第05章 透镜及其应用(核心考点讲练)-2025年中考物理一轮复习高频考点精讲与热点题型精练(全国通用)
2024-12-26
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内容正文:
第五章 透镜及其应用(核心考点讲练)
考点01 透镜
【高频考点精讲】
一、透镜
1、凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,A、B、C为凸透镜。
2、凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,D、E、F为凹透镜。
二、透镜对光线的作用
1、凸透镜对光有会聚作用。光线通过凸透镜折射后,折射光线靠近主光轴方向偏折,但不一定是会聚光线。
2、凹透镜对光有发散作用。光线通过凸透镜折射后,折射光线远离主光轴方向偏折,但不一定是发散光线。
3、相关术语
(1)焦距:焦点到光心的距离,用f表示。
(2)凸透镜和凹透镜两侧各有一个焦点,凸透镜是实焦点,凹透镜是虚焦点。
4、三条特殊光线
(1)通过光心的光线,传播方向不变;
(2)平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点;
(3)通过焦点的光线经透镜折射后通过主光轴。
【热点题型精练】
1.小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是( )
A. B. C. D.
2.烈日下,汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干,否则阳光经过小水珠后会聚到一点,使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾。其中小水珠的作用相当于( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸面镜
3.如图所示,将透镜置于太阳光下,在另一侧的纸上会形成光斑,说明( )
A.该光斑是由光的反射形成的
B.该光斑一定在透镜的焦点上
C.此类透镜可以制作近视镜片
D.此类透镜对光有会聚作用
4.如图1所示,从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于P′点。现有一条光线也从P点发出,经过凸透镜后的传播路径,在如图2的四种表示中,正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.某同学把一个凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,适当调整位置后,在白纸上出现一个很小很亮的光斑,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm,则该凸透镜的焦距为 cm。
6.如图所示,表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径,由图可知甲透镜应是 透镜,乙透镜应是 透镜。(两空选填“凹”或“凸”)
7.利用激光的平行度好,将激光束射入光盘,激光经过 (填“反射”或“折射”)后被光学装置接收,处理后就可以还原成声音和图象。激光还有一个特点是亮度高,如果激光照射到人眼,由于眼球的晶状体相当于
(填“凸透镜”或“凹透镜”),激光经过眼球 (填“会聚”或“发散”)在视网膜上,会严重灼伤视网膜,造成永久性伤害。
8.如图所示,平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜,说出接下来的操作及判断方法。(不添加其它器材)
(1)操作:将光屏 。
(2)判断方法: 。
考点02 生活中的透镜
【高频考点精讲】
一、照相机
照相机的镜头是由一组透镜组成的,相当于凸透镜。拍照时,物体离镜头比较远,成倒立缩小的实像。
二、投影仪
投影仪的镜头是由一组透镜组成的,相当于凸透镜。使用时,物体离镜头比较近,成倒立放大的实像。
三、放大镜
生活中常用的放大镜也相当于凸透镜,通过放大镜看到的是正立放大的虚像。
四、实像和虚像
1、由实际光线会聚而成的像为实像,例如小孔成像;由光线的反向延长线相交而成的像为虚像,例如平面镜成像。
2、光屏能够接收到的像是实像;光屏接收不到的像是虚像。
【热点题型精练】
9.下列与照相机成像原理相同的设备是( )
A.放大镜 B.近视眼镜
C.监控摄像头 D.投影仪
10.为加强校园安全管理,在校内安装监控摄像机,来自物体的光经过摄像机的镜头后形成( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的实像
C.倒立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像
11.探究小组将装有半杯清水的圆柱形透明玻璃杯放在水平窗台上,透过玻璃杯观察街对面的指路牌。当从水面上方观察时,看到指路牌上的箭头指向右方;若从水面下方观察,下面有关现象和成像原理说法正确的是( )
A.箭头指向右方
B.指路牌上下宽度变大
C.指路牌上的字上下颠倒
D.原理类似于照相机成像
12.有关透镜及其应用,下列说法正确的是( )
A.照相时,要使像变大,照相机应远离物体
B.使用幻灯机时,幻灯片应放在一倍焦距以内
C.放大镜所成的像是正立、放大的虚像
D.近视眼看远处物体,像成在视网膜前方,需用凸透镜矫正
13.水族馆里的小金鱼在球形鱼缸中供游客观赏,球形鱼缸起到了 的作用,我们看到的小金鱼是它通过球形鱼缸形成的正立的 (选填“实像”或“虚像”)。
14.二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 (填“反”或“折”)射;用手机扫描二维码时,手机的镜头相当于 镜,二维码图案通过手机镜头成 (填“实”或“虚”)像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 (填“物距”或“像距”)。
15.投影仪的镜头相当于一个凸透镜,来自投影仪的光通过镜头形成一个 (“正立”或“倒立”)、放大的实像,为使我们能在前方屏幕上看到像,在镜头的上方安装了一个平面镜,它的作用是 。
16.如图所示,是在“探究凸透镜成像的规律”的实验中所观察到的一种成像情况,即当物距小于焦距时,在凸透镜的另一侧会看到一个正立、放大的 像,利用这个成像特点来工作的光学仪器是 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
考点03 凸透镜成像的规律
【高频考点精讲】
一、相关术语
1、焦距:焦点到光心的距离,用f表示。f:1倍焦距,2f:2倍焦距。
2、物距:物体到光心的距离,用u表示。像距:像到光心的距离,用v表示。
二、实验注意事项
1、烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上;
2、若蜡烛位置较低,成像会较高;若凸透镜位置较低,成像较低。(利用通过光心光线判断)
三、探究凸透镜成像的规律
(一)凸透镜成像静态规律
1、物体在2f以外时,像在f和2f之间,此时成倒立缩小实像;
2、物体在f和2f之间时,像在2f以外,此时成倒立放大实像;
3、物体在f以内时,不成像,通过透镜可以观察到正立放大虚像;
4、物体在2f处时,像也在2f处,此时成倒立等大实像;
5、物体在f处时,不成像,物体发出的光经透镜折射后平行于主光轴射出。
物距u
像距v
像的性质
应用
u>2f
f<v<2f
倒立缩小实像
照相机
f<u<2f
v>2f
倒立放大实像
投影仪
u<f
v>u
正立放大虚像
放大镜
u=2f
v=2f
倒立等大实像
测焦距
u=f
不成像
探照灯
(二)凸透镜成像动态规律
1、物体在f以外时
(1)物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,像变大,即物近像远像变大;
(2)物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像变小,即物远像近像变小。
2、物体在f以内时
(1)物体靠近凸透镜,像靠近凸透镜,像变小,即物近像近像变小;
(2)物体远离凸透镜,像远离凸透镜,像变大,即物远像远像变大。
3、f和2f之间的移动速度小于2f以外的移动速度。(f和2f之间距离小,物体和像同时运动)。
4、物体与焦点间距离变大(或变小),可以视为物体与凸透镜间距离变大(或变小)。
【热点题型精练】
17.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a,b,c,d四点,并分别调整光屏的位置,关于a,b,c,d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中错误的是( )
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时,成正立放大的虚像
18.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图象可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
19.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距范围为7.5cm<f<15cm
B.光屏上成倒立、放大的实像
C.透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的缩小的像
20.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距是10cm,蜡烛放在A处,位于C处的光屏(图中未画出)上得到了清晰的像;保持透镜位置不变,将蜡烛移到B处,移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系,正确的是( )
A.向右移动光屏,L屏<L烛
B.向左移动光屏,L屏<L烛
C.向左移动光屏,L屏>L烛
D.向右移动光屏,L屏>L烛
21.小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片。如图所示,结合图片分析,下面说法不正确的是( )
A.照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些
D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些
22.如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整
D.从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
23.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜正对着太阳,在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;若将一个物体放在此透镜前40cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立
(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
24.小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 的清晰像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有 作用,所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了(如图所示)。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,他可将光屏 凸透镜。
25.在探究凸透镜成像规律的实验中,向水透镜内注入适量的水,调节蜡烛、光屏的位置如图所示,发现光屏上得到一个倒立的、 的实像。保持蜡烛位置不动,向水透镜内继续注水,将光屏向靠近水透镜的方向移动,又得到蜡烛清晰的像。这一过程模拟了 (选填“近视眼”或“远视眼”)的形成。
26.一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙。小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 (填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 (填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“f<u<2f”或“u>2f”)。
27.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。
(2)将蜡烛移到10cm刻度线处,烛焰所成的像是 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的,生活中的 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作。
(3)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是 (填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正 (填“近视眼”或“远视眼”)。
(4)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时需要 (填“向上”或“向下”)移动光屏。
28.小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 。将蜡烛固定在40cm刻度处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)。此时保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到
cm刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像;
(3)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? (选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”);
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
考点04 眼睛和眼镜
【高频考点精讲】
一、眼睛及其视物原理
1、眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏;
2、明视距离为25cm。
二、近视眼及矫正
1、成因:晶状体变厚,对光的偏折能力变强,像落在视网膜前方;
2、矫正:佩戴凹透镜(相当于削薄凸透镜)。
三、远视眼及矫正
1、成因:晶状体变薄,对光的偏折能力变弱,像落在视网膜后方;
2、矫正:佩戴凸透镜(相当于加厚凸透镜)。
【热点题型精练】
29.下列关于眼睛的说法正确的是( )
A.晶状体和角膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成正立的像
C.看清远处物体时,晶状体较薄
D.患近视眼,应使用凸透镜矫正
30.“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。下列能够解释眼球成像原理的是( )
A. B.
C. D.
31.加强青少年近视防控,促进视力健康是社会关注的“光明工程”。关于近视眼成像及其矫正,下列说法正确的是( )
A.像成在视网膜的后方,应使用凸透镜矫正
B.像成在视网膜的前方,应使用凸透镜矫正
C.像成在视网膜的后方,应使用凹透镜矫正
D.像成在视网膜的前方,应使用凹透镜矫正
32.为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )
A.近视眼,镜片Ⅰ B.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片Ⅰ D.远视眼,镜片Ⅱ
33.现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁
34.小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜(如图)。当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,光屏上原来清晰的像变模糊了;将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是( )
A.近视眼 用凸透镜矫正
B.远视眼 用凸透镜矫正
C.近视眼 用凹透镜矫正
D.远视眼 用凹透镜矫正
35.眼球把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体的 (选填“倒立实像”或“正立虚像”),小李同学由于没有养成良好的用眼习惯,成了近视眼,进行矫正时应当戴用 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜。
36.形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力 (选填“太弱”或“太强”):预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在 (选填“10”、“15”或“25”)cm左右。
考点05 显微镜和望远镜
【高频考点精讲】
一、显微镜
1、物镜和目镜都是凸透镜;
2、物镜相当于投影仪,成倒立放大实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像;
3、物镜,目镜,相当于放大倍;
4、反光镜作用:将光源光线反射到镜筒。(凹面镜)
二、望远镜
1、物镜和目镜都是凸透镜;
2、物镜相当于照相机,成倒立缩小实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像;
3、视角:物体对眼睛所成视角大小与物体自身大小以及物体到眼镜的距离有关。
【热点题型精练】
37.“超级月亮”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,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
38.显微镜在生物课时我们已学过,显微镜的结构如图所示,则下列分析正确的是( )
A.物镜相当于凸透镜,目镜相当于凹透镜
B.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有目镜起放大作用
C.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有物镜起放大作用
D.物镜和目镜都相当于凸透镜,来自被观察物体的光经物镜成一个放大的像,再经目镜再放大一次
39.小明在用显微镜观察上皮组织细胞时,通过调节,已使被观察物体处在视野的中央了,但像太小,观察不清楚,这时他应该( )
A.使物镜远离物体,目镜位置不变
B.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些
C.使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些
D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些
40.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
41.有一种望远镜也是由两组 组成的,靠近眼睛的叫做 ,靠近被观测物体的叫做 。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 (填“放大”或“缩小”)的 (填“实像”或“虚像”),目镜的作用当于一个 ,用来把这个像放大。由于像被拉近,靠近人眼, 较大,所以使我们看到远处物体的像大而清晰。
42.把一滴水滴在玻璃板上,在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体,这时的水滴相当于一个 镜,拿一个放大镜位于水滴的上方,慢慢调节这个镜子与水滴之间的距离,你就更能看清玻璃板下的微小物体,这时它们的作用相当于一个 (选填“望远镜”或“显微镜”)。
43.如图所示,小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的景物,其中较远的物镜的作用是使物体成倒立的 (填“放大”或“缩小”)的实像,目镜成 (填“实”或“虚”)像。
44.小明同学参加了学校生物标本制作小组和天文观测兴趣小组,使用简易的显微镜和望远镜都有物镜和目镜。显微镜的物镜是 透镜,望远镜的目镜是 透镜(选填“凸”或“凹”)。
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第五章 透镜及其应用(核心考点讲练)
考点01 透镜
【高频考点精讲】
一、透镜
1、凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,A、B、C为凸透镜。
2、凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,D、E、F为凹透镜。
二、透镜对光线的作用
1、凸透镜对光有会聚作用。光线通过凸透镜折射后,折射光线靠近主光轴方向偏折,但不一定是会聚光线。
2、凹透镜对光有发散作用。光线通过凸透镜折射后,折射光线远离主光轴方向偏折,但不一定是发散光线。
3、相关术语
(1)焦距:焦点到光心的距离,用f表示。
(2)凸透镜和凹透镜两侧各有一个焦点,凸透镜是实焦点,凹透镜是虚焦点。
4、三条特殊光线
(1)通过光心的光线,传播方向不变;
(2)平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点;
(3)通过焦点的光线经透镜折射后通过主光轴。
【热点题型精练】
1.小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是( )
A. B. C. D.
解:
利用会聚太阳光法测焦距时,要将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把白纸(光屏)置于另一侧,改变白纸与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点,测出光斑到凸透镜的距离,即为凸透镜的焦距;
则由各选项图可知,AD的操作错误;而B图不方便测光斑到凸透镜的距离,C图中白纸与凸透镜平行,便于测出焦距,故C最合理。
答案:C。
2.烈日下,汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干,否则阳光经过小水珠后会聚到一点,使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾。其中小水珠的作用相当于( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.凸面镜
解:在阳光下的水滴相当于一个小的凸透镜,阳光经过小水珠后会聚到一点,使该点位置上的物体温度升高可能导致火灾,从而伤害汽车的外表。
答案:A。
3.如图所示,将透镜置于太阳光下,在另一侧的纸上会形成光斑,说明( )
A.该光斑是由光的反射形成的
B.该光斑一定在透镜的焦点上
C.此类透镜可以制作近视镜片
D.此类透镜对光有会聚作用
解:A、据图可知,该装置是透镜,所以光斑是由于光的折射形成的,故A错误;
B、由于不知道该光斑是不是最小、最亮的那一点,所以不能确定该点是否是焦点,故B错误;
CD、据图可知,该透镜对光线有会聚作用,所以是凸透镜,用于矫正远视眼,故C错误,D正确;
答案:D。
4.如图1所示,从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于P′点。现有一条光线也从P点发出,经过凸透镜后的传播路径,在如图2的四种表示中,正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解:由题知,P′是P点经凸透镜所成的实像,那么由P点发出的光经凸透镜折射后一定过像点P',由图2知,甲图正确,乙、丙、丁错误。
答案:A。
5.某同学把一个凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,适当调整位置后,在白纸上出现一个很小很亮的光斑,经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm,则该凸透镜的焦距为 20 cm。
解:某凸透镜正对着太阳光,再把一张白纸放在它的另一侧,适当调整位置后,在白纸上出现一个很小很亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,凸透镜中心是光心,光斑和光心之间的距离叫焦距,光斑到凸透镜中心的距离为20cm,所以凸透镜的焦距是20cm。
答案:20。
6.如图所示,表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径,由图可知甲透镜应是 凹 透镜,乙透镜应是 凸 透镜。(两空选填“凹”或“凸”)
解:通过甲透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴,所以甲对光线有发散作用,因此甲是凹透镜。
从图知,通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢,所以乙对光线有会聚作用,因此乙是凸透镜。
答案:凹;凸。
7.利用激光的平行度好,将激光束射入光盘,激光经过 反射 (填“反射”或“折射”)后被光学装置接收,处理后就可以还原成声音和图象。激光还有一个特点是亮度高,如果激光照射到人眼,由于眼球的晶状体相当于 凸透镜 (填“凸透镜”或“凹透镜”),激光经过眼球 会聚 (填“会聚”或“发散”)在视网膜上,会严重灼伤视网膜,造成永久性伤害。
解:激光束射入光盘,经过反射后被光学装置接收,处理后就可以还原成声音和图象,这是利用了利用激光的平行度好这一特点。
如果激光照射到人眼,由于眼球的晶状体相当于凸透镜,凸透镜对光线的会聚作用,激光经过眼球会聚在视网膜上,会严重灼伤视网膜,造成永久性伤害,这是因为激光的亮度高。
答案:反射;凸透镜;会聚;
8.如图所示,平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否是凸透镜,说出接下来的操作及判断方法。(不添加其它器材)
(1)操作:将光屏 向左移动 。
(2)判断方法: 若能在光屏上观察到直径比透镜直径小的光斑则为凸透镜 。
解:(1)由于凸透镜对光线具有会聚作用,可以将光屏向左移动,减小光屏到凸透镜的距离;
(2)若能在光屏上观察到比透镜直径小的光斑,说明该透镜对光线具有会聚作用,为凸透镜。
答案:(1)向左移动;(2)若能在光屏上观察到直径比透镜直径小的光斑则为凸透镜。
考点02 生活中的透镜
【高频考点精讲】
一、照相机
照相机的镜头是由一组透镜组成的,相当于凸透镜。拍照时,物体离镜头比较远,成倒立缩小的实像。
二、投影仪
投影仪的镜头是由一组透镜组成的,相当于凸透镜。使用时,物体离镜头比较近,成倒立放大的实像。
三、放大镜
生活中常用的放大镜也相当于凸透镜,通过放大镜看到的是正立放大的虚像。
四、实像和虚像
1、由实际光线会聚而成的像为实像,例如小孔成像;由光线的反向延长线相交而成的像为虚像,例如平面镜成像。
2、光屏能够接收到的像是实像;光屏接收不到的像是虚像。
【热点题型精练】
9.下列与照相机成像原理相同的设备是( )
A.放大镜 B.近视眼镜
C.监控摄像头 D.投影仪
解:
根据凸透镜成像的规律,当物距大于两倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,为照相机的成像原理;
A.放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理,故A不符合题意;
B.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用,故B不符合题意;
C.监控摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理,故C符合题意;
D.投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理,故D不符合题意;
答案:C。
10.为加强校园安全管理,在校内安装监控摄像机,来自物体的光经过摄像机的镜头后形成( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的实像
C.倒立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像
解:摄像机的镜头与照相机的镜头类似,应用的是当u>2f时,来自物体的光经过摄像机的镜头后形成倒立缩小的实像。
答案:A。
11.探究小组将装有半杯清水的圆柱形透明玻璃杯放在水平窗台上,透过玻璃杯观察街对面的指路牌。当从水面上方观察时,看到指路牌上的箭头指向右方;若从水面下方观察,下面有关现象和成像原理说法正确的是( )
A.箭头指向右方
B.指路牌上下宽度变大
C.指路牌上的字上下颠倒
D.原理类似于照相机成像
解:AC、当从水面上方观察时,是通过玻璃、空气看到的,属于光的折射现象,看到的是物体的正立的虚像,故实际指路牌上的箭头指向右方;
装水的圆柱形玻璃杯是柱形透镜,上下不颠倒,只是左右互换,即箭头指向左方,故AC错误;
B、由于远处的指路牌处于2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,所以此时看到指路牌上下宽度不变,左右宽度变小,故B错误;
D、从水面下方观察,看远处的物体时,相当于物体处于2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,该原理类似于照相机成像,故D正确;
答案:D。
12.有关透镜及其应用,下列说法正确的是( )
A.照相时,要使像变大,照相机应远离物体
B.使用幻灯机时,幻灯片应放在一倍焦距以内
C.放大镜所成的像是正立、放大的虚像
D.近视眼看远处物体,像成在视网膜前方,需用凸透镜矫正
解:A、照相时,要使所拍摄景物的像变大,应将照相机的镜头靠近被拍摄物体,这样可增大像距,使像变大,故A错误;
B、使用幻灯机时,幻灯片应放在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故B错误;
C、放大镜成像时,物距小于焦距,成的像是正立、放大的虚像,故C正确;
D、近视眼看不清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的前方,但是我们可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清物体,故D错误。
答案:C。
13.水族馆里的小金鱼在球形鱼缸中供游客观赏,球形鱼缸起到了 放大镜 的作用,我们看到的小金鱼是它通过球形鱼缸形成的正立的 虚像 (选填“实像”或“虚像”)。
解:小金鱼在球形鱼缸中供游客观赏,球形鱼缸就相当于一个放大镜(或凸透镜);我们通过放大镜看到的是正立的放大的虚像。
答案:放大镜;虚像。
14.二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 反 (填“反”或“折”)射;用手机扫描二维码时,手机的镜头相当于 凸透 镜,二维码图案通过手机镜头成 实 (填“实”或“虚”)像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 物距 (填“物距”或“像距”)。
解:
看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射,反射的光线进入人的眼睛;
手机的镜头为凸透镜,二维码反射的光经过摄像头后,成倒立、缩小的实像;
用自拍杆拍照时,增大了人与镜头间的距离,增大了物距。
答案:反;凸透;实;物距。
15.投影仪的镜头相当于一个凸透镜,来自投影仪的光通过镜头形成一个 倒立 (“正立”或“倒立”)、放大的实像,为使我们能在前方屏幕上看到像,在镜头的上方安装了一个平面镜,它的作用是 改变光的传播方向 。
解:根据凸透镜的成像规律可知,投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距(f<u<2f)时,成倒立、放大的实像的原理制成的;
投影仪成像时,按照光沿直线传播,会竖直向上射出,投不到幕布上;加上平面镜,改变了光的传播方向,从而使像能成在幕布上。
答案:倒立;改变光的传播方向。
16.如图所示,是在“探究凸透镜成像的规律”的实验中所观察到的一种成像情况,即当物距小于焦距时,在凸透镜的另一侧会看到一个正立、放大的 虚 像,利用这个成像特点来工作的光学仪器是 放大镜 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
解:当物距小于焦距时,在凸透镜的另一侧会看到一个正立、放大的虚像,利用这个成像特点来工作的光学仪器是放大镜。
答案:虚;放大镜。
考点03 凸透镜成像的规律
【高频考点精讲】
一、相关术语
1、焦距:焦点到光心的距离,用f表示。f:1倍焦距,2f:2倍焦距。
2、物距:物体到光心的距离,用u表示。像距:像到光心的距离,用v表示。
二、实验注意事项
1、烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上;
2、若蜡烛位置较低,成像会较高;若凸透镜位置较低,成像较低。(利用通过光心光线判断)
三、探究凸透镜成像的规律
(一)凸透镜成像静态规律
1、物体在2f以外时,像在f和2f之间,此时成倒立缩小实像;
2、物体在f和2f之间时,像在2f以外,此时成倒立放大实像;
3、物体在f以内时,不成像,通过透镜可以观察到正立放大虚像;
4、物体在2f处时,像也在2f处,此时成倒立等大实像;
5、物体在f处时,不成像,物体发出的光经透镜折射后平行于主光轴射出。
物距u
像距v
像的性质
应用
u>2f
f<v<2f
倒立缩小实像
照相机
f<u<2f
v>2f
倒立放大实像
投影仪
u<f
v>u
正立放大虚像
放大镜
u=2f
v=2f
倒立等大实像
测焦距
u=f
不成像
探照灯
(二)凸透镜成像动态规律
1、物体在f以外时
(1)物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,像变大,即物近像远像变大;
(2)物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像变小,即物远像近像变小。
2、物体在f以内时
(1)物体靠近凸透镜,像靠近凸透镜,像变小,即物近像近像变小;
(2)物体远离凸透镜,像远离凸透镜,像变大,即物远像远像变大。
3、f和2f之间的移动速度小于2f以外的移动速度。(f和2f之间距离小,物体和像同时运动)。
4、物体与焦点间距离变大(或变小),可以视为物体与凸透镜间距离变大(或变小)。
【热点题型精练】
17.某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时,所用凸透镜的焦距为f,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a,b,c,d四点,并分别调整光屏的位置,关于a,b,c,d四点的成像情况,他归纳出下列说法,其中错误的是( )
A.烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小
B.烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大
C.烛焰位于b点时,屏上出现的实像最大
D.烛焰位于d点时,成正立放大的虚像
解:(1)烛焰位于a点时,物距大于二倍焦距,成倒立缩小实像,屏上出现的实像最小,故A正确;
(2)烛焰位于b、c两点时,物距大于焦距小于二倍焦距,都成倒立放大实像,但b点位置距离透镜大于c点位置,因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大,即最大,烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大,故B正确、C错误;
(3)烛焰位于d点时,物距小于焦距,成正立放大虚像,故D正确。
答案:C。
18.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图象可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
解:A、据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知,u=v=2f=20cm,所以f=10cm。故A错误;
B、当物距u=30cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机,故B正确;
C、当物距u=8cm时,u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,故C错误;
D、物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中,物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,故D错误。
答案:B。
19.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距范围为7.5cm<f<15cm
B.光屏上成倒立、放大的实像
C.透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的缩小的像
解:AB、蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小的实像;此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间,物距在二倍焦距以外,即2f>15cm>f,30cm>2f;所以15cm>f>7.5cm,故A正确,故B错误;
C、凸透镜成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向右移动才能得到清晰的像,故C错误;
D、蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,将物距和像距互换,此时2f>u>f,成倒立、放大的实像,故D错误;
答案:A。
20.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距是10cm,蜡烛放在A处,位于C处的光屏(图中未画出)上得到了清晰的像;保持透镜位置不变,将蜡烛移到B处,移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系,正确的是( )
A.向右移动光屏,L屏<L烛
B.向左移动光屏,L屏<L烛
C.向左移动光屏,L屏>L烛
D.向右移动光屏,L屏>L烛
解:将蜡烛放在A处时,此时的物距大于二倍焦距,光屏上得到了清晰的缩小像:保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,物距等于二倍焦距,光屏上得到清晰的等大的像,像变大了,则像距变大,由于实像与成像物体位于凸透镜的两侧,光屏应向右移动;
在物距大于像距时,移动蜡烛,蜡烛移动的距离要大于像移动的距离,即L屏<L烛;故A正确。
答案:A。
21.小明同学用数码相机(可调焦距)拍摄了同一花菜的两张照片。如图所示,结合图片分析,下面说法不正确的是( )
A.照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B.凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得小一些
D.在物距相同的情况下,拍摄乙照片时,镜头焦距需调得大一些
解:A、照相机的镜头是凸透镜,老花镜也是凸透镜,属于同一类透镜,故A正确。
B、u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机。故B正确。
CD、照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作的。在物距不变的条件下,乙照片中彩色菜花大些,则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些,故C错误、D正确。
答案:C。
22.如图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整
D.从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
解:A、根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于焦距,小于二倍焦距,故A正确;
B、投影仪成的像是倒立、放大的实像,故B正确;
C、若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面仍然完整,只是亮度变暗,故C错误;
D、发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到,因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射,故D正确。
答案:C。
23.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜正对着太阳,在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为 15 cm;若将一个物体放在此透镜前40cm处,可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立 缩小 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
解:将一个凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了,则该凸透镜焦距为15cm;
将一物体放在此透镜前40cm处,2f<40cm,成倒立、缩小的实像。
答案:15;缩小。
24.小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 放大 的清晰像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有 会聚 作用,所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了(如图所示)。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,他可将光屏 靠近 凸透镜。
解:已知f=10cm,则2f=20cm,蜡烛在凸透镜前18cm处,处于f和2f之间,成倒立放大的实像;
远视眼镜片是凸透镜,所以远视眼镜片对光线有会聚作用;
将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像,所以将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰的像。
答案:放大;会聚;靠近。
25.在探究凸透镜成像规律的实验中,向水透镜内注入适量的水,调节蜡烛、光屏的位置如图所示,发现光屏上得到一个倒立的、 缩小 的实像。保持蜡烛位置不动,向水透镜内继续注水,将光屏向靠近水透镜的方向移动,又得到蜡烛清晰的像。这一过程模拟了 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)的形成。
解:据图可知,此时的物距大于像距,所以成倒立、缩小的实像;
保持蜡烛位置不动,向水透镜内继续注水,则水透镜的焦距变短,成的像像距变短,光屏需向靠近水透镜的方向移动,故这一过程模拟了近视眼的形成。
答案:缩小;近视眼。
26.一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙。小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 凸透镜 (填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 实 (填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 f<u<2f (填“f<u<2f”或“u>2f”)。
解:圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;由乙图可知,此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像,所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即f<u<2f。
答案:凸透镜;实;f<u<2f。
27.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。
(1)该凸透镜的焦距为 15.0 cm。
(2)将蜡烛移到10cm刻度线处,烛焰所成的像是 缩小 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的,生活中的 照相机 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了该原理工作。
(3)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是 凸透镜 (填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正 远视眼 (填“近视眼”或“远视眼”)。
(4)蜡烛随着燃烧而变短,为了使像仍能成在光屏中央,这时需要 向上 (填“向上”或“向下”)移动光屏。
解:(1)根据图可知,烛焰距凸透镜50cm﹣20cm=30cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,说明此时满足80.0cm﹣50.0cm=30.0cm=u=2f,所以f=15.0cm;
(2)把蜡烛A移到10cm刻度线处,物距为40cm大于两倍焦距,物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距在一倍焦距和两倍焦距之间,生活中照相机就是依据此原理制成的;
(3)在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,说明该镜片把光线会聚了,凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜可以矫正远视眼;
(4)蜡烛在燃放中不断缩短,向下移动,光屏上的像向上移动,要使像能够成在光屏中央,需要将光屏向上移动一些。
答案:(1)15.0;(2)缩小;照相机;(3)凸透镜;远视眼;(4)向上。
28.小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 使烛焰的像成在光屏的中央 。将蜡烛固定在40cm刻度处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为 10.0 cm;
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是 照相机 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)。此时保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到 35.0 cm刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像;
(3)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化? 像完整亮度变暗 (选填“像部分消失”、“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”);
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
解:(1)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央;
由题意可知,当蜡烛距离透镜为50.0cm﹣40.0cm=10.0cm时,在右侧无论怎样移动光屏,发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑(即凸透镜右侧为平行光),说明蜡烛正好在焦点上,则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm;
(2)由图可知,此时的物距为30cm,大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,应用为照相机;
保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移动到光具座35.0cm刻度处,此时的物距等于原来的像距,根据光路可逆可知,光屏上再次出现烛焰倒立、放大的实像;
(3)当用纸挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像;
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,由于焦距变小,折光能力变强,像会成在光屏的前方,所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜,凹透镜可以用来矫正近视眼。
答案:(1)使烛焰的像成在光屏的中央;10.0;(2)照相机;35.0;(3)像完整亮度变暗;(4)凹;近视眼。
考点04 眼睛和眼镜
【高频考点精讲】
一、眼睛及其视物原理
1、眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏;
2、明视距离为25cm。
二、近视眼及矫正
1、成因:晶状体变厚,对光的偏折能力变强,像落在视网膜前方;
2、矫正:佩戴凹透镜(相当于削薄凸透镜)。
三、远视眼及矫正
1、成因:晶状体变薄,对光的偏折能力变弱,像落在视网膜后方;
2、矫正:佩戴凸透镜(相当于加厚凸透镜)。
【热点题型精练】
29.下列关于眼睛的说法正确的是( )
A.晶状体和角膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成正立的像
C.看清远处物体时,晶状体较薄
D.患近视眼,应使用凸透镜矫正
解:
AB、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倒立、缩小的实像,即晶状体和角膜的共同作用相当于照相机的镜头,故AB错误;
C、看远处物体时,晶状体较薄,对光的偏折能力变弱,使来自远处物体的光刚好会聚在视网膜上,故C正确,
D、近视眼是晶状体太厚或眼轴变长造成的,需要用凹透镜矫正,故D错误。
答案:C。
30.“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。下列能够解释眼球成像原理的是( )
A. B.
C. D.
解:人的眼睛的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。根据凸透镜成像规律可知,此时u>2f(或u>v),成倒立、缩小的实像;
A、图中,u>v,成倒立缩小的实像,故A符合题意;
B、图中,u=v,成倒立等大的实像,故B不符合题意;
C、图中,u<v,成倒立放大的实像,故C不符合题意;
D、图中u<f,成正立放大的虚像,故D不符合题意;
答案:A。
31.加强青少年近视防控,促进视力健康是社会关注的“光明工程”。关于近视眼成像及其矫正,下列说法正确的是( )
A.像成在视网膜的后方,应使用凸透镜矫正
B.像成在视网膜的前方,应使用凸透镜矫正
C.像成在视网膜的后方,应使用凹透镜矫正
D.像成在视网膜的前方,应使用凹透镜矫正
解:近视眼是由于晶状体太厚、折光能力太强或眼球的前后径太长,使远处物体成像在视网膜的前方而形成的。要配戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正。故只有D说法正确。
答案:D。
32.为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )
A.近视眼,镜片Ⅰ B.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片Ⅰ D.远视眼,镜片Ⅱ
解:由图可知,某人看远处物体时,像成在了视网膜的前方,所以是近视眼,需要配戴凹透镜矫正,由图可知,镜片Ⅰ是凹透镜,故A正确。
答案:A。
33.现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁
解:甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图配戴凸透镜,是远视眼的矫正;
丙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丁图配戴凹透镜,是近视眼的矫正。故D符合题意。
答案:D。
34.小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体,光屏相当于视网膜(如图)。当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,光屏上原来清晰的像变模糊了;将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是( )
A.近视眼 用凸透镜矫正
B.远视眼 用凸透镜矫正
C.近视眼 用凹透镜矫正
D.远视眼 用凹透镜矫正
解:当用注射器向胶膜内注水,水凸透镜的凸起程度增加,焦距变小,光屏上原来清晰的像变模糊了,将蜡烛靠近水凸透镜,光屏上再次得到清晰的像,这说明像成在光屏的前方,这是近视眼的成因,由于凹透镜对光线具有发散作用,所以可以用凹透镜矫正近视眼。
答案:C。
35.眼球把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体的 倒立实像 (选填“倒立实像”或“正立虚像”),小李同学由于没有养成良好的用眼习惯,成了近视眼,进行矫正时应当戴用 凹透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜。
解:(1)眼球好像一架照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜。把来自外界物体的光会聚在视网膜上成倒立、缩小的实像。
(2)不注意用眼卫生,患上近视是因为晶状体变厚,对光线的会聚能力增强,要矫正近视眼需要使光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散作用,故用凹透镜来矫正。
答案:倒立实像;凹透镜。
36.形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力 太强 (选填“太弱”或“太强”):预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在 25 (选填“10”、“15”或“25”)cm左右。
解:近视眼成因:晶状体太厚,折光能力太强,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。
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,这个距离叫明视距离。预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离25cm左右。
答案:太强;25。
考点05 显微镜和望远镜
【高频考点精讲】
一、显微镜
1、物镜和目镜都是凸透镜;
2、物镜相当于投影仪,成倒立放大实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像;
3、物镜,目镜,相当于放大倍;
4、反光镜作用:将光源光线反射到镜筒。(凹面镜)
二、望远镜
1、物镜和目镜都是凸透镜;
2、物镜相当于照相机,成倒立缩小实像;实像落在目镜f以内,目镜相当于放大镜,观察到正立放大虚像;
3、视角:物体对眼睛所成视角大小与物体自身大小以及物体到眼镜的距离有关。
【热点题型精练】
37.“超级月亮”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,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
解:A、望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像,而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物体成一个放大的实像,故A错误;
B、望远镜的目镜相当于一个放大镜,故B错误;
C、望远镜的物镜的目的是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像,故C错误;
D、望远镜由两组透镜组成,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜,故D正确;
答案:D。
38.显微镜在生物课时我们已学过,显微镜的结构如图所示,则下列分析正确的是( )
A.物镜相当于凸透镜,目镜相当于凹透镜
B.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有目镜起放大作用
C.物镜和目镜都相当于凸透镜,但只有物镜起放大作用
D.物镜和目镜都相当于凸透镜,来自被观察物体的光经物镜成一个放大的像,再经目镜再放大一次
解:A、物镜相当于凸透镜,目镜相当于凸透镜,故A错误;
BC、物镜和目镜都相当于凸透镜,都起放大作用,故BC错误;
D、物镜和目镜都相当于凸透镜,来自被观察物体的光经物镜成一个放大的像,再经目镜再放大一次,这样就可看到肉眼看不到的小物体了,故D正确。
答案:D。
39.小明在用显微镜观察上皮组织细胞时,通过调节,已使被观察物体处在视野的中央了,但像太小,观察不清楚,这时他应该( )
A.使物镜远离物体,目镜位置不变
B.使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些
C.使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些
D.使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些
解:显微镜的物镜是将物体成一个倒立放大的实像,相当于投影仪的作用,根据“物近像远像变大”的规律,应缩小物距,才能使像变大;
显微镜的目镜是起一个放大镜的作用,以物镜所成的像为物体,再进行二次成像,此时的“物体”在目镜的焦距之内,根据放大镜“物远像远像变大”的规律,应使目镜远离物镜一些。
对照选项可知,只有B符合题意。
答案:B。
40.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
解: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,放大的虚像,故D正确。
答案:D。
41.有一种望远镜也是由两组 凸透镜 组成的,靠近眼睛的叫做 目镜 ,靠近被观测物体的叫做 物镜 。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 缩小 (填“放大”或“缩小”)的 实像 (填“实像”或“虚像”),目镜的作用当于一个 放大镜 ,用来把这个像放大。由于像被拉近,靠近人眼, 视角 较大,所以使我们看到远处物体的像大而清晰。
解:普通望远镜由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的叫做目镜,靠近被观测物体的叫做物镜。
物镜相于当照相机,其作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像;
望远镜的目镜当于一个放大镜,用来把这个像放大。由于像被拉近,靠近人眼,视角较大,所以使我们看到远处物体的像大而清晰。
答案:凸透镜;目镜;物镜;缩小;实像;放大镜;视角。
42.把一滴水滴在玻璃板上,在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体,这时的水滴相当于一个 凸透 镜,拿一个放大镜位于水滴的上方,慢慢调节这个镜子与水滴之间的距离,你就更能看清玻璃板下的微小物体,这时它们的作用相当于一个 显微镜 (选填“望远镜”或“显微镜”)。
解:(1)因为小水滴中间比边缘厚,物体在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,所以小水滴就相当于凸透镜。
(2)小水滴相当于显微镜的物镜,能成一个倒立、放大的像,放大镜相对于显微镜的目镜,它们的共同作用相对于显微镜,所以更能看清玻璃板下的微小物。
答案:凸透;显微镜。
43.如图所示,小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的景物,其中较远的物镜的作用是使物体成倒立的 缩小 (填“放大”或“缩小”)的实像,目镜成 虚 (填“实”或“虚”)像。
解:望远镜是由两组凸透镜组成,观察远处的景物时,物距大于2倍焦距,物镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;
这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜后成一个正立、放大的虚像。
答案:缩小;虚。
44.小明同学参加了学校生物标本制作小组和天文观测兴趣小组,使用简易的显微镜和望远镜都有物镜和目镜。显微镜的物镜是 凸 透镜,望远镜的目镜是 凸 透镜(选填“凸”或“凹”)。
解:望远镜是由两组透镜组成,靠近眼睛的叫目镜,靠近被测物体的叫物镜,物镜的作用是物体在焦点附近成实像,天文望远镜的物镜口径做得较大,是为了会聚更多的光线,从而观测到更暗的星;
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。
答案:凸;凸。
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