初中物理透镜及其应用复习资料.docx
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初中物理透镜及其应用复习资料
第三章透镜及其应用
一、课标要求
1、认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
2、探究凸透镜成像的规律。
3、了解凸透镜成像的应用。
二、知识结构
透
镜
及
其
应
用
透镜
凸透镜
凹透镜
凸透镜成像
透镜应用
定义
主光轴
光心
定义
焦点和焦距
对光的作用
特殊光线
定义
焦点和焦距
对光的作用
特殊光线
物距和相距
规律
凸透镜
凹透镜
三、练习题
一.填空:
1.
(05年扬州副卷)人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的_________镜,外界物体在视网膜上所成的像是______的实像。
(选填“正立”或“倒立”)。
常见的视力缺陷有_____和______。
来自远方物体的光,经眼球折光系统折射后成像情况如图所示。
根据该光路图,这个人可配戴______透镜的眼镜加以矫正,它的作用是使像相对于晶状体向____(选填“前”或“后”)移。
2.
(05年无锡)有一次,小明在他家的写字台玻璃台板上面滴了一滴水,透过水滴看过去,他发现压在台板下报纸上的文字变大了。
这是由于此时的水滴相当于一个_______,报纸上的文字经过水滴折射后形成一个放大的_________像(填“实”或“虚”)。
3.(05年泰州)在练习调节教学投影仪(参见图9)的实践活动中,小明通过调节,使屏幕上出现了清晰画面.这时,教室后排同学要求他将屏幕上的画面再调得大一些.为此,小明的操作应当是:
适当________(填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向______(填“上”或“下”)移动.
4.(05年淮安金湖实验区)远视眼镜对光线有_________作用.若用焦距为10cm的凸透镜作放大镜,物体离凸透镜中心的距离应__________10cm.
5.(佛山课改区)小敏是集邮爱好者,他用焦距为10cm的放大镜去观察邮票,想看清楚邮票上的细微之处,这时邮票与放大镜的距离应该________10cm(选填“大于”、“小于”、“等于”),所成的是_______、_______的_______像。
6.
(桂林课改区)如图2所示,是“研究凸透镜成像”实验的原理图,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的_______点上,此成像特点可应用在__________机上。
7.(黄冈课改区)如图是简易天文望远镜内部结构.远处的物体经过物镜成一个________的实像,落在目镜__________的位置;这个实像经过目镜成一个正立_________像.如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的_________(选填“近视”或“远视”)镜片来代替.
8.
图2
(泉州课改区)小丽站在距离穿衣镜前0.5M的地方照镜子,则镜中的像与小丽之间距离是______m,小丽后退时,她在镜中像的大小将________。
(填“变大”、“变小”或“不变”)
9.(徐州课改区)如图2所示,是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置,其中还需要调整的是:
_________。
调整后烛焰能在光屏上成______立的实像,若想使像变大,应将蜡烛向______移。
10.
(05年十堰市)如图在鉴定文物时,常用放大镜观察文物的细微部分,这时他看到的像是__________。
如果在文物上有两条裂纹,其夹角是5度.要想使看到的像更大些,应该将放大镜离裂纹_____。
放大镜的放大倍数是6倍,则他看到的角是______度。
11.(05年盐城市)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.(05年扬州市)人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于胶片,通过晶状体的调节将远近不同的物体成像在视网膜上。
图2是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:
眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,当他看远处物体时,像会成在视网膜的前方,应戴_____透镜制成的眼镜加以矫正。
13.(05年重庆市)当小玲在观察阳光通过甲、乙两个眼镜在地面上形成的光斑时,发现两个眼镜形成的光斑不同。
阳光通过眼镜甲形成的光斑中间较四周亮,而阳光通过眼镜乙形成的光斑中间较四周暗,由此可以判断眼镜甲是_____透镜,眼镜乙是_____透镜。
14.(广州非课改区)如图7是一台投影仪的示意图,其中A是______________,它的作用是改变光的传播方向;B是_______________,它在投影仪上所起的作用是_____________________________
甲
15.(05年南京市)在图9中,____图(选填“甲”或“乙”)表示近视眼成像示意图.矫正近视眼应佩戴眼镜的镜片是_____透镜(选填“凸”或“凹”).
二.选择:
16.(05年天津)如图1所示,凸透镜的焦距为8cm,当物体AB放在该凸透镜主轴上距离凸透镜12cm的位置处时,调整光屏的位置使光屏上出现该物体清晰的像,则在光屏上得到一个()
A、倒立放大的实像B、倒立缩小的实像
C、正立放大的实像D、正立放大的虚像
17.(济南课改区)许多家庭的门上都装有防盗门镜(俗称“猫眼”)。
从室内透过防盗门镜向外看,可以看到来客的正立、缩小的像。
由此可以断定,此时防盗门镜的作用相当于一个
A.凸透镜B.凹透镜C.三棱镜D.玻璃砖
18.(泉州课改区)用照相机拍照时,被拍摄景物到镜头的距离
A.小于焦距B.在1倍焦距和2倍焦距之间
C.大于2倍焦距D.以上说法都不对
19.(汕头课改区)用照相机照相时,物体在胶卷上形成
A、缩小的倒立实像B、放大的正立实像C、缩小的正立实像D、缩小的倒立虚像
20.
(沈阳课改区)人眼好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,如图7所示表示的是来自远处的光经小丽眼球折光系统得光路示意图。
下列分析正确的是()
A、小丽是近视眼B、小丽是远视眼
C、应利用凸透镜矫正D、应利用凹透镜矫正
21.
图2
(扬州课改区)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于如2图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。
利用这一成像原理可以制成
A、照相机B、幻灯机C、放大镜D、潜望镜
22.
80(cm)
(05年连云港)如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。
若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则
A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像
B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像
C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像
D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像
23.(05年攀枝花市)下列事例中,能看到物体实像的是______
A.在岸边看到水中游动的鱼B.在水中通过潜望镜看到水面上的景物
C.在电影院看到银幕上的画面D.通过放大镜看报纸上的字
24.(05年莆田市)在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的
25.
(05年苏州市)小明用焦距为10cm的放大镜去观察邮票.想看清楚邮票上的细微之处,如图所示.这时放大镜与邮票间的距离应
A.等于lOcm B. 小于10cm
C.大于20cm D.在l0cm与20cm之间
26.(北京海淀区)在探究近视眼视力矫正问题时用图6的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,右侧内壁相当于视网膜。
图7中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的的是()
27.
(05年临沂市)如图所示,是在一些交通道路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器。
它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统,光学系统收集监控区域内的景物信息,光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的。
其光学系统的工作原理相当于
A.平面镜成虚像B.凸透镜成实像
C.显微镜D.凸透镜成虚像
28.(05年南通市)小明在做“凸透镜成像”实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像.小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质是
A.倒立放大的实像B.正立放大的虚像C.倒立缩小的实像D.倒立等大的实像
三.作图实验:
29.(河北课改区)用照相机拍照时,人到镜头的距离应远远_____________镜头的焦距(选伍“大于’或‘小于”)如图6所示,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____________—透镜外界物体在视网膜上所成的像是_____________的实像(选项“正立”或“倒立”)。
30.(上海市毕业试)某小组同学在“研究凸透镜成像规律”的实验中,记下所用凸透镜的焦距,按正确的方法安装和调节好实验装置。
他们在光具座上先固定焦距为fl的凸透镜,按表一中的物距u依次进行实验,每次都使光屏上烛焰的像最清晰,并将相应的像距v记录在表一中。
然后他们换用焦距为f2的凸透镜,重复上述实验,并将数据记录在表二中。
为了进一步探究物距u和像距v之间的关系,他们进行适量的运算,将结果分别记录在表一和表二的后四列中。
(已知f1 表一(凸透镜的焦距为f1) 实验序号 u(米) v(米) uv(米2) v/u 1/u(米-1) 1/v(米-1) 1 0.200 0.200 0.0400 1.00 5.00 5.00 2 0.300 0.150 0.0450 0.50 3.33 6.67 3 0.500 0.125 0.0625 0.25 2.00 8.00 实验序号 u(米) v(米) uv(米2) v/u 1/u(米-1) 1/v(米-1) 4 0.200 0.300 0.0600 1.50 5.00 3.33 5 0.300 0.200 0.0600 0.67 3.33 5.00 6 0.500 0.158 0.0790 0.32 2.00 6.33 表二(凸透镜的焦距为f2) (1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)数据中的物距u与像距v变化关系及相关条件,可得出的初步结论是: _______________________________________。 (2)分析比较实验序号____________________________数据中的物距u与像距v的关系及相关条件,可得出的初步结沦是: 不同的凸透镜,当们成实像时,物距相同,像距随焦距的增大而增大。 (3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,并归纳得出结论。 (a)分析比_________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________; (b)分析比_________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 四.应用与设计: 31. (05年北京市)图18是“研究凸透镜成像..的实验示意图,MN为凸透镜的主光轴,F为凸透镜的焦点。 将点燃的蜡烛放在凸透镜的左侧时,若在a透镜右侧的光屏上(光屏未画)得到烛焰清晰放大的实像,则蜡烛可能置于透镜左侧a、b、c、d四点中的点处。 就是利用凸透镜这一成像特点制成的。 32.(05年宿迁)一束平行光线经凸透镜折射后的传播方向如下图(a)所示,由图可知,此透镜的焦距大小约为_________cm;若将一烛焰放在此凸透镜左侧2cm处,如图(b),则透过透镜可以看到一个_________、___________的虚像。 O (b) 33. (宜昌课改区)某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后,想通过实验探究近视眼的形成原因.他们选择了如下器材: 蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜(与注射器相连,注射器里有少量水)、光屏等.水凸透镜的厚薄可以通 过注射器注入、吸取水的多少来调节.其装置如图所示. (1)在此实验装置中,_____相当于人眼球中的晶状体.______相当于人眼球中视网膜. (2)请你用此实验装置探究近视眼的成因,要求写出实验过程. 34. (庐江县毕业考)视觉的产生是一个很复杂的过程,在眼球内部,各种器官和组织组成了眼球的折光系统,整个折光系统相当于一个_________,其中起主要作用的是_________,若来自远方物体的光,经眼折光系统折射后成像情况如图2。 根据该图,这个人可配戴装有_________镜的眼镜加以矫正。 有研究发现人体中锌含量的高低和近视的发生有关(人体中锌含量的高低可以通过测定空腹时血清中的锌含量来确定),若要研究这二者的相关性,请你设计完成下列的研究过程: (1)将同校同年级的同学按_________分为两组; (2)_____________________________________; 图2 (3)比较血清中锌含量的高低和近视的相关性。 35. (05年武汉市)把微小变化放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法。 如图11是一种显示微小形变的装置。 在桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两个平面镜反射,最后射到刻度尺L上形成一个光点,试在图中画出光束K行进的光路图并确定刻度尺上光点的位置P。 若在两镜之间桌面用力F下压,M、N将向中间倾斜,由于MN之间的距离较大,光点会在刻度尺上从P点移动到P/点,把桌面的形变显示出来,则P/的位置比P_____(填“高”或“低”)。 一、透镜 一、课标要求: 认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 二、知识与技能: (1)了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解凸透镜的焦点、焦距。 (2)了解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用; 三、知识要点: (一)透镜和凹透镜 (1)中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。 (2)中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。 (3)透镜的主光轴和光心(画图说明) (二)透镜对光的会聚作用 (1)【演示】用平行光源、光具盘、凸透镜演示凸透镜对光的作用。 F (2)画出会聚光路图 焦点: 平行于主光轴的光线经 凸透镜后会聚的一点。 叫焦点,用符号: F表示。 焦距: 焦点到光心的距离叫焦距,用符号: f表示。 1.凸透镜和凹透镜对光的作用 讲解凸透镜和凹透镜对光的作用,除按照教材要求进行实验,通过实验取得丰富的感性知识外,还可以利用光的折射的初步规律,参照下图来进行分析.当一条平行于玻璃三棱镜底边的光由空气射入玻璃时,折射光线靠近法线折射.光进入玻璃以后又从玻璃射入空气中,发生第二次折射,这时折射光线将远离法线折射,两次折射的折射光线都由玻璃三棱镜(透镜)薄的位置向玻璃三棱镜厚的部分倾斜,因此可以分析出凸透镜对光会起聚作用. 凹透镜对光起发散作用。 2.正确理解“会聚”和“发散” 凸透镜对光的会聚作用是表明光通过凸透镜以后会变得收拢些,但是并不意味着一定会聚于一点.如下图所示,以S点发出的光是发散光束,光经过凸透镜折射后仍是发散的,并不能会聚,凸透镜在这里的作用只是减弱了它的发散程度. 凹镜对光的发散作用是表明光通过凹透镜以后会更散开一些,但是散开不一定不能会聚,如下图所示,从左侧来的两束光由于凹透镜的作用没有在S点会聚,而是在S′会聚,它减弱了入射光的会聚程度. 四、练习题: 1.一些透镜的截面如图3—9所示,在这些透镜中: 图3—9 (1)属于凸透镜的是__________,它们的共同特点是__________________. (2)属于凹透镜的是__________,它们的共同特点是__________________. 2.凸透镜对光线有__________作用,所以又叫做__________透镜;凹透镜对光线有__________作用,所以又叫做__________透镜. 3.小华让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧前后移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮,这个点叫做凸透镜的__________.在__________处可点燃火柴.当把一小灯泡放在该点时,灯泡射向凸透镜的光,经凸透镜后将成为__________. 4.平面镜、凹透镜、凸透镜是常用的三种光学器件,其中利用光的反射规律的是__________镜;利用光的折射规律的是__________镜;能会聚太阳光的是__________镜. 5.下列说法正确的是 A.不论是凸透镜还是凹透镜,经过光心的光线方向不改变 B.不论是凸透镜还是凹透镜,他们的光学性质都是由于光线透过时,在两侧表面发生了两次折射形成的 C.凸透镜对光线有会聚作用,所以通过凸透镜的光线一定相交于一点 D.凹透镜对光线有发散作用,所以通过凹透镜的光线一定是发散开的 6.你会制做“冰透镜”吗? 按下列方法制做冰透镜,并用冰透镜进行实验. (1)找一个如图3—12所示的容器(如碗),加满水放在冰箱中(或寒冷冬夜的室外),完全冻结后,把碗略热一下,取出冰块后你便有了一块冰凸透镜.以太阳作光源,看看它是否有聚光作用,能用它取火吗? 图3—12 (2)找一个如图3—13甲所示的容器(如冰淇淋盒),按上述方法做两个冰块,然后按图乙所示的方法叠放在一起,这样冰块内就形成了一个呈凸透镜形的空气层,仍以太阳作光源,看看这种透镜对光会聚还是发散,试说明原因. 图3—13 二、生活中的透镜 课标要求: 探究凸透镜成像的规律。 二、知识与技能: 了解透镜在生活中的应用 三、知识要点: (一)照相机 1、复习照相机的原理: 当U>2f时成缩小、倒立实像 照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于光屏。 拍摄景物时,使景物到镜头的距离远大于二倍焦距。 2、照相机的主要构造及使用 对照相机实物逐一介绍调焦装置、光圈、快门及它们的作用。 讲解如何根据景物离照相机的远近正确调节焦距,根据景物的明暗程度选择适当的光圈大小及曝光时间长短。 (二)投影仪当f 幻灯机的工作原理 幻灯机的主要结构: 镜头(凸透镜)、幻灯片(物体)、画片框、聚光镜、反光镜、光源等。 讲述工作原理: 幻灯片离镜头的距离在二倍焦距和一倍焦距之间。 用强光照射幻灯片时,就可以在屏幕上得到倒立、放大的实像。 为了使得到的像成为“正立”的,要把幻灯片上下颠倒放置。 (三)、放大镜原理当u 将凸透镜尽量靠近课本,往凸透镜里看,看到的字是正立的还是倒立的? 是放大的还是缩小的? 学生回答后,教师小结: 凸透镜能成正立、放大的虚像。 小结: 凸透镜作放大镜用时,一定要靠近观察的物体,使物体离凸透镜的距离小于一倍焦距,这样才能透过凸透镜看到正立、放大的虚像。 四、练习题: 1.如果把很小的点光源放在_________透镜的_________处,能够使通过透镜出射的光变成平行透镜主轴的光. 2.某同学将一凸透镜正对着太阳光,在离透镜15cm处的纸上形成一个最小的亮斑,这个透镜的焦距是_________. 3.照相机镜头的作用相当于一个_________透镜,来自物体的光经过照相机镜头后_________在胶卷上,形成一个__________像. 4.投影仪上有一个相当于_________透镜的镜头,投影片上的图案通过这个__________透镜,形成一个__________像. 5.放大镜就是凸透镜,我们用放大镜观察细小的物体时,为了看清楚物体的细微之处,应将放镜放在物体的__________方,并适当调整距离. 6.关于透镜,下列说法中不正确的是 A.照相机的镜头相当于一个凸透镜 B.用凸透镜可以看清物体的细小之处 C.凸透镜和凹透镜都有两个焦点 D.光线通过凸透镜后会聚到主轴上的点一定是焦点 7.关于透镜对光的作用,下列说法中正确的是 A.凸透镜只对平行光束有会聚作用 B.凸透镜对发散光束有会聚作用 C.凹透镜对发散光束有会聚作用 D.凹透镜对会聚光束没有发散作用 8.照相机在底片上所成的像是倒立、缩小的,人到镜头的距离应该 A.比底片到镜头的距离小 B.比底片到镜头的距离大 C.与底片到镜头的距离相等 D.条件不足,无法判断 9.投影仪在屏幕上成的像是倒立、放大的,投影片到镜头的距离应该 A.比像到镜头的距离小 B.比像到镜头的距离大 C.与像到镜头的距离相等 D.条件不足,无法判断 10.下列说法中正确的是 A.由于放大镜有放大作用,所以无论物体与放大镜的距离怎样总是放大的 B.将凹透镜正对太阳光,无论如何移动屏也接收不到光斑,所以凹透镜没有焦点 C.光经过透镜的时候方向可以不改变 D.光经过透镜的时候方向一定改变 三、凸透镜成像规律 一、课标要求: 探究凸透镜成像的规律。 二、知识与技能: 理解凸透镜成像规律 三、知识要点: 研究凸透镜成像规律的实验说明 1.凸透镜的成像规律是一个连续的变化过程,让学生从这一物理现象变化全过程的高度来分析这一物理现象,有助于加深学生对这部分内容的理解认识. 2.由于本实验要求学生同时观察和考虑的内容比较多,如凸透镜的焦距、凸透镜焦点的位置、2倍焦距的位置、物体的位置、像的位置,同时还要观察像的性质.对于一个初二的学生来讲容易在观察某一内容时忽略观察其他内容,或者虽然观察了但是头脑中没有反映出其它的内容,这样就很难从整体上把握整个物理变化过程,为此在本节实验设计中采取了两个办法. (1)每进行完一个内容的实验(如物体位于2倍焦距以外),要求同学画图从理论上进行分析,并逐步形成物体在这个范围内成像的物理模型、然后由教师利用复合投影的灯片进行分析.从而使学生在实验现象与物理模型之间建立起必然的联系,从而加深对这一物理过程的认识和理解. (2)三个内容的实验全部完成以后.可用计算机模拟物体从2倍焦距以外移到焦点以里的过程.凸透镜成像由小到大、由实到虚、从倒立变为正立、在透镜另一侧用屏幕接取到用眼直接观看的整个动态变化,从而对凸透镜成像形成一个宏观的整体的认识(也可通过投影或画图进行). 3.为便于操作,也为使学生对实验现象形成深刻的认识从而为探索规律打下基础,实验前应要求学生在光具座中透镜两侧的标尺上明显的标出与焦距和2倍焦距等长的位置以便在实验中能迅速准确的找到应找的位置,并对物、像所处位置形成深刻的印象. 结论: 物体从大于2倍焦距以外的位置向焦点处移近的过程中,像成在透
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