第四章透镜及其应用.docx
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第四章透镜及其应用
第五章透镜及其应用
课时1透镜
问题引领
1.你在生活中见过哪些透镜?
用途分别是什么?
试举例说明。
2.以下各图中属于凸透镜(convexlens)的有________,属于凹透镜(concave)的有_________(选填序号)。
分层训练
●基础与巩固
3.
在图4-2中填入适当的透镜。
4.你能说出三种辨别近视眼镜和老花眼镜的方法吗?
(1)__________________________________________________________________
(2)__________________________________________________________________
(3)__________________________________________________________________
5.凸透镜对光有_____作用,能使平行光______在主光轴上一点,这个点F称为焦点。
焦点到___________的距离f叫做焦距。
凹透镜对光有______作用。
6.小明想利用凸透镜使小灯泡发出的光线变成平行光,他应该把小灯泡放在凸透镜的上。
●拓展与延伸
7.完成下列光路图
8.下列说法中正确的是()
A.通过凸透镜的光线都要会聚在焦点上
B.凸透镜只对平行光线有会聚作用
C.凸透镜有焦点,凹透镜没有焦点
D.通过透镜中心的光线传播方向不变
●探究与创新
9.要使光线发生如图4-4所示的偏折,则方框内放置的光学元件()
A.一定是平面镜 B.一定是凸透镜
C.一定是凹透镜 D.平面镜、凸透镜、凹透镜均可
10.小明拿着一个直径较大的放大镜,伸直手臂观看远处的物体,可以看到物体的像。
下列说法正确的是 ()
A.观察到的像一定是正立的像 B.观察到的像一定是虚像
C.观察到的像一定是倒立的像 D.观察到的像一定是放大的像
11.小明家为了防盗,在家中的门上装了一个“猫眼”,他在屋内能看清屋外的人是一个正立缩小的像,屋外面的人却看不清屋内的小明,则“猫眼”应该是:
( )
A.凸镜B.凹镜C.凹透镜D.凸透镜
12.烈日下,小明和几个同学到海滩游玩、烧烤,等到点火时,却发现忘记带火柴了,他们几个人的行李包中只有绳子、玻璃、放大镜、镜子、纸等物品,请你帮他们想一想,可选用哪些器材,采取什么方法取火,并简述这样做的理由。
13.(青岛市2002年)小宇最喜爱的玩具是叔叔送给他的生日礼物,那是三只大小、形状完全相同的凸透镜,分别由玻璃、水晶、塑料制成。
现在小宇想要探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关”。
请你帮他设计这次探究的全过程:
(1)这次探究所需要的器材有哪些?
请你写出来。
(2)请你写出探究的主要步骤。
(3)请你设计出记录实验现象或实验数据的表格。
(4)在这次探究过程中,你主要运用的科学研究方法是什么?
课时2探究凸透镜成像的规律
(一)
问题引领
1.手持一个凸透镜,在室内的白墙和窗户之间移动(离墙近一些),在墙上你能看见什么?
2.在探究凸透镜成像规律的实验中怎样才能使光屏的中央呈现完整清晰的像?
分层训练
●基础与巩固
3.放大镜不能成的像是()
A.放大的实像 B.缩小的实像 C.放大的虚像 D.缩小的虚像
4.一支蜡烛距凸透镜24cm,在离凸透镜24cm的屏上得到和蜡烛一样大小的清晰的像,则这个凸透镜的焦距是____cm,若将蜡烛向凸透镜移动4cm,则必须将光屏向___方向移动适当的距离,才能在光屏上得到蜡烛清晰的像,这个像比蜡烛___(选填“大”或“小”)。
●拓展与延伸
5.用一个凸透镜成像时下面不正确的是()
A. 实像总是倒立的,虚像总是正立的
B. 实像可能是放大或缩小的
C. 成实像时,物体离凸透镜越近,像越大
D. 成虚像时,物体离凸透镜越近,像越大
6.(2003年盐城市)在“观察凸透镜成像”的实验中,光具座上的A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛(如图4-5),其中在B上应放置______________。
器材装好后,若某同学在实验中固定了B,无论怎样移动A和C,在光屏上都找不到像,则原因可能是______________________________________。
7.蜡烛放在凸透镜前30cm处,在光屏上可以看到清晰的、放大的烛焰的像,若将蜡烛放在凸透镜前15cm处,通过透镜成的是像,像显示在光屏上(填“能”或“不能”)
●探究与创新
8.在图4-6中画出了像的位置。
请你填上物体AB所在的大致位置及倒正、大小的关系。
9.放幻灯时,想在银幕上得到一个放大的“F”字母,那么幻灯片正确的插法应选用图4-7中的哪一种()
10.(2001年吉林省)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,在光屏上出现清晰的烛焰的像,如图4-8所示,由此可以判断蜡烛到凸透镜的距离所在的范围是。
利用凸透镜的这一原理可制成。
11.在探究凸透镜成像规律的实验中,光屏已呈现清晰的、放大的蜡烛的像,如果将蜡烛向离开透镜的方向移动一小段距离,为了使像清晰必须把光屏()
A.微移近透镜B.微移开透镜
C.在原地不动D.无论怎样都不能使像清晰
12.如图4-9所示,小亮为了探究凸透镜成像的规律,他保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d点,并分别调整光屏的位置,发现
⑴烛焰放在_____点时,屏上出现的像最小。
⑵烛焰放在_____点时,屏上出现的像最大。
⑶烛焰放在_____点时,屏上不出现烛焰的像。
⑷烛焰放在_____点时,当屏上出现清晰的像时,屏距凸透镜最远。
13.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当光屏上出现清晰的烛焰的像后,用厚纸将透镜遮去上半部,你将看到什么现象?
课时3探究凸透镜成像的规律
(二)
问题引领
1.
(图4-10)
如图4-10所示是一台投影仪的示意图.其中A是_______,A的作用是___________,B是________,B的作用是___________________。
2.完成下列表格的填写
凸透镜成像规律:
物距u
像距v
像的性质
应用
f 倒立缩小的实像 f 投影仪 u / 放大镜 / 不成像 / 倒立等大的实像 / 分层训练 ●基础与巩固 3.放映投影片时,在银幕上所成的像是() A.放大正立实像B.等大倒立实像C.放大倒立虚像D.放大倒立实像 4.(2002年厦门市)观察圆形鱼缸中的鱼,看起来比真实的鱼要大,这是因为圆形的鱼缸相当于一个_____镜,看到的是鱼的放大的____像(选填“实”或“虚”)。 5.使用放大镜时,要想使字体大一些,应该使放大镜离字的距离。 (填“大一些”或“小一些”) ● 凸透镜 成像性质 甲 倒立 放大 实像 乙 倒立 缩小 实像 丙 正立 放大 虚像 拓展与延伸 6.有甲、乙、丙三个凸透镜,某同学利用“探究凸透镜成像的规律”的实验装置比较它们焦距的大小,实验时凸透镜和烛焰的距离保持18cm不变,烛焰通过三个凸透镜成像情况如右表,由此可以判断() A.甲凸透镜的焦距最大B.乙凸透镜的焦距最大 C.丙凸透镜的焦距最大D.缺少条件,无法判断 7.(2003年荆州市)某同学做“观察凸透镜成像”的实验时,将蜡烛点燃后放在距凸透镜15cm的地方,在光屏上得到一个清晰、倒立、放大的烛焰的像,当他将蜡烛移到距凸透镜7cm处后() A.移动光屏,仍然可以得到一个倒立、放大的像 B.移动光屏,可以得到一个倒立、缩小的像 C.无论怎样移动光屏,在光屏上始终看不到烛焰的像 D.移动光屏,可以在光屏上看到一个正立、放大的像 ● 探究与创新 8.(2003年杭州市)投影仪是教学中常用的仪器,如图4-11所示是投影仪的结构图,在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成45º角的平面镜,右边竖直放一屏幕。 物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后,可在屏上成一清晰的像。 一教师在使用投影仪时,发现在屏幕上的画面太小,正确的调节方法是() A.减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离 B.减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离 C.增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离 D.增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离 9.(2003年黄冈市)如图4-12所示,小华参观展览会,在一个小展室里可见一个女导游在介绍商品,试着与她握手,却发现是一个虚拟导游,可望不可及。 后来他发现这个女导游只是在一个玻璃屏风后倒立的电视机屏幕上经过处理的一个形象而已。 则这个玻璃屏风是镜,这个虚拟导游是像(填“虚”、“实”),电视机与玻璃屏风的距离应满足的条件是。 10.(2003年常德市)在物理实践活动中,某活动小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律,他们用了A、B两个焦距不同的透镜分别进行了若干次操作,并把实验数据及部分现象准确地记录在下表中。 请你完成下表并帮助他们分析从表中获得的信息,把能得出的探究结论填在横线上。 (示例)结论一: 在成实像的情况下,物体到凸透镜的距离相同时,凸透镜的焦距越长,像到凸透镜的距离越长。 结论二: 在成实像的情况下, 。 凸透镜焦距 (cm) 物到凸透镜距离(cm) 像到透镜距离(cm) 像的情况 正、倒 大、小 虚、实 凸透镜A 14 20 47 倒立 实像 30 26 缩小 40 22 缩小 60 18 缩小 凸透镜B 16 20 80 倒立 放大 实像 30 34 40 27 缩小 60 22 缩小 课时4照相机与眼睛、视力的矫正 问题引领 1.照相机是利用凸透镜能成___________的原理制成的。 2.(2003年南通市)如图4-13所示,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”) 3.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4-14所示。 根据该光路图,这个人可配戴装有______镜的眼镜加以矫正,它的作用是使像相对于晶状体向____移。 分层训练 ●基础与巩固 4.(2003年金华市)用如图4-15所示的一架照相机,对某人拍摄一张清晰的全身照片,则照相机底片上的全身像是() (A)缩小的实像(B)放大的实像 图4-15 (C)等大的实像(D)缩小的虚像 5.用照相机照像时,被拍摄的物体应位于镜头__________的位置,而使用放大镜时,被观察物应放在放大镜__________的位置。 6.近视眼镜的镜片是一个________透镜,它和眼球中相当于透镜的那部分的综合作用使得这个“照相机”的“镜头”的焦距变________了。 拓展与延伸 7.(2002年北京市朝阳区)物体通过下列光学器件可以成正立、放大、虚像的是() A.照相机B.放大镜C.幻灯机D.平面镜 8.用镜头焦距一定的照相机给某人拍好全身像后,想再拍一张半身像,照相机与被照人的距离应________一些,镜头与底片的距离应_____一些(填“增大”或“减小”)。 9.如图4-16所示,纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒B的一端嵌了一个凸透镜,两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。 为了在A端得到清晰的像,要调整A、B间的距离,这时() A.眼睛应对着B端向筒内观察,看看像是否清楚 B.如果看近处的景物时像很清楚,再看远处的景物时就应该把B向外拉,增加A、B间的距离 C.应把A端朝着明亮的室外,B筒朝着较暗的室内,否则看不清楚 D.应把B端朝着明亮的室外,A筒朝着较暗的室内,否则看不清楚 ●探究与创新 10.甲、乙、丙、丁是镜头焦距不同的四架相机,它们所用的底片规格是相同的。 分别用它们在同一地点拍摄同一景物。 我们可以判定,在图4-17中,照片_______是用相机甲拍摄的,照片_______是用乙拍摄的,照片________是用丙拍摄的,照片________是用丁拍摄的。 11.测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。 若使用的相机镜头焦距为50mm,则底片与镜头距离应该在() A.100mm以外C.恰为50mmB.50mm以内D.略大于50mm 12.(2003年宁波市)烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个倒立、放大的像,若保持凸透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,则() A.光屏上仍能得到一个倒立、放大的像 B.光屏上得到一个倒立、缩小的像 C.通过透镜可观察到一个正立放大的像 D.光屏上没有像,需调节光屏位置才能成像 13.我们观看电影的胶片是一幅幅分离的画面,为什么由放映机放出来的画面我们看上去是连续的画面? 课时5望远镜与显微镜 问题引领 1.通常的望远镜(telescope)可看作是由_____个透镜组成的,靠近眼睛的透镜叫做_____,靠近被观察物体的叫做______。 显微镜(microscope)的物镜和目镜都是_____镜,与开普勒天文望远镜不同的是,它的物镜焦距______,目镜的焦距________。 2.现有焦距不同的放大镜,一只手各握住一个,通过两个透镜看前面的物体,调整两个放大镜间的距离,直到看得清楚为止。 物体是变大了还是变小了? 把两个放大镜的位置前后对调,你有什么新的发现? 分层训练 ●基础与巩固 3.第一位把望远镜用于科学研究的是意大利物理学家________。 用一只凸透镜和凹透镜,以_____镜作为目镜,以_____镜作为物镜,缓慢调节两个透镜间的距离,直到看的最清楚为止。 可以看到远处的物体________了。 所成的像是_______。 4.以焦距______的凸透镜代替凹透镜作为目镜,焦距______的凸透镜作为物镜,调节两透镜的距离。 可以看到远处的物体________了。 所成的像是______________。 德国天文学家开普勒用__________________组成望远镜,特别适宜于观察行星和月球。 5.以焦距较大的凸透镜作为____镜,焦距较小的凸透镜作为____镜,调节两透镜的距离,观察近处的头发丝,可以发现头发丝变得很粗。 所成的像是_________。 它的作用和显微镜一样。 6.来自被观察物体的光经物镜后成一个_______的____像,目镜的作用就像一个普通的_____镜,经过两次放大作用,我们便能看清肉眼看不见的小物体了。 这就是____镜的原理。 7.望远镜的物镜和目镜对观察者所成的像都是一样的吗? ●拓展与延伸 8.使人类能直接观察到原子的显微镜是() A.生物显微镜B.高倍光学显微镜 C.电子显微镜D.隧道扫描显微镜 9.显微镜的物镜和目镜对观察者所成的像是() A.物镜成正立、放大的虚像B.物镜和目镜都成实像 C.物镜和目镜都成虚像D.目镜成正立、放大的虚像 ●探究与创新 10.如图4-18所示,两组透镜的焦点都重合,请完成光路图 ·F·F 11.猜一猜,下列四种物镜和目镜组合中,放大倍数最大的是() A.目镜5×,物镜10×B.目镜10×,物镜10× C.目镜5×,物镜40×D.目镜10×,物镜40× 12.通过图书馆或上网查询资料,了解望远镜的种类与用途。 课时6光的折射透镜的奥秘 问题引领 1.把筷子斜插入盛满水的杯子,你会发现什么? 2.当光从一种介质斜射入另一种介质中时,折射光线、入射光线和法线在_____平面上,折射光线和入射光线分居法线______。 当光从空气斜射入水或玻璃中时,折射光线_____法线;当光从水或玻璃斜射入空气中时,折射光线_____法线。 当光垂直射入玻璃(或水)时,传播方向______。 分层训练 ●基础与巩固 3.如图4-19光线由空气斜射入水中时,方向将会_______,从空气中入射的光线与进入水中的光线_____一个平面内。 当向水槽内注水,水槽底部的光斑位置将会___________。 4.画出图4-20光线的传播方向 5.从斜方向看玻璃台板底下的照片时,看到的照片位置比照片的实际位置偏(填“高”、“低”),看到的是照片的像(填“实”或“虚”),这是光在空气和玻璃界面发生形成的。 6.秋高气爽的夜里,当我们仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为: ( ) A.星星在运动B.地球在绕太阳公转C. 地球在自转 D.大气的密度分布不稳定,星光经过大气层后,折射光的方向随大气密度的变化而变化 ●拓展与延伸 7.小明在家做了这样一个实验: 把一枚硬币放在一个没有水的碗里,把碗放在桌子上并慢慢向远处推移,直到眼睛刚好看不到为止。 保持头部不动,缓缓地向碗中倒水,倒着、倒着,怪事出现了,小明又重新看到碗底的硬币。 (1)小明认为这个实验说明了: 光从水中斜射入空气中时光线向______(填“靠近”或“远离”)法线方向偏折。 (2)小明用作图方法说明这个结论,下面四幅光路图中,正确的是 () 8.一束光线由空气射入水中时,如果入射角逐渐增大,则折射角() A.逐渐减小,且总小于入射角 B.逐渐增大,且总小于入射角 C.逐渐增大,且总大于入射角 D.逐渐减小,且总大于入射角 9.在海上旅行,有时会在地平线上看见高楼大厦、热闹的市场等,实际上大海上什么也没有,这种现象叫“海市蜃楼”,出现这种现象的原因是() A.实际物体经过反射后形成正立的虚像 B.实际物体经过反射后形成倒立的虚像 C.实际物体经过折射后形成正立的虚像 D.实际物体经过折射后形成正立的实像 ●探究与创新 10.如图4-22所示,人眼在A处看见河里B处有一条鱼,若从A处射出一束激光,要使激光能照射到鱼的身上,则激光应向哪一点射出() A.B点 B.B点上方 C.B点下方 D.B点左方或右方 11.将筷子竖直插入装水的玻璃杯内,从俯视图4-23中的P点沿水平方向看到的应该是下面哪个图中的情形() 课时7本章自主复习 外形: 中间____边缘____ 凹透镜作用: 对光线有_____作用,成_____且___立的___像 应用: ___视眼镜 纲要检测 透镜 作用: 对光线有______作用 成像装置的调节: 使___________的中心在同一高度上 凸透镜 焦点处: 区分像的______ 成像规律: 两个分界点 2倍焦距处: 区分像的_____ 外形: 中间____边缘____ 透 镜 及 其 应 用 生活中的折射现象: 插入水中的筷子会向___偏折,太阳变形,幻日等 折射光线、入射光线和法线____________; 入射光线和折射光线分居_____两侧; 光的折射规律当光从空气斜射入玻璃(或水)中后折射光线将____法线; 当光从玻璃(或水)斜射入空气中后折射光线将____法线 当光垂直射入玻璃(或水)中时,传播方向__________。 透镜的奥秘一束光通过三棱镜后,出射光线将向_____偏折 放大镜: 在物距______________时成___________像 投影仪: 在物距____________时成___________像 照相机: 在物距_______时成___________像 眼睛: 晶状体相当于_____,是_____镜 应用眼睛远视眼: 成像在视网膜___,应配戴_____镜 近视眼: 成像在视网膜___,应配戴_____镜 望远镜伽利略式望远镜: 目镜是________ 开普勒式望远镜: 物镜和目镜都是________ 显微镜显微镜: 物镜和目镜都是________ 自主评估 ●基础与巩固 1.筷子放在盛有水的碗里,侧面看去筷子发生曲折,这是由于光的 () A.折射现象B.反射现象 C.漫反射现象D.镜面反射现象 2.下列情况中看到实像的是 ( ) A.站在岸上看到水中的鱼 B.看电影 C.用放大镜看字 D.从平面镜中看到自己的像 3.某同学拿着一凸透镜正对太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,并得到一个最小最亮的光斑,用刻度尺测得此光斑到透镜的光心的距离是12cm,然后,将蜡烛调到距凸透镜前30cm处,则他在透镜的侧的范围内,可以观察到一个清晰的、的像。 ●拓展与延伸 4.如图4-24所示为光线在空气和玻璃中传播的情况,其中∠2=∠3。 那么,入射光线是______、反射光线是______、折射光线是______、法线是______、入射角是______、反射角是______、折射角是______。 5.一盏探照灯装在东面看台上,灯光朝西斜向下射到没有水的游泳池底的中央,再将游泳池逐渐灌满水的过程中,池底的光斑将( ) A.向东移动后静止B.向西移动后静止 C.先向东移动后向西移动D. 仍在原来位置 6.使用投影仪时,为了在屏幕上得到更大的像,那么应采取的措施是: () A.投影仪离屏幕远一些,镜头与投影片的距离调小一些 B.投影仪离屏幕远一些,镜头与投影片的距离调大一些 C.投影仪离屏幕近一些,镜头与投影片的距离调大一些 D.投影仪离屏幕近一些,镜头与投影片的距离调小一些 7.图4-25中哪个图正确地表示了光从空气射入水中的情况 () ● 探究与创新 8.做透镜成像的实验时,烛焰的像成在屏的下边缘处。 如果不改变烛焰及屏的位置,而打算移动透镜使像移到屏的中央,应将透镜向_______移。 9.小明在光具座上做“探究凸透镜成像规律”的实验。 当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图4-26所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。 由此判断,他所用凸透镜的焦距 ( ) A.一定大于20cmB.一定小于8cm C.一定在10cm到16cm之间D.一定在8cm到10cm之间 10.(绍兴市2003年)某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时,记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系(如图4-27),则凸透镜的焦距为() A.60cmB.40cmC.20cmD.10cm 11.(2003年福州市)下文是摘自某刊物的文章,请仔细阅读后,按要求回答问题。 《光污染,来自靓丽的玻璃幕墙》 最近张小姐十分苦恼,因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。 有时站在她家的窗前,看到对面玻璃幕墙就像泡平面镜一样,将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。 玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言,只要是晴天,她的房间
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