2023-2024学年下学期初中物理北师大版八年级期末必刷常考题之透镜
2024-06-06
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 一、透镜,二、学生实验:探究——凸透镜成像,三、生活中的透镜 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 897 KB |
| 发布时间 | 2024-06-06 |
| 更新时间 | 2024-06-06 |
| 作者 | 理科精品资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45628103.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023-2024学年下学期初中物理北师大版八年级期末必刷常考题之透镜
一.选择题(共10小题)
1.如图所示,MN为透镜L的主光轴,AB为一条从左边射向透镜后折射的光线,由此可以判定( )
A.若L是凸透镜,B点一定是L的焦点
B.若B点是L的焦点,则L一定不是凸透镜
C.若B点是L的焦点,AB的入射线一定平行于主光轴
D.若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的,则L一定不是凹透镜
2.下列各图是小明所画的光经过透镜(图中未画出)后的折射光路,其中是凸透镜的是( )
A. B.
C. D.
3.要使光线发生如图所示的偏折,则可使用的光学元件是( )
A.一定是平面镜 B.一定是凸透镜
C.一定是凹透镜 D.三者均有可能
4.如图所示,属于凹透镜的是( )
A.①②③ B.①②④⑤ C.①③⑤ D.②④⑥
5.小明通过f=5cm的凸透镜看到了课本上“凸透”两字的像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.此透镜可以用于制作近视眼镜的镜片
B.看到的“凸透”两字的像是实像
C.课本上“凸透”两字到凸透镜的距离大于5cm
D.将凸透镜远离“凸透”两字,可以看到倒立的像
6.因为有了光,自然界才绚丽多彩。下列关于光学知识的说法不正确的是( )
A.漫反射同样遵守光的反射定律
B.小猫叉不到鱼,是因为它看到的是鱼变深的实像
C.手影是光的直线传播形成的
D.说明光从空气射入凸透镜时,凸透镜对光有会聚作用
7.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.光线通过透镜的光心时传播方向不会发生变化
B.光线通过透镜折射后,会聚在主光轴上的点叫焦点
C.凸透镜是很厚的透镜,而凹透镜是很薄的透镜
D.一束会聚的光线经过凹透镜,折射后的光线一定变成发散的光线
8.如图所示,我国发射的地球同步(静止轨道)气象卫星“风云四号”,在距地表高度为36000km处利用红外遥感技术拍摄的祖国全景图,被微信采用为启动页面图片,寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。下列说法中正确的是( )
A.光在真空中的传播速度要比电磁波的快,且为3×105m/s
B.以地面为参照物,“风云四号”卫星是运动的
C.卫星拍摄地球,地球位于卫星相机透镜的2倍焦距之外
D.卫星能够拍摄到地球,是因为地球是光源
9.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰放在凸透镜左侧8cm处,在距离凸透镜右侧15cm处的光屏上成倒立的像,保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列说法正确的是( )
A.凸透镜未移动时,烛焰在光屏上成缩小的像
B.凸透镜未移动时,烛焰在光屏上成等大的像
C.凸透镜移动到新位置,烛焰在光屏上可能成缩小的像
D.凸透镜移动到新位置,烛焰在光屏上可能成放大的像
10.人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人。如图所示,人形机器人正在给汽车做质检工作,其头部安装有高感知摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头相当于凹透镜
B.摄像头所成的是倒立、缩小的实像
C.摄像头成像的原理与投影仪相同
D.当机器人靠近汽车仔细检查时,摄像头所成的像变小
二.填空题(共5小题)
11.如图是小明利用凸透镜观察“2024”字样的情景,通过凸透镜观察到的是“24”的 (选填“虚”或“实”)像,若想让观察到的像更大一些,他可以将凸透镜适当 (选填“远离”或“靠近”)字样。
12.某学校为了加强管理,进入学校需要进行刷脸认证。如图所示,当人走近摄像头时,光源自动打开,照亮 (选填“人脸”或“显示屏”);要使感光元件上的像更大些,人应该离镜头 (选填“远”或“近”)些,此时人与摄像头镜头的距离 (选填“小于一倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“大于二倍焦距”)。
13.“冰能生火”,这是真的吗?为了验证这一现象的真实性,实验小组用冰块制作成透镜。如图所示是用冰块打磨的凸透镜,利用凸透镜实验者成功将手中的报纸点燃。请你回答:
(1)制作透镜的过程中要尽量避免阳光直射,原因是为了减缓冰块 。(填物态变化名称)
(2)能将报纸点燃是因为凸透镜对光产生 作用;凸透镜表面 (选填“光滑”或“粗糙”),可以增加透镜对光的这种作用效果。
(3)将报纸放置在凸透镜的 位置,可以更快点燃报纸。
14.商场中经常看到的广告投影灯,其内部结构如图甲,镜头焦距为20cm,广告片到镜头的距离应在 (选填“0~20”“20~40”“大于40”)cm的范围内调节。地面上漂亮的广告图案,是由红、 、蓝三原色光混合而成。
15.凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点,这个点叫做凸透镜的焦点,凸透镜有 个焦点。一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,如图所示,其中 属于凸透镜, (后两空均填序号)对光线有发散作用。
三.作图题(共2小题)
16.如图所示,请分别画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。
17.如图是一束平行于主光轴的光线入射向水面,请在图中画出:
(1)该光线经过凹透镜后的折射光线;
(2)进入水中的折射光线和在水面的反射光线。
2023-2024学年下学期初中物理北师大版八年级期末必刷常考题之透镜
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.如图所示,MN为透镜L的主光轴,AB为一条从左边射向透镜后折射的光线,由此可以判定( )
A.若L是凸透镜,B点一定是L的焦点
B.若B点是L的焦点,则L一定不是凸透镜
C.若B点是L的焦点,AB的入射线一定平行于主光轴
D.若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的,则L一定不是凹透镜
【考点】透镜的光路图.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用.
【答案】D
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。据此分析判断。
【解答】解:
A、若L是凸透镜,入射光线平行于主光轴,则B点为凸透镜的焦点,若入射光线没有平行主光轴,则折射光线不会通过焦点,即B不是焦点,故A错。
BC、若B点是L的焦点(可以是实焦点,也可以是虚焦点),L可能为凸透镜,也可能为凹透镜。
当L为凸透镜时,AB的入射线一定平行于主光轴;
当L为凹透镜时,AB的入射线一定不平行于主光轴;故BC都错;
D、若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的,L若是凹透镜,将变得发散,不会折射到B,所以一定不是凹透镜,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用,要知道凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
2.下列各图是小明所画的光经过透镜(图中未画出)后的折射光路,其中是凸透镜的是( )
A. B.
C. D.
【考点】透镜的光路图.版权所有
【专题】透镜及其应用;理解能力.
【答案】B
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解:ACD.由图可知,光经过透镜折射后变得比原来发散了,则透镜为凹透镜,故ACD不正确;
B.光经过透镜折射后变得比原来会聚了,则透镜为凸透镜,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了根据已知光路判断透镜的能力,如果不能直接观察出来,可以用假设光沿直线传播,画辅助光线去判断;要理解通过凸透镜的光线不一定是会聚的,通过凹透镜的光线不一定是发散的。
3.要使光线发生如图所示的偏折,则可使用的光学元件是( )
A.一定是平面镜 B.一定是凸透镜
C.一定是凹透镜 D.三者均有可能
【考点】透镜的光路图;凹透镜的发散作用.版权所有
【专题】作图题;光的传播和反射、平面镜成像;透镜及其应用;应用能力.
【答案】D
【分析】由图可知,光经过某光学元件后传播方向改变了,根据平面镜可改变光路、凸透镜和凹透镜的特殊光线进行解答。
【解答】解:从下面的光路图可以看出,凸透镜、平面镜、凹透镜都可使光的方向发生图中的改变。
故选:D。
【点评】本题主要抓住光的传播方向发生了改变来分析,而平面镜、凸透镜、凹透镜都可使光的方向发生改变,故有三种可能情况。
4.如图所示,属于凹透镜的是( )
A.①②③ B.①②④⑤ C.①③⑤ D.②④⑥
【考点】透镜及其分类.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】D
【分析】根据凸透镜和凹透镜定义进行判断:中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜。
【解答】解:图中的②④⑥,都是中间薄、边缘厚,都属于凹透镜;而①③⑤都是中间厚、边缘薄,都属于凸透镜,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法:根据定义判断、根据成像情况进行判断、根据对光线的作用进行判断。
5.小明通过f=5cm的凸透镜看到了课本上“凸透”两字的像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.此透镜可以用于制作近视眼镜的镜片
B.看到的“凸透”两字的像是实像
C.课本上“凸透”两字到凸透镜的距离大于5cm
D.将凸透镜远离“凸透”两字,可以看到倒立的像
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.版权所有
【专题】透镜及其应用;分析、综合能力.
【答案】D
【分析】凸透镜成像规律及其应用之一,u<f,成正立放大的虚像,应用于放大镜。凸透镜成虚像时,物距变大,像变大;凸透镜可以矫正远视眼。
【解答】解:A、凸透镜有会聚作用,可以矫正远视眼,故A错误;
BC、由图可知,物体通过凸透镜成正立放大的虚像,此时的物距小于焦距,则课本上“凸透”两字到凸透镜的距离小于5cm,故BC错误;
D、将凸透镜远离“凸透”两字,如果物距大于了焦距,则会看到倒立的实像,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查凸透镜成像的特点,属于基础题。
6.因为有了光,自然界才绚丽多彩。下列关于光学知识的说法不正确的是( )
A.漫反射同样遵守光的反射定律
B.小猫叉不到鱼,是因为它看到的是鱼变深的实像
C.手影是光的直线传播形成的
D.说明光从空气射入凸透镜时,凸透镜对光有会聚作用
【考点】凸透镜的会聚作用;光在均匀介质中直线传播;漫反射;光的折射现象及其应用.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;光的折射、光的色散;应用能力.
【答案】B
【分析】①在生活中,激光准直、小孔成像、影子的形成、日食月食的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
②光照射到两种物质界面上时,一部分光被反射回原来介质的现象是光的反射,现象有:平面镜成像、水中倒影等;
③当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这是光的折射,现象有:看水里的鱼比实际位置浅、彩虹、透镜成像等,凸透镜对光有会聚作用。
【解答】解:A.漫反射为光反射的一种,同样遵守光的反射定律,故A正确;
B.小猫叉不到鱼,是因为它看到的鱼是由于折射形成的变浅的虚像,故B错误;
C.手影是光的直线传播形成的,是光被手挡住留下的黑影,故C正确;
D.由图得,平行光经过凸透镜后会聚于一点,说明光从空气射入凸透镜时,凸透镜对光有会聚作用,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查光的直线传播、光的反射、光的折射的知识,掌握镜面反射和漫反射的特点以及光的折射规律是解答本题的关键。
7.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.光线通过透镜的光心时传播方向不会发生变化
B.光线通过透镜折射后,会聚在主光轴上的点叫焦点
C.凸透镜是很厚的透镜,而凹透镜是很薄的透镜
D.一束会聚的光线经过凹透镜,折射后的光线一定变成发散的光线
【考点】凹透镜的发散作用;主光轴、光心、焦点和焦距.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】A
【分析】(1)通过的透镜光心的光线,传播方向不发生变化;
(2)平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,折射光线会聚于一点,即凸透镜的焦点;
(3)根据凸透镜、凹透镜的概念分析;
(4)凹透镜对光线有发散作用,平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后变得发散,其反向延长线过焦点;射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后与主光轴平行。
【解答】解:A、通过透镜光心的光线,传播方向不发生变化,故A正确;
B、只有平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜折射后,会聚于一点,这一点才是凸透镜的焦点,没有与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的点不是焦点,故B错误;
C、凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜,而凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜,故C错误;
D、凹透镜对光线有发散作用,会聚光线经过凹透镜折射后,一定变得比折射前发散,会出现三种情况:
①还是会聚光束,能相交一点,但是会聚程度明显减弱;
②变成平行光线,这是折射前射向凹透镜焦点的光线,是一种特殊情况;
③变成发散光束,这种情况下凹透镜对光线的发散能力很强;故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了透镜的相关知识,虽难度不大,但这是光学的重点内容,一定要熟练掌握。
8.如图所示,我国发射的地球同步(静止轨道)气象卫星“风云四号”,在距地表高度为36000km处利用红外遥感技术拍摄的祖国全景图,被微信采用为启动页面图片,寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。下列说法中正确的是( )
A.光在真空中的传播速度要比电磁波的快,且为3×105m/s
B.以地面为参照物,“风云四号”卫星是运动的
C.卫星拍摄地球,地球位于卫星相机透镜的2倍焦距之外
D.卫星能够拍摄到地球,是因为地球是光源
【考点】凸透镜成像规律的其他应用;运动和静止的相对性;光源;光的传播速度与光年.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)光在真空中的传播速度是3×108m/s;
(2)物体是静止的还是运动的,要看物体和参照物之间的相对位置,如果相对位置发生改变,则物体是运动的;如果相对位置未发生变化,则物体是静止的;
(3)照相机成像时,物距大于二倍焦距;
(4)自身能发光的物体称为光源。
【解答】解:A、光属于电磁波,它们在真空中的传播速度都为3×108m/s,故A错误;
B、以地面为参照物,“风云四号”卫星与地球的相对位置不变,风云四号”卫星是静止的,故B错误;
C、卫星拍摄地球,地球位于卫星相机透镜的二倍焦距之外,故C正确;
D、自身能发光的物体称为光源,地球自身不能发光,所以地球不是光源,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查了光的传播速度、光源的定义、凸透镜成像规律、运动和静止的相对性等知识点,是一道综合性的题目。
9.如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰放在凸透镜左侧8cm处,在距离凸透镜右侧15cm处的光屏上成倒立的像,保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列说法正确的是( )
A.凸透镜未移动时,烛焰在光屏上成缩小的像
B.凸透镜未移动时,烛焰在光屏上成等大的像
C.凸透镜移动到新位置,烛焰在光屏上可能成缩小的像
D.凸透镜移动到新位置,烛焰在光屏上可能成放大的像
【考点】探究凸透镜成像的规律.版权所有
【专题】实验题;透镜及其应用;实验基本能力.
【答案】C
【分析】(1)根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像;
(2)在光的折射中,光路是可逆的;根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
【解答】解:AB、凸透镜未移动时,u=8cm<v=15cm,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,故AB错误;
CD、现把凸透镜向光屏方向移动7cm,此时物距u=8cm+7cm=15cm,等于原来的像距,像距v=15cm﹣7cm=8cm,等于原来的物距,因在光的折射中,光路是可逆的,故光屏上能成清晰的实像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。
10.人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人。如图所示,人形机器人正在给汽车做质检工作,其头部安装有高感知摄像头,下列说法正确的是( )
A.摄像头的镜头相当于凹透镜
B.摄像头所成的是倒立、缩小的实像
C.摄像头成像的原理与投影仪相同
D.当机器人靠近汽车仔细检查时,摄像头所成的像变小
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)手机摄像头是一个凸透镜,当物体在透镜的2倍焦距之外时,物体经透镜能成倒立、缩小的实像,照相机利用了此原理;
(2)凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。
【解答】解:
ABC、摄像头的镜头是一个凸透镜,其成像原理与照相机相同,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故AC错误、B正确;
D、当机器人靠近汽车仔细检查时,物距变小,像距变大,则摄像头所成的像变大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,要求学生会用学过的知识分析日常生活中的相关现象,平时多注意观察,将知识活学活用。
二.填空题(共5小题)
11.如图是小明利用凸透镜观察“2024”字样的情景,通过凸透镜观察到的是“24”的 实 (选填“虚”或“实”)像,若想让观察到的像更大一些,他可以将凸透镜适当 靠近 (选填“远离”或“靠近”)字样。
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】实;靠近
【分析】凸透镜成像规律之一:物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距;凸透镜成实像时物近像远像变大。
【解答】解:根据图示可知,此时看到的是倒立、放大的实像;若想让观察到的像更大一些,像距变大,物距变小,他可以将凸透镜适当靠近字样。
故答案为:实;靠近。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,难度不大。
12.某学校为了加强管理,进入学校需要进行刷脸认证。如图所示,当人走近摄像头时,光源自动打开,照亮 人脸 (选填“人脸”或“显示屏”);要使感光元件上的像更大些,人应该离镜头 近 (选填“远”或“近”)些,此时人与摄像头镜头的距离 大于二倍焦距 (选填“小于一倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“大于二倍焦距”)。
【考点】凸透镜成像规律的其他应用.版权所有
【专题】应用题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】人脸;近;大于二倍焦距
【分析】(1)想看清物体必须有足够的光线,物体的光线足够明亮成的像才更清晰;
(2)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头。
【解答】解:只有将更多的光射到人脸上时,才会有更多的光被反射,才能清楚地看到人脸通过镜头所成的像,所以当人靠近摄像头时,光源自动打开,照亮人脸;
摄像镜头实际上是一个凸透镜,人在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;若要使成的像变大些,应增大像距,减小物距,即摄像头靠近人,同时镜头向前伸。
故答案为:人脸;近;大于二倍焦距。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用,在凸透镜成像习题中有重要的应用,一定要熟练掌握。
13.“冰能生火”,这是真的吗?为了验证这一现象的真实性,实验小组用冰块制作成透镜。如图所示是用冰块打磨的凸透镜,利用凸透镜实验者成功将手中的报纸点燃。请你回答:
(1)制作透镜的过程中要尽量避免阳光直射,原因是为了减缓冰块 熔化 。(填物态变化名称)
(2)能将报纸点燃是因为凸透镜对光产生 会聚 作用;凸透镜表面 光滑 (选填“光滑”或“粗糙”),可以增加透镜对光的这种作用效果。
(3)将报纸放置在凸透镜的 焦点 位置,可以更快点燃报纸。
【考点】凸透镜的会聚作用;熔化与熔化吸热的特点.版权所有
【专题】透镜及其应用;分析、综合能力.
【答案】(1)熔化;(2)会聚;光滑;(3)焦点。
【分析】(1)物质从固态变为液态是熔化;
(2)凸透镜对光有会聚作用,透镜表面必须光滑;
(3)凸透镜将平行于主轴的光会聚到焦点上。
【解答】解:(1)制作透镜的过程中要尽量避免阳光照射而吸热,原因是为了减缓冰块吸热后的熔化
(2)能将报纸点燃是因为凸透镜对光产生会聚作用;凸透镜表面光滑,可以增加会聚作用效果。
(3)凸透镜将平行于主轴的光会聚到焦点上,将报纸放置在凸透镜的焦点位置,可以更快点燃报纸。
故答案为:(1)熔化;(2)会聚;光滑;(3)焦点。
【点评】本题考查凸透镜的应用,属于中档题。
14.商场中经常看到的广告投影灯,其内部结构如图甲,镜头焦距为20cm,广告片到镜头的距离应在 20~40 (选填“0~20”“20~40”“大于40”)cm的范围内调节。地面上漂亮的广告图案,是由红、 绿 、蓝三原色光混合而成。
【考点】凸透镜成像规律的其他应用;色光的三原色和色光的混合.版权所有
【专题】透镜及其应用;分析、综合能力.
【答案】20~40;绿。
【分析】投影仪成像时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间;光的三原色是红、绿、蓝。
【解答】解:镜头焦距为20cm,此时成倒立、放大的实像,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以广告片到镜头的距离应在20cm﹣40cm的范围内调节;
地面上漂亮的广告图案,是由红、绿、蓝三原色光混合而成。
故答案为:20~40;绿。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用、光的三原色,属于基础题。
15.凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点,这个点叫做凸透镜的焦点,凸透镜有 2 个焦点。一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,如图所示,其中 ①③ 属于凸透镜, ② (后两空均填序号)对光线有发散作用。
【考点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜的会聚作用.版权所有
【专题】透镜及其应用;应用能力.
【答案】2; ①③;②。
【分析】中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用;中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用。
【解答】解:凸透镜的两侧都可以有平行于主光轴的光线入射,因此,在凸透镜的两侧都会有一个这样的焦点,则凸透镜具有两个焦点。
两边薄中间厚的是凸透镜,由图可知①③属于凸透镜。
凹透镜可以发散光线,由图可知②属于凹透镜,对光线有发散作用。
故答案为:2; ①③;②。
【点评】本题考查了透镜的分类及透镜对光线的作用,属于基本的识记内容,比较简单。
三.作图题(共2小题)
16.如图所示,请分别画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。
【考点】透镜的光路图.版权所有
【专题】作图题;透镜及其应用;应用能力.
【答案】
【分析】要作出折射光线,必须知道凸透镜的三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
【解答】解:根据凸透镜三条特殊光线的传播规律可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,通过凸透镜光心的光线传播方向不变,如图所示:
【点评】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过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
17.如图是一束平行于主光轴的光线入射向水面,请在图中画出:
(1)该光线经过凹透镜后的折射光线;
(2)进入水中的折射光线和在水面的反射光线。
【考点】透镜的光路图;作光的反射光路图;作光的折射光路图.版权所有
【专题】光的折射、光的色散;分析、综合能力.
【答案】
【分析】先根据经凹透镜后折射光线的特点画出折射光线,再根据光的反射定律和光的折射规律画出在水面的反射光线和在水中的折射光线。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凹透镜后折射光线的反向延长线交于虚焦点;折射光线射到水面后发生反射,根据光的反射定律可作出反射光线,由于光线是从空气射入水中,入射角大于折射角,故图如下:
【点评】此题是一道综合作图题,考查了凹透镜的三条特殊光线(可以和凸透镜的区别记忆)、光的反射定律和光的折射规律的应用。
考点卡片
1.熔化与熔化吸热的特点
【知识点的认识】
熔化是通过对物质加热,使物质从固态变成液态的变化过程。
熔化要吸收热量,是吸热过程。
晶体有固定的熔化温度,叫做熔点,与其凝固点相等。晶体吸热温度上升,达到熔点时开始熔化,此时温度不变。晶体完全熔化成液体后,温度继续上升。熔化过程中晶体是固液共存态。
非晶体没有固定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似,只不过温度持续上升,但需要持续吸热。
【命题方向】
熔化与熔化吸热特点,以及熔化是吸热还是放热是中考的方向
例1:如图所示的各种自然现象的形成过程,属于熔化的是( )
A. B.
春天里冰雪消融夏天早晨花草上的露水
C. D.
深秋的早晨大雾弥漫 初冬的早晨霜打枝头
分析:(1)物态变化共有六种:①熔化是物质由固态变为液态;②凝固是物质由液态变为固态;③汽化是物质由液态变为气态;④液化是物质由气态变为液态;⑤升华是物质由固态变为气态;⑥凝华是物质由气态变为固态。
(2)解决此题的关键是知道物态变化的名称,知道物质从固态变为液态的过程是熔化现象,依据各选项中的物态变化进行分析即可。
解:A、冰雪消融是固态变成液态,是熔化现象,符合题意;
B、露水是水蒸气遇冷凝结成小水滴,是液化现象,不符合题意;
C、雾是水蒸气遇冷凝结成小水滴并与空气中的尘埃结合形成的,是液化现象,不符合题意;
D、霜是水蒸气遇冷变成的小冰晶,是凝华现象,不符合题意。
故选A。
点评:此类问题是考查对物态变化过程中的熔化现象的理解与掌握情况,判断出物质变化前后的状态是解决此类问题的关键。
例2:在0℃的环境中,把一块0℃的冰投入到0℃的水中,将会发生的现象是( )
A.冰全部熔化 B.冰有少部分熔化 C.水有少部分凝固 D.冰和水的原有质量不变
分析:解决此题要知道熔化过程温度不变,但需要继续吸收热量;热传递发生的条件是要有温度差。
解:把一块0℃的冰投入0℃的水里(周围气温也是0℃),所以没有温度差就没有热传递,冰因不能吸收热量所以不能继续熔化。
故选D。
点评:冰水混合物的温度是0℃,放在0℃房间里,温度相同,不能发生热传递,冰在熔点,无法吸热,不会熔化;水在凝固点,不能放热,不会结冰;所以冰、水的质量都保持不变。
【解题方法点拨】
在判断是否是熔化时一定要根据定义,判断是吸热还是放热要根据晶体与非晶体熔化时的特点,因此学生要牢记它们的特点。
2.运动和静止的相对性
【知识点的认识】
运动是绝对的,静止是相对的,没有绝对的静止;也就是说一个物体相对于其它一个物体可以是静止的,但一定会出现相对于其它一些物体是运动的情况,而一个物体相对于另一个物体是运动的,它可能相对于其它物体都是运动的,一个物体一定可以找到一个及一个以上的物体与之有相对运动,但不一定可以找到一个与之静止的物体。
因为运动和静止是相对的,所以描述物体的运动必须选定参照物,事先不选定参照物,就无法对物体的运动状态做出判断。
【命题方向】
判断物体的是运动还是静止是中考必考内容。
例1:“神舟飞船”与“天宫一号”成功对接后,遨游太空。下列说法正确的是( )
A.“神舟飞船”相对于“天宫一号”是运动的
B.“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是静止的
C.“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是运动的
D.“神舟飞船”相对于地球是运动的,“天宫一号”相对于地球是静止的
分析:研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
解:A、“天宫一号”和“神舟飞船”对接后,“神舟飞船”与“天宫一号'飞行器一起运动,相对位置没有发生变化,所以“神舟飞船”相对于“天宫一号”飞行器来说是静止的。
BCD、“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球的位置在不断发生变化,所以“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是运动的,故BD错误,C正确。
故选C。
点评:本题考查运动和静止的相对性,一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
例2:甲、乙两辆汽车行驶在平直的公路上,甲车上的乘客看乙车在向北运动。乙车上的乘客看到甲车和树木都向南运动则以下说法中正确的是( )
A.甲乙车可能都向南运动
B.甲乙两车可能都向北运动
C.甲车向北运动乙车向南运动
D.甲车一定在向南运动,乙车向北运动
分析:判断一个物体的运动情况,一定是相对参照物而言,选择不同的参照物,物体的运动情况会不一样。
解:(1)乙车上的乘客看到路边的树木向南运动,说明乙车向北运动;
(2)甲车上的乘客看到乙车向北运动,此时有三种可能:一是甲车静止不动;二是向南运动;三是也向北运动,但速度比乙车慢。
故选B。
点评:解决此类问题时首先抓住以地面、树木或建筑物为参照物判断出其中一个物体的运动情况,再根据它们之间的关系逐个分析,考查了学生的分析判断能力。
【解题方法点拨】
(1)一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物;
(2)如果两个物体的运动情况相同,则以其中任何一个物体为参照物,另一个物体都是静止的,我们就说这两个物体“相对静止”
3.光源
【知识点的认识】
(1)宇宙间的物体有的是发光的有的是不发光的,我们把发光的物体叫做光源。
(2)根据产生形式,光源可分为自然光源和人造光源。自然光源,如天上的恒星、闪电、夏夜在草丛中闪烁的萤火虫、深海中游戈的烛光鱼等;人造光源,如室内照明用的白炽灯、建筑物上的霓虹灯、发光的二极管等。
(3)根据形态可分为点光源、线光源、面光源。
(4)不能发光的物体是靠反射其他物体照到其表面的光而被我们看到的。
【命题方向】
一般从此知识点去考查哪些属于光源,属于什么光源,常以选择题的形式出现。
例1:能自行发光的物体叫做光源,下列物体属于光源的是( )
A.太阳 B.地球 C.月亮 D.房屋
分析:根据光源的定义,判断物体自身是否可以发光。
解:在选项中,只有太阳自身可以发光,其他物体都是反射光线。
故选A。
点评:本题考查学生对光源定义的理解能力。
例2:以下物体:①太阳、②月亮、③闪闪发光的宝石、④正在放映的电影银幕、⑤萤火虫、⑥烛焰,其中不属于光源的是 ②③④ ,属于天然光源的是 ①⑤ 。
分析:本题考查对光源的理解,能够发光的物体叫光源,光源分为天然光源和人造光源。
解:太阳本身能发光,萤火虫尽管发光很微弱,但本身也能发光,蜡烛的火焰本身也能发光,这些是光源;月亮是反射太阳的光,宝石也是反射光,电影银幕也是反射光,这些不是光源。
太阳、萤火虫是天然光源;烛焰是人造光源。
故答案为:②③④;①⑤
点评:亮的物体不一定是光源,亮的物体很可能是反射其他光源的光。
【解题方法点拨】
基本的识记内容,不涉及到计算。解题时要注意辨别物体是“发光”还是“反射光”。光源是指自身能够发光的物体,例如:太阳、火把等。有些物体本身并不发光,由于它们能够反射太阳光或其他光源发出的光,好像也在发光,但它们不是光源,比如月亮,我们看到的月光不是月亮自身发出来的,是月球反射的太阳光,所以月亮不是光源。而人造光源一定要是正在发光的物体。
4.光在均匀介质中直线传播
【知识点的认识】
(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播。
(2)光能在固体、液体、气体中传播。
(3)光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播,而不能为光沿直线传播。
(4)光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。
【命题方向】
一般命题从光传播的条件是什么?光在一种介质中传播的图片说明了什么?
【解题方法点拨】
解题时要注意光传播的条件,这是解题的关键。“同一均匀介质”是光沿直线传播的条件。仅是“同一介质”不能保证光沿直线传播。例如:地球周围的大气就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光就会发生弯曲。早晨,当太阳还在地平线下时,我们就看见了它,是因为不均匀的大气使光线变弯了。
5.光的传播速度与光年
【知识点的认识】
光(电磁波)在真空中的传播速度.目前公认值为C=299 792 458 米/秒(精确值),一般四舍五入为3×108米/秒,是最重要的物理常数之一.光能通过的物质叫做(光)介质,光在介质中传播的速度小于在真空中传播的速度,在水中的速度:2.25×108m/s光在玻璃中的速度:2.0×108m/s 光在冰中的速度:2.30×108m/s 光在空气中的速度:3.0×108m/s 光在酒精中的速度:2.2×108m/s.
光年,长度单位,光年一般被用于衡量天体间的距离,其意思是指光在真空中行走一年的距离,是由时间和光速计算出来的.宇宙中天体间的距离非常大,若以常见的公里或千米为单位计算非常麻烦,以光年来计量就容易多了.光在真空中一年所经过的距离称为一个光年.光速为30万千米每秒,也就是3×108米×(365.25×24×60×60)秒(儒略年长度等于365.25日,以2000年1月1.5日(记作J2000.0)为标准历元)所以,一光年就是9.4607×1015米.
【命题方向】
直接考查光速的大小,光速的单位换算:m/s﹣﹣﹣km/s,光年是谁的单位都是命题的小知识点.
【解题方法点拨】
记住光的传播速度,理解光年的单位.
6.作光的反射光路图
【知识点的认识】根据光的反射规律作光路图的方法是:
①由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母0表示.
②由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出.
③由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示.
④根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示.
⑤由法线和反射角确定反射光线.光线用实线画出,注意入射光线和反射光线的箭头方向.
【命题方向】
作光的反射光路图是中考的热点.例如 画出反射光线佃的入射光线AO,并标出入射角及其大小.
【解题方法点拨】
解决这类问题的关键是正确理解光的反射规律.光的反射规律可包括两点:
(1)一是反射光线跟入射光线、法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居在法线两侧.可记作“三线共面,法(线)居中间”.
(2)二是反射角等于入射角.可见对于一条确定的入射光线、反射光线是唯一的.在学习光的反射定律时要明确以下三点:
①反射角、入射角都是指各自的光线与法线的夹角.切不可把它们与镜面的夹角,当成入射角和反射角.
②入射光线靠拢法线,入射角减小,根据光的反射定律知反射角也减小,反射光线也靠近法线.当入射光线垂直射在平面镜上,法线与入射光线重合,这时入射角为0°,反射光线沿原路返回.反射角也是0°,学生易错认为是90°.
③在光的反射中,光路是可逆的.这就是说,若沿原来的反射光线的方向入射到镜面上,反射光线将沿原来入射光线的方向射出.
7.漫反射
【知识点的认识】
漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象.当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”或“漫射”.这种反射的光称为漫射光.漫反射的每条光线均遵循反射定律.平行光束经漫反射后不再是平行光束.由漫反射形成的物体亮度,一般视光源强度和反射面性质而定.如图:
【命题方向】
漫反射在生活中的应用是命题的关键。
1.例如,用久了的黑板常会因“反光“而看不清上面字,这是因为射到黑板上的光发生漫反射的缘故;我们能从不同的方向看清银幕上的图象,是因为射到银幕上的光发生了漫反射的缘故.
2.人们根据漫反射原理,测量光通量的大小.各种用来接收光学系统所成实像的屏幕,均应采用漫反射率高的漫反射面做成.实验室中,常用毛玻璃的漫反射面做扩展光源.
3.人们依靠漫反射现象才能从不同方向看到物体.在环境光学中,常把无光泽的饰面材料近似地看作均匀漫反射表面,吸声材料测试用的混响室具有足够的扩散,保持着其墙面满足漫反射条件.(电影院的银幕、投影幕布都是生活中最常见的漫反射例子)
【解题方法点拨】
抓住漫面反射的定义及性质就可以解答此类题目.
8.光的折射现象及其应用
【知识点的认识】
折射现象是指当光由一种介质(比如水)斜射入第二介质(比如空气)时,在界面上部份光发生偏离原来路线而与原来路线产生夹角的现象。人们利用折射原理发明了透镜透镜有凸透镜和凹透镜,
中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜,中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜,凸透镜具有会聚光线的作用,所以也叫“会聚透镜”、“正透镜”(可用于远视与老花镜),凹透镜具有发散光线的作用,所以也叫“发散透镜”、“负透镜”(可用于近视眼镜)。
【命题方向】
用光的折射现象解释生活中的现象,光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
例如:鱼儿在清澈的水里面游动,可以看得很清楚。然而,沿着你看见鱼的方向去叉它,却叉不到。有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。
从上面看水,玻璃等透明介质中的物体,会感到物体的位置比实际位置高一些。这是光的折射现象引起的。
【解题方法点拨】
解题时要注意折射规律的内容,属于识记、理解内容。
9.作光的折射光路图
【知识点的认识】
光的折射作图方法:(1)光的折射(2)光路可逆性
【命题方向】
光的折射作图是中考命题的主要知识点,(例如凸透镜、凹透镜光线作图)
【解题方法点拨】
(1)利用光的折射规律:
①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角;
②光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
③光垂直界面射入时,传播方向不改变;此时入射角等于折射角等于0。
④光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
(2)根据光路可逆的可逆性。
若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢?画出下图
10.色光的三原色和色光的混合
【知识点的认识】
一、光的三原色为:红、绿、蓝.透明物体的颜色由透过的色光决定.比如红色玻璃,只有红色光能通过他,其他色光都被他吸收掉了.所以显示红色.特殊情况:如果某物体能通过所有色光,则没有颜色,为透明,比如水.不透明 物体的颜色由反射的色光决定.比如紫色的木板,只能反射紫色光,其他色光都被木板吸收掉了.特殊:如果物体能反射所有色光,显示白色.如果物体能吸收所有色光,那就不再有光反射入人眼,所以显示为黑色.
二、颜料3原色:红,黄,蓝.三原色按照不同比例和强弱混合.可以产生自然界的各种色彩变化.
【命题方向】
一般直接考查光的三基色、颜料的三原色是什么,或者考查光、颜料的生活应用题,而光的颜色是考试重点.例如:广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉.站在旁边的摄影师将看到(D)
A.苹果呈黑色,瓷盘呈白色,香蕉呈黑色B.苹果呈红色,瓷盘呈黑色,香蕉呈黑色C.苹果呈黑色,瓷盘呈红色,香蕉呈红色D.苹果呈红色,瓷盘呈红色,香蕉呈黑色
【解题方法点拨】
抓住光的三原色和颜料3原色知识点中的说明特点既可以解题.
11.透镜及其分类
【知识点的认识】
(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,共六种透镜.在天文、军事、交通、医学、艺术等领域发挥着重要作用.透镜是根据光的折射规律制成的.透镜一般可以分为两大类:凸透镜和凹透镜.
(2)凸凹透镜区别:
①结构不同:凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成,两边薄,中间厚;凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成,两边厚,中间薄.
②对光线的作用不同:凸透镜主要对光线起会聚作用,但在物距小于焦距时,也起发散作用;凹透镜主要对光线起发散作用.
③成像性质不同:凸透镜是折射成像,凹透镜是“光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成倒立实像.实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能”.
【命题方向】
一般从结构、对光线的作用、成像的特点来命题.
例1:如图是四个透镜实物图,属于凹透镜的是( )
A. B. C. D.
分析:根据凸透镜和凹透镜定义进行判断.中间比边缘厚的透镜是凸透镜,中间比边缘薄的透镜是凹透镜.
解:A、透镜中间比边缘厚是凸透镜.
B、透镜中间比边缘厚是凸透镜.
C、透镜中间比边缘薄是凹透镜.
D、透镜中间比边缘厚是凸透镜.
故选C.
点评:判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法:根据定义判断;根据成像情况进行判断;根据对光线的作用进行判断.
例2:学习了透镜知识后,小勇回家认真研究爷爷的老花镜,并得出以下结论,你认为他的这些结论中不妥当的是( )
A.老花镜是一种凸透镜
B.老花镜可以用来做放大镜
C.老花镜能在阳光下点燃白纸
D.爷爷原来是个近视眼
分析:解答本题需掌握:①近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴凹透镜矫正;凹透镜对光线有发散作用;
②远视眼是晶状体会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴凸透镜矫正;凸透镜对光线有会聚作用.
解:老花镜的镜片中间厚,边缘薄,因此是凸透镜,对光线起会聚作用,同时也可以用来当放大镜使用,故ABC正确;
远视眼是晶状体会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴凸透镜矫正,因此爷爷是个远视眼,故D错误.
故选D.
点评:本题考查学生对远视眼矫正方法的掌握情况,同时要知道凸透镜的特点和具体应用.
【解题方法点拨】
识记透镜的特点及分类即可解题.
12.主光轴、光心、焦点和焦距
【知识点的认识】
(1)透镜一般多是由两个以上的凸凹圆形透明体组成,每个透明体均有两个曲率半径和两个球心,连接两个球面的中心就是主光轴.通俗的说法是:通过透镜两侧球心的直线,叫做主光轴,简称主轴.所谓曲率半径就是球面的半径,也就是从圆的中心至边缘的长度.
(2)光心:每个透镜主轴上都有一个特殊点:凡是通过该点的光,其传播方向不变,这个点叫光心.
(3)焦距:焦点到光心的距离.
(4)焦点:实验表明,凸透镜能使平行于主光轴的光汇聚在一点,这个点叫焦点.
【命题方向】
这几个透镜要素是学习凸透镜、凹透镜基础中考命题是一般不会直接出题.
例1:实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜,三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律,实验时,当蜡烛到透镜的距离都为12cm时,甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像,则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为( )
A.f甲>f乙>f丙 B.f乙>f丙>f甲 C.f乙>f甲>f丙 D.f丙>f乙>f甲
分析:根据凸透镜成像的三种情况进行判断:
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.
解:物距相同,甲凸透镜成倒立、缩小的实像,u>2f甲,所以f甲<==6cm;
乙凸透镜成正立、放大的虚像,u<f乙;所以f乙>u=12cm;
丙凸透镜成倒立、放大的实像,2f丙>u>f丙,所以12cm=u>f丙>==6cm;
所以,f乙>f丙>f甲.
故选B.
点评:本题根据各凸透镜成像性质确定物距和焦距的关系,求出各凸透镜焦距的取值范围,然后比较焦距的大小.
例2:关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光线有会聚作用,通过凸透镜的光线一定会聚到一点
B.不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不变
C.放在凹透镜焦点上的点光源,它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴
D.凸透镜有两个虚焦点,凹透镜有两个实焦点
分析:(1)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;凸透镜有实焦点;凹凸镜有虚焦点.
(2)对于凸透镜来说:平行于主光轴的光线会聚于焦点;过光心的光线传播方向不变;
对于凹透镜来说:平行于主光轴的光线会发散,其发散光线的反向延长线过焦点;过光心的光线传播方向不变;
解:A、凸透镜对光线有会聚作用,只有平行于主光轴的光线才能会聚于焦点,故A错误;
B、不论是凸透镜还是凹透镜,经过透镜光心的光线方向都不变,故B正确;
C、根据光路的可逆性,放在凸透镜焦点上的点光源,它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴,故C错误;
D、凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故D错误.
故选B.
点评:知道凸透镜和凹透镜对光线的作用是解决该题的关键.
【解题方法点拨】
结合图用形象记忆法记忆,明确焦距、焦点是关键.
13.凸透镜的会聚作用
【知识点的认识】
(1)凸透镜是根据光的折射原理制成的.
(2)凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜.
(3)凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关.
【命题方向】
利用凸透镜的会聚作用作图,制造的工具用的什么原理,例如:照相机,老花镜、放大镜等,有时直接考查凸透镜的作用,这些都是命题的要点.
例1:常言道,水火不相容,但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火,这个器件相当于下面的( )
A.平面镜 B.凸面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
分析:辨别凸透镜和凹透镜可以从形状上判断;也可以从对于光线是会聚还是发散来判断.
解:透明冰块磨制成一个光学器件,光线可以透过;可以取火是因为这个光学透镜可以会聚光线,凸透镜又叫会聚透镜.
故选C.
点评:此题考查了对凸透镜的认识及其作用,凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜的材料可以是玻璃、水、冰或其他透明物质,材料不同,对光线的会聚作用是相同的.
例2:一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,则下列说法正确的是( )
A.薄膜上的积水形成一个大的凸透镜,如果其焦点恰好在干草处,干草有可能燃烧
B.透镜都是固体物质组成的,液体不能起凸透镜作用
C.起凸透镜作用的应是塑料薄膜
D.水和塑料薄膜共同起凹透镜作用
分析:凸透镜对光线有会聚作用,射到地面上的太阳光看作是平行光,
当平行光通过凸透镜折射会聚在焦点上,如果达到一定温度,
恰好是干草的燃点,那么干草就会燃烧.
解:薄膜上的积水中间厚,边缘薄,恰好形成了一个大的凸透镜,
而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射,干草又在凸透镜的焦点处,
就很容易引起干草的燃烧.故选A.
点评:本题主要考查的是凸透镜对太阳光的会聚作用在日常生活中的应用.
【解题方法点拨】
结合图形理解凸透镜的作用,识记它的作用是解题的关键.
14.凹透镜的发散作用
【知识点的认识】
(1)凹透镜亦称为负球透镜,镜片的中央薄,周边厚,呈凹形,所以又叫凹透镜.
(2)凹透镜对光有发散作用.平行光线通过凹球面透镜发生偏折后,光线发散,成为发散光线,不可能形成实性焦点,沿着散开光线的反向延长线,在投射光线的同一侧交于F点,形成的是一虚焦点(凹透镜有两个虚焦点).
【命题方向】
利用凹透镜的发散作用作图,一些刚学原件利用什么原理造成的例如近视镜等,有时直接考查凹透镜的作用,与凸透镜的作用结合,这些都是命题的要点.
例1:防盗门上装一只“猫眼”,站在屋内的人通过“猫眼”能看清屋外的人有一个正立、缩小的像,这只“猫眼”相当于( )
A.凹透镜 B.凹面镜 C.凸面镜 D.凸透镜
分析:“猫眼”是由两块透镜组合而成.当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜.物镜的焦距极短,它将室外的人或物成一缩得很小的正立虚像,此像正好落在目镜的第一焦点之内,目镜起着放大镜的作用,最后得到一个较为放大的正立虚像,所以防盗门镜的作用相当于一个凹透镜.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.
解:“猫眼”是由两块透镜组合而成.当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜.最后看到来客的正立、缩小的像,所以防盗门的“猫眼”相当于凹透镜.
故选A.
点评:本题考查学生对凸透镜和凹透镜本质区别的认识,理解凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用是解答此题的关键.
例2:凹透镜对光具有 发散 (填“发散”或“会聚”)作用;放大镜就是 凸透镜 (填“凸透镜”或“凹透镜”).
分析:(1)凹透镜对光线有发散作用,光线经过凹透镜可以是会聚的,只是比原来错后会聚;
(2)物在位于凸透镜1倍焦距之内时,成正立、放大、的虚像.
解:(1)光线无论是会聚、平行、发散的,凹透镜对这些光线有发散作用;
(2)放大镜是利用了当物距在1倍焦距内时,凸透镜成放大正立的虚像的原理.
故答案为:发散、凸透镜.
点评:掌握凹透镜对光线有发散作用,凸透镜成像的原理及应用是解决此类问题的关键.
【解题方法点拨】
结合图形理解凸透镜的作用,识记它的作用是解题的关键.
15.透镜的光路图
【知识点的认识】
(1)凸透镜主要对光线起会聚作用,凹透镜主要对光线起发散作用.
(2)不管是凸透镜还是凹透镜,过光心的光线方向不变.
(3)凸透镜要点:平行于主光轴的光线在对面会聚于焦点后继续传播,经过焦点的光线在透镜对面平行于主光轴传播.
(4)凹透镜要点:平行于主光轴的光线过透镜后的光线的反向延长线经过虚焦点.
【命题方向】
凸透镜、凹透镜的作图是中考命题的热点.
例1:如图,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是( )
A. B. C. D.
分析:凸透镜三条特殊光线的作图: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.
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.
解:A、入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线应该过焦点.故A错误.
B、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.故B错误.
C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点.故C正确.
D、凹透镜对光线有发散作用,而图中的凹透镜对光线起了会聚作用,故D错误.
故选C.
点评:关于凸透镜和凹透镜三条特殊光线:射向另一个焦点的;平行于主光轴的;过光心的.关于这三条特殊光线的考查一般是告诉入射光线让画出出射光线或者告诉出射光线让画出入射光线.解这种题目时,把握入射光线和出射光线的特点的对应是解决此题的关键.
例2:在图中画出入射光线经凸透镜后的折射光线.
分析:由图示可知,入射光线平行于主光轴,根据入射光线的特点,可以画出对应的折射光线.
解:平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定该条入射光线对应的折射光线.故画图如下.
点评:关于凸透镜,有三条特殊的入射光线:①平行于主光轴;②过焦点;③过光心的.每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点.根据两者的对应关系可以告诉入射光线做出折射光线;也可以利用折射光线做出对应的入射光线.
【解题方法点拨】
应掌握透镜的特殊光线的特点:对于凸透镜,平行于主光轴的光线折射后过焦点,过光心的光线传播方向不变;对于凹透镜,平行于主光轴的光线,通过透镜后折射光线的反向延长线过另一侧焦点.就可以解题.
16.探究凸透镜成像的规律
【知识点的认识】
(1)凸透镜成像规律:是指物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种.物距越小,像距越大,实像越大.物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像.物距越小,像距越小,虚像越小.
(2)设计并进行实验:
一、提出问题:凸透镜成像,像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系?
二、实验器材:带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜(焦距在10~20 cm之间)、刻度尺.见实验装置图.
三、实验步骤:
1、先测出透镜的焦距:让凸透镜在阳光下来回移动,找着最小、最亮的点,用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离,这就是这个凸透镜的焦距.
2、实验探讨像的大小、正倒、虚实跟物距的关系:
[方案]①把透镜放在光具座标尺中央,从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置.
②点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.
③把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒,测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离.把数据记录在表格中.
④继续把蜡烛向凸透镜靠近,观察像的变化是放大还是缩小,是正立还是倒立,蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏的距离测出,将数据记录在表格中.
⑤当蜡烛到一定位置上时,光屏没有像,用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像,把蜡烛与凸透镜、像与凸透镜的距离,像是放大还是缩小的,像的正倒,填入表格中.
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【命题方向】
凸透镜成像规律及其探究实验是中考命题的热点.
例:小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏、光具座探究凸透镜成像规律:
(1)如图a可知,该凸透镜的焦距是 11 cm.
(2)如图b所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰的像,则蜡烛可能置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的 c 点上(P是该凸透镜的2倍焦距处),此成像特点可应用在 投影仪 上.
(3)通过实验,小明发现蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的清晰像越 小 (填“大”或“小”).把蜡烛向凸透镜靠近时,要在光屏上成清晰的像,光屏应 远离 凸透镜(填“靠近”或“远离”),此时在光屏上成的清晰像是 倒立 的(填“倒立”或“正立”).
(4)实验中,光屏上已成清晰的、缩小的像,此时小明固定蜡烛和凸透镜,在光屏和凸透镜间放上自己所配戴的近视眼镜,若仍要在光屏上成清晰的像,则需将光屏向 远离 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,此时所成的清晰像为 实 像(填“实”或“虚”).
分析:(1)凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离;
(2)根据凸透镜成像的三种情况进行判断: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.
(3)搞清像距和物距之间的关系.知道物距越大,像距越小,成的像也越小;物距越小,像距越大,成的像也越大
解:(1)根据焦距的定义,此时光屏到凸透镜的距离为焦距,f=41cm﹣30cm=11cm;
(2)要想在光屏上得到清晰放大的烛焰的像,蜡烛应放在凸透镜的二倍焦距与焦距之间,即图中的c点,图中的此成像特点可应用在投影仪上.
(3)根据物距与像距的变化规律可知,蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的清晰像越小.把蜡烛向凸透镜靠近时,要在光屏上成清晰的像,光屏应远离,此时在光屏上成的清晰像是倒立的.
(4)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,实验中,光屏上已成清晰的、缩小的像,此时固定蜡烛和凸透镜,在光屏和凸透镜间放上凹透镜,若仍要在光屏上成清晰的像,由于光线发散,会延迟会聚,则需将光屏向远离凸透镜的方向移动,此时所成的清晰像仍为实像.
故答案为:(1)11;(2)c;投影仪;(3)小;远离;倒立;(4)远离;实.
点评:此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用.
【解题方法点拨】
识记凸透镜成像的规律,实验探究中注意物理学方法.
17.凸透镜成像规律的其他应用
【知识点的认识】
【命题方向】
利用凸透镜成像的规律解题.
例1:如图,这是一款人脸识别门镜一体机,通过摄像镜头捕捉人脸信息,并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比.下面对该装置说法错误的是( )
A.该摄像镜头相当于凸透镜
B.这种镜头可用来矫正近视眼
C.这种镜头对光线具有会聚作用
D.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20cm
分析:摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当U>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像.
解:(1)摄像机的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,利用了当U>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成.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,故选项ACD正确.
(2)矫正近视眼的镜片是凹透镜,不是凸透镜,故B错误.
故选B.
点评:本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用.在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来.
【解题方法点拨】
识记凸透镜成像的规律,灵活解题.
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