解析:如图所示,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;根据光的反射定律,过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线。
能力提升
一、选择题(每小题5分,共10分) 1.(2018安徽)下列光路图错误的是( )
答案:C
解析:放大镜成正立、放大的虚像,像是由折射光线的反向延长线相交得到的,故A正确;小孔成像是实际光线通过小孔时沿直线传播会聚成的实像,故B正确;光由空气斜射入水中时,折射光线应靠近法线,折射角应小于入射角,故C错误;近视眼看远处物体时,物体“发出”的光通过晶状体折射后形成的像会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体,为使像成在视网膜上,应让光线发散一些,所以近视眼应佩戴凹透镜加以矫正,故D正确。
2.如图所示,图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,在图乙所示的位置光屏上成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知凸透镜的焦距是40 cm B.图乙的成像特点与投影仪的成像原理相同
C.图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分,光屏上只出现像的下半部分 D.图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜,光屏向右移动才能找到清晰的像 答案:D
解析:根据甲图可以知道f=10cm,A错误;根据乙图u>2f,应用应该是照相机,B错误;挡住了透镜上半部分,光能通过下半部分会聚成像,只是光线变少了,能成一个变暗的完整的像,C错误;“戴”上近视眼镜(凹透镜)对光有发散作用,所以像会成在后面,光屏应向右移动才能找到清晰的像,D正确。 二、非选择题(共30分)
5
3.
(6分)(2017浙江舟山改编)图示为医学上常用的内窥镜,它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械,摄像机的镜头相当于 。用内窥镜检查时常采用从口腔或鼻腔插入的方法,内窥镜经口腔或鼻腔插入都能进入胃,是因为它们都与咽这一器官直接相连。检查时,要使观察更加仔细,就要减小观察范围,此时应该使内窥镜细管顶端 (选填“接近”或“远离”)患处。
答案:凸透镜 接近
解析:内窥镜是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械,摄像机的镜头相当于凸透镜;内窥镜相当于凸透镜,为了减小观察范围,应该减小物距,应该使内窥镜细管顶端接近患处。
4.(9分)(2017江苏盐城)在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。当蜡烛距凸透镜30.0 cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是 cm;将蜡烛远离透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动。 答案:主光轴 15.0 靠近
5.(9分)(难题)(2017山东泰安)在焦距为5 cm、9 cm和15 cm的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置,将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 ;若放置在A点的蜡烛通过三个凸透镜都能在光屏上成像,则焦距为 cm的透镜所成的像最大,若在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,则实验中所用透镜的焦距可能是 。
答案:同一高度 15 5 cm或9 cm
解析:要调整烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在同一高度上,这样才可以使烛焰的像成在光屏的中央;由图可知,A点到凸透镜的距离为25cm,即物距为25cm;焦距为5cm的凸透镜,因物距大于其二倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像;焦距为9cm的凸透镜,因物距大于其二倍焦距,所以成的是倒立、缩小的实像;焦距为15cm的凸透镜,因f<25cm<2f,成的是倒立、放大的实像;故焦距为15cm的凸透镜成的像最大;在BC间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,即在凸透镜右侧5~20cm间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像;物距为25cm,结合前面分析可知:①焦距为5cm的凸透镜,成的是倒立、缩小的实像,像距的范围f 6 像距的范围v>2f,即v>30cm,超过了5~20cm范围,在BC间移动光屏时不能在光屏上得到清晰的像,故凸透镜焦距不可能为15cm;综上分析可知,凸透镜焦距不可能为15cm,可能为5cm或9cm。 6.(6分)(2018山东营口)如图所示,凸透镜与水面平行,一侧的焦点恰好在水面上,水中一束入射光线射向凸透镜的焦点,请画出这束光线发生反射和折射后的光路图。 答案:如图所示 解析:(1)根据反射角等于入射角,在法线右侧的水中画出反射光线; (2)光由水中斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,由此在法线右侧的空气中画出折射光线; (3)过焦点的入射光线,经凸透镜折射后平行于主光轴射出。 7
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