【物理】初中物理透镜及其应用答题技巧及练习题(含答案)
一、初中物理透镜及其应用
1.下列有关光学知识的叙述正确的是( )
A. 光年是一个非常大的距离单位 B. 近视眼镜利用了凹透镜对光的会聚作用
C. 电视机遥控器是利用紫外线工作的 D. 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 【答案】A
【解析】【解答】解:
A、光年是光在一年的时间内走的路程,所以是一个非常大的距离单位,故A正确; B、近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚,因此利用了凹透镜对光的发散作用,故B错误;
C、由于红外线的穿透力强,电视机遥控器是利用红外线工作的,故C错误;
D、放大镜是根据物距小于焦距时,凸透镜成正立放大虚像,则借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,故D错误. 故选A.
【分析】(1)光年是光在一年的时间内走的路程;(2)掌握近视眼的成因及矫正,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;(3)红外线的穿透力强,紫外线的化学效应强;(4)放大镜是根据物距小于焦距时,凸透镜成正立放大虚像的原理制成的.
2.小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来)。下列说法正确的是( )
A.图中成像原理与电影放映机的成像原理完全相同
B.取走光屏,蜡烛和凸透镜在图中位置,从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像
C.将蜡烛移到15cm刻度线处,凸透镜不动,光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
D.将蜡烛移到35cm刻度线处,凸透镜不动,光屏移动到适当位置能呈现清晰的烛焰像 【答案】B
【解析】【解答】A.由图可知,物距u=50cm-10cm=40cm,v=80cm-50cm=30cm,物距u>v,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,A不符合题意。
B.蜡烛和凸透镜在图中位置,取走光屏,实际光线会聚成实像后继续向前传播,进入人的眼睛,所以从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像,B符合题意为答案。 C.将蜡烛移到15cm刻度线处,凸透镜不动,根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,光屏向右移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像,C不符合题意。
D.由图可知,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,f<v=30cm<2f,则15cm<f<30cm,将蜡烛移到35cm刻度线处,凸透镜不动, 则蜡烛在焦点之内,所以无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像,D不符合题意。 故答案为:B 【分析】 物体位置 u>2f u=2f f2f 像、物异侧 像、物异侧 像、物异侧 像的大小 缩小 等大 放大 像的性质 倒立实像 倒立实像 倒立实像 应用举例 照像机 测焦距 幻灯机 投影仪 48.物体在凸透镜前30cm处,可以得到倒立放大的像,现将物体向透镜移近15cm,得到的像是( )
A. 倒立放大的实像 B. 倒立等大的实像 C. 正立放大的虚像 D. 条件不足,无法判定 【答案】C
【解析】【解答】物体在凸透镜前30cm处,可以得到倒立放大的像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距,即 则 像。 C符合题意。 故答案为:C 【分析】 物体位置 u>2f u=2f f2f 像、物异侧 像、物异侧 像、物异侧 像的大小 缩小 等大 放大 像的性质 倒立实像 倒立实像 倒立实像 应用举例 照像机 测焦距 幻灯机 投影仪 ;
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当物体向透镜移近15cm时,物距为15cm,所以此时物体在焦距以内,成正立放大的虚
49.如图所示,是李奶奶的眼睛看物体时成像的情况,则她的眼睛类型及矫正时所需佩戴的眼镜分别是( )
A. 远视眼凸透镜 B. 远视眼凹透镜 C. 近视眼凸透镜 D. 近视眼凹透镜 【答案】 A
【解析】【解答】该眼睛看物体时像成在了视网膜的后方,对光线的会聚能力变弱了,是
远视眼的示意图;为了使像成在视网膜上,应佩戴对光线有会聚作用的凸透镜进行矫正. 【分析】远视眼的成因:晶状体凸度过小或眼球前后径过短,对光线的会聚能力变弱,外界物体的像成在视网膜后方;矫正方法:佩戴凸透镜,使进入眼睛的光线会聚一些后再通过晶状体,使像成在视网膜上.
3.如图所示是小明看到老师拿着放大镜看自己时的情景,若放大镜镜片的焦距大约在10cm左右,则下列说法中正确的是( )
A.老师看小明是倒立缩小的 B.小明距离老师在10cm以内
C.老师在镜中放大的眼睛其实在真实的眼睛后面 D.小明若戴有近视镜则不可能看到图示情景 【答案】C
【解析】【解答】当凸透镜成像时,若u<f , 成正立、放大的虚像,由图知道,可知小明刚好通过透镜能看到老师眼睛正立的虚像,所以此时老师的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,老师在镜中放大的眼睛其实在真实的眼睛后面,C符合题意;由于老师的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,所以,无论小明是否戴有近视镜,小明都能通过透镜能看到老师眼睛正立的虚像,D不符合题意;由于小明到凸透镜的距离是u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时像距是2f>v>f , 眼睛中视网膜相当于光屏,而此时老师的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,所以老师从透镜中看不到小明的像,AB不符合题意, 故答案为:C。
【分析】放大镜:原理、成放大、正立的虚像,u 4.正午时,太阳光垂直照射水平地面,取一直径是15cm的圆形的薄透镜正对阳光,在距透镜12cm的地面上得到一个光斑,其直径是5cm,若将透镜向上移动少许,光斑变小,则透镜的焦距是( ) A. 6cm B. 12cm C. 18cm D. 24cm 【答案】 C 【解析】【解答】在距透镜15cm的地面上得到一个光斑,说明太阳光经凸透镜未过焦点会聚的,或已过焦点会聚的光斑。将透镜向上移动少许,光斑变小,说明太阳光经凸透镜是没过焦点会聚的光斑。光斑的直径是透镜直径的 ,说明太阳光经凸透镜形成的光斑是焦距 ,即焦距是 12cm=18cm. 故答案为:C. 【分析】凸透镜对光线有会聚的作用;最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置,焦点 到透镜光心的距离就是焦距. 5.如图所示,是小明同学拍摄的武汉长江大桥的照片,下列说法正确的是( ) A. 要想使桥的像小一些,小明应离桥远一些再拍摄 B. 桥在水中的倒影是由于光的直线传播形成的 C. 桥在水中的倒影是由于光的折射形成的 D. 拍摄时底片上的像是倒立放大的实像 【答案】A 【解析】【解答】A. 要使底片上桥的像变小,物距要增大,所以马亮离桥要远一些。A符合题意。 B. 桥在水中的倒影是由于光的反射形成的。B不符合题意。 C. 桥在水中的倒影是由于光的反射形成的。C不符合题意。 D. 拍摄时底片上的像是倒立、缩小的实像。D不符合题意。 故答案为:A. 【分析】凸透镜成像的应用: 照相机:原理;成倒立、缩小的实像,u>2f 幻灯机:原理、成倒立、放大的实像,f 6.用天文望远镜和显微镜观察物体时,下列关于像的说法中,正确的是( ) A. 用天文望远镜观察时,像是倒立、缩小的 B. 用天文望远镜观察时,像是倒立、放大的 C. 用显微镜观察时,像是正立、放大的 D. 用显微镜观察时,像是正立、缩小的 【答案】 A 【解析】【解答】(1)显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像;目镜相当于放大镜,将投影仪成倒立的放大的实像再次放大,所以显微镜最后成的是倒立、放大的虚像。(2) 天文望远镜观察时,物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像,这个实像正好落在目镜的焦点以内,这跟放大镜的成像原理相同,所以目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用,所以天文望远镜最后成的像是倒立、缩小的 . 故答案为:A . 【分析】显微镜的物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像,目镜相当于放大镜,显微镜观察到的像是倒立、放大的虚像;天文望远镜的物镜相当于照相机成倒立的缩小的实像,物镜与放大镜的成像原理相同,目镜起到将物镜成的缩小的实像再次放大的作用,但相对于物体,像是倒立、缩小的 . 7.下列说法中正确的是( ) A. 投影仪的镜头是凹透镜 B. 照相机的镜头是凹透镜 C. 远视眼镜的镜片是凸透镜 D. 近视眼镜的镜片是凸透镜 【答案】 C 【解析】【解答】A投影仪的镜头是凸透镜,其是利用物体在1倍和2倍焦距之间,像成在另一侧的2倍焦距以外,成倒立放大实像的原理制作的,A不符合题意; B. 照相机的镜头是凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小实像的原理制作的,B不符合题意; C. 远视眼是由于晶状体太薄或眼球的前后方向太短,像成在视网膜的后方,故用凸透镜来矫正,C符合题意; D. 近视眼是由于晶状体太厚或眼球的前后方向太长,导致像成在视网膜的前方,故用凹透镜来矫正,D不符合题意. 故答案为:C. 【分析】投影仪、照相机的晶体是凸透镜,远视眼镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜. 8.飞机在海上进行搜救时,工作人员常常需要从飞机上拍摄海面的照片,若使用的照相机镜头焦距为100 mm,则底片与镜头的距离应该( ) A. 大于200 mm B. 恰为100 mm C. 小于100 mm D. 略大于100 mm 【答案】 D 【解析】【解答】照相机的镜头相当于一个凸透镜,镜头的焦距是100mm,胶片和镜头之间是像距,2f>v>f,所以胶片到镜头的距离大于100mm小于200mm。由题意可知从飞机上拍摄海面的照片此时物距很大,所以像距会很小,即像很靠近焦点,D符合题意。 故答案为:D 【分析】照相机:原理;成倒立、缩小的实像,u>2f. 9.小杨做“研究凸透镜成像规律”时,有下面不同焦距的四块凸透镜,实验中烛光移到离凸透镜16cm处,得到烛焰倒立、放大的像,这块凸透镜的焦距可能是( ) A. f=16cm B. f=12cm C. f=8cm D. f=4cm 【答案】 B 【解析】【解答】烛焰移到离凸透镜16cm处,得到烛焰倒立放大的像,所以2f>16cm>f,解得16cm>f>8cm,所以凸透镜的焦距可能是12cm,B符合题意,ACD不符合题意. 故答案为:B. 【分析】当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,能成倒立、放大的实像. 10.在探究凸透镜成像规律的实验中,出现如图所示的情景,说法正确的是( )