透镜讲义练习作业.docx
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透镜讲义练习作业.docx
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透镜讲义练习作业
凸透镜成像规律
一、课前预习:
1、凸透镜有三条特殊光线
①平行于主光轴的光线经透镜折射后____________________②通过焦点的光线,___________________。
③通过光心的光线____________________。
2、你知道下列概念的意义吗?
主光轴、焦点、二倍焦点、焦距、二倍焦距、物距、像距、放大、缩小、变大、变小、物像同侧、物像异侧、实像、虚像。
二、课内探究
1、凸透镜成像规律(重做实验或者观察演示课件)
①给你一个凸透镜,如何判断他的焦距?
把蜡烛、透镜、光屏依次放到桌面同一直线上,点燃蜡烛,调整___,___的高度,使蜡烛烛焰的中心、透镜的中心、光屏的中心在同一高度上(“三心同高”)
注意:
调节“三心同高”的目的是为了能使烛焰能成像____________,叙述时不能说成“三心在同一直线上”。
把蜡烛放到距离凸透镜不同的位置上(u>2f;u=2f;f
④分析当物距减小时像距、像的大小如何变化?
物距增大呢?
⑤成实像时透镜不动,上下左右移动蜡烛,观察像的移动方向与蜡烛相同还是相反?
蜡烛、光屏不动,上下左右移动透镜,观察像的移动的方向与透镜的移动方向相同还是相反?
⑥用不透明的物体遮住透镜一部分,观察是否还能成完整的像?
像与原来相比有什么变化?
⑦主光轴上的物体AB,如何用作图法做出他经凸透镜所成的像?
你能用作图法探究凸透镜成像的规律吗?
探究结论
①基本规律
物距u
像的特点
像距
物像侧
应用
Uv关系
倒正
大小
虚实
u>2f
u=2f
F
u=f
u 你还能从表格中找到其他的规律吗? __________________________ ②动态特点: 成实像: 物距减小时,像距________,像的大小_________;反之亦反。 成虚像: : 物距减小时,像距________,像的大小_________;反之亦反。 ③凸透镜不动,向上、下、左、右移动蜡烛,观察像的移动方向;蜡烛不动,向上、下、左、右移动凸透镜,观察像的移动方向。 结论: 像的移动方向和物体的移动方向_______;和凸透镜移动的方向_______(填“相同”,“相反”) ④用不透明的物体遮住透镜一部分,观察是否能成完整的实像______,像的亮度有什么变化______. 巩固练习: 1读几遍下列歌诀,你能说出它们蕴含的物理知识吗 ✧“物近像大远,两个分界点;一倍焦点分虚实,二倍焦点定大小” ✧“物近像远像变大,物远像近像变小”(只适用实像) ✧“物向焦点移,像变大且远”(实像、虚像都适用) 2小明在探究凸透镜成像规律时,蜡烛与光屏分置于凸透镜两侧,保持凸透镜的位置不变,先后把蜡烛放在如图所示的各点,并分别调整光屏的位置.在图上大致画出物体在a、b、c、d各点时的像的位置和大小。 实像最大的在___点;屏幕上的像距最小的是___点。 2、透镜的应用 ①照相机 (1)原理: ____________________________________________ (2)照相机的镜头是一个_____,胶卷相当于_____,被拍摄的景物相当于物体,到镜头的距离是物距u,必须大于2f。 (3)要使胶卷中的像变大有几种方法? ②幻灯机: (1)原理: ____________________________________________ (2)幻灯机的镜头是一个_____,胶片相当于物体,银幕相当于光屏;胶片到镜头的距离是物距u,胶片位于镜头的焦点以外稍远的地方(物距稍大于f)倒立放置;银幕到镜头的距离是像距v(v>2f),在银幕上得到_____、_____的_____像。 (3)怎样才能使银幕上的像变大? 注意: 分析时要搞清楚物距和像距各是哪一段,然后再根据“物近像大远”或“物向焦点移,像变大且远”的规律去判断。 ③放大镜 (1)原理: ____________________________________________ (2)要观察的物体到放大镜的距离是物距u,必须小于凸透镜的焦距f,即物体必须位于放大镜的焦点以内。 (3)怎样使观察到的像变大? ④眼睛和眼镜 (1)近视眼 近视眼只能看清楚____的物体,看不清楚____的物体。 你能动态分析近视眼的成因吗? 近视眼如何矫正? (2)远视眼 远视眼只能看清楚____的物体,看不清楚____的物体。 分析远视眼的成因。 远视眼如何矫正? ⑤显微镜 显微镜能观察很微小的物体,镜筒中靠近眼镜一端的叫____,靠近被观察物体一端的叫____;目镜和物镜都是透镜组,相当于____ 放大原理: 被观察的物体放在物镜的焦点以外靠近焦点的地方,经过物镜成一个___、____的实像;这个实像在目镜的焦点移内靠近焦点,通过目镜成一个____、____的虚像。 经过两次放大,我们就看到了很微小的物体。 显微镜的物镜焦距小,目镜焦距大,两个透镜间的距离一般为2f物+f目。 ⑥望远镜 望远镜能看清楚远处的物体。 也是由物镜和目镜组成,有一种开普勒望远镜,目镜和物镜都是凸透镜。 工作原理: 远处的物体通过物镜成____、____的实像,这个实像落在目镜的____移内靠近焦点的地方,通过目镜成____、____的虚像,我们就能看到远处的物体。 三.典型例题 例1在探究凸透镜成像特点的实验中. (1)实验时,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,如图所示(P点是2倍焦距处).你解决的方法是_________________________. (2)调整后,把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向____________移动(填“左”或“右”),这次成的是倒立、_____________的实像;______就是利用这个原理制成的。 (3)小明改变了蜡烛的位置,然后无论如何移动光屏,都找不到像,分析出现这种情况的原因___________________________________. 例2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之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是: A.该凸透镜的焦距是20cm B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像 C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的 D.把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小 例3当把物体放在距离凸透镜30㎝处时,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 A、10㎝B、20㎝C、30㎝D、40㎝ 例4王老师在课堂上,看近处课本时要戴上眼镜,观察远处同学时又摘下眼镜,这样戴上摘下,非常不方便.王老师的眼睛是___________(近视、远视)眼,可以用___________镜来矫正。 小军将一种新型眼镜送给了老师,如图1所示,镜片A区厚度相同,B区可以矫正视力,现在王老师可以通过________区看书,通过__________区看同学,再不需要频繁戴上摘下眼镜。 例5.小华同学做“探究凸透镜成像特点”的实验。 但她不知道实验所使用凸透镜的焦距。 如图19所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、凸透镜、“平行光光源”(在接通电源后可发出平行光)、光具座各一个。 (1)请帮助小华将“测量凸透镜焦距”的实验方案补充完整: 把平行光光源、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,并将三者的中心调整在;给平行光光源通电,发出平行于透镜主光轴的平行光正对透镜照射;移动光屏直到停止。 从光具座标尺上读出透镜与光屏间的距离,就是该凸透镜的焦距f。 (2)在测得凸透镜焦距f=10cm后,小华进行“探究凸透镜成像特点”的实验。 当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,在光屏上得到的实像。 此成像规律常应用在。 例6.实验桌上有高度不同的发光物体A和B,焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个,刻度尺、光具座和光屏各一个。 小华选用这些器材,探究“凸透镜成实像时,像的高度与物体的高度是否有关”。 小华的主要实验步骤如下: ①将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央,将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧。 调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心在同一高度。 ②用刻度尺测出发光物体A的高度,并记录在表格中。 ③将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处,移动光屏,在光屏上得到发光物体A清晰的像,用刻度尺测量像的高度,并记录在表格中。 ④将发光物体A放在光具座上距凸透镜20cm处,移动光屏,在光屏上得到发光物体A清晰的像,用刻度尺测量像的高度,并记录在表格中。 根据以上叙述,回答下列问题: (1)小华的探究过程中存在的问题: ______________。 (2)请你针对小华探究过程中存在的问题,写出改正措施: _____________。 例8.小帆学习了凸透镜的成像规律后,知道可以靠改变物距来改变物体通过某一个凸透镜所成的实像的大小,可是他看见爸爸用相机拍照时,却能够通过“变焦镜头”使景物的像变大或变小。 于是他做出猜想: “照相机的成像特点中,物距一定时,同一物体通过焦距越大的凸透镜所成实像的高度越大”。 为了验证这个猜想,他到实验室借到了光具座(轨道上有刻度尺和固定光具的金属滑块)、焦距分别为5cm、10cm和15cm的甲、乙、丙三个凸透镜、F形LED灯(作为物体)、光屏、刻度尺等,如图26所示。 请帮助他设计实验,验证猜想。 (1)如果实验中装有凸透镜的滑块一直固定在50cm刻线处不变,实验中应将装有“F”形LED灯的金属滑块放置在_______处;(选填“A”或“B”) (2)写出实验步骤; (3)画出实验数据记录表格。 课堂练习 2倍焦距外,白端B位于2倍焦距内,如图所示,关于AB成像,下列说法正确的是 A.红端细而长,白端粗而短B.红端细而短,白端粗而长 C.红端粗而长,白端细而短D.红端粗而短,白端细而长 3一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是 A.像变大,像距变小B.像变大,像距变大 C.像变小,像距变小D.像变小,像距变大 4小丽用照相机对远处的同学进行拍照,拍出的底片如图乙所示,若相机的焦距不变,要使底片的像如图甲所示,则 A.小丽离被拍同学的距离远些,镜头要往前伸 B.小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往后缩 C.小丽离被拍同学的距离远些,镜头要往后缩 D.小丽离被拍同学的距离近些,镜头要往前伸 5老奶奶用放大镜看报时,为了看到更大的清晰的像,她常常这样做: A报与放大镜不动,眼睛离报远一些; B报与眼睛不动,放大镜离报远一些; C报与放大镜不动,眼睛离报近一些; D报与眼睛不动,放大镜离报近一些 6下列现象中,看到的是物体实像的是: A.观赏站在浅水中的天鹅及其倒影B.看幻灯机放映的图像。 C.从模型潜望镜中观察景物D、从显微镜下观察植物茎的切片。 7.如图3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.小明用此凸透镜和蜡烛做“探究凸透镜成像规律”的实验,当烛焰距凸透镜30cm时,重新调节光屏的位置,可以在光屏上得到 A.正立放大的虚像B.倒立等大的实像 C.倒立放大的实像D.倒立缩小的实像 8.学习了透镜知识后,小勇回家认真研究爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不妥当的是( ) A. 老花镜是一种凸透镜 B. 老花镜可以用来做放大镜 C. 老花镜能在阳光下点燃白纸 D. 爷爷原来是个近视眼 9.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 10.如图所示的有关光的现象,下列解释合理的是() A.烧制透明小玻璃球镶入薄板中的小孔中可制成放大镜 B.透过玻璃杯看水中铅笔好像折断是光的反射现象 C.入射角是入射光线与平面镜的夹角 D.像和物在凸透镜同侧是正立的实像 11.常见的视力缺陷有近视和远视.如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力应该配戴的透镜种类是: A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜 C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜 12.下列光学设备中,应用的原理与如图5所示的凸透镜成像规律相同的是 A.照相机B.老花镜 C.幻灯机D.放大镜 13.用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个你所喜欢的图案,然后接通电源,拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动,下列情况不可能发生的是 A.能在墙上看到倒立、缩小的所画图案的像B.能在墙上看到倒立、放大的所画图案的像C.只能在墙上看到放大的所画图案的像D.不能在墙上看到所画图案的像 14.图8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 15.张宁用图8甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图8乙时,在光屏上可成清晰的像。 下列说法正确的是 A.凸透镜的焦距是30cm B.图乙中烛焰成的是倒立放大的像 C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同 D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像 16.在探究凸透镜成像规律的实验中,小聪选用了焦距为10cm的凸透镜。 他将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处,当光屏一动到如图26所示刻度线处时,在光屏上恰好呈现出烛焰清晰的像。 如果将蜡烛从图中位置移动,关于该实验下列说法正确的是() A.蜡烛向左移动2cm,光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像 B.蜡烛向右移动10cm,光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像 C.蜡烛向右移动2cm,光屏应向右移动到适当位置才能呈现烛焰清晰的像 D.蜡烛移到20cm刻度线处,光屏应移动到70cm刻度线处才能呈现烛焰清晰的像 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 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,像距大于二倍焦距D.蜡烛在b点时,像距大于二倍焦距 18.(5分)如图12所示,小霖在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将焦距f=10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧。 将点燃的蜡烛移动到光具座上20cm刻线处时,将光屏向______(选填“左”或“右”)移动到光具座上______cm(选填“70”“65”或“80”)刻线处就可以在光屏上观察到烛焰清晰的______像(选填“实”或“虚”);由此他推测,若将点燃的蜡烛移动到光具座上35cm刻线处时,将光屏移动到光具座上______cm刻线处就可以在光屏上观察到烛焰清晰像,并通过实验验证了自己的推测是正确的! 小霖的这个推测的根据是____________。 19.小文用装有蜡烛、焦距为10cm的凸透镜和光屏的光具座做实验,研究“当物距大于1倍焦距且 小于2倍焦距时,凸透镜成像的特点”。 图25混乱地记录了他实验过程中的四个步骤。 (1)在实验过程中,没有必要出现的步骤是(填序号)。 (2)正确描述小文实验过程的顺序应该是(填序号)。 物距 u/cm 像、物相对于 凸透镜的位置 像的性质 像距 v/cm 大小 正倒 实虚 15 异侧 倒立 实像 (3)请将小文测量的实验数据和 观察到的现象补充在右表中: 20.小刚探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示,其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧. (1)小刚将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,移动光屏.直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 的实像;(选填“放大”、“等大”或“缩小”) (2)小刚将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 的实像,(选填“倒立”或“正立”) (3)小刚将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处,小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰 的像.(选填“倒立”或“正立”). 22.(4分)图23所示为小京在“探究凸透镜成像规律”的实验装置,将焦距f=10cm的凸透镜固定在光具座上30cm刻线处,将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧。 将点燃的蜡烛移动到光具座上零刻线处时,将光屏移动到光具座上(选填“45”、“50”、“60”或“80”)cm刻线处就可以在光屏上观察到烛焰清晰的像(选填“实”或“虚”);由此他推测,若将点燃的蜡烛移动到光具座上15cm刻线处时,将光屏移动到光具座上cm刻线处就可以在光屏上观察到烛焰清晰像,并通过实验验证了自己的推测是正确的。 则此推测的根据是。 物理试题(作业) 一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。 共30分,每小题2分) 1.图1所示的光现象中,由于光的反射形成的是 2.图2所示的光现象中,由于光的折射形成的是 3.小阳拿一个光学器件观察直尺,如图所示,则小阳拿的是( ) A.平行玻璃砖B.凸透镜C.凹透镜D.平面镜 4.物理课上,每位同学都为自己年迈的长辈们自制了一个具有放大功能的指甲刀,则他们需要用到的主要光学器件是 A.凸透镜B. 凹透镜C.平面镜D.凸面镜 5.水下摄影机能拍摄到岸上的物体,图3中,正确表示光由空气射入水中的光路图的是 6.下列有关光学的知识,叙述正确的是 A.人们把红、黄、蓝叫做色光的三原色 B.光在真空中的传播速度为3×105km/s C.物体经过一个凸透镜所成的像一定是倒立的 D.光照到电影院银幕上发生的反射是镜面反射 7.下列说法正确的是 A.凸透镜所成的实像一定是缩小的 B.漫反射现象中,光的传播不遵循光的反射定律 C.远视眼可以通过配戴凹透镜制成的眼镜进行矫正 D.光的色散现象说明白光是由多种色光组成的 8.人眼的晶状体相当于凸透镜,关于老花眼的成因,下列说法中正确的是 A.晶状体太薄,折光能力太 弱B .晶状体太薄,折光能力太强 C.晶状体太厚,折光能力太弱D.晶状体太厚,折光能力太强 9.水平桌面上竖直放置着平面镜和直立的铅笔,平面镜中呈现铅笔的虚像。 当铅笔与平面镜之间的距离为8cm时,像的高度为h1,像到平面镜的距离为s1;当铅笔与平面镜之间的距离为4cm时,像的高度为h2,像到平面镜的距离为s2。 则下列四个选项中,判断正确的是 A.s1=s2B.s1 10.跟凸透镜主光轴平行的光线经过透镜后会聚的情形如 图7所示。 如果把点燃的蜡烛放在距离该透镜28cm 处,则在透镜另一侧的光屏上能承接到烛焰清晰的像。 该成像规律应用于 图7 甲 A.幻灯机B.放大镜 C.照相机D.投影仪 11.下列说法中正确的是 A.放大镜的镜片是凹透镜B.照相机的镜头是 凹透镜 C.近视眼镜的镜片是凸透镜D.远视眼镜的镜片是凸透镜 二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。 共8分, 每小题2分。 每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分) 12.下列说法中正确的是 A.老花镜对光线有会聚作用 B.反射光线在入射光线和法线所决定的平面内 C.一束太阳光可以通过三棱镜分解为不同的色光 D.人离平面镜越远,人在平面镜中所成的像就越小 13.下列关于光现象的说法正确的是( ) A.潜望镜是利用了平面镜能改变光路的原理制成的 B.反射光线跟入射光线的夹角为60°,则入射角为20° C.无论是光的反射,还是光的折射,其光路都是可逆的 D.镜面反射遵守光的发射定律,漫反射不遵守光的反射定律 14.在图8所示的四个实例中,利用红外线工作的是 15.下列说法中正确的是 A.凹透镜只对平行光具有发散作用 B.反射光线与入射光线总是在同一平面内 C.电视机遥控器通过发出红外线来遥控电视机 D.人远离平面镜时,人在平面镜中所成的像会随之变小 16.在研究凸透镜成像规律的实验后,蓓蓓利用图画记录了她观察到的实验现象如图3所示。 四幅图画中的物、像关系有对有错,请你帮她把正确的图挑出来 三、实验选择题(下列各小题均有四个选项,其中至.少.有一个选项符合题意。 共 22分,每小题2分。 每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分) 17.图8所示的四个光路图中,MM′为平面镜,PO为入射光线,ON为法线,入射角∠PON等于60°,其中符合光的反射定律的光路图是 18.如图是研究光的反射定律的实验装置,为了研究反射角与入射角之间的关系,实验时应进行的操作是 A.沿ON前后转动板EB.沿ON前后转动板F C.改变光线OB与ON的夹角D.改变光线AO与ON的夹角 19.小阳在实验室进行凸透镜的成像实验,他所用的凸透镜的焦距为10cm.实验过程中他将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置,如图所示,这四个位置中,有几个位置上的蜡烛可以成像在光屏上( ) A.1个B.2个C.3个D.5个 20.物理课上,同学们手持凸透镜并伸直手臂,站在远处用凸透镜去观察投影大屏幕上显示出的字母“ ”,观察到的结果是 A. B. C. D. 21.小杨做凸透镜成像规律的实验。 将焦距为10cm的凸透镜固定在 光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度,如图10所示。 则下列四个选项中,判断正确的是 A.若蜡烛放置在10cm刻度线处,移动光屏,在光屏上不能呈现烛焰清晰的像 B.若蜡烛放置在20cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像 C.若蜡烛放置在35cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像 D.若蜡烛放置在45cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像 22.如图16所示,小刚在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线
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