作业帮物理第一部分第一单元课时3透镜及其应用.docx

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作业帮物理第一部分第一单元课时3透镜及其应用

作业帮小册子P7　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　37分钟,40分

【基础巩固】（总分:

23分　建议用时:

20分钟）

[作业帮小册子P7]

一、选择题（每小题2分）

1.取一段铁丝,绕制一个内径约为3mm的圆环,如图所示.将圆环在清水中浸一下,圆环上布满水膜,此时辨别水膜相当于“凸透镜”还是“凹透镜”的最可靠方法是（　B　）

A.用手摸

B.透过水膜看物体

C.用强光照射

D.用刻度尺测量

【解析】　用手摸水膜会弄破水膜,故A不符合题意;透过水膜看物体时如果看到的物体是放大的,说明水膜相当于凸透镜,如果看到的物体是缩小的,说明水膜相当于凹透镜,这种判断方法较为可靠,故B符合题意;用强光照射水膜会破坏水膜,故C不符合题意;水膜太薄,不能够直接用刻度尺测量,故D不符合题意.

2.（2018北京中考）小军做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在35cm刻度线处,如图所示.移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像.下列说法正确的是（　C　）

A.光屏上呈现的是烛焰的虚像

B.光屏上呈现的是烛焰正立的像

C.光屏上呈现的是烛焰放大的像

D.该实验现象能说明照相机的成像特点

【解析】　题图中物距u=15cm,f

3.（2018广西北部湾中考）如图所示,使用手机摄像头扫描二维码时,成缩小的实像.下列仪器成像特点与此相同的是（　B　）

A.放大镜B.照相机

C.投影仪D.显微镜

【解析】　依题意,使用手机摄像头扫描二维码时,成缩小的实像.放大镜成正立、放大的虚像;照相机成倒立、缩小的实像;投影仪成倒立、放大的实像;显微镜的物镜相当于投影仪,目镜相当于放大镜.综上所述,B选项符合题意.

4.（2018广州中考）将物体分别放在甲、乙凸透镜前,物距相同,通过甲透镜成正立放大的像,通过乙透镜成倒立缩小的像.如图所示是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图,下列选项中哪幅图可能是平行于主光轴的光线通过乙透镜的光路图（　A　）

【解析】　由题图可知,甲透镜的焦距为20个单位长度.物距u相同,物体通过甲透镜成正立放大的像,说明u2f乙,整理得f乙小于10个单位长度,A正确.

二、填空题（每空1分）

5.图甲所示的小女孩站在毛玻璃前看不清自己的像,这是光的　漫　反射造成的;透过图乙中晶莹剔透的露珠,我们可以更清楚地看到小草的叶脉,这是　放大镜　（选填“放大镜”“幻灯机”或“照相机”）的原理. 

【解析】　毛玻璃表面是凹凸不平的,光照射到毛玻璃表面上发生漫反射,所以小女孩看不清自己的像;晶莹剔透的露珠中间厚边缘薄,形成水凸透镜,小草的叶脉处于水凸透镜的1倍焦距以内,成正立、放大的虚像,这是放大镜的原理.

6.（2018海南中考）每年6月6日是全国爱眼日.如果不爱护眼睛容易患上近视眼,矫正近视眼应配戴　凹　（选填“凸”或“凹”）透镜.视力正常的眼睛,远近景物都能在视网膜上成倒立、缩小的　实　（选填“实”或“虚”）像. 

【解析】　近视眼的成因是远处的物体经晶状体成像在视网膜前,需要使用能使光发散的凹透镜矫正;视力正常的眼睛,如同一架照相机,远近景物都能在视网膜上成实像.

三、作图题（2分）

7.（2018哈尔滨中考）如图所示,F是凸透镜的焦点,请画出光线a、b对应的出射光线和入射光线.

如图所示

四、简答题（4分）

8.为了提高防火意识,消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验:

将装有水的球形鱼缸摆放在窗边,让阳光透过鱼缸照射到窗帘上,窗帘上聚光点的温度迅速上升,一会儿后,窗帘被点燃了.请你用光学及能量转化的知识解释这一现象.

答:

装有水的球形鱼缸相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用.当阳光透过球形鱼缸时,将会聚于窗帘上某点处,太阳能转化为内能,窗帘上的聚光点温度上升,达到窗帘的着火点,窗帘被点燃.

五、实验题

9.（2018漳州质检）（5分）在探究“凸透镜成像的规律”实验时,已知该凸透镜的焦距为10.0cm.

（1）某次实验时蜡烛、凸透镜与光屏的位置如图所示,此时的物距为　35.0　cm;若要使光屏上得到清晰的像,可将光屏向　左　（选填“左”或“右”）移动,此时成的像是一个倒立、　缩小　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像; 

（2）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;要在光屏上再次看到蜡烛清晰的像,应将光屏向　右　移动.由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜　前　. 

【解析】　

（1）物距u=50.0cm-15.0cm=35.0cm,物距大于2倍焦距,像距为20.0cm,像距等于2倍焦距,故若要使光屏上得到清晰的像,可将光屏向左移动,使像距在1倍焦距和2倍焦距之间.

（2）近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,要想重新在光屏上得到清晰的像,需向右移动光屏,由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜前.

【能力提升】（总分:

15分　建议用时:

15分钟）

[作业帮小册子P8]

一、选择题（每小题2分）

1.一束平行光线经如图所示的中间为空气的玻璃砖后将会（　B　）

A.会聚B.发散

C.还是平行光D.以上都不对

【解析】　题中的玻璃砖可看作是两个凹透镜组合在一起,而光线经过一个凹透镜后会变得发散,经过两个凹透镜后会变得更加发散,故选B.

2.教室用的投影仪,若透镜上停留有一只飞蛾,则下列说法正确的是（　B　）

A.屏幕上将有一只飞蛾的像

B.屏幕上的像将变得暗些

C.屏幕上的像将会变得模糊

D.屏幕上的像不会受任何影响

【解析】　飞蛾挡住了部分光线,但由透镜其他部分透过的光线形成的像还是很清晰,故A、C错误;由于透过透镜的光线变少了,所以屏幕上的像将变得暗些,故B正确、D错误.故选B.

二、填空题（每空1分）

3.（2018临沂中考）为加强交通和社会治安管理,临沂市安装了“海燕系统”,该系统具有跟踪、抓拍及人脸识别功能.如图所示,系统摄像机的镜头是　凸　透镜,拍摄时车辆和行人离镜头的距离应满足的条件是　大于2倍焦距（或u>2f）　. 

【解析】　拍摄所用的摄像机的镜头是一个凸透镜,当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像.

4.（2018盐城中考）用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,图中凸透镜的焦距为　12.0　cm.实验中,小明移动蜡烛,观察到光屏上呈现烛焰清晰缩小的像,此像是　实　（选填“实”或“虚”）像.继续移动蜡烛发现,在光屏上可以成放大的像,说明物体通过凸透镜成像的性质与　物距　有关. 

【解析】　由题图可知,凸透镜的焦距为62.0cm-50.0cm=12.0cm;在光屏上可以成像,说明此像为实像;移动蜡烛,物距改变,在光屏上可以成放大的像,说明物体通过凸透镜成像的性质与物距有关.

三、作图题（2分）

5.（2018济宁中考）在图中的实线框内填上一个合适的透镜.

如图所示

四、实验题

6.（2018宁德质检）（4分）在探究“凸透镜成像的规律”实验中:

（1）如图甲所示,凸透镜的焦距为　10.0　cm; 

（2）把蜡烛放在距该凸透镜16.0cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得清晰的像,生活中　幻灯机（或投影仪）　的成像原理与此相同; 

次序

1

2

3

4

物距/cm

30.0

25.0

20.0

15.0

像距/cm

15.0

16.7

20.0

（3）依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像.记录的数据如上表,第4次的像距为　30.0　cm; 

（4）实验完成之后,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图乙所示,光屏上清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏　远离　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜. 

【解析】　

（1）凸透镜的焦距为f=40.0cm-30.0cm=10.0cm.

（2）物距u=16.0cm,f

【新题预测】（总分:

2分　建议用时:

2分钟）

[作业帮小册子P9]

1.在探究凸透镜成像规律时,将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上,调整后的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像（图中未画出）,下列说法不正确的是（　D　）

A.所用凸透镜的焦距可能是8cm

B.保持凸透镜位置不变,交换蜡烛和光屏的位置,会在光屏上看到放大的像

C.保持蜡烛的位置不变,更换一个焦距更小的凸透镜,光屏向左移动,可以得到清晰的像

D.保持蜡烛的位置不变,更换一个焦距更小的凸透镜,光屏向右移动,可以得到清晰的像

【解析】　题图中,光屏上得到清晰的像,根据物距大于像距,可知是照相机的工作原理,满足u>2f,2f>v>f.图中物距为23cm,像距为14cm,可解得7cm

专项突破1　凸透镜成像规律及其应用[作业帮小册子P10]

类型一　“物近像远像变大”“物远像近像变小”的应用[作业帮小册子P10]

解题通法

物距变化时,像距及像的大小的变化图示:

典例1　一凸透镜的焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是（　　）

A.像变大,像距变大　　B.像变小,像距变小

C.像变大,像距变小　　D.像变小,像距变大

【思路】　成实像时,将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处→物距变大（物远）→像近（即像距变小）像变小.

【答案】　B

针对训练

1.（2018烟台中考）在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所用凸透镜焦距为10cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及像的变化情况是（　A　）

A.像距增大,像变大B.像距减小,像变大

C.像距减小,像变小D.像距增大,像变小

【解析】　凸透镜焦距为10cm,蜡烛在A处时,物距为35cm,物距大于2倍焦距,凸透镜成实像;蜡烛在B处时,物距为15cm,物距在1倍焦距和2倍焦距之间,凸透镜成实像;凸透镜成实像时,“物近像远像变大”,故蜡烛从A位置移到B位置的过程中,像距变大,像变大.

2.如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像.若保持物距不变,更换一个焦距为15cm的凸透镜,要想在光屏上出现清晰像,下列操作可行的是（　A　）

A.使光屏远离透镜　　B.使光屏靠近透镜

C.使光屏向上移动　　D.使光屏向下移动

【解析】　由题可知,原凸透镜的焦距为10cm,换为焦距15cm的凸透镜后,相当于物距减小,由“物近像远像变大”可知,像距变大,故应使光屏远离凸透镜.

类型二　凸透镜焦距的判断[作业帮小册子P10]

解题通法　

1.若平行光通过凸透镜后成一个最亮的点,则该点到凸透镜的距离即为焦距;

2.物体成等大的像时,u=v=2f,f=

=

;

3.根据成像特点确定焦距范围:

（1）成缩小实像时,u>2f,f

（2）成放大实像时,f2f,分别解不等式,取它们的交集即得焦距的范围;

（3）成虚像时,uu.

典例2　幻灯机镜头到屏幕的距离为2.5m,当调节幻灯机镜头使幻灯片到凸透镜的距离为30cm时,恰好能在屏幕上得到清晰的像,则该幻灯机的凸透镜的焦距可能是（　　）

A.40cmB.30cm

C.20cmD.10cm

【思路】　幻灯机成倒立、放大的实像→f2f→u=30cm,v=2.5m=250cm→f<30cm<2f,250cm>2f→15cm

【答案】　C

针对训练

3.用手机看视频,图像太小,屏幕放大器（凸透镜）来帮忙,小明通过透镜可看到放大了的图像,如图所示,手机距离透镜15cm,凸透镜的焦距可能为（　A　）

A.20cmB.15cm

C.10cmD.5cm

【解析】　由题意知,u=15cm,凸透镜成正立、放大的虚像,则u15cm,故选A.

4.在“探究凸透镜成像规律”实验中,蜡烛距离凸透镜40cm处时的成像情况如图所示,则这个凸透镜的焦距可能是（　A　）

A.10cmB.20cm

C.30cmD.40cm

【解析】　由题图可知,像是倒立、缩小的实像,则u>2f,即40cm>2f,则f<20cm,故A符合题意.

类型三　物距、像距关系与成像大小

[作业帮小册子P11]

解题通法

1.成虚像时,像距一定大于物距.

2.成实像时:

（1）若像距小于物距（v

（2）若像距等于物距（v=u）,则成倒立、等大的实像;

（3）若像距大于物距（v>u）,则成倒立、放大的实像.

如图所示:

典例3　蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,则像的特点是（　　）

A.倒立、缩小B.倒立、等大

C.倒立、放大D.正立、放大

【思路】　v=70cm-50cm=20cm,u=50cm-15cm=35cm→v

【答案】　A

针对训练　

5.蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现烛焰清晰的像,则像的特点是（　C　）

A.倒立、缩小B.倒立、等大

C.倒立、放大D.正立、放大

【解析】　由题图可知,此时像距大于物距,故成倒立、放大的实像,故A、B、D错误,C正确.

6.家用放大镜（凸透镜）成放大的像时（　C　）

A.一定是实像

B.一定是虚像

C.像距一定大于物距

D.像距一定小于焦距

【解析】　凸透镜成放大的像时,像可能是虚像,也可能是实像;成放大的虚像时,像距大于物距;成放大的实像时,像距大于物距且像距大于2倍焦距.故选C.

7.（2018临沂中考）在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是（　C　）

A.该凸透镜的焦距是20cm

B.将蜡烛移动到20cm刻度处,移动光屏可得到倒立、放大的实像

C.将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏

D.将蜡烛移动到45cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向右移动光屏

【解析】　题图中,物距为20cm,像距为20cm,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,说明物距和像距都等于凸透镜2倍焦距,故焦距为10cm,A错;将蜡烛移动到20cm刻度处,物距为30cm,大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,B错;将蜡烛移动到35cm刻度处时,蜡烛在1倍焦距点和2倍焦距点之间,成倒立、放大的实像,像在2倍焦距点以外,故应向右移动光屏,C正确;将蜡烛移动到45cm刻度处,物距小于1倍焦距,成虚像,光屏不能承接到像,D错.

8.（2018达州中考）某同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,绘制了如图所示的图像（v表示像到凸透镜的距离,u表示物体到凸透镜的距离）.用该凸透镜作放大镜使用时,被观察的物体到透镜的距离在　0.05　m以内;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将　变小　（选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”）. 

【解析】　由题图可知,当物距u=10cm时,像距v=10cm,此时物距u=2f,成倒立、等大的实像,因此该凸透镜的焦距为5cm（0.05m）,用该凸透镜观察物体时,应将被观察物体放在一倍焦距点以内,才能看到物体放大的虚像,故被观察物体到凸透镜的距离小于0.05m;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处时,即物体从焦点向远离凸透镜的方向运动时,根据“成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小”的规律可知,像将靠近凸透镜,且变得越来越小.

9.小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律.当小金将三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像,光屏上像的性质为　倒立、等大的实像　,焦距为　20　cm. 

【解析】　由题图可知,此时u=40cm=v,则u=2f,f=20cm;此时成的是倒立、等大的实像.