第三讲透镜及其应用Word格式.docx
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第三讲透镜及其应用Word格式.docx
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A.放大的实像B.倒立的虚像
C.倒立的实像D.放大的虚像
6.(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( )
第6题图
A.缩小的虚像
B.放大的虚像
C.缩小的实像
D.放大的实像
7.(2019泰安)如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像.保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是( )
第7题图
A.不能成清晰的像B.成倒立的缩小的像
C.成倒立的放大的像D.成倒立的等大的像
8.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a、b、c、d四点,并分别调整光屏的位置.关于a、b、c、d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中错误的是( )
第8题图
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时,成正立放大的虚像
9.(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( )
第9题图
A.甲为近视眼,可配戴凹透镜矫正
B.乙为近视眼,可配戴凸透镜矫正
C.甲为远视眼,可配戴凸透镜矫正
D.乙为远视眼,可配戴凹透镜矫正
10.(2018自贡)关于凸透镜的应用,下列说法正确的是( )
A.凸透镜成的像都是实像
B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内
C.投影仪中的投影片放在镜头二倍焦距以外
D.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
二、填空题
11.(2019云南黑白卷)如图所示,某同学让太阳光通过透明的镜片照射到白墙上,从图中现象可以看出,该镜片对光具有______作用,用这个镜片观察远处景物时,会看到倒立________(选填“放大”或“缩小”)的实像.
第11题图
12.(2019遂宁)为保障市民的出行安全,交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头,它可以拍下违章车辆的现场照片,拍照时,摄像头的镜头相当于一个________(选填“凸”或“凹”)透镜,所成的像是________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,当车辆远离摄像头时,所成的像将会________(选填“变大”“变小”或“不变”).
13.(2019连云港)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜正对着太阳,在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
若将一个物体放在此透镜前40cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像.
14.(2020原创)如图是清晨花枝上悬挂露珠的情景,花朵透过露珠所成的像为倒立、缩小的____像,花朵与它的像处于露珠的________(选填“同侧”或“异侧”).
第14题图
15.(2018新疆建设兵团)如图所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此实验现象与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同.保持透镜位置不变,将蜡烛向右移,光屏必须向________(选填“左”或“右”)移动,才能再次呈现清晰的实像.
第15题图
16.(2019襄阳)照相机是利用了凸透镜可以成倒立、________的实像的原理来工作的;
小明在游玩古隆中途中,为父母拍摄时发现武侯祠没有完全进入取景框,为了将父母和武侯祠都拍摄下来,他向后退一段距离,并将照相机的镜头________(选填“向前伸”或“向后缩”)一点.
三、作图、实验、探究题
17.(2019滨州)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线.
第17题图
18.(2019重庆B卷)在图中画出入射光线经过凹透镜后的出射光线.
第18题图
19.(2019眉山)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm.
第19题图
(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立________的实像,生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作;
若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至________刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.
(2)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,移动光屏,观察到光屏上只能出现________,而人眼在图中A处应向________(选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像.
(3)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正________(选填“近视眼”或“远视眼”).
练习二
1.(2019潍坊)小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字,看到的情形如图所示,下列说法正确的是( )
A.该透镜只能成放大的像
B.该透镜可以用作近视眼镜
C.该透镜可以用作照相机镜头
D.字到透镜的距离小于此透镜的焦距
2.(2019自贡)小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片.如图所示,结合图片分析,下面说法不正确的是( )
第2题图
A.照相机的镜头与老花镜属于同一类透镜
B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些
D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些
3.(2019昆明八中联考)如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投射到白墙上.下列说法正确的是( )
第3题图
A.手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距
B.墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像
C.制作简易投影仪的透镜,可以制作老花镜镜片
D.要使墙上的像变大,应增大手机与透镜间的距离
4.(2019百色)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.该透镜的焦距f小于9cm
C.将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处,不能观察到烛焰放大的虚像
D.透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,光屏上也得到烛焰清晰的像
5.(2019苏州)将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑.现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示,下列说法正确的是( )
第5题图
A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像
B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正
C.将蜡烛移到30cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像
D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰放大的像
6.(2019滨州)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
7.(2019娄底)娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示),识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别.此系统的摄像机的镜头相当于________透镜,它的焦距应________(选填“大于”“等于”或“小于”)50cm.
8.(2019绵阳)人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚.近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物.由此可知,近视远视一体眼镜下半部分镜片是________透镜,上半部分镜片对光具有________(选填“会聚”或“发散”)作用.
9.(2019玉溪红塔区抽检)如图所示为凸透镜成像的示意图,物体可放在a、b、c、d的任一位置,则代表照相机原理的为________,代表放大镜原理的为________.(均选填“a”“b”“c”或“d”)
10.(2019南充)小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中,他把蜡烛放在距透镜30cm处时,在光屏上形成清晰缩小的像,此时的成像特点可应用于________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).现将蜡烛向透镜方向移动10cm,要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光屏________(选填“远离”或“靠近”)透镜.
11.(2019舟山)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了一块________镜.此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应________(选填“靠近”或“远离”)矿泉水瓶.
12.(2019内江)如图所示,是矫正远视眼的光路示意图,请在虚线方框内画出相应的透镜.
第12题图
13.(2019南京)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验,图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出).
第13题图
(1)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、________的实像.
(2)若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到________cm刻度线处,可以再次看到清晰的像.
(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向________(选填“左”或“右”,下同)移动才能再次看到清晰的像.
(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向________移动,“烛焰尖部”又会变清晰.
核心素养提升
1.(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( )
2.(2019威海)黑洞是宇宙中质量很大的天体,如图所示,两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲之后射向地球,地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置________(选填“偏高”“偏低”或“不变”);
若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用(光学元件的尺寸可大于黑洞),该光学元件为________.
参考答案及解析
1.C 【解析】矿泉水瓶相当于一个中间厚、边缘薄的透镜,即凸透镜.凸透镜能将太阳光线(平行光)会聚在焦点,会集中大量的热,使得温度升高,当达到着火点时,焦点处的防滑垫就会首先燃烧,故选C.
2.C 【解析】放大镜的成像原理为物体在凸透镜一倍焦距之内,成正立放大的虚像,故要用放大镜看清一张邮票,应使物体距放大镜的距离小于10cm.故选C.
3.C 【解析】当凸透镜成放大的实像时,满足的条件是f<
u<
2f,因此时的物距u=14cm,则7cm<
f<
14cm;
当物距u=8cm时,成放大的虚像,则u<
f,则f>
8cm.综合可知,该凸透镜的焦距8cm<
14cm,可能是10cm,故选C.
4.B 【解析】凸透镜成倒立等大的实像,说明u=v=2f=20cm,所以f=10cm;
将物体移到凸透镜前15cm处时,此时u=15cm,f<
2f,所以凸透镜成倒立、放大的实像,B正确.故选B.
5.B 【解析】老花镜是凸透镜,而凸透镜只能成放大、等大和缩小的倒立的实像以及正立放大的虚像,而不会成倒立的虚像,B错误,符合题意.故选B.
6.D 【解析】根据图示,装水的烧瓶相当于凸透镜,墙壁离凸透镜的距离大于蜡烛离凸透镜的距离,即像距大于物距,且能在墙壁上成清晰的像,因此得到的是放大的实像,故选D.
7.B 【解析】由题图可知,此时物距为8cm,像距为15cm,像距大于物距,所以光屏上成的是倒立放大的实像,现在将凸透镜向光屏方向移动7cm,物距变成15cm,和原来的像距相等,而像距变成8cm,和原来的物距相等,根据光路的可逆性知,光屏上一定成倒立缩小的实像,B正确.故选B.
8.C 【解析】蜡烛在焦点F的左侧a、b、c三点时,光屏上都能承接到实像,蜡烛在c点时,物距最小,像最大;
蜡烛在a点时物距最大,像最小;
当蜡烛位于d点时,由于物距小于1倍焦距,成正立放大的虚像,C错误,故选C.
9.A 【解析】如果晶状体的曲度过大,或眼球前后径过长,像就会成在视网膜的前方,形成近视眼,需戴凹透镜加以矫正;
如果晶状体的曲度过小,或眼球前后径过短,像就会成在视网膜的后方,形成远视眼,应戴凸透镜进行矫正;
综上分析可知:
甲是近视眼,戴凹透镜进行矫正;
乙是远视眼,戴凸透镜进行矫正.故选A.
10.D 【解析】物体在凸透镜一倍焦距以内时,凸透镜成虚像,A错误;
照相时物体在凸透镜二倍焦距以外,通过透镜在底片上成倒立缩小的实像,B错误;
投影仪的投影片放在凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间,才能成倒立放大的实像,C错误;
远视眼镜用的是凸透镜,对光有会聚作用,D正确.故选D.
11.会聚 缩小
12.凸 缩小 变小 【解析】当拍照时,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,此时物体位于凸透镜的二倍焦距以外,所成的是倒立、缩小的实像;
当车辆远离摄像头时,相当于物距变大,根据凸透镜成像规律,可知所成的像将会变小.
13.15 缩小 【解析】让平行光射到凸透镜上,调出最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点,亮斑到凸透镜的距离为焦距,该凸透镜的焦距为15cm;
当u=40cm>
2f时,可得到一个倒立缩小的实像.
14.实 异侧
15.照相机 右 【解析】物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距.如图,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
若将蜡烛向右移动一小段距离,物距减小,则应增大像距,才能在光屏上再次成清晰的像,即应将光屏向右移动适当距离.
16.缩小 向后缩 【解析】根据凸透镜成像的规律,当u>
2f时,在照相机底片上成倒立、缩小的实像;
物距越大,成的像越小,像距也越小.小明在取景窗中发现旁边有一部分武侯祠不在取景框内,他应使照相机远离武侯祠,即他远离武侯祠后退一些,增大了物距,同时镜头往后缩、减小像距,这样才可以在底片上得到清晰的像.
17.如答图所示
第17题答图
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点,过光心的光线折射后光的传播方向不变,如答图所示.
18.如答图所示
第18题答图
【解析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,具体如答图所示.
19.
(1)放大 投影仪 40cm
(2)光圈 左 (3)凸透镜 远视眼
【解析】
(1)由图可知,此时物距u=15cm,f<u<2f,此时成的是倒立、放大的实像;
投影仪利用了该原理工作;
光的折射中光路是可逆的,若保持蜡烛和光屏位置不变,使物距变为原来的像距,即把凸透镜移至40cm刻度处,像距变为15cm,此时成倒立、缩小的实像;
(2)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,光屏上接不到,只能出现光圈,透过凸透镜观察蜡烛能看到正立、放大的虚像;
虚像与成像物体同侧,所以应向左侧观察;
(3)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的.
1.C 【解析】由题图可知,“丽潍”成的是倒立放大的实像,故此透镜为凸透镜,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,D错误;
凸透镜也可成倒立缩小的实像,A错误;
凸透镜既可以制成照相机、幻灯机(或投影仪),还可以制成放大镜,C正确;
凸透镜对光线具有会聚作用,故可以用来矫正远视眼,制成远视镜,B错误.故选C.
2.C 【解析】照相机的镜头和老花镜同是凸透镜,A正确;
凸透镜能成倒立缩小的实像是照相机的工作原理,B正确;
图中可以看出乙图的图像更大,且物距不变,说明乙图的凸透镜的会聚能力差一些,焦距更大,所以C错误,D正确.故选C.
3.C 【解析】根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于焦距,小于二倍焦距,A错误;
投影仪成的像是倒立、放大的实像,B错误;
投影仪利用凸透镜成像的规律,老花镜镜片也是凸透镜,因此,制作简易投影仪的透镜为凸透镜,可以制作老花镜镜片,C正确;
要使墙上的像变大,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律可知,应减小手机与透镜间的距离,D错误.故选C.
4.D 【解析】蜡烛距离凸透镜32cm时,在透镜的另一侧18cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,A错误;
由题意可知,蜡烛的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即32cm>2f;
2f>18cm>f,解得:
9cm<f<16cm,B错误;
将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处,由于物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,站在光屏这一侧可以观察到烛焰清晰的像,C错误;
若透镜位置不变,蜡烛和光屏位置互换,根据折射光路具有可逆性,此时物距变成18cm,像距变成32cm,物距小于像距,光屏上得到倒立、放大的实像,D正确.故选D.
5.B 【解析】凸透镜对着太阳光时,15cm处得到最小、最亮的光斑,说明焦距f=15cm,图中u=40cm>
2f,像距应该在1倍焦距和2倍焦距之间,即在15cm到30cm之间,而现在光屏离凸透镜35cm,因此光屏上观察不到清晰的像,A错误;
由图可知此时烛焰所成的像应在65cm到80cm之间,即成像在光屏之前,与近视眼的成像特点相同,在凸透镜左侧放一合适的凹透镜,可使光延迟会聚,从而成像在光屏上,B正确;
蜡烛移到30cm刻度处.此时u=20cm,f<
2f,凸透镜成倒立、放大的实像,C错误;
蜡烛移到40cm刻度处.此时u=10cm,u<
f时,成虚像,D错误.故选B.
6.B 【解析】由图像可知,当u=v时,u=2f=20cm,所以f=10cm,A错误;
当u=30cm时,物距在二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机,B正确;
当u=8cm时,物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,其应用是放大镜,C错误;
物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动的过程中,凸透镜的物距恒大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,D错误.故选B.
7.凸 小于 【解析】此系统的摄像机的镜头相当于凸透镜;
摄像机的工作原理是当物体在凸透镜前的二倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像,由题意可知,1m>2f,解得f<0.5m,即f<
50cm.
8.凸 发散 【解析】透过眼镜的下半部分可以看清书上文字,说明下半部分是老花镜,即为凸透镜;
透过上半部分镜片可以看清远处景物,说明上半部分是近视眼镜,即为凹透镜,对光具有发散作用.
9.a d 【解析】把物体置于a点,u>
2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
把物体置于b点,u=2f,成倒立、等大的实像;
把物体置于c点,2f>
u>
f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
把物体置于d点,u<
f,凸透镜成正立、放大的虚像,应用于放大镜.
10.照相机 远离 【解析】由题意知,光屏上得到一个倒立、缩小的实像,这与照相机成像原理相同,所以此时的成像特点可应用于照相机;
根据凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大”,当蜡烛向凸透镜方向移动10cm时,此时物距变小,像距变大,故应将光屏远离凸透镜.
11.凸透 靠近 【解析】“黑白颠倒”是由于白纸通过凸透镜成倒立实像形成的,此时物体处于凸透镜一倍焦距之外,当物体在凸透镜一倍焦距以内时成正立虚像,即“黑白颠倒”现象重新颠倒回来,所以应将白纸靠近矿泉水瓶.
12.如答图所示
第12题答图
【解析】远视眼对光线的会聚能力较弱,应该用对光线具有会聚作用的凸透镜进行矫正.
13.
(1)放大
(2)75 (3)右 (4)左
(1)在光屏上能够成像,所以像为实像,根据凸透镜成实像规律可知,当像距大于物距时,光屏上成倒立放大的像;
(2)由图甲可知,凸透镜的焦距为10cm,图乙中凸透镜移到55cm处时,此时u=20cm=2f,v=u=20cm,因此光屏要移到75cm处;
(3)近视眼镜片是凹透镜,凹透镜发散光线,使像远离凸透镜,因此光屏应该向右移动;
(4)用吸管对A点垂直纸面吹气,流速大的地方压强小,所以烛焰尖部左偏,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,因此要看到清晰的“烛焰尖部”的像,光屏应向左移动.
核心素养提升
1.C 【解析】凸透镜是圆形的中间厚边缘薄的透明体,而玻璃杯是柱状透明“凸透镜”,因此不能与凸透镜一样形成倒立的实像,即上下左右都相反的实像,只能是左右相反或上下相反的像,而水杯竖立,故只能是左右相反的像,在物距变化时,像在左右方向的长度也会发生变化,故可以看到的有A、B、D,不可能看到的是C,故选C.
2.偏高 凸透镜
【解析】当恒星发出的光经过大质量天体附近时,会在万有引力作用下弯曲,光束变得集中,类似于凸透镜对光线的会聚作用,在地球上的观测者会观察到恒星的位置偏高了.
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- 第三讲 透镜及其应用 第三 透镜 及其 应用