透鏡及其應(yīng)用練習題

1、物理透鏡及其應(yīng)用復(fù)習課練習題基礎(chǔ)知識練習1、透鏡有兩類，按外形劃分可分為 透鏡和 透鏡，即中間厚、邊緣薄的透鏡為 透鏡，而中間薄、邊緣厚的透鏡為 透鏡。按對光線的作用劃分可分為 透鏡和 透鏡，即凸透鏡對光線有 作用，凹透鏡對光線有 作用。2、通過兩個球面球心的直線叫做透鏡的 ，透鏡的中心叫 ，通過光心的光線傳播方向 。3、如圖，F(xiàn)為透鏡的 （凸透鏡中的F為實焦點，凹透鏡中的F為虛焦點），MN表示 ，O是透鏡的 ，OF的長度是該透鏡的 ，通常用符號 表示。（掌握借助太陽光粗略的測出某凸透鏡焦距的大小的方法）一、 4、凸透鏡其表面越凸，焦距越 （填“長”“短”），對光線的會聚作用越 （填“強”“弱

2、”）。（推想一下：凹透鏡又如何呢？）5、客觀認識兩透鏡對光線的作用：（1）經(jīng)凸透鏡折射后的光線（除過光心的光線）向透鏡中心“靠攏”；（2）經(jīng)凹透鏡折射后的光線（除過光心的光線）從透鏡中心“遠離”；試判斷下圖中透鏡種類：6、三條特殊光線：（如圖）（1）過透鏡光心的光線，折射后，方向 。（2）平行于主光軸的光線，經(jīng)折射后通過透鏡另一側(cè)的 。（3）過透鏡焦點的光線，經(jīng)折射后在另一側(cè)產(chǎn)生 。 二、生活中的透鏡1、照相機的鏡頭相當于一個 鏡，膠片相當于 ，它的原理是當被照景物在鏡頭前 的地方時，在 處的膠片上得到一個 的實像。2、照相機“調(diào)焦”的方法：物靠近，像（像距）變 ，鏡頭向 ；（相反地）物遠離，

3、像（像距）變 ，鏡頭向 ，這項工作通過照相機上的 進行控制。（你知道光圈和快門的作用嗎？）3、投影儀（幻燈機、電影機）利用了凸透鏡成 的實像的性質(zhì)，此時投影片應(yīng)放在 范圍內(nèi)，屏幕放在 地方，要使屏幕上的圖像是正立的，投影片要 ；投影儀上的平面鏡的作用是改變光的 ，使光線反射到屏幕上。4、放大鏡利用了凸透鏡成 虛像的性質(zhì)，此時物體應(yīng)放在透鏡 范圍內(nèi)，物體離焦點越近，虛像越 。三、凸透鏡成像規(guī)律（理解和記憶）凸透鏡成像靜態(tài)規(guī)律（焦距f）物距u像距v像的性質(zhì)位置應(yīng)用和說明無窮遠v=f光亮的斑點異側(cè)確定透鏡種類；測焦距；u>2ff<v<2f倒立縮小實像異側(cè)照相機、眼睛、攝影儀u=2f

4、v=2f倒立等大實像異側(cè)物像間距最小為4f；放大和縮小的分界點f<u<2fv>2f倒立放大實像異側(cè)投影儀、電影機u=f無窮遠不成像產(chǎn)生平行光束；實虛像的分界點u<f-正立放大虛像同側(cè)放大鏡二、 凸透鏡成像動態(tài)規(guī)律1、在凸透鏡的焦點以外，物體越靠近凸透鏡，物距越 ，所成的像和像距越 ；2、在凸透鏡的焦點以內(nèi)，物體越靠近凸透鏡，物距越 ，所成的像和像距越 ；3、幾點說明：A、焦點是凸透鏡成實像與虛像的分界點，時不成像，成 像，成 像；B、2倍焦距處是凸透鏡成放大的實像與縮小的實像的分界點，時，成倒立等大實像，時，成倒立 的實像，時的實像范圍內(nèi)，成倒立 實像；C、凸透鏡所成實

5、像一定是 立的，像與物體在凸透鏡的異側(cè)（可能有放大、等大或縮小）。D、凸透鏡所成虛像一定是 立的，像與物體在凸透鏡的同側(cè)（都是放大的）。E、 像是由實際光線會聚而成， 用光屏承接， 用眼睛直接看到（填“能”或“不能”）； 像是由實際光線的反向延長線相交而成， 用光屏承接， 用眼睛直接看到（填“能”或“不能”）。4、在研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，在已畫好的直線上依次放置 、 和 ，并使 、 和 在同一高度上。四、眼睛和眼鏡1、眼睛的主要部分是 ，它近似球體，由 和眼球的 構(gòu)成。2、眼球中的晶狀體和角膜共同作用相當于一個 ，它把來自物體的光會聚在 上，視網(wǎng)膜相當于 來接受物體的像。當看近處的物體時

6、，睫狀體 ，晶狀體變 ，使光會聚在視網(wǎng)膜上；當看遠處的物體時，睫狀體 ，晶狀體變 ，使遠處物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，人的眼睛是靠調(diào)節(jié)晶狀體的平凸程度，來改變 而獲得清晰的像。 3、正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離約為 cm，其距離叫 距離。4、近視眼的產(chǎn)生是由于晶狀體太 （假性近視），折光能力太 ，或者眼球在前后方向上太 （真性近視），遠處物體射來的光線通過晶狀體折射后形成的像就會落在視網(wǎng)膜的 方，因而看不清遠處的物體。這樣的眼睛應(yīng)配戴 透鏡的眼鏡。5、遠視眼的產(chǎn)生是由于晶狀體太 ，折光能力太 ，或者眼球在前后方向上太 ，近處物體射來的光線經(jīng)晶狀體折射后形成的像就會落在視網(wǎng)膜的 方，因

7、而看不清近處的物體。這樣的眼睛應(yīng)配戴 透鏡的眼鏡。6、人上了年紀，眼睛睫狀體對晶狀體的調(diào)節(jié)能力 ，遠處、近處的物體都看不清了。五、顯微鏡和望遠鏡1、顯微鏡主要是由 鏡（焦距較 ）、 鏡（焦距較 ）、載物片和反光鏡構(gòu)成，每組的作用都相當于一個 鏡 ，物體經(jīng)物鏡成 像，這個像在經(jīng)過目鏡成 像。顯微鏡是利用兩個透鏡 作用的組合制成的。2、望遠鏡的種類較多，其中有一種望遠鏡是由兩組凸透鏡組成，分別為 鏡（焦距較 ）和 鏡（焦距較 ），且物鏡的第二焦點和目鏡的第一焦點 ，物鏡的作用是使遠處的物體在目鏡附近成 像，這個像在經(jīng)過目鏡成 像。3、我們看清物體跟他對我們眼睛所成的“視角”大小有關(guān)，一個物體離我們

8、越近，它對眼睛的視角就越 ，經(jīng)眼睛所成的像就越 。望遠鏡的物鏡所成的像比原物體 ，但它離我們的眼睛 ，加之目鏡的放大作用，視角變 而看清物體。三、 小練習：四、 1、一束平行于主光軸的光射到凸透鏡上，經(jīng)凸透鏡后會聚于與光心相距8cm的一點，該凸透鏡的焦距為 ，若物體位于主光軸上離光心 厘米處可得到一個與物大小相等的實像。2、用放大鏡觀察物體時必須把物體放在 才能看到 的、 的 像，要使看到的像再大一些，放大鏡與物體之間的距離應(yīng)調(diào) 一些（填“大”或“小”）。3、凸透鏡焦距是15cm，為了得到縮小的實像，物體到該凸透鏡的距離應(yīng) 。4、物體從焦點處向2倍焦距以外沿主光軸移動，在這個過程中，物體的像距

9、如何變化？像的大小如何變化？像的虛實如何變化？ ； ； 。5、小明想挑選一塊焦距在1020cm之間的凸透鏡，利用光具座對甲、乙、丙三塊凸透鏡進行測試，并使各透鏡到燭焰間的距離均保持在20cm不變，結(jié)果是：甲透鏡得到的是倒立放大的實像，乙透鏡得到的是正立放大的虛像，丙透鏡得到的是倒立縮小的實像，那么小明需要的是 透鏡。6、請你在下圖中分別畫出物體AB的像（要求畫出像的大概位置、大小、正倒、虛實）7、透鏡焦距f的長短標志著折光本領(lǐng)的大小。通常把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡焦度，用表示，即。而我們平時所說的眼鏡片的度數(shù)，就是鏡片的透鏡焦度乘100得到的值，凸透鏡的度數(shù)是正數(shù)，凹透鏡的度數(shù)是負數(shù)。請你根據(jù)以

10、上說明回答以下問題：（1）+400度和-300度的眼鏡片，哪個是近視鏡片？（2）計算+400度的眼鏡片的焦度和焦距分別是多大？1、 認識透鏡： （1）凸透鏡是一種中間 、邊緣 的透鏡；凹透鏡是一種中間 、邊緣 的透鏡。 （2）人們所戴的近視眼鏡鏡片是一種 鏡；遠視眼鏡鏡片是一種 鏡。 （3）下列各圖中，屬于凸透鏡的是（填其序號，下同） ；屬于凹透鏡的是 。（4）透鏡分為兩類 透鏡和 透鏡。（5）透鏡的幾個概念： 主光軸：通過兩個球心的直線就是主光軸，如圖所示， 即是主光軸。 光心：是指通過該點的光，其 不變的點。如圖， 點為光心。 焦點：，焦點又有實焦點和虛焦點之分；凸透鏡有焦點，凹透鏡有焦點

11、（但實際上是不能使光線會聚的）。COFFC/ 焦距：指 物距：指 像距：指 2、 透鏡的作用（1） 凸透鏡對光線有作用，故又稱之為透鏡；凹透鏡多光線有作用，故又稱之為透鏡。要使光線經(jīng)過凸透鏡后形成平行光，光源應(yīng)在透鏡的處。（2） 平行主光軸入射的光線經(jīng)過凸透鏡折射后，會 于焦點處；平行主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡后，會變得 ，但其反方向延長線會相交于入射光線的同側(cè)。（3） 作圖練習：圖1OFF圖2圖3圖41） 完成下列各圖的光路：2） 在下列各圖中填上適當?shù)墓鈱W元件： （4） 區(qū)別凸透鏡和凹透鏡：1） 小明有一個透鏡，但鏡上的字跡已模糊不清了。你能幫助小明區(qū)別它是什么透鏡嗎？請寫出至少兩種方法。方法

12、一： ； 理由是： 。方法二： ； 理由是： 。2） 小明到森林公園旅游，看到森林公園里掛有許多這樣的警示牌：禁止到處亂丟玻璃瓶子。你能從光學的角度說明其道理嗎？答： 。3） 我國西漢初的爾雅中記載了這樣的句子：“削冰命圓，舉以向日，以艾承其影，則得火?！敝v的是古人用冰削成凸透鏡，使艾草絨在太陽影子下被點燃的故事。1） 請你說說古人利用了凸透鏡的哪種性質(zhì)？2） 根據(jù)你的生活經(jīng)驗列舉現(xiàn)代人是如何利用凸透鏡的？3） 由此，你能總結(jié)出凸透鏡的兩個作用是什么？3、 凸透鏡成像圖1圖2圖3圖4圖5（1） 凸透鏡成像規(guī)律見如圖（教會學生做這些圖，可避免學生死記硬背，也可防止出錯）見圖1，當物體在2f之外時

13、（u>2f），像的位置和像的特點都可在圖中看出來。圖2是物體在2f處時，像物等大小，像的位置也在2f處（v=u）。圖3，1f<u<2f時，凸透鏡成放大、倒立的實像，像的位置為v>2f。圖4，u=1f時，凸透鏡沒有形成像。圖5，當u<1f時，必須跑到光屏這邊看回去（向蠟燭這邊看）才看到一個正立的放大的虛像。（2） 圖表：以上規(guī)律可以歸納在下面的表格中u與f關(guān)系物距u像的性質(zhì)像位置v應(yīng)用虛實縮小或放大正倒u>2fu>2f實像縮小倒立1f<v<2f照相機u=2fu=2f實像等大倒立v=2f2f>u>1f2f>u>1f實像放

14、大倒立v>2f投影儀等u=1fu=1f無像u<1fu=1f虛像放大正立放大鏡此外，還有這幾個規(guī)律： 一倍焦距（像）分虛實。二倍焦距（像）分大小。物體從2f外向2f移動時，v物>v像。物體從2f到1f移動時，有v物<v像。所有實像皆可在光屏上承接，實像皆是倒立的。虛像皆不可再光屏上承接，虛像都是正立的。實像可有放大的、縮小的、等大的；虛像有等大的、放大的（包含平面鏡成像規(guī)律）。（3） 成像規(guī)律題目選講：調(diào)節(jié)凸透鏡和光屏的距離，使物體在光屏上成倒立、縮小的清晰的像?，F(xiàn)用黑色紙遮住凸透鏡的上部分，這時光屏上的像將（ ） A、不再有像 B、只有下部分有像 C、只有上部分有像 D

15、、有完整的像只是暗些 分析與解：由于只是遮住物體的一部分，物體各部分反射的光線仍可經(jīng)過凸透鏡折射成像；但因為有部分光線被擋住，故形成的像光線減弱，變暗些。一個焦距為10cm的凸透鏡，要想在光屏上成放大的像，則應(yīng)該將物體放在（ ） A、小于10cm處 B、大于10cm小于20cm處 C、大于20cm處 D、小于5cm處 分析與解：首先注意分析清楚題目中的條件：“在光屏上”，則說明此像是實像；又由于此像是放大的像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，可知此像應(yīng)為投影儀類成像的類型。套入這個條件即可解答。 有：2f>u>1f，即20cm>u>10cm，應(yīng)選B。物體放在凸透鏡的主光軸上，在距離

16、鏡40cm的光屏上得到了一個放大的像，則透鏡的焦距可能是（ ） A、40cm B、30cm C、20cm D、10cm 分析與解：依例的分析可知，應(yīng)有：2f>u>1f，即2f>40cm>1f，解此不等式，得：20cm<1f<40cm，故選擇B。 解題小結(jié)：解答此類應(yīng)用題，一定要分析清楚題目中的隱含條件，理清成像所屬的類型，即可用相應(yīng)的不等式解答之。（4） 照相機： 照相機的鏡頭相當于一個 。照相機工作原理是： ；所成的像的特點是： 、 的 像。 照相機的光圈起到 作用；快門起到 作用；調(diào)焦環(huán)起到 作用。（5） 投影儀： 投影儀是利用凸透鏡能成 而制成的。要使

17、通過投影儀看到的像是正立的，投影片應(yīng) 放入載物臺上。 除了投影儀，日常生活中我們所見到的電影放映機、幻燈機，也是利用這一道理制成的。（6） 放大鏡： 通過放大鏡所看到的像是 立、 的 像。要達到此效果，被看物體應(yīng)放在放大鏡的 內(nèi)。4、 近視眼和遠視眼的矯正： （1）人的眼睛中， 相當于一個 ，對光線有 作用。當人們在看遠處的物體時，其眼睛中的晶狀體比較薄，這相當于凸透鏡的 變長了，因此可看到遠處的物體；而看近處的物體時，晶狀體這個“凸透鏡”的 變短。 （2）近視眼是指物體的像在人眼睛的 前方會聚成像，造成看物模糊的癥狀。近視眼的人應(yīng)佩戴 鏡。 （3）遠視眼是指物體的像在人眼睛的 后方才能會聚成

18、清晰的像，從而造成在其前方無法形成清晰的像的癥狀。遠視眼的人應(yīng)佩戴 鏡。 （4）近視眼的人可以看清楚 處的物體，不能看清楚 的物體；遠視眼的人只能看清楚 處的物體，不能看清楚 處的物體。5、 顯微鏡和望遠鏡：（1）顯微鏡的鏡筒由 鏡和 鏡組成。之所以能看到物體放大的像，是因為物體經(jīng)過了凸透鏡 次的放大作用。（2）望遠鏡的目鏡能使遠處的物體在其 附近成實像；而其物鏡則相當于一個 鏡。五、 能力訓練： （一）單項選擇題1、凸透鏡的焦距是10cm，把點燃的蠟燭放在距凸透鏡25cm處，則蠟燭通過凸透鏡形成的像是（ ） A、倒立、縮小的實像 B、正立、縮小的實像C、倒立、放大的虛像 D、正立、放大的虛像

19、2、某凸透鏡的焦距在10cm與15cm之間，當物體距凸透鏡12cm時，所成的像一定是（ ）A、放大的 B、縮小的 C、正立的 D、倒立的 3、下列關(guān)于四種光學儀器成像情況的說法中，正確的是（ ）（多項選擇） A、平面鏡成正立、等大的虛像 B、照相機成正立、縮小的實像 C、幻燈機成正立、放大的實像 D、放大鏡成正立、放大的虛像4、小強看遠處的某點時，其光路如圖2所示，則下列說法對的是（ ）A小強的眼睛是近視眼，應(yīng)配凹透鏡做成的眼鏡B小強的眼睛是近視眼，應(yīng)配凸透鏡做成的眼鏡C小強的眼睛是遠視眼，應(yīng)配凸透鏡做成的眼鏡D小強的眼睛正常，無須配戴眼鏡5、下列關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律的說法中，正確的是（ ）A放

20、大鏡所成的是放大的實像B照像機照像時，膠卷上形成縮小的正立實像C幻燈機放映時，屏幕上形成放大的正立實像D以上說法均不正確6、物體放在凸透鏡前cm處，在透鏡另一側(cè)的光屏上成一個倒立放大的像當物體距凸透鏡cm時，所成的像（ ）A一定是倒立放大的實像 B可能是倒立縮小的實像C可能是正立放大的虛像 D可能是正立等大的虛像7、我們經(jīng)常提到的像有：小孔成像；平面鏡成像；放大鏡成像；電影機放映在屏幕上的像；汽車觀后鏡中的像。則下列判斷正確的是（ ）A. 屬于實像的是 B. 屬于虛像的是 C. 由于反射而成的像是 D. 由于折射而成的像是 8、（06浙江杭州）高老師戴著眼鏡正在批改作業(yè)，聽到遠處有學生和他打招

21、呼，為了看清楚學生的容貌，高老師立即摘下眼鏡跟這位學生打招呼。下列說法正確的是（ ） A、高老師戴的眼鏡鏡片是凸透鏡 B、高老師是近視眼 C、高老師不戴眼鏡看近處物體時，物像會成在視網(wǎng)膜前方 D、高老師的眼球前后徑可能過長或晶狀體曲度可能過大 9、（06江蘇常州）一凸透鏡的焦距是10cm，將點燃的蠟燭從力圖透鏡cm處移到15cm處的過程中，像的大小和相距的變化情況是（ ） A、像變大，像距變小 B、像變大，像距變大 C、像變小，像距變小 D、像變小，像距變大（二）填空題 10、老奶奶配戴的老花鏡是一種_ 透鏡，如果某同學拿著“老花鏡”去做成像實驗，結(jié)果該同學無論怎樣左右怎樣移動光屏，在光屏上都

22、不能呈現(xiàn)燭焰的像，則可能原因是_。 11、（06福建福州）從側(cè)面觀察圓形魚缸中的金魚，看起來比實際的金魚大，這是因為圓形禁欲缸相當于一個 鏡，看到的金魚是放大的 像。 12、（06廣東）航空攝影人員從高空給城市拍照，若所用的照相機鏡頭的焦距為80mm，則膠卷與鏡頭的距離應(yīng) （填“大于”或“小于”）80mm，所成的像為縮小、 （填“倒立”或“正立”）的 （填“實”或“虛”）。13、（06江蘇連云港）在做凸透鏡成像的實驗中，所用透鏡的焦距為10cm。某同學按照如圖3所示放置好蠟燭和透鏡后，左右移動光屏始終得不到燭焰完整的像，其原因是 。該同學作適當調(diào)整（物距不變）后，移動光屏，直到光屏上得到燭焰清

23、晰、完整的像。該像的性質(zhì)是 。圖31009080706050403020100cm14、（06山東青島）探究實驗回顧。 （1）小紅在探究光反射的定律時，得到下列幾組數(shù)據(jù)：次數(shù)1234角i10°30°40°60°角r10°30°50°60°請你仔細觀察這個表格，有一組數(shù)據(jù)有錯誤。請將錯誤之處圈出來，并改正在表格內(nèi)。（2）小組在探究“凸透鏡的成像規(guī)律”實驗，如圖所示。當把蠟燭放在 點時，光屏上出現(xiàn)倒立、放大的像，生活中的 就是利用這一原理制成的。FF2fedcba（三）實驗探究題： 15、（06江蘇南通）在用光具做研究

24、凸透鏡成像的實驗中（如圖示）： （1）測量凸透鏡的焦距如圖所示，則該透鏡的焦距為 cm。 （2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在 上。 （3）當燭焰距凸透鏡30cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的倒立的、 的實像。 （填光學儀器）就是利用這一成像原理工作的。16題圖左右cm605015題圖圖216、（06南京）小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗”。如圖所示。 （1）要使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)將光屏向 調(diào)整（填“上”或“下”）。 （2）實驗過程中，當燭焰距凸透鏡15cm時，移動光屏至某個位置，在光屏上得到一個等大、清晰

25、的像，則該凸透鏡的焦距為 cm。 （3）接著使燭焰向左移動5cm，此時應(yīng)該將光屏向 （填“左”或“右”）移到某位置，才能在光屏上得到倒立、 、清晰的像（填“放大”、“縮小”或“等大”）。17、小明同學為了探究物體對眼睛視角大小的相關(guān)因素，它通過觀察不同高度的樹木且不斷地改變眼睛與樹木的距離，如圖所示，得到了如下表達的數(shù)據(jù)：物體高度h/m421據(jù)物體距離s/m864286428642視角/ °2836.853.19014.21928535.39.514.228 分析表格中的數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論有： （1）在觀察相同高度的物體時，視角的大小與 有關(guān)， 越遠，視角越 。 （2）觀察者的眼睛與物

26、體的距離不變時，視角的大小與 有關(guān)， 越大， 視角越 。 18、小明為了探究眼鏡的度數(shù)與鏡片焦距的關(guān)系，收集了不同度數(shù)的近視眼鏡和遠視眼鏡，利用一激光手電筒作為平行光源，一硬紙板作為光屏，進行凸透鏡的焦距測量。下面是他所測得的試驗數(shù)據(jù)：眼睛的度數(shù)D（度）100040020010010020040010002000鏡片的焦距f（米）10.50.250.10.05 （1）為了測凸透鏡的焦距，小明還需要的器材是 ； （2）由表中數(shù)據(jù)可知，小明選用的近視眼鏡有 種規(guī)格； （3）從表格的數(shù)據(jù)可得到的初步結(jié)論是：眼鏡的度數(shù)越 （填“高”或“低”），其鏡片的焦距越 （填“長”或“短”）； （4）分析表中數(shù)據(jù)

27、，可得知，凸透鏡的度數(shù)D和焦距f的大小關(guān)系是 ； （5）小明一時不能測出凹透鏡的焦距，他猜想凹透鏡也遵從（4）中度數(shù)D和焦距f的大小關(guān)系，請幫她將表格補充完整。參考答案一、 基礎(chǔ)知識：1、 認識透鏡：略2、 透鏡的作用：（1）會聚 會聚 發(fā)散 發(fā)散 焦點 （2）會聚 發(fā)散 （3）1）完成下列各圖的光路：圖1OFF圖2圖3圖42）在下列各圖中填上適當?shù)墓鈱W元件：比較容易，此略。 （4）1）方法一：讓這個透鏡對著太陽光，如能會聚陽光，則為凸透鏡，否則為凹透鏡； 理由：凸透鏡能會聚光，凹透鏡能發(fā)散光。方法二：用此透鏡進行成像實驗：如能使蠟燭在白紙上成實像則為凸透鏡，否則為凹透鏡；理由：凸透鏡能成實像，凹透鏡不能成實像。方法三：用此透鏡看書，若能使字放大則為凸透鏡，否則為凹透鏡；理由：凸透鏡能成放大的虛像。其他方法可行即可。2） 因為玻璃瓶子可會聚太陽光，會使森林起