第三章 透镜及其应用(原卷)
■考点一 透镜 生活中的透镜
1、中间厚、边缘薄的透镜叫做____;中间薄、边缘厚的透镜叫做____。通过透镜两个球面球心的直线叫做____,简称主轴。主轴上有一个特殊点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫做透镜的____。
2、凸透镜对光有____作用,所以凸透镜又叫做____透镜;凹透镜对光有____作用,所以凹透镜又叫做____透镜。
3、凸透镜能使跟主光轴____的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的___,用字母__表示,焦点到凸透镜光心的距离叫做____,用字母f表示;凸透镜两侧各有一个焦点,两侧的两个焦距____;凸透镜的焦距越小,凸透镜对光的___作用越强,
4、三条特殊光线:
凸透镜:①通过光心的光线传播方向____;②平行主光轴的光线通过凸透镜后必经____;③从焦点发出(或经过焦点)的光线通过凸透镜后____主光轴。凹透镜:①通过光心的光线传播方向____;②平行主光轴的光线通过凹透镜后发散光线的反向延长线必经____;③延长线经过焦点的光线通过凹透镜后____主光轴。
4、照相机的镜头是由一组透镜组成的,相当于一个____,照相时,物体离照相机镜头比较远,像是____、____的;投影仪也是利用____来成像的,投影仪上有一个相当____的镜头。播放幻灯片是幻灯片镜头较近,像是____、____的,为了在银幕上得到正立的像,幻灯片必须___放;生活中常用的放大镜也是一个____,这是最常用的光学仪器之一,把放大镜放在物体跟眼睛之间,适当调整距离,我们就能看到____、____的像。
5、来自物体的实际光线会聚而成的像是实像,眼睛能看见实像,实像还能成像在光屏上。虚像是光线的反向延长线相交形成的,眼睛能看见虚像,但虚像不能成像在光屏上。
■考点二 凹透镜的成像规律
6、凸透镜成像规律及其应用
物距u跟焦距的关系
像距v跟焦距的关系
像的性质
应用
缩放
正倒
虚实
无限远
v=f
极小
光斑
测焦距
u>2f
2f>v>f
__
__
__
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实像
测焦距
2f>u>f
v>2f
__
__
__
投影仪
u=f
无限远
平行光源
u<f
同侧
__
__
__
放大镜
■考点三 眼睛和眼镜
7、人眼主要是由角膜、瞳孔、____、睫状体、玻璃体、____、视神经组成,____和____的共同作用相当于一个可以改变焦距____;____相当于光屏
8、____只能看清近处的物体,看不清远处的物体,形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处某点的光会聚在视网膜___,因此在视网膜上形成一个模糊的光斑;矫正的方法是在眼睛前放一个合适的___,使来自远处物体的光会聚到视网膜上。
9、____只能看清远处的物体,看不清近处的物体,形成近视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太强弱,来自近处某点的光会聚在视网膜___,因此在视网膜上形成一个模糊的光斑;矫正的方法是在眼睛前放一个合适的____,使来自近处物体的光会聚到视网膜上。
10、显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个____,靠近眼睛的凸透镜叫做____,靠近被观察物体的凸透镜叫做____。有一种望远镜是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的叫做____,靠近被观察物体的叫做____。
■易错提示
1、会聚光线是相对入射光线而言的,会聚光线有可能也是发散的,但相对入射光线会聚了。
2、凸透镜成像规律跟物距和焦距都有关系,不能只看物距的变化。
3、遮挡挡透镜的一部分,仍然能成完整的像,但像的亮度变暗一些。
■考点1:透镜 生活中的透镜
◇典例1:关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点上
B.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点
C.凸透镜只对平行光有会聚作用
D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
【答案】B
【解析】A、凸透镜对光线有会聚作用,但光线通过凸透镜不一定能会聚于一点,故A错误;B、凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故B正确;C、凸透镜对所有光线有会聚作用,故C错误;D、平行于主光轴的光线通过凸透镜后一定经过焦点,故D错误。
◇典例2如图所示是投影仪的工作原理示意图,投影仪成像的特点是( )
A. 倒立、放大、实像 B. 正立、放大、实像
C. 正立、放大、虚像 D. 倒立、放大、虚像
【答案】A
【解析】如图所示是投影仪的工作原理示意图,由图知,此时物距小,像距大,根据凸透镜成像的规律知:
投影仪成像的特点是:成倒立、放大的实像。
故选A。
◆变式训练
1.1小明同学观察到了如图所示的实验现象。下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是( )
A. 放大镜 B. 照相机
C. 投影仪 D. 汽车的后视镜
1.2 如图所示是照相机的成像示意图,以下说法中不正确的是( )
A. 照相机的镜头相当于凸透镜
B. 所成的像是倒立、缩小的实像
C. 所成的像是正立、缩小的实像
D. 要使照出的像变大些,需要将镜头靠近物体
1.3下列关于实像与虚像的说法中,正确的是( )
A. 虚像是人的幻觉,实像是由实际光线会聚而成的像
B. 虚像就是影子,实像是由实际光线会聚而成的像
C. 实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上
D. 光线经过折射后总是成实像,经过反射后总是成虚像
■考点2:凸透镜的成像规律
◇典例1:将一个凸透镜正对太阳,在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑.将一个物体放在此透镜前40cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个( )
A. 倒立、放大的实像 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像
【答案】C
【解析】(1)根据阳光聚焦方法得到焦距:太阳光射到地球上是平行光,平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到凸透镜的焦点.
(2)凸透镜成像时,U=2f,成倒立、等大的实像.
解:将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜20cm的地方得到一个最小亮点,所以凸透镜的焦距f=20cm.
一个物体放在这个透镜前40cm处,U=2f,成倒立、等大的实像.
故选C.
◇典例2:在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( )
A. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
【答案】A
【解析】由图知道,此时物距小于像距,成倒立放大的实像,要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜,故选A。
◇典例3:小明做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用凸透镜焦距为10cm.实验过程中,他发现烛焰在光屏上成的像偏高,若要使烛焰成像在光屏中心,只调节光屏,应将光屏向 ________(填“上”、“下”)调节.若光屏高度调好后,蜡烛和透镜放在如图所示的位置时,调节光屏距离,使光屏上出现一个清晰的像,这个像是 ________(选填“倒立”或“正立”)、 ________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像.生活中 ________(填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是利用这个原理制成的.图中若固定凸透镜,将蜡烛移到30cm 刻线处,仍要在光屏上的到一个清晰地像,则光屏应向 ________(选填“左”或“右”)移动.
?
【答案】 (1). 上 (2). 倒立 (3). 缩小 (4). 照相机 (5). 右
【解析】在凸透镜成像的实验中,为使像能成在光屏的中央,实验前应调节凸透镜、光屏和蜡烛的高度,使凸透镜的中心、光屏的中心、烛焰的中心大致在同一高度;由于烛焰在光屏上的像偏高,且凸透镜成倒立的实像,所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下,故为使像能成在光屏的中央,可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜,或向上移动光屏;
根据题意知道,凸透镜的焦距是10cm,由图知道,凸透镜的位置在50cm处,此时蜡烛位于15cm刻度线处,即物距是:u=35cm,因为u>2f,所以成倒立、缩小的实像;照相机就是利用这个原理制成的。
若将蜡烛移到30cm 刻线处,仍要在光屏上的到一个清晰地像,则根据“凸透镜成像时,物距增大,像距减小,像减小”的规律知道,此时光屏应向右移动。
◆变式训练
2.1将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前24 cm处,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个清晰等大的像.则该凸透镜的焦距为( )
A. 10cm B. 12cm C. 20cm D. 30cm
2.2. 手持一个凸透镜在室内白墙和窗户之间移动(离墙更近些),在墙上能看到( )
A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像 C. 正立、放大的虚像 D. 正立、缩小的虚像
2.3在“探究凸透镜成像规律”的实验中
(1)实验装置正确安装并调节后,小芳同学某次实验情景如图所示,此时她在光屏上看到了烛焰清晰的像,生活中的________ 就是利用这一原理制成的.
(2)实验过程中,如果用不透明的硬纸板档住凸透镜的上半部分,则光屏上的像________ .
A.只出现烛焰像的上半部分 B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了 D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个________ (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”).
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向上移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:________ .
■考点3:眼睛和眼镜
◇典例1:?人的眼睛好比一架照相机,从物体射来的光经过晶状体折射后成像于视网膜上,在视网膜上所成的像是( )
A. 倒立、放大的实像 B. 正立、缩小的虚像
C. 倒立、缩小的实像 D. 正立、放大的虚像
【答案】C
【解析】人的眼睛相当于一架微型照相机,晶状体相当于照相机的凸透镜,视网膜相当于光屏,无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距,外界物体在视网膜上成倒立、缩小、实像。故选C。
◇典例2:常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力应该配戴的透镜种类是 )
A. 远视眼,凸透镜 B. 远视眼,凹透镜
C. 近视眼,凸透镜 D. 近视眼,凹透镜
【答案】D
【解析】解答本题需掌握:近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正.
解:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正.故选项D正确.
故选:D.
◆变式训练
3.1在探究远视眼视力矫正问题时,用如图甲所示的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,烧瓶右侧内壁相当于视网膜。图乙中的四幅图是一些同学描绘远视眼矫正的方法和光路,其中能达到远视眼矫正目的的是( )
A. B. C. D.
3.2.如图所示是小明没戴眼镜和戴上眼镜后观察到远处帆船的情形,由此可以判断,小明视力存在的问题以及所戴眼镜的镜片类型是( )
A. 远视眼 凸透镜 B. 近视眼 凹透镜
C. 远视眼 凹透镜 D. 近视眼 凸透镜
■考点4:显微镜和望远镜
◇典例1:显微镜的工作原理是( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射
C. 光的折射 D. 平面镜成像
【答案】C
【解析】
解答:显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,物镜成倒立、放大的实像;目镜,成正立、放大的虚像;目镜与物镜都是通过光的折射成像的,因此显微镜的工作原理是光的折射。
◆变式训练
4.1如图是2016年11月14日天文爱好者们利用天文望远镜观赏超级月亮的情景,这是距离1948年1月以来看到的最大满月。某天文爱好者为了研究这一现象,于是架设一台天文望远镜做进一步观察。关于望远镜,下列说法正确的是( )
A. 望远镜是把远处的月亮在离我们眼睛很近的地方成像后再放大
B. 通过望远镜看到的是月亮被两次放大之后的实像
C. 它的物镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像
D. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
1. 下列仪器中,不能用于观测天体的是( )
A. 光学望远镜??????????? B. 放大镜??????????? C. X射线望远镜????????? D. 射电望远镜
2. 当蜡烛距离凸透镜10cm时,光屏上成倒立放大的像;把蜡烛移到距离透镜8cm处时,成的像()
A. 一定是实像??????????? B. 一定是虚像??????? C. 一定是放大的?????????? D. 一定是缩小的
3. 正常人的眼睛能看清远处的物体是由于( )
A. 睫状体放松,晶状体变薄?????????? B. 睫状体放松,晶状体变厚
C. 睫状体收缩,晶状体变薄?????????? D. 睫状体收缩,晶状体变厚
4. 一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30 cm时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像,当物体移到物距为15 cm时,它的像一定是(???)
A. 放大的实像 B. 缩小的实像 C. 放大的虚像 D. 缩小的虚像
5. 有一款自行车,座椅后连接的微型投影仪可以将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上,因其独特的安全设计和GPS导航功能备受人们的青睐.关于这款自行车,下列说法正确的是(? )
A. 骑行者后背上所成的像是虚像
B. 投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍
C. 从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了镜面反射
D. 骑这种自行车最好穿黑色的衣服
6. 下列关于远视眼的说法正确的是(?? )
A. 人患远视眼的主要原因是因为长期看远处的物体造成的????? B. 远视眼应用凸透镜来矫正
C. 患远视眼的人无法看清近处的任何物体 D. 远视眼的睫状体一直处于收缩状态
7. 如图所示,凸透镜焦距为f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像.现将蜡烛沿主光轴向左移动2f的距离,移动蜡烛的同时移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像,则光屏上的像( )
A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
8. 关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B. 它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C. 它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D. 它由两组透镜组成,靠近眼镜的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
9. 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 ( )
A. 由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B. 图乙的成像的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.
10. 如图,一束来自远处物体的光经某同学眼睛的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜之前,则该同学是( )
?
A. 近视眼,需要用凹透镜矫正?????????? B. 近视眼,需要用凸透镜矫正
C. 远视眼,需要用凹透镜矫正?????? D. 远视眼,需要用凸透镜矫正
11. .如图所示的6块光学元件。要使下面的光路图成立,虚线框内应单独放入的镜是?? ( )
A. 1或3 B. 2或4 C. 1或2 D. 5或6
12. 有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,外形完全一样,如图所示,小明要想找出自己的眼镜,下列做法正确的是( )
?
A. 用手摸镜时,中间厚边缘薄的是近视镜
B. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能会聚的是近视镜
C. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能发散的是近视镜
D. 拿着镜片看字,能把字放大的是近视镜
二、填空题
13. 在森林中旅游时,请不要随意丢弃空的饮料瓶,因为________而易发生火灾。
14. 物像只有落在________上,人才能够清晰地看到这个物体,这就需要眼球内________等结构具有灵敏的调节功能.
15. 如图所示,来自物点A 的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B 点。要使像成在视网膜上,应佩戴一个合适的________透镜制成的眼镜.
1.(2018?金水区校级模拟)正午时,太阳光垂直照射水平地面,取一直径是15cm的圆形的薄透镜正对阳光,在距透镜12cm的地面上得到一个光斑,其直径是5cm,若将透镜向上移动少许,光斑变小,则透镜的焦距是( )
A.6cm B.12cm C.18cm D.24cm
2.(2018?兰州模拟)关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点上
B.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点
C.凸透镜只对平行光有会聚作用
D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
3.(2018?广安)下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.岸边的人在水中所成的“倒影”是光的折射形成的
B.物体在平面镜中成的是虚像,物体离平面镜越近像越大
C.使用投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像,光在屏幕上发生了漫反射
D.凹透镜对光有发散作用,可用来矫正近视眼
4.(2018?广州)将物体分别放在甲、乙凸透镜前,物距相同,通过甲透镜成正立放大的像,通过乙透镜成倒立缩小的像。如图是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图,下列选项中哪幅图可能是平行于主光轴的光线通过乙透镜的光路图( )
A. B.
C. D.
5.(2018?高新区模拟)如图甲所示虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图乙所示,则( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜 B.甲、乙都为凸透镜
C.甲为凸透镜、乙为凹透镜 D.甲、乙都为凹透镜
6.(2018?兰州)在初中物理的学习中,我们经常提到的“像”有:①小孔成像:②平面镜成像:③放大镜成像:④投影仪投影在屏幕上成的像:⑤汽车观后镜中的像。下列关于上述“像”的说法中正确的是( )
A.属于实像的是①②③ B.属于虚像的是④⑤
C.由于反射而成的像是①②⑤ D.由于折射而成的像是③④
7.(2018?市中区一模)如图是我国 1921 年发行的第一套航空邮票。用焦距为 10cm 的凸透镜观察这张邮票上 较小的图案时,应把邮票放到距透镜( )
A.大于 20cm 处 B.大于 10cm 处 C.小于 20cm 处 D.小于 10cm 处
8.(2018?烟台)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是( )
A.像距增大,像变大 B.像距减小,像变大
C.像距减小,像变小 D.像距增大,像变小
9.(2018?临沂)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等大的实像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
10.(2018?威海)下列关于凸透镜应用的说法,正确的是( )
A.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
B.放大镜成正立、放大的实像
C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内
D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投片
11.(2018?通辽)如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是( )
A.物体上的二维码是光源
B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C.要使屏幕上二堆码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
D.影像传感器上成的是正立的实像
12.(2018?广元)如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的视力情况,及矫正需要选用的透镜分别是( )
A.远视眼 凸透镜 B.远视眼 凹透镜
C.近视眼 凸透镜 D.近视眼 凹透镜
13.(2018?琼中县一模)远视眼成像情况和矫正做法正确的是( )
A.②① B.③① C.②④ D.③④
14(2018?娄底)将图中的光路图补充完整。
15.(2018?德州)小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、_______的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_______cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在_______(选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的_______(选填“1、2、3、4”)
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏_______凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
第三章 透镜及其应用(解析卷)
■考点一 透镜 生活中的透镜
1、中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。通过透镜两个球面球心的直线叫做主光轴,简称主轴。主轴上有一个特殊点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫做透镜的光心。
2、凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜又叫做会聚透镜;凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜又叫做发散透镜。
3、凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的焦点,用字母F表示,焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距,用字母f表示;凸透镜两侧各有一个焦点,两侧的两个焦距相等;凸透镜的焦距越小,凸透镜对光的会聚作用越强,
4、三条特殊光线:
凸透镜:①通过光心的光线传播方向不改变;②平行主光轴的光线通过凸透镜后必经焦点;③从焦点发出(或经过焦点)的光线通过凸透镜后平行主光轴。凹透镜:①通过光心的光线传播方向不改变;②平行主光轴的光线通过凹透镜后发散光线的反向延长线必经焦点;③延长线经过焦点的光线通过凹透镜后平行主光轴。
4、照相机的镜头是由一组透镜组成的,相当于一个凸透镜,照相时,物体离照相机镜头比较远,像是缩小、倒立的;投影仪也是利用凸透镜来成像的,投影仪上有一个相当凸透镜的镜头。播放幻灯片是幻灯片镜头较近,像是放大、倒立的,为了在银幕上得到正立的像,幻灯片必须倒放;生活中常用的放大镜也是一个凸透镜,这是最常用的光学仪器之一,把放大镜放在物体跟眼睛之间,适当调整距离,我们就能看到放大、正立的像。
5、来自物体的实际光线会聚而成的像是实像,眼睛能看见实像,实像还能成像在光屏上。虚像是光线的反向延长线相交形成的,眼睛能看见虚像,但虚像不能成像在光屏上。
■考点二 凹透镜的成像规律
6、凸透镜成像规律及其应用
物距u跟焦距的关系
像距v跟焦距的关系
像的性质
应用
缩放
正倒
虚实
无限远
v=f
极小
光斑
测焦距
u>2f
2f>v>f
缩小
倒立
实像
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实像
测焦距
2f>u>f
v>2f
放大
倒立
实像
投影仪
u=f
无限远
平行光源
u<f
同侧
放大
正立
虚像
放大镜
■考点三 眼睛和眼镜
7、人眼主要是由角膜、瞳孔、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜、视神经组成,晶状体和角膜的共同作用相当于一个可以改变焦距凸透镜;视网膜相当于光屏
8、近视眼只能看清近处的物体,看不清远处的物体,形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处某点的光会聚在视网膜前,因此在视网膜上形成一个模糊的光斑;矫正的方法是在眼睛前放一个合适的凹透镜,使来自远处物体的光会聚到视网膜上。
9、远视眼只能看清远处的物体,看不清近处的物体,形成近视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太强弱,来自近处某点的光会聚在视网膜后,因此在视网膜上形成一个模糊的光斑;矫正的方法是在眼睛前放一个合适的凸透镜,使来自近处物体的光会聚到视网膜上。
10、显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。有一种望远镜是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观察物体的叫做物镜。光线
■易错提示
1、会聚光线是相对入射光线而言的,会聚光线有可能也是发散的,但相对入射光线会聚了。
2、凸透镜成像规律跟物距和焦距都有关系,不能只看物距的变化。
3、遮挡挡透镜的一部分,仍然能成完整的像,但像的亮度变暗一些。
■考点1:透镜 生活中的透镜
◇典例1:透镜 生活中的透镜
◇典例1:关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点上
B.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点
C.凸透镜只对平行光有会聚作用
D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
【答案】B
【解析】A、凸透镜对光线有会聚作用,但光线通过凸透镜不一定能会聚于一点,故A错误;B、凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故B正确;C、凸透镜对所有光线有会聚作用,故C错误;D、平行于主光轴的光线通过凸透镜后一定经过焦点,故D错误。
◇典例2如图所示是投影仪的工作原理示意图,投影仪成像的特点是( )
A. 倒立、放大、实像 B. 正立、放大、实像
C. 正立、放大、虚像 D. 倒立、放大、虚像
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示是投影仪的工作原理示意图,由图知,此时物距小,像距大,根据凸透镜成像的规律知:
投影仪成像的特点是:成倒立、放大的实像。
故选A。
◆变式训练
1.1小明同学观察到了如图所示的实验现象。下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是( )
A. 放大镜 B. 照相机
C. 投影仪 D. 汽车的后视镜
【答案】C
【解析】
【详解】由图知,通过透镜观察书本上的字时,成倒立放大的像,故为凸透镜;
A、放大镜利用了凸透镜成正立放大虚像的原理;
B、照相机利用了凸透镜成倒立缩小实像的原理;
C、投影仪利了用凸透镜成倒立放大实像的原理;
D、汽车的后视镜利用的凸面镜,利用光的反射工作;
故C符合题意。
1.2 如图所示是照相机的成像示意图,以下说法中不正确的是( )
A. 照相机的镜头相当于凸透镜
B. 所成的像是倒立、缩小的实像
C. 所成的像是正立、缩小的实像
D. 要使照出的像变大些,需要将镜头靠近物体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 照相机要成实像,镜头必须是凸透镜,故A正确;
B.C. 照相机利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成,故B正确,C错误;
D. 根据凸透镜成像的规律知,要使照出的像变大些,应减小物距,增大像距,即需要将镜头靠近物体,以减小物距,故D正确;
故选C。
1.3下列关于实像与虚像的说法中,正确的是( )
A. 虚像是人的幻觉,实像是由实际光线会聚而成的像
B. 虚像就是影子,实像是由实际光线会聚而成的像
C. 实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上
D. 光线经过折射后总是成实像,经过反射后总是成虚像
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实像是由实际光线会聚而成的像,而虚像是反射或折射光线的反向延长线相交而形成的,不能呈现在光屏上,但人眼可以看到,不是幻觉,故A错误;
B. 虚像是反射或折射光线的反向延长线相交而形成的,而影子是由光的直线传播而形成的,两者不同,故B错误;
C. 实像由实际光线会聚而成的像,能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上,故C正确;
D. 光线经过折射后可以成实像也可以成虚像,如凸透镜在物距大于焦距时成实像,物距小于焦距时成虚像,而经过反射后也能成实像,如光线经过投影仪上面的平面镜反射后,在屏幕上成实像,故D错误;
故选C。
■考点2:凸透镜的成像规律
◇典例1:将一个凸透镜正对太阳,在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑.将一个物体放在此透镜前40cm处,则可在凸透镜的另一侧得到一个( )
A. 倒立、放大的实像 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像
【答案】C
【解析】
试题分析:(1)根据阳光聚焦方法得到焦距:太阳光射到地球上是平行光,平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到凸透镜的焦点.
(2)凸透镜成像时,U=2f,成倒立、等大的实像.
解:将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜20cm的地方得到一个最小亮点,所以凸透镜的焦距f=20cm.
一个物体放在这个透镜前40cm处,U=2f,成倒立、等大的实像.
故选C.
◇典例2:在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像.要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是( )
A. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动
B. 透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动
C. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动
D. 透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动
【答案】A
【解析】
由图知道,此时物距小于像距,成倒立放大的实像,要使光屏上呈现倒立、缩小的实像,要增大物距,同时减小像距,所以在凸透镜不动时,蜡烛远离凸透镜,同时光屏靠近凸透镜,故选A。
◇典例3:小明做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用凸透镜焦距为10cm.实验过程中,他发现烛焰在光屏上成的像偏高,若要使烛焰成像在光屏中心,只调节光屏,应将光屏向 ________(填“上”、“下”)调节.若光屏高度调好后,蜡烛和透镜放在如图所示的位置时,调节光屏距离,使光屏上出现一个清晰的像,这个像是 ________(选填“倒立”或“正立”)、 ________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像.生活中 ________(填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是利用这个原理制成的.图中若固定凸透镜,将蜡烛移到30cm 刻线处,仍要在光屏上的到一个清晰地像,则光屏应向 ________(选填“左”或“右”)移动.
?
【答案】 (1). 上 (2). 倒立 (3). 缩小 (4). 照相机 (5). 右
【解析】
【详解】在凸透镜成像的实验中,为使像能成在光屏的中央,实验前应调节凸透镜、光屏和蜡烛的高度,使凸透镜的中心、光屏的中心、烛焰的中心大致在同一高度;由于烛焰在光屏上的像偏高,且凸透镜成倒立的实像,所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下,故为使像能成在光屏的中央,可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜,或向上移动光屏;
根据题意知道,凸透镜的焦距是10cm,由图知道,凸透镜的位置在50cm处,此时蜡烛位于15cm刻度线处,即物距是:u=35cm,因为u>2f,所以成倒立、缩小的实像;照相机就是利用这个原理制成的。
若将蜡烛移到30cm 刻线处,仍要在光屏上的到一个清晰地像,则根据“凸透镜成像时,物距增大,像距减小,像减小”的规律知道,此时光屏应向右移动。
◆变式训练
2.1将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前24 cm处,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个清晰等大的像.则该凸透镜的焦距为( )
A. 10cm B. 12cm C. 20cm D. 30cm
【答案】B
【解析】
试题分析:当在光屏上成清晰等大的实像时,此时的物距等于二倍的焦距,所以可知焦距为12cm,故应选B。
考点:凸透镜
2.2. 手持一个凸透镜在室内白墙和窗户之间移动(离墙更近些),在墙上能看到( )
A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像 C. 正立、放大的虚像 D. 正立、缩小的虚像
【答案】A
【解析】
试题分析:手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动,“窗户”是物体,“白墙”是光屏。且物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,在墙上能看到倒立、缩小的实像,故A正确。B、C、D均错误。
2.3在“探究凸透镜成像规律”的实验中
(1)实验装置正确安装并调节后,小芳同学某次实验情景如图所示,此时她在光屏上看到了烛焰清晰的像,生活中的________ 就是利用这一原理制成的.
(2)实验过程中,如果用不透明的硬纸板档住凸透镜的上半部分,则光屏上的像________ .
A.只出现烛焰像的上半部分 B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了 D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个________ (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”).
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向上移动,为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:________ .
【答案】 (1). 照相机 (2). D (3). 近视眼镜 (4). 将蜡烛向上调节(或将凸透镜向下调节或将光屏向上调节)
【解析】
试题分析:(1)当物距大于2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的,此时像距处于f和2f之间,像距小于物距;
(2)当将凸透镜的部分遮住时,凸透镜仍能成完整的像;
(3)根据凸透镜和凹透镜对光线的作用进行分析;
(4)凸透镜成的实像是倒立的,像与物体的变化方向恰好相反.
解:(1)由图知,像距小于物距,此时成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的;
(2)挡住透镜上半部分,下半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,D正确;
(3)把光屏向右移动一小段距离,要想在光屏上再次得到淸晰的像,应使像向右移动,则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜;近视眼就是利用这种透镜矫正的;
(4)蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,可向上移动光屏;或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜.
故答案为:(1)照相机;(2)D;(3)近视眼镜;(4)将蜡烛向上调节(或将凸透镜向下调节或将光屏向上调节).
■考点3:眼睛和眼镜
◇典例1:?人的眼睛好比一架照相机,从物体射来的光经过晶状体折射后成像于视网膜上,在视网膜上所成的像是( )
A. 倒立、放大的实像 B. 正立、缩小的虚像
C. 倒立、缩小的实像 D. 正立、放大的虚像
【答案】C
【解析】
【详解】人的眼睛相当于一架微型照相机,晶状体相当于照相机的凸透镜,视网膜相当于光屏,无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距,外界物体在视网膜上成倒立、缩小、实像。故选C。
◇典例2:常见的视力缺陷有近视和远视。如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力应该配戴的透镜种类是 )
A. 远视眼,凸透镜 B. 远视眼,凹透镜
C. 近视眼,凸透镜 D. 近视眼,凹透镜
【答案】D
【解析】
试题分析:解答本题需掌握:近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正.
解:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正.故选项D正确.
故选:D.
◆变式训练
3.1在探究远视眼视力矫正问题时,用如图甲所示的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,烧瓶右侧内壁相当于视网膜。图乙中的四幅图是一些同学描绘远视眼矫正的方法和光路,其中能达到远视眼矫正目的的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】远视眼所成的像在视网膜的后方,为了使像正好呈在视网膜上,应使光线提前会聚,使所成的像相对于晶状体前移,所以应佩戴会聚透镜即凸透镜;由图可知,表示远视眼及其矫正方法的是 D.故选:D.
【点睛】解答本题需掌握:远视眼是晶状体会聚能力减弱,像成在视网膜的后方,应佩戴凸透镜矫正.
3.2.如图所示是小明没戴眼镜和戴上眼镜后观察到远处帆船的情形,由此可以判断,小明视力存在的问题以及所戴眼镜的镜片类型是( )
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A. 远视眼 凸透镜 B. 近视眼 凹透镜
C. 远视眼 凹透镜 D. 近视眼 凸透镜
【答案】B
【解析】
【详解】近视眼的表现是看不清远处的东西,即是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后距离方向太长,使得像成在视网膜的前方造成的,故若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼。由此可以判断出小明视力存在的问题是近视眼,所戴眼镜的镜片类型为凹透镜。故选B.
■考点4:显微镜和望远镜
◇典例1:显微镜的工作原理是( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射
C. 光的折射 D. 平面镜成像
【答案】C
【解析】
解答:显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,物镜成倒立、放大的实像;目镜,成正立、放大的虚像;目镜与物镜都是通过光的折射成像的,因此显微镜的工作原理是光的折射。
故【答案】C
◆变式训练
4.1如图是2016年11月14日天文爱好者们利用天文望远镜观赏超级月亮的情景,这是距离1948年1月以来看到的最大满月。某天文爱好者为了研究这一现象,于是架设一台天文望远镜做进一步观察。关于望远镜,下列说法正确的是( )
A. 望远镜是把远处的月亮在离我们眼睛很近的地方成像后再放大
B. 通过望远镜看到的是月亮被两次放大之后的实像
C. 它的物镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像
D. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
【答案】A
【解析】
【详解】A. 望远镜的物镜相当于照相机,其作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,目镜相当于放大镜,把像放大,故A正确;B. 望远镜的物镜相当于照相机,使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,故B错误;C. 望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,故C错误;D. 望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像,二者作用不同,故D错误。故选A.
1. 下列仪器中,不能用于观测天体的是( )
A. 光学望远镜??????????? B. 放大镜??????????? C. X射线望远镜????????? D. 射电望远镜
【答案】B
【解析】
【详解】天体离我们很远,望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像,这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立虚像,所以观测天体时应选用望远镜;而放大镜的作用是将物体放在焦点内,使物体放大,不能用来观测天体。故选B.
【点睛】根据凸透镜成像规律和望远镜的作用来解答此题.
2. 当蜡烛距离凸透镜10cm时,光屏上成倒立放大的像;把蜡烛移到距离透镜8cm处时,成的像()
A. 一定是实像??????????? B. 一定是虚像??????? C. 一定是放大的?????????? D. 一定是缩小的
【答案】C
【解析】
当蜡烛距离凸透镜10cm时,光屏上成倒立放大的像,则有f<10cm<2f可得5cm<f<10cm;当5cm<f<8cm时8cm的物距在1倍焦距和2倍焦距之间成倒立放大实像;当8cm<f<10cm时8cm的物距在1倍焦距以内成正立放大虚像。综上所述成的像一定是放大的。故选C。
3. 正常人的眼睛能看清远处的物体是由于( )
A. 睫状体放松,晶状体变薄?????????? B. 睫状体放松,晶状体变厚
C. 睫状体收缩,晶状体变薄?????????? D. 睫状体收缩,晶状体变厚
【答案】A
【解析】
【详解】人眼晶状体的曲度可以调节,当看远处物体时,睫状体放松,晶状体变薄,折光能力变弱,使像成在视网膜上;当看近处的物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,折光能力变弱,也能使像成在视网膜上。故选A.
4. 一物体沿凸透镜的主光轴移动,当物距为30 cm时,在凸透镜另一侧的光屏上得到一个放大的实像,当物体移到物距为15 cm时,它的像一定是(???)
A. 放大的实像 B. 缩小的实像 C. 放大的虚像 D. 缩小的虚像
【答案】C
【解析】
从条件“当u="30" cm时,成放大的实像”可得:f<30 cm<2f,即15 cm<f<30 cm。当物体移到物距为15 cm时,即物体在焦距之内,成正立放大的虚像。
5. 有一款自行车,座椅后连接的微型投影仪可以将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上,因其独特的安全设计和GPS导航功能备受人们的青睐.关于这款自行车,下列说法正确的是(? )
A. 骑行者后背上所成的像是虚像
B. 投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍
C. 从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了镜面反射
D. 骑这种自行车最好穿黑色的衣服
【答案】B
【解析】
AB座椅后连接的微型投影仪的镜头是凸透镜,将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上,成的是倒立放大的实像,投影仪的镜头到骑行者后背的距离(即像距)大于镜头焦距的二倍,故A错B正确;从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了漫反射,故C错误;黑色的衣服能够吸收所有的光所以骑这种自行车最好不穿黑色的衣服故D错误。
点睛:根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪;我们能从不同方向都能看见不发光的物体是因为光发生了漫反射;黑色的衣服能够吸收所有的光。
6. 下列关于远视眼的说法正确的是(?? )
A. 人患远视眼的主要原因是因为长期看远处的物体造成的????? B. 远视眼应用凸透镜来矫正
C. 患远视眼的人无法看清近处的任何物体 D. 远视眼的睫状体一直处于收缩状态
【答案】B
【解析】
【详解】A. 人患远视眼的主要原因是晶状体的曲度过小,睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼,不是因为长期看远处的物体造成的,故A错误;B. 远视眼需要戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正,故B正确;C. 远视眼是来自近处物体的光将会聚于视网膜的后方,患远视眼的人看清近处的比较大的物体,故C错误;D. 远视眼的原因是晶状体太薄,或者眼球在前后方向上太短,而不是睫状体一直处于收缩状态,故D错误。故选B.
7. 如图所示,凸透镜焦距为f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像.现将蜡烛沿主光轴向左移动2f的距离,移动蜡烛的同时移动光屏,使烛焰始终能在光屏上成清晰的像,则光屏上的像( )
A. 一直变小 B. 一直变大 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
【答案】A
【解析】
试题分析:由图示可知,此时的物距是小于像距的,所以此时物体是放在了一倍焦距到二倍焦之间,像成在了二倍焦距以外,所成的像是倒立放大的实像;将蜡烛沿主光轴向左移动2f的距离时,物体到了二倍焦距之外,所以成的为倒立缩小的实像,在移动过程中,像是一直变小的;应选A。
【考点定位】凸透镜成像
8. 关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B. 它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C. 它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D. 它由两组透镜组成,靠近眼镜的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【解析】
【详解】A. 望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像,而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物体成一个放大的实像,故A错误;B. 望远镜的物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体成一个倒立缩小的实像,故B错误;C. 望远镜的物镜的目的是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像,故C错误;D. 望远镜由两组透镜组成,靠近眼镜的为目镜,靠近被观测物体的为物镜,故D正确。故选D.
9. 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 ( )
A. 由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B. 图乙的成像的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
【答案】D
【解析】
【详解】A. 根据甲图可以知道f=10cm,故A错误;B. 根据乙图u>2f,应用应该是照相机,故B错误;C. 挡住了透镜上半部分,光能通过下半部分会聚成像,只是光线变少了能成一个变暗的完整的像,故C错误;D. 近视眼镜(凹透镜)对光有发散作用,所以像会成在后面,光屏向右移动。故D正确。故选:D.
.
10. 如图,一束来自远处物体的光经某同学眼睛的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜之前,则该同学是( )
?
A. 近视眼,需要用凹透镜矫正?????????? B. 近视眼,需要用凸透镜矫正
C. 远视眼,需要用凹透镜矫正?????? D. 远视眼,需要用凸透镜矫正
【答案】A
【解析】
试题分析:解答本题需掌握:近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正.由题干图可知:像呈在视网膜的前方,所以该模型是近视眼,近视眼是由于晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚.故B、C、D错误.故选A
考点: 近视眼的成因与矫正办法.
11. .如图所示的6块光学元件。要使下面的光路图成立,虚线框内应单独放入的镜是?? ( )
A. 1或3 B. 2或4 C. 1或2 D. 5或6
【答案】A
【解析】
由图可知,光线能透过该镜,所以此镜为透镜 ,且平行光线经过透镜折射后会聚在了焦点上,所以该透镜为凸透镜.根据凸透镜的特点可知1, 3为凸透镜.
故选A.
12. 有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,外形完全一样,如图所示,小明要想找出自己的眼镜,下列做法正确的是( )
?
A. 用手摸镜时,中间厚边缘薄的是近视镜
B. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能会聚的是近视镜
C. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能发散的是近视镜
D. 拿着镜片看字,能把字放大的是近视镜
【答案】C
【解析】
【详解】A. 用手摸镜时,中间厚边缘薄的是凸透镜,用于矫正远视眼;故A错误;B. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜,即是远视镜,故B错误;C. 让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑,即能使得光线发散,所以是凹透镜,即是近视镜,故C正确;D. 拿着镜片看字,把字放大的是放大镜,即是凸透镜,是远视镜,故D错误。故选C.
二、填空题
13. 在森林中旅游时,请不要随意丢弃空的饮料瓶,因为________而易发生火灾。
【答案】瓶中进水后相当于凸透镜,对光线有会聚作用.
【解析】
试题分析:透明圆塑料瓶装水后,中间厚而边缘薄,类似于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用.因为瓶中进入水之后,瓶中的水形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成树叶燃烧,造成火灾.故答案为:瓶中进水后相当于凸透镜,对光线有会聚作用.
考点: 凸透镜的会聚作用.
14. 物像只有落在________上,人才能够清晰地看到这个物体,这就需要眼球内________等结构具有灵敏的调节功能.
【答案】 (1). 视网膜 (2). 晶状体
【解析】
【详解】物像只有落在视网膜上,人才能够清晰地看到这个物体,看近处物体时,必须通过睫状肌的收缩作用,使晶体的凸度增加,使近处的物体像能够落在视网膜上,才能看清。看远处物体时,必须通过睫状肌的舒张作用,使晶体的凸度减小,使远处的物体像能够落在视网膜上,才能看清。
.
15. 如图所示,来自物点A 的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B 点。要使像成在视网膜上,应佩戴一个合适的________透镜制成的眼镜.
【答案】凸透
【解析】
由图像可知,实际光线汇聚在视网膜后面,为了使像成在视网膜上,应该让光线更加的汇聚一些,所以应该佩戴凸透镜制成的眼镜.
1.(2018?金水区校级模拟)正午时,太阳光垂直照射水平地面,取一直径是15cm的圆形的薄透镜正对阳光,在距透镜12cm的地面上得到一个光斑,其直径是5cm,若将透镜向上移动少许,光斑变小,则透镜的焦距是( )
A.6cm B.12cm C.18cm D.24cm
【答案】C
【解析】凸透镜对光线有会聚的作用;最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置,焦点到透镜光心的距离就是焦距。在距透镜12cm的地面上得到一个光斑,说明太阳光经凸透镜未过焦点会聚的。将透镜向上移动少许,光斑变小,说明太阳光经凸透镜是没过焦点会聚的光斑。
由图知EF=5cm,AB=15cm;因为△AOB∽△EOF;所以=,因为CO=f,CD=12cm,
=,解得:f=18cm。故选C。
2.(2018?兰州模拟)关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点上
B.凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点
C.凸透镜只对平行光有会聚作用
D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
【答案】B
【解析】A、凸透镜对光线有会聚作用,但光线通过凸透镜不一定能会聚于一点,故A错误;B、凸透镜和凹透镜都有焦点,凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故B正确;C、凸透镜对所有光线有会聚作用,故C错误;D、平行于主光轴的光线通过凸透镜后一定经过焦点,故D错误。
故选B。
3.(2018?广安)下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.岸边的人在水中所成的“倒影”是光的折射形成的
B.物体在平面镜中成的是虚像,物体离平面镜越近像越大
C.使用投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像,光在屏幕上发生了漫反射
D.凹透镜对光有发散作用,可用来矫正近视眼
【答案】D
【解析】A、“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;B、像和物体的大小相等,物体离平面镜越近,所成的像不会变大,故B错误;
C、投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像,为了使各个方向的人都能看到屏幕上的像,故光在屏幕上要发生漫反射,故C错误;D、近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,应佩戴发散透镜使光线推迟会聚,因凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体,故D正确。故选D。
4.(2018?广州)将物体分别放在甲、乙凸透镜前,物距相同,通过甲透镜成正立放大的像,通过乙透镜成倒立缩小的像。如图是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图,下列选项中哪幅图可能是平行于主光轴的光线通过乙透镜的光路图( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,由图可知,f甲=20cm,设物体到甲和乙凸透镜的距离都为u,物体通过甲透镜成正立放大的像,由凸透镜成像规律知,u<f甲,物体通过乙透镜成倒立缩小的像,则u>2f乙,所以f甲>2f乙,即:20cm>2f乙,所以f乙<10cm,由各选项知,A凸透镜焦距5cm,BCD凸透镜焦距都大于10cm。故选A。
5.(2018?高新区模拟)如图甲所示虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图乙所示,则( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜 B.甲、乙都为凸透镜
C.甲为凸透镜、乙为凹透镜 D.甲、乙都为凹透镜
【答案】B
【解析】发光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了,因此两图都应是凸透镜。故选B。
6.(2018?兰州)在初中物理的学习中,我们经常提到的“像”有:①小孔成像:②平面镜成像:③放大镜成像:④投影仪投影在屏幕上成的像:⑤汽车观后镜中的像。下列关于上述“像”的说法中正确的是( )
A.属于实像的是①②③ B.属于虚像的是④⑤
C.由于反射而成的像是①②⑤ D.由于折射而成的像是③④
【答案】D
【解析】①小孔成像是由光的直线传播形成的实像。②平面镜成像是由光的反射形成的虚像。③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像。④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像。
⑤汽车观后镜中的像,观后镜是凸面镜,所以它成的像是由光的反射形成的虚像。其中,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④。故选D。
7.(2018?市中区一模)如图是我国 1921 年发行的第一套航空邮票。用焦距为 10cm 的凸透镜观察这张邮票上 较小的图案时,应把邮票放到距透镜( )
A.大于 20cm 处 B.大于 10cm 处 C.小于 20cm 处 D.小于 10cm 处
【答案】D
【解析】用焦距为10cm的凸透镜观察这张邮票上较小的图案,凸透镜起放大作用,成正立、放大的虚像,所以物距小于焦距,即邮票到透镜的距离应小于10cm。故选D。
8.(2018?烟台)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是( )
A.像距增大,像变大 B.像距减小,像变大
C.像距减小,像变小 D.像距增大,像变小
【答案】A
【解析】凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从A位置逐渐移到B位置的过程中,由于物距减小,则像距变大,像变大。故选A。
9.(2018?临沂)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等大的实像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像
C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏
【答案】C
【解析】A、由图可知,此时的物距为20cm,成的是倒立、等大的实像,则u=2f,故f=10cm,故A错误;B、将蜡烛移动到20cm刻度处时,物距为50cm﹣20cm=30cm>2f,成的是倒立、缩小的实像,故B错误;C、将蜡烛移动到35cm刻度处,u=50cm﹣35cm=15cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,故应向右移动光屏,才能在光屏上呈现清晰的像,故C正确;D、将蜡烛移动到45cm刻度处,u=50cm﹣45cm=5cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,故光屏上接收不到像,故D错误。故选C。
10.(2018?威海)下列关于凸透镜应用的说法,正确的是( )
A.近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
B.放大镜成正立、放大的实像
C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内
D.要使投影仪成像变大,应使投影仪远离屏幕,同时使镜头靠近投片
【答案】D
【解析】A、近视眼观察远处物体时,像成在视网膜的前方,为使光线延迟会聚,应佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正,故A错误;B、放大镜成的是正立、放大的虚像,故B错误;C、手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律工作的,因此,用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头的两倍焦距以外,故C错误;D、要使投影仪成像变大,应减小物距,增大像距,所以,应使投影仪远离屏幕(增大像距),同时使镜头靠近投片(减小物距),故D正确。故选D。
11.(2018?通辽)如图,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是( )
A.物体上的二维码是光源
B.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
C.要使屏幕上二堆码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜
D.影像传感器上成的是正立的实像
【答案】B
【解析】A、二维码本身不发光,不是光源,故A错误;B、手机摄像头相当于凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小实像的原理制作的,故B正确;
C、如果要让像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故C错误。D、手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,影像传感器上成的是倒立缩小实像,故D错误。故选B。
12.(2018?广元)如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的视力情况,及矫正需要选用的透镜分别是( )
A.远视眼 凸透镜 B.远视眼 凹透镜
C.近视眼 凸透镜 D.近视眼 凹透镜
【答案】D
【解析】近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方造成的。由图可知,像呈在了视网膜的前方,所以他是近视眼,应佩戴发散透镜,即凹透镜加以矫正。故选D。
13.(2018?琼中县一模)远视眼成像情况和矫正做法正确的是( )
A.②① B.③① C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】远视眼:如果眼球晶状体的曲度过小,或眼球前后径过短,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方,导致看不清近处的物体,形成远视眼。远视眼戴凸透镜进行矫正,故为③④图。
故选C。
14(2018?娄底)将图中的光路图补充完整。
【答案】
【解析】延长线过焦点的入射光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。如图所示:
15.(2018?德州)小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、_______的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_______cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在_______(选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的_______(选填“1、2、3、4”)
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏_______凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
【答案】(1)放大;40;(2)B;4;(3)远离。
【解析】(1)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,v=55cm﹣25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
(2)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像,故4图符合像的性质;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(3)将一副近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,即像推迟会聚,故应将光屏远离凸透镜。