【分析】(1)中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。根据两种透镜的定即可进行分类;
(2)凸透镜对光起会聚作用,凹透镜对光起发散作用。
【解答】解:根据中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,所以属于凸透镜的是ABD,共同特点是中间厚、边缘薄(或对光有会聚作用);根据中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜,所以属于凹透镜的是CE,共同特点是中间薄、边缘厚(或对光有发散作用)。
故答案为:ABD;中间厚、边缘薄(或对光有会聚作用);CE;中间薄、边缘厚(或对光有发散作用)。【点评】本题考查了透镜的分类和对光的作用,属于基本的识记内容,比较简单。
12.如图所示是透镜的截面图,其中 1、2、3 是凸透镜, 4、5、6 是凹透镜(填序号)
【分析】中间比边缘厚的透镜是凸透镜;中间比边缘薄的是凹透镜。
【解答】解:如图,中间比边缘厚的是1、2、3.中间比边缘薄的是4、5、6。 故答案为:1、2、3;4、5、6。
【点评】根据厚薄、阳光聚焦、成像法、放大法区分凸透镜和凹透镜。
13.在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小华将凸透镜正对阳光,再把一张白纸放在它的下方,如图所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L.你认为凸透镜的焦距f 可能大于 (可能大于/等于/一定小于)距离L.然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距f一定 小于 (大于/等于/小于)刚才测得的距离L。
【分析】(1)这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,从这两种可能进行分析。 (2)一定要明确焦点之前的光线是会聚的,焦点之后的光线是发散的。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点,这点是凸透镜的焦点,光线到达焦点并且继续向前射出,这个非最小的光斑可能在焦点之前,也可能在焦点之后。如果光斑在焦点之前,焦距会大
于L,如果光斑在焦点之后,焦距会小于L。
如果凸透镜远离白纸,此时光斑变大,说明光斑在焦点之后,焦距小于L。 如果凸透镜远离白纸,此时光斑变小,说明光斑在焦点之前,焦距大于L。 故答案为:(1)可能大于;(2)小于。
【点评】本题要明确光线会聚成点之后,还沿原路继续向前射出。
14.在森林里决不允许随地丢弃透明饮料瓶。这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个 凸透 镜对太阳光有 会聚 作用,可能会导致森林火灾。
【分析】丢弃的饮料瓶类似于凸透镜,会使太阳光会聚到一点,从而使局部的温度过高,从而引起火灾。【解答】解:
雨水进入饮料瓶之后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,它能使太阳光会聚于焦点,使焦点处的光最集中、温度最高,可点燃枯草、枯枝和树叶等易燃物,造成火灾。 故答案为:凸透; 会聚。
【点评】此题考查了对凸透镜的认识及其作用,会利用凸透镜的特点解释一些自然现象。把物理知识渗透在实际生活中进行考查,是从生活走向物理,从物理走向社会的具体体现。
15.小雯站在竖直平面镜前看见镜中的自己,感叹由于长期没有注意健康用眼,早早就患上了近视眼。她戴的眼镜对光起 发散 (选填“会聚”或“发散”)作用;如果小雯距离平面镜1.5m,则她在镜中的像到镜面的距离为 1.5 m。
【分析】(1)近视镜是凹透镜,对光线有发散作用。
(2)根据平面镜成像时,像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等即可直接得出答案。
【解答】解:近视眼是由于眼睛的晶状体会聚能力变强,像成在视网膜的前方,要想使像成在视网膜上,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚;因为凹透镜中间薄、边缘厚,对光线有发散作用; 平面镜成像时,像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等,
所以小雯距离平面镜1.5m,则她在镜中的像到镜面的距离也为1.5m。
故答案为:发散;1.5。
【点评】此题结合近视眼的纠正方法考查对凹透镜的理解与掌握情况,同时还考查了平面镜成像的特点﹣﹣像距等于物距,此题难度不大,属于基础题。 三.实验探究题(共3小题)
16.实验室有两个透镜,一个是凸透镜,一个是凹透镜。要区别哪一个是凸透镜,哪一个是凹透镜,不准用手摸镜子,也不能使用专门仪器,请你想一个方法区别这两个透镜。 【分析】分辨凸透镜和凹透镜有四种方法:
(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。 (2)中间比边缘厚的是凸透镜;中间比边缘薄的是凹透镜。 (3)凸透镜能使物体成放大的像,凹透镜只能使物体成缩小的像。 (4)凸透镜能成实像,凹透镜只能成虚像。
【解答】答:阳光聚焦法:把透镜正对太阳光,上下移动透镜,能在地面上形成最小、最亮的光斑的是凸透镜,地面上有暗圈的是凹透镜。
放大镜法:透镜放在课本的文字上,透镜逐渐远离课本上的字,能起放大作用的是凸透镜,不能起到放大作用的是凹透镜。
成实像的方法:在教室里,在窗户和窗户对面的墙之间,透镜靠近墙,能在墙上成窗户倒立的实像的是凸透镜,不能成像的是凹透镜。
【点评】本题具有开放性,对学生的发散思维训练较好,需要学生综合了解凸透镜和凹透镜的特点才行。17.(1)小强做光的色散实验,看到白光经三棱镜折射后,光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带,产生了一个问题:红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同?于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。
a.请你在图中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线(图中F1、F2两点表示焦点) b.小强得到的结论是: 红光对凸透镜的焦距大,紫光对凸透镜的焦距小 。
(2)如图所示,小丽探究凸透镜成像规律。适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置,在光屏上得到一个缩小的像;保持蜡烛和光屏的位置不变,使透镜向 蜡烛(左) 移动,在光屏上得到一个放大的像;然后,保持蜡烛和透镜现在的位置不变,将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜做实验,使光屏向 凸透镜(左) 移动,得到了一个清晰的像,此时像的大小比更换透镜前变 小 。
【分析】(1)根据不同单色光的折射角不同来判断折射光线射出的情况,偏折程度大的焦距小。
(2)根据凸透镜的成像规律或成实像时“物近像远像变大”的特点,结合题意来确定物距和像距的关系。 【解答】解:(1)a、由光的色散现象可知,不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同。凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的,红光的偏折程度最小,所以折射光线指向F2;紫光的偏折程度最大,所以折射光指向F1。
b、根据光路图可知:红光的偏折程度小,所以焦距大;紫光的偏折程度大,所以焦距小。
(2)根据凸透镜成像的规律及成实像时“物近像远像变大”的特点,要想在光屏上得到一个放大的像,物体应该离透镜近些,光屏离透镜远些,所以透镜应向蜡烛移动。
若保持蜡烛和透镜的位置不变,将原来透镜更换为一个焦距较小的凸透镜,则焦距小的透镜会聚能力强,光屏应该向透镜移动,这样像的大小比更换透镜前要小一些。 故答案为: (1)a、
b、红光对凸透镜的焦距大,紫光对凸透镜的焦距小。 (2)蜡烛(左),凸透镜(左),小。
【点评】物距大于焦距时,凸透镜成倒立的实像,并且物近像远像变大。物体在二倍焦距上,像也在二倍焦距上,并且像与物等大。利用这一规律做题,有时会比套用“凸透镜的成像规律”简单得多。 18.小雯用自制的水凸透镜(当向水凸透镜里注水时焦距变小,抽水时焦距变大)来探究“凸透镜成像规律”。
(1)如图甲所示,让一束平行于主光轴的光射向水凸透镜,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,则此水凸透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)小雯将蜡烛、水凸透镜和光屏调整至图乙所示的位置时,光屏上出现清晰的烛焰像,此像的性质是倒立、 缩小 的实像,小雯接着在蜡烛和光屏位置都不变的情况下,将水凸透镜移至光具座 25.0 cm刻度处,再次得到清晰的烛焰像。然后,小雯利用注射器从水凸透镜中向外抽少许水,光屏上原来清晰的像变得模糊不清,小雯要想重新得到清晰的烛焰像,在蜡烛和水凸透镜的位置都不变的情况下,应将光屏向 远离 (选填“远离”或“靠近”)水凸透镜的方向移动。 【分析】(1)掌握焦距的概念:从焦点到凸透镜的距离;
(2)分析物距和焦距的关系,u>2f,成倒立、缩小的实像。2f>u>f,成倒立、放大的实像。u<f,成正立、放大的虚像,据此得出结论;根据光路的可逆性解答;
当把“水凸透镜”水向外抽取时,使其变薄、凸透镜对光线的会聚能力减弱,使像成在原来像的后方。 【解答】解:(1)由焦距的概念知,从焦点到凸透镜的距离f=70.0cm﹣60.0cm=10.0cm;
(2)由图可知,u=40.0cm﹣10.0cm=30.0cm,u>2f,物体处于2倍焦距之外,所以成倒立缩小的实像,像距v=55.0cm﹣40.0cm=15.0cm,根据光路的可逆性,在蜡烛和光屏位置都不变的情况下,将透镜移至距蜡烛即u'=15.0cm时,此时v'=30.0cm,即透镜移至光具座10.0cm+15.0cm=25.0cm处,可在光屏上呈现倒立放大的像;
当把“水凸透镜”水向外抽取时,使其变薄、凸透镜对光线的会聚能力减弱,使像成在原来像的后方。因此要想重新得到清晰的像,应将光屏向远离水凸透镜的方向移动。