題意;
C.如圖,彩虹是太陽(yáng)光通過(guò)懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射形成的,白光經(jīng)水珠折射后,分成各種彩色光,這是光的色散現(xiàn)象,故C不符合題意;
D.如圖,因?yàn)楣庠诰鶆蚪橘|(zhì)中沿直線傳播,影子是因?yàn)槲矬w阻礙了光的直線傳播而形成的暗影,故D符合題意。
故選D。
4.(2023上·河北滄州·八年級(jí)校考期中)下列光現(xiàn)象不能說(shuō)明光沿直線傳播的是( )
A.看到不發(fā)光的物體B.手影游戲
C.小孔成像D.日環(huán)食
【答案】A
【解析】A.看到不發(fā)光的物體,是因?yàn)槲矬w反射的光進(jìn)入人眼,屬于光的反射,故A符合題意;
BCD.手影、小孔成像、日環(huán)食都是光的直線傳播的應(yīng)用,故BCD不符合題意。
故選A。
5.(2023上·湖北武漢·八年級(jí)統(tǒng)考期中)下列光現(xiàn)象中主要利用光的直線傳播的是( )
A.小孔成像B.人看到書(shū)
C.塔式太陽(yáng)能電站D.凸面鏡擴(kuò)大視野
【答案】A
【解析】A.根據(jù)小孔成像的原理可知,這利用了光沿直線傳播的特點(diǎn),故A符合題意;
B.人看到地上的書(shū),屬于漫反射,是由光的反射形成的,故B不符合題意;
C.塔式太陽(yáng)能電站,它是在很大面積的場(chǎng)地上裝有許多臺(tái)大型太陽(yáng)能反射鏡,這利用了光的發(fā)射,故C不符合題意。
D.凸面鏡對(duì)于平行光是發(fā)散,但看物體的反射光不是平行光,正是這種發(fā)散導(dǎo)致成像位置顯得更遠(yuǎn)更小,視角就更大,視野就開(kāi)闊了,利用了光的反射,故D不符合題意。
故選A。
6.(2023上·江蘇連云港·八年級(jí)統(tǒng)考期中)下列示例中屬于光的反射現(xiàn)象的是( )
A.雨后天空看見(jiàn)彩虹B.在地球上可以看到日食月食
C.太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡被分解成各種色光D.潛水艇內(nèi)的人員用潛望鏡觀察水面上的情況
【答案】D
【解析】A.雨后天空看見(jiàn)彩虹是光的色散現(xiàn)象,屬于光的折射,故A不符合題意;
B.在地球上可以看到日食月食時(shí)由于光的直線傳播形成的,故B不符合題意;
C.太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡被分解成各種色光是光的色散現(xiàn)象,屬于光的折射,故C不符合題意;
D.潛水艇內(nèi)的人員用潛望鏡觀察水面上的情況,利用平面鏡成像,屬于光的反射現(xiàn)象,故D符合題意。
故選D。
7.(2023上·福建廈門(mén)·八年級(jí)??计谥校┫铝鞋F(xiàn)象中與“海市蜃樓”原理相同的是( )
A.日晷上針的影子B.皮影戲中的皮影
C.鳥(niǎo)巢在水中的倒影D.筷子水面處彎折
【答案】D
【解析】A.海市蜃樓是光在不均勻的空氣中傳播發(fā)生的折射現(xiàn)象。日晷上針的影子利用了光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,故A不符合題意;
B.皮影戲中的皮影利用了光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,故B不符合題意;
C.鳥(niǎo)巢在水中的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象,平面鏡成像原理是光的反射,故C不符合題意;
D.筷子水面處彎折是光的折射現(xiàn)象,故D符合題意。
故選D。
8.(2023上·福建廈門(mén)·八年級(jí)廈門(mén)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校校考期中)光與影的世界是生活也是藝術(shù),攝影作品將之展現(xiàn)得奇妙而瑰麗。如圖中可以用光的反射傳播解釋的是( )
A.奇妙的“倒影”B.地面上的影子
C.瑰麗的彩虹D.露珠下被放大的葉脈
【答案】A
【解析】A.倒影是平面鏡成像,本質(zhì)上是光的反射現(xiàn)象,故A符合題意;
B.地面上的影子是光在直線傳播的過(guò)程中被障礙物阻擋后在地面形成的陰影,故B不符合題意;
C.彩虹是太陽(yáng)光照射到雨滴或水氣上發(fā)生色散所形成的,彩虹的形成是光的色散現(xiàn)象,故C不符合題意;
D.露珠下的葉脈被放大是光的折射現(xiàn)象,橢圓的露珠相對(duì)于是一個(gè)放大鏡,所以能形成正立、放大的虛像,故D不符合題意。
故選A。
9.(2023·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模)如圖所示的光現(xiàn)象中,屬于反射現(xiàn)象的是( )
A. 南湖紅船的倒影B. 寶塔山下的光柱
C. 遵義會(huì)址的樹(shù)蔭D. 天安門(mén)旁的彩虹
【答案】A
【解析】A.南湖紅船的倒影屬于平面鏡成像,是光的反射形成的,故A符合題意;
B.寶塔山下的光柱,是光的直線傳播,故B不符合題意;
C.遵義會(huì)址的樹(shù)蔭是影子,是光的直線傳播形成的,故C不符合題意;
D.天安門(mén)旁的彩虹是光的色散現(xiàn)象,是光的折射形成的,故D不符合題意。
故選A。
10.(2023上·江西贛州·八年級(jí)統(tǒng)考期中)(多選)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,《墨經(jīng)》中記載了影子的形成、平面鏡的反射等光學(xué)問(wèn)題。如圖中的光學(xué)現(xiàn)象與影子的形成原理不相同的是( )
A.日食現(xiàn)象B.筷子彎折
C.湖中倒影D.雨后彩虹
【答案】BCD
【解析】光沿直線傳播常見(jiàn)的現(xiàn)象有:影子的形成、日食月食、小孔成像。日食現(xiàn)象和影子的形成原理相同;筷子彎折是光的折射現(xiàn)象;湖中倒影是光的反射現(xiàn)象;雨后彩虹是光的折射現(xiàn)象,故A不符合題意,BCD符合題意。
故選BCD。
題組七 光的色散
1.光的色散現(xiàn)象
知色散本質(zhì),明光現(xiàn)象成因
色散的現(xiàn)象是白光分解成了七色光;從本質(zhì)上看,七色光是由光的折射形成的。
2.色光的混合
對(duì)比色光的三原色,得到七色光。
色光的三原色是紅、綠、藍(lán);顏料的三原色是紅、黃、藍(lán)。紅光+綠光→黃光;紅光+藍(lán)光→品紅光;綠光+藍(lán)光→青光;紅光+綠光+藍(lán)光→白光。
3.不可見(jiàn)光的應(yīng)用
記住應(yīng)用,準(zhǔn)確答題
(1)紅外線:①加熱;②高溫殺菌;③紅外感應(yīng);④探測(cè);⑤遙控。
(2)紫外線:①照相機(jī)底片感光;②殺菌消毒;③人體維生素D合成;④防偽;⑤誘殺蚊蟲(chóng)。
1.(2023上·江蘇淮安·八年級(jí)統(tǒng)考期中)有關(guān)紅外線、紫外線,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.當(dāng)一個(gè)物體的溫度升高時(shí),則它輻射出的紅外線也會(huì)增強(qiáng)
B.紅外線不能被我們看見(jiàn),所以它不能像可見(jiàn)光那樣傳遞能量
C.驗(yàn)鈔機(jī)利用紫外線使熒光物質(zhì)發(fā)光,遙控器利用紅外線遙控
D.紫外線能殺死微生物,在醫(yī)院常用紫外線來(lái)滅菌
【答案】B
【解析】A.溫度越高的物體輻射出的紅外線越強(qiáng),故A正確,不符合題意;
B.紅外線雖然不能被我們看見(jiàn),但是紅外線有熱效應(yīng),可以傳遞能量,故B錯(cuò)誤,符合題意;
C.紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光,可以驗(yàn)鈔,遙控器發(fā)出的是紅外線,故C正確,不符合題意;
D.紫外線可以殺菌,在醫(yī)院常用紫外線來(lái)滅菌,故D正確,不符合題意。
故選B。
2.(2023上·陜西西安·八年級(jí)西安市五環(huán)中學(xué)??计谥校┣嗌倌晁囆g(shù)節(jié)上,學(xué)校舞蹈隊(duì)的演員們穿白色上衣、藍(lán)色裙子在舞臺(tái)上表演。當(dāng)只有紅光照在演員身上時(shí),觀眾看到她們的( )
A.上衣為白色,裙子為黑色B.上衣為紅色,裙子為黑色
C.上衣為白色,裙子為藍(lán)色D.上衣為黑色,裙子為紅色
【答案】B
【解析】紅光照在白上衣上,由于白上衣可以反射紅光,白上衣反射的紅光進(jìn)入觀眾的眼中,所以觀眾看到上衣就是紅色的;藍(lán)裙子只能反射藍(lán)光,不能反射紅光,紅光照在藍(lán)裙子上被吸收,觀眾看到的裙子是黑色的,故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
3.(2023上·陜西西安·八年級(jí)西安市五環(huán)中學(xué)校考期中)生活中處處有物理:2022年7月13日出現(xiàn)的超級(jí)月亮 (選填“是”或“不是”)光源;常用的測(cè)溫槍是利用人體發(fā)出的 (選填“紅外線”或“紫外線”)來(lái)測(cè)量體溫的;同學(xué)們用電腦上網(wǎng)課時(shí),家中電腦顯示器上的彩色畫(huà)面都是由紅、綠、藍(lán)三種色光混合而成的。
【答案】 不是 紅外線
【解析】[1]自身能發(fā)光的物體叫光源,月亮本身不會(huì)發(fā)光,不是光源。
[2]紅外線是不可見(jiàn)光,紅外線測(cè)溫槍是利用物體發(fā)射的紅外線工作的,原理是將物體發(fā)射的紅外線具有的輻射能轉(zhuǎn)變成電信號(hào),紅外線輻射能的大小與物體本身的溫度相對(duì)應(yīng),根據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)大小,可以確定物體的溫度。
4.(2023上·山東威?!ぐ四昙?jí)統(tǒng)考期中)如圖所示,太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后,在光屏上會(huì)形成一條彩色光帶(ab區(qū)域),這種現(xiàn)象叫 。如果在白屏與棱鏡之間豎直放一塊紅色玻璃,則白屏上看到的是 色。用溫度計(jì)分別在不同色光區(qū)域測(cè)溫,發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)放在 外側(cè)時(shí)溫度計(jì)示數(shù)上升較快; 外側(cè)的光能使熒光物質(zhì)發(fā)光。(后面兩空都選填“a”或“b”)
【答案】 光的色散 紅 a b
【解析】[1]當(dāng)太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡后,會(huì)分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種單色光,這是光的色散現(xiàn)象。
[2]透明物體顏色由透過(guò)的光的顏色決定,不透明物體的顏色與它反射的光的顏色相同。白色物體反射各種顏色的光,不透明物體只反射與它相同顏色的光,其它光被吸收。如果在白屏與棱鏡之間豎直放一塊紅色玻璃,紅色玻璃只能透過(guò)紅光,則白屏上其他顏色的光消失,只留下紅色。
[3][4]白色光屏a處我們看到的是紅光,紅外線具有熱效應(yīng),它位于紅色光的外面,所以溫度計(jì)應(yīng)放在a處的外側(cè)示數(shù)上升較快。b外側(cè)的光是紫外線,紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光。
題組八 生活中的透鏡
1.通過(guò)照相機(jī)的成像特點(diǎn),理解調(diào)節(jié)方法:
(1)物近像遠(yuǎn)像變大,像由小變大,照相機(jī)靠近物體,同時(shí)增大鏡頭與底片之間的距離;
(2)物遠(yuǎn)像近像變小,像由大變小,照相機(jī)遠(yuǎn)離物體,同時(shí)減小鏡頭與底片之間的距離。
2.根據(jù)放大鏡成像的特點(diǎn)解題:
(1)物近像近像變小,像由大變小,放大鏡靠近物體;
(2)物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大,像由小變大,放大鏡遠(yuǎn)離物體;
(3)放大鏡成虛像,只能由眼睛觀察,不能用光屏承接。
3.投影儀成倒立、放大的實(shí)像,為了方便觀看,我們常常將幻燈片倒立放置以便在屏幕上成正立的像。
1.(2023上·重慶渝中·八年級(jí)重慶巴蜀中學(xué)校考期中)城市的很多街口都安裝了360高清晰攝像頭,由公安局實(shí)施24小時(shí)監(jiān)控,來(lái)保護(hù)人民的安全。攝像機(jī)的像距幾乎不變,但鏡頭的功能類(lèi)似于人眼睛的晶狀體,焦距可以調(diào)節(jié),如圖所示。某犯罪嫌疑人在成像板上已經(jīng)成清晰的像,此時(shí)鏡頭的焦點(diǎn)在F處,在監(jiān)控此人的過(guò)程中(該人在成像板上的像保持清晰),下列說(shuō)法正確的是( )
A.正常人的眼睛明視距離為50cm
B.如果該人靠近鏡頭,鏡頭的焦點(diǎn)可能變?cè)赼點(diǎn)
C.不管該人走近還是走遠(yuǎn),所成的像都是倒立、放大的實(shí)像
D.如果保持人與鏡頭的位置不變,撤去成像板,則不能成像
【答案】B
【解析】A.明視距離描述的是在充足的照明條件下,人們?cè)诮嚯x工作時(shí)的舒適距離,正常人的眼睛明視距離為25cm,故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)閿z像機(jī)的像距幾乎不變,犯罪嫌疑人在成像板上的像保持清晰,如果該人靠近鏡頭,就是物距減小,如果凸透鏡焦距不變則像距就要增大,當(dāng)像距不變時(shí),凸透鏡的焦距就要適當(dāng)變小,所以鏡頭的焦點(diǎn)可能變?cè)赼點(diǎn),故B正確;
C.?dāng)z像機(jī)的成像原理是成倒立、縮小的實(shí)像,故C錯(cuò)誤;
D.?dāng)z像機(jī)的成像板相對(duì)于是光屏,凸透鏡成像與否跟是否有光屏無(wú)關(guān),人站在鏡頭前,撤去成像板,凸透鏡還是能夠成像,故D錯(cuò)誤。
故選B。
2.(2023上·山東臨沂·八年級(jí)統(tǒng)考期中)2023年9月12日,華為公司旗下問(wèn)界新M7智慧汽車(chē)正式發(fā)布。該車(chē)?yán)密?chē)載傳感器(攝像頭、雷達(dá))采集生成道路特征數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”駕駛。作為傳感器之一的攝像頭,下列說(shuō)法正確的是( )
A.?dāng)z像頭的鏡頭是凹透鏡B.成像時(shí)障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以內(nèi)
C.?dāng)z像頭成的像是正立的虛像D.遇障礙物時(shí),要想生成更大的像,鏡頭應(yīng)該向前伸
【答案】D
【解析】AC.由凸透鏡成像規(guī)律可知,物距大于2倍焦距時(shí),凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,應(yīng)用是照相機(jī),攝像頭成像的原理與照相機(jī)原理相同,所以攝像頭的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,故AC錯(cuò)誤;
B.在物距大于2倍焦距時(shí),凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像,故攝像頭成像時(shí),障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以外,故B錯(cuò)誤;
D.凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距變小,像距變大,像變大,故遇障礙物時(shí),要想成更大的像,鏡頭應(yīng)該向前伸,故D正確。
故選D。
3.(2022上·江蘇淮安·八年級(jí)??茧A段練習(xí))小程同學(xué)將燭焰放在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi),眼睛通過(guò)透鏡觀察到的像可能是如圖中的( )所示
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】當(dāng)燭焰離凸透鏡的距離小于焦距時(shí),在凸透鏡同一側(cè)會(huì)成正立放大的虛像,像距大于物距,是放大鏡的原理;
A.圖中是倒立放大虛像,故A不符合題意;
B.圖中是正立放大的虛像,像距大于物距,故B符合題意;
CD.圖中像距小于物距,故CD不符合。
故選B。
4.(2022上·河南駐馬店·八年級(jí)統(tǒng)考期中)(多選)投影儀投影到銀幕上,銀幕是用粗糙的白布制成的。下列說(shuō)法正確的是( )
A.全班同學(xué)看到的畫(huà)面是實(shí)像
B.全班同學(xué)都能看到畫(huà)面是因?yàn)楣馍涞酵队般y幕上發(fā)生了鏡面反射
C.鏡面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
D.全班同學(xué)都能看到畫(huà)面是因?yàn)楣馍涞酵队般y幕上發(fā)生了漫反射
【答案】AD
【解析】A.投影儀是使用了凸透鏡成像的原理,成倒立、放大的實(shí)像,所以全班同學(xué)看到的畫(huà)面是實(shí)像,故A正確;
BD.反射表面是光滑的,則發(fā)生鏡面反射,表面是粗糙的,發(fā)生漫反射;銀幕是用粗糙的白布制成的,全班同學(xué)都能看到畫(huà)面,因?yàn)楣馍涞酵队般y幕上,反射光線是向四面八方的,發(fā)生了漫反射,故B錯(cuò)誤、D正確;
C.鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故C錯(cuò)誤。
故選AD。
5.(2023上·廣西桂林·八年級(jí)統(tǒng)考期中)學(xué)校為了同學(xué)們的生命財(cái)產(chǎn)安全,安裝了監(jiān)控?cái)z像頭。如圖所示,拍照時(shí),攝像頭的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,所成的像是 (選填“放大”或“縮小”或“等大”)的 (選填“實(shí)”或“虛”)像。
【答案】 縮小 實(shí)
【解析】[1][2]拍照時(shí),攝像頭的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,物體的位置位于鏡頭的二倍焦距之外,所成的像是倒立、縮小的實(shí)像。
6.(2023上·上海·八年級(jí)??计谥校┤鐖D所示,小李通過(guò)凸透鏡看到了提示牌上“關(guān)燈”兩字放大的 (選填“實(shí)”或“虛”)像,如果想讓看到的字再變大點(diǎn),應(yīng)讓凸透鏡 (選填“靠近字”或、“遠(yuǎn)離字”)。
【答案】 虛 遠(yuǎn)離
【解析】[1]由圖可知,小李看到的是正立、放大的像。由凸透鏡成像規(guī)律可知,當(dāng)物體在凸透鏡焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí),成正立、放大的虛像,利用此原理制成了放大鏡。
[2]凸透鏡成正立、放大的虛像時(shí),物體越靠近焦點(diǎn),所成的虛像越大,所以如果想讓看到的字再變大點(diǎn),應(yīng)讓凸透鏡遠(yuǎn)離字。
7.(2022上·遼寧撫順·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖是張老師利用手機(jī)直播網(wǎng)課的情景。手機(jī)取景框內(nèi)只看到電子白板,為了讓同學(xué)們同時(shí)既能看到電子白板,又能看到兩邊黑板上板書(shū)的文字,手機(jī)應(yīng)該 (選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)黑板,黑板上文字所成的像是縮小的 (選填“實(shí)”或“虛”)像。
【答案】 遠(yuǎn)離 實(shí)
【解析】[1][2]手機(jī)攝像頭相當(dāng)于照相機(jī),物體成倒立、縮小的實(shí)像,要想拍攝范圍變大,則像變小,像距變小,根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律,物距應(yīng)變大,即手機(jī)遠(yuǎn)離被拍攝物體。
8.(2022上·廣東惠州·八年級(jí)??计谥校┩队皟x所成的像是 (選填“正立”或“倒立”) (選填“放大”或“縮小”)實(shí)像;照相機(jī)是利用物體在 倍焦距之外時(shí),凸透鏡能成倒立 (選填“放大”、“縮小”)實(shí)像的原理制成的。
【答案】 倒立 放大 2 縮小
【解析】[1][2]當(dāng)物體在凸透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間時(shí),成倒立放大的實(shí)像,幻燈機(jī)、投影儀就是利用此原理工作的。
[3][4]當(dāng)物體在凸透鏡的2倍焦距以外時(shí),成倒立縮小的實(shí)像,照相機(jī)就是利用此原理工作的。
題組九 探究凸透鏡成像規(guī)律
1.探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)的注意事項(xiàng):
(1)明白一種方法:用平行光聚焦法測(cè)量凸透鏡的焦距。
(2)記住一個(gè)中心:實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使?fàn)T焰凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度。
(3)學(xué)會(huì)一個(gè)調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)蠟燭、光屏在光具座上的位置。
(4)理解一條規(guī)律:凸透鏡成像的規(guī)律。
(5)明確一個(gè)應(yīng)用:凸透鏡成像在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
2.理解
(1)利用燭焰進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以成更清晰的像。
(2)此處的“高度”不可改為“直線”,調(diào)節(jié)時(shí),應(yīng)先點(diǎn)燃蠟燭。
(3)清晰像的確定:光屏向前移,燭焰的像變模糊;光屏向后移,燭焰的像也變模糊,則這個(gè)位置就是成清晰像的位置。
(4)移動(dòng)光屏的方法:每次實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先讓光屏貼近凸透鏡,再逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,直至觀察到光屏上出現(xiàn)清晰的像(或一直都沒(méi)看到清晰的像),而不能隨意左右移動(dòng)光屏。
(5)多次測(cè)量:在同一個(gè)物距范圍內(nèi)取兩組以上的物距探究,是為了排除偶然因素,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性。
1.(2023上·四川成都·八年級(jí)成都市樹(shù)德實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考期中)如圖所示,讓一束平行光經(jīng)過(guò)一凸透鏡,在光屏上得到一個(gè)最小、最亮的光斑。小明用此透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)物體距透鏡8cm時(shí),成正立的虛像
B.當(dāng)物體距透鏡16cm時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像
C.當(dāng)物體從距透鏡20cm處遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)時(shí),所成的像逐漸變大
D.當(dāng)物體從距透鏡30cm處靠近透鏡移動(dòng)時(shí),要得到清晰的實(shí)像,應(yīng)使光屏靠近透鏡
【答案】A
【解析】A.由圖可知,凸透鏡的焦距為10cm。當(dāng)物體距透鏡8cm時(shí),物距小于一倍焦距,根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)可知,成正立放大的虛像,故A正確;
B.當(dāng)物體距透鏡16cm時(shí),物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)可知,成倒立放大的實(shí)像,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)可知,物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像,成實(shí)像時(shí),物遠(yuǎn)像近像變小,因此當(dāng)物體從距透鏡20cm處遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)時(shí),所成的像逐漸變小,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)凸透鏡成像的特點(diǎn)可知,物距大于二倍焦距成倒立縮小實(shí)像,成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,因此當(dāng)物體從距透鏡20cm處靠近透鏡移動(dòng)時(shí),要得到清晰的像應(yīng)使光屏遠(yuǎn)離透鏡,故D錯(cuò)誤。
故選A。
2.(2023上·四川成都·八年級(jí)四川省成都市鹽道街中學(xué)校考期中)小曹同學(xué)做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示這時(shí)燭焰在光屏上成清晰的像(像未在圖中畫(huà)出來(lái))。下列說(shuō)法正確的是( )
A.取走光屏,蠟燭和凸透鏡在圖中位置不變,從凸透鏡右側(cè)適當(dāng)位置可看到燭焰倒立放大的實(shí)像
B.將蠟燭移到15cm刻度線處,凸透鏡不動(dòng),光屏向左移動(dòng)到適當(dāng)位置才能呈現(xiàn)清晰的燭焰像
C.將蠟燭移到35cm刻度線處,凸透鏡不動(dòng),光屏移動(dòng)到適當(dāng)位置能呈現(xiàn)清晰的燭焰像
D.蠟燭和凸透鏡位置不動(dòng),換一個(gè)焦距稍大的凸透鏡,仍想在光屏上得到清晰的像,需將光屏向右移動(dòng)
【答案】D
【解析】A.由圖可知,此時(shí)物距大于像距,根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距大于像距,成倒立縮小的實(shí)像;因凸透鏡此時(shí)成的是實(shí)像,是由實(shí)際光線會(huì)聚形成的像,故取走光屏,蠟燭和凸透鏡在圖中位置不變,從凸透鏡右側(cè)適當(dāng)位置可看到燭焰倒立縮小的實(shí)像,故A錯(cuò)誤;
B.將蠟燭移到15cm刻度線處,凸透鏡不動(dòng),此時(shí)物距減小,根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大可知,光屏向右移動(dòng)到適當(dāng)位置才能呈現(xiàn)清晰的燭焰像,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,u>v,且成實(shí)像,說(shuō)明
u=40cm>2f①
2f>v=30cm>f②
由①和②得到
20cm>f>15cm
將蠟燭移到35cm刻度線處,凸透鏡不動(dòng),此時(shí)物距
50cm-35cm=15cm

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