第三讲 透镜及其应用
(建议用时:25分钟)
基础与巩固
一、填空题
1.在森林中旅游时,导游会提醒你,不要随意丢弃饮料瓶.这是由于下雨时瓶内灌了雨水后,相当于一个________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),太阳出来后,它对光线有______作用,可能会引起森林火灾.
2.[2024山西改编][2022版课标情境素材]如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图.该患者的晶状体对光的会聚能力太____,需配戴____透镜制成的眼镜.
第2题图
3.[2024大庆]如图所示,光源发出的两条光线射向凹透镜,其中光线①平行于主光轴,光线②经过光心,画出它们经过凹透镜的折射光线.(须保留必要的作图痕迹).
第3题图
4.如图所示,为一点光源,为其像点.请在图中画出凸透镜的位置并通过作光路图标出该凸透镜右焦点的位置.(提示:用“”表示凸透镜并保留作图痕迹)
第4题图
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰的像点,画出光路图确定像点的位置,图中为光心,为焦点(保留必要的作图痕迹).
第5题图
二、选择题
6.[2024福建]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
7.[2024安徽最后一卷(一)]小明同学利用光具座、透镜、蜡烛和光屏探究凸透镜成像的规律,根据记录的多组物距和像距数据,采用描点法得到图像,如图所示.则当物距时,蜡烛在光屏上所成像的特点,下列判断中正确的是( )
第7题图
A. 正立、放大的虚像 B. 正立、缩小的实像
C. 倒立、缩小的实像 D. 倒立、放大的实像
8.某小组同学用如图所示的装置“探究凸透镜成像特点”的实验.其中凸透镜的焦距为,将“”光源、透镜固定在图示位置,通过凸透镜所看到的像符合实际的是( )
第8题图
A. B. C. D.
9.[跨学科实践]小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示.盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜.有焦距为和的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距与盒高选择合理的是( )
第9题图
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
10.如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上,在光具座上点放置、、三个不同的凸透镜,烛焰经过三个凸透镜后所成的像如图乙所示,设三个凸透镜的焦距分别为、、,则它们大小关系正确的是( )
第10题图
A. B.
C. D.
三、实验题
11.[2024大庆][光学组合实验]某实验小组探究凸透镜成像的实验,装置如图:
第11题图
(1) 当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是________(填选项字母);
A. B. C. D.
(2) 小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了.要在光屏上得到烛焰清晰的像,他可以将光屏向______(选填“左”或“右”)移动;
(3) 完成上述探究后,小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上________(选填“有”或“没有”)烛焰的像.
拓展与提升
12.[2023扬州][科学思维·科学推理]如图1,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图2、图3所示.下列说法正确的是( )
第12题图
A. 图2中铅笔向前移,像一直变小
B. 图2中铅笔向前移,像先变小后变大
C. 图3中铅笔向后移,像一直变大
D. 图3中铅笔向后移,像先变小后变大
13.[2024合肥四十五中一模]探究凸透镜成像规律的实验中.
第13题图
(1) 如图甲所示的三个发光板,应选______进行实验探究,理由是____________________________________________________________;
(2) 把发光板放在较远处,移动光屏,直至出现清晰的像,如图乙所示,此像是倒立、______的实像,这与__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同;
(3) 不断减小发光板到凸透镜的距离,移动光屏寻找清晰的像.记录像距与物距、像的大小和正倒,分析论证得出结论.实验发现,物体通过同一凸透镜所成的像随______(选填“物距”或“像距”)的改变而改变;
(4) 完成实验后,若还想探究凸透镜的焦距对物体的像的影响,大致的实验思路是______________________________________________________________
________________________.
第三讲 透镜及其应用
参考答案
1.凸透镜 会聚 2.强 凹
3.如答图所示
第3题答图
4.如答图所示
第4题答图
5.如答图所示
第5题答图
6.A 7.D 8.A
9.【解析】根据凸透镜成像规律可知,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像.由题可知,盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜,则盒高等于物距.若使用焦距为的凸透镜时,盒高应小于;若使用焦距为的凸透镜时,盒高应小于,故正确.故选.
10.B
11.(1)B (2)右 (3)等大 没有
12.【解析】装有水的杯子在水平方向上相当于凸透镜,图2中能观察到铅笔放大的像,此时铅笔在“水凸透镜”的一倍焦距之内,则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像;图2中的铅笔向前移时,物距变小,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变小,像一直变小;图3中也能观察到铅笔放大的像,图3中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变大,像变大;当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图3中铅笔向后移,像先变大后变小;综上所述,正确.故选.
13.(1)B 非对称图形,方便研究像的倒立、放大等现象
(2)缩小 照相机 (3)物距 (4)控制物距不变,改变凸透镜的焦距,移动光屏,成清晰的像再分析得出结论