内容正文:
第四章 多彩的光
第5节 科学探究:凸透镜成像
一、知识点典例解析
知识点1 凸透镜和凹透镜
知识总结:中间比边缘厚的透镜为凸透镜;中间比边缘薄的透镜为凹透镜。
【典例解析】
例1 (2022秋•泰山区期末)如图四种玻璃透镜中( )
A.只有①是凸透镜 B.只有②是凸透镜
C.只有①和③是凸透镜 D.只有④是凹透镜
【解析】 由图可知,①③都是中间厚,边缘薄,是凸透镜;②④是中间薄,边缘厚,是凹透镜。
【答案】 C
例2 (2022秋•茂南区期末)如图所示虚线方框内各放置一个透镜,远处发出的两束光通过透镜前后的方向。如图所示,则以下判断中正确的是( )
A.(a)为凸透镜(b)为凹透镜 B.(a)(b)都为凸透镜
C.(a)为凹透镜(b)为凸透镜 D.(a)(b)都为凹透镜
【解析】 由于凹透镜对光线有发散作用,故两个图中都是凹透镜。
【答案】 D
【变式题】
1.如图四种玻璃透镜中( )
A.只有a是凸透镜 B.只有b是凸透镜
C.只有a和b是凹透镜 D.只有d是凹透镜
【解析】 a、b、c都是中间厚,边缘薄,是凸透镜,故ABC不符合题意;d是中间薄,边缘厚,是凹透镜,故D符合题意。
【答案】 D
2.(2023春•花都区期中)在下列虚框中放入适当的凸透镜或凹透镜,光路图成立。其中放入凹透镜的是( )
A.甲和丁 B.乙和丁 C.丙和丁 D.乙和丙
【解析】 甲、丁两图中,经过透镜后光线变会聚了,为凸透镜;乙、丙中光线,经过透镜后变发散了,为凹透镜。
【答案】 D
知识点2 透镜对光的作用
知识总结:凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用。
【典例解析】
例3 (2022秋•招远市期末)有媒体报道:在烈日下洗车,水滴所产生的效果会使车身局部产生高温现象,时间长了车漆便失去光泽,对这一现象合理的解释是( )
A.水滴相当于平面镜,能使光发生折射而让车漆失去光泽
B.水滴相当于凸透镜,能使光聚在车身的局部而产生高温
C.水滴相当于凹透镜,能使光聚在车身的局部而产生高温
D.水滴相当于凸透镜,能使光发散从而车身局部产生高温
【解析】 在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜,把太阳光进行了会聚,同时也会聚了太阳光的能量,使得局部高温,从而伤害汽车的外表。
【答案】 B
【变式题】
3.(2022秋•越秀区期末)如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的A点,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜的种类以及对光线起的作用分别是( )
A.凸透镜会聚 B.凹透镜会聚 C.凸透镜发散 D.凹透镜发散
【解析】 放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜,由此可知,该透镜对光线有发散作用,所以该透镜是发散透镜即凹透镜。
【答案】 D
4.(2023•襄阳)西汉时期的《淮南万毕术》中,记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”其中“削冰令圆”是把冰削成 透镜;“以艾承其影”是把“艾”(易燃物)放在透镜的 上。
【解析】 削冰令圆”是把冰削成凸透镜;“以艾承其影”是把“艾”(易燃物)放在透镜的焦点上,凸透镜对光线有会聚作用,会将艾点燃。
【答案】 凸;焦点
知识点3 焦点和焦距
知识总结:(1)过凸透镜光心的光线传播方向不变;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点F;
(3)焦点到光心的距离叫焦距,焦距越小、凸透镜的折光能力越强;
(4)将凸透镜的某部分用手遮住,仍然有光线透过凸透镜,该凸透镜对光将仍然具有会聚作用;
(5)凸透镜的焦距越小,会聚能力越强。
【典例解析】
例4 一束跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图所示。下列说法中正确的是( )
A.O点为该凸透镜的焦点
B.任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于F点
C.OF的距离越短,说明透镜的折光能力越强
D.若把图中凸透镜的上半部分用手遮住,该凸透镜对光不具有会聚作用
【解析】 由图知过O点的光线传播方向不变,O为该凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,故A错误;只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会会聚在焦点F,故B错误;焦点到光心的距离OF(焦距)越短、凸透镜的折光能力越强,故C正确;若把图中凸透镜的上半部分用手遮住,仍然有光线透过凸透镜,该凸透镜对光将仍然具有会聚作用,故D错误。
【答案】 C
例5 (2022秋•郏县期末)下列关于透镜的说法中,正确的是( )
A.焦距越长,透镜对光的折射作用越弱
B.凸透镜只对平行光有会聚作用
C.凹透镜两个焦点之间的距离叫做焦距
D.平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
【解析】 焦距越长,透镜对