2.6透镜和视觉
知识点一
透镜
凸透镜:中间厚,边缘薄,有会聚光线的作用。(凹面镜也有会聚光线的作用)
2、凹透镜:中间薄,边缘厚,有发散光线的作用。(凸面镜也有发散光线的作用)
3、有关凸透镜成像的几个概念:
●焦点F:凸透镜能将太阳光(平行光)会聚成一点,这点叫做焦点。
●焦距f:焦点到凸透镜中心的距离。(凸透镜有一对实焦点,而凹透镜有一对虚焦点)
●物距u:透镜到物体的距离。
●像距v:透镜到像的距离.
4、凸透镜成像规律
①
②
③
④
⑤
物体到透镜的距离u
像的特点
像与透镜的距离v
应用
倒立或正立
缩小或放大
虚或实
倒立
缩小
实
照相机
倒立
放大
实
幻灯机
倒立
等大
实
测焦距f
不成像
获取平行光
正立
放大
虚
放大镜
典型例题
考点一、透镜光线图与功能
1.(2019七下·绍兴期中)请在如图所示的甲乙方框中分别填入合适的透镜。
2.(2019七下·余杭期中)将图中的入射光线或折射光线补画完整。
3.(2019七下·江干期中)在图中画出与凹透镜对应的入射光线和折射光线;
4.(2019七下·杭州期中)如图所示,(两透镜焦距相同)根据已知光线画出原先的入射光线和后来的折射光线.
考点二、凸透镜成像规律
1.(2020七下·温州期中)圆柱形玻璃杯后白纸上有一水平方向的箭头(如图所示)。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,下列图中哪一种像符合放大镜的原理(
???)
A.??B.??C.??D.
2.(2020七下·上虞期末)凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是:①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;④保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。(???
)
A.①③?????B.②④?????C.②③?????D.③④
3.(2020七下·桐庐月考)一凸透镜的焦距为20cm,高为10cm的物体由该透镜在光屏上成一个高为7cm的象,则物体到透镜的距离一定是(???
)
A.小于20cm?
B.大于20cm而小于40cm?
C.等于40cm?
D.大于40cm
4.(2020七下·仙居月考)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断不正确的是(???
)
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.该凸透镜的焦距是10cm
C.当u=25cm时成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的
D.当u=5cm时成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的
5.(2020七下·越城期末)如图所示,竖直放置的不透光物体(足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与MN高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体AB的成像情况是(???
)
A.两个实像,一个虚像
?B.一个实像,两个虚像?
C.只有一个虚像?
D.只有一个实像
6.(2020七下·温州月考)如图所示,是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。下列对仙女图形成原因的探讨,不正确的是(???
)
A.可能是酒和凸透镜对光产生折射,出现放大的像
B.空杯时,“七仙女”的图片可能在凸透镜的焦点上
C.可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变小,使原来在焦点上的图片移在倍焦距以外,成放大的像
D.可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大,使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以内,成放大的像
7.(2019七下·诸暨期中)如图所示,有一个圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置,它所成的像的形状是(?
)
A.??B.??C.??D.
考点三、凸透镜成像实验探究
1.(2020七下·诸暨期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)实验前应点燃蜡烛,观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上,这样做的目的是________。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图所示时,光屏上出现清晰的像,则像是倒立、________的实像。
(3)在(2)的基础上,当光屏略微向右移动时,光屏上的像将会模糊,如果蜡烛与凸透镜不动,那么,在凸透镜前放置________透镜(选填“凸”或“凹”),才可能在光屏上得到清晰的像,这其实就是“近视眼”的矫正原理。
2.(2019七下·嵊州期末)科学兴趣小组想知道某凸透镜的焦距f的大小,及其成像规律,做了以下实验:
(1)他们将镜面垂直于阳光,在凸透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜中心与白纸的间距s与对应的白纸被引燃的时间t,绘制了图线甲。由图甲可判断该凸透镜的焦距f为________厘米。
(2)接着将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图乙),做成像实验,记录每次成实像时的物距u,像距v,物体与光屏之间的距离L,绘出图线丙(以f为长度单位)。由图可知,要想成实像,物体与光屏间的距离L应满足的条件是________。
(3)兴趣小组经“百度”发现,科学中有一个凸透镜成像的新概念:放大率(用字母n表示),放大率等于像的大小与物的大小的比值,也等于像距与物距的比值。结合乙、丙两图,当物距u=1.5f时,n=________。
3.(2020七下·乐清期末)小徐在STEAM课堂上,通过老师的教导,成功制作出水凸透镜,并完成了以下实验:
(1)在探究凸透镜成像的规律时,通过注水器调节水透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上,此时在光屏上得到清晰像的性质是倒立、________的实像。
(2)在光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以采取什么办法?请简要写出操作过程________。
(3)白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了如图乙红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(部分色光未画出)。这说明不同色光在入射三棱镜(或凸透镜)时,蓝光偏折的程度会最大。于是,小徐使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的住距(f)大小(如图丙)。以下关于三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是??????
。
A.f红>f黄>f蓝
B.f红C.f红=f黄=f蓝
D.f黄>f红>f蓝
4.(2020七下·椒江期末)小柯和小妍使用相同的器材做“探究凸透镜成像规律”实验。他们的实验器材摆放位置和间隔如图所示,光具座紧挨着(图中未画出),蜡烛烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。
(1)光屏乙上像的性质是________;
(2)小妍根据实验绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体与透镜的距离在________cm以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将________(选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是:________。
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,为什么?
5.(2020七下·柯桥期末)小科在用蜡烛作为光源去学校实验室完成“探究凸透镜成像规律”实验后,发现了该实验装置的一些不足,小科和同学一起对实验装置进行了改进创新,创新点如图所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子。
(1)请选择一个方面分析创新后实验装置的优点________。
(2)老师看了小科的改进设计后,指出用这个字母“A”无法探究成的像的一个问题,这个问题是________。
(3)实验时已经在光屏上成一个清晰像的时候,小科继续做拓展实验,他将近视眼镜镜片放在凸透镜和物体之间,若还要成一个清晰的像,他应该将光屏________。
6.(2020七下·丽水期中)小安和小博班的同学在老师的指导下,用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)小安和小博商议,先用眼睛来观察一下凸透镜成像的各种情况。于是,他们先把凸透镜固定在光具座上0cm处,小博负责将蜡烛从透镜一侧50cm处逐渐向透镜靠近,小安从另一侧透过透镜观察烛焰,并按照观察到的像的大小进行编号,然后整理记录观察到的几个像的情况如图乙所示。请问以下哪些像是虚像
________。
(2)在图甲所示的实验中,已经在光屏上呈清晰的像,现保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一小段距离,为在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的________透镜(选填“凸”或“凹”)。
(3)在图甲中的光屏上已经呈清晰像的情况下,实验中有一只小蜜蜂误入停在了凸透镜上(如图丙所示),则对光屏上的像会造成什么影响?????
(选填序号)。
A.像的上半部有残缺,但亮度变亮
B.像的下半部有残缺,亮度不变
C.像大小形状不变,亮度不变
D.像大小形状不变,但亮度变暗
7.(2020七下·天台月考)小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)调整器材高度时,应________(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)器材处于图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这与
________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。
(3)将蜡烛移动至20cm刻度处,应将光屏移动到??
????(选填字母)范围的某一位置才能再次在光屏得到清晰的像。
A.50cm-60cm
B.60cm-70cm
C.70cm-80cm
(4)张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处,则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的________(选填字母)。
知识点二
视觉
一、眼睛
1、眼睛是人体重要的感觉器官。眼睛里有一圈有颜色的环形物,是虹膜。虹膜中央的小孔叫做瞳孔,光线通过瞳孔进入眼睛。
2、人的眼睛的结构和功能与照相机非常相似——眼睛的主要部分是眼球,眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内,只露出很小一部分,有利于保护眼球。此外,眼球前有眼睑,可随时合上,以防止其他物体进入眼睛,具有保护眼睛的功能。
二、视觉的形成
1、视觉的形成:物体的光线经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体倒立、缩小的实像。视网膜上有很多感光细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着视神经传到大脑而形成视觉,我们就看到了物体。
2、眼睛的调节:当眼睛看近处物体时,睫状体收缩,带动晶状体变厚,折射作用增强,来自近处物体的光线会聚在视网膜上产生视觉。当看远处物体时,睫状体放松,带动晶状体变薄,折射作用减弱,来自远处物体的光会聚于视网膜上产生视觉。
3、颜色的分辨(补充)
(1)人眼的视网膜上有两种感光细胞:视杆细胞和视锥细胞。
(2)在较亮的环境下,视锥细胞起主要作用,能感觉到物体的色彩。视锥细胞有三种,分别对红光、绿光和蓝光较为敏感。大脑把来自各种视锥细胞的信息综合后,产生彩色的影像。
(3)在较暗的环境下,视杆细胞起主要作用,主要成像物体的外形和运动,形成黑白图像。
4、视觉盲点:在视神经离开视网膜的地方,也是视网膜上唯一没有任何感光细胞的地方,这个地方叫做盲点。
三、视力缺陷与矫正
1、近视眼及其矫正
(1)近视眼:近视的原因主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,来自远处物体的光聚焦在视网膜前,使物像模糊不清。
(2)矫正:在光进入眼睛之前,先经过凹透镜进行发散,再经眼睛会聚,使来自远处物体的光会聚在视网膜上,从而看清物体。
2、远视眼及其矫正
(1)远视眼:远视的原因主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小,使来自近处物体的光聚焦在视网膜的后面。患远视眼的人能清楚地看见远处的物体,却看不清近处的物体。老年人所患的“老花眼”就是远视症状。
(2)矫正:由于凸透镜对光有会聚作用,来自近处物体的光线经凸透镜会聚一些后,再经过眼睛会聚在视网膜上,即远视眼的人应戴凸透镜进行矫正。
3、色盲:失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍,称为色盲。色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲之分。
4、眼睛的疾病除了远视、近视、色盲以外,还有斜视、白内障等。
5、爱护眼睛,保护视力
典型例题
考点四、眼睛
1.(2020七下·拱墅期末)眼睛是心灵的囱户,当外界物体反射的光落在眼睛的视网膜上,我们就能看清楚物像.光到达视网膜依次经过的结构是(???
)
A.角膜一晶状体一房水一玻璃体一视网膜?????B.角膜一玻璃体一晶状体一房水一视网膜
C.角膜一晶状体一玻璃体一房水一视网膜?????D.角膜一房水一晶状体一玻璃体一视网膜
2.(2020七下·越城期末)电影3D《2012》中,有四大末日预言,近视的同学也要戴3D眼镜观看,下图的四幅图,分别该同学表示近视眼成像情况和矫正做法的是
(???
)
A.①④?????B.①③?????C.②④?????D.②③
3.(2019七下·嘉兴期末)正常情况下,眼睛具有很强的调节能力,使我们能看清远近不同的物体。如图,当我们的视野从眼前的书本移向远方时,我们能清晰地看到远方的物体,请简述此过程中眼睛是如何调节成像的?
4.(2020七下·椒江期末)受过肺炎疫情的影响,各学校开展了线上教学。有同学没有注意保护眼睛,导致视力下降。
(1)如图甲所示,视力正常的人看远近不同物体时能实现眼睛自动变焦,使物体成像在________上。分析两种情形的焦距大小,看近处时的焦距________看远处时的焦距。
(2)全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图乙所示,削去眼角膜上的一部分组织并从切口取出,从而使角膜相当于一个________镜,达到矫正近视的目的。
(3)用全飞秒近视手术矫正视力后,以下会发生改变的是________。(填序号)
①物体成像的位置;②眼球折光系统的焦距;③经过眼球折光系统所成像的性质
5.(2020七下·吴兴期末)近几年,“人造眼球成像系统”开始应用于临床试验,为失明患者带来福音。“人造眼球成像系统”主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(1)从眼球的成像原理来看,眼球对光的作用相当于________镜。
(2)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有“人造眼球成像系统”的人向远处眺望,对焦机构将使镜头与CCD之间的距离将________,其中CCD相当于眼球结构中的________。
6.(2019七下·诸暨期中)据统计,我国青少年近视率已高达36.7%。预防近视,珍爱双眼,注意用眼卫生,青少年要从我做起。请结合图示回答下列问题:
(1)若长时间近距离看书写字,就容易造成近视,图1中近视眼成像情况及矫正方法分别是________。
(2)课间休息,进行远眺,是预防近视的有效措施,在由近及远的远眺过程中,如图2所示结构[1]________发生了变化,它发生的变化是________。
(3)你能看到远处的物体,是因为它的物像落在
________上(填名称),产生的神经冲动通过[9]视神经的传导,最后在________形成视觉。
(4)你是否有这样的经历:夜晚看书时突然停电,瞬间眼前一片漆黑,什么都看不到;片刻后才逐渐看见周围的物体。这种变化是因为眼球的
________(填名称)变大。
7.(2020七下·越城期末)小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小,实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图所示。
(1)测得焦距小于10cm的是图________。
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是________图。
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度________0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
基础演练
1.如图所示,有一圆柱形玻璃体,在它的中心轴线上有一球形气泡,柱体低面是磨砂的毛面,当平行光沿柱轴方向向下照射时,在磨砂的毛面上可能会看到(
)
A.圆形亮斑
B.圆型暗斑
C.圆形暗斑且中心有一亮点
D.圆形亮斑且中心有一暗点
2.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体( )
A.可以看做两块凹面镜
B.可以看做一块凸透镜
C.对图示光束具有发散作用
D.对图示光束具有会聚作用
3.如图容器水中有一个空气泡,则其对水平射入其中的光线有何作用( )
A.会聚作用
B.发散作用
C.既不会聚也不发散
D.无法判断
4.如图所示,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,该凸透镜的焦距为f,若f小于L,则凸透镜从此位置远离纸的过程中光斑会( )
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
5.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个光斑,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再变大,该凸透镜的焦距( )
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
6.夏天,小明的爸爸经常开车带他出外旅游.小明发现爸爸喜欢在烈日下洗车,并认为这样洗车后车身上的水干得快.小明却告诉爸爸这样洗车不好,原因是水滴能形成
镜,对光起
作用,使车漆最上部温度升高,久之,车漆会失去光泽,并且造成色泽不均匀.
7.①作出光线经过透镜前后的光线.
②完成下列各透镜的光路.
3.图中空格处填上合适的透镜
巩固提升
1.一束平行光正对凸透镜照射时,在离凸透镜15cm的光屏上得到一个亮点,那么物体位于凸透镜前20cm时,在透镜的另一侧移动光屏可得到一个清晰的( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
2.在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上,位置如图所示则在光屏上( )
A.成倒立放大的实像
B.成倒立缩小的实像
C.光屏上不会得到像
D.像距大于10cm小于20cm
3.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛置于透镜前30cm处时,在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像,现保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上( )
A.无法成像
B.呈现正立、放大的像
C.呈现倒立、放大的像
D.呈现倒立、缩小的像
4.一物体放在凸透镜前18cm处,在透镜另一侧20cm处的光屏上成一清晰的像,则此透镜的焦距()
A.一定大于20?cm
B.一定小于9?cm
C.一定在10?cm到8?cm之间
D.一定在9?cm到10?cm之间
5.一物体在一凸透镜前30cm处时,光屏上得到了一个清晰放大的像,则这凸透镜焦距的可能值是( )
A.45cm
B.30cm
C.16cm D.8cm
6.在做观察“凸透镜成像”的实验时,物体放在距离凸透镜60cm处,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.20cm
B.30cm
C.60cm
D.80cm
7.物体从距凸透镜12cm处移到距凸透镜20cm处,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立、放大的像,由此可知此凸透镜的焦距可能是(
)
A.10cm
B.20cm
C.12cm
D.以上都不对
8.在做凸透镜成像的实验中发现,当物距u=5cm,凸透镜成正立的像,当物距u=8cm时,成倒立的像,则下列判断中正确的是(
)
A.当u=4cm,成放大的实像
B.当u=9cm,成放大的像
C.当u=14cm,成倒立、缩小的像
D.当u=7cm,成倒立的实像
9.如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图象,分析图象可知( )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.当物距u=30cm时,像距v=30cm
C.物距增大时像距也增大
D.当物距u=15cm时成的缩小的像
10.用一个凸透镜成像时,下面说法中正确的是( )
A.实像总是倒立的,虚像总是正立的
B.实像和虚像都可能是放大或缩小的
C.成实像时,物体离凸透镜越近,像越大
D.成虚像时,物体离凸透镜越近,像越大
11.若空间有一竖直放置的大凸透镜,在主光轴位置上拉二根钢丝,一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来.下列叙述中:
①小演员每走一步,像也走一步;
②像的脚步始终比小孩大;
③像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步;
④像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离.
其中正确的是( )
A.只有①②正确
B.只有①②④正确
C.只有①③④正确
D.只有③④正确
12.在凸透镜的主轴上放着一根粗细均匀的木棒,A端在1倍焦距与2倍焦距之间,B端在2倍焦距之外,则木棒所成的像( )
A.a端变粗,b端变细
B.b端变粗,a端变细
C.a,b端都变细
D.ab端都变粗
13.在凸透镜成像实验中,凸透镜与蜡烛及光屏之间的相对位置如图所示,此时光屏上得到一个倒立、放大的像;若将蜡烛放在凸透镜前处.下列判断正确的是(
)
A.可能是放大像
B.可能是缩小的像
C.一定是倒立的像
D.一定是正立的像
14.小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射,另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛,调整好相关器材的高度,将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃,再移动光屏至如图所示位置时,在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变,通过移动蜡烛及光屏的位置,下列成像情况符合实际的是(
)
A.若蜡烛放置在10厘米刻度线处,移动光屏,在光屏上都不能呈清晰的像
B.若蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰缩小的像
C.若蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
D.若蜡烛放置在45厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
15.下图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置示意图,凸透镜的焦距是20cm,如图的情景,眼睛可能观察到烛焰经凸透镜折射所成的虚像(
)
16.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
17.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( )
凸透镜位于a点左侧
凸透镜位于b点右侧
C.蜡烛在a点时,像距大于二倍焦距
D.蜡烛在b点时,像距大于二倍焦距
18.某同学做研究凸透镜成像规律的实验时,记下了物距和像距之间的关系,并绘出如图所示的图像.下列推测正确的是( )
A.透镜的焦距等于20cm
B.透镜的焦距小于10cm
C.物距从10cm增至20cm的过程中所成像为实像
D.物距从10cm增至20cm的过程中所成像为虚像
19.小阳在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,当凸透镜的焦距是15cm,点燃的蜡烛放在距凸透镜35cm处,在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像.这个像一定是(
)
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、放大的实像
20.一物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上,在光屏上能得到放大的像,据此可判断( )
A.物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处,一定能得到放大的实像
B.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,一定能得到缩小的像
C.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,一定能得到放大的虚像
D.物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处,一定能得到缩小的实像
21.图中蜡烛在光屏上成清晰缩小的像.下列哪一项操作可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像(
)
A.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜
B.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动
C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动
D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏
22.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
23.【实验名称】探究凸透镜成像规律
【设计实验与进行实验】
(1)实验器材:刻度尺、蜡烛、凸透镜、光屏;
(2)如图所示,从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,
A.只需要将三者中心调至同一高度.
B.需将三者中心调至同一高度并在同一直线上.
其中说法
正确(填序号).
正确调整后,不断改变蜡烛与凸透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的数据如下表:
实验序号
物体到凸透镜的距离/m
光屏上的像到凸透镜的距离/m
1
40
13.3
2
30
15
3
20
20
4
15
30
5
10
光屏上没有像
6
8
光屏上没有像
【分析与论证】
(1)当凸透镜成实像时,物距增大,像距
.
(2)如图所示,光屏应移至
区域才能找到清晰的像.
(3)观察火焰经凸透镜所成正立、放大的虚像,人眼应透过凸透镜向
观察(填“左”或“右”).
(4)在整理器材时,香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像.它的成像原因是光的
(填“直线传播”、“反射”或“折射”).
24.如图所示,是某物理实验小组用蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上研究凸透镜成像规律的实验装置.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上,点燃蜡烛后,发现无论怎样移动光屏都找不到蜡烛的像,其原因可能是(
)
A、光屏、凸透镜和蜡烛的中心不在同一高度?
B、物距小于透镜的一倍焦距
C、蜡烛在透镜的两倍焦距处??????
D、蜡烛在透镜的焦点上
(2)如果凸透镜焦距为10cm,当透镜到蜡烛的距离为15cm时,移动光屏,在光屏上可得到倒立的
的实像.
(3)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光
屏时,将会在光屏上看到
A、蜡烛像的下半部分?
B、蜡烛像的上半部分?
C、蜡烛完整的像,像的亮度变暗?
D、蜡烛完整的像,像的亮度不变.
拓展培优
1.(2020·台州)为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注人或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是(
??)
A.?近视眼,镜片Ⅰ??????????????B.?近视眼,镜片Ⅱ??????????????C.?远视眼,镜片I??????????????D.?远视眼,镜片Ⅱ
2.(2020·宁波)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是(
?)
A.?、放大?????????????????B.?、放大??????????????????????C.?、缩小??????????????????????D.?、缩小
3.(2020·杭州)照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应右图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是(
???)
A.?照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立缩小实像
B.?照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立缩小实像
C.?放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立放大虚像
D.?放大镜:被观察物体应在内区域内,成正立放大实像
4.(2019·温州)将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是(??
)
A.?缩小的虚像???????????????????????B.?放大的虚像???????????????????????C.?缩小的实像???????????????????????D.?放大的实像
5.(2019·杭州)关于近视和远视的成因如图所示,下列说法正确的是(??
)
A.?甲为近视眼,可佩戴凹透镜矫正?????????????????????????B.?乙为近视眼,可佩戴凸透镜矫正
C.?甲为远视眼,可佩戴凸透镜矫正?????????????????????????D.?乙为远视眼,可佩戴凹透镜矫正
6.(2019·宁波)如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物“活动中,小科将印有绿色环保标志“
”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变玻璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图像中,不可能看到的是(??
)
A.???????????????????????????????????B.???????????????????????????????????C.???????????????????????????????????D.?
7.(2018·绍兴)归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是(???
)
A.?甲图:向右移动滑片,若通过R1的电流增加a安,则通过R2的电流也增加a安?????????B.?乙图:仍呈清晰的像,若物距增加b厘米,则像距也要增加b厘米
C.?丙图:加水液面升高,若小铁球受到的浮力增加c牛,则大铁球受到的浮力也增加c牛?????????D.?丁图:保持天平平衡,若左侧增加d个钩码,则右侧也要增加d个钩码
8.(2018·湖州)小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射,另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛,调整好相关器材的高度,将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃,再移动光屏至如图所示位置时,在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变,通过移动蜡烛及光屏的位置,下列成像情况符合实际的是(???
)
A.?若蜡烛放置在10厘米刻度线处,移动光屏,在光屏上都不能呈清晰的像??????????B.?若蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰缩小的像
C.?若蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像??????????D.?若蜡烛放置在45厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
9.(2017·温州)小明用焦距为10厘米的凸透镜做成像规律实验,记录了光屏上成清晰像时的四组数据(如表),其中明显错误的一组是(?
)
组别
甲
乙
丙
丁
物距(厘米)
10
15
20
30
像距(厘米)
40
30
20
15
A.?甲?????????????????????????????????????????B.?乙?????????????????????????????????????????C.?丙?????????????????????????????????????????D.?丁
10.(2016·绍兴)凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是(?
)
①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;
②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;
③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;
④保持物体和光屏位置不变,一定可以在光屏上的到另一个清晰的像.
A.?①③?????????????????????????????????????B.?②④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?③④
11.(2016·嘉兴)如图所示为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏,拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像,下列说法正确的是(?
)
A.?为拍摄到更大的像应将镜头远离景物??????????????????B.?为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C.?影像传感器上成的是正立的实像?????????????????????????D.?景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
12.(2019·台州)?
2014年,人工视网膜通过临床试验,为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(1)从眼球的成像原理来看,眼球对光的作用相当于________镜。
(2)从反射弧的组成来看,“人工视网膜”相①传送画面数集影像当于反射弧中的________?。
(3)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望,对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变________。
13.(2019·嘉兴)如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成一块________镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应________矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。
14.(2018·宁波)为了研究眼的成像原理,小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后.调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、________(填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜________(填“注水”或“抽水”)。
15.(2017·台州)在研究凸透镜成像实验中,小柯不断改变蜡烛到透镜的距离,移动光屏寻找蜡烛的像,并将实验结果记录在表格中。
序号
蜡烛到透镜的距离(cm)
像的特点
1
20.0
倒立缩小的实像
2
16.0
倒立等大的实像
3
12.0
倒立放大的实像
4
6.0
?
(1)第4次实验中,小柯移动光屏只观察到模糊的圆形光斑。若要观察到此时所成的像,正确的操作是________。
(2)小柯在第1次实验的基础上,换用另一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰。把光屏慢慢地向凸透镜方向移动,光屏上又出现了清晰的像。若第1次实验模拟的是正常眼球的成像情况,则换用透镜后的实验是在模拟________的成像情况。
16.(2017·湖州)如图是凸透镜成像的实验.图1、图2是能在光屏上呈现清晰像的两种情形.这两种成像情形中,________(选填“图1”或“图2”)能够模拟眼睛成像.为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向________你(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大.
17.(2017·宁波)小科利用如图所示的器材探究凸透镜成像规律。先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着他改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变光源和凸透镜的位置,此时像的性质是倒立、________的实像;若要在光屏上成清晰的像,光屏应该________(选填:“向右移动”、“向左移动”或“保持不变”)。
18.(2017·嘉兴)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。
(1)用内窥镜检查时常采用从口腔插入的方法,这会引起病人强烈的恶心和呕吐,因此现在开始采用从鼻腔插入的方法。内窥镜经口腔或鼻腔插入都能进入胃,是因为它们都与________这一器官直接相连。
(2)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________患处。(选填“接近”或“远离”)
(3)目前大量手术都是采用内窥镜与激光“刀”等配合使用的微创术,如发现胃溃疡出血,利用激光灼烫即可使出血点迅速凝固止血,这说明激光“刀”能将电能转化为光能和________。
19.(2017·绍兴)如图的眼球成像原理图中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个________镜,请写出成像原理与该图相同的一种仪器________。
20.一讲到眼泪,你也许就会想到伤心或激动,其实我们的眼球经常被眼泪覆盖着.
(1)据研究,长时间盯着电脑屏幕会导致眼睛疲劳,这与眼球的干湿度有一定的关系,因为仰视面时,眼睑向上抬起,眼泪蒸发________;而看书时,大多会向下看,相对而言就不会疲劳.
(2)一旦眼球表面干燥时,就会眨眼以湿润眼球,这是一种反射活动,它是通过________完成的.
21.(2016·杭州)实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律,当三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像,回答下列问题:
(1)光屏上像的性质为________.
(2)关于本实验中得到的像在生活中的应用,举一个例子________.
(3)从图中读出物距为________cm,并推算出焦距为________(选填字母).
A.f<15cm???
B.15cm<f<20cm???
C.f>30cm
(4)如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,是否仍然成像?________.2.6透镜和视觉
知识点一
透镜
凸透镜:中间厚,边缘薄,有会聚光线的作用。(凹面镜也有会聚光线的作用)
2、凹透镜:中间薄,边缘厚,有发散光线的作用。(凸面镜也有发散光线的作用)
3、有关凸透镜成像的几个概念:
●焦点F:凸透镜能将太阳光(平行光)会聚成一点,这点叫做焦点。
●焦距f:焦点到凸透镜中心的距离。(凸透镜有一对实焦点,而凹透镜有一对虚焦点)
●物距u:透镜到物体的距离。
●像距v:透镜到像的距离.
4、凸透镜成像规律
①
②
③
④
⑤
物体到透镜的距离u
像的特点
像与透镜的距离v
应用
倒立或正立
缩小或放大
虚或实
倒立
缩小
实
照相机
倒立
放大
实
幻灯机
倒立
等大
实
测焦距f
不成像
获取平行光
正立
放大
虚
放大镜
典型例题
考点一、透镜光线图与功能
1.(2019七下·绍兴期中)请在如图所示的甲乙方框中分别填入合适的透镜。
【答案】如图所示:
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,即经过凸透镜的光线会向主光轴偏折;凹透镜对光线有发散作用,即经过凹透镜的光线会远离主光轴。甲图中的光线经透镜后向主光轴偏折,则甲图中的透镜为凸透镜:
;
乙图中的光线经透镜后远离主光轴,则乙图中的透镜为凹透镜:
。
2.(2019七下·余杭期中)将图中的入射光线或折射光线补画完整。
【答案】如图所示:
【解析】(1)与主轴平行的光线经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线一侧的虚焦点;
(2)射向光心的光线通过凹透镜后传播方向不变。作图如下:
3.(2019七下·江干期中)在图中画出与凹透镜对应的入射光线和折射光线;
【答案】如图所示:
【解析】凹透镜对光线有发散作用,根据凹透镜的“三条特殊光线”完成作图。射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经过凹透镜后,折射光线与主光轴平行,如下图:
4.(2019七下·杭州期中)如图所示,(两透镜焦距相同)根据已知光线画出原先的入射光线和后来的折射光线.
【答案】如图所示:
【解析】根据凸、凹透镜的“三条特殊光线”完成作图。
【解答】(1)射向焦点的光线经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
(2)与主轴平行的光线经过凹透镜后,折射光线的反向延长线通过入射光线同侧的虚焦点。如下图:
考点二、凸透镜成像规律
1.(2020七下·温州期中)圆柱形玻璃杯后白纸上有一水平方向的箭头(如图所示)。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,下列图中哪一种像符合放大镜的原理(
???)
A.??B.??C.??D.
【答案】A
【解析】放大镜的原理:当uA、与题图比较,A所成的像是一个正立、放大的虚像,符合放大镜的原理,A正确;
B、与题图比较,B所成的像是一个倒立、缩小的像,不符合放大镜的原理,B错误;
C、与题图比较,C所成的像是一个倒立、放大的像,不符合放大镜的原理,C错误;
D、与题图比较,D所成的像是一个倒立、放大的像,不符合放大镜的原理,D错误。
2.(2020七下·上虞期末)凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是:①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;④保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。(???
)
A.①③?????B.②④?????C.②③?????D.③④
【答案】D
【解析】①如果将物体靠近凸透镜,那么物距将减小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像距增大,因此光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离始终大于物体的移动距离,故①错误;
②根据“物近像远大,物远像近小”的规律,同时移动物体与光屏,当像距大于物距时,像移动的距离肯定大于物体移动的距离;当像距小于物距时,像移动的距离小于物体移动的距离,故②错误;
③换用焦距较小的凸透镜后,它对光线的会聚能力更强,成像会更靠近凸透镜,因此如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜,故③正确;
④保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,当物距和像距的数值相互交换时,仍然会得到一个清晰的实像,只是像的大小发生改变,故④正确。
3.(2020七下·桐庐月考)一凸透镜的焦距为20cm,高为10cm的物体由该透镜在光屏上成一个高为7cm的象,则物体到透镜的距离一定是(???
)
A.小于20cm?
B.大于20cm而小于40cm?
C.等于40cm?
D.大于40cm
【答案】D
【解析】当物体通过凸透镜成像时,如果u>2f,成倒立、缩小的实像;如果f【解答】
高为10cm的物体由该透镜在光屏上成一个高为7cm的象,
那么该物体成的是倒立、缩小的实像,因此u>2f,即物体到透镜的距离一定大于40cm,故D正确,而A、B、C错误。
4.(2020七下·仙居月考)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断不正确的是(???
)
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.该凸透镜的焦距是10cm
C.当u=25cm时成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的
D.当u=5cm时成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的
【答案】A
【解析】(1)(2)在凸透镜成像时,如果物距u等于像距v,那么此时的物距正好是焦距的2倍,即U=2f;
(3)当物距u>2f时,成倒立缩小的实像,应用是照相机;
(4)当u【解答】根据表格可知,当物距为20cm时,像距也是20cm,所以u=v=2f=20cm,那么该凸透镜的焦距是10cm,故A正确不合题意,B错误符合题意;
当u=25cm时,此时物体在凸透镜二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的,故C正确不合题意;
当u=5cm,物体在一倍焦距以内,此时成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这一原理制成的,故D正确不合题意。
5.(2020七下·越城期末)如图所示,竖直放置的不透光物体(足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与MN高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体AB的成像情况是(???
)
A.两个实像,一个虚像
?B.一个实像,两个虚像?
C.只有一个虚像?
D.只有一个实像
【答案】D
【解析】如下图所示,当物体在凸透镜的二倍焦距上时,此时肯定会在凸透镜另一侧二倍焦距上成一个等大、倒立的实像。此时平面镜在主光轴的上方,而实像成在主光轴的下方,因此没有光线射到平面镜上,自然不会形成虚像,故D正确,而A、B、C错误。
6.(2020七下·温州月考)如图所示,是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。下列对仙女图形成原因的探讨,不正确的是(???
)
A.可能是酒和凸透镜对光产生折射,出现放大的像
B.空杯时,“七仙女”的图片可能在凸透镜的焦点上
C.可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变小,使原来在焦点上的图片移在倍焦距以外,成放大的像
D.可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大,使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以内,成放大的像
【答案】C
【解析】(1)当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,成倒立、放大的虚像;
(2)当物距u=f时,物体通过凸透镜不成像;
(3)凹透镜有发散作用,凸透镜有会聚作用,将凹透镜放在凸透镜前,会使凸透镜的焦距变长;
(4)根据(3)中的分析判断。
【解答】根据图片可知,酒杯底部中间的厚度大于周围,因此是玻璃的凸透镜;装入酒后,这些酒中间比边缘薄,相当于凹透镜。
图片射出的光线经过玻璃凸透镜和酒做的凹透镜发生折射,折射光线的反向延长线会聚成放大的虚像,故A正确不合题意;
空杯时,“七仙女”的图片可能在凸透镜的焦点上,这时凸透镜不能成像,所以我们看不到它,故B正确不合题意;
加入酒后,酒凹透镜对光线有发散作用,使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大,图片现在在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,故C错误符合题意,而D正确不合题意。
7.(2019七下·诸暨期中)如图所示,有一个圆柱体PQ,放在凸透镜前图示位置,它所成的像的形状是(?
)
A.??B.??C.??D.
【答案】B
【解析】根据“物近像远大,物远像近小”判断P、Q两点成像的远近和大小,然后进行选择即可。
【解答】P比Q离凸透镜远,根据“物远像近小”可知,P成的像比Q成的像小,且离凸透镜近,故B正确,而A、C、D错误。
考点三、凸透镜成像实验探究
1.(2020七下·诸暨期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)实验前应点燃蜡烛,观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上,这样做的目的是________。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图所示时,光屏上出现清晰的像,则像是倒立、________的实像。
(3)在(2)的基础上,当光屏略微向右移动时,光屏上的像将会模糊,如果蜡烛与凸透镜不动,那么,在凸透镜前放置________透镜(选填“凸”或“凹”),才可能在光屏上得到清晰的像,这其实就是“近视眼”的矫正原理。
【答案】(1)使像能够成在光屏的中央
(2)缩小
(3)凹
【解析】(1)如果蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度,那么像可能成在光屏的一侧,甚至不能成在光屏上;
(2)在凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么像是放大的;如果像距小于物距,那么像是缩小的;
(3)近视眼成像在视网膜前面,用凹透镜矫正。
【解答】(1)实验前应点燃蜡烛,观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上,这样做的目的是使像能够成在光屏的中央。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图所示时,光屏上出现清晰的像,由于此时像距小于物距,所以像是倒立、缩小的实像。
(3)在(2)的基础上,当光屏略微向右移动时,光屏上的像将会模糊,如果蜡烛与凸透镜不动,那么,在凸透镜前放置凹透镜,才可能在光屏上得到清晰的像,这其实就是“近视眼”的矫正原理。
2.(2019七下·嵊州期末)科学兴趣小组想知道某凸透镜的焦距f的大小,及其成像规律,做了以下实验:
(1)他们将镜面垂直于阳光,在凸透镜下面放上白纸(纸、镜平行),测出透镜中心与白纸的间距s与对应的白纸被引燃的时间t,绘制了图线甲。由图甲可判断该凸透镜的焦距f为________厘米。
(2)接着将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图乙),做成像实验,记录每次成实像时的物距u,像距v,物体与光屏之间的距离L,绘出图线丙(以f为长度单位)。由图可知,要想成实像,物体与光屏间的距离L应满足的条件是________。
(3)兴趣小组经“百度”发现,科学中有一个凸透镜成像的新概念:放大率(用字母n表示),放大率等于像的大小与物的大小的比值,也等于像距与物距的比值。结合乙、丙两图,当物距u=1.5f时,n=________。
【答案】(1)8
(2)L≥4f
(3)2
【解析】(1)阳光越会聚,白纸上的光点越小,温度越高,那么白纸被引燃的时间越短;而凸透镜的焦点就是所有光线都汇集的地方;
(2)根据图像丙,物体与光屏之间的距离L最小值为4f,这时物体在二倍焦距上,分析其它位置时L与4f的大小关系即可;
(3)从丙图中,找到u=1.5f时物体与光屏间的距离L的数值,根据v=L-u计算出这时的像距v,最后根据放大率计算即可。
【解答】(1)当凸透镜的焦点正好在白纸上时,温度最高,引燃时间最短;据甲图可知,当透镜中心与白纸的间距s为8cm时,引入时间最短,说明凸透镜的焦距四8cm;
(2)分析丙图可知,当凸透镜成实像时,物体与光屏间的距离L的最小值是4f,那么成实像的条件为:L≥4f;
(3)据丙图可知,当u=1.5f时,L=4.5f,那么像距v=L-u=4.5f-1.5f=3f,那么放大率为:。
3.(2020七下·乐清期末)小徐在STEAM课堂上,通过老师的教导,成功制作出水凸透镜,并完成了以下实验:
(1)在探究凸透镜成像的规律时,通过注水器调节水透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上,此时在光屏上得到清晰像的性质是倒立、________的实像。
(2)在光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以采取什么办法?请简要写出操作过程________。
(3)白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了如图乙红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(部分色光未画出)。这说明不同色光在入射三棱镜(或凸透镜)时,蓝光偏折的程度会最大。于是,小徐使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的住距(f)大小(如图丙)。以下关于三种色光通过水凸透镜时的焦距(f)大小关系正确的是??????
。
A.f红>f黄>f蓝
B.f红C.f红=f黄=f蓝
D.f黄>f红>f蓝
【答案】(1)缩小
(2)通过注射器往水凸透镜中注入适量的水
(3)A
【解析】(1)根据物距和焦距的大小关系,确定成像的特点;
(2)首先根据“物近像远大,物远像近小”判断成像位置的变化,然后与原来光屏的位置进行比较,确定光线是要会聚还是发散,进而对水透镜的凸度进行分析,最终确定是注水还是抽水;
(3)根据乙图,确定三棱镜对三种色光的偏折能力大小,然后根据“偏折角度越大,与横轴的交点越近,即焦距越短”的规律判断即可。
【解答】(1)根据甲图可知,此时物距u=70cm-20cm=50cm>20cm,所以光屏上得到的是倒立、缩小的实像;
(2)在光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,即物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像距增大像变大。为了使像成在光屏上,必须使光线会聚,即增大水透镜的凸度,那么:通过注射器往水凸透镜中注入适量的水。
(3)根据图乙可知,三棱镜对红光的偏转能力最弱,对蓝光的偏折能力最强。当它们经过同一个凸透镜后,如下图所示:
三种色光通过水透镜的焦距f大小关系为:f红>f黄>f蓝。
4.(2020七下·椒江期末)小柯和小妍使用相同的器材做“探究凸透镜成像规律”实验。他们的实验器材摆放位置和间隔如图所示,光具座紧挨着(图中未画出),蜡烛烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上。奇怪的是,他们在光屏上看到了相同性质的像。
(1)光屏乙上像的性质是________;
(2)小妍根据实验绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离),用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体与透镜的距离在________cm以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将________(选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是:________。
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,为什么?
【答案】(1)成倒立、缩小的实像
(2)5;变小
(3)蜡烛熄灭后,找到光屏上的光线消失了
(4)①蜡烛在焦点上;②蜡烛在一倍焦距以内。
【解析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像;
(2)当物距等于像距时,此时物体在凸透镜的二倍焦距上,据此计算出凸透镜的焦距,然后根据凸透镜的成像特点确定当作放大镜时物体到透镜的距离范围;根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断像的变化。
(3)光屏上的像是蜡烛火焰发出的光线,经过凸透镜的折射会聚而成的;熄灭蜡烛后,光线消失,自然就不会成像了。
(4)当物体在焦点上时不成像,在一倍焦距以内时成正立、放大的虚像,此时在光屏上都不能看到像。
【解答】(1)根据图片可知,光屏乙到凸透镜的距离小于蜡烛乙到凸透镜的距离,即像距小于物距,此时成倒立、缩小的实像;
(2)根据图片可知,当物距u=10cm时,像距v=10cm,那么10cm=2f,因此凸透镜的焦距f=5cm。当u?
??把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,物距不断增大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像的大小将变小;
(3)小妍完成了实验后,吹灭蜡烛乙,光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧,且高度几乎不变)。像消失的原因是:蜡烛熄灭后,找到光屏上的光线消失了;
(4)小柯继续实验,保持蜡烛甲不动,无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像,原因可能是:①蜡烛在焦点上;②蜡烛在一倍焦距以内。
5.(2020七下·柯桥期末)小科在用蜡烛作为光源去学校实验室完成“探究凸透镜成像规律”实验后,发现了该实验装置的一些不足,小科和同学一起对实验装置进行了改进创新,创新点如图所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子。
(1)请选择一个方面分析创新后实验装置的优点________。
(2)老师看了小科的改进设计后,指出用这个字母“A”无法探究成的像的一个问题,这个问题是________。
(3)实验时已经在光屏上成一个清晰像的时候,小科继续做拓展实验,他将近视眼镜镜片放在凸透镜和物体之间,若还要成一个清晰的像,他应该将光屏________。
【答案】(1)①可以直接读出物距以及像距;②光屏上成像更清晰、稳定;③从光屏上可以准确得出像与物的大小关系。LED灯代替蜡烛,光源更稳定。
(2)由于A字母左右对称,无法探究成的像是否左右颠倒
(3)远离凸透镜(向右移动、向外侧移动)
【解析】(1)①刻度尺上的刻度分别向两侧逐渐增大,而凸透镜正好在0刻线上,因此物体所在的刻度就是物镜,光屏所在的刻度就是相距。②LED发光比蜡烛稳定,且亮度高;③通过光屏上的格子可以更加准确的判定成像的大小;
(2)物体通过凸透镜所成像是倒立的,即上下颠倒,左右颠倒,因此要求物体不能是上下对称或左右对称的物体;
(3)分析放入近视眼镜片后光线是会聚了还是发散了,如果会聚了,那么成像靠前,光屏就靠近凸透镜;如果发散了,那么成像靠后,光屏就远离凸透镜。
【解答】(1)该装置的优点有:①可以直接读出物距以及像距;②光屏上成像更清晰、稳定;③从光屏上可以准确得出像与物的大小关系。LED灯代替蜡烛,光源更稳定。
(2)老师看了小科的改进设计后,指出用这个字母“A”无法探究成的像的一个问题,这个问题是:由于A字母左右对称,无法探究成的像是否左右颠倒。
(3)小科继续做拓展实验,他将近视眼镜镜片放在凸透镜和物体之间,由于近视眼镜片是凹透镜,所以光线发散了,成像靠后了,那么光屏要远离凸透镜。
6.(2020七下·丽水期中)小安和小博班的同学在老师的指导下,用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)小安和小博商议,先用眼睛来观察一下凸透镜成像的各种情况。于是,他们先把凸透镜固定在光具座上0cm处,小博负责将蜡烛从透镜一侧50cm处逐渐向透镜靠近,小安从另一侧透过透镜观察烛焰,并按照观察到的像的大小进行编号,然后整理记录观察到的几个像的情况如图乙所示。请问以下哪些像是虚像
________。
(2)在图甲所示的实验中,已经在光屏上呈清晰的像,现保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一小段距离,为在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的________透镜(选填“凸”或“凹”)。
(3)在图甲中的光屏上已经呈清晰像的情况下,实验中有一只小蜜蜂误入停在了凸透镜上(如图丙所示),则对光屏上的像会造成什么影响?????
(选填序号)。
A.像的上半部有残缺,但亮度变亮
B.像的下半部有残缺,亮度不变
C.像大小形状不变,亮度不变
D.像大小形状不变,但亮度变暗
【答案】(1)4、6
(2)凹
(3)D
【解析】(1)物体通过凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的;
(2)首先根据“物近像远大,物远像近小”确定像的位置变化,再根据像的位置改变确定需要光线会聚还是发散,进而对透镜进行选择;
(3)凸透镜大小不会影响成像的完整性,只会影响成像的亮度。
【解答】(1)在乙图中,4和6中的像都是正立的,也就是虚像;
(2)
将蜡烛向左移动一小段距离,
即物距增大,根据“物远像近小”可知,此时像距变小,即成像在光屏的前面。要使像向后移动到光屏上,就要使光线发散,因此需要安装一个合适的凹透镜。
(3)
,
实验中有一只小蜜蜂误入停在了凸透镜上,它会遮住部分入射光线,因此像的大小和形状不变,但是亮度变暗,故选D。
7.(2020七下·天台月考)小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)调整器材高度时,应________(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)器材处于图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这与
________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。
(3)将蜡烛移动至20cm刻度处,应将光屏移动到??
????(选填字母)范围的某一位置才能再次在光屏得到清晰的像。
A.50cm-60cm
B.60cm-70cm
C.70cm-80cm
(4)张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处,则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的________(选填字母)。
【答案】(1)点燃
(2)投影仪
(3)B
(4)B
【解析】(1)在实验前,应该调整蜡烛火焰、光盘和凸透镜三者的中心在同一高度;
(2)首先确定物距和焦距的数量关系,然后判断成像的特点,最后确定应用;
(3)当凸透镜成缩小的实像时,物距u>2f,像距f(4)凸透镜成倒立的实像,是指像的上下和左右都颠倒。
【解答】(1)调整器材高度时,应点燃蜡烛。
(2)根据甲图可知,此时物距u=50cm-25cm=15cm。因为焦距为10cm,所以f(3)将蜡烛移动至20cm刻度处时,此时物距u=50cm-20cm=30cm,那么u>2f,此时成倒立、缩小的实像,像距f(4)将“F”光源放在30cm刻度处时,物距u=50cm-30cm=20cm=2f,因此在光屏上成倒立等大的实像,故选B。
知识点二
视觉
一、眼睛
1、眼睛是人体重要的感觉器官。眼睛里有一圈有颜色的环形物,是虹膜。虹膜中央的小孔叫做瞳孔,光线通过瞳孔进入眼睛。
2、人的眼睛的结构和功能与照相机非常相似——眼睛的主要部分是眼球,眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内,只露出很小一部分,有利于保护眼球。此外,眼球前有眼睑,可随时合上,以防止其他物体进入眼睛,具有保护眼睛的功能。
二、视觉的形成
1、视觉的形成:物体的光线经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体倒立、缩小的实像。视网膜上有很多感光细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着视神经传到大脑而形成视觉,我们就看到了物体。
2、眼睛的调节:当眼睛看近处物体时,睫状体收缩,带动晶状体变厚,折射作用增强,来自近处物体的光线会聚在视网膜上产生视觉。当看远处物体时,睫状体放松,带动晶状体变薄,折射作用减弱,来自远处物体的光会聚于视网膜上产生视觉。
3、颜色的分辨(补充)
(1)人眼的视网膜上有两种感光细胞:视杆细胞和视锥细胞。
(2)在较亮的环境下,视锥细胞起主要作用,能感觉到物体的色彩。视锥细胞有三种,分别对红光、绿光和蓝光较为敏感。大脑把来自各种视锥细胞的信息综合后,产生彩色的影像。
(3)在较暗的环境下,视杆细胞起主要作用,主要成像物体的外形和运动,形成黑白图像。
4、视觉盲点:在视神经离开视网膜的地方,也是视网膜上唯一没有任何感光细胞的地方,这个地方叫做盲点。
三、视力缺陷与矫正
1、近视眼及其矫正
(1)近视眼:近视的原因主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,来自远处物体的光聚焦在视网膜前,使物像模糊不清。
(2)矫正:在光进入眼睛之前,先经过凹透镜进行发散,再经眼睛会聚,使来自远处物体的光会聚在视网膜上,从而看清物体。
2、远视眼及其矫正
(1)远视眼:远视的原因主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小,使来自近处物体的光聚焦在视网膜的后面。患远视眼的人能清楚地看见远处的物体,却看不清近处的物体。老年人所患的“老花眼”就是远视症状。
(2)矫正:由于凸透镜对光有会聚作用,来自近处物体的光线经凸透镜会聚一些后,再经过眼睛会聚在视网膜上,即远视眼的人应戴凸透镜进行矫正。
3、色盲:失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍,称为色盲。色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲之分。
4、眼睛的疾病除了远视、近视、色盲以外,还有斜视、白内障等。
5、爱护眼睛,保护视力
典型例题
考点四、眼睛
1.(2020七下·拱墅期末)眼睛是心灵的囱户,当外界物体反射的光落在眼睛的视网膜上,我们就能看清楚物像.光到达视网膜依次经过的结构是(???
)
A.角膜一晶状体一房水一玻璃体一视网膜?????B.角膜一玻璃体一晶状体一房水一视网膜
C.角膜一晶状体一玻璃体一房水一视网膜?????D.角膜一房水一晶状体一玻璃体一视网膜
【答案】D
【解析】人的眼睛由外到内依次是:角膜、房水、晶状体、玻璃体、视网膜;故D符合题意;
2.(2020七下·越城期末)电影3D《2012》中,有四大末日预言,近视的同学也要戴3D眼镜观看,下图的四幅图,分别该同学表示近视眼成像情况和矫正做法的是
(???
)
A.①④?????B.①③?????C.②④?????D.②③
【答案】B
【解析】近视眼的晶状体偏厚,对光线的会聚能力强,因此成像在视网膜前,因此①为近视眼;
要看清物体,必须使焦点后移到视网膜上,即让光线发散,应该用凹透镜矫正,因此③为近视眼的矫正。
故B正确,而A、C、D错误。
3.(2019七下·嘉兴期末)正常情况下,眼睛具有很强的调节能力,使我们能看清远近不同的物体。如图,当我们的视野从眼前的书本移向远方时,我们能清晰地看到远方的物体,请简述此过程中眼睛是如何调节成像的?
【答案】当我们看远方的物体时,睫状肌舒张,晶状体变薄,对光的折射能力变小,远处物体射来的光会聚在视网膜上,就能看清远处的物体。
【解析】?由于晶状体的调节作用,看远物时,晶状体曲度变小,折射能力变弱,使物像落在视网膜上;看近物时,晶状体曲度变大,折射能力变强,使物像落在视网膜上,因此不要不间断的看电视和玩手机,看书本时间不宜太长,要注意休息,保护眼睛。
【解答】
当我们看远方的物体时,睫状肌舒张,晶状体变薄,对光的折射能力变小,远处物体射来的光会聚在视网膜上,就能看清远处的物体。
4.(2020七下·椒江期末)受过肺炎疫情的影响,各学校开展了线上教学。有同学没有注意保护眼睛,导致视力下降。
(1)如图甲所示,视力正常的人看远近不同物体时能实现眼睛自动变焦,使物体成像在________上。分析两种情形的焦距大小,看近处时的焦距________看远处时的焦距。
(2)全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图乙所示,削去眼角膜上的一部分组织并从切口取出,从而使角膜相当于一个________镜,达到矫正近视的目的。
(3)用全飞秒近视手术矫正视力后,以下会发生改变的是________。(填序号)
①物体成像的位置;②眼球折光系统的焦距;③经过眼球折光系统所成像的性质
【答案】(1)视网膜;小于
(2)凹透
(3)①
【解析】近视是屈光不正的一种。当眼在调节放松状态下,平行光线进入眼内,其聚焦在视网膜之前,这导致视网膜上不能形成清晰像,称为近视.凸透镜成像规律是一种光学定律。在光学中,由实际光线会聚而成,且能在光屏上呈现的像称为实像;由光线的反向延长线会聚而成,且不能在光屏上呈现的像称为虚像。
【解答】(1)视力正常的人看物体时成像都是在视网膜上;正常人看近处物体时,晶状体变厚,聚光能力强,焦距变短,而看远处物体时晶状体变薄,聚光能力弱,焦距变长;
(2)近视是成像点在视网膜前,所以需要使角膜成为一个凹透镜,发散光线,让像落在视网膜上;
(3)近视手术矫正视力,是通过改变角膜的部分组织,所以改变的是成像的位置,而眼球折光系统的焦距和成像的性质没变化;
5.(2020七下·吴兴期末)近几年,“人造眼球成像系统”开始应用于临床试验,为失明患者带来福音。“人造眼球成像系统”主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(1)从眼球的成像原理来看,眼球对光的作用相当于________镜。
(2)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有“人造眼球成像系统”的人向远处眺望,对焦机构将使镜头与CCD之间的距离将________,其中CCD相当于眼球结构中的________。
【答案】(1)凸透
(2)减小;视网膜
【解析】(1)根据图片可知,物体通过眼球成的是缩小、倒立的实像,因此眼球对光的作用相当于凸透镜;
(2)当配有“人造眼球成像系统”的人向远处眺望,物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,像距减小且像变小,因此对焦机构将使镜头与CCD之间的距离将减小,其中CCD相当于眼球结构中的视网膜。
6.(2019七下·诸暨期中)据统计,我国青少年近视率已高达36.7%。预防近视,珍爱双眼,注意用眼卫生,青少年要从我做起。请结合图示回答下列问题:
(1)若长时间近距离看书写字,就容易造成近视,图1中近视眼成像情况及矫正方法分别是________。
(2)课间休息,进行远眺,是预防近视的有效措施,在由近及远的远眺过程中,如图2所示结构[1]________发生了变化,它发生的变化是________。
(3)你能看到远处的物体,是因为它的物像落在
________上(填名称),产生的神经冲动通过[9]视神经的传导,最后在________形成视觉。
(4)你是否有这样的经历:夜晚看书时突然停电,瞬间眼前一片漆黑,什么都看不到;片刻后才逐渐看见周围的物体。这种变化是因为眼球的
________(填名称)变大。
【答案】(1)甲丙(2)晶状体;曲度由大变小或由厚变薄(3)视网膜;大脑(4)瞳孔
【解析】眼球是视觉器官的主要部分,它具有折光成象和感光换能两种作用。眼的辅助部分有眼睑、结膜、泪器、眼肌及眼眶内筋膜和脂肪等,对眼球有保护、运动和支持作用。眼各部结构的完善,对眼完成视觉功能具有重要意义。近视,是眼在调节松弛状态下,平行光线经眼的屈光系统的折射后焦点落在视网膜之前。
【解答】(1)近视眼是其成像在视网膜之前,所以矫正的时候需要使成像点向后移动,即使用凹透镜,偏折光线即可;故甲丙符合题意;
(2)在由近及远的远眺过程中,需要调节光线进入眼睛的角度和偏折,可以通过晶状体改变其曲度调节,即曲度变小即可看清远处;
(3)看到远处物体的像,是因为像落在视网膜上,视网膜接受刺激后传到大脑,最终形成视觉;
(4)当突然停电时,先是一片漆黑,过一会儿才可以看到物体,是因为光线突然减少到很少时,眼睛接受到的光线不足以形成视觉,过一会儿瞳孔变大,增加进入到眼睛内的光线即可形成视觉;
7.(2020七下·越城期末)小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小,实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图所示。
(1)测得焦距小于10cm的是图________。
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是________图。
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度________0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】(1)乙
(2)丙
(3)大于
【解析】(1)凸透镜的凸度越大,焦距越短,对光线的会聚能力越强;
(2)物体通过凸透镜所成的像是光线会聚而成的,因此凸透镜的会聚能力越强,光线会聚成的交点(像)离凸透镜越近,也就是像距越小;
(3)中间厚边缘薄的透镜为凸透镜,中间薄边缘厚的透镜为凹透镜。
【解答】(1)根据图片可知,乙图的凸度比甲图大,因此焦距小于10cm的是图乙;
(2)根据图片可知,丙图的凸度最小,对光线的会聚能力最弱,即光线会聚的交点离凸透镜最远,所以像距较大的是丙图;
(3)近视眼患者戴的是凹透镜,凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚,故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm。
基础演练
1.如图所示,有一圆柱形玻璃体,在它的中心轴线上有一球形气泡,柱体低面是磨砂的毛面,当平行光沿柱轴方向向下照射时,在磨砂的毛面上可能会看到(
)
A.圆形亮斑
B.圆型暗斑
C.圆形暗斑且中心有一亮点
D.圆形亮斑且中心有一暗点
【答案】B.
2.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体( )
A.可以看做两块凹面镜
B.可以看做一块凸透镜
C.对图示光束具有发散作用
D.对图示光束具有会聚作用
【答案】C.
3.如图容器水中有一个空气泡,则其对水平射入其中的光线有何作用( )
A.会聚作用
B.发散作用
C.既不会聚也不发散
D.无法判断
【答案】B.
4.如图所示,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,该凸透镜的焦距为f,若f小于L,则凸透镜从此位置远离纸的过程中光斑会( )
A.一直变大
B.一直变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
【答案】A.
5.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个光斑,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再变大,该凸透镜的焦距( )
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
【答案】C.
6.夏天,小明的爸爸经常开车带他出外旅游.小明发现爸爸喜欢在烈日下洗车,并认为这样洗车后车身上的水干得快.小明却告诉爸爸这样洗车不好,原因是水滴能形成
镜,对光起
作用,使车漆最上部温度升高,久之,车漆会失去光泽,并且造成色泽不均匀.
【答案】凸透;会聚.
7.①作出光线经过透镜前后的光线.
【答案】故作图如下:
②完成下列各透镜的光路.
【答案】如下图.
3.图中空格处填上合适的透镜
【答案】如下图所示.
巩固提升
1.一束平行光正对凸透镜照射时,在离凸透镜15cm的光屏上得到一个亮点,那么物体位于凸透镜前20cm时,在透镜的另一侧移动光屏可得到一个清晰的( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
【答案】B
2.在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上,位置如图所示则在光屏上( )
A.成倒立放大的实像
B.成倒立缩小的实像
C.光屏上不会得到像
D.像距大于10cm小于20cm
【答案】A
3.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛置于透镜前30cm处时,在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像,现保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上( )
A.无法成像
B.呈现正立、放大的像
C.呈现倒立、放大的像
D.呈现倒立、缩小的像
【答案】
D
4.一物体放在凸透镜前18cm处,在透镜另一侧20cm处的光屏上成一清晰的像,则此透镜的焦距()
A.一定大于20?cm
B.一定小于9?cm
C.一定在10?cm到8?cm之间
D.一定在9?cm到10?cm之间
【答案】D
5.一物体在一凸透镜前30cm处时,光屏上得到了一个清晰放大的像,则这凸透镜焦距的可能值是( )
A.45cm
B.30cm
C.16cm D.8cm
【答案】C
6.在做观察“凸透镜成像”的实验时,物体放在距离凸透镜60cm处,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.20cm
B.30cm
C.60cm
D.80cm
【答案】A
7.物体从距凸透镜12cm处移到距凸透镜20cm处,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立、放大的像,由此可知此凸透镜的焦距可能是(
)
A.10cm
B.20cm
C.12cm
D.以上都不对
【答案】D
8.在做凸透镜成像的实验中发现,当物距u=5cm,凸透镜成正立的像,当物距u=8cm时,成倒立的像,则下列判断中正确的是(
)
A.当u=4cm,成放大的实像
B.当u=9cm,成放大的像
C.当u=14cm,成倒立、缩小的像
D.当u=7cm,成倒立的实像
【答案】B
9.如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图象,分析图象可知( )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.当物距u=30cm时,像距v=30cm
C.物距增大时像距也增大
D.当物距u=15cm时成的缩小的像
【答案】A
10.用一个凸透镜成像时,下面说法中正确的是( )
A.实像总是倒立的,虚像总是正立的
B.实像和虚像都可能是放大或缩小的
C.成实像时,物体离凸透镜越近,像越大
D.成虚像时,物体离凸透镜越近,像越大
【答案】AC
11.若空间有一竖直放置的大凸透镜,在主光轴位置上拉二根钢丝,一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来.下列叙述中:
①小演员每走一步,像也走一步;
②像的脚步始终比小孩大;
③像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步;
④像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离.
其中正确的是( )
A.只有①②正确
B.只有①②④正确
C.只有①③④正确
D.只有③④正确
【答案】C
12.在凸透镜的主轴上放着一根粗细均匀的木棒,A端在1倍焦距与2倍焦距之间,B端在2倍焦距之外,则木棒所成的像( )
A.a端变粗,b端变细
B.b端变粗,a端变细
C.a,b端都变细
D.ab端都变粗
【答案】A
13.在凸透镜成像实验中,凸透镜与蜡烛及光屏之间的相对位置如图所示,此时光屏上得到一个倒立、放大的像;若将蜡烛放在凸透镜前处.下列判断正确的是(
)
A.可能是放大像
B.可能是缩小的像
C.一定是倒立的像
D.一定是正立的像
【答案】D
14.小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射,另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛,调整好相关器材的高度,将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃,再移动光屏至如图所示位置时,在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变,通过移动蜡烛及光屏的位置,下列成像情况符合实际的是(
)
A.若蜡烛放置在10厘米刻度线处,移动光屏,在光屏上都不能呈清晰的像
B.若蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰缩小的像
C.若蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
D.若蜡烛放置在45厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
【答案】C
15.下图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置示意图,凸透镜的焦距是20cm,如图的情景,眼睛可能观察到烛焰经凸透镜折射所成的虚像(
)
【答案】B
16.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
17.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( )
凸透镜位于a点左侧
凸透镜位于b点右侧
C.蜡烛在a点时,像距大于二倍焦距
D.蜡烛在b点时,像距大于二倍焦距
【答案】A
18.某同学做研究凸透镜成像规律的实验时,记下了物距和像距之间的关系,并绘出如图所示的图像.下列推测正确的是( )
A.透镜的焦距等于20cm
B.透镜的焦距小于10cm
C.物距从10cm增至20cm的过程中所成像为实像
D.物距从10cm增至20cm的过程中所成像为虚像
【答案】C
19.小阳在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中,当凸透镜的焦距是15cm,点燃的蜡烛放在距凸透镜35cm处,在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像.这个像一定是(
)
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、放大的实像
【答案】B
20.一物体放在凸透镜前20厘米的主光轴上,在光屏上能得到放大的像,据此可判断( )
A.物体放在凸透镜前主光轴上21厘米处,一定能得到放大的实像
B.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,一定能得到缩小的像
C.物体放在凸透镜前主光轴上10厘米处,一定能得到放大的虚像
D.物体放在凸透镜前主光轴上19厘米处,一定能得到缩小的实像
【答案】C
21.图中蜡烛在光屏上成清晰缩小的像.下列哪一项操作可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像(
)
A.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜
B.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动
C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动
D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏
【答案】B
22.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
23.【实验名称】探究凸透镜成像规律
【设计实验与进行实验】
(1)实验器材:刻度尺、蜡烛、凸透镜、光屏;
(2)如图所示,从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,
A.只需要将三者中心调至同一高度.
B.需将三者中心调至同一高度并在同一直线上.
其中说法
正确(填序号).
正确调整后,不断改变蜡烛与凸透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的数据如下表:
实验序号
物体到凸透镜的距离/m
光屏上的像到凸透镜的距离/m
1
40
13.3
2
30
15
3
20
20
4
15
30
5
10
光屏上没有像
6
8
光屏上没有像
【分析与论证】
(1)当凸透镜成实像时,物距增大,像距
.
(2)如图所示,光屏应移至
区域才能找到清晰的像.
(3)观察火焰经凸透镜所成正立、放大的虚像,人眼应透过凸透镜向
观察(填“左”或“右”).
(4)在整理器材时,香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像.它的成像原因是光的
(填“直线传播”、“反射”或“折射”).
【答案】【设计实验与进行实验】(2)B
【分析与论证】(1)减小(2)B
(3)左
(4)反射
24.如图所示,是某物理实验小组用蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上研究凸透镜成像规律的实验装置.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次摆放在光具座上,点燃蜡烛后,发现无论怎样移动光屏都找不到蜡烛的像,其原因可能是(
)
A、光屏、凸透镜和蜡烛的中心不在同一高度?
B、物距小于透镜的一倍焦距
C、蜡烛在透镜的两倍焦距处??????
D、蜡烛在透镜的焦点上
(2)如果凸透镜焦距为10cm,当透镜到蜡烛的距离为15cm时,移动光屏,在光屏上可得到倒立的
的实像.
(3)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光
屏时,将会在光屏上看到
A、蜡烛像的下半部分?
B、蜡烛像的上半部分?
C、蜡烛完整的像,像的亮度变暗?
D、蜡烛完整的像,像的亮度不变.
【答案】(1)ABD;(2)放大;(3)C.
拓展培优
1.(2020·台州)为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注人或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是(
??)
A.?近视眼,镜片Ⅰ??????????????B.?近视眼,镜片Ⅱ??????????????C.?远视眼,镜片I??????????????D.?远视眼,镜片Ⅱ
2.(2020·宁波)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是(
?)
A.?、放大?????????????????????????B.?、放大?????????????????????????C.?、缩小?????????????????????????D.?、缩小
3.(2020·杭州)照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应右图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是(
???)
A.?照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立缩小实像
B.?照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立缩小实像
C.?放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立放大虚像
D.?放大镜:被观察物体应在内区域内,成正立放大实像
4.(2019·温州)将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是(??
)
A.?缩小的虚像???????????????????????B.?放大的虚像???????????????????????C.?缩小的实像???????????????????????D.?放大的实像
5.(2019·杭州)关于近视和远视的成因如图所示,下列说法正确的是(??
)
A.?甲为近视眼,可佩戴凹透镜矫正?????????????????????????B.?乙为近视眼,可佩戴凸透镜矫正
C.?甲为远视眼,可佩戴凸透镜矫正?????????????????????????D.?乙为远视眼,可佩戴凹透镜矫正
6.(2019·宁波)如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物“活动中,小科将印有绿色环保标志“
”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变玻璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图像中,不可能看到的是(??
)
A.???????????????????????????????????B.???????????????????????????????????C.???????????????????????????????????D.?
7.(2018·绍兴)归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是(???
)
A.?甲图:向右移动滑片,若通过R1的电流增加a安,则通过R2的电流也增加a安?????????B.?乙图:仍呈清晰的像,若物距增加b厘米,则像距也要增加b厘米
C.?丙图:加水液面升高,若小铁球受到的浮力增加c牛,则大铁球受到的浮力也增加c牛?????????D.?丁图:保持天平平衡,若左侧增加d个钩码,则右侧也要增加d个钩码
8.(2018·湖州)小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射,另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛,调整好相关器材的高度,将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃,再移动光屏至如图所示位置时,在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变,通过移动蜡烛及光屏的位置,下列成像情况符合实际的是(???
)
A.?若蜡烛放置在10厘米刻度线处,移动光屏,在光屏上都不能呈清晰的像??????????B.?若蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰缩小的像
C.?若蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像??????????D.?若蜡烛放置在45厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
9.(2017·温州)小明用焦距为10厘米的凸透镜做成像规律实验,记录了光屏上成清晰像时的四组数据(如表),其中明显错误的一组是(?
)
组别
甲
乙
丙
丁
物距(厘米)
10
15
20
30
像距(厘米)
40
30
20
15
A.?甲?????????????????????????????????????????B.?乙?????????????????????????????????????????C.?丙?????????????????????????????????????????D.?丁
10.(2016·绍兴)凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是(?
)
①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;
②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;
③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;
④保持物体和光屏位置不变,一定可以在光屏上的到另一个清晰的像.
A.?①③?????????????????????????????????????B.?②④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?③④
11.(2016·嘉兴)如图所示为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏,拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像,下列说法正确的是(?
)
A.?为拍摄到更大的像应将镜头远离景物??????????????????B.?为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C.?影像传感器上成的是正立的实像?????????????????????????D.?景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
12.(2019·台州)?
2014年,人工视网膜通过临床试验,为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(1)从眼球的成像原理来看,眼球对光的作用相当于________镜。
(2)从反射弧的组成来看,“人工视网膜”相①传送画面数集影像当于反射弧中的________?。
(3)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望,对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变________。
13.(2019·嘉兴)如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成一块________镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应________矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。
14.(2018·宁波)为了研究眼的成像原理,小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后.调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、________(填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜________(填“注水”或“抽水”)。
15.(2017·台州)在研究凸透镜成像实验中,小柯不断改变蜡烛到透镜的距离,移动光屏寻找蜡烛的像,并将实验结果记录在表格中。
序号
蜡烛到透镜的距离(cm)
像的特点
1
20.0
倒立缩小的实像
2
16.0
倒立等大的实像
3
12.0
倒立放大的实像
4
6.0
?
(1)第4次实验中,小柯移动光屏只观察到模糊的圆形光斑。若要观察到此时所成的像,正确的操作是________。
(2)小柯在第1次实验的基础上,换用另一个凸透镜后,发现光屏上的像不清晰。把光屏慢慢地向凸透镜方向移动,光屏上又出现了清晰的像。若第1次实验模拟的是正常眼球的成像情况,则换用透镜后的实验是在模拟________的成像情况。
16.(2017·湖州)如图是凸透镜成像的实验.图1、图2是能在光屏上呈现清晰像的两种情形.这两种成像情形中,________(选填“图1”或“图2”)能够模拟眼睛成像.为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向________你(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大.
17.(2017·宁波)小科利用如图所示的器材探究凸透镜成像规律。先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的缩小的实像。接着他改用焦距为5cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变光源和凸透镜的位置,此时像的性质是倒立、________的实像;若要在光屏上成清晰的像,光屏应该________(选填:“向右移动”、“向左移动”或“保持不变”)。
18.(2017·嘉兴)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。
(1)用内窥镜检查时常采用从口腔插入的方法,这会引起病人强烈的恶心和呕吐,因此现在开始采用从鼻腔插入的方法。内窥镜经口腔或鼻腔插入都能进入胃,是因为它们都与________这一器官直接相连。
(2)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________患处。(选填“接近”或“远离”)
(3)目前大量手术都是采用内窥镜与激光“刀”等配合使用的微创术,如发现胃溃疡出血,利用激光灼烫即可使出血点迅速凝固止血,这说明激光“刀”能将电能转化为光能和________。
19.(2017·绍兴)如图的眼球成像原理图中,晶状体和角膜的共同作用相当于一个________镜,请写出成像原理与该图相同的一种仪器________。
20.一讲到眼泪,你也许就会想到伤心或激动,其实我们的眼球经常被眼泪覆盖着.
(1)据研究,长时间盯着电脑屏幕会导致眼睛疲劳,这与眼球的干湿度有一定的关系,因为仰视面时,眼睑向上抬起,眼泪蒸发________;而看书时,大多会向下看,相对而言就不会疲劳.
(2)一旦眼球表面干燥时,就会眨眼以湿润眼球,这是一种反射活动,它是通过________完成的.
21.(2016·杭州)实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律,当三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像,回答下列问题:
(1)光屏上像的性质为________.
(2)关于本实验中得到的像在生活中的应用,举一个例子________.
(3)从图中读出物距为________cm,并推算出焦距为________(选填字母).
A.f<15cm???
B.15cm<f<20cm???
C.f>30cm
(4)如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,是否仍然成像?________.
答案解析部分
1.【答案】
A
【解析】【分析】①近视眼的晶状体偏厚,对光线的会聚能力强,成像在视网膜前;为了看清物体,必须使光线发散,焦点后移到视网膜上,因此使用凹透镜矫正;
②远视眼的晶状体偏薄,对光线的会聚能力弱,成像在视网膜后;为了看清物体,必须使光线会聚,焦点前移到视网膜上,因此使用凸透镜矫正。
【解答】根据乙图可知,焦点在视网膜前面,因此为近视眼,应该应凹透镜矫正,即选择镜片I,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】
A
【解析】【分析】根据凸透镜成像的规律判断。
【解答】因为10cm<13cm<20cm,即f开口其实向左的。根据凸透镜成像是倒立的可知,上下颠倒为,
再左右颠倒为,
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
3.【答案】
A
【解析】【分析】根据凸透镜成像的规律和应用分析判断。
【解答】A.当被拍物体在甲区域内时,此时物距u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故A正确,B错误;
当被观察物体在乙区域内时,此时物距f当被观察物体在丙区域内时,此时物距u故选A。
4.【答案】
D
【解析】【分析】(1)中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,中间薄边缘厚的透镜是凹透镜;
(2)实像能够成在光屏上,虚像不能成在光屏上;
(3)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,成放大的实像;如果像距小于物距,成缩小的实像。
【解答】装有水的烧瓶在水平方向上中间后边缘薄,相当于一个凸透镜;因为墙壁到烧瓶的距离大于蜡烛到烧瓶的距离,所以肯定成的是倒立、放大的实像,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.【答案】
A
【解析】【分析】近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正;远视眼成像在视网膜后,用凸透镜矫正,据此选择。
【解答】甲图中光线的交点在视网膜前面,即成像在视网膜前,因此是近视眼,应该用凹透镜矫正;乙图中光线的交点在视网膜后面,即成像在视网膜后面,因此是远视眼,应该用凸透镜矫正,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】
C
【解析】【分析】物体通过凸透镜可以成实像,实像都是倒立的,但分放大、等大和缩小;也可以成虚像,虚像都是正立、放大的,据此判断。
【解答】圆柱形的装满水的玻璃杯相当于一个凸透镜。
A.当标志在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,即左右变大,上下不变,A可能看到,不合题意;
B.当标志在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,B可能看到,不合题意;
C.标志通过凸透镜成的实像与物体相比,上下和左右都相反,而这个只有左右相反,C不可能看到,符合题意;
D.当标志在凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,D可能看到,不合题意。
故选C。
7.【答案】
A
【解析】【分析】串联电路的特点:
1、串联电路中电流处处相等。
2、串联电路中的总电阻等于各电阻之和。
R=R1+R2
3、串联电路中的总电压等于各电阻两端电压之和。
U=U1+U2
4、串联电路中各电阻两端的电压之比等于电阻之比。
5、串联电路中各电阻的功率之比等于电阻之比。
【解答】A、甲电路图是串联电路,串联电路中电流处处相等,而滑动变阻器向右滑动时,电阻减小,电流增大,通过过两个电阻器上的电流都会增大相同的量;故A正确;
B、
由图可知,物距等于相距呈清晰的像时,u=2f;当物距增加b厘米时,u>2f,相距不变时也可以呈清晰的像,所以相距不用增加b厘米;故B错误;
C、
丙,加水升高液面时,大球排开的体积大于小球排开的液体体积,所以大球受到的浮力比小球大;故C错误;
D、
丁图中,左侧重力大于右侧,左侧力臂小于右侧;所以当左右各增加d个砝码时,肯定不会平衡,故D错误;
故答案为:A
8.【答案】
C
【解析】【分析】该题主要考查
了凸透镜成像规律的应用;
【解答】A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处,物距u=50cm﹣10cm=40cm,满足u>2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。移动光屏,在光屏上能呈清晰的像,故A错误;
B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处,物距u=50cm﹣30cm=20cm,满足u=2f。由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像,故B错误;
C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距u=50cm﹣35cm,满足2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像,故C正确;
D、若蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距u=50cm﹣45cm=5cm,满足u<f,由凸透镜成像规律可知,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,故D错误。
故答案为:C。
9.【答案】
A
【解析】【分析】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,关键是记熟成像规律,并搞清成像特点与物距之间的关系。此题有助于考查学生的逆向思维。根据凸透镜成像的三种情况:u>2f,成倒立、缩小的实像。2f>u>f,成倒立、放大的实像。u<f,成正立、放大的虚像。来解答此题。
【解答】由题意可知,在光屏上得到实像,这说明u>f,又因为此透镜的焦距为10cm,所以要在光屏上得实像,则烛焰到凸透镜的距离应是大于10厘米,故甲错误;
故选A
10.【答案】
D
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律,最重要两句话是:①物距(u)减小,像距(v)增大,像变大(应用于实像),②物距(u)减小,像距(v)减小,像变小(应用于虚像).(2)结合凸透镜成像规律的表格:
????????
物距(u)
?????
成像特点
????????
像距(v)
???????
应用
u>2f
倒立?
缩小?
实像
f<v<2f
照相机
u=2f
倒立?
等大?
实像
v=2f
测焦距
2f>u>f
倒立?
放大?
实像
v>2f
投影仪/幻灯机
u=f
不成像
u<f
正立?
放大?
虚像
放大镜
此题考查了物距、像距的变化,焦距改变成像特点,光路可逆等知识,是凸透镜成像的综合应用题.
【解答】解:
①物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,当u>2f时光屏移动距离小于物体移动距离,当f<u<2f时光屏移动距离大于物体移动距离,所以光屏移动距离是先小于后大于物体移动距离,所以①错误.
②物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离,所以②错误.
③换用焦距更小的透镜,像会更前面会聚所以光屏必须靠近凸透镜,所以③正确.
④根据光路可逆的保持物体和透镜位置不变,可以光屏上成一个倒立、放大、实像,同时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来物距,所以④正确.
故选D.
11.【答案】
D
【解析】【分析】凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;
凸透镜成实像时,物近像远像变大.
【解答】解:(1)照相机的镜头相当于一个凸透镜,用照相机给景物照相时,景物离镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u>2f.在胶片上成的是一个倒立、缩小的实像.故C错误,D正确;(2)凸透镜成实像时,物近像远像变大.因此为拍摄到更大的像应将镜头靠近景物,为扩大拍摄范围应将镜头远离景物,故AB错误.
故选D.
12.【答案】
(1)凸透
(2)感受器
(3)短(或“近”、“小”)
【解析】【分析】凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。反射弧是指执行反射活动的特定神经结构。从外周感受器接受信息,经传入神经,将信息传到神经中枢,再由传出神经将反应的信息返回到外周效应器。实质上是神经元之间的特殊联络结构。
【解答】(1)眼球相当于是可调节凹凸程度的凸透镜;
(2)人工视网膜接收到画面,产生的刺激向上传递,因此人工视网膜相当于接受刺激的感受器;
(3)向远处眺望时,相当于物距增大,所以为了依然能够接收到实像,相距要变小,即
镜头与CCD之间的距离变小;
故答案为:(1)凸透;(2)感受器;(3)
短(或“近”、“小”)。
13.【答案】
凸透;靠近
【解析】【分析】(1)中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜;
(2)凸透镜对光线后会聚作用;凹透镜对凸透镜有发散作用;
(3)当物体上有光线照射时,它是明亮的;否则,它就是黑暗的。
【解答】(1)保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,由于在水平方向上水瓶中间厚边缘薄,因此相当于一块凸透镜。
(2)凸透镜对光线后会聚作用,被水杯挡住部分的白纸发出的光线经过凸透镜的会聚经过焦点后向四面散开,没有光线射入我们的眼镜,因此看到被遮住的光线白纸为黑色;如果我们将白纸靠近凸透镜,这时就有射入我们的眼睛,因此看到的白纸又恢复白色。
故答案为:凸透;靠近
14.【答案】
缩小;抽水
【解析】【分析】(1)根据图示中蜡烛、透镜、光屏的位置可判断出所成像的特点;(2)在装置成清晰像后,将蜡烛向左移动,如果透镜不变的情况下需要将光屏靠近透镜。现在不移动光屏的情况下要再次得到清晰的像需要增大像距,可增大水透镜的焦距。
【解答】图中蜡烛到透镜的距离是物距,光屏到透镜的距离是像距,由物距大于像距可知,物体成清晰、倒立、缩小的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应增大水透镜的焦距,所以应该抽水。
故答案为:缩小;抽水
15.【答案】
(1)取下光屏,透过透镜观察蜡烛所成的像
(2)近视眼或近视
【解析】【分析】根据凸透镜成像规律回答,根据倒立等大的实像可以判断出凸透镜的焦距。
【解答】(1)由第2次实验可知凸透镜的焦距为8cm,第4次实验时物距为6cm小于一倍焦距成正立放大虚像,应该取下光屏,透过透镜观察蜡烛所成的像;(2)换用凸透镜后把光屏慢慢地向凸透镜方向移动才出现清晰的像说明此时成像在光屏的前方相当于成像在视网膜的前方所以可知模拟的是近视眼的成像情况。
故答案为:(1)取下光屏,透过透镜观察蜡烛所成的像;(2)近视眼或近视。
16.【答案】
图2;远离
【解析】【分析】人的眼睛相当于照相机;近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况.需佩戴凹透镜.凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟会聚.
【解答】解:人的眼睛相当于照相机,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故图2符合;
近视眼应该用凹透镜矫正,凹透镜对光线有发散作用,为了模拟近视眼看东西模糊的情形,应该把该图中的光屏向远离凸透镜.
故答案为:图2;远离.
17.【答案】
缩小;向左移动
【解析】【分析】首先根据题意“先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在屛上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系,然后再根据凸透镜成实像时,物远像近像变小来确定调节光屏的方法.
【解答】解:由“先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在屛上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;
当改用焦距为5cm的透镜乙继续实验,不改变发光体和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜移动,像变小,
故答案为:缩小;向左移动.
18.【答案】
(1)咽
(2)接近
(3)内能(或“热能”)
【解析】【分析】(1)根据消化道器官的结构分析;(2)由于内窥镜相当于凸透镜,根据凸透镜的成像规律分析;(3)根据原理利用激光灼烫,可以分析出激光刀发生的能量转化。
【解答】(1)内窥镜经口腔或鼻腔插入都能进入胃,是因为它们都与咽相连;
(2)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;
(3)利用激光灼烫,可以分析出激光“刀”能将电能转化为光能和内能(或“热能”)。
故答案为:(1)咽;(2)接近;(3)内能(或“热能”)。
19.【答案】
凸透;照相机、摄像头等
【解析】【分析】本题主要考查学生对眼睛及其视物原理的了解和掌握,眼睛和照相机类似,可以将2倍焦距以外的物体成像在视网膜上。要解答本题需掌握:人的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凸透镜,外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像。
【解答】(1)人的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凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像;
(2)采用凸透镜成像的还有照相机、摄像头等。
故答案为:(1)凸透;(2)照相机、摄像头等。
20.【答案】
(1)加快
(2)反射弧
【解析】【分析】此题考查的知识点是眼的保健,还涉及了反射以及反射弧的内容,分析解答.
【解答】解:(1)、泪腺能分泌眼泪,能湿润眼球,有保护作用.眼睑的遮挡作用可以减缓眼泪的蒸发,使眼睛不容易疲劳.据此可知,长时间盯着电脑屏幕会导致眼睛疲劳,这与眼球的干湿度有一定的关系,因为仰视面时,眼睑向上抬起,眼泪蒸发加快.(2)、一旦眼球表面干燥时,就会眨眼以湿润眼球,这是一种反射活动,反射是由一定的神经结构反射弧来完成的,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分.
故答案为:(1)加快
(2)反射弧
21.【答案】
(1)倒立缩小实像
(2)照相机
(3)40;B
(4)仍然成像
【解析】【分析】(1)(2)凸透镜成像规律及其应用之一:物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,应用于照相机.(3)物距是指蜡烛到凸透镜的距离,像距是像到凸透镜的距离,解不等式即可;(4)保持蜡烛与凸透镜的位置不变,仍然成像.此题主要考查了凸透镜成像的规律.关键要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系以及像距与物距之间的关系、在平时的学习中要善于总结,寻找规律.
【解答】解:(1)根据能在光屏上成像,得出一定是实像,再根据物距大于像距,可知,光屏上的像为倒立所小的实像;(2)倒立缩小实像的应用主要是照相机;(3)由图可知,物距u=50cm﹣10cm=40cm,因为所成的像是倒立缩小的实像,则u>2f,像距范围2f>v>f,
,
解得20cm>f>15cm.
故选B.(4)保持蜡烛与凸透镜的位置不变,不影响成像.只是撤去光屏,光屏上不能承接到像了.
故答案为:(1)倒立缩小实像;(2)照相机;(3)40;B(4)仍然成像.