内容正文:
透镜及其应用—知识点专练
认识透镜(知识点)
一、透镜的分类及其结构(考点)
1.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,某款软质隐形眼镜的中心厚度只有,镜片的边缘厚度大于,这款隐形眼镜对光起___________的作用,可以用来矫正___________(选填“近视”或“远视”)眼。如图所示的四个透镜,与该隐形眼镜属于同一类透镜的有___________(填序号)。
2.平行于主光轴的光通过凸透镜后,将会聚于______________上的一点,这点称为凸透镜的_______,该点到光心的距离称为______________。
3.如图所示,小明手持凸透镜正对着太阳,下面放一张白纸,调节透镜到白纸的距离,会在白纸上得到最小最亮的光斑,在该光斑处能将火柴点燃,该光斑所处位置就是透镜的_____,该光斑到透镜中心的距离叫_____,经过______的光不改变方向。
4.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.光线经过透镜的光心,传播方向不会改变
B.光线经过透镜折射后,会聚在主光轴上的点叫焦点
C.凸透镜有两个焦点,凹透镜有一个焦点
D.一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线
二、透镜对光的作用(考点)
5.如图是两束光射向并通过透镜的光路图。由图可知该透镜是_________(选填“凸透镜”或“凹透镜”),此透镜对光有_________(选填“会聚”或“发散”)作用。
6.在图的虚线框内填上合适的透镜。
透镜作图(知识点)
一、透镜三条特殊光线的作图(考点)
7.请画出经过凸透镜的两条折射光线。
8.在图中画出与入射光线对应的折射光线。
凸透镜成像规律(知识点、重点、难点、高频)
一、探究凸透镜成像规律(考点)
9.在“探究凸透镜成像规律实验”中:
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛后调整,使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在_________。
(2)当蜡烛、凸透镜与光屏距离如图甲所示时,光屏上可得到一个清晰的倒立的、_______的实像,生活中________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用此成像原理工作的。
(3)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是_____。(填序号)
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(4)在图甲实验的基础上,在烛焰和凸透镜之间放一副远视眼镜,保持蜡烛和凸透镜位置不动,为了能在光屏上再次得到清晰的像,光屏应向_____(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动。
10.如图是小东在探究凸透镜的成像规律:
(1)实验前,小东用图甲的方法来测量凸透镜的焦距,则该凸透镜的焦距f=______cm;
(2)当蜡烛离凸透镜15.0cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、______的实像,生活中的______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理制成的。若此时将蜡烛和光屏互换位置,此时烛焰在光屏上成清晰______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;
(3)在实验时,凸透镜上落了一只小虫,则光屏上所成的烛焰的像为______(选填“完整”或“不完整”)的像。随着实验的进行,蜡烛在逐渐变短,出现了如图丙的现象,为了把像调整到光屏中央,应该______(选填“向上”或“向下”)移动光屏;
(4)另一小组实验时对图乙中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”字样的LED灯,在光屏上贴上方格纸,如图丁,请写出改进后的优点:______(一条即可)。
二、凸透镜成像规律的应用(考点)
11.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则此时成的是___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,此时成像原理与___________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同。
12.如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距是___________cm;如图乙所示,把凸透镜固定在刻度线处,蜡烛放在10cm刻度线处,要在光屏上成清晰的像,应将光屏从现在图乙中的位置向___________移动到适当位置。
13.探究凸透镜成像的规律。实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的________;如图所示光屏上呈现一个清晰的像,保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向________移动,像的大小将________(变大、变小、不变)。
14.(易错)小南同学在做探究“凸透镜成像规律”的实验中,经过调节在光屏上得到一个清晰的像,并测出物距u=20 cm,像距v=15 cm,该凸透镜焦距的范围为_________。
15.小郑将放大镜放在手指上方,观察自己的手指,看到手指正立的虚像,如图甲所示,小郑看到的拇指的像在凸透镜的________侧(选填“上”或“下”),要想使手指的像大些,应将放大镜________(选填“靠近”或“远离”)手指一些。
透镜的应用(知识点、重点、高频)
一、生活中透镜的应用(考点)
16.如图所示,乘坐高铁需要通过“刷脸”进站,乘客进站时需要面对摄像头,经系统自动拍照扫描等确认相关信息后,即可通过进站。下列说法正确的是( )
A.“刷脸”时,人脸与摄像头的距离应大于二倍焦距
B.为了使人脸成像小一些,我们应适当远离摄像头
C.摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的虚像
17.如图是小明在综合实践活动中用带抽屉的纸盒和凸透镜自制的简易投影仪,将手机放入抽屉中,通过推拉抽屉,能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是( )
A.手机到凸透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B.若要在墙上正常阅读手机内容,手机应如图所示倒立放置
C.要使墙上的像变大,应减小手机与透镜间的距离且同时增大像距
D.物距不变,在凸透镜前放置一个远视镜片,减小像距,墙上会再成清晰的像
18.如图所示,小明把放大镜放在眼睛和花朵之间合适的位置,观察到花朵清晰的放大的像,他前后适当移动放大镜的位置继续观察,下列说法正确的是( )
A.向靠近花朵的方向移动,看到花朵的虚像并且变大
B.向靠近花朵的方向移动,看到花朵的实像并且变小
C.向远离花朵的方向移动,看到花朵的虚像并且变大
D.向远离花朵的方向移动,看到花朵的实像并且变小
19.某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上,如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光_______(选填“反射”或“折射”),矿泉水瓶相当于 ________。因此,提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。
20.用显微镜观察物体时,物镜对物体所成的像是一个放大的______(选填“虚”或“实”)像,与______(选填“放大镜”或“投影仪”)的成像原理一样,目镜相当于一个______(选填“放大镜”或“投影仪”),再次对这个像成放大的______(选填“实”或“虚”)像。
21.在跨学科实践活动中,小明同学制作了图所示的望远镜。关于该望远镜,下列说法正确的是( )
A.它的物镜相当于照相机
B.它的目镜相当于投影仪
C.通过该望远镜看到的像是正立的
D.通过该望远镜看到的像是倒立的
22.第一位把望远镜指向太空的是意大利物理学家( )
A.牛顿 B.伽利略 C.开普勒 D.爱因斯坦
眼睛与眼镜(知识点)
一、眼睛的结构及其成像原理(考点)
23.眼球好像一架照相机,如图所示是正常眼睛在晶状体和角膜的共同作用下看清近处物体的光路图,来自物体的光会聚在___________上形成物体的像,如果长时间注视近处的物体,晶状体容易疲劳变厚,使其对光的偏折能力变___________。
24.学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲中照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表乙中。
表乙
照相机
①____
胶卷
光圈
眼睛
晶状体和角膜
②____
③____
二、近视和远视的矫正(考点)
25.关于近视眼和远视眼的成因如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲为近视眼,应配戴凹透镜矫正 B.乙为近视眼,应配戴凸透镜矫正
C.甲为远视眼,应配戴凸透镜矫正 D.乙为远视眼,应配戴凹透镜矫正
26.戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同,为了区分它们,他把其中一副眼镜靠近物理课本,发现课本上的文字变大了,则说明这副眼镜是______(选填“近视镜”或“老花镜”)。若该眼镜的度数是200度,则该透镜的焦距为______m,没戴这副眼镜之前,人眼成像在视网膜之______选填“前”或“后”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《透镜及其应用—知识点专练》参考答案:
1. 发散 近视 ①④
【知识点】透镜的特点与分类、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】[1][2]由题意知,该隐形眼镜是一种中间薄、边缘厚的透镜,这种透镜被称为凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。近视眼的晶状体对光的会聚能力过强,看远处物体时成像于视网膜前,所以,这款隐形眼镜可以用来矫正近视眼。
[3]通过观察,图形①和④的透镜都是中间薄、边缘厚,因此它们都是凹透镜,与该隐形眼镜属于同一类透镜。图形②和③的透镜是中间厚、边缘薄,是凸透镜,与该隐形眼镜不是同一类透镜。
2. 主光轴 焦点 焦距
【知识点】探究凸透镜对光的作用、光心、主光轴与焦点、用平行光测定凸透镜焦距
【详解】[1][2]凸透镜具有会聚光线的能力,平行于主光轴的光通过凸透镜后,将会聚于主光轴上的一点,这个点称为凸透镜的焦点。
[3]凸透镜焦点到凸透镜光心的距离称为焦距,由于光路具有可逆性,所以凸透镜左右各有一个焦点。
3. 焦点 焦距 光心
【知识点】光心、主光轴与焦点、探究凸透镜对光的作用
【详解】[1][2][3]凸透镜对光线有会聚作用。小明手持凸透镜正对着太阳,下面放一张白纸,调节透镜到白纸的距离,阳光经凸透镜折射后会在白纸上得到最小最亮的光斑,在该光斑处能将火柴点燃,则该光斑所处的位置就是透镜的焦点;凸透镜可以看作两个球相交形成的,连接两球球心的连线叫主光轴,在主光轴上有一个特殊的点,经过这个点的光线传播方向不变,这个点叫光心。
4.A
【知识点】探究凸透镜对光的作用、探究凹透镜对光的作用、光心、主光轴与焦点、凹透镜及其虚焦点
【详解】A.由透镜的特性可知,通过光心的光线传播方向不变,故A正确;
B.只有平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后汇聚在主光轴上的点才叫作焦点,故B错误;
C.凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故C错误;
D.凹透镜的发散作用指的是使经过凹透镜的光线比原来更偏离主光轴,但不意味着会聚的光线经过凹透镜一定会变成发散的光线,有可能只是比原来发散了一些但还是一束会聚的光线,故D错误。
故选 A。
5. 凸透镜 会聚
【知识点】探究凸透镜对光的作用
【详解】[1][2]由图可知,通过透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢,所以该透镜对光线有会聚作用,因此是凸透镜。
6.
【知识点】探究凹透镜对光的作用
【详解】由图可知,光线经透镜折射后,相对于入射光线远离了主光轴,即透镜对光线有发散作用,所以该透镜是凹透镜,如图所示:
7.
【知识点】凸透镜的特殊光线作图
【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。如图所示:
8.
【知识点】凹透镜的特殊光线作图
【详解】根据凹透镜的光学性质,有特殊光线的传播规律:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。延长线过焦点入射的光线经凹透镜折射后,其折射光线平行于主光轴。按照这两者规律,反向延长线要通过凹透镜左侧的焦点和平行于主光轴的两条折射光线。光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,故还有一条沿原方向继续传播的折射光线。如图所示:
9.(1)同一高度
(2) 放大 投影仪
(3)②
(4)靠近
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、投影仪、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】(1)[1]实验前,为使像成在光屏中央,需要调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在同一高度。
(2)[2][3]由图可知,此时物距为15cm,位于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,生活中投影仪是利用这一原理制成的。
(3)[4]因为成的像是倒立的,像的移动与物体的移动相反,所以想要让像向下移动,应该将蜡烛向上移动;而光屏下调和透镜上调都会导致像向上移动,故②正确,故①③不符合题意, ②符合题意。
故选②。
(4)在烛焰和凸透镜之间放一副远视眼镜,远视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,使成像靠后,故保持蜡烛和凸透镜位置不动,为了能在光屏上再次得到清晰的像,光屏应向右移动。
10.(1)10.0
(2) 放大 投影仪 缩小
(3) 完整 向上
(4)见解析
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(1)凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点,则该凸透镜的焦距为
(2)[1][2]当蜡烛离凸透镜15.0cm时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,应用是投影仪。
[3]若此时将蜡烛和光屏互换位置,像距和物距对调,此时物距大于像距,根据光路可逆,此时烛焰在光屏上成清晰缩小的实像。
(3)[1]当凸透镜上落了一只小虫,遮住了部分凸透镜,物体上任一点射向凸透镜其它部分的光经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,仍成完整的像,折射光线减少,像会变暗。
[2]随着实验的进行,蜡烛燃烧逐渐变短,即物体向下移动,因为凸透镜成的像是倒立的,所以像向上移动,要使像成在光屏中心,可以向上移动光屏。
(4)LED灯比烛焰更稳定,不会像蜡烛一样逐渐变短,可以更好观察;贴上方格纸能够更好地比较像与物的大小关系,并且无污染。
11. 放大 投影仪
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、投影仪
【详解】[1][2]由图可知,物距为50.0cm-30.0cm=20.0cm
像距为80.0cm-50.0cm=30.0cm
此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,投影仪根据此原理制成的。
12. 10.0 左
【知识点】光心、主光轴与焦点、凸透镜成缩小实像时的物距与像距
【详解】[1]由题可知,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,这个最小、最亮的光斑就是焦点,故焦距为
[2]由图可知,物距为30cm,大于二倍焦距,要使在光屏上成像,像距要满足,即,而图中像距为20cm,故光屏要向左移动到适当位置。
13. 使像成在光屏中央 左 变小
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【详解】[1]为了使像成在光屏中央,实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度。
[2][3]如图所示,光屏上呈现一个清晰的像,保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向左移动,像的大小将变小。
14.7.5~10cm
【知识点】根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距
【详解】由题意得
则此时凸透镜成的像为倒立、缩小的实像,此时
,
即
,
则该凸透镜焦距的范围为
15. 下 远离
【知识点】凸透镜成虚像时的物距与像距、放大镜的成像原理及特点
【详解】[1][2]由图甲可知,小郑通过凸透镜看到了正立放大的虚像,由凸透镜成像规律可知,此时物距小于一倍焦距,虚像与物体在凸透镜的同一侧,所以小郑看到拇指的像在凸透镜的下侧,凸透镜成虚像时,物距变大,像变大,因此要想使手指的像大一些,需要增大物距,应将放大镜远离手指一些。
16.AB
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机
【详解】ACD.摄像头的镜头是一个凸透镜,“刷脸”时,人脸通过摄像头成倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同,此时物距大于二倍焦距,即人脸与摄像头的距离应大于二倍焦距,故A正确,CD错误;
B.凸透镜成实像时,物远像近像变小,为了使人脸成像小一些,面部逐渐远离摄像头,此时物距变大,像距变小,所成的像会逐渐变小,故B正确。
故选AB。
17.BCD
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、投影仪、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】A.投影仪成像规律是物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,所以手机到透镜的距离为一倍焦距和二倍焦距之间,故A错误;
B.由于投影仪成倒立、放大的实像,所以若要在墙上正常阅读手机内容,手机应如图所示倒立放置,故B正确;
C.要使墙上的像变大,根据凸透镜成像规律“物近像远,像变大”,所以需要减小手机到透镜间的距离,同时增大像距,故C正确;
D.远视镜片是凸透镜,在物距一定时,在凸透镜前放置一个合适的凸透镜,由于凸透镜对光线具有会聚作用,像距变小,减小像距,墙上会再成清晰的像,故D正确。
故选BCD。
18.C
【知识点】放大镜的成像原理及特点
【详解】AB.小明看到的正立、放大的虚像,物距在放大镜的1倍焦距之内,向靠近花朵的方向移动,物距仍在1倍焦距之内,像仍是虚像,看到花朵的虚像也变近,且变小,故AB错误;
CD.根据题意,向远离花朵的方向移动,此时仍在1倍焦距之内,像仍是虚像,物距变大,看到的虚像也变远,且变大,故D错误 ,C正确。
故选C。
19. 折射 凸透镜
【知识点】水凸透镜的利用与防治
【详解】[1][2]从光学的角度,装有水的矿泉水瓶其形状和中间厚、边缘薄的凸透镜相似。凸透镜对光有会聚作用,装有水的矿泉水瓶在阳光照射下发生折射,能够将阳光会聚到一个很小的区域,形成高温,可能会引发火灾等安全隐患。
20. 实 投影仪 放大镜 虚
【知识点】投影仪、放大镜的成像原理及特点、显微镜的目镜和物镜的成像原理
【详解】[1][2]根据显微镜的成像特点可知,显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,成倒立、放大的实像。目镜都相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。
21.AD
【知识点】望远镜的目镜和物镜的成像原理
【详解】AB.望远镜观察物体时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,物镜与照相机的成像原理相似,经目镜成正立、放大的虚像,这与放大镜的成像原理相似,故A正确,B错误;
CD.望远镜观察物体时,先成倒立、缩小的实像,再成正立、放大的虚像,最终通过该望远镜看到的像是倒立的,故D正确,C错误。
故选AD。
22.B
【知识点】物理常识、天文望远镜的发展史
【详解】历史上第一次尝试进行光速的测量,也是第一个把望远镜用于天文学研究的物理学家是伽利略,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
23. 视网膜 大
【知识点】熟悉眼球的结构及视物原理
【详解】[1]看近处的物体时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,来自物体的光会聚在视网膜上形成物体的像,人就可以清楚看到物体。
[2]如果长时间注视近处的物体,晶状体疲劳变厚,晶状体越厚,会聚作用越强,使其对光的偏折能力变大。
24. 镜头 视网膜 瞳孔
【知识点】辨析眼睛与照相机的异同
【详解】[1][2][3]根据图可知,人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于镜头;视网膜相当于胶卷(底片);瞳孔相当于光圈,调节光线的射入量;眼睑相当于快门,快门打开才能有光线进入;快门与眼睑的作用是相同的。
25.A
【知识点】近视眼和远视眼的成因及光路图、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】图甲中的光线在视网膜前会聚,表示像成在视网膜的前方,因此表示的是近视眼,近视眼应该配戴凹透镜矫正;图乙中的光线在视网膜后方会聚,表示像成在视网膜的后方,因此表示的是远视眼,远视眼应该配戴凸透镜进行矫正,故A正确,BCD错误。
故选A。
26. 老花镜 0.5 后
【知识点】近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、计算近视和远视眼镜的度数
【详解】[1]由于近视眼镜片是凹透镜,物体通过凹透镜成的是正立、缩小的虚像,而这副眼镜靠近物理课本,发现课本上的文字变大了,则说明这副眼镜是老花镜,老花镜是凸透镜。
[2]眼镜的度数是200度,根据凸透镜焦距跟眼镜度数的关系有
所以凸透镜的焦距为0.5 m。
[3]这副眼镜是老花镜,则戴这副眼镜的人眼为远视眼,所以戴这副眼镜之前,人眼成像在视网膜之后。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$