同步练习-第1节透镜

第节透镜(配套学案P27)
(对应学生用书第33页)
一、透镜
1.透镜的分类
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,用图表示.
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,用图表示.
2.基本概念
(1)主光轴:通过两个球面球心的直线,如图中CC'.
(2)光心:透镜的中心,如图中O点,通过此点的光线传播方向不变.
二、透镜对光的作用
1.凸透镜:对光有会聚作用.
2.凹透镜:对光有发散作用.
三、焦点和焦距
1.凸透镜
(1)焦点:跟主光轴平行的光经凸透镜折射后,会聚在主光轴上的那一点,是凸透镜的焦点,如(甲)图点F.
(2)焦距:焦点到凸透镜光心的距离,用f表示.
2.凹透镜
焦点:图(乙)中的F点是折射光线的反向延长线的交点,是虚焦点.
3.特点
(1)透镜两侧各有一个焦点,两侧的两个焦距相等.
(2)不同的透镜,焦距不同.
(对应学生用书第33~34页)
探究一:透镜对光的作用 1.凸透镜对光的作用
2.凹透镜对光的作用
【典例1】 入射到透镜上的光线,经透镜折射后的情形如图所示,请在方框内填上透镜.
解析:通过比较经透镜折射后的折射光线与原来的入射光线是更靠近主光轴还是更远离主光轴,若更靠近主光轴就是对光有会聚作用,填凸透镜;若更远离主光轴,就是对光有发散作用,填凹透镜.
答案:
【典例2】根据图中经透镜折射后的光线画出对应的入射光线.
解析:首先看是凸透镜还是凹透镜,其次观察折射光线有什么特点,依据凸、凹透镜对光的作用画出入射光线.
答案:如图所示.
实际光线用实线且标上箭头,实际光线的延长线用虚线表示,无箭头.
(对应学生用书第34页)
【课堂小结】
【中考在线】
1.(2012广安)请完成如图所示的光路图.
解析:这是一个有关凸透镜的光路图,根据凸透镜对光的作用,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线折射后,方向不改变,可画出折射光线和入射光线.
答案:如图所示
2.
(2012泰安)如图所示,从光源S发出的两条光线,其中一条平行于凸透镜的主光轴,另一条过凸透镜的焦点,请画出这两条光线透过凸透镜后的折射光线.
解析:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,可作出折射光线.
答案:如图所示
3.(2012广东)根据图中光的传播方向,在虚线框内画上凸透镜或凹透镜.
解析:首先观察原来的入射光线是怎样传播的,再观察现在的折射光线是远离了主光轴还是更加靠近主光轴,如果远离了主光轴,就是这个透镜对光有发散作用,填凹透镜;如果更加靠近主光轴,就是这个透镜对光有会聚作用,填凸透镜.从图中可见折射光线比原入射光线更远离主光轴,应填凹透镜.
答案:
(对应学生用书第75~76页)
【测控导航】
(注:右上角一个“*”为中档题,两个“*”为难题,无标识为基础题)
【基础达标】
一、选择题
1.如图所示是几种光学器材的示意图,其中能对光线起发散作用的是( D)
解析:凹透镜对光有发散作用,凹透镜是中间薄,边缘厚,D是凹透镜.
2.下列光路图中,正确的是( A)
解析:A图中经过焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴,A图正确.
3.如图所示有一方形冰块,冰块中间有一个椭圆形空气泡,则此冰块对光线所起的作用是( B)
A.会聚
B.发散
C.不起作用
D.不确定起何作用
解析:此冰块中间有一个椭圆形空气泡,我们不妨将冰块从中间分成左右两部分,则很容易看出左右两部分都可以看成中间薄、边缘厚的凹透镜,光线经过一个凹透镜被发散后又被一个凹透镜发散,则整个冰块对光线起发散作用.
点拨:有的同学仅凭气泡类似凸透镜的形状,从而错选A.出错的原因主要是分不清对光线起折射作用的是冰还是空气.
4.
一种手电筒上所用的聚光电珠如图所示,其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜,为了使灯丝发出的光经凸透镜后变成平行光,应把灯丝放在( A)
A.焦点处
B.焦点以内
C.焦点以外
D.任意位置
解析:凸透镜对光有会聚作用,平行主光轴的光经凸透镜折射后会聚一点,这一点就是凸透镜的焦点,根据光路的可逆性,从焦点发出的光经凸透镜折射后,平行射出,所以选A.
5.
小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示.他注意到,让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L.那么,凸透镜的实际焦距( D)
A.一定小于L
B.一定大于L
C.可能等于L
D.可能小于L,也可能大于L
解析:由于太阳距离地球很遥远,从太阳射到凸透镜的光线可以认为是平行光.正对太阳光时,平行光线将平行于主光轴入射,会聚于透镜另一侧的焦点上.但若纸片不在焦点处,而是靠近或远离焦点时,在纸片上的光斑就不是最小,所以焦距可能小于L,也可能大于L,故选D.
二、填空题
6.晴朗的夏日,向花草洒水,常会把花叶烧焦.这是因为喷洒在花叶上的水有时会形成水珠,相当于液体凸透镜,对太阳光有会聚(选填“会聚”或“发散”)作用,如果叶片恰好在它的焦点上,这一点温度很高,将把组织细胞烧死,从而出现焦叶.
解析:水珠相当于液体凸透镜,对光有会聚作用.
7.如图所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.该凸透镜的焦距是11cm.
解析:平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后会聚在焦点上,焦点到光心的距离即为焦距,故焦距为11 cm.
8.把凹透镜放在太阳光下,再拿一张白纸从紧贴镜面开始向后移动,通过透镜的光束在白纸上形成的光斑面积变大,明亮程度变暗,由此说明凹透镜对光线具有发散作用.
解析:太阳光经凹透镜折射后发散,故在白纸上形成的光斑面积比凹透镜的面积大,白纸离凹透镜越远,形成的光斑面积越大、越暗.
三、作图题
9.根据题中要求,完成下列作图.
(1)完成下列两图的光路图.
(2)如图所示的方框中各有一个透镜,图中画出了光线通过透镜前后的传播方向,请在方框中画上适当的透镜.
(3)在图中,完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路.
解析:(1)首先观察透镜是凸透镜还是凹透镜,其次观察入射光线和折射光线的特点,最后依据凸、凹透镜对光的作用完成光路图.
(2)先观察入射光线原来的传播方向是怎样的,然后看折射光线是远离主光轴还是靠近主光轴,若折射光线远离主光轴,则是把原入射光线发散了,填凹透镜;若折射光线靠近主光轴,则是把原入射光线会聚了,填凸透镜.
(3)经凸透镜折射后的折射光线对凹透镜是入射光线.
答案:(1)如图所示
(2)
(3)如图所示
四、实验探究
10.某物理学习小组,选择如图所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料、玻璃和水晶制作而成):
(1)为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验?答:AC(填字母序号);器材确定后,接着小组同学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于焦点处,如图(甲)、(乙)所示.
比较两次实验的现象,可以得到的结论是:凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越小(或短).
(2)如果选择A、B两个透镜,他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与材料的关系”.
解析:(1)要探究凸透镜焦距大小与透镜表面弯曲程度的关系,应让相同的平行光通过“形状、材料”相同而“球形表面弯曲程度”不同的透镜,观察偏折程度的大小.所以应选A和C. (2)因A、B透镜的弯曲程度相同,材料不同,故可以探究焦距大小与材料的关系.
【能力提升】
11.有一个透镜不知是凸透镜还是凹透镜,请你至少用两种方法鉴别出是凸透镜还是凹透镜,说出鉴别的方法和理由.
解析:可根据透镜的结构特点和对光线的作用来鉴别.
答案:法一观察透镜的外形,中间厚、边缘薄的是凸透镜,中间薄、边缘厚的是凹透镜.
法二让透镜正对太阳光,若太阳光能被会聚成一个亮斑,则为凸透镜,若不能,则是凹透镜.。