1、专题八：光学实验及其应用专题八：光学实验及其应用 考点一：探究平面镜成像特点 1.如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中 A 为玻璃板前点燃的蜡烛,B 为玻璃板后 未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是( ) A.玻璃板应该与桌面垂直 B.实验宜在较暗的环境中进行 C.眼睛应从 B 一侧观察成像情况 D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合 2.实验室中探究 “平面镜成像特点” 实验时,用薄玻璃板代替平面镜做实验的情景如图所示。 眼睛在 A 侧看到的蜡烛的像是由光的 (选填“反射”或“折射”)形成的,实验中将蜡烛 靠近玻璃板,像的大小 。 3.（2019 阜新）在“探究平面镜成像特点”实验中：
2、 （1）平面镜成像原理是_。 （2）实验中用玻璃板代替平面镜的原因_。 （3）为了比较像与物大小关系，选取两支_的蜡烛。 （4）无论怎样水平移动蜡烛 B，都不能与蜡烛 A 的像重合，原因是_。 （5）判断平面镜成虚像的方法是_。 （6）平面镜成像时像和物到平面镜的距离_。 考点二：平面镜成像的应用 1.小丽面向穿衣镜,站在镜前 60cm 处,镜中的像与她相距( ) A.30cm B.60cm C.90cm D.120cm 2.在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上的 “试鞋镜” ,看不到镜中自己脚上的 新鞋。小明做以下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是( ) A.站在
3、原地下蹲 B.保持直立靠近“试鞋镜” C.站在原地竖直向上提起一只脚 D.保持直立远离“试鞋镜” 3.汽车夜间行驶,一般车内不开灯,这是因为( ) A.要节约用电 B.假如车内开灯,司机前面的玻璃会产生车内物体的像,影响司机行车安全 C.车内开灯形成漫反射,光线刺眼,影响司机视线 D.车内开灯,光射到车外的后视镜上,反射到司机眼中,影响司机行车安全 4.小明以 0.5m/s 的速度沿平行于平面镜的方向走动过程中,他在镜中的像相对小明的速度 为 m/s,若小明身高 1.8m,平面镜高度小于 0.9m,他在这个平面镜中 (选填“能” “不 能”或“有时能”)看到自己的全身像。 5.一棵小树生长在水
4、塘中,图中用带箭头的线段 AB 表示小树露出水面的部分。 请在图中画出 AB 通过水面反射所成的像 AB。 6.如图,S 是点光源,S是 S通过平面镜形成的像,请画出平面镜的位置及入射光线 SA 对应的 反射光线。 考点三：探究凸透镜成像规律 1.让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、 最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜 做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是( ) A.当物体距透镜 5cm 时,成正立的像 B.当物体距透镜 15cm 时,成倒立、放大的实像 C.当物体从距透镜 20cm 处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小 D.当物体从距透镜 20cm 处向靠近透镜
5、的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜 2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)老师让同学将凸透镜正对着天花板上亮着的日光灯并上下移动,直到平放在水平桌面上 的白纸上得到清晰的日光灯的像,此时用刻度尺测出像到凸透镜的距离为 10.0cm,则该凸透 镜的焦距近似为 cm。 (2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆在光具座上,为了使蜡烛的像成在光屏中央,应调节烛焰和 光屏的中心位于凸透镜的 上。 (3)如图甲所示,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 的实像,这是 (选填“照 相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理。 (4)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至 16cm 刻度线处,则人眼
6、按图中 (选填 “A”“B” 或“C”)观察方法可观察到烛焰的像。 (5)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向 透镜移近适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 眼镜(选填“近视”或“远 视”)。 3.（2019 淄博）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为 15cm。 （1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的_，利用此原 理可以制成_。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”） （2） 小明把蜡烛依次放在A、B位置， 在坐标纸上记录了光屏上像的大小。 如图丙所示 （A 、 B分别表示蜡烛在A、B处所成的像）
7、。跟同学们交流后发现： 成倒立放大像的条件是_； 成实像时，物距减小，像距_。 （3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜 18cm 处，在光具座上无论怎样移动 光屏，都找不到清晰的像，原因可能是_。聪明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透 镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像，则小明拿起的眼镜是 _。（选填“近视镜”或“远视镜”） 考点四：凸透镜成像规律的应用 1.一凸透镜的焦距为 15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜 20cm 处移到 40cm 处的过程中,像的大 小和像距的变化情况是( ) A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小 C.像变大,像距变小 D.像变
8、小,像距变大 2.小芳拿着一个直径比较大、焦距没有手臂长的凸透镜,伸直手臂通过凸透镜观看远处的物 体,她可以看到物体的像。下列说法正确的是( ) A.像可能是虚像 B.像一定是虚像 C.像一定是倒立的 D.像一定是放大的 3.如图所示,若想在位于凸透镜右边的光屏上(图中光屏未画出)得到一个烛焰清晰放大的像, 那么点燃的蜡烛应置于图中的( ) A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点 4.如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投射到 白墙上。下列说法正确的是( ) A.手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距 B.墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像 C.制
9、作简易投影仪的透镜,可以制作老花镜镜片 D.要使墙上的像变大,应增大手机与透镜间的距离 5.(2019 娄底)娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统（如图所示） ，识别系统的摄像机 可以自动将镜头前 1m 处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相 当于_透镜，它的焦距应_50cm（选填“大于“等于”或“小于” ） 。 6.如图练习调节投影仪实践活动中,小明通过调节,使屏幕上出现了清晰画面,但是,画面超 出了屏幕范围。为此,小明的操作应当是:适当 (选填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕 的距离,并将凸透镜适当向 (选填“上”或“下”)移动。 7.如图所示,MN 为凸透镜的主光
10、轴,A 为蜡烛,A为蜡烛通过凸透镜成的像,请根据凸透镜成 像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。 备战 2020 中考物理重点知识强化训练专题八：光学实验及其应用参考答案 考点一：探究平面镜成像特点 1.如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中 A 为玻璃板前点燃的蜡烛,B 为玻璃板后 未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是( ) A.玻璃板应该与桌面垂直 B.实验宜在较暗的环境中进行 C.眼睛应从 B 一侧观察成像情况 D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合 【答案】C【解析】实验时玻璃板如果与桌面不垂直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前 面蜡烛的像完全重合,就无法验证像的位置和大小,所以
11、玻璃板应与水平桌面垂直放置,故 A 说法正确;在较暗的环境中,蜡烛比较亮,射向平面镜的光线较多,反射光线较多,进入人眼的 光线较多,感觉蜡烛的像比较亮,所以在较暗的环境中进行实验,故 B 说法正确;寻找蜡烛 A 的像的位置时,眼睛应在蜡烛 A 一侧观察,在蜡烛 B 的一侧不能看到蜡烛 A 的像,故 C 说法错 误;平面镜所成的像与物等大,蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合,故 D 说法正确。 2.实验室中探究 “平面镜成像特点” 实验时,用薄玻璃板代替平面镜做实验的情景如图所示。 眼睛在 A 侧看到的蜡烛的像是由光的 (选填“反射”或“折射”)形成的,实验中将蜡烛 靠近玻璃板,像的大小 。 【答案
12、】反射 不变 【解析】平面镜成像利用了光的反射的原理,物体在平面镜里成的像与物体等大。 3.（2019 阜新）在“探究平面镜成像特点”实验中： （1）平面镜成像原理是_。 （2）实验中用玻璃板代替平面镜的原因_。 （3）为了比较像与物大小关系，选取两支_的蜡烛。 （4）无论怎样水平移动蜡烛 B，都不能与蜡烛 A 的像重合，原因是_。 （5）判断平面镜成虚像的方法是_。 （6）平面镜成像时像和物到平面镜的距离_。 【答案】（1）光的反射 （2）便于准确确定像的位置 （3）完全相同 （4）玻璃板与桌面不垂直 （5）在 B 处放一个光屏，眼睛在 B 侧观察，如果光屏上没有像，那么，所成像为虚像 （6
13、）相等 考点二：平面镜成像的应用 1.小丽面向穿衣镜,站在镜前 60cm 处,镜中的像与她相距( ) A.30cm B.60cm C.90cm D.120cm 【答案】D【解析】在平面镜成像时,像距与物距相等,此时物距为 60cm,则像距为 60cm,那么 镜中的像到小丽本人的距离为 60cm+60cm=120cm。 2.在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上的 “试鞋镜” ,看不到镜中自己脚上的 新鞋。小明做以下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是( ) A.站在原地下蹲 B.保持直立靠近“试鞋镜” C.站在原地竖直向上提起一只脚 D.保持直立远离“试鞋镜” 【答案】
14、A【解析】看鞋的过程如图所示,要想看到镜中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像, 根据平面镜成像规律可知,图中ABCABD,进入人眼的光线的反向延长线应指向鞋子的 虚像。 由图可以看出,站在原地下蹲,可以看到镜中的鞋,故 A 正确;保持直立靠近 “试鞋镜” , 如果原来看不到,靠近后依然无法看到,B 错误;站在原地竖直向上提起一只脚,入射角减小, 入射光线与反射光线的夹角减小,反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像,C 错误; 若人保持直立离“试鞋镜”远一些,像也会离“试鞋镜”远一些,根据ABCABD 可知,反 射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像,D 错误。 3.汽车夜间行驶,一般车
15、内不开灯,这是因为( ) A.要节约用电 B.假如车内开灯,司机前面的玻璃会产生车内物体的像,影响司机行车安全 C.车内开灯形成漫反射,光线刺眼,影响司机视线 D.车内开灯,光射到车外的后视镜上,反射到司机眼中,影响司机行车安全 【答案】B【解析】车前的挡风玻璃相当于平面镜,汽车夜间行驶时,若驾驶室开灯,会使司机 看到车内物体形成的虚像,妨碍司机的视线,使驾驶员看不清车前较暗的路况,容易发生交通 事故,故选项 A、C、D 错误,B 正确。 4.小明以 0.5m/s 的速度沿平行于平面镜的方向走动过程中,他在镜中的像相对小明的速度 为 m/s,若小明身高 1.8m,平面镜高度小于 0.9m,他在
16、这个平面镜中 (选填“能” “不 能”或“有时能”)看到自己的全身像。 【答案】0 不能 【解析】 小明以 0.5m/s 的速度沿平行于平面镜的方向走动过程中,他在镜中的像相对小明的 位置不变,故相对他的速度为 0;如图所示,由几何知识知,小明要想看到自己的全身像,平面 镜的长度至少为身高的一半,即 0.9m,而该平面镜的高度小于 0.9m,所以小明不能看到自己 的全身像。 5.一棵小树生长在水塘中,图中用带箭头的线段 AB 表示小树露出水面的部分。 请在图中画出 AB 通过水面反射所成的像 AB。 【答案】如图所示 6.如图,S 是点光源,S是 S通过平面镜形成的像,请画出平面镜的位置及入射
17、光线 SA 对应的 反射光线。 【答案】如图所示 考点三：探究凸透镜成像规律 1.让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、 最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜 做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是( ) A.当物体距透镜 5cm 时,成正立的像 B.当物体距透镜 15cm 时,成倒立、放大的实像 C.当物体从距透镜 20cm 处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小 D.当物体从距透镜 20cm 处向靠近透镜的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜 【答案】D【解析】由图知,此透镜为凸透镜,其焦距为 40cm-30cm=10cm。当物体距透镜 5cm 时,物距小于焦
18、距,凸透镜成正立、放大的虚像,A 说法正确;当物体距透镜 15cm 时,物距在 1 倍焦距与 2 倍焦距之间,凸透镜成倒立、 放大的实像,B 说法正确;当物体从距透镜 20cm 处向 远离透镜的方向移动时,物距总大于 1 倍焦距,成实像,物距变大,所成的像逐渐变小,C 说法 正确;当物体从距透镜 20cm 处向靠近透镜的方向移动时,物距变小,像距会增大,要得到清晰 的像,应使光屏远离透镜,D 说法错误。 2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 (1)老师让同学将凸透镜正对着天花板上亮着的日光灯并上下移动,直到平放在水平桌面上 的白纸上得到清晰的日光灯的像,此时用刻度尺测出像到凸透镜的距离为 1
19、0.0cm,则该凸透 镜的焦距近似为 cm。 (2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆在光具座上,为了使蜡烛的像成在光屏中央,应调节烛焰和 光屏的中心位于凸透镜的 上。 (3)如图甲所示,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 的实像,这是 (选填“照 相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理。 (4)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至 16cm 刻度线处,则人眼按图中 (选填 “A”“B” 或“C”)观察方法可观察到烛焰的像。 (5)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向 透镜移近适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 眼镜(选填“近视”或“远 视”)
20、。 【答案】(1)10.0 (2)主光轴 (3)放大 投影仪 (4)B (5)远视 【解析】 (1)将凸透镜正对着天花板上亮着的日光灯并上下移动,直到平放在水平桌面上的白 纸上得到清晰的日光灯的像,像到凸透镜的距离为 10.0cm,此时物距远大于焦距,故像距约 等于焦距,所以该凸透镜的焦距约为 10.0cm;(2)为使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透 镜、 光屏三者的中心大致在同一高度处,即调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;(3) 已知 f 约为 10.0cm,由图甲可知,2fuf,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 放大的实像,这 是投影仪的成像原理;(4)保持蜡烛位置不变,移动透镜
21、至 16cm 刻度线处,此时物距小于焦距, 凸透镜成正立、放大的虚像,光屏上承接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立、放大的虚像, 虚像与成像物体同侧,所以应从 B 处观察;(5)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏 上原来清晰的像变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到 蜡烛清晰的像,说明放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。 3.（2019 淄博）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为 15cm。 （1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的_，利用此原 理可以制成_。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”
22、） （2） 小明把蜡烛依次放在A、B位置， 在坐标纸上记录了光屏上像的大小。 如图丙所示 （A 、 B分别表示蜡烛在A、B处所成的像）。跟同学们交流后发现： 成倒立放大像的条件是_； 成实像时，物距减小，像距_。 （3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜 18cm 处，在光具座上无论怎样移动 光屏，都找不到清晰的像，原因可能是_。聪明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透 镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像，则小明拿起的眼镜是 _。（选填“近视镜”或“远视镜”） 【答案】 (1). D (2). 照相机 (3). fu2f (4). 增大 (5). 像在 100c
23、m 之外 (6). 远视镜 考点四：凸透镜成像规律的应用 1.一凸透镜的焦距为 15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜 20cm 处移到 40cm 处的过程中,像的大 小和像距的变化情况是( ) A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小 C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大 【答案】B【解析】凸透镜的焦距是 15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜 20cm 处移到 40cm 处的 过程中,物距始终大于一倍焦距,凸透镜总成实像,当凸透镜成实像时,物距增大,像距减小, 像变小。 2.小芳拿着一个直径比较大、焦距没有手臂长的凸透镜,伸直手臂通过凸透镜观看远处的物 体,她可以看到物体的像。下列说法正确的是
24、( ) A.像可能是虚像 B.像一定是虚像 C.像一定是倒立的 D.像一定是放大的 【答案】C【解析】伸直手臂拿着凸透镜观察远处的物体,则物距一定大于 2 倍焦距,由凸透 镜的成像规律可知,一定成倒立、缩小的实像。 3.如图所示,若想在位于凸透镜右边的光屏上(图中光屏未画出)得到一个烛焰清晰放大的像, 那么点燃的蜡烛应置于图中的( ) A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点 【答案】 C 【解析】 物体置于一倍焦距和二倍焦距之间时,在光屏上会得到倒立、 放大的实像, 故选择 C。 4.如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投射到 白墙上。下列说法正确的
25、是( ) A.手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距 B.墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像 C.制作简易投影仪的透镜,可以制作老花镜镜片 D.要使墙上的像变大,应增大手机与透镜间的距离 【答案】C【解析】根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于 1 倍焦距小于 2 倍焦距,A 错误;投影仪成的像是倒立、放大的实像,B 错误;投影仪利用凸透镜成像的规律, 老花镜镜片也是凸透镜,因此,制作简易投影仪的透镜,可以制作老花镜镜片,C 正确;要使墙 上的像变大,根据“物近像远像变大”的规律可知,应减小手机与透镜间的距离,D 错误。 5.(2019 娄底)娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统
26、（如图所示） ，识别系统的摄像机 可以自动将镜头前 1m 处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相 当于_透镜，它的焦距应_50cm（选填“大于“等于”或“小于” ） 。 【答案】凸；小于。 6.如图练习调节投影仪实践活动中,小明通过调节,使屏幕上出现了清晰画面,但是,画面超 出了屏幕范围。为此,小明的操作应当是:适当 (选填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕 的距离,并将凸透镜适当向 (选填“上”或“下”)移动。 【答案】减小 上 【解析】画面超出了屏幕范围,说明像太大,根据凸透镜成实像时,物距增大、像距减小、像 变小可知,为使画面不超出屏幕,应当适当增大物距,将凸透镜适当向上移动,此时像距减小, 即减小投影仪与屏幕的距离。 7.如图所示,MN 为凸透镜的主光轴,A 为蜡烛,A为蜡烛通过凸透镜成的像,请根据凸透镜成 像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。 【答案】如图所示