第04讲 透镜及其应用(提高) 2024学年苏科版中考物理总复习(原卷+解析卷)

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名称 第04讲 透镜及其应用(提高) 2024学年苏科版中考物理总复习(原卷+解析卷)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2024-01-15 21:00:50

文档简介

中考复习:透镜及其应用(基础)
【考纲要求】
1.了解凸透镜、凹透镜对光的作用;
2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴;
3.理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件;
4.知道照相机、幻灯机和放大镜的原理;
5.知道近视眼和远视眼的矫正;
6.了解望远镜、显微镜的工作原理。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、透镜
1、凸透镜:
(1)中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。
(2)凸透镜对光线有会聚作用。
2、凹透镜:
(1)中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。
(2)凹透镜对光线有发散作用。
3、透镜的主光轴和光心:
如下图所示:透镜上通过两个球心的直线 CC′叫主光轴;主光轴上有一个特殊点,通过该点的光 其传播方向不变,这个点是光心。
4、凸透镜的焦点、焦距
(1)焦点: 凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表 示。
(2)焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
要点诠释:
1 、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜,如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。 透镜是一种模型,常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜,甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
2、凸透镜对光具有会聚作用,并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。会聚 是相对于不发生折射时的光来说的。
3、凹透镜对光具有发散作用,并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。发散是相对 于不发生折射时的光来说的。
考点二、探究凸透镜成像规律
1、实验目的: 观察凸透镜成各种像的条件
2、实验器材: 凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
3、实验步骤:
(1)共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏 的中心大致在同一高度。
(2)把蜡烛放在较远处,使u>2f ,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察
这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。测量像距和物距。
把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛
焰的像。 观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在2f>u>f ,移动光屏,直到光屏上出现明亮、
清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
(5)把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像。
(6)把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,在光屏上还能看到烛焰的像吗
2、凸透镜成像规律记忆口诀:
“一焦分虚实,二焦分大小;成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近,像变小。 ” (1)“一焦分虚实”:物体在一倍焦距以内成虚像, 一倍焦距以外成实像。
(2)“二焦分大小”:物距小于二倍焦距,成放大的像, (焦点除外);物距大于二倍焦距成缩小的。 (3)“成实像时,物近像远像变大”:成实像时,物体靠近透镜,像远离透镜,像逐渐变大。
(4)“成虚像时,物近像近,像变小”:成虚像时,物体靠近透镜,像也靠近透镜,像逐渐变小。
要点诠释:
做凸透镜成像实验时,为了保证成像在光屏的中央。应该调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一 条直线上,并且在同一高度。
考点三、凸透镜的应用
1、照相机: 镜头相当于凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实 像。
2、投影仪: 镜头相当于凸透镜,来自投影片的光通过凸透镜后成像,再经过平面镜改变光的传播方
向,使屏幕上成倒立、放大的实像。
3、放大镜: 成正立、放大的虚像。
4、显微镜: 物镜焦距较短,物体通过它成倒立、放大的实像(像投影仪的镜头);目镜焦距较长,物 镜成的像经过它成放大的虚像(像放大镜)。
5、望远镜: (开普勒望远镜)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个 放大镜,用来把这个像放大。
要点诠释:
1、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
2、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是 调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
考点四、眼睛和眼镜
1、近视眼和远视眼:
近视眼 远视眼
表 现 只能看清近处的物体,看不清远处的物体。 只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。
成 因 晶状体变得太厚,折射光的能力太强或由于眼球在前 后方向上太长,视网膜距晶状体过远,来自远处的光会聚在视网膜之前,视网膜上得不到清晰的像。如图: 晶状体太薄,折光能力太弱,或者是眼球在 前后方向上太短,来自近处物体的光线发散 程度较大,光会聚到了视网膜之后。如图:
矫 正
2、眼镜的度数:
(1)焦度:透镜的焦距越短,折光本领越大,透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示:
(2)焦距以米为单位时,焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以 100。如焦距为 1/5m 的凸透 镜,焦度为 5 屈光度,用它做成的远视镜片为+500 度。
(3)度数:远视镜的度数为正数,近视眼的度数为负数。
类型一、物距、像距、焦距与成像性质的关系
经典例题1:在图中,粗细均匀的圆柱体放置在凸透镜的主光轴上,为二倍焦距点,圆柱体所成像的形状和位置应是( )
A. 两头细中间粗,像到镜的距离都大于焦距
B. 端细,端粗,端的像到镜的距离大于倍焦距
C. 两头粗中间细,像到镜的距离都大于倍焦距
D. 端粗,端细,端的像到镜的距离大于倍焦距
【答案】B
【解析】解:粗细均匀的棒,由于端到凸透镜的距离大于二倍焦距,所以端在凸透镜中成的像为倒立、缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距之间;
端到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距,所以端在凸透镜中成的像为倒立、放大的实像,像在大于二倍焦距的位置,即端细,端粗。
故选:。
凸透镜成像规律的实验中发现:当物体在凸透镜中成实像时,在向凸透镜方向移动蜡烛过程中,发现蜡烛在凸透镜的另一侧所成的像逐渐变大,并且像到凸透镜的距离在逐渐变远。
根据到凸透镜的距离利用上述特点即可确定此题的答案。
凸透镜成像中,由于物体到凸透镜距离的不同,导致了物体在凸透镜中成像情况的不同,根据物体到凸透镜的距离大小可以比较物体在凸透镜中的成像性质。
举一反三1-1:如图所示,为凸透镜的焦点,为某次实验时物体通过凸透镜在光屏上成的像,则物体在图中_____________区域,箭头方向竖直向_____________,其大小比像_____________.
【答案】上大
【解析】略
类型二、凸透镜成像规律的动态应用
经典例题2:如图是十字路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,甲、乙是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是__________填“靠近”或“远离”摄像头。观察照片可以发现,几乎看不到车内的人,但是车的外表却很清晰,是因为车内的人反射的光太________,摄像头几乎无法成像。夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应___________。
【答案】靠近;弱;熄灭
【解析】【分析】
本题考查了凸透镜成像规律和晚间的行车安全知识。
凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大;
当光线很暗时,凸透镜无法成像;
知道在夜晚行车时,为了防止车前的玻璃形成平面镜成像,夜晚,车内不应开灯,这样车内的光线较暗,更有利于看清外边的交通状况。
【解答】
解:同一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片甲、乙,比较可知汽车的像变大了,根据凸透镜成像的规律物近像远像变大可知,汽车是靠近摄像头;
观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,是因为车内的人反射光太弱,摄像头几乎无法成像;
夜晚,如果车内开灯,车内物体会通过前挡风玻璃成像,影响司机的视线,易发生交通事故;所以,为了安全,夜晚司机开车,车内的灯应该熄灭。
故答案为:靠近;弱;熄灭。
举一反三2-1:华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜,使物体到相机的距离无论远近,都可以变焦成像。

如图所示是同学们模拟演示液态镜头调节过程,用透明弹性薄膜制成水透镜,注射器用来调节水透镜的曲度,此时光屏上成清晰的像。若蜡烛向左移,保持光屏和水透镜位置不变,为使光屏上的像清晰,应通过注射器_____填“注水”或“抽水”。
如图是小明用此可变焦的手机相机站在同一位置拍摄同一物体的截屏图,拍摄这两幅照片所用镜头焦距_____大,____所用镜头的折光能力强。以上两空均选填“甲”或“乙”。
【答案】抽水;乙;甲
【解析】【分析】
本题主要考查凸透镜成像的规律,较为简单。
凸透镜成实像时,物远像近像变小;
凸透镜焦距变大,可以把物体拉近;凸透镜越厚,焦距越小,对光的折射能力越强。
【解答】
解:
若蜡烛向左移,保持光屏和水透镜位置不变,此时物距变大,故可以使凸透镜的焦距变小,可以过注射器抽水;
凸透镜成实像时,物近像远像变大;
如图是小明用此可变焦的手机相机站在同一位置拍摄同一物体的截屏图,乙图像较大,故拍摄这两幅照片所用镜头焦距乙大,此时乙较薄,甲焦距较小,故甲较厚,甲对所用镜头的折光能力强。
类型三、探究凸透镜成像规律遇见的问题
经典例题3:张老师在做凸透镜成像实验时,光屏上呈现清晰的像,这时有一个小虫子正好落在凸透镜片上,此时对光屏上的像的影响为( )
A. 几乎无影响 B. 光屏上有小虫子的像
C. 光屏上有小虫的像,但不清晰 D. 像变得模糊
【答案】A
【解析】解:、小虫子落在凸透镜上,会挡住部分光,但其它部位仍能够折射光线而成原来物体清晰的像,由于光线少了一点,稍变暗,故A正确;
、要成实像,物体必须在倍焦距之外,所以落在凸透镜上的虫子不会成实像在光屏上,故BC错误;
D、小虫子落在凸透镜上,不会影响像距的变化,所以光屏上仍是清晰的像,故D错误.
故选A.
当将凸透镜的一部分遮住时,凸透镜的其它部位仍能够折射光线而成完整的像,只是像变暗一些.
本题主要考查了对凸透镜成像的应用,关键掌握成像的原因.
举一反三3-1:在凸透镜主轴上的一物点,物距大于焦距,如果沿直径对称切除透镜一小部分,如图所示,再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢,则成像情况与原来相比( )
A. 成一个完整的像
B. 成两个像,上半截透镜成像点上移,下半截透镜成像点下移
C. 成两个像,上半截透镜成像点下移,下半截透镜成像点上移
D. 所成像中间少一块
【答案】C
【解析】【分析】
此题主要考查凸透镜成像的应用,有一定难度,是一道竞赛题。
由透镜成像的原理我们知道,透镜所成的实像是由光线汇聚而成的,又因为这里物距大于焦距,所以一定是成实像;因为通过透镜中心的光线其传播方向不变,其他的光线都会会聚在主光轴上,物体放出的光线不止一条,去掉透镜的一小截仍然能会聚光线成像,只是成的像暗淡一点;若我们不合拢两截透镜那么他所成的像由以上分析便可得知,像除了暗淡一点之外没有其他变化;若合拢,我们可以假想得到相当于有两个透镜在成像,上面一个下面一个,只是上面的透镜向下移,下面的透镜向上移。
【解答】
如果沿直径对称切除透镜很小一部分;相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜,这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的大凸透镜是一样的,不移动时主光轴、焦点都是重合的,当把上面的小凸透镜下移后,该小凸透镜的主光轴也向下移,相当于物体向上移,当然成像要向下移;下面的小凸透镜与之相反,像向上移。故ABD错误,C正确。
故选C。
类型四、凸透镜成像规律的其他应用
经典例题4:小赵同学在家进行光学实验,他找来一个圆柱形玻璃杯,在玻璃杯后紧靠玻璃杯的白纸上面水平方向的箭头如图甲所示,慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,则乙、丙、丁、戊图所示情景中,不可能看到的一幅图是________,将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景是________以上两空均填写图片标号.
【答案】丁 戊、丙、乙
【解析】解:圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜,玻璃杯后白纸上的水平箭头为物体。
乙图中的像相对于物体是倒立、缩小的,当物体在凸透镜的二倍焦距以外时,可以成倒立、缩小的实像,故乙有可能。
丙图中的像相对于物体是倒立、放大的,物体在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,故丙有可能。
丁图中的像是倒立、变粗的像,由于玻璃杯上下的形状是相同的,故像在上下方向的大小是不变的,故丁不可能。
戊图中的像相对于物体是正立放大的,当物体在凸透镜的焦距之内时可以成正立、放大的虚像,故戊有可能。
开始白纸在焦距之内,成正立、放大的虚像,成的像如图戊,将白纸逐渐远离杯子的过程中,当白纸在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,成的像如图丙,当白纸在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像,成的像如图乙,所以依次观察到情景是戊、丙、乙。
故答案为:丁;戊、丙、乙。
圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜左右两边薄、上下厚度一样,根据在不同情况下凸透镜成像的特点,可对选项中的图象进行逐一判断。
此题考查了凸透镜成像的动态变化,稍有难度,属常规题目。
举一反三4-1:透过装满水的圆柱形玻璃杯,看到课本封面的“物理”两个字如图所示.下列说法正确的是( )
A. 装水的玻璃杯相当于一个凹透镜
B. 玻璃杯远离课本封面时,看到的字变小
C. 图中“物理”两个字是光的反射产生的
D. 图中“物理”两个字是虚像
【答案】B
【解析】解:
A、装水的玻璃杯中间厚边缘薄,相当于一个凸透镜,故A错误;
B、玻璃杯远离课本封面时,物距变大了,像距会变小,看到的字变小,故B正确;
、图中“物理”两个字是倒立的实像,是由光的折射形成的,故CD错误。
故选:。
根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机;,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,关键是根据图中信息判断凸透镜成像的特点。
类型五、凸透镜成像规律的位置关系
经典例题5:如图所示,烛焰位于凸透镜的主光轴上,凸透镜位置固定.当烛焰位于点时,它的像在点;当烛焰位于点时,它的像在点.则凸透镜位于( )
A. 的左侧
B. 之间
C. 之间
D. 的右侧
【答案】D
【解析】解:、当凸透镜在点左侧时,当物体放在点,像在点,物像在凸透镜的同侧成虚像,物距大于像距.当物体放在点,像在点,物像在凸透镜的同侧成虚像,物距大于像距.不符合题意.
B、当凸透镜在之间时,物像在凸透镜的两侧成实像,如果物体在点,像在点,根据光路是可逆的,物体在点,像一定在点.不符合题意.
C、当凸透镜在之间时,当物体放在点,像在点,物像在凸透镜的同侧成虚像,物距大于像距.不符合题意.
D、当凸透镜在的右侧时,当物体在点时,物距小于焦距,像在点.当物体在点时,物距小于像距,像在点,两次成的虚像,物距都小于像距,并且物距增大,像距也增大.符合题意.
故选D.
根据下面两条结论进行判断:
根据光路是可逆的,如果凸透镜在蜡烛和蜡烛像的中间,当蜡烛放在像的位置上,会在蜡烛的位置用光屏承接到像.
物距小于焦距,凸透镜成虚像,物像在凸透镜的同侧,物距小于像距,物距增大,像距也增大.
凸透镜成像实验中,凸透镜成实像时,物像在凸透镜的异侧,蜡烛和光屏调换位置,光屏上照常能得到清晰的像;凸透镜成虚像时,物像在凸透镜的同侧,物距总小于像距.这两条是解决本题的关键.
举一反三5-1:如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜图中未画出位置不变,移动蜡烛,光屏先后在凸透镜同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则凸透镜位置在甲的_____________选填“左”或“右”侧,乙处成的像_____________是缩小的选填“可能”或“一定”.
【答案】右可能
【解析】略
类型五、照相机
经典例题6:在儿童乐园,摄影师给卡通人照相,在对焦时,发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示,摄影师应当将镜头适当地
( )
A. 向下并且向左移
B. 向下并且向右移
C. 向上并且向左移
D. 向上并且向右移
【答案】B
【解析】【分析】
凸透镜在成实像时,像与物比较,应该是上下左右都互换,根据图甲像的位置,确定物所在凸透镜主光轴的位置,然后进行调节。
此题考查了对倒立实像的理解,倒立是指像和物体的上下、左右都颠倒;像偏向哪儿,在调节时,需将物体相对于凸透镜向哪儿调节
【解答】
解:图甲显示像在毛玻璃的左侧上方,说明卡通人在凸透镜主光轴的右侧下方,要使像如图乙所示,必须调节卡通人到凸透镜的主光轴上,所以镜头应该向右侧下方移动。
故选:。
举一反三6-1:蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物中华虎风蝶,他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲,为了拍摄照片乙,则下列操作可行的是( )
甲 乙
A. 相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸 B. 相机适当靠近蝴蝶,镜头略向内缩
C. 相机适当远离蝴蝶,镜头略向外伸 D. 相机适当远离蝴蝶,镜头略向内缩
【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了凸透镜的成像规律在现实生活中的应用,照相机的工作原理,准确掌握照相机的工作原理是解题的关键。
根据照相机的工作原理可知,当时,成倒立、缩小的实像;
凸透镜成实像时物近像远像变大,据此进行分析即可。
【解答】
比较甲乙两图可知,乙图的像更大,根据凸透镜的成像时“物近像远像变大”的原理,为了拍摄照片乙,应减小物距,相机适当的靠近蝴蝶,同时增大像距,镜头略向外伸,故A正确,BCD错误。
故选A。
类型五、探究凸透镜成像规律
经典例题7:同学们学习了凸透镜成像的规律后利用如图装置进一步来研究凸透镜成像。
如图甲所示,当凸透镜位于光具座上处时,恰好在光屏上成倒立、放大的像;保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到处图中未标出,光屏上再次成清晰的像,成像的特点是倒立、____的实像。
在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为,与凸透镜第一次所在位置间的距离为,如图乙所示,则该透镜焦距____选填“”“”或“”。
在上述探究活动中,透镜先后两次所在位置、之间的距离____。
将凸透镜固定在光具座上刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图丙所示位置时,光屏上承接到清晰的像。将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至____刻度线范围内才能承接到清晰的像。
【答案】缩小;;;和。
【解析】【分析】
当物距小于像距成实像时,应成倒立放大的实像;
当物距大于像距成实像时,应该成倒立缩小实像;
对比成像条件,结合烛焰和光屏之间距离不变,分析解答;
当时,凸透镜成倒立等大的实像;当时,凸透镜成倒立缩小的实像,此时。
此题主要考查学生对于凸透镜成像规律的理解和掌握,熟记成像条件,灵活运用是解决实际问题的关键。
【解答】
如图甲所示,当凸透镜位于光具座上处时,恰好在光屏上成清晰的像,由图可知此时物距小于像距,即物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大实像;
蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到处图中未标出,相当于增大物距,减小像距,当光屏上再次成清晰的像时,此时应该物距大于二倍焦距,则所成像应该为倒立缩小的实像;
由图可知,蜡烛与光屏的距离为,蜡烛与凸透镜所在位置间的距离为,即物距为,像距为;
则,,所以;
在光的折射中,光路是可逆的,即当物距为、像距为时,在光屏上能第二次得到清晰像,此时蜡烛与凸透镜所在位置间的距离物距为,所以透镜先后两次所在位置、之间的距离;
将凸透镜固定在光具座上刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图丙所示位置时,光屏上承接到清晰的像。此时,凸透镜成倒立等大的实像,则;将蜡烛向左移动一段距离后,,凸透镜成倒立缩小的实像,此时。应将光屏移至和刻度线范围内才能承接到清晰的像。
透镜及其应用巩固练习
一、单选题
1.玻璃中有一个球形气泡。一束平行光射入气泡,下列光路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解:三条光线中上、下两条光线首先是从玻璃斜射入空气中,发生折射,折射光线偏离法线,折射角大于入射角;之后是从空气中斜射入玻璃中,发生折射,折射光线偏离法线,折射角小于入射角,两次折射都是将光线发散;
中间的入射光线先从玻璃垂直射入空气,传播方向不变;再从空气垂直射入玻璃,传播方向不变,由图可知,ACD错误,B正确。
故选:。
可从两个角度分析:
以空气泡竖直的那条直径为界,将玻璃分成左右两块,则每块玻璃都相当于一个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,据此判断;
光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角;光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角;光从玻璃中垂直射入空气、从空气中垂直射入玻璃,传播方向不变;
本题需注意,不能误把球形气泡当凸透镜,而是应该以空气泡竖直的那条直径为界,把玻璃分成左右两侧,两侧的玻璃相当于凹透镜。
2.如图所示,为入射光线,为折射光线,且已知,则该透镜的焦距可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:
根据题意可知,点成像在点,像距大于物距,满足,成倒立、放大的实像。因为,选项A、、不能满足,选项C能满足,故ABD不符合题意,符合题意。
故选:。
根据题意,点通过凸透镜成像在点,物距小于相距,点在一倍焦距和二倍焦距之间,然后根据题中给出的选项讨论判断正确选项。
本题考查焦点概念的理解和凸透镜成像规律的灵活应用,有利于学生能力的培养。
3.一个发光的字母“”正对凸透镜放置,在凸透镜的另一侧的光屏上形成的像,应该是下图中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】
此题考查凸透镜成像的特点。凸透镜成倒立的实像,物像上下颠倒、左右颠倒,根据这个特点判断像的情况是比较简单的方法。
根据光线过光心不改变方向进行判断,凸透镜成倒立的像,物像上下颠倒、左右颠倒。
【解答】
A.物像上下和左右都不颠倒,故A不符合题意;
B.物像左右颠倒,上下不颠倒,故B不符合题意;
C.物像上下颠倒,左右颠倒,故C符合题意;
D.物像上下颠倒,左右不颠倒,故D不符合题意。
故选C。
4.如图所示,在“探究凸透镜成像规律的实验”中,小明选用焦距为的凸透镜,他将凸透镜固定在刻度处,点燃的蜡烛放置在刻度处,光屏移到如图所示的位置时恰好出现清晰的像,则下列说法正确的是( )
A. 将蜡烛向左移动,光屏应同时向左移动才能呈现蜡烛清晰的像
B. 将蜡烛向右移动,光屏应同时向右移动才能呈现蜡烛清晰的像
C. 将蜡烛向左移动,光屏应同时向左移动到刻度处才能呈现蜡烛清晰的像
D. 将蜡烛向左移动,光屏应同时向左移动才能呈现蜡烛清晰的像
【答案】D
【解析】从图中可知,,。
A、蜡烛向左移动,则物距为:,像距应为,故光屏应向左移动至刻度处,故A错误;
B、蜡烛向右移动,则物距为:,此时物距小于焦距,成虚像,所以不能在光屏上成像,故B错误;
C、蜡烛向左移动,物距变为:,此时物距大于倍焦距,像距应在倍和倍焦距之间,则光屏应移动至和之间的某一位置,故C错误;
D、将蜡烛向左移动,物距为:,
光屏应同时向左移动,此时像距:,
根据光路的可逆性,光屏上能呈现蜡烛清晰的像,故D正确。
故选:。
从图中可知,,。
A、,成倒立、等大的实像;
B、物距小于焦距,成虚像;
C、物距大于倍焦距,像距应在倍和倍焦距之间;
D、根据光路的可逆性分析。
此题考查了学生对凸透镜成像规律的应用,不仅要掌握成像特点与物距、像距的关系,同时要自己做出规律性的总结,如物距变化和像距变化的大小关系。
5.如图甲所示,人眼能看到凸透镜左侧烛焰所成放大的清晰像.若在蜡烛和它的像之间放置一足够大的不透明薄板,其它都不动,如图乙所示,则( )
A. 人眼不能看到这个清晰的像
B. 人眼能直接在薄纸板上看到清晰的像
C. 适当将蜡烛靠近透镜,它的像可能与薄板重合
D. 适当将蜡烛远离透镜,它的像可能与薄板重合
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查凸透镜成像的规律的成像情况判断。
掌握凸透镜成像的三种情况:
,成倒立、缩小的实像,;
,成倒立、放大的实像;
,成正立、放大的虚像。
【解答】
A.人眼看到虚像是由蜡烛射出的光线经透镜折射光线的反向延长线相交而成的,光屏不会挡住射向左侧的折射光线,故仍能看到虚像,故A错误;
B.虚像不能在光屏上承接,故在光屏上不能直接看到虚像,故B错误;
成虚像时,物靠近透镜,虚像也靠近透镜,所以可以将虚像调到某处,它的像可能与薄板重合,故C正确;故D错误。
故选C。
6.如下图所示是物体经照相机镜头成像原理示意图,当沿主光轴远离镜头时,则物体上点的像会沿什么方向移动( )
A.
B.
C. 水平向右
D. 水平向左
【答案】B
【解析】【分析】
此题是有关凸透镜成像规律的实验,要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距像距的关系,解决此题的关键是理解凸透镜成像的原因。
掌握凸透镜成像的规律,根据凸透镜成实像时,遵循物近像远像变大的及过光心的光线传播方向不变的特点进行分析。
【解答】
当沿主光轴远离镜头时,物距变大,此时像距应该减小,成的像也减小,由图知,平行于主光轴的光线经过凸透镜后始终通过焦点并会聚到像点,所以像会沿的方向移动。
故选B。
7.星期天,小方同学按照课后动手动脑学物理的操作要求,验证了一个有趣的实验:找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水。把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,会看到什么现象?小方记录了这个过程中所看到的现象,其中有错误的是( )
A. 先成虚像,后成实像
B. 笔尖所成的像先变长,后变短,但是变短的过程中可能比笔尖长
C. 笔尖变细变长,到某一位置时,笔尖突然改变方向
D. 笔尖所成的像先变长,后变短,但是变短的过程中可能比笔尖短
【答案】C
【解析】【分析】
此题主要考查凸透镜成像规律的应用,涉及到光的反射、光的折射、凸透镜成像的规律等知识,属于一道光学综合题.此实验最好亲自做一下比较好。
由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
【解答】
A.当笔尖离的玻璃瓶较近时玻璃瓶相当于放大镜,成正立放大的虚像,当离的玻璃瓶较远时成倒立缩小的实像,故A正确;
玻璃瓶相当于一个柱面透镜.当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长即铅笔处于柱面透镜的倍焦距和倍焦距之间;达某一位置时铅笔处于柱面透镜的倍焦距以外,铅笔尖忽然改变方向,即会出现一个倒立缩小的实像,故BD正确,C错误。
本题选错误的,故选C。
8.用普通照相机拍照时,要按照被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷.有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,从而使拍照的过程变得十分快捷.这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是( )
A. 采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
B. 采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
C. 采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
D. 采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
【答案】A
【解析】解:简易“傻瓜”照相机镜头的焦距不能改变,暗箱长度也不能改变.拍照时只要把景物全部纳入取景器内,无论物距如何变化,都能拍出比较清晰的照片,这主要是因为这种照相机的焦距小,物距都远大于倍焦距,像距接近焦距,这样远近不同的物体成像的位置相差不大,所以不用调节.
通过以上分析,只有选项A是正确的.
故选A.
根据凸透镜成像的原理:当物距大于倍焦距,成倒立缩小的实像,以及其应用来解答此题.
本题主要考查学生对:凸透镜成像的应用的了解和掌握,以及物距远大于倍焦距的时候,像距接近倍焦距等知识点的理解和掌握.
二、填空题
9.如图所示,来自于物体的三束光线、、平行于主光轴,是透镜的光心,经过透镜后的光线过主光轴的一点。
在图中画出、经透镜后的光线。
经透镜所成像的性质是 选填“倒立缩小的实像”、“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”,与 选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”原理相同。
若透镜不动,物体在远离透镜方向移动,则经过透镜后的光线过主光轴的点 选填“向左移动”“向右移动”或“不动”。
下列选项是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是 。
【答案】倒立放大的实像 投影仪 不动
【解析】解:由图可知,平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,即焦点的位置在刻度线处;是平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,是过光心的光线,其传播方向不变,如图所示:

根据可知,凸透镜的焦距为,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,应用是投影仪;
物体往透镜方向移动,仍然是平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,即经过透镜后的光线过主光轴的点不动;
利用太阳光测量凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜中心的距离即为焦距,由图知,操作最合理的是。
故答案为:如图;倒立放大的实像;投影仪;不动;。
平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点;物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
利用太阳光测量凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑,即焦点。
本题考查了凸透镜成像规律的应用、凸透镜对光线的作用,难度不大。
10.将盛有清水的封闭试管水平放置,内有一个较大的空气泡,如图所示.阳光垂直照射试管,在空气泡下方的白纸上,出现一个椭圆形的“阴影”“阴影”形成的原因是_________________________阳光透过试管的其他部分,会在白纸上形成_______________________________.
【答案】试管中的气泡与周围的水组成一个凹透镜,对光有发散作用; 一条与试管平行的亮线
【解析】【分析】
本题考查凸透镜的会聚作用;凹透镜的发散作用,透明的材料都可以制成凸透镜和凹透镜,透明的材料不同,但是对光线的作用是相同的。
透明的材料都可以制成凸透镜和凹透镜,材料不同,对光线的作用是相同的;
中间比边缘厚的是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;
中间比边缘薄的是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】
因为气泡处的水是两边高,中间低,相当于凹透镜;
又因为其他部分相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,会在白纸上留一条亮线。
故答案为:试管中的气泡与周围的水组成一个凹透镜,对光有发散作用;一条与试管平行的亮线。
11.一个同学站在竖直放置的大平面镜前,他在镜中的像高,当他沿垂直镜面的方向后退后,他在镜中的像大小______填“变大”“变小”或“不变”,镜中的像与他之间的距离是______.张同学在测量自己的体温时,分别沿、、、方向观察读数,如图所示。其中沿_____方向观察易于读数,这是因为体温计在设计时应用_______________________ 。
【答案】不变,;
;凸透镜成正立、放大的虚像

【解析】
【分析】
平面镜成像特点是平面镜成像习题的基础内容,一定要掌握。人面镜时,像的大小不变,但是我们感觉像在变大,其原因是眼睛看物体的视角在增大的缘故。
【解答】
因平面镜成像时像和物体形状、大小相同,所以身高为的同学,当他沿垂直镜面的方向后退后,他在镜中的像大小不变,高度也是;因平面镜成像时物距等于像距,所以该同学站在竖直放置的平面镜前处时,此时物距为,则像距也为;当后退,此时物距为,像距也为 像与人的距离。
故答案为:不变;。
【分析】
本题考查了体温计的读数部分应用了凸透镜的成像原理,和体温计的正确读数方法。体现了物理和生活的密切关系。
【解答】
体温计的内部的玻璃管很细,直接观察不易读出示数,利用放大镜的作用,使玻璃管放大,放大镜实质是一个凸透镜,如图只有在位置观察,体温计的横截面的中间比边缘厚,才能构成凸透镜。
故答案为:;凸透镜成正立、放大的虚像。
12.每年的月日是全国“爱眼日”,近视眼成因示意图是图中的_____图,近视眼的纠正示意图是图的______图。如图,把近视眼镜放在已清晰成像的蜡烛和凸透镜之间,则光屏应该往______填“靠近”或“远离”透镜的方向调整,才可再次获得清晰的像。
【答案】甲;丁;远离
【解析】【分析】
本题考查了近视眼的成因和矫正方法,本题与学生的实际生活联系密切,能够体现从物理走向生活的理念。
近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方;近视眼戴凹透镜使光线发散一些,使像成在视网膜上。
凸透镜成实像时,像距变大,像变大。
【解答】
近视眼看不清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的前方,故近视眼成因示意图是甲;我们可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清物体,故矫正近视眼的图是丁。
把近视眼镜放在已清晰成像的蜡烛和凸透镜之间,此时像距变大,像会向右移动,则光屏应该往远离透镜的方向调整,才可再次获得清晰的像。
三、实验探究题
13.年月日,学校组织全体学生实况观看了“神舟十三号”宇航员翟志刚、王亚平、叶光富给同学们带来的一堂太空科普课。几名宇航员在做“水球光学实验”时,先向水膜里注水形成一个水球,再向水球里注入一个大气泡之后,小强同学透过水球看到了王亚平的一个较大的倒立的像和一个较小的正立的像,如图甲、乙所示。非常神奇这是为什么呢?“太空教师”王亚平要求感兴趣的同学可以深入研究一下。课后小强和同样感兴趣的小富、小美、小高等同学组成研究小组共同开展了研究。
研究最可靠的方法是做实验。四名同学找来了若干器材,他们在一个圆球形的透明容器中注满水,很快就再现了图甲、乙中的两个倒立的像。这个像与______选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”所成的像类似;乙图中的倒立的像稍微大一些,是因为水球距离人脸部更______选填“近”或“远”一些;
接着他们向水球中注入气泡,发现无论如何都不能使气泡正好位于水球的中央,观察水球中央较小的“正立像”的实验无法继续。为什么呢?经过讨论,他们明白了其中的道理:球形容器里的水受______力作用,使得水不同深度的压强不等,进而水对气泡产生了______力,所以气泡不能位于水球的中央;
“正立像”不能直接通过实验检验,小强他们四人并不气馁,又进行了如下讨论、操作和推理,请你加入他们的研究。
由表及里。四名同学经过讨论确定:“正立像”是由于光的折射形成。以下是四个人陈述的分析推理,你认为不妥的是______填序号;
A.小强:光在同种均匀介质中沿直线传播,而“正立像”比同一环境中的王亚平本人小,所以它不是光的直线传播形成的现象
B.小富:来自王亚平身体的光在水球表面发生反射后将返回她本人那一侧,而拍摄者和王亚平位于水球的两侧,所以“正立像”不是光的反射形成的现象
C.小美:物体在平面镜中成正立等大的虚像,“正立像”比王亚平本人小,所以不是光的反射形成的现象
D.小高:拍摄者和王亚平位于水球的两侧,来自王亚平身体的光将通过水球,所以“正立像”是光的折射形成的现象
合情推测。四名同学找来几副平光眼镜、近视眼镜、老花眼镜,通过两副平光眼镜观察近处的物体,发现看到的像几乎没有变化;通过两副近视眼镜观察近处的物体,发现看到的像更小了;通过两副老花眼镜观察近处的物体,发现看到的像更大了。因此他们推测:如果空间站里水球及气泡的形状与图丙中的______填序号相似,观察者就会看到图甲、乙中央的“正立像”;提示:观察者视线在图丙中通过水球、气泡圆心的水平方向上
实证检验。对空间站里水球及气泡形状的推测究竟是否正确,小美、小高打算写信向宇航员们咨询,小强、小富则立志将来到空间站里实际做一下实验。
【答案】凸透镜;近;重;浮;;。
【解析】在一个圆球形的透明容器中注满水,此时成倒立放大的实像,与凸透镜所成的像相似。根据凸透镜成像规律可知,当成实像时,物距越小,像越大,乙图中的倒立的像稍微大一些,是因为水球距离人脸部更近。
球形容器里的水受重力且具有流动性,使得水不同深度的压强不等,进而水对气泡产生了浮力,所以气泡不能位于水球的中央。
光在同种均匀介质中沿直线传播,“正立像”应与同一环境中的王亚平本人大小相等,所以它不是光的直线传播形成的现象,故A不符合题意;
由图甲、乙可知,像和物在同一侧,且成正立缩小的像,来自王亚平身体的光在水球表面发生反射后将返回她本人那一侧,而拍摄者和王亚平位于水球的两侧,所以“正立像”不是光的反射形成的现象,故B不符合题意,符合题意;
D.拍摄者和王亚平位于水球的两侧,由图甲、乙可知,像和物在同一侧,且成正立缩小的像,则水球相当于一个凹透镜,来自王亚平身体的光将通过水球,所以“正立像”是光的折射形成的现象,故D不符合题意。故选C。
由丙图可知,、、依次相当于平光眼镜、近视眼镜、老花眼镜,而由图甲、乙可知,像和物在同一侧,且成正立缩小的像,则水球相当于一个凹透镜,近视眼镜的镜片为凹透镜,故如果空间站里水球及气泡的形状与图丙中的相似。
故答案为:凸透镜;近;重;浮;;。中考复习:透镜及其应用(基础)
【考纲要求】
1.了解凸透镜、凹透镜对光的作用;
2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴;
3.理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件;
4.知道照相机、幻灯机和放大镜的原理;
5.知道近视眼和远视眼的矫正;
6.了解望远镜、显微镜的工作原理。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、透镜
1、凸透镜:
(1)中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。
(2)凸透镜对光线有会聚作用。
2、凹透镜:
(1)中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。
(2)凹透镜对光线有发散作用。
3、透镜的主光轴和光心:
如下图所示:透镜上通过两个球心的直线 CC′叫主光轴;主光轴上有一个特殊点,通过该点的光 其传播方向不变,这个点是光心。
4、凸透镜的焦点、焦距
(1)焦点: 凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表 示。
(2)焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
要点诠释:
1 、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜,如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。 透镜是一种模型,常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜,甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
2、凸透镜对光具有会聚作用,并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。会聚 是相对于不发生折射时的光来说的。
3、凹透镜对光具有发散作用,并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。发散是相对 于不发生折射时的光来说的。
考点二、探究凸透镜成像规律
1、实验目的: 观察凸透镜成各种像的条件
2、实验器材: 凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
3、实验步骤:
(1)共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏 的中心大致在同一高度。
(2)把蜡烛放在较远处,使u>2f ,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察
这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。测量像距和物距。
把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛
焰的像。 观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在2f>u>f ,移动光屏,直到光屏上出现明亮、
清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
(5)把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像。
(6)把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,在光屏上还能看到烛焰的像吗
2、凸透镜成像规律记忆口诀:
“一焦分虚实,二焦分大小;成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近,像变小。 ” (1)“一焦分虚实”:物体在一倍焦距以内成虚像, 一倍焦距以外成实像。
(2)“二焦分大小”:物距小于二倍焦距,成放大的像, (焦点除外);物距大于二倍焦距成缩小的。 (3)“成实像时,物近像远像变大”:成实像时,物体靠近透镜,像远离透镜,像逐渐变大。
(4)“成虚像时,物近像近,像变小”:成虚像时,物体靠近透镜,像也靠近透镜,像逐渐变小。
要点诠释:
做凸透镜成像实验时,为了保证成像在光屏的中央。应该调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一 条直线上,并且在同一高度。
考点三、凸透镜的应用
1、照相机: 镜头相当于凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实 像。
2、投影仪: 镜头相当于凸透镜,来自投影片的光通过凸透镜后成像,再经过平面镜改变光的传播方
向,使屏幕上成倒立、放大的实像。
3、放大镜: 成正立、放大的虚像。
4、显微镜: 物镜焦距较短,物体通过它成倒立、放大的实像(像投影仪的镜头);目镜焦距较长,物 镜成的像经过它成放大的虚像(像放大镜)。
5、望远镜: (开普勒望远镜)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个 放大镜,用来把这个像放大。
要点诠释:
1、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
2、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是 调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
考点四、眼睛和眼镜
1、近视眼和远视眼:
近视眼 远视眼
表 现 只能看清近处的物体,看不清远处的物体。 只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。
成 因 晶状体变得太厚,折射光的能力太强或由于眼球在前 后方向上太长,视网膜距晶状体过远,来自远处的光会聚在视网膜之前,视网膜上得不到清晰的像。如图: 晶状体太薄,折光能力太弱,或者是眼球在 前后方向上太短,来自近处物体的光线发散 程度较大,光会聚到了视网膜之后。如图:
矫 正
2、眼镜的度数:
(1)焦度:透镜的焦距越短,折光本领越大,透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示:
(2)焦距以米为单位时,焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以 100。如焦距为 1/5m 的凸透 镜,焦度为 5 屈光度,用它做成的远视镜片为+500 度。
(3)度数:远视镜的度数为正数,近视眼的度数为负数。
类型一、物距、像距、焦距与成像性质的关系
经典例题1:在图中,粗细均匀的圆柱体放置在凸透镜的主光轴上,为二倍焦距点,圆柱体所成像的形状和位置应是( )
A. 两头细中间粗,像到镜的距离都大于焦距
B. 端细,端粗,端的像到镜的距离大于倍焦距
C. 两头粗中间细,像到镜的距离都大于倍焦距
D. 端粗,端细,端的像到镜的距离大于倍焦距
举一反三1-1:如图所示,为凸透镜的焦点,为某次实验时物体通过凸透镜在光屏上成的像,则物体在图中_____________区域,箭头方向竖直向_____________,其大小比像_____________.
类型二、凸透镜成像规律的动态应用
经典例题2:如图是十字路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,甲、乙是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是__________填“靠近”或“远离”摄像头。观察照片可以发现,几乎看不到车内的人,但是车的外表却很清晰,是因为车内的人反射的光太________,摄像头几乎无法成像。夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应___________。
举一反三2-1:华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜,使物体到相机的距离无论远近,都可以变焦成像。

如图所示是同学们模拟演示液态镜头调节过程,用透明弹性薄膜制成水透镜,注射器用来调节水透镜的曲度,此时光屏上成清晰的像。若蜡烛向左移,保持光屏和水透镜位置不变,为使光屏上的像清晰,应通过注射器_____填“注水”或“抽水”。
如图是小明用此可变焦的手机相机站在同一位置拍摄同一物体的截屏图,拍摄这两幅照片所用镜头焦距_____大,____所用镜头的折光能力强。以上两空均选填“甲”或“乙”。
类型三、探究凸透镜成像规律遇见的问题
经典例题3:张老师在做凸透镜成像实验时,光屏上呈现清晰的像,这时有一个小虫子正好落在凸透镜片上,此时对光屏上的像的影响为( )
A. 几乎无影响 B. 光屏上有小虫子的像
C. 光屏上有小虫的像,但不清晰 D. 像变得模糊
举一反三3-1:在凸透镜主轴上的一物点,物距大于焦距,如果沿直径对称切除透镜一小部分,如图所示,再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢,则成像情况与原来相比( )
A. 成一个完整的像
B. 成两个像,上半截透镜成像点上移,下半截透镜成像点下移
C. 成两个像,上半截透镜成像点下移,下半截透镜成像点上移
D. 所成像中间少一块
类型四、凸透镜成像规律的其他应用
经典例题4:小赵同学在家进行光学实验,他找来一个圆柱形玻璃杯,在玻璃杯后紧靠玻璃杯的白纸上面水平方向的箭头如图甲所示,慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,则乙、丙、丁、戊图所示情景中,不可能看到的一幅图是________,将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景是________以上两空均填写图片标号.
举一反三4-1:透过装满水的圆柱形玻璃杯,看到课本封面的“物理”两个字如图所示.下列说法正确的是( )
A. 装水的玻璃杯相当于一个凹透镜
B. 玻璃杯远离课本封面时,看到的字变小
C. 图中“物理”两个字是光的反射产生的
D. 图中“物理”两个字是虚像
类型五、凸透镜成像规律的位置关系
经典例题5:如图所示,烛焰位于凸透镜的主光轴上,凸透镜位置固定.当烛焰位于点时,它的像在点;当烛焰位于点时,它的像在点.则凸透镜位于( )
A. 的左侧
B. 之间
C. 之间
D. 的右侧
举一反三5-1:如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜图中未画出位置不变,移动蜡烛,光屏先后在凸透镜同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则凸透镜位置在甲的_____________选填“左”或“右”侧,乙处成的像_____________是缩小的选填“可能”或“一定”.
类型五、照相机
经典例题6:在儿童乐园,摄影师给卡通人照相,在对焦时,发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示,摄影师应当将镜头适当地
( )
A. 向下并且向左移
B. 向下并且向右移
C. 向上并且向左移
D. 向上并且向右移
举一反三6-1:蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物中华虎风蝶,他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲,为了拍摄照片乙,则下列操作可行的是( )
甲 乙
A. 相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸 B. 相机适当靠近蝴蝶,镜头略向内缩
C. 相机适当远离蝴蝶,镜头略向外伸 D. 相机适当远离蝴蝶,镜头略向内缩
类型五、探究凸透镜成像规律
经典例题7:同学们学习了凸透镜成像的规律后利用如图装置进一步来研究凸透镜成像。
如图甲所示,当凸透镜位于光具座上处时,恰好在光屏上成倒立、放大的像;保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到处图中未标出,光屏上再次成清晰的像,成像的特点是倒立、____的实像。
在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为,与凸透镜第一次所在位置间的距离为,如图乙所示,则该透镜焦距____选填“”“”或“”。
在上述探究活动中,透镜先后两次所在位置、之间的距离____。
将凸透镜固定在光具座上刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图丙所示位置时,光屏上承接到清晰的像。将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至____刻度线范围内才能承接到清晰的像。
透镜及其应用巩固练习
一、单选题
1.玻璃中有一个球形气泡。一束平行光射入气泡,下列光路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,为入射光线,为折射光线,且已知,则该透镜的焦距可能是( )
A. B. C. D.
3.一个发光的字母“”正对凸透镜放置,在凸透镜的另一侧的光屏上形成的像,应该是下图中的( )
A. B. C. D.
4.如图所示,在“探究凸透镜成像规律的实验”中,小明选用焦距为的凸透镜,他将凸透镜固定在刻度处,点燃的蜡烛放置在刻度处,光屏移到如图所示的位置时恰好出现清晰的像,则下列说法正确的是( )
A. 将蜡烛向左移动,光屏应同时向左移动才能呈现蜡烛清晰的像
B. 将蜡烛向右移动,光屏应同时向右移动才能呈现蜡烛清晰的像
C. 将蜡烛向左移动,光屏应同时向左移动到刻度处才能呈现蜡烛清晰的像
D. 将蜡烛向左移动,光屏应同时向左移动才能呈现蜡烛清晰的像
5.如图甲所示,人眼能看到凸透镜左侧烛焰所成放大的清晰像.若在蜡烛和它的像之间放置一足够大的不透明薄板,其它都不动,如图乙所示,则( )
A. 人眼不能看到这个清晰的像
B. 人眼能直接在薄纸板上看到清晰的像
C. 适当将蜡烛靠近透镜,它的像可能与薄板重合
D. 适当将蜡烛远离透镜,它的像可能与薄板重合
6.如下图所示是物体经照相机镜头成像原理示意图,当沿主光轴远离镜头时,则物体上点的像会沿什么方向移动( )
A.
B.
C. 水平向右
D. 水平向左
7.星期天,小方同学按照课后动手动脑学物理的操作要求,验证了一个有趣的实验:找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水。把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,会看到什么现象?小方记录了这个过程中所看到的现象,其中有错误的是( )
A. 先成虚像,后成实像
B. 笔尖所成的像先变长,后变短,但是变短的过程中可能比笔尖长
C. 笔尖变细变长,到某一位置时,笔尖突然改变方向
D. 笔尖所成的像先变长,后变短,但是变短的过程中可能比笔尖短
8.用普通照相机拍照时,要按照被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷.有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,从而使拍照的过程变得十分快捷.这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是( )
A. 采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
B. 采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
C. 采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
D. 采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
二、填空题
9.如图所示,来自于物体的三束光线、、平行于主光轴,是透镜的光心,经过透镜后的光线过主光轴的一点。
在图中画出、经透镜后的光线。
经透镜所成像的性质是 选填“倒立缩小的实像”、“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”,与 选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”原理相同。
若透镜不动,物体在远离透镜方向移动,则经过透镜后的光线过主光轴的点 选填“向左移动”“向右移动”或“不动”。
下列选项是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是 。
10.将盛有清水的封闭试管水平放置,内有一个较大的空气泡,如图所示.阳光垂直照射试管,在空气泡下方的白纸上,出现一个椭圆形的“阴影”“阴影”形成的原因是_________________________阳光透过试管的其他部分,会在白纸上形成_______________________________.
11.一个同学站在竖直放置的大平面镜前,他在镜中的像高,当他沿垂直镜面的方向后退后,他在镜中的像大小______填“变大”“变小”或“不变”,镜中的像与他之间的距离是______.张同学在测量自己的体温时,分别沿、、、方向观察读数,如图所示。其中沿_____方向观察易于读数,这是因为体温计在设计时应用_______________________ 。
12.每年的月日是全国“爱眼日”,近视眼成因示意图是图中的_____图,近视眼的纠正示意图是图的______图。如图,把近视眼镜放在已清晰成像的蜡烛和凸透镜之间,则光屏应该往______填“靠近”或“远离”透镜的方向调整,才可再次获得清晰的像。
三、实验探究题
13.年月日,学校组织全体学生实况观看了“神舟十三号”宇航员翟志刚、王亚平、叶光富给同学们带来的一堂太空科普课。几名宇航员在做“水球光学实验”时,先向水膜里注水形成一个水球,再向水球里注入一个大气泡之后,小强同学透过水球看到了王亚平的一个较大的倒立的像和一个较小的正立的像,如图甲、乙所示。非常神奇这是为什么呢?“太空教师”王亚平要求感兴趣的同学可以深入研究一下。课后小强和同样感兴趣的小富、小美、小高等同学组成研究小组共同开展了研究。
研究最可靠的方法是做实验。四名同学找来了若干器材,他们在一个圆球形的透明容器中注满水,很快就再现了图甲、乙中的两个倒立的像。这个像与______选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”所成的像类似;乙图中的倒立的像稍微大一些,是因为水球距离人脸部更______选填“近”或“远”一些;
接着他们向水球中注入气泡,发现无论如何都不能使气泡正好位于水球的中央,观察水球中央较小的“正立像”的实验无法继续。为什么呢?经过讨论,他们明白了其中的道理:球形容器里的水受______力作用,使得水不同深度的压强不等,进而水对气泡产生了______力,所以气泡不能位于水球的中央;
“正立像”不能直接通过实验检验,小强他们四人并不气馁,又进行了如下讨论、操作和推理,请你加入他们的研究。
由表及里。四名同学经过讨论确定:“正立像”是由于光的折射形成。以下是四个人陈述的分析推理,你认为不妥的是______填序号;
A.小强:光在同种均匀介质中沿直线传播,而“正立像”比同一环境中的王亚平本人小,所以它不是光的直线传播形成的现象
B.小富:来自王亚平身体的光在水球表面发生反射后将返回她本人那一侧,而拍摄者和王亚平位于水球的两侧,所以“正立像”不是光的反射形成的现象
C.小美:物体在平面镜中成正立等大的虚像,“正立像”比王亚平本人小,所以不是光的反射形成的现象
D.小高:拍摄者和王亚平位于水球的两侧,来自王亚平身体的光将通过水球,所以“正立像”是光的折射形成的现象
合情推测。四名同学找来几副平光眼镜、近视眼镜、老花眼镜,通过两副平光眼镜观察近处的物体,发现看到的像几乎没有变化;通过两副近视眼镜观察近处的物体,发现看到的像更小了;通过两副老花眼镜观察近处的物体,发现看到的像更大了。因此他们推测:如果空间站里水球及气泡的形状与图丙中的______填序号相似,观察者就会看到图甲、乙中央的“正立像”;提示:观察者视线在图丙中通过水球、气泡圆心的水平方向上
实证检验。对空间站里水球及气泡形状的推测究竟是否正确,小美、小高打算写信向宇航员们咨询,小强、小富则立志将来到空间站里实际做一下实验。
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