透鏡例題

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)

  【例1】如圖所示的透鏡中,是凹透鏡的是( 。。

  A.甲、乙   B.乙、丙

  C.丙、丁      D.甲、丁

  解析:凹透鏡是中間薄、邊緣厚的透鏡。甲中間比邊緣厚,是一個凸透鏡,乙中間也比邊緣厚,是一個凸透鏡,丙中間比邊緣薄,是凹透鏡,丁中間也比邊緣薄,是凹透鏡,故選項A、B、D錯誤,選項C正確。

  答案:C

  【例2】小星同學利用太陽光測量凸透鏡的焦距,方法如圖所示。他注意到讓凸透鏡正對陽光,但沒有仔細調(diào)節(jié)紙片與透鏡的距離,在紙片上的光斑并不是最小時,就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L,那么,凸透鏡的實際焦距(  )。

  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:凸透鏡能把平行射來的光線會聚到焦點上,焦點到透鏡光心的距離為焦距。光會聚到焦點上時,光斑最小、最亮。紙片在焦點以內(nèi),光線未會聚到焦點上,光斑較大;紙片在焦點以外,光線會聚到焦點又發(fā)散,光斑也較大。因此光斑較大時,光斑有可能在焦點內(nèi),也可能在焦點外。

  答案:D

  【例3】如何鑒別一個透鏡是凸透鏡還是凹透鏡,說出鑒別的方法和理由。

  解析:凸透鏡和凹透鏡是我們學過的兩種重要的光學元件,在日常生活中有著廣泛的應用,由于它們都是透明的元件,因此很多時候單憑肉眼很難判斷哪是凸透鏡哪是凹透鏡。我們可以從透鏡的概念及學過的凸透鏡成像的相關知識加以區(qū)分。

  答案:方法一:若中間比邊緣厚為凸透鏡,反之為凹透鏡。

  方法二:讓平行光束通過透鏡(可利用陽光),光束變得會聚則為凸透鏡,光束變得發(fā)散為凹透鏡。

  【例4】請根據(jù)圖中給出的光線,畫出它們所經(jīng)過的光路圖。

  解析:此題考查凸透鏡、凹透鏡對光線的作用,要結合凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用來作圖,尤其要注意三條特殊光路的路徑特點。

  【例5】為了探究“大小、形狀完全相同的凸透鏡的焦距是否與制作材料有關”,陳明同學準備了三個大小、形狀完全相同的凸透鏡,并且知道它們分別是由玻璃、水晶、塑料制成的,請你幫他設計這次探究的全過程,并完成如下工作。

  (1)在探究活動前,你有哪些猜想?

  (2)這次探究還需要哪些輔助器材?

  (3)寫出這次探究的主要步驟。

  (4)請設計出關于實驗現(xiàn)象或?qū)嶒灁?shù)據(jù)的記錄表格。

  (5)在這次探究過程中,你運用的一種主要的科學研究方法是什么?

  答案:(1)大小、形狀完全相同的凸透鏡的焦距可能與制作材料有關。

  (2)太陽光(或其他平行光源)、 刻度尺、紙屏。

  (3)分別拿由玻璃、水晶、塑料制成的凸透鏡正對太陽光,另一側放一張紙屏,移動紙屏,直到紙屏上的光斑最小最亮,用刻度尺測出光斑到凸透鏡光心的距離,即凸透鏡的焦距。比較三種透鏡的焦距是否相同,如果相同,則透鏡的焦距與制作材料無關;如果三種透鏡的焦距不同,則透鏡的焦距與透鏡的制作材料有關。

  (4)

  (5)控制變量法

  【例6】放在凸透鏡主軸上焦點以內(nèi)的點光源S發(fā)出的光,通過凸透鏡后的光路如圖所示,則下列說法正確的是(  )。

  A.凸透鏡可以對光線起發(fā)散作用

  B.凸透鏡只對平行于主軸的光線起會聚作用

  C.通過凸透鏡后的光線是發(fā)散的,因此凸透鏡的作用是對光線起發(fā)散作用

  D.通過凸透鏡后的光線發(fā)散程 度比原來小,仍然是會聚作用的一種表現(xiàn)

  解析:凸透鏡對通過它的任何光線都起會聚作用。

  答案:D

  【例7】畫出圖中入射光線通過透鏡后的傳播方向。[來源:學科網(wǎng)ZXXK]

  解析:應根據(jù)透鏡對光線的作用特點和光在折射時光路可逆的特點進行作圖。甲圖中是凸透鏡,平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后通過焦點,由于光路可逆,則通過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡后必跟主光軸平行;對于乙圖來說,平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡后發(fā)散,這些發(fā)散光線的反向延長線通過虛焦點,由于光路可逆,則射向凹透鏡的光線,如果其延長線通過虛焦點,經(jīng)凹透鏡后光線必跟主光軸平行。

  答案:如下圖所示

  【例8】如圖所示,通過透鏡的光路圖正確的是( 。。

  解析:凸透鏡對光線有會聚作用,故A、B選項錯;凹透鏡對光線有 發(fā)散作用,故C選項錯,D選項正確。

  答案:D


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