第二章 透镜学生.docx
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第二章透镜学生
透镜
【知识梳理】
一、透镜
1.透镜分为凸透镜和凹透镜。
透镜的主光轴指通过两个球面球心的直线;光心(O)即薄透镜的中心。
通过光心的光线传播方向不改变。
焦点(F)指凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点。
焦距(f)是焦点到凸透镜光心的距离。
2.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
基本光路图如下:
二、凸透镜成像规律
1.凸透镜成像实验:
实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏中央。
实验时,无论怎样移动光屏,都得不到实像的原因可能有:
①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上;③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
2.凸透镜成像规律。
三、凸透镜的应用
1.放大镜。
放大镜的工作原理是当u 在一倍焦距以内时,u越大,放大倍数越大。 2.照相机。 照相机的工作原理是当u>2f时,影像传感器上成倒立、缩小的实像。 照相机的镜头为凸透镜;影像传感器相当于光屏,其作用是将影像转化为电信号;镜头到影像传感器的距离为像距v;利用光圈可调节进入相机的光亮度。 现在多数相机的光圈、快门时间、像距均可自动调节。 3.投影仪(幻灯机、电影放映机的工作原理相同)。 投影仪的工作原理是当f 为了在银幕上得到正立的图像,投影仪的胶片应该是倒立放置的。 【典例精讲】 考点一凸透镜和凹透镜的判别 1.凸透镜和凹透镜的光学性质不同,为辨别直径相同的两个透镜的种类,现分别将它们正对太阳光,再把一张纸放在它们的下方,在纸上分别得到大小不同的甲、乙两个光斑。 透镜与光斑的大小如图所示(d1<d<d2)。 下列判断中正确的是()。 透镜大小甲乙 A.能准确判断形成甲、乙两光斑的透镜种类 B.能准确判断形成甲光斑的透镜种类,但不能判断形成乙光斑的透镜种类 C.能准确判断形成乙光斑的透镜种类,但不能判断形成甲光斑的透镜种类 D.不能判断形成甲、乙两光斑的透镜种类 考点二凸透镜成像规律的探究 2.【广安】如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像。 凸透镜的位置固定不变,只移动点燃的蜡烛和光屏,下列说法中正确的是()。 A.把蜡烛移到刻度值为30cm处,再向左移动光屏,能在光屏上得到倒立、缩小的清晰实像,成像规律可以应用于照相机 B.把蜡烛移到刻度值为14cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到倒立、放大的虚像,成像规律可以应用于投影仪 C.把蜡烛移到刻度值为5cm处,再向右移动光屏,能在光屏上得到正立、放大的虚像,成像规律可以应用于放大镜 D.烛焰在光屏上已成一个清晰的像,如果在蜡烛和凸透镜之间放一副近视眼镜,为了在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向左移动 考点三凸透镜成像光路图 3.2013年6月20日,我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”中完成太空授课。 如图所示为王亚平在“天宫一号”中授课时做的水球透镜实验,通过水球我们可以看到她的像。 下列各图能说明这种现象的成像原理的是()。 A.B. C.D. 4.实验课中,某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。 请根据所学知识,回答下列问题: 甲乙丙 (1)某次实验时,凸透镜、蜡烛和光屏在光具座上的位置如图甲所示,此时烛焰在光屏上成倒立、缩小的像,则图中C位置上放置的是。 (2)由于蜡烛的燃烧,使烛焰在光屏上的像偏高。 若只调节蜡烛,使烛焰的像成在光屏中心,则应将蜡烛向调节。 (3)某同学在透明玻璃板上用黑色笔画了个画像(如图乙所示)。 他把玻璃板有画像的这一面面向凸透镜,用平行光源对着玻璃板上的画像照射,如图丙所示。 移动光屏找到像,此时画像在光屏上所成的像应是(填字母)。 A.B.C.D. 【基础巩固】 1.(2020·浙江八年级月考)如图所示,小刚将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本,透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),改变书本到玻璃杯的距离,他所能看到的像可能是( ) A.甲、乙、丙、丁 B.甲、乙、丙 C.乙、丙 D.甲、丁 2.如图所示,F1、F2是凸透镜的焦点,S是放在凸透镜前的点光源,S′是S经凸透镜所成的像。 当光源S沿平行主轴的方向向透镜匀速移动时(始终保持u>f),像S′远离透镜移动的情况是() A.沿O与S′连线方向匀速运动 B.沿F2与S′连线方向加速运动 C.沿O与S′连线方向加速运动 D.沿F2与S′连线方向匀速运动 3. 蜡烛、凸透镜、光屏依次放在图中所示的位置,这时光屏上得到一个倒立、缩小的清晰像。 根据图中数据判断,此凸透镜的焦距可能为() A. B. C. D. 4.(2020·浙江七年级月考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15厘米和20厘米的凸透镜L1和L2等器材,小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上,如图所示。 下列说法中,正确的是() A.若凸透镜是L1,小明能在光屏上看到烛焰清晰的像 B.若凸透镜是L1,小明将光屏向右移动适当的距离,光屏上能出现烛焰清晰的像 C.若凸透镜是L2,小明将光屏移到60厘米刻度线处,光屏上能出现烛焰清晰的像 D.若凸透镜是L2,小明将光屏移到70厘米刻度线处,光屏上能出现烛焰清晰的像 5.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30cm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 6.如下图所示,F为凸透镜的两个焦点,A'B'为物体AB的像,则物体AB在( ) A.图中Ⅰ区域,比A'B'大,箭头方向向上 B.图中Ⅱ区域,比A'B'大,箭头方向向下 C.图中Ⅲ区域,比A'B'大,箭头方向向上 D.图中Ⅳ区域,比A'B'小,箭头方向向下 7.(2020·浙江八年级期中)如今杭州的几乎所有的街头都安装了 高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在C(即焦点F)处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是() A.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在b点 B.如果该人远离镜头,镜头的焦质可能变在a点 C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在d点 D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在b点 8.(2020·全国九年级)小红同学将凸透镜正对太阳,在纸面上得到一个并非最小的光斑,此时光斑到凸透镜的距离为10cm。 若凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距( ) A.一定小于10cmB.一定等于10cm C.一定大于10cmD.可能小于10cm,也可能大于10cm 9.在探究凸透镜成像规律时,首先应调节凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心在同一直线上,并且大致在____________。 如果凸透镜焦距为10cm,物距为25cm,移动光屏,可以在光屏上得到一个倒立、____________的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是___________。 【课后练习】 1.如图所示凸透镜,F为焦点,将物体分别放在下列a、b、c、d、e、f、g点,下列说法正确的是( ) A.校园门口安装的监控摄像头成像原理和物体在a点成像规律相同 B.a点和b点相比,b点处成正立的较大的虚像 C.物体在c、d、e、g点时能够在光屏上成倒立缩小的实像 D.物体沿主光轴从g点向c点匀速运动时,物体移动速度大于像移 2.(2019·浙江七年级期末)如图所示,F1、F2是凸透镜的焦点,S是放在凸透镜前的点光源,S’是S经过凸透镜所成的像。 当光源S沿平行主光轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f),像S’远离透镜移动的情况是() A.沿平行于主光轴方向B.沿O与S’连线方向 C.沿F2与S’连线方向D.沿F1与S’连线方向 3.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。 若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距( ) A.一定小于LB.一定等于L C.一定大于LD.可能小于L,也可能大于L 4.小华同学周末与兴趣小组的同学一起去参加活动,在用手机给同学们照相时,发现同学们已占满手机取景显示画面,但左边的小宇没有在画面中完整出现,为了让他也完全拍进照片,应该怎样调整() A.手机远离同学B.手机靠近同学 C.手机适当向左移动D.手机适当向右移动 5.用手机摄像头扫描二维码(如图)可快速访问网络数据,当手机扫描二维码时( ) A.摄像头相当于凸透镜B.二维码位于摄像头的一倍焦距以内 C.二维码位于摄像头的一倍焦距与二倍焦距之间D.二维码中黑色部分反射光,白色部分吸收光 6.烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像。 下列说法正确的是( ) A.图中的光路是正确的B.透镜成的是虚像 C.透镜的焦距小于10cmD.透镜的焦距大于20cm 7.小乐对鱼的眼睛很好奇。 观察发现鱼眼的晶状体几乎是个“圆球”,故有足够的折射能力。 鱼在岸上由于折射能力太大,成像在视网膜的前方,因而看到模糊的景象。 小乐想人的眼睛在水中看物体会怎样呢? 有关下列说法其中正确的是( ) A.高度远视的人在水中裸眼看物体更清晰 B.高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰 C.正常人在水中戴高度近视眼镜才能看清晰 D.以上说法都不正确 8.(2020·浙江萧山北干初中九年级)小金将科学老师的眼镜片对准太阳,发现镜片的另一侧的白纸上有一很小的亮斑。 小金先将镜片放在如图的O位置,然后将点燃的蜡烛先后放在眼镜片左侧的b、c两点上,则下列说法正确的是() A.科学老师是近视眼患者 B.该眼镜片与汽车观后镜属于同一类光学元件 C.蜡烛放b点,右侧不放光屏,将不能成像 D.蜡烛放b点处成的像比c点处的像要小 9.小明拍完毕业照合影后,想拍一张单身照,摄影师应采取的方法是() A.使照相机靠近他,同时镜头往后缩,离胶片近一些 B.使照相机靠近他,同时镜头向前伸,离胶片远一些 C.使照相机远离他,同时镜头往后缩,离胶片近一些 D.使照相机远离他,同时镜头往前伸,离胶片远一些 10.(2020·浙江九年级月考)如图甲所示,在白纸上画出一个向左的箭头,在透明的玻璃杯中装满水。 将玻璃杯移至白纸前方,会看到箭头方向向右了,如图乙所示。 此实验中,盛水的玻璃杯相当于一个______镜,所成的是一个_______像(说明像的正倒、大小、虚实)。
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