1、把一个具有球面的平凹透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)

第五章《透镜及其应用》单元测试卷一、单选题(共12小题)1.下列关于望远镜的说法不正确的是（ ）A ． 所有的望远镜都是由两个凸透镜做成的B ． 望远镜的物镜可以是凹面镜C ． 我们看到远去的汽车越来越小，是因为它对我们的眼睛所成视角在逐渐减小D ． 望远镜的物镜(凸透镜)成缩小的实像2.如图所示，列出了部分成“像”实例：(1)小孔照相机所成的像；(2)透过玻璃砖看到钢笔；(3)平静的湖面上群山的倒影；(4)手影；(5)人照镜子．以下说法中正确的是（ ）A ． (1)(4)为实像B ． (2)(3)(4)为虚像C ． 只有(1)为实像D ． 只有(5)为虚像3.要使小灯泡发出的光经透镜后变成平行光，应把小灯泡放在（ ）A ． 凸透镜前任意位置B ． 凸透镜的焦点上C ． 凹透镜前任意位置D ． 凹透镜的焦点上4.物体AB 通过凸透镜成像如下图所示，利用这一成像规律制造的光学仪器是（ ）A ． 照相机B ． 放大镜C ． 幻灯机D ． 潜望镜5.关于远视眼，下列说法正确的是（ ） A ． 老年人的睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼B ． 来自近处物体的光将会聚于视网膜的前方C ． 需要戴发散透镜进行矫正D ． 远视眼的原因是晶状体太厚，或者眼球在前后方向上太长6.下列情景中形成的像，属于实像的是（ ）A．湖面的倒影B．用放大镜看数字C．小孔成像D．“海市蜃楼”7.下列关于显微镜使用的说法，正确的是（）A．观察时要用右眼注视目镜B．观察装片时先用高倍镜，后用低倍镜C．观察人体口腔上皮细胞时，视野不宜太亮D．显微镜的放大倍数只与物镜有关，而与目镜无关8.以下光学仪器或元件中，对光起发散作用的是（）A．潜望镜B．平面镜C．凸透镜D．凹透镜9.关于凹透镜对光线的发散作用，下列说法中正确的是（）A．凹透镜对光的发散作用使得所有经过凹透镜的光都不能会聚在一点上B．凹透镜是对平行主光轴的光起发散作用C．凹透镜折射后的光线都会比原来更发散一些D．原来会聚的光线经凹透镜折射后，一定不能会聚了10.如图所示虚线框内的一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b(单箭头）是射向透镜的两条光线，已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN 交于Q点，由图可知,下列说法中正确的是（）A．透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距B．透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距C．透镜是凸透镜,距离OP大于焦距D．透镜是凸透镜,距离OP小于焦距11.如图所示是小明在活动课中自制的一个水滴显微镜，它是以小水滴作为物镜的，小明利用自制显微镜看到了肉眼看不到的细盐粉、头发丝的细微部分.微小物体经过物镜成一个倒立放大的像，再经过目镜成一个正立放大的像，下列有关水滴显微镜的描述正确的是（）A ． 水滴和目镜一样都起到放大镜的作用，所成的像都是实像B ． 水滴和目镜一样都起到放大镜的作用，所成的像都是虚像C ． 水滴所成的像为虚像，目镜所成的像为实像D ． 水滴所成的像为实像，目镜所成的像为虚像12.一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中正确的是（ ）A ． 一定是平行光束B ． 一定是会聚光束C ． 折射光束比原来的光束会聚一些D ． 一定是发散光束二、填空题(共3小题)13.如图，这是一款人脸识别门禁一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行比对．该摄像镜头相当于 ______ 透镜，这种透镜对光线具有 ______ 作用（填“会聚”或“发散”），若镜头的焦距为10cm ，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于 ______ cm ．14.“老花眼”所佩戴眼镜的镜片应为 ______ 透镜．（选填“凸”或“凹”）15.如图是简易天文望远镜内部结构．远处的物体经过物镜成一个 ______ 的实像，落在目镜 ______ （选填“焦距内”或“焦距外”）的位置；这个实像经过目镜成一个正立 ______ （选填“实”或“虚”）像．如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的 ______ （选填“近视”或“远视”）镜片来代替．三、实验题(共3小题)16.小华在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm 的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏至65cm刻度线处，使烛焰在光屏上成清晰的像．如图所示．请结合此实验完成下列问题：（1）如图所示的实验现象能够说明 ______ 的成像特点．A．照相机 B．幻灯机 C．放大镜（2）保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应该进行的操作是______ ．A．将蜡烛左移，光屏左移 B．将蜡烛左移，光屏右移C．将蜡烛右移．光屏左移 D．将蜡烛右移．光屏右移（3）保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰 ______ 的像．A．倒立放大 B．倒立缩小 C．正立放大．17.某物理学习小组，选择如图所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成)：(1)为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验？答：____________(选填字母序号)；器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图甲、乙所示．比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越____________；(2)如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与____________的关系”．18.如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜在光具座上的位置保持不变，凸透镜的焦距为10cm．（1）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，为了使像仍成在光屏的中央，则应向 ______ 调节凸透镜．（2）调整后，保持透镜位置不变，若想在光屏上得到倒立、缩小的像，移动蜡烛以后，需要缓慢向 ______ 移动光屏，写出一个原理相同的应用 ______ ．如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜，要想在光屏上得到清晰的像，应缓慢向 ______ 移动光屏．（3）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时应站在______ 一侧观察蜡烛的像，当观察像时， ______ （选填“有”或“没有）光进入人眼．四、计算题(共1小题)19.如图所示，物体AB经凸透镜折射后所成像为A′B′，已知AB的高为h1，物距u，像距v，试用h1、u、v表示像高h2．五、作图题(共3小题)20.如图所示，蜡烛经凸透镜在光屏上成清晰的像，请画出入射光线ab经透镜后的出射光线，并确定透镜焦点的位置（保留作图过程）．21.一束光经透镜折射后水平射出，小希通过作图提供了一种确定透镜位置的方案，请你按小希的作图方式，在图中的甲、乙位置各提供一种方案确定透镜的位置．22.(1)请画出下图两条光线经过透镜的光路图;（2）如下图所示，MN为凸透镜的主光轴，AB为蜡烛，A′B′为蜡烛所成的像，请用作图法确定凸透镜及一个焦点F的位置，并将它们画出.这是（填光学仪器）的原理图.答案解析1.【答案】A【解析】A、一般情况下，望远镜物镜由凸透镜组成，目镜由凸透镜或凹透镜两种类型．观察天体物理方面，一般采用反射式望远镜，采用凹面镜做物镜．故A错误．B、反射望远镜是用凹面反射镜作物镜的望远镜．故B正确．C、因为距离物体越近，视角越大，如果视角大，物体在视网膜上所成的像就大，眼睛所看到的物体就大．所以汽车远去，看起来变小．故C正确．D、望远镜由两组凸透镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，相当于照相机的工作原理．故D正确．2.【答案】C【解析】(1)小孔照相机所成的像是倒立的实像；(2)透过玻璃砖看钢笔，看到的是钢笔的虚像；(3) 平静的水面相当于平面镜，湖面上群山的倒影，是山正立等大的虚像；(4)手影是影子，是光的直线传播被不透明物体阻碍达不到的区域，不是像；(5)人照镜子，看到自己正立、等大的虚像．3.【答案】B【解析】小灯泡发出的光是发散光，要经过透镜变为平行光，这个透镜对光线起到了会聚作用，应该是凸透镜；过凸透镜焦点的光线经过凸透镜的折射后，会变为平行于主光轴的光线射出，所以可以将小灯泡放在凸透镜的焦点上．4.【答案】B【解析】照相机的成像是倒立、缩小的实像，幻灯机成像是倒立放大的实像，放大镜成像是正立放大的虚像，潜望镜是由平面镜组成，成像是正立等大的虚像.由图可知，此题中的成像情况符合放大镜的成像.ACD不符合要求，故选B.5.【答案】A【解析】A、老年人眼球晶状体的曲度过小，睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼，故A 正确；B、远视眼是来自近处物体的光将会聚于视网膜的后方，故B错误；C、远视眼需要戴会聚透镜，即凸透镜进行矫正，故C错误；D、远视眼的原因是晶状体太薄，或者眼球在前后方向上太短，故D错误．6.【答案】C【解析】A.亭台在湖面的倒影，是平面镜成像，成的是虚像，故本选项不符合题意；B.从放大镜中看到镜后正立、放大的数字，是因为光的折射现象，看到的虚像，故本选项不符合题意；C.小孔成的像，是由于光的直线传播而形成的太阳的实像，是实际光线汇聚成的，故本选项符合题意；D.海市蜃楼，因为光的折射现象，看到的是景物的虚像，故本选项不符合题意；7.【答案】C【解析】A、使用显微镜时，用右眼还是用左眼都可以，故A错误；B、低倍镜放大倍数小，找到物像后，移动需要更清楚观察部分到视野中央后，再换高倍镜．这样主要是为了观察方便，即找到需要观察的部位，并移动到视野中央，如果在低倍镜下已经看的很清楚了，也就没有必要换高倍镜了，故B错误；C、口腔上皮细胞颜色很浅，视野太亮容易看不清，故C正确；D、显微镜放大的倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积，故D错误．8.【答案】D【解析】对光有发散作用的有：凹透镜和凸面镜，对光有会聚作用的有：凸透镜和凹面镜，平面镜使光线发生镜面反射，既不会聚也不发散．9.【答案】C【解析】凹透镜对光线有发散作用，”光被发散”是折射光线相对于原来的入射光线而言的，经过凹透镜的任何折射光线都要比原来的入射光线发散一些.会出现三种情况：①入射光线会聚，折射后还是会聚光束，能相交一点，但是会聚程度明显减弱，会聚点后移；②入射光线的延长线经过凹透镜另一侧的焦点，变成平行光线；③入射光线发散折射后仍然是发散光束，但折射后的光线的张角增大，较原入射光线更加发散.10.【答案】D【解析】由图中可知，a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线．经透镜的作用后光线会聚，由此可判定此透镜为凸透镜；因为平行主光轴的光线经凸透镜会聚焦点，而a光线如果不发生折射，他将射向OP的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时OP小于焦距．用排除法可知，只有选项D是正确的.11.【答案】D【解析】由图可见，水滴作为物镜，成倒立放大的实像；放大镜是目镜，成正立放大的虚像．12.【答案】C【解析】凸透镜对光线有会聚作用，即无论入射光线的角度如何，经过凸透镜后，折射光线会相对于入射光线向主光轴靠近，与原入射光线作比较要会聚一些，因此一束光在空气中经凸透镜折射后，折射光束比原来光束会聚一些.13.【答案】凸；会聚；20【解析】摄像机的镜头捕捉到的是人的缩小的像，镜头应是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用. 凸透镜的焦距是10cm，当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距，也就是大于20cm时，能成倒立、缩小的实像．14.【答案】凸【解析】老花眼”即远视眼，像成在视网膜的后方，要想使像成在视网膜上，应利用凸透镜对光线的会聚作用，使像前移，重新成在视网膜上．15.【答案】倒立、缩小；焦距内；虚；远视．【解析】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，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立虚像，因远视眼的镜片是凸透镜，所以想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的远视镜片来代替．16.【答案】（1）A；（2）D；（3）B．【解析】（1）如图所示，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，能够说明照相机的成像原理，故A符合题意；（2）保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应使物距缩小，则像距变大，所以应将蜡烛右移，同时光屏也向右移．故D符合题意；（3）保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处，则此时物距大于2f，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立缩小的实像．故B符合题意．17.【答案】AC；小；材料【解析】(1)由图可知，根据实验要求，同样材质的只有A和C，且它们的厚度不同，便于实验的探究；(2)由图可知，乙图的焦距小，而乙凸透镜的厚度比较厚，会聚作用强，且凸面比较凸；(3)A、B两种材料的透镜厚度相同，但材质不同，所以得出的结论也就不同．可以通过此作实验“凸透镜的焦距大小与材料的关系”．18.【答案】（1）下；（2）左；照相机；右；（3）光屏；有．【解析】（1）根据光线过光心不改变方向，如图，像成在光屏的上方，要使像成在光屏的中央位置，可以让蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动．（2）如图所示，此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，所以要想成倒立、缩小的实像，即必须增大物距，即将蜡烛向左移动到2倍焦距以外，同时像距应该变小，所以光屏应该向左移动；由于近视镜是凹透镜，对光线有发散的作用，所以如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜，此时使得光线发散，所以会推迟成像，故应该将光屏向右移动；（3）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，即此时物体处于1倍焦距以内，此时光屏上没有像，但应站在光屏一侧观察，能看到蜡烛的正立、放大的虚像，当观察像时肯定有光进入人眼；19.【答案】解：由图可知，△ABO∽△AB´O，则已知AB的高为h1，物距u，像距v，则像高h2=答：像高h2为【解析】已知AB的高为h，物距u，像距v，利用相似三角形对应边成比例可求得像高h．20.【答案】【解析】由a点发出的平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后要过像点，同时其折射光线还要经过凸透镜的焦点，由此可以确定其焦点位置．作图过程：连接折射点和像点即为折射光线；过a点画出平行于凸透镜主光轴的入射光线，然后连接折射点和像点，交主光轴于F点，则点F 就是凸透镜的焦点．21.【答案】根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，确定焦点位置；②根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，确定焦点位置.图所示：【解析】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线分析解答即可．22.【答案】（1）（2）；放大镜【解析】（1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示.（2）连接A'A并延长交主光轴与一点，该点是凸透镜的光心O，过光心O做一个凸透镜；由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AC，连接A'C并延长交主光轴与一点F，F是凸透镜的焦点；如图所示.放大镜是利用这个原理.。

2平面镜成像与球面镜漫画释义知识互联网11. 平面镜成像原理: 如右图, 反射光线的反向延长线都会聚一点, 这点就是物体 在平面镜中所成的像．2. 入射光线的延长线, 会过反射光线上任意一点的像, 如图甲．3. 由光路可逆可知, 反射光线的反向延长线, 会过入射光线上任意一点的像, 如 图乙．【例1】 如图所示的两条反射光线是由镜前的某一发光点 S 射出的光经平面镜反射的结果. 请在图中作出发光点 S 的位置, 并补画对应的入射光线．夯实基础模块一：平面镜成像原理知识导航【答案】如图所示．【例2】如图所示, S 是平面镜前的一个发光点．由S 点发出的某条光线, 经平面镜反射后恰好通过A 点. 请在图中作出这条光线的入射和反射光路．【答案】如图所示．☆教师拓展题目: 某中学举办一次别开生面的“物理体育比赛”,运动员在竞赛之后要说明自己运用了哪些物理知识．比赛中有如下项目: 从A 点起跑, 到XY 线上抱起一个实心球, 然后跑向B 点, 要求跑过的距离最短．某同学在开始前先从终点B 径直走向XY 线, 越过XY 线到达某点C 后又转头一直走向A, 当再次经过XY 线时在地面做了个标记D．比赛时他从A 跑到D, 抱起球后跑到B．别人问他这样做的道理, 他只是笑着说受到了光学知识的启发. 请你说明C 点的准确位置, 指出使他受到启发的光学规律, 并证明他跑的路程最短．【答案】如图, C 点是B 点以XY 线为轴的轴对称点. 使这位同学受到启发是光的反射定律（或平面镜成像规律）∵BC⊥XY BE=CE, 直角三角形BDE 和CDE 全等. ∴DB=DC．学生跑过的路程为AD+DB．与AC 相等另设学生从A 点跑到XY 线上D 点以外的任一点D’后再跑到B. 同理可证D'B=D'C 这时学生跑过的路程AD'+D'B 与AD'+D'C 相等, 而在三角形AD'C 中, AD'+D'C＞AC, 所以, AD+DB 为最短路程.【例3】如图, 用手电筒对着平面镜中的像照射时, 观察到像比原来亮多了, 其原因是()．A．光把像照亮了B．光反射到物体上, 物体变亮了, 所以像也变亮了C．光使整个空间变亮了, 更便于观察像, 所以觉得更亮了D．光使镜子更明亮了, 所成的像也就更亮了【答案】B【例4】人在平面镜MN 中能看到物体AB 的像, 如图甲所示．至少把平面镜MN 上的哪一部分遮住, 人就看不见物体的像了? 在图上画出来．【答案】如图所示．【例5】由P 点发出一束光线, 经过相互垂直的平面镜两次反射后, 射出光线经过Q 点, 请画出光路图．【答案】如图所示【例6】 小明身高 1.80m, 通过作图说明, 为了通过面前的竖直放置的平面镜看到自己的全身像, 镜子至少多高? 挂在哪个高度?【答案】0.9m【例7】 如图所示, 水平地面上有一障碍物 ABCD, 较大的平面镜 MN 在某一高度上水平放置, 试用作 图法求出眼睛位于 O 点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围．如果想在原处看到更 大范围的地面, 水平放置的镜子的高度该怎样改变?【答案】图中 GH 所围区域就是眼睛位于 O 点从平面镜 NM 中所能看到障碍物后方地面的范围．假定水平放置的镜子的高度降低至与障碍 AB 面接触, 眼睛就看不到障碍物后面的地面, 因此, 如 果想在原处看到更大范围的地面, 水平放置的镜子所在高度应该增高（即向上平移）．能力提升【例8】 如图, AB 表示一水平放置的平面镜, P 1P 2 是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜）,MN 是屏, 三者互相平行. 屏 MN 上的 ab 表示一条水平的缝（即 a 、b 之间是透光的）. 某人眼睛 紧贴米尺上的小孔 S （其位置见图）, 可通过平面镜看到米尺的一部分刻度. 试在本题的图上 用三角板作图求出可看到的部位, 并在 P 1P 2 上把这部分涂以标志．【答案】或者【例9】 一般人脸（包括两耳）宽约 18cm ．两眼的光心相距约 7cm ．两眼光心离头和下巴分别为 10cm和 13cm ．当平面镜竖直放置时．则至少要用多大的平面镜（矩形）．才能看到自己脸的全部?【答案】先求镜宽（如左图所示）．设 A 1 、A 2 为两耳, B 1 、B 2 为两眼．因为 A 1B 1NM 及 A 2B 2 NM 均为平行四边形, 即 MN=A 1B 1 =A 2B 2 , 所以镜宽（ ）（ ）MN= A 1A 2 -B 1B 2 = 18cm-7cm =5.5cm2 2再求镜长（如图所示）．M N白纸支架设人脸长 CD , 眼在 B 处, 因为像长 C 'D ' = CD , 所以镜长P Q C ' D ' = C D 1 0 c m + 1 3 c m .= = = 1 1 2 2 2【例10】思考题:为了探究平面镜成像时, 像到平面镜的距离 v 与物到平面镜的距离 u 的关系, 现将泡沫塑料板 放在水平桌面上, 再将白纸平放并固定在泡沫塑料板上, 在白纸中间画一条直线 MN, 把一块 带支架的平面镜（不透明）沿直线 MN 放置, 使平面镜底边与直线 MN 重合, 且使平面镜垂直 于纸面, 如图所示. 请你在图装置的基础上, 利用一把刻度尺和一盒大头针设计一个实验, 确 定像的位置来测量像距, 比较像距与物距的大小关系.平面镜(不透明)泡沫塑料板【答案】（1）在镜前纸上适当位置插一枚大头针作为物体 S, 用眼睛观察到它在镜中的像 S ′.（2）在镜前物体 S 的右侧, 用一只眼睛观察物体 S 的像 S ′, 并沿视线在纸上插一枚大头 针 P 1, 使大头针 P 1 恰好能挡住像 S ′; 再插一枚大头针 P 2, 使大头针 P 2 恰好能挡住 大头针 P 1 和像 S ′.（3）在镜前物体 S 的左侧, 仿照步骤（2）分别在纸上插上大头针 P 3 和 P 4.（4）移去平面镜和大头针, 通过大头针 P 1 和 P 2 在纸上的针孔画一条直线, 再通过大头 针 P 3 和 P 4 在纸上的针孔画一条直线, 这两条直线的交点就是像 S ′的位置. （5）用刻度尺分别测出物体 S 到直线 MN 的距离 u 和像 S ′到直线 MN 的距离 v , 并分别 将 u 和 v 的数据记录到实验数据表中.去过科技馆的同学, 会看到这样 一个盒子, 盒子中间有一个小洞, 中 间有一个物体, 可是用手去摸, 却什 么也没有……模块二：球面镜知识导航特征对光线作用成像规律应用凹面镜以球面的内表面为反射面（1）当物距大于焦距：成倒立、放大的实像, 物体离镜面越远,像离镜面越近, 且像越小．（2）当物距小于焦距：成正立、放大的虚像, 物体离镜面越近,像离镜面越近, 且像越小太阳灶凸面镜以球面的外表面为反射面成正立、缩小的虚像观后镜【例11】在图的方框内画出合适的光学元件．【答案】凹面镜【例12】（多选）关于球面镜的下列说法中正确的是( )A. 球面镜对光的反射作用不遵守光的反射定律B. 凹镜对光线具有会聚作用, 凸镜对光线具有发散作用C. 发散光束经凹镜反射后一定能形成平行光D. 平行光经过凸镜反射后一定能形成发散光束【答案】BD【例13】汽车驾驶室旁的观后镜, 镜的种类和用途是( )A. 平面镜, 成等大正立实像B. 凹镜、会聚光线C. 凸镜、成放大正立虚像D. 凸镜, 成缩小、正立、虚像, 扩大观察范围【答案】D夯实基础【例14】医生检查耳道、鼻腔时, 头上常戴一个凹镜, 这凹镜的作用是( )A. 成缩小倒立实像B. 会聚光, 照亮细孔部分C. 成缩小、正立、虚像D. 对光起发散作用【答案】B【例15】（多选）下列生活中常见的电镀或抛光的物品中, 属于或包含凹镜的有( )A. 自行车铃盖B. 钢笔的笔帽C. 不锈钢饭勺D. 手电筒的"反光碗"【答案】CD【例16】小华发现物体距凹面镜距离不同, 成像性质不同, 于是他试着画出凹面镜的成像原理图. 下图是物体放在球面的曲率中心以外(大于两倍焦距)的位置, 请你试着画出物体放在曲率中心上、焦点以外曲率中心以内、焦点以内时凹面镜所成的像, 并且说出像的性质.【答案】倒立等大实像倒立放大实像整理放大虚像☆凸面镜成像原理, 老师带领学生画一画, 总结一些成像特点. ——正立缩小的虚像.能力提升【例17】(2011 年全国应用物理知识竞赛初赛) 人站在哈哈镜前, 会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形, 令人发笑. 现有一个如图甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜, 竖直置于水平地面上. 当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图乙所示), 他看到的像的情况是( )A. 上半身的像被拉长B. 下半身的像被拉长C. 全身的像都被拉长D. 全身的像都被压短【答案】B【例18】太阳光经过反光镜反射到反光球面镜上, 反光球面镜再将光线反射到大厅, 从而达到采集自然光的目的．当太阳移动后, 光线到达反光球面镜的位置也随之发生偏移, 相应的传感器就会受到光照产生电信号, 控制器根据不同传感器送来进来的信号控制反光镜作相应的调整．（1）该系统中, 被控调节的对象是哪部分?（2）装置中的球面镜应是凸面镜还是凹面镜?【答案】反光镜（因为太阳东升西落）凸面镜【例19】如图, 是某大型反射式望远镜的原理图, 请根据光路判断A、B、C、D 各是哪种光学元件．A B C D【答案】A:凹面镜B：平面镜C：凸面镜D：凹面镜实战演练【练1】生物显微镜的镜筒下面有一面小镜子, 用来增加进入镜筒的光强．如果小镜子允许选择, 效果最佳的应当是( )A．凹镜面B．凸镜面C．平面镜面D．乳白平面【答案】A【练2】(多选) 一束平行激光照射到一块面镜上, 反射光在光屏上留下比激光束直径大的圆形扩散亮斑, 那么该面镜( )A．一定是平面镜B．可能是凹面镜C．可能是凸面镜D．平面镜、凹面镜、凸面镜都有可能【答案】B、C【练3】为了能在镜中看到她更多的脸部, 她需要( )A．将镜子靠近．B．将镜子远离．C．换一面更大的镜子D．把镜子举高一些【答案】C【练4】如图所示, 平面镜上方有一竖直挡板P, AB 和CD 是挡板左侧的发光点S 发出的光经过平面镜反射后的两条反射光线, 请在图上画出发光点S. (要求留下作图痕)【答案】略【练5】如图所示, S’是发光点S 在平面镜M 中所成虚像点的位置, 要使S 的虚像点落到S’’处, 要适当地移动平面镜M, 请画出M 移动后的位置．【答案】先由S 和平面镜的开始位置利用对称性找出发光点S, 再根据平面镜成像时, 发光点S 与对应像点S" 的连线垂直平分于平面镜的特点画出平面镜的新位置．如图所示.牛顿望远镜伽利略和开普勒的望远镜都属于折射望远镜, 它们都由两个镜片组成, 工作原理并不复杂, 但它们的缺点却是明显的, 伽利略望远镜的放大倍率太小, 而开普勒望远镜的镜筒太长. 有没有办法使一种望远镜既有较大的倍率镜筒又不长呢? 反射望远镜就有这个优点.反射望远镜细分起来, 又有许多种类, 最常见的就是牛顿式反射望远镜. 它是由英国物理学家牛顿在1671 年发明的. 它的物镜是一片凹面镜, 而不是凸透镜, 它装在望远镜筒的后边, 而不是前边. 它的表面镀银, 可以把光线汇聚到前边, 在焦点处固定有一面镜子, 这个镜子把物镜的图像掉转90 度, 射在望远镜的筒壁上, 在筒壁上, 设置有一个目镜, 严格说来, 它是一个目镜组, 是由好几个镜片组成的, 相当于一个目镜, 这样可以提高图像质量. 用这种望远镜观测天体的时候, 观测者不是在望远镜的后边, 而是在望远镜的侧面. 由于它的反射平面镜固定起来很复杂, 所以它的镜筒也并不是标准的圆形, 而是中部有段鼓起, 就像葫芦一样, 所以又叫宝葫芦望远镜.。

专题十五 几何光学【扩展知识】一、光的独立传播规律当光线从不同方向通过透明媒质中一点时互不影响，不改变频率仍按原方向传播的规律。

二、折射率1．相对折射率：光从1媒质进入2媒质。

2．绝对折射率：任何媒质相对于真空的折射率。

三、发生全反射的临界角：n n n c 1arcsin arcsin12== 四、成像公式若u 为物距，v 为像距，而f 为焦距，则有： 放大率：物长像长==u vm （线放大率） 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=u v k （面放大率） 说明：（1）上述公式适用范围：面镜，薄透镜。

（2）适用条件：近轴光线；镜的两侧光学媒质相同。

（3）符号规定：“实正、虚负”的原则。

五、球面镜的焦距可以证明，球面镜的焦距f 等于球面半径R 的一半。

且凹透镜的焦距为正值，凸透镜的焦距为负值。

六、光具组成像七、透镜成像的作图法1．利用三条特殊光线2．利用副光轴【典型例题】例题1：（第一届全国物理竞赛题）如图所示，凸透镜L 的主轴与x 轴重合，光心O 就是坐标原点，凸透镜的焦距为10cm 。

有一平面镜M 放在y =-2cm 、x >0的位置，眼睛从平面镜反射的光中看到发光点A的像位于A2处，A2的坐标见图。

（1）求出此发光点A的位置。

（2）写出用作图法确定A的位置的步骤并作图。

例题2：（第六届全国物理竞赛题）在焦距为f的会聚薄透镜L的主光轴上放置一发光圆锥面，如图所示。

圆锥的中心轴线与主光轴重合，锥的顶点位于焦点F，锥高等于2f，锥的母线与其中心轴线的夹角等于α，求圆锥面的像。

例题3：（第九届全国物理竞赛决赛题）在很高的圆柱形容器的上口平放一个焦距为90mm 凸透镜，在透镜下方中轴线上距透镜100mm处平放一个圆面形光源，如图所示。

（1）光源产生一个半径为45mm的实像，求此实像的位置。

（2）若往容器中注水，水面高于光源10mm，求此时像的位置。

（3）继续注水，注满容器但又恰好不碰上透镜，求此时像的大小。

例题4：（第十一届全国物理竞赛题）照相机镜头L前2.28m处的物体被清晰地成像在镜头后面12.0cm处的照相胶片P上，两面平行的玻璃平板插入镜头与胶片之间，与光轴垂直，位置如图所示。

标准平面 待检光学面
温度升高
相邻两条纹中 h 心对应高度差 2 条纹整体移N H N 根，高度变化 2 条纹偏向膜（空气）厚部， 表示平面上有凸起。
平面上有凹坑。
5、测凸透镜的曲率半径
n1 >n2 <n3
n2 =1
R
明 k 2hn2 2k 1 暗 2 2 中心 h 0 2 顶点处为一暗斑
且这些彩色随着肥皂泡的增大而改变.解释此现 象.当肥皂泡将要破裂时,将呈现什么颜色?
三、用白光光源进行双缝实验，若用一纯红色滤光片盖 住一条缝，用一个纯蓝色滤光片盖住另一缝，则（ D ） A. 干涉条纹宽度发生变化 C. 干涉条纹亮度将变化 B. 产生红色和蓝色两 套干涉条纹 D. 不产生干涉条纹 不是相干光
l Nh N
λ=539.1nm

2
l 0.620nm
N 23
6、两个直径有微小差别彼此平行的滚柱间的距离为L，夹在 两平玻璃（足够长）中间，形成空气劈尖。当单色光垂直照 射时，产生等厚干涉条纹。若两柱间距离L变大，则在L范围 内（１）干涉条纹的数目如何变化？（２）间距如何变化？ 数目不变，间距变大

牛顿环
将凸透镜放在平板玻璃上,形成空气间隙.透镜与 玻璃之间形成厚度不均的空气层，空气层的厚度
自切点向四周逐渐增加，等厚点的轨迹是以切点
为中心的圆，因此等厚干涉条纹是一系列以切点 为圆心的圆环，称牛顿环.
测凸透镜的曲率半径
明 k 2hn2hk )2 rk2 rk R 2 2 2 2 Rhk hk rk rk 2hk
I max
I0 I 0 2 I1 I 2 2 1.5I 0 2 I 0 2.9 I 0