初二物理试题 透镜成像同步练习题
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透镜成像
一、知识概述
通过前面一段时间的学习,我们对光现象的相关知识已有所了解,知道光在同种均匀介质中沿直线传播,在两种介质的表面会发生反射现象和折射现象。本周我们将学习一透镜和透镜的成像规律。
二、重难点知识归纳及讲解
(一)透镜
1、几个概念
凸透镜——中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜
凹透镜——中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜
主轴——最简单的透镜两个表面都是球面的一部分,通过两个球心的直线叫做透镜的主轴。
薄透镜——如果透镜的厚度比球面的半径小许多,这种透镜叫做薄透镜。
光心——薄透镜的中心叫透镜的光心。
2、凸透镜的光学性质
(1)凸透镜对光线有会聚作用。
跟主光轴平行的光线,经过凸透镜后会聚于主光轴上的一点F,F叫做凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心O点的距离叫做焦距。
注意:会聚作用不一定要使折射光线相交,凸透镜对光的会聚作用指的是:光通过透镜后,其折射光线向主轴偏折,即在原光线的传播方向上合拢一些。
(2)凸透镜的三条特殊光线如下图所示:
(1)
(2)(3)
3、凹透镜的光学性质
(1)凹透镜对光线有发散作用。
跟凹透镜主光轴平行的光线,经过凹透镜后形成发散光线。如果迎着发散的光线望去,会觉得这些光线好像是从凹透镜后某一点F发出来的,F点叫做凹透镜的虚焦点。
凹透镜对光线的发散作用指的是:光线通过凹透镜后,其折射光线远离主光轴偏折,即在原光线的传播方向上发散开一些。
(2)凹透镜的三条特殊光线如下图所示:
(1)
(2)(3)
例1、如图所示,AB为一条经过透镜折射后的光线,MN为透镜的主光轴,L为透镜。由图可知()
A.该透镜可能是凸透镜
B.该透镜可能是凹透镜
C.若该透镜是凸透镜,B点一定是透镜的焦点
D.若该透镜是凹透镜,B点一定是透镜的焦点
解析:
图中仅仅只给出了折射光线,而没有入射光线,此时无法确定光线相对于原来是会聚还是发散,故A、B都是正确;若入射光线平行于主光轴,则B点为凸透镜的焦点,若入射光线没有平行主光轴,则折射光线不会通过焦点,即B不是焦点,对于凹透镜而言,没有实焦点,故C、D都是错误的。
答案:A、B
例2、完成下列光路图
解析:
画通过透镜的折射光线时,应记住三条特殊光线:⑴平行于主光轴的光线折射后通过焦点。(凸透镜是实际光线通过焦点,凹透镜是光线的反向延长线通过焦点)⑵通过焦点的光线(或光线的延长线),折射后平行于主光轴;⑶通过光心的光线,传播方向不改变。
答案:如下图所示
(二)探究凸透镜成像规律
1、凸透镜成像的原因
凸透镜成像是由于光的折射现象形成的,从物体上一点发出的光线(或反射出的光线),经凸透镜折射后交于一点,这点就是物体上点的像点,若干像点就形成了物体的像。
2、凸透镜成像的规律
物距(u)
像的性质
像距(v)正倒大小虚实
u>2f 倒立缩小实像f u=2f 倒立等大实像v=2f f2f u 3、凸透镜成像的大小变化规律 (1)凸透镜成实像时,若物距增大,则像距减小,像也减小;反之,若物距减小,则像距增大,像也增大。 (2)凸透镜成虚像时,若物距增大,则像距和像都增大;反之,若物距减小,则像距和像都减小。 4、利用透镜的特殊光线作透镜成像光路。 (1)物体处于2倍焦距以外 (2)物体处于2倍焦距和1倍焦距之间 (3)物体处于焦距以内 (4)凹透镜成像光路 例3、一个物体在凸透镜前20cm处,在屏上成一倒立缩小的像,则透镜的焦距f() A.10cm < f < 20cm B.f > 10cm C.f < 10cm D.f >20cm 解析: 解决这类类问题的关键,是根据凸透镜的成像特点和成像条件,物体通过凸透镜成倒立,缩小的实像,物距必然大于二倍焦距,即u>2f。 本题中有20cm>2f 解不等式得:f<10cm 答案:C 例4、一物体放在凸透镜前18cm处,在透镜另一侧20 cm处成一清晰像,则此透镜的焦距() A.一定大于20 cm B.一定小于9 cm C.一定在10 cm到8 cm之间 D.一定在9 cm到10 cm之间 解析: 由于本题中物像异侧,说明此像是一实像;又由于像距比物距大,可推知此像是一放大、倒立的实像,此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,像在另一侧的二倍焦距之外。 即:f<18cm<2f① 20cm >2f② 综合①、②解得9cm 答案:D A卷 一、选择题 1、由于下雨,一透明塑料薄膜的顶棚积满了水,形状如图所示,下面关于它的讨论正确的有() A.这些水构成一个凸透镜,它对平行光有会聚作用。 B.透镜必须是固体,水不可能成为凸透镜。 C.水的下表面虽然近似于球面,但上表面却是平的,所以它不可能起凸透镜的作用。 C.只要是透明物质,就有可能构成透镜。 2、下列各镜中,不能改变光束会聚或发散性质是() A.凸透镜B.凹透镜 C.凸镜C.平面镜 3、如图所示,四幅图均表示光线通过凸透镜前后的传播方向,其中正确的是() A.B. C.C. 4、一凸透镜的焦点为F,一凹透镜的焦点为F′,让这两个透镜的一侧都正对着太阳,则在两透镜的另一侧的焦点上,F与F′的温度相比() A.F点的温度较高 B.F′点的温度较高 C.两点温度一样高 C.无法判断