「單元測試」第六章 透鏡及其應用 標準評價卷參考答案

第六章 透鏡及其應用 標準評價卷參考答案

一、填空題

1．【解題思路】凸透鏡對光線有會聚作用，平行於主光軸的光線經凸透鏡折射後會聚在焦點上；根據凸透鏡成像規律之一：u＜f，凸透鏡成正立放大的虛像，應用於放大鏡。

解析：兩個凸透鏡都對光線起會聚作用，通過作圖可以看出，平行光線經過焦距為3cm的A凸透鏡後，光線偏折得更多。用A凸透鏡做放大鏡使用時，由凸透鏡成像規律可知：用放大鏡觀察物體時，物體在凸透鏡的一倍焦距（3cm）以內，光屏上不能接到像，在放大鏡的另一側，看到一個正立放大的虛像。

答案：A；小於

點評：本題考查了凸透鏡對光線的會聚作用和放大鏡的成像原理。當放大鏡的焦距較小時，便於觀察物體，若焦距太大了，使用起來不方便。

2．【解題思路】要解決此題需要掌握凸透鏡成像的規律及其應用。知道當物距小幹焦距時，凸透鏡成放大、正立的虛像。放大鏡就是根據這個原理製成的。

解析：從圖中體溫計的橫截面看，從圓弧形表面看去，此溫度計相當於放大鏡，可以成放大、正立的虛像。

答案：凸透鏡（放大鏡）；虛

點評：此題主要考查了放大鏡的成像特點及製作原理，平時要把所學知識與生活實際聯繫起來。

3．【解題思路】要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規律。

解析：由圖知，物距小於像距，所以此時成倒立、放大的實像，幻燈機是根據這個原理製成的。

答案：倒立；幻燈

點評：此題主要考查了凸透鏡成像的應用，要熟記凸透鏡成像的規律，特別搞清物距與像距之間的關係。

4．【解題思路】門鏡是由兩塊透鏡組合而成，它將室外的人或物成一縮得很小的正立像，根據對比凸透鏡成像進行判斷。

解析：「貓眼」是由兩塊透鏡組合而成。當我們從門內向外看時，最後看到來客的正立、縮小的像，所以防盜門鏡的作用相當於一個凹透鏡。由於這個像不是成在光屏上，所以為虛像。

答案：凹；虛

點評：本題考查了凸透鏡、凹透鏡的特點：凸透鏡能使光線會聚，凹透鏡能使光線發散

5．【解題思路】凸透鏡對光線起到會聚作用，在口徑相同的情況下，凸透鏡越薄，會聚作用越弱；顯微鏡的目鏡和物鏡都有一組透鏡組成，每一組都相當於一個凸透鏡。

解析：物體的像成在視網膜後，說明會聚作用減弱，相當於凸透鏡變薄；顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當於一個凸透鏡，物鏡成倒立、放大的實像；目鏡成正立、放大的虛像。

答案：薄；凸透

點評：在口徑相同的情況下，透鏡越薄，凸透鏡會聚作用越弱，凹透鏡發散作用越弱；透鏡在生活中有著廣泛的應用，很多光學儀器的元件都是透鏡，如眼鏡的鏡片、照相機、放大鏡、投影儀、望遠鏡和顯微鏡等都要用到它。我們用它就是因為它對光線有會聚或發散作用以及它能夠成像的特點。

6．【解題思路】水滴的形狀是中間厚邊緣薄的，所以可以看做是凸透鏡，而凸透鏡對光線有會聚的作用。

解析：中間厚邊緣薄的透鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用；中間薄邊緣厚的透鏡是凹透鏡，對光線有發散作用。在陽光下的水滴好比一個小的凸透鏡，把太陽光進行了會聚，同時也會聚了太陽光的能量，使得局部高溫，從而傷害汽車的外表。

答案：凸透鏡；會聚

點評：此題考查了凸透鏡的光學性質：對光線有會聚作用。能夠將水珠與凸透鏡兩者聯繫起來是解決此題的關鍵。

7．【解題思路】由於光的折射，充滿水和水池底部的這個美麗的圖案看起來比實際位置偏高，因此當把水排掉後。此圖案相對相機來說變遠了，根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，物遠像近像變小可解答此題。

解析：充滿水和水池底部的這個美麗的圖案，由於光的折射看起來比實際位置偏高，當把水排掉後。此圖案相對相機來說變遠了，如果小明仍然想在原來的位置用此照相機拍到這個圖案清晰的照片，根據凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，可知他應該調整照相機，使鏡頭後縮。

答案：後縮；凸透鏡成實像時，物遠像近像變小

點評：要熟記凸透鏡成像的規律，特別搞清像的特點及像距與物距之間的關係。此題的關鍵點是由於光的折射看起來這個美麗的圖案比實際位置偏高，當把水排掉後。此圖案相對相機來說變遠了，因此此題有一定難度。

二、選擇題

8．【解題思路】凸透鏡對光線有會聚的作用；最小、最亮的光斑就是該凸透鏡焦點的位置，焦點到透鏡光心的距離就是焦距．得到的是10cm的光斑，說明太陽光經凸透鏡已過焦點會聚的光斑。

解析：凸透鏡對光線有會聚的作用；最小、最亮的光斑就是該凸透鏡焦點的位置，焦點到透鏡光心的距離就是焦距。在距透鏡15cm的地面上得到一個光斑，說明太陽光經凸透鏡未過焦點會聚的，或已過焦點會聚的光斑．將透鏡向上移動少許，光斑變大，說明太陽光經凸透鏡是已過焦點會聚的光斑。光斑的直徑是透鏡直徑的一半，說明太陽光經凸透鏡是已過焦點一半時的，則15cm是焦距和一半的焦距的和，即焦距是10cm。

答案：B

點評：考查了凸透鏡焦距的求法，太陽光經凸透鏡在光屏上出現最小最亮的光斑，就是凸透鏡的焦點，此題的光斑不是凸透鏡的焦點。

9．【解題思路】掌握凸透鏡成像的規律，知道當物距大於2f 時，成倒立縮小的實像；且成實像時，遵循物近像遠像變大的特點。

解析：觀察圖示可知在光屏上得到一個清晰縮小的實像，則u＝26 cm＞2f，解得f＜13 cm，故A錯誤；只將凸透鏡向左移，減小物距，增大像距，可以在光屏上得到清晰放大的像，故B正確；只將蠟燭和光屏互換，可以在光屏上得到清晰放大的像，故C錯誤；蠟燭遠離凸透鏡時，為了在光屏上得到清晰的像，應將光屏應靠近凸透鏡，故D錯誤。

答案：B

點評：本題主要探究的是凸透鏡成像的規律，這是今後學習光學，研究光現象的基礎，應該熟練掌握，並注意加以區分，不能混淆。

10．【解題思路】凹透鏡三條特殊光線：

①延長線過另一側焦點的入射光線經凹透鏡折射後將平行幹主光軸；

②平行幹主光軸的光線經凹透鏡折射後變得發散，其折射光線的反向延長線過焦點；

③過光心的光線經凹透鏡折射後傳播方向不改變。

凸透鏡的三條特殊光線：

①通過焦點的光線經凸透鏡折射後將平行幹主光軸；

②平行幹主光軸的光線經凸透鏡折射後將過焦點；

③過光心的光線經凸透鏡折射後傳播方向不改變。

解析：由凸透鏡的三條特殊光線可知：通過焦點的光線經凸透鏡折射後將平行幹主光軸，所以為了製作一束平行光，可以選用凸透鏡並把一小燈泡放在凸透鏡的焦點上，這樣將得到平行光，所以選項B可行，選項D不可行；由凹透鏡三條特殊光線可知選項A、C都不可以得到平行光線。

答案：B

點評：我們學習物理知識的目的就是利用所學過的物理知識來解決生活中的實際問題，這也是新課程標準中的一個明確的要求，我們不僅要學會知識，而且要學會運用知識。

11．【解題思路】解答此題的關鍵是明確照相機是利用凸透鏡成像規律中的物距大於二倍焦距，成倒立縮小的實像原理製成的。並且需要知道當u＞2f，則f＜v＜2f。並且物距越大，像距越小。

解析：從飛機上向地面拍照，物距很大，因此這時像幾乎成在焦點處，但要略大於焦距。所以用長焦距相機的鏡頭焦距為300mm，則所成清晰的像與鏡頭的距離為略大於300mm。

答案：B

點評：此題主要考查了凸透鏡成像規律的應用，對凸透鏡成像的規律一定要記熟。做到舉一反三。

12．【解題思路】要解答本題需掌握近視眼是由於像呈在視網膜的前方，應佩戴發散透鏡矯正。

解析：由圖可知，物體成像在了視網膜的前面，這是近視眼的特徵；近視眼是眼睛的晶狀體會聚能力變強，像呈在視網膜的前方，如果要讓成像在視網膜上，需要將光線發散些；凹透鏡對關線有發散作用，所以可以利用凹透鏡進行糾正。

答案：C

點評：本題主要考查學生對：近視眼的成因，以及矯正方法的了解和掌握，是一道基礎題。

13．【解題思路】凸透鏡成實像時，物距減小、像距變大、像變大．根據這個規律進行判斷。

解析：用鏡頭焦距不變的照相機給同學拍照，底片上成一清晰的全身像，若要改拍半身像，相片大小不變，像由全身變為半身，像變大，物距變小，像距變大，所以照相機離人要近一些，鏡頭要向前調節。

答案：A

點評：相片大小不變，像由全身變為半身，像變大，這是解決本題的關鍵，此處學生容易出現錯誤。

14．【解題思路】凸透鏡和凹透鏡的區分：邊緣薄、中間厚的凸透鏡，邊緣厚、中間薄的凹透鏡；對光起會聚作用的是凸透鏡，對光起發散作用的是凹透鏡；能成實像的是凸透鏡；能起放大作用的是凸透鏡。

解析：由圖可見，陽光通過眼鏡形成的光斑中間較四周暗，對光線起發散作用，因此是凹透鏡。

答案：D

點評：本題考查了凸透鏡、凹透鏡的特點：凸透鏡能使光線會聚，凹透鏡能使光線發散，屬於基礎知識的考查。

15．【解題思路】要解決此題，首先要通過圖象分析出該凸透鏡的焦距，並掌握凸透鏡成像的規律；凸透鏡成像規律：物距小於焦距成正立、放大的虛像；物距大於一倍焦距小於二倍焦距成倒立、放大的實像；物距等於二倍焦距成倒立等大實像；物距大於二倍焦距成倒立、縮小的實像；成實像時：物像異側，物距變大，像距變小，像變小．若物距減小，像距增大，像變大。

解析：由圖知，當物距為20cm時，像距也為20cm，根據凸透鏡成像的規律，物距等於2倍焦距時，成倒立等大的實像，此時像距與物距相等，所以2f＝20cm，則f＝10cm，A說法正確；f＝10cm，2 f＝20cm，當u＝15cm時，物距處於f和2f之間，所以成倒立、放大的實像，B說法正確；當物距u＝25cm時，物距大於2倍焦距，所以此時成倒立、縮小的實像，所以C說法不正確；把物體從距凸透鏡10cm處移到30cm處的過程中，像距逐漸減小，所以成的像逐漸減小，所以D說法正確。

答案：C

點評：此題主要考查了凸透鏡成像的應用，要熟記凸透鏡成像的規律，特別搞清像的特點及像距與物距之間的關係．解決此題的關鍵是通過圖象確定凸透鏡的焦距。

三、作圖題

16．【解題思路】根據光的反射定律畫出反射光線，再根據凸透鏡對光線的作用，畫出折射光線。

解析：作出法線，由反射角等於入射角作出反射光線，根據角的關係知，反射角是60°，反射光線平行於主光軸，而平行於主光軸的光線經凸透鏡折射後，過焦點。

答案：如圖1所示

圖1

點評：本題考查了反射定律和凸透鏡對光線的折射特點。利用光的反射定律作圖，首先是找到入射點，然後是做法線，最後根據「反射角等於入射角」畫出；對於凸透鏡作圖，應明白透鏡對光線的作用，特別是熟練使用「三條特殊光線」。

17．【解題思路】根據「常見的透鏡」一節中放大鏡和幻燈機成像的情況進行作圖。

解析：通過觀察和實驗可知，凸透鏡當作放大鏡用時，成正立放大的虛像，因此，方框甲中畫的「F」應比原字母大；幻燈機成的是倒立放大的實像，且像和物左右倒置。

答案：如圖2所示

圖2

點評：本題作甲圖容易，而作乙圖時，多數同學從課本中知道像是倒立放大的，由於沒有觀察過幻燈機的成像，所以不知道像和物是倒置的而畫錯，因此，學習的過程一定要動手操作、認真觀察，不能只記幾個結論；在畫乙圖時有個技巧：把原圖的字母「F」旋轉180°，再放大畫出。由於是大致情況，因此，只要甲、乙兩圖所畫字母大於原字母即可。

四、實驗探究題

18．【解題思路】（1）要解決此題，需要認真分析表格中凸透鏡焦距數值，根據實驗所用的光具座上標尺的刻度範圍是「0～90cm」，可得出結論；

（2）要解決此題，需要掌握凸透鏡成像的規律。知道當物距處於大於2倍焦距之間時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，此時像距在一倍焦距和二倍焦距之間。

解析：由於研究凸透鏡成像時像距、物距和焦距有關，若焦距過大，成清晰像時，物距和像距間的距離就會越大，實驗的裝置要很長，由於裝置增長時，光屏上像就會變暗不易觀察，影響實驗效果。

答案：應選乙透鏡。如果選甲，則光屏上將不能呈現清晰的像（或物體通過透鏡成實像時，物與像的距離將大於90cm）。

點評：本題考查學生能否根據實驗中記錄的數據得出正確的結論，考查了學生對數據的處理和分析歸納能力；此題不僅僅是探究凸透鏡成像的規律，同時還考查考查了學生根據數據選擇凸透鏡的能力，一定要熟記規律的內容，能做到舉一反三。

19．【解題思路】要解答本題需掌握：

①物理學中，控制變量法的應用；即要研究視角的大小與距物體的距離的關係，就要保持物體的高度一定；要研究視角的大小與物體高度的關係，就要控制距物體的距離一定。

②分析實驗數據，從實驗數據中得出規律。

解析：分析表格中的數據，在觀察相同高度的物體時，比如：物體高度是4m時，距物體的距離越遠，視角越小。

觀察者的眼睛與物體間的距離不變時，比如觀察者距物體的距離都是8米時，物體的高度由4變為2和1時，視角也變小。

答案：（1）距物體的距離；距離；小；（2）物體高度；高度；大

點評：本題主要考查學生對實驗數據的分析和總結能力，是一道中檔題。

20．（1）測量凸透鏡的焦距；（2）凸透鏡；光屏；燭焰；光屏；使燭焰的像成在光屏中央；

（3）顯示凸透鏡成（實）像的位置；

（4）物距大於焦距而小於2倍焦距時，像距大於2倍焦距，像為倒立放大的實像；

（5）減小物距（同時要增大物距）

五、綜合應用題

21．【解題思路】根據平面鏡、凸透鏡成像的特點解答此題。

解析：（1）凸透鏡的距離小於焦距時，能成放大虛像，平面鏡成的也是虛像，它們的相同之處和不同之處分別為：

相同之處：①虛像都是正立的；②虛像都不能用光屏承接到；③虛像都是實際光線的反向延長線相交而成的。

不同之處：①凸透鏡成的虛像是放大的、平面鏡成的虛像是等大的；②凸透鏡成虛像是由於光的折射形成的，平面鏡成虛像是由於光的反射形成的；③凸透鏡成的虛像與物在鏡的同側，平面鏡成的虛像與物在鏡的兩側。

答案：見解析

點評：關於實像和虛像的理解，關鍵是從定義和接收方法上，不能從字面理解，更不能相當然。具體的哪個光學元件成實像，哪個光學元件成虛像，一一記憶也是一種好方法。

22．【解題思路】透明球形魚缸裝水後，中間後而邊緣薄，類似於凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用。

解析：裝有水的球形魚缸相當於凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用。當陽光透過球形魚缸時，將會聚於窗簾上某點處，窗簾上的聚光點溫度上升，窗簾被點燃。

答案：見解析

點評：此題考查了對凸透鏡的認識及其作用，會利用凸透鏡的特點解釋一些自然現象。