2.3透镜成像(3)
凸透镜成像的应用
一.选择题(共15小题)
1.人的眼睛相当于下列哪个光学仪器?( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.潜望镜
2.(2020 宝山区二模)下列光学器具在使用中,成倒立实像的是( )
A.幻灯机镜头 B.放大镜 C.穿衣镜 D.近视眼镜
3.(2021 嘉定区二模)如图所示,凸透镜到蚂蚁的距离为8厘米,则该透镜的焦距可能为( )
A.3厘米 B.6厘米 C.8厘米 D.10厘米
4.人的眼睛像一架照相机,物体经晶状体成像于视网膜上。对于近视眼患者而言,远处物体成像的位置和相应的矫正方式是( )
A.像落在视网膜的前方,需配戴凸透镜矫正
B.像落在视网膜的前方,需配戴凹透镜矫正
C.像落在视网膜的后方,需配戴凸透镜矫正
D.像落在视网膜的后方,需配戴凹透镜矫正
5.如图甲是来自远处的光线经某人眼球折光系统的光路。下列关于该人远、近视眼的判断及矫正所需配戴的眼镜镜片的选择正确的是( )
A.近视眼;乙 B.远视眼;乙 C.近视眼;丙 D.远视眼;丙
6.图中a、b是同一人的两幅照片,b图中他拿的眼镜( )
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
7.(2019秋 浦东新区期末)同学做凸透镜成像时,把物体放在离凸透镜22厘米处,光屏上得到一个清晰的倒立缩小的像,下列判断中正确的是( )
A.如果把物体放在物距小于11厘米处时,一定不能成实像
B.如果把物体放在物距等于11厘米处时,一定成放大的实像
C.如果把物体放在物距大于11厘米处时,一定成放大的实像
D.如果改变物距,当像距等于22厘米时,一定成放大的实像
8.(2020秋 浦东新区期末)物体放在凸透镜的主光轴上,当物体离透镜5厘米时,观察到正立的像;当物体离透镜16厘米时,在光屏上观察到放大的像,则该凸透镜的焦距f的范围是( )
A.f<5厘米 B.5厘米<f<16厘米
C.8厘米<f<16厘米 D.5厘米<f<8厘米
9.人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术。在车站,当旅客距安检口0.5~1.2米处时,安装在安检口的人脸识别系统的摄像机就可对其面部特征进行快速核对,如图所示。由此判断,人脸识别系统的摄像机的镜头( )
A.相当于凸透镜,焦距可能为 0.8 米
B.相当于凹透镜,焦距可能为 0.8 米
C.相当于凸透镜,焦距可能为 0.1 米
D.相当于凹透镜,焦距可能为 0.1 米
10.(2019春 静安区期末)人们在电影院里观看银幕上出现的情景,这些情景对人的眼睛而言( )
A.它是物 B.是放大正立的实像
C.是放大、正立的虚像 D.是放大、倒立的实像
11.小丽和小刚用相同的相机对远处的同一景物进行拍照,洗出的底片分别为图甲和乙所示,则( )
A.小丽离被拍景物距离远
B.小刚和小丽离被拍景物距离一样远
C.小刚要使底片上的像与小丽的一样大,小刚移动位置后,镜头要往前伸
D.小刚要使底片上的像与小丽的一样大,小刚移动位置后,镜头要往后缩
12.用焦距为20厘米的放大镜观察邮票上的图案时,邮票到放大镜的距离可能是( )
A.15厘米 B.20厘米 C.30厘米 D.40厘米
13.胶片上的图形,经过投影仪投影到银幕上,当银幕上出现清晰图像时,发现银幕太小,有一部分图像在银幕以外。为了使图像全部投影在银幕上,则下列操作正确的为( )
A.将投影仪远离银幕,同时使胶片移近镜头
B.将投影仪远离银幕,同时使胶片远离镜头
C.将投影仪靠近银幕,同时使胶片远离镜头
D.将投影仪靠近银幕,同时使胶片移近镜头
14.一根粗细均匀的木棒AB,放在凸透镜的主光轴上,位置如图所示,它经凸透镜所成的像A'B',应是( )
A.B'端指向右方,且A'端较B'端粗些
B.B'端指向右方,且A'端较B'端细些
C.B'端指向左方,且A'端较B'端粗些
D.B'端指向左方,且A'端较B'端细些
15.如图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AO<OB.已知AO=10cm,该凸透镜的焦距可能是( )
A.f=10cm B.f=5cm C.f=8cm D.f=12cm
二.填空题(共9小题)
16.凸透镜在生活中被广泛应用,在照相机中成__________(填“实”或“虚”)像,在投影仪中成__________(填“放大”或“缩小”)的像,而作为放大镜时成__________(填“正立”或“倒立”)的像。
17.人眼的晶状体相当于__________镜,当人观察物体时,物体在视网膜上所成的像是倒立缩小的__________像(选填“虚”或“实”像)。
18.(2021春 闵行区期末)如图是相机成像示意图,镜头和感光元件之间的距离就是__________。若摄影师站立的位置不变,用该相机拍摄更远处的物体时,所成像的__________和__________都会变小。
19.如图所示,小玲手持的是一个__________透镜(选填“凸”或“凹”),若已知该透镜的焦距为15厘米,则此时透镜离她左眼的距离__________15厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”),我们通过透镜看到小玲的“眼睛”其实是一个放大的__________立(选填“正”或“倒”)的__________像(选填“实”或“虚”)。
20.班上照集体照时,所用的照相机里的镜头是__________透镜,它对光线有__________作用,摄影师发现有同学没在取景框中,此时应将照相机__________(填“靠近”或“远离”)同学们。
21.青少年如患有近视眼,应配戴由__________制成的眼镜进行视力矫正;中老年如患有远视眼,应配戴由__________制成的眼镜进行矫正。“老花镜”的“度数”等于它的焦距(以m为单位)的倒数乘以100,某同学测得他奶奶所戴的老花镜的焦距为25cm,则此眼镜的度数为__________度。
22.来自远方物体的光,经黄先生的眼球折光系统折射后成像情况如图所示,则他应配戴__________加以矫正,它和眼球中相当于透镜的那部分的综合作用使得眼球这个“照相机”的“镜头”的焦距变__________了。
23.(2018秋 嘉定区期末)如图所示是用自拍杆固定手机拍照的情景,手机的镜头相当于__________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),通过镜头所成的是__________(填“实”或“虚”)像。与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了__________(填“物距”或“像距”)。
24.某小组同学为了探究凸透镜成虚像的大小和哪些因素有关,用如图(a)的图片作为观察的对象。他们先用焦距为f1的透镜观察不同物距时的成像情况,观察到的现象如图(b)、(c)所示。接着他们保持物距不变,换用焦距为f2的透镜,观察到的现象如图(d)所示。(已知f1>f2,物距ub<uc=ud)
(1)分析比较图(a)、(b)和(c),可得出初步结论:__________。
(2)分析比较图(a)、(c)和(d),可得出初步结论:__________。
三.实验探究题(共4小题)
25.利用支付APP“扫一扫”功能扫描商家二维码,可以快速进行网络支付。其中,手机摄像头相当于一个凸透镜,手机内的感光芯片相当于光屏。
(1)被扫描的二维码到摄像头的距离应满足__________的条件。
(2)以下成像特点与手机摄像头相同的是__________。
A.投影仪 B.眼睛 C.放大镜 D.潜望镜
(3)如下图是实验室模拟手机成像原理的实验装置,此时被拍摄物体在光屏上成__________立、缩小的实像。若保持凸透镜位置不动,要拍摄更远处的物体,为使光屏上的像保持清晰,应将光屏向__________凸透镜移动(选填“靠近”或“远离”)。
(4)由于手机里的摄像头和感光芯片都是无法移动的,所以在拍摄更远处的物体时,有多个摄像头的手机需要切换到焦距更__________(选填“长”或“短”)的摄像头进行拍摄。
26.图甲是小林同学设计制作的手机投影仪示意图,它可将手机画面放大投影到墙面上。
(1)投影仪镜头应选择图乙中的__________光学元件(填字母)。
(2)若所选镜头的焦距为10cm,则手机到镜头的距离合理的是__________(填选项前字母)。
A.5cm B.10cm C.15cm D.25cm
(3)为了在墙面上看到正立的画面,手机上的画面应该是__________(选填“正立”或“倒立”)的。为了让投在墙面上的画面更大一些,小林将投影仪远离墙面,要获得清晰的像,此时应将手机__________(选填“靠近”或“远离”)镜头一些。
27.如图所示,光电鼠标是利用发光二极管照亮鼠标垫,鼠标垫通过成像透镜在光学感应器(相当于光屏)上成像。当鼠标移动时,感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,产生的结果会传回计算机,电脑屏幕上的光标根据这些结果来回移动,图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)为了使被照亮的鼠标垫在光学感应器上成像,鼠标垫应选用__________(填“粗糙”或“光滑”)的材料,使光在其表面上发生__________(填“镜面”或“漫”)反射。如图所示中聚光透镜对二极管发出的光线有__________(填“发散”或“会聚”)作用。
(2)当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学感应器距成像透镜3mm,则在光学感应器上成__________(填“正立、放大的虚”、“倒立、缩小的实”或“倒立、放大的实”)像,相当于生活中__________(填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”)的成像原理。
(3)当鼠标向前推移时,所成的像相对于光学感应器在向__________(填“前”或“后”)移动。
(4)当鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学感应器的__________(填“上”或“下”)方,而且所成的像__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
28.(2021 金山区二模)某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中,选取焦距为10厘米的凸透镜、高为3厘米的发光体、光屏和光具座进行实验。将测得的物距u、像距v以及所成像的像高L像分别记录在表一中。在得到凸透镜成实像的初步规律后,为了进一步研究,他们进行行适量的运算,将结果记录在表一的后两列中。
表一:f=10厘米,h物=3厘米
实验序号 u(厘米) v(厘米) L像(厘米) (厘米﹣1) (厘米﹣1)
1 60.0 12.0 0.60 0.017 0.083
2 50.0 12.5 0.75 0.020 0.080
3 30.0 15.0 1.50 0.033 0.067
4 20.0 20.0 3.00 0.050 0.050
5 17.0 24.3 4.29 0.059 0.041
6 15.0 30.0 6.00 0.067 0.033
7 13.0 43.3 9.99 0.077 0.023
8 12.0 60.0 15.00 0.083 0.017
①根据实验序号1~3的数据,分析比较u与v的大小关系及成像情况,可得出的初步结论是:当同一凸透镜成实像时,__________,成缩小的像。
②根据实验序号4~8的数据,分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况:
(a)可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,__________。
(b)判断:当u=11厘米时,v__________76.7厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
③分析比较实验序号1、8(或3、6)中u与v的关系及相关条件,可知:当u=12.5厘米时,v=__________厘米。
④进一步综合分析表一中运算的数据及相关条件可得出一定的规律,请根据这一规律在表二实验序号9中填入相应的数据。
表二f=5厘米,h物=3厘米
实验序号 (厘米﹣1) (厘米﹣1)
9 __________ 0.15
参考答案
一.选择题(共15小题)
1.A; 2.A; 3.D; 4.B; 5.C; 6.B; 7.D; 8.C; 9.C; 10.A;
11.C; 12.A; 13.C; 14.B; 15.C;
二.填空题(共9小题)
16.实;放大;正立;
17.凸透;实;
18.像距;像距;像;
19.凸;小于;正;虚;
20.凸;会聚;远离;
21.凹透镜;凸透镜;400;
22.凸透镜;小;
23.凸透镜;实;物距;
24.同一物体经同一凸透镜成虚像时,物距越大,像越大;同一物体经不同的凸透镜成虚像时,物距相同,焦距越大,像越小;
三.实验探究题(共4小题)
25.大于二倍焦距;B;倒;靠近;长;
26.A;C;倒立;靠近;
27.粗糙;漫;会聚;倒立、缩小的实;照相机;前;下;变小;
28.u>v时;成放大的像时,△u<△v;大于;50.0;0.05;