1、 第五章 透镜及其应用一、选择题 1.要使冰块能会聚太阳光取火,冰块必须磨成( )A.冰凸透镜 B.冰凹透镜C.冰砖 D.冰三棱镜2.来自于物体的光经过晶状体等会聚在视网膜上,形成物体的像。下列说法错误的是( )A.晶状体相当于凸透镜B.视网膜相当于光屏C.所成的像是实像D.所成的像相对于物体是正立的3.下列在实像与虚像的讨论中,正确的是( )A.虚像是人们的幻觉,并没有光线进入人眼 ,所以不能用光屏得到 ,也不能直接用眼看到B.人眼既能看到实像又能看到虚像,而屏幕上只能呈现实像, 不能呈现虚像C.由于光的反射只能形成虚像,由光的折射只能形成实像D.平面镜只能形成虚像,凸透镜只能形成实像4.小
2、明用若干发光二极管组成形状如“R” 的发光物体, 与凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好(如图 5-18 甲所示 ),移动光屏直到在光屏上成清晰的像为止。此时发光物体在光屏上所成的像是图 5-18 乙中的( )图 5-18A. B. C. D.5.(怀化中考) 一个放大镜的焦距为 10 cm,张大爷用此放大镜来观察药品使用说明书上较小的文字时,应将此放大镜放在与药品说明书的距离 ( )A.小于 10 cmB.等于 10 cmC.大于 10 cmD.在 10 cm 和 20 cm 之间6.投影仪是常用的教学仪器,如图 5-19 所示。下列关于投影仪的说法中不正确的有( )图 5-19A.内部灯
3、泡用来照亮投影片 ABB.投影片 AB 位于镜头的一倍焦距与二倍焦距之间C.平面镜用来改变光的传播方向D.AB 在屏幕上的像 AB,B在屏幕下方、 A在屏幕上方7.在全班集体照相时,摄影师第一次试镜头发现两边的学生没有全部摄入镜头, 则摄影师( )A.只需将照相机向远离被照者移动B.只需将照相机向靠近被照者移动C.在照相机远离被照者的同时,将镜头向里缩D.在照相机远离被照者的同时,将镜头向外伸8.物体放在凸透镜前适当位置能在屏上得到一个清晰的像,如果把屏拿开, 则( )A.像还存在,但眼睛看不到B.像还存在,眼睛从各个方向看得到C.像还存在,但眼睛只能在一定范围内看到D.像不存在9.一个同学在
4、观察凸透镜成像时,发现蜡烛与凸透镜的距离比 28 厘米小一些时, 在透镜另一侧的光屏上总成放大的像; 距离大于 28 厘米时, 屏上总成缩小的像 ,则这个凸透镜的焦距是( )A.约为 28 厘米 B.约为 14 厘米C.大于 28 厘米 D.小于 28 厘米图 5-2010.如图 5-20 所示, F 是凸透镜的焦点 ,将点燃的蜡烛依次放在 a、 b、 c、 d 等位置,则在屏上生成最大的像时,蜡烛的位置是 ( )A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点11.(2014铜仁模拟)如图 5-21 所示的是利用航空摄影拍摄到的铜仁市碧江区一角 ,如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是 50 mm,
5、则胶片到镜头的距离应( )图 5-21A.大于 100 mmB.大于 50 mm 小于 100 mmC.小于 50 mmD.等于 50 mm12.(2013贵州)在做凸透镜成像实验时, 把物体从二倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中,像及像距的变化情况是( )A.像逐渐变小,像距逐渐变小B.像逐渐变小,像距逐渐变大C.像逐渐变大,像距逐渐变大D.像逐渐变大,像距逐渐变小二、填空题13.太阳是银河系中的一颗普通 星;地球是太阳系中的一颗 星; 月球是地球的一颗 星。 14.(潍坊中考)照相机镜头的作用相当于一个 透镜 ;显微镜的目镜是一组透镜,它的作用相当于一个 透镜。在图 5-22 甲、乙两幅示意
6、图中,矫正近视眼的是 ; 矫正远视眼的是 。(后两空均选填 “甲”或“ 乙”) 图 5-2215.用放大镜观察小蚂蚁的形体时,蚂蚁到放大镜的距离应该 (选填“大于”“ 小于”或“等于 ”)放大镜的焦距 ,通过放大镜观察到的蚂蚁是正立、放大的 像。 16.小丽组在探究凸透镜成像的规律时,使用的凸透镜焦距为 10 cm,他们把蜡烛和凸透镜分别放在如图 5-23 所示位置, 然后调节光屏至合适的位置 ,则显示出一个倒立、 (选填“放大” 或“ 缩小”)的像,像的位置在 50 cm 刻度处的 ( 选填“左”或“ 右”)侧。在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 。 图 5-2317.照相机用光圈控制
7、 的光的多少,某人拍摄明亮的物体之后又去拍摄暗淡的物体,光圈应适当 ( 选填“开大” 或“缩小”)。 18.用一个凹透镜和一个凸透镜可制成一架 镜,用两个焦距不同的凸透镜可以制成 镜,也可以制成 镜。若用来观察细小的物体, 必须用焦距 的作为物镜,用焦距 的作为目镜。 图 5-2419.如图 5-24 所示的是一个简易天文望远镜的内部结构。远处的物体经过物镜成一个倒立、 的实像,此像落在目镜 的位置 ,目镜的作用是把这个像放大。20.(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 (选填“ 实”或“ 虚”)像。 (2)要科学用眼,注意用眼卫生。读书时 ,眼睛
8、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。 图 5-2521.小丑鱼颜色艳丽、体型较小,因此水族馆常将它放入球形鱼缸中以便观赏(如图 5-25所示) 。球形鱼缸起到了 的作用,我们看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的 (选填 “实像”或“ 虚像”)。 三、实验题22.在观察凸透镜成放大实像的条件的实验中:(1)把凸透镜、蜡烛、光屏放在 上, 点燃蜡烛并调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一 。 (2)确定像的位置时,沿凸透镜主光轴移动光屏 ,直到光屏上出现 的烛焰的像。 (3)从蜡烛到凸透镜距离等于二倍焦距处开始, 向焦
9、点移动蜡烛,在这过程中,像到透镜的距离 (选填“增大”“减小” 或“ 不变”),像 (选填“ 变大”“ 变小”或“不变”) 。 (4)实验得到的结论是凸透镜成放大实像的条件是: 凸透镜到物体的距离 。 23.在“探究凸透镜成像规律”的实验中, 将发光体 S(箭头形状的发光二极管 ,长为 2 cm)、凸透镜 T、光屏 P 安装在光具座上进行试验,如图 5-26 所示。图 5-26固定凸透镜 T,将发光体 S 放在离凸透镜 4 cm(物距 u)处,移动光屏 P,如果找不到像,则记录光屏上光斑的特征;如果在光屏上出现清晰的像 ,则记下像的特征 ,测出光屏 P 到透镜 T 的距离( 像距 v)和像的长
10、度。然后, 将物距依次增加 2 cm,重复上面的实验。实验数据如下表,根据表中的信息,回答下列问题。实验次数物距u/cm像距v/cm像的长度/cm 像的特征1 4.0 光斑大小变化 只有圆光斑2 6.0 光斑大小变化 只有圆光斑3 8.0 光斑大小不变 只有圆光斑4 10.0 40.0 8.0 倒立的箭头5 12.0 24.0 4.0 倒立的箭头6 14.0 18.7 2.7 倒立的箭头7 16.0 16.0 2.0 倒立的箭头8 18.0 14.4 1.6 倒立的箭头9 20.0 13.3 1.3 倒立的箭头(1)凸透镜 T 的焦距为 cm。 (2)物距 u 在 范围时,在光屏上总成倒立放大
11、的实像。 (3)当物距从开始再到逐渐增大时,则像的大小 ,像距 。(均选填“变大”“变小”“ 不变”“先变小后变大”“先变大后变小”) (4)当物距等于 7 cm 时,物体在光屏上 (选填“ 一定会”“ 一定不会”或“可能会”)成像。分析表中成倒立实像的实验数据,当物像间距( u+v)最小时,成在光屏上的像的长度 (选填“大于”“小于”或“等于”)发光体的长度。 (5)请你根据上表提供的信息,再找出一条规律 。 四、作图题24.如图 5-27 所示, A 是物体, A是物体经过凸透镜所成的像 ,试画出凸透镜的大致位置及焦点。图 5-2725.画出图 5-28 中(1)( 4)图中的入射光线或折
12、射光线。图 5-2826.图 5-29 中 A 为烛焰上一点, A为 A 在光屏上的像点, 画出 a、 b 经过透镜后的传播方向。图 5-2927.根据近视眼成因及矫正方法,在如图 5-30 所示的方框内画出矫正所需的透镜, 并完成光路图。图 5-30参考答案1.A 分析:凸透镜对光线起会聚作用。2.D 分析:眼睛的晶状体相当于凸透镜 ,看到的物体的像成在视网膜上 ,所以视网膜相当于光屏。因为像成在光屏上, 所以为实像。根据凸透镜成像的规律, 物体经晶状体成倒立、缩小的实像。所以 ABC 正确, 不符合题意; D 说法错误,符合题意。3.B 分析:实像是由实际光线会聚而成的 ,在光屏上能呈现。
13、虚像不是由实际光线会聚而成的,是由实际光线的反向延长线会聚而成的 ,在光屏上不能呈现。不论实像还是虚像都能直接用眼看到,并非幻觉。4.A 分析:由图可知,像距大于物距,所以成的是倒立、放大的实像;倒立不仅是上下相反而且是左右相反,故选 A。5.A 分析:放大镜成正立、放大的虚像 ,满足 uvf,所以胶片到镜头的距离大于 50 mm 小于 100 mm。12.C 分析:物体从二倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中, 物距大于一倍焦距,所以成实像, 而移动时,物距逐渐变小, 则像距逐渐变大, 像逐渐变大。13.恒 行 卫14.凸 凸 乙 甲 分析:照相机的镜头是中间厚、边缘薄的透镜, 是凸透镜,凸透镜
14、对光线有会聚作用;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 ,物镜成倒立、放大的实像,目镜成正立、放大的虚像 ;近视矫正方法 ,需配戴凹透镜;远视矫正方法,需配戴凸透镜。15.小于 虚 分析:用放大镜观察小蚂蚁的形体时 ,蚂蚁到放大镜的距离要小于焦距 ,这样才可以成放大、正立的虚像。16.缩小 右 照相机 分析:凸透镜的焦距是 10 cm,图中蜡烛和凸透镜的距离大于凸透镜的二倍焦距,光屏上得到一个倒立、缩小的实像 ,像在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,所以光屏在 5060 cm 之间 ,在 50 cm 刻度处的右侧,该成像情况与照相机类似。17.进入镜头 开大18.望远
15、 望远 显微 小 大 分析:显微镜的物镜和目镜都是凸透镜, 物镜焦距比目镜的焦距小。有的望远镜目镜和物镜都是凸透镜,也有的望远镜目镜和物镜一个是凸透镜,另一个是凹透镜。19.缩小 一倍焦距以内 分析: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一倍焦距内的位置, 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、放大的虚像。20.(1)凸 实 ( 2)25 (3)凹 分析:眼球的晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏;25 cm 是眼睛的明视距离 ,即看得最清楚 ,且眼睛不易疲劳;近视镜是凹透镜。21.凸透镜或放大镜 虚像 分析:
16、通过图片我们可以看出小丑鱼被鱼缸放大了, 所以球形鱼缸就相当于一个放大镜或凸透镜。虚像都是正立的,实像都是倒立的, 我们通过球形鱼缸看到的是小丑鱼正立的放大的虚像。22.(1)光具座 高度 ( 2)清晰 (3)增大 变大(4)2fuf 分析:根据凸透镜成像规律实验中的要求 ,首先把凸透镜、蜡烛、光屏放在光具座上,点燃蜡烛并调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度 ,让烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上,这样才能使像成在光屏的中心 ;确定像的位置时,应使光屏上出现明亮清晰的烛焰的像为止;由凸透镜成实像的规律 ,物距减小,像距变大, 像变大可知,从蜡烛到凸透镜距离等于二倍焦距处开始,向焦点移动蜡烛过程中
17、,像到透镜的距离增大 ,像变大;由实验可知,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立、放大的实像,所以凸透镜成放大实像的条件是: 凸透镜到物体的距离 2fuf。23.(1)8 (2) 大于 8 cm 小于 16 cm(或大于 f 小于 2f)(3)变小 变小 ( 4)一定不会 等于 (5) f8 cm 成实像; f16 cm 成倒立、缩小的实像。分析:若将发光体 S 放在焦点处 ,则发出的光经凸透镜后,平行于主光轴射出,则在光屏上会出现一个与凸透镜等大的圆形的光斑,而只有将发光体 S 放在 8 cm 处时, 光斑大小不变,可知此处即为焦点,则凸透镜 T 的焦距为 8 cm;凸透镜的焦距 f=8 c
18、m,由凸透镜成像规律可知,物距 u 在大于 8 cm 小于 16 cm 的范围时,在光屏上总成倒立、放大的实像; 由凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,当物距从开始再到逐渐增大时, 则像距变小,像变小; 因为凸透镜的焦距 f=8 cm,所以当 u=7 cm 时 ,u8 cm 成实像, f16 cm 成倒立、缩小的实像 ,物像间距与像的大小之间的规律等都可以。图 D5-124.如图 D5-1 所示。分析:根据光线过光心不改变传播方向 ,连接物像,确定凸透镜的光心,连接 AA点,交主光轴上一点,该点是凸透镜的光心 O,画出凸透镜的位置;根据平行于主光轴的光线经凸透镜之后会聚在焦点上,确定凸透镜的
19、焦点 ,由 A 点作平行于主光轴的光线 ,经凸透镜折射后射向像点,交主光轴于一点 F,F 是凸透镜的焦点。25.如图 D5-2 所示。图 D5-2分析:根据凸透镜与凹透镜的三条特殊光线作图。凸透镜的三条特殊光线: 过光心不改变方向;平行于主光轴的光线过凸透镜会聚在焦点上 ;过焦点的光线经凸透镜平行于主光轴射出。凹透镜的三条特殊光线: 过光心不改变方向; 平行于主光轴的光线过凹透镜发散 ,发散光线的反向延长线过凹透镜的焦点;指向对侧焦点的光线平行射出。26.如图 D5-3 所示。分析:因为 A为 A 在光屏上的像点 ,所以 A 点发出的光线 a、 b 经过凸透镜折射后,折射光线相交于光屏上的 A点。图 D5-3图 D5-427.如图 D5-4 所示。分析:因为是矫正近视眼,所以要用凹透镜,经矫正后, 像成在视网膜上,这个图便容易画出了。
