专题11 透镜及其应用压轴培优专题训练（解析版）

专题9透镜及其应用压轴培优专题训练(解析版)考点1辨别凸透镜和凹透镜的方法的情形，其中是凸透镜的是()abCd②把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，缩小的是凹透镜【解答】解：(1)用手去摸，中间厚、边缘薄的说明是凸透镜(不提倡用手摸，可直接观察)能接到像的是凸透镜成的实像。不能能成像的是凹透镜。(4)能作为放大镜使用的是凸透镜。把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，缩小的是凹透镜。故答案为：(1)凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散的作用。透镜正对着太阳光(平行光源)移动，另一侧能得到最小最亮的点说明是凸透镜，出现一个暗圈的是凹透镜。(2)把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，缩小的是凹透镜。3.小明为判别直径相同的两透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示(d₁<d<d2).其中形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜(均选填“一定”、“可能”或“一定不”).再将其中一个透镜正对着太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前30cm,在透镜另一侧移动光屏可得到一个倒立、放大的实像(填像的性质)。透镜大小甲乙【解答】解：因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是形成放大的实像，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜；将其中一个透镜正对着太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该透镜一定是凸透镜，并且凸透镜的焦距是20cm,当物距为30cm时，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故凸透镜成倒立、放大的实像。4.在不能用手触摸镜片的情况下，如何区分近视镜和老花镜?说出一种可行的办法。最亮的光斑的是老花镜，地面上有暗卷的是近视眼镜。放大镜法：眼镜放在课本的文字上，眼镜逐渐远离课本上的字，能起放大作用的是老花镜，不能起到放大作用的是近视眼镜。成实像的方法：在教室里，在窗户和窗户对面的墙之间，眼镜靠近墙，能在墙上成窗户倒立的实像的是老花镜，不能成像的是近视眼镜。5.眼科医生只要将眼镜动几下，就知道它是凹透镜还是凸透镜，也就知道戴这副眼镜的人是远视眼还是近视眼，请你说说他这样做的道理?【解答】答：阳光聚焦法：把眼镜正对太阳光，上下移动眼镜，能在地面上形成最小、最亮的光斑的是老花镜，地面上有暗卷的是近视眼镜。放大镜法：眼镜放在课本的文字上，眼镜逐渐远离课本上的字，能起放大作用的是老花镜，不能起到放大作用的是近视眼镜。成实像的方法：在教室里，在窗户和窗户对面是墙之间，眼镜靠近墙，能在墙上成窗户倒立的实像的是老花镜，不能成像的是近视眼镜。据上面的分析可知，眼科医生只要将眼镜动几下，就知道它是凹透镜还是凸透镜，他可能是根据是否能将物体放大的原理，也可能是根据是否能成像的原理判断的。件后，光线会聚于S点。则可判断，该元件一定是AA.凸透镜B.凹透镜C.凸面镜D.凹面镜。【解答】解：当无光学元件时，光线AB、CD、EF沿直线传播，会聚于S点，当放上光学元件时会聚于S'点，光线AB′与光线CD′会聚点S点与S点相比靠近了主光轴上的O点，说明光线经过光学元件后会聚了些，凹面镜和凸透镜对光线有会聚作用，因为光故选A。考点2主光轴、光心、焦点和焦距由于△OCD∽△OEF,则根据相似三角形的知识识可知：故A有可能；由于△OCD∽△OEF,则根据相似三角形的知识可知：(3)当薄透镜为凹透镜时，如图所示：【答案】(1)不正确；(2)如果向下移动凸透镜，此时光斑变大，说明光斑在焦点之如果向下移动凸透镜，此时光斑变大，说明光斑在焦点之前，焦距大于L,说明小华推断正确。如果向下移动凸透镜，此时光斑变小，说明光斑在焦点之后，焦距小于L,说明小华推断错误。故答案为：(1)不正确；(2)如果向下移动凸透镜，此时光斑变大，说明光斑在焦点之前，焦距大于L,说明小华推断正确。如果向下移动凸透镜，此时光斑变小，说明光斑在焦点之后，焦距小于L,说明小华推断错误。9.如图所示，在黑暗的房间里，有一竖直放置的平面镜，把一凸透镜放在平面镜前，用与凸透镜主光轴平行的平行光束射向凸透镜，当用眼睛对着平面镜观看时，看到面镜里的a处有发光点，则平行光束通过凸透镜后的会聚处和a点的距离是0.6m,该凸透镜的焦距是0.2m。【答案】0.6;0.2。【解答】解：由题知，当用眼睛观察镜时，光束似乎是从a处发散开来的，则凸透镜的焦点在平面镜前面，而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F,如图所示：光束会聚处F和a点的距离s=2×0.3m=0.6m;焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距：f=0.5m-0.3m=0.2m。故答案为：0.6;0.2。10.小明在学习了凸透镜后，想研究口径相同凸透镜的焦距与哪些因素有关，于是他选用材料、凹凸程度不同，口径相同的凸透镜，在实验室用一束平行光分别经过由两种材料做成的凸透镜A、B、C(其中A和C为同种材料，B与A、C的材料不同)并得到了如图所示的光路图。ABC(1)比较如图中的A和B两凸透镜的光路可得到的结论是：口径相同，凹凸程度相同时，凸透镜的焦距与材料有关。(2)比较如图中的A和C两凸透镜的光路可得到的结论是：材料相同时，的凸透镜的焦距越小。【答案】(1)材料；(2)材料；越厚的。【解答】解：(1)A和B两个凸透镜的材料是不同的，而凹凸程度是相同的，由图可知：凸透镜的焦距是不同的，由此得出凸透镜的焦距和凸透镜的材料有关；(2)A和C两个凸透镜的凹凸程度是不同的，而材料是相同的，由图可知：凸透镜的焦距是不同的，由此得出凸透镜的焦距和凸透镜的凹凸程度有关，凸透镜越凸(厚)的焦距越小。故答案为：(1)材料；(2)材料；越厚的。11.在测量凹透镜焦距时，用一束平行于凹透镜主光轴的光线，射向嵌入挡板中直径为d的凹透镜上，在光屏上形成一个直径为D的圆形光斑，测得光屏到凹透镜的距离为L;【解答】解：平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后变得发散，但其反向延长线过焦点；将图中折射光线反向延长，与主光轴交于点F,则O、F之间的距离就是焦距f,如下图三角形A′B'F和三角形ABF三角形A′B'F;12.阅读以下文段：透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。通常把透镜焦距如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦度就要大一些。平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。凸透镜(远视镜片)的度数是正数，凹透镜(近视镜片)的度数是负数。根据以上的内容回答：-300度和+200度的眼镜片(1)哪个是远视镜片?(2)它的透镜焦度是多少?2m-1(3)焦距是多少?0.5mo【答案】(1)+200度；(2)2m-1;(3)0.5m。(1)由凸透镜(远视镜片)的度数是正数，凹透镜(近视镜片)的度数是负数可知，焦度是-300度和+200度的眼睛片，属于远视镜片的是+200度，属于近视镜片的是-300(2)+200度的眼镜片的焦度(3)+200度的眼镜片的焦度为故答案为：(1)+200度；(2)2m-1;(3)0.5m。甲乙14.做眼保健操对人的眼睛所起的作用是()B.缓解眼肌的疲劳，增强睫状体对晶状体的调节作用C.使眼睛的瞳孔放大D.使玻璃体更透明【答案】B。【解答】解：做眼保健操。可以缓解眼肌的疲劳，增强睫状体对晶状体的调节作用；与使眼睛漂亮、使眼睛的瞳孔放大和使玻璃体更透明无关；15.物体的光线会聚在视网膜,形成物体的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，以看清近处的物体了。当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立的实像；眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，从而改变晶状体的厚度。当睫状体放松时，晶状体比较薄对光的折射能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的折射能力变强，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。甲乙(1)整个折光系统相当于一个凸透镜，其中起主要作用的是晶状体o(2)若来自远方物体的光，经眼折光系统折射后成像情况如图乙。根据该图，这个人可配戴装有叫透镜的眼镜加以矫正。(3)有研究发现人体中锌含量的高低和近视的发生有关(人体中锌含量的高低可以通过测定空腹时血清中的锌含量来确定),若要研究这二者的相关性，请你设计完成下列的①将同校同年级的同学按是否近视分为两组；②测定两组学生空腹时血清中的锌含量;③比较血清中锌含量的高低和近视的相关性。【答案】(1)晶状体；(2)凹透镜；(3)是否近视；空腹时血清中的锌含量。【解答】解：(1)据分析可知，图中整个折光系统相当于一个凸透镜，其中起主要作用的是晶状体；(2)据图可知，此时的像成在视网膜前方，所以是近视眼，应该用凹透镜矫正；故答案为：(1)晶状体；(2)凹透镜；(3)是否近视；空腹时血清中的锌含量。17.阅读短文，回答问题人类的眼睛人类的眼睛很像一架照相机，眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的、倒立、缩小的实像，如图所示；普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰，由眼睛的调节作用所能看清楚的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处；眼睛所能看清楚的最近点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm.眼睛是人体的重要器官，长时间的用眼，如看书、看电视、计算机，都可以引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳的常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm。(1)请把文中像的性质补充完整。(2)人的眼睛是通过改变晶状体的焦距(或“厚度”、“弯曲程度”)来获得清晰的像；普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。(3)根据上文，你认为人的正常眼的观察范围是CoA.0～10cmB.10～25cmD.0～25cm(4)如何预防眼睛疲劳，请你提出一条合理化建议：看书时间不能太长，中间要休息 (或不要在太强的或太暗的光下看书，坚持做眼保健操)O【答案】(1)倒立；(2)焦距(或“厚度”、“弯曲程度”);像距；(3)C;(4)看书时间不能太长，中间要休息(或不要在太强的或太暗的光下看书，坚持做眼保健操)。【解答】解：(1)眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个倒立的、缩小的实像，通过视神经把信号传给大脑，我们就看到了物体。(2)人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的像，普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。(3)正常眼的远点在极远处，正常眼的近点约距眼睛10cm。(4)眼睛是人体的重要器官，长时间的用眼，如看书、看电视、计算机，都可以引起眼睛的疲劳。(1)倒立；(2)焦距(或“厚度”、“弯曲程度”);像距；(3)C;(4)看书时间不能太长，中间要休息(或不要在太强的或太暗的光下看书，坚持做眼保健操)。18.同学在探究“眼睛的作用”实验中，采用如图所示的装置进行实验，蜡烛、眼睛(用凸透镜代替)的位置固定不变，A点为视网膜所在位置。眼镜种类像所在位置眼睛前放老花眼镜A点近视眼镜D点(1)蜡烛经眼睛在视网膜上成缩小像(填“放大”或“缩小”);(2)若烛焰经眼睛成像恰好在B点，则属于近视眼；(3)上题中，像成在C点，该同学又进行了下列实验，根据实验现象，要想看到清晰的烛焰的像，应配戴凸透眼镜，他的作用可使像相对于晶状体向前(选填“前”或“后”)移，从而使清晰的像落在视网膜上。【答案】(1)缩小；(2)近视；(3)凸透；前。【解答】解：(1)人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于胶片，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像；(2)近视眼所成的像在视网膜的前方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。(3)远视眼所成的像在视网膜的后方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于晶状体前移，所以应佩戴会聚透镜即凸透镜；故答案为：(1)缩小；(2)近视；(3)凸透；前。考点4近视和远视眼的成因与矫正办法19.清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是()甲乙丙丁A.甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像B.乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同C.丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整D.丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜【解答】解：A、水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的实像，内圈相当于变成了凹透镜，这个时候又出现了一个正立的虚像，故A正确；B、因为光滑的舞台相当于平面镜，所以看到的倒影是平面镜成像，即光的反射形成的，小孔成像的原理是光的直线传播，故B错误；C、凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，即光屏上所成的像仍然是完整的，故C错误；D、将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像，说明眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜，应用于远视眼镜，故D错误。20.远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，这是因为晶状体太薄或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成模糊的光斑。为了矫正远视，应该用凸透镜作眼镜片，使入射的光线经过透镜后变得会聚,再进入眼睛，会聚点前移就落在视网膜上了。【答案】看清；看不清；晶状体太薄；眼球在前后方向上太短；凸透镜；会聚。【解答】解：远视眼是由于晶状体曲度变小，会聚能力减弱，即折光能力减弱，像成在视网膜的后方，因此远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，利用凸透镜会聚光线的特点，应配戴远视眼镜加以矫正，使光线提前会聚。使像正好会聚在视网膜上。故答案为：看清；看不清；晶状体太薄；眼球在前后方向上太短；凸透镜；会聚。21.(1)人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，如图所示是眼睛看物体时的光路图，要使视网膜上成清晰的像，须用凹透镜矫正(选填“凸”或“凹”);(2)校医务室检查视力时，因房间太小而使用一个平面镜，让学生看视力表在平面镜中所成的像。视力表到镜的距离为2.8m,视力表的像到平面镜的距离为2.8m,如图所示，而体检要求人与视力表距离应为5m,则该同学所在位置距镜的距离应为2.2【答案】(1)凹；(2)2.8;2.2。=5.6m;而体检要求人与视力表距离应为5m,视力表到镜的距离为2.8m,所以人离