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专题3 透镜及其应用
知识梳理 精讲精练
知识点一 透镜
1.透镜及与透镜相关的概念
(1)特征:①凸透镜:中间 厚 ,边缘 薄 。如图甲所示。
甲 乙
②凹透镜:中间 薄 ,边缘 厚 。如图乙所示。
(2)光心:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光的 传播方向 不变,这个点叫做透镜的光心。
(3)主光轴:通过透镜两个球面球心的 直线 。
(4)焦点:①凸透镜能使跟主光轴上平行的光 会聚 在主光轴上的一点,这个点叫做焦点,用字母F表示。凸透镜有 两个 焦点。②入射光线平行于主光轴,经 凹透镜 折射后,出射光线的反向延长线交于主光轴上一点,这一点为 虚焦点 。
(5)焦距: 焦点 到凸透镜 光心 的距离。
(6)物距: 物体 到 光心 的距离。用字母表示。
(7)像距: 像 到 光心 的距离。用字母表示。
(8)对光的作用:凸透镜对光有 会聚 作用;凹透镜对光有 发散 作用。
(9)特殊光线图:
①平行于主光轴:
②过光心:
③过焦点:
例1 如图,已知透镜的折射光线,作出相应的入射光线。
【答案】如图所示。
考点训练
1.如图所示的光路图中,正确的是( )
A B C D
2.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L。若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大,该凸透镜的焦距( )www.21-cn-jy.com
A.一定小于L B.一定等于L
C.一定大于L D.可能小于L,也可能大于L
3.平行于主光轴的光通过凸透镜,将会聚到主光轴上的一点,这个点称为凸透镜的________,该点到光心的距离叫作________,一个透镜有两个________。21-cnjy*com
知识点二 生活中的透镜
1. 照相机:镜头由一组透镜组成,相当于一个 凸透镜 。照相时,物体离照相机的镜头较远,成 倒立、缩小的实 像。
2. 投影仪:利用 凸透镜 来成像的,成像时,物体离投影仪的镜头较近,成 倒立、放大的实 像。
3. 放大镜:生活中常用的放大镜,其实质是一个 凸透镜 ,成像时,物体离放大镜的距离在一倍焦距以内,成 正立、放大的虚 像。
例2 如图所示,早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的,有几位同学对此现象展开了讨论,甲:将相机靠近两位照相的人,可以看到两位照相人的全身像;乙:调整相机和两位照相人之间的距离,人像变小时,应减小相机镜头和胶片之间的距离;丙:要使人像更亮,必须在两位照相的人身后进行“补光”;丁:现在的相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察。其中正确的是 ( )
A.甲与乙 B.甲与丙 C.乙与丁 D.丙与丁
【解析】若要照全身像,则应使像变小,物距变大,所以应增大相机和两位照相人之间的距离,物距增大后,像距变小,甲说法错误,乙说法正确;“补光”可以使照片更亮,但若要在两位照相的人身后进行“补光”,则像的背景更亮,而不是像更亮,丙说法错误;现在的相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察,丁说法正确,综上可知,C项正确。
【答案】 C
考点训练
4.普通照相机的镜头相当于一个________镜,一架普通照相机镜头的焦距为10 cm,当被拍照的人到镜头的距离大于________cm时,底片上才会得到一个清晰像。
5.小明是集邮爱好者,他用焦距为10 cm的放大镜去观察邮票,想看清楚邮票上的细微之处,这时邮票与放大镜的距离应该________(选填“大于”“小于”或“等于”)10 cm,所成的是________、________的________像。
6.近日,以色列开发出医用3D全息投影,可记录并投影出物体真实的三维图像。应用这项新技术,医生轻轻转动眼前悬浮的一个心脏3D全息投影,就可模拟操刀练习,如图所示。全息投影技术所成的是心脏的________(选填“虚像”或“实像”)。
7.毕业前夕,摄影师用一架焦距不变的照相机给各班的同学照毕业照,照相机的镜头相当于一个凸透镜,对光有________作用。遇到人数较多的班级,摄影师会增大镜头到同学们的距离,此时所成的像到镜头的距离________。21·世纪*教育网
知识点三 凸透镜成像规律与应用
1. 成像原理:光的折射。
2. 成像规律:
(1)当时,成倒立、缩小的实像,像距为,物像位于凸透镜的两侧,如照相机;
(2)当时,成倒立、等大的实像,像距为,物像位于凸透镜的两侧,如测焦距;
(3)当时,成倒立、放大的实像,像距为,物像位于凸透镜的两侧,如投影仪;
(4)当时,不成像,如测焦距;
(5)当时,成正立、放大的虚像,像距为,物像位于凸透镜的同侧,如放大镜;
物近像远像变大:无论成实像还是虚像,只要物体向焦点位置靠近,像都会 远离 透镜,像不一定是放大的,但肯定是逐渐 变大 的;反之,物远像近像变小:无论成实像还是虚像,物体远离焦点,像就会向透镜 靠近 ,像不一定是缩小的,但像肯定逐渐 变小 。
例3 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则下列判断不正确的是 ( )
A.这个清晰的像是倒立、缩小的实像
B.此凸透镜的焦距大于20 cm
C.将蜡烛移动到25 cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像
D.将蜡烛移动到40 cm刻度处,无论怎样移动光屏,都不会在光屏上成像
【解析】由图可知,像距小于物距,此时成倒立、缩小的实像;由于成倒立、缩小的实像,所以u>2f,即35 cm>2f,同时f【答案】 B
考点训练
8.小红同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中不正确的是( )
A.凸透镜的焦距为25 cm B.屏上的像是倒立的实像
C.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会上升 D.取走光屏,则凸透镜不能成像
9.若将一个物体放在凸透镜前30 cm处,可在凸透镜的另一侧距透镜15 cm的光屏上得到这个物体清晰的像,若把物体放置在距凸透镜15 cm处,则成( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的实像
10.如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A′B′为物体AB的像,则物体AB在图中________区域,箭头方向向________(选填“上”或“下”)。
11.同学们要探究“凸透镜成像的规律”。选用的器材如图所示,实验前应合理地摆放和调整器材。
摆放的规律是________________________________________________________;
调整的结果是____________________________________________________________。
12.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛、焦距等于10 cm的凸透镜、光屏放在光具座上,如图所示,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,把凸透镜固定在50 cm刻度处。
(1)将蜡烛放在A点,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动。21*cnjy*com
(2)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像。记录的数据如下表。
次数 1 2 3 4 5 6
物距/cm 40 35 30 25 20 15
像距/cm 13.5 14 15 16.7 20 30
①在1~4次实验中,所成的像为倒立、________的实像。
②第6次的像比第5次的________(选填“大”或“小”)。
(3)将蜡烛放在C点,观察到烛焰正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,应将蜡烛适当向____(选填“左”或“右”)移动。
知识点四 眼睛和眼镜
1. 人眼结构与成像
( 1 )结构:人眼的生理结构很复杂。从光学成像的角度而言,人眼的晶状体和角膜相当于 凸透镜 ,视网膜相当于 光屏 。人眼能看到物体是因为物体通过晶状体所成的像恰好落在视网膜上。
人眼的成像图
( 2 )成像:某处物体的像恰好落在视网膜上,若物体靠近人眼,设晶状体本身情况不变,那么所成的像到晶状体的距离会 变大 ,而晶状体到视网膜的距离可认为是一定的,像就不能落在视网膜上,但晶状体通过适度调节变 厚 ,折射能力变 强 ,仍可将像落在视网膜上。反之,当物体远离人眼,设晶状体本身情况不变,那么所成的像到晶状体的距离会 变小 ,像就不能落在视网膜上,但晶状体通过适度调节变 薄 ,折射能力变 弱 ,也可将像成在视网膜上。
2. 近视及矫正
近视眼看不清 远 处的物体,原因是晶状体的折射能力太 强 ,像落在视网膜的 前面 ,如图甲,应用一个对光起 发散 作用的 凹透镜 来矫正,如图乙。 【21教育名师】
甲 乙
3. 远视及矫正
远视眼看不清 近 处的物体,原因是晶状体的折射能力太 弱 ,像落在视网膜的 后面 ,如图丙。应用一个对光起 会聚 作用的 凸透镜 来矫正,如图丁。 2·1·c·n·j·y
丙 丁
例4 某人只能看清远处的物体,看不清近处的物体,关于该人的视力情况,下列说法正确的是 ( )
A.远视眼,用凸透镜矫正
B.远视眼,用凹透镜矫正
C.近视眼,用凸透镜矫正
D.近视眼,用凹透镜矫正
【解析】远视眼是由于晶状体对光的偏折能力较弱,近处的物体的像没有成在视网膜上,而是成在了视网膜的后面,为了使光线会聚在视网膜上,就需要让光线提前会聚,所以用对光线有会聚作用的凸透镜加以矫正,A项正确。
【答案】 A
考点训练
13.如图,小桃在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把蔡老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着,她再将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于蔡老师的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A. 蔡老师是近视眼,戴凸透镜 B. 蔡老师是远视眼,戴凸透镜
C. 蔡老师是近视眼,戴凹透镜 D. 蔡老师是远视眼,戴凹透镜
第13题 第14题
14. 人的眼球好像照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个__________;小丽的眼睛成像情况如图所示,为矫正视力她应当配戴眼镜片为__________的眼镜。(均选填“凸透镜”或“凹透镜”)
重点实验 探究突破
探究实验:探究凸透镜成像的规律
探究方向:
1. 凸透镜焦距的测量(用平行于主光轴的光垂直照射凸透镜,在透镜的另一侧移动光屏承接最小最亮的亮点,测出光心到亮点的距离)
2. 实验器材的组装(在光具座上自左向右放置蜡烛、凸透镜、光屏)
3. 调整烛焰、凸透镜的光心和光屏的中心在同一水平高度(目的是使像能成在光屏的中央)
4. 用纸遮住凸透镜的一部分,光屏上的像变暗,但完整性不变
5. 判断物距、像距或焦距的大小范围
6. 光路的可逆性(物与光屏的位置对调,光屏仍能接受到清晰的像)
探究步骤:
1. 实验装置:如图所示,光具座、凸透镜、光屏、蜡烛。
2. 实验操作
(1)了解凸透镜的焦距,或用平行光聚焦法测出焦距的大小。
(2)点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的焰心在同一高度。
(3)实验中,保持凸透镜的位置不动,通过改变蜡烛的位置(调整物距),移动光屏找像,记录每次物距、像距、像的特点,及蜡烛在移动过程中像的变化情况。
(4)如果某次实验在光屏上找不到像,可能是蜡烛到透镜的距离小于一倍焦距或蜡烛恰在一倍焦距上。
( 5 )观察虚像时人眼应在透镜的另一侧透过凸透镜观察。
考点训练
15. 小明同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像的规律”的实验,记录的部分数据如下表。
( 1 )实验中所用透镜的焦距为 cm。
( 2 )表中实验序号2中像的性质为 ,实验序号4中像距为 cm。
( 3 )当烛焰从远处向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。 21教育网
16. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
甲 乙 丙
( 1 )如图甲所示,该透镜的焦距f= cm。
( 2 )将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后,点燃蜡烛,光屏上得到蜡烛的像如图乙所示,若要让像成在光屏的中心位置,则可以将凸透镜向 移动(选填“上”或“下”)。
( 3 )如图丙所示,把蜡烛放在光具座上 点时( 选填“A”“B”“C”或“D” );在光屏上能得到一个清晰放大的像, (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)就是利用这种成像规律工作的。
中考真题在线
一、选择题
1.如图所示,对光有发散作用的透镜是( )
A B C D
2.蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,则像的特点是( )
A.倒立、缩小 B.倒立、等大 C.倒立、放大 D.正立、放大
3.家用放大镜(凸透镜)成放大的像时( )
A.一定是实像 B.一定是虚像
C.像距一定大于物距 D.像距一定小于焦距
4.一凸透镜的焦距为15 cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜20 cm处移到40 cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )www-2-1-cnjy-com
A.像变大,像距变大 B.像变小,像距变小
C.像变大,像距变小 D.像变小,像距变大
5.如图所示,李老师正在用“自拍神器”——自拍杆摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )【21cnj*y.co*m】
A.增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B.减小物距,减小像的大小,从而减小取景范围
C.增大物距,增大像的大小,从而减小取景范围
D.减小物距,增大像的大小,从而增大取景范围
6.以下有关透镜的说法,正确的是( )
A.矫正近视眼用凹透镜,主要是利用它对光的会聚作用
B.要使投影仪在屏幕上成的像更大一些,应让投影片离镜头更近一些
C.照相机成像时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间
D.放大镜只能成放大的像,不能成缩小的像
7.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,下列说法正确的是( )21世纪教育网
A.凸透镜的焦距可能是8 cm
B.图中凸透镜成像的特点应用在了投影仪上
C.保持透镜和光屏位置不动,移动蜡烛,烛焰仍可在光屏上成清晰的像
D.保持蜡烛和光屏位置不动,移动凸透镜,光屏上能成放大清晰的烛焰像
二、填空题
8.如图,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上,当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,则凸透镜一定固定在________之间。
9.如图所示是医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械,摄像机的镜头相当于凸透镜。检查时,要使观察更加仔细,就要减小观察范围,此时应该使内窥镜细管顶端________(选填“接近”或“远离”) 患处。21·cn·jy·com
10.眼睛相当于照相机,它能够在一定范围内自动调节________和进入眼睛的光的强度。在适当的照明条件下,物体能在视网膜上形成一个缩小、________的实像。
11.由于长时间使用手机,导致青少年未老先衰,新型疾病“手机老花眼”患者剧增,患者主要表现为观察近处物体不清晰,这种疾病的形成原理与图中的________(选填“甲”或“乙”)图相符,应配戴________(选填“凹”或“凸”)透镜予以矫正。
甲 乙
12.如图所示,保持烛焰、凸透镜的位置不变,调节光屏到图示位置,得到清晰倒立、________的实像,利用此成像特点可以制成________。【21·世纪·教育·网】
13.无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、__________(选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,须________(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
14.用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为________cm,用该透镜探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位置如图乙所示时,移动光屏可成清晰的倒立、________的实像,此时的成像原理与生活中________的成像原理相同。
甲 乙
15.在探究“凸透镜成像规律”时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的________上,当蜡烛距凸透镜30.0 cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是________cm;将蜡烛远离透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,应将光屏向________(选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动。
16.小南同学在做“凸透镜成像”的实验中,经过调节在光屏上得到一个清晰的像,并测出物距u=20 cm,像距v=15 cm,则光屏上是倒立、____的实像,该凸透镜焦距的范围为____________。
17.如图所示,用焦距为5 cm的凸透镜进行了如下实验操作:将蜡烛放在A处时,位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰缩小的像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰放大的像,则两次所成的像都是________立的,P位于A的________侧,上述过程中光屏是向________侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置:________。
三、实验探究题
18.如图所示是“探究凸透镜成像规律”的实验装置,在图示位置,烛焰恰能在光屏上成清晰的像。
(1)物距是______cm。
(2)光屏上成的是倒立、________(选填 “放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)小明将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应将光屏向________(选填 “左”或“右”)移动。
19.物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时:
(1)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为________cm。
甲
乙
(2)图乙是某次实验时观察到的现象,生活中的________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向________(选填“左”或“右”)移动一段距离,像________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上________(选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子。21cnjy.com
(4)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,这说明近视眼镜对光线有________作用。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的________。21*教*育*名*师
冲刺过关演练
1. 将一个凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10 cm处得到一个最小、最亮的光斑,若将一个物体放在凸透镜前30 cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个( )
A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像
C. 正立、缩小的实像 D. 正立、放大的虚像
2. 如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像。当把蜡烛向左移动一段距离,要在光屏上再次成一个清晰的像,应该( )
A. 保持凸透镜不动,光屏向左移 B. 保持凸透镜不动,光屏向右移
C. 保持凸透镜和光屏都不动 D. 以上做法都不对
3. 烛焰通过焦距为10 cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示。现用焦距为5 cm的乙凸透镜替换甲,不改变蜡烛和凸透镜的位置,关于乙凸透镜的成像情况,正确的说法是( )
A. 要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动
B. 要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动
C. 移动光屏,可以得到一个清晰放大的实像
D. 移动光屏,可以得到一个清晰放大的虚像
4. 如图所示,是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况,以下器材利用这一成像原理的是( )
A. 放大镜 B. 电影放映机
C. 照相机 D. 投影仪
5. 如图所示,图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,在图乙所示的位置光屏上成清晰的像。下列说法正确的是( )
甲 乙
A. 由图甲可知凸透镜的焦距是40 cm
B. 图乙的成像特点与投影仪的成像原理相同
C. 图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分
D. 图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜,光屏向右移动才能找到清晰的像
6. 如图是近视眼和远视眼的成因示意图。下列说法正确的是( )
甲 乙
A. 甲是远视眼,应佩戴凹透镜矫正 B. 甲是远视眼,晶状体折光能力较弱
C. 乙是近视眼,应佩戴凸透镜矫正 D. 乙是近视眼,晶状体折光能力较弱
7. 关于光现象,下列说法正确的是( )
A. 池塘水面波光粼粼是光的反射现象
B. 放映电影时,在幕布上发生的是镜面反射
C. 红色月季花是因为它吸收了红光
D. 近视眼患者需要用凸透镜来矫正视力
8. 如图所示,能正确表示像与物关系的是( )
A B C D
9. 如图所示的装置测出凸透镜的焦距为________cm,用该透镜“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位置如图乙时,移动光屏可成清晰的倒立、________的实像。
甲 乙
10. 为了丰富市民业余文化生活,我市开展了露天电影走进社区活动。准备放映时,画面超出了整个屏幕,如果你是放映员应将放映机________(选填“远离”或“靠近”)屏幕,同时要________(选填“增大”或“减小”)镜头与胶片间的距离。
11. 形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力________(选填“太弱”或“太强”);预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在________(选填“10”“15”或“25”)cm左右。
12. 如图所示 ,请在图中画出两束入射光线对应的折射光线。
13. 画出图中光线AB的折射光线和光线CD的入射光线。
14. 根据入射光线和折射光线,在图中虚线框内画出适当类型的透镜。
15. 如图所示,已知凸透镜的两个焦点,点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内,请在图中用作图法画出烛焰S点的像S′。2-1-c-n-j-y
16. 用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
甲 乙
(1)如图甲所示,凸透镜位置固定。当发光的小灯泡放在40 cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑,则该透镜的焦距为________cm。【21教育】
(2)小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验,烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像,则该像是倒立、________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向________(选填“左”或“右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,并将其靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片是________透镜,老师的视力缺陷是________(选填“近视”或“远视”)。
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参考答案(含解析)
考点训练
1.A 【解析】 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过另一侧的焦点,A正确;凸透镜对光线有会折射聚作用,即折射光线会靠近主光轴,但B选项图中折射光线相比于入射角光线会远离主光轴,B错误;凹透镜对光线有发散作用,即折射光线相比于入射光线会远离主光轴,但C、D选项图中折射光线都靠近了主光轴,故C、D错误。21cnjy.com
2.C 【解析】 将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L。若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小,说明此时光斑在焦点之前,即L<f,后变大,说明此时凸透镜到纸面的距离大于焦距了。21·世纪*教育网
3.焦点 焦距 焦点
4.凸透 20 【解析】 照相机的镜头相当于一个凸透镜,物体和镜头之间的距离是物距,当u>2f时,成倒立、缩小的实像。一架普通照相机镜头的焦距为10 cm,所以物体到镜头的距离大于二倍焦距,即大于20 cm时,底片上能得到清晰的实像。【21教育】
5.小于 正立 放大 虚
6.实像
7.会聚 减小
8.D 【解析】 由题图知,物距与像距相等,所以此时u=v=50 cm=2f,则f=25 cm,A正确。此时成实像,所以屏上的像是倒立的,B正确。凸透镜所成实像是倒立的,像与物体上下、左右相反,蜡烛燃烧变短,物体向下移动,屏上像的位置会上升,C正确。取走光屏,凸透镜照样能够成像,D错误。2·1·c·n·j·y
9.A 【解析】 由题意知,开始时物距大于像距,所以物距大于二倍焦距,且像距介于一倍焦距与二倍焦距之间,即30 cm>2f,f<15 cm<2f,解得7.5 cm<f<15 cm。由以上分析可知,若把物体放置在距凸透镜15 cm处,此时的物距大于一倍焦距、小于二倍焦距,由凸透镜的成像规律可知,此时凸透镜成倒立、放大的实像。21*cnjy*com
10.Ⅲ 上 【解析】 由题图知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像的特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成的像是倒立、缩小的实像,所以物体在图中Ⅲ区域,箭头向上。
11.蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上 烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度 【解析】 由于物体成实像时,像与物位于凸透镜的两侧,所以实验时,要将蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧,凸透镜放在中间,即将蜡烛、凸透镜、光屏的位置在同一直线上依次放好。为了使像成在光屏中央,就要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。【21cnj*y.co*m】
12.(1)左 (2)①缩小 ②大 (3)左 【解析】 (1)由题图知,A点在二倍焦距之外,所以此时成倒立、缩小的实像,像距应处于一倍焦距和二倍焦距之间,应将光屏向左移动。(2)①在1~4次实验中,都是u>2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。②第6次的物距2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像;第5次时物距u=2f,成倒立、等大的实像,故第6次的像比第5次的像大。(3)C点在焦点之内,此时成正立、放大的虚像,要想成的虚像更大,应适当增大物距,将蜡烛远离凸透镜,向左移动。21-cnjy*com
13. B 【解析】由题意可以看出,放上蔡老师的眼镜后,成像位置靠近了透镜,说明蔡老师的眼镜对光线有会聚作用,对光线有会聚作用的透镜是凸透镜,故蔡老师的眼镜为凸透镜,凸透镜是用来矫正远视眼的,故蔡老师是远视眼。故选B。
14.凸透镜 凹透镜 【解析】 人的眼球好像照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。由题图可知,物体成像在视网膜的前面,这是近视眼的特征;如果要让像成在视网膜上,需要将光线发散些;凹透镜对光线有发散作用,所以可以利用凹透镜进行矫正。
15.(1)10 (2)倒立、缩小的实像 30 (3)远离
16.(1)11.0 (2)下 (3)C 投影仪
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1.B
2.C
3.C
4.B
5.A
6.B
7.D 【解析】 由题图可知,此时的物距为30 cm,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,其应用在了照相机上,故B错误;若凸透镜的焦距为8 cm,由图可知物距u=30 cm,大于二倍焦距,像距应位于一倍焦距和二倍焦距之间,像距为20 cm不能满足要求,故A错误;保持透镜和光屏位置不动,只移动蜡烛,无法在光屏上成清晰的像,故C错误。21世纪教育网
8.BC 【解析】 当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,由于凸透镜成实像时光路可逆,故烛焰在B点和在A点时成像情况不同,所以一次成的是实像,一次成的是虚像。由于AB间的距离小于AC间的距离,故当烛焰在B点时,成的是虚像,像与物体在凸透镜的同一侧,所以凸透镜应该在B的左边;当烛焰在A点时,成像在C点,成的是实像,凸透镜应在AC之间,故凸透镜的位置应该在BC之间。21·cn·jy·com
9.接近 【解析】 内窥镜相当于凸透镜,为了减小观察范围,应该减小物距,应该使内窥镜细管顶端接近患处。 21*教*育*名*师
10.焦距 倒立
11.甲 凸
12.放大 幻灯机
13.缩小 减小
14.10.0 缩小 照相机(或摄像机)
15.主光轴 15.0 靠近
16.缩小 7.5 cm<f<10 cm
17.倒 右 右 55~60 cm
18.(1)20.6(20.3~20.9均可) (2)放大 (3)右
19.(1)10.6(10.2~10.8 均可) (2)照相机 左 变小 (3)没有 (4)发散 前方(或前面,或前边)
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1. A 【解析】将一个凸透镜正对太阳光,在凸透镜后得到的最小最亮的点即为凸透镜的焦点,这点到凸透镜光心的距离叫作焦距,因此,该凸透镜的焦距为10 cm;若将一个物体放在凸透镜前30 cm处时,物距大于凸透镜的2倍焦距,因此,在凸透镜的另一侧将得到一个倒立、缩小的实像,A选项正确。故选A。21教育网
2. A 【解析】由图可知,蜡烛在光屏上成的是一个倒立、缩小的实像,则满足u>2f,当将蜡烛向左移动时,仍然满足u>2f这一条件,根据凸透镜成像规律可知,此时成的像将比原来的小。为了使该像成在光屏上,应该保持凸透镜不动,将光屏向左移动。故选A。www-2-1-cnjy-com
3. B 【解析】 由图知,物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像;当将原凸透镜换成焦距为5 cm的凸透镜时,由于该凸透镜的焦距更小,会使所成的像往前移动,即在凸透镜和光屏之间会聚成像,故应将光屏向左移动才能得到清晰的像,故A项错误,B项正确;此时,物距仍会大于2倍焦距,故移动光屏后,在光屏上仍然得到的是倒立、缩小的实像,故C、D两项错误。故选B。
4. C 【解析】从题图中可以看出物距大于像距且蜡烛烛焰通过凸透镜后在光屏上成倒立、缩小的实像.其典型应用就是照相机。故选C。【21教育名师】
5. D 【解析】由图甲可知凸透镜的焦距是10 cm,A错误;图乙物距大于像距,成倒立的缩小的实像,与照相机的原理相同,B错误;图乙若用遮光板挡住凸透镜的上半部分,光屏仍出现完整的像,只是略暗一些,C错误;图乙中若在凸透镜左侧戴上近视镜,由于近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以成像要远些,光屏要向右移动才能找到清晰的像,D正确。故选D。
6. B 【解析】近视眼成因:眼球晶状体的曲度过大,晶状体折射能力较强,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方造成近视眼,需配戴凹透镜进行矫正.远视眼成因:远视眼的晶状体变薄,晶状体折射能力较弱,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方,需配戴凸透镜进行矫正。由题意可知:图甲是远视眼,应戴凸透镜眼镜;图乙是近视眼,应配凹透镜矫正。故选B。
7. A 【解析】池塘水面波光粼粼,是由于光照射到平静的水面上发生光的反射现象形成的,A正确;放映电影用到的幕布,表面凹凸不平,光照射到幕布上发生漫反射,使各个方向上的人都能看见,B错误;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红色月季花呈现红色是因为它反射红光,C错误;近视眼是因为远处物体反射的光会聚在视网膜之前,近视眼需要用凹透镜制成的近视眼镜来矫正,D错误。故选A。
8. A 【解析】凸透镜成实像的时候都是倒立的像,如图A物距大于二倍焦距,成缩小的像,像成在一倍焦距和二倍焦距之间,故A正确;如图B物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距在二倍焦距之外,成放大倒立的实像,故B错误;C、D平面镜成的像关于平面镜对称,故C、D错误。故选A。
9. 10.0 放大 【解析】由题图甲可知,凸透镜所在位置为10.0 cm,光屏所在位置为20.0 cm,故凸透镜的焦距f=20.0 cm-10.0 cm=10.0 cm.由题图乙可知,蜡烛所在位置为50.0 cm,凸透镜所在位置为65.0 cm,则此时的物距u=65.0 cm-50.0 cm=15.0 cm;由于f<u<2f,此时凸透镜成倒立、放大的实像。
10. 靠近 增大 【解析】放映机与屏幕之间的距离是像距,胶片与镜头之间的距离是物距;要使画面全在屏幕中,就要使像变小,这就要减小像距,同时增大物距,所以应将放映机靠近屏幕,同时增大镜头与胶片间的距离。
11. 太强 25 【解析】形成近视眼的原因是晶状体太厚,眼睛的折光能力太强,使远处物体成像于视网膜前。预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离保持在明视距离附近,即25 cm左右。
12. 如图所示。
【解析】(1)连接平行于主光轴入射光线的右端点和凸透镜右侧的焦点画射线,再根据入射光线的箭头方向,标出折射光线的箭头方向;(2)用实线延长过光心的入射光线,再根据入射光线的箭头方向,标出折射光线的箭头方向。2-1-c-n-j-y
13. 如图所示。
【解析】依据平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜折射后光线的反向延长线过凹透镜焦点,画出光线AB的折射光线;若折射光线平行于主光轴,则入射光线的延长线过凹透镜的焦点,依此画出CD的入射光线即可。
14. 如图所示。
【解析】图中平行的光线经透镜折射后变得发散,因此该透镜对光线具有发散作用,为凹透镜。
15. 如图所示
【解析】点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内,则其成的像为虚像。从S点发出的平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后过焦点F,从S点发出的过光心的光线其传播方向不变,将这两条光线反向延长,交于点S′,S′就是烛焰S点的像。【21·世纪·教育·网】
16. (1)10 (2)放大 (3)右 (4)凹 近视 【解析】(1)经过凸透镜的平行光才会在不断移动的光屏上形成大小不变的圆形光斑,而从焦点发出的光经过凸透镜才能变成平行光,即小灯泡此时就在凸透镜的焦点上,因此焦距等于50 cm-40 cm=10 cm;(2)此时的物距u=15 cm,属于f21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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