《第五章 透鏡及其應(yīng)用》試卷及答案-初中物理八年級(jí)上冊(cè)-人教版-2024-2025學(xué)年

《第五章透鏡及其應(yīng)用》試卷(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分）1、在下列哪種情況下，物體通過(guò)凸透鏡成像時(shí)，像會(huì)是倒立的？A.物體位于焦點(diǎn)外側(cè)B.物體位于焦點(diǎn)內(nèi)側(cè)C.物體位于兩倍焦距外側(cè)D.物體位于兩倍焦距以內(nèi)2、在下列哪種情況下，物體通過(guò)凹透鏡成像時(shí)，像會(huì)是正立的？A.物體位于焦點(diǎn)外側(cè)B.物體位于焦點(diǎn)內(nèi)側(cè)C.物體位于兩倍焦距外側(cè)D.物體位于兩倍焦距以內(nèi)3、下列關(guān)于透鏡的說(shuō)法中，正確的是（）A.凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用B.凸透鏡和凹透鏡都可以成放大或縮小的像C.物體在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)，成放大、正立的實(shí)像D.凹透鏡可以用來(lái)矯正近視眼4、在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作步驟中，正確的是（）A.將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，調(diào)整它們的中心大致在同一高度B.將蠟燭點(diǎn)燃后，移動(dòng)凸透鏡的位置，直到在光屏上得到清晰的像C.先固定蠟燭的位置，然后改變凸透鏡與光屏的距離，觀察像的大小變化D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將蠟燭、凸透鏡和光屏的位置調(diào)換，重復(fù)實(shí)驗(yàn)5、下列哪種物質(zhì)可以制成凸透鏡？()A.玻璃B.銅片C.紙張D.塑料6、一個(gè)凸透鏡的焦距是20厘米，當(dāng)物體放在距離透鏡10厘米處時(shí)，成像的性質(zhì)是：()A.正立、放大、實(shí)像B.正立、縮小、實(shí)像C.倒立、放大、實(shí)像D.倒立、縮小、實(shí)像7、下列關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律的說(shuō)法中，正確的是（）A.當(dāng)物體距離凸透鏡大于兩倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像B.當(dāng)物體距離凸透鏡小于焦距時(shí)，成正立、放大的實(shí)像C.凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像一定是倒立的D.凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像一定是放大的8、下列關(guān)于凹透鏡成像規(guī)律的說(shuō)法中，正確的是（）A.凹透鏡只能成正立、縮小的虛像B.凹透鏡成實(shí)像時(shí)，像一定是放大的C.凹透鏡成像時(shí)，像距總是小于物距D.凹透鏡成實(shí)像時(shí)，像一定是倒立的9、下列關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律的描述，正確的是：A.物體放在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)時(shí)，成放大、正立的虛像。B.物體放在凸透鏡一倍焦距處時(shí)，成等大、正立的實(shí)像。C.物體放在凸透鏡一倍焦距以外時(shí)，成縮小、正立的實(shí)像。D.物體放在凸透鏡一倍焦距以外時(shí)，成放大、倒立的實(shí)像。10、關(guān)于凹透鏡成像，以下說(shuō)法正確的是：A.凹透鏡只能形成正立的虛像。B.凹透鏡成像時(shí)，物體與像之間的距離總是小于物體與透鏡的距離。C.凹透鏡成像時(shí)，像總是比物體小。D.凹透鏡成像時(shí)，像可以是正立的也可以是倒立的。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有2小題，每小題3分，共6分）1、在下列選項(xiàng)中，哪個(gè)選項(xiàng)描述了凸透鏡的成像特點(diǎn)？A.物體距離透鏡越遠(yuǎn)，成像越小B.物體距離透鏡越近，成像越大C.物體距離透鏡的距離在二倍焦距之外時(shí)，成像是實(shí)像且倒立D.物體距離透鏡的距離在一倍焦距以內(nèi)時(shí)，成像是虛像且正立2、以下關(guān)于凹透鏡的應(yīng)用，哪個(gè)說(shuō)法是正確的？A.凹透鏡可以使物體成正立、放大的虛像B.凹透鏡常用于放大鏡，以便觀察細(xì)小物體C.凹透鏡常用于遠(yuǎn)視眼鏡，幫助看清遠(yuǎn)處的物體D.凹透鏡可以使物體成倒立、縮小的實(shí)像三、簡(jiǎn)答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：請(qǐng)簡(jiǎn)述凸透鏡和凹透鏡在光學(xué)中的應(yīng)用，并舉例說(shuō)明。第二題：請(qǐng)簡(jiǎn)述凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)特性及其在日常生活中的應(yīng)用。第三題：透鏡分為凸透鏡和凹透鏡兩種類型，請(qǐng)簡(jiǎn)述凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用分別是什么？并解釋為什么凸透鏡能成正立、放大的虛像，而凹透鏡只能成縮小的實(shí)像？第四題：透鏡在日常生活和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)舉例說(shuō)明凸透鏡和凹透鏡各在哪些方面有實(shí)際應(yīng)用，并解釋其原理。四、計(jì)算題（本大題有2小題，每小題7分，共14分）第一題：一束平行光經(jīng)過(guò)焦距為10cm的凸透鏡后，成像在距離透鏡30cm處。求：（1）該凸透鏡的焦距；（2）該凸透鏡的焦距；（3）如果物體放在距離透鏡20cm處，成像距離是多少？第二題：一束平行光經(jīng)過(guò)焦距為20cm的凸透鏡后，成像在距透鏡50cm處。求該凸透鏡的焦距，并計(jì)算物體應(yīng)放在何處才能成像在距離透鏡15cm的位置。五、綜合題（本大題有3小題，每小題10分，共30分）第一題：一束平行光通過(guò)一個(gè)焦距為20cm的凸透鏡后，在透鏡的另一側(cè)形成一個(gè)實(shí)像。若該實(shí)像的尺寸是物體尺寸的1/5，求：（1）物體到凸透鏡的距離；（2）實(shí)像到凸透鏡的距離。第二題：一束平行光通過(guò)一個(gè)焦距為10cm的凸透鏡，其焦點(diǎn)到光心的距離是15cm。若將一個(gè)直徑為5cm的圓形透明物體放置在焦點(diǎn)處，問(wèn)物體成像的性質(zhì)如何？請(qǐng)計(jì)算并說(shuō)明理由。第三題：一個(gè)凸透鏡的焦距為10厘米，現(xiàn)有一束平行于主光軸的光線射向該凸透鏡。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后，會(huì)聚于何處？（2）若將一個(gè)物體放在距離凸透鏡20厘米處，物體的像的性質(zhì)如何？是實(shí)像還是虛像？像的位置在何處？（3）若將一個(gè)物體放在距離凸透鏡15厘米處，物體的像的性質(zhì)如何？是實(shí)像還是虛像？像的位置在何處？《第五章透鏡及其應(yīng)用》試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分）1、在下列哪種情況下，物體通過(guò)凸透鏡成像時(shí)，像會(huì)是倒立的？A.物體位于焦點(diǎn)外側(cè)B.物體位于焦點(diǎn)內(nèi)側(cè)C.物體位于兩倍焦距外側(cè)D.物體位于兩倍焦距以內(nèi)答案：A解析：當(dāng)物體位于凸透鏡的焦點(diǎn)外側(cè)時(shí)，通過(guò)凸透鏡成像的像會(huì)是倒立的。這是因?yàn)橥雇哥R具有會(huì)聚光線的作用，當(dāng)物體距離焦點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，光線經(jīng)過(guò)透鏡后會(huì)交于一點(diǎn)，形成倒立的實(shí)像。2、在下列哪種情況下，物體通過(guò)凹透鏡成像時(shí)，像會(huì)是正立的？A.物體位于焦點(diǎn)外側(cè)B.物體位于焦點(diǎn)內(nèi)側(cè)C.物體位于兩倍焦距外側(cè)D.物體位于兩倍焦距以內(nèi)答案：B解析：當(dāng)物體位于凹透鏡的焦點(diǎn)內(nèi)側(cè)時(shí)，通過(guò)凹透鏡成像的像會(huì)是正立的。這是因?yàn)榘纪哥R具有發(fā)散光線的作用，當(dāng)物體距離焦點(diǎn)較近時(shí)，光線經(jīng)過(guò)透鏡后會(huì)向外發(fā)散，形成正立的虛像。3、下列關(guān)于透鏡的說(shuō)法中，正確的是（）A.凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用B.凸透鏡和凹透鏡都可以成放大或縮小的像C.物體在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)，成放大、正立的實(shí)像D.凹透鏡可以用來(lái)矯正近視眼答案：A解析：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，因此選項(xiàng)A正確。選項(xiàng)B錯(cuò)誤，因?yàn)橥雇哥R可以成放大或縮小的像，而凹透鏡只能成縮小的像。選項(xiàng)C錯(cuò)誤，因?yàn)槲矬w在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)，成的是放大、正立的虛像。選項(xiàng)D錯(cuò)誤，因?yàn)榘纪哥R可以用來(lái)矯正遠(yuǎn)視眼，而非近視眼。4、在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作步驟中，正確的是（）A.將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，調(diào)整它們的中心大致在同一高度B.將蠟燭點(diǎn)燃后，移動(dòng)凸透鏡的位置，直到在光屏上得到清晰的像C.先固定蠟燭的位置，然后改變凸透鏡與光屏的距離，觀察像的大小變化D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將蠟燭、凸透鏡和光屏的位置調(diào)換，重復(fù)實(shí)驗(yàn)答案：A解析：在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，正確的操作步驟是先將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，調(diào)整它們的中心大致在同一高度，這樣可以確保成像的準(zhǔn)確性，因此選項(xiàng)A正確。選項(xiàng)B錯(cuò)誤，因?yàn)閼?yīng)該調(diào)整蠟燭的位置，而不是移動(dòng)凸透鏡。選項(xiàng)C錯(cuò)誤，因?yàn)閼?yīng)該先固定凸透鏡的位置，然后改變蠟燭與光屏的距離，觀察像的大小變化。選項(xiàng)D錯(cuò)誤，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中需要保持蠟燭、凸透鏡和光屏的位置不變。5、下列哪種物質(zhì)可以制成凸透鏡？()A.玻璃B.銅片C.紙張D.塑料答案：A解析：凸透鏡通常由透明物質(zhì)制成，玻璃是一種常用的材料，因?yàn)樗哂辛己玫耐该餍院瓦m當(dāng)?shù)恼凵渎?。銅片、紙張和塑料通常不用于制造凸透鏡。6、一個(gè)凸透鏡的焦距是20厘米，當(dāng)物體放在距離透鏡10厘米處時(shí)，成像的性質(zhì)是：()A.正立、放大、實(shí)像B.正立、縮小、實(shí)像C.倒立、放大、實(shí)像D.倒立、縮小、實(shí)像答案：C解析：根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，當(dāng)物體距離透鏡的距離小于焦距時(shí)，成像是正立的、放大的虛像；當(dāng)物體距離透鏡的距離大于焦距時(shí)，成像是倒立的、縮小的實(shí)像。因?yàn)轭}目中物體距離透鏡的距離是10厘米，小于焦距20厘米，所以成像應(yīng)該是倒立的、放大的實(shí)像。7、下列關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律的說(shuō)法中，正確的是（）A.當(dāng)物體距離凸透鏡大于兩倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像B.當(dāng)物體距離凸透鏡小于焦距時(shí)，成正立、放大的實(shí)像C.凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像一定是倒立的D.凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像一定是放大的答案：A解析：根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，當(dāng)物體距離凸透鏡大于兩倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)物體距離凸透鏡在一倍焦距和兩倍焦距之間時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像；當(dāng)物體距離凸透鏡小于焦距時(shí)，成正立、放大的虛像。因此，選項(xiàng)A是正確的。8、下列關(guān)于凹透鏡成像規(guī)律的說(shuō)法中，正確的是（）A.凹透鏡只能成正立、縮小的虛像B.凹透鏡成實(shí)像時(shí)，像一定是放大的C.凹透鏡成像時(shí)，像距總是小于物距D.凹透鏡成實(shí)像時(shí)，像一定是倒立的答案：C解析：根據(jù)凹透鏡的成像規(guī)律，凹透鏡只能成正立、縮小的虛像，而且成像時(shí)，像距總是小于物距。因此，選項(xiàng)C是正確的。選項(xiàng)A描述了凹透鏡成像的特點(diǎn)，但不是全部；選項(xiàng)B和D與凹透鏡的成像規(guī)律不符。9、下列關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律的描述，正確的是：A.物體放在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)時(shí)，成放大、正立的虛像。B.物體放在凸透鏡一倍焦距處時(shí)，成等大、正立的實(shí)像。C.物體放在凸透鏡一倍焦距以外時(shí)，成縮小、正立的實(shí)像。D.物體放在凸透鏡一倍焦距以外時(shí)，成放大、倒立的實(shí)像。答案：A解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體放在凸透鏡一倍焦距以內(nèi)時(shí)，成像為放大、正立的虛像。其他選項(xiàng)描述的情況不符合凸透鏡的成像規(guī)律。10、關(guān)于凹透鏡成像，以下說(shuō)法正確的是：A.凹透鏡只能形成正立的虛像。B.凹透鏡成像時(shí)，物體與像之間的距離總是小于物體與透鏡的距離。C.凹透鏡成像時(shí)，像總是比物體小。D.凹透鏡成像時(shí)，像可以是正立的也可以是倒立的。答案：C解析：凹透鏡成像時(shí)，像總是比物體小，且總是正立的虛像。選項(xiàng)A正確描述了凹透鏡成像的特點(diǎn)，但不是唯一正確的；選項(xiàng)B和D描述不符合凹透鏡的成像規(guī)律。因此，選項(xiàng)C是正確的。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有2小題，每小題3分，共6分）1、在下列選項(xiàng)中，哪個(gè)選項(xiàng)描述了凸透鏡的成像特點(diǎn)？A.物體距離透鏡越遠(yuǎn)，成像越小B.物體距離透鏡越近，成像越大C.物體距離透鏡的距離在二倍焦距之外時(shí)，成像是實(shí)像且倒立D.物體距離透鏡的距離在一倍焦距以內(nèi)時(shí)，成像是虛像且正立答案：C解析：凸透鏡的成像特點(diǎn)包括：當(dāng)物體距離透鏡的距離大于二倍焦距時(shí)，成像是倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)物體距離透鏡的距離在一倍焦距到二倍焦距之間時(shí)，成像是倒立、放大的實(shí)像；當(dāng)物體距離透鏡的距離小于一倍焦距時(shí)，成像是正立、放大的虛像。因此，選項(xiàng)C正確描述了凸透鏡的成像特點(diǎn)。2、以下關(guān)于凹透鏡的應(yīng)用，哪個(gè)說(shuō)法是正確的？A.凹透鏡可以使物體成正立、放大的虛像B.凹透鏡常用于放大鏡，以便觀察細(xì)小物體C.凹透鏡常用于遠(yuǎn)視眼鏡，幫助看清遠(yuǎn)處的物體D.凹透鏡可以使物體成倒立、縮小的實(shí)像答案：D解析：凹透鏡的成像特點(diǎn)是使物體成正立、縮小的虛像。凹透鏡的應(yīng)用包括矯正近視眼鏡，幫助看清近處的物體。因此，選項(xiàng)D正確描述了凹透鏡的成像特點(diǎn)和應(yīng)用。選項(xiàng)A和B描述的是凸透鏡的特點(diǎn)，選項(xiàng)C描述的是凹透鏡的矯正作用錯(cuò)誤，因此都不正確。三、簡(jiǎn)答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：請(qǐng)簡(jiǎn)述凸透鏡和凹透鏡在光學(xué)中的應(yīng)用，并舉例說(shuō)明。答案：凸透鏡的應(yīng)用：凸透鏡可以會(huì)聚光線，因此在光學(xué)儀器中常用于制作放大鏡，用于觀察微小物體。凸透鏡還可以用于制作照相機(jī)、投影儀和顯微鏡的鏡頭，以便將物體成像放大。凸透鏡還可以用于眼鏡中的老花鏡，幫助老年人看清近處的物體。凹透鏡的應(yīng)用：凹透鏡具有發(fā)散光線的特性，因此常用于制作近視眼鏡，幫助近視患者看清遠(yuǎn)處的物體。凹透鏡也用于制作望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡中的目鏡，以便觀察遠(yuǎn)處的物體。凹透鏡還可以用于裝飾品和廣告牌，通過(guò)其發(fā)散光線的特性產(chǎn)生特殊的視覺(jué)效果。解析：本題考查了凸透鏡和凹透鏡在光學(xué)中的應(yīng)用。凸透鏡因其會(huì)聚光線的特性，在放大、成像等方面有廣泛應(yīng)用；凹透鏡則因其發(fā)散光線的特性，主要用于矯正視力以及某些光學(xué)儀器的制作。通過(guò)舉例，可以使學(xué)生更好地理解這兩種透鏡在實(shí)際生活中的應(yīng)用。第二題：請(qǐng)簡(jiǎn)述凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)特性及其在日常生活中的應(yīng)用。答案：凸透鏡的光學(xué)特性是能夠使平行于主光軸的光線會(huì)聚于焦點(diǎn)，而凹透鏡則使光線發(fā)散。具體來(lái)說(shuō)：凸透鏡的光學(xué)特性：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。當(dāng)物體位于焦點(diǎn)之外時(shí)，凸透鏡可以形成倒立的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)、投影儀等。當(dāng)物體位于焦點(diǎn)與透鏡之間時(shí)，凸透鏡可以形成正立的虛像，應(yīng)用于放大鏡、放大鏡片等。凹透鏡的光學(xué)特性：凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。凹透鏡總是形成正立的虛像，且虛像比物體小，應(yīng)用于近視眼鏡等。解析：凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)特性在物理學(xué)中是非常重要的，它們?cè)谌粘Ｉ钪械膽?yīng)用非常廣泛。凸透鏡的會(huì)聚作用使得它能夠?qū)⒐饩€聚焦到一點(diǎn)，這在光學(xué)儀器如望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡和放大鏡中得到了應(yīng)用。凹透鏡的發(fā)散作用則用于糾正視力問(wèn)題，如近視眼，通過(guò)佩戴凹透鏡使光線在進(jìn)入眼睛前適當(dāng)發(fā)散，從而在視網(wǎng)膜上形成清晰的像。這些應(yīng)用體現(xiàn)了光學(xué)原理在改善人類生活品質(zhì)方面的實(shí)際意義。第三題：透鏡分為凸透鏡和凹透鏡兩種類型，請(qǐng)簡(jiǎn)述凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用分別是什么？并解釋為什么凸透鏡能成正立、放大的虛像，而凹透鏡只能成縮小的實(shí)像？答案：凸透鏡對(duì)光線的作用是會(huì)聚，即它可以使平行光線經(jīng)過(guò)透鏡后聚焦于一點(diǎn)；而凹透鏡對(duì)光線的作用是發(fā)散，即它可以使平行光線經(jīng)過(guò)透鏡后向外散開(kāi)。解析：凸透鏡對(duì)光線的作用：凸透鏡的中間比邊緣厚，當(dāng)平行光線進(jìn)入凸透鏡后，由于透鏡材料的折射作用，光線會(huì)向透鏡的焦點(diǎn)方向彎曲，最終在焦點(diǎn)附近匯聚。因此，凸透鏡對(duì)光線具有會(huì)聚作用。凹透鏡對(duì)光線的作用：凹透鏡的中間比邊緣薄，當(dāng)平行光線進(jìn)入凹透鏡后，光線同樣因?yàn)檎凵渥饔枚蜻h(yuǎn)離透鏡中心的方向彎曲，從而形成發(fā)散光束。因此，凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用。凸透鏡成正立、放大的虛像：當(dāng)物體位于凸透鏡一倍焦距以內(nèi)時(shí)，通過(guò)凸透鏡成像的光線實(shí)際并未匯聚于一點(diǎn)，而是延長(zhǎng)線匯聚于一點(diǎn)，形成正立、放大的虛像。凹透鏡成縮小的實(shí)像：當(dāng)物體位于凹透鏡一倍焦距以外時(shí)，通過(guò)凹透鏡成像的光線實(shí)際匯聚于透鏡的另一側(cè)，形成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。因?yàn)榘纪哥R的成像特點(diǎn)，實(shí)像總是倒立的。第四題：透鏡在日常生活和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)舉例說(shuō)明凸透鏡和凹透鏡各在哪些方面有實(shí)際應(yīng)用，并解釋其原理。答案：凸透鏡的應(yīng)用及原理：眼鏡：凸透鏡可以矯正遠(yuǎn)視眼，使光線正確聚焦在視網(wǎng)膜上。照相機(jī)和攝像機(jī)：凸透鏡作為鏡頭，可以成倒立、縮小的實(shí)像，用于捕捉圖像。放大鏡：凸透鏡可以成放大的虛像，便于觀察細(xì)小物體。原理：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，可以將平行光線聚焦到一個(gè)點(diǎn)上，從而形成實(shí)像或放大虛像。凹透鏡的應(yīng)用及原理：老花鏡：凹透鏡可以矯正近視眼，使光線發(fā)散，避免視網(wǎng)膜前成像。投影儀：凹透鏡可以使光線發(fā)散，用于投影儀的鏡頭中，使圖像放大并投影到屏幕上。醫(yī)療設(shè)備：如眼科檢查中，凹透鏡用于觀察眼底的放大圖像。原理：凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，可以使平行光線向外發(fā)散，形成縮小的虛像。解析：本題考查學(xué)生對(duì)透鏡應(yīng)用的理解。凸透鏡和凹透鏡分別具有會(huì)聚和發(fā)散光線的特性，這使得它們?cè)诓煌膱?chǎng)合有著不同的應(yīng)用。凸透鏡因其會(huì)聚作用，常用于需要成像或放大的場(chǎng)合；而凹透鏡因其發(fā)散作用，適用于需要光線發(fā)散或矯正視力的場(chǎng)合。通過(guò)列舉具體應(yīng)用和解釋其原理，學(xué)生可以更好地理解透鏡的作用和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。四、計(jì)算題（本大題有2小題，每小題7分，共14分）第一題：一束平行光經(jīng)過(guò)焦距為10cm的凸透鏡后，成像在距離透鏡30cm處。求：（1）該凸透鏡的焦距；（2）該凸透鏡的焦距；（3）如果物體放在距離透鏡20cm處，成像距離是多少？答案：（1）該凸透鏡的焦距為10cm；（2）成像距離為60cm；（3）成像距離為20cm。解析：（1）根據(jù)凸透鏡成像公式1/f=1/v+1/u，其中f為焦距，v為像距，u為物距。已知v=30cm，u=-20cm（物體放在焦點(diǎn)左側(cè)，所以物距為負(fù)值），代入公式得1/10=1/30-1/u，解得u=20cm。所以該凸透鏡的焦距為10cm。（2）根據(jù)凸透鏡成像公式1/f=1/v+1/u，已知f=10cm，v=-60cm（成像在焦點(diǎn)右側(cè)，所以像距為負(fù)值），代入公式得1/10=1/(-60)+1/u，解得u=20cm。所以成像距離為60cm。（3）根據(jù)凸透鏡成像公式1/f=1/v+1/u，已知f=10cm，u=-20cm，代入公式得1/10=1/v+1/(-20)，解得v=20cm。所以成像距離為20cm。第二題：一束平行光經(jīng)過(guò)焦距為20cm的凸透鏡后，成像在距透鏡50cm處。求該凸透鏡的焦距，并計(jì)算物體應(yīng)放在何處才能成像在距離透鏡15cm的位置。答案：凸透鏡的焦距仍為20cm。物體應(yīng)放在距離透鏡10cm處。解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)平行光束經(jīng)過(guò)焦距為f的凸透鏡后，會(huì)聚在焦點(diǎn)上，焦點(diǎn)到透鏡的距離也是f，即20cm。根據(jù)透鏡成像公式：1/f=1/v-1/u其中，v是像距，u是物距，f是焦距。已知像距v=50cm，焦距f=20cm，代入公式求解物距u：1/20=1/50-1/u解得：1/u=1/20-1/501/u=(5-2)/1001/u=3/100u=100/3u≈33.33cm1/20=1/15-1/u’解得：1/u’=1/20-1/151/u’=(3-4)/601/u’=-1/60u’=-60cm由于物距不能為負(fù)數(shù)，這里的計(jì)算結(jié)果表明在透鏡焦距以內(nèi)（即物距小于20cm）無(wú)法得到像距為15cm的成像。因此，我們需要重新考慮成像條件。根據(jù)題意，物體應(yīng)放在距離透鏡10cm處，即u’=10cm。驗(yàn)證一下這個(gè)物距是否滿足成像條件：1/20=1/15-1/101/20=(2-3)/301/20=-1/30這里出現(xiàn)了矛盾，說(shuō)明我們之前的假設(shè)有誤。實(shí)際上，當(dāng)物體放在焦距以內(nèi)時(shí)，成像會(huì)成虛像，虛像距透鏡的距離是負(fù)值。因此，正確的計(jì)算應(yīng)該是：1/20=1/v-1/101/20=1/15-1/101/20=(2-3)/301/20=-1/30設(shè)物體放在距離透鏡xcm處，則有：1/20=1/15-1/x解得：1/x=1/20-1/151/x=(3-4)/601/x=-1/60x=-60cm物距x為負(fù)值，表示物體放在透鏡的同側(cè)，這與題目要求的成像在透鏡另一側(cè)矛盾。因此，我們需要找到一個(gè)正的物距x，使得成像在透鏡另一側(cè)。1/20=1/15-1/x解得：1/x=1/20-1/151/x=(3-4)/601/x=-1/60x=60cm這意味著物體應(yīng)放在距離透鏡60cm處才能成像在距離透鏡15cm的位置。但這個(gè)結(jié)果與題目中的條件不符，因?yàn)轭}目要求的是物體應(yīng)放在距離透鏡10cm處。這說(shuō)明題目中的條件存在錯(cuò)誤，或者題目本身就是一個(gè)矛盾題。因此，根據(jù)題目條件，物體應(yīng)放在距離透鏡10cm處，但由于題目條件矛盾，無(wú)法給出一個(gè)準(zhǔn)確的成像位置。如果題目條件正確，那么物體應(yīng)放在距離透鏡10cm處，成像在距離透鏡15cm的位置。五、綜合題（本大題有3小題，每小題10分，共30分）第一題：一束平行光通過(guò)一個(gè)焦距為20cm的凸透鏡后，在透鏡的另一側(cè)形成一個(gè)實(shí)像。若該實(shí)像的尺寸是物體尺寸的1/5，求：（1）物體到凸透鏡的距離；（2）實(shí)像到凸透鏡的距離。答案：（1）物體到凸透鏡的距離為100cm；（2）實(shí)像到凸透鏡的距離為80cm。解析：根據(jù)凸透鏡成像公式：1/f=1/v-1/u，其中f為焦距，v為像距，u為物距。（1）首先，我們知道實(shí)像的尺寸是物體尺寸的1/5，因此放大率m=v/u=1/5。由于實(shí)像是倒立的，放大率應(yīng)為負(fù)，即m=-1/5。由放大率公式：m=-v/u，可以得到u=-5v。代入凸透鏡成像公式，得到1/f=1/v-1/u，即1/20=1/v+5/v，化簡(jiǎn)得6/v=1/20，解得v=120cm。由于m=-1/5，代入u=-5v，得到u=-5*120cm=-600cm，由于距離不能為負(fù)，取正值，所以u(píng)=100cm。（2）已知物距u=100cm，焦距f=20cm，代入凸透鏡成像公式1/f=1/v-1/u，得到1/20=1/v+1/100，化簡(jiǎn)得v=80cm。所以實(shí)像到凸透