2020_2021学年九年级物理寒假辅导讲义与练习专题03透镜成像及应用

资源下载
  1. 二一教育资源

2020_2021学年九年级物理寒假辅导讲义与练习专题03透镜成像及应用

资源简介

专题03透镜成像及应用
第一部分
基础练习
一、选择题
1.图所示,将透镜置于太阳光下,在另一侧的纸上会形成光斑,说明(  )。
A.该光斑是由光的反射形成的;B.该光斑一定在透镜的焦点上;
C.此类透镜可以制作近视镜片;D.此类透镜对光有会聚作用
2.常言道,水火不相容,但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火,这个器件相当于下面的(
)。
A.平面镜
B.凸面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
3.在验证凸透镜成像实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像;若保持透镜位置不变,将蜡烛在光具座上移动5厘米,对于此时成像的性质判断正确的是(
)。
A.一定是缩小的实像;B.可能是放大的实像;
C.一定是正立的虚像;D.可能是放大的虚像
4.下列图中,作图有错误的是(
)。
A
B
C
D
A.平面镜成像;
B.光的反射;
C.放大镜成像;
D.照相机成像
5.一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物体距凸透镜20cm时,能在凸透镜的另一侧光屏上得到一个放大、倒立的像,当物体离凸透镜9cm时,则(
)。
A.一定成正立、放大的虚像;B.一定成倒立、缩小的实像;
C.可能成倒立、缩小的实像;D.可能成正立、放大的虚像
6.下列关于成像的说法正确的是:(
)。
A.蜡烛的火焰经过凸透镜在光屏上成一清晰的像,如果用硬纸片盖住凸透镜的上半部分,则光屏上的像将只剩下下半部分;
B.平面镜中的像之所以叫虚像是因为它模糊不清;
C.用圆形透明的鱼缸养鱼,从侧面观赏缸内的鱼,你看到的那条鱼是实物;
D.将凸透镜5倍焦距以外的物体,沿着主光轴逐渐移到1.5倍焦距处,像会从小变大
7.小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中正确的是(
)。
A.凸透镜焦距为20cm;B.屏上的像是倒立、缩小的实像;
C.焟烛燃烧变短,屏上像的位置会下降;D.取走光屏,则凸透镜不成像
8.如图所示,人透过透镜所观察到的烛焰的像是(
)。
A.实像,这个像能用屏承接;B.实像,这个像不能用屏承接;
C.虚像,这个像能用屏承接;D.虚像,这个像不能用屏承接
9.下列光学器材中,能使物体成正立、放大的虚像的是(
)。
A.放大镜
B.照相机
C.投影仪
D.平面镜
10.透镜在我们的生活、学习中应用广泛。下列说法正确的是(
)。
A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用;
B.照相时,被照者应站在镜头二倍焦距以内;
C.显微镜的目镜成正立、缩小的虚像;
D.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
11.如图是陈大爷眼睛看物体时的成像情况,则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是(
)。
A.远视眼-凸透镜;B.远视眼-凹透镜;C.近视眼-凸透镜;D.近视眼-凹透镜
12.(多选)小丽配戴200度的远视眼镜来矫正视力,针对这一情况,下列说法正确的是(
)。
A.远视眼镜的镜片是凹透镜;
B.远视眼镜的镜片是凸透镜;
C.透过眼镜看小丽的眼睛,看到她的眼睛变大了;
D.透过眼镜看小雨的眼睛,看到她的眼睛变小了
二、填空题
13.凸透镜对光有作用;把一个焦距3cm的凸透镜当放大镜使用时,物体到透镜的距离应_____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)3cm。
14.在森林中旅游时,请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后,相当于一个镜,对太阳光有作用,容易引发火灾。
15.在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中:小明通过物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜.在活动课中,他用放大镜观察自己的手指,看到手指的像;再用放大镜观察远处的房屋,看到房屋的像(选填“放大”、“等大”或“缩小”).
16.某小区楼道设有多功能电子门铃,此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者.该摄像镜头相当于凸透镜,经摄像镜头所成的是____(选填“正立”或“倒立”)、____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于____cm。
17.如图所示是一款具有摄像功能的手机,摄像机的镜头相当于一个______透镜,通过镜头所成的像是______(选填“实像”或“虚像”)。若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的人头像,人到镜头的距离应大于______cm。
18.下列四幅图中:
(1)能够说明远视眼的成像原理的是图      ,远视眼的缺陷是晶状体的凸度过小或者眼球前后距离过      (选填“长”或“短”)。
(2)能够表示近视眼的矫正方法的图是      ,近视眼看不清      (选填“近”或“远”)处的物体。
三、作图题
19.如图所示,请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线,并确定发光点S的像点S′。
20.根据光通过透镜前后的方向,在图中的虚框内画上适当类型的透镜。
四、实验探究题
21.在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中:
(1)测量凸透镜的焦距如图所示,则该凸透镜的焦距为cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并且要让烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一。
序号




物距/cm
30
25
18
15
像距
15
17
23
30
像的性质
倒立、缩小、实像
倒立、缩小、实像
倒立、放大、实像
倒立、放大、实像
(3)上表是小王实验时记录数据的一部分,比较①②组数据可得出的规律是:物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像,这一规律可应用于(选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”)。
22.(1)如图甲所示,有两束光线射向凸透镜,请完成光路(F为焦点,O为光心);
(2)某同学利用上述凸透镜来探究“凸透镜成像规律”:
①如图乙所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可知,凸透镜的焦距是cm;
②蜡烛与凸透镜的位置如图丙所示,移动光屏,在光屏上能形成淸晰的倒立的、(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像,根据此原理可以制成(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);
③如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
第二部分
提高练习
一、选择题
1.(2020·咸宁)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.想要矫正近视眼,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
2.(2020·鄂州)如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上。下列说法正确的是(  )。
A.
手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二信焦距;
B.
白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像;
C.
若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白色墙上的画面将不再完整;
D.
从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是因为墙对光发生了镜面反射
3.(2020·淮安)将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面,在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示,此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个(  )。
A.凸透镜
B.凹透镜
C.凸面镜
D.凹面镜
4.(2020·镇江)当蜡烛?透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像,现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像。则(
)。
A.
透镜甲的焦距为20cm
B.
透镜甲的焦距比乙的大
C.
第二次所成的像是放大的
D.
光屏移动的距离s<10cm
5.(2020·南通)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,光屏上得到一个倒立?等大的实像,若想再模拟照相机的成像原理,应将(
)。
A.
蜡烛和光屏都远离透镜
B.
蜡烛和光屏都靠近透镜
C.
蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜
D.
蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜
6.(2020·广安)如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像?凸透镜的位置固定不変,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法正确的是(  )。
A.
把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,成像规律可以应用于照相机;
B.
把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立放大的虚像,成像规律可以应用于投影仪;
C.
把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立放大的虚像成像规律可以应用于放大镜;
D.
蜡烛在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向左移动
7.(2020·湘潭)随着科技的发展,我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中(  )。
A.人脸是光源;
B.人脸经摄像头成缩小倒立的实像;
C.人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同;
D.人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
8.(2020·咸宁)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.想要矫正近视眼,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
二、填空题
9.(2020·龙东)在“探究凸透镜成像规律”实验中,将凸透镜正对着太阳光,在距高凸透镜?15cm处得到一个最小最亮的光斑,则该透镜的焦距为cm。若将一个物体放在此透镜前40cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立?(放大,等大,缩小)的实像。
10.(2020·哈尔滨)小明同学用一个凸透镜观察洗手液的商标,成像情况如图甲,若想再看到倒立、放大的像,应将凸透镜向 
 移动,图乙的成像原理可应用于 
 。(选填“照相机”或“放大镜”)
11.(2020·齐齐哈尔)购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于 
 (选填“凸”或“凹”)透镜,面部经摄像头成倒立、 
 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。
12.(2020·十堰)如图是张老师利用手机直播网课的情景。手机的镜头相当于______。当手机取景框内只看到电子白板时,为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字,手机应该_______(选填远离”或“靠近”)黑板,黑板上文字所成的像是______(选填“放大”或“缩小”)的像。
三、作图题
13.(2020·广安)请将下图中的光路图补充完整?
14.(2020·呼和浩特)如图所示,画出两条光线经凸透镜折射后的光路图。
四、实验探究题
15.(2020·荆州)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜的焦距为10
cm。
(1)如图所示,若不移动蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上得到清晰的像,应将光屏移到标尺刻度的______范围内(选填标号);
A.40~
50
cm
B.50~
60
cm
C.60~
70
cm
D.70~
80
cm
(2)若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,所成的像将逐渐变______(“大”或“小”)。利用这个规律可知∶我们在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应______(“靠近”或“远离”)我们;
(3)若将蜡烛放在图中离凸透镜8
cm处,此时______(“能”或“不能”)在光屏上找到像。
16.(2020·通辽)如图所示,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,一束平行光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点。若用此凸透镜探究凸透镜成像规律,在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处,则应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜,再次在光屏成倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
(2)在乙图的基础上,保持蜡烛、凸透镜位置不动,在蜡烛和凸透镜之间放置______(选填“远视镜"或“近视镜”),将光屏远离后,会再次在光屏成清晰的像;
(3)如果将凸透镜换成平面镜,保持蜡烛与平面镜的距离不动,移动光屏到合适位置,______(选填“能”或“不能")在光屏成清晰的像。
参考答案
第一部分
基础练习
一、选择题
1.【答案】D
【解析】该装置是透镜,光斑是由于光的折射形成的,故A错误。
此时的光斑是不是最小,故不能确定该点是不是焦点,故B错误。
该透镜对光线有会聚作用,所以是凸透镜,用于矫正远视眼,故C错误、D正确。
故应选D。
2.【答案】B。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜的材料可以是玻璃、水、冰或其他透明物质,尽管材料不同,但对光线都有会聚作用。透明冰块磨制成一个光学器件,光线可以透过;可以取火是因为这个光学透镜可以会聚光线,凸透镜又叫会聚透镜。
3.【答案】B。
【解析】由图可知,在移动蜡烛前,像距等于物距,此时成像是倒立、等大的实像;也说明了物体在2倍焦距位置上,故凸透镜的焦距是10cm;如果在光具座上移动蜡烛5cm,一种可能物距大于2倍焦距,另一种可能物距大于焦距小于2倍焦距;前一种情况,蜡烛的像成倒立缩小的实像,后一种情况,蜡烛的像成倒立放大的实像;从给出的四种答案看,唯一正确的是B。
4.【答案】C。
【解析】此题涉及到平面镜成像和凸透镜成像,根据平面镜成像规律,像与物等大、对称、反向等规律可知A图是正确的;B图是平面镜光路,反射角等于入射角,也是正确的;D图凸透镜成像倒立、缩小的实像,也是对的;只有C图是错误的,凸透镜成虚像时,一定是正立放大的虚像,像距大于物距,故虚像不可能在蜡烛与凸透镜之间,应该在蜡烛左侧,故C图是错的。本题答案是C。
5.【答案】A。
【解析】如果物体距凸透镜20cm时,能在凸透镜的另一侧光屏上得到一个放大、倒立的像,根据凸透镜成像规律,此时物距一定在焦距和2倍焦距之间,也就是说凸透镜的焦距一定是10cm6.【答案】D。
【解析】A中,蜡烛的火焰经过凸透镜在光屏上所成的清晰的像,不会因为透镜某部分被遮挡而受到影响,因为虽然被遮挡的部分不能进行光的折射,但其他区域仍可以进行成像,故A错。平面镜成像是虚像,虚像不是说它模糊不清;
虚像的含义是光线不能达到像的位置,无法用光屏接收,故B错。
用圆形透明的鱼缸养鱼,鱼缸相对于一个凸透镜,所以从侧面赏缸内的鱼,我们看到的是鱼的像,不是实物;故C错。
凸透镜成像时,如果物体从2倍焦距以外,逐渐接近于透镜焦距时,物体的像会逐渐变大,故D正确。
7.【答案】B。
【解析】在图中所示的情况下,光屏中心正好出现清晰的像,说明此时物体所成的像是实像;凸透镜成像实像时一定是倒立的;从物与光屏位置可以看出,物距大于像距,也就是说,成像是缩小的实像,为此可以判断正确答案是B。凸透镜焦距从光具座上无法判断,故A错;蜡烛燃烧变短,像的位置应向上移动,故C错;取走光屏,凸透镜照样成像,只是没有显示在光屏上而已,故D错。正确答案是B。
8.【答案】D。
【解析】图示的像是一个正立的放大的像,根据凸透镜成像的规律可知,此时是物距小于一倍焦距时的成像情况.当物距小于一倍焦距时,物体成的像是虚像,根据虚像的形成过程可知,它不是由实际光线会聚而成,而是由光线的反向延长线会聚而成的,所以不能成在光屏上。故选D。
9.【答案】A。
【解析】A、放大镜成正立、放大的虚像,故该选项符合题意。
B、照相机成倒立、缩小的实像,故该选项不符合题意。
C、投影仪成倒立、放大的实像,故该选项不符合题意。
D、平面镜成正立、等大的虚像,故该选项不符合题意。故选A。
10.【答案】A。
【解析】A、近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以A正确;
B、照相时,被照者应站在镜头二倍焦距之外,所以B错误;
C、显微镜的目镜成正立、放大的虚像,所以C错误;
D、借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,所以D错误。故选A。
11.【答案】A。
【解析】从图中可以看出,陈大爷患上了远视眼,远视眼是因为晶状体会聚光的能力变差,成像在视网膜后面,故需要佩戴凸透镜提高他对光线的会聚作用,应戴凸透镜。故A正确。
12.【答案】BC。
【解析】①远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,需戴凸透镜矫正;②凸透镜成像规律中,当u<f,成正立放大的虚像。
解答:远视眼看不清近处景物,是因为景物的像落在视网膜后方,所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上;故A不符合题意,B符合题意。
透过眼镜看小丽的眼睛,由凸透镜成像规律可知当u<f,成正立放大的虚像.看到她的眼睛变大了,故C符合题意,D不符合题意。故选BC。
二、填空题
13.【答案】会聚;小于。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用;凸透镜的焦距是3cm,物体到凸透镜的距离是物距,把凸透镜当放大镜使用,物距小于3cm。
故答案为:会聚;小于。
14.【答案】凸透、会聚。
【解析】饮料瓶内进入水后,在侧面看来,中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,由于凸透镜对光线具有会聚作用,当太阳光照射时,光线会会聚于一点,从而使该点的温度过高,容易引发火灾。
15.【答案】放大、缩小。
【解析】看近处的手指,手指是放大的虚像,看远处的房屋看到是缩小的像。故答案是:放大、缩小。
16.【答案】倒立;缩小;20。
【解析】摄像头的镜头相当于一个凸透镜,摄像头是根据凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的。
镜头的焦距是10cm,为了能成清晰的像,人到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距20cm。
故答案为:倒立;缩小;20。
17.【答案】凸;实像;20。
【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜。其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像,镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的人头像,人到镜头的距离应大于20cm。
故答案为:凸;实像;20。
18.【答案】(1)①;短;(2)④;远。
【解析】(1)远视眼的眼球前后径过短,或晶状体曲度过小,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方造成的;如图①。
(2)近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,因此不能看清远处的物体,形成近视,需要佩戴使光线发散的凹透镜进行矫正,则图②能够说明近视眼的成像原理,图④能够表示近视眼的矫正方法。
故答案为:(1)①;短;(2)④;远。
三、作图题
19.【解析】蜡烛位于凸透镜焦点之内,故成像为正立、放大的虚像,作图时一定要把关键线段画出来。
20.【解析】从图中的光路看,此透镜是一个汇聚透镜,也就是凸透镜。
四、实验探究题
21.【答案】10cm,水平线上,照相机。
【解析】(1)从图中可知,此凸透镜的焦距为10cm;因为一束平行光射入凸透镜后汇聚于一点,该点到透镜距离为10cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并且要让烛焰中心、透镜中心、光屏中心在同一水平线上。其目的是使成像处在光屏中心位置,有利于实验。
(3)从表中给出的实验数据看,物体成像是倒立、缩小的实像,此规律照相机成像规律相同。
22.【答案】(1)如图。(2)①10cm;②缩小、照相机;③近视眼镜。
【解析】(1)对凸透镜作图,只要清楚凸透镜成像规律,即可完成答题。答案见下图。
(2)①让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,说明此处是凸透镜的焦点,从光具座可以看出凸透镜焦距为10cm;②由丙图可以看出,物距大于像距,故成像为倒立缩小的实像,应填“缩小”;它的成像原理与照相机相同,故应填“照相机”。③如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动,说明成像提前了,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一凹透镜,也就是“近视眼镜”。
答案为:(1)如图。(2)①10cm;②缩小、照相机;③近视眼镜。
第二部分
提高练习
一、选择题
1.【答案】A。
【解析】A、焦距越小的凸透镜,焦点离凸透镜越近,偏折越明显,对光线会聚作用越明显,故A正确。
B、校园里安装的监控摄像头,和照相机的原理相同,是一个凸透镜,故B错误。
C、凹透镜对光线有发散作用,近视眼是因为晶状体过厚,像成在视网膜的前方,所以矫正近视眼选择适当的凹透镜做镜片,故C错误。
D、平行于主光轴的光线,通过凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线过焦点,折射光线不过焦点,故D错误。故选:A。
2.【答案】B。
【解析】A.根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于焦距,小于二倍焦距,故A错误;
B.投影仪成的像是倒立、放大的实像,故B正确;
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面仍然完整,只是亮度变暗,故C错误;
D.发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到,因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射,故D错误。故选B。
3.【答案】A。
【解析】玻璃杯中有水的这一部分中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜。黑白卡片是左右颠倒的,成倒立、放大的实像。故选:A。
4.【答案】B。
【解析】A.u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f
=20cm时,所以f=10cm,即凸透镜的焦距是10cm,故A错误;
B.将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,说明更换为透镜乙后,成像更近,故透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距,故B正确;
C.透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距,因此更换为透镜乙后,物距大于2f,所成的像是缩小的,故C错误;
D.透镜甲的焦距为10cm,透镜乙的焦距小于透镜甲的焦距,若透镜乙的焦距为5cm以下,则像在5cm10cm之间,则光屏移动的距离s10cm,故D错误。故选B。
5.【答案】C。
【解析】根据凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的特点知道,若想再模拟照相机的成像原理,即要得到缩小的实像,应增大物距,减小像距,则让蜡烛远离透镜,同时让光屏靠近透镜。故选C。
6.【答案】A。
【解析】A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,物距变大且大于二倍焦距,像距变小,故应向左移动光屏,能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像,与照相机原理相同,故A正确;
B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,为倒立放大实像,故B错误;
C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,此时物距小于一倍焦距,为正立放大虚像,此时像可被人看到,不能被光屏上承接到,故C错误;
D.蜡烛在光屏上已成一个清晰像,如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜,会聚能力减弱,像要远离凸透镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向右移动,故D错误。故选A。
7.【答案】B。
【解析】A、人脸不会发光,故人脸不是光源,故A错误;
B、摄像头相当于一个凸透镜,光通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,故B正确;
C、摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,平面镜成像原理是光的反射,故C错误;
D、当u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,人脸应位于摄像头两倍焦距之外,故D错误。故选:B。
8.【答案】A。
【解析】A、焦距越小的凸透镜,焦点离凸透镜越近,偏折越明显,对光线会聚作用越明显,故A正确。
B、校园里安装的监控摄像头,和照相机的原理相同,是一个凸透镜,故B错误。
C、凹透镜对光线有发散作用,近视眼是因为晶状体过厚,像成在视网膜的前方,所以矫正近视眼选择适当的凹透镜做镜片,故C错误。
D、平行于主光轴的光线,通过凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线过焦点,折射光线不过焦点,故D错误。故选:A。
二、填空题
9.【答案】15;缩小。
【解析】焦距是焦点到凸透镜光心的距离,凸透镜正对着太阳光,在距离凸透镜?15cm处得到一个最小最亮的光斑,光斑的位置即为焦点,故该透镜的焦距为15cm;当物距大于二倍焦距时,成倒立,缩小的实像,故物体放在此透镜前40cm处时,u=40cm>2f成成倒立,缩小的实像。
10.【答案】远离商标的方向;照相机。
【解析】(1)图甲成正立,放大的虚像,此时u<f,若想再看到倒立、放大的像,2f>u>f,增大物距,因此应将凸透镜向远离商标的方向移动,
(2)图乙的成像,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
故答案为:远离商标的方向;照相机。
11.【答案】凸;缩小。
【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜,当物体位于其二倍焦距以外时,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。
故答案为:凸;缩小。
12.【答案】(1)凸透镜;(2)远离;(3)缩小。
【解析】手机的镜头相当于照相机的镜头,是一个凸透镜。
当手机取景框内只看到电子白板时,为了让同学们同时看到两边黑板上板书文字,相当于缩小物体在手机内呈现的像,像距变小,物距变大,所以手机应该远离黑板。
手机的成像原理和照相机类似,物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,所以,黑板上文字所成的像是缩小的像。
三、作图题
13.【解析】过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
14.【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点;过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
四、实验探究题
15.【答案】(1)B;(2)小;(3)远离;(4)不能。
【解析】(1)凸透镜的焦距为10cm,蜡烛放在15cm刻度线的位置,则物距为:u=40cm-15cm=25cm
大于二倍焦距,此时成倒立缩小的实像;像距在一倍焦距和二倍焦距之间,像应该在标尺刻度的50~
60
cm之间,故应将光屏移到标尺刻度的50~
60
cm范围内。
(2)若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,则物距变大,由凸透镜成像规律知,像将变小,像距也变小,故在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应远离我们。
(3)若将蜡烛放在图中离凸透镜8
cm处,此时物距小于焦距,成正立放大的虚像,故不能在光屏上找到像。
16.【答案】(1)靠近;(2)缩小;(3)近视镜;(4)不能。
【解析】(1)由图甲知,实验所用的凸透镜的焦距f=10cm。而乙图中,蜡烛与透镜的距离小于二倍焦距大于一倍焦距,此时的像距大于物距,当蜡烛移到20cm刻度线处,此时的物距大于二倍焦距,比第一次的物距大,则像距比第一次的小,所以应将光屏靠近凸透镜,且所成的像是缩小倒立实像。
(2)若保持图乙的蜡烛和凸透镜的位置不变,想将光屏远离后能再次承接到清晰的像,须让光线先发散,故在蜡烛和凸透镜之间放置凹透镜,即近视镜。
(3)若将凸透镜换成平面镜,保持蜡烛与平面镜的距离不变,无论怎么移动光屏都得不到像,因为平面镜成的是虚像,光屏上无法承接。
15专题03透镜及其应用
一、知识梳理
一、透镜概念
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜与面镜区别:面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类:透镜分为凸透镜和凹透镜。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜(远视镜镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)。
4.透镜光路基本概念:图(1)是透镜光路示意图。
(1)过透镜两个球面球心的直线叫主光轴(主轴),用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心,用“O”表示。
a.凸透镜光路
b.凹透镜光路
图(1)
透镜光路示意图
(2)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,用“F”表示,如图(2)a所示;平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其反向延长线会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图(2)b所示。
a.凸透镜光路概念
b.凹透镜光路概念
图(2)透镜光路概念
(3)焦点到光心的距离焦距,焦距用“f”表示,图(1)中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
(4)物体到光心的距离叫物距,用“u”表示。
(5)像到光心的距离叫像距,用“v”表示。
5.透镜的三条特殊光线
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变,如图(3)所示。
图(3)过光心的光线
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点,如图(4)所示。
图(4)平行于主轴的光线
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图(5)所示。
图(5)过焦点的光线
6.透镜的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。
二、生活中的透镜
1.照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2.投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
3.放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4.实像和虚像区别
(1)成像原理不同
实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像。
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点。
(2)承接方式不同
实像:可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
虚像:只能用眼睛观看。
三、透镜成像规律
1.凸透镜成像规律:如图是常见凸透镜成像规律光路图,详见下表(1)。
表(1)凸透镜成像规律表
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机(图a)
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪(图b)
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜(图c)
a.
u﹥2f
b.
f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f
d.u=2f
凸透镜成像光路图
凸透镜成像规律需要牢记,同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀:“物大焦,倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
2.注意:(1)实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;(2)虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成。
3.凹透镜成像规律:凹透镜始终成缩小、正立的虚像,如图所示。
凹透镜成像光路图
注意:大家还要记住:虚像,物、像同侧;实像,物、像异侧。
表(2)凸透镜、凹透镜比较表
四、眼睛和眼镜
1.眼睛:眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏(胶卷)。
(1)眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了(眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏(胶卷))。
(2)近视眼看不清远处的物体,远处的物体所成像在视网膜前,晶状体曲度过大,需戴凹透镜调节,所以近视镜是凹透镜。
(3)远视眼看不清近处的物体,近处的物体所成像在视网膜后面,晶状体曲度过小,需戴凸透镜调节,所以远视镜(花镜)是凸透镜。
2.近视眼:近视眼是指眼球在调节放松状态下,平行光线(一般认为来自5m以外)经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前,产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处,而在某个有限距离处,近视眼的进点也比正常眼近,近视眼的明视距离小于25cm。
(1)特点:近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
(2)原因:近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些,晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面,而在视网膜上是一个光斑了。
(3)矫正方法:配戴适当的凹透镜做眼睛,使远处来的光先发散后再进入眼睛,可矫正近视眼视力。
3.远视眼:在完全静止的调节状态下,由远距离(指5米以上)目标投射的光线,集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。
(1)特点:远视眼只能看见远处的物体,看不清近处的物体。
(2)原因:晶状体比正常人要凹一些,晶状体对光线的折射能力变弱,远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球;②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱,如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。
(3)矫正方法:利用凸透镜能使光线会聚的特点,在眼睛前面放一个凸透镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛,可矫正远视眼的视力。
五、显微镜和望远镜
1.显微镜:显微镜由目镜和物镜组成,物镜、目镜都是凸透镜,它们对物体进行两次放大。
普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理,经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜(凸透镜1)成像,这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像,这样像和物才在同一侧,因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内,这样经过第二次成像,第二次成的像是一个放大的正立的虚像。
2.望远镜:望远镜也是由两组凸透镜(目镜和物镜)组成,它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。
望远镜的成像原理是:物镜的作用是得到远处物体的实像,由于物体离物镜非常远,所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束,这样的光线经过物镜汇聚后,就在物镜焦点以外,在离焦点很近的地方,形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内,所以目镜起了放大镜的作用,目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。
二、重点与难点
★重点一:凸透镜成像规律
凸透镜成像规律是本章重点,也是常考热点。在熟悉成像规律基础上还要注意每种成像特点和与生活中的应用相结合。
规律1:当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,
成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距,
成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。应用:放大镜。
★重点二:凸透镜成像规律实验探究
1.实验内容
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。
【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。
【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。
二、将蜡烛放在远处(此时u>2f),移动光屏直至在光屏上成清晰的像;观察像的大小、正立还是倒立,并测量物距和像距;数据记录实验表格。
三、将蜡烛往凸透镜方向移动,使2f>u>f,移动光屏直至在光屏上成清晰的像;观察像的大小、正立还是倒立,并测量物距和像距;数据记录实验表格。
四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动,使u=f,移动光屏,看能否成像。
五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动,使u六、实验表格
物距与焦距关系
物距(cm)
像的性质
像距(cm)
大小
正倒
虚实
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u七、整理器材。
【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。
物距
像的性质
像距(cm)
应用
大小
正倒
虚实
u>2f
缩小
倒立
实像
2f照相机
2f>u>f
放大
倒立
实像
v>2f
投影仪
u放大
正立
虚像
--
放大镜
2.考查内容
考查方向
解答思路
如何测量焦距
一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点,可测焦距
保障实验成功
蜡烛、凸透镜不动,移动光屏直至在光屏上成清晰的像
如何判断成虚像
物距小于焦距时,无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像
无法成像的原因
蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上
成像位置如何移动
可调节蜡烛或凸透镜
蜡烛变短
成像上移
像的明暗变化
用遮光板挡住部分光线,成像完整但像变暗
★难点一:凸透镜“物”“像”关系
凸透镜成像中,“物”(这里指的是物距)的变化会引起“像”的变化,这种变化不仅是大小的变化,倒立与正立,像的虚实都有可能发生变化。这一问题是学生学习的难点,应该加以重视。下面对这一问题进行概括总结:
1.记忆口诀
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,二倍焦点物像等。
实像总是异侧倒。物近像远像变大,物远像近像变小。
虚像总是同侧正。物远像远像变大,物近像近像变小。
像的大小像距定,像儿追着物体跑,物距像距和在变。
(1)一倍焦距分虚实,“由虚像变实像”,刚好一倍不成像。
(2)二倍焦距分大小,“物像由大变小”,刚好两倍一样大
。物近像远像变大;物远像近像变小。实像倒立在异侧;虚像正立在同侧。
2.凸透镜成像的两个分界点:2f点是成放大、缩小实像的分界点;f点是成实像、虚像的分界点。
3.二焦以外倒实小,我们用作照相机;一二焦间倒实大,我们用作投影仪;焦点以内正大虚,我们用作放大镜;欲想得到等实像,两倍焦距物体放;焦点之上不成像,点光可变平行光。
4.物进像退,像越退越大。
三、考查方向
1.透镜概念与透镜作图
考题主要集中在对透镜概念的认识和理解上。像透镜的作用,透镜的三条主要光线作图,透镜在生活中的应用等。从常考题型方面来看,主要是选择题和作图题;选择题主要考查学生对透镜概念的认识程度,作图题主要考查学生会不会利用三条主要光线作图。
典例一:(2019·盐城)小明利用太阳光测量凸透镜焦距,下列操作最合理的是(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】C。
【解析】利用太阳光测量凸透镜焦距,应将透镜正对太阳光,且观察光斑的纸张也应正对太阳光。故C符合要求。
典例二:(2020·福建)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。
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
2.生活中的透镜
生活中的透镜指的是放大镜、照相机和投影仪。对生活中的透镜的主要要求是:成像原理、成像特点和使用;重点是实像和虚像,这里需要重点掌握实像和虚像的异同。考题主要集中在对生活中透镜的认识上。像放大镜使用时应注意哪些问题,所成的像的性质;照相机使用方法和成像性质等。
典例三:(2020·陕西)照相机镜头相当于一个凸透镜,凸透镜对光有 
 作用。拍照时,镜头与被拍摄对象之间的距离应大于 
 。某次小明去博物馆参观,想把石碑上的文字拍得更大些,可将照相机的镜头 
 (选填“远离”或”靠近”)石碑。
【答案】会聚;二倍焦距;靠近。
【解析】凸透镜对光有会聚作用;
照相机镜头相当于一个凸透镜,拍照时,物距应大于二倍焦距,即镜头与被拍摄对象之间的距离应大于二倍焦距;
想把石碑上的文字拍得更大些,即像变大,则像距变大,物距减小,即将照相机的镜头靠近石碑。
故答案为:会聚;二倍焦距;靠近。
典例四:(2020·山西)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25cm。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25cm;
B.书与放大镜之间的距离应小于25cm;
C.看到的是倒立、放大的虚像;
D.看到的是正立、放大的实像
【答案】B。
【解析】正确使用这个放大镜看书时,放大镜成正立、放大的虚像,需满足u<f=25cm,即书书与放大镜之间的距离应小于25cm,故B正确,ACD错误。故选:B。
3.凸透镜成像规律
本考点是本部分重点,也是知识点、难点和考点集中的内容;在中考中属于必考内容,出现概率高,所占比例也较高。涉及主要知识点是:凸透镜成像规律,凹透镜成像规律以及动态变化(物距、相距、焦距变化)时成像特点与变化情况。
考题主要集中在对凸透镜成像规律的理解上,主要有成像虚实、大小和位置,一般情况下作为一个考题出现,也有与其他知识点组合一个考题的情况。
典例五:(2020·四川乐山)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,下列说法正确的是(  )。
A.
将蜡烛移至a处时,移动光屏,可看见放大、正立的实像;
B.
将蜡烛移至b处时,移动光屏,可看见缩小、倒立的实像;
C.
将蜡烛移至c处时,移动光屏,可看见放大、倒立的实像;
D.
将蜡烛移至d处时,移动光屏,可看见放大、正立的虚像
【答案】C。
【解析】A.由图可知,将蜡烛移至a处时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,移动光屏,找不到像,故A错误;
B.将蜡烛移至b处时,物距等于焦距,此时不成像,故B错误;
C.将蜡烛移至c处时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,移动光屏,可看见放大、倒立的实像,故C正确;
D.将蜡烛移至d处时,物距大于焦距,移动光屏,可看见倒立的实像,故D错误。故选C。
典例六:(2020·天津)在探究凸透镜成像规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处时,在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像?则(  )。
A.
光屏上成倒立?放大的实像;
B.
光屏上成倒立?缩小的实像;
C.
照相机应用了该次实验的成像规律;
D.
投影仪应用了该次实验的成像规律
【答案】BC。
【解析】据题意知,此次实验所成的像能用光屏来承接,所成的像应是倒立、实像,而且像距小于物距,那么所成的像是缩小的,这个是照相机成像所应用的规律,故BC正确,AD错误。故选BC。
4.凸透镜成像规律实验
凸透镜成像规律探究实验作为必考的实验内容更应给与重视。复习时,应注重实验过程和实验探究的思路,多积累此类实验探究题的常考方向(重点二)。
典例七:(2020·荆门)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度,如图所示。现进行如下操作:
(1)将蜡烛第一次放置在M处,第二次放置在N处,则蜡烛与所成像的位置关系为______;
A.两次都在凸透镜同侧
B.两次都在凸透镜两侧
C.第一次在凸透镜同侧,第二次在凸透镜两侧
D.第一次在凸透镜两侧,第二次在凸透镜同侧
(2)某次实验中将蜡烛放置在P处,光屏上所成的像在Q处,现将蜡烛放置Q处,根据______原理,光屏上所成的像______(选填“在”或“不在”)P处。
【答案】(1)C;(2)光路可逆;(3)在。
【解析】(1)蜡烛放置在M处时,物距小于一倍焦距,则此时所成的是虚像,像与物在同一侧,放置在N处时,物距大于二倍焦距,则此时所成的是实像,物与像在凸透镜的两侧,所以C选项正确。
(2)蜡烛先放置在P处,像在Q处,当将蜡烛放在Q处,光屏在P处能承接到蜡烛的像,这是根据光路可逆原理。
典例八:(2020·沈阳)安安和康康在老师指导下完成“探究凸透镜成像的规律”的实验,实验所用凸透镜的焦距为。他们把凸透镜固定在光具座上处,调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(1)如图甲所示,若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像,光屏应在______(选填“”、“”或“”)范围内移动;
(2)他们保持凸透镜位置不变,把蜡烛放在刻度线处,调整光屏到透镜的距离,则会在光屏上看到烛焰______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)倒立的像;
(3)他们想模拟投影仪的成像原理,康康应在步骤(2)的基础上将蜡烛向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,同时调节光屏的位置,使烛焰在光屏上成清晰的像;
(4)他们保持凸透镜的位置不变,同时取下光屏,直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜,同时安安从透镜的右侧透过透镜现察烛焰的像,图乙是安安整理并记录看到的像的情况,根据你所学的知识,判断地最先看到的像的编号是______(选填代表像编号的数字);
(5)请在图丙中完成从烛焰发出一束光通过透镜的光路______。
【答案】(1)60cm~70cm;(2)等大;(3)靠近;(4)1;(5)如图。
【解析】(1)由图甲可知,物距为
此时要在光屏上成像,则像距应该满足,已知凸透镜固定在光具座上处,则光屏的距离到凸透镜的距离为
则光屏的位置应在60cm~70cm处。
(2)保持凸透镜位置不变,把蜡烛放在刻度线处,此时物距为
根据凸透镜成像规律可知,当时,成等大、倒立的实像。
(3)投影仪的成像原理是,当,时,成放大,倒立的实像,因此物距要减小,像距要增大,即蜡烛向靠近凸透镜的方向移动。
(4)保持凸透镜位置不变,移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜,即物距原来处于2倍焦距以外,当它从2倍焦距以外向焦点处移动时,物距变小,像距变大,像变大,且成倒立的像,故最先看到的是编号1。
(5)图丙所示入射光线经过凸透镜的焦点从左边射进凸透镜,则折射光线平行于主光轴从右边射出来,如图所示
5.眼睛和眼镜
考点内容属于凸透镜的应用,和生活中的透镜位置一样,其主要知识点是:眼睛的构造与成像原理,近视眼、远视眼成像规律和矫正方法。考题主要集中在对视力的矫正和近视眼、远视眼的成因上。
典例九:(2020·福建)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.
他可能患上近视眼,需用凸透镜矫正;B.
他可能患上近视眼,需用凹透镜矫正;
C.
他可能患上远视眼,需用凸透镜矫正;D.
他可能患上远视眼,需用凹透镜矫正
【答案】B。
【解析】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,说明小明的晶状体折光能力太强,因此他患上的是近视眼,近视眼需要用发散透镜进行矫正,即需用凹透镜矫正。故选B。
典例十:(2020·扬州)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,可以佩戴 
 透镜制作的眼镜矫正视力。
【答案】薄;焦距;缩小;凹。
【解析】同学们观看远方时,此时晶状体变薄,晶状体的焦距发生变化,晶状体把光线会聚到视网膜上,成一个倒立缩小的实像;
有些同学看不清远处的景物,是因为晶状体的厚度变大,像成在了视网膜的前方,需要佩戴凹透镜进行矫正,利用凹透镜的发散作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像。
故答案为:薄;焦距;缩小;凹。
5

展开更多......

收起↑

资源列表