6.1透镜 同步练习
一.选择题
1.关于如图所示的两个透镜,下列说法正确的是( )
A.a为凸透镜,b为凹透镜
B.都是向右凸出的,为凸透镜
C.光经过透镜发生偏折是光的反射现象
D.透镜b对光有会聚作用
2.在2000多年前,我国古人已能“照冰取火”,它们用冰磨成一种冰镜,使太阳光透过它能点燃柴草取火,这种冰镜应为( )
A. 平面镜 B. 凹透镜 C. 凸透镜 D. 凹面镜
3.炎炎夏日,汽车停在露天车场,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
4.下列光学器具中,能会聚太阳光的是( )
A.穿衣镜 B.潜望镜 C.凸透镜 D.凹透镜
5.如图,正午时,太阳光直射在水平地面,取一圆形薄透镜正对阳光,在距透镜20cm的地面上得到一个光斑,其直径与透镜直径相等,透镜的焦距是( )
A.10cm B.20cm C.30cm D.40cm
6.如图所示的凸透镜焦距为f。把小灯泡放在透镜主光轴的某点上,能利用透镜使灯发出的光变成平行光。该点是( )
A.M点 B.P点 C.F点 D.N点
7.如图容器水中有一个空气泡,则其对水平射入其中的光线有何作用( )
A.会聚作用 B.发散作用
C.既不会聚也不发散 D.无法判断
8.小科同学将凸透镜正对太阳,在纸面上得到一个并非最小的光斑,此时光斑到凸透镜的距离为10cm。若凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距( )
A.一定小于10cm
B.一定等于10cm
C.一定大于10cm
D.可能小于10cm,也可能大于10cm
二.填空题
9.人们在森林中乱扔垃圾可能造成森林大火,例如装有水的矿泉水瓶就很危险,当阳光照射时,它就相当于一个 镜,对光线有 作用,能让某一点的温度快速升高。
10小明在长白山旅游时看到一块警示牌,上面写有请不要把装有水的透明矿泉水瓶遗留在山上,他想装有水的矿泉水瓶,可能会引起森林大火,因为装有水的矿泉水瓶相当于______ 。
11小明为辨别直径相同的两个透镜的类型,分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑,透镜与光斑的大小如图所示。其中,形成甲光斑的是______ 选填“凸”或“凹”透镜,为了判断形成乙光斑的是哪种类型的透镜,小明将透镜远离纸片,观察光斑的大小一直变大,由此小明判断此透镜______ 选填“一定”“可能”或“一定不”是凹透镜。
12如图所示,当空气中的一束平行光通过玻璃凸透镜后,光线会______选填“会聚”或“发散”;实验发现,同样的平行光通过玻璃中的“空气凸透镜”后,光线会发散,由此可得出的结论是:______。
13.如图中,甲、乙两图分别是光线经透镜折射后的传播径迹,甲处应该放一个 透镜;乙为 透镜(选填“凸”或“凹”)。
三.实验探究题
14辨别凸透镜和凹透镜的方法一般有如下三种:
(1)看透镜的形状:如甲图中凸透镜有 。
(2)将透镜靠近字,透过透镜看字:如乙图中 (选填“a”或”b”)是凹透镜。
(3)看透镜对光线的作用:如丙图中 (选填“a”或”b”)是凸透镜。
15.如图所示,光会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主板光轴MN上的c点:在虚线区域内换放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点,爱学习的小洁想进一步探究凸透镜成像的特点,应选择 透镜(选填“甲”或“乙”)。小洁在房间里用焦距为15cm的凸透镜将明亮的窗户成像在一张作业本的空白纸上。根据小明的实验情况,可推测窗户距凸透镜的距离范围为 。
16.图(a)是中间镂空的玻璃砖形成的空气凸透镜,当一束平行光射向空气凸透镜时,出射光线是会聚还是发散?请你进行以下探究:
(1)图(b)是中间镂空的玻璃砖形成的空气棱镜,请在图(b)中画出光线O1O2从空气进入玻璃后折射光线O2T的大致位置;
(2)对比分析图(a)、(b),可以猜想:图(a)空气凸透镜对光线有 作用;
(3)将空气凸透镜正对着太阳光,用白纸当光屏在另一侧来回移动,如果能在白纸上观察到很小很亮的光斑,说明 。
参考答案
一.选择题
1.解:AB.a中间厚、边缘薄是凸透镜;b中间薄、边缘厚是凹透镜,故A正确,B错误;
C.光从一种透明介质斜射向另一种透明介质时,传播方向会发生改变,即为折射现象,所以光经过透镜发生偏折是一种折射规象,故C错误;
D.凸透镜a对光线有会聚作用,凹透镜b对光线有发散的作用,故D错误;
故选:A。
2.【答案】 C
【解析】【分析】辨别凸透镜和凹透镜可以从形状上判断;也可以从对于光线是会聚还是发散来判断.
【解答】透明冰块磨制成一个光学器件,光线可以透过,则AD不符合题意;
可以取火是因为这个光学透镜可以使光线会聚,凸透镜又叫会聚透镜可以使光线会聚,故C符合题意;
凹透镜是发散透镜,故B不符合题意;
故选C.
3.解:装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,这样就会使太阳光汇聚于一点,凸透镜焦点的温度高,达到易燃物的着火点,易燃物燃烧引起火灾,故A正确。
故选:A。
4.解:A、穿衣镜是平面镜,平面镜能改变光的传播路线,不能会聚光线,故A不符合题意;
B、潜望镜是利用了平面镜改变光的传播路线的作用,故B不符合题意;
C、凸透镜对光线有会聚作用,故C符合题意;
D、凹透镜对光线有发散作用,故D不符合题意。
故选:C。
5.解:
在距透镜20cm的地面上得到一个直径与透镜直径一样大小的圆形光斑,这是太阳光经凸透镜折射后经过凸透镜的焦点继续向前传播形成的,且光斑位置到焦点的距离与凸透镜到焦点的位置相同,因此,透镜的焦距是此时总距离的一半,即×20cm=10cm,故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.解:根据光路是可逆的,把光源放在焦点上,光线经凸透镜折射后会平行射出。
故选:C。
7解:根据空气泡的形状可知,空气泡两侧的水相当于是两个中间薄、边缘厚的凹透镜,因为凹透镜对光有发散的作用,所以容器水中的空气泡对水平射入其中的光线有发散作用。
故选:B。
8.解:由于光斑到凸透镜的距离为10cm时,即像距为10cm时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距f≠10cm;若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,说明凸透镜的焦点不在光斑之后,故焦点应在光斑之前,因此f一定小于10cm。
故BCD错误,故A正确。
故选:A。
二.填空题
9.解:盛水的透明矿泉水瓶相当于一个凸透镜,对光线有会聚作用,可以将射来的太阳光会聚在一点上,会聚点的温度比较高,可能会引起火灾。
故答案为:凸透;会聚。
10【答案】凸透镜
【解析】解:装有水的矿泉水瓶,其形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成焦点处的树叶燃烧,造成火灾。
故答案为:凸透镜。
透明圆塑料瓶装水后,中间厚而边缘薄,类似于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
此题联系实际考查了凸透镜的会聚作用,物理知识渗透在生活的每个角落,同学们要注意思考、积累。
11【答案】凸 可能
【解析】解:因为凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线起发散作用,所以根据图示可知,甲一定是对光线起了会聚作用,而乙可能是对光线起了发散作用,也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后,继续向前传播,形成放大的光斑,因此形成甲光斑的一定是凸透镜,形成乙光斑的可能是凹透镜。
故答案为:凸;可能。
根据凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线起发散作用进行分析。
本题考查凸透镜、凹透镜对光线的作用,属于基础内容考查范围。
12.【答案】会聚;凹透镜对光线有发散作用
【解析】
【分析】
一个玻璃砖,中间是空气,可以理解中间和边缘的厚度进行比较,或者竖直切开,分解成两个凹透镜进行分析。
对于凸透镜,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;
透镜可以从中间竖直切开分成两个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,光线会发生两次发散。
【解答】
当空气中的一束平行光通过玻璃凸透镜后,光线会会聚在焦点;
如图透镜可以从中间竖直切开分成两个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,光线会发生两次发散,如果有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖,从右侧出射之后,是发散的光束。
13.解:甲图中,原来向中间会聚的光线经透镜折射后变得提前会聚,该透镜对光线具有会聚作用,该透镜是凸透镜;
乙图中,原来向中间会聚的光线经透镜折射后变得平行不再会聚,该透镜对光线具有发散作用,该透镜是凹透镜;
故答案为:凸;凹。
三.实验探究题
14.解:(1)中间厚边缘薄的凸透镜是凸透镜,中间薄边缘厚的是凹透镜;所以(1)(4)(5)是凸透镜;
(2)由图可知,a是正立、缩小的像,是凹透镜;b是正立、放大的像,为凸透镜;
(3)凸透镜对光线有会聚作用,由图可知,a的光线会聚了,为凸透镜,b的光线发散了,是凹透镜。
故答案为:(1):(1)(4)(5);(2)a;(3)a。
15.解:
由图知,原来光线沿直线传播会聚到b点;经过甲透镜会聚到c点,即折射光线与入射光线相比远离主光轴,说明甲透镜对光线有发散作用,是凹透镜;经过乙透镜会聚到a点,即折射光线与入射光线相比靠近主光轴,说明乙透镜对光线有会聚作用,是凸透镜;
要进一步探究凸透镜成像的特点,所以应选择乙透镜。
小洁在房间里用焦距为15cm的凸透镜将明亮的窗户成像在一张作业本的空白纸上,作业本比窗户小,由此可知,成的像是倒立、缩小的实像,则物距大于2倍焦距,即u>2f=30cm。
故答案为:乙;u>30cm。
16.解:(1)过入射点O2作法线,光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,由此作出折射光线,如图所示:
;
(2)由上图可知,当光线通过空气凸透镜时是发散的;
(3)将空气凸透镜正对着太阳光,用白纸当光屏在另一侧来回移动,通过在白纸上能否观察到很小很亮的亮点(光斑),说明空气凸透镜对光线有会聚作用;
故答案为:(1)见上图;(2)发散;(3)空气凸透镜对光线有会聚作用。