第1个回答 2011-01-09
凸透镜在日常生活中的应用
一、作为放大镜的应用
例1 老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（ ）
A．报与放大镜不动，眼睛离报远些
B．报与眼睛不动，放大镜离报远一些
C．报与放大镜不动，眼睛离报近一些
D．报与眼睛不动，放大镜离报近一些
解析：放大镜是凸透镜，由凸透镜成像实验可以看出，当物体在一倍焦距以内的时候，物距越大，像距越大，像也越大。也可从成像原理得出结论，平行于主轴的光线不变，而随着物体的远离透镜，过光心的光线越来越平缓，所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远，像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候，物体离焦点越近，像越大。所以答案为B。
例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜，伸直手臂观看远处的物体，他可以看到物体的像，下面说法中正确的是（ ）
A．射入眼中的光一定是由像发出的
B．像一定是虚像
C．像一定是倒立的
D．像一定是放大的
解析：放大镜是凸透镜，在手拿凸透镜，并伸直了手臂看远处的物体时，物距远大于两倍焦距，所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外，所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线，我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。
初中阶段的光学知识总体来说是三类：光的直线传播，如影子的形成；光的反射，如平面镜成像；光的折射，如凸透镜成像。这三类光学知识尤以光的折射知识在考试中出现的最为频繁，而凸透镜成像就是其中的重中之重了，另外还有很多同学觉得凸透镜成像也是一个难点。下面我们就想通过对一些经典例题的分析，对凸透镜成像的知识做一个全面的总结和归纳，希望能给同学们在今后的考试遇到这类知识的题有所帮助。
在分析凸透镜成像的考点之前，我们必须熟练凸透镜成像的特点，因为它们才是真正做题的基础。这些特点我们都是通过实验得出的：
①物体到凸透镜距离（物距）大于2倍焦距时（或说2倍焦距以外），能成倒立的缩小的实像。
②物体到凸透镜距离大于焦距而小于2倍焦距时（2倍焦距和焦距之间），能成倒立的放大的实像。
③物体到凸透镜距离小于焦距时（焦距以内），能成正立的放大的虚像
其实我们在实验中还能得出这些结论：
④成实像时，像和物在凸透镜两侧；成虚像时，像和物在凸透镜同侧
⑤当物距大于2倍焦距时，像到凸透镜的距离（像距）在2倍焦距和焦距之间；当物距在2倍焦距和焦距之间时，像距在2倍焦距以外。
⑥做实验时，如果用纸挡住凸透镜的一部分，光屏上的像仍然是完整的，只不过像变暗了些。
另外，从凸透镜成像特点①②③中还可进一步分析得出这样的结论，焦距以内成虚像，焦距以外成实像；2倍焦距以内成放大的像，2倍焦距以外成缩小的像；简单地说成：
⑦一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。
根据2倍焦距分大小这样一个结论，我们又可以推出：成实像时，当物体离凸透镜越近，像就会越大，像距就会越大；当物体离凸透镜越远，像就会越小，像距就会越小。为了便于记忆，我们可以简单地记成：
⑧实像像大像距大物距小，像小像距小物距大。
找到凸透镜成像的这八个规律之后，不管出现什么样的题型，我们都能轻松应对，不信？我们举例来说明吧。
例1 凸透镜焦距f等于15cm，当把物体放在主光轴上距光心31cm时，所成的像一定是（ ）
A．缩小倒立的实像
B．放大倒立的虚像
C．缩小正立的实像
D．放大正立的虚像
分析：这是直接套用知识点的题型，物距31cm，大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，答案为A
例2 如图所示：B为AC的中点，蜡烛烛焰通过凸透镜后在右侧光屏上成一个清晰的缩小的像，则凸透镜（ ）
A．应该放在BC之间某处
B．应该放在AB之间某处
C．应该放在B点
D．可能分在蜡烛的左侧某处
分析：光屏上成清晰的像，那肯定是实像。根据前面得到的知识点④可知凸透镜应在AC之间。成缩小的像，说明物距大于2倍焦距，结合知识点⑤，物距大于2倍焦距时，像距应在2倍焦距和焦距之间，也就是说A到凸透镜距离应该比光屏到凸透镜距离远，所以应在BC之间地，答案为A。
例3 做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15cm时，在光屏上成放大的像，当蜡烛距透镜18cm时，所成的像（ ）
A．一定成放大的实像
B．一定成缩小的实像
C．可能成缩小的实像
D．可能成放大的虚像
分析：物距是15cm时在光屏上成放大的像，说明15cm是在2倍焦距和焦距之间，我们把它写成f<u<2f，这样可推出7．5cm<f<15cm，也就是说这个凸透镜的焦距在7．5cm到15cm之间，那么18cm就有可能在2倍焦距以外（比如焦距是8cm）,也有可能在2倍焦距和焦距之间（比如焦距是10cm），但可以肯定的是不可能在焦距以内，两个一结合可知可能成倒立缩小的实像，也可能成倒立放大的实像，所以答案应为C。
例4 在“研究凸透镜成像”实验中，保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么：
（1）把烛焰放在________点，屏上出现的像最小
（2）把烛焰放在________点，屏上出现的像最大
（3）把烛焰放在________点，屏上不出现烛焰的像
（4）如果把烛焰从a移动到b点，像到凸透镜的距离________，像的大小______（变大，变小，不变）
分析：这道题考察的主要是知识点⑧，成实像时，像大像距大物距小，像小像距小物距大。所以a点像最小，d点像最大，e在焦点以内成虚像，不能用光屏承接。从a移动到b时，物距变小，像要变大，像距也会变大。
例5 在做“凸透镜成像”时，若将蜡烛放在离凸透镜15cm的地方，在距透镜30cm的光屏上能得到一个清晰的像，此像是________，__________的实像。
分析：在这里我们知道了物距和像距，根据总结出的知识点⑤，物体在2倍焦距以外时，像在2倍焦距和焦距之间；物体在2倍焦距和焦距之间时，像在2倍焦距以外。15cm小于30cm，15cm应该是2倍焦距和焦距之间，30cm应该在2倍焦距以外，所以成倒立放大的实像。
这种类型的题目在考试中还比较多，但都是可以用我们总结归纳出的知识来解决。根据凸透镜成像特点，我们发明了很多诸如照相机之类的光学元件。
照相机就是利用凸透镜成倒立缩小的实像的特点，那么被拍照的景物就应该在照相机镜头的2倍焦距以外。
幻灯机、投影仪，利用凸透镜成倒立放大的实像的特点，这时幻灯片，胶片就要放在2倍焦距和焦距之间，又因为此时所成的像是倒立的，所以为了看到正立的像，幻灯片就要倒放在幻灯架上。
放大镜，利用凸透镜成放大的虚像的特点，这时被观测的物体必须放在焦距以内。
结合凸透镜成像的特点，对这些光学元件的考察在中考中也是经常出现的。
例6 用照相机照相时，物体在胶卷上形成（ ）
A．缩小的倒立的实像
B．放大的正立的实像
C．缩小的正立的实像
D．缩小的倒立的实像
分析：这种题相对简单，照相机就是成倒立的缩小的实像，答案选D
例7 把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑。若用此透镜来观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应（ ）
A．大于10 cm
B．小于10cm
C．大于20cm
D．在10cm和20cm之间
分析：凸透镜正对太阳光，在10cm远处得到一个最小最亮的光斑，说明些透镜的焦距为10cm。用它来观察较小的物体，就是说把它当成放大镜使用，放大镜的成像特点是，物体在凸透镜焦距以内成正立放大的虚像，所以答案是B。
对于这种直接套用凸透镜成像原理对这些元件考察的，我们不再举例分析，还有一些稍微复杂的，需要我们结合我们所归纳出的知识来推理。
例8 班里组织春游，一位同学拿着相机为另一位同学拍照时，由于疏忽，镜头盖恰好遮挡了相机镜头的一半，那么这张照片洗出来后（ ）
A．照片上没有景物
B．照片上的景物只有一半
C．照片上的景物半明半暗
D．照片的全部景物都比正常拍摄的暗些
分析：根据知识点⑥，我们知道，挡住进入镜头的部分光后，会使像变暗一些，因此答案为D。
还有更复杂的一些题型，如：
例9 放映幻灯片的时候，银幕上的像太小，想让像变大些，可以采取的办法是（ ）
A．将幻灯机移近银幕，同时使幻灯片远离镜头
B．将幻灯机远离银幕，同时使幻灯片远离镜头
C．将幻灯机移近银幕，同时使幻灯片移近镜头
D．将幻灯机远离银幕，同时使幻灯片移近镜头
分析：做这道题时首先要明确：银幕到幻灯机镜头的距离是像距，幻灯片到镜头的距离是物距。当像有些小而想使像变大一些，根据我们推出的知识点⑧：像大像距大，物距小，可知，要使像变大一点，要减小物距而增大像距。幻灯片靠近镜头而幻灯机远离银幕，答案选D。
在这里对知识点⑧一定要很熟练，如果知识点都不熟练，就谈不上去分析了。我们再举一例来对这一知识点加以理解吧。
例10 用镜头焦距不变的照相机给同学拍照，底片上成一清晰的全身像，若要改拍半身像，则应该（ ）
A．照相机靠近该同学，镜头向前调节
B．照相机远离该同学，镜头向后调节
C．照相机远离该同学，镜头向前调节
D．照相机靠近该同学，镜头向后调节
分析：先拍的是全身像，又拍了半身像，同样大的底片上，半身像相对于全身像来说，像是变大了，根据知识点⑧：像变大时像距变大，镜头向前调节，远离底片。物距变小，照相机靠近该同学。所以答案应是A
像这类如何调节物距，像距的题型，在考试中可以说是一个难点，很多学生在这个方面都觉得无所适从，通过我们的分析，不知道你是否有些理解了呢？
用两组凸透镜组合能够制成放大倍数更高的显微镜。显微镜中先用物镜成一个放大的实像，再通过目镜成一个放大的虚像，经过两次放大，远远提高了放大的倍数，使我们看到了肉眼看不到的微小物体。望远镜中物镜先使远处的物体在焦点附近成实像，目镜再把这个像放大，从而看清远处的物体。
人的眼睛中，眼球也好像一个照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。近视眼产生的原因就是晶状体太厚，折光能力太强，来自远处某点的光在视网膜前就会聚，到达视网膜时已经不是一个点而是一个模糊光斑了，这时配戴凹透镜（近视镜）就能矫正这个问题。而远视眼则是因为晶状体太薄，折光能力太弱，来自近处的一点光还没有会聚成一点就达到视网膜了，在视网膜上也形成了一个光斑，这时配戴凸透镜（老花镜）就能矫正。关于眼睛和眼镜的考察在中考也很多，比如：
例11 如图甲是远处物体在某人眼睛成像的示意图，请在图乙的虚线框中填上适当的透镜，使远处的物体成像在视网膜上。
分析：根据图可以看出光还没有到达视网膜时就已经会聚，这是近视眼的特征，需要配戴凹透镜来矫正。
经过这些分析，你觉得你对凸透镜成像的知识掌握得怎么样，我们来做几个练习，巩固一下我们所学到的知识吧！
小练习：
1．某同学将一点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时，在光屏上得到一个缩小的像；当蜡烛距透镜9cm时，在光屏上得到一个放大的像，这个凸透镜的焦距可能是（ ）
A．10cm B．8cm C．6cm D．4cm
2．把凸透镜对准太阳光，可以在距透镜20cm处得到一个最小最亮的光斑，若将一物体放在距透镜前10cm处，则可得到的像为（ ）
A．倒立放大的实像
B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像
D．正立缩小的实像
3．某同学在郊游时，用照相机拍照时，一只苍蝇刚好落到镜头上，所拍出的照片（ ）
A．不能成像
B．成苍蝇的像
C．成一半像
D．成所拍的景物像，不过像会变暗一些
4．用一焦距不变的照相机给同学们拍集体照，发现两边有部分同学未能进入镜头，若想使每位同学都能进入镜头，下列做法正确的是（ ）
A．照相机远离同学，镜头向前调节
B．照相机远离同学，镜头向后调节
C．照相机靠近同学，镜头向前调节
D．照相机靠近同学，镜头向后调节
5．物体放在凸透镜前某一位置时，在凸透镜中一侧离凸透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小的像，当物体移至凸透镜前10cm处，所成的是（ ）
A．倒立缩小的实像
B．倒立放大的实像
C．正立放大的虚像
D．正立等大的虚像
6．如图所示，把蜡烛放在a、b、c、d各点，调节光屏的位置，则：（其中F为焦点，P为二倍焦距处）
（1）在屏上出现的实像最大时，蜡烛放在___________点上。
（2）当屏上出现与物体等大的实像时，蜡烛放在___________点上。
（3）当屏上出现缩小的实像时，蜡烛放在___________点上。
（4）当屏上观察不到像时，蜡烛放在___________点上。
（5）当蜡烛放在___________点上，凸透镜不可能成像。
（6）若把蜡烛入在C点上，能成倒立、___________的实像，把屏和蜡烛的位置颠倒一下，则成___________的、倒立的实像。
7．当物体从较远处逐渐向凸透镜靠近时，光屏上的像逐渐变________，像到凸透镜的距离逐渐变________。
8．航空摄影人员从高空给城市拍照，若所用的照相机镜头的焦距为80mm，则胶卷与镜头的距离应________80mm（填大于，小于或等于），所成的像为缩小________、______像。
9．当凸透镜焦距为20cm时，要在光屏上成一缩小的像，蜡烛可在距凸透镜___________移动，要使像变大些但仍是缩小的，蜡烛应________（填“远离”或“靠拢”）凸透镜，同时光屏离凸透镜应___________（填“近”或“远”）些。
10．根据图示来回答：
（1）表示近视眼成像图的是哪一个？应配戴什么眼镜（镜片类型）进行矫正？
（2）为了保护视力，我们应注意哪些？
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．B
5．B
6．（1）c；（2）b；（3）a；（4）d；（5）焦；（6）放大，缩小
7．大，大
8．大于，倒立，实
9．40cm外，靠拢，远
10．（1）第一个，凹透镜；（2）不要长时间的看书写字，看电视等。
八年级物理《声现象、光现象》检测题
一、选择题（每小题有4个选项只有1个正确答案，每题2分，计30分）
1．在唱歌时，演员发出的每个音的音调不同，这是因为发音时声带振动的（ ）
A．频率不同
B．振幅不同
C．频率和振幅都不同
D．响度不同
2．关于老牛叫的声音和蚊子发出的声音相比较，说法正确的是（ ）
A．老牛的音调高，响度大
B．老牛的音调低，响度大
C．老牛的音调低，响度小
D．老牛的音调高，响度小
3．医生借助听诊器为患者诊病是因为（ ）
A．听诊器能改变发声体振动的频率，使传入人耳的声音音调变高
B．听诊器能改变发声体振动的振幅增加，使传入人耳的声音响度变大
C．听诊器能改变听者与发声体之间的距离，使传入人耳的声音响度更大些
D．听诊器能减小声音的分散，使传入人耳的声音响度更大些
4．下列事例中，不是利用声音传递信息的是（ ）
A．隆隆的雷声预示着一场大雨的到来
B．医生通过听诊器给病人确诊
C．比赛场上发令员的枪声
D．利用超声波排除人体内的结石
5．为了减少高速行驶的车辆产生的噪声对公路两侧单位、居民的干扰，常在高速公路的两侧架设具有一定高度的屏障。这种有效、可行的防止噪声的措施属于（ ）
A．堵塞感受噪声器官
B．阻隔噪声传播的途径
C．控制产生噪声的声源
D．防止噪声产生回声
6．大音乐家贝多芬一生中创作了许多优秀的作品，如《命运》、《田园》、《英雄》等，有些作品是他耳聋以后创作的，你认为合理的是（ ）
A．他是把所作的曲子演奏给朋友们听，朋友们把感受通过文字告诉他，指导他创作
B．他是用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听演奏的声音
C．自从他耳聋后，就随随便便作曲了
D．以上说法都不正确
7．下列有关光的现象中，正确的说法是（ ）
A．阳光下，微风吹拂的河面，波光粼粼，这里蕴含着光的反射
B．光与镜面成30°角射在平面镜上，则其反射角也是30°
C．人在照镜子时，总是靠近镜子去看，其原因是靠近时像会变大
D．老年人通过放大镜看书，看到的字的实像
8．小赵同学手拿时钟站在平面镜前，如图所示是平面镜中的像，则（ ）
A．小赵同学离平面镜越远，像越小
B．小赵同学离平面镜越远，像越大
C．时钟指示的时间是3点整
D．时钟指示的时间是9点整
9．如图所示，一束光线斜射入容器中，在P处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将（ ）
A．向左移动后静止
B．向右移动后静止
C．先向左移动再向右移动
D．仍在原来位置
10．入射光线与镜面的夹角减小20°，则反射光线与入射光线的夹角将（ ）
A．减小20°
B．减小40°
C．增大20°
D．增大40°
11．潜在水中的人从水中观看岸上的路灯，他看到的灯跟灯的实际位置相比较（ ）
A．高一些
B．低一些
C．不变
D．条件不足，无法判断
12．如图所示验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（ ）
A．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
13．下图中描述的现象属于光的折射的是（ ）
14．下列的实验和实例，能说明声音的产生或传播条件的一组是：
①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动；②放在真空罩里的手机当来电时，只见指示灯闪烁，听不见铃声；③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次的不同；④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了。
A．①②③
B．②③④
C．①③④
D．①②④
15．如图所示，CD为竖直挂在墙上的平面镜，位于A处的甲同学通过平面镜看到了位于B处的乙同学。在这一现象中，光线的入射角是（ ）
A．∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4
二、填空题（每空1分计20分）
16．春光明媚，春意昂然，晴朗的天空中飘着几朵白云，地面上有一些小圆斑。小芳来到波平如镜的湖边散步，她看到岸边的柳枝和天上的白云倒映在湖中，鱼儿在清澈见底的湖水里自由地游来游去，仿佛中，鱼儿好像穿梭在柳枝和白云之间……小芳看到湖中的鱼儿是?_______（物还是像）是________（实像还是虚像）是____________形成的。小芳看到湖中的柳枝和白云是________________形成的。地面上的一些小圆斑_____________________形成的。它是太阳的_________（实像还是虚像）
17．放映电影、幻灯机的银幕常用粗糙的白布做成，其优点在于：一是利用______使剧场中各处的观众均能看到画面；二是白布能反射_______颜色的光，使观众能看到色彩正常的画面。彩虹是太阳光通过空中的小水滴，经过_______后形成的彩色光谱，红色光弧的后面是______，紫色光弧的后面有一种看不见的光是______。
18．如图为光从空气斜射入玻璃的光路图，由图可知，反射角是_______，折射角是_______。入射角_______入射光线_______。反射光线_________。界面是______。光进入玻璃后偏折角度的大小是________。
19．小芸从示波器上观察铁钉刮玻璃时产生的噪声的波形，并与音叉声音的波形比较，如图a、b所示，由图形可知______是音叉发出声音的波形，_____是噪声的波形。
三、作图题（10分）
20．如图所示，是一条经水面反射后的光线。请在图中画出其入射光线及与入射光线对应的折射光线的大致方向。
21．自行车尾灯结构示意图如图所示，用手电筒照射尾灯，可观察到它的反光效果很好，试在图中方框内画出其中一条入射光线的完整的反射光路图。
22．电视机的摇控器是利用红外线对电视机进行遥控的。一次小明没有像平常那样将摇控器对准电视机的红外线接收窗口，而是对着电视机旁边的光滑墙壁，结果也达到了遥控的目的。请你在图中画出这种遥控方式中红外线传播的路径。
23．如图是潜望镜的结构图，如果一束光水平射入潜望镜镜口，画出它经过镜口射出的路径光路图。
24．A/O/是AO在平面镜中成的像，画出平面镜的位置。
四、实验与应用（30分）
25．如图所示，是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程。
⑴在探究活动中对玻璃板放置的要求是：_______________________；
⑵选择蜡烛a和b的要求是：____________________________________；
⑶如果在图a中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕，则白纸板上将________（填写“有”或“没有”）蜡烛的像；这说明：_________________。
⑷把蜡烛b放到a蜡烛像的位置上，将会看到图c所示的现象。这说明：______________。
⑸如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
⑹小明同学的实验小组记录像和蜡烛到平面镜的距离的数据如下表，表中的数据与我们熟悉的平面镜成像特点有些不同，导致测量结果差异的原因是_______________________。（写出两条即可）
项目 蜡烛到平面镜的距离 像到平面镜的距离
第一次 6cm 7cm
第二次 12cm 11．5cm
第三次 14cm 15cm
（7）下图是小军本人，他在进行实验时，从镜中也观察到了自己的像。那么他在镜中看到自己的像应是图中的______（填序号）
（8）小明探究了平面镜成像的特点后，想知道岸边的树木在水中的像为什么看上去都是倒立的？
26．在一次郊游中，同学们举行郊外舞会，由于没有乐器，小明同学利用同学们带去的汽水瓶设计出了汽水瓶打击乐器，敲出了优美动听的曲子。请问：
（1）小明除了用汽水瓶之外，还要用哪些辅助器材？
（2）小明低音瓶和高音瓶在设计中有什么不同？为什么？
（3）小花用嘴贴着瓶口吹气也吹出了优美动听的曲子。下图的四个瓶子小花分别吹出了“dou（1）”“ruai（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号（ ）
A．丙、乙、甲、丁
B．乙、丙、甲、丁
C．甲、乙、丙、丁
D．丁、丙、乙、甲
（4）小马听了小花的演奏后，猜想影响音调高低的因素是： 。小马为了探究影响音调高低的因素，决定设计实验验证自己的猜想。写出他需要的实验器材。实验步骤和结论。
实验器材：__________________________________
实验步骤：__________________________________
结论：______________________________________
五、计算题（3分+4分+3分=10分）
27．一次闪电发生后经过4S听到雷生，雷声发生在多远的地方？（声速为340m/s光速为300000Km/s）
28．一束与水平地面成30°角的入射光线射到地面，现在利用平面镜将光线沿水平方向反射出去，画出光路图，并计算平面镜应与水平方向成多少度的夹角放置？（写出计算过程）
29．某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平等的峭壁间某一位置鸣枪，经过1．00s第一次听到回声，又经过0．50s再次听到回声，已知声波为340m/s，则两峭壁间的距离为多少？本回答被提问者和网友采纳