透鏡成像公式專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練

透鏡成像公式專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練【例題精選】： 例1：一個(gè)物體放在透鏡前20cm處恰能成放大率3倍的像，那么該透鏡的焦距可能為： A．15cm B．30cm C．－15cm D．－30cm 答案：A、B。 分析：此題由題目條件成放大像，從透鏡成像規(guī)律可知，要成放大像只有凸透鏡才有可能，亦即透鏡的焦距只能是正值，故可排除C、D兩選項(xiàng)，凸透鏡成放大像可能會(huì)有虛像和實(shí)像兩種，由放大率公式： 成虛像時(shí)：cm 成實(shí)像時(shí)：cm 由透鏡成像公式：，得： 當(dāng) 當(dāng) 故此題A、B選項(xiàng)正確。 小結(jié)：在應(yīng)用透鏡成像公式時(shí)，應(yīng)特別注意是凸透鏡還是凹透鏡，以及所成的像是實(shí)像還是虛像，以便正確的使用正負(fù)符號(hào)，這是解題的關(guān)鍵。 例2：有一個(gè)凸透鏡，一個(gè)物體放在鏡前某處時(shí)，可得到放大6倍的像，假設(shè)將物體向透鏡移動(dòng)2厘米時(shí)，可得到放大3倍的像，求該凸透鏡的焦距。 分析和解答： 物體處在區(qū)域內(nèi)成放大的像，放大率m隨物距u而變化的情況如下圖的曲線(xiàn)，所以放大率由，有兩種可能：〔1〕物體先在區(qū)域內(nèi)成一放大率為6的實(shí)像，后在區(qū)域內(nèi)成一放大率為3的虛像；〔2〕物體先在的區(qū)域內(nèi)成一放大率為6的虛像，后再成一放大率為3的虛像。故而： 〔1〕先成實(shí)像后成虛像時(shí)， 〔2〕前后兩次均成虛像時(shí)： 所以此題中凸透鏡的焦距有兩種可能，是4厘米或是12厘米。 例3：有一束會(huì)聚光束，通過(guò)遮光板上圓孔在孔后相距L=21厘米處的光屏上形成一個(gè)直徑為厘米的光斑，如以下圖所示，圓孔直徑為厘米，假設(shè)在遮光板的圓孔上放一個(gè)凸透鏡，恰好在光屏上出現(xiàn)同樣大小的光斑，求該凸透鏡的焦距。 分析和解答： 此題中沒(méi)有明顯的給出物距和像距，應(yīng)用幾何知識(shí)及光路可逆原理，先找出物距或像距再用公式計(jì)算，由于在遮光板圓孔上放透鏡后，屏上光斑大小不變，可知是光束在板與屏之間會(huì)聚于一點(diǎn)S后再射到屏上，設(shè)有一物點(diǎn)S，那么根據(jù)光路可逆，其經(jīng)凸透鏡成像在點(diǎn)，如以下圖所示，設(shè)物距為u，像距為v。 ∽ 所以 即： 又∽，得：， 即： 所以 注意：S的像是虛像，取厘米，由，解得：厘米。 小結(jié)：可見(jiàn)，處理此類(lèi)問(wèn)題，“無(wú)明顯成像，無(wú)明顯物、像距〞的題，應(yīng)該注意用幾何知識(shí)和光路可逆配合公式解決。 例4：薄凸透鏡的焦距為20cm，欲求得放大率為的像，問(wèn)物體應(yīng)放在何處，并指出像的性質(zhì)，像距是多少？ 分析和解答： 凸透鏡成放大2倍的像有兩種可能：一種是成放大倒立的實(shí)像，一種是放大正立的虛像。由公式：。 [專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練]：〔80分鐘〕一、選擇題：1、關(guān)于日蝕，月蝕現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是： A．當(dāng)日蝕發(fā)生時(shí)，地球上完全見(jiàn)不到陽(yáng)光 B．當(dāng)月球進(jìn)入地球的本影區(qū)域時(shí)，會(huì)出現(xiàn)月偏蝕 C．當(dāng)月球的一局部進(jìn)入地球的本影區(qū)時(shí)，出現(xiàn)月偏蝕 D．位于月球本影區(qū)的人，可觀察到日全蝕2、關(guān)于光的傳播，下述中正確的選項(xiàng)是： A．光是沿直線(xiàn)傳播的 B．光在一種介質(zhì)中，先是直線(xiàn)傳播的，在兩種介質(zhì)的界面上一定發(fā)生偏折 C．當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上，一定既有反射，又有折射 D．當(dāng)光射到兩種介質(zhì)界面上時(shí)，可能既有反射，又有折射3、能使一束平行單色光通過(guò)它的作用以后仍為平行光的光學(xué)器件是： A．平面鏡 B．直角三棱鏡 C．凸透鏡 D．兩面平行的玻璃磚4、光從某介質(zhì)射向該介質(zhì)與真空的界面時(shí)，當(dāng)入射角等于、大于時(shí)，真空中無(wú)光線(xiàn)射入，假設(shè)以C表示光在真空中的速度，那么這種介質(zhì)對(duì)光的折射率及光在其中的傳播速度分別是： A． B． C． D．5、當(dāng)幻燈片與鏡頭、屏幕的距離分別是和v時(shí)，成像清晰。假設(shè)要獲得更大的清晰的像那么作如下調(diào)整可行的是： A．減小，v增大 B．都增大 C．都減小 D．增大，v減小6、物與屏之間的距離是80厘米，將焦距15厘米的透鏡放在物、屏之間某一位置，屏上可成實(shí)像，那么物距及放大率分別是： A． B． C． D．7、一束白光從空氣中通過(guò)三棱鏡后發(fā)生色散，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是： A．紅光比紫光偏折大 B．紅光比紫光偏折小 C．紅光在棱鏡中的速度比紫光大 D．紅光和紫光通過(guò)三棱鏡時(shí)，速度都變小8、等腰三棱鏡ABC頂角為，光線(xiàn)從AB面垂直入射，從AC面射向空氣，假設(shè)出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)夾角為，如下圖，那么此棱鏡的折射率為： A． B．2 C． D．9、潛水員在水深處向天空望去，發(fā)現(xiàn)天空成一圓形，假設(shè)水的全反射臨界角為，此圓的直徑是： A． B． C． D．10、位于凸透鏡主軸上的物體距光心大于，那么在透鏡另一側(cè)： A．用光屏能得到倒立，放大的像 B．不用光屏，在一定范圍內(nèi)眼睛可直接觀察到倒立、縮小的像 C．不用光屏，眼睛不可能直接觀察到倒立縮小的像 D．假設(shè)用不透光的物質(zhì)涂抹透鏡的上半局部，那么光屏上的像將只剩下下半截。11、在空氣和某介質(zhì)的界面上，反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象同時(shí)存在，入射光線(xiàn)，反射光線(xiàn)，折射光線(xiàn)相會(huì)聚于O點(diǎn)，但不知光線(xiàn)傳播方向和界面方位〔如下圖〕，那么這種介質(zhì)的折射率的值可能是： A． B． C． D．12、屏與物體固定，在透鏡從物向屏移動(dòng)過(guò)程中，第一次在屏上所成的像的長(zhǎng)度為a，第二次在屏上成的像的長(zhǎng)度為b，那么物長(zhǎng)為： A． B． C． D．13、點(diǎn)光源S放在焦距的凸透鏡左側(cè)的焦點(diǎn)上，在凸透鏡右側(cè)距透鏡12cm處放一光屏垂直于主光軸，光屏上產(chǎn)生一圓形光斑。要使光屏上的半徑加倍，下述方法中可行的是： A．將點(diǎn)光源S向左移2cm B．將點(diǎn)光源S向右移2cm C．將透鏡向左移2cm D．將透鏡向右移2cm14、一物體放在距透鏡處時(shí)，成放大2倍的像，使物體向透鏡移近4cm，恰能成放大3倍的倒立的像，那么物距u和透鏡焦距分別是： A．36cm，24cm B．24cm，36cm C．36cm，－24cm D．24cm，－36cm二、填空題：1、甲、乙兩同學(xué)用插針?lè)ㄗ?測(cè)定玻璃折射率?實(shí)驗(yàn)，分別得出如以下圖所示的兩種實(shí)驗(yàn)記錄，其中虛線(xiàn)框表示玻璃磚的實(shí)際位置，帶箭頭的直線(xiàn)是甲、乙同學(xué)分別做出的入射、折射、出射光路，那么 圖測(cè)得的折射率比擬準(zhǔn)，誤差較大的圖測(cè)得的折射率偏 〔填大或小〕。2、為測(cè)定一凹透鏡的焦距，先將透鏡邊緣涂黑，使在中央局部留一個(gè)直徑為4厘米的圓，讓陽(yáng)光垂直照射在透鏡上，在鏡后64厘米處的光屏上，形成一個(gè)直徑為20厘米的圖形亮斑，那么該透鏡的焦距為 。3、一直徑為d的廣口瓶，當(dāng)瓶?jī)?nèi)無(wú)液體時(shí)眼睛視線(xiàn)固定在某位置能看到瓶側(cè)壁上離瓶口處的A點(diǎn)，如下圖，瓶?jī)?nèi)注滿(mǎn)透明液體后，眼睛視線(xiàn)位置不變，那么可看到離瓶口處的B點(diǎn)，那么該液體的折射率為 。4、放映幻燈時(shí)，屏幕與膠片的距離是10cm，幕上所成的像高是物高的49倍，假設(shè)將幻燈機(jī)的鏡頭視為凸透鏡，那么該透鏡的焦距等于 厘米。5、水深為，一根長(zhǎng)直棍豎直插入水中到底，露在水面上的局部長(zhǎng)為L(zhǎng)，陽(yáng)光與水面成角照射到水面上，水的折射率為，直棍在水底的陰影的長(zhǎng)度為 。三、計(jì)算題：1、薄凸透鏡的焦距，一發(fā)光點(diǎn)在主軸上某點(diǎn)，成像在同側(cè)焦點(diǎn)上，求：〔1〕發(fā)光點(diǎn)與透鏡的距離是多少？〔2〕放大率為多大？2、如下圖，折射率為直角玻璃棱鏡中，，入射光線(xiàn)垂直于AB面，畫(huà)出光路圖并求光線(xiàn)最后從棱鏡射入空氣時(shí)的折射角多大？3、點(diǎn)光源位于凸透鏡左方的主軸上，距光心24cm處，在透鏡右方24cm處將一光屏垂直放在主軸上，那么屏上出現(xiàn)與透鏡面積等大的光斑，求凸透鏡的焦距。4、在透鏡的主光軸上放一物體，當(dāng)它分別距光心10cm和5cm時(shí)，都能得到該物體同樣倍數(shù)的像，求： 〔1〕像的放大倍數(shù)；〔2〕透鏡的焦距。[答案]：一、選擇題： 1、CD 2、D