第五章 透镜及其应用 单元复习讲义 2026-2027学年人教版八年级上册物理
2026-08-06
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.57 MB |
| 发布时间 | 2026-08-06 |
| 更新时间 | 2026-08-06 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59111440.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理单元复习讲义以“透镜及其应用”为核心,通过思维导图系统梳理知识体系,结合表格归纳(如凸透镜成像规律速记表、动态成像规律对比表)和作图要点整理,将透镜分类、对光作用、成像规律、应用(照相机、投影仪等)及实验操作等重难点按逻辑递进呈现,清晰展现知识内在联系。
讲义亮点在于“生活情境化例题”设计,如通过“矿泉水瓶引发山火”考查凸透镜会聚作用,结合“自制照相机模型”实验题培养科学探究能力,利用“一倍焦距分虚实”等口诀强化科学思维中的模型建构。易错提示针对性解决成像规律记忆混淆等问题,分层练习题(选择、实验、作图)满足不同学生需求,助力教师实施精准复习教学。
内容正文:
《第五章 透镜及其应用》 单元复习
透镜及其应用是中考物理的核心必考板块,在选择题、填空题、作图题、实验题中均有出现。探究凸透镜成像规律的实验是中考高频实验考点。光学组合作图(透镜与平面镜、反射、折射组合)也是中考必考作图题型。本部分失分主要源于对成像规律记忆混淆、动态变化判断错误、实验操作细节把握不准确。
■考点一 透镜
1、透镜的分类:中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。
2、透镜对光的作用:
凸透镜对光有会聚作用——平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上的一点,这个点叫焦点(F),该点是实际光线会聚而成的,因此叫实焦点;焦点到光心的距离叫焦距(f);
凹透镜对光有发散作用——平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,折射光线的反向延长线会聚于主光轴上的一点,该点叫虚焦点。
3、三条特殊光线(凸透镜):
过光心的光线 → 传播方向不变
平行于主光轴的光线 → 过焦点
过焦点的光线 → 平行于主光轴射出
3、三条特殊光线(凹透镜):
过光心的光线 → 传播方向不变
平行于主光轴的光线 → 反向延长线过焦点
向着凹透镜焦点发出的光线经凹透镜折射后 → 主光轴平行
■经典例题
1.新闻报道随手丢弃的带水的矿泉水瓶引起森林火灾事件,警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法正确的是( )
A.矿泉水瓶对光有会聚作用 B.装水的矿泉水瓶相当于平面镜
C.发生该现象的原理是光的反射 D.装水的矿泉水瓶相当于凹透镜
【答案】A
【详解】装水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,对光线有会聚作用。当平行的太阳光被它会聚后,焦点处温度会快速升高,容易引燃易燃物引发森林火灾;装水的矿泉水瓶能会聚光的原理是光发生了折射。
故选A。
2.小明用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,将凸透镜正对太阳光,在透镜下方的白纸上呈现出一个光斑,测得光斑到透镜的距离为 12cm。下列说法正确的是( )
A.该透镜的焦距一定是 12cm
B.该透镜的焦距一定大于 12cm
C.该透镜的焦距一定小于 12cm
D.该透镜的焦距可能大于 12cm,也可能小于 12cm
【答案】D
【详解】平行光经凸透镜会聚到焦点,焦点处光斑最小最亮,若白纸在焦点之前,光斑未会聚到最小,此时距离小于焦距;若白纸在焦点之后,光斑已经发散,此时距离大于焦距,因此 12cm 可能大于焦距,也可能小于焦距。
故选D。
3.如图1、2所示,请画出入射光线通过透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】图1、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点,过凸透镜光心的光线其传播方向不变;
图2、平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长过焦点,过凹透镜光心的光线传播方向不变。如图所示:
■考点二 凸透镜成像规律(中考核心考点)
4、凸透镜成像规律(物距u与焦距f的关系):
物距u
像距v
像的性质
应用
u > 2f
f < v < 2f
倒立、缩小的实像
照相机
u = 2f
v = 2f
倒立、等大的实像
测焦距
f < u < 2f
v > 2f
倒立、放大的实像
投影仪
u = f
———————
不成像
平行光源
u < f
————————
正立、放大的虚像
放大镜
5、成像规律口诀:
一倍焦距分虚实:u > f 成实像,u < f 成虚像;
二倍焦距分大小:u > 2f 成缩小的像,u = 2f 成等大的像,f < u < 2f 成放大的像;
实像异侧倒,虚像同侧正:实像总是倒立的,在透镜异侧;虚像总是正立的,在透镜同侧;
物近像远像变大(实像):物体靠近透镜时,实像远离透镜、变大;
物近像近像变小(虚像):物体靠近透镜时,虚像靠近透镜、变小。
■经典例题
1.如图所示,是根据照相机成像原理自制模型照相机,在“自制照相机模型”时,下列说法正确的是( )
A.在取材时,胶片使用的材料是透明薄膜
B.为使成像清晰,观察时应选择暗的物体做观察对象
C.用自制的照相机先拍摄到了远处的物体,再拍摄近处物体时,应增大AB间的距离,此时薄膜上的像变小
D.照相时,镜头离景物的距离要大于二倍焦距,才能在薄膜上看到清晰的像
【答案】D
【详解】A.胶片应使用半透明薄膜承接像,透明薄膜无法承接像,故A错误;
B.物体越亮,成的像越清晰,应选择明亮的物体,故B错误;
C.由凸透镜成像规律可知,物近像远像变大,拍摄近处物体时物距减小,像距增大,像变大,应增大AB间的距离,此时薄膜上的像变大,故C错误;
D.照相机成像原理是物距大于二倍焦距,即,成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
2.将蜡烛、凸透镜和光屏安装到光具座上,位置如图所示,此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时凸透镜成放大、正立的虚像
B.成像原理与投影仪成像原理一致
C.保持蜡烛和光屏的位置不动,向左移动凸透镜到35厘米处的位置就能得到清晰的像
D.保持凸透镜位置不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,这个像一定是缩小的像
【答案】C
【详解】由图可知,物距
像距
AB.因为且光屏上成清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,成像原理与照相机一致,故AB错误;
C. 根据光路可逆,当物距和像距互换时,光屏上仍能成清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不动,将凸透镜移至35cm刻度处,此时物距
像距
满足物距像距互换条件,能得到清晰的像,故C正确;
D.保持凸透镜位置不动,向右移动蜡烛,物距减小。当物距满足 时,光屏上成倒立、放大的实像,故D错误。
故选C。
3.(多选)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距
B.当物距时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距时,成倒立、放大的实像,投影仪利用了这条规律
D.当物距时,光屏要在距离透镜10cm以外的范围内移动才能得到清晰的像
【答案】BD
【详解】A.由图知,,根据凸透镜成像规律可知,当时,成倒立、等大的实像,故该凸透镜的焦距为,故A错误;
B.当物距时,此时,根据凸透镜成像规律可知,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的,故B正确;
C.当物距时,此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,放大镜就是利用此原理制成的,故C错误;
D.当物距时,此时,成倒立、放大的实像,此时像距,即光屏要在距离透镜10cm以外的范围内移动才能得到清晰的像,故D正确。
故选 BD。
■考点三 透镜的应用
6、照相机:镜头相当于凸透镜,物体在二倍焦距以外(u > 2f),成倒立、缩小的实像。
7、投影仪:物体在一倍焦距和二倍焦距之间(f < u < 2f),成倒立、放大的实像。
8、放大镜:物体在一倍焦距以内(u < f),成正立、放大的虚像。
9、手机摄像头:镜头相当于凸透镜,成像原理与照相机相同,成倒立、缩小的实像。
10、投影仪镜头:相当于凸透镜,所成的像位于二倍焦距以外。
■经典例题
1.星期天,小明和小华一起去郊游。当小明用照相机为小华拍照时,小华发现照相机镜头上停了一只小昆虫,小华正想喊小明暂停拍照,把小昆虫驱赶后再拍,但此时小明已按下了照相机的快门。于是,两同学为刚拍的这张照片展开了讨论。 你认为这张照片上( )
A.会有一只正立、放大的昆虫 B.会有一只倒立、缩小的昆虫
C.不会出现昆虫,但有一个大黑点 D.不会出现昆虫,但比正常情况暗一些
【答案】D
【详解】AB.照相机成的是倒立、缩小的实像,且昆虫在镜头上,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能被胶片记录,故AB错误;
CD.昆虫停在镜头上,会挡住部分入射光线,使透过镜头的光线减少,因此照片不会出现昆虫,但会比正常情况暗一些,不会形成一个大黑点,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.某兴趣小组将手机、焦距为10 cm的放大镜分别固定在纸盒的两端,制作了一个如图所示的投影仪,调整投影仪到白墙的距离,恰好在白墙上看到手机画面清晰、放大的像(像未画出)。下列说法正确的是( )
A.放大镜与近视镜的镜片属于同类透镜
B.此时放大镜到白墙的距离小于20 cm
C.移动手机屏幕,白墙上可以呈现倒立、放大的虚像
D.若将放大镜的上半部分遮挡,白墙上手机的画面仍然完整
【答案】D
【详解】A.放大镜是凸透镜,对光线有会聚作用;而近视镜的镜片是凹透镜,对光线有发散作用,二者不属于同类透镜,故A错误;
B.已知凸透镜焦距,在白墙上看到清晰、放大的像,这说明此时成倒立、放大的实像。根据凸透镜成像规律,当成倒立、放大实像时,像距,即,而放大镜到白墙的距离就是像距,所以放大镜到白墙的距离大于,故B错误;
C.实像可以呈现在光屏上,虚像不能用光屏承接。白墙相当于光屏,所以白墙上只能呈现实像,无法呈现虚像,故C错误;
D.若将放大镜的上半部分遮挡,透镜的下半部分仍能透过光线并折射成像,只是透过的光线减少,像的亮度变暗,但像的形状、大小和完整性不会改变,所以白墙上手机的画面仍然完整,故D正确。
故选D。
3.如图所示,将一杯水放在图片前面形成正确的成像实验。下列说法中正确的是( )
A.水杯和水相当于凸透镜
B.通过水看到的是实像
C.图片在水透镜的焦点外
D.该成像原理与放大镜的原理相同
【答案】ABC
【详解】A.水杯和水的形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的特征,所以水杯和水相当于凸透镜,故A正确;
BC.图中数字是左右颠倒的,说明成的是倒立的像。根据凸透镜成像规律,物体需要在一倍焦距以外,凸透镜成倒立的实像,故BC正确;
D.放大镜的原理是物体在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,而该实验成的是倒立的实像,原理不同,故D错误。
故选ABC。
■考点四 眼睛和眼镜
11、近视眼:
成因:晶状体太厚,折光能力太强,远处物体的像成在视网膜前方;
矫正:佩戴凹透镜。
12、远视眼(老花眼):
成因:晶状体太薄,折光能力太弱,近处物体的像成在视网膜后方;
矫正:佩戴凸透镜。
13、记忆口诀:“近前凹,远后凸”——近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正;远视眼成像在视网膜后,用凸透镜矫正。
■经典例题
1.人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜(用“E”表示),正常眼睛能看清远近不同的物体,如图所示。以下判断正确的是( )
A.眼球好像一架投影仪
B.视网膜上所成的像是正立的
C.观察的物体越来越远时,“E”的焦距不变
D.观察的物体越来越远时,它在视网膜上成像的像距不变
【答案】D
【详解】AB.人眼的成像原理与照相机相同,在视网膜上成倒立、缩小的实像,而投影仪成倒立、放大的实像,故AB错误;
CD.观察的物体越来越远时,物距变大,人眼依靠调节晶状体焦距成像,晶状体变薄,焦距变大,但视网膜位置不变,成像的像距不变,故C错误,D正确。
故选D。
2.(多选)6月6日是我国的“爱眼日”,在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片,下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架投影仪,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体,此时晶状体的厚度比看近处时更厚
C.图丙所示是近视眼的成像原理,该眼睛应戴度数合适的凹透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离保持在25 cm左右,是预防近视眼的措施之一
【答案】CD
【详解】A.眼球内的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,当眼睛看物体时,物体位于晶状体二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故眼睛看物体的原理与照相机的原理相同,故A错误;
B.看远处物体时,睫状体舒张,晶状体变薄,折光能力减弱,就能让远处物体的像清晰成在视网膜上,故B错误;
C.近视眼是因为晶状体太厚,折光能力较强,将远处物体的像成在视网膜前方,由于凹透镜对光有发散作用,可以将远处物体的光进入眼球之前适当的发散,从而使像能成在视网膜上,故近视眼应佩戴凹透镜进行矫正,故C正确;
D.正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离(即人眼的明视距离)大约为25cm,所以读写时眼睛与书本的距离保持在25cm左右,可以有效预防近视眼,故D正确。
故选CD。
3.(多选)如图甲为眼睛的结构示意图,乙为某兴趣小组自制水透镜来模拟眼睛变焦过程的装置。当蜡烛、水透镜和光屏位于如图乙所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.图乙中的光屏相当于图甲中的视网膜
B.抽出适量的水,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
C.注入适量的水,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
D.注入适量的水,光屏上的像变模糊,烛焰成像的情况与远视眼相似
【答案】AC
【详解】A.眼睛中成像时,像成在视网膜上;本实验中光屏承接烛焰的像,因此光屏相当于图甲中的视网膜,故A正确;
B.抽出适量水后,水透镜变薄,折光能力变弱,焦距变大,光线会延迟会聚,清晰的烛焰像成在光屏的后方,故B错误;
C.注入适量水后,水透镜变厚,折光能力变强,焦距变小,光线会提前会聚,清晰的烛焰像成在光屏的前方,故C正确;
D.注入水后,像成在光屏(视网膜)前方,是近视眼的成像特点;远视眼是折光能力不足,像成在视网膜后方,和该情况不符,故D错误。
故选AC。
■考点五 望远镜
14、望远镜:物镜成倒立、缩小的实像(相当于照相机),目镜成正立、放大的虚像(相当于放大镜)。
■经典例题
1.小深乘坐大巴参加学校组织开展的“每周半天计划”到深圳前海石公园实地调研。大巴在红绿灯等待时,相对天空中飞翔的鸟儿,大巴是______(选填“运动”或“静止”)的,到了前海石公园,小深拿出自制的简易望远镜(如图)欣赏远处的风景,其中A镜所成的像是______(选填“倒立”或“正立”)的。
【答案】 运动 倒立
【详解】[1]大巴在红绿灯等待时,相对天空中飞翔的鸟儿,大巴的位置不断变化,大巴车是运动的。
[2]A镜叫做物镜,远处的物体通过物镜所成的像是倒立、缩小的实像。
3.跨学科实践
自制望远镜
某项目式学习小组在物理实践课上自制了如图所示的简易望远镜。
(1)图中的物镜是一个凸透镜,该透镜的焦距为,学习小组对物镜的成像进行了探究,当调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,发现光屏上得到一个倒立、______清晰的实像。若保持凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛,则应向______(选填“左”或“右”)移动光屏,才能在屏上得到清晰的像。
(2)为选择合适的凸透镜制作望远镜,学习小组探究并收集到下表中的证据。
望远镜
目镜焦距
物镜焦距
物镜直径
成像亮度
暗
亮
亮
视角放大倍数
2倍
6倍
①分析上表可得:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越______;
②由表中信息可推导出:望远镜的视角放大倍数是______倍。
【答案】(1) 缩小 左
(2) 亮 2
【详解】(1)已知凸透镜焦距为10cm,由图可知,物距
根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。凸透镜位置不变,蜡烛向左移动,物距增大,像距会减小,因此光屏应向左移动。
(2)对比A、B,目镜焦距、物镜焦距相同,物镜直径 B 更大,成像亮度更亮。可得:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越亮。
观察A和C的放大倍数可知。故望远镜的视角放大倍数
2.小明和同学们在跨学科实践活动课上一起制作日常用望远镜,下面说法中正确的是( )
A.所选的物镜的直径比目镜直径大一些
B.所选的物镜的焦距应该比目镜小一点
C.望远镜的物镜成的是倒立放大的实像
D.可以用近视镜片作为望远镜的目镜
【答案】A
【详解】A.物镜的直径越大,能够会聚的光线越多,所成的像就越明亮,越有利于观察远处的暗淡天体,因此,实际制作望远镜时,物镜通常比目镜大,故A正确;
B.望远镜中,物镜的焦距要比目镜的焦距大,这样才能使经物镜成的实像落在目镜的一倍焦距以内,再经目镜成放大、正立的虚像,故B错误;
C.望远镜的物镜到物体的距离远大于它的二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.望远镜的目镜是凸透镜,物镜所成的实像经目镜成放大,正立的虚像,而近视镜片是凹透镜,故D错误。
故选A。
■易错提示
1、凸透镜“会聚”不等于“相交”:凸透镜对光有会聚作用,是指折射光线比入射光线更靠近主光轴,不一定相交于一点。
2、实像与虚像的判断:实像能用光屏承接(如照相机、投影仪所成的像),虚像不能用光屏承接(如放大镜所成的像)。
3、“物近像远像变大”的适用条件:该规律仅适用于实像(u > f时)。虚像(u < f时)的规律是物近像近像变小。
4、放大镜成的像:放大镜成的是正立、放大的虚像,不是实像。书与放大镜之间的距离应小于焦距。
5、照相机成像特点:照相机成倒立、缩小的实像,不是正立缩小的虚像。
6、投影仪成像特点:投影仪成倒立、放大的实像,不是正立放大的虚像。
7、近视眼镜与远视眼镜的镜片:近视眼镜是凹透镜,远视眼镜(老花镜)是凸透镜。
8、“装满水的矿泉水瓶”相当于凸透镜:太阳光通过装满水的矿泉水瓶(相当于凸透镜)后会聚,可能引燃车内易燃物。
9、实验操作中的常见错误:
实验前未调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,导致像不在光屏中央;
蜡烛燃烧变短后,像会上移,应将光屏向上移动或将透镜向下移动;
用手指触摸凸透镜,光屏上不会出现手指的像(但像会变暗)。
★规律总结1
★凸透镜成像规律速记表(中考必背):
应用
物距条件
像距条件
像的性质
照相机
u > 2f
f < v < 2f
倒立、缩小的实像
投影仪
f < u < 2f
v > 2f
倒立、放大的实像
放大镜
u < f
—
正立、放大的虚像
测焦距
u = 2f
v = 2f
倒立、等大的实像
不成像
u = f
—
—
口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物近像远像变大(实像),物近像近像变小(虚像);实像异侧倒,虚像同侧正。
★规律总结2
★动态成像规律(选择题高频考点):
(1)成实像时(u > f):物体靠近透镜(u减小)→ 像远离透镜(v增大)→ 像变大;
(2)成实像时(u > f):物体远离透镜(u增大)→ 像靠近透镜(v减小)→ 像变小;
(3)成虚像时(u < f):物体靠近透镜(u减小)→ 像靠近透镜(v减小)→ 像变小;
(4)成虚像时(u < f):物体远离透镜(u增大)→ 像远离透镜(v增大)→ 像变大。
结论:物距变化时,像距和像的大小变化方向——物和像同方向移动(物靠近透镜,像也靠近透镜;物远离透镜,像也远离透镜),但实像和虚像的大小变化方向相反。
★规律总结3
★透镜作图要点:
凸透镜三条特殊光线
凹透镜三条特殊光线
平行于主光轴的光线 → 过焦点(F)
平行于主光轴的光线 → 折射后发散,反向延长线过虚焦点
过光心的光线 → 方向不变
过光心的光线 → 方向不变
过焦点(F)的光线 → 平行于主光轴射出
指向虚焦点的光线 → 平行于主光轴射出
作图注意事项:
所有光线要标箭头,表示光的传播方向;
实际光线用实线,反向延长线、辅助线用虚线;
透镜用实线表示,主光轴用点划线表示;
焦点F和光心O要标注字母。
★规律总结4
★近视眼与远视眼的判断(选择题高频考点):
近视眼
远视眼
成因
晶状体太厚,折光能力太强
晶状体太薄,折光能力太弱
成像位置
像成在视网膜前方
像成在视网膜后方
矫正镜片
凹透镜
凸透镜
应用
近视眼镜
远视眼镜(老花镜)
口诀:“近前凹,远后凸”
■实验要点整理
实验:探究凸透镜成像的规律(中考必考实验)
1、实验器材:光具座(带刻度)、凸透镜、光源(F形发光二极管或蜡烛)、光屏、火柴
。
2、实验操作:
(1)将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上;
(2)点燃蜡烛,调整光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像成在光屏的中央;
(3)将光源放在不同位置(u > 2f、u = 2f、f < u < 2f、u = f、u < f),移动光屏寻找清晰的像;
(4)记录物距u、像距v和像的性质。
3、实验注意事项:
(1)实验应在较暗的环境中进行,使像更清晰;
(2)光具座上从左到右依次放置:光源、凸透镜、光屏;
(3)蜡烛燃烧变短后,像会上移,应将光屏向上移动或将透镜向下移动;
(4)用手指触摸凸透镜,光屏上不会出现手指的像,但像会变暗;
(5)用发光二极管(“F”字样的发光体)代替蜡烛的好处:成像稳定、便于研究像的正倒。
4、焦距的测量方法:
(1)平行光聚焦法:将凸透镜正对太阳光,移动光屏找到最小、最亮的光斑,光斑到凸透镜的距离即为焦距;
(2)二倍焦距法:当光屏上成倒立、等大的实像时,物距等于二倍焦距。
5、实验结论:
(1)u > 2f:成倒立、缩小的实像(照相机原理);
(2)u = 2f:成倒立、等大的实像(测焦距);
(3)f < u < 2f:成倒立、放大的实像(投影仪原理);
(4)u = f:不成像;
(5)u < f:成正立、放大的虚像(放大镜原理)。
■经典例题
1.小龙在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下探究:
(1)图甲,平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距是________cm。(估读到分度值的下一位)
(2)如图乙所示,光屏上呈现清晰的像,与生活中________(选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)原理相同。
(3)在日常生活中,凸透镜可以用来矫正________(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】(1)10.0
(2)照相机
(3)远视眼
【详解】(1)由图甲可知,刻度尺的分度值为1cm,估读到分度值的下一位,凸透镜的光心在50.0cm处,光屏上最小、最亮的光斑在60.0cm处,所以焦距为
(2)图乙中,物距
因为,成倒立、缩小的实像,与照相机的原理相同。
(3)远视眼是晶状体曲度变小,折光能力变弱,像成在视网膜后方,需要佩戴对光有会聚作用的凸透镜进行矫正。
2.物理兴趣小组利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究了“凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,将平行光正对着凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________。
(2)为使像能呈现在光屏中央,实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调到________。
(3)如图乙所示,把凸透镜固定在光具座的刻度线处,将蜡烛固定在光具座处,光屏上呈现出清晰的像,则该像是倒立________的实像,生活中的________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)与此成像原理相同。
(4)若将蜡烛继续向凸透镜靠近,光屏上呈现的像会逐渐________(选填“变大”或“变小”)。
(5)光屏上呈清晰的像时,用纸板挡住凸透镜的下半部分,则烛焰的像为________(选填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”)。
(6)若将蜡烛移动到处,从光屏一侧透过凸透镜看到烛焰放大正立的________像。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度(或同一水平线)
(3) 缩小 照相机
(4)变大
(5)亮度稍暗的完整像
(6)虚
【详解】(1)平行光正对凸透镜,最小最亮光斑是焦点。甲图透镜在30.0cm,光斑在40.0cm。焦距。
(2)实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心调到同一高度,目的使像成在光屏中央。
(3)凸透镜固定在50cm刻度线,蜡烛在20cm刻度线处,此时物距
满足的条件,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一成像原理工作的。
(4)根据凸透镜“物近像远像变大”的规律,蜡烛向凸透镜靠近(物距减小),光屏上的清晰像会逐渐变大。
(5)挡住凸透镜的下半部分后,透镜上半部分仍可以折射烛焰所有部位发出的光,因此仍能成完整的像;但由于透过透镜的光线总量减少,所以像的亮度会稍暗。
(6)蜡烛移到45cm处,物距
满足的条件,根据凸透镜成像规律,成正立、放大的虚像。
3.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验小组利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上;甲图中光屏上有清晰的像(像未画出),该像是倒立、______的实像;
(2)保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏______透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置______眼镜;
(3)用另一个凸透镜进行实验,如图乙所示,为入射光线,为折射光线,测出主光轴上长度为,长度为(),则该凸透镜的焦距的范围是 ;
A. B. C.
(4)丙图中,凸透镜位于处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像,且处的像比处大,则以下说法不正确的是______;
①处像可能是缩小的 ②处像可能是缩小的
③点位置在的右侧 ④蜡烛的移动方向向左
(5)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间的关系的图像,如图丁。分析图像时,他们发现两个图像有差异,回顾整个实验过程并无操作的错误,你觉得图像有差异的原因是______;
(6)如下图ABC所示,是小明利用“希区柯克拍摄手法”拍摄视频中的一组截图。“希区柯克拍摄手法”是在拍摄过程中保持被拍摄的景物不动,通过改变摄像机到中心景物的距离以及“特殊的操作”,使相片里中心景物的像大小几乎不变,而背景却可以变的更大或者更小,从而达到突出拍摄主体的效果。
同组的小华猜想“特殊的操作”可能是改变了焦距,为了验证自己的猜想小华利用甲图来探究焦距对像大小的影响,实验主要步骤:保持蜡烛到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;实验数据如表所示:物体的高度
实验序号
物距
像距
焦距
像的高度
1
25.0
11.8
8.0
2.4
2
25.0
16.7
10.0
3.3
3
25.0
23.1
12.0
4.6
①这里测多组数据的目的是________分析数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越______,像距越大,像也越大;
②根据以上探究可知:若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物,他应该同时将镜头焦距______(选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1) 主光轴 缩小
(2) 靠近 近视
(3)C
(4)④
(5)选用凸透镜的焦距不同
(6) 获得普遍规律 大 变大
【详解】(1)[1]实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,使三者中心在同一水平高度上,可以使像成在光屏的中央。
[2]由甲图可知,此时蜡烛到凸透镜的距离大于光屏到凸透镜的距离,即物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
(2)[1][2]根据凸透镜成实像时的规律可知,物距增大,像距减小,像变小,因此保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,物距增大,则像距减小,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏靠近凸透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置近视眼镜,因为近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,可以使折射光线延迟会聚在光屏上。
(3)由图乙可知,此时点相当于是点的像,即为物距,为像距,因为,说明此时成倒立、放大的实像,物距与焦距的关系即为①,像距与焦距的关系为②,联立①②两式可得,,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)光屏先后在处同侧的、两处得到烛焰清晰的像,说明两次都是成的实像,处的像比处大,说明光屏从到的过程中,像在变小,根据凸透镜成像规律可知,像距变小,所以应位于和的右侧,同时可知,蜡烛应位于凸透镜的右侧,同时物距增大,蜡烛在向右移动,因为不知道凸透镜的焦距和物距以及像距的大小,因此物体可能在凸透镜的2倍焦距以外,光屏可能在凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,所以、两处都有可能成缩小的像,故①②③正确,④错误。
故选④。
(5)则由图丁可发现,两个图像中物距与像距相等的位置不同,根据凸透镜成像规律可知,物距等于像距且等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像,所以两个图像对应的凸透镜的2倍焦距处不同,则两个凸透镜的焦距不同,即图像有差异的原因可能是两个凸透镜的焦距不同。
(6)[1]测多组数据的目的是为了获得普遍规律,使结论不具有特殊性。
[2]分析数据可知,当物距不变时,凸透镜焦距由8.0cm增大到10.0cm、12.0cm的过程中,像距从11.8cm增大到16.7cm、23.1cm,像的高度从2.4cm增大到3.3cm、4.6cm,因此可得出当物距不变时,凸透镜焦距越大,像距越大,像也越大。
[3]若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物,由凸透镜成像规律可知,物远像近像变小,则底片上的像变小,而要使相片里中心景物的像大小几乎不变,也就是使中心景物的像再次变大,由以上探究可知,可以增大焦距。
一、单选题
1.下列生活中常见的物品中,属于凹透镜的是( )
A.汽车后视镜 B.放大镜
C.老花眼镜片 D.近视眼镜片
【答案】D
【详解】A.汽车后视镜是凸面镜,属于面镜不是透镜,利用光的反射扩大视野,故A不符合题意;
B.放大镜是凸透镜,对光线有会聚作用,成正立、放大的虚像,故B不符合题意;
C.老花眼镜片是远视眼镜用的,是凸透镜,矫正远视眼,故C不符合题意;
D.近视眼是因为晶状体太厚折光能力太强,像成在视网膜前方,需要用对光线有发散作用的凹透镜矫正,因此近视眼镜片是凹透镜,故D符合题意。
故选D。
2.保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.眼睛成像原理与投影仪成像原理相同
B.物体在眼睛的视网膜上成倒立、缩小的虚像
C.近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的后方
D.若对近视眼进行矫正,可佩戴凹透镜
【答案】D
【详解】AB.人的眼睛相当于凸透镜,成像原理和照相机相同,成倒立、缩小的实像;投影仪成倒立放大的实像,故AB错误;
CD.近视眼的晶状体折光能力过强,看远处物体时,像成在视网膜的前方;凹透镜对光线有发散作用,矫正近视眼需要配戴凹透镜,使像后移到视网膜上,故C错误,D正确。
故选D。
3.将矿泉水瓶遗弃野外容易引起山火,这是因为矿泉水瓶中的水相当于一个( )
A.光屏 B.平面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】C
【详解】矿泉水瓶瓶身是圆柱体,圆柱体截面是圆形,中间厚边缘薄。因此装有水的瓶子相当于凸透镜,对光起会聚作用,经过它会聚的阳光照射在物体上,会使物体温度升高,甚至燃烧。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14cm时成等大的实像,则这个透镜的焦距是( )
A.10cm B.7cm C.14cm D.16cm
【答案】B
【详解】根据凸透镜成像规律:当烛焰到凸透镜的物距时,成倒立、等大的实像。 本题中物距,对应成等大实像,因此,解得焦距。
故选B。
5.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲乙 B.甲丁 C.丙乙 D.丙丁
【答案】A
【详解】甲图平行光会聚在视网膜前方,为近视眼成因;乙图佩戴凹透镜使光线发散后会聚在视网膜上,为近视眼矫正;丙图光线会聚在视网膜后方,为远视眼成因;丁图佩戴凸透镜使光线会聚在视网膜上,为远视眼矫正。近视眼及其矫正的原理图分别对应甲乙。
故选A。
二、多选题
6.如图所示,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,将凸透镜固定在光具座40cm的位置,此时烛焰在光屏上成清晰的像,下列说法中正确的是( )
A.利用图中成像规律可制成照相机
B.该透镜的焦距范围满足7.5cm<f<15cm
C.将蜡烛从刻度尺35cm处向透镜方向移动的过程中,光屏上成的像逐渐变大
D.将蜡烛放在刻度尺25cm的位置,移动光屏可得到倒立缩小的清晰的像
【答案】AB
【详解】A.由图可知,蜡烛在10.0cm处,凸透镜固定在40.0cm处,光屏在55.0cm处,物距
像距
此时,根据凸透镜成像规律可知,此时,成倒立缩小的实像,这是照相机的工作原理,故A正确;
B.根据成像规律列不等式:,得;又,解得,联立得焦距范围为,故B正确;
C.蜡烛在35cm处时,物距,因,故,成正立放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,光屏上无法成像,故C错误;
D.蜡烛放在25cm位置时,物距,结合焦距范围,可得,移动光屏后得到倒立放大的清晰实像,不是倒立缩小的像,故D错误。
故选AB。
7.生活中有各种各样的“镜”,下列“镜”的有关说法正确的是( )
A.近视的同学佩戴眼镜矫正视力,原理是光的折射
B.平面镜反射的光会“晃”着人们的眼睛,是由于光发生了漫反射
C.潜望镜中利用平面镜成像,成的是物体正立、等大的实像
D.太阳灶是利用了凹面镜可以会聚光线的原理制成的
【答案】AD
【详解】A.近视的同学佩戴眼镜矫正视力,近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,能改变了光线的路径,原理是光的折射。故A正确;
B.当光线照射到光滑的平面镜表面时,会发生镜面反射,反射光线集中在一个方向,导致某些位置的人会感到刺眼或“晃眼”。故B错误;
C.潜望镜中利用平面镜成像,根据平面镜的成像特点可知,平面镜成的是物体正立、等大的虚像。故C错误;
D.凹面镜对光线有会聚作用,太阳光照射到凹面镜上,经凹面镜反射后,反射光线会会聚在焦点上,太阳灶就是利用了这一原理。故D正确。
故选AD。
8.校园用餐支付已进入“刷脸”时代,同学结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描后确认相关信息,即可迅速完成交易。下列相关说法正确的是( )
A.摄像头对光有发散作用
B.刷脸时,面部经摄像头成正立的虚像
C.摄像头成像特点与照相机相同
D.刷脸时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】CD
【详解】A.摄像头的镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故A不符合题意;
B.刷脸时,面部通过摄像头成倒立、缩小的实像,并由摄像头内的感光元件接收,故B不符合题意;
C.摄像头和照相机的镜头均相当于凸透镜,工作时均利用凸透镜成倒立、缩小实像的规律成像,成像特点相同,故C符合题意;
D.根据凸透镜成像规律,要使摄像头得到倒立、缩小的实像,物距应大于二倍焦距,即,所以刷脸时面部应位于摄像头两倍焦距之外,故D符合题意。
故选CD。
三、作图题
9.请在如图中画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】图中平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,连接光线与透镜的交点和右侧焦点,画出折射光线,标出箭头;过凸透镜光心的入射光线:,经凸透镜后传播方向不变,沿原方向延长画出折射光线,标出箭头即可。
10.OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线,经焦点F,请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。
【答案】
【详解】过反射点垂直于镜面作出法线,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线左侧作出入射光线;对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后,其折射光线平行于主光轴。
11.如图所示,请根据已知光线,完成光路图。
【答案】
【详解】第一条光线是:通过光心的光线,传播方向不变;第二条光线是:平行于主光轴的光线折射后发散,折射光线的反向延长线过虚焦点。如图所示:
四、实验题
12.在探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距f=____________cm;
(2)如图乙所示,要使像成在光屏的中央,应将光屏向____________(填“上”或“下”)调整;
(3)如图丙所示,蜡烛能在光屏上成清晰的像,此像是倒立、____________(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,此成像规律应用在____________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(4)在图丙中,保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm,光屏应该向____________(填“左”或“右”)移动,像变____________(填“大”或“小”);
(5)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上半部分溅了一个大泥点,此时像的亮度____________(填“不变”、“变亮”或“变暗”);
(6)将某个眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,使光屏靠近透镜,这说明该镜片可以矫正____________眼(填“近视”或“远视”)。
【答案】(1)15.0
(2)上
(3) 放大 投影仪
(4) 左 小
(5)变暗
(6)远视
【详解】(1)让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,移动光屏呈现一个最亮的光斑,这点是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距,所以凸透镜的焦距是
(2)凸透镜成实像时为倒立的,由图乙可知,像成在光屏的偏上方,说明光屏的位置偏低,应将光屏向上调整。
(3)图丙中,当烛焰在光具座上10.0cm处时,物距为20.0cm,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,光屏上成倒立放大的实像,此成像规律应用在投影仪。
(4)根据凸透镜成实像时的特点,物远像近像变小;保持凸透镜的位置不变,蜡烛向左移动5cm,由于物距变大,所以像距变小,光屏上要成清晰的像,光屏应该向左移动,像距变小,像变小。
(5)在凸透镜上溅一个小泥点,它的位置在一倍焦距以内,光屏上就没有小泥点的像,但由于通过凸透镜折射的光线减少,此时像的亮度变暗。
(6)将另一个镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了,使光屏靠近透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像,说明此透镜对光有会聚作用,因此是凸透镜,说明戴上这个眼镜可以矫正远视眼。
13.在探究“凸透镜成像规律”的实验时,老师给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴1盒。
(1)小明在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图甲、乙所示的光斑,你认为他们应该选择___________(选填:“甲”或“乙”)透镜来进行实验;
(2)小明在实验中发现所成的像如图丙所示,要使像成在光屏中央,可将蜡烛向___________(选填“上”或“下”)调节。
(3)下表是小明的测量数据:
物距/cm
40.0
34.0
25.5
20.0
19.0
16.5
16.0
11.9
像距/cm
13.3
14.9
16.4
20.0
21.1
25.3
26.6
62.6
像的倒、正
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
像的大小(和物体相比)
极小
很小
较小
等大
较大
很大
特别大
极大
①根据表中数据,小明所选透镜的焦距是___________。(选填“10cm”或“15cm”)
②根据表中数据,小明找到一条根据物距和像距关系判断像的特点的规律,规律是:当物距大于像距时,成___________的像;当物距小于像距时,成___________的像。(均选填“放大”或“缩小”)
【答案】(1)乙
(2)上
(3) 10cm 缩小 放大
【详解】(1)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。正对太阳光时,甲的光斑比透镜口径大,说明光线被发散,是凹透镜;乙的光斑是光线会聚形成的更小的亮斑,是凸透镜,本实验需要选用凸透镜,因此选乙。
(2)为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度上,烛焰在光屏上的像偏高,因为凸透镜成倒立的实像,所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下,因此为使像能成在光屏的中央,可以向上移动蜡烛。
(3)根据凸透镜成像规律,当物距时,成倒立等大的实像,此时像距。表格中物距20.0cm时,像距也为20.0cm,因此,得焦距。
观察表格数据:物距大于像距时,比如物距40.0cm、像距13.3cm,对应的像比物体小,是缩小的像;物距小于像距时,比如物距16.0cm、像距26.6cm,对应的像比物体大,是放大的像。
14.小明同学“探究凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,小明让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距f=________。
(2)如图乙所示,小明在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________。然后将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、________(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3)当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察凸透镜成像特点,小明应从图乙中凸透镜的________(选填“左”或“右”)侧进行观察。
(4)在图乙所示位置的基础上,保持凸透镜不动,将蜡烛和光屏交换位置后,光屏上________(选填“能”或“不能”)再次成清晰的像。
【答案】(1)10.0cm
(2) 同一高度 放大 投影仪
(3)右
(4)能
【详解】(1)平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚于焦点,焦点到光心的距离为焦距。由图可知
(2)为了使烛焰的像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。该凸透镜的焦距为10.0cm,蜡烛距凸透镜15cm,物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是投影仪。
(3)蜡烛到凸透镜的距离为5cm,小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与蜡烛位于凸透镜同侧,因此小明应从凸透镜的右侧透过凸透镜进行观察。
(4)光在折射时光路可逆。在图乙所示位置的基础上,将蜡烛和光屏交换位置,原来的物距和像距互换,光屏上仍能再次成清晰的像。
五、科普阅读题
15.阅读短文,回答问题。
目前,新能源智能汽车进入许多家庭,随着科技发展,具备产业深度融合,已成为汽车产业发展战略方向。如图,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)图乙所示,汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 _______(选填“上方”“下方”或“正前方”),不妨碍司机视线;
(2)汽车雷达启动后会发出频率高于 __________Hz的超声波,经周边物体的反射后,可判断车与障碍物的距离_______定位;也说明声可以传递 _______;
(3)改变按压汽车喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 _______(选填“音调”“音色”或“响度”);
(4)炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,这是因为装满水的矿泉水瓶相当于 _____透镜(选填“凹”或“凸”),对光有 _______作用(选填“会聚”或“发散”)。
(5)冬天行车时,汽车挡风玻璃容易出现一层白雾,此时应将智能玻璃温度调 _____(选填“高”或“低”)。
【答案】(1)上方
(2) 20000 回声 信息
(3)响度
(4) 凸 会聚
(5)高
【详解】(1)汽车的挡风玻璃相当于平面镜,由平面镜成像特点可知,像与物体关于镜面对称,汽车挡风玻璃是倾斜的,通过作图可知,车内物体通过挡风玻璃所成的像位于上方,不妨碍司机的视线。
(2)[1]不同发声体的振动频率不同,物理学中规定,振动频率高于20000Hz的声波属于超声波。
[2]汽车雷达发出的超声波经周边物体的反射后,根据反射回来的回声就可判断车与障碍物的距离,利用了回声定位原理;
[3]利用汽车雷达发射的超声波来判断汽车与障碍物的距离,说明声可以传递信息。
(3)改变按压汽车喇叭开关的力度,改变了喇叭的振动幅度,故可以改变汽车喇叭发出声音的响度。
(4)[1][2]装满水的矿泉水瓶中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,夏日车内的温度高,会聚的光可能引发火灾,因此不能将矿泉水瓶留在车内。
(5)冬天车内的温度高于车外,车内的水蒸气遇冷会在挡风玻璃内侧液化形成小水珠产生白雾,将玻璃温度调高,水蒸气就不会遇冷液化,白雾就会消失。
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《第五章 透镜及其应用》 单元复习
透镜及其应用是中考物理的核心必考板块,在选择题、填空题、作图题、实验题中均有出现。探究凸透镜成像规律的实验是中考高频实验考点。光学组合作图(透镜与平面镜、反射、折射组合)也是中考必考作图题型。本部分失分主要源于对成像规律记忆混淆、动态变化判断错误、实验操作细节把握不准确。
■考点一 透镜
1、透镜的分类:中间 、边缘 的透镜叫凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫 。
2、透镜对光的作用:
凸透镜对光有 作用——平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上的一点,这个点叫 (F),该点是实际光线会聚而成的,因此叫实焦点;焦点到光心的距离叫 (f);
凹透镜对光有 作用——平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,折射光线的反向延长线会聚于主光轴上的一点,该点叫虚焦点。
3、三条特殊光线(凸透镜):
过光心的光线 → 传播方向不变
平行于主光轴的光线 → 过焦点
过焦点的光线 → 平行于主光轴射出
3、三条特殊光线(凹透镜):
过光心的光线 → 传播方向不变
平行于主光轴的光线 → 反向延长线过焦点
向着凹透镜焦点发出的光线经凹透镜折射后 → 主光轴平行
■经典例题
1.新闻报道随手丢弃的带水的矿泉水瓶引起森林火灾事件,警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法正确的是( )
A.矿泉水瓶对光有会聚作用 B.装水的矿泉水瓶相当于平面镜
C.发生该现象的原理是光的反射 D.装水的矿泉水瓶相当于凹透镜
2.小明用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,将凸透镜正对太阳光,在透镜下方的白纸上呈现出一个光斑,测得光斑到透镜的距离为 12cm。下列说法正确的是( )
A.该透镜的焦距一定是 12cm
B.该透镜的焦距一定大于 12cm
C.该透镜的焦距一定小于 12cm
D.该透镜的焦距可能大于 12cm,也可能小于 12cm
3.如图1、2所示,请画出入射光线通过透镜后的折射光线。
■考点二 凸透镜成像规律(中考核心考点)
4、凸透镜成像规律(物距u与焦距f的关系):
物距u
像距v
像的性质
应用
u > 2f
v = 2f
倒立、放大的实像
u = f
———————
————————
放大镜
5、成像规律口诀:
一倍焦距分 :u > f 成 像,u < f 成 像;
二倍焦距分 :u > 2f 成 的像,u = 2f 成 的像,f < u < 2f 成 的像;
实像 侧倒,虚像 侧正:实像总是 的,在透镜 侧;虚像总是 的,在透镜 侧;
物近像远像 (实像):物体 透镜时,实像 透镜、变 ;
物近像近像 (虚像):物体 透镜时,虚像 透镜、变 。
■经典例题
1.如图所示,是根据照相机成像原理自制模型照相机,在“自制照相机模型”时,下列说法正确的是( )
A.在取材时,胶片使用的材料是透明薄膜
B.为使成像清晰,观察时应选择暗的物体做观察对象
C.用自制的照相机先拍摄到了远处的物体,再拍摄近处物体时,应增大AB间的距离,此时薄膜上的像变小
D.照相时,镜头离景物的距离要大于二倍焦距,才能在薄膜上看到清晰的像
2.将蜡烛、凸透镜和光屏安装到光具座上,位置如图所示,此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时凸透镜成放大、正立的虚像
B.成像原理与投影仪成像原理一致
C.保持蜡烛和光屏的位置不动,向左移动凸透镜到35厘米处的位置就能得到清晰的像
D.保持凸透镜位置不动,向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置,当光屏上再次得到清晰的像时,这个像一定是缩小的像
3.(多选)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图像,根据图像可知( )
A.该凸透镜的焦距
B.当物距时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.当物距时,成倒立、放大的实像,投影仪利用了这条规律
D.当物距时,光屏要在距离透镜10cm以外的范围内移动才能得到清晰的像
■考点三 透镜的应用
6、照相机:镜头相当于 ,物体在 ( ),成 、 的 像。
7、投影仪:物体在 ( ),成 、 的 像。
8、放大镜:物体在 ( ),成 、 的 。
9、手机摄像头:镜头相当于凸透镜,成像原理与 相同,成倒立、缩小的实像。
10、投影仪镜头:相当于凸透镜,所成的像位于 。
■经典例题
1.星期天,小明和小华一起去郊游。当小明用照相机为小华拍照时,小华发现照相机镜头上停了一只小昆虫,小华正想喊小明暂停拍照,把小昆虫驱赶后再拍,但此时小明已按下了照相机的快门。于是,两同学为刚拍的这张照片展开了讨论。 你认为这张照片上( )
A.会有一只正立、放大的昆虫 B.会有一只倒立、缩小的昆虫
C.不会出现昆虫,但有一个大黑点 D.不会出现昆虫,但比正常情况暗一些
2.某兴趣小组将手机、焦距为10 cm的放大镜分别固定在纸盒的两端,制作了一个如图所示的投影仪,调整投影仪到白墙的距离,恰好在白墙上看到手机画面清晰、放大的像(像未画出)。下列说法正确的是( )
A.放大镜与近视镜的镜片属于同类透镜
B.此时放大镜到白墙的距离小于20 cm
C.移动手机屏幕,白墙上可以呈现倒立、放大的虚像
D.若将放大镜的上半部分遮挡,白墙上手机的画面仍然完整
3.如图所示,将一杯水放在图片前面形成正确的成像实验。下列说法中正确的是( )
A.水杯和水相当于凸透镜
B.通过水看到的是实像
C.图片在水透镜的焦点外
D.该成像原理与放大镜的原理相同
■考点四 眼睛和眼镜
11、近视眼:
成因:晶状体太 ,折光能力太 , 处物体的像成在视网膜 方;
矫正:佩戴 镜。
12、远视眼(老花眼):
成因:晶状体太 ,折光能力太 , 处物体的像成在视网膜 方;
矫正:佩戴 镜。
13、记忆口诀:“近前凹,远后凸”——近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正;远视眼成像在视网膜后,用凸透镜矫正。
■经典例题
1.人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜(用“E”表示),正常眼睛能看清远近不同的物体,如图所示。以下判断正确的是( )
A.眼球好像一架投影仪
B.视网膜上所成的像是正立的
C.观察的物体越来越远时,“E”的焦距不变
D.观察的物体越来越远时,它在视网膜上成像的像距不变
2.(多选)6月6日是我国的“爱眼日”,在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片,下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架投影仪,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体,此时晶状体的厚度比看近处时更厚
C.图丙所示是近视眼的成像原理,该眼睛应戴度数合适的凹透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离保持在25 cm左右,是预防近视眼的措施之一
3.(多选)如图甲为眼睛的结构示意图,乙为某兴趣小组自制水透镜来模拟眼睛变焦过程的装置。当蜡烛、水透镜和光屏位于如图乙所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.图乙中的光屏相当于图甲中的视网膜
B.抽出适量的水,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
C.注入适量的水,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
D.注入适量的水,光屏上的像变模糊,烛焰成像的情况与远视眼相似
■考点五 望远镜
14、望远镜:物镜成 、 的 (相当于照相机),目镜成 、 的 像(相当于放大镜)。
■经典例题
1.小深乘坐大巴参加学校组织开展的“每周半天计划”到深圳前海石公园实地调研。大巴在红绿灯等待时,相对天空中飞翔的鸟儿,大巴是______(选填“运动”或“静止”)的,到了前海石公园,小深拿出自制的简易望远镜(如图)欣赏远处的风景,其中A镜所成的像是______(选填“倒立”或“正立”)的。
3.跨学科实践
自制望远镜
某项目式学习小组在物理实践课上自制了如图所示的简易望远镜。
(1)图中的物镜是一个凸透镜,该透镜的焦距为,学习小组对物镜的成像进行了探究,当调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,发现光屏上得到一个倒立、______清晰的实像。若保持凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛,则应向______(选填“左”或“右”)移动光屏,才能在屏上得到清晰的像。
(2)为选择合适的凸透镜制作望远镜,学习小组探究并收集到下表中的证据。
望远镜
目镜焦距
物镜焦距
物镜直径
成像亮度
暗
亮
亮
视角放大倍数
2倍
6倍
①分析上表可得:相同条件下,物镜的直径越大,望远镜成像亮度越______;
②由表中信息可推导出:望远镜的视角放大倍数是______倍。
2.小明和同学们在跨学科实践活动课上一起制作日常用望远镜,下面说法中正确的是( )
A.所选的物镜的直径比目镜直径大一些
B.所选的物镜的焦距应该比目镜小一点
C.望远镜的物镜成的是倒立放大的实像
D.可以用近视镜片作为望远镜的目镜
■易错提示
1、凸透镜“会聚”不等于“相交”:凸透镜对光有会聚作用,是指折射光线比入射光线更靠近主光轴,不一定相交于一点。
2、实像与虚像的判断:实像能用光屏承接(如照相机、投影仪所成的像),虚像不能用光屏承接(如放大镜所成的像)。
3、“物近像远像变大”的适用条件:该规律仅适用于实像(u > f时)。虚像(u < f时)的规律是物近像近像变小。
4、放大镜成的像:放大镜成的是正立、放大的虚像,不是实像。书与放大镜之间的距离应小于焦距。
5、照相机成像特点:照相机成倒立、缩小的实像,不是正立缩小的虚像。
6、投影仪成像特点:投影仪成倒立、放大的实像,不是正立放大的虚像。
7、近视眼镜与远视眼镜的镜片:近视眼镜是凹透镜,远视眼镜(老花镜)是凸透镜。
8、“装满水的矿泉水瓶”相当于凸透镜:太阳光通过装满水的矿泉水瓶(相当于凸透镜)后会聚,可能引燃车内易燃物。
9、实验操作中的常见错误:
实验前未调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,导致像不在光屏中央;
蜡烛燃烧变短后,像会上移,应将光屏向上移动或将透镜向下移动;
用手指触摸凸透镜,光屏上不会出现手指的像(但像会变暗)。
★规律总结1
★凸透镜成像规律速记表(中考必背):
应用
物距条件
像距条件
像的性质
照相机
u > 2f
f < v < 2f
倒立、缩小的实像
投影仪
f < u < 2f
v > 2f
倒立、放大的实像
放大镜
u < f
—
正立、放大的虚像
测焦距
u = 2f
v = 2f
倒立、等大的实像
不成像
u = f
—
—
口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物近像远像变大(实像),物近像近像变小(虚像);实像异侧倒,虚像同侧正。
★规律总结2
★动态成像规律(选择题高频考点):
(1)成实像时(u > f):物体靠近透镜(u减小)→ 像远离透镜(v增大)→ 像变大;
(2)成实像时(u > f):物体远离透镜(u增大)→ 像靠近透镜(v减小)→ 像变小;
(3)成虚像时(u < f):物体靠近透镜(u减小)→ 像靠近透镜(v减小)→ 像变小;
(4)成虚像时(u < f):物体远离透镜(u增大)→ 像远离透镜(v增大)→ 像变大。
结论:物距变化时,像距和像的大小变化方向——物和像同方向移动(物靠近透镜,像也靠近透镜;物远离透镜,像也远离透镜),但实像和虚像的大小变化方向相反。
★规律总结3
★透镜作图要点:
凸透镜三条特殊光线
凹透镜三条特殊光线
平行于主光轴的光线 → 过焦点(F)
平行于主光轴的光线 → 折射后发散,反向延长线过虚焦点
过光心的光线 → 方向不变
过光心的光线 → 方向不变
过焦点(F)的光线 → 平行于主光轴射出
指向虚焦点的光线 → 平行于主光轴射出
作图注意事项:
所有光线要标箭头,表示光的传播方向;
实际光线用实线,反向延长线、辅助线用虚线;
透镜用实线表示,主光轴用点划线表示;
焦点F和光心O要标注字母。
★规律总结4
★近视眼与远视眼的判断(选择题高频考点):
近视眼
远视眼
成因
晶状体太厚,折光能力太强
晶状体太薄,折光能力太弱
成像位置
像成在视网膜前方
像成在视网膜后方
矫正镜片
凹透镜
凸透镜
应用
近视眼镜
远视眼镜(老花镜)
口诀:“近前凹,远后凸”
■实验要点整理
实验:探究凸透镜成像的规律(中考必考实验)
1、实验器材:光具座(带刻度)、凸透镜、光源(F形发光二极管或蜡烛)、光屏、火柴
。
2、实验操作:
(1)将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上;
(2)点燃蜡烛,调整 、 和 三者的 大致在 ,目的是使 ;
(3)将光源放在不同位置(u > 2f、u = 2f、f < u < 2f、u = f、u < f),移动光屏寻找清晰的像;
(4)记录物距u、像距v和像的性质。
3、实验注意事项:
(1)实验应在 的环境中进行,使像更 ;
(2)光具座上从左到右依次放置:光源、凸透镜、光屏;
(3)蜡烛燃烧变短后,像会 ,应将光屏 移动或将透镜 移动;
(4)用手指触摸凸透镜,光屏上 出现手指的像,但像会变 ;
(5)用发光二极管(“F”字样的发光体)代替蜡烛的好处:成像 、便于研究 。
4、焦距的测量方法:
(1)平行光聚焦法:将凸透镜正对太阳光,移动光屏找到 、 的光斑,光斑到凸透镜的距离即为 ;
(2)二倍焦距法:当光屏上成倒立、等大的实像时,物距等于 。
5、实验结论:
(1)u > 2f:成倒立、缩小的实像(照相机原理);
(2)u = 2f:成倒立、等大的实像(测焦距);
(3)f < u < 2f:成倒立、放大的实像(投影仪原理);
(4)u = f:不成像;
(5)u < f:成正立、放大的虚像(放大镜原理)。
■经典例题
1.小龙在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下探究:
(1)图甲,平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距是________cm。(估读到分度值的下一位)
(2)如图乙所示,光屏上呈现清晰的像,与生活中________(选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)原理相同。
(3)在日常生活中,凸透镜可以用来矫正________(选填“近视眼”或“远视眼”)。
2.物理兴趣小组利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究了“凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,将平行光正对着凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________。
(2)为使像能呈现在光屏中央,实验前应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调到________。
(3)如图乙所示,把凸透镜固定在光具座的刻度线处,将蜡烛固定在光具座处,光屏上呈现出清晰的像,则该像是倒立________的实像,生活中的________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)与此成像原理相同。
(4)若将蜡烛继续向凸透镜靠近,光屏上呈现的像会逐渐________(选填“变大”或“变小”)。
(5)光屏上呈清晰的像时,用纸板挡住凸透镜的下半部分,则烛焰的像为________(选填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”)。
(6)若将蜡烛移动到处,从光屏一侧透过凸透镜看到烛焰放大正立的________像。
3.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验小组利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上;甲图中光屏上有清晰的像(像未画出),该像是倒立、______的实像;
(2)保持凸透镜位置不变,将蜡烛远离凸透镜,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏______透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置______眼镜;
(3)用另一个凸透镜进行实验,如图乙所示,为入射光线,为折射光线,测出主光轴上长度为,长度为(),则该凸透镜的焦距的范围是 ;
A. B. C.
(4)丙图中,凸透镜位于处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在同侧的、两处得到烛焰清晰的像,且处的像比处大,则以下说法不正确的是______;
①处像可能是缩小的 ②处像可能是缩小的
③点位置在的右侧 ④蜡烛的移动方向向左
(5)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时物体到凸透镜的距离跟像到凸透镜的距离之间的关系的图像,如图丁。分析图像时,他们发现两个图像有差异,回顾整个实验过程并无操作的错误,你觉得图像有差异的原因是______;
(6)如下图ABC所示,是小明利用“希区柯克拍摄手法”拍摄视频中的一组截图。“希区柯克拍摄手法”是在拍摄过程中保持被拍摄的景物不动,通过改变摄像机到中心景物的距离以及“特殊的操作”,使相片里中心景物的像大小几乎不变,而背景却可以变的更大或者更小,从而达到突出拍摄主体的效果。
同组的小华猜想“特殊的操作”可能是改变了焦距,为了验证自己的猜想小华利用甲图来探究焦距对像大小的影响,实验主要步骤:保持蜡烛到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;实验数据如表所示:物体的高度
实验序号
物距
像距
焦距
像的高度
1
25.0
11.8
8.0
2.4
2
25.0
16.7
10.0
3.3
3
25.0
23.1
12.0
4.6
①这里测多组数据的目的是________分析数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越______,像距越大,像也越大;
②根据以上探究可知:若小华在拍摄过程中逐渐远离中心景物,他应该同时将镜头焦距______(选填“变大”或“变小”)。
一、单选题
1.下列生活中常见的物品中,属于凹透镜的是( )
A.汽车后视镜 B.放大镜
C.老花眼镜片 D.近视眼镜片
2.保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.眼睛成像原理与投影仪成像原理相同
B.物体在眼睛的视网膜上成倒立、缩小的虚像
C.近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的后方
D.若对近视眼进行矫正,可佩戴凹透镜
3.将矿泉水瓶遗弃野外容易引起山火,这是因为矿泉水瓶中的水相当于一个( )
A.光屏 B.平面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
4.在“探究凸透镜成像的规律”时,当烛焰离透镜14cm时成等大的实像,则这个透镜的焦距是( )
A.10cm B.7cm C.14cm D.16cm
5.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲乙 B.甲丁 C.丙乙 D.丙丁
二、多选题
6.如图所示,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,将凸透镜固定在光具座40cm的位置,此时烛焰在光屏上成清晰的像,下列说法中正确的是( )
A.利用图中成像规律可制成照相机
B.该透镜的焦距范围满足7.5cm<f<15cm
C.将蜡烛从刻度尺35cm处向透镜方向移动的过程中,光屏上成的像逐渐变大
D.将蜡烛放在刻度尺25cm的位置,移动光屏可得到倒立缩小的清晰的像
7.生活中有各种各样的“镜”,下列“镜”的有关说法正确的是( )
A.近视的同学佩戴眼镜矫正视力,原理是光的折射
B.平面镜反射的光会“晃”着人们的眼睛,是由于光发生了漫反射
C.潜望镜中利用平面镜成像,成的是物体正立、等大的实像
D.太阳灶是利用了凹面镜可以会聚光线的原理制成的
8.校园用餐支付已进入“刷脸”时代,同学结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描后确认相关信息,即可迅速完成交易。下列相关说法正确的是( )
A.摄像头对光有发散作用
B.刷脸时,面部经摄像头成正立的虚像
C.摄像头成像特点与照相机相同
D.刷脸时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
三、作图题
9.请在如图中画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。
10.OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线,经焦点F,请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。
11.如图所示,请根据已知光线,完成光路图。
四、实验题
12.在探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距f=____________cm;
(2)如图乙所示,要使像成在光屏的中央,应将光屏向____________(填“上”或“下”)调整;
(3)如图丙所示,蜡烛能在光屏上成清晰的像,此像是倒立、____________(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,此成像规律应用在____________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(4)在图丙中,保持凸透镜的位置不变,如果蜡烛向左移动5cm,光屏应该向____________(填“左”或“右”)移动,像变____________(填“大”或“小”);
(5)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上半部分溅了一个大泥点,此时像的亮度____________(填“不变”、“变亮”或“变暗”);
(6)将某个眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,使光屏靠近透镜,这说明该镜片可以矫正____________眼(填“近视”或“远视”)。
13.在探究“凸透镜成像规律”的实验时,老师给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴1盒。
(1)小明在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图甲、乙所示的光斑,你认为他们应该选择___________(选填:“甲”或“乙”)透镜来进行实验;
(2)小明在实验中发现所成的像如图丙所示,要使像成在光屏中央,可将蜡烛向___________(选填“上”或“下”)调节。
(3)下表是小明的测量数据:
物距/cm
40.0
34.0
25.5
20.0
19.0
16.5
16.0
11.9
像距/cm
13.3
14.9
16.4
20.0
21.1
25.3
26.6
62.6
像的倒、正
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
像的大小(和物体相比)
极小
很小
较小
等大
较大
很大
特别大
极大
①根据表中数据,小明所选透镜的焦距是___________。(选填“10cm”或“15cm”)
②根据表中数据,小明找到一条根据物距和像距关系判断像的特点的规律,规律是:当物距大于像距时,成___________的像;当物距小于像距时,成___________的像。(均选填“放大”或“缩小”)
14.小明同学“探究凸透镜成像的规律”。
(1)如图甲所示,小明让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距f=________。
(2)如图乙所示,小明在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________。然后将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、________(选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
(3)当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时,为观察凸透镜成像特点,小明应从图乙中凸透镜的________(选填“左”或“右”)侧进行观察。
(4)在图乙所示位置的基础上,保持凸透镜不动,将蜡烛和光屏交换位置后,光屏上________(选填“能”或“不能”)再次成清晰的像。
五、科普阅读题
15.阅读短文,回答问题。
目前,新能源智能汽车进入许多家庭,随着科技发展,具备产业深度融合,已成为汽车产业发展战略方向。如图,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)图乙所示,汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 _______(选填“上方”“下方”或“正前方”),不妨碍司机视线;
(2)汽车雷达启动后会发出频率高于 __________Hz的超声波,经周边物体的反射后,可判断车与障碍物的距离_______定位;也说明声可以传递 _______;
(3)改变按压汽车喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 _______(选填“音调”“音色”或“响度”);
(4)炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,这是因为装满水的矿泉水瓶相当于 _____透镜(选填“凹”或“凸”),对光有 _______作用(选填“会聚”或“发散”)。
(5)冬天行车时,汽车挡风玻璃容易出现一层白雾,此时应将智能玻璃温度调 _____(选填“高”或“低”)。
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