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第5章 《透镜及其应用》练习
§5.1 透镜练习
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【知识回顾】
1. 透镜分为 透镜和 透镜。边缘薄、中间厚的透镜为 透镜;边缘厚、中间薄的透镜为 透镜。
2. 透镜上通过两个球面 的直线叫作主光轴,每个透镜主光轴上有一个特殊的点,通过该点的光线其传播方向不变,叫作透镜的 。
3. 凸透镜对光线有 作用(也叫会聚透镜),凹透镜对光线有 作用(也叫发散透镜)。
4. 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫作 ,焦点到光心的距离叫作 。凸透镜有 个焦点,凹透镜有 个焦点,都关于 对称。
5. 凸透镜的三条特殊光线:
(1)通过 的光线传播方向不改变。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过 。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于 。
6. 凹透镜的三条特殊光线:
(1)通过 的光线传播方向不改变。
(2)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,发散光线的 通过焦点。
(3)射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后平行于 射出。
【精练】
1.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜的两个焦点之间的距离叫做焦距
B.透镜的光心一定在它的主光轴上
C.两束平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点
2.构建思维导图是整理知识的重要方法,小曦构建了如下思维导图,她填写错误的是( )
A.海市蜃楼 B.会聚
C.红外线 D.显著的热效应
3.下列关于凸透镜焦距的说法正确的是( )
A.凸透镜和凹透镜都有两个实焦点
B.凸透镜对光有会聚作用,焦距越小,对光的折射本领就越强
C.凹透镜对光有发散作用,焦距越小,对光的发散作用就越小
D.凹透镜两个焦点之间的距离叫作焦距
E.凸透镜只对平行光有会聚作用
F.若凸透镜的上半部分用手遮住,则透镜对光不具有会聚作用
G.光线经过透镜折射后,会聚在主光轴上的点叫焦点
H.凸透镜有两个焦点,凹透镜有一个焦点
4.2025年9月8日,一场全国范围的月全食上演,众多天文爱好者聚集在紫金山上观测这一壮观景象,以下光现象与“月食”现象形成的原理相同的是( )
A.水中倒影B.透镜看“字”
C.雨后彩虹D.小孔成像
5.下列光学作图正确的是( )
A.光的反射和折射 B.平面镜成像
C.凸透镜对光线的作用 D.凹透镜对光线的作用
6.光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示,则关于两透镜的类型,下列说法正确的是( )
A.甲是凸透镜,乙是凹透镜
B.甲是凹透镜,乙是凸透镜
C.甲、乙都是凸透镜
D.甲、乙都是凹透镜
7.(多选)关于以下各图所示的实验现象及说明的问题,下列说法正确的是( )
A.甲图为“苍峡雷鸣”现象,“似惊雷远震,可闻数里”形容瀑布飞泻发出声音的音调高
B.乙图为网友拍摄的日食照片,形成这一天文奇观的物理学原理是光的直线传播
C.丙图中凸透镜正对太阳光一段时间后纸片会被烧焦,说明凸透镜对光有会聚作用
D.丁图探究光折射的特点,为了更清晰地观察光路,可在空气中喷些烟雾,水里滴些牛奶
8.(多选)如图所示的一束光射到凸透镜上,关于它的折射光的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(多选)下列关于凸透镜的说法中正确的是( )
A.经过凸透镜的光线一定是会聚的
B.经过凹透镜的光线,传播方向不一定发生改变
C.凸透镜成虚像时没有光线进入人眼
D.凸透镜所成的实像是真实光线相交而成的
10.如图所示,一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草,雨过天晴后,阳光穿透薄膜上的积水照射到干草上,容易引发火灾,原因是水和塑料薄膜相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),对阳光有 作用。
11.如图甲所示,向透明塑料袋内吹气后,将袋口扎紧,再在袋口下挂一重物,将它放入盛水的玻璃容器中,就成了一个“空气透镜”,当平行光束正对这个“空气透镜”照射,射出的光束将成为 (会聚/发散)光束。乙图中,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜起到 作用(填“会聚”或“发散”)。
12.如图所示,将凸透镜正对着阳光,把一张白纸放在它的另一侧,来回移动白纸,直到白纸上的光斑变得最小、最亮,此时该亮斑距凸透镜的距离为8cm,则该凸透镜的焦距是 cm,换成凹透镜再做这个实验,在纸上 (选填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑。
13.按要求作图。
(1)如图甲、乙所示,激光通过透镜,请在图中作出折射后的光线。
(2)如图丙所示,是两束光通过某光学元件前后的情形,请画出合适的元件。
14.某物理学习小组选择如图甲所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成).
(1)为了探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系,小组同学应选择图甲中的 (填字母)两个凸透镜做实验;器材确定后,小组同学让与主光轴平行的光分别通过两凸透镜,使其会聚于焦点处,如图乙所示.比较两次实验的现象,可以得到的结论是凸透镜的表面越凸,凸透镜的焦距越 .
(2)如果选择A、B两个凸透镜,他们还可以探究凸透镜的焦距大小与 的关系.
(3)如图丙所示,一束平行光经过A凸透镜后,在光屏上得到了一个最小、最亮的光斑,它的焦距是 cm.
.参考答案
【知识回顾】
1. 透镜分为凸透镜和凹透镜。边缘薄、中间厚的透镜为凸透镜;边缘厚、中间薄的透镜为凹透镜。
2. 透镜上通过两个球面球心的直线叫作主光轴,每个透镜主光轴上有一个特殊的点,通过该点的光线其传播方向不变,叫作透镜的光心。
3. 凸透镜对光线有会聚作用(也叫会聚透镜),凹透镜对光线有发散作用(也叫发散透镜)。
4. 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫作焦点,焦点到光心的距离叫作焦距。凸透镜有两个焦点,凹透镜有两个焦点,都关于光心对称。
5. 凸透镜的三条特殊光线:
(1)通过光心的光线传播方向不改变。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。
6. 凹透镜的三条特殊光线:
(1)通过光心的光线传播方向不改变。
(2)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,发散光线的反向延长线通过焦点。
(3)射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。
【精练】
1.关于透镜,下列说法正确的是( B )
A.凸透镜的两个焦点之间的距离叫做焦距
B.透镜的光心一定在它的主光轴上
C.两束平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点
D.凹透镜有两个实焦点
2.构建思维导图是整理知识的重要方法,小曦构建了如下思维导图,她填写错误的是( D )
A.海市蜃楼 B.会聚
C.红外线 D.显著的热效应
3.下列关于凸透镜焦距的说法正确的是(B )
A.凸透镜和凹透镜都有两个实焦点
B.凸透镜对光有会聚作用,焦距越小,对光的折射本领就越强
C.凹透镜对光有发散作用,焦距越小,对光的发散作用就越小
D.凹透镜两个焦点之间的距离叫作焦距
E.凸透镜只对平行光有会聚作用
F.若凸透镜的上半部分用手遮住,则透镜对光不具有会聚作用
G.光线经过透镜折射后,会聚在主光轴上的点叫焦点
H.凸透镜有两个焦点,凹透镜有一个焦点
4.2025年9月8日,一场全国范围的月全食上演,众多天文爱好者聚集在紫金山上观测这一壮观景象,以下光现象与“月食”现象形成的原理相同的是( D )
A.水中倒影B.透镜看“字”
C.雨后彩虹D.小孔成像
5.下列光学作图正确的是( A )
A.光的反射和折射B.平面镜成像
C.凸透镜对光线的作用D.凹透镜对光线的作用
6.光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示,则关于两透镜的类型,下列说法正确的是( A )
A.甲是凸透镜,乙是凹透镜
B.甲是凹透镜,乙是凸透镜
C.甲、乙都是凸透镜
D.甲、乙都是凹透镜
7.(多选)关于以下各图所示的实验现象及说明的问题,下列说法正确的是(BCD )
A.甲图为“苍峡雷鸣”现象,“似惊雷远震,可闻数里”形容瀑布飞泻发出声音的音调高
B.乙图为网友拍摄的日食照片,形成这一天文奇观的物理学原理是光的直线传播
C.丙图中凸透镜正对太阳光一段时间后纸片会被烧焦,说明凸透镜对光有会聚作用
D.丁图探究光折射的特点,为了更清晰地观察光路,可在空气中喷些烟雾,水里滴些牛奶
8.(多选)如图所示的一束光射到凸透镜上,关于它的折射光的方向正确的是( AB )
A. B.
C. D.
9.下列关于凸透镜的说法中正确的是( BD )
A.经过凸透镜的光线一定是会聚的
B.经过凹透镜的光线,传播方向不一定发生改变
C.凸透镜成虚像时没有光线进入人眼
D.凸透镜所成的实像是真实光线相交而成的
10.如图所示,一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草,雨过天晴后,阳光穿透薄膜上的积水照射到干草上,容易引发火灾,原因是水和塑料薄膜相当于一个 凸透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),对阳光有 会聚 作用。
11.如图甲所示,向透明塑料袋内吹气后,将袋口扎紧,再在袋口下挂一重物,将它放入盛水的玻璃容器中,就成了一个“空气透镜”,当平行光束正对这个“空气透镜”照射,射出的光束将成为 发射 (会聚/发散)光束。乙图中,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜起到 发散 作用(填“会聚”或“发散”)。
12.如图所示,将凸透镜正对着阳光,把一张白纸放在它的另一侧,来回移动白纸,直到白纸上的光斑变得最小、最亮,此时该亮斑距凸透镜的距离为8cm,则该凸透镜的焦距是 8 cm,换成凹透镜再做这个实验,在纸上 不能 (选填“能”或“不能”)看到很小、很亮的光斑。
13.按要求作图。
(1)如图甲、乙所示,激光通过透镜,请在图中作出折射后的光线。
(2)如图丙所示,是两束光通过某光学元件前后的情形,请画出合适的元件。
【答案】(1) (2)
14.某物理学习小组选择如图甲所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成).
(1)为了探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系,小组同学应选择图甲中的 A、C (填字母)两个凸透镜做实验;器材确定后,小组同学让与主光轴平行的光分别通过两凸透镜,使其会聚于焦点处,如图乙所示.比较两次实验的现象,可以得到的结论是凸透镜的表面越凸,凸透镜的焦距越 短 .
(2)如果选择A、B两个凸透镜,他们还可以探究凸透镜的焦距大小与 透镜材料 的关系.
(3)如图丙所示,一束平行光经过A凸透镜后,在光屏上得到了一个最小、最亮的光斑,它的焦距是 10.0 cm.
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