内容正文:
3.5 奇妙的透镜
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快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】透镜类型辨析 1
【题型2】凸透镜的会聚作用 3
【题型3】凹透镜的发散作用 4
【题型4】测量凸透镜的焦距 5
xix
夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】透镜类型辨析
【典型例题】如图所示,属于凸透镜的是( )
A.①②③
B.①②④⑤
C.①③⑤
D.②④⑥
【举一反三1】如图所示的四个透镜中,与其它三个不是同一种透镜的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】如图所示的四个透镜中,与其它三个不是同一种透镜的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五部分,其截面如图所示,其中属于凸透镜的是( )
A.只有b
B.a、c、d、e
C.a、b、c
D.a、b、c、d、e
【举一反三4】凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点,这个点叫做凸透镜的焦点,凸透镜有 个焦点。一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,如图所示,其中 属于凸透镜, (后两空均填序号)对光线有发散作用。
【举一反三5】如图甲所示,把放大镜的镜片拆出来。从侧面看过去,这块透镜中间较边缘 (选填“厚”或“薄”),这种透镜我们叫凸透镜。继续观察图乙中的透镜,与放大镜属于同一类透镜的是 。
【举一反三6】如图甲所示,把放大镜的镜片拆出来。从侧面看过去,这块透镜中间较边缘 (选填“厚”或“薄”),这种透镜我们叫凸透镜。继续观察图乙中的透镜,与放大镜属于同一类透镜的是 。
【举一反三7】凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点,这个点叫做凸透镜的焦点,凸透镜有 个焦点。一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,如图所示,其中 属于凸透镜, (后两空均填序号)对光线有发散作用。
【题型2】凸透镜的会聚作用
【典型例题】如图的六块光学元件,要使左图的光路图成立,则虚线框内应单独放的透镜是( )
A.①③
B.②④
C.①⑤
D.②⑥
【举一反三1】某地一辆小型汽车内饰起火,造成经济损失,所幸没有人员伤亡。事后调查起火原因,竟是车主摆放在挡风玻璃下的矿泉水瓶被太阳照射引起的,矿泉水瓶所起的作用相当于( )
A.凸面镜
B.凸透镜
C.平面镜
D.凹透镜
【举一反三2】雨过天晴,小华发现自家院子里种的植物的叶子上有被烧焦的痕迹,细心的小华发现在晴朗的夏日中午,往植物的叶子上浇水,也会看到类似的现象,小华咨询老师后知道,浇水时叶子上会有水珠,水珠相当于 ,它对阳光具有 作用,使叶子的温度升高,从而将叶子烧焦。
【举一反三3】请在虚线框内,填入符合要求的透镜。
【举一反三4】在虚线框内画出符合要求的光学元件。
【题型3】凹透镜的发散作用
【典型例题】在图中画出了光通过某光学器材前后的传播方向。由图可知,该光学器材可能是( )
A.凸面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
【举一反三1】(2024八年级下·陕西咸阳·阶段练习)如图所示是光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中表示光线通过凹透镜的是( )
A.a、c
B.b、c
C.c、d
D.a、b、d
【举一反三2】如图所示的是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知: 是凹透镜,它对光有 作用。
【举一反三3】请在虚线框内,填入符合要求的透镜。
【举一反三4】根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
【题型4】测量凸透镜的焦距
【典型例题】如图,将凸透镜正对太阳,其下方的纸上呈现出一个并非最小最亮的光斑,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一直变大,则该凸透镜的焦距为( )
A.可能大于L,也可能小于L
B.一定大于L
C.一定小于L
D.一定等于L
【举一反三1】关于透镜的焦点和焦距的说法,正确的是( )
A.凹透镜对光起发散作用,所以凹透镜没有焦点
B.凸透镜有两个虚焦点
C.凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距
D.透镜的光心位于它的主光轴上
【举一反三2】小蹦家里有两种透镜,学习了透镜知识之后,他利用太阳光辨认区分两种透镜并测量凸透镜的焦距。
(1)他把两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图甲、乙所示的光斑, 是凸透镜(选填“甲”或“乙”);
(2)测量凸透镜焦距时,他移动透镜等光屏上形成一个 、 的光斑时,用刻度尺测量光斑到透镜的距离如图丙所示,该凸透镜的焦距为 cm。
【举一反三3】小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。
(1)如图所示的两种操作方案中,正确的是图 (选填“甲”或“乙”)所示方案。
(2)采用正确的操作方案,适当调整位置后,当在白纸上出现一个 的光斑时,光斑到凸透镜中心的距离为20cm,则该凸透镜的焦距为 cm。
(3)若在测量另一凸透镜焦距的过程中,白纸上出现一个较大的光斑,光斑到凸透镜中心的距离为L,当凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距 (选填“大于”或“小于”)L。
【举一反三4】太阳光可视为平行光,小珠利用它粗测凸透镜焦距,让放大镜正对太阳光,当纸面上出现最小最亮光斑时如图所示,请在图中画出相应的入射光线和折射光线。
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3.5 奇妙的透镜
xix
快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】透镜类型辨析 1
【题型2】凸透镜的会聚作用 4
【题型3】凹透镜的发散作用 6
【题型4】测量凸透镜的焦距 8
xix
夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】透镜类型辨析
【典型例题】如图所示,属于凸透镜的是( )
A.①②③
B.①②④⑤
C.①③⑤
D.②④⑥
【答案】C
【解析】中间厚边缘薄的叫凸透镜,对光线具有会聚作用,所以又叫会聚透镜;图中①③⑤属于凸透镜;
中间薄边缘厚的叫凹透镜,对光线有发散作用,所以又叫发散透镜,图中②④⑥是凹透镜。
故选C。
【举一反三1】如图所示的四个透镜中,与其它三个不是同一种透镜的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】中间薄边缘厚的透镜是凹透镜,ABD都是凹透镜;中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,只有C,故C符合题意,ABD不符合题意。
【举一反三2】如图所示的四个透镜中,与其它三个不是同一种透镜的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】中间薄边缘厚的透镜是凹透镜,ABD都是凹透镜;中间厚边缘薄的透镜是凸透镜,只有C,故C符合题意,ABD不符合题意。
【举一反三3】把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五部分,其截面如图所示,其中属于凸透镜的是( )
A.只有b
B.a、c、d、e
C.a、b、c
D.a、b、c、d、e
【答案】B
【解析】由图知:玻璃a、c、e、d都是中间厚,边缘薄,是凸透镜,能使光线会聚,而玻璃b是中间薄,边缘厚,是凹透镜,能使光线发散,故ACD不符合题意,故B符合题意。
【举一反三4】凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点,这个点叫做凸透镜的焦点,凸透镜有 个焦点。一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,如图所示,其中 属于凸透镜, (后两空均填序号)对光线有发散作用。
【答案】2 ①③ ②
【解析】凸透镜的两侧都可以有平行于主光轴的光线入射,因此,在凸透镜的两侧都会有一个这样的焦点,则凸透镜具有两个焦点。
两边薄中间厚的是凸透镜,由图可知①③属于凸透镜。
两边厚中间薄的是凹透镜,凹透镜可以发散光线,由图可知②属于凹透镜。
【举一反三5】如图甲所示,把放大镜的镜片拆出来。从侧面看过去,这块透镜中间较边缘 (选填“厚”或“薄”),这种透镜我们叫凸透镜。继续观察图乙中的透镜,与放大镜属于同一类透镜的是 。
【答案】厚 ab
【解析】放大镜是凸透镜,中间厚边缘薄,故从侧面看过去,这块透镜中间较边缘厚。图乙中,只有a、b是中央厚边缘薄的凸透镜。
【举一反三6】如图甲所示,把放大镜的镜片拆出来。从侧面看过去,这块透镜中间较边缘 (选填“厚”或“薄”),这种透镜我们叫凸透镜。继续观察图乙中的透镜,与放大镜属于同一类透镜的是 。
【答案】厚 ab
【解析】放大镜是凸透镜,中间厚边缘薄,故从侧面看过去,这块透镜中间较边缘厚。图乙中,只有a、b是中央厚边缘薄的凸透镜。
【举一反三7】凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上一点,这个点叫做凸透镜的焦点,凸透镜有 个焦点。一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,如图所示,其中 属于凸透镜, (后两空均填序号)对光线有发散作用。
【答案】2 ①③ ②
【解析】凸透镜的两侧都可以有平行于主光轴的光线入射,因此,在凸透镜的两侧都会有一个这样的焦点,则凸透镜具有两个焦点。
两边薄中间厚的是凸透镜,由图可知①③属于凸透镜。
两边厚中间薄的是凹透镜,凹透镜可以发散光线,由图可知②属于凹透镜。
【题型2】凸透镜的会聚作用
【典型例题】如图的六块光学元件,要使左图的光路图成立,则虚线框内应单独放的透镜是( )
A.①③
B.②④
C.①⑤
D.②⑥
【答案】A
【解析】由光路图可知,光线能透过该镜,又因为平行光线经过透镜折射后会聚在焦点上,说明虚线框内放置的是凸透镜。①③中间厚、两边薄,均为凸透镜;②④中间薄、两边厚,是凹透镜;⑤是凹面镜;⑥是凸面镜。
故选A。
【举一反三1】某地一辆小型汽车内饰起火,造成经济损失,所幸没有人员伤亡。事后调查起火原因,竟是车主摆放在挡风玻璃下的矿泉水瓶被太阳照射引起的,矿泉水瓶所起的作用相当于( )
A.凸面镜
B.凸透镜
C.平面镜
D.凹透镜
【答案】B
【解析】装有水的矿泉水瓶对光线具有会聚作用,把太阳的能量会聚起来从而引起火灾,故B符合题意,ACD不符合题意。
【举一反三2】雨过天晴,小华发现自家院子里种的植物的叶子上有被烧焦的痕迹,细心的小华发现在晴朗的夏日中午,往植物的叶子上浇水,也会看到类似的现象,小华咨询老师后知道,浇水时叶子上会有水珠,水珠相当于 ,它对阳光具有 作用,使叶子的温度升高,从而将叶子烧焦。
【答案】凸透镜 会聚
【解析】球形的小水珠相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,可以使平行的太阳光会聚在一点,会聚点的温度较高,从而使叶片被烧焦。
【举一反三3】请在虚线框内,填入符合要求的透镜。
【答案】见解析图
【解析】由图可知光线被会聚,所以是凸透镜,如图:
【举一反三4】在虚线框内画出符合要求的光学元件。
【答案】见解析图
【解析】图中的折射光线相对于入射光线更加靠近主光轴,即透镜对光有会聚作用,所以是凸透镜。如图所示:
【题型3】凹透镜的发散作用
【典型例题】在图中画出了光通过某光学器材前后的传播方向。由图可知,该光学器材可能是( )
A.凸面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.凹透镜
【答案】D
【解析】如图可知,光线经过后发生了向外的折射;上面这条入射光线经过透镜折射后,出射光线发散了,所以该透镜对光线具有发散作用,应该是凹透镜。下面这条光线经透镜后传播方向不改变,则经过的是透镜的光心,如下图所示:
故选D。
【举一反三1】(2024八年级下·陕西咸阳·阶段练习)如图所示是光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中表示光线通过凹透镜的是( )
A.a、c
B.b、c
C.c、d
D.a、b、d
【答案】D
【举一反三2】如图所示的是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知: 是凹透镜,它对光有 作用。
【答案】乙透镜 发散
【解析】通过甲透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢,所以甲对光线有会聚作用,因此甲是凸透镜;通过乙的光线比起入射光线更加远离主光轴,所以乙对光线有发散作用,因此乙是凹透镜。
【举一反三3】请在虚线框内,填入符合要求的透镜。
【答案】
【举一反三4】根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
【答案】见解析图
【解析】如图,入射光线经透镜折射后进行了发散,故应是凹透镜,如图所示:
【题型4】测量凸透镜的焦距
【典型例题】如图,将凸透镜正对太阳,其下方的纸上呈现出一个并非最小最亮的光斑,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一直变大,则该凸透镜的焦距为( )
A.可能大于L,也可能小于L
B.一定大于L
C.一定小于L
D.一定等于L
【答案】C
【解析】由于光斑到凸透镜的距离为L时,即像距为L时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距f≠L,若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,说明凸透镜的焦点不在光斑之后,故焦点应在光斑之前,因此f一定小于L。
故选C。
【举一反三1】关于透镜的焦点和焦距的说法,正确的是( )
A.凹透镜对光起发散作用,所以凹透镜没有焦点
B.凸透镜有两个虚焦点
C.凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距
D.透镜的光心位于它的主光轴上
【答案】D
【解析】凹透镜对光有发散作用,有两个虚焦点,故A错误;凸透镜有两个实焦点,故B错误;凸透镜的焦点到光心的距离叫焦距,故C错误;光心是位于主光轴上的特殊点,通过光心的光线传播方向不变,故D正确。
【举一反三2】小蹦家里有两种透镜,学习了透镜知识之后,他利用太阳光辨认区分两种透镜并测量凸透镜的焦距。
(1)他把两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图甲、乙所示的光斑, 是凸透镜(选填“甲”或“乙”);
(2)测量凸透镜焦距时,他移动透镜等光屏上形成一个 、 的光斑时,用刻度尺测量光斑到透镜的距离如图丙所示,该凸透镜的焦距为 cm。
【答案】乙 最小 最亮 10.0
【解析】(1)图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜。
(2)光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为10.0cm。
【举一反三3】小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。
(1)如图所示的两种操作方案中,正确的是图 (选填“甲”或“乙”)所示方案。
(2)采用正确的操作方案,适当调整位置后,当在白纸上出现一个 的光斑时,光斑到凸透镜中心的距离为20cm,则该凸透镜的焦距为 cm。
(3)若在测量另一凸透镜焦距的过程中,白纸上出现一个较大的光斑,光斑到凸透镜中心的距离为L,当凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距 (选填“大于”或“小于”)L。
【答案】乙 最小、最亮 20 小于
【解析】(1)把凸透镜正对太阳光,使太阳光跟主光轴平行,能在纸上形成最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,正确的是图乙所示方案。
(2)适当调整位置后,在白纸上出现一个最小、最亮的光斑,这个点是凸透镜的焦点。
经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm,此距离长度就为焦距大小,所以凸透镜的焦距为20cm。
(3)若在测量的过程中,白纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑,这时光斑到凸透镜中心的距离为L,当凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,说明光斑已经从最小逐渐变大,则凸透镜的焦距小于L。
【举一反三4】太阳光可视为平行光,小珠利用它粗测凸透镜焦距,让放大镜正对太阳光,当纸面上出现最小最亮光斑时如图所示,请在图中画出相应的入射光线和折射光线。
【答案】
学科网(北京)股份有限公司
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