内容正文:
4.1 凸透镜与凹透镜
1.通过观察与实验,了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用;
2.能认识光心、焦点和焦距,会画光路图;3.能用这些知识解释生产生活中的相关现象。
1.(4分)如图所示的透镜:属于凸透镜的是____________(填字母),它们的共同特点是__________________;属于凹透镜的是___________(填字母),它们的共同特点是________________。
A、D、E
透镜
中间厚、边缘薄
B、C、F
中间薄、边缘厚
2.(4分)将一个大烧杯倒扣在桌面上,里面充以烟雾,用手电筒通过烧杯底自上而下照射,调节手电筒的聚光圈,使通过烟雾的光组成粗细均匀的柱形光束,如图甲所示。
透镜对光线的作用
(1)烧杯内充以烟雾,其作用是
利用烟尘微粒对光的漫反射来显示光通过的路径。
(2)通过图甲的现象,可以发现光在同种均匀介质中沿_______传播。
(3)在烧杯底上放一个凸透镜,观察到的现象如图乙所示,说明凸透镜对光有_______作用。
(4)在烧杯底上放一个凹透镜,观察到的现象如图丙所示,说明凹透镜对光有_______作用。
直线
会聚
发散
3.(2分)(2023·信阳期末)研究发现:在烈日下洗车,水滴所形成的效果会使车漆的最上层产生局部高温现象,时间长了车漆便会失去光泽,这是因为水滴相当于_________(填一种光学元件的名称),能使光在车身的局部_______(填“会聚”或“发散”)而产生高温。
凸透镜
会聚
4.(2分)(教材P86图改编)一束跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路如图所示。下列说法中正确的是( )
A.O点为该凸透镜的焦点
B.任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于焦点
C.该透镜的焦距等于线段OF的长度
D.OF的长度越长,说明透镜的折光能力越强
焦点和焦距
C
5.(2分)如图所示,请完成光线通过凸透镜的光路图。
利用透镜的三条特殊光线作图
6.(2分)请在图中画出两束入射光线对应的折射光线。
7.(2分)图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形。其中属于凹透镜的是 ( )
A.没有 B.a、b、c、d
C.c D.a、b、d
混淆会聚光线和会聚作用、发散光线和发散作用
D
一、选择题(每小题2分,共8分)
8.(2024·信阳期中如图所示是光线经过某个光学元件后的光路图,请判断该光学元件是( )
A.凸透镜 B.凹透镜
C.平面镜 D.以上都有可能
D
9.【新情境·传统文化】如图所示是《淮南万毕术》中曾记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”的情境。对下列其中涉及的物理知识的分析正确的是( )
A.“削冰令圆”就是把冰块制成凹透镜
B.“削冰令圆”中的冰块对光有发散作用
C.“以艾承其影”中的“影”是指光折射后太阳的影子
D.若要“火生”,应把“艾”放在冰镜的焦点位置上
D
10.如图所示,将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l。若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大,则该凸透镜的焦距( )
A.一定小于l
B.一定等于l
C.一定大于l
D.可能小于l,也可能大于l
C
11.(双选)如图所示是截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体,则这个玻璃体( )
A.可以看做两块凹透镜
B.可以看做一块凸透镜
C.对图示光束具有发散作用
D.对图示光束具有会聚作用
AC
二、填空题(每空1分,共4分)
12.如图所示,光线a经过一个透镜(虚线框内)折射后与主光轴交于Q点,其中O是透镜的光心。该透镜是____(填“凸”或“凹”)透镜,焦距f____(填“>”“<”或“=”)OQ。
凸
>
13.如图所示,把一块凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是______m,该凸透镜的焦距是______m。
0.6
0.2
三、作图题(4分)
14.完成光路图。
四、实验探究题(4分)
15.小明在学习了凸透镜后,想研究口径相同凸透镜的焦距与哪些因素有关,于是他选用材料、凹凸程度不同,口径相同的凸透镜,在实验室用一束平行光分别经过由两种材料做成的凸透镜甲、乙、丙(其中甲和丙为同种材料,乙与甲、丙的材料不同)并得到了如图所示的光路图。
(1)比较如图所示中的甲和乙两凸透镜的光路可得到的结论是:口径相同、凹凸程度相同时,凸透镜的焦距与 _______有关。
(2)比较如图所示中的甲和丙两凸透镜的光路可得到的结论是:口径相同、________相同时,越____的凸透镜的焦距越小。
(3)本实验采用的科学方法是_____________。
材料
材料
厚
控制变量法
透镜
种类
作图
凸透镜:中央较厚、边缘较薄;对光有_____作用
会聚
凸透镜:中央较薄、边缘较厚;对光有_____作用
发散
相关概念
光心、主光轴、焦点、焦距
三条特殊光路
1.一家汽车美容店的门口,贴有“爱车小贴士”,其上有温馨提醒:“烈日下洗车须及时擦干,否则会导致车漆失去光泽。”你认为这种说法正确吗?为什么?
正确。洗车后车的表面有很多小水滴,小水滴相当于凸透镜,能够把太阳光会聚于一点,从而把车表面的油漆烧坏,导致车漆失去光泽,所以要把水及时擦干。
2.选用凸透镜和凹透镜时,若要对光有发散作用,应选择_______镜;若要对光有会聚作用,应选择_______镜。
凹透
凸透
3.光经过透镜折射前后的光路如图所示,则下列对虚线框内的透镜类型判断正确的是( )。
A.甲是凹透镜,乙是凸透镜
B.甲是凸透镜,乙是凹透镜
C.两个都是凹透镜
D.两个都是凸透镜
C
甲
乙
4.在图(a)中,画出平行于主光轴的入射光线经透镜折射后的光线。在图(b)中画出折射光线的入射光线。
F
F
F
F
(a)
(b)
O
O
5.如果想要小灯泡发出的光经透镜折射后能近似形成平行光,应选择凸透镜还是凹透镜?小灯泡应该放在哪个位置?
应选择凸透镜,因为小灯泡发出的光是发散的,要使发散的光形成平行光,应选择对光有会聚作用的透镜,即凸透镜。小灯泡应放在凸透镜的焦点位置。
6.收集身边的一些凸透镜,想办法测出它们的焦距。
提示:用平行光(如太阳光)照射凸透镜,光会聚于焦点,测出焦点到凸透镜光心的距离,就得到焦距。
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