8. 某同学制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度。当水凸透镜、蜡烛、光屏放置在如图所示的位置时,光屏上得到了烛焰清晰的像(未画出)。下列说法正确的是(

A.此时蜡烛到水凸透镜的距离小于透镜的2倍焦距
B.此时光屏上成倒立、放大的实像
C.模拟远视眼成因时,应从水凸透镜向外抽水
D.若向水凸透镜注水,则要将光屏远离透镜才能再次得到清晰的像
C
)。A.此时蜡烛到水凸透镜的距离小于透镜的2倍焦距
B.此时光屏上成倒立、放大的实像
C.模拟远视眼成因时,应从水凸透镜向外抽水
D.若向水凸透镜注水,则要将光屏远离透镜才能再次得到清晰的像
答案
8. C
解析
【分析】
要解答本题,需先确定物距和像距,再结合凸透镜成像规律、水凸透镜厚度与焦距的关系,以及远视眼成因逐一分析选项:
1. 确定物距和像距:由图可知,蜡烛在10cm刻度处,水凸透镜在40cm刻度处,光屏在55cm刻度处,因此物距$u=40cm-10cm=30cm$,像距$v=55cm-40cm=15cm$,此时$u>v$。
2. 分析A、B选项:根据凸透镜成像规律,当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,且$f<v<2f$,因此此时物距$u=30cm>2f$,成倒立缩小的实像,故A、B错误。
3. 分析C选项:远视眼的成因是晶状体太薄,折光能力太弱,导致像成在视网膜后方。要模拟远视眼,需减弱透镜的折光能力,向外抽水会使水凸透镜变薄,折光能力减弱,符合远视眼成因,故C正确。
4. 分析D选项:向水凸透镜注水时,透镜变厚,焦距变小,折光能力变强,像距会变小,因此需将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像,故D错误。
【解析】
根据图中刻度计算得:物距$u=40cm-10cm=30cm$,像距$v=55cm-40cm=15cm$,$u>v$。
凸透镜成像规律:当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,$f<v<2f$,因此此时物距大于2倍焦距,成缩小的实像,故A(物距小于2倍焦距)、B(成放大实像)错误。
远视眼成因是晶状体折光能力弱,像成在视网膜后,模拟时需减弱透镜折光能力,向外抽水使透镜变薄,折光能力减弱,符合远视眼成因,故C正确。
向水凸透镜注水,透镜变厚,焦距变小,折光能力增强,像距减小,需将光屏靠近透镜才能成像,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜焦距与厚度的关系、远视眼成因
【点评】
本题结合水凸透镜的特点,综合考查凸透镜成像规律的应用、透镜焦距的变化以及远视眼的成因,需要学生准确分析物距像距,理解注水抽水对透镜的影响,是一道综合性较强的光学题。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需先确定物距和像距,再结合凸透镜成像规律、水凸透镜厚度与焦距的关系,以及远视眼成因逐一分析选项:
1. 确定物距和像距:由图可知,蜡烛在10cm刻度处,水凸透镜在40cm刻度处,光屏在55cm刻度处,因此物距$u=40cm-10cm=30cm$,像距$v=55cm-40cm=15cm$,此时$u>v$。
2. 分析A、B选项:根据凸透镜成像规律,当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,且$f<v<2f$,因此此时物距$u=30cm>2f$,成倒立缩小的实像,故A、B错误。
3. 分析C选项:远视眼的成因是晶状体太薄,折光能力太弱,导致像成在视网膜后方。要模拟远视眼,需减弱透镜的折光能力,向外抽水会使水凸透镜变薄,折光能力减弱,符合远视眼成因,故C正确。
4. 分析D选项:向水凸透镜注水时,透镜变厚,焦距变小,折光能力变强,像距会变小,因此需将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像,故D错误。
【解析】
根据图中刻度计算得:物距$u=40cm-10cm=30cm$,像距$v=55cm-40cm=15cm$,$u>v$。
凸透镜成像规律:当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,$f<v<2f$,因此此时物距大于2倍焦距,成缩小的实像,故A(物距小于2倍焦距)、B(成放大实像)错误。
远视眼成因是晶状体折光能力弱,像成在视网膜后,模拟时需减弱透镜折光能力,向外抽水使透镜变薄,折光能力减弱,符合远视眼成因,故C正确。
向水凸透镜注水,透镜变厚,焦距变小,折光能力增强,像距减小,需将光屏靠近透镜才能成像,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜焦距与厚度的关系、远视眼成因
【点评】
本题结合水凸透镜的特点,综合考查凸透镜成像规律的应用、透镜焦距的变化以及远视眼的成因,需要学生准确分析物距像距,理解注水抽水对透镜的影响,是一道综合性较强的光学题。
【难度系数】
0.5
9.(生活情境)自动变色近视眼镜如图所示,其镜片中掺入了对紫外线非常敏感的特殊材料,紫外线照射越强,镜片的颜色会变得越深,镜片的透光度将

拓展探究
减弱
(填“增强”或“减弱”),从而避免强光对眼睛的伤害;当回到光照较弱的室内,镜片又会恢复到无色透明的状态;视力正常的同学戴上该眼镜时会感到有些眩晕,看周围物体也会变得模糊,这是因为该眼镜是凹
(填“凹”或“凸”)透镜制成的,戴上眼镜后,本来可以清晰成在视网膜上的像此时会聚到了视网膜的后
(填“前”或“后”)方。拓展探究
答案
9. 减弱 凹 后
解析
【分析】
首先根据题目中“紫外线越强,镜片颜色越深”的描述,颜色越深意味着透过镜片的光线越少,可判断透光度的变化;其次,近视眼镜的透镜类型及凹透镜对光线的作用,结合正常眼睛的成像特点,分析像的位置变化。
【解析】
1. 镜片颜色越深,能透过的光线越少,因此透光度将减弱;
2. 近视眼镜是由凹透镜制成的,凹透镜对光线有发散作用;
3. 视力正常的同学,物体的像原本成在视网膜上,戴上凹透镜后,光线被发散,导致像的会聚位置后移,即会聚到视网膜的后方,因此会感到眩晕、视物模糊。
【答案】
减弱 凹 后
【知识点】
透镜的作用、近视眼的成因
【点评】
本题结合生活中的变色近视眼镜,考查透镜相关知识,体现了物理与生活的联系,难度适中,需掌握透镜对光线的作用及近视眼的成像特点。
【难度系数】
0.6
首先根据题目中“紫外线越强,镜片颜色越深”的描述,颜色越深意味着透过镜片的光线越少,可判断透光度的变化;其次,近视眼镜的透镜类型及凹透镜对光线的作用,结合正常眼睛的成像特点,分析像的位置变化。
【解析】
1. 镜片颜色越深,能透过的光线越少,因此透光度将减弱;
2. 近视眼镜是由凹透镜制成的,凹透镜对光线有发散作用;
3. 视力正常的同学,物体的像原本成在视网膜上,戴上凹透镜后,光线被发散,导致像的会聚位置后移,即会聚到视网膜的后方,因此会感到眩晕、视物模糊。
【答案】
减弱 凹 后
【知识点】
透镜的作用、近视眼的成因
【点评】
本题结合生活中的变色近视眼镜,考查透镜相关知识,体现了物理与生活的联系,难度适中,需掌握透镜对光线的作用及近视眼的成像特点。
【难度系数】
0.6
10.(数学思维)阅读以下材料,回答问题。
眼镜的度数
透镜焦距 $ f $ 的长短标志着折光本领的大小。焦距越短,折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜焦度,用 $ \Phi $ 表示,即 $ \Phi = \frac{1}{f} $。如果某透镜的焦距是0.5 m,那么它的焦度就是 $ \Phi = \frac{1}{0.5\ \mathrm{m}} = 2\ \mathrm{m}^{-1} $。
如果远视很严重,那么眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些,透镜焦度就要大一些。平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如,100度远视镜片的透镜焦度是 $ 1\ \mathrm{m}^{-1} $,它的焦距是1 m。
凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
(1)若甲、乙两个凸透镜的焦距分别为0.5 m和2 m,则这两个凸透镜中,
(2)某同学的眼镜装有-200度的镜片,可知该眼镜是
眼镜的度数
透镜焦距 $ f $ 的长短标志着折光本领的大小。焦距越短,折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜焦度,用 $ \Phi $ 表示,即 $ \Phi = \frac{1}{f} $。如果某透镜的焦距是0.5 m,那么它的焦度就是 $ \Phi = \frac{1}{0.5\ \mathrm{m}} = 2\ \mathrm{m}^{-1} $。
如果远视很严重,那么眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些,透镜焦度就要大一些。平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如,100度远视镜片的透镜焦度是 $ 1\ \mathrm{m}^{-1} $,它的焦距是1 m。
凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
(1)若甲、乙两个凸透镜的焦距分别为0.5 m和2 m,则这两个凸透镜中,
甲
凸透镜的折光本领更大,甲
凸透镜做成的眼镜的度数更大。(均填“甲”或“乙”)(2)某同学的眼镜装有-200度的镜片,可知该眼镜是
凹
透镜,该同学的眼睛是近视
(填“近视”或“远视”)眼,该眼镜的焦度是2
$ \mathrm{m}^{-1} $,焦距是0.5
m。答案
10. (1)甲 甲 (2)凹 近视 2 0.5
解析
【分析】
本题需结合材料中透镜焦度、眼镜度数与焦距的关系解题:①折光本领与焦距的关系为焦距越短,折光本领越大;②焦度公式为$\Phi=\frac{1}{f}$,眼镜度数=焦度×100,凸透镜度数为正、凹透镜度数为负。第(1)问根据焦距大小判断折光本领和度数大小;第(2)问根据度数正负判断透镜类型,再利用度数与焦度、焦距的关系计算焦度和焦距。
【解析】
(1) 根据材料,焦距越短,透镜折光本领越大。甲凸透镜焦距为0.5 m,乙为2 m,因0.5 m < 2 m,故甲的折光本领更大;眼镜度数=焦度×100,焦度$\Phi=\frac{1}{f}$,焦距越短则焦度越大、度数越大,因此甲凸透镜做成的眼镜度数更大。
(2) 材料指出凹透镜(近视镜片)度数为负数,该镜片度数为-200度,故为凹透镜,对应近视眼;由眼镜度数=焦度×100,得焦度$\Phi=\frac{|度数|}{100}=\frac{200}{100}=2\ \mathrm{m}^{-1}$;再根据$\Phi=\frac{1}{f}$,得焦距$f=\frac{1}{\Phi}=\frac{1}{2}=0.5\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1)甲;甲 (2)凹;近视;2;0.5
【知识点】
透镜焦度与度数;眼镜度数计算;透镜焦距应用
【点评】
本题为信息给予题,核心是理解材料中焦度、度数、焦距的关系,解题时需严格依据材料定义推导,难度较低,属于基础应用类题目,考查学生的信息提取与公式运用能力。
【难度系数】
0.3
本题需结合材料中透镜焦度、眼镜度数与焦距的关系解题:①折光本领与焦距的关系为焦距越短,折光本领越大;②焦度公式为$\Phi=\frac{1}{f}$,眼镜度数=焦度×100,凸透镜度数为正、凹透镜度数为负。第(1)问根据焦距大小判断折光本领和度数大小;第(2)问根据度数正负判断透镜类型,再利用度数与焦度、焦距的关系计算焦度和焦距。
【解析】
(1) 根据材料,焦距越短,透镜折光本领越大。甲凸透镜焦距为0.5 m,乙为2 m,因0.5 m < 2 m,故甲的折光本领更大;眼镜度数=焦度×100,焦度$\Phi=\frac{1}{f}$,焦距越短则焦度越大、度数越大,因此甲凸透镜做成的眼镜度数更大。
(2) 材料指出凹透镜(近视镜片)度数为负数,该镜片度数为-200度,故为凹透镜,对应近视眼;由眼镜度数=焦度×100,得焦度$\Phi=\frac{|度数|}{100}=\frac{200}{100}=2\ \mathrm{m}^{-1}$;再根据$\Phi=\frac{1}{f}$,得焦距$f=\frac{1}{\Phi}=\frac{1}{2}=0.5\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1)甲;甲 (2)凹;近视;2;0.5
【知识点】
透镜焦度与度数;眼镜度数计算;透镜焦距应用
【点评】
本题为信息给予题,核心是理解材料中焦度、度数、焦距的关系,解题时需严格依据材料定义推导,难度较低,属于基础应用类题目,考查学生的信息提取与公式运用能力。
【难度系数】
0.3
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