第二十一讲 透镜及其应用
基础题
一、选择题
1.(2025·桂林期末)单反相机镜头的重要组件是透镜组,其包含凸透镜和凹透镜,如图所示,其中属于凹透镜的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.(2024·长春模拟)如图所示,透过表盘上光滑透明凸起的部分,能清楚地读出日期信息,此凸起部分相当于( )
A.玻璃砖 B.平面镜
C.凸透镜 D.凹透镜
3.如图所示,《淮南万毕术》中曾记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”对其中涉及的物理知识的分析正确的是( )
A.“削冰令圆”就是把冰块制成凹透镜
B.“削冰令圆”中的冰块对光有会聚作用
C.“以艾承其影”中的“影”是指光折射后太阳的影子
D.若要“火生”,应把“艾”放在冰镜的二倍焦距位置上
4.(2025·长沙中考)晚上看电视时,小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动,发现移动到某位置时,墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同( )
A.放大镜 B.照相机
C.投影仪 D.平面镜
5.(多选)(2025·柳州模拟)如图,是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”,系统内置的光电传感器,相当于人眼的视网膜,最外层窗口和传感器之间的光学元件,相当于人眼的晶状体。关于该系统说法正确的是( )
A.该系统的光学元件相当于一个凹透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
二、填空题
6.小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10 cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 (选填“远离”或“靠近”)书本。
7.(2025·河池模拟)如图所示,路引装置将路引投射在地面上,路引装置成像原理和 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,路引装置与地面的距离越大,所成的像越 (选填“大”或“小”)。
8.(2025·柳州期末)某同学把一副眼镜放在台灯下,看到眼镜镜片后面的区域比眼镜周围暗(如图所示)。由此可以判断该眼镜的镜片对光有 作用,这是一副 视眼镜。
三、作图题
9.(2025·南宁模拟)如图所示,请完成图中光通过透镜后的光路。
四、实验探究题
10.(2025·玉林模拟)“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)如图甲所示,让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm。将发光体、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节使三者的中心在凸透镜的 上;
(2)调节发光体、凸透镜至如图乙所示的位置,移动光屏,在光屏上得到倒立、 的实像;然后光屏与发光体位置不变,将凸透镜移到 cm刻度处,光屏上出现倒立、放大的实像。
(3)在实验过程中,当光屏上出现清晰的像时,用不透光的纸板挡住凸透镜的上半部分,此时光屏上 。
A.像的上半部分消失 B.像的下半部分消失
C.像只是亮度变暗
(4)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将发光体向左移动一段距离后,为了在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近放置焦距适当的 (选填“凸”或“凹”)透镜。这就模拟了 (选填“近”或“远”)视眼的形成和矫正。
创新题
11.(跨学科实践)用“水透镜”探究近视眼的形成原因。
【证据】
(1)如图1所示,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微凸起;
(2)将“水透镜”置于图2中光具座的 (选填“A”“B”或“C”)滑块上,点燃蜡烛,调节“水透镜”和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上;
(3)移动蜡烛,当物距为30.0 cm时,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(4)保持蜡烛位置不变,继续向“水透镜”中注入适量的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(5)把实验中收集的数据和观察的现象填入表中。
序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm
1 30.0 较小 17.4
2 30.0 较大 9.2
【解释】依据如表,在物距不变的情况下,增加“水透镜”的凸起程度,像距变 ,并且观察到成像变近。
【交流】
(1)本实验中用 模拟眼睛的晶状体,用 模拟眼睛的视网膜;
(2)经多次实验后,结合所学知识分析,当近视眼观察远处的景物时,由于晶状体的凸起程度较 ,折光能力变强,远处景物成像会成在视网膜的 方,导致看不清楚;
(3)为了预防近视,我们应养成良好的学习和生活习惯。第二十一讲 透镜及其应用
基础题
一、选择题
1.(2025·桂林期末)单反相机镜头的重要组件是透镜组,其包含凸透镜和凹透镜,如图所示,其中属于凹透镜的是(B)
A.① B.② C.③ D.④
2.(2024·长春模拟)如图所示,透过表盘上光滑透明凸起的部分,能清楚地读出日期信息,此凸起部分相当于(C)
A.玻璃砖 B.平面镜
C.凸透镜 D.凹透镜
3.如图所示,《淮南万毕术》中曾记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”对其中涉及的物理知识的分析正确的是(B)
A.“削冰令圆”就是把冰块制成凹透镜
B.“削冰令圆”中的冰块对光有会聚作用
C.“以艾承其影”中的“影”是指光折射后太阳的影子
D.若要“火生”,应把“艾”放在冰镜的二倍焦距位置上
4.(2025·长沙中考)晚上看电视时,小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动,发现移动到某位置时,墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同(B)
A.放大镜 B.照相机
C.投影仪 D.平面镜
5.(多选)(2025·柳州模拟)如图,是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”,系统内置的光电传感器,相当于人眼的视网膜,最外层窗口和传感器之间的光学元件,相当于人眼的晶状体。关于该系统说法正确的是( C、D )
A.该系统的光学元件相当于一个凹透镜
B.该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C.周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D.该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
二、填空题
6.小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10 cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 10 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 远离 (选填“远离”或“靠近”)书本。
7.(2025·河池模拟)如图所示,路引装置将路引投射在地面上,路引装置成像原理和 投影仪 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,路引装置与地面的距离越大,所成的像越 大 (选填“大”或“小”)。
8.(2025·柳州期末)某同学把一副眼镜放在台灯下,看到眼镜镜片后面的区域比眼镜周围暗(如图所示)。由此可以判断该眼镜的镜片对光有 发散 作用,这是一副 近 视眼镜。
三、作图题
9.(2025·南宁模拟)如图所示,请完成图中光通过透镜后的光路。
答:
四、实验探究题
10.(2025·玉林模拟)“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)如图甲所示,让平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= 10.0 cm。将发光体、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节使三者的中心在凸透镜的 主光轴 上;
(2)调节发光体、凸透镜至如图乙所示的位置,移动光屏,在光屏上得到倒立、 缩小 的实像;然后光屏与发光体位置不变,将凸透镜移到 35.0 cm刻度处,光屏上出现倒立、放大的实像。
(3)在实验过程中,当光屏上出现清晰的像时,用不透光的纸板挡住凸透镜的上半部分,此时光屏上 C 。
A.像的上半部分消失 B.像的下半部分消失
C.像只是亮度变暗
(4)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将发光体向左移动一段距离后,为了在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近放置焦距适当的 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜。这就模拟了 近 (选填“近”或“远”)视眼的形成和矫正。
创新题
11.(跨学科实践)用“水透镜”探究近视眼的形成原因。
【证据】
(1)如图1所示,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微凸起;
(2)将“水透镜”置于图2中光具座的 B (选填“A”“B”或“C”)滑块上,点燃蜡烛,调节“水透镜”和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上;
(3)移动蜡烛,当物距为30.0 cm时,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(4)保持蜡烛位置不变,继续向“水透镜”中注入适量的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(5)把实验中收集的数据和观察的现象填入表中。
序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm
1 30.0 较小 17.4
2 30.0 较大 9.2
【解释】依据如表,在物距不变的情况下,增加“水透镜”的凸起程度,像距变 小 ,并且观察到成像变近。
【交流】
(1)本实验中用 水透镜 模拟眼睛的晶状体,用 光屏 模拟眼睛的视网膜;
(2)经多次实验后,结合所学知识分析,当近视眼观察远处的景物时,由于晶状体的凸起程度较 大 ,折光能力变强,远处景物成像会成在视网膜的 前 方,导致看不清楚;
(3)为了预防近视,我们应养成良好的学习和生活习惯。
