章后练习第三章透镜及其应用.docx
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章后练习第三章透镜及其应用
章后练习(第三章透镜及其应用)
谈一谈,你学到了什么
1.本章知识结构:
2.在本章的学习过程中,我印象最深的学习过程和学习方法_________________.
3.我还想补充(自己通过本章学习,对知识、方法、能力、情感、态度、价值观等方面的感悟、体会等)_________________.
看一看,能给你什么启示
例1由课本62页“科学世界·眼镜的度数”知道,老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100.请设计一个测老花镜度数的最简单的方法.要求写出所用器材、操作步骤和计算公式.
解析:
由题意知,只要测出了眼镜的焦距,就可计算出眼镜的度数.所以测老花镜度数的问题就转化到测老花镜的焦距了.
测老花镜(凸透镜)度数的简单方法如下:
器材:
刻度尺.
步骤:
(1)睛天时把镜片放在阳光下,使光线与镜片垂直.
(2)调整镜片与地面的距离,使地面上的光点(或光盘)最小,最清楚.
(3)用刻度尺测量镜面到地面上光点距离(记录结果单位是米)用f表示.
计算公式:
镜片度数D=
.
例2甲、乙两只机械手表,放在凸透镜的主光轴上,如图3—37所示,手表的表面正对透镜,跟主光轴垂直,从透镜的另一侧适当位置观察手表,则下列关于手表秒针旋转方向的说法中,正确的是
图3—37
A.甲表秒针逆时针旋转
B.乙表秒针顺时针旋转,跟直接看表相同
C.乙表秒针逆时针旋转,但表面上下左右都颠倒过来了
D.甲表秒针顺时针旋转
解析:
这是一个凸透镜成像问题.甲图中的表到凸透镜的距离小于焦距,此时在凸透镜的另一侧看到的是正立放大的手表像,所以看到的秒针与实际转向一样.乙图中的表到凸透镜的距离大于焦距而小于二倍焦距,在较远的距离上(大于像距)可看到物体上下倒立、左右颠倒的放大的像,好像表顺时针(或逆时针)转了180°.可是表针的转动方向不会改变,这一点与在平面镜中看到的表的指针转向不同.正确答案是D.
例3在凸透镜主轴上的一物点P,物距大于焦距,如果沿直径对称切除透镜很小一部分,如图3—38所示,再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢,则成像情况与原来相比
图3—38
A.相同
B.成两个像,上半截透镜A成像点上移,下半截透镜B成像点下移
C.成两个像,上半截透镜A成像点下移,下半截透镜B成像点上移
D.不能成像
解析:
P点的物距大于焦距,由P点发出(或漫反射)的光,经过凸透镜上任何一点后,会聚在同一点,这一点即为P点的实像像点.若切除一部分后,其余不动,并不影响经过A、B两部分光线的传播方向,只是到达像点的光少一些,成像暗一些.如果A、B向原主轴合拢,经过A部分后的光线的传播方向会随着向下移动,经过B部分后的光线的传播方向会随着向上移动,即此时经过A、B两部分的光线不再会聚在一起,而是分别会聚,分别成像.正确答案是C.
例4如图3—39所示,当用眼睛去观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则透镜的焦距是
图3—39
A.0.5mB.0.3mC.0.2mD.0.1m
解析:
平行光束通过凸透镜被会聚在焦点上.光线通过焦点后再传播会发散开来,并且发散的光线好像是焦点发出的,经平面镜反射后,把焦点的像成在平面镜中的M点.由平面镜的成像规律知,焦点距平面镜0.2m,距凸透镜的光心0.1m
.正确答案是D.
图3—40
例5李东同学在桌面上的近视镜上看到自己身后同一窗户的两个像,如图3—40所示.这两个像是__________像(填“实”“虚”),是__________面镜(填“平”“凸”“凹”)所成的像.其中较大的像是镜片上离李东较__________的玻璃面(填“近”“远”)所成的.
解析:
近视镜是凹透镜,形状向前凸出,如图3—41所示,所以李东看到的是凸面镜中正立、缩小的虚像.凸面镜半径越小(弯曲程度越大),对光线的发散程度越大,成的像越小.
图3—41
答案:
虚;凸;近
例6为什么显微镜物镜的焦距要比较短,目镜的焦距要比较长?
为什么望远镜的焦距要比较长而目镜的焦距要比较短?
解析:
使用显微镜时,从物体(标本)射出的光线,经过物镜后形成一个放大的实像.这个实像被目镜再次放大,经过两次放大,光线变得很弱,不容易看清楚.因此,一方面要使被观察的物体明亮,一方面物体要尽可能离物镜近一些,以便更多的光线进入物镜.为了保证物体经物镜成放大的实像,物体要在一倍焦距以外,故物镜的焦距要设计得短一些.为使经物镜成的实像落在目镜的焦距以内,目镜的焦距又总是设计得长一些.
使用望远镜(物镜、目镜都是凸透镜)时,为了使远处的物体(天体)经物镜成的实像尽可能明亮,要把物镜做得大些.物镜越大,可以会聚的光线越多,像就越明亮,就越容易观察更远更暗的物体(天体).镜面越大,其焦距就越长.为了尽可能增大视角,经物镜成的实像离目镜的距离要尽可能接近目镜的焦距(比焦距小).为了使更多光线进入到目镜中(增大像的亮度),经物镜成的实像要尽量靠近目镜,所以目镜的焦距要设计得短一些.
例7如图3—42所示,一束平行光通过一均匀玻璃管空心部分后,下列说法正确的是
图3—42
A.仍平行B.变得发散
C.变为会聚光D.都可能
解析:
平行光束通过后是平行、发散还是会聚,要看玻璃管与哪一类透镜相当.如果沿与光束平行的方向画两条平行线AB、CD分别与玻璃管内壁相切,P、Q分别为切点,
如图3—43所示,AMB部分相当于以AB为底,以M为顶的(不规则)三棱镜.这部分光束向底AB方向会聚.同样道理,CND部分把光束向底CD方向会聚.若过玻璃管中心平行于光束作一直线,E、F、G、H为直线与玻璃管壁的交点,由图知EF<AP,EF<CQ,所以,AECQFP相当于一个凹透镜.同样BHDQGP也相当于一个凹透镜,光束通过时会变得发散.题目中光束是通过中间空心部分,因此会变得发散.要注意,不要认为玻璃管薄厚均匀,好像平行光束通过后仍平行.其实薄厚是相对的,要弄清光在玻璃中传播的实际距离,才有意义.
图3—43
测一测,你学得怎样
知识与技能
一、填空题
1.阳光通过一个透镜后可以把后面白纸上一点照得很亮,说明这是一个__________透镜.
2.放映电影时,为了在屏上得到清晰的更大的像,应将电影放映机__________屏幕,同时将镜头__________移动.
3.把一个凸透镜正对阳光,在镜下白纸上出现一个亮点,这点叫__________.测得该透镜光心到亮点的距离为5cm,用它做照相机镜头,则照相时物体到镜头的距离至少应大于__________.
4.紧贴着凸透镜再放一个透镜,阳光透过后不再会聚成一个亮点,说明这个透镜是__________透镜.
5.照相机和投影仪的镜头都相当于凸透镜,只是照相机利用了凸透镜成__________的成像规律,投影仪利用了凸透镜成_________的成像规律.
6.把一个瓶底放在地上,发现瓶底下的物体变大了,说明瓶底的边缘比中间__________.(填“薄”或“厚”).
7.眼球好像一架照相机,__________的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在__________上,形成物体的像.
8.眼睛近视是因为物体在眼球中成像的像距太__________,近视镜的作用是利用其对光线的__________作用使眼球中成像的像距变__________,使像能清晰地成在__________.而远视与此相反,远视镜是利用其对光线的__________作用,使眼球中成像的像距变__________.
9.显微镜物镜和目镜都是凸透镜.标本通过物镜成一个__________像,像成在目镜__________位置,通过目镜观察时,目镜再把这个像__________一次.若物镜和目镜对标本的放大倍数分别为m1、m2,则该显微镜的放大倍数为__________.
10.有一种天文望远镜,物镜和目镜都是凸透镜,遥远天体通过物镜成一个__________的实像.目镜相当于__________镜,这个像被目镜放大后,增大了人的__________,人就可以看到远处的天体了.
11.现有如下光学元件:
(a)平面镜,(b)凸面镜,(c)凹面镜,(d)凸透镜,(e)凹透镜.在下列光学仪器或用具中用到了哪种器件?
请把相应的字母填入空格.自制潜望镜用__________.太阳灶用__________.老花镜用__________.汽车观后镜用__________.近视镜用__________.耳科大夫的额镜用__________.
12.常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图3—44所示,其正面呈圆弧形,这样就可看清体温计内极细的水银柱,以便于读数.这是因为圆弧形玻璃的作用相当于__________,使我们能看到水银柱放大后的__________像.
图3—44
13.做透镜成像的实验时,烛焰的像成在屏的下边缘处.如果不改变烛焰及屏的位置,而打算移动透镜使像移动到屏的中央,应将透镜向__________移.
14.近视眼镜的镜片是一个__________透镜,它和眼球中相当于透镜的那部分综合作用,使得眼球这个“照相机”“镜头”的焦距变__________了.
二、选择题
1.以下光学仪器中,对光线起发散作用的是
A.凸透镜
B.潜望镜
C.平面镜
D.凹透镜
2.要使一束平行光经过两个相同的凸透镜后,光线仍然保持平行,那么这两个凸透镜的主光轴应重合,两个透镜间的距离是
A.等于一倍焦距
B.等于两倍焦距
C.大于两倍焦距
D.可以等于任何值
3.关于虚像的理解,下面说法正确的是
A.虚像就是没有像
B.虚像不能映在光屏上
C.虚像都是放大的像
D.虚像就是不清晰的像
4.如图3—45,纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒B的一端嵌了一个凸透镜,两纸筒套在一起组成了一个模型照相机.为了在A端得到清晰的像,要调整A、B间的距离,这时
图3—45
A.眼睛应对着B端向筒内观察,看看像是否清楚
B.如果看近处的景物时像很清楚,再看远处的影物时就应该把B向外拉,增加A、B间的距离
C.应把A端朝着明亮的室外,B筒朝着较暗的室内,否则看不清楚
D.应把B端朝着明亮的室外,A端朝着较暗的室内,否则看不清楚
5.用焦距一定的照相机照相时,要想使照片上人的像再小些,可采取的办法是
A.照相机离人远一些
B.照相机离人远一些,同时将镜头与底片的距离调近一些
C.照相机离人近一些
D.照相机离人近一些,同时将镜头与底片的距离调大些
6.焦距为5cm的凸透镜,当光源从离透镜8cm处逐渐移到离透镜20cm处的过程中,下面说法正确的是
A.像和像距逐渐变小
B.像和像距都逐渐变大
C.像逐渐变小,像距逐渐变大
D.像逐渐变大,像距逐渐变小
7.一个同学研究了凸透镜的成像实验,写出了下面四句话,你认为正确的应是
A.实像总是倒立的,虚像总是正立的
B.实像和虚像都可能是放大的或缩小的
C.成实像时,物体离凸透镜越近像越大
D.成虚像时,物体离凸透镜越近像越大
8.若用照相机的镜头作为透镜做透镜的成像实验,那么下述现象中不可能出现的是
A.看到物体倒立的、缩小的像
B.看到物体倒立的、放大的像
C.看到物体正立的、放大的像
D.看到物体正立的、缩小的像
9.小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图3—46所示时,恰能在光屏上看到一个清晰的像.由此判断,他所用凸透镜的焦距
图3—46
A.一定大于20cm
B.一定小于8cm
C.一定在10cm到16cm之间
D.一定在8cm到10cm之间
10.小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直手臂观看远处的物体,可以看到物体的像.下面说法中正确的是
A.射入眼中的光一定是由像发出的
B.像一定是虚像
C.像一定是倒立的
D.像一定是放大的
11.小光在听讲座时,想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来.由于会场比较暗,他使用了闪光灯.这样拍出来的照片
A.反而看不清投影到银幕上的图像,倒是把银幕上的一些污渍拍出来了
B.色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚多了
C.色彩被“闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条
D.与不用闪光灯时效果一样,因为拍摄的是银幕上的像,而不是实际的景物
12.生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子,用来增加进入镜筒的光强,如果小镜子的镜面可以选择,在生物课上使用时,效果最好的是
A.凹型镜面
B.凸型镜面
C.平面镜面
D.乳白镜面
13.使用显微镜时,被观察物体离物镜的距离
A.大于焦距
B.小于焦距
C.小于2倍焦距,大于1倍焦距
D.大于2倍焦距
14.使用显微镜时
A.物镜成实像,目镜成虚像
B.物镜成虚像,目镜成实像
C.没有光屏都成虚像
D.成实像还是虚像,要根据物距确定
15.使用望远镜时
A.物镜成实像,目镜成虚像
B.物镜成虚像,目镜成虚像
C.由于没有光屏,物镜、目镜都成虚像
D.由于物距远大于焦距,物镜、目镜都成实像
实验与设计
1.下面是小红和小华探究凸透镜成像规律的过程:
(1)在探究前,小红将三个凸透镜分别正对太阳光,调节凸透镜和光屏间的距离,使太阳光在光屏上汇聚一点,量得凸透镜到光屏的距离分别为48cm、15cm和4cm,小红选择了15cm的那个凸透镜进行实验,其他两个凸透镜则不在本实验中使用.你认为小红这样做有必要吗?
说出你的看法:
_____________________.
(2)凸透镜和光屏都是有支架的,凸透镜中心离桌面的高度约6cm,光屏中心离桌面的高度约7cm,还有一个蜡烛台,用来固定蜡烛的,小红将一支新买来的长蜡烛一下切成了两段,只把其中一段插在蜡烛台上,你觉得这样做有必要吗?
说出你的理由:
_____________________.
(3)为了使光屏能承接蜡烛的像,蜡烛、光屏、凸透镜应按怎样的顺序摆放在桌上进行实验?
__________.
(4)小红开始实验时,把蜡烛放在离凸透镜尽可能远的位置上,此时光屏应大约放在什么位置上来承接蜡烛的实像?
应该放在__________________.得到实像后,把蜡烛向凸透镜靠近一些,这时光屏应向哪个方向移动才能重新承接到实像?
应该向__________方向移动.
(5)当烛焰移动到离凸透镜的距离只有12cm时,光屏放在凸透镜的另一侧(对蜡烛而言),不管怎样移动位置都承接不到实像,这时把光屏放在蜡烛的同侧是否有可能承接到蜡烛的像?
__________________.
(6)如果用眼睛来观察蜡烛的像,眼睛、蜡烛、凸透镜的位置可以怎样排列?
__________________.
2.有时通过改变平行光束的宽度(粗细)来改变光束的亮度.改变一束平行光的宽度,你有哪些方法?
请画图表.
(1)让光束变宽(粗).
(2)让光束变窄(细).
科学探究
课本上的天文望远镜是天文学家开普勒发明的,故称开普勒望远镜.这种望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,观察到的是天体倒立的像,不适于地面观察.伟大物理学家伽利略也设计了一种望远镜,物镜是凸透镜,目镜却是凹透镜,人们把这类望远镜叫做伽利略望远镜.这种望远镜的最大好处是可以观察到远处物体正立的像.请你找一些不同焦距的凸透镜和凹透镜,参照课本图3.5—6的方法,探索伽利略望远镜的制作方法.细节问题可以请教老师或查阅资料.
章后小结
☆测一测,你学得怎样
知识与技能
一、1.凸2.远离,向底片
3.凸透镜的焦点10cm
4.凹
5.缩小实像,放大实像
6.薄
7.晶状体和角膜,视网膜
8.小,发散,大,视网膜上,会聚,小
9.放大的实,相邻侧焦距以里,放大,m1m2
10.缩小,放大,视角
11.a,c,d,b,e,c
12.凸透镜,虚
13.上14.凹,短
二、1.D2.B3.B4.D5.B6.A7.AC8.D9.D10.C11.A12.A13.C14.A15.A
实验与设计
1.
(1)凸透镜的焦距太大、太小都不方便
(2)有必要这样做,因为新买的蜡烛较长,这样做可使烛焰、凸透镜和光屏的中心在一条直线上
(3)从左至右依次为蜡烛、凸透镜、光屏
(4)1倍焦距到2倍焦距之间;远离凸透镜
(5)不可能
(6)相对于蜡烛,眼睛在凸透镜的另一侧
2.
(1)方法及原理如图15、16、17,其中f1<f2
图15图16
图17
(2)由光路的可逆性可得图18、19、20
图18图19
图20
科学探究
伽利略望远镜物镜焦距要大,目镜的焦距要小,方法如图21,原理略
图21
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- 章后练习第三章 透镜及其应用 练习 第三 透镜 及其 应用