中考物理复习专题3 透镜及其应用Word文件下载.docx
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答案:
(1)35
(2)见图3-2所示。
【例2】(2005重庆)当小玲在观察阳光通过甲、乙两个眼镜在地面上形成的光斑时,发现两个眼镜形成的光斑不同。
阳光通过眼镜甲形成的光斑中间较四周亮,而阳光通过眼镜乙形成的光斑中间较四周暗,由此可以判断眼镜甲是_______透镜,眼镜乙是_______透镜。
阳光通过眼镜甲形成的光斑中间较四周亮,说明眼镜甲对光线有会聚作用,所以甲是凸透镜;
阳光通过眼镜乙形成的光斑中间较四周暗,说明眼镜乙对光线有发散作用,所以乙是凹透镜。
此题考查的是凸透镜和凹透镜的区分,属于基础知识,但并不是让同学们背定义,而是放在具体的生活情景。
此题是对新课标“认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用”目标的落实。
凸凹
二、凸透镜成像的规律
学习本考点,我们要明确的重点内容是理解凸透镜成像的规律,并能用来解决一些简单的问题。
重点是凸透镜成像的规律的识记与实际应用。
这一专题的重点就是做好凸透镜成像规律的实验,大家在复习时可以亲自动手再做一做,在对几种成像情况进行比较的基础上理解和记忆成像规律,这是做对题的关键。
【例3】(2006河南)在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图3-3所示时,光屏上能成一个清晰的像,则()
图3-3
A.所成的像是正立缩小的实像
B.所成的像是倒立缩小的实像
C.把凸透镜向左移动,调整光屏的位置,得到的像变小
D.把凸透镜向右移动,调整光屏的位置,得到的像变小
从图3-3中我们可以看出,烛焰在凸透镜的焦距和2倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,应该成倒立放大的实像,故选项A和B都是错误的。
若把凸透镜向左移动,实际上是烛焰离透镜的距离(物距)变小,调整光屏的位置,得到的像将变大,故选项C是错误的。
若把凸透镜向右移动,实际上是烛焰离透镜的距离(物距)变大,调整光屏的位置,得到的像将变小,所以应选D。
在考查本知识点时,以前的考题经常是凸透镜的位置不变,改变蜡烛的位置,而此题改变提问的角度,由于思维定势学生很容易做错,应注意审题。
此题是对新课标“探究并知道凸透镜成像的规律”目标的落实。
D
【例4】(2005江苏连云港)如图3-4是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。
若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则()
图3-4
A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像
B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像
C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像
D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像
当前位置可以在光屏上得到与物体等大的像,说明物距在2倍焦距处,即焦距是15cm。
若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则物距变为10cm,小于焦距。
根据凸透镜成像的特点可知,此时在光屏上是不成像的。
三、生活中的透镜
学习本考点,我们要明确的重点内容是:
了解放大镜、显微镜、望远镜、照相机等光学仪器的用途。
重点是它们各自的工作原理及成像特点。
难点是用已知的科学规律解释具体问题。
同学们要把凸透镜成像规律理解后记准、记牢,可以采用“图示法”“表格法”“口诀法”来记忆。
特别是“当凸透镜成实像时,物距变大,像距就变小,像也变小;
物距变小,像距就变大,像也变大”经常用到,很多有关照相机、投影仪等试题都要用到它,真正做到实验结论和生活实际相结合。
有关显微镜、望远镜的试题较少,可粗略了解。
【例5】(2006江西)有三个焦距都是20cm的凸透镜,小明利用它们做了一些简易光学器材,第一个做成了简易照相机,拍摄了墙上的一幅画;
第二个做成了一台投影仪,演示了一张幻灯片;
第三个直接作放大镜用,观察了一只小昆虫。
使用过程中,下列对应关系连线正确的是()
照相机的原理是:
当物距大于凸透镜二倍焦距时,成倒立缩小的实像。
投影仪的原理是:
当物距在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像。
放大镜的原理是:
当物距小于凸透镜焦距时,成正立放大的虚像。
本题中三个凸透镜的焦距都是20cm,不难推断出选项C是正确的。
此题是对新课标“尝试用已知的科学规律去解释某些具体的问题”目标的落实。
C
【例6】(2005四川攀枝花)班上照集体照时,发现有同学没在取景框中,此时应将照相机________(填“靠近”或“远离”)同学们,并将相机的镜头和底片间的距离________(填“伸长”或“缩短”)。
有同学没在取景框中,说明此时照相机离同学太近,成的像太大,为了让全部同学都在取景框内,则须使成的像小些,根据成像规律,像要变小,像距也要变小,而物距必须变大,即让照相机远离同学,同时缩短相机的镜头和底片间的距离,这样就可以使全班同学都在取景框中了。
远离缩短
四、眼睛与眼镜
眼睛的简单构造和眼睛视物的基本原理,近视眼、远视眼的成因及其矫正的方法。
重点是近视眼、远视眼的成因及其矫正的方法。
这个考点在中考中大多以图片形式出现,让同学们判断近视眼或远视眼及矫正方法。
近视眼将清晰的像成在视网膜前,用凹透镜矫正;
远视眼将清晰的像成在视网膜后,用凸透镜矫正。
如何矫正近视眼和远视眼易混淆,应在理解后记忆。
【例7】(2006浙江杭州)高老师戴着眼镜正在批作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,高老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼。
下列说法正确的是()
A.高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜
B.高老师是近视眼
C.高老师不戴眼镜看近物时,物像会成在视网膜前方
D.高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大
从题意中可以看出,高老师是有眼睛缺陷的,要靠戴眼镜来矫正视力。
若他不戴眼镜看不清近处的作业本,但可以看清远处的学生,由此我们知道他是远视眼。
远视眼的晶状体太薄,屈光能力太弱,或者眼球的前后方向上太短,因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑。
为了矫正远视眼,使它能像正常眼那样把近处射来的平行光会聚到视网膜上,应该用适当的凸透镜做眼镜,因此选项A正确。
此题是对新课标“了解凸透镜成像的应用”目标的落实。
A
【例8】(2005北京海淀区)在探究近视眼视力矫正问题时用图3-5的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,右侧内壁相当于视网膜。
图3-6中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的的是()
图3-5图3-6
近视眼产生的原因是由于晶状体太厚,屈光能力太强,成像在视网膜前方,矫正时利用凹透镜将光发散,从而使远处的物体在视网膜上成清晰的像。
历年真题
一、选择题
1.(2006江苏盐城)图3-7的光路图中,正确的是()
图3-7
根据几条特殊光线通过透镜后的情况可以得出正确答案。
(1)平行于主光轴的光线:
①经凸透镜后过焦点②经凹透镜后光线向边缘偏折;
(2)通过凸透镜焦点入射的光线,经凸透镜后跟主光轴平行。
2.(2006浙江杭州)如图3-8
(1)所示,把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。
这个像是图3-8
(2)中的()
(1)
(2)
图3-8
B
根据凸透镜成像规律可知,若物距大于凸透镜2倍焦距,则成的是倒立缩小的实像。
所以应选B。
3.(2006辽宁)某同学做“观察凸透镜成像”实验,如图3-9所示,P点到透镜的距离为两倍焦距,透镜和光屏的位置不变。
实验中可能看到的现象是()
图3-9
A.蜡烛放在A点时,光屏上会成明亮、清晰的像
B.蜡烛放在F点时,光屏上会成等大、清晰的像
C.蜡烛放在F点和O点之间,光屏上会成放大的虚像
D.蜡烛放在B点时,光屏上会成明亮、清晰的像
A点在透镜的两倍焦距以外,光屏在焦距和两倍焦距之间,所以蜡烛放在A点时,光屏上会成明亮、清晰的像。
蜡烛放在F点(焦点)时不成像;
放在F点和O点之间,会成放大的虚像,但不是在光屏上;
放在B点时,向左适当移动光屏,光屏上会成明亮、清晰的像,但题中的透镜和光屏的位置均不变,所以不能在光屏上成清晰的像。
4.(2006浙江绍兴)如图3-10甲、乙两图是显微镜下观察到的两个视野,分别被放大了100倍和400倍。
则观察时镜头的组合分别是()
图3-10
A.甲10倍和10倍、乙10倍和40倍
B.甲10倍和10倍、乙5倍和40倍
C.甲5倍和10倍、乙10倍和40倍
D.甲5倍和10倍、乙10倍和10倍
显微镜的放大倍数是指目镜的放大倍数乘以物镜的放大倍数,只有A组镜头的组合符合放大倍数要求。
5.(2006江西南昌)如图3-11所示是常见的近视眼和远视眼成像示意图,现要进行视力矫正,则下列判断及矫正措施正确的是()
图3-11
A.甲是近视眼的示意图。
需配戴凹透镜矫正
B.乙是近视眼的示意图。
需配戴凸透镜矫正
C.甲是远视眼的示意图。
D.乙是远视眼的示意图,需配戴凹透镜矫正
6.(2006江苏镇江)一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是()
A.像变大,像距变小B.像变大,像距变大
C.像变小,像距变小D.像变小,像距变大
将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中物距减小,根据凸透镜成像的动态特点:
物体沿主光轴移动时,物像关于凸透镜移动方向一致,即物体到凸透镜的距离(物距)减小,像到凸透镜的距离(像距)增大,且像的大小变大。
7.(2005重庆)为了制作一束平行光,班里的同学提出了以下的方法,你认为可行的方法是()
A.选用凹透镜并把一小灯泡放在凹透镜的焦点上
B.选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上
C.选用凹透镜并把一小灯泡放凹透镜的2倍焦点处
D.选用凸透镜并把一小灯泡放凸透镜的2倍焦点处
由于凸透镜具有会聚作用,且通过凸透镜焦点入射的光线,经凸透镜后跟主光轴平行。
8.(2005广东)有媒体报道:
在烈日下洗车,水滴所形成的效果会使车身局部产生高温现象,时间长了车漆便会失去光泽。
对这一现象的合理解释是()
A.水滴相当于平面镜,能使车漆发生反射而失去光泽
B.水滴相当于凸透镜,能使光聚在车身的局部产生高温
C.水滴相当于凹透镜,能使光聚在车身的局部产生高温
D.水滴相当于凸透镜,能发散光使车身的局部产生高温
由于凸透镜具有会聚作用,且平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,太阳光可以看成平行光,经凸透镜后会聚,使车身的局部产生高温。
9.(2005广西西宁)某兴趣小组的同学在研究凸透镜成像规律时,记录并绘制了物体离凸透镜的距离u,所成的实像到凸透镜的距离v之间的关系,如图3-12所示,则凸透镜的焦距为()
图3-12
A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm
从图像中可以看出,当物距是30cm时,像距也是30cm,根据凸透镜成像规律可知,此时物距恰在二倍焦距处,故焦距为15cm。
本题是对新课标“注意不同学科间知识与研究方法的联系与渗透”目标的落实,培养学生综合运用数学和物理的知识分析问题的能力。
10.(2005江苏南通)小明在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像。
小明又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质是()
A.倒立放大的实像B.正立放大的虚像
C.倒立缩小的实像D.倒立等大的实像
由“在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像”可知,此时蜡烛在大于2倍焦距处,光屏在1倍焦距和2倍焦距之间;
若“把点燃的蜡烛置于原来的光屏处”即蜡烛在1倍焦距和2倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,像应在大于2倍焦距处,且成倒立放大的实像。
11.(2005福建)某同学用焦距为10cm的凸透镜看邮票上的字,则凸透镜与邮票间的距离应()
A.大于10cmB.小于10cmC.等于10cmD.以上说法都不对
B
邮票上的字很小,用凸透镜看是为了放大字体,因此凸透镜与邮票间的距离应小于10cm。
12.(2005山东临沂)如图3-13所示,是在一些交通道路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器。
它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统,光学系统收集监控区域内的景物信息,光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的。
其光学系统的工作原理相当于()
图3-13
A.平面镜成虚像B.凸透镜成实像
C.显微镜D.凸透镜成虚像
监视器系统类似于摄像机,它的光学系统中装有凸透镜,其光学系统的工作原理与照相机的工作原理是相同的,都是利用凸透镜成实像的原理。
这道题体现了“注意学科渗透,关心科技发展”的新课标理念。
13.(2005广东云浮)放映幻灯时,银幕出现的画面是幻灯片上画面的()
A.正立放大的虚像B.倒立放大的实像
C.正立放大的实像D.等大倒立的实像
根据凸透镜成像的特点可知,幻灯机在影幕上成的像相对于幻灯片是倒立放大的实像,我们看到的影幕上的像相对于我们来说是正立的,那是因为放映时把幻灯片倒插在幻灯机中的原因。
14.(2005福建莆田)在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图3-14中的()
图3-14
当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,成的是正立放大的虚像,所以应选B。
15.(2005辽宁沈阳)人眼好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,如图3-15表示的是来自远处的光经小丽眼球折光系统得光路示意图。
下列分析正确的是[多选]()
图3-15
A.小丽是近视眼B.小丽是远视眼
C.应利用凸透镜矫正D.应利用凹透镜矫正
AD
从题图可以看出,来自远处的光经小丽眼球折光系统后,清晰的像成在视网膜的前方,说明是近视眼,须用凹透镜矫正,所以应选A、D。
此题是对新课标“了解近视眼和远视眼的成因与矫正办法”目标的落实。
16.(2005河北)小刚同学正在用显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞,显微镜的目镜有5×
和10×
两种,物镜有10×
和40×
两种,下列组合中观察到细胞数目最少的是()
A.目镜5×
,物镜10×
B.目镜10×
C.目镜5×
,物镜40×
D.目镜10×
物镜40×
在上述四种组合中,目镜10×
物镜40×
时放大倍数最大,故观察到细胞数目最少。
17.(2005广东梅州)下列连线不正确的是()
远视眼镜是凸透镜而不是凸面镜,近视眼镜是凹透镜而不是凹面镜,要注意分清。
二、填空题
18.(2006福建福州)从侧面观察圆形鱼缸中的金鱼,看起来比实际的金鱼大,这是因为圆形鱼缸相当于一个_________镜,看到的金鱼是放大的_________像。
凸透虚
圆形鱼缸灌水后相当于一个凸透镜,而金鱼在该凸透镜的焦距以内,这时凸透镜就是放大镜,对金鱼起放大作用,因此看到的是虚像。
19.(2006广西钦州)照相机的镜头相当于一个_________透镜(选填“凸”或“凹”);
用放大镜观察邮票时(如图3-16所示),看到的像是一个放大的_________像(选填“实”或“虚”)。
图3-16
凸虚
照相机利用的是凸透镜成倒立缩小实像的特点制成的,照相机的镜头相当于一个凸透镜。
用放大镜观察邮票时,看到的像是一个放大的虚像.
20.(2006广西桂林)如图3-17所示,请画出入射光线经过凸透镜后的折射光线。
图3-17
如下图所示
平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,通过凸透镜焦点入射的光线,经凸透镜后跟主光轴平行。
21.(2005江苏徐州)如图3-18所示,是赵强同学用蜡烛、凸透镜和光屏研究凸透镜成像规律的实验装置,其中还需要调整的是:
______________调整后烛焰能在光屏上成_______立的实像,若想使像变大,应将蜡烛向_______移。
图3-18
降低光屏的高度倒右
为了让凸透镜所成的像能完整地呈现出来,要求烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,故此题中应降低光屏的高度;
图中的蜡烛在大于凸透镜的2倍焦距处,所以在光屏上成倒立的实像;
若想使像变大,像距即变大,物距应变小,所以应将蜡烛向右移。
22.(2005河北)用照相机拍照时,人到镜头的距离应远远_______镜头的焦距(选填“大于”或“小于”),如图3-19所示,人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个_______透镜,外界物体在视网膜上所成的像是_______的实像(选项“正立”或“倒立”)。
图3-19
大于凸倒立
照相机的原理是“当物距大于2倍凸透镜焦距时成倒立缩小的实像”,因此人到镜头的距离应远远大于镜头的焦距;
晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。
23.(2005辽宁沈阳)如图3-20所示,蜡烛在光屏上成一个清晰的像,这个像是_______(选填“倒立”或“正立”)_______(选填“放大”或“缩小”)的实像。
照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,与上述成像情况一致的是_______。
如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动中间的凸透镜,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,则应向_______移动凸透镜(选填“左”或“右”)。
图3-20
倒立放大投影仪右
在光屏上成的像都是倒立的;
从图中可以看出物距小于像距,因此像是放大的;
若把凸透镜向右适当移动,当物距大于2倍焦距时则可在光屏上出现一个明亮清晰的缩小的像。
24.(2005江苏泰州)在练习调节教学投影仪(参见图3-21)的实践活动中,小明通过调节,使屏幕上出现了清晰画面。
这时,教室后排同学要求他将屏幕上的画面再调得大一些。
为此,小明的操作应当是:
适当________(填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向_________(填“上”或“下”)移动。
图3-21
增大下
当凸透镜成实像时“物距变小,像距变大,像也变大”的特点,不难得出正确结论。
此题是对新课标“了解凸透镜的应用”目标的落实。
25.(2005湖北黄冈课改区)如图3-22是简易天文望远镜的内部结构。
远处的物体经过物镜成一个的_______实像,落在目镜________的位置;
这个实像经过目镜成一个正立________像。
如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的________(选填“近视”或“远视”)镜片来代替。
图3-22
倒立缩小一倍焦距以内放大的虚远视
远处物体的位置在2倍焦距以外,经过物镜成一个倒立缩小的实像;
落在目镜一倍焦距以内,以便经过目镜成一个正立放大的虚像;
天文望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,所以可用远视镜片来代替。
此题最后一问让学生以身边的东西做物理实验,使学生感觉到物理就在身边,运用身边的物品可以做出许许多多的物理实验,从而大大激发了学生的学习兴趣,培养了学生想实验、敢实验、会实验的能力。
三、实验讨论
26.(2006江苏南京)小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
如图3-23所示:
图3-23
(1)要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向________调整(选填“上”或“下”);
(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是________cm;
(3)接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向________移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在屏上得到倒立、________、清晰的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”)。
下7.5左缩小
(1)在“探究凸透镜成像的规律”时,为了让像成在光屏的中央,应该使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心大致在同一高度,所以应将光屏向下移动。
(2)根据凸透镜成像规律可知,当物距等于二倍焦距时成等大的实像,故本题透镜焦距为7.5cm。
(3)若使烛焰向左移动5cm,则物距变成20cm,大于二倍焦距,成倒立缩小的实像。
另外根据凸透镜成像规律可知,若物距增大时,像距将减小,故应将光屏向左移动。
27.(2006福建福州)请仔细阅读下文,按要求回答问题。
人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机。
眼睛与照相机的不同之处是:
人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的________、缩小的实像,如图3-24所示;
普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。
由眼睛的调节作用所能看清的最远点,叫远点,正常眼的远点在极远处。
眼睛所能看清的最近的点,叫近点,正常眼的近
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