[第四章 5.科学探究: 凸透镜成像 第1课时 透镜]
一、选择题
1.如图图所示的几种透镜和平面镜中,对光有发散作用的是( )
2.如图图所示,小萌同学将凸透镜正对太阳,在纸上得到一个并非最小的光斑,此时光斑到凸透镜的距离为10 cm。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距 ( )
A.一定小于10 cm B.一定等于10 cm
C.一定大于10 cm D.可能小于10 cm,也可能大于10 cm
3.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点
B.平行于主光轴的光,通过透镜后必过焦点
C.凸透镜只对平行光有会聚作用
D.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点
4.早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”中关于该记载解释的光路图正确的是 ( )
5.很多人喜欢在汽车的中控台上放置香水,其实这是非常危险的。香水的主要成分是酒精,如图图所示为四瓶相同的香水,透明的玻璃瓶盖形状各异,其中在阳光下最容易引发火灾的是( )
6.放在凸透镜主光轴上焦点以内的点光源S发出的光,通过凸透镜后的光路如图图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.凸透镜可以对光起发散作用
B.凸透镜只对平行于主光轴的光起会聚作用
C.通过凸透镜后的光是“发散”的,因此凸透镜对光起发散作用
D.通过凸透镜后的光“发散”程度比原来小,仍然是会聚的一种表现
7.如图图所示,正午时,太阳光直射在水平地面上,取一圆形薄透镜正对阳光,在距透镜20 cm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.10 cm B.20 cm C.30 cm D.40 cm
8.如图图所示,取一个大烧杯,里面充以烟雾,倒扣在桌上,用手电筒射出一束平行光,要使射入烧杯中的光束发散,应在烧杯底放置的器材是 ( )
A.平板玻璃 B.平面镜 C.凹透镜 D.凸透镜
9.如图图所示,在一块玻璃砖内有一个椭圆形状的空气泡,一束平行光恰好正对着玻璃砖内椭圆形状的空气泡射去,则光束通过空气泡后 ( )
A.仍为平行光束 B.变为发散光束
C.变为会聚光束 D.无法确定
二、填空题
10.凸透镜对光有 作用,如图图所示,把一个透明均匀的玻璃球切成五块,其中属于凸透镜的是 ,属于凹透镜的是 。(填序号)
11.如图图所示,将凸透镜正对着太阳光,来回移动另一侧的纸片,在纸片上得到最小、最亮的光斑时,纸片距离凸透镜中心8 cm,则此凸透镜的焦距是 cm;接着将纸片向远离凸透镜的方向移动,纸片上的光斑 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.如图图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知:甲透镜是 透镜,对光有 作用;乙透镜是 透镜,对光有 作用。
13.小萌的妈妈在家种植了很多多肉植物。如图图所示,每次雨后天晴时妈妈总要用专用气吹清除多肉芯上的水珠,这是因为留在多肉上的水滴相当于 ,使太阳光 形成高温,会灼伤多肉芯上的嫩芽。
14.如图图所示,林红同学在野外用“削冰取火”的办法生火。“削冰”就是把冰制成 ,“取火”应把要点燃的物体放在 位置,确定这一位置的方法是:将冰正对着太阳光,在其下方找一个 的点。
三、作图题
15.如图图所示,画出光线经凸透镜折射后的光路图。
16.请完成如图图所示的光路图。
17.在如图图所示的虚线框中各有一个透镜,图中画出了光线通过透镜前后的传播方向,请在虚线框中填入适当的透镜。
18.若要使光通过虚线框内的光学器件后,传播方向发生如图图所示的变化,按下列要求画出光学器件的大致位置并完成光路图。
(1)虚线框内放置平面镜。
(2)虚线框内放置凸透镜。
(3)虚线框内放置凹透镜。
19.如图图所示,凸透镜与凹透镜有同一个主光轴和同一个焦点,请在图中作出光路图。
答案
1.B 图A、C所示透镜中间厚、边缘薄,是凸透镜,对光有会聚作用;图B所示透镜的中间比边缘薄,是凹透镜,凹透镜对光有发散作用;D是平面镜,可以反射光,对光没有会聚和发散作用;故A、C、D错误、B正确。
2.A 由于光斑到凸透镜的距离为10 cm时,光斑并非最小,则这个光斑可能在焦点之后,也可能在焦点之前,所以凸透镜的焦距f≠10 cm;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10 cm,故A正确。
3.A 凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故A正确;平行于主光轴的光通过凸透镜后一定经过焦点,平行于主光轴的光通过凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点,故B错误;凸透镜对发散或会聚的光也有会聚作用,故C错误;只有平行于凸透镜主光轴的光,经凸透镜后才会聚在焦点,故D错误。
4.A
5.B 图B中的玻璃瓶盖相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,最容易在阳光下引发火灾。
6.D 判断透镜对光有会聚还是发散作用的依据,不是只看折射光的情况,而是要将折射光与入射光相比较。若折射光线的发散程度比原来小(即折射光线靠近主光轴),则光变得会聚;若折射光线的发散程度比原来大(即折射光线远离主光轴),则光变得发散。
7.A 在距透镜20 cm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距离相同,因此,透镜的焦距是此时总距离的一半,即×20 cm=10 cm,故A正确。
8.C
9.B 玻璃砖被气泡分成两部分,这两部分都是中间薄、边缘厚,都是凹透镜,对光有发散作用,因此平行光经过玻璃砖后,会变得发散。
10.会聚 A、C、D、E B
我们通常把中间厚、边缘薄的透镜称为凸透镜,所以图中A、C、D、E为凸透镜,凸透镜对光有会聚作用;
我们把中间薄、边缘厚的透镜称为凹透镜,所以图中B为凹透镜,凹透镜对光有发散。
11.8 变大 太阳光类似平行光,经凸透镜折射后会聚在一点,用一张白纸在凸透镜的另一侧前后移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮,这个点叫做透镜的焦点;焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,则该透镜的焦距为8 cm。因为凸透镜会聚在焦点的光斑最亮、最小,光通过焦点后,继续传播,形成的光斑也就越来越大。所以若凸透镜远离白纸,则光斑将一直变大,亮度会越来越暗。
12.凸 会聚 凹 发散
由图知,通过甲透镜的光比入射光更靠近主光轴,即甲对光有会聚作用,因此甲是凸透镜;通过乙透镜的光比入射光更加远离主光轴,即乙对光有发散作用,因此乙是凹透镜。
13.凸透镜 会聚 多肉上的水滴相当于小的凸透镜,能会聚太阳光,使得局部形成高温,从而伤害多肉芯上的嫩芽,所以要用专用气吹清除多肉芯上的水珠。
14.凸透镜 焦点 最小、最亮
(1)在野外利用“削冰取火”的办法生火,即将冰磨成中间厚、边缘薄的凸透镜。
(2)将凸透镜正对太阳光,在凸透镜另一侧能形成一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,太阳光通过凸透镜后,焦点处的温度很高,物体放在焦点处,达到物体的着火点时,物体就会被点燃。
15.如图图图所示
16.如图图图所示
17.如图图图所示
18.如图图图所示
19.如图图图所示
入射光线过凸透镜的焦点,折射光线与凸透镜的主光轴平行;该折射光线又平行于主光轴入射到凹透镜上,经凹透镜折射后折射光线的反向延长线过凹透镜左边的焦点。