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课时训练(四) 透镜及其应用
(限时：30分钟)
|基础巩固|
一、选择题
1.[2019·盐城]小明利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是 ( )
图K4-1
2.[2019·深圳]下列与照相机成像原理相同的设备是 ( )
A.放大镜 B.近视眼镜
C.监控摄像头 D.投影仪
3.[2019·温州]将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图K4-2所示位置,在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是 ( )
图K4-2
A.缩小的虚像 B.放大的虚像
C.缩小的实像 D.放大的实像
4.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30 cm处,在透镜另一侧距离透镜16 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是 ( )
①光屏上成倒立、放大的实像;
②照相机是利用这一成像原理工作的;
③该透镜的焦距f一定满足8 cm<f<15 cm;
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜。
A.只有①和③ B.只有②和④
C.只有②和③ D.只有①和④
5.[2019·苏州]将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图K4-3所示。下列说法正确的是 ( )
图K4-3
A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像
B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正
C.将蜡烛移到30 cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像
D.将蜡烛移到40 cm刻度处,移动光屏可在光屏上得到清晰放大的像
6.如图K4-4所示,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,下列说法正确的是 ( )
图K4-4
A.物体上的二维码是光源
B.凸透镜可以成正立的实像
C.摄像头发光照亮了二维码
D.平行光通过摄像头会发生折射
7.[2018·常州]蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物——中华虎凤蝶,他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片,如图K4-5甲所示,为了拍摄照片乙,应 ( )
图K4-5
A.相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸
B.相机适当靠近蝴蝶,镜头略向内缩
C.相机适当远离蝴蝶,镜头略向外伸
D.相机适当远离蝴蝶,镜头略向内缩
8.[2019·枣庄]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。图K4-6所示关于近视眼及其矫正的原理图正确的是 ( )
图K4-6
A.甲、乙 B.甲、丁
C.丙、乙 D.丙、丁
9.[2019·常州]如图K4-7所示,把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像,撤去眼镜片,像变得模糊,调节光屏适当远离凸透镜,光屏上重新得到清晰的像,该眼镜片 ( )
图K4-7
A.是凹透镜,属近视眼镜
B.是凹透镜,属远视眼镜
C.是凸透镜,属近视眼镜
D.是凸透镜,属远视眼镜
二、作图题
10.[2019·毕节] 如图K4-8所示,凸透镜主光轴与水面重合,即上半部分在空气中,下半部分在水中。请作出通过凸透镜的入射光线,以及折射入水后的光线(方向大致符合物理规律即可)。
图K4-8
三、简答题
11.在居室养几尾漂亮的金鱼,既能美化环境,又能调节心情,但是今年夏天,小林家摆放在窗台上的球形金鱼缸竟然引燃了附近的窗帘,成为火灾的“纵火犯”,请运用所学的光学知识,解释一下原因。
四、实验题
12.[2019·福建]在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
(1)需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上,置于中间位置的应是 。
(2)调节好装置,将蜡烛放在二倍焦距之外时,光屏上能成 (选填“放大”或“缩小”)、倒立的
(选填“实”或“虚”)像。生活中常用的 是利用这一成像规律制作的。
(3)将蜡烛移至一倍焦距与二倍焦距之间某处,光屏上成清晰的像。若烛焰中心下降1 cm,则光屏上的像会
(选填“向上”或“向下”)移动,移动的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)1 cm。
13.[2019·眉山]在“探究凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10 cm。
(1)如图K4-9甲所示,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)是利用该原理工作的;若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至 刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
图K4-9
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16 cm刻度线处,移动光屏,观察到光屏上只能出现 ,而人眼在图中A处应向 (选填“左”或“右”)看才能观察到烛焰的像。
(3)如图丙所示,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
|能力提升|
14.如图K4-10所示,找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水,把一支铅笔水平地放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支铅笔的形状 (选填“变化”或“不变”);把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动时,透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐 (选填“变长”或“变短”),到某一位置以后,铅笔尖的方向 。
图K4-10
【参考答案】
1.C [解析]用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距时,平行光要与凸透镜主光轴平行(平行光正对凸透镜),白纸与主光轴垂直,移动白纸,在白纸上出现最小、最亮的光斑时,测量凸透镜到白纸之间的距离就等于凸透镜的焦距。故选C。
2.C
3.D [解析]装有水的烧瓶中间厚边缘薄,相当于一个凸透镜;因为墙壁到烧瓶的距离大于蜡烛到烧瓶的距离,即像距大于物距,所以成的是倒立、放大的实像,故选D。
4.C [解析]蜡烛距离凸透镜30 cm时,在透镜的另一侧16 cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同;故①错误,②正确。此时物体在2倍焦距以外,像在1倍焦距和2倍焦距之间,即30 cm>2f,2f>16 cm>f,解得8 cm<f<15 cm;故③正确。近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,像将延迟会聚,为使光屏上出现清晰的像,应使光屏远离透镜,故④错误。故选C。
5.B [解析]由题意可知,透镜的焦距是15 cm,图中物距是40 cm,大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,在透镜的另一侧一倍焦距和二倍焦距之间成倒立、缩小的实像,而图中光屏在二倍焦距之外,因此光屏上不能呈现清晰像,故A错误;仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,相当于使成在视网膜前的像,通过凹透镜的发散作用而落在视网膜上,即模拟近视眼的矫正,故B正确;将蜡烛移到30 cm刻度处,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,移动光屏可在屏上得到清晰放大的实像,而不是等大的,故C错误;将蜡烛移到40 cm刻度处,物距在一倍焦距之内,此时会在蜡烛同侧成正立、放大的虚像,移动光屏无法得到任何像,故D错误。
6.D
7.A [解析]甲照片中的蝴蝶的像比较小,乙照片中的蝴蝶的像比较大,根据凸透镜成实像时规律“物近像远像变大”可知,应减小物距,增大像距,相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸,故选A。
8.A [解析]图甲的入射光线会聚在视网膜的前方,表示的是近视眼的成像情况;为了使光线会聚在后面的视网膜上,就需要使光线在进入人的眼睛以前发散一下,因此通过配戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,即图乙能正确表示近视眼的矫正情况。图丙的入射光线会聚在视网膜的后方,表示的是远视眼的成像情况;远视眼是因为晶状体焦距太长,像落在了视网膜的后方,为了使光线会聚在前面的视网膜上,就需要使光线在进入人的眼睛以前会聚一下,因此通过配戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即图丁能正确表示远视眼的矫正情况。故选A。
9.D [解析]把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像,撤去眼镜片,像变得模糊,将光屏远离凸透镜适当距离后光屏上重新出现清晰的像,说明移走眼镜片后,成像推迟了,即对光的会聚能力减弱了,说明移走的眼镜片对光线有会聚作用,则该眼镜片应该是凸透镜,属于远视眼镜,故D选项符合题意。
10.如图所示
11.球形鱼缸相当于凸透镜,对光有会聚作用,如果热量集中,会引燃窗帘,造成火灾事故。
12.(1)凸透镜 (2)缩小 实 照相机
(3)向上 大于
[解析](1)将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上,由于凸透镜成实像时,像与物在凸透镜两侧,则置于中间位置的应是凸透镜。
(2)当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(3)蜡烛移至一倍焦距与二倍焦距之间时,成放大、倒立的实像,且像距大于物距,像点与对应物点和透镜光心在一条直线上,当烛焰中心下降时,像会往上移动,且由相似三角形关系可得,像移动的距离大于1 cm。
13.(1)放大 投影仪 40 cm (2)光斑 左
(3)凸透镜 远视眼
[解析](1)由图甲中的各物体的位置可知,物距u小于像距v,所以成倒立、放大的实像,生活中的投影仪(或幻灯机)就是利用这一原理来工作的。在凸透镜成像时,根据光的可逆性原理,保持蜡烛和光屏位置不变,现在的像距v=30 cm,要让蜡烛的像再次清晰地成在光屏上,就需要使物距u'=30 cm,即将凸透镜移动到40 cm刻度线处。(2)从图乙可以看出,此时物距u'=16 cm-10 cm=6 cm小于凸透镜焦距,所以不能成实像,因而在光屏上只能出现光斑。当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,且像、物在透镜同侧,所以人眼在A点,要向左透过凸透镜观察,才能看到蜡烛的虚像。(3)烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片后,要把光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离,才能在光屏上再次出现清晰的实像,说明该眼镜的镜片对光线有会聚作用,因此它是一个凸透镜,可用于矫正远视眼。
14.变化 变长 改变
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