内容正文:
第五章 透镜及其应用 (寒假作业)
一、选择题
1.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏,如图所示,此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距为20cm
B.实验过程中,蜡烛烧短之后,成像会在光屏的下方
C.保持凸透镜位置不动,将蜡烛移至15cm刻度处,移动光屏得到清晰的像,此时与照相机的成像原理相同
D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,要想光屏上得到清晰的像,光屏需要向左移动
2.放在凸透镜左侧20cm处的蜡烛,通过透镜成倒立、缩小的像,小红记录了实验时蜡烛和透镜的位置,并补充了光路,如图所示。下列说法正确的是( )
A.小红补充的光路图是正确的
B.透镜的焦距小于10cm
C.若光屏放在透镜左侧某位置,能呈现该像
D.透镜的焦距大于10cm
3.如图所示,是小华用相机拍摄的桂林市杉湖上的双塔相片.下面说法正确的是( )
A.双塔在湖中的倒影是实像
B.要使塔的像更大些,小华或相机镜头应向塔靠近些
C.要使塔的像更大些,小华或相机镜头应离塔更远些
D.要使塔的像更小些,小华或相机镜头应离塔更近些
4.下列关于实像和虚像的说法,正确的是( )
A.虚像是人的幻觉,其实并没有光线进入人眼
B.实像能成在光屏上,而虚像则不能
C.实像都是由光线的折射形成的,虚像都是由光线的反射形成的
D.实像有放大的有缩小的,虚像都是与物等大的
5.在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦距为f,此时两个透镜之间的距离为L.在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜的焦距为( )
A.f B.L C.f+L D.f﹣L
6.光为人类感知世界提供了途径。如图所示的光现象中所成的像是实像的是( )
A.物体在视网膜上成的像
B.透镜下文字的像
C.海市蜃楼
D.桥在水中的倒影
7.下列说法正确的是( )
A.凸透镜是很厚的透镜,而凹透镜是很薄的透镜
B.人在照镜时,人离镜近时所成的像特别大
C.汽车的观后镜是用凸透镜做成的
D.王伯伯戴的老花镜对光有会聚作用
8.将物体放在凸透镜前20厘米处,在透镜另一侧的光屏上成倒立放大的像,则凸透镜的焦距可能是( )
A.5厘米 B.10厘米 C.15厘米 D.30厘米
二、填空题
9.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。
10.微雕艺术是汉族传统工艺美术中最为精细微小的一种工艺,甚至可以在米粒大小的竹片或头发丝上进行雕刻,其作品需要使用 (填“凸透镜”或“凹透镜”)观看镂刻的内容,想要看到的内容变大一些,应将该光学元件 (填“靠近”或“远离”) 微雕。
11.为使倒车更安全,车辆通常会配置倒车可视和倒车雷达。倒车时,可视系统自动接通车尾摄像头,将车后状况显示在液晶屏上 (图甲):保险杠上的超声波探头(图乙)探测到障碍物进入危险距离时,蜂鸣器就开始鸣叫,提醒司机及时停车。摄像头相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);探头相当于 (选填“声呐”或“喇叭”)。
12.在光的折射现象中光路是 (选填“可逆”或“不可逆”)的.矫正近视眼的一种方法是戴一副由 (选填“凸”或“凹”)透镜片做的眼镜.
13. 如今,很多人喜欢用手机拍照,手机的镜头相当于一个 。若小欢手机摄像头的焦距是,小欢用手机拍摄距离镜头的花朵,则花朵会在感光元件上形成一个 、 的实像。
14.手机的镜头相当于一个 透镜,拍照后照片是通过 波上传到朋友圈的。
三、作图题
15.请补全如图所示的光路图。
四、实验探究题
16.畅畅在探究凸透镜成像规律的实验中,进行了如下实验操作。
(1)如图甲所示,畅畅测出凸透镜的焦距为 cm;
(2)紧接着她将蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上调整高度,此时蜡烛应该 (选填“点燃”或“不点燃”);
(3)当调整至如图乙所示位置时,畅畅观察到光屏上出现了清晰的倒立、 的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变,仅移动凸透镜位置至 cm刻度处时能在光屏上再次清晰成像, (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一时刻成像特点制成的;
(4)随着蜡烛燃烧变短,蜡烛所成的像不再位于光屏中央,只需将光屏向 (选填“上”或“下”)适当调节即可;
(5)畅畅在图乙蜡烛和凸透镜间添加一副近视眼镜,该眼镜对光线有 作用。为了让成像再次清晰,可以将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动。
17.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距是 cm;将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并调节它们各自的位置高度,使三者的中心在 上;
(2)调整后,把蜡烛放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像; (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的;
(3)若将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,要在光屏上得到清晰的像,光屏应当 (填“靠近”或“远离”)凸透镜,在此过程中烛焰像的大小变化情况是 (填“变大”或“变小”或“不变”);
(4)若不小心用手遮挡住透镜的上半部分时,光屏上的像是 (填“完整的”或“不完整的”)。
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】B
【解析】【解答】BD.放在凸透镜左侧20cm处的蜡烛,通过透镜成倒立、缩小的像,说明此时u>2f,即20cm>2f,可得f<10cm,故B正确,D错误;
A.因为f<10cm,10cm刻度线处不是焦点,所以经过该点的光线经过凸透镜后不会平行于主光轴,小红补充的光路图是错误的,故A错误;
C.此时成的像是实像,实像和物体在凸透镜的两侧,若光屏放在透镜左侧某位置,光屏不能呈现该像,故C错误。
故选:B。
【分析】当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时f<v<2f;
过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出;
凸透镜成实像时,像与物在凸透镜两侧。
3.【答案】B
【解析】【解答】解:双塔在湖中的倒影属于平面镜成像,成的是虚像.所以A说法错误.
要使塔的像更大些,应减小镜头与塔之间的距离.所以B说法正确,C说法错误.
要使塔的像更小些,应增大镜头与塔的距离,所以D说法错误.
故选B.
【分析】要解决此题,需要掌握平面镜成像的原理,知道平面镜成的像是虚像.掌握凸透镜成像的原理及应用,知道照相机是根据当物距大于2f时,成倒立、缩小实像的原理制成的.并且物距越大,像越小,像距也越小;物距越小,像越大,像距也越大.
4.【答案】B
【解析】【解答】解: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.故本选项不符合题意.
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.故本选项符合题意.
C、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.
D、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.
故选B.
【分析】(1)实像和虚像的区别: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.(2)人看物体的条件:物体发光或反射光线进入人眼.(3)平面镜的虚像是正立的、等大的.是光的反射形成的.(4)凸透镜的虚像是正立的、放大的.实像是倒立的,有放大的,也有等大的,也有缩小的.是光的折射形成的.(5)小孔成像成倒立的、有放大的,也有等大的,也有缩小的实像.(6)凹镜的虚像是正立的、缩小的.
5.【答案】D
【解析】【解答】解:当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时,因为从凹透镜出来的光线为发散光线,所以不可能经过凸透镜焦点;
当凸透镜焦点位于凹透镜左边时,则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点;而射入凹透镜的光线为平行光线,故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点,因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合,如图,所以凹透镜的焦距f′=f﹣L.
故选D.
【分析】由题知,经过平面镜反射后,反射光能沿着原来的光束返回,而平面镜又竖直放置,说明透过凸透镜的光线为平行光;所以,透过凹透镜后的光线必过凸透镜的焦点(光线的反向延长线过焦点)据此画图帮助回答.
6.【答案】A
7.【答案】D
【解析】【解答】A.凸透镜是中间厚边缘薄的透镜,凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜,A不符合题意;
B.平面镜所成的像是和物体等大的虚像,所以人在照镜时,不管人离镜子多近,人所成的像也和人一样大,B不符合题意;
C.汽车的观后镜是凸面镜,对光有发散作用,根据光路可逆可以扩大视野,C不符合题意;
D.王伯伯戴的老花镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】凸透镜的中间厚边缘薄,凹透镜是中间薄边缘厚;平面镜成像时像的大小和物体相等;汽车的后视镜是凸面镜;老花镜是凸透镜,对光有会聚作用。
8.【答案】C
9.【答案】凸透镜;漫反射;②
【解析】【解答】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。
【分析】投影仪的镜头是凸透镜;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;自身能发光的物体叫光源。
10.【答案】凸透镜;靠近
11.【答案】凸透镜;声呐
12.【答案】可逆;凹
【解析】【解答】解:在光的折射现象中光路是可逆的;
近视眼的表现是看不清远处的东西,即是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后方向太长,使得像成在视网膜的前方造成的,故若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼.
故答案为:可逆;凹.
【分析】(1)折射时光路是可逆的;
(2)由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后方向太长,使得像成在视网膜的前方,这就是近视眼的成因;而后据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析,即可判断用哪种透镜来矫正.
13.【答案】凸透镜;倒立;缩小
【解析】【解答】手机的镜头相当于一个凸透镜;小欢手机摄像头的焦距是0.03m,小欢用手机拍摄距离镜头1m的花朵,所以此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
【分析】手机的镜头相当于一个凸透镜;物体在凸透镜二倍焦距外时,成像特点为“倒、小、实”。
14.【答案】凸;电磁
【解析】【解答】手机的镜头相当于一个凸透镜,利用了物体在二倍焦距以外时,成倒立、缩小、实像的原理;因为电磁波可以传递信息,且可以在真空中传播,所以拍摄的照片是通过电磁波传送到地球上的。
故答案为:凸;电磁
【分析】本题考查了学生对凸透镜作用的理解和掌握,凸透镜对光线起会聚作用;照片是通过电磁波上传到朋友圈的。
15.【答案】
16.【答案】10.0;点燃;放大;40.0;照相机;上;发散;左
17.【答案】11.0;在同一高度;放大;投影仪;靠近;变小;完整的
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