中考复习:透镜及其应用(基础)
【考纲要求】
1.了解凸透镜、凹透镜对光的作用;
2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴;
3.理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件;
4.知道照相机、幻灯机和放大镜的原理;
5.知道近视眼和远视眼的矫正;
6.了解望远镜、显微镜的工作原理。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、透镜
1、凸透镜:
(1)中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。
(2)凸透镜对光线有会聚作用。
2、凹透镜:
(1)中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。
(2)凹透镜对光线有发散作用。
3、透镜的主光轴和光心:
如下图所示:透镜上通过两个球心的直线CC′叫主光轴;主光轴上有一个特殊点,通过该点的光其传播方向不变,这个点是光心。
4、凸透镜的焦点、焦距
(1)焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示。
(2)焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
要点诠释:
1、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜,如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。透镜是一种模型,常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜,甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
2、凸透镜对光具有会聚作用,并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。会聚是相对于不发生折射时的光来说的。
3、凹透镜对光具有发散作用,并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。发散是相对于不发生折射时的光来说的。
考点二、探究凸透镜成像规律
1、实验目的:观察凸透镜成各种像的条件
2、实验器材:凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
3、实验步骤:
(1)共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
(2)把蜡烛放在较远处,使,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。测量像距和物距。
(3)把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。 观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
(4)把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在,移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
(5)把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像
(6)把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,在光屏上还能看到烛焰的像吗?
2、凸透镜成像规律记忆口诀:
“一焦分虚实,二焦分大小;成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近,像变小。”
(1)“一焦分虚实”:物体在一倍焦距以内成虚像,一倍焦距以外成实像。
(2)“二焦分大小”:物距小于二倍焦距,成放大的像,(焦点除外);物距大于二倍焦距成缩小的。
(3)“成实像时,物近像远像变大”:成实像时,物体靠近透镜,像远离透镜,像逐渐变大。
(4)“成虚像时,物近像近,像变小”:成虚像时,物体靠近透镜,像也靠近透镜,像逐渐变小。
要点诠释:
做凸透镜成像实验时,为了保证成像在光屏的中央。应该调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一条直线上,并且在同一高度。
考点三、凸透镜的应用
1、照相机:镜头相当于凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。
2、投影仪:镜头相当于凸透镜,来自投影片的光通过凸透镜后成像,再经过平面镜改变光的传播方向,使屏幕上成倒立、放大的实像。
3、放大镜:成正立、放大的虚像。
4、显微镜:物镜焦距较短,物体通过它成倒立、放大的实像(像投影仪的镜头);目镜焦距较长,物镜成的像经过它成放大的虚像(像放大镜)。
5、望远镜:(开普勒望远镜)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大。
要点诠释:
1、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
2、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
考点四、眼睛和眼镜
1、近视眼和远视眼:
近视眼 远视眼
表现 只能看清近处的物体,看不清远处的物体。 只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。
成因 晶状体变得太厚,折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长,视网膜距晶状体过远,来自远处的光会聚在视网膜之前,视网膜上得不到清晰的像。如图:
晶状体太薄,折光能力太弱,或者是眼球在前后方向上太短,来自近处物体的光线发散程度较大,光会聚到了视网膜之后。
矫正
2、眼镜的度数:
(1)焦度:透镜的焦距越短,折光本领越大,透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即:
(2)焦距以米为单位时,焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜,焦度为5屈光度,用它做成的远视镜片为+500度。
(3)度数:远视镜的度数为正数,近视眼的度数为负数。
【典型例题】
类型一、凸透镜成像规律及其应用
1.如图所示,把人参泡在酒中,通过酒瓶看见的是人参的放大虚像,这时的瓶和酒相当于一个( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.凹面镜
【思路点拨】当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时,就会得到一个正立、放大的虚像,从酒瓶的外形特征进行分析。
【答案】A
【解析】瓶的形状是向外凸出的,具有了凸透镜的特征,装满酒的酒瓶相当于一个凸透镜,这支人参在这个凸透镜的焦点以内,根据凸透镜成像的规律可知,在酒瓶中浸一支人参,看到浸在瓶中的这支人参是正立放大虚像。
【总结升华】生活中的圆形的透明体很多情况下可以看作是一个凸透镜:如圆形的露珠下能够看清楚树叶细小的叶脉;雨过天晴,要把扇在干柴草上的透明的塑料布去掉等等,都是此种情况。
举一反三:
【变式】医用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图所示,其正面呈圆弧形,这样就可以看清体温计内极细的汞柱,便于读数,这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 ,我们用它能看到汞柱被放大后正立的 像。
【答案】凸透镜 虚像
2.(多选)如图是照相机的成像示意图,以下说法中正确的是( )
A.照相机的镜头是凸透镜 B.所成的像是正立、缩小的虚像
C.要使底板的像变大,只把镜头前伸就可以 D.要在底板上成缩小的像,物距必须大于2倍焦距
【思路点拨】照相机的镜头相当于一个凸透镜。 照相机的成像原理是:利用物距大于凸透镜的二倍焦距时,物体成倒立缩小的实像制成的。凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大;物距增大,像距减小,像变小。
【答案】AD
【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜,故A符合题意。照相机是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时,物体成倒立、缩小的实像制成的,所以B不符合题意。要使底板的像变大,像距变大,即镜头前伸,同时物距应变小,即照相机应靠近被拍照的物体,所以C不符合题意。要在底板上成缩小的像,此时物距应大于凸透镜的二倍焦距,故D符合题意。
【总结升华】掌握凸透镜成像倒立缩小实像的情况u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大;物距增大,像距减小,像变小。在照相机实际拍照时经常出现,也体现物理和生活的密切关系。
举一反三:
【变式】小明拿着凸透镜在窗户和墙壁之间移动,发现墙壁上出现了一个窗户的清晰的像,此时窗、凸透镜、墙壁的位置如图所示(像没有画出),则下列说法正确的是( )
A.墙壁上出现的是正立、缩小的实像
B.照相机是利用图中所示的成像规律工作的
C.用白纸挡住凸透镜上半部,墙壁上不能出现窗户完整的像
D.向左移动凸透镜,在墙壁上还会出现一个清晰的像
【答案】B
3.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
【思路点拨】根据凸透镜成像规律判断,凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像。
【答案】A
【解析】如图,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。
【总结升华】根据物距和像距的关系可以判断凸透镜成像情况;根据物距和焦距,根据像距和焦距,都可以判断凸透镜成像情。
举一反三:
【变式】物体通过凸透镜可成( )
A.正立、缩小虚像 B.正立、放大虚像
C.倒立、放大虚像 D.正立、放大实像
【答案】B
类型二、作图
4. 根据图中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件。
【思路点拨】我们知道的光学元件一般有平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜五种,其中平面镜对光的作用是能够改变光的传播方向;凸透镜和凹面镜对光有会聚作用;凹透镜和凸面镜对光有发散作用。将图示的出射光与入射光的特点,与各光学元件的光学性质相对应即可得到答案。
【答案】
【解析】将各图中的出射光与入射光进行比较:甲图中,入射光是会聚光,出射光变为平行光,相对于光学元件前的光线是发散了。所以里面的光学元件对光线有发散作用,故为凹透镜。乙图中平行光入射,两条入射光线出射时上下位置颠倒了,只有平行光通过凸透镜且出射光过焦点后位置才会发生颠倒,故为凸透镜。丙图中,出射光与入射光都是平行光,只是光的传播方向发生了变化,故为平面镜。
【总结升华】这种题目一般被称为光学黑匣子问题。把握住入射光线与出射光线的特点是解决此题的关键。特别是乙图中,给人的感觉是发散了,应该是凹透镜,更要注意到两条入射光线出射时上下位置颠倒了,所以这是两条出射光线在方框内会聚相交后又发散的,故应为凸透镜。
举一反三:
【变式】根据图中入射光线和折射光线的方向,在方框内画出合适的透镜;在图中根据入射光线画出经凸透镜折射后的出射光线;一束光经过一个透镜前后的情况如图所示,请在图中画出这个透镜。
【答案】
类型三、综合应用
5.用光学仪器观察物体,下面说法错误的是( )
A.如图甲所示,用凸透镜观察自己的指纹,看到的是正立放大的像
B.如图乙所示,用凸透镜观察窗外远处的物体,看到的是倒立缩小的像
C.如图丙所示,用平面镜观察自己身后远处的物体,看到的是正立等大的像
D.如图丁所示,用潜望镜镜观察远处的物体,看到的是正立缩小的像
【思路点拨】手指放在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像。用放大镜看远处的物体时,放大镜是一个凸透镜,物体在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,这个像没有物质反射,从侧面无法观察,但是会聚这个像的光线到像的位置不会停止,继续沿直线传播进入人的眼睛,眼睛会看到这个倒立、缩小的实像。物体在平面镜中成正立、等大的虚像。潜望镜是利用平面镜原理工作的。
【答案】D
【解析】用凸透镜观察自己的指纹,手指在凸透镜的一倍焦距以内,看到的是正立放大的虚像。说法正确,不符合题意。用凸透镜观察窗外远处的物体,物体在凸透镜的二倍焦距以外,看到的是倒立缩小的像C。说法正确,不符合题意。用平面镜观察自己身后远处的物体,物体在平面镜中成像,看到的是正立等大的虚像。说法正确,不符合题意。潜望镜是由两块平面镜组成的。用潜望镜观察远处的物体,物体在平面镜中成像,看到的是正立等大的虚像。说法错误,符合题意。
【总结升华】当凸透镜成实像时,在实像的位置放一光屏,光屏上能呈现实像,在实像的位置不放光屏,眼睛无法看到,但是这个实像确实是存在的。
举一反三:
【变式】下列说法中错误的是( )
A.要矫正近视眼的视力,应佩戴镜片是凹透镜的眼镜
B.电视机遥控器可以发出红外线对电视机进行遥控
C.我们能从不同方向看清物体是因为发生了镜面反射
D.光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的
【答案】C
类型四、实验探究
6.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)测量焦距:如图所示让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。此现象说明了凸透镜对光具有 作用,并可得出此透镜的焦距为 cm。
(2)如图所示,把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 ,这样做是为了 。
(3)当蜡烛距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 。(选填“实”或“虚”)像,依据此原理,人们制成的光学仪器是 。
(4)将蜡烛向凸透镜靠近,移动到某一位置时,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上成像,原因是
。
【思路点拨】(1)凸透镜对光线有会聚作用,根据凸透镜的焦点和焦距判断凸透镜的焦距。(2)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。(3)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像;根据凸透镜成倒立缩小的实像制成照相机,根据凸透镜成倒立放大的实像制成投影仪。(4)当物距小于一倍焦距时,呈正立、放大的虚像。
【答案】(1)会聚 10(2)同一高度 使像成在光屏的中心(3)缩小 实 照相机(4)蜡烛移到了凸透镜的一倍焦距之内,成的是虚像
【解析】(1)如图,平行光能会聚一点,说明凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10cm。(2)蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。(3)当蜡烛距凸透镜25cm时,此时物距大于二倍焦距,光屏上能得到倒立、缩小的实像,根据这一原理制成照相机。(4)当蜡烛位于透镜的一倍焦距之内时,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现。
【总结升华】本题考查了凸透镜和凹透镜的对光线的作用,凸透镜的焦点、焦距、成像情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距和像距的变化关系。本题综合性比较强,有一定的难度。
【巩固练习】
一、选择
1.对下列四幅图解释正确的是 ( )
2.点燃的蜡烛放置在离凸透镜15cm处,在凸透镜的另一侧得到一个倒立、放大的烛焰像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
3. (多选)某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是 ( )
A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜 B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜
C.将透镜适当靠近蜡烛 D.将透镜适当靠近光屏
4.下图所示光路图中,正确的是( )
5.如图是物体S通过凸透镜成像的示意图,当物体S放在哪个位置时,才能产生图中所成的像S′( )
A.u>2f B.f<u<2f C.u=f D.u<f
6.(多选)小丽配戴200度的远视眼镜来矫正视力,针对这一情况,下列说法正确的是( )
A.远视眼镜的镜片是凹透镜 B.远视眼镜的镜片是凸透镜
C.透过眼镜看小丽的眼睛,看到她的眼睛变大了 D.透过眼镜看小丽的眼睛,看到她的眼睛变小了
7.下列哪个光学仪器可以在光屏上形成倒立放大的实像( )
A.照相机 B.放大镜 C.幻灯机 D.汽车后视镜
8. 在“探究凸透镜的成像规律”时,物体在光屏上成一个缩小的像,若物体以速度v沿着主光轴向靠近透镜的方向移动,则( )
A.像以速度v沿着主光轴向远离透镜的方向移动
B.像以大于v的速度沿着主光轴向远离透镜的方向移动
C.像以小于v的速度沿着主光轴向远离透镜的方向移动
D.像以小于v的速度沿着主光轴向靠近透镜的方向移动
二、填空
9. 于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点,这个点叫做凸透镜的焦点,凸透镜的焦点有 个,焦点到凸透镜中心的距离叫 。
10.如图所示,在研究凸透镜成像规律的实验中,光屏上呈现了烛焰倒立清晰的像。如果去掉光屏,眼睛在A?处 (选填“能”或“不能”)?看到这个像,原因是
。
11.6月6日是全国爱眼日,
(1)眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜,视网膜上成的像是
像(填“实”或“虚”)。
(2)要科学用眼,注意用眼卫生,读书时,眼睛与书本的距离应保持 cm。
(3)矫正近视眼,要配戴近视眼镜,近视镜是 透镜。
12.在下图的透镜中,属于凸透镜的是 ,属于凹透镜的是 。要使凸透镜成倒立、放大的实像,物体到凸透镜的距离应大于焦距而小于 。要使凸透镜成放大正立的虚像,物体到透镜的距离应 焦距。
13.小青将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c点探究凸透镜成像规律,蜡烛在 点时,凸透镜右侧光屏上成的像最大,像是 (选填“正立”或“倒立”)的。
三、作图与实验探究
14.据图中光通过透镜前后的方向,在图中填上适当类型的诱镜。
15.在“验证凸透镜成像规律”的实验中,小明设计的实验报告(部分)如下,请填写空格处的内容。
[实验目的] 验证凸透镜成像规律。
[实验器材] 凸透镜、光屏、_______、蜡烛和火柴等。
[实验步骤]
1.记录凸透镜的_______。
2.安装和调试实验装置时,应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在_______。
3.固定凸透镜的位置,将蜡烛放在适当的位置后,移动_______找像,在移动过程中,眼睛要注意观察光屏上的像直到清晰为止.测量并记录此时的物距和像距。
……
16.下面是小明探究凸透镜成像规律的实验过程,请你和他一起完成这项探究:
(1)小明将透镜正对太阳光,在透镜的另一侧得到一个最小的亮点F(如图所示);该凸透镜的焦距f=
cm;?将一支高1.5cm发光棒放在凸透镜前30cm处,移动光屏可以得到一个 、
的实像。
(2)把该发光棒立于凸透镜前,在光屏上成了3cm高的像,物体离凸透镜的距离可能是
A.9cm??? ???B.12cm????? ?C.18cm??? ???D.?27cm.
【答案与解析】
1.【答案】D
【解析】水面倒影是由光的反射形成的虚像,不是实像,A项错;通过放大镜看到的应是虚像,不是实像,B项错;视网膜上成的是实像,不是虚像,C项错;D项表述正确。
2.【答案】B
【解析】为当f<u<2f时,成倒立放大的实像;所以,f<15cm<2f,则7.5cm<f<15cm;四个选项中在7.5cm到15cm之间的只有10cm。
3.【答案】BC
【解析】根据凸透镜成像规律,在成实像时,物距越小,像距越大,像也越大,即“物近像远像变大”,若要使实像变大,应减小物距即将蜡烛靠近透镜,同时增大像距,即光屏适当远离透镜,所以A错误,B正确。将透镜适当靠近蜡烛相当于减小物距,像会变大,所以C正确,D错误,本题选择B、C。
4.【答案】A
【解析】由焦点发出的光,经凸透镜后平行于主光轴,所以A正确;平行于主光轴的光线,经凸透镜后折射光线会聚于焦点,而B中凸透镜对光线起发散作用了,所以B错误;从焦点发出的光经凹透镜后应更加发散,而C中凸透镜对光线起到会聚作用了,所以C错误;平行于主光轴的光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线过焦点。而D中凹透镜对光线起会聚作用了,所以D错误。
5.【答案】A
【解析】由图可知,物体成倒立的实像,像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,而且像是倒立放大的,所以当物体S在2f以外时,能产生图中所成的像S′。
6.【答案】BC
【解析】远视眼看不清近处景物,是因为景物的像落在视网膜后方,所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上。透过眼镜看小丽的眼睛,由凸透镜成像规律可知当u<f,成正立放大的虚像。看到她的眼睛变大了。
7.【答案】C
8.【答案】C
【解析】物体在光屏上成一个缩小的像,物体在凸透镜的二倍焦距以外。若物体以速度v沿着主光轴向靠近透镜的方向移动,像以小于v的速度沿主光轴远离凸透镜。
9.【答案】平行;两;焦距.
【解析】平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在主光轴上一点,这一点叫做凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。对于一个凸透镜来讲,它的两侧各有一个焦点,因此凸透镜有两个焦点。
10.【答案】能 光会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以能看到
【解析】由题可知,可以从光屏上看到烛焰倒立清晰的像,则说明了所成的像为实像,而实像是实际光线会聚成的,当把光屏去掉后,实际光线会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以眼睛在A处能看到这个像。
11.【答案】(1)凸 实 (2)25 (3)凹
【解析】(1)眼球好像一架微型照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,物体在视网膜上呈倒立、缩小的实像。(2)正常人眼的明视距离是25厘米,25厘米时人眼看的物体最清晰。(3)近视眼是因为人眼的晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,矫正近视眼,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚。
12.【答案】甲和丙 乙 两倍焦距 小于
【解析】甲和丙属于凸透镜,乙属于凹透镜,要使凸透镜成倒立、放大的实像,物体到凸透镜的距离应大于焦距而小于两倍焦距。要使凸透镜成放大正立的虚像,物体到透镜的距离应小于焦距。
13.【答案】b 倒立
【解析】当物体位于1、2倍焦距之间时,成放大的实像,此时越靠近1倍焦距,所成的像越大,要使成的实像最大,蜡烛要放在b点。此时物体成倒立、放大的实像。
14.【答案】如图所示:
【解析】甲图中的折射光束虽是会聚的,但相比原来的会聚光束而言,会聚程度明显减小,故透镜对光起了发散作用,甲图应填凹透镜,同理可分析出乙图应填凸透镜。
15.【答案】光具座(刻度尺) 焦距 同一高度 光屏
【解析】“验证凸透镜成像规律”通常在光具座上进行便于调节,也可用刻度尺代替;实验时应将透镜中心、光屏中心与烛焰中心调到同一高度,目的是使像成在光屏中央;为了便于得出成像规律,需要多次改变物距(u>2f,f<u<2f,u<f),然后移动光屏找像。
16.【答案】(1)12 倒立 缩小(2)C
【解析】(1)如图,凸透镜正对太阳光,平行光线平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是12cm。将一支高1.5cm发光棒放在凸透镜前30cm处时,u>2f,所以在透镜的右侧用光屏可以得到一个倒立、缩小的实像。(2)因为该发光棒高1.5cm,当把它立于凸透镜前,在光屏上成了3cm高的像,说明此时的像是倒立放大的实像,由凸透镜成像规律可知,此时2f>u>f,则4个选项中,AB选项小于或等于12cm,D选项大于24cm,只有C选项符合条件。