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初二物理上册透镜成像检测试题(附答案)

透镜成像

一、知识概述

通过前面一段时间的学习，我们对光现象的相关知识已有所了解，知道光在同种均匀介质中沿直线传播，在两种介质的表面会发生反射现象和折射现象。本周我们将学习一透镜和透镜的成像规律。

二、重难点知识归纳及讲解

(一)透镜

1、几个概念

凸透镜——中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜

凹透镜——中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜

主轴——最简单的透镜两个表面都是球面的一部分，通过两个球心的直线叫做透镜的主轴。

薄透镜——如果透镜的厚度比球面的半径小许多，这种透镜叫做薄透镜。

光心——薄透镜的中心叫透镜的光心。

2、凸透镜的光学性质

(1)凸透镜对光线有会聚作用。

跟主光轴平行的光线，经过凸透镜后会聚于主光轴上的一点F，F叫做凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心O点的距离叫做焦距。

注意：会聚作用不一定要使折射光线相交，凸透镜对光的会聚作用指的是：光通过透镜后，其折射光线向主轴偏折，即在原光线的传播方向上合拢一些。

(2)凸透镜的三条特殊光线如下图所示：

(1)

(2)　　　　　　　　　　　　　　(3)

3、凹透镜的光学性质

(1)凹透镜对光线有发散作用。

跟凹透镜主光轴平行的光线，经过凹透镜后形成发散光线。如果迎着发散的光线望去，会觉得这些光线好像是从凹透镜后某一点F发出来的，F点叫做凹透镜的虚焦点。

凹透镜对光线的发散作用指的是：光线通过凹透镜后，其折射光线远离主光轴偏折，即在原光线的传播方向上发散开一些。

(2)凹透镜的三条特殊光线如下图所示：

(1)

(2)　　　　　　(3)

例1、如图所示，AB为一条经过透镜折射后的光线，MN为透镜的主光轴，L为透镜。由图可知(　)

A.该透镜可能是凸透镜

B.该透镜可能是凹透镜

C.若该透镜是凸透镜，B点一定是透镜的焦点

D.若该透镜是凹透镜，B点一定是透镜的焦点

解析：

图中仅仅只给出了折射光线，而没有入射光线，此时无法确定光线相对于原来是会聚还是发散，故A、B都是正确;若入射光线平行于主光轴，则B点为凸透镜的焦点，若入射光线没有平行主光轴，则折射光线不会通过焦点，即B不是焦点，对于凹透镜而言，没有实焦点，故C、D都是错误的。

答案：A、B

例2、完成下列光路图

解析：

画通过透镜的折射光线时，应记住三条特殊光线：⑴平行于主光轴的光线折射后通过焦点。(凸透镜是实际光线通过焦点，凹透镜是光线的反向延长线通过焦点)⑵通过焦点的光线(或光线的延长线)，折射后平行于主光轴;⑶通过光心的光线，传播方向不改变。

答案：如下图所示

(二)探究凸透镜成像规律

1、凸透镜成像的原因

凸透镜成像是由于光的折射现象形成的，从物体上一点发出的光线(或反射出的光线)，经凸透镜折射后交于一点，这点就是物体上点的像点，若干像点就形成了物体的像。

2、凸透镜成像的规律

物距(u) 像的性质 像距(v)

正倒 大小 虚实

u>2f 倒立 缩小 实像 f

u=2f 倒立 等大 实像 v=2f

f2f

uu

3、凸透镜成像的大小变化规律

(1)凸透镜成实像时，若物距增大，则像距减小，像也减小;反之，若物距减小，则像距增大，像也增大。

(2)凸透镜成虚像时，若物距增大，则像距和像都增大;反之，若物距减小，则像距和像都减小。

4、利用透镜的特殊光线作透镜成像光路。

(1)物体处于2倍焦距以外

(2)物体处于2倍焦距和1倍焦距之间

(3)物体处于焦距以内

(4)凹透镜成像光路

例3、一个物体在凸透镜前20cm处，在屏上成一倒立缩小的像，则透镜的焦距f( )

A.10cm < f < 20cm 　　　　　　B.f > 10cm

C.f < 10cm　　　　　　　　　　D.f >20cm

解析：

解决这类类问题的关键，是根据凸透镜的成像特点和成像条件，物体通过凸透镜成倒立，缩小的实像，物距必然大于二倍焦距，即u>2f。

本题中有20cm>2f

解不等式得：f<10cm

答案：C

例4、一物体放在凸透镜前18cm处，在透镜另一侧20 cm处成一清晰像，则此透镜的焦距(　)

A.一定大于20 cm

B.一定小于9 cm

C.一定在10 cm到8 cm之间

D.一定在9 cm到10 cm之间

解析：

由于本题中物像异侧，说明此像是一实像;又由于像距比物距大，可推知此像是一放大、倒立的实像，此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，像在另一侧的二倍焦距之外。

即：f<18cm<2f　　①

20cm >2f　　②

综合①、②解得9cm

答案：D

A卷