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一、透镜知能演练提升能力提升1.下列关于凸透镜的说法正确的是()A.所有的凸透镜只有右侧的焦点B.一个凸透镜的焦距是随时变化的C.过光心的直线都叫作主轴D.直径相同的凸透镜,焦距越小,会聚能力越强2.如图所示,在MN处放有一个透镜,太阳光从上方射向透镜。在透镜的附近放一张小纸片,在纸片上可得到一个很小很亮的光斑,由此可判断()A.若纸片是放在P处,则在MN处放的是凸透镜B.若纸片是放在P处,则在MN处放的是凹透镜C.若纸片是放在Q处,则在MN处放的是凸透镜D.若纸片是放在Q处,则在MN处放的是凹透镜3.如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下,那么能使光线发散的是()A.aB.bC.cD.d4.晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,常会把叶子烧焦。其原因是这时叶面上的水珠相当于,它对光具有作用,使透过它的太阳光,而将叶子烧焦。5.小李在老师的指导下,利用三个小激光灯、凸透镜、凹透镜及一些辅助器材,探究了透镜对光线的作用,探究情况如图所示。由图可知:凸透镜对光线有作用;凹透镜对光线有作用。6.实验1:拿一个凸透镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧来回移动,直到纸上得到最小、最亮的光斑,用刻度尺测量光斑到凸透镜之间的距离是10cm,换用另一个较凸的凸透镜重复上面的实验,测得亮点到镜之间的距离是5cm。实验2:拿一个凹透镜重复实验1的过程,发现不能在纸上形成亮斑。(1)实验1中最小、最亮的光斑所在位置的物理名称是。刻度尺测得的距离叫。这个实验说明了什么?(2)实验2中纸上出现了什么现象?这个现象说明了什么?7.请在图中画出入射光线通过凸透镜后的折射光线。8.画出图中的BC的入射光线和AO的折射光线。9.(2017·山东枣庄中考)根据光的传播路径,在图中的虚线框内填入符合要求的透镜。探究创新10.给你两个凸透镜,欲使一束平行光经过两透镜折射后仍为平行光,两凸透镜如何放置?试画出光路图。11.如图甲所示,冬冬在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。受此启发,在测量凸透镜的焦距时,冬冬想:如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主轴射入,红光、紫光对应的凸透镜的焦距是否不同呢(图乙)?请写出你的推断:色光对应的凸透镜的焦距大,你推断的理由是。知能演练·提升1.D每一个凸透镜两侧各有一个焦点,故A错误;对一个凸透镜来说,它的焦距是固定的,故B错误;主轴是过光心且过两个焦点的唯一直线,并不是只要过光心即可,故C错误;凸透镜的焦距是表示凸透镜会聚能力强弱的,直径相同时,焦距越小,凸透镜的会聚能力越强,焦距越大,凸透镜的会聚能力越弱,故D正确。2.C太阳离地球很远,可以认为太阳光是平行光,将透镜正对太阳光,可以在附近纸片上得到一个很小很亮的光斑,说明透镜有会聚作用,可以肯定为凸透镜。而太阳光照射凸透镜后,折射光线会聚于透镜的另一侧,即为Q处。3.B使光线发散,这是凹透镜对光线的作用,而凹透镜的形状是中间薄、边缘厚。4.答案凸透镜会聚会聚于一点5.解析由题图可知:光线经过凸透镜折射后更加靠近主光轴,故凸透镜对光有会聚作用;光线经过凹透镜折射后远离主光轴,即凹透镜对光有发散作用。答案会聚发散6.解析最小、最亮的光斑是由于凸透镜对光的折射而形成的,太阳光是平行光,故实验1的现象说明凸透镜对光具有会聚作用,而凹透镜没有在纸上形成亮斑,说明凹透镜对平行光没有会聚作用。答案(1)焦点焦距这个实验说明了:①凸透镜对光具有会聚作用;②焦距的大小与凸透镜的凸出程度有关。(2)没有较亮的光斑。这说明了凹透镜对光没有会聚作用。7.解析平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后的折射光线经过焦点;经过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴。答案如图所示8.解析对于凹透镜,过光心的光线其传播方向不变;指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。答案如图所示9.解析第一个图中入射光线是平行的,而折射光线远离主光轴,即透镜有发散作用,所以是凹透镜;第二个图中入射光线平行于主光轴,折射光线相对于入射光线靠近了主光轴,即透镜有会聚作用,所以是凸透镜。答案如图所示10.解析平行光射向第一个凸透镜后会聚在它的焦点上,而经过第二个凸透镜折射后,又能变为平行光,显然入射到第二个透镜的光线是从第二个凸透镜的焦点发出的,故两凸透镜共轴,左边透镜的右焦点与右边透镜的左焦点重合。答案如图所示11.解析通过对题图甲分析,发现紫光比红光偏折程度大,更靠近三棱镜底边,把凸透镜看成是由许多三棱镜组成。因紫光偏折程度大,焦距小,相反,红光偏折程度小,焦距大。答案红凸透镜(或三棱镜)对红光的偏折程度小二、学生实验:探究——凸透镜成像知能演练提升能力提升1.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.10cmC.20cmD.30cm2.把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜前20cm处,可得到一个()A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像C.正立、放大的实像D.正立、放大的虚像3.如图所示,在发光的灯泡附近放置一凸透镜,在远处的墙上出现了灯丝清晰的像。关于此像,下列说法正确的是()A.像是正立的B.像是放大的C.像是虚像D.像比灯丝亮4.物体沿凸透镜的主轴,从远处逐渐移向焦点过程中,像的位置和大小的变化将是()A.像逐渐靠近凸透镜,并逐渐变大B.像逐渐靠近凸透镜,并逐渐变小C.像逐渐远离凸透镜,并逐渐变小D.像逐渐远离凸透镜,并逐渐变大5.(2017·浙江温州中考)小明用焦距为10cm的凸透镜做成像规律实验,记录了光屏上成清晰像时的四组数据(如下表所示),其中明显错误的一组是()项目甲乙丙丁物距/cm10152030像距/cm40302015A.甲B.乙C.丙D.丁6.张宁用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距,并探究凸透镜成像规律。当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙所示时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是()甲乙A.凸透镜的焦距是30cmB.图乙中烛焰成的是倒立、放大的像C.照相机成像特点与图乙中凸透镜成像特点相同D.将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,烛焰可在光屏上成清晰的像7.做研究凸透镜成像规律的实验时,放好仪器,调节、和,使它们中心的高度相同,即都处在透镜的主轴上,叫共轴调节。8.如图所示,在探究凸透镜成像的实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d四处,其中蜡烛放在处得到烛焰的实像离凸透镜最远,放在处得到烛焰的实像最小。9.凸透镜对光有(选填“会聚”或“发散”)作用。凸透镜的焦点为F,当蜡烛如图所示放置时,在透镜另一侧可成一个(选填“倒立”或“正立”)、放大的实像。10.某透镜成像的一种情况如图所示,其中AB是物体,A'B'是AB的像。试在图上的适当位置画上合适的透镜,并大致标出其焦点的位置。11.(2017·广东中考)如图所示,小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行探究凸透镜成像规律的实验,凸透镜的焦距为12cm。(1)蜡烛和凸透镜的位置不变,要使光屏承接到一个倒立、清晰的实像,具体的操作是:首先将光屏向右移动,,直到找到最清晰的像。日常生活中(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理制成的。(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往偏离光屏中心。(3)请你指出用烛焰作为发光物体完成探究凸透镜成像规律实验存在的两点不足之处:①;②。探究创新12.在探究凸透镜成像规律的实验中:(1)第1组同学依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。请你帮助他们找一个可能的原因:(2)第1、2两组同学分别进行了若干次操作,并把实验数据准确地记录在下面表格中。项目第1小组第2小组凸透镜焦距/cm1414141416161616物体到凸透镜距离/cm2030406020304060像到凸透镜距离/cm4726221880342722像的正倒倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立请分析以上数据,你能得到什么结论?13.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:(1)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,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有作用,该凸透镜的焦距是cm。(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:。(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、(填写像的性质)的实像;如果将蜡烛在乙图的基础上远离凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。知能演练·提升1.D把蜡烛放在距离凸透镜50cm处,在透镜另一侧得到一个清晰的、倒立的、缩小的像,则u2f,即50cm2f,解得f25cm,则选项A、B、C都符合,只有D选项是不可能的。2.A由题意可知该凸透镜焦距f为15cm,物距u=20cm,15cm20cm30cm,即fu2f,故得到倒立、放大的实像。3.B墙壁相当于光屏,灯泡的像成在墙壁上,这个像一定是实像,并且是倒立的;观察可知,像距显然大于物距,成像条件是物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像。4.D对于凸透镜的成像规律,要抓好两个转折点。1倍焦距是成实像和成虚像的分界点;2倍焦距是成放大实像和缩小实像的分界点,并且实像总是倒立的。当把物体从2倍焦距以外的位置向焦点移动的过程中,物距始终大于焦距,成的是实像。物体越靠近焦点,像越大。5.A当物距等于焦距时,是不成像的;考虑到实际物体有一定的宽度,但因此时物体的各部分离凸透镜的距离有大于焦距的,也有等于或小于焦距的,成的像是不清晰的,故甲数据是错误的。6.B平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于点F,点F即为此透镜的焦点,从焦点到凸透镜中心的距离即为焦距,则凸透镜的焦距为30cm-20cm=10cm,故A选项错误;题图乙中,物距u=15cm,像距v=30cm,像距大于物距,由凸透镜成像规律可知,题图乙中烛焰成的是倒立、放大的实像,故B选项正确;由凸透镜成像规律可知,当u2f时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C选项错误;因为凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,所以将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜、光屏位置不变,则在光屏上不能成清晰的像,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜的方向移动,故D选项错误。7.答案烛焰凸透镜光屏8.解析根据凸透镜成像规律,蜡烛放在a处,烛焰是在焦点以内,只能成虚像,得不到实像;b、c、d三点都在焦点以外,所以在光屏上可以看到烛焰的实像,当蜡烛越靠近凸透镜,烛焰的像离凸透镜越远,所以蜡烛放在b处,得到烛焰的实像离凸透镜最远;当蜡烛远离凸透镜,烛焰在光屏上的像逐渐变小,所以蜡烛放在d处,得到烛焰的实像最小。答案bd9.解析凸透镜对光有会聚作用;由题图知,蜡烛在1倍焦距和2倍焦距之间,所以成倒立、放大的实像。答案会聚倒立10.解析A'B'是AB的像,由于是正立、放大的虚像,所以物体放在了凸透镜的焦点之内,且物、像同侧。经过光心的光线传播方向不变,所以连接AA'、BB'交点即为光心。过光心,垂直主光轴作垂线,就是凸透镜的位置,过A点作平行于主光轴的入射光线交透镜于C点,C点与焦点连线的反向延长线交于点A',所以连接A'C并延长,与主光轴交点即为焦点。答案如图所示11.解析(1)如题图,物距u=16cm,在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像。具体的操作是:首先将光屏向右移动,注意观察光屏上的像,直到找到最清晰的像。日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的。(2)蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动。(3)用烛焰作为发光物体存在的两点不足之处:①烛焰不稳定,火焰在有风的时候会晃动;②蜡烛会越烧越短,光屏上的像向上移动。答案(1)放大注意观察光屏上的像投影仪(2)上(3)①