内容正文:
2025年中考物理核心考点考前冲刺 透镜及其应用
一、单选题
1.将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面,在高脚杯的前方观察到的现象如图乙所示,此时装水部分的高脚杯和杯内水组合成的水透镜对卡片所成像( )
A.一定是实像 B.相当于照相机
C.相当于幻灯机 D.相当于放大镜
2.如图是学校门禁的刷脸机,师生通过“刷脸”进出校园,下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于一个凸透镜
B.摄像头成像特点与投影仪相同
C.“刷脸”时,摄像头成的是放大的实像
D.与摄像头作用相当的镜片可用于矫正近视眼
3.人眼的晶状体相当于凸透镜,关于老花眼的成因,下列说法中正确的是( )
A.晶状体太薄,折光能力太弱 B.晶状体太薄,折光能力太强
C.晶状体太厚,折光能力太弱 D.晶状体太厚,折光能力太强
4.在做凸透镜成像实验时,把烛焰放在凸透镜前15cm处,在透镜另一侧距离透镜6cm处的光屏上得到清晰的像.则凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.15cm C.3cm D.6cm
5.如图,用铁丝绕一个内径约4mm左右的圆环,将圆环在清水中蘸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜。下列辨别水膜透镜种类的操作方案符合实际的是( )
A.用平行的激光照射水膜
B.用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
C.透过水膜观察物体成像
D.用手触摸感受水膜中间和边缘的厚度
6.如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线.已知光线a通过透镜之后与MN交于P点,光线b通过透镜之后与MN交于Q点.由图可知,下列说法中正确的是( )
A.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
B.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
C.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
D.透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
7.将物体放在距凸透镜处时,可在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的清晰像。现将该物体向凸透镜移近,关于凸透镜的焦距以及再次成像,以下说法正确的是( )
①凸透镜的焦距可能为;
②凸透镜的焦距可能为;
③将光屏远离透镜移动适当距离,一定能再次成倒立、放大的清晰像;
④将光屏远离透镜移动适当距离,可能在光屏上不能再次成像
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
8.某人通过焦距为12 cm、直径为4 cm的放大镜(薄凸透镜)看报纸,报纸与放大镜之间的距离为3 cm,且与放大镜的主光轴垂直,保持放大镜的位置不变,眼睛始终位于主轴上且在距离放大镜24cm位置处进行观测(不考虑眼睛的大小),报纸上有部分区域是“盲区”(即眼睛观测不到) ,该区域的面积为( )。
A.9πcm2 B.5πcm2 C.3πcm2 D.2πcm2
9.某放大镜由A、B两个凸透镜组成,如图甲所示。A的直径为D,B的直径为d,将它正对太阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个直径均为d的圆斑。下列说法正确的是( )
A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B
C.放大镜远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.用该放大镜观察同一物体,透镜B所成的像一定比A小
二、多选题
10.有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起,外形完全一样,如图所示。小明想要找出自己的眼镜,下列做法正确的是( )
A.用手摸镜片时,中间薄、边缘厚的是近视镜
B.拿着镜片看字,把字放大的是老花镜
C.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个比镜片小的特别明亮的光斑的是近视镜
D.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个比镜片大的光斑的是近视镜
11.下列现象中,能看到物体实像的是( )
A.欣赏鱼缸中的鱼 B.用放大镜观察植物的胚芽
C.到影院看电影 D.看到小孔成像
12.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于图所示的位置时,光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是( )
A.凸透镜的焦距大于10cm
B.此时的成像特点与照相机的成像特点相同
C.将近视镜片放在凸透镜与蜡烛之间,适当向右适当移动光屏仍可成清晰的实像
D.透镜不动,蜡烛和光屏同时适当向左移动,光屏能成实像且像逐渐变大
13.在树叶上滴一滴水,如图甲所示,透过水滴看树叶的叶脉.将一薄玻璃板放在支架上,把树叶放在玻璃板下面,在玻璃板上滴一滴水,如图乙所示,透过水滴看到了放大的树叶的叶脉.则( )
A.甲图中看到的是等大的叶脉
B.甲图中看到的是放大的叶脉
C.乙图中的水滴相当于凸透镜
D.乙图中的物距一定小于焦距
14.如图由两组凸透镜组成的望远镜,关于两组透镜的作用下列说法中正确的是( )
A.物镜相当于照相机 B.物镜相当于投影仪
C.目镜相当于投影仪 D.目镜相当于放大镜
15.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是10cm
B.当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.将蜡烛从距透镜10cm处移动到30cm 处的过程中,像逐渐变小
三、填空题
16.如果一束来自远处某点的光,经人眼的角膜和晶状体折射后,所成的像落在视网膜前,这眼就是 眼.用凸透镜可以矫正 眼.
17.在疫情防控期间,进出场所需用手机扫出入码。出入码通过手机摄像头成 (选填“正立”“倒立”)缩小的实像;当手机远离出入码时,所成的像将会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18. 正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体,如果不注意用眼卫生,可能使晶状体薄厚的调节能力减弱,导致晶状体变厚,看不清远处的物体,形成 眼,应用 透镜矫正。
19.望远镜的物镜相当于一个 的镜头,显微镜的目镜相当于一个 ,(以上两空均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),某同学在用显微镜观察洋葱的细胞组成时,发现物体的像太小,看不清楚,这时他应该使物镜 (选填“靠近”或“远离”)物体,目镜远离物镜一些。
20.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:将焦距为的凸透镜,固定在光具座的刻度处,将蜡烛从如图所示位置移到光具座刻度处,需将光屏向 移动(选填“左”或“右”),直至在光屏上成清晰的、 的实像(选填“正立”或“倒立”)。
21.“眼睛是心灵的窗户”,我们应该保护好自己的眼睛,眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于 镜,近视眼的形成是因为晶状体变 (填“薄”或“厚”),折光能力太强,使远处物体的像会聚在视网膜的前面,要佩戴 镜来矫正视力。
22.如图所示的两幅图中能反映近视眼成因的是 (填“甲”或“乙”),戴一个合适的 透镜就能将光线重新会聚在视网膜上。
23.眼睛相当于一架 . 和角膜共同作用相当于一个 ,它把来自于物体的光会聚在 上,形成物体的像, 将这个信号传给大脑,我们就看到了物体.
24.如图,在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡,使太阳光从试管的正上方向下照,观察试管下方的白纸,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆黑影,而其它部分竟是一条与试管平行的亮线.这是因为试管充满水的地方相当于 透镜,而气泡与周边的水组成 透镜.如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化? .
四、计算题
25.在探究“凸透镜成像规律”实验中。
(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射时,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距 cm;
(2)实验前必须调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上;
(3)当该透镜位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上 (选填“能”或“不能”)观察到烛焰清晰的像:①若能,请在下面横线上写出像的性质;②若不能,请在下面横线上说明仅在蜡烛和凸透镜之间加一个合适的什么透镜才能在光屏上看到清晰的像。答: 。
26.如图所示,请画出发光点S发出的两条光线经凸透镜后的出射光线。
27.为了避免新型冠状病毒肺炎交叉感染,全国首个测温5G警用巡逻机器人在广州黄埔诞生。这款测温5G警用巡逻机器人有5个高清摄像头,可实现全景无死角巡逻。机器人上的摄像头相当于一个 透镜,它的成像原理和我们生活中的 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像原理相同。当行人远离摄像头时,行人所成的像将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
28.如图所示,物体AB经凸透镜折射后所成像为A'B',已知AB的高为h,物距u,像距v,试用h1、u、v表示像高h2.
五、实验探究题
29.小强在探究凸透镜成像规律的实验中,利用图甲所示装置,通过实验记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图象,如图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距是 cm。
(2)把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中,所成的像逐渐变 (选填“大”或“小”)。
(3)当把物体放到42cm刻线处时,光屏上 (选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像。
30.如图所示,刘媛和周靖进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)该实验在光线较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行更便于观察。为了准确的知道凸透镜的焦距,他们找到了平行光源,进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知,该凸透镜的焦距是 cm。
(2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到 ,使像呈现在光屏中央。
(3)刘媛将凸透镜置于50cm刻度线处,蜡烛移至35cm刻度线时,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该像是倒立、 的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)利用了这条规律。
(4)在实验过程中,蜡烛越烧越短,光屏上的像会向上移动,为了使像继续呈现在光屏中心,可以把光屏向 移动。(选填“上”或“下”)。蜡烛移至图乙中45cm刻度线处时,无论怎样移动光屏都找不到像,其原因可能是 。
(5)实验中,同组的周靖用白纸遮掉凸透镜的上半部分时,光屏上成像的情况是____。
A.只出现烛焰的下半部分的像
B.仍然是完整的像,只是变暗些
C.成像情况不受任何影响
31.利用光具座以及蜡烛、凸透镜、光屏等器材,可进行“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)实验时,首先在光具座上放置实验器材,若光具座A处放置蜡烛(如图所示),则C处应放置 (选填“凸透镜”或“光屏”).器材正确放置后,还应对其进行调整,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上.
(2)实验后,可得出凸透镜成像规律,根据成像规律判断下列说法,说法正确的是
A.若凸透镜的焦距为10cm,则烛焰距离凸透镜30cm时,可在光屏上成放大的像
B.实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,则烛焰在光屏上的像会下移
C.若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动,则光屏上仍能观察到清晰的烛焰像
D.若烛馅在光屏上成缩小的像,则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离
(3)某物理兴趣小组在探究凸透镜成像规律后,得到了如下数据:
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像的性质
像距v/cm
1
12
10
倒立放大实像
60
2
14
10
倒立放大实像
35
3
15
10
倒立放大实像
30
4
30
10
倒立缩小实像
15
5
30
12
倒立缩小实像
20
6
30
15
倒立等大实像
30
下列对表中数据的分析,错误的是
A.当凸透镜的焦距相同,物距不同时,所成的像有可能相同
B.当物距相同,凸透镜的焦距越大时,像距越大
C.当物距相同,凸透镜的焦距不同时,所成像的性质有可能相同
D.当凸透镜的焦距相同,且成放大实像时,像距与物距之和随物距的增大而减小.
六、作图题
32.在图中,根据光穿过透镜时的光路图,在方框中填入一个适当的透镜填符号或文字均可。
33.在图中画出了光通过透镜前后的方向,在图中填上适当类型的透镜。
34.如图所示,F 是凸透镜的焦点,P 是凸透镜的二倍焦距点。已知两条凸透镜右侧的折射光线,请画 出它们对应的入射光线。
35.请在图甲中画出近视眼的成像光路,在图乙虚线框内填入适当透镜矫正近视眼。
七、综合题
36.在观察凸透镜成像的现象时,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在图中的a、b、c、d、e各点,并且分别调整光屏的位置,那么:
(1)把烛焰放在 点时,屏上所成的像最大.
(2)把烛焰放在 点时,屏上所成的像最小.
(3)把烛焰放在 点时,可以用眼睛观察到正立放大的像.
37.如图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验。已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)如图所示,此时的物距为 cm,光屏恰好承接到一个清晰的像,日常生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。
(2)实验过程中,如果飞来一只小昆虫落在凸透镜上,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现小昆虫的像。
(3)实验过程中,应该把烛焰、透镜和光屏三者中心调节到 ,当蜡烛向凸透镜靠近时,应将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜才能使像变清晰。
(4)如图所示,保证蜡烛和光屏位置不变,仅将凸透镜向右移动,当凸透镜在光屏的左侧另一刻度上,光屏也能接到一个清晰的像,此时凸透镜应该在 cm的刻度上。
答案解析
1.【答案】A
【解析】【解答】玻璃杯中有水的这一部分中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,黑白卡片是左右颠倒的,成倒立的实像,由于视线的原因,无法比较像与物的大小,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】柱形的透明水杯,可以使物体的像左右相反,此时的像是实像。
2.【答案】A
3.【答案】A
【解析】【解答】老花眼又叫远视眼,是由于把像成在了视网膜的后面而看不清楚的,这是由于 晶状体太薄,折光能力太弱造成的,
故答案为:A.
【分析】本题考查学生对近视眼和远视眼的成因及纠正的掌握情况。近视眼:如果晶状体的凸度过大,或眼球前后径过长,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,导致看不清远处的物体,形成近视眼。近视眼戴凹透镜加以矫正。远视眼:如果眼球晶状体的曲度过小,或眼球前后径过短,近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方,导致看不清近处的物体,形成远视眼。远视眼戴凸透镜进行矫正。
4.【答案】A
【解析】【解答】解:物体距离凸透镜15cm时,在透镜的另一侧6cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,
所以此时物体的位置在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,即15cm>2f;2f>6cm>f,
解得:3cm<f<6cm.只有A选项符合题意.
故选A.
【分析】凸透镜成像时,得到的实像都是倒立的,所以物体离凸透镜15cm时,在透镜的另一侧的6cm处得到一个清晰的实像,且物距大于像距.根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置,根据物体位置列出不等式,解不等式得出结果.
5.【答案】C
6.【答案】A
【解析】【解答】解:由图中可知,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线.经透镜的作用后光线会聚,由此可判定此透镜为凸透镜;
因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,而a光线如果不发生折射,他将射向OP的外侧,又因为a不是平行主光轴的光线,所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧,所以此时OP小于焦距.用排除法可知,只有选项A是正确的.
故选A.
【分析】根据光线经透镜后会聚的特点,可判定此透镜为凸透镜,再根据平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,可知P点在焦点的左侧,然后即可判定OP和焦距的关系.
7.【答案】C
8.【答案】D
【解析】【解答】由题知,放大镜(薄凸透镜)的焦距为12cm,眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测,
该距离为放大镜焦距的2倍,
由凸透镜成像规律可知,当物体在另一侧24cm处时,则眼睛可观察到等大的像,如下图所示:
报纸与放大镜的距离为3cm,小于焦距(成虚像,像在凸透镜的右侧),设眼睛可观察到圆形区域的半径为r(如上图),图中R之外的区域可直接观察到;
根据图示,由相似三角形的性质可得:,
解得:;
眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置,
由相似三角形的性质可得:,
解得:;
下图中阴影部分为盲区,
则该区域的面积:S=πR2-πr2=π(cm)2-π(cm)2=2πcm2。
故选D。
【分析】根据放大镜成像原理,以及三角形相似的有关知识解答。
9.【答案】B
10.【答案】A,B
11.【答案】C,D
【解析】【解答】A.无论是圆形鱼缸还是方形鱼缸,从任何角度看都看到鱼的虚像.不符合题意.
B.用放大镜观察植物的胚芽,胚芽在放大镜的一倍焦距以内,可以看到胚芽的正立、放大的虚像.不符合题意.
C.看电影时,看到屏幕上接到电影底片的像,是实像.符合题意.
D.小孔成像的像能承接到墙壁上,是实像.符合题意.
故答案为:CD.
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播。
12.【答案】A,C
【解析】【解答】AB.由图知,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,所以此时物距在焦距和二倍焦距之间,则有
解得
此时的成像特点与投影仪的成像特点相同,故A正确,B错误;
C.近视镜片为凹透镜,对光有发散作用,将近视镜片放在凸透镜与蜡烛之间,像距变大,适当向右适当移动光屏仍可成清晰的实像,故C正确;
D.成实像时,物距变大则像距变小,若蜡烛向左移动,则需要向右移动光屏才能在光屏上得到清晰像,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】根据物距和像距大小,可以计算凸透镜焦距的大小范围;当物距小于像距时,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使凸透镜成像远离凸透镜。
13.【答案】B,C
【解析】【解答】解:一滴水滴在玻璃板上,形成水凸透镜,透过水滴看到了放大的树叶的叶脉.
如果玻璃板下面的叶片正好在水凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成像规律可知,成正立、放大的虚像;
如果叶片正好在水凸透镜的一倍焦距二倍焦距以内,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像;
故BC正确.故选BC.
【分析】解答此题的关键是明确凸透镜成像规律中,U<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜.
14.【答案】A,D
【解析】【解答】解:望远镜观察物体时,物距大于2f,成倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相似;经目镜成正立放大的虚像,与放大镜的成像原理相似,故BC不符合题意;
故选AD.
【分析】两组凸透镜组成的望远镜,首先通过物镜成物体倒立缩小的实像,这与照相机的成像原理相似;然后通过目镜成正立放大的虚像,这与放大镜的成像原理相似.
15.【答案】A,D
【解析】【解答】A.根据图像可知,物距u=v=2f=20cm,解得:f=10cm,故A正确;
B.当u=15cm时,f<u<2f,在光屏上成倒立、放大的实像,故B错误;
C.当u=25cm时,u>2f,在光屏上成倒立缩小的实像,应用为照相机,故C错误;
D.将蜡烛从距透镜10cm处移动到30cm 处的过程中,物距增大,根据“物远像近小”可知,此时像变小,故D正确。
故选AD。
【分析】(1)当u=v=2f时,物体通过凸透镜成等大的实像;
(2)(3)将物距和焦距进行比较,从而确定成像特点,明确其应用;
(4)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断。
16.【答案】近视;远视
17.【答案】倒立;变小
18.【答案】近视;凹
【解析】【解答】由题意知,如果不注意用眼卫生,可能使晶状体薄厚的调节能力减弱,导致晶状体变厚,看不清远处的物体,形成近视眼,应用凹透镜来矫正。
故答案为:近视;凹。
【分析】近视眼是晶状体变厚,会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正。
19.【答案】照相机;放大镜;靠近
【解析】【解答】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,望远镜的物镜相当于照相机的镜头。
显微镜的物镜成的是倒立、放大的实像,相当于幻灯机的镜头;显微镜和望远镜的目镜成正立、放大的虚像,都相当于一个放大镜。
显微镜的物镜是将物体成一个倒立放大的实像,相当于投影仪的镜头,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。
【分析】利用凸透镜成像的特点分析。
物体位置
像的位置
像的大小
像的性质
应用举例
u>2f
f< v <2f
像、物异侧
缩小
倒立实像
照相机
u=2f
v =2f
像、物异侧
等大
倒立实像
测焦距
f<u<2f
v >2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机、投影仪
20.【答案】左;倒立
【解析】【解答】由题意可知,凸透镜的焦距为10cm,此时物体在2倍焦距以外,当蜡烛移动到20cm处时,还是大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律,成实像时物近像远像变大,所以光屏应该向左移动,此时在光屏上成倒立的实像。
综上第1空为左;第2空为倒立【分析】在探究“凸透镜成像规律”的实验中,首先需要理解凸透镜成像的基本原理,即凸透镜能够将光线会聚,形成实像或虚像。根据凸透镜的焦距,可以确定物体在不同位置时成像的性质。当物体位于2倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像;当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;当物体位于1倍焦距之内时,成正立、放大的虚像。实验中,需要通过调整物体、凸透镜和光屏的位置,观察并记录成像的情况,从而得出凸透镜成像的规律。
21.【答案】凸透;厚;凹透
【解析】【解答】眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。近视眼的形成是因为晶状体变厚,折光能力太强,使远处物体的像会聚在视网膜的前面。近视眼要佩戴凹透镜来矫正视力。
【分析】眼睛成像的基本原理就是凸透镜成像,其中晶状体充当凸透镜。近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
22.【答案】乙;凹
【解析】【解答】近视眼的成因:由于晶状体太厚,其折光能力太强,使得物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的像落在视网膜的前方,所以图乙能反映近视眼的成因。戴一个合适的凹透镜就能将光线在进入眼睛前变得发散,晶状体将发散的光线重新会聚在视网膜上。
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正;远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的,像成在视网膜的后方,应该佩戴凸透镜进行校正。
23.【答案】照相机;晶状体;凸透镜;视网膜;视觉神经
【解析】【解答】解:人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像.视觉神经将这个信号传给大脑,我们就看到了物体.
故答案为:照相机;晶状体;凸透镜;视网膜;视觉神经.
【分析】人的眼球好像一架照相机,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所成的像是倒立的实像.视网膜上的感光细胞接受物像刺激,将物像信息转变成神经冲动,然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢,形成视觉.
24.【答案】凸;凹;先变细再变粗
【解析】【解答】(1)圆柱型试管充满水的地方,中间比边缘厚,是水凸透镜,凸透镜对光线有会聚的作用,会聚成一条亮线。
(2)由于气泡的存在,气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用,在气泡的下面对应的位置有黑影。
(3)亮线的位置相当于焦点的位置,如果把白纸从靠近试管向下移动过程中,经过焦点时亮线最细;从焦点处向下继续移动时,亮线变粗,是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
故答案为:凸;凹;先变细再变粗.
【分析】中间比边缘厚的是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;中间比边缘薄的是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用.
25.【答案】10.0;主光轴;不能;凹透镜
26.【答案】
27.【答案】凸;照相机;变小
【解析】【解答】机器人上的摄像头是一个凸透镜,成像原理和生活中的照相机的成像原理相同。
当行人远离摄像头时,物距增大,像距减小,像的大小将变小。
【分析】摄像头是一个凸透镜,成像原理和照相机相同;远离摄像头时,物距增大,像距减小,像的大小将变小。
28.【答案】解:由图可知,△ABO∽△A´B´O,
则
已知AB的高为h1,物距BO为u,像距B´O为v,则像高
【解析】【分析】在相似三角形中,对应边成比例,根据图片可知,△ABO与△A'B'O相似,据此列式计算即可。
29.【答案】(1)10
(2)大
(3)不能
【解析】【解答】(1)根据凸透镜成像规律可知,当物距u=2f时,成倒立、等大的实像,此时物距与像距相等,从题中图像上可以看出,物距与像距相等时,有u=v=20cm
即2f=20cm,所以f=10cm。(2)把物体从距凸透镜30cm处移到15cm处的过程中,当物距减小时,像距要增大,像越来越大。(3)当把物体放到42cm刻线处时,由于物距为8cm时处在凸透镜焦点以内,此时成一个正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现。
【分析】凸透镜成像规律比较复杂,具体为:
当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像,应用为照相机、摄像机,
当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距
当物距f<u<2f时,像距v>2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪
当物距u=f时,凸透镜不成像,应用为强光聚焦手电筒、制作平行光线
当物u<f时,像距v>u,成正立、放大的虚像,应用为放大镜,
结合物距与焦距的关系分析求解即可。
30.【答案】(1)暗;10.0
(2)同一高度
(3)放大;投影仪
(4)上;物距小于焦距,在光屏上不能成像
(5)B
【解析】【解答】(1)①环境越暗,烛焰相对越亮,烛焰成像会越清晰,所以该实验在光线较暗的环境中进行更便于观察;
②根据甲图可知,该凸透镜的焦距是:f=60.0cm-50.0cm=10.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度,使像呈现在光屏中央;
(3)刘媛将凸透镜置于50cm刻度线处,蜡烛移至35cm刻度线时,此时物距u=50cm-35cm=15cm,此时物距2f>u>f,成倒立、放大的实像,而投影仪就是利用此原理制成的;
(4)①在实验过程中,蜡烛越烧越短,相当于火焰向下移动。根据成像的倒立性可知,光屏上的像会向上移动。为了使像继续呈现在光屏中心,根据过光心的光线传播方向不变可知,可以把光屏向上移动;
②蜡烛移至图乙中45cm刻度线处,此时物距u=50cm-45cm=5cm<f,成正立、放大的虚像,那么无论怎样移动光屏都看不到像,则原因为: 物距小于焦距,在光屏上不能成像 。
(5)实验中,同组的周靖用白纸遮掉凸透镜的上半部分时,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故选B。
【分析】(1)①成像的物体和环境的对比度越大,并且越亮,物体成像越清晰;
②凸透镜的焦距等于焦点到光心的距离。
(2)为了使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度;
(3)根据图片计算出物距,并与焦距进行比较,从而确定成像的特点和应用;
(4)①根据凸透镜成像的规律分析解答;
②当u<f时,成正立、放大的虚像,不能成在光屏上。
(5)根据凸透镜的成像原理分析判断。
31.【答案】(1)光屏;主光轴
(2)D
(3)A
【解析】【解答】解:(1)探究凸透镜成像的实验时,在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏.若图中A位置上放置蜡烛,则B位置上应放置凸透镜,C位置放置光屏;
探究凸透镜成像的实验时,必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,即使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在凸透镜的主光轴上;(2)A、烛焰距离凸透镜30cm,u>2f,成倒立、缩小实像,故A错误;
B、因为凸透镜成实像时,不仅上下颠倒,而且左右也颠倒,所以蜡烛燃烧变短时,所成的像移到了光屏中心的上方,故B错误;
C、若烛焰朝着凸透镜方向前后不断晃动,物距增大或减小,此时像距、像的大小也跟着变化,则光屏上不能观察到清晰的烛焰像,故C错误;
D、若烛馅在光屏上成缩小的像,物距u>2f,像距2f>v>f,则光屏到凸透镜的距离小于烛焰到凸透镜的距离,故D正确.
故选D;(3)(3)A、当凸透镜的焦距相同,物距不同时,像大小都不可能相同,故A错误;
B、由4、5、6次实验可知,凸透镜的焦距由10cm增大到15cm时,像距由15cm增大到30cm,则当物距相同,凸透镜的焦距越大时,像距越大,故B正确;
C、由4、5次实验可知,物距都为30时,都成倒立缩小实像,则当物距相同,凸透镜的焦距不同时,所成像的性质有可能相同,故C正确;
D、由1、2、3次实验可知,凸透镜的焦距相同,物距由12cm增大到15cm时,像距由60cm减小到30cm,
则当凸透镜的焦距相同,且成放大实像时,像距与物距之和随物距的增大而减小,故D正确.
故选A.
故答案为:(1)光屏;主光轴;(2)D;(3)A.
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,因为光屏上接到的是实像,凸透镜成实像时,物像在凸透镜的两侧,所以把凸透镜放在蜡烛和光屏的中间位置;探究凸透镜成像的实验时,必须调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,这样像才能成在光屏的中央.(2)①物距大于二倍焦距,成倒立、缩小实像;②凸透镜成实像时,不仅上下颠倒,而且左右也颠倒,据此蜡烛燃烧变短时,所成的像的移动方向;③根据凸透镜成实像时,物近像远像变大来分析;④u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f.(3)根据表中数据,对各个选项逐一分析.
32.【答案】
【解析】【解答】由题意可知,水平光线透过此透镜折射后光线相对于入射光线远离了主光轴,即该透镜有发散作用;其中凸透镜能使光线会聚,凹透镜能使光线发散,所以该透镜是凹透镜,如图:
【分析】水平光线透过此透镜折射后光线相对于入射光线远离了主光轴,即该透镜有发散作用,凹透镜对光线有发散作用。
33.【答案】
【解析】【解答】由图可知,过焦点的光线经透镜折射后后,平行于主光轴射出,透镜对光有会聚作用,所以图中的是凸透镜。作图如下:
【分析】凸透镜对光有会聚作用;
34.【答案】
35.【答案】
【解析】【解答】近视眼的成因是由于晶状体太厚,折射能力强,使得所成像点落在视网膜的前方;戴凹透镜加以矫正,因为凹透镜能使光线发散,使所成的像往后移,如图:
【分析】知道近视眼的成因,是由于晶状体折射能力强,使得所成像点落在视网膜的前方,凹透镜能使光线发散,故戴凹透镜加以矫正。
36.【答案】(1)c
(2)a
(3)e
【解析】【解答】解:(1)由图可知,屏上所成的像放大时,物距应该大于一倍焦距小于二倍焦距,则cd两点都在一倍焦距和二倍焦距之间,但物体距离凸透镜越近,所成的实像越大,所以c点所成的像最大.(2)屏上所成最小的像,物距应该是大于二倍焦距,所以是a点;(3)正立放大的像光屏不接收,可以用眼睛观察到,是虚像,物距是小于一倍焦距,所以是e点;
故答案为:(1)c;(2)a;(3)e.
【分析】(1)在凸透镜成实像的规律中,物体距离凸透镜越近,所成的实像越大,物体距离凸透镜越远,所成的实像越小;(2)掌握凸透镜成像的三种情况:
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.
37.【答案】(1)15.0;投影仪
(2)不会
(3)同一高度;远离
(4)60.0
【解析】【解答】(1)根据图片可知,此时的物距u=50cm-35cm=15cm。此时像距大于物距,则成倒立放大的实像,应用为投影仪。
(2)实验过程中,如果飞来一只小昆虫落在凸透镜上,此时小虫肯定在一倍焦距内,成正立放大的虚像,肯定不能在光屏上成像。
(3)实验过程中,应该把烛焰、透镜和光屏三者中心调节到同一高度。
当蜡烛靠近凸透镜时,物距减小,根据“物近像远大”的规律可知,此时像距增大,即光屏应该远离凸透镜。
(4)根据图片可知,原来物距u=15cm,像距v=75cm-50cm=25cm。将二者交换后,即此时物距变成25cm时,像距变成15cm时,光屏上仍然成像。此时凸透镜所对的刻度为:35cm+25cm=60cm。
【分析】(1)根据图片确定蜡烛和凸透镜所对的刻度值,然后相减得到物距。比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点,弄清这个特点的应用。
(2)将物距和焦距进行比较,从而确定成像的特点;
(3)物体、凸透镜和光屏的中心在同一高度上时,像才能成在光屏的中央。根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
(4)当凸透镜成实像时,如果将蜡烛和光屏互换位置,光屏上依然成清晰的实像。
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