内容正文:
第12讲_生活中的透镜
辅导讲义(学生版)
主讲内容
生活中的透镜
眼睛和眼镜
显微镜和望远镜
第12讲_生活中的透镜
[学生版]
课程目标
1.了解眼睛的结构
2.理解近视眼、远视眼及其矫正
3.了解显微镜和望远镜的结构,理解其成像原理
知识图谱
课堂引入
我们身边有很多近视或远视的人,那近视和远视的的形成原因是什么呢?
生活中的透镜
知识精讲
一.照相机及其成像特点:
1.照相机的结构:
①镜头:相当于一个凸透镜;
②胶片:相当于光屏;
③调焦环:调节镜头到胶片间的距离;
④光圈环:控制进入镜头的光的多少;
⑤快门:控制曝光时间。
2.照相机的成像特点:
①照相机成倒立、缩小的实像;
②像距小于物距;
③像与物位于凸透镜的两侧。
二.投影仪(幻灯机)及其成像特点:
1.投影仪(幻灯机)的结构:
①镜头:相当于一个凸透镜;
②投影片:相当于物体;
③屏幕:相当于光屏。
2.投影仪(幻灯机)的成像特点:
①投影仪成倒立、放大的实像;
②像距大于物距;
③像与物位于凸透镜的两侧。
三.放大镜的成像特点:
①放大镜成正立、放大的虚像;
②像距大于物距;
③像与物位于凸透镜的同侧。
照相机的成像原理及特点
例题
1 (2023北京市西城区期末考试)[多选题] 人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术,如图所示。它的原理是用摄像头采集含有人脸的图像或视频流,自动在图像中检测人脸并进行识别。则下列说法正确的是( )
A.人脸识别系统的摄像头相当于凸透镜
B.摄像头所拍摄的人脸的像是缩小的虚像
C.人脸应位于摄像头的两倍焦距和一倍焦距之间
D.当人脸的像超出识别系统设定范围时,人脸应远离摄像头移动
2 (2023江苏省苏州市期末考试) 如图是“智慧苏州”云端摄像头拍摄到的交通违章情况。云端摄像头的镜头相当于一块透镜,其数字化接收器相当于光屏,以下分析不正确的是( )
A.摄像头相当于凸透镜
B.货车距摄像头的距离大于两倍焦距
C.数字化接收器上接收到的是正立缩小的虚像
D.货车行驶越远,成像越小
3 (2023江苏省无锡市锡山高级中学实验学校期末考试) 在第二十二届中部农博会上,我省以食用菌品牌产品为主体参展,160多个食用菌产品集体“亮相”,彰显“沃野中原生态农业”的河南农业品牌整体形象,如图所示是小明在会场用数码相机(焦距不变)先后拍摄的同一个新品种花菇的两张照片,结合图片分析,下列说法正确的是( )
A.照相机的镜头与近视眼镜的镜片属于同一类透镜
B.甲照片中花菇的像是缩小的,乙照片中花菇的像是放大的
C.拍摄乙照片时,相机应适当靠近花菇,镜头向外伸
D.拍摄乙照片时,相机应适当远离花菇,镜头向外伸
4 (2023河北省石家庄市期末考试) 如图所示,早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的,同学们对此现象展开了讨论,下述观点正确的是( )
A.成像时像距都大于物距
B.使相机靠近被拍照的人,可以看到全身像
C.要使人像变小,应增加镜头和胶片之间的距离
D.要使人像更亮,应在被拍照的人前面进行“补光”
随练
5 (2023江苏省苏州市期末考试) 如图所示,利用“红外发热人群检测”装置,每分钟可以对百余人快速地检测,同时监控主机中的摄像头可以对体温异常者进行人像采集,若监控主机的摄像头焦距约为5cm,徽徽用凸透镜成像模拟人像采集的成像规律,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6 (2023江苏省无锡市江南中学期末考试) 如图是一款智能梳妆镜,其核心原理是利用人工智能算法,将用户的多重特征进行精细分析,并制定个性化的化妆方案。关于智能梳妆镜,下列说法正确的是( )
A.智能镜子配置的摄像头的镜头用的是平面镜
B.智能梳妆镜说明凸透镜可以成正立缩小的像
C.在拍摄时,人在透镜的二倍焦距外
D.要使人在摄像头中的像变大,人应该在透镜一倍焦距内
7 如图所示,小明将装满水的水杯放在平面镜前,透过水杯观察到镜中的水杯缩小且反向。下列说法正确的是( )
A.平面镜成的像是倒立的虚像
B.图中看到水杯缩小是因为平面镜成像使像离观察者较远,由于近大远小,使看起来缩小了
C.图中看到水杯缩小与照相机成像原理相同
D.图中看到水杯缩小与放大镜成像原理相同
8 (2023河北省石家庄市八十九中期末考试) 2022年11月1日,“梦天实验舱”和“空间站组合体”成功完成交会对接,这是我国载人航天工程中最大质量的两个航天器在太空“握手”。如图所示为空间站与地球的合影,下列说法正确的是( )
A.能从太空拍摄到地球,说明地球是光源
B.梦天实验舱从地球到太空中质量不会变
C.完成对接后,梦天实验舱相对于空间站是运动的
D.拍摄合影用的照相机与眼睛的成像原理是不同的
投影仪的成像原理及特点
例题
9 (2024北京市东城区中考二模) 小东用凸透镜、纸盒等器材自制了一个简易投影仪,可以将手机屏幕画面投影到臼墙上,如图甲所示。该投影仪工作示意图如图乙所示,使用时将手机屏幕调至“冰墩墩”画面,然后放在纸盒中某位置,使屏幕正对凸透镜,调整该投影仪与白墙之间的距离,可在墙上得到一个清晰、放大的像。下列说法正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B.透镜到墙面的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
C.能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”,是由于光在墙面上发生了镜面反射
D.墙上呈现的是手机画面倒立的实像
10 (2023江苏省无锡市期末考试) 商场门口的广告投影灯及其内部结构,如图所示。它主要由光源、广告片(即物体)和焦距为的凸透镜(镜头)组成,该装置能把广告片投射到地面上进行指引或宣传。下列说法正确的是( )
A.广告片到镜头的距离应大于
B.广告片在地面上呈现的是倒立、放大的实像
C.广告片到镜头的距离应小于
D.为顾客能从多角度看见广告片,应选择光滑的地面
11 (2023江苏省苏州市期末考试) 夜晚走在古城区,很多店铺安装了投影射灯。如图,它能够将旋转的彩色画面投影在地面。射灯主要由强光源、图像芯片、凸透镜镜头等部件组成,下列说法中错误的是( )
A.其成像原理是凸透镜成倒立放大实像
B.如果将射灯中的凸透镜更换成小孔,在地面上仍然能看见其成的像
C.站在地面上的顺时针旋转图像中,抬头望去,如果能直接看到图像芯片,它也在顺时针转动
D.如果射灯投影区是黑色柏油路面,广告的视觉效果较差
随练
12 (2021北京市北大附中其他) 在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰.凸透镜.光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.利用这一成像原理可以制成( )
A.照相机
B.幻灯机
C.放大镜
D.潜望镜
13 (2023江苏省苏州市期末考试) 电影放映机是利用________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)成像的。光线在屏幕上发生了________反射,使坐在各个方向的同学都能看见屏幕上的像。下面两种情况中,________是光源。
①正在播放的投影仪屏幕。
②正在播放的笔记本电脑屏幕。
14 小明自制了一个简易投影仪(如图所示),在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电简上,并让灯光正对着焦距为15cm的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是( )
A.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于15cm小于30cm
B.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离大于15cm小于30cm
C.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离小于15cm
D.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于30cm
放大镜的成像原理及特点
例题
15 (2024北京市朝阳区期末考试) 在“重阳节”到来之际,小阳送给奶奶一个放大镜,奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案,如图所示。小阳用该放大镜正对着太阳时,可在距离镜片20cm处得到一个很小很亮的光斑。下列说法正确的是( )
A.该放大镜的焦距为10cm
B.奶奶看到的是正立放大的实像
C.邮票到放大镜的距离可能为25cm
D.邮票到放大镜的距离一定小于20cm
16 (2023北京市房山区中考一模) 小明的爷爷用焦距为10cm的透镜看书,看到了“五千年”三字放大的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.爷爷用的透镜是凹透镜
B.“五千年”三字的像是实像
C.“五千年”三字的像与书分别位于透镜的两侧
D.书到透镜的距离小于10cm
17 (2023北京市通州区期末考试) 把放大镜正对太阳光,可在距放大镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑;若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分,则邮票到放大镜的距离应该( )
A.小于10 cm
B.等于10 cm
C.等于20 cm
D.大于20 cm
18 (2023北京市东城区中考一模) 如图所示的是小东使用放大镜欣赏邮票时的情境。下列光路图能反映其成像原理的是( )
A.A选项
B.B选项
C.C选项
D.D选项
随练
19 (2024江苏省无锡市期末考试) 生活中为了方便老年人剪指甲,该新型指甲剪在上方加装了一个小凸透镜。如图所示,该指甲剪剪指甲时凸透镜可以成正立、 的虚像。考虑到放大效果更好,此透镜的焦距应选择 (选填“1cm”或“5cm”)更合适。若仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,所看到像的大小与原来的像对比(选填“ 变大”、“变小”或“不变”)。
20 (2021北京市北大附中其他) 一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为________cm;当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,如图乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个________、放大的虚像(填:“正立”或“倒立”).
21 (2021北京市清华附中期末考试) 如图所示是小东制作的昆虫观察盒,在盒盖上端安装凸透镜便于观察盒内小昆虫放大的像,盒盖到盒底的距离为10cm。他应该选择( )
A.焦距为5cm的凸透镜
B.焦距为8cm的凸透镜
C.焦距为10cm的凸透镜
D.焦距为12cm的凸透镜
实像与虚像的特点及区别
例题
22 (2020山东省菏泽市期末考试) 像的成因有三个,即光的直线传播成像、光的反射成像和光的折射成像,所成的像有实像和虚像两种,下面是所列的成像实例:
①针孔照相机内所成的像(小孔成像);
②在“潜望镜”中看到的景物的像;
③放大镜中看到物体的像;
④幻灯机屏幕上看到的像;
⑤汽车观后镜中的像。对这些成像实例,下列说法中正确的是( )
A.属于实像的是①、④
B.属于虚像的是②、③、④
C.属于折射成像的是①、③
D.属于反射成像的是①、②、⑤
23 (2019全国章节测试卷) 下列关于实像和虚像的说法中,正确的是( )
A.实像是由光的折射形成的,虚像是由光的反射形成的
B.看到实像时有光进入人眼,看到虚像时没有光进入人眼
C.实像是缩小或放大的,虚像都是放大的
D.实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接
24 (2020安徽省合肥市中考一模) 关于“像”,小聪列举了如下四个成像实例,其中属于虚像的是__________。(选填序号即可①小孔成像;②平面镜成像;③照相机成像;④放大镜成像)
随练
25 (2019全国章节测试卷) 既能成实像、又能成虚像的镜子是( )
A.平面镜
B.凸面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
26 (2019全国章节测试卷) 我国经常提到的像:①小孔成像;②平面镜成像;③放大镜成像;④电影屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像,其中( )
A.属于实像的是①②③
B.属于虚像的是②③④
C.由于反射而成的像是②⑤
D.由于折射而成的像是①③④
27 (2019全国章节测试卷) 关于实像和虚像,下列说法正确的是( )
A.针孔照相机和普通照相机一样,都是光线经折射后成倒立缩小的实像
B.只要是倒立的像都是实像
C.只有缩小的像才是实像
D.实像可以用照相机拍照,而虚像则不能
28 下面是对凸透镜成像的说法,其中正确的是( )
A.凸透镜只能成实像
B.凸透镜只能成虚像
C.凸透镜只能成放大的像
D.凸透镜既能成实像,又能成虚像
29 (2020河北省保定市期末考试) 下列关于实像和虚像的说法正确的是( )
A.实像是由光的折射现象形成的,虚像是由光的反射现象形成的
B.虚像是人的幻觉,光线并没有进入人眼,实像是相反
C.实像能成在光屏上,虚像不能成在光屏上
D.实像有放大的,也有缩小的,虚像一定是放大的
眼睛和眼镜
知识精讲
一.眼睛
人的眼睛是一个高精密度的光学器官,相当于一个可以自动调节的照相机。
1.眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。
2.眼球的调节
在眼球这部照相机中,光屏(视网膜)不能移动,但镜头(晶状体)的焦距却可以调节。当我们看远处的物体时,物体离透镜较远,成的像必然在光屏之前,此时睫状体放松,晶状体变薄,其折光能力减弱,使成的像恰好落在视网膜上;当我们看近处的物体时,物体离透镜较近,成的像必然在光屏之后,此时睫状体收缩,晶状体变厚,其折光能力增强,使成的像恰好落在视网膜上。
正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫做明视距离。
3.比较照相机和眼睛
眼睛
照相机
结构
角膜和晶状体(相当于一个凸透镜)
镜头(相当于一个凸透镜)
瞳孔
光圈
视网膜(有感光细胞)
底片(有感光材料)
成像
缩小、倒立、实像
缩小、倒立、实像
调节作用
像距不变,当物距减小(或增大)时,增大(或减小)晶状体的曲率以减小(或增大)焦距,使物体在视网膜上成清晰
的像。
焦距不变,当物距增大(或减小)时,减小(或增大)镜头到底片间的距离,
使物体在底片上成清晰的像。
4.视角
视角越大,对物体观察越清楚。视角的大小与物体本身大小以及物体到眼睛距离有关。
二.近视及其矫正:成像在视网膜前,所以要加凹透镜进行纠正。
1.特点:只能看清楚近处的物体,看不清楚远处的物体。
2.原因:晶状体太厚(太凸),折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,使来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时是一个模糊的光斑。
3.矫正:在眼睛前放一个凹透镜。
三.远视及其矫正:在光线还没有会聚成一点就到达视网膜了,所以要加凸透镜进行纠正。
1.特点:只能看清楚远处的物体。
2.原因:晶状体太薄或眼球前后径太短。
3.矫正:在眼球前放一个凸透镜。
眼睛
例题
30 (2020江苏省盐城市期末考试) 如图所示,人眼球的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。观看节目表演时,演员在视网膜上所成的像是( )
A.正立、缩小的虚像
B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像
D.倒立、缩小的实像
31 (2019全国章节测试卷)[多选题] 有关眼睛视物的问题,下列说法中正确的是( )
A.当晶状体变厚时,对光的偏折变大,此时人能看清近处物体
B.当晶状体变厚时,对光的偏折变小,此时人能看清远处的物体
C.当晶状体变薄时,对光的偏折变小,此时人能看清远处物体
D.当晶状体变薄时,对光的偏折变大,此时人能看清近处物体
32 (2023北京市石景山区中考一模) 小航利用一个焦距10cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材进行矫正视力的模拟实验。
(1)将凸透镜、蜡烛依次放在光具座上50cm和25cm刻度线处,如图甲,需要将光屏移至______(选填“A”“B”或“C”)区域范围内才能承接到清晰的像,所成像如图乙所示,是一个倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(2)凸透镜、光屏位置不变,将蜡烛向左移动,光屏上无法呈现清晰的像,此时模拟的是图中的______图(选填“a”或“b”)的成像情景;若想在光屏上得到清晰的像,应在蜡烛和凸透镜之间适当位置放个用______(选填“凸”或“凹”)透镜制作的眼镜。
随练
33 (2019全国章节测试卷) 人类的眼睛好像一架相机,通过调节晶状体的凹凸程度可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像.眼睛调节的两个极限点叫做远点和近点,正常人眼睛的远点在无限远,近点大约是10厘米处,正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25厘米,这个距离叫明视距离,根据上文,你认为正常人眼睛的观察范围是( )
A.0到10厘米
B.10到25厘米
C.25厘米到极远处
D.10厘米到极远处
34 (2023北京市丰台区中考一模) 眼睛是心灵的窗户,关于眼睛及其视力矫正,下列说法中正确的是( )
A.眼睛的晶状体相当于凹透镜
B.物体通过晶状体所成的像是虚像
C.矫正近视眼所配戴的眼镜镜片是凹透镜
D.远视眼看不清近处景物,是因为成像落在视网膜的前方
35 (2019全国章节测试卷) 人的眼球好像一架照相机,眼球的结构如题图所示,晶状体和角膜相当于一个凸透镜,视网膜相当干光屏.
(1)物体在人眼的视网膜上所成的是________立的、缩小的________像.
(2)眼睛通过调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体,这实际上是改变了这架“照相机”的“镜头”的________.
近视眼与远视眼的成因及矫正
例题
36 (2020北京市东城区中考其他模拟) 在探究近视眼视力矫正问题时用如图所示的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,右侧内壁相当于视网膜。图中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的是( )
A.
B.
C.
D.
随练
37 (2020北京市顺义区仁和中学中考其他模拟) 在如图所示的眼睛及矫正的示意图中,下列说法中正确的是( )
A.甲图是近视眼,用乙图中的透镜矫正
B.甲图是远视眼,用乙图中的透镜矫正
C.甲图是近视眼,用丙图中的透镜矫正
D.甲图是远视眼,用丙图中的透镜矫正
显微镜和望远镜
知识精讲
一.显微镜=投影仪(物镜)+放大镜(目镜)
显微镜由两组凸透镜组成,物镜和目镜。它的放大倍数比放大镜大许多。物镜相当于投影仪成倒立、放大的实像;目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像。另外,反光镜是一个凹面镜,起到收集光线的作用。
二.望远镜=照相机(物镜)+放大镜(目镜)
(开普勒)望远镜也是由两组凸透镜组成,物镜和目镜。物镜相当于一架照相机成倒立、缩小的实像;目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像。
显微镜的结构
天文爱好者用的望远镜
三.通过两个透镜观察物体(如下表)
器 材
看到的现象
望远镜或显微镜的诞生
作 用
物镜
焦距较大的凸透镜
远处的物体变近了
伽利略望远镜
使远处的物体在近处成像,看上去物变近了,特别适宜观察行星和月球
目镜
凹透镜
物镜
焦距较大的凸透镜
远处的物体变近了,视野变广了
开普勒望远镜
目镜
焦距较小的凸透镜
物镜
焦距较小的凸透镜
近处的物体变远了,但变大了
显微镜
使物体放大较大的倍数,观察肉眼看不见的细小物体
目镜
焦距较大的凸透镜
显微镜
例题
38 (2019全国章节测试卷) 显微镜的物镜相当于_______机的镜头,望远镜的物镜相当于_______机的镜头,显微镜和望远镜的目镜都相当于一个_________。用望远镜观察远处物体时,物体通过物镜成的是_______的实像,这个像通过靠近眼睛的目镜成_______的虚像(选填“放大”或“缩小”)。
39 (2019全国章节测试卷) 上生物实验课时,小刚发现他所用的显微镜是目镜、物镜上分别标有5倍和10倍字样,则他所用显微镜的放大倍数为( )
A.5倍
B.10倍
C.15倍
D.50倍
40 (2020北京市石景山区中考一模) 电子显微镜下的冠状病毒
这次席卷全球的新型冠状病毒肺炎疫情对我们的生活方式产生了深远的影响,增强了人们的卫生意识,使人们更加深刻的认识到人与自然分的关系,同时也让全世界看到了我们祖国的凝聚力、组织力和抗击疫情的重大决心!
这类病毒由于表面的突起部分像国王头上的王冠,因而得名为冠状病毒。同学们也许会奇怪,病毒的整体尺寸一般在30-80nm之间(1m=109nm),视力极佳的人最多不过能分辨0.1mm尺寸的物体,人们是怎么知道病毒表面有“王冠”的呢?
用一般的光学显微镜是无法看到病毒的,这时就要用到电子显微镜了。电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。
透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构,因而观察病毒通常使用透射式电子显微镜。
透射电子显微镜因电子束穿透样品后,再用电子透镜成像放大而得名。它的光路与光学显微镜相仿,可以直接获得一个样本的投影。通过改变物镜的透镜系统人们可以直接放大物镜的焦点的像。由此人们可以获得电子衍射像。使用这个像可以分析样本的晶体结构。
在电子显微镜下,人们终于可以看到病毒的真面貌了,如图所示。但要说明的是,人体内存在着大量的各种各样的细菌和病毒,绝大部分对人体是无害的,所以在电子显微镜会看到很多的微生物,包括细菌、病毒、衣原体支原体等,到底哪个使人生病的呢?这是在广大医务工作者和科技工作者不懈努力下才找到这个元凶的。
根据以上阅读材料回答以下题目
(1)电子显微镜有___________、___________、和反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等;
(2)要使病毒生成尺寸在1cm左右的像,使人们看清它,电子显微镜要把病毒大概放大___________倍。
随练
41 (2018湖北省武汉市期末考试) 以下是显微镜和望远镜原理示意图,下面是关于它们的二次成像的说法:①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;③望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像;④望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像。上述说法中正确的是( )
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
42 (2022北京市朝阳区期末考试)[多选题] 如图所示,图甲是小胡同学通过简易显微镜观察白纸上的字母“F”的情景,图乙是该同学眼睛看到的“F”的像,图丙中A、B处是简易显微镜上两个凸透镜所在的位置,测得A处凸透镜的焦距,B处凸透镜的焦距,C处是白纸上的字母“F”的位置,之间的距离.则下列说法中正确的是( )
A.A处是目镜,B处是物镜
B.图乙中的像是“F”经过凸透镜两次放大形成的
C.由s与的关系可以判断,A处透镜的作用相当于放大镜
D.由s与的关系可以判断,字母“F”经过B处的凸透镜成放大的实像
43 (2019全国章节测试卷) 小明的爷爷用显微镜观察微生物的装片,正当他看清高倍镜下的物像时,小明也争着要看.但他看到的像却有点模糊.通过操作,小明得到了清晰的物像.他的操作方法是( )
A.调节粗准焦螺旋
B.调节细准焦螺旋
C.调节反光镜
D.调整装片位置
望远镜
例题
44 (2020北京市朝阳区期末考试)[多选题] 人类借助于显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索。图中的甲和乙是显微镜和天文望远镜的结构示意图,则下列说法中正确的是( )
A.显微镜的物镜成放大的虚像
B.望远镜的物镜成缩小的实像
C.显微镜的目镜成放大的实像
D.望远镜的目镜成放大的虚像
45 (2021北京市朝阳区期末考试)[多选题] 有一种望远镜是由两组凸透镜组成的(下图)。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用是把这个实像放大,下列说法中正确的是( )
A.物体通过物镜成放大的实像
B.物体通过物镜成缩小的实像
C.目镜的作用相当于放大镜
D.目镜的作用相当于投影仪
46 (2020北京市首都师大二附中其他) 2020年6月21日,我国境内最重要的天象日环食将现身苍穹,如图所示,下列说法不合理的是( )
A.甲图中太阳是光源,月亮不是光源
B.乙图中彩虹形成的原理与日环食相同
C.丙图用水中映日来进行日环食安全观测,利用了平面镜成像
D.丁图用带巴德膜的望远镜进行日环食安全观测,望远镜中的凸透镜对光有会聚作用
随练
47 (2020湖北省黄石市期末考试) 下列关于显微镜和望远镜的说法中正确的是( )
A.显微镜的物镜相当于照相机成倒立放大的实像
B.望远镜的物镜相当于投影仪成倒立缩小的实像
C.物体经过显微镜和望远镜所成的像都比实际物体大了很多倍
D.显微镜和望远镜的目镜都相当于一个放大镜
48 (2019全国章节测试卷) 2014年最为特别的天象之一——“超级月亮”出现于8月11日凌晨,它比正常时的月亮要大百分之二十,亮度也有所增加,某天文爱好者为了研究这一现象,于是架设一台天文望远镜做进一步观察,关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两组透镜组成,靠近眼镜的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
49 (2020北京市第27中期中考试)[多选题] 人类借助显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索,图中的甲和乙是显微镜和天文望远镜的结构示意图,则下列说法正确的是( )
A.显微镜的物镜成放大的虚像
B.望远镜的物镜成缩小的实像
C.显微镜的目镜成放大的实像
D.望远镜的目镜成放大的虚像
50 (2020北京市十四中中考其他模拟) 请阅读《郭守敬望远镜》并回答问题
郭守敬望远镜
“星汉灿烂,若出其里”。漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢?用光谱!我们知道,阳光通过三棱镜后会发生色散,形成一条按照一定顺序排列的彩色光带,我们称之为光谱。太阳是恒星,因此太阳的光谱是一种恒星光谱。恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息,比如化学成分、密度、气压、温度、恒星年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外,还能告诉我们恒星以及它所在的星系是在远离,还是在靠近我们,甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大。观测表明,恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比,根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具。目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的,以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”,如图所示,它可以将接收到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱,进而获取恒星的信息。它能够同时观测4000个天体,是当今世界上光谱获取效率最高的望远镜。在刚刚过去的七年巡天观测中(所谓“巡天观测”,就好比是“给天上的星星做‘人口’普查”),郭守敬望远镜共获取1125万条光谱,成为世界上第一个获取恒星光谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析,绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表,重新确立了银河系晕(音yún)的内扁外圆的结构,并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现,这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心!
日前,郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程。使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星,以它的观测能力,北半球天空仍然有约一亿颗星可观测,可以让“普查”资料更全面、更详细,更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)恒星发出的光经郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的________现象。
(2)我国科学家通过分析恒星光谱确立了________的内扁外圆新结构。
(3)已知“长蛇星Ⅱ系团”距离我们约33亿光年,它远离我们的速度约为6×104km/s,请你根据文中信息,估算远离我们的速度约为4×104km/s的“牧夫座星系团”距离我们约________亿光年。
课堂小结
1.眼睛
2. 透镜的应用:生活中与透镜有关的光学元件有照相机、幻灯机、投影仪、显微镜和(开普勒)望远镜等,都是利用凸透镜的成像原理,满足光的折射规律。
3. 与光的反射、折射现象相联系的光学器件及应用
拓展
51 (2020北京市海淀区101中学中考一模) 透过图中晶莹剔透的露珠,我们可以更清楚地看到小草的叶脉,这是利用了___________(选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”)的原理;露珠的形成是水蒸气遇冷____________(填写物态变化的名称)的结果。
52 (2019全国章节测试卷)[多选题] 如图所示,人的眼球好像一架照相机,关于眼球,下列说法中正确的是( )
A.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜
B.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凹透镜
C.外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像
D.外界物体在视网膜上所成的像是正立的实像
53 (2019北京市西城区期末考试) 如图,是一位视力缺陷人的眼球的成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜是( )
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
54 (2020北京市十四中中考其他模拟) (1)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小丽同学选取一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验。她将平板玻璃垂直于水平纸面放置,将棋子A放在白纸上,如图1所示。若棋子A距平板玻璃6cm,则棋子B与A相距________cm才可能与棋子A的像完全重合。
(2)小亮用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体。平行光照射到水透镜上的情景如图2甲所示;将水透镜挤压变形后,平行光再次照射到水透镜上的情景如图2乙所示。若图甲表示正常眼睛的晶状体,图2乙表示患者眼睛的晶状体,则应为患者配戴________(选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
55 (2019北京市其他) 透镜在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是( )
A.物体经过显微镜的物镜后成倒立、放大的实像
B.拍照时,被照者应站在距照相机镜头二倍焦距以内的位置
C.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
D.近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用
56 照相机的镜头相当于一个 透镜,胶片相当于 ,照相时景物到镜头的距离应该 焦距。当用照相机拍了近处的树后又要去拍远处的山时,应该将镜头 (选填“向前伸”或“向后缩”)。
57 在放映幻灯片时,在银幕上得到一个放大的像,则以下说法正确的是( )
A.,像相对于幻灯片倒立
B.,像相对于幻灯片倒立
C.,像相对于幻灯片倒立
D.,像相对于幻灯片倒立
58 小芳拿着一个直径比较大,焦距没有手臂长的放大镜,伸直手臂通过放大镜观看远处的物体,她可以看到物体的像。下列说法正确的是( )
A.像可能是虚像
B.像一定是虚像
C.像一定是倒立的
D.像一定是放大的
59 (2019北京市海淀区清华附中期中考试) 根据如图所示可判断出蝴蝶标本到放大镜的距离( )
A.小于焦距
B.大于焦距,小于两倍焦距
C.等于两倍焦距
D.大于两倍焦距
60 下列关于虚像和实像的说法,正确的是( )
A.实像是由实际光线进入人眼,虚像是人的幻觉
B.实像能用光屏接收虚像不能
C.实像都是缩小的,虚像都是放大的
D.实像是光折成的,虚像光反射成的
61 (2019全国章节测试卷) 请仔细阅读下文,按要求回答问题。
人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的________、缩小的实像;普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。由眼睛的调节作用所能看清的最远点,叫远点,正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点,叫近点,正常眼的近点约距眼睛10cm。眼睛是人体的重要器官,长时间的用眼,比如看书,看电视、计算机,都可以引起眼睛的疲劳,眼睛疲劳常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼的明视距离25cm。
(1)请把上文中像的性质补充完整。
(2)人的眼睛是通过改变晶状体的________获得清晰的像,普通照相机是在物距确定的情况下通过改变________使像变得清晰。
(3)根据上文,你认为人的正常眼睛的观察范围是:________(填以下选项)。
A.0~10cm
B.10cm~25cm
C.0~25cm
D.10cm~极远处
62 小明取来两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,模拟望远镜,通过两个透镜看前面远处的木棉树,如图所示。调整两个放大镜间的距离,直到看得清楚为止。下列说法正确的是( )
A.小明的两个透镜,一个是凸透镜,另一个是凹透镜
B.靠近眼睛的那个透镜叫做物镜,靠近被观测物体的叫做目镜
C.用望远镜观察远处的木棉树,物镜得到的是放大的像
D.用望远镜观察到远处木棉树的像比直接用眼看显大且清晰
63 (2020河北省唐山市期末考试)[多选题] (多选)在初中物理的学习中,我们经常提到的“像”如下,下列关于这些“像”的说法正确的是( )
①小孔成像;
②平面镜成像;
③放大镜成像;
④投影仪投影在屏幕上的像;
⑤汽车观后镜中的像。
A.属于实像的是①④
B.属于虚像的是④⑤
C.由于反射而成的像是①②⑤
D.由于折射而成的像是③④
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第12讲_生活中的透镜
辅导讲义(解析版)
主讲内容
生活中的透镜
眼睛和眼镜
显微镜和望远镜
第12讲_生活中的透镜
[解析版]
课程目标
1.了解眼睛的结构
2.理解近视眼、远视眼及其矫正
3.了解显微镜和望远镜的结构,理解其成像原理
知识图谱
课堂引入
我们身边有很多近视或远视的人,那近视和远视的的形成原因是什么呢?
生活中的透镜
知识精讲
一.照相机及其成像特点:
1.照相机的结构:
①镜头:相当于一个凸透镜;
②胶片:相当于光屏;
③调焦环:调节镜头到胶片间的距离;
④光圈环:控制进入镜头的光的多少;
⑤快门:控制曝光时间。
2.照相机的成像特点:
①照相机成倒立、缩小的实像;
②像距小于物距;
③像与物位于凸透镜的两侧。
二.投影仪(幻灯机)及其成像特点:
1.投影仪(幻灯机)的结构:
①镜头:相当于一个凸透镜;
②投影片:相当于物体;
③屏幕:相当于光屏。
2.投影仪(幻灯机)的成像特点:
①投影仪成倒立、放大的实像;
②像距大于物距;
③像与物位于凸透镜的两侧。
三.放大镜的成像特点:
①放大镜成正立、放大的虚像;
②像距大于物距;
③像与物位于凸透镜的同侧。
照相机的成像原理及特点
例题
1 (2023北京市西城区期末考试)[多选题] 人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术,如图所示。它的原理是用摄像头采集含有人脸的图像或视频流,自动在图像中检测人脸并进行识别。则下列说法正确的是( )
A.人脸识别系统的摄像头相当于凸透镜
B.摄像头所拍摄的人脸的像是缩小的虚像
C.人脸应位于摄像头的两倍焦距和一倍焦距之间
D.当人脸的像超出识别系统设定范围时,人脸应远离摄像头移动
2 (2023江苏省苏州市期末考试) 如图是“智慧苏州”云端摄像头拍摄到的交通违章情况。云端摄像头的镜头相当于一块透镜,其数字化接收器相当于光屏,以下分析不正确的是( )
A.摄像头相当于凸透镜
B.货车距摄像头的距离大于两倍焦距
C.数字化接收器上接收到的是正立缩小的虚像
D.货车行驶越远,成像越小
3 (2023江苏省无锡市锡山高级中学实验学校期末考试) 在第二十二届中部农博会上,我省以食用菌品牌产品为主体参展,160多个食用菌产品集体“亮相”,彰显“沃野中原生态农业”的河南农业品牌整体形象,如图所示是小明在会场用数码相机(焦距不变)先后拍摄的同一个新品种花菇的两张照片,结合图片分析,下列说法正确的是( )
A.照相机的镜头与近视眼镜的镜片属于同一类透镜
B.甲照片中花菇的像是缩小的,乙照片中花菇的像是放大的
C.拍摄乙照片时,相机应适当靠近花菇,镜头向外伸
D.拍摄乙照片时,相机应适当远离花菇,镜头向外伸
4 (2023河北省石家庄市期末考试) 如图所示,早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的,同学们对此现象展开了讨论,下述观点正确的是( )
A.成像时像距都大于物距
B.使相机靠近被拍照的人,可以看到全身像
C.要使人像变小,应增加镜头和胶片之间的距离
D.要使人像更亮,应在被拍照的人前面进行“补光”
随练
5 (2023江苏省苏州市期末考试) 如图所示,利用“红外发热人群检测”装置,每分钟可以对百余人快速地检测,同时监控主机中的摄像头可以对体温异常者进行人像采集,若监控主机的摄像头焦距约为5cm,徽徽用凸透镜成像模拟人像采集的成像规律,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6 (2023江苏省无锡市江南中学期末考试) 如图是一款智能梳妆镜,其核心原理是利用人工智能算法,将用户的多重特征进行精细分析,并制定个性化的化妆方案。关于智能梳妆镜,下列说法正确的是( )
A.智能镜子配置的摄像头的镜头用的是平面镜
B.智能梳妆镜说明凸透镜可以成正立缩小的像
C.在拍摄时,人在透镜的二倍焦距外
D.要使人在摄像头中的像变大,人应该在透镜一倍焦距内
7 如图所示,小明将装满水的水杯放在平面镜前,透过水杯观察到镜中的水杯缩小且反向。下列说法正确的是( )
A.平面镜成的像是倒立的虚像
B.图中看到水杯缩小是因为平面镜成像使像离观察者较远,由于近大远小,使看起来缩小了
C.图中看到水杯缩小与照相机成像原理相同
D.图中看到水杯缩小与放大镜成像原理相同
8 (2023河北省石家庄市八十九中期末考试) 2022年11月1日,“梦天实验舱”和“空间站组合体”成功完成交会对接,这是我国载人航天工程中最大质量的两个航天器在太空“握手”。如图所示为空间站与地球的合影,下列说法正确的是( )
A.能从太空拍摄到地球,说明地球是光源
B.梦天实验舱从地球到太空中质量不会变
C.完成对接后,梦天实验舱相对于空间站是运动的
D.拍摄合影用的照相机与眼睛的成像原理是不同的
投影仪的成像原理及特点
例题
9 (2024北京市东城区中考二模) 小东用凸透镜、纸盒等器材自制了一个简易投影仪,可以将手机屏幕画面投影到臼墙上,如图甲所示。该投影仪工作示意图如图乙所示,使用时将手机屏幕调至“冰墩墩”画面,然后放在纸盒中某位置,使屏幕正对凸透镜,调整该投影仪与白墙之间的距离,可在墙上得到一个清晰、放大的像。下列说法正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B.透镜到墙面的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
C.能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”,是由于光在墙面上发生了镜面反射
D.墙上呈现的是手机画面倒立的实像
10 (2023江苏省无锡市期末考试) 商场门口的广告投影灯及其内部结构,如图所示。它主要由光源、广告片(即物体)和焦距为的凸透镜(镜头)组成,该装置能把广告片投射到地面上进行指引或宣传。下列说法正确的是( )
A.广告片到镜头的距离应大于
B.广告片在地面上呈现的是倒立、放大的实像
C.广告片到镜头的距离应小于
D.为顾客能从多角度看见广告片,应选择光滑的地面
11 (2023江苏省苏州市期末考试) 夜晚走在古城区,很多店铺安装了投影射灯。如图,它能够将旋转的彩色画面投影在地面。射灯主要由强光源、图像芯片、凸透镜镜头等部件组成,下列说法中错误的是( )
A.其成像原理是凸透镜成倒立放大实像
B.如果将射灯中的凸透镜更换成小孔,在地面上仍然能看见其成的像
C.站在地面上的顺时针旋转图像中,抬头望去,如果能直接看到图像芯片,它也在顺时针转动
D.如果射灯投影区是黑色柏油路面,广告的视觉效果较差
随练
12 (2021北京市北大附中其他) 在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰.凸透镜.光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.利用这一成像原理可以制成( )
A.照相机
B.幻灯机
C.放大镜
D.潜望镜
13 (2023江苏省苏州市期末考试) 电影放映机是利用________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)成像的。光线在屏幕上发生了________反射,使坐在各个方向的同学都能看见屏幕上的像。下面两种情况中,________是光源。
①正在播放的投影仪屏幕。
②正在播放的笔记本电脑屏幕。
14 小明自制了一个简易投影仪(如图所示),在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电简上,并让灯光正对着焦距为15cm的凸透镜,调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是( )
A.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于15cm小于30cm
B.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离大于15cm小于30cm
C.胶片应正立放置,且与凸透镜的距离小于15cm
D.胶片应倒立放置,且与凸透镜的距离大于30cm
放大镜的成像原理及特点
例题
15 (2024北京市朝阳区期末考试) 在“重阳节”到来之际,小阳送给奶奶一个放大镜,奶奶借助这个放大镜能够细致欣赏邮票上的图案,如图所示。小阳用该放大镜正对着太阳时,可在距离镜片20cm处得到一个很小很亮的光斑。下列说法正确的是( )
A.该放大镜的焦距为10cm
B.奶奶看到的是正立放大的实像
C.邮票到放大镜的距离可能为25cm
D.邮票到放大镜的距离一定小于20cm
16 (2023北京市房山区中考一模) 小明的爷爷用焦距为10cm的透镜看书,看到了“五千年”三字放大的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.爷爷用的透镜是凹透镜
B.“五千年”三字的像是实像
C.“五千年”三字的像与书分别位于透镜的两侧
D.书到透镜的距离小于10cm
17 (2023北京市通州区期末考试) 把放大镜正对太阳光,可在距放大镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑;若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分,则邮票到放大镜的距离应该( )
A.小于10 cm
B.等于10 cm
C.等于20 cm
D.大于20 cm
18 (2023北京市东城区中考一模) 如图所示的是小东使用放大镜欣赏邮票时的情境。下列光路图能反映其成像原理的是( )
A.A选项
B.B选项
C.C选项
D.D选项
随练
19 (2024江苏省无锡市期末考试) 生活中为了方便老年人剪指甲,该新型指甲剪在上方加装了一个小凸透镜。如图所示,该指甲剪剪指甲时凸透镜可以成正立、 的虚像。考虑到放大效果更好,此透镜的焦距应选择 (选填“1cm”或“5cm”)更合适。若仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,所看到像的大小与原来的像对比(选填“ 变大”、“变小”或“不变”)。
20 (2021北京市北大附中其他) 一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为________cm;当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm处时,如图乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个________、放大的虚像(填:“正立”或“倒立”).
21 (2021北京市清华附中期末考试) 如图所示是小东制作的昆虫观察盒,在盒盖上端安装凸透镜便于观察盒内小昆虫放大的像,盒盖到盒底的距离为10cm。他应该选择( )
A.焦距为5cm的凸透镜
B.焦距为8cm的凸透镜
C.焦距为10cm的凸透镜
D.焦距为12cm的凸透镜
实像与虚像的特点及区别
例题
22 (2020山东省菏泽市期末考试) 像的成因有三个,即光的直线传播成像、光的反射成像和光的折射成像,所成的像有实像和虚像两种,下面是所列的成像实例:
①针孔照相机内所成的像(小孔成像);
②在“潜望镜”中看到的景物的像;
③放大镜中看到物体的像;
④幻灯机屏幕上看到的像;
⑤汽车观后镜中的像。对这些成像实例,下列说法中正确的是( )
A.属于实像的是①、④
B.属于虚像的是②、③、④
C.属于折射成像的是①、③
D.属于反射成像的是①、②、⑤
23 (2019全国章节测试卷) 下列关于实像和虚像的说法中,正确的是( )
A.实像是由光的折射形成的,虚像是由光的反射形成的
B.看到实像时有光进入人眼,看到虚像时没有光进入人眼
C.实像是缩小或放大的,虚像都是放大的
D.实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接
24 (2020安徽省合肥市中考一模) 关于“像”,小聪列举了如下四个成像实例,其中属于虚像的是__________。(选填序号即可①小孔成像;②平面镜成像;③照相机成像;④放大镜成像)
随练
25 (2019全国章节测试卷) 既能成实像、又能成虚像的镜子是( )
A.平面镜
B.凸面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
26 (2019全国章节测试卷) 我国经常提到的像:①小孔成像;②平面镜成像;③放大镜成像;④电影屏幕上的像;⑤汽车观后镜中的像,其中( )
A.属于实像的是①②③
B.属于虚像的是②③④
C.由于反射而成的像是②⑤
D.由于折射而成的像是①③④
27 (2019全国章节测试卷) 关于实像和虚像,下列说法正确的是( )
A.针孔照相机和普通照相机一样,都是光线经折射后成倒立缩小的实像
B.只要是倒立的像都是实像
C.只有缩小的像才是实像
D.实像可以用照相机拍照,而虚像则不能
28 下面是对凸透镜成像的说法,其中正确的是( )
A.凸透镜只能成实像
B.凸透镜只能成虚像
C.凸透镜只能成放大的像
D.凸透镜既能成实像,又能成虚像
29 (2020河北省保定市期末考试) 下列关于实像和虚像的说法正确的是( )
A.实像是由光的折射现象形成的,虚像是由光的反射现象形成的
B.虚像是人的幻觉,光线并没有进入人眼,实像是相反
C.实像能成在光屏上,虚像不能成在光屏上
D.实像有放大的,也有缩小的,虚像一定是放大的
眼睛和眼镜
知识精讲
一.眼睛
人的眼睛是一个高精密度的光学器官,相当于一个可以自动调节的照相机。
1.眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。
2.眼球的调节
在眼球这部照相机中,光屏(视网膜)不能移动,但镜头(晶状体)的焦距却可以调节。当我们看远处的物体时,物体离透镜较远,成的像必然在光屏之前,此时睫状体放松,晶状体变薄,其折光能力减弱,使成的像恰好落在视网膜上;当我们看近处的物体时,物体离透镜较近,成的像必然在光屏之后,此时睫状体收缩,晶状体变厚,其折光能力增强,使成的像恰好落在视网膜上。
正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫做明视距离。
3.比较照相机和眼睛
眼睛
照相机
结构
角膜和晶状体(相当于一个凸透镜)
镜头(相当于一个凸透镜)
瞳孔
光圈
视网膜(有感光细胞)
底片(有感光材料)
成像
缩小、倒立、实像
缩小、倒立、实像
调节作用
像距不变,当物距减小(或增大)时,增大(或减小)晶状体的曲率以减小(或增大)焦距,使物体在视网膜上成清晰
的像。
焦距不变,当物距增大(或减小)时,减小(或增大)镜头到底片间的距离,
使物体在底片上成清晰的像。
4.视角
视角越大,对物体观察越清楚。视角的大小与物体本身大小以及物体到眼睛距离有关。
二.近视及其矫正:成像在视网膜前,所以要加凹透镜进行纠正。
1.特点:只能看清楚近处的物体,看不清楚远处的物体。
2.原因:晶状体太厚(太凸),折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,使来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时是一个模糊的光斑。
3.矫正:在眼睛前放一个凹透镜。
三.远视及其矫正:在光线还没有会聚成一点就到达视网膜了,所以要加凸透镜进行纠正。
1.特点:只能看清楚远处的物体。
2.原因:晶状体太薄或眼球前后径太短。
3.矫正:在眼球前放一个凸透镜。
眼睛
例题
30 (2020江苏省盐城市期末考试) 如图所示,人眼球的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。观看节目表演时,演员在视网膜上所成的像是( )
A.正立、缩小的虚像
B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像
D.倒立、缩小的实像
31 (2019全国章节测试卷)[多选题] 有关眼睛视物的问题,下列说法中正确的是( )
A.当晶状体变厚时,对光的偏折变大,此时人能看清近处物体
B.当晶状体变厚时,对光的偏折变小,此时人能看清远处的物体
C.当晶状体变薄时,对光的偏折变小,此时人能看清远处物体
D.当晶状体变薄时,对光的偏折变大,此时人能看清近处物体
32 (2023北京市石景山区中考一模) 小航利用一个焦距10cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材进行矫正视力的模拟实验。
(1)将凸透镜、蜡烛依次放在光具座上50cm和25cm刻度线处,如图甲,需要将光屏移至______(选填“A”“B”或“C”)区域范围内才能承接到清晰的像,所成像如图乙所示,是一个倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(2)凸透镜、光屏位置不变,将蜡烛向左移动,光屏上无法呈现清晰的像,此时模拟的是图中的______图(选填“a”或“b”)的成像情景;若想在光屏上得到清晰的像,应在蜡烛和凸透镜之间适当位置放个用______(选填“凸”或“凹”)透镜制作的眼镜。
随练
33 (2019全国章节测试卷) 人类的眼睛好像一架相机,通过调节晶状体的凹凸程度可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像.眼睛调节的两个极限点叫做远点和近点,正常人眼睛的远点在无限远,近点大约是10厘米处,正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25厘米,这个距离叫明视距离,根据上文,你认为正常人眼睛的观察范围是( )
A.0到10厘米
B.10到25厘米
C.25厘米到极远处
D.10厘米到极远处
34 (2023北京市丰台区中考一模) 眼睛是心灵的窗户,关于眼睛及其视力矫正,下列说法中正确的是( )
A.眼睛的晶状体相当于凹透镜
B.物体通过晶状体所成的像是虚像
C.矫正近视眼所配戴的眼镜镜片是凹透镜
D.远视眼看不清近处景物,是因为成像落在视网膜的前方
35 (2019全国章节测试卷) 人的眼球好像一架照相机,眼球的结构如题图所示,晶状体和角膜相当于一个凸透镜,视网膜相当干光屏.
(1)物体在人眼的视网膜上所成的是________立的、缩小的________像.
(2)眼睛通过调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体,这实际上是改变了这架“照相机”的“镜头”的________.
近视眼与远视眼的成因及矫正
例题
36 (2020北京市东城区中考其他模拟) 在探究近视眼视力矫正问题时用如图所示的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,右侧内壁相当于视网膜。图中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的是( )
A.
B.
C.
D.
随练
37 (2020北京市顺义区仁和中学中考其他模拟) 在如图所示的眼睛及矫正的示意图中,下列说法中正确的是( )
A.甲图是近视眼,用乙图中的透镜矫正
B.甲图是远视眼,用乙图中的透镜矫正
C.甲图是近视眼,用丙图中的透镜矫正
D.甲图是远视眼,用丙图中的透镜矫正
显微镜和望远镜
知识精讲
一.显微镜=投影仪(物镜)+放大镜(目镜)
显微镜由两组凸透镜组成,物镜和目镜。它的放大倍数比放大镜大许多。物镜相当于投影仪成倒立、放大的实像;目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像。另外,反光镜是一个凹面镜,起到收集光线的作用。
二.望远镜=照相机(物镜)+放大镜(目镜)
(开普勒)望远镜也是由两组凸透镜组成,物镜和目镜。物镜相当于一架照相机成倒立、缩小的实像;目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像。
显微镜的结构
天文爱好者用的望远镜
三.通过两个透镜观察物体(如下表)
器 材
看到的现象
望远镜或显微镜的诞生
作 用
物镜
焦距较大的凸透镜
远处的物体变近了
伽利略望远镜
使远处的物体在近处成像,看上去物变近了,特别适宜观察行星和月球
目镜
凹透镜
物镜
焦距较大的凸透镜
远处的物体变近了,视野变广了
开普勒望远镜
目镜
焦距较小的凸透镜
物镜
焦距较小的凸透镜
近处的物体变远了,但变大了
显微镜
使物体放大较大的倍数,观察肉眼看不见的细小物体
目镜
焦距较大的凸透镜
显微镜
例题
38 (2019全国章节测试卷) 显微镜的物镜相当于_______机的镜头,望远镜的物镜相当于_______机的镜头,显微镜和望远镜的目镜都相当于一个_________。用望远镜观察远处物体时,物体通过物镜成的是_______的实像,这个像通过靠近眼睛的目镜成_______的虚像(选填“放大”或“缩小”)。
39 (2019全国章节测试卷) 上生物实验课时,小刚发现他所用的显微镜是目镜、物镜上分别标有5倍和10倍字样,则他所用显微镜的放大倍数为( )
A.5倍
B.10倍
C.15倍
D.50倍
40 (2020北京市石景山区中考一模) 电子显微镜下的冠状病毒
这次席卷全球的新型冠状病毒肺炎疫情对我们的生活方式产生了深远的影响,增强了人们的卫生意识,使人们更加深刻的认识到人与自然分的关系,同时也让全世界看到了我们祖国的凝聚力、组织力和抗击疫情的重大决心!
这类病毒由于表面的突起部分像国王头上的王冠,因而得名为冠状病毒。同学们也许会奇怪,病毒的整体尺寸一般在30-80nm之间(1m=109nm),视力极佳的人最多不过能分辨0.1mm尺寸的物体,人们是怎么知道病毒表面有“王冠”的呢?
用一般的光学显微镜是无法看到病毒的,这时就要用到电子显微镜了。电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。
透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构,因而观察病毒通常使用透射式电子显微镜。
透射电子显微镜因电子束穿透样品后,再用电子透镜成像放大而得名。它的光路与光学显微镜相仿,可以直接获得一个样本的投影。通过改变物镜的透镜系统人们可以直接放大物镜的焦点的像。由此人们可以获得电子衍射像。使用这个像可以分析样本的晶体结构。
在电子显微镜下,人们终于可以看到病毒的真面貌了,如图所示。但要说明的是,人体内存在着大量的各种各样的细菌和病毒,绝大部分对人体是无害的,所以在电子显微镜会看到很多的微生物,包括细菌、病毒、衣原体支原体等,到底哪个使人生病的呢?这是在广大医务工作者和科技工作者不懈努力下才找到这个元凶的。
根据以上阅读材料回答以下题目
(1)电子显微镜有___________、___________、和反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等;
(2)要使病毒生成尺寸在1cm左右的像,使人们看清它,电子显微镜要把病毒大概放大___________倍。
随练
41 (2018湖北省武汉市期末考试) 以下是显微镜和望远镜原理示意图,下面是关于它们的二次成像的说法:①显微镜先成放大的实像,再成放大的虚像;②显微镜先成缩小的实像,再成放大的虚像;③望远镜先成放大的实像,再成放大的虚像;④望远镜先成缩小的实像,再成放大的虚像。上述说法中正确的是( )
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
42 (2022北京市朝阳区期末考试)[多选题] 如图所示,图甲是小胡同学通过简易显微镜观察白纸上的字母“F”的情景,图乙是该同学眼睛看到的“F”的像,图丙中A、B处是简易显微镜上两个凸透镜所在的位置,测得A处凸透镜的焦距,B处凸透镜的焦距,C处是白纸上的字母“F”的位置,之间的距离.则下列说法中正确的是( )
A.A处是目镜,B处是物镜
B.图乙中的像是“F”经过凸透镜两次放大形成的
C.由s与的关系可以判断,A处透镜的作用相当于放大镜
D.由s与的关系可以判断,字母“F”经过B处的凸透镜成放大的实像
43 (2019全国章节测试卷) 小明的爷爷用显微镜观察微生物的装片,正当他看清高倍镜下的物像时,小明也争着要看.但他看到的像却有点模糊.通过操作,小明得到了清晰的物像.他的操作方法是( )
A.调节粗准焦螺旋
B.调节细准焦螺旋
C.调节反光镜
D.调整装片位置
望远镜
例题
44 (2020北京市朝阳区期末考试)[多选题] 人类借助于显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索。图中的甲和乙是显微镜和天文望远镜的结构示意图,则下列说法中正确的是( )
A.显微镜的物镜成放大的虚像
B.望远镜的物镜成缩小的实像
C.显微镜的目镜成放大的实像
D.望远镜的目镜成放大的虚像
45 (2021北京市朝阳区期末考试)[多选题] 有一种望远镜是由两组凸透镜组成的(下图)。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用是把这个实像放大,下列说法中正确的是( )
A.物体通过物镜成放大的实像
B.物体通过物镜成缩小的实像
C.目镜的作用相当于放大镜
D.目镜的作用相当于投影仪
46 (2020北京市首都师大二附中其他) 2020年6月21日,我国境内最重要的天象日环食将现身苍穹,如图所示,下列说法不合理的是( )
A.甲图中太阳是光源,月亮不是光源
B.乙图中彩虹形成的原理与日环食相同
C.丙图用水中映日来进行日环食安全观测,利用了平面镜成像
D.丁图用带巴德膜的望远镜进行日环食安全观测,望远镜中的凸透镜对光有会聚作用
随练
47 (2020湖北省黄石市期末考试) 下列关于显微镜和望远镜的说法中正确的是( )
A.显微镜的物镜相当于照相机成倒立放大的实像
B.望远镜的物镜相当于投影仪成倒立缩小的实像
C.物体经过显微镜和望远镜所成的像都比实际物体大了很多倍
D.显微镜和望远镜的目镜都相当于一个放大镜
48 (2019全国章节测试卷) 2014年最为特别的天象之一——“超级月亮”出现于8月11日凌晨,它比正常时的月亮要大百分之二十,亮度也有所增加,某天文爱好者为了研究这一现象,于是架设一台天文望远镜做进一步观察,关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两组透镜组成,靠近眼镜的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
49 (2020北京市第27中期中考试)[多选题] 人类借助显微镜和天文望远镜看到了人眼所不及之处,实现了对微观世界和浩瀚宇宙的探索,图中的甲和乙是显微镜和天文望远镜的结构示意图,则下列说法正确的是( )
A.显微镜的物镜成放大的虚像
B.望远镜的物镜成缩小的实像
C.显微镜的目镜成放大的实像
D.望远镜的目镜成放大的虚像
50 (2020北京市十四中中考其他模拟) 请阅读《郭守敬望远镜》并回答问题
郭守敬望远镜
“星汉灿烂,若出其里”。漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢?用光谱!我们知道,阳光通过三棱镜后会发生色散,形成一条按照一定顺序排列的彩色光带,我们称之为光谱。太阳是恒星,因此太阳的光谱是一种恒星光谱。恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息,比如化学成分、密度、气压、温度、恒星年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外,还能告诉我们恒星以及它所在的星系是在远离,还是在靠近我们,甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大。观测表明,恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比,根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具。目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的,以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”,如图所示,它可以将接收到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱,进而获取恒星的信息。它能够同时观测4000个天体,是当今世界上光谱获取效率最高的望远镜。在刚刚过去的七年巡天观测中(所谓“巡天观测”,就好比是“给天上的星星做‘人口’普查”),郭守敬望远镜共获取1125万条光谱,成为世界上第一个获取恒星光谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析,绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表,重新确立了银河系晕(音yún)的内扁外圆的结构,并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现,这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心!
日前,郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程。使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星,以它的观测能力,北半球天空仍然有约一亿颗星可观测,可以让“普查”资料更全面、更详细,更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)恒星发出的光经郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的________现象。
(2)我国科学家通过分析恒星光谱确立了________的内扁外圆新结构。
(3)已知“长蛇星Ⅱ系团”距离我们约33亿光年,它远离我们的速度约为6×104km/s,请你根据文中信息,估算远离我们的速度约为4×104km/s的“牧夫座星系团”距离我们约________亿光年。
课堂小结
1.眼睛
2. 透镜的应用:生活中与透镜有关的光学元件有照相机、幻灯机、投影仪、显微镜和(开普勒)望远镜等,都是利用凸透镜的成像原理,满足光的折射规律。
3. 与光的反射、折射现象相联系的光学器件及应用
拓展
51 (2020北京市海淀区101中学中考一模) 透过图中晶莹剔透的露珠,我们可以更清楚地看到小草的叶脉,这是利用了___________(选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”)的原理;露珠的形成是水蒸气遇冷____________(填写物态变化的名称)的结果。
52 (2019全国章节测试卷)[多选题] 如图所示,人的眼球好像一架照相机,关于眼球,下列说法中正确的是( )
A.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜
B.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凹透镜
C.外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像
D.外界物体在视网膜上所成的像是正立的实像
53 (2019北京市西城区期末考试) 如图,是一位视力缺陷人的眼球的成像示意图,他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜是( )
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
54 (2020北京市十四中中考其他模拟) (1)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小丽同学选取一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验。她将平板玻璃垂直于水平纸面放置,将棋子A放在白纸上,如图1所示。若棋子A距平板玻璃6cm,则棋子B与A相距________cm才可能与棋子A的像完全重合。
(2)小亮用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体。平行光照射到水透镜上的情景如图2甲所示;将水透镜挤压变形后,平行光再次照射到水透镜上的情景如图2乙所示。若图甲表示正常眼睛的晶状体,图2乙表示患者眼睛的晶状体,则应为患者配戴________(选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
55 (2019北京市其他) 透镜在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中符合实际的是( )
A.物体经过显微镜的物镜后成倒立、放大的实像
B.拍照时,被照者应站在距照相机镜头二倍焦距以内的位置
C.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
D.近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用
56 照相机的镜头相当于一个 透镜,胶片相当于 ,照相时景物到镜头的距离应该 焦距。当用照相机拍了近处的树后又要去拍远处的山时,应该将镜头 (选填“向前伸”或“向后缩”)。
57 在放映幻灯片时,在银幕上得到一个放大的像,则以下说法正确的是( )
A.,像相对于幻灯片倒立
B.,像相对于幻灯片倒立
C.,像相对于幻灯片倒立
D.,像相对于幻灯片倒立
58 小芳拿着一个直径比较大,焦距没有手臂长的放大镜,伸直手臂通过放大镜观看远处的物体,她可以看到物体的像。下列说法正确的是( )
A.像可能是虚像
B.像一定是虚像
C.像一定是倒立的
D.像一定是放大的
59 (2019北京市海淀区清华附中期中考试) 根据如图所示可判断出蝴蝶标本到放大镜的距离( )
A.小于焦距
B.大于焦距,小于两倍焦距
C.等于两倍焦距
D.大于两倍焦距
60 下列关于虚像和实像的说法,正确的是( )
A.实像是由实际光线进入人眼,虚像是人的幻觉
B.实像能用光屏接收虚像不能
C.实像都是缩小的,虚像都是放大的
D.实像是光折成的,虚像光反射成的
61 (2019全国章节测试卷) 请仔细阅读下文,按要求回答问题。
人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的________、缩小的实像;普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。由眼睛的调节作用所能看清的最远点,叫远点,正常眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近的点,叫近点,正常眼的近点约距眼睛10cm。眼睛是人体的重要器官,长时间的用眼,比如看书,看电视、计算机,都可以引起眼睛的疲劳,眼睛疲劳常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常眼的明视距离25cm。
(1)请把上文中像的性质补充完整。
(2)人的眼睛是通过改变晶状体的________获得清晰的像,普通照相机是在物距确定的情况下通过改变________使像变得清晰。
(3)根据上文,你认为人的正常眼睛的观察范围是:________(填以下选项)。
A.0~10cm
B.10cm~25cm
C.0~25cm
D.10cm~极远处
62 小明取来两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,模拟望远镜,通过两个透镜看前面远处的木棉树,如图所示。调整两个放大镜间的距离,直到看得清楚为止。下列说法正确的是( )
A.小明的两个透镜,一个是凸透镜,另一个是凹透镜
B.靠近眼睛的那个透镜叫做物镜,靠近被观测物体的叫做目镜
C.用望远镜观察远处的木棉树,物镜得到的是放大的像
D.用望远镜观察到远处木棉树的像比直接用眼看显大且清晰
63 (2020河北省唐山市期末考试)[多选题] (多选)在初中物理的学习中,我们经常提到的“像”如下,下列关于这些“像”的说法正确的是( )
①小孔成像;
②平面镜成像;
③放大镜成像;
④投影仪投影在屏幕上的像;
⑤汽车观后镜中的像。
A.属于实像的是①④
B.属于虚像的是④⑤
C.由于反射而成的像是①②⑤
D.由于折射而成的像是③④
答案解析
课程目标
课堂引入
生活中的透镜
照相机的成像原理及特点
例题
1 (2023北京市西城区期末考试)[多选题]
【答案】 A D
【解析】 .摄像头的工作原理与照相机工作原理相同,摄像头相当于凸透镜,物体位于凸透镜2倍焦距以外,摄像头所拍摄的人脸的像是缩小的实像,故正确,错误;
.根据凸透镜成像规律,物距变大,像距变小,像变小,当人脸的像超出识别系统设定范围时,即像过大,则应增大物距,从而减小像距,使像变小,所以人脸应远离摄像头移动,故正确。
2 (2023江苏省苏州市期末考试)
【答案】 C
【解析】 ABC、摄像头相当于照相机,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,拍摄时,物距远大于2倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,故AB正确,C错误;
D、凸透镜成实像时,货车行驶越远,物距越大,像距越小,则所成像越小,故
D正确。
3 (2023江苏省无锡市锡山高级中学实验学校期末考试)
【答案】 C
【解析】 A、照相机的镜头是凸透镜,近视眼镜是凹透镜,不属于同一类透镜,故A错误;
B、照相机成像时,,成倒立、缩小的实像,照片中花菇的像都是缩小的,故B错误;
CD、凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;乙照片中花菇大些,像变大了,应增大像距,减小物距,则拍摄乙照片时照相机的镜头需要伸出来一些,同时照相机靠近花菇,故D错误、C正确。
4 (2023河北省石家庄市期末考试)
【答案】 D
【解析】 A、当u>2f,成倒立缩小实像,像距2f>v>f,应用于照相机,则物距大于像距,故A错误;
BC、若要照全身像,是要把成的像变小点,则应使像变小,要使像变小,则必须使物距变大所以应增大相机和两位照相人之间的距离,物距增大后,像距跟着变小,应减小相机镜头和胶片之间的距离,故BC错误;
D、“补光”可以使照片更亮,但若要在两位照相的人身后进行“补光”,则像的背景更亮,而不是人像更亮,所以要使人像更亮,应在被拍照人前面“补光”故D正确。
随练
5 (2023江苏省苏州市期末考试)
【答案】 C
【解析】 人像采集成像与照相机的成像规律相同,物体位于凸透镜的二倍焦距之外,像距位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;由摄像头的焦距约为5cm可知,此时的物距应大于10cm,像距应位于5~10cm之间,物距大于像距,对比各图中的物距和像距,只有C图符合要求,故C正确。
6 (2023江苏省无锡市江南中学期末考试)
【答案】 C
【解析】 ABC、智能镜子配置的摄像头用的是凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的原理工作的,故AB错误、C正确;
D、要使人在摄像头中的像变大,应该增大像距,减小物距,人还应该在透镜二倍焦距以外,但需要人靠近透镜,故D错误。
7
【答案】 C
【解析】 平面镜成像特点:正立的虚像、物像等大、物像和镜面等距、物像和镜面连线垂直;由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
8 (2023河北省石家庄市八十九中期末考试)
【答案】 B
【解析】 A、地球自身不能发光,不是光源,故A错误;
B、梦天实验舱从地球到太空中质量不会改变,故B正确;
C、完成对接后,梦天实验舱相对于空间站之间没有位置的变化,是静止的,故C错误;
D、人的眼睛相当于一家照相机,都成倒立、缩小的实像,故D错误。
投影仪的成像原理及特点
例题
9 (2024北京市东城区中考二模)
【答案】 D
【解析】 、手机屏幕到透镜的距离应在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,此时透镜到墙面的距离应该大于透镜的二倍焦距,故错误、正确;
、能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”,是由于光在墙面上发生了漫反射,反射光线射向四面八方,故错误。
故选:。
10 (2023江苏省无锡市期末考试)
【答案】 B
【解析】 ABC、由图可知,,此时,凸透镜成放大、倒立实像,此原理与投影仪成像原理相同,故B正确,AC错误;
D、各个方向都能看到地上的广告图标,这是因为发生了漫反射,应选择粗糙的地面,故D错误。
11 (2023江苏省苏州市期末考试)
【答案】 C
【解析】 A、由图可知,图像芯片到凸透镜的距离小于地面到凸透镜的距离,此时成倒立、放大的实像,故A正确;
B、小孔成像是倒立的实像,如果将射灯中的凸透镜更换成小孔,在地面上仍然能看见其成的像,故B正确;
C、站在地面上的顺时针旋转图像中,从同一个方向看图像芯片和像的旋转方向一致,但抬头望去,图像芯片旋转方向应为逆时针方向,故C错误;
D、因黑色物体确实能够吸收所有颜色的光,如果射灯投影区是黑色柏油路面,经地面反射的光进入人眼少,广告的视觉效果较差,故D正确。
随练
12 (2021北京市北大附中其他)
【答案】 B
【解析】 暂无解析
13 (2023江苏省苏州市期末考试)
【答案】 凸透镜
【解析】 投影仪的镜头是凸透镜,因此投影仪是利用凸透镜成像的原理制成的;
屏幕用表面粗糙的白布做成,能使射向屏幕的光发生漫反射,即使光线射向四面八方,能使各个方向的同学都能看到屏幕上的像;
正在播放电影的屏幕不能发光,能反射光线,故不是光源;正在播放的笔记本电脑屏幕能发光,故是光源。故②是光源。
14
【答案】 A
【解析】 暂无解析
放大镜的成像原理及特点
例题
15 (2024北京市朝阳区期末考试)
【答案】 D
【解析】 暂无解析
16 (2023北京市房山区中考一模)
【答案】 D
【解析】 当物距小于焦距时,凸透镜可以使物体成正立、放大的虚像,像和物体位于凸透镜的同一侧,凹透镜不能使物体成放大的像,故ABC错误,D正确。
17 (2023北京市通州区期末考试)
【答案】 A
【解析】 (1)凸透镜正对太阳光,太阳光经凸透镜,在凸透镜另一侧得到一个最小最亮的点,这个亮点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是10 cm,所以凸透镜焦距是10 cm。
(2)用凸透镜观察邮票,要用凸透镜得到正立、放大的虚像,所以邮票到凸透镜的距离要小于10 cm。
18 (2023北京市东城区中考一模)
【答案】 C
【解析】 暂无解析
随练
19 (2024江苏省无锡市期末考试)
【答案】 放大
1cm
不变
【解析】 由图甲可知,透过凸透镜看到一个正立的像,根据时,成正立、放大的虚像;若凸透镜焦距较大,根据凸透镜成虚像时,物距越大,像越大,要使像变大,则指甲离凸透镜距离必须较远,操作不方便,故该凸透镜的焦距可能为1cm;
仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,物距不变,所看到像的大小与原来的像对比不变。
20 (2021北京市北大附中其他)
【答案】 15;正立
【解析】 暂无解析
21 (2021北京市清华附中期末考试)
【答案】 D
【解析】 盒盖到盒底的距离为10cm,物距是10cm,凸透镜做放大镜使用,凸透镜的焦距要大于10cm,所以凸透镜的焦距是12cm。
实像与虚像的特点及区别
例题
22 (2020山东省菏泽市期末考试)
【答案】 A
【解析】 ①针孔照相机属于小孔成像原理,因此成的是实像,它是光的直线传播原理形成的;
②从潜望镜中观察景物,观察到的是虚像,利用的是平面镜成像原理,属于光的反射现象;
③用放大镜看物体,利用的是光的折射现象中成虚像的情况;
④看幻灯机屏幕上的像,是光的折射现象,成的是倒立放大的实像;
⑤汽车观后镜中的像是正立缩小的虚像。
综上所述,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;属于折射成像的是③④;属于反射成像的是②⑤,故只有选项A正确。
故选:A。
23 (2019全国章节测试卷)
【答案】 D
【解析】 A、光的直线传播可以产生实像,光的折射可以产生实像,也可以产生虚像.故本选项不符合题意.
B、我们能看到虚像和实像,是因为有光线进入人的眼睛.故本选项不符合题意.
C、实像有放大、等大、缩小,虚像有等大、缩小、放大的.故本选项不符合题意.
D、是否用光屏能承接是实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接,虚像承接不到.故本选项符合题意.
24 (2020安徽省合肥市中考一模)
【答案】 ②④
【解析】 小孔成像,是利用光的直线传播成的倒立的实像;
平面镜成的像是由于光的反射形成的与物体等大、正立的虚像;
照相机应用了光的折射,是物体在2倍焦距以外,形成的像是缩小、倒立的实像;
放大镜应用了光的折射,是物体在凸透镜焦距内,形成的像是正立、放大的虚像。
随练
25 (2019全国章节测试卷)
【答案】 C
【解析】 暂无解析
26 (2019全国章节测试卷)
【答案】 C
【解析】 ①小孔成像是由光的直线传播形成的实像.
②平面镜成像是由光的反射形成的虚像.
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像.
④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像.
⑤汽车观后镜中的像,观后镜是凸面镜,所以它成的像是由光的反射形成的虚像.
其中,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④.
27 (2019全国章节测试卷)
【答案】 B
【解析】 针孔照相机的原理是利用光沿直线传播成倒立的实像;实像都是倒立的,虚像都是正立的;实像和虚像都是既有放大的也有缩小的;虚像也能用照相机拍下来,如可拍下物体在平面镜中所成的虚像.
28
【答案】 D
【解析】 当时,凸透镜成虚像;当时,凸透镜成实像。因此选项D正确。
29 (2020河北省保定市期末考试)
【答案】 C
【解析】 AC、实像能用光屏呈接,虚像不能;实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的,故A错误,C正确;
B、我们能看到虚像和实像,一定有光线进入人的眼睛,虚像不是幻觉,故B错误;
D、实像有放大、等大、缩小,虚像有等大、缩小、放大的,故D错误。
故选:C。
眼睛和眼镜
眼睛
例题
30 (2020江苏省盐城市期末考试)
【答案】 D
【解析】 眼睛的晶状体相当于凸透镜,看到的物体的像成在视网膜上,所以视网膜相当于光屏;因为像成在光屏上,所以为实像。根据凸透镜成像的规律,物体经晶状体成倒立、缩小的实像。
故选:D。
31 (2019全国章节测试卷)[多选题]
【答案】 A C
【解析】 (1)当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;
(2)当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的折射能力偏大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体.则选项AC正确,BD错误.
32 (2023北京市石景山区中考一模)
【答案】 (1)B;缩小
(2)a;凹
【解析】 (1)凸透镜的焦距为10cm,凸透镜、蜡烛依次放在光具座上50cm和25cm刻度线处,此时的物距为25cm,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小实像,像距在一倍焦距和2倍焦距之间,所以需要将光屏移至B区域;
(2)凸透镜、光屏位置不变,将蜡烛向右移动,物距变大,像距变小,像成在光屏的前方,相当于近视眼,模拟的是图2中的a,近视眼需通过凹透镜矫正。
故答案为:(1)B;缩小;(2)a;凹。
随练
33 (2019全国章节测试卷)
【答案】 D
【解析】 根据题干可知:正常眼睛的远点在极远处.眼睛所能看清的最近的点,叫近点,正常眼睛的近点约距眼睛10cm.所以正常眼睛的观察范围是:10cm到极远处.
34 (2023北京市丰台区中考一模)
【答案】 C
【解析】 AB、人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,故A、B不符合题;
CD、近视眼看不清远处景物,是因为景物的像落在视网膜前方;远视眼看不清近处景物,是因为景物的像落在视网膜后方,所以要配戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上,故D不符合题意,C符合题意。
故选:C。
35 (2019全国章节测试卷)
【答案】 (1)倒;实
(2)焦距
【解析】 (1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像.
(2)人的眼睛的晶状体相当于凸透镜,晶状体的曲度可以调节,当晶状体的曲度变大,焦距变短,反之焦距变长,所以眼睛通过调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体,这实际上是改变了这架“照相机”的“镜头”的焦距.
近视眼与远视眼的成因及矫正
例题
36 (2020北京市东城区中考其他模拟)
【答案】 C
【解析】 要想正确矫正近视眼,就要使像成在视网膜上,选项中A、B像都没有成在视网膜上,故可排除A、B;
近视眼需要佩戴凹透镜进行矫正,C选项中是凹透镜,符合题意,而D选项中是凸透镜,不符合题意。
随练
37 (2020北京市顺义区仁和中学中考其他模拟)
【答案】 C
【解析】 近视眼成因:眼球晶状体的曲度过大,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方造成近视眼;所以甲图是近视眼;
因凹透镜对光线有发散作用,能使光线延迟会聚,使像成在视网膜上,所以近视眼应该配戴凹透镜进行矫正,由图知,应该用丙图中的透镜矫正。
显微镜和望远镜
显微镜
例题
38 (2019全国章节测试卷)
【答案】 幻灯;照相;放大镜;缩小;放大
【解析】 显微镜的物镜相当于幻灯机的镜头,望远镜的物镜相当于照相机的镜头,显微镜和望远镜的目镜都相当于一个放大镜;
用望远镜观察远处物体时,物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像,这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像。
39 (2019全国章节测试卷)
【答案】 D
【解析】 显微镜对物体放大的倍数等于目镜的倍数和物镜倍数的乘积:5×10=50倍.
40 (2020北京市石景山区中考一模)
【答案】 (1)透射式电子显微镜;扫描式电子显微镜
(2)10万~30万(其他答案合理均得分)
【解析】 暂无解析
随练
41 (2018湖北省武汉市期末考试)
【答案】 C
【解析】 (1)显微镜物镜和目镜都是凸透镜,把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间,这样得到一个放大的实像,那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内,由凸透镜成像规律可知,当u<f时,成正立放大的虚像。故正确显微镜的物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像,故①正确,②错误;
(2)用望远镜观察远处物体时,物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像,这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像,故③错误,④正确。
42 (2022北京市朝阳区期末考试)[多选题]
【答案】 A B C D
【解析】 A.显微镜的物镜靠近物体,目镜靠近眼睛.由图丙知B靠近物体,A靠近眼睛,所以A处是目镜,B处是物镜,故A正确;
BC.显微镜成像原理,物镜成放大实像,实像在目镜的一倍焦距以内,再一次成放大的虚像,故BC正确;
D.BC之间的距离,,所以
即字母“F”经过B处的凸透镜成放大的实像,故D正确.
43 (2019全国章节测试卷)
【答案】 B
【解析】 调节粗准焦螺旋和细准焦螺旋都是升降镜筒,调节物体与物镜的距离,以便观察清楚物像,粗准焦螺旋的升降范围大,属于粗略调节,细准焦螺旋的升降范围小,属于精确调节,而小明的爷爷已经调好了,只是不同的人眼睛略有差别,这时要精细调节,所以调细准焦螺旋.
望远镜
例题
44 (2020北京市朝阳区期末考试)[多选题]
【答案】 B D
【解析】 暂无解析
45 (2021北京市朝阳区期末考试)[多选题]
【答案】 B C
【解析】 暂无解析
46 (2020北京市首都师大二附中其他)
【答案】 B
【解析】 暂无解析
随练
47 (2020湖北省黄石市期末考试)
【答案】 D
【解析】 A、显微镜的物镜相当于投影仪成倒立放大的实像,故A错误;
B、望远镜的物镜相当于照相机成倒立缩小的实像,故B错误;
C、望远镜所成的像都比实际物体小,故C错误;
D、显微镜和望远镜的目镜都相当于一个放大镜,成的是正立,放大的实像,故D正确。
48 (2019全国章节测试卷)
【答案】 D
【解析】 暂无解析
49 (2020北京市第27中期中考试)[多选题]
【答案】 B D
【解析】 暂无解析
50 (2020北京市十四中中考其他模拟)
【答案】 (1)色散
(2)银河系晕
(3)22
【解析】 (1)借助郭守敬望远镜的光学系统,恒星发出的光(复色光)可以分散成单色光,根据不同单色光波长的差别依次排列,形成光谱;
(2)由文中信息可知,我国科学家通过对这些恒星光谱的分析,绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表,重新确立了银河系晕的内扁外圆的结构;
(3)由题知,恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比,即v1:v2=s1:s2,
设“牧夫座星系团”距离我们约s亿光年,
则可得4×104km/s:6×104km/s=s:33亿光年,
解得s=22,即“牧夫座星系团”距离我们约22亿光年。
课堂小结
拓展
51 (2020北京市海淀区101中学中考一模)
【答案】 放大镜;液化
【解析】 露珠中间厚,边缘薄,形成一个水凸透镜,叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像,和放大镜的原理是相同的。
露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
52 (2019全国章节测试卷)[多选题]
【答案】 A C
【解析】 AB、据课本知识可知,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,故A正确,B错误;
CD、据课本知识可知,外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像,故C正确,D错误.
53 (2019北京市西城区期末考试)
【答案】 A
【解析】 据图能看出,此时像成在了视网膜的后方,所以此时是远视眼的示意图,为了使得像成在视网膜上,所以应该使原来的光线会聚,故应用对光线有会聚作用的凸透镜进行矫正。
54 (2020北京市十四中中考其他模拟)
【答案】 (1)12
(2)凹
【解析】 (1)由平面镜成像特点可知,若棋子A距平板玻璃6cm,棋子A的像距离平面镜也为6cm,则棋子B与棋子A相距12cm才能与棋子A的像完全重合。
(2)由图可以看出,乙图的凸度比甲图大,乙的焦距比丙的焦距小,所以会聚能力强,所以模拟的是近视眼,则应为患者配戴凹透镜进行矫正。
55 (2019北京市其他)
【答案】 A
【解析】 暂无解析
56
【答案】 凸
光屏
大于2倍
向后缩
【解析】 照相机的镜头相当于凸透镜,胶片相当于光屏,被照的物体和凸透镜的距离大于2倍焦距,在胶片上能得到倒立、缩小的实像。当用照相机拍了近处的树后又要去拍远处的山时,应该将镜头向后缩。
故答案为:凸;光屏;大于2倍;向后缩。
57
【答案】 B
【解析】 幻灯片成的是倒立、放大的实像,此时物距位于一倍焦距和两倍焦距之间,故选B。
58
【答案】 C
【解析】 小芳拿着一个直径比较大,焦距没有手臂长的放大镜,伸长手臂观看远处的物体;由于是观察远处的物体,则物距一定大于2倍焦距,由凸透镜的成像规律可知,一定成倒立、缩小的实像。
59 (2019北京市海淀区清华附中期中考试)
【答案】 A
【解析】 放大镜是凸透镜,当凸透镜应用为放大镜时,放大镜与物体之间的距离要小于焦距,所以蝴蝶标本到放大镜的距离小于焦距。
60
【答案】 B
【解析】 A、我们能看到虚像和实像,一定有光线进入人的眼睛,不是幻觉.故A错.
B、是否用光屏能呈接是实像和虚像的重要区别,实像能用光屏呈接,虚像呈接不到.故B正确.
C、实像有放大、等大、缩小,虚像有等大、缩小、放大的.故C错.
D、光的反射可以产生虚像,光的折射可以产生实像,也可以产生虚像.故D错.
61 (2019全国章节测试卷)
【答案】 (1)倒立
(2)焦距;像距
(3)D
【解析】 (1)人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的倒立、缩小的实像;
(2)人的眼睛是通过改变晶状体的焦距获得清晰的像,普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰;
(3)眼睛所能看清的最近的点,叫近点,正常眼的近点约距眼睛10cm。人的正常眼睛的观察范围是:10cm~极远处。
62
【答案】 D
【解析】 暂无解析
63 (2020河北省唐山市期末考试)[多选题]
【答案】 A D
【解析】 ①小孔成像是由光的直线传播形成的实像;
②平面镜成像是由光的反射形成的虚像;
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像;
④投影仪投影在屏幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像;
⑤汽车观后镜中的像,是光的反射形成的虚像;
其中,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④。
故选:AD。
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