第四讲透镜及其应用讲解文档格式.docx

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镜头的作用相当于一个________，投影片到镜头的距离大于__________、小于__________，光屏上得到物体________、________的________像，所以投影片要________；

平面镜的作用是____________________。

3．放大镜：

物距________________，得到________、________的________像，物、像在透镜的______侧，放大镜离物体越远，所成的像越________。

4．望远镜：

物镜相当于照相机，成________、________的________像，落在目镜的一倍焦距以内；

目镜相当于放大镜，成________、________的________像。

5．显微镜：

物镜相当于投影仪，成________、________的______像，落在目镜的一倍焦距以内；

目镜相当于放大镜，再一次成正立、________的________像。

★考点4眼睛和眼镜

1．眼睛的成像原理

眼睛的成像原理与照相机的成像原理相似（u>

2f时，f<

v<

2f，成倒立、缩小的实像），但眼睛是通过改变焦距来成清晰的像的（晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜）。

当人看某物体时，物体恰能在视网膜上成清晰的像。

当人靠近物体时，晶状体变厚（焦距变小），使物体成清晰的像（如图J3－2甲所示）；

当人远离物体时，晶状体变薄（焦距变大），使物体成清晰的像（如图乙所示）。

图J3－2

2．近视眼、远视眼成因及矫正

项目

近视眼

远视眼

成因

由于晶状体太______，折光能力太______，或者眼球在前后方向上太长使远处物体的像成在视网膜的________，看不清远处的物体

由于晶状体太______，折光能力太______，或者眼球在前后方向上太短使近处物体的像成在视网膜的________，看不清近处的物体

矫正

配戴__________

眼镜作用

凹透镜对光线有________作用，使物体的像后移，成在视网膜上

凸透镜对光线有________作用，使物体的像前移，成在视网膜上

夺分训练4　透镜及其应用

一、选择题

1．[2015·

扬州]利用如图4－1所示凸透镜成像情景制成的光学设备是（　　）

图4－1

A．投影仪B．照相机C．放大镜D．潜望镜

图4－2

2．[2015·

深圳]把一瓶矿泉水放在物理课本上，看到的情景如图4－2所示。

下列光学设备中，成像性质与它相同的是（　　）

A．放大镜　　　　　B．投影仪C．照相机　　　　　D．近视眼镜

3．[2015·

南京]将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑，将一个物体放在此透镜前40cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（　　）

A．倒立、放大的实像B．倒立、缩小的实像C．倒立、等大的实像D．正立、放大的虚像

4．[2015·

济宁]小夏用图4－3中的凸透镜探究成像规律，在图4－4所示的四个实验情景中，能够在光屏上得到清晰像的是（　　）

图4－3

图4－4

5．[2015·

威海]荣成烟墩角天鹅湖良好的生态环境，吸引上万只天鹅每年冬季成群结队悄然降临，栖息越冬，这期间有大批的摄影爱好者云集于此，如图4－5所示是一名摄影爱好者所拍的照片，下列说法正确的是（　　）

图4－5

A．天鹅在水中的倒影，是光的反射形成的实像

B．天鹅在水中的倒影，是光的折射形成的虚像

C．当发现天鹅没有全部进入照相机取景框内时，摄影者应远离天鹅并将镜头后缩

D．当发现天鹅没有全部进入照相机取景框内时，摄影者应靠近天鹅并将镜头前伸

6．[2015·

内江]如图4－6所示，下列关于光学现象的描述正确的是（　　）

图4－6

A．图甲中，小孔成倒立的虚像B．图乙中，配戴凹透镜可以矫正近视眼

C．图丙中，光的三原色是红、黄、蓝D．图丁中，漫反射不遵循光的反射定律

二、填空题

7．[2015·

扬州]人的眼球的晶状体相当于________透镜。

近视眼看不清远处的物体，是因为物体的像落在视网膜的________面，应该利用________透镜矫正。

8．[2015·

盐城]小明用爷爷的老花镜正对太阳，再把一张纸放在它的下方，移动眼镜，在纸上会呈现一个最小、最亮的光斑，则老花镜是________（选填“凸”或“凹”）透镜。

小明发现老花镜可以使稍远处的窗户在光屏上成________（选填“正立”或“倒立”）、缩小的像，生活中________就是利用这一原理工作的。

9．[2015·

自贡]数码相机已在我们的生活中普及，照相机的镜头相当于一个________透镜。

若照相机镜头的焦距为50mm，当被拍照的人到镜头的距离大于100mm时，会得到一个________________的实像。

10．[2015·

厦门]近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便。

如图4－7所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以________物距，减小人像的大小，从而________取景范围，取得更好的拍摄效果。

（均选填“增大”或“减小”）

图4－7

11．[2015·

宜昌]把一滴水滴在玻璃板上，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚的小物体，这时的水滴相当于一个________镜，拿一个放大镜位于水滴的上方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，你就更能看清玻璃板下的微小物体，这时它们的作用相当于一个________（选填“望远镜”或“显微镜”）。

12．[2015·

汕尾]某些手表上有一个圆滑的透明凸起，通过它看日期会觉得很清楚，这是因为这个圆滑的凸起相当于一个________，我们看到的实际上是一个________（选填“放大”或“缩小”）的________（选填“实像”或“虚像”）。

13．[2015·

河北]小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f＝10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、________的清晰的像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有________作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图4－8所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏________凸透镜。

图4－8

三、作图题

14．[2015·

内江]如图4－9甲所示是一束菊花的花顶S反射出的三条特殊光线SA、SB和SC。

其中，SA平行于主光轴，SB经过光心，SC经过左焦点，请画出这三条光线通过凸透镜折射后的出射光线。

图4－9

15．[2015·

毕节]画出图4－10中光线ab和Oc通过透镜前后的完整光路。

图4－10

四、实验探究题

16．[2015·

福州]小华在探究凸透镜成像的规律中：

（1）他将凸透镜正对着太阳，使之在光屏上形成最小、最亮的光斑，如图4－11所示，则该透镜的焦距为________cm。

图4－11

（2）为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一________。

将蜡烛放在焦点以外时，都可以在光屏上成________（选填“实”或“虚”）像。

（3）利用该透镜可制作________（选填“远视”或“近视”）眼镜。

17．[2015·

郴州]小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。

（1）测焦距：

如图4－12甲所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。

由此可得出该凸透镜的焦距为________cm。

图4－12

（2）如图乙所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度。

当蜡烛距凸透镜的距离为35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像。

若对换蜡烛和光屏的位置，光屏上仍能得到一个清晰的像，据此原理，人们制成的光学仪器是________。

（3）如图乙所示，把凸透镜换成焦距为30cm的，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，移动光屏，在光屏上________（选填“能”或“不能”）得到一个清晰的像，原因是：

________________________________________________________。

1．某同学在做透镜成像的实验时，将一支点燃的蜡烛放在距离透镜20cm的地方，当蜡烛向透镜移动时，其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度，则可判断此透镜（　　）

A．是凸透镜，焦距为20cmB．是凸透镜，焦距可能为15cm

C．是凹透镜，焦距为20cmD．是凹透镜，焦距可能为15cm

2．[2014·

天津]（多选）某同学对凸透镜的光学特性进行研究，完成了下列实验：

（1）将凸透镜正对着太阳光，在距透镜中心12cm处得到一个最小、最亮的光斑。

（2）他再将该凸透镜和点燃的蜡烛分别固定在光具座上，移动光屏后得到一个清晰的像，如图4－13所示。

对于上述实验，下列说法正确的是（　　）

图4－13

A．该凸透镜的焦距f为6cmB．实验

（2）中，物距u为20cm

C．实验

（2）中，物距u为30cmD．实验

（2）中，得到的像为放大的实像

成都]在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm和20cm的凸透镜L1和L2等器材，小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，如图4－14所示。

下列说法正确的是（　　）

图4－14

A．若凸透镜是L1，小明能在光屏上看到烛焰清晰的像

B．若凸透镜是L1，小明将光屏向右移动适当的距离，光屏上能出现烛焰清晰的像

C．若凸透镜是L2，小明将光屏移到60cm刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像

D．若凸透镜是L2，小明将光屏移到70cm刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像

滨州]小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成了一个清晰的像，如图4－15所示。

然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，关于本次实验现象正确的是（　　）

图4－15

A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像

B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像

C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像

D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像

图4－16

5．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图4－16所示，下列判断正确的是（　　）

A．该凸透镜的焦距是20cm

B．当u＝15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C．当u＝25cm时，凸透镜成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

D．把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小

孝感]如图4－17所示，请作出凸透镜的入射光线和进入水中的折射光线。

图4－17

广州]手指投影灯玩具内部的结构示意图如图4－18所示，调节它到墙壁的距离，墙上会出现如图4－19所示清晰的喜羊羊图像。

图4－18

图4－19

（1）在图4－18中标出物距。

（2）画出图4－18中所示的两条光线经过凸透镜之后的光线。

（3）墙上的喜羊羊是实像还是虚像？

________。

该像相对于物是“正立”还是“倒立”的？

上海]在“验证凸透镜成像规律”的实验中，某小组同学利用焦距为10cm的凸透镜、高为3cm的发光体、光屏和光具座进行实验，将测得的物距u、像距v以及所成像的高L像分别记录在下表中。

在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中。

实验

序号

物距

u/cm

像距

v/cm

像高

L像/cm

像距与物距

之比（

）

物距与像距之

和（u＋v）/cm

1

60.0

12.0

0.60

0.20

72.0

2

50.0

12.5

0.75

0.25

62.5

3

30.0

15.0

1.50

0.50

45.0

4

18.0

22.5

3.75

1.25

40.5

5

16.0

26.7

5.00

1.67

42.7

6

14.0

35.0

7.50

2.50

49.0

（1）根据实验序号1～6的数据，分析比较像距v随物距u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：

凸透镜成像时，__________________________________________________。

（2）根据实验序号1～6的数据，分析比较像高L像与

的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：

凸透镜成像时，____________________________________________________________。

（3）该小组同学继续利用表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论。

①根据实验序号1～3的数据，分析比较物距变化量Δu与像距变化量Δv的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：

__________________________________________________________。

②根据实验序号1～6的数据，分析比较物距u变化时，L像、u＋v的变化情况，可得出的初步结论是：

__________________________________________________________________________。

9．[2015·

宜宾]小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验。

（1）他第一次测量焦距的实验如图4－20甲所示，则测得的焦距为________cm。

图4－20

（2）由1、2次的实验可得出的结论是：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

次数

材料

玻璃

水晶

凸起程度

较小

较大

焦距/cm

8.0

4.0

（3）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他分别用红光和蓝光来进行图甲所示的实验，结论是：

对同一凸透镜，________光入射时焦距小些。

（4）探究完成后，小雷和其他同学用焦距为8.0cm的凸透镜和蜡烛进行成像实验。

从各组汇报的数据中发现，当物距均为16.0cm时，有两个小组所测像距分别为19.0cm、13.0cm，与理论像距16.0cm相比偏差较大。

若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：

__________________________________________________。

夺分专练一　凸透镜成像规律的应用

类型一　物距、像距大小与成像大小的关系

1．利用如图ZT1－1所示凸透镜成像情景制成的光学设备是（　　）

图ZT1－1

A．投影仪　B．照相机

C．放大镜　D．潜望镜

宜昌]如图ZT1－2所示，此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏上（　　）

图ZT1－2

A．无像

B．成倒立、缩小的实像

C．成倒立、放大的实像

D．成正立、放大的实像

益阳]如图ZT1－3所示，在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像，所成的像是倒立、________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。

现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动，要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，则光屏应沿主光轴向________（选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动。

图ZT1－3

类型二　“物近像远像变大”“物远像近像变小”的应用

宜昌]手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动（离墙更近些），在墙上能看到（　　）

A．倒立、缩小的实像

B．倒立、放大的实像

C．正立、放大的虚像

D．正立、缩小的虚像

鄂州]如图ZT1－4所示，凸透镜焦距为f，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像。

现将蜡烛沿主光轴向左移动2f的距离，移动蜡烛的同时移动光屏，使烛焰始终能在光屏上成清晰的像，则光屏上的像（　　）

图ZT1－4

A．一直变小　　B．一直变大

C．先变大后变小　　D．先变小后变大

6．[2014·

绵阳]在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜焦距为15cm，把蜡烛放在凸透镜前28cm处，光屏上可承接到烛焰放大、倒立、清晰的实像，然后保持凸透镜位置不变，将蜡烛缓慢向凸透镜靠近，最终停在距凸透镜20cm处，为在光屏上得到烛焰清晰的实像，则光屏的移动方向和光屏上所得到像的大小变化分别是（　　）

A．靠近凸透镜，变大　　B．远离凸透镜，变大

C．靠近凸透镜，变小　　D．远离凸透镜，变小

7．[2014·

绥化]用照相机拍一朵盛开的荷花，荷花到镜头的距离要大于____________。

若要把荷花的像拍得更大些，则应使照相机的镜头________（选填“远离”或“靠近”）荷花。

襄阳]如图ZT1－5所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处，其中蜡烛放在________处得到的实像最大，放在________处得到的实像最小。

图ZT1－5

类型三　凸透镜焦距的判定

遵义]小明利用光具座探究凸透镜成像的规律。

他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏分别固定在光具座上，再移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的蜡烛的像，各元件位置如图ZT1－6所示。

则所用凸透镜的焦距可能为（　　）

图ZT1－6

A．9cm　B．12cm　C．15cm　D．18cm

10．[2014·

鄂州]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图ZT1－7所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（　　）

图ZT1－7

A．一定是放大的像　　B．一定是缩小的像

C．可能是倒立的像　　D．可能是正立的像

内江]某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图ZT1－8所示，下列判断正确的是（　　）

图ZT1－8

A．该凸透镜的焦距是16cm

B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C．当u＝20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小

12．[2014·

潍坊]如图ZT1－9所示，将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与蜡烛等大的

清晰像。

若保持物距不变，更换一个焦距为15cm的凸透镜，要想在光屏上出现清晰像，下列操作可行的是（　　）

图ZT1－9

A．使光屏远离透镜

B．使光屏靠近透镜

C．使光屏向上移动

D．使光屏向下移动

13．[2014·

泰州]把蜡烛放在距离凸透镜50cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像。

那么凸透镜的焦距不可能是（　　）

A．5cmB．10cm

C．20cmD．30cm

14．某同学在做透镜成像的实验时，将一支点燃的蜡烛放在距离透镜20cm的地方，当把蜡烛向远离透镜方向移动时，其倒立的像移动的速度小于蜡烛移动的速度，则可判断此透镜（　　）

A．是凸透镜，焦距为20cm

B．是凸透镜，焦距可能为8cm

C．是凹透镜，焦距为20cm

D．是凹透镜，焦距可能为15cm

泰安]在探究“凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜13cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（　　）

A．4cm　B．6cm　C．7cm　D．12cm

莱芜]有一物体，放在离凸透镜20cm的地方，在另一侧的光屏上呈现了一个倒立、放大的实像。

现将物体移到离透镜10cm的地方，移动另一侧光屏，在光屏上能呈现（　　）

A．倒立、放大的实像

B．倒立、缩小的实像

C．倒立、等大的实像

D．不成像