第十九讲 透镜及其应用
【基础达标】
一、选择题
1.(2024·广西中考)如图所示的眼镜片是( )
A.凸面镜 B.凹面镜
C.凸透镜 D.凹透镜
2.(2024·福建中考)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
3.保护视力,养成正确的读书与写字的好习惯,需要坚持做到“三个一”,即“一尺、一拳、一寸”,其中一尺指书本与眼睛保持一尺左右(30~35厘米)。现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕容易导致视力下降。如图是甲、乙两眼睛的成像示意图,下列判断正确的是( )
A.甲是近视眼,应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
B.甲是近视眼,应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
C.乙是近视眼,应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
D.乙是近视眼,应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
二、填空题
4.(2024·广东中考)广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。
5.(2024·包头中考)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。
(1)凸透镜起到 的作用;
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内;
(3)通过凸透镜看到的是仪表 (选填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。
三、作图题
6.(2024·宜宾中考)如图所示,根据透镜对光的作用,将图中三条光线补充完整。
7.(2024·枣庄中考)如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
四、实验探究题
8.(2024·陕西中考)如图,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
实验 次数 物距 /cm 像距 /cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是 ;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在表中;
凸透镜的焦距:f=5.0 cm
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距 ;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明配戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
【能力提升】
9.(2024·上海中考)光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10 cm时,此时在光屏上成缩小的像。物理王老师把光屏沿着光具座移动5 cm后,再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况,下列选项正确的是( )
A.一定成放大的像 B.可能成缩小的像
C.成像可能比原来小 D.成像一定比原来小
10.(2024·广州中考)如图,光线a(图中未画出)射到平面镜上,其反射光线b平行凸透镜的主光轴,b经凸透镜折射后,射到屏上的A点。
(1)画出光线a;
(2)画出光线b经凸透镜折射后的光路,并标出凸透镜右侧的焦点F;
(3)保持光线a不变,若平面镜转动角度小于90°,则 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动平面镜,可使a的反射光线通过凸透镜光心O。
【项目式学习】
11.小硕发现长时间观看使用手机对视力影响很大,于是在学习“凸透镜成像的规律”后,他和物理兴趣小组的同学开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。
【项目名称】手机投影仪
【项目材料】凸透镜若干、纸板、胶水、剪刀等。
【项目设计】
小硕和同学们设计如图所示的方案将纸板制成了纸盒,将手机和凸透镜固定到纸盒内,请你确定一下凸透镜的位置应固定在 。
【项目实施】
(1)用剪刀裁剪纸板并用胶水固定,制作了一个长50 cm、宽20 cm、高20 cm的纸盒。
(2)选择焦距合适的凸透镜,如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法,其中最合理的是 。
根据合理的方法,小硕测出了三块凸透镜的焦距分别是10 cm、15 cm、20 cm。若手机和凸透镜相距20 cm,为了能在白墙上得到清晰、放大的像,可选择 焦距的凸透镜。将手机和选好的凸透镜固定在纸盒上。
(3)最后,打开手机屏幕,盖上顶部纸板,就可以在白墙上看到手机的投影;
(4)对自制投影仪进行调试:
①为了投影仪使用过程中具有良好的观影效果,手机应该选择图中 (选填“A”或“B”)的放置方式。
②小丽同学建议选择光滑的白板作为屏幕,而小芳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议 。并说明理由 。
(5)设计改进:小硕和同学在使用时发现所设计的投影仪无法随意的改变像的大小,于是将手机固定在可以前后移动的纸板上如图所示,这样手机在纸盒内就可以前后移动了。利用改进后的投影仪,为了让投在光屏上的画面更大一些并清晰,应该如何调节 。 第十九讲 透镜及其应用
【基础达标】
一、选择题
1.(2024·广西中考)如图所示的眼镜片是(C)
A.凸面镜 B.凹面镜
C.凸透镜 D.凹透镜
2.(2024·福建中考)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是(A)
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
3.保护视力,养成正确的读书与写字的好习惯,需要坚持做到“三个一”,即“一尺、一拳、一寸”,其中一尺指书本与眼睛保持一尺左右(30~35厘米)。现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕容易导致视力下降。如图是甲、乙两眼睛的成像示意图,下列判断正确的是(B)
A.甲是近视眼,应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
B.甲是近视眼,应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
C.乙是近视眼,应配戴凸透镜制成的眼镜矫正
D.乙是近视眼,应配戴凹透镜制成的眼镜矫正
二、填空题
4.(2024·广东中考)广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 凸 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 实 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 小 。
5.(2024·包头中考)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。
(1)凸透镜起到 放大镜 的作用;
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 一倍 焦距范围之内;
(3)通过凸透镜看到的是仪表 正立 (选填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 同 侧。
三、作图题
6.(2024·宜宾中考)如图所示,根据透镜对光的作用,将图中三条光线补充完整。
答:
7.(2024·枣庄中考)如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
答:
四、实验探究题
8.(2024·陕西中考)如图,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
实验 次数 物距 /cm 像距 /cm 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是 使像成在光屏中央 ;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 光屏 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在表中;
凸透镜的焦距:f=5.0 cm
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距 增大 ;
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 仍能 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明配戴的是 远视 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)生活中常用的放大镜应用了表中第 4 次实验的成像规律。
【能力提升】
9.(2024·上海中考)光具座上有凸透镜、光屏及发光源各一个。当光屏和凸透镜的距离为10 cm时,此时在光屏上成缩小的像。物理王老师把光屏沿着光具座移动5 cm后,再次移动光源的位置使成清晰的像。对于该像的情况,下列选项正确的是(B)
A.一定成放大的像 B.可能成缩小的像
C.成像可能比原来小 D.成像一定比原来小
10.(2024·广州中考)如图,光线a(图中未画出)射到平面镜上,其反射光线b平行凸透镜的主光轴,b经凸透镜折射后,射到屏上的A点。
(1)画出光线a;
(2)画出光线b经凸透镜折射后的光路,并标出凸透镜右侧的焦点F;
(1)(2)答:
(3)保持光线a不变,若平面镜转动角度小于90°,则 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动平面镜,可使a的反射光线通过凸透镜光心O。
【项目式学习】
11.小硕发现长时间观看使用手机对视力影响很大,于是在学习“凸透镜成像的规律”后,他和物理兴趣小组的同学开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。
【项目名称】手机投影仪
【项目材料】凸透镜若干、纸板、胶水、剪刀等。
【项目设计】
小硕和同学们设计如图所示的方案将纸板制成了纸盒,将手机和凸透镜固定到纸盒内,请你确定一下凸透镜的位置应固定在 A 。
【项目实施】
(1)用剪刀裁剪纸板并用胶水固定,制作了一个长50 cm、宽20 cm、高20 cm的纸盒。
(2)选择焦距合适的凸透镜,如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法,其中最合理的是 B 。
根据合理的方法,小硕测出了三块凸透镜的焦距分别是10 cm、15 cm、20 cm。若手机和凸透镜相距20 cm,为了能在白墙上得到清晰、放大的像,可选择 15 cm 焦距的凸透镜。将手机和选好的凸透镜固定在纸盒上。
(3)最后,打开手机屏幕,盖上顶部纸板,就可以在白墙上看到手机的投影;
(4)对自制投影仪进行调试:
①为了投影仪使用过程中具有良好的观影效果,手机应该选择图中 B (选填“A”或“B”)的放置方式。
②小丽同学建议选择光滑的白板作为屏幕,而小芳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议 小芳 。并说明理由 白墙表面粗糙,发生漫反射,各个方向的人都能清晰观影 。
(5)设计改进:小硕和同学在使用时发现所设计的投影仪无法随意的改变像的大小,于是将手机固定在可以前后移动的纸板上如图所示,这样手机在纸盒内就可以前后移动了。利用改进后的投影仪,为了让投在光屏上的画面更大一些并清晰,应该如何调节 将纸盒远离光屏,同时将手机靠近凸透镜 。
