第五章透镜及其应用一、选择题(每小题3分,共36分)1.图中的4个透镜,属于凹透镜的有 ()A.1个B.2个C.3个D.4个2.下列有关透镜的说法中,正确的是 ()A.不论是凸透镜还是凹透镜都是用玻璃等透明材料制成的B.凸透镜对光线起发散作用,凹透镜对光线起会聚作用C.凸透镜有焦点,凹透镜没有焦点D.薄透镜就是凹透镜3.把一个透明的圆柱形的小玻璃瓶装上水,但不要装满,使得塞上瓶塞后瓶内留有一个空气泡,这就形成了一个既能放大又能缩小的两用透镜,如图所示.如果把它放在书上,则()A.当眼睛对着空气泡看下去时,看到的字是缩小的,当眼睛从其他位置看下去时,看到的字是放大的B.当眼睛对着空气泡看下去时,看到的字是放大的,当眼睛从其他位置看下去时,看到的字是缩小的C.不管从哪个位置看都是放大的D.不管从哪个位置看都是缩小的4.许多照相机镜头到胶片的距离是可调的.某次拍摄前摄影师已经“调好焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像.如果在拍摄前被摄者和摄影者的距离变远了,为了使他在胶片上仍然成清晰的像,镜头与胶片间的距离应 ()A.变小B.变大C.先变小后变大D.先变大后变小5.夏天的早晨,树叶上常常会有一些露珠,透过露珠看树叶,叶脉会变大,而且更清晰,这是因为露珠相当于一个“放大镜”,这种情形下,叶脉应位于“放大镜”的()A.一倍焦距以内B.一倍焦距和二倍焦距之间C.二倍焦距处D.二倍焦距以外6.放电影时,电影胶片上的图案经凸透镜在银幕上成的是()A.倒立、放大的虚像B.正立、放大的实像C.正立、放大的虚像D.倒立、放大的实像7.如图所示,小芳同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像.下列说法正确的是 ()A.光屏上的像是倒立、放大的实像B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动C.为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的白纸板D.要使光屏上烛焰的像变大,只需将蜡烛远离凸透镜8.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛在距凸透镜40 cm时,在透镜的另一侧的光屏上得到清晰缩小的像.若将蜡烛与光屏的位置对调,则所成的像一定是()A.放大的虚像B.放大的实像C.缩小的虚像D.缩小的实像9.探究“凸透镜成像的规律”时,把蜡烛放在凸透镜前30 cm处,光屏上可接收到倒立、缩小清晰的像.则该凸透镜的焦距可能为 ()A.10 cmB.15 cmC.20 cmD.30 cm10.探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时,人眼观察到烛焰成像的情形是图中的()11.对下列四幅图阐述正确的是 ()甲乙丙丁A.甲图:近视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正B.乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正C.丙图:显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪的镜头D.丁图:天文望远镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机的镜头12.高老师戴着眼镜正在批作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼.下列说法正确的是()A.高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜B.高老师是近视眼C.高老师不戴眼镜看近物时,物体的像会成在视网膜前方D.高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大二、填空题(每空1分,共18分)13.如图所示,小明用一个透镜观看书上的一个英文单词,他看到了两个字母“YS”的放大的像.这个透镜是透镜,这种透镜对光线有作用,利用这种透镜可制成的光学仪器有(只需填写一种).14.在利用光具座进行凸透镜成像的实验中,如图所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.该凸透镜的焦距是cm.15.如图所示的眼镜的镜片是透镜,这种眼镜可以用于矫正眼.16.如图所示,夜晚,把桌子放在手电筒下面,在桌面上放一张白纸,然后再把凹透镜放在白纸上.当逐渐向上移动凹透镜时,可以观察到:通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积会随着凹透镜移动而逐渐变,光斑的亮度则逐渐变(选填“大”或“小”).17.小刚用蜡烛、凸透镜和光屏探究凸透镜成像的规律,其实验装置如图所示.要使像能够成在光屏的中央,应将图中的光屏向调整(选填“上”或“下”).实验时,使用的凸透镜焦距为10 cm,当烛焰距凸透镜15 cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一个倒立、的清晰的像.18.将一物体分别放在甲、乙两凸透镜前相等距离处,通过甲透镜成缩小的像,通过乙透镜成等大的像.由此可推断:所成的(选填“都是实像”“都是虚像”或“一个是实像、一个是虚像”),甲透镜的焦距(选填“小于”“等于”或“大于”)乙透镜的焦距.19.摄影师在给某班照集体相后,又给一名同学照半身相.那么,应使照相机镜头和这个同学的距离(选填“减小”或“增大”).20.显微镜的物镜形成的是像,目镜形成的是像.21.2010年6月6日是第十五届全国爱眼日,某校为此举办了一场《科学用眼知识》讲座,其中提到:(1)预防近视眼的措施之一,就是读写时,眼睛与书本的距离应保持cm.(2)矫正近视眼,要配戴近视眼镜,近视眼镜是透镜.矫正前像离视网膜越远,所配眼镜的“度数”越.三、作图题(每小题6分,共18分)22.根据凹透镜对光线的作用完成图中的光路.23.完成图中的光路,并标出A点的像A'.24.在图中的虚线框内填入合适的透镜.四、实验探究题(第25小题16分,第26小题12分,共28分)25.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将发光体S(箭头形状的发光二极管,长为2 cm)、凸透镜T、光屏P安装在光具座上进行实验,如图所示.固定凸透镜T,将发光体S放在离凸透镜4 cm(物距u)处,移动光屏P,如果找不到像,则记录光屏上光斑的特征;如果在光屏上出现清晰的像,则记下像的特征,测出光屏P到透镜T的距离(像距)和像的长度.然后,将物距依次增加2 cm,重复上面的实验.实验数据如下表,根据表中的信息,回答下列问题:(1)凸透镜T的焦距为cm.(2)物距u在范围时,在光屏上总成倒立放大的实像.(3)当物距从开始再到逐渐增大时,则像的大小,像距(均选填“变大”“变小”“不变”“先变小后变大”“先变大后变小”).(4)当物距等于7 cm时,物体在光屏上成像(填“一定会”“一定不会”“可能会”).分析表中成倒立实像的实验数据,当物像间距(u+v)最小时,成在光屏上的像的长度发光体的长度(填“大于”“小于”或“等于”).(5)请你根据上表提供的信息,再找出一条规律.26.小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验.(1)为了测出凸透镜的焦距,小明将凸透镜正对太阳光,用一个光屏在透镜的另一侧移动,直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,这说明凸透镜对光线有作用(选填“会聚”或“发散”),测出光斑到凸透镜的距离为10 cm,则该透镜的焦距为cm.(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:.(3)重新调整后,把蜡烛放在距凸透镜18 cm处,在凸透镜的另一侧移动光屏,能在光屏上得到一个倒立、的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”),生活中(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的.(4)实验中,屏上已成清晰的像,此时固定蜡烛,换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验,则光屏需向(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,才能在光屏上再次成清晰的像.【答案与解析】1.B[解析:甲透镜中间比边缘厚是凸透镜,乙透镜中间比边缘薄是凹透镜,丙透镜中间比边缘厚是凸透镜,丁透镜中间比边缘薄是凹透镜.故选B.]2.A[解析:凸透镜、凹透镜都是用玻璃等透明材料制成的,选项A正确;凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用,选项B错误;两种透镜都有焦点,选项C错误;薄透镜包括凸透镜和凹透镜,选项D错误.]3.A[解析:因为气泡的存在,水面变得向下凹,在此位置相当于一个凹透镜,所以从气泡看下面的字,看到的是变小的字.其他位置则相当于一个不规则的凸透镜,放在书上,此时物距小于焦距,故成为放大镜,看到的是变大的文字.选项A正确.]4.A[解析:照相机的镜头是一个凸透镜,根据凸透镜成实像的特点“物远像近像变小”,当被摄者和摄影者的距离变远了,像会离透镜近一些,所以镜头与胶片间的距离应变小.选项A正确.]5.A[解析:圆形透明的露珠相当于一个凸透镜,叶脉距离透镜很近,小于“该凸透镜”的一倍焦距,根据凸透镜成像规律可知:叶脉在这个“凸透镜”中成正立、放大的虚像,所以看到的叶脉变粗了,变得更加清晰.选项A正确.]6.D[解析:幻灯机、投影仪是利用物距处于1倍焦距和2倍焦距之间时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的.图像能成在银幕上,所以是实像,并且银幕上的像要比胶片上的像大得多,所以是放大的实像.凸透镜成的实像都是倒立的.选项D正确.]7.C[解析:由题图知,蜡烛放在2倍焦距之外,所以此时成倒立、缩小的实像,选项A错误;由于成的实像是倒立的,所以蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动,选项B错误;为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的白纸板,选项C正确;要使光屏上的烛焰的像变大,蜡烛应靠近凸透镜,选项D错误.]8.B[解析:光的折射中,光路是可逆的.蜡烛距凸透镜40 cm时,在透镜另一侧的光屏上得到清晰缩小的像.若将蜡烛与光屏的位置对调,光屏上会得到倒立、放大的实像.选项B正确.] 9.A[解析:根据题意和凸透镜成像规律可得,2f<30 cm,解得f<15 cm,只有选项A符合条件.故选A.]10.C[解析:当物距小于一倍焦距时,物体通过凸透镜成的是正立、放大的虚像.只有选项C中所示的情况符合这个规律.故选C.]11.CD[解析:由甲图可知:像成在视网膜的前方,故该眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度过大,会聚能力过强,即折光能力过强,应戴发散透镜,使光线推迟会聚;乙图中像成在了视网膜的后面,该眼睛是远视眼,远视眼应该戴凸透镜进行矫正;显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,成放大实像,目镜成放大的虚像,望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜再对这个像进行放大.故选项C,D正确,选项A,B错误.]12.A[解析:由题意知,高老师看近处物体时戴上眼镜,看远处物体时摘下眼镜,这说明高老师眼球晶状体的曲度过小,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像会落在视网膜的后方,所以需戴凸透镜矫正.选项A正确.]13.凸会聚放大镜[解析:由题图可知,当透镜靠近英文单词时,成的是正立、放大的虚像,所以应该是凸透镜.凸透镜对光线有会聚作用,生活中的放大镜和老花镜都是利用凸透镜做成的.]14.10.0[解析:一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,最小、最亮的光斑所在位置就是焦点.由题图可知,焦距为10.0 cm.]15.凸远视(或老花)[解析:由题图可看出书上的字变大了,所以该镜片是凸透镜.远视眼是像成在视网膜的后方,要想使像成在视网膜上,应戴一块会聚透镜,即凸透镜,所以该眼镜可以用于矫正远视眼.]16.大小[解析:凹透镜对光线有发散作用.在本题中,通过凹透镜的折射光线与竖直方向的夹角不变,凹透镜在向上移动的过程中,距离白纸越来越远,折射光线通过的路程越来越长,白纸上光斑的面积增大.在这个过程中,手电筒发出的光束能量不变,相同能量的光照射在更大的面积上,光斑的亮度变小.]17.下放大[解析:根据题图中的光屏、凸透镜、烛焰三者的位置关系可知,光屏的中心高于凸透镜、烛焰的中心,要使像成在光屏的中心,就要使光屏向下调整使三者的中心在同一高度上.物距为15 cm,凸透镜的焦距是10 cm,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时物体在光屏上成倒立、放大的实像.]18.都是实像小于[解析:通过甲透镜成缩小的像,说明此时物体在甲透镜2倍焦距之外,成缩小、倒立的实像.通过乙透镜成等大的像,说明此时物体在乙透镜的2倍焦距处,成等大、倒立的实像.而物体分别放在甲、乙两凸透镜前相等距离处,所以甲透镜的焦距小于乙透镜的焦距.]19.减小[解析:当由照集体相到照半身相时,此时像变大了,故物距变小,像距变大才可以,而镜头与同学的距离为物距,距离变短.]20.倒立、放大的实正立、放大的虚[解析:显微镜的物镜是一个凸透镜,目的是得到一个倒立、放大的实像,它的目镜也是一个凸透镜,目的是得到一个正立、放大的虚像.显微镜将物体放大了两次,得到的像是倒立的.]21.(1)25(2)凹大[解析:(1)正常人眼的明视距离是25 cm,25 cm时人眼看的物体最清晰,所以读写时,眼睛与书本的距离应保持25 cm.(2)近视眼是因为人眼的晶状体曲度变大,会聚能力增强,像落在视网膜的前方,矫正近视眼,应配戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚,晶状体曲度越大,像离视网膜越远,因此矫正时所配眼镜的“度数”越大.]22.如图所示.[解析:(1)过光心的入射光线,经过凹透镜后,其传播方向不变;(2)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散,其折射光线的反向延长线过焦点.由此可以画出其折射光线如图所示.]23.如图所示.[解析:一条入射光线平行于主光轴,则折射光线是过焦点的,另一条入射光线过焦点,则折射光线平行于主光轴.两条折射光线的交点为像点A'.]24.如图所示.25.(1)8(2)大于8 cm小于16 cm(3)变小变小(4)一定不会等于(5)f>8 cm成实像(f<8 cm成虚像;f>16 cm成倒立、缩小的实像)(答案正确即可)[解析:(1)由表中数据知凸透镜T的焦距为8 cm.(2)凸透镜的焦距f=8 cm,由凸透镜成像规律可知,物距u在大于8 cm 小于16 cm范围时,在光屏上总成倒立、放大的实像.(3)由凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,当物距从开始再到逐渐增大时,则物距增大、像距变小,像变小.(4)因为凸透镜的焦距f=8 cm,所以当u=7 cm时,u<f,成正立、放大的虚像.不能在光屏上成像.分析表中成倒立实像的实验数据,当物像间距(u+v)最小时,即物距为16 cm和像距为16 cm时,此时(u+v)最小,则成在光屏上的像的长度为2 cm,正好等于发光体的长度.(5)由表中信息可知:f>8 cm成实像,f>16 cm成倒立、缩小的实像.]26.(1)会聚10(2)烛焰、凸透镜、光屏的中心没有在同一高度(3)放大投影仪(4)靠近[解析:(1)太阳光到达地球,接近平行光,凸透镜正对太阳光,太阳光平行于主光轴,经凸透镜折射后形成一个最小最亮的点,这个点是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距,所以是10 cm.凸透镜能把平行光会聚在一点,说明凸透镜对光线有会聚作用.(2)无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,可能是烛焰、凸透镜、光屏中心没有在同一高度.(3)把蜡烛放在距凸透镜18 cm处,2f>u>f,成倒立、放大的实像,幻灯机和投影仪应用此原理工作.(4)蜡烛固定不动,换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验,物距相对增大,要减小像距,才能在光屏上得到清晰的像,所以光屏应靠近凸透镜.]。
