第五讲 多彩的光 （二）

八年级物理资料 第五讲 多彩的光（二）第五讲 多彩的光（二）一、中考、竞赛涉及的问题1凸透镜与凹透镜对光线的作用2凸透镜与凹透镜成像规律3眼睛与视力矫正4透镜的应用二、典型例题【例1】小明有两个小凸透镜，焦距分别是5cm和10cm。在一次实验中，他想一束来自手电筒的光通过这两个凸透镜后，仍然为平行光。试问小明应该怎样放置这两个凸透镜呢？【精析精解】据凸透镜的聚光特性知道，平行于主光轴的光线要会聚在焦点；从焦点发出的光要变成平行光线。显然放置凸透镜时，两透镜的焦点要重合。但还要考虑，焦距越长，聚光能力就越弱；焦距越短，聚光能力就越强等特性。 来自手电筒的光是平行光，所以小明放置凸透镜的方法有两种。如果要得到比原来更为宽些的光束就按图6-1（甲）放置，就是让光先通过焦距为5cm的凸透镜，再通过焦距为10cm凸透镜。若要得到比原来更为窄一些的光束，就按图6-1（乙）所示放置，就是让光先通过焦距为10cm的凸透镜，再通过焦距为5cm的凸透镜。 图1（甲） 图1（乙） 图2【例2】 在离焦距20 cm的凸透镜的正前方100 cm，一个物体以10 cm/s的速度向凸透镜靠拢，运动7s时，物体所成的像为（ ）A倒立、放大的实像 B倒立、缩小的实像 C倒立、放大的虚像 D倒立、等大的实像【精析精解】 当物体向凸透镜移动70 cm时，物体离凸透镜的距离是：100 cm-70 cm=30 cm，已知凸透镜的焦距f=20cm，此时2fuf，所成的像是倒立、放大的实像。正确答案为A。【例3】投影仪是教学中常用的仪器，如图2所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成450角的平面镜，右边竖直放一屏幕。物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像。一位教师在使用投影仪时，发现在屏幕卡拉奇画面太小，正确的调节方法是（ ） A减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离B减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离C增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离D增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离【精析精解】 要增大画面（像），必须减小物距，增大像距，所以，增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离便可达到此目的。正确答案为C。【例4】请你想象一下海底世界吧一个水泡冒出来了，一位潜水员用防水手电光照射这个水泡，这光经过水泡后应该是什么样的？并用所学知识给予解释。【精析精解】水泡里面是空气，考虑光从水到空气，再从空气到水的折射情形。利用好折射规律才解决问题的关键。 根据光穿过空气泡的形状（如图3（甲）所示），我们可以将其视为两个空气三棱镜（如图3（乙）所示）。光通过三棱镜时，先是从空气到水的远离法线折射，后是从空气到水的靠近法线折射。从上部经过三棱镜的光向顶角偏折，而从下部三棱镜经过的光也向其顶角偏折。平行光经过时就成了发散光线。类比到在水中空气凸透镜，平行光经过时已成为发散光线。而水中的气泡就相当于一个空气凸透镜，所以当潜水员的手电筒光照射到气泡上时，会变成发散光线。图3（甲） 图3（乙） 图4【例5】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4所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距（ ）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【精析精解】从图上距离可知，物距u大于像距v，可以判断像比物小，即是一个倒立、缩小的实像，符合照相机原理。因为 u=20cm2f所以 f10cm.又因为 fv=16cm2f所以 8cmv16cm. 由可得 8cmf10cm 正确答案为D。 【例6】生物课上常用的显微镜能对微小的物体进行高倍放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜对被观察物体所成的像是 ( ).物镜成倒立、放大的实像 B.物镜和目镜都成实像 .物镜和目镜都成虚像 D.目镜成正立、放大的虚像【精析精解】显微镜中两个透镜都是凸透镜，靠近被放大物体的叫物镜，因为观察时，被放大物体在其焦距与二倍焦距之间，所以相当于一个投影仪，成倒立、放大的实像。靠近眼睛的透镜叫目镜，物镜所成的实像落在目镜的焦点以内，此实像想当于目镜的物（被目镜进一步放大），所以目镜成的是正立、放大的虚像。从而大提高了放大倍数。 正确答案为、。【例7】有两只干净的玻璃杯，一只装满纯净水，一只是空的，你怎样用眼睛来判断哪只杯里有水？【精析精解】与空气相比，水与玻璃的折射光情形接近。将装满水的玻璃杯子视作凸透镜即可。方案一：将两个本子放在窗台前，能在杯影区域中产生明亮光圈的装有纯净水，另一种一只是空杯子。因为水的透光性比空气差，所以在光照下有一定程度的暗影。由于装水的杯子相当于一凸透镜，它对光有会聚作用，所以在暗影区有明显的光圈存在。方案二：将手指分别放在两只杯子后面，通过杯子观察手指的像。能看到手指放大像（特别是在左右方向上成放大像）杯子中装有纯净水，另一只是空的。三、经典练习1要使一束平行光通过某光学器件后仍为平行光束，则可选用的单个光学器件是（ ）A平面镜 B凸透镜 C凹透镜 D两面平行的玻璃体2.小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行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3.显微镜下方常用一小镜来做反射镜，这一小镜是（ ）AA凸透镜 B凹面镜 C三棱镜 D凸面镜 E一只眼视力基本正常，另一只是近视眼4.若用照相机的镜头作为透镜做透镜成像实验，那么下述现象中不可能出现的是（ ）DA看到物体倒立的、缩小的像 B看到物体正立的、放大的像C看到物体倒立的、放大的像 D看到物体正立的、缩小的像5.放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，那么应采取的措施是（ ）AA幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些 B幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些C幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些 D幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些6.许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。某次拍摄前摄影师已经把相机”调焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变大,为使他在胶片上仍然形成清晰的像,镜头与底片的距离应该（ ） 答案：A。A.变小 B.变大 C.先变小后变大 D.先变大后变小 7.老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做（ ） 答案：A报与放大镜不动，眼睛离报远些 B报与眼睛不动，放大镜离报远一些C报与放大镜不动，眼睛离报近一些 D报与眼睛不动，放大镜离报近一些8某同学分析了水中物体的位置，为什么从水面上看起来总显得比实际的位置要高一些的原因。他画出的四幅图中，能正确说明原因的图是（ ） 答案：空气水A空气水B空气水C空气水D9.李东同学在桌面上的近视眼镜上看到自己身后同一个窗户的两个像，如下图。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。 答案：虚，凸，近。10有一个写着F字样的胶片放在教学用投影仪上。此时屏幕上刚好形成一个清晰的像。请在屏幕上画出F的像。如果要得到更大的清晰的像，应使投影仪_（填“远离”或“靠近”）屏幕，并把透镜向_（填“上”或“下”）移动。 答案：F的像如图 远离11.甲乙两人在照同一个镜子，甲在镜中看到了乙的眼睛。以下说法中正确的是（ ） 答案：AA乙也一定能看到甲的眼睛 .乙只能看到甲的眼睛 .乙不可能看到甲的眼睛 乙不可能看到甲的全身 12.凹透镜、凸透镜、凹面镜、凸面镜和平面镜，都是常用的光学器材。近视眼镜的镜片是_镜，老花眼镜的镜片是_镜，教学投影器的反射镜是_镜。 凹透镜 凸透镜 平面镜13有人用照相机对着平面镜拍照，想拍出镜中的人物，结果（ ） 答案： C A他不会成功，因为平面镜中成的是虚像 B他能拍出平面镜中的人物，而且和直接对着人物拍摄没有区别C他能拍出平面镜中的人物，但底片上所成像的左右与实际相反D他能拍出平面镜中的人物，但底片上所成像的上下、左右均与实际相反14放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，应采取的措施是（ ） 答案：A A幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些 B幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些C幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些 D幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些15用一个我们所知道的光学无件，使一细束光的光路发生如图所示的改变，其答案有多种可能性。如图A是其中一种可能性的解题示例，这个示例反映了光路与元件位置的完整关系。请参照示例分别画出图中B和C的另外两种可能性。 答案：16某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因.他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等.水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节.其装置如右图所示.（1）在此实验装置中， 相当于人眼球中的晶状体。 相当于人眼球中视网膜。（2）请你用此实验装置探究近视眼的成因，要求写出实验过程. 16.（1）水凸透镜；光屏；（2）按如图所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持大致在同一高度上，调节水凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像；向水凸透镜中注水，使晶状体变厚，观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，将蜡烛向水凸透镜靠近，观察到光屏上会再次出现清晰的像。5