中考复习:透镜及其应用(提高)
【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。
(3)凸透镜的三条特殊光线
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)凹透镜的三条特殊光线:
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、凸透镜成像规律及应用
1、探究凸透镜成像规律:
(1)从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。
(2)调整它们的位置,使三者在同一直线(光具座不用);
(3)调整它们,使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。
2、凸透镜成像规律总结:
(1)焦点是成实像和虚像的分界点;
(2)二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点;
(3)倒立的都是实像、正立的都是虚像;
(4)当u>v时,像是缩小的;反之,像是放大的;
(5)成实像时:当物距减小时,像距和像都增大;反之,物距增大,像和像距都减小。简言之“物近像远像变大;”
(6)无论是成实像还是虚像,只要物体向焦点靠近,所成的像都变大;
(7)像与物左右相反,上下相反;
(8)凸透镜破损或有污渍,不影响成像的完整性,只是让像变暗;
(9)物和像在透镜同侧的是虚像;异侧的是实像。
3、利用三条光线完成凸透镜成像规律作图:
①画一直线表示主光轴;
②把透镜放在主光轴中央,从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置;
③物体分别设三个位置;(u<f、f<u<2f、u>2f)
④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线;
⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出;
⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点;
⑦过这一点作垂直主光轴的线,这就是物体的像;
⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交,反向延长,交于物体与透镜同侧;
⑨过这一点作垂直主光轴的线,用虚线表示其成的虚像,如图所示:
要点诠释:
凸透镜成像规律:
物距(u) 像的性质 像距(v) 应用
倒正 实虚 放大或缩小
u>2f 倒立 实像 缩小 fu=2f 倒立 实像 等大 v=2f 实像大小转折点
f2f 幻灯机
u=f 不成像 像的虚实转折点
uu 放大镜
考点三、生活中的凸透镜及应用
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
近视眼和远视眼的成因及纠正
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
【典型例题】
类型一、凸透镜成像规律及应用
1.小宇在透明的玻璃板上用黑色画笔画了个手表盘,如图甲所示.把这个玻璃板放在透镜的左侧位置,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图乙所示,移动光屏直到在屏上成清晰像为止,此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的( )
A.A B.B C.C D.D
【思路点拨】当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,此时v>2f,利用这个原理可制成投影仪。凸透镜成像不仅左右相反、而且要上下相反。
【答案】A
【解析】因为凸透镜成倒立的实像,不仅左右相反,而且上下相反.根据甲图,首先找出左右相反的像即C,然后确定与B上下相反的像即A。
【总结升华】题目主要考查了凸透镜成像的规律及应用,要熟练掌握规律的内容,并能够做到灵活运用;同时考查了对倒立实像的理解,要知道像与物不仅上下相反,而且左右相反。
举一反三:
【变式】左边的实线框内是某一物体的形状,右边4个虚线框内是供选择的物体像的形状,以下填空时,只考虑像的形状,不考虑像的大小。
(1)在平面镜中看到的该物体的像的形状为__________;
(2)把投影仪的反射平面镜卸掉,让物体的像成在天花板上,这时看到该物体的像的形状为______;
(3)用放大镜看物体,看到的该物体的像的形状为__________。
【答案】(1)A (2)D (3)C
2.下为凸透镜成像的示意图.由于不慎将透镜的上沿摔掉一块(图中阴影部分),则所成的像将( )
A.像的A部分消失了 B.像的B部分消失了
C.成像的效果不受影响 D.像A′B′是完整的,亮度变暗
【思路点拨】凸透镜成像属于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;由于不慎将透镜的上沿摔掉一块,口径小,透过的光少,像就暗。
【答案】D
【解析】物体的每一点发出的无数光线,即这些光线一部分通过凸透镜的上部成像在光屏上,也有一部分通过凸透镜的下部成像在光屏上,所以将凸透镜上部碰掉一块时,只是去掉了该点发出的成像光线的一部分,通过凸透镜的下部的那部分光线仍能成像在光屏上,所以成像的性质不变,由于通过的光在减少,所以像的亮度变暗。
【总结升华】解答此题时,很容易出现这样的错误答案,由于将凸透镜上部碰掉一块,上面的光线不能通过,故缺少上半部分。有的同学考虑的更仔细,凸透镜成的是倒立的实像,所以应该是缺少下部分。出现这种错误的原因是对其成像的具体过程不清楚造成的,如果掌握了物体的成像光路图,此题就容易解决了。
举一反三:
【变式】在凸透镜主轴上的一物点P,物距大于焦距,如果沿直径对称切除透镜很小一部分,如图所示,再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢,则成像情况与原来相比( )
A.相同
B.成两个像,上半截透镜A成像点上移,下半截透镜B成像点下移
C.成两个像,上半截透镜A成像点下移,下半截透镜B成像点上移
D.不能成像
【答案】C
实验序号 物距(u) 像的性质 像距(v)
实虚 大小 正倒
1 u>2f 实像 缩小 倒立 f<v<2f
2 f<u<2f 实像 缩小 正立 v>2f
3 u<f 虚像 放大 倒立 |v|>u
3.某同学在探究“凸透镜成像规律”时,总结的三个实验结论如下表,其中正确的是( )
A.实验1 B.实验2 C.实验3 D.实验2和实验3
【思路点拨】根据凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立、放大的虚像,像距大于物距。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像,像距大于物距。物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于物距。物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像,像距小于物距。
【答案】A
【解析】由凸透镜成像的规律,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,f<v<2f,所以A符合题意;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f,所以B、D不符合题意;当u<f时,成正立、放大的虚像,|v|>u。所以C不符合题意。
【总结升华】此题主要考查了凸透镜成像的规律,关键要熟练掌握成像特点与物距之间的关系,同时也要掌握像距与物距的关系。在学习过程中,要善于寻找规律。
举一反三:
【变式】如图所示,a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点。F为焦点。下列几种光学仪器的成像原
理与物体在不同点时的成像情况相对应,下列说法正确的是( )
A.幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的
B.照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的
C.使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似
D.人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似
【答案】A
4.关于透镜的下列说法中正确的是( )
A.近视眼镜的镜片是凹透镜 B.监控摄像头的镜头相当于一个凹透镜
C.凸透镜所成的像都是实像 D.隔着放大镜看物体总是放大的
【思路点拨】(1)掌握近视眼的成因和凸透镜和凹透镜对光线的作用不同,凸透镜的三种成像情况和应用,是解决本题的关键。(2)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。(3)凸透镜成像的三种情况:U>2f? 倒立、缩小的实像,应用于照相机或摄像头;2f>U>f? 倒立、放大的实像,应用于幻灯机或投影仪;U<f? 正立、放大的虚像,应用于放大镜。
【答案】A
【解析】近视眼是晶状体太厚,对光线的会聚能力增强,使像成在视网膜的前方,戴近视眼镜使光线发散一些,凹透镜对光线有发散作用,近视眼镜是凹透镜;摄像头是利用凸透镜U>2f成倒立、缩小的实像,镜头是一个凸透镜;凸透镜既能成实像,又能成虚像;放大镜是一个凸透镜,隔着放大镜看物体,当U>2f时能看到一个倒立、缩小的像,当2f>U>f?时,能看到一个倒立、放大的像;当U<f?能看到一个正立、放大的像。
【总结升华】这个题目综合性比较强,考查了近视眼和远视眼的成因、凸透镜和凹透镜对光线的作用、凸透镜成像的三种情况和应用,尤其是最后一个选项,一般学生认为隔着放大镜看物体只能看到正立、放大的像,实际上还能看到倒立、放大、等大、缩小的像。
举一反三:
【变式】关于透镜应用,下列说法正确的是( )
A.近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用
B.照相时,被拍景物到镜头的距离应大于二倍焦距
C.较小的文字通过投影仪可在屏幕上成正立放大的实像
D.用显微镜观察物体,物体到物镜的距离应大于二倍焦距
【答案】B
类型二、作图与实验探究
5.如图所示,有两条光线分别从凸透镜的两倍焦距(P)处和一倍焦距(F)处射向凸透镜,请在图
中画出它们通过透镜后的光路。
【思路点拨】根据凸透镜的三条特殊光线中的一条,过焦点的光通过透镜之后平行于主光轴;根据凸透镜成像规律,物距等于2倍焦距的时候,像距等于物距。
【答案】
【解析】过焦点的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴,从二倍焦点发出的光经凸透镜折射后,仍过二倍焦点。
【总结升华】本题考查了凸透镜对特殊光线的折射特点.注意光线上要标出光的传播方向。
举一反三:
【变式】如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,a(双箭头)和 b(单箭头)是射向透镜的两条光线,已知光线a通过透镜之后与MN交于P点,光线b通过透镜之后与MN交于Q点,由图可知,下列说法正确的是( )
A.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距 B.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
C.透镜是凹透镜,距离OP小于焦距 D.透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
【答案】A
6.某兴趣小组用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验:
(1)如图所示,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面的光具座,点燃蜡烛后,调节烛焰、凸透镜
和光屏,使它们的中心位于 ,其目的是使像成在 。
(2)小明将蜡烛和凸透镜位置如图所示,要得到明亮、清晰的像,他应该把光屏放在65cm刻线处至
cm刻线处之间的某个位置。
(3)小红将蜡烛移动到20cm刻线处,仍保持凸透镜位置不变,再移动光屏,在光屏上会成清晰的、倒立、 (放大/缩小/等大)的实像。此时她将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像会变得模糊,要得到清晰的像,应把光屏向 (左/右)移动,这是因为远视眼镜对光线有 (会聚/发散)作用。
(4)小虎同学将蜡烛和透镜固定,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到清晰的像,原因可能是
(写出一个)。
【思路点拨】(1)桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上;调节三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心。(2)根据蜡烛和凸透镜所在的刻度算出物距,根据物距与焦距的关系来判断像距与焦距的关系,即光屏离凸透镜的距离范围。(3)当物距等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,此时成倒立、等大、实像;远视镜对光起会聚作用,使得成像靠近凸透镜。(4)光屏上找不到像时,可能是成虚像,也可能是像距十分远,也可能是不成像。
【答案】(1)同一高度 光屏中央(2)80(3)等大 左 会聚 (4)物距小于焦距(其他合理即可)
【解析】(1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度处,使像成在光屏中央。(2)由图可知物距是50cm,大于二倍焦距,所以像距在二倍和一倍焦距之间,即光屏离凸透镜距离应大于15cm,小于30cm,即在65cm刻线和80cm刻线之间。(3)蜡烛在20cm刻线处时,物距等于30cm,即二倍焦距处,此时成倒立、等大、实像;对光线有会聚作用的远视镜,会使得像距变小,故向靠近凸透镜方向移动光屏。(4)可能是物距小于焦距,此时成虚像;可能是物距等于焦距,此时不成像;可能是物距略大于焦距,此时像距非常远。
【总结升华】(1)器材先摆放后调节,蜡烛、凸透镜、光屏按顺序摆放到一条直线上;调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度处。摆放时强调“蜡烛”、“同一直线”,调节时强调“烛焰”、“同一高度”。(2)光具座上蜡烛所在的刻线并不是物距,凸透镜所在刻线减去蜡烛所在刻线才是物距;同理,也需注意光屏所在刻线不是像距。
【巩固练习】
一、选择
1.下列与光现象有关的说法中错误的是( )
A.手影是根据光的直线传播形成的 B.老花镜的镜片是用凸透镜制成的
C.照相机利用了凸透镜能成倒立缩小的虚像的原理 D.色光的三原色是红、绿、蓝
2.下丽是晓丽从生活中收集到的一些光现象实例,以下说法正确的是 ( )
A.图甲隔着放大镜看物体,物体总是放大的
B.图乙电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光组成的
C.图丙凸透镜只能使平行于主光轴的光会聚
D.图丁有经验的渔民叉鱼时对着看到的鱼叉去
3.光通过透镜的光路如图所示,正确的图是( )
4.(多选)如图所示,将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出),点燃的蜡烛放在光具座上的a点,调节光屏的位置,在光屏上得到烛焰清晰缩小倒立的像。将蜡烛从a点滑到b点后,再移动光屏,屏上得到清晰的像变小。则( )
A.凸透镜位于a点左侧 B.凸透镜位于b点右侧
C.蜡烛在a点时,物距大于二倍焦距 D.蜡烛在b点时,像距大于二倍焦距
5.如图所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,当物体距凸透镜3Ocm?时,重新调节光屏的位置,清晰可得( )
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
6.放映幻灯片时,想在屏幕山出现“F”画面,则幻灯片的插法应该选择( )
7.用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个图案,然后把电灯泡接到电路中让其发光,拿一个凸透镜在灯泡图案与其正对的白墙之间(图案与白墙之间距离较大)移动,则所画图案在墙上成清晰像的情况是( )
A.不能成像
B.能成一次像,是放大、正立的虚像
C.能成两次像,一次是放大、倒立的实像,一次是缩小、倒立的实像
D.能成三次像,一次是缩小、倒立的实像,一次是等大、倒立的实像,一次是放大、倒立的实像
8.(多选)小丁同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中,用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度,将透镜固定在50cm处,蜡烛位于透镜左侧的某一位置,如图所示。该同学首先在60cm处观察到像,如图甲;小丁同学之后在60cm处固定一平面镜,眼睛在蜡烛上方向平面镜看去,如图乙。下列说法正确的是( )
A.平面镜的作用是改变光线的传播方向
B.在甲图中小丁同学观察到的是正立、放大的虚像
C.该凸透镜的焦距一定小于5cm
D.他可以通过平面镜看到原蜡烛放大的虚像
9.学习了透镜的有关知识后,为了把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光,小王同学找来了三只薄透镜,其中凸透镜L1的焦距是5 cm,凸透镜L2的焦距是3cm,凹透镜L3的焦距是2 cm.小王分别设计了如图所示的四种光路,能够达到目的的是 ( )
二、填空
10.张家界因山而著名,吸引许多中外游客来旅游,有少数游客在山上游玩时将空纯净水瓶仍在山上,这样做既污染了环境,同时还可能引起山林火灾.这是因为,当下雨时纯净水瓶装入水后,就相当于一个 透镜。晴天强太阳光照射它时,它对光线会产生 作用,可能会引起枯叶着火.因此我们在山中游玩时一定要注意保护环境。
11. 普通照相机的镜头相当于一个_______透镜,一架普通照相机镜头的焦距为40cm,当被拍照的人到镜头的距离大于_______cm时,底片上会得到一个倒立、缩小的_______像(选填“实”或“虚”)。
12.如图所示是人眼球的成像原理图,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,则:当物体在很远的地方时,物体成像在视网膜上,当物体靠近人眼时,若晶状体的焦距不变,则它的像将会落在视网膜________(选填“前”、“上”或“后”)而导致看不清物体,但实际上,人眼在由远到近地观察物体时,晶状体的焦距会________(选填“变大”、“不变”或“变小”),所以人们还是能清晰地观察到物体。
下列哪种光学仪器成像原理与人眼球成像原理一样?________(选填序号)
①照相机 ②放大镜 ③投影仪 ④潜望镜
13. 如图所示是研究凸透镜成像的一次实验位置图,光具座上A、B、C三点分别用于放置器材,其中B点应放 (选填“光屏”、“蜡烛”或“凸透镜”).若此时刚好光屏上得到清晰的倒立、缩小的像,则蜡烛是放在 点,光屏应放在 点。
三、作图与实验探究
14.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,AB为蜡烛,A′B′为蜡烛所成的像,请用作图法确定凸透镜及一个焦点F的位置,并将它们画出。
15.如图所示,一束光经凸透镜后射在平面镜上,请完成光路图。
16.【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关
【提出问题】小明通过前面物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜。在活动课中,他用放大镜观察自己的手指(图甲),看到手指_______的像;然后再用它观察远处的房屋(图乙),看到房屋_______的像。(选填“放大”、“等大”或“缩小”)
他想:凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关?
【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与_______有关。
【设计并进行实验】
小明在如图所示的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如下表所示。
【结论与应用】
(1)分析数据可知物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越_______,同时发现像到凸透镜的距离就越_______。
(2)小明班照毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照相机_______同学(选填“靠近”或“远离”),同时还应_______照相机的暗箱长度(选填“增长”、“缩短”或“不改变”)。
【答案与解析】
1.【答案】C
【解析】因为光的直线传播,在手的后面形成了黑色的区域,就形成了手影。老花镜戴凸透镜进行矫正,所以老花镜镜片是凸透镜制成的。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的。色光的三原色是红、绿、蓝。
2.【答案】B
【解析】当物距大于两倍焦距时,成缩小的像,A项错;凸透镜对所有的光都有会聚作用,C项错;水面下的鱼由于折射所成的虚像偏高,D项错。
3.【答案】B
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,A图中的凸透镜对光线发散。A不正确。平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于一点,这一点是焦点,B正确。平行于主光轴的光线,经凹透镜后变得发散,而C图中是会聚的,故C不正确。过焦点的光线经凸透镜后变为平行于主光轴,而不是经凹透镜,故D不正确。
4.【答案】AC
【解析】将蜡烛从a点滑到b点后,在屏上得到清晰的像变小,则说明像距在变小,物距在变大,而凸透镜固定在光具座上位置不变,所以凸透镜应位于a点的左侧。当点燃的蜡烛放在光具座上的a点时,在光屏上得到烛焰清晰缩小倒立的像,所以从凸透镜成像的规律可知,此时物距应大于二倍焦距。蜡烛在a点时,成倒立、缩小的实像;当蜡烛在b点时,仍然成倒立、缩小的实像,此时物距应大于二倍焦距,像距应大于一倍焦距小于二倍焦距。
5.【答案】A
【解析】从图中光屏上最小、最亮的光斑到透镜的距离就是焦距f=10cm;当物体距凸透镜3Ocm?时,物距u=30cm>2f,根据凸透镜成像的规律,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
6.【答案】A
【解析】凸透镜成实像时,像与物比较,应该是上下左右都互换,所以放映幻灯时,要想使屏幕上出现放大的“F”字,幻灯片的插法应该是“F”字的开口向左,尖端向上。
7.【答案】C
【解析】灯泡在墙壁上成的像一定是实像,故排除了AB两个选项;当物距大于二倍焦距时,此时所成的像为倒立的缩小的实像,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距;当物距等于二倍焦距时,此时凸透镜到墙壁的距离不等于二倍焦距,所以此时凸透镜成的等大的实像不能成到墙壁上,即在墙壁上看不到等大的像;当物距小于二倍焦距大于一倍焦距时,此时成一个倒立的放大的实像。
8.【答案】ABD
【解析】平面镜的作用是改变光线的传播方向,A选项正确。由图可知,在甲图中小丁同学观察到的是正立、放大的虚像,B选项正确。甲图中小丁同学观察到的是正立、放大的虚像,可知该凸透镜的焦距一定大于5cm,C选项错误。由乙图可知,蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内,可以成正立、放大的虚像,该虚像经过平面镜反射又可以成像,所以他可以通过平面镜看到所成的原蜡烛放大的虚像,故本选项正确。
9.【答案】A
【解析】在题中画出光路图可以判定A项正确。如下图所示。
10.【答案】凸 会聚
【解析】下雨时,雨水流入纯净水瓶,容易形成中间厚边缘薄的水凸透镜。水凸透镜对太阳光有会聚作用,形成温度比较高的光点,容易点燃枯叶,发生火灾。
11.【答案】凸 80 实
【解析】照相机的工作原理是物距大于二倍焦距时,即物距大于80cm时,成倒立、缩小的实像。
12.【答案】后 变小 ①
【解析】晶状体相当于凸透镜,当物体靠近人眼时,物距变小,像距会变大,所以像会落在视网膜后;此时晶状体对光线的会聚能力增强,焦距变小才能使像落在视网膜上;照相机与人眼球成像原理相同,都是成倒立、缩小的实像。
13.【答案】凸透镜 C A
【解析】在实验中,凸透镜应放在物体和光屏之间。根据凸透镜成像的规律,若在光屏上成倒立、缩小的实像,此时像距小于物距。从图上可以看出BC大于AB,所以蜡烛应放在C点,光屏应放在A点。
14.【答案与解析】(1)连接A′A并延长交主光轴与一点,该点是凸透镜的光心O,过光心O做一个凸透镜。(2)由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AC,连接A′C并延长交主光轴与一点F,F是凸透镜的焦点。如图所示:
15.【答案与解析】根据折射光线过凸透镜的焦点画出即可;过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,然后根据入射角等于反射角画出反射光线。如图所示:
16.【答案】【提出问题】放大 缩小【进行猜想】物体到凸透镜的距离【结论与应用】(1)大长 (2)远离缩短
【解析】小明用放大镜观看手指时,手指位于凸透镜1倍焦距以内,因此小明看到的是手指放大的虚像。当小明手拿凸透镜观看远处的房屋时,由于房屋位于凸透镜的2倍焦距以外,由此小明看到房屋倒立、缩小的像。由此,小明猜想凸透镜成像的大小可能与物体到凸透镜的距离有关。(1)分析实验数据表格可知,物体到凸透镜的距离越小,光屏上像越大,同时像到凸透镜的距离越大。(2)照毕业照时,若使没有进入取景框内的同学进入镜头,则像必会变小。根据“凸透镜成实像时,物距减小,像和像距都变大”的原理可知,像变小,像距变小,物距变大,因此照相机应远离同学,同时暗箱应缩短。