透镜及其应用

(45分钟　100分)

一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)

1.(2013·徐州中考)如图是把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到的情形,由此可以判断镜片是(　　)　　21*cnjy*com

A.凸面镜　　　　　　　　 B.凹面镜

C.凸透镜 D.凹透镜

2.(2012·烟台中考)在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,调节的方法是(　　)

A.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏靠近透镜移动

B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动

C.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动

D.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏靠近透镜移动

3.(2012·咸宁中考)物体AB通过凸透镜成像如图所示,利用这一成像规律制造的光学仪器是(　　)

A.照相机 B.放大镜 C.幻灯机 D.潜望镜

4.小翔周末与兴趣小组一起去参加活动,在用手机给同学们拍合影时,发现同学们已经占满手机取景显示画面,但左边的小明没有在画面中完整出现,为了让他也完全拍进照片,应该怎样调整(　　)

A.手机远离同学 B.手机靠近同学

C.手机适当向左移 D.手机适当向右移

5.如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。拿走近视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作正确的是(　　)版权所有

A.将蜡烛远离凸透镜 B.将光屏远离凸透镜

C.将光屏靠近凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时远离凸透镜

6.(2013·雅安中考)张宁用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、光屏位置如图乙时,在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是(　　)21cnjy.com

A.凸透镜的焦距是30cm

B.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所成像的特点相同

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.(多选)对下列四幅图阐述正确的是(　　)

A.甲图：近视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正

B.乙图：远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正

C.丙图：显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪的镜头

D.丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机的镜头

二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共22分)

8.如图是微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端的A部分相当于　　　　,对光有　　　　作用。

9.将一物体分别放在甲、乙两凸透镜前等距离处,通过甲透镜成缩小的像,通过乙透镜成放大的像,由此可推断,甲透镜的焦距　　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)乙透镜的焦距。

10.(2013·连云港中考)谷歌公司推出了一款“谷歌眼镜”,它是一个戴在眼睛上的微型电脑。如图所示：使用时要盯着眼前12mm处的镜片屏幕,上网阅读、观看视频等。它的推出让人惊叹科技的进步,但也带来诸如电磁辐射等负面影响,长期使用还会导致近视。近视眼看远处物体时像成在视网膜的　　　　(选填“前方”或“后方”),需要佩戴　　　　(选填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正。2-1-c-n-j-y

11.(2013·湛江中考)我市湖光岩地质公园因湖水清澈可鉴,有“镜湖”之称,是由于光在水面发生　　　　(选填“镜面”或“漫”)反射。水族馆里的小金鱼在球形鱼缸中供游客观赏,球形鱼缸起到了　　　　的作用,我们看到的小金鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的　　　　(选填“实像”或“虚像”)。

12.小彤在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧,如图所示。为了找到烛焰清晰的像,小彤应将光屏向　　　　　(选填“左”或“右”)移动。小彤将光屏移到某一位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,则该像是　　　　(选填“实”或“虚”)像。小彤将点燃的蜡烛移动到光具座上35cm刻线处,移动光屏可以再次在光屏上观察到烛焰清晰的像,这一实验现象可以说明　　　　(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点。

三、作图题(8分)

13.(2013·梅州中考)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的两个焦点,请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S′。

四、实验探究题(本大题共3小题,共35分)

14.(13分)(2013·咸宁中考)在“探究——凸透镜成像规律”的实验中：

(1)如图甲所示,调节烛焰、　　　　　中心和光屏中心,使之在一条与光具座平行的直线上;

(2)实验时,蜡烛随着燃烧而变短,光屏上的像将向　　　　　(选填“上”或“下”)移动;

(3)点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d四个不同的位置,如图乙所示,其中蜡烛放在　　　　　处所得到的实像最小;放在　　　　处得到正立的虚像;在　　　　

处的成像规律是放大镜的原理;

(4)照相机的镜头相当于一个凸透镜。如图丙是我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛,如果要让像更大一些,镜头焦距应该调得　　　　　(选填“较大”或“较小”)。

15.(12分)(2013·宜昌中考)小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图所示。

(1)测得焦距小于10cm的是图　　　　,模拟近视眼的是图　　　　。

(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是　　　　图。

(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度

　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)0.05mm,此镜片对光有　　　　(选填“会聚”或“发散”)作用。

16.(10分)(2012·包头中考)某同学在探究凸透镜成像规律时,用如图所示的装置在光屏上得到一个清晰的像A,接着他保持蜡烛的位置不变,用另一个焦距为f′的凸透镜代替原来焦距为f的凸透镜并保持透镜的位置不变,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像B,观察实验现象,他发现像B比像A变大了。

(1)根据上述实验可以判断f′与f大小关系是　　　　　　　　。

(2)在光屏上得到清晰的像B之后,保持透镜的位置不变,将光屏向右移动一小段距离,为在光屏上得到清晰的像,蜡烛应向　　　　　　移动。

(3)由实验可知：当用变焦照相机拍照时,如果想使被拍摄景物的像变大些,应调节相机的焦距变　　　些。

【拓展提升】

小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系,为了进一步探究,他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。

(1)实验开始前,首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在　       。

(2)下表是小华同学实验时记录的几组数据：

实验次数

物距u/cm

像距v/cm

物高l/cm

像高h/cm



1

35

14

 5

2



2

30

15

5

2.5



3

20

20

5

5



4

15

30

5

10



5

12

60

5

25



根据表中数据,完成下列问题：

①该凸透镜的焦距为　　　　　cm。

②从表中的数据可以看出,当像距小于物距时,像高与物高的比值　　　　　

(选填“大于”或“小于”)1;当像距大于物距时,像高与物高的比值　　　(选填“大于”或“小于”)1。21·cn·jy·com

③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系。他的结论是　                                           。

答案解析

1.【解析】选D。本题考查透镜的种类。由题图可知,光线可以透过镜片,则镜片只能是透镜,A、B错误;题图中太阳光透过镜片后变暗,说明镜片对太阳光有发散作用,可判定镜片是凹透镜,C错误,D正确。

2.【解析】选A。物体通过凸透镜在光屏上成清晰、放大的像的条件是物距大于一倍焦距小于二倍焦距,这时像距大于二倍焦距;成清晰、缩小的像的条件是物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。所以,物体应远离凸透镜,光屏应靠近凸透镜。故选A。

3.【解析】选B。本题考查凸透镜成像规律及应用。照相机所成像是倒立缩小的实像,图中所成像为正立放大的虚像,A不符合题意;放大镜物距在一倍焦距内,所成像是正立放大的虚像,B符合题意;幻灯机所成像是倒立放大的实像,图中所成像为正立放大的虚像,C不符合题意;潜望镜是平面镜,而图中为凸透镜,D不符合题意。故选B。

4.【解析】选A。本题考查照相机的调节。由题意,小明没有在画面中完整出现,说明其他同学的像大了,为了让小明也完全拍进照片,应将其他同学的像变小,根据“物近像远像变大,物远像近像变小”,故手机远离同学。www.21-cn-jy.com

5.【解析】选C。本题考查近视眼的成因。近视镜是凹透镜,凹透镜有发散光线的作用,拿走近视镜后,通过凸透镜的光线比以前会聚得要早了,像距更小了,因此要得到清晰的像,需将光屏靠近凸透镜。故选C。【来源：21·世纪·教育·网】

6.【解析】选B。本题考查凸透镜成像特点的应用。平行于凸透镜主光轴的光线会聚在凸透镜另一侧焦点处,故凸透镜的焦距为30cm-20cm=10cm,A错;由图乙知蜡烛在一倍焦距与二倍焦距之间,成的是倒立放大的实像,B正确;照相机成像是利用物体在二倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,C错;将蜡烛远离凸透镜,保持凸透镜位置不变,这时是物距增大,像距应减小,故D错。21·世纪*教育网

7.【解析】选C、D。本题考查了近视眼、远视眼的成因及矫正和凸透镜成像的应用。近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正,远视眼成像在视网膜后,用凸透镜矫正,故A、B错误;显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,利用目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜;利用物镜成倒立、放大的实像,相当于投影仪的镜头,故C正确。天文望远镜的目镜和物镜也都是凸透镜,首先利用物镜成倒立、缩小的实像,然后再利用目镜成正立、放大的虚像,所以物镜相当于照相机的镜头,目镜相当于放大镜,故D正确。故选C、D。www-2-1-cnjy-com

8.【解析】本题考查透镜对光线的作用。小灯泡前端的A部分设计成向外凸出的形状,目的是利用凸透镜对光线有会聚作用这一特点,从而使手电筒在使用时亮度增加。【出处：21教育名师】

答案：凸透镜　会聚

9.【解析】本题考查凸透镜成像的规律。物体距离凸透镜的距离相同,则物距相等。通过甲凸透镜成缩小的像,则u>2f甲。通过乙凸透镜成放大的像,则f乙<u<

2f乙,f甲<f乙。

答案：小于

10.【解析】本题考查近视眼的成因和矫正。近视眼看远处的物体时,像成在视网膜前方,要想看清楚,需将光线发散,要佩戴凹透镜来矫正。2·1·c·n·j·y

答案：前方　凹透镜

11.【解析】本题考查光现象和凸透镜成像的知识。湖水清澈可鉴,说明光线在水面发生镜面反射;球形鱼缸相当于凸透镜,在这里起到了放大镜的作用;放大镜成正立、放大的虚像。21教育网

答案：镜面　放大镜　虚像

12.【解析】本题考查凸透镜成像规律及其应用。由题图可知,物距u=50cm,由u>2f,故此时凸透镜成倒立、缩小的实像,像距v的范围应为：f<v<2f,即10cm<【版权所有：21教育】

v<20cm,要得到烛焰清晰的像,光屏应移至光具座上60cm和70cm刻线之间,所以小彤应将光屏向左移动;能在光屏上呈现的像均为实像,故小彤将光屏移到某一位置时,光屏上呈现的烛焰清晰的像是实像;当蜡烛移动到光具座上35cm刻线处时,物距u′=15cm,此时f<u′<2f,成倒立、放大的实像,这是幻灯机的成像原理。21教育名师原创作品

答案：左　实　幻灯机

13.【解析】本题考查凸透镜三条特殊光线的作图。平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点;过光心的光线传播方向不变;从焦点发出的光线,过凸透镜后平行于主光轴。由光源发出经过凸透镜的光线会聚到像点。【来源：21cnj*y.co*m】

答案：

14.【解析】本题考查凸透镜的成像特点及应用。(1)实验前应该将烛焰、凸透镜、光屏中心调到同一水平线上,使像成在光屏中央;(2)由于光屏上的实像是倒立的,当烛焰向下运动时,像应该向上运动;(3)成实像时,物距越大,像越小,所以a处的实像最小;在一倍焦距内成正立放大的虚像,这也是放大镜的工作原理;(4)在相同条件下,镜头的焦距越大,凸透镜越薄,所成的放大的像越不容易变形,所以为了使像更大一些,镜头焦距应该调得较大。21*cnjy*com

答案：(1)凸透镜　(2)上　(3)a　d　d　(4)较大

15.【解析】本题主要考查了凸透镜成像的规律以及近视眼、远视眼和它们的矫正的知识。凸透镜的焦距与它的曲度有关,凸透镜的曲度越大,焦距越短;近视就是由于晶状体的曲度变大,焦距变小或者眼球的前后径变长成像在视网膜的前面形成的。不同焦距的凸透镜,如果物距相同,焦距越长,则像距也会越大。矫正近视眼应该佩戴凹透镜,而凹透镜的特点是中间薄边缘厚。

答案：(1)乙　乙　(2)丙　(3)大于　发散

16.【解析】本题考查了凸透镜成像的实验。(1)替换后,物体在相同位置成的像变大,说明透镜的放大倍数变大了,现在的凸透镜的焦距比较大,即f′>f;(2)根据凸透镜成像的规律,物体像距变大,物距必须变小,所以蜡烛应该向右移动;(3)为了得到放大的像,在物距不变的情况下,应该换用更大的焦距进行拍摄。

答案：(1)f′>f　(2)右(或透镜)　(3)大

【拓展提升】

【解析】本题考查凸透镜成像规律实验探究的相关问题。(1)为了能使像呈在光屏的中心,必须调节发光体、凸透镜、光屏的位置,使它们的中心位置大致在同一高度。

(2)①由表中第3次实验的数据,物距等于像距,物像等大,可知,此时u=2f=20cm。则f=10cm。即该凸透镜的焦距为10cm。

②因第1、2次实验中像距小于物距,则
<1,
<1,所以当像距小于物距时,像高与物高的比值小于1;同理当像距大于物距时,
=2>1,
=5>1,所以,当像距大于物距时,像高与物高的比值都大于1。

③第1次实验中像高与物高的比值：
,像距与物距的比值：
=
,

第2次实验中像高与物高的比值：
=
,像距与物距的比值：
=
,

第3次实验中像高与物高的比值为1;像距与物距的比值也是1,

第4次实验中像高与物高的比值：
=2,像距与物距的比值也是2,

第5次实验中像高与物高的比值为5,像距与物距的比值也是5,则由此可得出结论：像高与物高的比值和像距与物距的比值相等。

答案：(1)同一高度　(2)①10　②小于　大于

③像高与物高的比值和像距与物距的比值相等