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2020-2021学年八年级上册人教版物理习题课件 八年级人教第五章 透镜及其应用（共199张PPT）
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这是一份2020-2021学年八年级上册人教版物理习题课件 八年级人教第五章 透镜及其应用（共199张PPT），共60页。PPT课件主要包含了第2节生活中的透镜，类型1照相机，类型2放大镜，类型3投影仪，第4节眼睛和眼镜，知识点1眼睛，参考答案弱，专项光现象辨析，专项光学综合作图，易错疑难集训等内容，欢迎下载使用。
第1节 透镜
第五章 透镜及其应用
1.透镜是用透明物质制成的光学器件,它利用光的 (填“直线传播”“折射”或“反射”).中间比边缘 的透镜是凸透镜,如图中的 (填“A”“B”“C”或“D”);中间比边缘 的透镜是凹透镜,如图中的 (填“A”“B”“C”或“D”).
知识点1 凸透镜和凹透镜
答案
1.【参考答案】 折射 厚 A、D 薄 B、C
2.如图所示为研究凸透镜和凹透镜对光作用的实验,其中说法错误的是( ) A.为了便于观察,实验时,一般选择让平行于主光轴的光射向凸透镜和凹透镜B.实验时,需要观察光通过透镜后的偏折方向,与进入透镜的光线对比,从而得出结论C.实验表明,凸透镜对光有发散作用,凹透镜对光有会聚作用D.凸透镜又叫会聚透镜,凹透镜又叫发散透镜
知识点2 透镜对光的作用
答案
2.C 【解题思路】 研究凸透镜和凹透镜对光的作用时,为了便于观察,实验时,一般选择让平行于主光轴的光射向凸透镜和凹透镜,然后观察光通过透镜后的偏折方向,与进入透镜的光线对比,看光线是会聚了一些还是发散了一些,从而得出结论,故A、B正确.实验表明,凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,所以凸透镜又称为会聚透镜,凹透镜又称发散透镜,故C错误,D正确.故选C.
3.[多选]截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示.则这个玻璃体( )A.可以看成两块凹透镜B.可以看成一块凸透镜C.对图示光束具有发散作用D.对图示光束具有会聚作用
知识点2 透镜对光的作用
答案
3.AC 【解题思路】 将这个玻璃体从中间切割成左右两部分,这两部分玻璃体都具有边缘厚、中间薄的特点,可以看成是两个凹透镜;凹透镜对光有发散作用,故这个玻璃体对题图所示光束有发散作用.故选A、C.
4.如图所示,让凸透镜正对着光源,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,在白纸上能得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑所在位置就是凸透镜的 ,该凸透镜的焦距是 cm.
知识点3 焦点和焦距
答案
4.【参考答案】 焦点 11.0
5.[2021 辽宁沈阳期末]如图所示,甲、乙两个凸透镜的焦距分别是5 cm和3 cm,下列说法中错误的是( )A.凸透镜对光有会聚作用B.凸透镜表面凸起的程度越小,焦距越大C.凸透镜表面凸起的程度越大,会聚作用越强D.凸透镜表面凸起的程度越小,会聚作用越强
知识点3 焦点和焦距
答案
5.D 【解题思路】 凸透镜对光有会聚作用,凸透镜表面凸起的程度越大,焦距越小,对光的会聚作用越强,故选D.
6.[2021河北唐山滦州期末]关于凸透镜和凹透镜,下列说法中不正确的是( )A.凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点B.凹透镜能使跟主光轴平行的光发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点C.凸透镜和凹透镜都有两个焦点,且都是实焦点D.经过凸透镜和凹透镜光心的光线,其传播方向都不会发生改变
知识点3 焦点和焦距
答案
6.C 【解题思路】 凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点.故选C.
1.[2021湖南邵阳期末]如图所示,盖有塑料薄膜的顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,下列说法正确的是( )A.起凸透镜作用的应是塑料薄膜B.水和塑料薄膜共同起凹透镜作用C.透镜都是固体,液体不能起凸透镜作用D.薄膜上的积水形成凸透镜,如果其焦点恰好在干草处,干草有可能燃烧
答案
1.D 【解题思路】 薄膜上的积水中间厚,边缘薄,恰好形成了一个大的凸透镜,此时太阳光通过这个凸透镜发生折射,干草若在凸透镜的焦点处,很容易燃烧.故选D.
2.一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示,其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜,为了使灯丝发出的光经“凸透镜”后变成平行光,应把灯丝放在( )A.焦点处 B.焦点以内C.焦点以外 D.任意位置
答案
2.A 【解题思路】 本题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象,将物理知识应用到现实生活中,激发了学生的学习兴趣.根据凸透镜对光的会聚作用,结合光路的可逆性可知,从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴,所以选A.
3.小星利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示.他注意到让凸透镜正对太阳光,但没有仔细调节纸片与凸透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L,那么凸透镜的实际焦距( )A.一定小于LB.一定大于LC.可能等于LD.可能小于L,也可能大于L
答案
3.D 【解题思路】 凸透镜对光起会聚作用,太阳光相当于平行光,经凸透镜折射后将会聚于一点,该点为凸透镜的焦点,即纸片上得到的最小的光斑.如果光斑不是最小的,则不是焦点,此时最小光斑可能在焦点的上方,也可能在其下方.所以D正确.
4.[2020辽宁盘锦双台子区期末]一家汽车美容店的门口,贴着如图所示的“爱车小贴士”,这是因为留在车身上的水滴相当于 镜,能使太阳光 ,在车身局部形成高温,导致车漆失去光泽.
答案
4.【参考答案】 凸透 会聚
5.[2020江苏盐城东台期末]如图所示,一位同学在野外利用“削冰取火”的方法生火.你认为“削冰”就是把冰制成 ,“取火”时应把要点燃的物体放在 位置,确定这一位置的方法:将冰正对着太阳光,在其下方找一个 的点.
答案
5.【参考答案】 凸透镜 焦点 最小、最亮【解题思路】 在野外利用“削冰取火”的方法生火,即将冰制成中间厚边缘薄的凸透镜.将凸透镜正对太阳光,调整凸透镜的位置,在凸透镜后面能形成一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点.凸透镜焦点处的温度很高,将要点燃的物体放在焦点位置时,温度达到物体的着火点,物体就会被点燃.
6.如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于点B,则该透镜起到 (填“会聚”或“发散”)的作用,是 透镜.由此说明,能使光线会聚于一点的透镜 (填“一定”或“不一定”)是凸透镜.
答案
6.【参考答案】 发散 凹 不一定【解题思路】 放上透镜后光的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更远离透镜,因此该透镜对光线起发散作用,是凹透镜.本题中的光线经凹透镜折射后也可会聚于一点.由此可知,能使光线会聚于一点的不一定是凸透镜.
7.[2021 重庆七校联盟月考]如图所示,把一个凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则该凸透镜的焦距是 m.
答案
7.【参考答案】 0.1【解题思路】 物体在平面镜中成像时,物像关于平面镜对称,根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F,如图所示.焦距是焦点到光心的距离,所以该凸透镜的焦距:f=0.4 m-0.3 m=0.1 m.
素养提升8.注重探究实验不同的凸透镜对光的折射程度是不同的,即每个凸透镜的焦距不一定是相同的.(1)焦距大小由凸透镜的哪些因素决定呢?请猜想出三个因素: 、 、 . (2)某同学用两个材料相同、凸起程度一样,但横截面积不同的凸透镜会聚太阳光,测量得出会聚点(即焦点)到光心的距离都是10 cm.根据这个情况,可推测: . (3)某同学用两个材料相同、横截面积相同,但凸起程度不同的凸透镜会聚太阳光,测得较凸的凸透镜会聚点到光心的距离是5 cm,而较平的凸透镜会聚点到光心的距离是8 cm,根据这个情况,可推测: .
答案
8.【参考答案】 (1)材料 凸起程度 横截面积 (2)凸透镜的焦距与其横截面积无关 (3)凸透镜的焦距与其凸起程度有关,凸起程度越大,焦距越小【解题思路】 (2)实验控制了相同的材料和凸起程度,而使横截面积不同,但测得凸透镜的焦距相同,由此可以说明凸透镜的焦距与其横截面积无关.(3)实验中凸透镜的材料和横截面积相同,而凸起程度不同,结果测得较凸的凸透镜焦距为5 cm,较平的凸透镜焦距为8 cm,由此得出:凸透镜的焦距与其凸起程度有关,凸起程度越大,焦距越小.
专项 透镜中的三条特殊光线作图
1.在图中画出通过透镜后的折射光线.
答案
1.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 入射光线平行于主光轴时,该光线经凸透镜折射后将过焦点;入射光线平行于主光轴时,该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线将过焦点.
2.如图所示,F是凸透镜的焦点,请画出光线a、b对应的出射光线和入射光线.
答案
2.【参考答案】 如图所示.
3.请在图中画出光线AO的折射光线和光线BC的入射光线.
答案
3.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 AO过光心,经凹透镜折射后传播方向不改变;正对着凹透镜另一侧焦点的入射光线,经凹透镜折射后平行于主光轴,则光线BC的入射光线指向右侧的焦点.
4.[2021 广东汕头龙湖区期末]在图中,完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路.
答案
4.【参考答案】 如图所示.
第2节 生活中的透镜
第五章 透镜及其应用
1.如图是照相机的成像示意图,以下说法正确的是( )A.照相机使用的是凹透镜B.照相机使用的是凸透镜C.所成的像是正立、缩小的实像D.所成的像是倒立、缩小的虚像
答案
1.B 【解题思路】 根据照相机的成像示意图可知,照相机所成的像是倒立、缩小的实像,使用的是凸透镜.故选B.
知识点1 照相机
2.大兴国际机场推行全流程自助,支持100%面像登机、支持100%无纸化、国内国际自主覆盖、全程无需出示登机牌.自助值机设备的摄像头相当于一个凸透镜,它将成 (填“倒立”或“正立”)的像.并且该透镜对太阳光起 作用.
知识点1 照相机
答案
2.【参考答案】 倒立 会聚【解题思路】 摄像头相当于一个凸透镜,是利用当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的;凸透镜对光线有会聚作用.
3.如图是投影仪成像的示意图,其中凸透镜的作用是成 (填“等大”“缩小”或“放大”)、 (填“正立”或“倒立”)的实像.投影仪上有一块平面镜,它的作用是 ,使光能够投射到屏幕上.
知识点2 投影仪
答案
3.【参考答案】 放大 倒立 改变光路【解题思路】 投影仪是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的;平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到屏幕上,起到改变光路的作用.
4.放映幻灯片时,想使屏幕上出现放大的字母“F”,那么摆放幻灯片的正确方法是( )
知识点2 投影仪
答案
4.D
5.放大镜是 镜,通过放大镜看报纸时,适当调整放大镜到字的距离,就能观察到字的 (填“正立”或“倒立”)、 (填“放大”或“缩小”)的虚像,并且像与字在放大镜的 (填“同侧”或“异侧”).
知识点3 放大镜
答案
5.【参考答案】 凸透 正立 放大 同侧
6.[2021 内蒙古赤峰期末]如图所示,把人参泡在酒中,通过酒瓶看见的是人参放大的像,这时的瓶和酒相当于一个( )A.凸透镜 B.凹透镜C.凸面镜 D.凹面镜
知识点3 放大镜
答案
6.A 【解题思路】 瓶和酒两边都可透过光,故是透镜;人参通过透镜成正立、放大的虚像,故说明瓶和酒相当于一个凸透镜.故选A.
7.【关注生活物理】如图所示,通过晶莹剔透的露珠观察到叶脉变粗,此时叶脉所成的像与 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)所成像的性质相同.
知识点3 放大镜
答案
7.【参考答案】 放大镜【解题思路】 露珠相当于一个凸透镜,透过露珠看到叶脉变粗,跟放大镜的原理相同.
8. 【关注生活物理】为了便于读数,体温计常做成横截面如图所示的柱体,其正面为圆弧形,相当于 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),使我们能看到水银柱放大后 (填“正立”或“倒立”)的 (填“实”或“虚”)像.
知识点3 放大镜
答案
8.【参考答案】 放大镜 正立 虚【解题思路】 由题图中体温计的横截面可知,其圆弧形表面相当于放大镜,可以成放大、正立的虚像,便于读数.
9.[2021 山东枣庄月考]如图所示,人透过透镜所观察到的烛焰的像是( ) A.实像,这个像能用光屏承接B.实像,这个像不能用光屏承接C.虚像,这个像能用光屏承接D.虚像,这个像不能用光屏承接
知识点4 实像和虚像
答案
9.D 【解题思路】 由题图可知,物和像在凸透镜的同侧,故该像为虚像,虚像不能用光屏承接.故选D.
10.如图所示的四个情景中,属于实像的是( )
知识点4 实像和虚像
答案
10.C 【解题思路】 A项中,平面镜中的像是由于光的反射而成的正立、等大的虚像;B项中,水中的“断笔”是由于光的折射而成的虚像;C项中,照相机成的是倒立、缩小的实像;D项中,放大镜成的是正立、放大的虚像.故选C.
11.[2021 四川眉山东坡区期末]下列关于实像与虚像的说法正确的是( )A.虚像是没有实际光线进入人眼的,实像有实际光线进入人眼B.虚像就是影子,实像是由实际光线形成的亮斑C.实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接D.光线经折射后总是成实像,经平面镜反射后总是成虚像
知识点4 实像和虚像
答案
11.C 【解题思路】 实像和虚像的区别:实像能用光屏承接,虚像不能;实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的.人看见物体的条件:物体发光或物体反射的光线进入人眼.
第3节 凸透镜成像的规律
第五章 透镜及其应用
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,某班学生在老师的要求下分成7个小组,使用焦距都是10 cm的凸透镜做实验.最后,老师将各组实验的结果画在了图中.图中1和1',2和2'…7和7'分别表示各组实验时蜡烛和对应像的位置.请你根据实验的要求和图中的信息,回答下列问题:(P、P'是与透镜距离等于2倍焦距的位置) (1)实验时,光具座水平放置,光具座上烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心应该处于 . (2)从 两组可以看出,当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间时,所成的像是 立、 的实像. (3)从6、7两组可以看出,凸透镜成虚像时,像与物在 侧(填“同”或“异”),且像是 立的. (4)由图可知成实像时,当蜡烛远离凸透镜,像 (填“远离”或“靠近”)凸透镜,且像变 (填“大”或“小”).
知识点1 实验:探究凸透镜成像规律
答案
1.【参考答案】 (1)同一高度 (2)1、2 倒 放大 (3)同 正 (4)靠近 小【解题思路】 (1)烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度可以保证烛焰的实像能成在光屏的中央.(2)蜡烛在位置1、2时,物距在1倍焦距和2倍焦距之间,对应的像1'和2'是倒立、放大的实像.(3)6和7两个位置都是在1倍焦距内,对应的像6'和7'都和物体在凸透镜的同一侧,而且像是正立的.(4)将成实像的1、2、3、4、5和对应的像比较可以发现,当蜡烛远离凸透镜时,像靠近凸透镜且变小.
2.小芳做“探究凸透镜成像规律”的实验时,首先按下图完成仪器装配. (1)经过调节,光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向 (填“上”或“下”)调. (2)调节好蜡烛的高度后,小芳把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向 (填“左”或“右”)移动,这次成的是 立、 的实像. (3)小芳再把蜡烛移到B点处,此时无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,这是因为此时成的是正立、放大的 像,要想看到这个像,小芳观察的方法应该是 .
知识点1 实验:探究凸透镜成像规律
答案
2.【参考答案】 (1)上 (2)右 倒 放大 (3)虚 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察【解题思路】 (1)为了使像成在光屏的中央,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,由题图可知,烛焰位置偏低,因此要把蜡烛向上调.(2)当蜡烛在A点时, f2f,因此应把光屏向右移动.(3)B点位于1倍焦距以内,所以蜡烛在B点时,成的是正立、放大的虚像,且像与蜡烛在凸透镜的同侧,即都在凸透镜的左侧,因此要从凸透镜右侧透过凸透镜去观察.
3.[2020湖北孝感安陆期末]将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑.若将一个物体放在此透镜前30 cm处,则可在透镜另一侧得到( )A.倒立、缩小的实像 B.正立、缩小的实像C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
知识点2 凸透镜成像规律
答案
3.C 【解题思路】 将凸透镜正对太阳光,在距透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是焦点,焦点到凸透镜光心的距离就是焦距,所以该凸透镜的焦距f=20 cm.物距为30 cm,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,物体通过该凸透镜成倒立、放大的实像.
4.一个凸透镜的焦距为15 cm,将点燃的蜡烛放在离凸透镜14 cm处,经凸透镜所成的像是( )A.正立、放大的虚像 B.倒立、放大的实像C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
知识点2 凸透镜成像规律
答案
4.A 【解题思路】 物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像.
5.[2021 北京一零一中学月考]小杨做凸透镜成像规律的实验.将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度,如图所示.下列四个选项中,判断正确的是( ) A.若蜡烛放置在10 cm刻度线处,移动光屏,在光屏上不能呈现烛焰清晰的像B.若蜡烛放置在20 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像C.若蜡烛放置在35 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像D.若蜡烛放置在45 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
知识点2 凸透镜成像规律
答案
5.C 【解题思路】 当蜡烛放置在10 cm刻度线处时,物距u1=40 cm,u1>2f,此时移动光屏,可在光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像,A选项错误;当蜡烛放置在20 cm刻度线处时,物距u2=30 cm,u2>2f,此时移动光屏,可以在光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像,B选项错误;当蜡烛放置在35 cm刻度线处时,物距u3=15 cm,2f>u3>f,此时移动光屏,可以在光屏上得到烛焰倒立、放大的实像,C选项正确;当蜡烛放置在45 cm刻度线处时,物距u4=5 cm,u46.完成凸透镜成像规律的表格. 在探究凸透镜成像的规律实验中,物体在移过 处时,所成的像能从缩小的实像变为放大的实像;物体在移过 处时,所成的像能从实像变为虚像.在凸透镜成实像时,物体距凸透镜越近,像距凸透镜 ,所成的像 .
知识点2 凸透镜成像规律
答案
6.【参考答案】 如表所示. 二倍焦距 焦点 越远 越大
7.[2020四川眉山中考]如图所示,F是凸透镜的焦点,S是蜡烛火焰上的一点,试作出S的像S'.
知识点2 凸透镜成像规律
答案
7.【参考答案】 如图所示.
1.下列关于凸透镜成像特点的说法错误的是( )A.实像都是倒立的,虚像都是正立的B.缩小的像都是实像,放大的像都是虚像C.缩小的像都是倒立的,放大的像可能是正立的,也可能是倒立的D.实像和物体分居在凸透镜的两侧,虚像和物体位于凸透镜的同侧
答案
1.B 【解题思路】 缩小的像都是实像,放大的像可能是虚像,也可能是实像,故B错误.
2.[2021江苏常州期末改编]如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成的像P'Q'的形状应该是下列选项中的( )
答案
2.B 【解题思路】 圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立、放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立、缩小的实像,且右边Q的像距比左边P的像距大.故选B.
3.[2021 山东烟台期末]如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在( ) A.图中Ⅰ区域,比A'B'大,箭头方向向上B.图中Ⅱ区域,比A'B'大,箭头方向向下C.图中Ⅲ区域,比A'B'大,箭头方向向上D.图中Ⅳ区域,比A'B'小,箭头方向向下
答案
3.C 【解题思路】 凸透镜成实像时,像是倒立的,像A'B'位于一倍焦距和二倍焦距之间,则物体AB应在二倍焦距之外.像位于主光轴的上方,物体应在主光轴的下方.故C正确.
4.一支点燃的蜡烛放在凸透镜的主光轴上,当物距为25 cm 时,在凸透镜的另一侧光屏上能得到一个放大的烛焰的像.那么,当蜡烛移至离凸透镜10 cm时,烛焰经凸透镜所成的像一定是( )A.倒立、放大的实像 B.正立、放大的虚像C.正立、放大的实像 D.倒立、缩小的实像
答案
4.B 【解题思路】 因为u=25 cm时成放大的实像,所以f<25 cm<2f,因此12.5 cm5.小明做“探究凸透镜成像的规律”实验时,在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像,然后他把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,这时光屏上能看到( )A.倒立、放大的像 B.倒立、缩小的像C.正立、放大的像 D.正立、缩小的像
答案
5.A 【解题思路】 探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像,此时u>2f>v>f,把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,则f6.图中S'点为烛焰上S点的像,请通过作图标出透镜、一个焦点F的位置并完成光路图.
答案
6.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 连接SS'与主光轴交于O点,O点为凸透镜的光心,过O点垂直主光轴作出凸透镜;根据焦点的定义,由点S发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚到S'点上,此时折射光线与主光轴的交点便是焦点F.
7.[2020广东江门台山期中]在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)正确安装并调节好装置后,小芳在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的像是 (填“倒立”或“正立”)、 (填“放大”或“缩小”)的. (2)实验过程中由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向 移动,为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将光屏向 移动.(均填“上”或“下”) (3)实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像 (填序号). A.只出现烛焰像的上半部分B.只出现烛焰像的下半部分C.仍然是完整的,但像更小了D.仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(4)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进:将蜡烛换成“F”字样的LED灯,在光屏上贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后的一个优点: .若图甲所示凸透镜的焦距为10 cm,则该小组的小明将图乙中发光物“F”置于离凸透镜13 cm处,移动贴有方格纸的光屏,则小明看到光屏上像的形状为 ,该像是一个 (填“放大”或“缩小”)的像.
答案
7.【参考答案】 (1)倒立 缩小 (2)上 上 (3)D (4)实验现象更明显、便于观察比较等(答一点,答案合理即可) 放大【解题思路】 (1)由题图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,蜡烛一定在二倍焦距之外,成的是倒立、缩小的实像.(2)实验过程中,燃烧的蜡烛逐渐变短,相当于光源向下移动,根据过凸透镜光心的光传播方向不变可知,光屏上的像将逐渐向上移动,因此,为了使像成在光屏的中心,应向上移动光屏.(3)遮住凸透镜的上半部分,物体上任意一点射向凸透镜下半部分的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少了,会聚成的像变暗,故选D.(4)已知凸透镜的焦距为10 cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,所以物体通过凸透镜成的是倒立、放大的实像,且像与物是上下左右颠倒的.
素养提升8.[2021河南郑州枫杨外国语学校月考]一幅如图甲所示的漫画立在桌面上,小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示.小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 (填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 (填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“f2 f”).若小霞将水杯继续 (填“靠近”或“远离”)漫画,她透过水杯将会看到漫画中的老鼠逃离猫.
答案
8.【参考答案】 凸透镜 实 f9.[2020江苏连云港中考]如图所示,让一束白光经过三棱镜,在三棱镜后放置一凸透镜,将光屏放在B处时,观察到色光的颜色是 ,光屏先后在A、C两处时,观察到的现象有何不同: .
答案
9.【参考答案】 白色 光屏上彩色光带顺序相反【解题思路】 白光经三棱镜折射后会发生色散现象,可以看到七种色光,七种色光经凸透镜折射后会聚于B处,七种色光混合又会变成白色光,所以在B处放一光屏,可观察到光的颜色为白色;由题图可知,彩色光带经过B处后上下顺序颠倒,所以先后在A、C两处观察,光屏上的彩色光带顺序是相反的.
专项 凸透镜成像的规律
1.用焦距为10 cm的凸透镜使烛焰在光屏上成倒立、放大的实像时,光屏到凸透镜的距离应该大于 cm,成倒立、缩小的实像时,蜡烛到凸透镜的距离应该大于 cm.当蜡烛到凸透镜的距离小于 cm时,透过凸透镜能看到正立、放大的 像.
答案
1.【参考答案】 20 20 10 虚【解题思路】 根据凸透镜成像规律作答:当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像;当物距大于二倍焦距时,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像.
类型1 静态规律
2.小明将杂志《中学物理》放置在距离凸透镜二倍焦距以外时,人眼观察到成像的情形是下列选项中的( )
类型1 静态规律
答案
2.D 【解题思路】 由凸透镜成像规律可知,将杂志《中学物理》放置在距离凸透镜二倍焦距以外时,成倒立缩小的实像,A选项是正立放大的像,不符合题意;B选项是倒立放大的像,不符合题意;C选项是正立缩小的像,不符合题意;D选项是倒立缩小的像,符合题意.
3.[2021 山东德州六中月考]用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,凸透镜的焦距是15 cm.当把凸透镜固定在50 cm刻度线处,蜡烛固定在15 cm刻度线处时( ) A.光屏在“Ⅰ”区域内移动,才能得到清晰的像B.光屏在“Ⅱ”区域内移动,才能得到清晰的像C.光屏上得到的是倒立、放大的实像D.以上说法都不对
类型1 静态规律
答案
3.A 【解题思路】 凸透镜的焦距是15 cm,当把凸透镜固定在50 cm刻度线处,蜡烛固定在15 cm刻度线处时,物距为50 cm-15 cm=35 cm,大于二倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即在光具座的65~80 cm之间可以得到清晰的像.综合以上分析,只有A正确.
4.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,关于分别在a、b、c、d四点时的成像情况,他归纳出下列说法,其中错误的是( ) A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大C.烛焰位于b点时,屏上出现的实像最大D.烛焰位于d点时,成正立、放大的虚像
类型1 静态规律
答案
4.C 【解题思路】 烛焰位于a点时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,屏上出现的实像最小,故A正确;烛焰位于b、c两点时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,都成倒立、放大的实像,但b点到光心的距离大于c点到光心的距离,因此烛焰在c点时屏上出现的实像比在b点时屏上出现的实像大,即最大,故B正确、C错误;烛焰位于d点时,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故D正确.故选C.
5.[2021 山东济宁汶上期末,多选]探究凸透镜成像的规律时,将焦距为10 cm的凸透镜放置在光具座上50 cm刻度处,如图所示.在蜡烛从10 cm刻度处逐渐移至45 cm刻度处的过程中,烛焰成像的变化情况是( )A.先变大后变小 B.先变小后变大C.先成实像后成虚像 D.先成虚像后成实像
类型2 动态规律 角度1:透镜不动,物、像动
答案
5.AC 【解题思路】 由题意知, f=10 cm,蜡烛在10 cm刻度处到40 cm刻度处之间时,物距大于f,成实像,从10 cm刻度处逐渐移至40 cm刻度处的过程中,物距变小,成的像逐渐变大;从40 cm刻度处逐渐移至45 cm刻度处的过程中,凸透镜成虚像,虚像是逐渐变小的.由以上分析知,蜡烛从10 cm刻度处逐渐移至45 cm处的过程中,像先变大后变小,先成实像后成虚像.
6.[2020四川自贡中考]在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像(像未画出).要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( ) A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
类型2 动态规律 角度1:透镜不动,物、像动
答案
6.A 【解题思路】 由题图可知,物距小于像距,烛焰经凸透镜后成倒立、放大的实像,此时f2f,要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,应满足u>2f,f7.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小聪选用了焦距为10 cm的凸透镜.他将凸透镜固定在光具座上50 cm 刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35 cm 刻度线处,当光屏移动到如图所示刻度线处时,光屏上恰好呈现出烛焰清晰的像(像未画出).如果让蜡烛从图中位置处开始移动,下列关于该实验的说法正确的是( )A.蜡烛向左移动2 cm,光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像B.蜡烛向右移动10 cm,光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像C.蜡烛向右移动2 cm,光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像D.蜡烛移到20 cm刻度线处,光屏应移到70 cm刻度线处才能呈现烛焰清晰的像
类型2 动态规律 角度1:透镜不动,物、像动
答案
7.C 【解题思路】 蜡烛向左移动2 cm,则物距增大,像距应该减小,所以光屏应向左移动,A错误;蜡烛向右移动10 cm,则物距小于焦距,此时成虚像,烛焰不能在光屏上成像,B错误;蜡烛向右移动2 cm,物距减小时,像距要增大,光屏应向右移动,C正确;由题图可知,物距为15 cm,像距为30 cm,当蜡烛移到20 cm 刻度线处,此时物距为30 cm,根据光路的可逆性,此时像距应为15 cm,光屏应移到65 cm刻度线处,D错误.
8.[2020河北石家庄新华区教育质量检测,多选]如图所示,凸透镜的焦距为f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像(像未画出).下列说法不正确的是( )A.该凸透镜的焦距可能为13 cmB.此时在光屏上成正立、放大的实像C.保持凸透镜位置不变,若将蜡烛向左移动,同时也移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像,则像将一直变小, 且蜡烛移动的速度一直小于像移动的速度D.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏互换位置,光屏上可得到倒立、缩小的清晰的像
类型2 动态规律 角度1:透镜不动,物、像动
答案
8.ABC 【解题思路】 由题图可知,物距为15 cm,像距为25 cm,物距小于像距,此时成的是倒立、放大的实像,则f<15 cm<2f,25 cm>2f,故 7.5 cm9.[2021 湖北十堰丹江口期末]如图所示,小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的实验.保持蜡烛的位置不变,只移动透镜,小明发现透镜在A、B两处时,墙壁上都能得到清晰的像,则两次所成的像( )A.都是正立的B.都是虚像C.透镜在B处时墙上成的像较大D.透镜在A处时墙上成的像较大
类型2 动态规律 角度2:透镜移动
答案
9.D 【解题思路】 由题意可知,墙壁相当于光屏,墙壁上都能得到清晰的像,则像都为实像,且都是倒立的,故A、B错误.当凸透镜在A处时,物距小,像距大,像较大;当凸透镜在B处时,物距大,像距小,像较小,故D正确、C错误.故选D.
10.[2020安徽中考]图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,图b中的甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像.若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁
类型2 动态规律 角度2:透镜移动
答案
10.C 【解题思路】 凸透镜从贴着刻度尺的位置开始逐渐远离,当u2f时,成的是倒立、缩小的实像,如题图丙.因此选项C正确.
11.在探究凸透镜成像规律的实验中,先用焦距为10 cm 的透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小实像,如图所示.接下来改用焦距为15 cm的透镜继续实验.如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的放大实像,光屏应该( ) A.向左移动 B.向右移动C.向上移动 D.保持不动
类型2 动态规律 角度3:透镜焦距变化
答案
11.B 【解题思路】 用焦距为10 cm的透镜时,由题图可知,u=25 cm,像距v=17 cm;换用焦距为15 cm的透镜后,物距u'不改变,则f'12.[2021 四川成都师大一中期中,多选]一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,他先用焦距为20 cm的凸透镜进行实验,在屏上得到清晰的像.接下来他想改用焦距为10 cm的凸透镜继续进行实验,下列分析正确的有( ) A.要使光屏再次成清晰的像,可只将光屏向右移B.要使光屏再次成清晰的像,可只将蜡烛向右移C.若只移动光屏重新得到清晰的像,像将变大D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像,像将变大
类型2 动态规律 角度3:透镜焦距变化
答案
12.BD 【解题思路】 当改用焦距为10 cm的凸透镜后,凸透镜对光的折射能力增强,物距不变时,像距减小,像变小,像将左移,故只移动光屏时,光屏应向左移动,且当光屏上呈现清晰的像时,像变小了,故A、C均错;当透镜的焦距减小时,为了保持像距不变,应减小物距,即将蜡烛向右移,此时所成的像将变大,故B、D均正确.
13.[2021 江苏盐城东台月考]如今很多街口都安装了360°高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,来保护人民的安全.摄像机的像距几乎不变,但镜头的焦距可以调节.如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是( ) A.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在b点B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在a点C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在c点D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在b点
类型2 动态规律 角度3:透镜焦距变化
答案
13.D 【解题思路】 如果该人远离镜头,物距增大,像距减小,像点更靠近焦点,所以镜头的焦点可能变在c点,故A、B错误.如果该人靠近镜头,物距减小,像距增大,像点更远离凸透镜的焦点,所以镜头的焦点可能变在a、b点,故C错误、D正确.故选D.
14.[2020陕西西安碑林区一模]某兴趣小组的同学利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜.通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,可以改变水透镜的凸起程度.如图所示,光屏上出现清晰的烛焰像(像未画出),则该像是倒立、 (填“放大”或“缩小”)的 (填“实”或“虚”)像;向左移动蜡烛,保持光屏和水透镜的位置不动,为使光屏上出现清晰的像,应通过注射器从橡皮膜中 (填“注水”或“抽水”).
类型2 动态规律 角度3:透镜焦距变化
答案
14.【参考答案】 放大 实 抽水【解题思路】 由题图可知,物距小于像距,并且能在光屏上成清晰的像,所以物距一定在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像.向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动才能得到清晰的像,但若保持光屏和透镜的位置不变,仍使像清晰地呈现在光屏上,需要让凸透镜的会聚能力减弱,即让凸透镜变薄,故应该通过注射器从橡皮膜中抽水.
15.[2021河北唐山路北区期末改编]将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜10 cm处得到一个最小、最亮的光斑.现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,如图所示位置时光屏上成清晰的像.下列说法正确的是( ) A.此时图中的成像特点与投影仪的成像特点相同B.在凸透镜左侧附近再放一凸透镜,光屏向右移动,光屏上可再次得到清晰的像C.在凸透镜左侧附近再放一凹透镜,光屏向左移动,光屏上可再次得到清晰的像D.在凸透镜左侧附近再放一透镜,光屏向左移动,可再次得到清晰的像,则该透镜对光线有会聚作用
类型2 动态规律 角度4 增加透镜
答案
15.D 【解题思路】 题图所示的物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故A错误;凸透镜对光线有会聚作用,则像会成在光屏的左侧,想要在光屏上得到清晰的像需要将光屏向左移动,故B错误,D正确;凹透镜对光线有发散作用,想要在光屏上得到清晰的像需要将光屏向右移动,故C错误.
16.[2021四川成都期末]在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像.此时在凸透镜前再放置一块凸透镜,若要使光屏上的像再次清晰,则可以( ) A.将蜡烛适当右移,光屏上会成放大的像B.将蜡烛适当左移,光屏上会成缩小的像C.将光屏适当左移,光屏上会成放大的像D.将光屏适当右移,光屏上会成缩小的像
类型2 动态规律 角度4 增加透镜
答案
16.D 【解题思路】 由题图可知,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,此时的物距等于二倍焦距,像距也等于二倍焦距,成倒立、等大的实像.此时在凸透镜前再放置一块凸透镜,由于凸透镜对光线具有会聚作用,像会成在光屏的前方,即像距变小了,若保持蜡烛位置不变,应将光屏适当左移,此时像距小于物距,成倒立、缩小的实像,故C错误,D正确.若保持光屏位置不变,需要增大物距,应将蜡烛适当右移,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,故A、B均错误.
17.小明在做“研究凸透镜成像规律”的实验,当他把蜡烛移到距离凸透镜 34 cm的地方时,在光屏上观察到如图所示的像,则该凸透镜的焦距可能是( ) A.10 cm B.20 cm C.30 cm D.40 cm
类型3 判断凸透镜焦距
答案
17.A 【解题思路】 由题图可知,蜡烛在光屏上成倒立、缩小的实像,此时应满足u>2f,即34 cm>2f,解得f<17 cm,故选A.
18.物体从距凸透镜12 cm处移到距凸透镜18 cm处的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立、放大的像,由此可知,此凸透镜的焦距可能是( )A.6 cm B.10 cm C.16 cm D.20 cm
类型3 判断凸透镜焦距
答案
18.B 【解题思路】 由于总能在光屏上得到倒立、放大的像,故物距12 cm和18 cm均在大于一倍焦距小于二倍焦距范围内,即2f>12 cm>f,2f>18 cm>f,解得12 cm>f>6 cm,18 cm>f>9 cm,综上12 cm>f>9 cm,故B正确.
19.将物体放在焦距为f的凸透镜的主光轴上,分别离凸透镜20 cm、14 cm、6 cm 时,对应得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该凸透镜的焦距f的范围为( )A.14 cm>f>10 cm B.10 cm>f>7 cmC.10 cm>f>6 cm D.20 cm>f>14 cm
类型3 判断凸透镜焦距
答案
19.B 【解题思路】 根据凸透镜成像的规律可得,20 cm>2f、 f<14 cm<2f、 f>6 cm,解得7 cm20.[2020河南长葛期末]如图所示是某凸透镜成实像时,像距v和物距u的关系图像.分析图像中有关数据可知( ) A.该凸透镜的焦距为10 cmB.当物距u=30 cm时,像距v=30 cmC.物距增大时,像距也增大D.当物距u=15 cm时,成的是缩小的像
类型3 判断凸透镜焦距
答案
20.A 【解题思路】 当所成的像是倒立、等大的像时,像距等于物距且等于二倍焦距,则焦距为10 cm,故A正确;由题图可知,当物距为30 cm时,像距为15 cm,故B错误;当物距增大时,像距减小,故C错误;当物距为15 cm,即在一倍焦距和二倍焦距之间时,成的是倒立、放大的实像,故D错误.
专项 常见光学仪器的成像原理及调节
1.如图所示为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏.拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像.下列说法正确的是 ( ) A.为拍摄到更大的像应将镜头远离景物B.为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物C.影像传感器上成的是正立的实像D.景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
答案
1.D 【解题思路】 数码相机的镜头相当于一个凸透镜,用相机给景物照相,景物离镜头的距离u和镜头的焦距f的关系是u>2f时,在影像传感器上成的是一个倒立、缩小的实像,故C错误,D正确;凸透镜成实像时,根据“物近像远像变大”的规律,为拍摄到更大的像应将镜头靠近景物,为扩大拍摄范围应将镜头远离景物,故A、B错误.故选D.
类型1 照相机
2.[2021 湖北武汉武昌区期末]用手机扫描二维码时,相当于给二维码照了一张照片,如图是某市民用手机扫描物品上的二维码查看相关信息,下列说法正确的是( )A.摄像头是一个凹透镜 B.二维码位于摄像头的二倍焦距以外 C.二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间 D.当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品
类型1 照相机
答案
2.B 【解题思路】 照相机是利用凸透镜成像规律中物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像来工作的,故A错误;镜头和二维码的距离大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像,故B正确,C错误;当二维码超出手机上设定的方框时,说明物距太近,应使物品不动,把手机向远离二维码的方向移动,故D错误.
3.[2020江西九江期中]无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,须 (填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面.
类型1 照相机
答案
3.【参考答案】 缩小 减小【解题思路】 使用无人机的摄像机进行航拍,利用了物体在二倍焦距以外时成倒立、缩小实像的原理;当无人机上升,即物距增大时,像距减小,像变小,故须减小镜头与感光晶片间的距离. 归纳总结 凸透镜成像规律简记口诀:物近像远像变大,物远像近像变小.说明:(1)“物近”指物距变小,“像远”指像距变大;(2)本规律指凸透镜成实像的情况.
4.[2021 陕西渭南富平期末]小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片,如图所示.结合图片分析,下列说法不正确的是( ) A.照相机的镜头与放大镜镜片属于同一类透镜B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些
类型1 照相机
答案
4.C 【解题思路】 照相机的镜头是凸透镜,放大镜镜片也是凸透镜,属于同一类透镜,故A正确.照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理工作的,故B正确.凸透镜成实像时,若物与物距不变,则凸透镜焦距越大,像距越大,像越大,在物距相同的情况下,乙照片中花菜大些,则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些,故C错误、D正确.
5.[2020山西中考]小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜(如图).放大镜的焦距为25 cm.奶奶正确使用这个放大镜看书时( )A.书与放大镜之间的距离应等于25 cmB.书与放大镜之间的距离应小于25 cmC.看到的是倒立、放大的虚像D.看到的是正立、放大的实像
类型2 放大镜
答案
5.B 【解题思路】 放大镜在使用时,物距小于一倍焦距,所以书与放大镜之间的距离应小于25 cm,放大镜成正立、放大的虚像,A、C、D错误,B正确.
6.如图是某同学准备制作的昆虫观察瓶,为便于观察瓶底小昆虫,可在瓶口处安装一块 (填“凸”或“凹”)透镜,若瓶口到瓶底的距离为10 cm,当选择透镜的焦距 (填“大于”“等于”或“小于”)10 cm时,能观察到小昆虫的 (填“正立”或“倒立”)、 (填“放大”或“缩小”)的像.
类型2 放大镜
答案
6.【参考答案】 凸 大于 正立 放大
7.如图所示,在鉴定文物时,常用放大镜观察文物的细微部分,这时看到的像是 (填写成像的特点).如果在文物上有两条裂纹,其夹角是5°,要想使看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹 .放大镜的放大倍数是6,则看到的文物上两条裂纹的夹角是 度.
类型2 放大镜
答案
7.【参考答案】 正立、放大的虚像 远一些 5 【解题思路】 因放大镜成像时物距小于焦距,所成的像是正立、放大的虚像,而成虚像时物距越小,像距越小,虚像越小,要想使像变大,就要增大物距;无论放大镜的倍数多大,只能放大物体本身,不能改变物体之间的角度.
8.如图所示,左侧为幻灯机,右侧为其原理图.当放映幻灯片时,物距 (填“大于二倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”),像距 (填“大于”“小于”或“等于”)二倍焦距,成倒立、放大的 (填“实”或“虚”)像.
类型3 投影仪
答案
8.【参考答案】 大于一倍焦距小于二倍焦距 大于 实
9.[2020江苏南京月考]老师上课时经常用到投影仪,如图所示,关于投影仪的使用,以下做法中合理的是( ) A.投放到屏幕上的画面太靠上时,应增大平面镜与凸透镜的夹角,使画面向下移动B.若使屏幕上的画面大一些,可使投影仪靠近屏幕同时将凸透镜适当向下移动C.若使屏幕上的画面大一些,可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向上移动D.若使屏幕上的画面大一些,可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向下移动
类型3 投影仪
答案
9.D 【解题思路】 平面镜改变光线的传播方向,可以将凸透镜成的像成在屏幕上.若画面太靠上时,应减小平面镜与凸透镜的夹角,使画面向下移动,所以A说法错误.要使画面大一些,应减小物距,增大像距,所以应使投影仪远离屏幕同时将凸透镜向下移动,所以B、C说法错误,D正确.
第4节 眼睛和眼镜
第五章 透镜及其应用
1.如图所示,眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于一个 ,它把来自物体的光会聚在 上,形成物体的像.
知识点1 眼睛
答案
1.【参考答案】 凸透镜 视网膜
2.人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的说法,错误的是( )A.视网膜相当于光屏B.物体在视网膜上成像的像距大于二倍焦距C.晶状体相当于一个凸透镜D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的
知识点1 眼睛
答案
2.B 【解题思路】 人眼中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像.
3.如图是描述人眼看物体的成像图,其中看远处景物的是 图,景物在视网膜上成的是 (填“实”或“虚”)像.
知识点1 眼睛
答案
3.【参考答案】 甲 实【解题思路】 眼睛通过睫状体改变晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛可以看清远处的物体,题图甲中晶状体较薄,由此可知,看远处景物的成像图是甲图;人眼看远处物体时,物距大于二倍焦距,故景物在视网膜上成的像是实像.
4.人眼看物体,当物距变化时,眼睛的睫状体会改变晶状体的弯曲程度,使物体的像总能落在视网膜上,当晶状体变得最 (填“厚”或“薄”)时,眼睛能看清最远点,正常眼的远点在 ;当晶状体变得最 (填“厚”或“薄”)时,眼睛能看清最近点.
知识点1 眼睛
答案
4.【参考答案】 薄 无限远 厚
5.[2021 福建福州闽侯月考]如图为小红看远处物体时,眼球成像情况的示意图.由图可知,小红是 (填“近视眼”或“远视眼”),为了能正常学习和生活,她需要配戴 (填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的眼镜.
知识点2 近视眼及其矫正
答案
5.【参考答案】 近视眼 凹透镜
6.长期用眼疲劳会导致近视.有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行切削,使晶状体和角膜构成的折光系统对光的偏折能力变 (填“强”或“弱”),从而使像落在视网膜上.
知识点2 近视眼及其矫正
答案
6.【参考答案】 弱
7.关于近视眼,下列说法不正确的是( )A.近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体B.近视眼晶状体太厚,折光能力太强 C.近视眼把来自远处的光线会聚在视网膜前D.近视镜镜片是凸透镜
知识点2 近视眼及其矫正
答案
7.D 【解题思路】 近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,故A正确;形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处的光会聚在视网膜前,即光线在视网膜前方成像,故B、C正确;为了使光线成的像正好落在视网膜上,应配戴发散透镜即凹透镜来矫正近视眼,故D错误.故选D.
8.近视眼是青少年常患的一种疾病.近视眼究竟是怎么回事?某校兴趣小组的同学进行了以下探究实验.如图甲所示,把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间,使光屏上呈现清晰的像,标出光屏位置,表示近视眼的视网膜位置.拿开眼镜,光屏上的像变得模糊.向透镜方向移动光屏,像又变得清晰,再标出光屏位置.观察如图乙所示的眼球结构图并结合以上实验,回答下列问题: (1)眼球中的晶状体相当于实验中的 . (2)近视眼患者不戴眼镜时,物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方”). (3)矫正近视眼应配戴的眼镜是凹透镜,其作用是 .
知识点2 近视眼及其矫正
答案
8.【参考答案】 (1)凸透镜 (2)前方 (3)使光发散,使物体的光会聚在视网膜上
9.下列关于远视眼的说法,正确的是( )A.小明是远视眼,说明他的眼睛非常好,看物体非常清楚B.远视眼要配戴凸透镜来看清近处物体C.远视眼是晶状体太薄,折光能力过强造成的D.远视眼不管看近处还是远处物体,像都成在视网膜的后面
知识点3 远视眼及其纠正
答案
9.B 【解题思路】 远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体,A不符合题意;远视眼需配戴凸透镜来矫正,B符合题意;远视眼是晶状体太薄,折光能力过弱造成的,C不符合题意;远视眼看远处物体时像成在视网膜上,看近处物体时像成在视网膜的后面,D不符合题意.故选B.
10.[2021 河北唐山古冶区期末]在如图所示的四幅图中,正确表示远视眼成像的是图 ,其矫正做法是图 .
知识点3 远视眼及其纠正
答案
10.【参考答案】 B D【解题思路】 远视眼是眼球晶状体变薄,会聚能力减弱,即折光能力减弱,来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了.远视眼需配戴凸透镜来矫正.
11.用一组焦距不同的凸透镜、一个平行光光源、一个用装有牛奶和水的混合物的烧瓶制作的眼睛模型,来研究视力矫正的方法,在下面横线上完成填空:(1)模型中的凸透镜相当于人眼的 ,烧瓶后壁相当于人眼的 ; (2) (填“甲”“乙”或“丙”)图是远视眼模型,应当用 (填“凹”或“凸”)透镜进行矫正.
知识点3 远视眼及其纠正
答案
11.【参考答案】 (1)晶状体 视网膜 (2)丙 凸
1.有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视眼镜和爷爷的老花眼镜混在一起,外形完全一样,小明要想找出自己的眼镜,下列做法正确的是( )A.用手摸镜片时,中间薄、边缘厚的是远视眼镜 B.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是近视眼镜 C.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视眼镜 D.拿着镜片看字,把字放大的是近视眼镜
答案
1.C 【解题思路】 中间薄、边缘厚的是凹透镜,用于矫正近视眼,故A错误;让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑,该透镜对光有会聚作用,是凸透镜,用于矫正远视眼,故B错误;让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑,该透镜对光线有发散作用,是凹透镜,用于矫正近视眼,故C正确;当u2.[2020 福建厦门一中月考]如图所示,报纸上放有小明的近视眼镜、爸爸的老花眼镜、奶奶度数更大的老花眼镜以及妈妈的平光眼镜,则奶奶的眼镜是图中的( )
答案
2.A 【解题思路】 老花眼镜是凸透镜,其原理是当u3.[2021 吉林长春外国语学校月考]如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体.拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜后烛焰的像变得模糊.在拿走近视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( ) A.使蜡烛远离凸透镜B.使光屏远离凸透镜C.使光屏靠近凸透镜D.使光屏和蜡烛同时远离凸透镜
答案
3.C 【解题思路】 近视镜片属于凹透镜,对光线有发散作用,有近视眼镜时,烛焰所成的像会后移;拿走近视眼镜后,烛焰的像成在光屏的前面,应将光屏向靠近透镜的方向移动或使蜡烛靠近凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰的烛焰的像.
4.[2021广西桂林灌阳期中]人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚.近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分镜片可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物.由此可知,近视远视一体眼镜下半部分是 透镜,上半部分镜片对光具有 (填“会聚”或“发散”)作用.
答案
4.【参考答案】 凸 发散
5.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于胶片,通过晶状体的调节将远近不同的物体成像在视网膜上.如图是不同位置的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距 (填“变大”“变小”或“不变”).人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,此时当人看远处物体时,像会成在视网膜的 (填“前方”或“后方”),应戴 透镜制成的眼镜加以矫正.
答案
5.【参考答案】 变小 前方 凹【解题思路】 从题图中可以看出:当物体与晶状体的距离变小时,晶状体变厚,即凸透镜的中间厚度变大,因而其焦距变小;晶状体过度弯曲使其焦距过小,对光的会聚作用过强,来自远处物体的光会聚在视网膜前,因此可以利用凹透镜使光发散的特点来矫正.
6.小明所戴的眼镜的度数是-200度,则该眼镜是 镜,焦距为 m.
答案
7.小明在学习了近视眼成因后,知道应该用凹透镜进行矫正,其原理如图所示,一束光经过凹透镜和晶状体的折射,最后会聚在视网膜上A点,请你画出光线传播的大致光路图.
答案
7.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 矫正近视眼的方法是在眼睛前加凹透镜,平行光线经过凹透镜再经过晶状体后会聚于视网膜上.
素养提升8.在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时,小剑选择了如下器材:蜡烛(模拟所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连)、凸透镜、凹透镜、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座等. (1)实验前,小剑认真阅读了器材使用说明书,发现水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或抽出水的多少来调节,并且水凸透镜凸起程度越大,折光能力越强,即水凸透镜的焦距越 (填“大”或“小”). (2)他安装并调整实验装置,如图所示,将点燃的蜡烛置于水凸透镜前 的位置时,在光屏上得到了烛焰的倒立、缩小、清晰的像. (3)当向水凸透镜内注入水,使其更凸后,发现光屏上的像变模糊,要在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应在水凸透镜前放置一块 透镜,或者将光屏 (填“靠近”或“远离”)水凸透镜. (4)根据上述实验可知,近视眼的形成原因是眼睛的晶状体变 (填“厚”或“薄”),物体的像成在视网膜 (填“之前”或“之后”).
答案
8.【参考答案】 (1)小 (2)大于二倍焦距 (3)凹 靠近 (4)厚 之前【解题思路】 (1)水凸透镜凸起程度越大,折光能力越强,即水凸透镜的焦距越小.(2)因为在光屏上得到了烛焰的倒立、缩小、清晰的像,所以物距应该大于二倍焦距,即应将点燃的蜡烛置于水凸透镜前大于二倍焦距的位置.(3)向水凸透镜内注入水时,水凸透镜更凸,会聚能力更强,像成在光屏的前面,为了使像正好呈现在光屏上,应在水凸透镜前放置一块凹透镜,或者将光屏靠近水凸透镜.(4)近视眼的成因是晶状体变厚,折光能力变强,使远处物体的像成在视网膜的前方.
第5节 显微镜和望远镜
第五章 透镜及其应用
1.显微镜的目镜和物镜都是 镜.被观察的物体(载物片)放在物镜的1倍焦距与2倍焦距之间的位置上,它通过物镜成一个 (填“放大”或“缩小”)的实像.这个实像位于目镜的1倍焦距以内的位置,它通过目镜成一个 (填“放大”或“缩小”)的虚像.这样,我们就能通过显微镜观察微小的物体了.
知识点1 显微镜
答案
1.【参考答案】 凸透 放大 放大【解题思路】 显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像.
2.显微镜下方通常用一个凹面镜来作为反光镜,它的作用是使人看到的像亮度 (填“增强”或“减弱”).
知识点1 显微镜
答案
2.【参考答案】 增强【解题思路】 凹面镜对光线有会聚作用,可以增强像的亮度.
3.如图所示是简易天文望远镜的内部结构.远处的物体经过物镜成一个 (填“放大”或“缩小”)的实像,落在目镜 的位置;这个实像经过目镜成一个正立 (填“放大”或“缩小”)的 (填“实”或“虚”)像.如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (填“近视”或“远视”)镜片来代替.
知识点2 望远镜
答案
3.【参考答案】 缩小 1倍焦距以内 放大 虚 远视
4.天文望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样做是为了( )A.会聚更多的光,使所成的像更加明亮B.增大视觉范围,使我们看到更广阔的宇宙世界C.增大物镜的焦距,看清更远处的物体D.更美观
知识点2 望远镜
答案
4.A 【解题思路】 天文望远镜的物镜直径做得很大,是为了会聚更多的光,使所成的像更加明亮,从而观测到更暗的星体.
5.人眼看同一物体,会出现“远小近大”的现象,这和物体在人眼处所成的 有关,如图所示,同一物体,离人眼较远时,视角较 (填“大”或“小”);离人眼较近时,视角较 (填“大”或“小”).
知识点2 望远镜
答案
5.【参考答案】 视角 小 大
6.[2021 河北张家口桥东区期末]第一位把望远镜用于科学研究的是意大利物理学家( )A.牛顿 B.伽利略C.富兰克林 D.开普勒
知识点3 探索宇宙
答案
6.B 【解题思路】 第一位把望远镜用于科学研究的是意大利物理学家伽利略.
7.在①宇宙、②太阳系、③银河系、④地球中,按由大到小的顺序排列为: (填写序号).
知识点3 探索宇宙
答案
7.【参考答案】 ①③②④【解题思路】 宇宙由星系组成,银河系是其中的一个成员,太阳系是银河系中的一个成员,地球是太阳系中的一颗普通行星,故由大到小的顺序是:①宇宙、③银河系、②太阳系、④地球.
1.如图所示,小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的景物.下列说法正确的是( ) A.靠近眼睛的透镜是物镜,靠近被观测物体的透镜是目镜B.用望远镜观察远处的景物,物镜得到的是放大的像C.两透镜互换位置后再观察远处的景物,两透镜所成的像都是放大的D.目镜能把物镜成的像放大
答案
1.D 【解题思路】 靠近眼睛的透镜是目镜,靠近被观测物体的透镜是物镜,A错误.用望远镜观察远处的景物,物镜得到的是倒立缩小的实像,B错误.两透镜互换位置后再观察远处的景物,物镜所成的像是倒立缩小的实像,C错误.
2.小明在用显微镜观察上皮组织细胞时,通过调节,已使被观察物体处在视野的中央,但像太小,观察不清楚,这时他应该( )A.使物镜远离物体,目镜位置不变B.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些C.使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些
答案
2.B 【解题思路】 显微镜的物镜相当于投影仪,根据“物近像远像变大”的规律,应缩小物距,才能使像变大;同时由于像距变大,应使目镜远离物镜一些,故选B.
3.下列关于视角的说法,正确的是( )A.视角越大,我们看到的物体越清晰B.视角越小,我们看到的物体越清晰C.视角过大或过小,我们都无法看清物体D.视角的大小与我们能否看清物体无关
答案
3.C 【解题思路】 视角过大时,我们是无法看清物体的,故A错误;视角越小,我们看到的物体越不清晰,故B错误;视角合适才能看清物体,视角过大或过小,我们都无法看清物体,故C正确,D错误.
素养提升4.[2020江西丰城九中月考]自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理.器材:焦距较长的凸透镜一个,滴管一个,塑料透明盒一个,清水. (1)小水滴可看作一个焦距很小的 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 镜. (2)任意滴一滴水,透过这个小水滴,如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整与箭头的距离的同时,应该把水滴变 (填“厚”或“薄”),才能出现与原来方向相反的、放大的箭头. (3)透过凸透镜去观察小水滴,应使箭头、小水滴、凸透镜在 ,要看到箭头更大的像,应把凸透镜略微向 (填“上”或“下”)移动.
答案
4.【参考答案】 (1)凸透 物 (2)厚 (3)同一竖直直线上 上【解题思路】 (2)由题意可知,小水滴此时相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,说明箭头在小水滴的焦点之内,因此应该把水滴变得再厚些,使其焦距变小,直至成倒立、放大的实像.(3)透过凸透镜去观察小水滴,应使箭头、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上,此时,凸透镜相当于一个放大镜,成的是正立、放大的虚像;要使成的虚像更大一些,应增大物距,把凸透镜略向上移动.
专项 光现象辨析
1.[2020天津中考]我国的语言文字丰富多彩.下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是( )A.“镜花水月”——光的折射B.“一叶障目”——光的折射C.“立竿见影”——光的直线传播D.“海市蜃楼”——光的直线传播
答案
1.C 【解题思路】 镜花水月是由光的反射形成的,A错;一叶障目是由光的直线传播形成的,B错;海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的,D错.
2.[2021 四川遂宁射洪期末]下列关于图中所示光学现象的描述正确的是( ) A.图甲中,小孔成的是放大的像,是光的直线传播的应用B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼,是利用了凹透镜的会聚作用C.图丙中,太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章,故漫反射不遵循光的反射定律
答案
2.C 【解题思路】 小孔成的是缩小的像,A错误;凹透镜对光具有发散作用,B错误;太阳光是白光,白光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,C正确;漫反射的光线虽杂乱无章但遵循光的反射定律,D错误.
3.【关注生活物理】下列判断错误的是( )A.医生用小镜子检查牙齿利用了平面镜成像B.近视眼应配戴合适的凸透镜来矫正C.池水看起来比实际的浅是由光的折射导致的D.手机拍照时成的是物体缩小的实像
答案
3.B 【解题思路】 医生借助小镜子可以看清牙齿的背面利用了平面镜成像,故A说法正确;近视眼是因为晶状体太厚,折光能力太强,使像成在了视网膜的前方,需要配戴凹透镜矫正,故B说法错误;池水看起来变浅是由光的折射形成的,故C说法正确;手机拍照利用的是凸透镜成倒立、缩小实像的原理,故D说法正确.
4.[2020广西河池南丹期中]宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识,文中词句与物理知识相符合的( )A.“锦鳞游泳”,看到的水里的鱼是实像 B.“浮光跃金”,湖面波动的光闪着金色是光的折射现象 C.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源 D.“静影沉璧”,如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象
答案
4.D 【解题思路】 看到的水中的鱼是由光的折射形成的鱼的虚像,故A错误;“浮光跃金”,金色是光在水面发生的反射现象,故B错误;月亮本身不能发光,即不是光源,故C错误;玉璧一样月亮的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D正确.故选D.
专项 光学综合作图
1.[2021 黑龙江大庆龙凤区期末]如图所示,一束光线经平面镜反射后,过凸透镜的焦点F射向凸透镜,请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线,并标出入射角的度数.
答案
1.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,因为反射光线与镜面的夹角为30°,则反射角为90°-30°=60°,则入射角也为60°,根据入射角等于60°在法线右侧作出入射光线,并标出入射角;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴.
2.[2020广东深圳南山区期末]如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,并射向凹透镜的焦点F,S'是光源S在平面镜中的像,请画出: (1)光源S的位置;(2)ab的入射光线;(3)ab经凹透镜的折射光线.
答案
2.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 (1)画出像S'关于平面镜的对称点S,可得光源S的位置;(2)连接Sa,可得ab的入射光线;(3)ab的延长线过凹透镜的焦点,ab经凹透镜的折射光线平行于凹透镜的主光轴射出.
3.画出图中光的大致传播方向.(已知水面与凸透镜主光轴重合)
答案
3.【参考答案】 如图所示.
4.[2021 河北唐山遵化期末]如图所示,由水中折射出的一条光线ab照射到凹透镜上,光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F为凹透镜的焦点,O为光心.请画出:(1)折射光线ab在水中的入射光线.(2)水中入射光线在水面发生反射时的反射光线.(3)光线ab通过凹透镜后的折射光线.
答案
4.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 (1)斜射入空气中的光线,经过水面后,折射角大于入射角,故先作出法线,然后作出入射光线.(2)根据光的反射定律,作出入射光线在水面发生反射时的反射光线.(3)入射光线平行于主光轴,所以该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点.
5.[2020辽宁丹东中考]如图,凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合,凹透镜的虚焦点为F1,凸透镜的焦点为F2,一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜,后经凸透镜折射后最终射入水中,请画出此过程的光路图.
答案
5.【参考答案】 如图所示.
易错疑难集训
1.关于透镜,下列说法正确的是( )A.光线通过凹透镜一定不会相交B.光线通过凸透镜一定能会聚于一点C.凸透镜只对平行光有会聚作用D.一个凸透镜有两个实焦点
易错点1 透镜对光的作用
答案
1.D 【解题思路】 本题易错选B.凹透镜对光线有发散作用,但即将会聚的光线通过凹透镜后还可能会相交于一点,故A错误;凸透镜对光线有会聚作用,但光线通过凸透镜后不一定能会聚于一点,故B错误;凸透镜对所有光线都有会聚作用,只有平行于主光轴的光线才能会聚于焦点,故C错误;凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故D正确.
2.如图所示,两条平行于主光轴的光线经过凸透镜后都经过主光轴上离光心10 cm处的一点A,在该透镜左侧主光轴上离光心5 cm处的B点发出了两条光线,下列四幅图中能大致表示这两条光线经过透镜后的光路的是( )
易错点1 透镜对光的作用
答案
2.B 【解题思路】 如题图所示,已知两条平行于主光轴的光线经过凸透镜后都经过主光轴上离光心10 cm处的一点A,则凸透镜的右焦点为A,焦距为10 cm;当在该凸透镜左侧主光轴上离光心5 cm处的B点发出两条光线时,因为5 cm<10 cm,则B不为左焦点,因此发出的两条光线经过凸透镜后不会平行于主光轴,也不会会聚在主光轴上,但相比原来的传播方向光线会稍微靠近主光轴.故选B.
3.一束光线经过某光学元件后的出射光线如图所示,则可以放置的光学元件( ) A.只能是平面镜或凸透镜B.只能是凸透镜或凹透镜C.只能是凹透镜或平面镜D.平面镜、凸透镜和凹透镜均可
易错点1 透镜对光的作用
答案
3.D 【解题思路】 若用平面镜,光路如图:
若用凸透镜,光路如图: 若用凹透镜,光路如图: 故选D.
4.[2021 河南商丘梁园区期末]像的成因有三个:直线传播成像、反射成像和折射成像,所成的像有实像和虚像两种.下面列出了部分成像事例:①针孔照相机内所成的像;②在潜望镜中看到的景物的像;③放大镜中看到的物体的像;④幻灯机屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像.以下说法中属于实像的是 ;属于虚像的是 ;属于折射成像的是 ;属于反射成像的是 .
易错点2 实像和虚像
答案
4.【参考答案】 ①④ ②③⑤ ③④ ②⑤【解题思路】 本题易错之处是不能区别实像、虚像,以及成像原理,从而错选.①针孔照相机利用的是小孔成像原理,因此成的是实像,是由光沿直线传播形成的;②在潜望镜中看到的景物是由光的反射形成的虚像;③放大镜成的是正立、放大的虚像,是由光的折射形成的;④幻灯机成的是倒立、放大的实像,是由光的折射形成的;⑤汽车观后镜中的像是由光的反射形成的虚像.
5.如图所示,通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 (填“实”或“虚”)像.此时,邮票到放大镜的距离小于1倍焦距,要使像再变大一些,则应将放大镜适当 (填“远离”或“靠近”)邮票一些.
易错点3 放大镜、照相机、投影仪的调节
答案
5.【参考答案】 虚 远离 【解题思路】 放大镜是利用凸透镜u6.如图所示,要增大投影仪屏幕上的像,像距要增大,屏幕固定时投影仪要向 移;物距要减小,镜头要向 调.投影仪上平面镜的作用是 ,使像呈现在屏幕上.
易错点3 放大镜、照相机、投影仪的调节
答案
6.【参考答案】 后 下 改变光路
7.如图所示是一名摄影爱好者所拍的照片,下列说法错误的是( ) A.天鹅在水中的倒影,是光的反射形成的虚像B.摄影爱好者使用的照相机的主要部件是镜头,它是凸透镜C.当发现天鹅没有全部进入照相机取景框内时,摄影者应靠近天鹅并将镜头前伸D.当发现天鹅没有全部进入照相机取景框内时,摄影者应远离天鹅并将镜头后缩
易错点3 放大镜、照相机、投影仪的调节
答案
7.C 【解题思路】 天鹅在水中的倒影是光的反射形成的等大的虚像,故A正确;照相机的镜头是凸透镜,照相机成像利用了物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像的原理,故B正确;凸透镜成实像时,物近、像远、像变大,因此当发现天鹅没有全部进入照相机取景框内时,应使底片上的像变小些,摄影者应远离天鹅并将镜头后缩,故C错误,D正确.
8.一般情况下,近视眼、远视眼、正常的眼睛中晶状体最厚的是( )A.近视眼 B.远视眼C.正常的眼睛 D.一样厚
易错点4 近视眼与远视眼
答案
8.A 【解题思路】 本题易错选B.正常眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,看物体时,在视网膜上成倒立、缩小的实像;近视眼的晶状体变厚,对光的会聚能力增强,像成在视网膜的前方;远视眼的晶状体变薄,对光的会聚能力减弱,像成在视网膜的后方.综上所述可知,近视眼的晶状体最厚,故选A.
9.[2020福建中考]小明只能看清近处的物体,而看不清远处的物体,来自远处某点的光会聚在他的视网膜前.那么( )A.他可能患上了近视眼,需用凸透镜矫正B.他可能患上了近视眼,需用凹透镜矫正C.他可能患上了远视眼,需用凸透镜矫正D.他可能患上了远视眼,需用凹透镜矫正
易错点4 近视眼与远视眼
答案
9.B 【解题思路】 由来自远处某点的光会聚在小明的视网膜前,可知他的晶状体过厚,折光能力过强,小明可能患上了近视眼,需要用有发散作用的凹透镜制成的近视眼镜矫正,B正确.
10.图a、b是同一人的两幅照片,图b中他拿的眼镜的镜片( ) A.属于凸透镜,可用于矫正近视眼B.属于凸透镜,可用于矫正远视眼C.属于凹透镜,可用于矫正远视眼 D.属于凹透镜,可用于矫正近视眼
易错点4 近视眼与远视眼
答案
10.B 【解题思路】 由图a、b比较可以看出人眼被放大了,而凸透镜能成正立、放大的虚像,远视眼的矫正需要用到凸透镜,所以B正确.
实验 探究凸透镜成像的规律
1.某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验,实验装置如图甲所示. 【基础设问】(1)为了便于观察,本实验应在光线较 (填“亮”或“暗”)的环境中进行. (2)将烛焰、凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度,目的是 . (3)如图乙所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm. (4)调整各元件在光具座上的位置,当各元件位置如图丙所示时,光屏上恰好呈现清晰的像(像未画出).
①此时物距是 cm,像距是 cm,像的性质是 (填像的正倒、大小特点)的实像.生活中 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的. ②保持凸透镜位置不动,小红将蜡烛移至30 cm处时,要想得到清晰的像,光屏应移至 cm处,此时成 (填像的正倒、大小特点)的实像. ③小红保持凸透镜位置不变,将蜡烛从10 cm处移至35 cm处时应将光屏向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,光屏上可以成 (填“放大”或“缩小”)的像. ④保持透镜位置不动,小红将蜡烛移动至45 cm处时,无论怎么移动光屏,光屏上都无法承接到像,原因是 .此时烛焰发出的光经凸透镜折射后成 (填像的正倒、大小特点)的 (填“虚”或“实”)像,应从 (填“光屏”或“蜡烛”)一侧透过凸透镜观察这个像. (5)如图丙所示,若将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上会呈现 (填像的正倒、大小特点)的像,此时成像特点符合 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理. (6)实验过程中,蜡烛由于燃烧而逐渐变短,此时烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动,为了能让烛焰的像回到光屏的中央,可将凸透镜向 调节.(均填“上”或“下”)
【能力设问】(7)在图丙的实验中,若在凸透镜和蜡烛之间放置一凹透镜,则需要将光屏向 (填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的像. (8)如图丁所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 (填“近视”或“远视”)眼镜. (9)在图丙的实验中,若保持蜡烛和凸透镜位置不变,更换凸透镜,在光具座上向左移动光屏,光屏上又出现了清晰的像.这表明像距变 (填“大”或“小”)了,由此可推断出更换的凸透镜对光的会聚能力 (填“增强”或“减弱”),此透镜的焦距 (填“大于”“小于”或“等于”)10.0 cm.
【拓展设问】(10)在图丙的实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上 (填选项序号). A.只出现烛焰像的上半部分B.只出现烛焰像的下半部分C.出现烛焰完整的像,但像更小了D.烛焰的像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了(11)在图丙实验中,小红保持凸透镜在50 cm位置处不变,当蜡烛移动到38 cm刻度线处时,发现在凸透镜右侧无论怎样移动光屏,光屏上都无法成清晰的像,请你判断产生此现象的原因可能是 . (12)如图戊所示,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢合在一起,蜡烛在P点时将成 个像. (13)小红认为凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的.请你设计一种简单的方法验证小红的观点: .
答案
1.【参考答案】 (1)暗 (2)使烛焰的像成在光屏中央 (3)10.0 (4)①40.0 13.0 倒立、缩小 照相机 ②70.0 倒立、等大 ③远离 放大 ④物距小于凸透镜一倍焦距 正立、放大 虚 光屏 (5)倒立、放大 投影仪 (6)上 下 (7)右 (8)远视 (9)小 增强 小于 (10)D (11)像距太大,超出光具座的调节范围 (12)2 (13)沿垂直于光具座方向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反(答案合理即可)【解题思路】 (4)④此时物距为5 cm,小于凸透镜一倍焦距,成的是正立、放大的虚像,光屏是接收不到像的.(6)由于蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,烛焰的像向上移动,为了让烛焰的像回到光屏中央,可将凸透镜向下调节.(7)凹透镜对光有发散作用,则射向光屏的光经过凹透镜将推迟会聚,即光屏要向右移动才能在光屏上得到清晰的像.(8)在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明光线提前会聚,故镜片是凸透镜,该眼镜是远视眼镜.(9)更换凸透镜后需要向左移动光屏才能得到清晰的像,说明光提前会聚了,即所更换的凸透镜对光的会聚能力更强,故此透镜的焦距小于10.0 cm.(10)若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,还会有部分光线经凸透镜折射会聚成完整的像,只是折射光线减少,成的像变暗.(12)切割后,凸透镜一分为二,有两个光心,成的像有两个.
章末培优专练
1.[2019辽宁鞍山中考改编]下列光路图正确的是( )A.凸透镜对光线的作用 B.凹透镜对光线的作用C.放大镜的成像图 D.近视眼的成像图
答案
1.C 【解题思路】 凸透镜对光线有会聚作用,从焦点处发出的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴,故A错误;凹透镜对光线有发散作用,光线经凹透镜折射后,会更加发散,故B错误;当物距小于1倍焦距时,物体经凸透镜成正立、放大的虚像,且物、像同侧,故C正确;近视眼成像在视网膜前,故D错误.
2.[2019浙江温州中考]将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像.该像的性质是( )A.缩小的虚像 B.放大的虚像C.缩小的实像 D.放大的实像
答案
2.D 【解题思路】 题图中装水的烧瓶相当于凸透镜,墙壁相当于光屏,光屏承接到的是实像.由题图可知,物距小于像距,由凸透镜的成像规律可知,当f2f,此时烛焰通过凸透镜成倒立、放大的实像.故选D.
3.[2020湖北咸宁中考]关于常见的光学仪器,下列说法正确的是( )A.焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用越明显B.校园内安装的监控摄像头,相当于一个凹透镜C.为矫正近视眼,要用适当的凸透镜片做成眼镜D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
答案
3.A 【解题思路】 凸透镜的焦距越小,凸透镜对光的会聚作用越明显,A正确;校园内安装的监控摄像头,相当于一个凸透镜,B错误;近视眼的形成原因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,为矫正近视眼,要配戴对光有发散作用的凹透镜片做成的眼镜,C错误;平行于主光轴的光通过凹透镜后发散,折射光线的反向延长线经过焦点,D错误.
4.[2020湖南常德中考]如图关于透镜的应用,下列说法正确的是( )
答案
4.C 【解题思路】 凹透镜可以矫正近视眼,A错误.凸透镜可以矫正远视眼,B错误.显微镜的目镜成放大的虚像,C正确.望远镜的目镜成放大的虚像,D错误.
5.[2020河北中考]在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(像未画出).下列说法正确的是( ) A.凸透镜的焦距是20 cmB.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小 的像,该镜片对光起发散作用D.用f=15 cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
答案
5.D 【解题思路】 由题图可知,物距与像距相等,根据凸透镜成像规律可知,此时烛焰在光屏上成一等大的像,u=v=2f=20 cm,解得f=10 cm,A错;将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上成清晰的像时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏上成的是倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一成像原理工作的,B错;在贴近凸透镜左侧放置一眼镜片后,向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,这说明像向左移动了,像距减小,故该眼镜片对光有会聚作用,C错;用焦距为15 cm的凸透镜替换题图中的凸透镜后,物距在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,则像距大于二倍焦距,即像距大于30 cm,故应将光屏向右移动,才能在光屏上成清晰的像,D正确.
6.[2020江苏扬州中考]同学们课间在走廊上眺望远方,此时晶状体变 (填“厚”或“薄”),晶状体的 发生变化,远处的景物在视网膜上成倒立、 的实像.有些同学看不清远处的景物,可以配戴用 透镜制作的眼镜矫正视力.
答案
6.【参考答案】 薄 焦距 缩小 凹【解题思路】 当眼睛看远处物体的时候,晶状体变薄,晶状体的焦距变大,折光能力变弱,使远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上;远处物体在晶状体的二倍焦距点以外,根据凸透镜成像的特点可知,视网膜上成倒立、缩小的实像.有些同学看不清远处的景物,这是由于晶状体折光能力太强,导致远处景物的光会聚在视网膜前,因此应配戴对光有发散作用的凹透镜,使远处景物的光恰好成在视网膜上.
7.[2019四川南充中考]小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当把蜡烛放在距透镜30 cm处时,可在光屏上形成清晰的缩小的像,此时的成像特点可应用于 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).现保持透镜位置不变,将蜡烛向靠近透镜方向移动10 cm,要使光屏上再次形成清晰的倒立的像,应将光屏 (填“远离”或“靠近”)透镜.
答案
7.【参考答案】 照相机 远离【解题思路】 当u=30 cm时成清晰的缩小的像,说明此时蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外,照相机就是应用这一成像特点工作的;凸透镜成实像时有“物近像远像变大,物远像近像变小”的规律,蜡烛向靠近透镜方向移动10 cm后,蜡烛距离凸透镜20 cm,仍位于凸透镜的1倍焦距以外,成倒立的实像,此时光屏要远离透镜才能再次承接到清晰的像.
8.[2020湖北襄阳中考]小强同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,光屏上得到发光物体清晰的像,当他不小心将手指尖触摸到凸透镜时,光屏上 (填“会”或“不会”)有他指尖的像;这时光屏上所成的像会 (填“变亮”“变暗”或“亮度不变”).
答案
8.【参考答案】 不会 变暗【解题思路】 手指尖触碰凸透镜时,手指尖处于凸透镜的焦点以内,故光屏上不会出现手指尖的像;手指尖触碰凸透镜时,阻挡了一部分物体发出的光线通过凸透镜,由于透过凸透镜的光线减少,所以物体透过凸透镜所成的像会变暗.
9.[2019四川达州中考]图甲为电影放映机,其成像原理如图乙所示.为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离凸透镜 (填序号∶①1倍焦距以内;②1倍焦距到2倍焦距之间;③2倍焦距以外)的位置,白色银幕是为了 (填“反射”或“吸收”)所有颜色的光.
答案
9.【参考答案】 ② 反射【解题思路】 电影放映机是利用物距在凸透镜1倍焦距到2倍焦距之间时成倒立、放大的实像的原理工作的;由于白色能反射所有的色光,所以银幕应是白色的.
10.[2020湖南岳阳中考]图中已给出入射光线和出射光线,请在方框中画出适当的透镜.
答案
10.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 由题图可知,平行光经过透镜后相交,说明该透镜对光有会聚作用,所以方框中的透镜为凸透镜.
11.[2020 内蒙古通辽中考]如图所示,有一条经过平面镜反射过点P的反射光线平行于主光轴入射到凹透镜上,S'为像点,请确定点光源S的位置,并补全光路图.
答案
11.【参考答案】 如图所示.
12.[2019江苏无锡中考]小明和小红做“探究凸透镜成像规律”实验. (1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子 ,这时尺的方向就与太阳光的方向平行.小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.则该凸透镜的焦距为 cm. (2)将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像;保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上 cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像.
答案
12.【参考答案】 (1)最短 10 (2)缩小 35.0【解题思路】 (1)由题图甲可知,该凸透镜的焦距为10 cm.(2)由题图乙可知,u=30 cm>2f,v=15 cm,f13.[2020河南中考]小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律. (1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是 . (2)如图所示,光屏上呈现一个清晰的像,保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 移动,像的大小将变 . (3)小亮认为:凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的.请你设计一种简单的方法,验证小亮的观点. .
答案
13.【参考答案】 (1)使像能成在光屏中央 (2)左 小 (3)沿垂直于光具座方向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反(合理即可)【解题思路】 (1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中心;(2)由题图可知,物距大于像距,此时光屏上成的是倒立、缩小的实像,物距大于两倍焦距,若将蜡烛向左移动,则物距增大,物距仍大于两倍焦距,烛焰发出的光经凸透镜后仍成实像,根据“凸透镜成实像时,物远像近像变小”的规律可知,此时像距会减小,像也会变小,故应将光屏向左移动.
14.[2020江苏南京中考]小明做“探究凸透镜成像规律”实验.(1)调整实验器材高度时,蜡烛 (填“需要”或“不需要”)点燃. (2)他用同一凸透镜做了两次实验,如图甲、乙所示,光屏上均有清晰的像(像未画出),其中成缩小像的是图 . (3)凸透镜的焦距可能是 (填字母). A.5 cm B.8 cm C.10 cm D.15 cm
(4)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正图 (填“丙”或“丁”)的视力缺陷.
答案
14.【参考答案】 (1)需要 (2)甲 (3)C (4)丁【解题思路】 (1)根据凸透镜成像规律实验中的要求可知,必须让烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处,所以应在调整实验器材高度之前点燃蜡烛.(2)由题图甲可知,像距小于物距,此时成倒立、缩小的实像;由题图乙可知,像距大于物距,此时成倒立、放大的实像;综上所述,成缩小像的是图甲.(3)由题图甲可知,u1=30 cm>2f,2f>v1=15 cm>f,解得15 cm>f>7.5 cm;由题图乙可知,2f>u2=18 cm>f,v2=23 cm>2f,解得11.5 cm>f>9 cm;综上所述,11.5 cm>f>9 cm,故C符合题意.(4)在题图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,说明该镜片对光具有会聚作用,是凸透镜,可以用来矫正远视眼;题图丙的像成在视网膜前方,是近视眼的成因;题图丁的像成在视网膜后方,是远视眼的成因;故所加镜片可以矫正题图丁的视力缺陷.
一、选择题(每小题5分,共30分) 1.[2020湖南株洲中考]如图所示,炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃.这是因为这瓶水( )A.相当于一个凸透镜,会聚光线B.相当于一个凸透镜,发散光线C.相当于一个凹透镜,会聚光线D.相当于一个凹透镜,发散光线
答案
1.A 【解题思路】 这瓶水在水平方向上具有“中间厚,边缘薄”的形状特征,相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,A正确.
2.[2021 山东滨州惠民期末]如图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中属于凹透镜的是( )A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁 C.乙、丁 D.甲、乙、丙、丁
答案
2.B 【解题思路】 从题图光线通过透镜的情形可知,甲、乙、丁的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有丙的折射光线相对于入射光线是会聚的,丙是凸透镜,故选B.
3.[2021 江苏南京二十九中月考]小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是( ) A.甲、乙都能看到像 B.甲不能看到像C.甲、乙都不能看到像 D.乙不能看到像
答案
3.A 【解题思路】 因为平面镜和凸透镜所成的虚像都不能呈现在光屏上,所以题图中放置木板对所成的虚像不产生影响,眼睛都能看到蜡烛所成的虚像,故A正确.
4.[2020山东枣庄山亭区期末改编]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2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眼镜镜片D.要使墙上的像变大,应增大手机与透镜间的距离
答案
4.C 【解题思路】 根据投影仪制作的原理可知,手机到透镜的距离应在透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,A错误;墙相当于光屏,墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像,B错误;简易投影仪应由凸透镜制成,老花眼镜的镜片是凸透镜,所以制作简易投影仪的透镜可以制作老花眼镜镜片,C正确;要使墙上的像变大,应减小物距,即减小手机与透镜间的距离,D错误.
5.[2019河北中考,多选]如图所示,小明将凸透镜(f=10 cm)固定在光具座40 cm刻度的位置,探究凸透镜的成像规律.下列说法正确的是( ) A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小B.当光屏上成清晰的像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像C.将蜡烛放在10 cm刻度处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰的像D.当光屏上成清晰的像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
答案
5.ABC 【解题思路】 蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,故A正确;成实像时,烛焰发出的光经凸透镜折射后是会聚的,经过成像点后是发散的,所以拿开光屏,眼睛从原光屏位置远离凸透镜一些就能看到像,故B正确;当蜡烛放在10 cm刻度处时,物距u=40 cm-10 cm=30 cm>2f,成倒立、缩小的实像,故C正确;若在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,因远视镜片为凸透镜,对光有会聚作用,故此时所成的像将靠近凸透镜,所以应向左移动光屏才能得到清晰的像,故D错误.
6.[2020天津模拟,多选]在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像.下列说法正确的是( ) A.凸透镜的焦距可能为8 cmB.图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上C.保持透镜和光屏位置不动,移动蜡烛,烛焰仍可在光屏上成清晰的像D.保持蜡烛和光屏位置不动,移动凸透镜,光屏上能成放大清晰的烛焰像
答案
6.BD 【解题思路】 题图中光屏上恰好成一清晰的像,且物距u大于像距v,故题图中光屏上成倒立、缩小的实像,此时u>2f、f2f、f<20 cm<2f,解得10 cm二、填空题(每空2分,共14分)7.如图为小红看近处物体时,眼球成像情况的示意图.由图可知,小红是 (填“近视眼”或“远视眼”),为了能正常学习和生活,她需要配戴 (填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的眼镜.
答案
7.【参考答案】 远视眼 凸透镜
8.将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30 cm的凸透镜甲放置在蜡烛和光屏之间的适当位置,在光屏上得到清晰的缩小实像;在凸透镜甲位置上换上焦距为20 cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的 (填“放大”“缩小”或“等大”)实像.
答案
8.【参考答案】 靠近 缩小 【解题思路】 将甲透镜放在蜡烛和光屏之间的适当位置,在光屏上成的是倒立、缩小的实像,可知蜡烛到甲透镜的距离u>2f=60 cm;将甲透镜换成乙透镜后,由于乙透镜的焦距为20 cm,故乙透镜对光的会聚能力比甲透镜强,像会提前会聚,像距变小,则应将光屏靠近透镜;由于物距大于60 cm,大于乙透镜的2倍焦距,所以在光屏上仍成倒立、缩小的实像.
9.[2021江苏泰州泰兴模拟]如图,用铁丝围成一个内径约为4 mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为 (填“实像”或“虚像”);透过水膜透镜看远处的楼房,楼房是倒立缩小的,这种成像情况与 (填“照相机”或“幻灯机”)的成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看到远处的楼房成正立缩小的像,此时水膜透镜相当于 (填“凸透镜”或“凹透镜”).
答案
9.【参考答案】 虚像 照相机 凹透镜
三、作图题(每小题4分,共8分)10.[2021河南安阳期末]如图,点光源S位于凸透镜一侧.在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线.
答案
10.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 根据“经过凸透镜光心的光线,传播方向不变”和“与主光轴平行的光线,经凸透镜折射后,折射光线经过凸透镜另一侧的焦点”完成作图.
11.[2020四川自贡中考]请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点).
答案
11.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线通过焦点,延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出.
四、实验探究题(第11小题8分,第12小题10分,共18分)12.[2021 吉林松原乾安期末]小明同学在实验室“探究凸透镜成像规律”的实验中: (1)元件摆放位置如图所示,在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像,由此可知透镜焦距为 cm; (2)保持透镜和光屏的位置不动,把蜡烛放在刻度尺的15 cm处,可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距恰当的 透镜,仍能在光屏上承接到烛焰清晰的像;若不添加透镜,适当移动光屏可承接到一个倒立的、 的实像; (3)在实验中,小明更换了一个凸透镜,使烛焰、凸透镜和光屏还处于如图所示的位置,并使三者的中心在同一高度,在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到烛焰的像(光具座足够长),出现这种现象的原因可能是 .(写出一种原因即可)
答案
(4)记录的实验数据如下表. 根据实验数据可得:物距一定,物体经凸透镜成缩小的实像时, .
答案
13.【参考答案】 (每空2分)(1)A (2)同一高度 (3)高度 LED灯(4)焦距越大,像越高 【解题思路】 (1)物距大于2倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机是利用此原理工作的.所以,应将“F”形LED灯放置在A处.(2)把“F”形LED灯、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,将三者的中心调到同一高度,使像成在光屏的中央.(3)实验探究的是“凸透镜成像的高度与焦距的关系”,所以每次成清晰的像后,要利用刻度尺测量像的高度,不改变凸透镜和LED灯的位置,换用不同焦距的凸透镜进行多次实验.
第1节 透镜
第五章 透镜及其应用
1.透镜是用透明物质制成的光学器件,它利用光的 (填“直线传播”“折射”或“反射”).中间比边缘 的透镜是凸透镜,如图中的 (填“A”“B”“C”或“D”);中间比边缘 的透镜是凹透镜,如图中的 (填“A”“B”“C”或“D”).
知识点1 凸透镜和凹透镜
答案
1.【参考答案】 折射 厚 A、D 薄 B、C
2.如图所示为研究凸透镜和凹透镜对光作用的实验,其中说法错误的是( ) A.为了便于观察,实验时,一般选择让平行于主光轴的光射向凸透镜和凹透镜B.实验时,需要观察光通过透镜后的偏折方向,与进入透镜的光线对比,从而得出结论C.实验表明,凸透镜对光有发散作用,凹透镜对光有会聚作用D.凸透镜又叫会聚透镜,凹透镜又叫发散透镜
知识点2 透镜对光的作用
答案
2.C 【解题思路】 研究凸透镜和凹透镜对光的作用时,为了便于观察,实验时,一般选择让平行于主光轴的光射向凸透镜和凹透镜,然后观察光通过透镜后的偏折方向,与进入透镜的光线对比,看光线是会聚了一些还是发散了一些,从而得出结论,故A、B正确.实验表明,凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,所以凸透镜又称为会聚透镜,凹透镜又称发散透镜,故C错误,D正确.故选C.
3.[多选]截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示.则这个玻璃体( )A.可以看成两块凹透镜B.可以看成一块凸透镜C.对图示光束具有发散作用D.对图示光束具有会聚作用
知识点2 透镜对光的作用
答案
3.AC 【解题思路】 将这个玻璃体从中间切割成左右两部分,这两部分玻璃体都具有边缘厚、中间薄的特点,可以看成是两个凹透镜;凹透镜对光有发散作用,故这个玻璃体对题图所示光束有发散作用.故选A、C.
4.如图所示,让凸透镜正对着光源,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,在白纸上能得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑所在位置就是凸透镜的 ,该凸透镜的焦距是 cm.
知识点3 焦点和焦距
答案
4.【参考答案】 焦点 11.0
5.[2021 辽宁沈阳期末]如图所示,甲、乙两个凸透镜的焦距分别是5 cm和3 cm,下列说法中错误的是( )A.凸透镜对光有会聚作用B.凸透镜表面凸起的程度越小,焦距越大C.凸透镜表面凸起的程度越大,会聚作用越强D.凸透镜表面凸起的程度越小,会聚作用越强
知识点3 焦点和焦距
答案
5.D 【解题思路】 凸透镜对光有会聚作用,凸透镜表面凸起的程度越大,焦距越小,对光的会聚作用越强,故选D.
6.[2021河北唐山滦州期末]关于凸透镜和凹透镜,下列说法中不正确的是( )A.凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点B.凹透镜能使跟主光轴平行的光发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点C.凸透镜和凹透镜都有两个焦点,且都是实焦点D.经过凸透镜和凹透镜光心的光线,其传播方向都不会发生改变
知识点3 焦点和焦距
答案
6.C 【解题思路】 凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点.故选C.
1.[2021湖南邵阳期末]如图所示,盖有塑料薄膜的顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,下列说法正确的是( )A.起凸透镜作用的应是塑料薄膜B.水和塑料薄膜共同起凹透镜作用C.透镜都是固体,液体不能起凸透镜作用D.薄膜上的积水形成凸透镜,如果其焦点恰好在干草处,干草有可能燃烧
答案
1.D 【解题思路】 薄膜上的积水中间厚,边缘薄,恰好形成了一个大的凸透镜,此时太阳光通过这个凸透镜发生折射,干草若在凸透镜的焦点处,很容易燃烧.故选D.
2.一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示,其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜,为了使灯丝发出的光经“凸透镜”后变成平行光,应把灯丝放在( )A.焦点处 B.焦点以内C.焦点以外 D.任意位置
答案
2.A 【解题思路】 本题以日常生活中的聚光电珠作为研究对象,将物理知识应用到现实生活中,激发了学生的学习兴趣.根据凸透镜对光的会聚作用,结合光路的可逆性可知,从焦点发出的光经凸透镜折射后将平行于主光轴,所以选A.
3.小星利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示.他注意到让凸透镜正对太阳光,但没有仔细调节纸片与凸透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L,那么凸透镜的实际焦距( )A.一定小于LB.一定大于LC.可能等于LD.可能小于L,也可能大于L
答案
3.D 【解题思路】 凸透镜对光起会聚作用,太阳光相当于平行光,经凸透镜折射后将会聚于一点,该点为凸透镜的焦点,即纸片上得到的最小的光斑.如果光斑不是最小的,则不是焦点,此时最小光斑可能在焦点的上方,也可能在其下方.所以D正确.
4.[2020辽宁盘锦双台子区期末]一家汽车美容店的门口,贴着如图所示的“爱车小贴士”,这是因为留在车身上的水滴相当于 镜,能使太阳光 ,在车身局部形成高温,导致车漆失去光泽.
答案
4.【参考答案】 凸透 会聚
5.[2020江苏盐城东台期末]如图所示,一位同学在野外利用“削冰取火”的方法生火.你认为“削冰”就是把冰制成 ,“取火”时应把要点燃的物体放在 位置,确定这一位置的方法:将冰正对着太阳光,在其下方找一个 的点.
答案
5.【参考答案】 凸透镜 焦点 最小、最亮【解题思路】 在野外利用“削冰取火”的方法生火,即将冰制成中间厚边缘薄的凸透镜.将凸透镜正对太阳光,调整凸透镜的位置,在凸透镜后面能形成一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点.凸透镜焦点处的温度很高,将要点燃的物体放在焦点位置时,温度达到物体的着火点,物体就会被点燃.
6.如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于点B,则该透镜起到 (填“会聚”或“发散”)的作用,是 透镜.由此说明,能使光线会聚于一点的透镜 (填“一定”或“不一定”)是凸透镜.
答案
6.【参考答案】 发散 凹 不一定【解题思路】 放上透镜后光的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更远离透镜,因此该透镜对光线起发散作用,是凹透镜.本题中的光线经凹透镜折射后也可会聚于一点.由此可知,能使光线会聚于一点的不一定是凸透镜.
7.[2021 重庆七校联盟月考]如图所示,把一个凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则该凸透镜的焦距是 m.
答案
7.【参考答案】 0.1【解题思路】 物体在平面镜中成像时,物像关于平面镜对称,根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F,如图所示.焦距是焦点到光心的距离,所以该凸透镜的焦距:f=0.4 m-0.3 m=0.1 m.
素养提升8.注重探究实验不同的凸透镜对光的折射程度是不同的,即每个凸透镜的焦距不一定是相同的.(1)焦距大小由凸透镜的哪些因素决定呢?请猜想出三个因素: 、 、 . (2)某同学用两个材料相同、凸起程度一样,但横截面积不同的凸透镜会聚太阳光,测量得出会聚点(即焦点)到光心的距离都是10 cm.根据这个情况,可推测: . (3)某同学用两个材料相同、横截面积相同,但凸起程度不同的凸透镜会聚太阳光,测得较凸的凸透镜会聚点到光心的距离是5 cm,而较平的凸透镜会聚点到光心的距离是8 cm,根据这个情况,可推测: .
答案
8.【参考答案】 (1)材料 凸起程度 横截面积 (2)凸透镜的焦距与其横截面积无关 (3)凸透镜的焦距与其凸起程度有关,凸起程度越大,焦距越小【解题思路】 (2)实验控制了相同的材料和凸起程度,而使横截面积不同,但测得凸透镜的焦距相同,由此可以说明凸透镜的焦距与其横截面积无关.(3)实验中凸透镜的材料和横截面积相同,而凸起程度不同,结果测得较凸的凸透镜焦距为5 cm,较平的凸透镜焦距为8 cm,由此得出:凸透镜的焦距与其凸起程度有关,凸起程度越大,焦距越小.
专项 透镜中的三条特殊光线作图
1.在图中画出通过透镜后的折射光线.
答案
1.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 入射光线平行于主光轴时,该光线经凸透镜折射后将过焦点;入射光线平行于主光轴时,该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线将过焦点.
2.如图所示,F是凸透镜的焦点,请画出光线a、b对应的出射光线和入射光线.
答案
2.【参考答案】 如图所示.
3.请在图中画出光线AO的折射光线和光线BC的入射光线.
答案
3.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 AO过光心,经凹透镜折射后传播方向不改变;正对着凹透镜另一侧焦点的入射光线,经凹透镜折射后平行于主光轴,则光线BC的入射光线指向右侧的焦点.
4.[2021 广东汕头龙湖区期末]在图中,完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路.
答案
4.【参考答案】 如图所示.
第2节 生活中的透镜
第五章 透镜及其应用
1.如图是照相机的成像示意图,以下说法正确的是( )A.照相机使用的是凹透镜B.照相机使用的是凸透镜C.所成的像是正立、缩小的实像D.所成的像是倒立、缩小的虚像
答案
1.B 【解题思路】 根据照相机的成像示意图可知,照相机所成的像是倒立、缩小的实像,使用的是凸透镜.故选B.
知识点1 照相机
2.大兴国际机场推行全流程自助,支持100%面像登机、支持100%无纸化、国内国际自主覆盖、全程无需出示登机牌.自助值机设备的摄像头相当于一个凸透镜,它将成 (填“倒立”或“正立”)的像.并且该透镜对太阳光起 作用.
知识点1 照相机
答案
2.【参考答案】 倒立 会聚【解题思路】 摄像头相当于一个凸透镜,是利用当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的;凸透镜对光线有会聚作用.
3.如图是投影仪成像的示意图,其中凸透镜的作用是成 (填“等大”“缩小”或“放大”)、 (填“正立”或“倒立”)的实像.投影仪上有一块平面镜,它的作用是 ,使光能够投射到屏幕上.
知识点2 投影仪
答案
3.【参考答案】 放大 倒立 改变光路【解题思路】 投影仪是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的;平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到屏幕上,起到改变光路的作用.
4.放映幻灯片时,想使屏幕上出现放大的字母“F”,那么摆放幻灯片的正确方法是( )
知识点2 投影仪
答案
4.D
5.放大镜是 镜,通过放大镜看报纸时,适当调整放大镜到字的距离,就能观察到字的 (填“正立”或“倒立”)、 (填“放大”或“缩小”)的虚像,并且像与字在放大镜的 (填“同侧”或“异侧”).
知识点3 放大镜
答案
5.【参考答案】 凸透 正立 放大 同侧
6.[2021 内蒙古赤峰期末]如图所示,把人参泡在酒中,通过酒瓶看见的是人参放大的像,这时的瓶和酒相当于一个( )A.凸透镜 B.凹透镜C.凸面镜 D.凹面镜
知识点3 放大镜
答案
6.A 【解题思路】 瓶和酒两边都可透过光,故是透镜;人参通过透镜成正立、放大的虚像,故说明瓶和酒相当于一个凸透镜.故选A.
7.【关注生活物理】如图所示,通过晶莹剔透的露珠观察到叶脉变粗,此时叶脉所成的像与 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)所成像的性质相同.
知识点3 放大镜
答案
7.【参考答案】 放大镜【解题思路】 露珠相当于一个凸透镜,透过露珠看到叶脉变粗,跟放大镜的原理相同.
8. 【关注生活物理】为了便于读数,体温计常做成横截面如图所示的柱体,其正面为圆弧形,相当于 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),使我们能看到水银柱放大后 (填“正立”或“倒立”)的 (填“实”或“虚”)像.
知识点3 放大镜
答案
8.【参考答案】 放大镜 正立 虚【解题思路】 由题图中体温计的横截面可知,其圆弧形表面相当于放大镜,可以成放大、正立的虚像,便于读数.
9.[2021 山东枣庄月考]如图所示,人透过透镜所观察到的烛焰的像是( ) A.实像,这个像能用光屏承接B.实像,这个像不能用光屏承接C.虚像,这个像能用光屏承接D.虚像,这个像不能用光屏承接
知识点4 实像和虚像
答案
9.D 【解题思路】 由题图可知,物和像在凸透镜的同侧,故该像为虚像,虚像不能用光屏承接.故选D.
10.如图所示的四个情景中,属于实像的是( )
知识点4 实像和虚像
答案
10.C 【解题思路】 A项中,平面镜中的像是由于光的反射而成的正立、等大的虚像;B项中,水中的“断笔”是由于光的折射而成的虚像;C项中,照相机成的是倒立、缩小的实像;D项中,放大镜成的是正立、放大的虚像.故选C.
11.[2021 四川眉山东坡区期末]下列关于实像与虚像的说法正确的是( )A.虚像是没有实际光线进入人眼的,实像有实际光线进入人眼B.虚像就是影子,实像是由实际光线形成的亮斑C.实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接D.光线经折射后总是成实像,经平面镜反射后总是成虚像
知识点4 实像和虚像
答案
11.C 【解题思路】 实像和虚像的区别:实像能用光屏承接,虚像不能;实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的.人看见物体的条件:物体发光或物体反射的光线进入人眼.
第3节 凸透镜成像的规律
第五章 透镜及其应用
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,某班学生在老师的要求下分成7个小组,使用焦距都是10 cm的凸透镜做实验.最后,老师将各组实验的结果画在了图中.图中1和1',2和2'…7和7'分别表示各组实验时蜡烛和对应像的位置.请你根据实验的要求和图中的信息,回答下列问题:(P、P'是与透镜距离等于2倍焦距的位置) (1)实验时,光具座水平放置,光具座上烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心应该处于 . (2)从 两组可以看出,当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间时,所成的像是 立、 的实像. (3)从6、7两组可以看出,凸透镜成虚像时,像与物在 侧(填“同”或“异”),且像是 立的. (4)由图可知成实像时,当蜡烛远离凸透镜,像 (填“远离”或“靠近”)凸透镜,且像变 (填“大”或“小”).
知识点1 实验:探究凸透镜成像规律
答案
1.【参考答案】 (1)同一高度 (2)1、2 倒 放大 (3)同 正 (4)靠近 小【解题思路】 (1)烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度可以保证烛焰的实像能成在光屏的中央.(2)蜡烛在位置1、2时,物距在1倍焦距和2倍焦距之间,对应的像1'和2'是倒立、放大的实像.(3)6和7两个位置都是在1倍焦距内,对应的像6'和7'都和物体在凸透镜的同一侧,而且像是正立的.(4)将成实像的1、2、3、4、5和对应的像比较可以发现,当蜡烛远离凸透镜时,像靠近凸透镜且变小.
2.小芳做“探究凸透镜成像规律”的实验时,首先按下图完成仪器装配. (1)经过调节,光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向 (填“上”或“下”)调. (2)调节好蜡烛的高度后,小芳把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向 (填“左”或“右”)移动,这次成的是 立、 的实像. (3)小芳再把蜡烛移到B点处,此时无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,这是因为此时成的是正立、放大的 像,要想看到这个像,小芳观察的方法应该是 .
知识点1 实验:探究凸透镜成像规律
答案
2.【参考答案】 (1)上 (2)右 倒 放大 (3)虚 从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察【解题思路】 (1)为了使像成在光屏的中央,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,由题图可知,烛焰位置偏低,因此要把蜡烛向上调.(2)当蜡烛在A点时, f
3.[2020湖北孝感安陆期末]将一凸透镜正对太阳,可在距透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑.若将一个物体放在此透镜前30 cm处,则可在透镜另一侧得到( )A.倒立、缩小的实像 B.正立、缩小的实像C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
知识点2 凸透镜成像规律
答案
3.C 【解题思路】 将凸透镜正对太阳光,在距透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是焦点,焦点到凸透镜光心的距离就是焦距,所以该凸透镜的焦距f=20 cm.物距为30 cm,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,物体通过该凸透镜成倒立、放大的实像.
4.一个凸透镜的焦距为15 cm,将点燃的蜡烛放在离凸透镜14 cm处,经凸透镜所成的像是( )A.正立、放大的虚像 B.倒立、放大的实像C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
知识点2 凸透镜成像规律
答案
4.A 【解题思路】 物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像.
5.[2021 北京一零一中学月考]小杨做凸透镜成像规律的实验.将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度,如图所示.下列四个选项中,判断正确的是( ) A.若蜡烛放置在10 cm刻度线处,移动光屏,在光屏上不能呈现烛焰清晰的像B.若蜡烛放置在20 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像C.若蜡烛放置在35 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像D.若蜡烛放置在45 cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
知识点2 凸透镜成像规律
答案
5.C 【解题思路】 当蜡烛放置在10 cm刻度线处时,物距u1=40 cm,u1>2f,此时移动光屏,可在光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像,A选项错误;当蜡烛放置在20 cm刻度线处时,物距u2=30 cm,u2>2f,此时移动光屏,可以在光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像,B选项错误;当蜡烛放置在35 cm刻度线处时,物距u3=15 cm,2f>u3>f,此时移动光屏,可以在光屏上得到烛焰倒立、放大的实像,C选项正确;当蜡烛放置在45 cm刻度线处时,物距u4=5 cm,u4
知识点2 凸透镜成像规律
答案
6.【参考答案】 如表所示. 二倍焦距 焦点 越远 越大
7.[2020四川眉山中考]如图所示,F是凸透镜的焦点,S是蜡烛火焰上的一点,试作出S的像S'.
知识点2 凸透镜成像规律
答案
7.【参考答案】 如图所示.
1.下列关于凸透镜成像特点的说法错误的是( )A.实像都是倒立的,虚像都是正立的B.缩小的像都是实像,放大的像都是虚像C.缩小的像都是倒立的,放大的像可能是正立的,也可能是倒立的D.实像和物体分居在凸透镜的两侧,虚像和物体位于凸透镜的同侧
答案
1.B 【解题思路】 缩小的像都是实像,放大的像可能是虚像,也可能是实像,故B错误.
2.[2021江苏常州期末改编]如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成的像P'Q'的形状应该是下列选项中的( )
答案
2.B 【解题思路】 圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立、放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立、缩小的实像,且右边Q的像距比左边P的像距大.故选B.
3.[2021 山东烟台期末]如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在( ) A.图中Ⅰ区域,比A'B'大,箭头方向向上B.图中Ⅱ区域,比A'B'大,箭头方向向下C.图中Ⅲ区域,比A'B'大,箭头方向向上D.图中Ⅳ区域,比A'B'小,箭头方向向下
答案
3.C 【解题思路】 凸透镜成实像时,像是倒立的,像A'B'位于一倍焦距和二倍焦距之间,则物体AB应在二倍焦距之外.像位于主光轴的上方,物体应在主光轴的下方.故C正确.
4.一支点燃的蜡烛放在凸透镜的主光轴上,当物距为25 cm 时,在凸透镜的另一侧光屏上能得到一个放大的烛焰的像.那么,当蜡烛移至离凸透镜10 cm时,烛焰经凸透镜所成的像一定是( )A.倒立、放大的实像 B.正立、放大的虚像C.正立、放大的实像 D.倒立、缩小的实像
答案
4.B 【解题思路】 因为u=25 cm时成放大的实像,所以f<25 cm<2f,因此12.5 cm
答案
5.A 【解题思路】 探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到烛焰清晰的缩小的像,此时u>2f>v>f,把燃烧的蜡烛和光屏互换位置,则f
答案
6.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 连接SS'与主光轴交于O点,O点为凸透镜的光心,过O点垂直主光轴作出凸透镜;根据焦点的定义,由点S发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚到S'点上,此时折射光线与主光轴的交点便是焦点F.
7.[2020广东江门台山期中]在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)正确安装并调节好装置后,小芳在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的像是 (填“倒立”或“正立”)、 (填“放大”或“缩小”)的. (2)实验过程中由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向 移动,为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将光屏向 移动.(均填“上”或“下”) (3)实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像 (填序号). A.只出现烛焰像的上半部分B.只出现烛焰像的下半部分C.仍然是完整的,但像更小了D.仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(4)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进:将蜡烛换成“F”字样的LED灯,在光屏上贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后的一个优点: .若图甲所示凸透镜的焦距为10 cm,则该小组的小明将图乙中发光物“F”置于离凸透镜13 cm处,移动贴有方格纸的光屏,则小明看到光屏上像的形状为 ,该像是一个 (填“放大”或“缩小”)的像.
答案
7.【参考答案】 (1)倒立 缩小 (2)上 上 (3)D (4)实验现象更明显、便于观察比较等(答一点,答案合理即可) 放大【解题思路】 (1)由题图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,蜡烛一定在二倍焦距之外,成的是倒立、缩小的实像.(2)实验过程中,燃烧的蜡烛逐渐变短,相当于光源向下移动,根据过凸透镜光心的光传播方向不变可知,光屏上的像将逐渐向上移动,因此,为了使像成在光屏的中心,应向上移动光屏.(3)遮住凸透镜的上半部分,物体上任意一点射向凸透镜下半部分的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少了,会聚成的像变暗,故选D.(4)已知凸透镜的焦距为10 cm,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,所以物体通过凸透镜成的是倒立、放大的实像,且像与物是上下左右颠倒的.
素养提升8.[2021河南郑州枫杨外国语学校月考]一幅如图甲所示的漫画立在桌面上,小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示.小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 (填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 (填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“f
答案
8.【参考答案】 凸透镜 实 f
答案
9.【参考答案】 白色 光屏上彩色光带顺序相反【解题思路】 白光经三棱镜折射后会发生色散现象,可以看到七种色光,七种色光经凸透镜折射后会聚于B处,七种色光混合又会变成白色光,所以在B处放一光屏,可观察到光的颜色为白色;由题图可知,彩色光带经过B处后上下顺序颠倒,所以先后在A、C两处观察,光屏上的彩色光带顺序是相反的.
专项 凸透镜成像的规律
1.用焦距为10 cm的凸透镜使烛焰在光屏上成倒立、放大的实像时,光屏到凸透镜的距离应该大于 cm,成倒立、缩小的实像时,蜡烛到凸透镜的距离应该大于 cm.当蜡烛到凸透镜的距离小于 cm时,透过凸透镜能看到正立、放大的 像.
答案
1.【参考答案】 20 20 10 虚【解题思路】 根据凸透镜成像规律作答:当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像;当物距大于二倍焦距时,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像.
类型1 静态规律
2.小明将杂志《中学物理》放置在距离凸透镜二倍焦距以外时,人眼观察到成像的情形是下列选项中的( )
类型1 静态规律
答案
2.D 【解题思路】 由凸透镜成像规律可知,将杂志《中学物理》放置在距离凸透镜二倍焦距以外时,成倒立缩小的实像,A选项是正立放大的像,不符合题意;B选项是倒立放大的像,不符合题意;C选项是正立缩小的像,不符合题意;D选项是倒立缩小的像,符合题意.
3.[2021 山东德州六中月考]用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,凸透镜的焦距是15 cm.当把凸透镜固定在50 cm刻度线处,蜡烛固定在15 cm刻度线处时( ) A.光屏在“Ⅰ”区域内移动,才能得到清晰的像B.光屏在“Ⅱ”区域内移动,才能得到清晰的像C.光屏上得到的是倒立、放大的实像D.以上说法都不对
类型1 静态规律
答案
3.A 【解题思路】 凸透镜的焦距是15 cm,当把凸透镜固定在50 cm刻度线处,蜡烛固定在15 cm刻度线处时,物距为50 cm-15 cm=35 cm,大于二倍焦距,所以此时成倒立、缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即在光具座的65~80 cm之间可以得到清晰的像.综合以上分析,只有A正确.
4.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置,关于分别在a、b、c、d四点时的成像情况,他归纳出下列说法,其中错误的是( ) A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大C.烛焰位于b点时,屏上出现的实像最大D.烛焰位于d点时,成正立、放大的虚像
类型1 静态规律
答案
4.C 【解题思路】 烛焰位于a点时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,屏上出现的实像最小,故A正确;烛焰位于b、c两点时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,都成倒立、放大的实像,但b点到光心的距离大于c点到光心的距离,因此烛焰在c点时屏上出现的实像比在b点时屏上出现的实像大,即最大,故B正确、C错误;烛焰位于d点时,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故D正确.故选C.
5.[2021 山东济宁汶上期末,多选]探究凸透镜成像的规律时,将焦距为10 cm的凸透镜放置在光具座上50 cm刻度处,如图所示.在蜡烛从10 cm刻度处逐渐移至45 cm刻度处的过程中,烛焰成像的变化情况是( )A.先变大后变小 B.先变小后变大C.先成实像后成虚像 D.先成虚像后成实像
类型2 动态规律 角度1:透镜不动,物、像动
答案
5.AC 【解题思路】 由题意知, f=10 cm,蜡烛在10 cm刻度处到40 cm刻度处之间时,物距大于f,成实像,从10 cm刻度处逐渐移至40 cm刻度处的过程中,物距变小,成的像逐渐变大;从40 cm刻度处逐渐移至45 cm刻度处的过程中,凸透镜成虚像,虚像是逐渐变小的.由以上分析知,蜡烛从10 cm刻度处逐渐移至45 cm处的过程中,像先变大后变小,先成实像后成虚像.
6.[2020四川自贡中考]在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像(像未画出).要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( ) A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
类型2 动态规律 角度1:透镜不动,物、像动
答案
6.A 【解题思路】 由题图可知,物距小于像距,烛焰经凸透镜后成倒立、放大的实像,此时f
类型2 动态规律 角度1:透镜不动,物、像动
答案
7.C 【解题思路】 蜡烛向左移动2 cm,则物距增大,像距应该减小,所以光屏应向左移动,A错误;蜡烛向右移动10 cm,则物距小于焦距,此时成虚像,烛焰不能在光屏上成像,B错误;蜡烛向右移动2 cm,物距减小时,像距要增大,光屏应向右移动,C正确;由题图可知,物距为15 cm,像距为30 cm,当蜡烛移到20 cm 刻度线处,此时物距为30 cm,根据光路的可逆性,此时像距应为15 cm,光屏应移到65 cm刻度线处,D错误.
8.[2020河北石家庄新华区教育质量检测,多选]如图所示,凸透镜的焦距为f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像(像未画出).下列说法不正确的是( )A.该凸透镜的焦距可能为13 cmB.此时在光屏上成正立、放大的实像C.保持凸透镜位置不变,若将蜡烛向左移动,同时也移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像,则像将一直变小, 且蜡烛移动的速度一直小于像移动的速度D.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏互换位置,光屏上可得到倒立、缩小的清晰的像
类型2 动态规律 角度1:透镜不动,物、像动
答案
8.ABC 【解题思路】 由题图可知,物距为15 cm,像距为25 cm,物距小于像距,此时成的是倒立、放大的实像,则f<15 cm<2f,25 cm>2f,故 7.5 cm
类型2 动态规律 角度2:透镜移动
答案
9.D 【解题思路】 由题意可知,墙壁相当于光屏,墙壁上都能得到清晰的像,则像都为实像,且都是倒立的,故A、B错误.当凸透镜在A处时,物距小,像距大,像较大;当凸透镜在B处时,物距大,像距小,像较小,故D正确、C错误.故选D.
10.[2020安徽中考]图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,图b中的甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像.若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁
类型2 动态规律 角度2:透镜移动
答案
10.C 【解题思路】 凸透镜从贴着刻度尺的位置开始逐渐远离,当u
11.在探究凸透镜成像规律的实验中,先用焦距为10 cm 的透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小实像,如图所示.接下来改用焦距为15 cm的透镜继续实验.如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的放大实像,光屏应该( ) A.向左移动 B.向右移动C.向上移动 D.保持不动
类型2 动态规律 角度3:透镜焦距变化
答案
11.B 【解题思路】 用焦距为10 cm的透镜时,由题图可知,u=25 cm,像距v=17 cm;换用焦距为15 cm的透镜后,物距u'不改变,则f'
类型2 动态规律 角度3:透镜焦距变化
答案
12.BD 【解题思路】 当改用焦距为10 cm的凸透镜后,凸透镜对光的折射能力增强,物距不变时,像距减小,像变小,像将左移,故只移动光屏时,光屏应向左移动,且当光屏上呈现清晰的像时,像变小了,故A、C均错;当透镜的焦距减小时,为了保持像距不变,应减小物距,即将蜡烛向右移,此时所成的像将变大,故B、D均正确.
13.[2021 江苏盐城东台月考]如今很多街口都安装了360°高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,来保护人民的安全.摄像机的像距几乎不变,但镜头的焦距可以调节.如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是( ) A.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在b点B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在a点C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在c点D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在b点
类型2 动态规律 角度3:透镜焦距变化
答案
13.D 【解题思路】 如果该人远离镜头,物距增大,像距减小,像点更靠近焦点,所以镜头的焦点可能变在c点,故A、B错误.如果该人靠近镜头,物距减小,像距增大,像点更远离凸透镜的焦点,所以镜头的焦点可能变在a、b点,故C错误、D正确.故选D.
14.[2020陕西西安碑林区一模]某兴趣小组的同学利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸起程度可改变的水透镜.通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,可以改变水透镜的凸起程度.如图所示,光屏上出现清晰的烛焰像(像未画出),则该像是倒立、 (填“放大”或“缩小”)的 (填“实”或“虚”)像;向左移动蜡烛,保持光屏和水透镜的位置不动,为使光屏上出现清晰的像,应通过注射器从橡皮膜中 (填“注水”或“抽水”).
类型2 动态规律 角度3:透镜焦距变化
答案
14.【参考答案】 放大 实 抽水【解题思路】 由题图可知,物距小于像距,并且能在光屏上成清晰的像,所以物距一定在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像.向左移动蜡烛,即此时的物距变大,像距应该变小,即光屏应该向左移动才能得到清晰的像,但若保持光屏和透镜的位置不变,仍使像清晰地呈现在光屏上,需要让凸透镜的会聚能力减弱,即让凸透镜变薄,故应该通过注射器从橡皮膜中抽水.
15.[2021河北唐山路北区期末改编]将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜10 cm处得到一个最小、最亮的光斑.现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,如图所示位置时光屏上成清晰的像.下列说法正确的是( ) A.此时图中的成像特点与投影仪的成像特点相同B.在凸透镜左侧附近再放一凸透镜,光屏向右移动,光屏上可再次得到清晰的像C.在凸透镜左侧附近再放一凹透镜,光屏向左移动,光屏上可再次得到清晰的像D.在凸透镜左侧附近再放一透镜,光屏向左移动,可再次得到清晰的像,则该透镜对光线有会聚作用
类型2 动态规律 角度4 增加透镜
答案
15.D 【解题思路】 题图所示的物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故A错误;凸透镜对光线有会聚作用,则像会成在光屏的左侧,想要在光屏上得到清晰的像需要将光屏向左移动,故B错误,D正确;凹透镜对光线有发散作用,想要在光屏上得到清晰的像需要将光屏向右移动,故C错误.
16.[2021四川成都期末]在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像.此时在凸透镜前再放置一块凸透镜,若要使光屏上的像再次清晰,则可以( ) A.将蜡烛适当右移,光屏上会成放大的像B.将蜡烛适当左移,光屏上会成缩小的像C.将光屏适当左移,光屏上会成放大的像D.将光屏适当右移,光屏上会成缩小的像
类型2 动态规律 角度4 增加透镜
答案
16.D 【解题思路】 由题图可知,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,此时的物距等于二倍焦距,像距也等于二倍焦距,成倒立、等大的实像.此时在凸透镜前再放置一块凸透镜,由于凸透镜对光线具有会聚作用,像会成在光屏的前方,即像距变小了,若保持蜡烛位置不变,应将光屏适当左移,此时像距小于物距,成倒立、缩小的实像,故C错误,D正确.若保持光屏位置不变,需要增大物距,应将蜡烛适当右移,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,故A、B均错误.
17.小明在做“研究凸透镜成像规律”的实验,当他把蜡烛移到距离凸透镜 34 cm的地方时,在光屏上观察到如图所示的像,则该凸透镜的焦距可能是( ) A.10 cm B.20 cm C.30 cm D.40 cm
类型3 判断凸透镜焦距
答案
17.A 【解题思路】 由题图可知,蜡烛在光屏上成倒立、缩小的实像,此时应满足u>2f,即34 cm>2f,解得f<17 cm,故选A.
18.物体从距凸透镜12 cm处移到距凸透镜18 cm处的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立、放大的像,由此可知,此凸透镜的焦距可能是( )A.6 cm B.10 cm C.16 cm D.20 cm
类型3 判断凸透镜焦距
答案
18.B 【解题思路】 由于总能在光屏上得到倒立、放大的像,故物距12 cm和18 cm均在大于一倍焦距小于二倍焦距范围内,即2f>12 cm>f,2f>18 cm>f,解得12 cm>f>6 cm,18 cm>f>9 cm,综上12 cm>f>9 cm,故B正确.
19.将物体放在焦距为f的凸透镜的主光轴上,分别离凸透镜20 cm、14 cm、6 cm 时,对应得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像,则该凸透镜的焦距f的范围为( )A.14 cm>f>10 cm B.10 cm>f>7 cmC.10 cm>f>6 cm D.20 cm>f>14 cm
类型3 判断凸透镜焦距
答案
19.B 【解题思路】 根据凸透镜成像的规律可得,20 cm>2f、 f<14 cm<2f、 f>6 cm,解得7 cm
类型3 判断凸透镜焦距
答案
20.A 【解题思路】 当所成的像是倒立、等大的像时,像距等于物距且等于二倍焦距,则焦距为10 cm,故A正确;由题图可知,当物距为30 cm时,像距为15 cm,故B错误;当物距增大时,像距减小,故C错误;当物距为15 cm,即在一倍焦距和二倍焦距之间时,成的是倒立、放大的实像,故D错误.
专项 常见光学仪器的成像原理及调节
1.如图所示为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏.拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像.下列说法正确的是 ( ) A.为拍摄到更大的像应将镜头远离景物B.为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物C.影像传感器上成的是正立的实像D.景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
答案
1.D 【解题思路】 数码相机的镜头相当于一个凸透镜,用相机给景物照相,景物离镜头的距离u和镜头的焦距f的关系是u>2f时,在影像传感器上成的是一个倒立、缩小的实像,故C错误,D正确;凸透镜成实像时,根据“物近像远像变大”的规律,为拍摄到更大的像应将镜头靠近景物,为扩大拍摄范围应将镜头远离景物,故A、B错误.故选D.
类型1 照相机
2.[2021 湖北武汉武昌区期末]用手机扫描二维码时,相当于给二维码照了一张照片,如图是某市民用手机扫描物品上的二维码查看相关信息,下列说法正确的是( )A.摄像头是一个凹透镜 B.二维码位于摄像头的二倍焦距以外 C.二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间 D.当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品
类型1 照相机
答案
2.B 【解题思路】 照相机是利用凸透镜成像规律中物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像来工作的,故A错误;镜头和二维码的距离大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像,故B正确,C错误;当二维码超出手机上设定的方框时,说明物距太近,应使物品不动,把手机向远离二维码的方向移动,故D错误.
3.[2020江西九江期中]无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,须 (填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面.
类型1 照相机
答案
3.【参考答案】 缩小 减小【解题思路】 使用无人机的摄像机进行航拍,利用了物体在二倍焦距以外时成倒立、缩小实像的原理;当无人机上升,即物距增大时,像距减小,像变小,故须减小镜头与感光晶片间的距离. 归纳总结 凸透镜成像规律简记口诀:物近像远像变大,物远像近像变小.说明:(1)“物近”指物距变小,“像远”指像距变大;(2)本规律指凸透镜成实像的情况.
4.[2021 陕西渭南富平期末]小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片,如图所示.结合图片分析,下列说法不正确的是( ) A.照相机的镜头与放大镜镜片属于同一类透镜B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些
类型1 照相机
答案
4.C 【解题思路】 照相机的镜头是凸透镜,放大镜镜片也是凸透镜,属于同一类透镜,故A正确.照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理工作的,故B正确.凸透镜成实像时,若物与物距不变,则凸透镜焦距越大,像距越大,像越大,在物距相同的情况下,乙照片中花菜大些,则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些,故C错误、D正确.
5.[2020山西中考]小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜(如图).放大镜的焦距为25 cm.奶奶正确使用这个放大镜看书时( )A.书与放大镜之间的距离应等于25 cmB.书与放大镜之间的距离应小于25 cmC.看到的是倒立、放大的虚像D.看到的是正立、放大的实像
类型2 放大镜
答案
5.B 【解题思路】 放大镜在使用时,物距小于一倍焦距,所以书与放大镜之间的距离应小于25 cm,放大镜成正立、放大的虚像,A、C、D错误,B正确.
6.如图是某同学准备制作的昆虫观察瓶,为便于观察瓶底小昆虫,可在瓶口处安装一块 (填“凸”或“凹”)透镜,若瓶口到瓶底的距离为10 cm,当选择透镜的焦距 (填“大于”“等于”或“小于”)10 cm时,能观察到小昆虫的 (填“正立”或“倒立”)、 (填“放大”或“缩小”)的像.
类型2 放大镜
答案
6.【参考答案】 凸 大于 正立 放大
7.如图所示,在鉴定文物时,常用放大镜观察文物的细微部分,这时看到的像是 (填写成像的特点).如果在文物上有两条裂纹,其夹角是5°,要想使看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹 .放大镜的放大倍数是6,则看到的文物上两条裂纹的夹角是 度.
类型2 放大镜
答案
7.【参考答案】 正立、放大的虚像 远一些 5 【解题思路】 因放大镜成像时物距小于焦距,所成的像是正立、放大的虚像,而成虚像时物距越小,像距越小,虚像越小,要想使像变大,就要增大物距;无论放大镜的倍数多大,只能放大物体本身,不能改变物体之间的角度.
8.如图所示,左侧为幻灯机,右侧为其原理图.当放映幻灯片时,物距 (填“大于二倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”),像距 (填“大于”“小于”或“等于”)二倍焦距,成倒立、放大的 (填“实”或“虚”)像.
类型3 投影仪
答案
8.【参考答案】 大于一倍焦距小于二倍焦距 大于 实
9.[2020江苏南京月考]老师上课时经常用到投影仪,如图所示,关于投影仪的使用,以下做法中合理的是( ) A.投放到屏幕上的画面太靠上时,应增大平面镜与凸透镜的夹角,使画面向下移动B.若使屏幕上的画面大一些,可使投影仪靠近屏幕同时将凸透镜适当向下移动C.若使屏幕上的画面大一些,可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向上移动D.若使屏幕上的画面大一些,可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向下移动
类型3 投影仪
答案
9.D 【解题思路】 平面镜改变光线的传播方向,可以将凸透镜成的像成在屏幕上.若画面太靠上时,应减小平面镜与凸透镜的夹角,使画面向下移动,所以A说法错误.要使画面大一些,应减小物距,增大像距,所以应使投影仪远离屏幕同时将凸透镜向下移动,所以B、C说法错误,D正确.
第4节 眼睛和眼镜
第五章 透镜及其应用
1.如图所示,眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于一个 ,它把来自物体的光会聚在 上,形成物体的像.
知识点1 眼睛
答案
1.【参考答案】 凸透镜 视网膜
2.人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的说法,错误的是( )A.视网膜相当于光屏B.物体在视网膜上成像的像距大于二倍焦距C.晶状体相当于一个凸透镜D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的
知识点1 眼睛
答案
2.B 【解题思路】 人眼中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像.
3.如图是描述人眼看物体的成像图,其中看远处景物的是 图,景物在视网膜上成的是 (填“实”或“虚”)像.
知识点1 眼睛
答案
3.【参考答案】 甲 实【解题思路】 眼睛通过睫状体改变晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛可以看清远处的物体,题图甲中晶状体较薄,由此可知,看远处景物的成像图是甲图;人眼看远处物体时,物距大于二倍焦距,故景物在视网膜上成的像是实像.
4.人眼看物体,当物距变化时,眼睛的睫状体会改变晶状体的弯曲程度,使物体的像总能落在视网膜上,当晶状体变得最 (填“厚”或“薄”)时,眼睛能看清最远点,正常眼的远点在 ;当晶状体变得最 (填“厚”或“薄”)时,眼睛能看清最近点.
知识点1 眼睛
答案
4.【参考答案】 薄 无限远 厚
5.[2021 福建福州闽侯月考]如图为小红看远处物体时,眼球成像情况的示意图.由图可知,小红是 (填“近视眼”或“远视眼”),为了能正常学习和生活,她需要配戴 (填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的眼镜.
知识点2 近视眼及其矫正
答案
5.【参考答案】 近视眼 凹透镜
6.长期用眼疲劳会导致近视.有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行切削,使晶状体和角膜构成的折光系统对光的偏折能力变 (填“强”或“弱”),从而使像落在视网膜上.
知识点2 近视眼及其矫正
答案
6.【参考答案】 弱
7.关于近视眼,下列说法不正确的是( )A.近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体B.近视眼晶状体太厚,折光能力太强 C.近视眼把来自远处的光线会聚在视网膜前D.近视镜镜片是凸透镜
知识点2 近视眼及其矫正
答案
7.D 【解题思路】 近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,故A正确;形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处的光会聚在视网膜前,即光线在视网膜前方成像,故B、C正确;为了使光线成的像正好落在视网膜上,应配戴发散透镜即凹透镜来矫正近视眼,故D错误.故选D.
8.近视眼是青少年常患的一种疾病.近视眼究竟是怎么回事?某校兴趣小组的同学进行了以下探究实验.如图甲所示,把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间,使光屏上呈现清晰的像,标出光屏位置,表示近视眼的视网膜位置.拿开眼镜,光屏上的像变得模糊.向透镜方向移动光屏,像又变得清晰,再标出光屏位置.观察如图乙所示的眼球结构图并结合以上实验,回答下列问题: (1)眼球中的晶状体相当于实验中的 . (2)近视眼患者不戴眼镜时,物体的像成在视网膜的 (填“前方”或“后方”). (3)矫正近视眼应配戴的眼镜是凹透镜,其作用是 .
知识点2 近视眼及其矫正
答案
8.【参考答案】 (1)凸透镜 (2)前方 (3)使光发散,使物体的光会聚在视网膜上
9.下列关于远视眼的说法,正确的是( )A.小明是远视眼,说明他的眼睛非常好,看物体非常清楚B.远视眼要配戴凸透镜来看清近处物体C.远视眼是晶状体太薄,折光能力过强造成的D.远视眼不管看近处还是远处物体,像都成在视网膜的后面
知识点3 远视眼及其纠正
答案
9.B 【解题思路】 远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体,A不符合题意;远视眼需配戴凸透镜来矫正,B符合题意;远视眼是晶状体太薄,折光能力过弱造成的,C不符合题意;远视眼看远处物体时像成在视网膜上,看近处物体时像成在视网膜的后面,D不符合题意.故选B.
10.[2021 河北唐山古冶区期末]在如图所示的四幅图中,正确表示远视眼成像的是图 ,其矫正做法是图 .
知识点3 远视眼及其纠正
答案
10.【参考答案】 B D【解题思路】 远视眼是眼球晶状体变薄,会聚能力减弱,即折光能力减弱,来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了.远视眼需配戴凸透镜来矫正.
11.用一组焦距不同的凸透镜、一个平行光光源、一个用装有牛奶和水的混合物的烧瓶制作的眼睛模型,来研究视力矫正的方法,在下面横线上完成填空:(1)模型中的凸透镜相当于人眼的 ,烧瓶后壁相当于人眼的 ; (2) (填“甲”“乙”或“丙”)图是远视眼模型,应当用 (填“凹”或“凸”)透镜进行矫正.
知识点3 远视眼及其纠正
答案
11.【参考答案】 (1)晶状体 视网膜 (2)丙 凸
1.有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视眼镜和爷爷的老花眼镜混在一起,外形完全一样,小明要想找出自己的眼镜,下列做法正确的是( )A.用手摸镜片时,中间薄、边缘厚的是远视眼镜 B.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是近视眼镜 C.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视眼镜 D.拿着镜片看字,把字放大的是近视眼镜
答案
1.C 【解题思路】 中间薄、边缘厚的是凹透镜,用于矫正近视眼,故A错误;让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑,该透镜对光有会聚作用,是凸透镜,用于矫正远视眼,故B错误;让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑,该透镜对光线有发散作用,是凹透镜,用于矫正近视眼,故C正确;当u
答案
2.A 【解题思路】 老花眼镜是凸透镜,其原理是当u
答案
3.C 【解题思路】 近视镜片属于凹透镜,对光线有发散作用,有近视眼镜时,烛焰所成的像会后移;拿走近视眼镜后,烛焰的像成在光屏的前面,应将光屏向靠近透镜的方向移动或使蜡烛靠近凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰的烛焰的像.
4.[2021广西桂林灌阳期中]人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚.近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分镜片可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物.由此可知,近视远视一体眼镜下半部分是 透镜,上半部分镜片对光具有 (填“会聚”或“发散”)作用.
答案
4.【参考答案】 凸 发散
5.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于胶片,通过晶状体的调节将远近不同的物体成像在视网膜上.如图是不同位置的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距 (填“变大”“变小”或“不变”).人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,此时当人看远处物体时,像会成在视网膜的 (填“前方”或“后方”),应戴 透镜制成的眼镜加以矫正.
答案
5.【参考答案】 变小 前方 凹【解题思路】 从题图中可以看出:当物体与晶状体的距离变小时,晶状体变厚,即凸透镜的中间厚度变大,因而其焦距变小;晶状体过度弯曲使其焦距过小,对光的会聚作用过强,来自远处物体的光会聚在视网膜前,因此可以利用凹透镜使光发散的特点来矫正.
6.小明所戴的眼镜的度数是-200度,则该眼镜是 镜,焦距为 m.
答案
7.小明在学习了近视眼成因后,知道应该用凹透镜进行矫正,其原理如图所示,一束光经过凹透镜和晶状体的折射,最后会聚在视网膜上A点,请你画出光线传播的大致光路图.
答案
7.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 矫正近视眼的方法是在眼睛前加凹透镜,平行光线经过凹透镜再经过晶状体后会聚于视网膜上.
素养提升8.在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时,小剑选择了如下器材:蜡烛(模拟所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连)、凸透镜、凹透镜、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座等. (1)实验前,小剑认真阅读了器材使用说明书,发现水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或抽出水的多少来调节,并且水凸透镜凸起程度越大,折光能力越强,即水凸透镜的焦距越 (填“大”或“小”). (2)他安装并调整实验装置,如图所示,将点燃的蜡烛置于水凸透镜前 的位置时,在光屏上得到了烛焰的倒立、缩小、清晰的像. (3)当向水凸透镜内注入水,使其更凸后,发现光屏上的像变模糊,要在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应在水凸透镜前放置一块 透镜,或者将光屏 (填“靠近”或“远离”)水凸透镜. (4)根据上述实验可知,近视眼的形成原因是眼睛的晶状体变 (填“厚”或“薄”),物体的像成在视网膜 (填“之前”或“之后”).
答案
8.【参考答案】 (1)小 (2)大于二倍焦距 (3)凹 靠近 (4)厚 之前【解题思路】 (1)水凸透镜凸起程度越大,折光能力越强,即水凸透镜的焦距越小.(2)因为在光屏上得到了烛焰的倒立、缩小、清晰的像,所以物距应该大于二倍焦距,即应将点燃的蜡烛置于水凸透镜前大于二倍焦距的位置.(3)向水凸透镜内注入水时,水凸透镜更凸,会聚能力更强,像成在光屏的前面,为了使像正好呈现在光屏上,应在水凸透镜前放置一块凹透镜,或者将光屏靠近水凸透镜.(4)近视眼的成因是晶状体变厚,折光能力变强,使远处物体的像成在视网膜的前方.
第5节 显微镜和望远镜
第五章 透镜及其应用
1.显微镜的目镜和物镜都是 镜.被观察的物体(载物片)放在物镜的1倍焦距与2倍焦距之间的位置上,它通过物镜成一个 (填“放大”或“缩小”)的实像.这个实像位于目镜的1倍焦距以内的位置,它通过目镜成一个 (填“放大”或“缩小”)的虚像.这样,我们就能通过显微镜观察微小的物体了.
知识点1 显微镜
答案
1.【参考答案】 凸透 放大 放大【解题思路】 显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像.
2.显微镜下方通常用一个凹面镜来作为反光镜,它的作用是使人看到的像亮度 (填“增强”或“减弱”).
知识点1 显微镜
答案
2.【参考答案】 增强【解题思路】 凹面镜对光线有会聚作用,可以增强像的亮度.
3.如图所示是简易天文望远镜的内部结构.远处的物体经过物镜成一个 (填“放大”或“缩小”)的实像,落在目镜 的位置;这个实像经过目镜成一个正立 (填“放大”或“缩小”)的 (填“实”或“虚”)像.如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (填“近视”或“远视”)镜片来代替.
知识点2 望远镜
答案
3.【参考答案】 缩小 1倍焦距以内 放大 虚 远视
4.天文望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样做是为了( )A.会聚更多的光,使所成的像更加明亮B.增大视觉范围,使我们看到更广阔的宇宙世界C.增大物镜的焦距,看清更远处的物体D.更美观
知识点2 望远镜
答案
4.A 【解题思路】 天文望远镜的物镜直径做得很大,是为了会聚更多的光,使所成的像更加明亮,从而观测到更暗的星体.
5.人眼看同一物体,会出现“远小近大”的现象,这和物体在人眼处所成的 有关,如图所示,同一物体,离人眼较远时,视角较 (填“大”或“小”);离人眼较近时,视角较 (填“大”或“小”).
知识点2 望远镜
答案
5.【参考答案】 视角 小 大
6.[2021 河北张家口桥东区期末]第一位把望远镜用于科学研究的是意大利物理学家( )A.牛顿 B.伽利略C.富兰克林 D.开普勒
知识点3 探索宇宙
答案
6.B 【解题思路】 第一位把望远镜用于科学研究的是意大利物理学家伽利略.
7.在①宇宙、②太阳系、③银河系、④地球中,按由大到小的顺序排列为: (填写序号).
知识点3 探索宇宙
答案
7.【参考答案】 ①③②④【解题思路】 宇宙由星系组成,银河系是其中的一个成员,太阳系是银河系中的一个成员,地球是太阳系中的一颗普通行星,故由大到小的顺序是:①宇宙、③银河系、②太阳系、④地球.
1.如图所示,小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的景物.下列说法正确的是( ) A.靠近眼睛的透镜是物镜,靠近被观测物体的透镜是目镜B.用望远镜观察远处的景物,物镜得到的是放大的像C.两透镜互换位置后再观察远处的景物,两透镜所成的像都是放大的D.目镜能把物镜成的像放大
答案
1.D 【解题思路】 靠近眼睛的透镜是目镜,靠近被观测物体的透镜是物镜,A错误.用望远镜观察远处的景物,物镜得到的是倒立缩小的实像,B错误.两透镜互换位置后再观察远处的景物,物镜所成的像是倒立缩小的实像,C错误.
2.小明在用显微镜观察上皮组织细胞时,通过调节,已使被观察物体处在视野的中央,但像太小,观察不清楚,这时他应该( )A.使物镜远离物体,目镜位置不变B.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些C.使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些
答案
2.B 【解题思路】 显微镜的物镜相当于投影仪,根据“物近像远像变大”的规律,应缩小物距,才能使像变大;同时由于像距变大,应使目镜远离物镜一些,故选B.
3.下列关于视角的说法,正确的是( )A.视角越大,我们看到的物体越清晰B.视角越小,我们看到的物体越清晰C.视角过大或过小,我们都无法看清物体D.视角的大小与我们能否看清物体无关
答案
3.C 【解题思路】 视角过大时,我们是无法看清物体的,故A错误;视角越小,我们看到的物体越不清晰,故B错误;视角合适才能看清物体,视角过大或过小,我们都无法看清物体,故C正确,D错误.
素养提升4.[2020江西丰城九中月考]自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理.器材:焦距较长的凸透镜一个,滴管一个,塑料透明盒一个,清水. (1)小水滴可看作一个焦距很小的 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 镜. (2)任意滴一滴水,透过这个小水滴,如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整与箭头的距离的同时,应该把水滴变 (填“厚”或“薄”),才能出现与原来方向相反的、放大的箭头. (3)透过凸透镜去观察小水滴,应使箭头、小水滴、凸透镜在 ,要看到箭头更大的像,应把凸透镜略微向 (填“上”或“下”)移动.
答案
4.【参考答案】 (1)凸透 物 (2)厚 (3)同一竖直直线上 上【解题思路】 (2)由题意可知,小水滴此时相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,说明箭头在小水滴的焦点之内,因此应该把水滴变得再厚些,使其焦距变小,直至成倒立、放大的实像.(3)透过凸透镜去观察小水滴,应使箭头、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上,此时,凸透镜相当于一个放大镜,成的是正立、放大的虚像;要使成的虚像更大一些,应增大物距,把凸透镜略向上移动.
专项 光现象辨析
1.[2020天津中考]我国的语言文字丰富多彩.下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是( )A.“镜花水月”——光的折射B.“一叶障目”——光的折射C.“立竿见影”——光的直线传播D.“海市蜃楼”——光的直线传播
答案
1.C 【解题思路】 镜花水月是由光的反射形成的,A错;一叶障目是由光的直线传播形成的,B错;海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的,D错.
2.[2021 四川遂宁射洪期末]下列关于图中所示光学现象的描述正确的是( ) A.图甲中,小孔成的是放大的像,是光的直线传播的应用B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正近视眼,是利用了凹透镜的会聚作用C.图丙中,太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章,故漫反射不遵循光的反射定律
答案
2.C 【解题思路】 小孔成的是缩小的像,A错误;凹透镜对光具有发散作用,B错误;太阳光是白光,白光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,C正确;漫反射的光线虽杂乱无章但遵循光的反射定律,D错误.
3.【关注生活物理】下列判断错误的是( )A.医生用小镜子检查牙齿利用了平面镜成像B.近视眼应配戴合适的凸透镜来矫正C.池水看起来比实际的浅是由光的折射导致的D.手机拍照时成的是物体缩小的实像
答案
3.B 【解题思路】 医生借助小镜子可以看清牙齿的背面利用了平面镜成像,故A说法正确;近视眼是因为晶状体太厚,折光能力太强,使像成在了视网膜的前方,需要配戴凹透镜矫正,故B说法错误;池水看起来变浅是由光的折射形成的,故C说法正确;手机拍照利用的是凸透镜成倒立、缩小实像的原理,故D说法正确.
4.[2020广西河池南丹期中]宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识,文中词句与物理知识相符合的( )A.“锦鳞游泳”,看到的水里的鱼是实像 B.“浮光跃金”,湖面波动的光闪着金色是光的折射现象 C.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源 D.“静影沉璧”,如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象
答案
4.D 【解题思路】 看到的水中的鱼是由光的折射形成的鱼的虚像,故A错误;“浮光跃金”,金色是光在水面发生的反射现象,故B错误;月亮本身不能发光,即不是光源,故C错误;玉璧一样月亮的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D正确.故选D.
专项 光学综合作图
1.[2021 黑龙江大庆龙凤区期末]如图所示,一束光线经平面镜反射后,过凸透镜的焦点F射向凸透镜,请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线,并标出入射角的度数.
答案
1.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,因为反射光线与镜面的夹角为30°,则反射角为90°-30°=60°,则入射角也为60°,根据入射角等于60°在法线右侧作出入射光线,并标出入射角;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴.
2.[2020广东深圳南山区期末]如图所示,ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线,并射向凹透镜的焦点F,S'是光源S在平面镜中的像,请画出: (1)光源S的位置;(2)ab的入射光线;(3)ab经凹透镜的折射光线.
答案
2.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 (1)画出像S'关于平面镜的对称点S,可得光源S的位置;(2)连接Sa,可得ab的入射光线;(3)ab的延长线过凹透镜的焦点,ab经凹透镜的折射光线平行于凹透镜的主光轴射出.
3.画出图中光的大致传播方向.(已知水面与凸透镜主光轴重合)
答案
3.【参考答案】 如图所示.
4.[2021 河北唐山遵化期末]如图所示,由水中折射出的一条光线ab照射到凹透镜上,光线ab与凹透镜的主光轴平行,其中F为凹透镜的焦点,O为光心.请画出:(1)折射光线ab在水中的入射光线.(2)水中入射光线在水面发生反射时的反射光线.(3)光线ab通过凹透镜后的折射光线.
答案
4.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 (1)斜射入空气中的光线,经过水面后,折射角大于入射角,故先作出法线,然后作出入射光线.(2)根据光的反射定律,作出入射光线在水面发生反射时的反射光线.(3)入射光线平行于主光轴,所以该光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点.
5.[2020辽宁丹东中考]如图,凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合,凹透镜的虚焦点为F1,凸透镜的焦点为F2,一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜,后经凸透镜折射后最终射入水中,请画出此过程的光路图.
答案
5.【参考答案】 如图所示.
易错疑难集训
1.关于透镜,下列说法正确的是( )A.光线通过凹透镜一定不会相交B.光线通过凸透镜一定能会聚于一点C.凸透镜只对平行光有会聚作用D.一个凸透镜有两个实焦点
易错点1 透镜对光的作用
答案
1.D 【解题思路】 本题易错选B.凹透镜对光线有发散作用,但即将会聚的光线通过凹透镜后还可能会相交于一点,故A错误;凸透镜对光线有会聚作用,但光线通过凸透镜后不一定能会聚于一点,故B错误;凸透镜对所有光线都有会聚作用,只有平行于主光轴的光线才能会聚于焦点,故C错误;凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故D正确.
2.如图所示,两条平行于主光轴的光线经过凸透镜后都经过主光轴上离光心10 cm处的一点A,在该透镜左侧主光轴上离光心5 cm处的B点发出了两条光线,下列四幅图中能大致表示这两条光线经过透镜后的光路的是( )
易错点1 透镜对光的作用
答案
2.B 【解题思路】 如题图所示,已知两条平行于主光轴的光线经过凸透镜后都经过主光轴上离光心10 cm处的一点A,则凸透镜的右焦点为A,焦距为10 cm;当在该凸透镜左侧主光轴上离光心5 cm处的B点发出两条光线时,因为5 cm<10 cm,则B不为左焦点,因此发出的两条光线经过凸透镜后不会平行于主光轴,也不会会聚在主光轴上,但相比原来的传播方向光线会稍微靠近主光轴.故选B.
3.一束光线经过某光学元件后的出射光线如图所示,则可以放置的光学元件( ) A.只能是平面镜或凸透镜B.只能是凸透镜或凹透镜C.只能是凹透镜或平面镜D.平面镜、凸透镜和凹透镜均可
易错点1 透镜对光的作用
答案
3.D 【解题思路】 若用平面镜,光路如图:
若用凸透镜,光路如图: 若用凹透镜,光路如图: 故选D.
4.[2021 河南商丘梁园区期末]像的成因有三个:直线传播成像、反射成像和折射成像,所成的像有实像和虚像两种.下面列出了部分成像事例:①针孔照相机内所成的像;②在潜望镜中看到的景物的像;③放大镜中看到的物体的像;④幻灯机屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像.以下说法中属于实像的是 ;属于虚像的是 ;属于折射成像的是 ;属于反射成像的是 .
易错点2 实像和虚像
答案
4.【参考答案】 ①④ ②③⑤ ③④ ②⑤【解题思路】 本题易错之处是不能区别实像、虚像,以及成像原理,从而错选.①针孔照相机利用的是小孔成像原理,因此成的是实像,是由光沿直线传播形成的;②在潜望镜中看到的景物是由光的反射形成的虚像;③放大镜成的是正立、放大的虚像,是由光的折射形成的;④幻灯机成的是倒立、放大的实像,是由光的折射形成的;⑤汽车观后镜中的像是由光的反射形成的虚像.
5.如图所示,通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 (填“实”或“虚”)像.此时,邮票到放大镜的距离小于1倍焦距,要使像再变大一些,则应将放大镜适当 (填“远离”或“靠近”)邮票一些.
易错点3 放大镜、照相机、投影仪的调节
答案
5.【参考答案】 虚 远离 【解题思路】 放大镜是利用凸透镜u
易错点3 放大镜、照相机、投影仪的调节
答案
6.【参考答案】 后 下 改变光路
7.如图所示是一名摄影爱好者所拍的照片,下列说法错误的是( ) A.天鹅在水中的倒影,是光的反射形成的虚像B.摄影爱好者使用的照相机的主要部件是镜头,它是凸透镜C.当发现天鹅没有全部进入照相机取景框内时,摄影者应靠近天鹅并将镜头前伸D.当发现天鹅没有全部进入照相机取景框内时,摄影者应远离天鹅并将镜头后缩
易错点3 放大镜、照相机、投影仪的调节
答案
7.C 【解题思路】 天鹅在水中的倒影是光的反射形成的等大的虚像,故A正确;照相机的镜头是凸透镜,照相机成像利用了物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像的原理,故B正确;凸透镜成实像时,物近、像远、像变大,因此当发现天鹅没有全部进入照相机取景框内时,应使底片上的像变小些,摄影者应远离天鹅并将镜头后缩,故C错误,D正确.
8.一般情况下,近视眼、远视眼、正常的眼睛中晶状体最厚的是( )A.近视眼 B.远视眼C.正常的眼睛 D.一样厚
易错点4 近视眼与远视眼
答案
8.A 【解题思路】 本题易错选B.正常眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,看物体时,在视网膜上成倒立、缩小的实像;近视眼的晶状体变厚,对光的会聚能力增强,像成在视网膜的前方;远视眼的晶状体变薄,对光的会聚能力减弱,像成在视网膜的后方.综上所述可知,近视眼的晶状体最厚,故选A.
9.[2020福建中考]小明只能看清近处的物体,而看不清远处的物体,来自远处某点的光会聚在他的视网膜前.那么( )A.他可能患上了近视眼,需用凸透镜矫正B.他可能患上了近视眼,需用凹透镜矫正C.他可能患上了远视眼,需用凸透镜矫正D.他可能患上了远视眼,需用凹透镜矫正
易错点4 近视眼与远视眼
答案
9.B 【解题思路】 由来自远处某点的光会聚在小明的视网膜前,可知他的晶状体过厚,折光能力过强,小明可能患上了近视眼,需要用有发散作用的凹透镜制成的近视眼镜矫正,B正确.
10.图a、b是同一人的两幅照片,图b中他拿的眼镜的镜片( ) A.属于凸透镜,可用于矫正近视眼B.属于凸透镜,可用于矫正远视眼C.属于凹透镜,可用于矫正远视眼 D.属于凹透镜,可用于矫正近视眼
易错点4 近视眼与远视眼
答案
10.B 【解题思路】 由图a、b比较可以看出人眼被放大了,而凸透镜能成正立、放大的虚像,远视眼的矫正需要用到凸透镜,所以B正确.
实验 探究凸透镜成像的规律
1.某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验,实验装置如图甲所示. 【基础设问】(1)为了便于观察,本实验应在光线较 (填“亮”或“暗”)的环境中进行. (2)将烛焰、凸透镜和光屏的中心大致调整在同一高度,目的是 . (3)如图乙所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm. (4)调整各元件在光具座上的位置,当各元件位置如图丙所示时,光屏上恰好呈现清晰的像(像未画出).
①此时物距是 cm,像距是 cm,像的性质是 (填像的正倒、大小特点)的实像.生活中 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的. ②保持凸透镜位置不动,小红将蜡烛移至30 cm处时,要想得到清晰的像,光屏应移至 cm处,此时成 (填像的正倒、大小特点)的实像. ③小红保持凸透镜位置不变,将蜡烛从10 cm处移至35 cm处时应将光屏向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,光屏上可以成 (填“放大”或“缩小”)的像. ④保持透镜位置不动,小红将蜡烛移动至45 cm处时,无论怎么移动光屏,光屏上都无法承接到像,原因是 .此时烛焰发出的光经凸透镜折射后成 (填像的正倒、大小特点)的 (填“虚”或“实”)像,应从 (填“光屏”或“蜡烛”)一侧透过凸透镜观察这个像. (5)如图丙所示,若将蜡烛与光屏的位置互换,光屏上会呈现 (填像的正倒、大小特点)的像,此时成像特点符合 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理. (6)实验过程中,蜡烛由于燃烧而逐渐变短,此时烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动,为了能让烛焰的像回到光屏的中央,可将凸透镜向 调节.(均填“上”或“下”)
【能力设问】(7)在图丙的实验中,若在凸透镜和蜡烛之间放置一凹透镜,则需要将光屏向 (填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的像. (8)如图丁所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近透镜方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 (填“近视”或“远视”)眼镜. (9)在图丙的实验中,若保持蜡烛和凸透镜位置不变,更换凸透镜,在光具座上向左移动光屏,光屏上又出现了清晰的像.这表明像距变 (填“大”或“小”)了,由此可推断出更换的凸透镜对光的会聚能力 (填“增强”或“减弱”),此透镜的焦距 (填“大于”“小于”或“等于”)10.0 cm.
【拓展设问】(10)在图丙的实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上 (填选项序号). A.只出现烛焰像的上半部分B.只出现烛焰像的下半部分C.出现烛焰完整的像,但像更小了D.烛焰的像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了(11)在图丙实验中,小红保持凸透镜在50 cm位置处不变,当蜡烛移动到38 cm刻度线处时,发现在凸透镜右侧无论怎样移动光屏,光屏上都无法成清晰的像,请你判断产生此现象的原因可能是 . (12)如图戊所示,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢合在一起,蜡烛在P点时将成 个像. (13)小红认为凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的.请你设计一种简单的方法验证小红的观点: .
答案
1.【参考答案】 (1)暗 (2)使烛焰的像成在光屏中央 (3)10.0 (4)①40.0 13.0 倒立、缩小 照相机 ②70.0 倒立、等大 ③远离 放大 ④物距小于凸透镜一倍焦距 正立、放大 虚 光屏 (5)倒立、放大 投影仪 (6)上 下 (7)右 (8)远视 (9)小 增强 小于 (10)D (11)像距太大,超出光具座的调节范围 (12)2 (13)沿垂直于光具座方向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反(答案合理即可)【解题思路】 (4)④此时物距为5 cm,小于凸透镜一倍焦距,成的是正立、放大的虚像,光屏是接收不到像的.(6)由于蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,烛焰的像向上移动,为了让烛焰的像回到光屏中央,可将凸透镜向下调节.(7)凹透镜对光有发散作用,则射向光屏的光经过凹透镜将推迟会聚,即光屏要向右移动才能在光屏上得到清晰的像.(8)在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明光线提前会聚,故镜片是凸透镜,该眼镜是远视眼镜.(9)更换凸透镜后需要向左移动光屏才能得到清晰的像,说明光提前会聚了,即所更换的凸透镜对光的会聚能力更强,故此透镜的焦距小于10.0 cm.(10)若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,还会有部分光线经凸透镜折射会聚成完整的像,只是折射光线减少,成的像变暗.(12)切割后,凸透镜一分为二,有两个光心,成的像有两个.
章末培优专练
1.[2019辽宁鞍山中考改编]下列光路图正确的是( )A.凸透镜对光线的作用 B.凹透镜对光线的作用C.放大镜的成像图 D.近视眼的成像图
答案
1.C 【解题思路】 凸透镜对光线有会聚作用,从焦点处发出的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴,故A错误;凹透镜对光线有发散作用,光线经凹透镜折射后,会更加发散,故B错误;当物距小于1倍焦距时,物体经凸透镜成正立、放大的虚像,且物、像同侧,故C正确;近视眼成像在视网膜前,故D错误.
2.[2019浙江温州中考]将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像.该像的性质是( )A.缩小的虚像 B.放大的虚像C.缩小的实像 D.放大的实像
答案
2.D 【解题思路】 题图中装水的烧瓶相当于凸透镜,墙壁相当于光屏,光屏承接到的是实像.由题图可知,物距小于像距,由凸透镜的成像规律可知,当f
3.[2020湖北咸宁中考]关于常见的光学仪器,下列说法正确的是( )A.焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用越明显B.校园内安装的监控摄像头,相当于一个凹透镜C.为矫正近视眼,要用适当的凸透镜片做成眼镜D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
答案
3.A 【解题思路】 凸透镜的焦距越小,凸透镜对光的会聚作用越明显,A正确;校园内安装的监控摄像头,相当于一个凸透镜,B错误;近视眼的形成原因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,为矫正近视眼,要配戴对光有发散作用的凹透镜片做成的眼镜,C错误;平行于主光轴的光通过凹透镜后发散,折射光线的反向延长线经过焦点,D错误.
4.[2020湖南常德中考]如图关于透镜的应用,下列说法正确的是( )
答案
4.C 【解题思路】 凹透镜可以矫正近视眼,A错误.凸透镜可以矫正远视眼,B错误.显微镜的目镜成放大的虚像,C正确.望远镜的目镜成放大的虚像,D错误.
5.[2020河北中考]在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(像未画出).下列说法正确的是( ) A.凸透镜的焦距是20 cmB.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上C.在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小 的像,该镜片对光起发散作用D.用f=15 cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
答案
5.D 【解题思路】 由题图可知,物距与像距相等,根据凸透镜成像规律可知,此时烛焰在光屏上成一等大的像,u=v=2f=20 cm,解得f=10 cm,A错;将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上成清晰的像时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,光屏上成的是倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一成像原理工作的,B错;在贴近凸透镜左侧放置一眼镜片后,向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,这说明像向左移动了,像距减小,故该眼镜片对光有会聚作用,C错;用焦距为15 cm的凸透镜替换题图中的凸透镜后,物距在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,则像距大于二倍焦距,即像距大于30 cm,故应将光屏向右移动,才能在光屏上成清晰的像,D正确.
6.[2020江苏扬州中考]同学们课间在走廊上眺望远方,此时晶状体变 (填“厚”或“薄”),晶状体的 发生变化,远处的景物在视网膜上成倒立、 的实像.有些同学看不清远处的景物,可以配戴用 透镜制作的眼镜矫正视力.
答案
6.【参考答案】 薄 焦距 缩小 凹【解题思路】 当眼睛看远处物体的时候,晶状体变薄,晶状体的焦距变大,折光能力变弱,使远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上;远处物体在晶状体的二倍焦距点以外,根据凸透镜成像的特点可知,视网膜上成倒立、缩小的实像.有些同学看不清远处的景物,这是由于晶状体折光能力太强,导致远处景物的光会聚在视网膜前,因此应配戴对光有发散作用的凹透镜,使远处景物的光恰好成在视网膜上.
7.[2019四川南充中考]小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,当把蜡烛放在距透镜30 cm处时,可在光屏上形成清晰的缩小的像,此时的成像特点可应用于 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).现保持透镜位置不变,将蜡烛向靠近透镜方向移动10 cm,要使光屏上再次形成清晰的倒立的像,应将光屏 (填“远离”或“靠近”)透镜.
答案
7.【参考答案】 照相机 远离【解题思路】 当u=30 cm时成清晰的缩小的像,说明此时蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外,照相机就是应用这一成像特点工作的;凸透镜成实像时有“物近像远像变大,物远像近像变小”的规律,蜡烛向靠近透镜方向移动10 cm后,蜡烛距离凸透镜20 cm,仍位于凸透镜的1倍焦距以外,成倒立的实像,此时光屏要远离透镜才能再次承接到清晰的像.
8.[2020湖北襄阳中考]小强同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,光屏上得到发光物体清晰的像,当他不小心将手指尖触摸到凸透镜时,光屏上 (填“会”或“不会”)有他指尖的像;这时光屏上所成的像会 (填“变亮”“变暗”或“亮度不变”).
答案
8.【参考答案】 不会 变暗【解题思路】 手指尖触碰凸透镜时,手指尖处于凸透镜的焦点以内,故光屏上不会出现手指尖的像;手指尖触碰凸透镜时,阻挡了一部分物体发出的光线通过凸透镜,由于透过凸透镜的光线减少,所以物体透过凸透镜所成的像会变暗.
9.[2019四川达州中考]图甲为电影放映机,其成像原理如图乙所示.为让观众看到清晰的实像,应将胶片放在距离凸透镜 (填序号∶①1倍焦距以内;②1倍焦距到2倍焦距之间;③2倍焦距以外)的位置,白色银幕是为了 (填“反射”或“吸收”)所有颜色的光.
答案
9.【参考答案】 ② 反射【解题思路】 电影放映机是利用物距在凸透镜1倍焦距到2倍焦距之间时成倒立、放大的实像的原理工作的;由于白色能反射所有的色光,所以银幕应是白色的.
10.[2020湖南岳阳中考]图中已给出入射光线和出射光线,请在方框中画出适当的透镜.
答案
10.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 由题图可知,平行光经过透镜后相交,说明该透镜对光有会聚作用,所以方框中的透镜为凸透镜.
11.[2020 内蒙古通辽中考]如图所示,有一条经过平面镜反射过点P的反射光线平行于主光轴入射到凹透镜上,S'为像点,请确定点光源S的位置,并补全光路图.
答案
11.【参考答案】 如图所示.
12.[2019江苏无锡中考]小明和小红做“探究凸透镜成像规律”实验. (1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子 ,这时尺的方向就与太阳光的方向平行.小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.则该凸透镜的焦距为 cm. (2)将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像;保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上 cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像.
答案
12.【参考答案】 (1)最短 10 (2)缩小 35.0【解题思路】 (1)由题图甲可知,该凸透镜的焦距为10 cm.(2)由题图乙可知,u=30 cm>2f,v=15 cm,f
答案
13.【参考答案】 (1)使像能成在光屏中央 (2)左 小 (3)沿垂直于光具座方向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反(合理即可)【解题思路】 (1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中心;(2)由题图可知,物距大于像距,此时光屏上成的是倒立、缩小的实像,物距大于两倍焦距,若将蜡烛向左移动,则物距增大,物距仍大于两倍焦距,烛焰发出的光经凸透镜后仍成实像,根据“凸透镜成实像时,物远像近像变小”的规律可知,此时像距会减小,像也会变小,故应将光屏向左移动.
14.[2020江苏南京中考]小明做“探究凸透镜成像规律”实验.(1)调整实验器材高度时,蜡烛 (填“需要”或“不需要”)点燃. (2)他用同一凸透镜做了两次实验,如图甲、乙所示,光屏上均有清晰的像(像未画出),其中成缩小像的是图 . (3)凸透镜的焦距可能是 (填字母). A.5 cm B.8 cm C.10 cm D.15 cm
(4)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正图 (填“丙”或“丁”)的视力缺陷.
答案
14.【参考答案】 (1)需要 (2)甲 (3)C (4)丁【解题思路】 (1)根据凸透镜成像规律实验中的要求可知,必须让烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处,所以应在调整实验器材高度之前点燃蜡烛.(2)由题图甲可知,像距小于物距,此时成倒立、缩小的实像;由题图乙可知,像距大于物距,此时成倒立、放大的实像;综上所述,成缩小像的是图甲.(3)由题图甲可知,u1=30 cm>2f,2f>v1=15 cm>f,解得15 cm>f>7.5 cm;由题图乙可知,2f>u2=18 cm>f,v2=23 cm>2f,解得11.5 cm>f>9 cm;综上所述,11.5 cm>f>9 cm,故C符合题意.(4)在题图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,说明该镜片对光具有会聚作用,是凸透镜,可以用来矫正远视眼;题图丙的像成在视网膜前方,是近视眼的成因;题图丁的像成在视网膜后方,是远视眼的成因;故所加镜片可以矫正题图丁的视力缺陷.
一、选择题(每小题5分,共30分) 1.[2020湖南株洲中考]如图所示,炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃.这是因为这瓶水( )A.相当于一个凸透镜,会聚光线B.相当于一个凸透镜,发散光线C.相当于一个凹透镜,会聚光线D.相当于一个凹透镜,发散光线
答案
1.A 【解题思路】 这瓶水在水平方向上具有“中间厚,边缘薄”的形状特征,相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,A正确.
2.[2021 山东滨州惠民期末]如图画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中属于凹透镜的是( )A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁 C.乙、丁 D.甲、乙、丙、丁
答案
2.B 【解题思路】 从题图光线通过透镜的情形可知,甲、乙、丁的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有丙的折射光线相对于入射光线是会聚的,丙是凸透镜,故选B.
3.[2021 江苏南京二十九中月考]小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是( ) A.甲、乙都能看到像 B.甲不能看到像C.甲、乙都不能看到像 D.乙不能看到像
答案
3.A 【解题思路】 因为平面镜和凸透镜所成的虚像都不能呈现在光屏上,所以题图中放置木板对所成的虚像不产生影响,眼睛都能看到蜡烛所成的虚像,故A正确.
4.[2020山东枣庄山亭区期末改编]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2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眼镜镜片D.要使墙上的像变大,应增大手机与透镜间的距离
答案
4.C 【解题思路】 根据投影仪制作的原理可知,手机到透镜的距离应在透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,A错误;墙相当于光屏,墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像,B错误;简易投影仪应由凸透镜制成,老花眼镜的镜片是凸透镜,所以制作简易投影仪的透镜可以制作老花眼镜镜片,C正确;要使墙上的像变大,应减小物距,即减小手机与透镜间的距离,D错误.
5.[2019河北中考,多选]如图所示,小明将凸透镜(f=10 cm)固定在光具座40 cm刻度的位置,探究凸透镜的成像规律.下列说法正确的是( ) A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小B.当光屏上成清晰的像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像C.将蜡烛放在10 cm刻度处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰的像D.当光屏上成清晰的像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
答案
5.ABC 【解题思路】 蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,故A正确;成实像时,烛焰发出的光经凸透镜折射后是会聚的,经过成像点后是发散的,所以拿开光屏,眼睛从原光屏位置远离凸透镜一些就能看到像,故B正确;当蜡烛放在10 cm刻度处时,物距u=40 cm-10 cm=30 cm>2f,成倒立、缩小的实像,故C正确;若在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,因远视镜片为凸透镜,对光有会聚作用,故此时所成的像将靠近凸透镜,所以应向左移动光屏才能得到清晰的像,故D错误.
6.[2020天津模拟,多选]在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像.下列说法正确的是( ) A.凸透镜的焦距可能为8 cmB.图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上C.保持透镜和光屏位置不动,移动蜡烛,烛焰仍可在光屏上成清晰的像D.保持蜡烛和光屏位置不动,移动凸透镜,光屏上能成放大清晰的烛焰像
答案
6.BD 【解题思路】 题图中光屏上恰好成一清晰的像,且物距u大于像距v,故题图中光屏上成倒立、缩小的实像,此时u>2f、f
答案
7.【参考答案】 远视眼 凸透镜
8.将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30 cm的凸透镜甲放置在蜡烛和光屏之间的适当位置,在光屏上得到清晰的缩小实像;在凸透镜甲位置上换上焦距为20 cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏 (填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的 (填“放大”“缩小”或“等大”)实像.
答案
8.【参考答案】 靠近 缩小 【解题思路】 将甲透镜放在蜡烛和光屏之间的适当位置,在光屏上成的是倒立、缩小的实像,可知蜡烛到甲透镜的距离u>2f=60 cm;将甲透镜换成乙透镜后,由于乙透镜的焦距为20 cm,故乙透镜对光的会聚能力比甲透镜强,像会提前会聚,像距变小,则应将光屏靠近透镜;由于物距大于60 cm,大于乙透镜的2倍焦距,所以在光屏上仍成倒立、缩小的实像.
9.[2021江苏泰州泰兴模拟]如图,用铁丝围成一个内径约为4 mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为 (填“实像”或“虚像”);透过水膜透镜看远处的楼房,楼房是倒立缩小的,这种成像情况与 (填“照相机”或“幻灯机”)的成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看到远处的楼房成正立缩小的像,此时水膜透镜相当于 (填“凸透镜”或“凹透镜”).
答案
9.【参考答案】 虚像 照相机 凹透镜
三、作图题(每小题4分,共8分)10.[2021河南安阳期末]如图,点光源S位于凸透镜一侧.在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线.
答案
10.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 根据“经过凸透镜光心的光线,传播方向不变”和“与主光轴平行的光线,经凸透镜折射后,折射光线经过凸透镜另一侧的焦点”完成作图.
11.[2020四川自贡中考]请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点).
答案
11.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线通过焦点,延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出.
四、实验探究题(第11小题8分,第12小题10分,共18分)12.[2021 吉林松原乾安期末]小明同学在实验室“探究凸透镜成像规律”的实验中: (1)元件摆放位置如图所示,在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像,由此可知透镜焦距为 cm; (2)保持透镜和光屏的位置不动,把蜡烛放在刻度尺的15 cm处,可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距恰当的 透镜,仍能在光屏上承接到烛焰清晰的像;若不添加透镜,适当移动光屏可承接到一个倒立的、 的实像; (3)在实验中,小明更换了一个凸透镜,使烛焰、凸透镜和光屏还处于如图所示的位置,并使三者的中心在同一高度,在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到烛焰的像(光具座足够长),出现这种现象的原因可能是 .(写出一种原因即可)
答案
(4)记录的实验数据如下表. 根据实验数据可得:物距一定,物体经凸透镜成缩小的实像时, .
答案
13.【参考答案】 (每空2分)(1)A (2)同一高度 (3)高度 LED灯(4)焦距越大,像越高 【解题思路】 (1)物距大于2倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机是利用此原理工作的.所以,应将“F”形LED灯放置在A处.(2)把“F”形LED灯、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,将三者的中心调到同一高度,使像成在光屏的中央.(3)实验探究的是“凸透镜成像的高度与焦距的关系”,所以每次成清晰的像后,要利用刻度尺测量像的高度,不改变凸透镜和LED灯的位置,换用不同焦距的凸透镜进行多次实验.
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