内容正文:
第3讲 透镜及其应用
一、选择题
1.[2023恩施州]教室里摄像头的镜头相当于一个 ( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.凸面镜 D.凹面镜
2.[2023包头]物理课上,同学们用凸透镜观察周围的物体,透过凸透镜不能看到的像是 ( )
第2题图
A.正立放大的像 B.正立缩小的像
C.倒立放大的像 D.倒立缩小的像
3.[2023益阳]点燃蜡烛,烛焰通过焦距为20 cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10 cm的凸透镜乙替代透镜甲,且保持烛焰和透镜的位置不变,烛焰通过凸透镜乙所成的像是 ( )
A.缩小的实像 B.放大的虚像
C.倒立的虚像 D.正立的实像
4.[2023株洲]如图,放大镜能使我们看清邮票的细微之处。下列能用来说明其成像原理的图是 ( )
第4题图
A B C D
5.[2023烟台]近视是影响青少年健康的重大问题,保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是 ( )
A.物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像
B.近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的前方
C.矫正近视眼的方法是佩戴合适度数的凸透镜
D.矫正近视眼前,像离视网膜越近佩戴眼镜的度数越高
6.科技成果[2023潍坊](多选)2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术,光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路的方法,其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是 ( )
第6题图
A.掩膜上的电路图在硅片上成实像
B.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
C.硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内
D.要减小硅片上的像,需将掩膜向下移动
7.[2023泰安]小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。下列说法中 ( )
第7题图
①该凸透镜的焦距为20 cm
②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
④当u=11 cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有①②正确 D.只有②③④正确
二、填空及简答题
8.[2023眉山]班主任用照相机拍摄初三毕业照,在相机底片上成 (选填“放大”或“缩小”)的实像;若两个同学的像出现在照相机取景框外,要拍摄所有同学完整的像,照相机应 (选填“远离”或“靠近”)同学们,同时将镜头向后缩。
9.传统文化[2023枣庄]用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的 作用将物体点燃,如图所示。此类透镜应用非常广泛,用它制作的眼镜片可以用来矫正 眼;照相机的镜头也相当于这类透镜,用照相机拍照时,胶片上形成 (填像的性质)。
第9题图
10.[2023龙东地区]某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”,通过实验,绘制了像距v随物距u变化图象如图乙所示,此凸透镜的焦距是 cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时,调节光屏位置,直到光屏上得到清晰的像,若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜,若想在光屏上还能得到清晰的像,应该将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动。
第10题图
11.[2023广州]如图所示,凸透镜的光心在0 cm处,物体MN上M发出的光线b经过光心,M发出的光线c经过凸透镜后的光线平行于主光轴。
第11题图
(1)画出b经过光心后的光线。
(2)该凸透镜的焦距为 cm;MN经凸透镜成的像相对于MN是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、 (选填“正立”或“倒立”)的像。
三、实验探究题
12.[2023抚顺]小毛用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。
第12题图
(1)小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上出现 ,此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示,从而正确测出凸透镜的焦距。
(2)实验前,为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,应将如图乙所示的
适当向下调节。
(3)将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动,在 (选填“50~60 cm”“60~70 cm”或“70 cm~80 cm”)刻度之间移动光屏,直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜位置不动,对调蜡烛和光屏,则光屏上烛焰的像相对烛焰是 (选填“放大”或“缩小”)的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置,则应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜,可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。
1.自制教具[2022河南]小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是 ( )
第1题图
A.f=5 cm、h=10 cm B.f=10 cm、h=12 cm
C.f=5 cm、h=12 cm D.f=10 cm、h=6 cm
2.[2023宜昌]小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时,固定透镜,将一个F形光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像,下列说法正确的是 ( )
第2题图
A.此时光源放在透镜2倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立放大的实像
C.光源远离透镜时,要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
3.[2023扬州]如图1,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是
( )
第3题图
A.图2中铅笔向前移,像一直变小
B.图2中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图3中铅笔向后移,像一直变大
D.图3中铅笔向后移,像先变小后变大
4.[2023上海]放大镜是生活中常见的凸透镜。
(1)成虚像时,物距和像距的大小关系 。
(2)成虚像时,物距越大,像距越大,像越 。
(3)物体在物距L1时成虚像,物体在物距L2时成实像,请比较L1、L2的大小关系并说明理由: 。
第3讲 透镜及其应用
夯基础·基础巩固
1.A 2.B 3.A 4.C 5.B 6.AB
7.B 【解析】由表中数据可知,当u=v=20 cm时,根据u=v=2f,成倒立等大的实像,知2f=20 cm,所以该凸透镜的焦距为f=10 cm,故①错误;第1次实验,u=60 cm>2f,根据u>2f,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的,故②正确;从第1次实验到第5次实验,物距逐渐减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,故③正确;当u=11 cm,此时物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,根据2f>u>f知,成倒立放大的实像,故④错误,综上所述,B符合题意,A、C、D不符合题意。
8.缩小 远离 9.会聚 远视 倒立缩小的实像 10.5 远离
11.(1)如答图所示 (2)10 缩小 倒立
第11题答图
12.(1)最小、最亮的光斑 (2)光屏 (3)60~70 cm 照相机 (4)放大 远离
提能力·综合提升
1.D 2.C
3.A 【解析】装有水的杯子相当于凸透镜,两次都观察到铅笔放大的像,且由图示可知像与铅笔在凸透镜的同侧,则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像,且图2、3中的铅笔在凸透镜的一倍焦距之内;图2中的铅笔向前移,物距变小,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变小,像一直变小;图3中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变大,像变大;当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图3中铅笔向后移,像先变大后变小;综上所述,A正确,B、C、D错误。
4.(1)物距小于像距 (2)大 (3)L1<L2;凸透镜成虚像时,物距小于焦距,凸透镜成实像时,物距大于焦距
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