第五章

透镜及其应用复习
第五章┃透镜及其应用
第五章┃透镜及其应用
1．凸透镜与凹透镜：中间　 　，边缘　　的透镜称为凸透镜；中间　　，边缘　　的透镜称为凹透镜。例如近视眼镜是一个凹透镜；而远视眼镜是一个凸透镜。
2．基本概念：(1)主光轴：通过透镜两个球面球心的直线。
(2)光心：透镜主光轴上有个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向　 　，这个点叫光心。
(3)焦点：①凸透镜焦点：　 　于主光轴的光通过凸透镜后会聚在主光轴上的点叫凸透镜的焦点(实焦点)。
厚
薄
薄
厚
不变
平行
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②凹透镜焦点：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后光线的　反向延长线　会聚在主光轴上的点叫凹透镜的焦点(虚焦点)。
(4)焦距： 　 　到透镜　 　的距离叫做焦距(用f表示)。
3．透镜对光线的作用：凸透镜对光线有　 　作用，因此凸透镜又称为　 　透镜；凹透镜对光线有　 　作用，因此凹透镜又称为　 　透镜。例如近视眼镜对光线具有发散作用，远视眼镜对光线具有会聚作用。
焦点
光心
会聚
会聚
发散
发散
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4．凸透镜焦距测量：用凸透镜正对太阳光(太阳光近似看作平行光线)，将白纸在透镜另一侧来回移动，找到白纸上最　小　最　　的点；用刻度尺量出　 　到　 　的距离即为凸透镜的焦距。
5．探究凸透镜成像规律：(1)在探究实验前，要调节
　 　、 　 　、　 　的中心大致在同一
　　 上。
亮
白纸
凸透镜
烛焰
凸透镜
光屏
高度
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(2)规律：当u>2f时，f2f，成　 　、　 　的　 　像，　 　、　 　就是利用这个原理工作的；当u　 　就是利用这个原理来工作的。
6．近视眼与远视眼：近视眼利用　 　来进行矫正；远视眼利用　 　来进行矫正。
倒立
缩小
实
照相机
倒立
等大
实
倒立
放大
实
投影仪
幻灯机
正立
放大
虚
放大镜
凹透镜
凸透镜
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典例1：凸透镜、凹透镜对光线的作用
例1　请在图5－1中画出入射光线或折射光线。
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知识归纳
三条特殊光线：(1)凸透镜：平行于主光轴的光线经凸透镜折射以后，穿过焦点；过光心的光线传播方向不改变；过焦点的光线经凸透镜折射以后平行于主光轴射出。
(2)凹透镜：平行于主光轴的光线经凹透镜折射以后，折射光线的反向延长线穿过焦点；过光心的光线传播方向不改变；向着焦点的光线经凹透镜折射以后平行于主光轴射出。
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典例2：照相机、投影仪(幻灯机)、放大镜成像原理及特点
例2　透镜在生活中应用广泛，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜都用到了________(选填“凸”或“凹”)透镜，不同的是照相机与投影仪成的是________像，放大镜成的是_____________________________________________________
像(均选填“虚”或“实”)。如图5－3A、B所示是一辆汽车经过十字路口时，摄像头先后拍下的两张照片，可以看出汽车是________摄像头(选填“靠近”或“远离”)。
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知识拓展
凸透镜既可以成实像，也可以成虚像，像可以是放大的，也可以是缩小的。“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小(实像)”，当凸透镜成实像时，遵循“物近像远像变大”的规律，当凸透镜成虚像时，遵循“物近像近像变小”的规律，例如用放大镜观察物体时，欲使看到的更大些，应将凸透镜远离物体(在凸透镜焦距以内)。
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典例3：探究凸透镜成像规律
例3　在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
(1)让凸透镜正对着太阳，通过透镜的太阳光能聚集于一点，测得该点到凸透镜中心的距离是10 cm，则该凸透镜的焦距为________cm。
(2)如图5－4所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在桌面上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一________、同一直线上。
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(3)某实验小组测得的数据如下表所示。由表中数据分析得知：当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、__________的实像。该实像________(选填“能”或“不能”)直接用光屏承接。
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知识拓展
对凸透镜焦距的测量可以采用题目中借助太阳光的方法测量，还可以利用凸透镜成像规律中物体在二倍焦距处，能够成等大实像来测量，当物体成倒立等大的实像时，物距为焦距的二倍，算出即可。
典例4：近视眼与远视眼的判断与矫正
例4　(多选)如图5－5所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是(　　)
A．图①能够说明远视眼的成像原理，图③给出了远视眼的矫正方法
B．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
C．图①能够说明近视眼
的成像原理，图③给出了
近视眼的矫正方法
D．图②能够说明近视眼
的成像原理，图④给出了
近视眼的矫正方法
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D
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2．物体通过凸透镜可以在光屏上形成倒立放大的实像，下列哪个光学仪器应用了这种成像原理(　　)
A．照相机 B．放大镜
C．幻灯机 D．汽车后视镜
[答案] C
3．把凸透镜正对着太阳光，可在距透镜20 cm处得到一个最小最亮的光斑。若将一物体放在此透镜前50 cm处，可在光屏上得到一个(　　)
A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像
C．倒立、放大的实像 D．倒立、等大的实像
[答案] B
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4．如图5－7所示的情景中，不是由于光的折射形成的是(　　)
C
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5．如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图5－8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．a　　B．b　　C．c　　D．d

[答案] B
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6．某物体放在凸透镜前25 cm处时，在光屏上得到了物体倒立缩小的清晰实像，则该凸透镜的焦距可能是(　　)
A．20 cm B．25 cm C．16 cm D．8 cm

[解析] D　凸透镜成倒立缩小的实像的条件是物距在2倍焦距以外，即25 cm大于2f，所以焦距小于12.5 cm，选项中符合条件的只有D。
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7．把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑。若用此透镜来观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应(　　)
A．大于10 cm
B．小于10 cm
C．大于20 cm
D．在10 cm和20 cm之间

[答案] B
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8．如图5－9所示是近视眼看物体的示意图。从图中可知，眼睛近视是因为(　　)
A．晶状体太厚，折光能力太弱
B．晶状体太厚，折光能力太强
C．晶状体太薄，折光能力太弱
D．晶状体太薄，折光能力太强

[答案] B
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9．人眼是世界上最精密的________(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)，如果与课堂上“探究凸透镜成像的规律”实验对比，晶状体相当于实验中的________，视网膜相当于实验中的________。只有成像在视网膜上才会看清物体；小莉看不清黑板上的字，她向黑板靠近几步就看清了，说明她是________(选填“近视”或“远视”)眼。如果小莉仍坐在原位，为了使物体的像刚好落在小莉的视网膜上，她应该配戴适当度数的用________透镜制作的眼镜来矫正视力。

[答案] 照相机　凸透镜　光屏　近视　凹
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10．图5－10中的入射光线平行于凸透镜的主光轴，画出经凸透镜后的折射光线。
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1．关于实像与虚像的说法中，正确的是(　　)
A．虚像总是放大的，实像总是缩小的
B．虚像总是倒立的，实像总是正立的
C．虚像只能通过眼睛观察，实像通过光屏后也可看到
D．光的反射成虚像，光的折射成实像

[答案] C
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2．把凸透镜正对着太阳光，可在距凸透镜15 cm处得到一个最小最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜前20 cm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
[答案] A
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3．某同学用焦距为15 cm的凸透镜做成像实验。将蜡烛放在距凸透镜25 cm处的主光轴上，则在凸透镜的另一侧光屏上得到一个(　　)
A．正立、放大的虚像
B．倒立、放大的实像
C．正立、缩小的虚像
D．倒立、缩小的实像

[答案] B
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4．小红在照相馆拍完全身像后又想拍一张同样尺寸的半身照，这是摄像师重新调整照相机的正确方法是(　　)
A．照相机向前移，镜头向前伸
B．照相机向前移，镜头向后缩
C．照相机向后移，镜头向前伸
D．照相机向后移，镜头向后缩

[答案] A
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5．将物体放在离凸透镜30 cm处，恰好能在光屏上得到一个等大的清晰的像；当物体放在离凸透镜10 cm处，并移动光屏，在光屏上成(　　)
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的虚像
D．无像

[答案] D
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6．在“探究凸透镜的成像规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30 cm处，光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。则该凸透镜的焦距可能为(　　)
A．10 cm B．15 cm
C．20 cm D．30 cm

[答案] A
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7．如图5－12所示，请把蜡烛火焰经过透镜折射后成的火焰像在适当位置画出。
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1．小岩同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现：当他把蜡烛放在距凸透镜40 cm处时，在光屏上得到一个清晰等大的像。此凸透镜的焦距是________cm，如果将蜡烛再远离凸透镜10 cm，能成倒立、________的实像。
[答案] 20　缩小
2．无人售票车上都安装了“车载电视监控器”，该装置中的摄像头的工作原理相当于____透镜成实像。
[答案] 凸
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3．如图5－14所示是用一个光源、凸透镜和光屏所组成的眼睛模型示意图，模型中的凸透镜相当于晶状体，右边的光屏相当于视网膜，其中，属于近视眼模型的是(　　)
[答案] C
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4．图5－15是照相机镜头成像原理示意图。在图中所标的a、b、c三点中，点________表示凸透镜的焦点。吴力在家里的阳台上用数码相机(焦距可调)拍摄下了株洲天元大桥美丽的夜景，如图5－16甲、乙所示。结合图分析可知，拍摄照片________时，镜头焦距调的较大。
5．某同学探究“视力的矫正原理”，如图5－17所示。他在实验中观察到如下现象：①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊；只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。②将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。
(1)分析实验现象可知：甲、乙两个眼镜中，________是凸透镜，________是凹透镜。
(2)在实验现象①和②中，属于近视眼矫正原理的是________，属于远视眼矫正原理的是________。(填写实验现象序号)
6．如图5－18所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上有一椭圆黑影，而其他部分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方相当于________透镜，而气泡与周边的水组成________透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？
________________________________________________________________________。
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1．下列现象中，属于描述光源的是(　　)
A．红光满面　　　　　B．金光闪闪
C．火光冲天 D．波光粼粼

[答案] C
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2．以下各物体，属于光源的是(　　)
D
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3．同学们在学习光现象的过程中有许多说法，我们从中选出四种：
①光年是一个非常大的时间单位
②“坐井观天，所见甚小”隐含了光的直线传播原理
③平静湖面上的“倒影”，说明平面镜成“与物等大正立的像”的规律不成立
④透过书桌上的玻璃板看玻璃板下面的字，看到的是字的虚像
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对这些说法正误的判断，都正确的是(　　)
A．①②③④都正确
B．①②④正确，③错误
C．②③正确，①④错误
D．②④正确，①③错误

[答案] D
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4．光线照射到平面镜上，若入射光线不动，使平面镜转动5°角，则反射光线与入射光线之间的夹角变化为(　　)
A．减小5°或增加5°
B．减小10°或增加10°
C．一定增加5°
D．一定减小

[答案] B
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5．在“探究凸透镜成像”实验中，烛焰在光屏上成一个清晰缩小的像，光屏离凸透镜的距离为20 cm；当蜡烛距凸透镜的距离为30 cm时，烛焰所成的像(　　)
A．只可能是倒立、缩小的实像
B．只可能是倒立、放大的实像
C．只可能是正立、放大的像
D．倒立放大、缩小或等大的实像都可能
[答案] D
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6．视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5 m，如图5－20所示，视力表与平面镜的距离是3 m，为满足测量要求，人与平面镜的距离应为(　　)
A．1 m　B．1.5 m　C．2 m　D．3 m
[答案] C
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7．在“探究光的反射规律”的实验中，如图5－21所示，平面镜M放在平板上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
第五章┃透镜及其应用
(1)本实验中硬纸板的作用是：___________________________________________。
(2)将有反射光线的硬纸板F向前(后)转动，观察在硬纸板F上是否还能看到反射光线？________，这样做的探究目的是：____________________________________________________。
(3)若沿BO向平面镜射入新的入射光线，则反射光线沿________方向射出，这说明：_________________________。
[答案] (1)显示光路
(2)不能　验证反射光线与入射光线和法线是否在同一平面内
(3)OA　在光的反射中，光路是可逆的
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8．现有一个气球、一盆水、几个玻璃杯、铅笔、钢尺、一块木质三合板、若干纸杯、若干橡皮筋、文具盒，利用以上器材能做哪些实验，写出三种，对每一种实验写出器材、现象及可得到的结论。
[答案] ①器材：气球。现象：用力吹破气球时发出声音。结论：说明振动能够发声。
②器材：两个纸杯、橡皮筋。现象：做一个土电话，两个人各拿一个纸杯对着纸杯小声讲话(在空气中听不到说话声)，两人能听到彼此的声音。结论：说明固体能够传声。
第五章┃透镜及其应用
③器材：钢尺。现象：将钢尺压在桌边，使它露出桌面不同的长度，并使之振动，听音调高低。结论：说明物体音调与振动频率有关。
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27．李明同学的妈妈发现李明自从上了初中以后，学习比原来更刻苦了，但也发现李明看书时眼睛与书的距离比正常情况越来越近了，请你在下列判断及矫正措施中选出正确的一项向李明同学说明(　　)
A．李明同学已患上近视眼，需要戴用凸透镜制成的眼镜
B．李明同学已患上近视眼，需要戴用凹透镜制成的眼镜
C．李明同学已患上远视眼，需要戴用凸透镜制成的眼镜
D．李明同学已患上远视眼，需要戴用凹透镜制成的眼镜

[答案] B
第五章┃透镜及其应用
28．凸透镜的焦距是10 cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜50 cm处移到15 cm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

[答案] B