1. 对于透镜对光的作用,同学们进行了讨论。
(1)光线通过透镜(图中未画出)的情形如图所示,其中虚线框部分是凸透镜的是

(2)两个玻璃材质的凸透镜如图所示,其中折光能力较强的是

(3)一束水平光通过一个透镜后向上偏折,则该透镜是
A. 凸透镜 B. 凹透镜
C. 无法确定
(1)光线通过透镜(图中未画出)的情形如图所示,其中虚线框部分是凸透镜的是
c
(填字母);凹透镜对光有发散
作用;透镜对光的作用本质是光的折射
。(2)两个玻璃材质的凸透镜如图所示,其中折光能力较强的是
甲
,焦距较大的是乙
。(3)一束水平光通过一个透镜后向上偏折,则该透镜是
C
。太阳光通过一个透镜后形成比透镜大的光斑,则该透镜是C
。(均填字母)A. 凸透镜 B. 凹透镜
C. 无法确定
答案
1.(1)c 发散 折射 (2)甲 乙 (3)C C
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握凸透镜和凹透镜的核心性质:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,本质都是光的折射;凸透镜的焦距越小,折光能力越强;判断透镜类型时,需结合光线偏折方向,实际应用中光斑大小的情况要全面分析。
(1) 判断凸透镜的依据是光线经过后比入射光线更会聚,凹透镜则更发散,结合光线偏折情况确定;凹透镜的作用和透镜作用的本质对应基础知识点。
(2) 凸透镜的折光能力与焦距成反比,焦距越小折光越强,通过观察凸透镜的凸起程度判断焦距大小。
(3) 光线偏折方向需结合透镜偏折特点,光斑比透镜大的情况要考虑凹透镜发散和凸透镜在一倍焦距内的两种可能,从而确定答案。
【解析】
(1) 凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,透镜对光的作用本质是光的折射。观察光线经过各透镜后的偏折:光线经过c透镜后比入射光线更会聚,因此c是凸透镜;凹透镜对光有发散作用,透镜作用本质是光的折射。
(2) 凸透镜的焦距越小,折光能力越强。两个玻璃凸透镜中,甲的凸起程度更大(曲率更大),焦距更小,因此折光能力较强;乙的凸起程度更小,焦距更大。
(3) 水平光通过透镜后向上偏折,无法确定透镜类型(凸透镜使光线向主光轴偏,凹透镜使光线远离主光轴,此处向上偏折的情况两种透镜都可能出现);太阳光通过透镜后形成比透镜大的光斑,可能是凹透镜的发散作用,也可能是凸透镜在一倍焦距内成虚像时的情况,因此无法确定透镜类型。
【答案】
(1) c;发散;折射 (2) 甲;乙 (3) C;C
【知识点】
透镜对光的作用;凸透镜焦距与折光能力;透镜的应用
【点评】
本题考查透镜的基础性质,涵盖透镜类型判断、折光能力与焦距的关系、实际应用中的透镜类型判断,需准确掌握凸透镜和凹透镜的核心特点,尤其第三小问需全面分析光斑形成的多种可能,避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需掌握凸透镜和凹透镜的核心性质:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,本质都是光的折射;凸透镜的焦距越小,折光能力越强;判断透镜类型时,需结合光线偏折方向,实际应用中光斑大小的情况要全面分析。
(1) 判断凸透镜的依据是光线经过后比入射光线更会聚,凹透镜则更发散,结合光线偏折情况确定;凹透镜的作用和透镜作用的本质对应基础知识点。
(2) 凸透镜的折光能力与焦距成反比,焦距越小折光越强,通过观察凸透镜的凸起程度判断焦距大小。
(3) 光线偏折方向需结合透镜偏折特点,光斑比透镜大的情况要考虑凹透镜发散和凸透镜在一倍焦距内的两种可能,从而确定答案。
【解析】
(1) 凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,透镜对光的作用本质是光的折射。观察光线经过各透镜后的偏折:光线经过c透镜后比入射光线更会聚,因此c是凸透镜;凹透镜对光有发散作用,透镜作用本质是光的折射。
(2) 凸透镜的焦距越小,折光能力越强。两个玻璃凸透镜中,甲的凸起程度更大(曲率更大),焦距更小,因此折光能力较强;乙的凸起程度更小,焦距更大。
(3) 水平光通过透镜后向上偏折,无法确定透镜类型(凸透镜使光线向主光轴偏,凹透镜使光线远离主光轴,此处向上偏折的情况两种透镜都可能出现);太阳光通过透镜后形成比透镜大的光斑,可能是凹透镜的发散作用,也可能是凸透镜在一倍焦距内成虚像时的情况,因此无法确定透镜类型。
【答案】
(1) c;发散;折射 (2) 甲;乙 (3) C;C
【知识点】
透镜对光的作用;凸透镜焦距与折光能力;透镜的应用
【点评】
本题考查透镜的基础性质,涵盖透镜类型判断、折光能力与焦距的关系、实际应用中的透镜类型判断,需准确掌握凸透镜和凹透镜的核心特点,尤其第三小问需全面分析光斑形成的多种可能,避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
2. 某同学利用水透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏和光具座等器材进行实验探究,此时光屏上能成清晰的像(图中未画出),如图所示。接着他又进行了下列操作,其中光屏上不能得到清晰的像的是(

A.在水透镜前放凹透镜,并将光屏右移
B.在水透镜前放凸透镜,并将蜡烛右移
C.用注射器将水抽出一部分,并将光屏左移
D.用注射器加入适量水,并将蜡烛右移
C
)。A.在水透镜前放凹透镜,并将光屏右移
B.在水透镜前放凸透镜,并将蜡烛右移
C.用注射器将水抽出一部分,并将光屏左移
D.用注射器加入适量水,并将蜡烛右移
答案
2.C
解析
【分析】
首先确定实验初始状态:蜡烛在光具座30cm处,水透镜在50cm处,光屏在70cm处,因此物距$u=50cm-30cm=20cm$,像距$v=70cm-50cm=20cm$,此时$u=v=2f$,可得水透镜焦距$f=10cm$,成倒立等大的实像。接下来逐一分析选项,判断操作后光屏能否成清晰像:
凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用;水透镜的厚度变化会改变焦距,进而影响光线会聚能力和像的位置,结合凸透镜成像规律分析各选项。
【解析】
初始时$u=20cm$,$v=20cm$,$f=10cm$,成清晰实像。
选项A:在水透镜前放凹透镜,凹透镜发散光线,像会成在原光屏后方,需将光屏右移才能得到清晰像,该操作可成像,不符合题意。
选项B:在水透镜前放凸透镜,凸透镜会聚光线,使透镜会聚能力增强,像距变小;将蜡烛右移(物距减小),根据“物近像远”的规律,可调整像的位置到光屏上,该操作可成像,不符合题意。
选项C:用注射器抽水,水透镜变薄,焦距变大,会聚能力减弱,像距变大,需将光屏右移才能得到清晰像;选项中说将光屏左移,无法承接清晰像,符合题意。
选项D:用注射器加水,水透镜变厚,焦距变小,会聚能力增强,像距变小;将蜡烛右移(物距减小),结合焦距变小的变化,可调整像的位置到光屏上,该操作可成像,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜对光线的作用
【点评】
本题结合水透镜的特点,考查凸透镜成像规律及透镜对光线的影响,需要分析焦距、物距变化对像的位置的影响,综合性较强。
【难度系数】
0.5
首先确定实验初始状态:蜡烛在光具座30cm处,水透镜在50cm处,光屏在70cm处,因此物距$u=50cm-30cm=20cm$,像距$v=70cm-50cm=20cm$,此时$u=v=2f$,可得水透镜焦距$f=10cm$,成倒立等大的实像。接下来逐一分析选项,判断操作后光屏能否成清晰像:
凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用;水透镜的厚度变化会改变焦距,进而影响光线会聚能力和像的位置,结合凸透镜成像规律分析各选项。
【解析】
初始时$u=20cm$,$v=20cm$,$f=10cm$,成清晰实像。
选项A:在水透镜前放凹透镜,凹透镜发散光线,像会成在原光屏后方,需将光屏右移才能得到清晰像,该操作可成像,不符合题意。
选项B:在水透镜前放凸透镜,凸透镜会聚光线,使透镜会聚能力增强,像距变小;将蜡烛右移(物距减小),根据“物近像远”的规律,可调整像的位置到光屏上,该操作可成像,不符合题意。
选项C:用注射器抽水,水透镜变薄,焦距变大,会聚能力减弱,像距变大,需将光屏右移才能得到清晰像;选项中说将光屏左移,无法承接清晰像,符合题意。
选项D:用注射器加水,水透镜变厚,焦距变小,会聚能力增强,像距变小;将蜡烛右移(物距减小),结合焦距变小的变化,可调整像的位置到光屏上,该操作可成像,不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜对光线的作用
【点评】
本题结合水透镜的特点,考查凸透镜成像规律及透镜对光线的影响,需要分析焦距、物距变化对像的位置的影响,综合性较强。
【难度系数】
0.5
3. 将物体放在距凸透镜40 cm处,在透镜另一侧距透镜30 cm处的光屏上得到一个清晰的像,则此凸透镜的焦距范围是(
A.$10\ \mathrm{cm}<f<15\ \mathrm{cm}$
B.$15\ \mathrm{cm}<f<20\ \mathrm{cm}$
C.$20\ \mathrm{cm}<f<30\ \mathrm{cm}$
D.$30\ \mathrm{cm}<f<40\ \mathrm{cm}$
B
)。A.$10\ \mathrm{cm}<f<15\ \mathrm{cm}$
B.$15\ \mathrm{cm}<f<20\ \mathrm{cm}$
C.$20\ \mathrm{cm}<f<30\ \mathrm{cm}$
D.$30\ \mathrm{cm}<f<40\ \mathrm{cm}$
答案
3.B
解析
【分析】
要解决本题,首先明确:光屏上的像为实像,已知物距$u=40\ \mathrm{cm}$,像距$v=30\ \mathrm{cm}$,且$u>v$,说明成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像规律,成倒立缩小实像时需满足$u>2f$、$f<v<2f$,将已知的$u$、$v$代入这两个不等式,联立求解焦距$f$的范围即可。
【解析】
已知物距$u=40\ \mathrm{cm}$,像距$v=30\ \mathrm{cm}$,光屏上成清晰实像,且$u>v$,故成倒立缩小的实像。
根据凸透镜成像规律,成倒立缩小实像的条件为:
1. 物距条件:$u > 2f$,代入$u=40\ \mathrm{cm}$得:$40\ \mathrm{cm} > 2f$,解得$f < 20\ \mathrm{cm}$;
2. 像距条件:$f < v < 2f$,代入$v=30\ \mathrm{cm}$得:$f < 30\ \mathrm{cm} < 2f$,两边同除以2得:$15\ \mathrm{cm} < f < 30\ \mathrm{cm}$;
联立两个不等式的解,取交集得:$15\ \mathrm{cm} < f < 20\ \mathrm{cm}$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,核心是根据物距与像距的大小关系判断成像性质,再结合成像条件推导焦距范围,属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决本题,首先明确:光屏上的像为实像,已知物距$u=40\ \mathrm{cm}$,像距$v=30\ \mathrm{cm}$,且$u>v$,说明成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像规律,成倒立缩小实像时需满足$u>2f$、$f<v<2f$,将已知的$u$、$v$代入这两个不等式,联立求解焦距$f$的范围即可。
【解析】
已知物距$u=40\ \mathrm{cm}$,像距$v=30\ \mathrm{cm}$,光屏上成清晰实像,且$u>v$,故成倒立缩小的实像。
根据凸透镜成像规律,成倒立缩小实像的条件为:
1. 物距条件:$u > 2f$,代入$u=40\ \mathrm{cm}$得:$40\ \mathrm{cm} > 2f$,解得$f < 20\ \mathrm{cm}$;
2. 像距条件:$f < v < 2f$,代入$v=30\ \mathrm{cm}$得:$f < 30\ \mathrm{cm} < 2f$,两边同除以2得:$15\ \mathrm{cm} < f < 30\ \mathrm{cm}$;
联立两个不等式的解,取交集得:$15\ \mathrm{cm} < f < 20\ \mathrm{cm}$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,核心是根据物距与像距的大小关系判断成像性质,再结合成像条件推导焦距范围,属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7
4. 某校门禁的刷脸机如图所示,师生通过“刷脸”进出校园。“刷脸机”的摄像头相当于

凸
透镜,人在“摄像头”里所成的像是实
(填“实”或“虚”)像,要使屏幕上自己的像变小,需远离
(填“靠近”或“远离”)摄像头。答案
4.凸 实 远离
解析
【分析】
首先,刷脸机的摄像头与照相机镜头的成像原理一致,利用凸透镜的成像规律工作。根据凸透镜成像规律,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,这是摄像头成像的特点。要使屏幕上的像变小,需遵循“物远像近像变小”的规律,即增大物距,人需要远离摄像头。
【解析】
1. 刷脸机的摄像头相当于凸透镜,因为其利用凸透镜的折射成像原理工作;
2. 人在摄像头的2倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,因此所成的是实像;
3. 要使像变小,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,需增大物距,即人远离摄像头。
【答案】
凸 实 远离
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的刷脸机场景考查凸透镜成像规律的应用,贴近生活实际,属于基础应用类题目,重点考查学生对凸透镜成像规律的理解与运用。
【难度系数】
0.3
首先,刷脸机的摄像头与照相机镜头的成像原理一致,利用凸透镜的成像规律工作。根据凸透镜成像规律,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,这是摄像头成像的特点。要使屏幕上的像变小,需遵循“物远像近像变小”的规律,即增大物距,人需要远离摄像头。
【解析】
1. 刷脸机的摄像头相当于凸透镜,因为其利用凸透镜的折射成像原理工作;
2. 人在摄像头的2倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,因此所成的是实像;
3. 要使像变小,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,需增大物距,即人远离摄像头。
【答案】
凸 实 远离
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的刷脸机场景考查凸透镜成像规律的应用,贴近生活实际,属于基础应用类题目,重点考查学生对凸透镜成像规律的理解与运用。
【难度系数】
0.3
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