第五章 凸透镜及其应用 2012.11.25.doc

第五章凸透镜及其应用复习 2012-11-25 - 7 - 目标：1、 会利用三条特殊光线画光路图；明白凸透镜成像的原理并利用画光路图。2、 在记住凸透镜成像规律的基础上，学会分析题目中的条件从而判断出凸透镜成像的情况（包括像的倒正、实虚以及放大还是缩小情况）。3、 熟练凸透镜成像情况的实际应用，如照相机、幻灯机、放大镜、望远镜、显微镜以及人的眼睛、眼镜的成像特点及动态调节。4、 熟悉凸透镜成像规律的探究过程，能描述出探究过程中的操作步骤及其原因，会通过数据进行分析论证得出结论。能区分实验事实与实验结论。【目标1】典型例题：例1图中L为凸透镜，MN为其主光轴，D为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为AB，试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点F，并在图中标出F的位置。A例2.如图17所示，入射光线AB经过凸透镜L后沿BC方向射出，用作图法确定此凸透镜焦点的位置。 【目标1】作图练习1、如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径在图中填上透镜。由图可知： (甲透镜/乙透镜)是凹透镜，可用于 (近视/远视）眼的矫正2、下图A给出物体AB及像AB的位置，请在图中画出凸透镜及其焦点F的大致位置。 3、根据图中入射或出射光线完成光路【目标2、3】典型例题：（一）利用凸透镜成像规律判定成像性质例3、物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体移到凸透镜前10cm处，所成的是（ ）A、倒立缩小的实像 B、倒立放大的实像 C、正立放大的虚像 D、正立等大的虚像练习4、三个焦距都是20cm的凸透镜，小明利用它们做了一些简易光学器材，第一个做成了简易照相机，拍摄了墙上的一幅画；第二个做了一台投影仪，演示了一张幻灯片；第三个直接作放大镜使用，观察一只小昆虫，使用过程中，请正确连线22厘米150厘米80厘米投影仪的凸透镜到幻灯片的距离 20厘米照相机的凸透镜到画的距离 40厘米12厘米放大镜到小昆虫的距离5、一个物体到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主光轴移到距透镜45cm处，成的像情况是：（ ）A、放大的实像 B、缩小的实像 C、等大的实像 D、上述三种情况都有可能。（二）焦距大小的判定例4.将蜡烛放在距离凸透镜30cm的地方，在透镜另一侧的光屏上，有蜡烛清晰放大的像，由此可知，该透镜的焦距可能是（ ）透镜像的性质甲放大倒立实像乙缩小倒立实像丙放大正立虚像A、20cm B、15cm C、10cm D、5cm练习：6、有甲、乙、丙三个凸透镜，将这三个透镜放在光具座上做成像实验，在保持各透镜跟烛焰的距离相等的条件下，得到实验记录如下表：由此表可知：甲、乙、丙三个透镜的焦距关系是：A、f甲f乙f丙 B、f丙f甲f乙 C、f甲f乙f丙f甲(三)镜的调节问题例5、照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取:A、人不动,照相机离人远一些,镜头往外伸一些B、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些C、人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些D、照相机和镜头都不动，人站近一些。例6、在探究凸透镜成像规律的实验中：第1小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出一个可能的原因： 。1、 2个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中第一小组 第二小组凸透镜焦距/cm1414141416161616物距/cm2030406020304060像距/cm4726221880342722像的正倒倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立 请分析以上数据，你能得到什么结论？ 练习：7、某校同学在学习了眼睛和眼镜的内容后，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的水凸透镜（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。_相当于人眼球中的视网膜。（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。8、在做凸透镜成像的实验中，所用透镜的焦距为10cm。某同学按下图所示放置好蜡烛和透镜后，左右移动光屏始终得不到烛焰完整的像，其原因是 。该同学作适当调整（物距不变）后，移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰、完整的像。该像的性质是 。1020304050607080900 cm100【达标测试】1、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点，若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是A、 倒立、放大的实像 B、倒立、缩小的实像 （ ）C、 正立、放大的虚像 D、正立、放大的实像2、下面关于近视的说法中正确的是： （ ）A、 近视眼镜镜片能把太阳光会聚于一点 B. 近视眼眼睛本身就是发散透镜C、“度数”越大的近视眼镜镜片，凹面弯曲越明显，焦距越大 D、近视眼镜是发散透镜3、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： （ ）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、等大倒立的实像4、在一些交通要道路口、银行等公共场所常常安装电子监控器，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。光学系统收集被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 （ ）5、某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正对作品从50cm处向22cm处移动的过程中 （ ）A、像变大，像距变小 B、像变小，像距变大C、像变大，像距变大 D、像先变小后变大，像距变小6、某凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时，则下列叙述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是 （ ）A、像始终变大 B、像始终变小 C、像先变小后变大 D、像先变大后变小7、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是 （ ） A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像8、图中四幅图分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（ ）A. （2）（1）B. （3）（1） C. （2）（4） D. （3）（4）9.我市周村航校开展了航空观光旅游项目,小刚同学在乘坐飞机观光时,用携带的镜头焦距为30mm的照相机拍摄张店城区的全景照片,则底片与镜头间的距离应该( )A 小于30 B 等于30mm C 略大于30mm D 等于60mm10.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于图所示位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这种成像原理可以制成 ( )A照相机 B幻灯机 C放大镜 D潜望镜11.某同学用一凸透镜做实验，发现当物距为20cm时，能在光屏上成倒立、放大的清晰的像，则以下说法正确的是（ ）A 物距为10cm时，一定成正立、放大的虚像 B 物距为15cm时，一定成正立、放大的虚像C 物距为30cm时，一定成倒立、放大的实像 D 物距为40cm时，一定成倒立、缩小的实像12.把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立、等大的实像，若把蜡烛向远离凸透镜的方向移动5cm，并移动光屏，在光屏上可以看到（ ）A倒立缩小的实像 B 倒立放大的实像 C 正立放大的虚像 D 倒立等大的实像13.关于凸透镜成像，下列说法正确的是（ ）A 由于凸透镜对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光束不可能是发散光束B 凡是虚像，一定与物体在透镜同侧，且是正立的C 凡是实像，只能用屏来观察，而不能用眼睛直接观察透镜像的性质A放大倒立实像B缩小倒立实像C放大正立虚像D 凸透镜成像时，物距增大，像距一定减小14.用三块透镜做实验，在物距相同的情况下得到如下数据，可知这三块透镜的焦距关系为（ ）AfAfBfBfC C.fCfAfB D.fAfCfB15.五一期间,小明和同学到泰山去游玩,当他为全体同学拍了一张合影后,又想为一位同学拍一张单身照,则他应( )A 保持照相机与同学间的距离不变,拉长镜头 B 减小照相机与同学间的距离,镜头不动C 增大照相机与同学间的距离,缩短镜头 D 减小照相机与同学间的距离,拉长镜头16.小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍一张2寸的全身照,小刚在原地不动,小明又要给他拍一张2寸的半身照,正确的操作是( )A 小明往前移动,并使镜头往里缩 B 小明往前移动,并使镜头往外伸C 小明往前移动,并增大光圈 D 小明往后移动,并使镜头往外伸17.老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应( )A 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些 B 报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些C 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些 D 报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些10、小宝用焦距一定的照相机拍摄景物，若他将照相机移近被拍摄的景物，景物在底片上所成的清晰像将变 （选填“大”或“小”）11、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。12、如图所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与上述成像情况一致的是 。如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的透镜，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，则应向 （选填“左”或“右”）移动凸透镜。蜡烛透镜 光屏13检修工人在查看线路密集的电路板时，为了看清线路的连接情况，常透过一个较大的透镜进行观察，这个透镜应该是_透镜，工人看到的是放大的_(选填“实”或“虚”)像，电路板到透镜的距离应_；检修时还使用了照明灯，这是为了照亮_。(选填“透镜”或“电路板”)14、为了比较甲、乙两个凸透镜焦距的大小，小明先后用这两个凸透镜做成像实验，他使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一水平直线上，且使两个凸透镜与光屏间的距离均为20cm。实验时发现：烛焰经凸透镜甲折射后在光屏上所成的是一个清晰缩小的像，烛焰经凸透镜乙折射后在光屏上所成的是一个清晰放大的像，由此可以判断：凸透镜 的焦距较大。15、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，物体距离透镜30 cm，像距透镜10 cm，则此时的像是_、_的_像（依次选填“倒立”或“正立”、“放大”或“缩小”、“实”或“虚”）15、在“研究凸透镜成像规律”时，将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图12甲所示的光具座上进行(凸透镜的焦距已知)：（1）若在图中C位置上放置光屏，则B位置上应放置 ；（2）实验过程中，应测量物距u和像距，并记录 的性质特点；（3）若烛焰在光屏上所成的像如图12乙所示，为使像能清晰地呈在光屏中央，应将凸透镜向 移动(选填“上”或“下”)；（4）实验发现：当物距在 范围时，像都能在光屏上承接；当物距在 范围时，凸透镜成缩小的像。提高练习一、选择题 注意：第l8题中，每题只有一个选项正确。 1小明用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为使指纹的像大一些，可以采取的做法是( )A眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些 B眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远些 C放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍近些 D放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远些 2在“研究凸透镜成像规律”实验中，用不透光的纸遮住透镜的上半部分，则在光屏上出现的像与不用纸遮住透镜形成的像区别是( ) A像的上半部分消失 B像的下半部分消失 C像全部消失 D仍有原来大小的像，但亮度变暗 3小强看远处的某点时，其光路如图所示，则下列判断正确的是( )A小强的眼睛是近视眼，应配戴凸透镜做成的眼镜B小强的眼睛是近视眼，应配戴凹透镜做成的眼镜C小强的眼睛是远视眼，应配戴凸透镜做成的眼镜D小强的眼睛正常，无需配戴眼镜 4某同学在研究凸透镜成像规律实验时，记录并绘制了实像到透镜的距离V跟物体离凸透镜的距离U之间的关系如图所示，根据图象可知实验中使用的凸透镜的焦距为( ) A60 cm B40 cm C20 cm D10 cm 5用焦距不变的照相机给某同学拍照时，底片上成一个清晰的半身像，现要再拍一张全身像，则应该 ( )A照相机远离该同学，镜头向前伸 B照相机远离该同学，镜头向后缩C照相机靠近该同学，镜头向前伸 D照相机靠近该同学，镜头向后缩 6关于显微镜的物镜和目镜成像的描述正确的是( )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 7如图所示，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是图中的( ) 8张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像规律”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20 cm B一定在10 cm到16 cm之间 C一定小于8 cm D一定在8 cm到10 cm之间注意：第912题中，每题至少有两个选项正确。9下列叙述中的“影”，属于光的折射现象的是( ) A立竿见“影” B毕业合“影” C湖光倒“影” D形“影”不离10光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用，下列说法符合实际的是( ) A近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用 B照相时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外 C借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 D阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用 11在研究“凸透镜成像规律”的实验中，在如图所示位置，光屏上恰好得到一个清晰缩小的像。如果换用焦距稍小的凸透镜，为了在光屏上仍然能得到清晰的像，可行的方法是( ) A光屏、透镜的位置不动，将蜡烛靠近透镜 B光屏、透镜的位置不动，将蜡烛远离透镜 C三者的位置都不动，在凸透镜的前方放一个焦距合适的凸透镜 D三者的位置都不动，在凸透镜的前方放一个焦距合适的凹透镜 12以下是某同学总结出的关于实像和虚像的区别，其中正确的是( ) A虚像不可以用光屏承接 B光屏上承接到的像一定是实像 C实像可以用眼睛直接观察 D缩小的像一定是实像二、填空题13把一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块，其截面如图所示，其中能使光会聚的是_。14鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从鱼缸的斜上方向鱼缸内观察，如图所示，鱼缸中好像有两条鱼：一条鱼看上去位置变浅了，另一条鱼看上去变大了。前者是光从水中折射到空气中形成的_像；后者是由于鱼缸的右侧相当于一个凸透镜而形成的_像。(选填“实”或“虚”) 15充满水的水池底部有一个美丽图案，小刚用照相机把图案清晰地拍摄下来，当把水池中的水排掉后，小刚仍想在原位置用此照相机清晰地拍到这个图案，他应使照相机镜头_。(选填“前伸”、“后缩”或“不动”) 16通过安装在门上的“猫眼”看到的景物与实景相比，看到的范围_ (选填“变大”、“变小”或“不变”)，看到的景物是_ 的虚像(选填“放大”、“缩小”或“等大”)。由此可以判断“猫眼”相当于一个_ 镜。 17如果没有好的用眼习惯，容易使眼睛近视。近视眼看不清远处的物体，来自远处某点的光会聚在视网膜_，其矫正方法是配戴 透镜。 18医用体温计的有刻度部分横截面如图所示，其正面呈圆弧线，这样就可以看清体温计内极细的汞柱，以便于读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于_，我们用它能看到汞柱被放大后_立的虚像。19如图所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个_透镜，它的工作原理与_(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相似。20如图所示是简易天文望远镜内部结构。远处的物体经过物镜成一个倒立、_的实像，这个实像经过目镜成一个正立、_的虚像。21为了防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶，这是因为饮料瓶中留有饮料时，会相当于 ，对光线有 作用，若会聚点落在干草叶上，由于温度过高会点燃草叶引发火灾。三、简答题22夏天的早晨，庄稼的叶子上会有露珠，透过露珠看叶子，叶子的纹理显得粗大了一些，这是为什么?23如图是一个人正在戴眼镜时的照片。仔细观察这张照片，试判断这个人戴的是远视镜还是近视镜?你是怎样判断出来的?24、小明将写着“F”字样的白纸，放在装有水的饮料瓶的后面，眼睛在饮料瓶的正前方某位置向饮料瓶方向观察，看到“F”字的像是水平方向颠倒、竖直方向不颠倒且在水平方向比白纸上的“F”字大，如图所示。请分析说明像的产生原因及观察点的大致位置。25、某同学要测量凸透镜的焦距，他把凸透镜正对着太阳光，把一张白纸放在凸透镜的另一侧，改变凸透镜与纸之间的距离，直到纸上的光斑变得最小，此时光斑最亮，如图所示，则光斑与凸透镜之间的距离就是该凸透镜的焦距。(1)使凸透镜正对太阳光的目的是什么? (2)如果没有仔细调节白纸与凸透镜之间的距离，纸上的光斑就不是最小，此时测出光斑到凸透镜中心的距离为L，则凸透镜的焦距( ) A一定小于L B一定大于LC一定等于L D可能大于L，也可能小于L (3)换一个扁平一些的凸透镜做该实验，测出的焦距比原来凸透镜的焦距 一些。26在探究“凸透镜对光线会聚作用的强弱与哪些因素有关”的实验中，同学们提出以下猜想： A与凸透镜的材料有关 B与凸透镜的直径大小有关 C与凸透镜的凸起程度有关 (1)如果要研究“凸透镜对光线会聚作用的强弱与凸透镜的凸起程度的关系”，应该怎样选择凸透镜? (2)某同学选择材料和直径都相同、凸起程度不相同的两个凸透镜，利用太阳光测出它们的焦距，凸起程度大的凸透镜的焦距是10 cm，凸起程度小的凸透镜的焦距是15 cm。由此可得出的初步结论是什么? 27在探究“凸透镜成像的规律”实验中： (1)实验器材有带刻度尺的光具座、凸透镜、蜡烛和光屏，还需要的器材是 。 (2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的 大致在同一高度。 (3)为了测出凸透镜的焦距，小明同学把凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏之间的距离，直到光屏上出现一个 的光斑如图所示，则该凸透镜的焦距是 cm。(4)把蜡烛放在一倍焦距以内的某点，移动光屏找像，可是无论怎样移动光屏，光屏上都接收不到像，这说明 (5)把蜡烛放在二倍焦距以外的某点，移动光屏找到像，此时光屏上应得到一个 立、 的实像。(6)保持凸透镜不动，把蜡烛从二倍焦距以外的a点，向远离凸透镜的方向移到b点，为了再次找到蜡烛的像，应将光屏向 的方向移动，则蜡烛在b点成的像比在a点成的像要 一些。 28在做“研究凸透镜成像规律”实验时：(1)实验用的光具座如图甲所示，将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上，如果光屏上恰好得到一个缩小的像，则图中C位置上放置的是 。 (2)某同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如果只调节蝽烛，使烛焰的像成在光屏中心，应将蜡烛向 调节。 (3)某同学要用画像代替蜡烛做实验，她在透明的玻璃板上用黑色笔画了个画像，实际尺寸如图乙所示。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哪一个?( )(4)某实验小组将蜡烛放在一倍焦距以内时，偶然看到光屏上出现一个大致是环状的暗区，如图丁所示，这个暗区是怎样产生的?(注：该实验所用的凸透镜没有边框)30在研究“近视眼和远视眼的形成原因和矫正方法”时，某同学选择了如下器材：蜡烛(模拟被视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体，并与注射器相连)、光屏(模拟人眼视网膜)和光具座等，水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注水或抽水的多少来调节。(1)、她安装并调整好实验装置，如图所示。将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光屏上得到了烛焰的像。当向水凸透镜内再注