6. 李阳需要一个焦距小于6 cm的凸透镜,他在实验室对A、B、C三个凸透镜进行实验,保持烛焰与凸透镜的距离为12 cm,实验结果记录在表格中。请你帮他选择,凸透镜
C
是李阳所需要的。

答案:6. C
解析:
【分析】
要选出焦距小于6cm的凸透镜,需结合凸透镜成像规律分析:已知烛焰与凸透镜的距离(物距u)为12cm,要求焦距f<6cm,根据凸透镜成像规律,不同成像性质对应物距与焦距的关系,据此逐一判断三个凸透镜是否符合要求。
【解析】
根据凸透镜成像规律:
1. 对于凸透镜A:成正立、放大的虚像,此时物距u<f,即12cm<f,不符合f<6cm的要求;
2. 对于凸透镜B:成倒立、放大的实像,此时f<u<2f,即f<12cm<2f,解得6cm<f<12cm,不符合f<6cm的要求;
3. 对于凸透镜C:成倒立、缩小的实像,此时u>2f,即12cm>2f,解得f<6cm,符合李阳需要的焦距小于6cm的要求。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,核心是根据成像性质推导物距与焦距的关系,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
如图3-3-4所示是探究凸透镜成像规律的实验装置,逐渐减小物距,并调整光屏位置,使光屏上成清晰的像。小明通过实验得到了如下表所示的实验数据,请回答下列问题:

图3-3-4

(1)图3-3-4中光屏上成倒立、
缩小
的实像。
(2)根据表中数据可知,凸透镜的焦距$f=$
10
cm。
(3)当物距$u=25\ \mathrm{cm}$时,像距$v$应该在
16~17
(15~16/16~17/17~18/18~19/19~20)cm范围内。
(4)当物距$u=12\ \mathrm{cm}$时,光屏上成
放大
(放大/缩小)的像;此时,用遮光板遮住光源F的一部分,则光屏上的像相比原来的像会
不完整
(变暗/缩小/不完整)。
答案:素养提升
(1)缩小
(2)10
(3)16~17
(4)放大 不完整
解析:
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律逐步分析:
1. 第一问需根据实验装置中物距与像距的大小关系,判断成像性质;
2. 第二问求焦距,利用“物距等于2倍焦距时,成倒立等大实像,像距也等于2倍焦距”的规律,结合实验数据计算焦距;
3. 第三问根据焦距,结合“物远像近像变小”的规律,推断特定物距下的像距范围;
4. 第四问先判断物距与焦距的关系确定成像性质,再分析遮住光源一部分时像的变化。
【解析】
(1)由实验装置可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,当$u>2f$时,成倒立、缩小的实像,故填“缩小”;
(2)根据凸透镜成像规律,当$u=2f$时,$v=2f$,成倒立等大实像,从实验数据中找到对应组可知$u=20\ \mathrm{cm}$时$v=20\ \mathrm{cm}$,因此$2f=20\ \mathrm{cm}$,得$f=10\ \mathrm{cm}$;
(3)已知$f=10\ \mathrm{cm}$,当$u=25\ \mathrm{cm}$时,$u>2f$,根据凸透镜成像规律,此时像距$v$满足$f<v<2f$,结合物距增大时像距减小的规律,可知像距在$16~17\ \mathrm{cm}$范围内;
(4)当$u=12\ \mathrm{cm}$时,$f=10\ \mathrm{cm}$,此时$f<u<2f$,光屏上成放大的实像;用遮光板遮住光源$F$的一部分,光屏上的像会不完整。
【答案】
(1)缩小;(2)10;(3)16~17;(4)放大、不完整
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律展开,考查了成像性质判断、焦距计算、像距范围推断及实验现象分析,是光学实验的基础题型,需学生熟练掌握规律并灵活应用。
【难度系数】
0.6
1. 数码照相的镜头相当于一个
透镜,来自物体的光通过镜头成像在感光器件上,感光器件将
信号转化为
信号,可在显示屏上显示出来。
答案:解:
数码照相的镜头相当于一个凸透镜,来自物体的光通过镜头成像在感光器件上,感光器件将光信号转化为电信号,可在显示屏上显示出来。
解析:
【分析】
这道题考查数码照相的基本原理,首先回忆照相机镜头的光学元件,照相机利用凸透镜成像,因此镜头是凸透镜;再思考感光器件的功能,它需要将光的信号转换为电信号才能在显示屏显示,据此确定填空内容。
【解析】
数码照相的镜头利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理,相当于一个凸透镜;感光器件接收来自镜头的光信号,将其转化为电信号,最终可在显示屏上呈现图像。
【答案】
凸;光;电
【知识点】
凸透镜成像、光电信号转换
【点评】
本题是光学基础常识题,考查数码照相的基本应用原理,属于识记类题目,难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 人的眼球像一架神奇的照相机,
相当于照相机的镜头,
相当于照相机的感光器件。来自物体的光在眼球内成像后,通过
把信息传递给大脑,人就产生了视觉。
3. 近视眼看远处的景物时,成的像落在视网膜的
(前/后)方。要矫正近视眼,所配戴眼镜的镜片是
(凸/凹)透镜,它的作用是使光线
(会聚/发散),使最终成的像相对于晶状体向
(前/后)移,从而使清晰的像落在视网膜上。
4. 远视眼看近处的景物时,成的像落在视网膜的
(前/后)方。要矫正远视眼,所配戴眼镜的镜片是
(凸/凹)透镜,它的作用是使光线
(会聚/发散),使最终成的像相对于晶状体向
(前/后)移,从而使清晰的像落在视网膜上。
5. 通常的望远镜或显微镜可以看作是由两个透镜组成的,靠近人眼的透镜叫作
,靠近被观察物体的透镜叫作
。
6. 显微镜可以帮助我们看清肉眼看不见的细小物体。显微镜的物镜和目镜都是
透镜,物镜的焦距很
(长/短),目镜的焦距较
(长/短)。
答案:解:
2. 晶状体;视网膜;视神经
3. 前;凹;发散;后
4. 后;凸;会聚;前
5. 目镜;物镜
6. 凸;短;长
解析:
【分析】
本题是光学中关于眼睛结构、近视远视矫正、望远镜与显微镜结构的基础识记题,解题时需回忆对应知识点:①眼球各部分与照相机部件的对应关系;②近视、远视的成因及矫正原理;③望远镜、显微镜的透镜组成及焦距特点,逐个分析各小题即可得出答案。
【解析】
2. 眼球的晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜,负责折射光线成像),视网膜相当于照相机的感光器件(承接所成的像),成像后信息通过视神经传递给大脑产生视觉,故答案依次为晶状体、视网膜、视神经。
3. 近视眼是由于晶状体折光能力过强,导致远处物体的像成在视网膜前方;矫正近视眼需配戴凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使像相对于晶状体向后移动,从而落到视网膜上,故答案依次为前、凹、发散、后。
4. 远视眼是由于晶状体折光能力过弱,导致近处物体的像成在视网膜后方;矫正远视眼需配戴凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,能使像相对于晶状体向前移动,从而落到视网膜上,故答案依次为后、凸、会聚、前。
5. 望远镜或显微镜由两个透镜组成,靠近人眼的透镜叫目镜,靠近被观察物体的透镜叫物镜,故答案依次为目镜、物镜。
6. 显微镜的物镜和目镜都是凸透镜;物镜焦距短,可成放大的实像,目镜焦距长,可成放大的虚像,故答案依次为凸、短、长。
【答案】
2. 晶状体;视网膜;视神经
3. 前;凹;发散;后
4. 后;凸;会聚;前
5. 目镜;物镜
6. 凸;短;长
【知识点】
眼睛与眼镜、透镜应用、显微镜与望远镜
【点评】
本题为光学章节的基础识记类题目,主要考察对课本中眼睛结构、近视远视矫正原理、光学仪器结构的掌握,知识点均为基础内容,难度较低,准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.8