【八年级物理凸透镜的成像规律练习题及答案】在八年级的物理课程中,凸透镜的成像规律是一个重要的知识点。它不仅涉及到光的折射原理,还与实际生活中的光学仪器如照相机、显微镜等密切相关。掌握好这一部分内容,有助于学生理解光线如何通过透镜形成图像,并能灵活运用这些知识解决实际问题。
一、凸透镜成像的基本规律
凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透明介质,对光线具有会聚作用。当物体放置在不同位置时,凸透镜会根据物距(物体到透镜的距离)和像距(像到透镜的距离)的不同,形成不同的像。
以下是凸透镜成像的几个主要规律:
1. 当物距大于二倍焦距(u > 2f)时:
成倒立、缩小的实像,像距在f与2f之间。
2. 当物距等于二倍焦距(u = 2f)时:
成倒立、等大的实像,像距也等于2f。
3. 当物距在二倍焦距与一倍焦距之间(f < u < 2f)时:
成倒立、放大的实像,像距大于2f。
4. 当物距等于一倍焦距(u = f)时:
光线经透镜后平行射出,无法成像。
5. 当物距小于一倍焦距(u < f)时:
成正立、放大的虚像,像距为负值。
二、典型练习题及解析
题目1:
一个物体放在凸透镜前30cm处,已知该透镜的焦距为10cm。求此时像的位置和性质。
解析:
物距 $ u = 30 \, \text{cm} $,焦距 $ f = 10 \, \text{cm} $。
由于 $ u > 2f $,因此成倒立、缩小的实像。
利用公式 $ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $,可得:
$$
\frac{1}{10} = \frac{1}{30} + \frac{1}{v} \Rightarrow \frac{1}{v} = \frac{1}{10} - \frac{1}{30} = \frac{2}{30} = \frac{1}{15}
$$
所以 $ v = 15 \, \text{cm} $。
像位于透镜另一侧,距离透镜15cm,是倒立、缩小的实像。
题目2:
若物体放在凸透镜前8cm处,透镜的焦距为10cm,那么形成的像是什么?
解析:
物距 $ u = 8 \, \text{cm} $,焦距 $ f = 10 \, \text{cm} $。
因为 $ u < f $,所以成正立、放大的虚像。
此时像无法在屏幕上呈现,只能通过透镜观察。
题目3:
一个物体放在凸透镜前15cm处,透镜的焦距为10cm,求像的性质。
解析:
物距 $ u = 15 \, \text{cm} $,焦距 $ f = 10 \, \text{cm} $。
由于 $ f < u < 2f $,所以成倒立、放大的实像。
代入公式计算:
$$
\frac{1}{10} = \frac{1}{15} + \frac{1}{v} \Rightarrow \frac{1}{v} = \frac{1}{10} - \frac{1}{15} = \frac{1}{30}
$$
所以 $ v = 30 \, \text{cm} $。
像在透镜另一侧,距离30cm,是倒立、放大的实像。
三、总结
凸透镜的成像规律是光学学习中的重要内容,掌握其成像特点和成像公式,可以帮助我们更好地理解光的传播特性以及各种光学设备的工作原理。通过做题练习,可以加深对这些规律的理解,并提高解题能力。
建议同学们多做一些相关题目,结合实验操作,进一步巩固所学知识,提升综合应用能力。