专题04 透镜成像讲和练
1.了解:透镜的种类和特点;透镜成像原理;生活中常用光学仪器及特点;眼睛的构造及成像特点;显微镜和望远镜的工作原理。
2.会:画透镜成像光路;进行凸透镜成像作图;利用凸透镜成像规律解答实际问题。 3.理解:透镜的三条主要光线;成像虚实;眼睛视力矫正方法。 4.掌握:凸透镜成像规律及应用。 5.能:通过生活中的实例分析透镜应用。
1.(2017?贵港)大山同学做“探究凸透镜成像”的实验,当他把烛焰移到距透镜39cm的地方时,在光屏上观察到倒立缩小的像,则该凸透镜的焦距不可能的是( )。
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm 【答案】D。
【解析】把蜡烛放在距离凸透镜39cm的某一位置时,在透镜另一侧得到一个清晰的,倒立的、缩小的像,则u>2f,即39cm>2f,解得f<19.5cm,则选项ABC都符合,只有D选项是不可能的。故选D。
2.(2017?北京)下列说法中正确的是( )。
A.放大镜的镜片是凹透镜; B.照相机的镜头是凹透镜; C.近视眼镜的镜片是凸透镜;D.远视眼镜的镜片是凸透镜 【解析】A、放大镜的镜片是凸透镜,故A错误;
B、照相机的镜头是凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,成倒立缩小实像的原理制作的,故B错误; C、近视眼镜是凹透镜,故C错误;
D、远视眼的镜片是凸透镜,故D正确。故选D。
3.(2019·益阳)在探究凸透镜成像规律实验中,小明在实验室选用了光具座、焦距为15cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等器材进行试验,把凸透镜安放在光具座50cm刻度线处。
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(1)将蜡烛放在25cm刻度线处,则在光屏上成倒立______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像; (2)如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置,在光屏上的像将向______(选填“x轴正方向”、“x轴负方向”、“y轴正方向”、“y轴负方向”)移动;
(3)把点燃的蜡烛放在光具座40cm刻度线处,眼睛在______(选填“透镜左侧”、“透镜右侧”)可观察到蜡烛的像。
【答案】(1)放大;(2)x轴正方向;(3)透镜右侧。
【解析】(1)将蜡烛放在25cm刻度线处,u=50cm-25cm=25cm,f<u<2f,则在光屏上成倒立,放大的实像;
(2)如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置,蜡烛垂直纸面向里,根据凸透镜成倒立的实像,物体相对于凸透镜左右移动,则像右左移动,方向相反,在光屏上的像将向x轴正方向移动;
(3)将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处,物距为50cm-40cm=10cm,u<f,成正立放大的虚像,眼睛在透镜右侧可观察到蜡烛的像。
故答案为:(1)放大;(2)x轴正方向;(3)透镜右侧。
4.(2019邵阳)小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验,肯定不能得到( )。
A.放大的实像 B.倒立的虚像 C.倒立的实像 D.放大的虚像 【答案】B。
【解析】老花眼镜的镜片是凸透镜,根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立缩小实像。 物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立放大的实像,物体在二倍焦距处时成倒立等大的实像, 物体在一倍焦距以内成正立放大虚像,
综上所述,不能成倒立的虚像,故B符合题意。故选B。 5.(2017·泰安)关于透镜的应用,下列说法正确的是( )。
A.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用;B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内;
C.投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外;D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
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【答案】A。
【解析】A.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用;此说法正确。远视眼是因为成像在视网膜后面,晶状体对光的会聚作用变差产生的。所以应该佩戴凸透镜进行矫正。
B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内;此说法错误。照相机照相时,景物都在镜头的2倍焦距以外。 C.投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外;此说法错误。投影仪所成的像是倒立、放大的实像,投影片应该在焦距和2倍焦距之间。
D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像;此说法错误。望远镜的物镜是凸透镜,看远处物体时,所成的像一定时倒立、缩小的实像。
6.(2019·武威)如图所示,请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线。
【解析】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:
7.(2017·广东)如题图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜的焦距为12cm。
(1)蜡烛和凸透镜的位置不变,要使光屏承接到一个倒立、 清晰的实像,具体的操作是: 首先将光屏向右移动, ,直到找到最清晰的像,日常生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往 偏离光屏中心。
(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点不足之处:
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① ;② 。
【答案】(1)放大、以65刻度线为界;(2)上;(3)①烛焰位置会发生变化,②烛焰晃动对观察成像有影响。
【解析】(1)凸透镜焦距是12cm,由图可知物距是15cm,此时凸透镜成像一定是倒立、放大的实像;如果蜡烛和透镜位置不变,光屏需要在大于65cm刻度线右侧,此时的成像和生活中的投影仪的工作原理相同。
蜡烛变短,会使烛焰的像往上移动。
用蜡烛做发光物体主要的不足有:烛焰位置会发生变化;烛焰遇风会晃动,对观察成像有影响。 答案为:(1)放大、以65刻度线为界;(2)上;(3)①烛焰位置会发生变化,②烛焰晃动对观察成像有影响。
一、透镜及其概念
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。 2.透镜与面镜区别:面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类:透镜分为凸透镜和凹透镜。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜(远视镜镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)。 (2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)。 4.透镜光路基本概念:图(1)是透镜光路示意图。
(1)过透镜两个球面球心的直线叫主光轴(主轴),用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心,用“O”表示。
FC
a.凸透镜光路
图(1) 透镜光路示意图
FOb.凹透镜光路
C (2)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,用“F”表示,如图(2)a所示;平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其反向延长线会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图(2)b所示。
4
a.凸透镜光路概念
图(2)透镜光路概念
b.凹透镜光路概念
(3)焦点到光心的距离焦距,焦距用“f”表示,图(1)中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
(4)物体到光心的距离叫物距,用“u”表示。 (5)像到光心的距离叫像距,用“v”表示。 5.透镜的三条特殊光线
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变,如图(3)所示。
图(3)过光心的光线
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点,如图(4)所示。
图(4)平行于主轴的光线
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图(5)所示。
图(5)过焦点的光线
6.透镜的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。
二、生活中的透镜
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2020年中考物理复习专题04 透镜成像(讲练)(解析版)
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