第5讲 透镜及其应用（讲义）-【划重点】2024-2025学年八年级物理上学期中期末复习精细讲义

第5讲 透镜及其应用 ——划重点八年级期中期末之复习讲义 考点1 凸透镜和凹透镜的区别 考点2 对照相机、投影仪和放大镜成像特点的理解 考点3 凸透镜的成像规律 考点4 眼睛和眼镜 考点5 显微镜和望远镜 考点1：凸透镜和凹透镜的区别 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。 中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。 实物形状 主光轴和光心 透镜上通过球心的直线C1C2叫做主光轴。 每个透镜主光轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。 对光线作用及光路图 凸透镜对光有会聚作用 凹透镜对光有发散作用 光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。 光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。 焦点和焦距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点（实焦点），用F表示。 凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，叫做虚焦点，也用F表示。 焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示 凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一透镜两侧的焦距相等 凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的焦距相等 3条特殊光线 （1）平行于主光轴的光经凸透镜后，将会聚在焦点上； （2）从焦点出发的光，通过凸透镜后，必平行于主光轴射出； （3）通过光心的光线，其传播方向不改变。 （1）平行于主光轴的光经凹透镜折射后，反向延长线将交于异侧虚焦点上； （2）入射光线的延长线相交于虚焦点，通过凹透镜后，必平行于主光轴射出； （3）通过光心的光线，其传播方向不改变。 焦距与会聚能力的关系 凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越强 凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，焦距越小，发散能力越强 同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸，焦距越短，会聚能力越强 同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹，焦距越短，发散能力越强 每个透镜的焦距是一定的 测焦距的方法：用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小 、最亮的光斑，那么这个光斑在凸透镜的焦点上。 对会聚和发散的理解 ①凸透镜对光线有会聚作用，判断光线会聚的方法：只要延长原来入射光线，如果折射光线比原来的入射光线沿原来方向更靠近主光轴，即为会聚。光线通过凸透镜折射后，会聚作用就是“向中间折”。如图。 ②凹透镜对光线有发散作用，判断光线发散的方法：只要延长原来入射光线，如果折射光线比原来的入射光线沿原来方向更远离主光轴，即为发散。光线通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原来方向更偏离主光轴，或推迟光线的相交。发散作用就是“向两边折”。如图。 【典例1】关于透镜的焦点和焦距的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光起发散作用，所以凹透镜没有焦点 B．凸透镜有两个虚焦点 C．凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 D．透镜的光心位于它的主光轴上 【典例2】在虚线框内放置的是透镜，让一（两）束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示，其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 【典例3】如图所示，小明手持凸透镜正对着太阳，下面放一张白纸，调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，在该光斑处能将火柴点燃，该光斑所处位置就是透镜的 ，该光斑到透镜中心的距离叫 ，经过 的光不改变方向。 【典例4】如图所示，一凹透镜立在光滑的玻璃板上，S'为玻璃板上一光源的像，经玻璃板反射射向凹透镜。请在图中作出光源S；把经玻璃板反射射向凹透镜光路补充完整 【典例5】如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F。 考点2：对照相机、投影仪和放大镜成像特点的理解 一．照相机 照相机成像原理 照相机的镜头是一个凸透镜，物距大于二倍焦距（u＞2f）时，凸透镜能成倒立缩小实像 照相机成像特点 ①物距大于像距（u＞v）；②物近像远像变大，物远像近像变小；③像和物体在镜头两侧；④照相机成倒立、缩小的实像。 照相机的使用 拍摄远近不同景物，镜头到胶片的距离调节方法：①拍摄近处景物时，镜头往前伸，即增大胶片与镜头之间的距离；②拍摄远处景物时，镜头往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离；③若想使拍摄的景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想拍摄的景物多一些，可以增大景物与镜头之间的距离 二．投影仪 投影仪成像原理 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，来自投影片上图案的光，通过凸透镜后会聚成像，再经过平面镜改变光的传播方向，将像投射到屏幕上。物距大于一倍焦距且小于二倍焦距（f＜u＜2f）时，凸透镜能成倒立、放大实像 投影仪的构造 凹面镜：利用其对光有会聚作用，反射聚光后射向螺纹透镜； 螺纹透镜：利用其对光有会聚作用将投影片各部分均匀照亮； 投影片：投影片上有文字或图案，相当于用来成像的物体； 镜头：相当于一个凸透镜，起到成像的作用； 平面镜：用来改变光路，使射向天花板的光能在屏幕上成像（若没有平面镜，所成的像会呈现在天花板上）； 屏幕：相当于光屏，用来显示投影仪所成的像，供观众观看。 投影仪成像特点 ①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离（）；②投影片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大；③投影片和它的像在镜头的两侧；④投影片在屏幕上所成的像是倒立、放大的实像。 三.放大镜 放大镜成像原理 放大镜的原理：u＜v，成正立、放大的虚像 放大镜成像特点 ①物像同侧；②物近像近像变小，物远像远像变大；③物体通过放大镜所成的像是正立、放大的虚像。 四．虚像与实像的区别 相同点：无论是实像还是虚像，都能用眼睛看到。 不同点： ①实像是由实际光线会聚而成的；虚像不是实际光线会聚而成的，而是实际光线的反向延长线的交点； ②实像总是倒立的（上下倒、左右倒）；虚像总是正立的； ③实像能用光屏承接；虚像不能。小孔成像、照相机、幻灯机、投影仪成的是实像；平面镜、放大镜、凹透镜、凹面镜、凸面镜成的是虚像。虚像不是人的幻觉，虚像也能用肉看看见，用相机拍摄，但不能用光屏承接。 【典例6】用手机摄像头扫描二维码可快速登录网页，访问网络数据。当用手机扫描二维码时（如图所示），下列说法正确的是（　　） A．摄像头相当于凹透镜 B．必须保证二维码位于摄像头的一倍焦距以外 C．二维码不是光源 D．二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光 【典例7】如图所示是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（    ） A．投影仪的镜头对光有会聚作用 B．物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像 C．镜头到投影片之间的距离小于二倍镜头的焦距 D．若使屏幕上的像变大，应使镜头远离投影片 【典例8】为了提升服务质量，某小区实行“刷脸”开门的门禁管理。下列说法正确的是（　　） A．摄像头成像特点与投影仪相同 B．面部经摄像头成倒立、放大的实像 C．面部经摄像头成倒立、缩小的虚像 D．面部应位于摄像头两倍焦距之外 【典例9】小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　） A．甲中看到的是虚像；乙中看到的是实像 B．甲中成的是缩小的像；乙中所成的放大的像 C．甲中成像规律可应用于放大镜；乙中成像规律可应用于投影仪 D．甲中手指在凸透镜1倍焦距以外；乙中窗外的景物在凸透镜2倍焦距内 【典例10】把画有双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适量的水，看到的情景如图所示，图甲与 ，图乙与 光学仪器成像的原理相同（两空均选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”或“近视限镜”）。图甲和乙相比饺，图 中玻璃杯与画有双箭头图片的距离更远一些。 考点3：凸透镜的成像规律 1.凸透镜成像规律结论： 物距与焦距的关系 光路图 （请完成下列作图） 像距与焦距的关系 成像特点 动态成像规律 应用 u＞2f f＜v＜2f 倒立、缩小、 实像 成实像时，物距增大，像距 减小，像变小； 物距减小，像距 增大 ，像变大； 照相机 u=2f v=2f 倒立、等大、实像 计算焦距 f＜u＜2f v＞2f 倒立、放大、实像 投影仪 u=f - 不成像 - - u＜f - 正立、放大、虚像 物距减小，像距减小，像变小； 放大镜 记忆口诀 一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。成实像时∶物近像远像变大，物远像近像变小.成虚像时;物近像近像变小。 （1）成实像时：物距减小 （增大） 像距增大 （减小） 像变大 （变小） （2）成虚像时：物距减小 （增大） 像距减小 （增大） 像变小 （变大） （3）当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜。（物近像远像变大） （4）物体与像的速度关系：①当u＞2f，物体比像移动得快；②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢。 （5）虚像，物、像同侧正（放大）；实像，物、像异侧倒（放大或者缩小） 探究凸透镜成像的规律实验（重点） 【设计与进行实验】 1.实验装置图 2. 实验环境的要求（为了方便观察，本实验应选择在较 暗 的环境下进行） 3.凸透镜的选取（根据光具座的量程选取，一般情况下，光具座的量程大于凸透镜的四倍焦距） 4. 实验器材的放置顺序（由左向右依次为蜡烛、凸透镜、光屏） 5. 实验前调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度（目的是 使像成在光屏中央 ） 6.焦距的测量及判断（a.跟主光轴平行的光经凸透镜后，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即可;b.利用物距等于2倍焦距时成倒立、等大的像来确定焦距） 7.成实像时眼睛的观察方法【a.眼睛注视光屏上的像;b.去掉光屏，从光屏一侧（即蜡烛与眼睛在凸透镜异侧）通过透镜，逆着折射光线观察蜡烛所成的像】 8.实验过程中蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短，烛焰的位置越低，像的位置越 高 ; 可将光屏或蜡烛向 上 移动或将凸透镜和光屏同时向 下 移动 9.动态规律（成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小） 【分析现象和数据，总结结论】 10.凸透镜成像规律∶判断成像特点（形状）、物距、像距、焦距等 11.设计表格，数据处理、补充及分析，总结结论 【交流与反思】 12.光屏上找不到像、像不完整、像没成在光屏中央的原因∶ （1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度 （2）物距小于或等于一倍焦距 （3）物距太小，像距太大，超过了光具座的量程 13．当光屏上成清晰的像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能成清晰的像（说明折射现象中，光路可逆） 14.用纸遮住凸透镜一部分（或凸透镜缺一角），光屏上 仍会 （选填"仍会"或"不会"）成完整的像，像会变 暗 些。 15.在蜡烛和凸透镜之间加透镜时像的变化问题 （1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚，要使光屏上能成像，光屏需 靠近 凸透镜） （2）加近视镜（凹透镜）（光线推迟会聚，要使光屏上能成像，光屏需 远离 凸透镜） 16.换透镜（焦距发生变化，凸透镜越厚，焦距越 小 ） 17．烛焰作为发光体的不足分析（a.烛焰形状不稳定，不易比较像与物的大小关系;b.蜡烛会越烧越短，像偏离光屏的中央;c.烛焰亮度不大） 18.用 LED 灯替代蜡烛的好处（a.成像更清晰、更稳定;b.准确比较物与像的大小） 【典例11】如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 【典例12】在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法中正确的是（    ） ①由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0 ②烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与投影仪成像特点相同 ③若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小 ④烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只能成半个烛焰的像 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 【典例13】一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距应符合的条件是（    ） A．14<f<20cm B．7cm<f<14cm C．f<7cm D．7cm<f<10cm 【典例14】李老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像（如图1所示），引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒，发光LED灯F。 (1)江小涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2（甲）所示的光斑，你认为他应该选择 （选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。 (2)随着蜡烛燃烧变短，此时光屏上的像如丙图所示，如果想让像仍然成在光屏的中央，可将 。 (3)如图丙，调整后，当烛焰的像位于光屏中央时，观察像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 (4)如图3所示是江小涛通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。某实验小组将装置中的蜡烛换成如图的发光LED灯F，当LED灯距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到的像为图中的_________。 A． B． C． D． (5)如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是_________。 A． B． C． D． 【典例15】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，由图甲可知，凸透镜的焦距是10.0cm。 (1)小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，探究u＜f的成像规律，无论怎样移动光屏，都没办法在光屏上成清晰的像，他接下来的操作是 ； (2)如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立， 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同；凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像与原来相比将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)小芳同学在实验中，她按如图丙所示装配仪器（图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向 调（选填“上”或“下”）；调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，观察到像 完整（选填“仍然”或“不”），亮度将 （选填“不变”、“变暗”或“变亮”）。 考点4：眼睛和眼镜 1.眼睛： 角膜 在眼球前部凸出的透明部分 晶状体 眼球前部有一个透明的囊状物体叫晶状体，与角膜一起相当于凸透镜 睫状体 位于晶状体附近的肌肉，起改变晶状体形状的作用，使眼睛能看清远近不同的物体，睫状体放松，晶状体变薄，折光能力变弱，焦距变大；睫状体收缩，晶状体变厚，折光能力变强，焦距变小 视网膜 它的作用相当于光屏，承接来自外界的景象 眼睛的成像原理 眼球好像一架照相机，角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就可以看到了物体，睫状体可以改变晶状体的形状，相当于改变了凸透镜的屈光度 2.近视眼和远视眼 近视眼 远视眼 特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体 成像示意图 成像于视网膜前 成像于视网膜后 成因 晶状体太厚，折光能力 晶状体太薄，折光能力 矫正方法及矫正示意图 佩戴用凹透镜做成的近视眼镜 佩戴用凸透镜做成的远视眼镜 矫正口诀 近前远后，近凹远凸 【典例16】人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是（　　） A．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜 B．视网膜相当于光屏 C．来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个正立的像 D．眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上成的像是缩小的 【典例17】现代生活电子产品众多，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【典例18】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是（　　） A．此凸透镜的焦距为20cm B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向下移动 C．若将蜡烛置于10cm刻度处，则投影仪就是根据这一原理工作的 D．若在蜡烛和凸透镜间放置一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向右移动 【典例19】常见的视力缺陷有近视眼和远视眼，如图是一位视力缺陷者的眼球成像示意图，要矫正他的视力应配戴 透镜；青少年不正确的看书、写字姿势或长时间看电脑、手机屏幕，也会造成视力缺陷，这种视力矫正应配戴 透镜。 【典例20】如图甲所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。 (1)人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中， 到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；小明猜测使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图乙装置进行探究。 (2)实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在 。 (3)实验主要步骤： ①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度； ②保持 到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。 (4)实验数据如下表所示： 物体高度为 H=5.0cm 实验次数 物距/cm 像距/cm 焦距/cm 像的高度/cm 1 17.1 15.0 8.0 4.4 2 30.0 15.0 10.0 2.5 3 60.0 15.0 12.0 1.3 4 25.0 11.8 8.0 2.4 5 25.0 16.7 10.0 3.3 6 25.0 23.1 12.0 4.6 ①分析 三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大； ② 分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 ，像距越大，像也越大； 根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的；用变焦距照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。 (5)实验结束后，小明和同学们进行了如下交流： ①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 （选填“厚”或  “薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛； ②如图丙所示是小明用变焦相机拍摄的辽宁广播电视塔的全景，他又在原地把塔顶拍得更大一些如图丁所示，则小明在增大焦距的同时，还需要把照相机的镜头 （选填“向前伸”或“往后缩”） 了一些。 考点5：显微镜和望远镜 显微镜 望远镜 成像原理 物镜成像规律f＜u＜2f，v＞2f，倒立放大的实像，目镜成像规律u＜f，正立、放大、虚像 物镜成像规律u＞2f，f＜v＜2f，倒立缩小的实像，目镜成像规律u＜f，正立、放大、虚像 结构 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜.来自被观察物体的光经物镜后成一个放大的实像;目镜的作用相当于一个放大镜，把这个像再放大一次 望远镜是由两组凸透镜组成的.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像；目镜的作用相当于一个放大镜 成像特点 倒立放大的虚像 倒立的虚像（大小要根据目镜和物镜倍数确定） （1）开普勒望远镜是物镜和目镜都是凸透镜，中间存在实像（瞄准镜，军用望远镜等），成倒立的像。 （2）伽利略望远镜物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，中间不存在实像，只能用眼睛看到虚像。优点是成正立的像，结构简单。 （3）我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角可以变得很大。 【典例21】天文爱好者所使用的望远镜如图所示。以下判断正确的是（　　） A．A镜是目镜 B．B镜是物镜 C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像 D．太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的实像 【典例22】（多选）望远镜是户外运动者和广大天文爱好者常用的仪器，如图所示。下面关于望远镜的说法正确的是（　　） A．望远镜的物镜和目镜对光都有会聚作用 B．望远镜的物镜成的是放大、倒立的实像 C．望远镜的物镜对远处物体成缩小、正立的虚像 D．望远镜的目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以增大“视角” 【典例23】如图所示是实验室常用的显微镜，它的目镜和物镜都是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用；观察微小物体时，被观察物体的光经过物镜成一个 、放大的实像，这个像刚好在目镜的一倍焦距以内，相当于一个 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 【典例24】如图所示，是小明在显微镜下观察到的洋葱表皮细胞。显微镜的目镜是一个 镜，装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f之间的关系是 。     【典例25】如图是物理兴趣小组的“自制水滴显微镜”，在实验中，应使被观察物体、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上，且始终保持凸透镜是水平的，眼睛离凸透镜不要太近。图中的水滴相当于一个凸透镜，透过它应该能看到一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的 像（选填“实”或“虚”），人眼通过显微镜观察物体时看到的是 像（选填“实”或“虚”）；若要使看到的像更大，应该适当 （选填“增大”或“减小”）水滴与物体的距离，并调整凸透镜的位置。 一、单选题 1．下列有关凸透镜和凹透镜的说法正确的是（　　） A．凹透镜只能透光，不能成像 B．凹透镜没有焦点，凸透镜有焦点 C．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用就越大 D．任意一束平行光线经凸透镜后都可以会聚于焦点 2．如图画出了光线通过透镜（图中未画）的情形，其中是凸透镜的是（　　） A．甲 B．丙 C．乙、丙 D．甲、乙、丙 3．用照相机拍摄人物照片时（　　） A．人立在镜头的一倍焦距之内 B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内 C．人离镜头越近，得到的照片越小 D．人必须立在两倍焦距之外 4．炎炎夏日，汽车停在露天车场，若把装满水的矿泉水瓶留在车内，这是因为这瓶水（　　） A．相当于一个凸透镜，会聚光线 B．相当于一个凸透镜，发散光线 C．相当于一个凹透镜，会聚光线 D．相当于一个凹透镜，发散光线 5．如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜。关于图中两种仪器，下列说法正确的是（    ） A．显微镜的目镜是凸透镜，物镜是凹透镜 B．天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，但成像特点不同 C．显微镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于放大镜 D．天文望远镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于照相机 6．小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距（    ） 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 7．如图所示，下列光学元件在生活中的运用，下列说法不正确的是（    ） A．甲图中的仪容镜可以正衣冠，是利用了平面镜成等大的虚像 B．乙图中近视眼学生佩戴凸透镜矫正后才能看清远处的物体 C．丙图学校内安装的摄像头的成像原理与照相机的相同 D．丁图中自行车的尾灯对夜间行车人有保护作用，利用了光的发射 8．下列关于显微镜和望远镜说法中错误的是（　　） A．显微镜的物镜相当于投影仪，目镜相当于放大镜 B．显微镜的物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜 C．望远镜的物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜 D．望远镜的物镜相当于是凸透镜，目镜也相当于是凸透镜 9．如图是北师大版八（下）生物书第81页上的一幅“眼球的构造”图。下列有关人眼的讨论，不正确的是（    ） A．人能看到物体是因为有光射入了人眼 B．外界物体在视网膜上所成像的像距大于二倍焦距 C．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏 D．眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上成的像是缩小的 10．某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距u1＝18cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2＝10cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3＝6cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距f应满足的范围是（　　） A．f＜6cm B．9cm＜f＜10cm C．f＞9cm D．6cm≤f＜9cm 11．将蜡烛、凸透镜、光屏放置于光具座上，光屏上呈现一个清晰的像，如图所示。改变蜡烛的位置，移动光屏，直到光屏上再次呈现清晰的像，此时的物距u、像距v可能是（    ） A．厘米  厘米 B．厘米  厘米 C．厘米  厘米 D．厘米  厘米 12．某小组同学利用焦距为10cm的凸透镜，进行“探究凸透镜成像规律”的实验，蜡烛到透镜的距离用u表示。根据你在课堂上探究得到的实验结论，判断下列说法正确的是（    ） A．当时，在光屏上不能得到蜡烛的像 B．当时，光屏上得到清晰、缩小的像 C．当时，光屏上得到清晰、放大的像 D．蜡烛从距透镜12cm处移到18cm处，像变小 13．将蜡烛放在离凸透镜的主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到蜡烛放大的像，将蜡烛向凸透镜方向移动，若成像，则一定是（　　） A．放大的 B．缩小的 C．正立的 D．倒立的 14．小明将凸透镜正对太阳光，在透镜下方，平行于透镜放一张纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t的关系，如图乙。当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图丙所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法中（　　） ①该透镜的焦距f为10cm ②丙图中，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 ③丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，向右移动光屏，能得到倒立、放大的实像 ④丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，向左移动光屏可再次成清晰的像 A．只有①②正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．只有①④正确 15．现在，很多家庭购买了投影电视机。如图所示，某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像，并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上；屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。关于投影电视机，下列说法正确的是（　　） A．投影仪的镜头相当于一个凸面镜 B．传输过来的图像通过投影仪的镜头成正立、放大的实像 C．使用时，屏幕离投影仪的距离应小于二倍镜头焦距 D．要想使屏幕画面更大一些，可将投影仪向远离屏幕的方向移动 16．如图所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。下列说法正确的是（    ） A．透过凸透镜可观察到倒立放大的印章 B．观察到的像与印章在凸透镜的同侧 C．若想看到更大的印章，可以将凸透镜靠近印章 D．下方平面镜成像原理与凸透镜成像原理相同 二、多选题 17．像的成因有3个：直线传播成像、光的反射成像和折射成像，所成的像有实有虚，下面所列的成像实例：①小孔成像；②在潜望镜中看到的景物的像；③放大镜中看到的物体的像；④投影仪屏幕上的像；⑤平面镜中所成的像。下列说法中，正确的有（　　） A．属于实像的有①④ B．属于虚像的有①②③ C．由光的折射形成的是③④ D．由光的反射形成的是②③⑤ 18．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小华利用如图甲测出了透镜的焦距后，正确安装并调节实验装置如图乙所示，在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．由甲图可知该透镜的焦距为30cm B．此时乙图中光屏上所成的像是倒立、放大的实像 C．在图乙中保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏互换，光屏上不能成像 D．在乙图中保持透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，适当向左移动蜡烛能在光屏上再次看到清晰的像 19．张强学习了凸透镜成像后，在家进行实验探究，如图所示，把点燃的蜡烛固定在刻度处，把凸透镜固定在刻度处，当把光屏移到刻度处时，光屏上得到一个清晰等大的像。接着，他进行了下列操作，其中得出的结论错误的是( ) A．保持凸透镜不动，把蜡烛移到刻度处，移动光屏，光屏上将得到一个正立缩小的像 B．保持蜡烛和光屏不动，向右移动凸透镜，光屏上将得到一个缩小的像 C．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处，要使光屏得到清晰的像，光屏应向右移动 D．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处时，无论怎样移动光屏，光屏都无法接到像 三、填空题 20．如图所示，表示近视眼的光路示意图是其中的 （选填“甲”或“乙”）图，矫正近视眼应配戴 （选填“凸”或“凹”)）透镜制成的眼镜片。 21．现在很多学生不注意用眼保健，以至近视眼越来越多，表示近视眼成像的光路图的是图 （选填“甲”或“乙”），可选用右图中的 号镜放在眼前进行矫正。 四、作图题 22．如图所示，请作出两条光线通过透镜之后的光路图。 23．请补充完成下面两图中的入射光线或折射光线。 24．请用作图法找出蜡烛火焰A点的像A′。 25．如图所示，MN为凸透镜的主光轴，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，将点燃的蜡烛放在凸透镜的二倍焦距处，烛焰S点发出两条光线SA、SO。请你在图中作出S的像点，并完成光路。 26．如图所示，凸透镜与水面平行，一侧的焦点恰好在水面上，请画出这束光线发生反射和折射后的光路图。 五、实验题 27．小敏同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律“实验： (1)实验前，应调节烛焰，凸透镜 。 (2)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可以得到一个清晰的倒立的 的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至 cm刻度线处，光屏上能再次出现清晰的倒立的 的实像。 (3)如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm处 （选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像。像是图丙中的 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）。 (4)实验完成后，小敏把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 28．八年级某班分小组探究“凸透镜成像的规律”。小刚同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，实验装置如图甲所示。 (1)实验前，为了使像成在光屏中央，应调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心在 上； (2)实验中小刚记录的实验数据和成像情况如下表所示，请将表格完成： 验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 像的虚实 1 30 15 缩小 实像 2 20 20 像 3 15 像 4 8 像 分析表格可知： ①从实验1、2、3可以看出，当成实像时，物体距凸透镜越近，光屏上像的大小就越 ； ②同一凸透镜、成实像时，像距v随物距u的增大而 ； (3)将蜡烛放在45cm刻度线处，从透镜的 （选填“左”或“右”）侧通过透镜可以看到烛焰的像； (4)实验中，随着蜡烛燃烧，光屏上的烛焰的像变成如图乙所示，为使像回到光屏中央应将光屏往 （选填“上”或“下”）调； (5)小刚的实验记录不够全面，应该补充像的 情况； (6)若第1次实验结束后，小刚想改用焦距为15cm的凸透镜进行实验，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，要在光屏上成清晰的像，应该将光屏向 移动； (7)某小组同学在实验时发现凸透镜有一个小缺口，则光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到完整的烛焰像。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5讲 透镜及其应用 ——划重点八年级期中期末之复习讲义 考点1 凸透镜和凹透镜的区别 考点2 对照相机、投影仪和放大镜成像特点的理解 考点3 凸透镜的成像规律 考点4 眼睛和眼镜 考点5 显微镜和望远镜 考点1：凸透镜和凹透镜的区别 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。 中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。 实物形状 主光轴和光心 透镜上通过球心的直线C1C2叫做主光轴。 每个透镜主光轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。 对光线作用及光路图 凸透镜对光有会聚作用 凹透镜对光有发散作用 光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。 光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。 焦点和焦距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点（实焦点），用F表示。 凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，叫做虚焦点，也用F表示。 焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示 凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一透镜两侧的焦距相等 凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的焦距相等 3条特殊光线 （1）平行于主光轴的光经凸透镜后，将会聚在焦点上； （2）从焦点出发的光，通过凸透镜后，必平行于主光轴射出； （3）通过光心的光线，其传播方向不改变。 （1）平行于主光轴的光经凹透镜折射后，反向延长线将交于异侧虚焦点上； （2）入射光线的延长线相交于虚焦点，通过凹透镜后，必平行于主光轴射出； （3）通过光心的光线，其传播方向不改变。 焦距与会聚能力的关系 凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越强 凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，焦距越小，发散能力越强 同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸，焦距越短，会聚能力越强 同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹，焦距越短，发散能力越强 每个透镜的焦距是一定的 测焦距的方法：用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小 、最亮的光斑，那么这个光斑在凸透镜的焦点上。 对会聚和发散的理解 ①凸透镜对光线有会聚作用，判断光线会聚的方法：只要延长原来入射光线，如果折射光线比原来的入射光线沿原来方向更靠近主光轴，即为会聚。光线通过凸透镜折射后，会聚作用就是“向中间折”。如图。 ②凹透镜对光线有发散作用，判断光线发散的方法：只要延长原来入射光线，如果折射光线比原来的入射光线沿原来方向更远离主光轴，即为发散。光线通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原来方向更偏离主光轴，或推迟光线的相交。发散作用就是“向两边折”。如图。 【典例1】关于透镜的焦点和焦距的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光起发散作用，所以凹透镜没有焦点 B．凸透镜有两个虚焦点 C．凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 D．透镜的光心位于它的主光轴上 【答案】D 【详解】A．凹透镜对光有发散作用，有两个虚焦点，故A错误； B．凸透镜有两个实焦点，故B错误； C．凸透镜的焦点到光心的距离叫焦距，故C错误； D．光心是位于主光轴上的特殊点，通过光心的光线传播方向不变，故D正确。 故选D。 【典例2】在虚线框内放置的是透镜，让一（两）束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示，其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．过光心的光线其传播方向不变，可能是凸透镜，也可能是凹透镜，故A不符合题意； B．图中平行于主光轴的光线经透镜折射后会聚，折射光线通过焦点，所以虚线框内放置的一定是凸透镜，故B符合题意； C．图中两条光线经过虚线框内透镜折射后，两条光线变得发散，所以虚线框内放置的一定是凹透镜，故C不符合题意； D．图中两条光线经过虚线框内透镜折射后，折射光线偏离主光轴，说明该透镜对光具有发散作用，所以虚线框内放置的一定是凹透镜，故D不符合题意。 故选B。 【典例3】如图所示，小明手持凸透镜正对着太阳，下面放一张白纸，调节透镜到白纸的距离，会在白纸上得到最小最亮的光斑，在该光斑处能将火柴点燃，该光斑所处位置就是透镜的 ，该光斑到透镜中心的距离叫 ，经过 的光不改变方向。 【答案】 焦点 焦距 光心 【详解】[1][2][3]凸透镜对光线有会聚作用。小明手持凸透镜正对着太阳，下面放一张白纸，调节透镜到白纸的距离，阳光经凸透镜折射后会在白纸上得到最小最亮的光斑，在该光斑处能将火柴点燃，则该光斑所处的位置就是透镜的焦点；凸透镜可以看作两个球相交形成的，连接两球球心的连线叫主光轴，在主光轴上有一个特殊的点，经过这个点的光线传播方向不变，这个点叫光心。 【典例4】如图所示，一凹透镜立在光滑的玻璃板上，S'为玻璃板上一光源的像，经玻璃板反射射向凹透镜。请在图中作出光源S；把经玻璃板反射射向凹透镜光路补充完整 【答案】 【详解】画出像S′关于镜面的对称点S，即为光源S的位置；连接SA可得AB的入射光线，然后根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴画出其反射光线经凹透镜后的折射光线，如图所示 【典例5】如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F。 【答案】 【详解】根据反射现象中反射角等于入射角，可以先作出法线，再作出入射光线a；b经凸透镜折射后，射到屏上的A点，将图中透镜右侧b的出射点与A点直接连线，根据凸透镜的三条特殊光线可知，此时光线与主光轴的交点就是凸透镜右侧的焦点。如图所示： 考点2：对照相机、投影仪和放大镜成像特点的理解 一．照相机 照相机成像原理 照相机的镜头是一个凸透镜，物距大于二倍焦距（u＞2f）时，凸透镜能成倒立缩小实像 照相机成像特点 ①物距大于像距（u＞v）；②物近像远像变大，物远像近像变小；③像和物体在镜头两侧；④照相机成倒立、缩小的实像。 照相机的使用 拍摄远近不同景物，镜头到胶片的距离调节方法：①拍摄近处景物时，镜头往前伸，即增大胶片与镜头之间的距离；②拍摄远处景物时，镜头往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离；③若想使拍摄的景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想拍摄的景物多一些，可以增大景物与镜头之间的距离 二．投影仪 投影仪成像原理 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，来自投影片上图案的光，通过凸透镜后会聚成像，再经过平面镜改变光的传播方向，将像投射到屏幕上。物距大于一倍焦距且小于二倍焦距（f＜u＜2f）时，凸透镜能成倒立、放大实像 投影仪的构造 凹面镜：利用其对光有会聚作用，反射聚光后射向螺纹透镜； 螺纹透镜：利用其对光有会聚作用将投影片各部分均匀照亮； 投影片：投影片上有文字或图案，相当于用来成像的物体； 镜头：相当于一个凸透镜，起到成像的作用； 平面镜：用来改变光路，使射向天花板的光能在屏幕上成像（若没有平面镜，所成的像会呈现在天花板上）； 屏幕：相当于光屏，用来显示投影仪所成的像，供观众观看。 投影仪成像特点 ①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离（）；②投影片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大；③投影片和它的像在镜头的两侧；④投影片在屏幕上所成的像是倒立、放大的实像。 三.放大镜 放大镜成像原理 放大镜的原理：u＜v，成正立、放大的虚像 放大镜成像特点 ①物像同侧；②物近像近像变小，物远像远像变大；③物体通过放大镜所成的像是正立、放大的虚像。 四．虚像与实像的区别 相同点：无论是实像还是虚像，都能用眼睛看到。 不同点： ①实像是由实际光线会聚而成的；虚像不是实际光线会聚而成的，而是实际光线的反向延长线的交点； ②实像总是倒立的（上下倒、左右倒）；虚像总是正立的； ③实像能用光屏承接；虚像不能。小孔成像、照相机、幻灯机、投影仪成的是实像；平面镜、放大镜、凹透镜、凹面镜、凸面镜成的是虚像。虚像不是人的幻觉，虚像也能用肉看看见，用相机拍摄，但不能用光屏承接。 【典例6】用手机摄像头扫描二维码可快速登录网页，访问网络数据。当用手机扫描二维码时（如图所示），下列说法正确的是（　　） A．摄像头相当于凹透镜 B．必须保证二维码位于摄像头的一倍焦距以外 C．二维码不是光源 D．二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光 【答案】C 【详解】A．手机摄像头相当于凸透镜，故A错误； B．用手机扫描二维码时，使用的是照相功能，此时二维码到摄像头的距离应大于二倍焦距，故B错误； C．二维码不能发光，不是光源，故C正确； D．黑色物体吸收所有色光，白色物体会反射所有色光，故D错误。 故选C。 【典例7】如图所示是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（    ） A．投影仪的镜头对光有会聚作用 B．物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像 C．镜头到投影片之间的距离小于二倍镜头的焦距 D．若使屏幕上的像变大，应使镜头远离投影片 【答案】D 【详解】A．投影仪的镜头是凸透镜，对光有会聚作用，故A正确，不符合题意； BC．投影仪的原理是物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，镜头到投影片之间的距离小于二倍镜头的焦距，故BC正确，不符合题意； D．若使屏幕上的像变大，应减小物距，增大像距，所以应使镜头靠近投影片的同时投影机适当远离屏幕，故D错误，符合题意。 故选D。 【典例8】为了提升服务质量，某小区实行“刷脸”开门的门禁管理。下列说法正确的是（　　） A．摄像头成像特点与投影仪相同 B．面部经摄像头成倒立、放大的实像 C．面部经摄像头成倒立、缩小的虚像 D．面部应位于摄像头两倍焦距之外 【答案】D 【详解】摄像头成的是倒立、缩小的实像，物距大于两倍焦距，投影仪成的是倒立、放大的实像，物距在一倍和两倍焦距之间，所以照相机的成像特点与投影仪不同。 故选D。 【典例9】小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　） A．甲中看到的是虚像；乙中看到的是实像 B．甲中成的是缩小的像；乙中所成的放大的像 C．甲中成像规律可应用于放大镜；乙中成像规律可应用于投影仪 D．甲中手指在凸透镜1倍焦距以外；乙中窗外的景物在凸透镜2倍焦距内 【答案】A 【详解】当用放大镜观察自己的手指时，此时手指在凸透镜的1倍焦距之内，成放大、正立的虚像，应用于放大镜；若看远处的物体，此时物体在凸透镜的2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A正确，BCD错误。 故选A。 【典例10】把画有双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适量的水，看到的情景如图所示，图甲与 ，图乙与 光学仪器成像的原理相同（两空均选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”或“近视限镜”）。图甲和乙相比饺，图 中玻璃杯与画有双箭头图片的距离更远一些。 【答案】 放大镜 照相机 乙 【详解】[1]由图甲得，图甲水中的箭头是正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相同。 [2]图乙水中的箭头是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同。 [3]图甲中的物距小于f，图乙中的物距大于2f，则图乙中玻璃杯与画有双箭头图片的距离更远一些。 考点3：凸透镜的成像规律 1.凸透镜成像规律结论： 物距与焦距的关系 光路图 （请完成下列作图） 像距与焦距的关系 成像特点 动态成像规律 应用 u＞2f f＜v＜2f 倒立、缩小、 实像 成实像时，物距增大，像距 减小，像变小； 物距减小，像距 增大 ，像变大； 照相机 u=2f v=2f 倒立、等大、实像 计算焦距 f＜u＜2f v＞2f 倒立、放大、实像 投影仪 u=f - 不成像 - - u＜f - 正立、放大、虚像 物距减小，像距减小，像变小； 放大镜 记忆口诀 一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。成实像时∶物近像远像变大，物远像近像变小.成虚像时;物近像近像变小。 （1）成实像时：物距减小 （增大） 像距增大 （减小） 像变大 （变小） （2）成虚像时：物距减小 （增大） 像距减小 （增大） 像变小 （变大） （3）当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜。（物近像远像变大） （4）物体与像的速度关系：①当u＞2f，物体比像移动得快；②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢。 （5）虚像，物、像同侧正（放大）；实像，物、像异侧倒（放大或者缩小） 探究凸透镜成像的规律实验（重点） 【设计与进行实验】 1.实验装置图 2. 实验环境的要求（为了方便观察，本实验应选择在较 暗 的环境下进行） 3.凸透镜的选取（根据光具座的量程选取，一般情况下，光具座的量程大于凸透镜的四倍焦距） 4. 实验器材的放置顺序（由左向右依次为蜡烛、凸透镜、光屏） 5. 实验前调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度（目的是 使像成在光屏中央 ） 6.焦距的测量及判断（a.跟主光轴平行的光经凸透镜后，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即可;b.利用物距等于2倍焦距时成倒立、等大的像来确定焦距） 7.成实像时眼睛的观察方法【a.眼睛注视光屏上的像;b.去掉光屏，从光屏一侧（即蜡烛与眼睛在凸透镜异侧）通过透镜，逆着折射光线观察蜡烛所成的像】 8.实验过程中蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短，烛焰的位置越低，像的位置越 高 ; 可将光屏或蜡烛向 上 移动或将凸透镜和光屏同时向 下 移动 9.动态规律（成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小） 【分析现象和数据，总结结论】 10.凸透镜成像规律∶判断成像特点（形状）、物距、像距、焦距等 11.设计表格，数据处理、补充及分析，总结结论 【交流与反思】 12.光屏上找不到像、像不完整、像没成在光屏中央的原因∶ （1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度 （2）物距小于或等于一倍焦距 （3）物距太小，像距太大，超过了光具座的量程 13．当光屏上成清晰的像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能成清晰的像（说明折射现象中，光路可逆） 14.用纸遮住凸透镜一部分（或凸透镜缺一角），光屏上 仍会 （选填"仍会"或"不会"）成完整的像，像会变 暗 些。 15.在蜡烛和凸透镜之间加透镜时像的变化问题 （1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚，要使光屏上能成像，光屏需 靠近 凸透镜） （2）加近视镜（凹透镜）（光线推迟会聚，要使光屏上能成像，光屏需 远离 凸透镜） 16.换透镜（焦距发生变化，凸透镜越厚，焦距越 小 ） 17．烛焰作为发光体的不足分析（a.烛焰形状不稳定，不易比较像与物的大小关系;b.蜡烛会越烧越短，像偏离光屏的中央;c.烛焰亮度不大） 18.用 LED 灯替代蜡烛的好处（a.成像更清晰、更稳定;b.准确比较物与像的大小） 【典例11】如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 【答案】A 【详解】A．一只小飞虫恰好落在透镜上的P点上，位于透镜的一倍焦距内，不会成像在光屏上，故A正确； B．原来蜡烛在二倍焦距以外，靠近透镜过程中会经过焦点，而物体在凸透镜焦点上时不成像，当物距小于一倍焦距时，光屏上也看不到像。故B错误； CD．沿直径对称切除透镜很小一部分，相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜，这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的凸透镜是一样的，不移动时主光轴、焦点都是重合的，仍然可以成像；当把上面的小凸透镜下移后，该小凸透镜的主光轴也下移，成的像也下移，且去掉一小段透镜，物体发出的光线仍能成像，只是亮度变低；下面的与之相反，像向上移，即A、B合拢后，光屏上会成两个变暗的像，故CD错误。 故选A。 【典例12】在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法中正确的是（    ） ①由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0 ②烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与投影仪成像特点相同 ③若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小 ④烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只能成半个烛焰的像 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 【答案】C 【详解】①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm故①错误； ②由图可知，此时物距\ u=50cm-35cm=15cm此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，故②正确； ③若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，烛焰所成的像将逐渐变小，故③正确； ④烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，剩余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故④错误。 综上所述，②③正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 【典例13】一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距应符合的条件是（    ） A．14<f<20cm B．7cm<f<14cm C．f<7cm D．7cm<f<10cm 【答案】D 【详解】根据凸透镜成像的规律，当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像，此时像距在一倍焦距到二倍焦距之间，则可得 2f<20cm f<14cm<2f 则凸透镜的焦距范围为 7cm<f<10cm 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【典例14】李老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像（如图1所示），引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒，发光LED灯F。 (1)江小涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2（甲）所示的光斑，你认为他应该选择 （选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。 (2)随着蜡烛燃烧变短，此时光屏上的像如丙图所示，如果想让像仍然成在光屏的中央，可将 。 (3)如图丙，调整后，当烛焰的像位于光屏中央时，观察像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 (4)如图3所示是江小涛通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。某实验小组将装置中的蜡烛换成如图的发光LED灯F，当LED灯距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到的像为图中的_________。 A． B． C． D． (5)如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是_________。 A． B． C． D． 【答案】(1)乙 (2)蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动 (3)投影仪 (4)D (5)B 【详解】（1）图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜进行实验。 （2）烛焰在光屏上的像偏高，因为烛焰、凸透镜和光屏三者的中心没有在同一高度，为使像能成在光屏的中心，蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动，使它们的中心大致在同一高度。 （3）如图丙，物距小于像距，成的是放大、倒立的实像，投影仪就是利用这个原理制成的。 （4）由图可知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以 2f=20cm 凸透镜的焦距为 f=10cm 当LED灯距凸透镜35cm时，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （5）将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找出几个点，利用凸透镜成像的规律作出像点，可以发现，四个点正好围成一个椭圆，且转动方向为逆时针。如图所示： 故选B。 【典例15】在“探究凸透镜成像规律”的实验中，由图甲可知，凸透镜的焦距是10.0cm。 (1)小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，探究u＜f的成像规律，无论怎样移动光屏，都没办法在光屏上成清晰的像，他接下来的操作是 ； (2)如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立， 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同；凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像与原来相比将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)小芳同学在实验中，她按如图丙所示装配仪器（图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向 调（选填“上”或“下”）；调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，观察到像 完整（选填“仍然”或“不”），亮度将 （选填“不变”、“变暗”或“变亮”）。 【答案】(1)从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像 (2) 缩小 照相机 右 变大 (3) 上 仍然 变暗 【详解】（1）[1]将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时物距为 u=50cm-45cm=5cm＜f 成正立、放大的虚像，像与物同侧，故接下来的操作是从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。 （2）[1][2]如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，此时物距为 u=50cm-20cm=30cm＞2f 成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 [3][4]凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，需将光屏向右移动，此时观察到的像与原来相比将变大。 （3）[1]由于像在光屏的上方，若移动光屏，像相对于物保持静止，所以为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向上调。 [2][3]调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，剩余部分透镜仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗。 考点4：眼睛和眼镜 1.眼睛： 角膜 在眼球前部凸出的透明部分 晶状体 眼球前部有一个透明的囊状物体叫晶状体，与角膜一起相当于凸透镜 睫状体 位于晶状体附近的肌肉，起改变晶状体形状的作用，使眼睛能看清远近不同的物体，睫状体放松，晶状体变薄，折光能力变弱，焦距变大；睫状体收缩，晶状体变厚，折光能力变强，焦距变小 视网膜 它的作用相当于光屏，承接来自外界的景象 眼睛的成像原理 眼球好像一架照相机，角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就可以看到了物体，睫状体可以改变晶状体的形状，相当于改变了凸透镜的屈光度 2.近视眼和远视眼 近视眼 远视眼 特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体 成像示意图 成像于视网膜前 成像于视网膜后 成因 晶状体太厚，折光能力 晶状体太薄，折光能力 矫正方法及矫正示意图 佩戴用凹透镜做成的近视眼镜 佩戴用凸透镜做成的远视眼镜 矫正口诀 近前远后，近凹远凸 【典例16】人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是（　　） A．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜 B．视网膜相当于光屏 C．来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个正立的像 D．眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上成的像是缩小的 【答案】C 【详解】AB．眼睛相当于一架照相机，晶状体和角膜相当于照相机的凸透镜，视网膜相当于光屏，故AB正确，不符合题意 ； CD．我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立缩小的实像，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。 故选C。 【典例17】现代生活电子产品众多，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【答案】D 【详解】甲图成像在视网膜之后，是远视眼的成因；乙图成像在视网膜之前，是近视眼的成因；丙图佩戴凸透镜，是远视眼的矫正；丁图配戴凹透镜，是近视眼的矫正。故ABC错误，D正确。 故选D。 【典例18】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法正确的是（　　） A．此凸透镜的焦距为20cm B．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向下移动 C．若将蜡烛置于10cm刻度处，则投影仪就是根据这一原理工作的 D．若在蜡烛和凸透镜间放置一个近视镜片，为得到清晰的像，光屏应向右移动 【答案】D 【详解】A．如图，凸透镜成倒立、等大的实像，像距等于物距等于二倍焦距 解得，故A错误； B．由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故B错误； C．若将蜡烛置于10cm刻度处，此时蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的，故C错误； D．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜片，近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会使凸透镜所成的像变远，所以为得到清晰的像需要将光屏远离凸透镜，即右移，故D正确。 故选D。 【典例19】常见的视力缺陷有近视眼和远视眼，如图是一位视力缺陷者的眼球成像示意图，要矫正他的视力应配戴 透镜；青少年不正确的看书、写字姿势或长时间看电脑、手机屏幕，也会造成视力缺陷，这种视力矫正应配戴 透镜。 【答案】 凸 凹 【详解】[1]据图可看出，此时像成在了视网膜的后方，所以此时是远视眼的示意图，为了使得像成在视网膜上，所以应该使原来的光线提前会聚，故应用对光线有会聚作用的凸透镜进行矫正。 [2]青少年不正确的看书、写字姿势或长时间看电脑、手机屏幕，也会造成视力缺陷，此时像成在了视网膜的前方，为了使得像成在视网膜上，所以应该使原来的光线延迟会聚，故应用对光线有发散作用的凹透镜进行矫正。 【典例20】如图甲所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。 (1)人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中， 到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；小明猜测使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图乙装置进行探究。 (2)实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在 。 (3)实验主要步骤： ①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度； ②保持 到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。 (4)实验数据如下表所示： 物体高度为 H=5.0cm 实验次数 物距/cm 像距/cm 焦距/cm 像的高度/cm 1 17.1 15.0 8.0 4.4 2 30.0 15.0 10.0 2.5 3 60.0 15.0 12.0 1.3 4 25.0 11.8 8.0 2.4 5 25.0 16.7 10.0 3.3 6 25.0 23.1 12.0 4.6 ①分析 三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大； ② 分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越 ，像距越大，像也越大； 根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的；用变焦距照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。 (5)实验结束后，小明和同学们进行了如下交流： ①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变 （选填“厚”或  “薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛； ②如图丙所示是小明用变焦相机拍摄的辽宁广播电视塔的全景，他又在原地把塔顶拍得更大一些如图丁所示，则小明在增大焦距的同时，还需要把照相机的镜头 （选填“向前伸”或“往后缩”） 了一些。 【答案】(1)光屏 (2)光屏中央 (3)“F”光源 (4) 1、2、3 大 (5) 薄 向前伸 【详解】（1）人眼结构中，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，光屏到凸透镜的距离不变。 （2）为了使像成在光屏中央，实验前，应调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 （3）②实验①控制像距这个量不变，通过改变物距，观察焦距和成像特点，故实验②应控制物距不变，即保持“F”光源到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。 （4）[1]由表中数据可知，像距不变的三组实验分别是1、2、3。 [2]分析4、5、6三组数据可知：物距不变，像距逐渐变大，焦距也逐渐变大，像的高度也变高，说明像也变大；所以得出结论：当物距不变时，凸透镜焦距越大，像距越大，像也越大。 （5）[1]通过实验结论，人眼长时间看近处物体，然后远眺，像距不变，物距变大，焦距也要变大，即眼睛的晶状体变薄。 [2]用变焦相机拍完彩电塔全景后，要在原地把彩电塔上的旋转餐厅拍得更大一些，物距不变，要使像变大，则焦距要变大，而且像距也要变大，即把照相机的镜头向前伸同时增大焦距。 考点5：显微镜和望远镜 显微镜 望远镜 成像原理 物镜成像规律f＜u＜2f，v＞2f，倒立放大的实像，目镜成像规律u＜f，正立、放大、虚像 物镜成像规律u＞2f，f＜v＜2f，倒立缩小的实像，目镜成像规律u＜f，正立、放大、虚像 结构 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜.来自被观察物体的光经物镜后成一个放大的实像;目镜的作用相当于一个放大镜，把这个像再放大一次 望远镜是由两组凸透镜组成的.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像；目镜的作用相当于一个放大镜 成像特点 倒立放大的虚像 倒立的虚像（大小要根据目镜和物镜倍数确定） （1）开普勒望远镜是物镜和目镜都是凸透镜，中间存在实像（瞄准镜，军用望远镜等），成倒立的像。 （2）伽利略望远镜物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，中间不存在实像，只能用眼睛看到虚像。优点是成正立的像，结构简单。 （3）我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角可以变得很大。 【典例21】天文爱好者所使用的望远镜如图所示。以下判断正确的是（　　） A．A镜是目镜 B．B镜是物镜 C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像 D．太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的实像 【答案】D 【详解】AB．望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，靠近眼睛的是目镜，靠近物体的是物镜，即A是物镜，B是目镜，故AB错误； CD．物镜的作用是成倒立、缩小的实像，故C错误，D正确。 故选D。 【典例22】（多选）望远镜是户外运动者和广大天文爱好者常用的仪器，如图所示。下面关于望远镜的说法正确的是（　　） A．望远镜的物镜和目镜对光都有会聚作用 B．望远镜的物镜成的是放大、倒立的实像 C．望远镜的物镜对远处物体成缩小、正立的虚像 D．望远镜的目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以增大“视角” 【答案】AD 【详解】A．望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故A正确； BC．望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故BC错误； D．望远镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，其作用是把物镜所成的像放大，使像靠近眼睛，以增大“视角”，故D正确。 故选AD。 【典例23】如图所示是实验室常用的显微镜，它的目镜和物镜都是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用；观察微小物体时，被观察物体的光经过物镜成一个 、放大的实像，这个像刚好在目镜的一倍焦距以内，相当于一个 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 【答案】 凸透镜 会聚 倒立 投影仪 【详解】[1][2]由显微镜的特点可知，显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，对光线有会聚作用。 [3][4]被显微镜的物镜观察的物体位于f~2f之间，来自被观察物体的光经过显微镜的物镜后成一个倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理相同，相当于投影仪。 【典例24】如图所示，是小明在显微镜下观察到的洋葱表皮细胞。显微镜的目镜是一个 镜，装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f之间的关系是 。     【答案】 凸透 f<u<2f 【详解】[1][2]显微镜的两个镜头都装有凸透镜，故显微镜的目镜是一个凸透镜；显微镜的物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪，故物距在一倍焦和二倍焦距以内，即装有洋葱表皮的玻片到显微镜物镜的距离u与其焦距f应该满足f<u<2f。 【典例25】如图是物理兴趣小组的“自制水滴显微镜”，在实验中，应使被观察物体、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上，且始终保持凸透镜是水平的，眼睛离凸透镜不要太近。图中的水滴相当于一个凸透镜，透过它应该能看到一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的 像（选填“实”或“虚”），人眼通过显微镜观察物体时看到的是 像（选填“实”或“虚”）；若要使看到的像更大，应该适当 （选填“增大”或“减小”）水滴与物体的距离，并调整凸透镜的位置。 【答案】 放大 实 虚 减小 【详解】[1][2][3]由图可知，凸透镜在上面，应该是目镜；水滴靠近物体，应该是物镜，成的是倒立、放大的实像；凸透镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像，则人眼通过显微镜观察物体时看到的是虚像。 [4]若要使看到的像更大，则像距变大，物距减小，应该适当减小水滴与物体的距离，并调整凸透镜的位置。 一、单选题 1．下列有关凸透镜和凹透镜的说法正确的是（　　） A．凹透镜只能透光，不能成像 B．凹透镜没有焦点，凸透镜有焦点 C．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用就越大 D．任意一束平行光线经凸透镜后都可以会聚于焦点 【答案】C 【详解】A．凹透镜可以透光，对光有发散作用，可以利用实际光线的反向延长线会聚成虚像，故A错误； B．凹透镜和凸透镜都有两个焦点，故B错误； C．凸透镜焦距越小，折光能力越强，对光的会聚作用越大，故C正确； D．平行于主光轴的光经凸透镜后会会聚于焦点，故D错误。 故选C。 2．如图画出了光线通过透镜（图中未画）的情形，其中是凸透镜的是（　　） A．甲 B．丙 C．乙、丙 D．甲、乙、丙 【答案】B 【详解】A．图中，光线经过透镜后变得比原来发散了一些，应为凹透镜； B．图中，光线经过透镜后变得比原来发散了一些，应为凹透镜； C．图中，光线经过透镜后变得比原来会聚了一些，应为凸透镜； D．图中，光线经过透镜后变得比原来发散了一些，应为凹透镜； 综上所述，只有丙中透镜是凸透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．用照相机拍摄人物照片时（　　） A．人立在镜头的一倍焦距之内 B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内 C．人离镜头越近，得到的照片越小 D．人必须立在两倍焦距之外 【答案】D 【详解】A．人立在镜头的一倍焦距之内，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故A不符合题意； B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故B不符合题意； C．人离镜头越近，物距越小，像距越大，像越大，故C不符合题意； D．人在两倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，故D符合题意。 故选D。 4．炎炎夏日，汽车停在露天车场，若把装满水的矿泉水瓶留在车内，这是因为这瓶水（　　） A．相当于一个凸透镜，会聚光线 B．相当于一个凸透镜，发散光线 C．相当于一个凹透镜，会聚光线 D．相当于一个凹透镜，发散光线 【答案】A 【详解】装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜焦点的温度高，易燃物燃烧引起火灾，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜。关于图中两种仪器，下列说法正确的是（    ） A．显微镜的目镜是凸透镜，物镜是凹透镜 B．天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，但成像特点不同 C．显微镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于放大镜 D．天文望远镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于照相机 【答案】B 【详解】AC．显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，故AC错误； BD．天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故B正确，D错误。 故选B。 6．小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距（    ） 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 【答案】D 【详解】凸透镜正对阳光，光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点是凸透镜的焦点，在焦点左右的光点都不是最小最亮的，测量的焦距偏大或偏小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．如图所示，下列光学元件在生活中的运用，下列说法不正确的是（    ） A．甲图中的仪容镜可以正衣冠，是利用了平面镜成等大的虚像 B．乙图中近视眼学生佩戴凸透镜矫正后才能看清远处的物体 C．丙图学校内安装的摄像头的成像原理与照相机的相同 D．丁图中自行车的尾灯对夜间行车人有保护作用，利用了光的发射 【答案】B 【详解】A．仪容镜利用了平面镜成像原理，成等大的虚像，故A正确，不符合题意； B．近视眼成像在视网膜的前方，需要佩戴凹透镜进行矫正，故B错误，符合题意； C．摄像头的原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像，故C正确，不符合题意； D．自行车尾灯有黄色反光条，可以反射黄光，可以提醒后方车辆，从而保护夜间行车的人，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．下列关于显微镜和望远镜说法中错误的是（　　） A．显微镜的物镜相当于投影仪，目镜相当于放大镜 B．显微镜的物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜 C．望远镜的物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜 D．望远镜的物镜相当于是凸透镜，目镜也相当于是凸透镜 【答案】B 【详解】AB. 显微镜的物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪，目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意； CD. 望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，相当于照相机，目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜，故CD正确，不符合题意。 故选B。 9．如图是北师大版八（下）生物书第81页上的一幅“眼球的构造”图。下列有关人眼的讨论，不正确的是（    ） A．人能看到物体是因为有光射入了人眼 B．外界物体在视网膜上所成像的像距大于二倍焦距 C．角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏 D．眼球好像一架照相机，外界物体在视网膜上成的像是缩小的 【答案】B 【详解】A．眼睛看见物体是因为物体发出的光，或者反射的光线进入眼里，故A正确，不符合题意； BCD．人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，故B错误，符合题意；CD正确，不符合题意。 故选B。 10．某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距u1＝18cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2＝10cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3＝6cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距f应满足的范围是（　　） A．f＜6cm B．9cm＜f＜10cm C．f＞9cm D．6cm≤f＜9cm 【答案】D 【详解】当物距u1＝18cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像，此时 u1＞2f即 18cm＞2f故 f＜9cm当物距u2＝10cm时，在光屏上出现倒立、放大的像，此时 f＜u2＜2f即 f＜10cm＜2f可得 5cm＜f＜10cm物距u3＝6cm时，在光屏上始终得不到像，此时成的是虚像或不成像，此时 u3≤f即 6cm≤f综上所述，可知透镜的焦距f应满足的范围是 6cm≤f＜9cm故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11．将蜡烛、凸透镜、光屏放置于光具座上，光屏上呈现一个清晰的像，如图所示。改变蜡烛的位置，移动光屏，直到光屏上再次呈现清晰的像，此时的物距u、像距v可能是（    ） A．厘米  厘米 B．厘米  厘米 C．厘米  厘米 D．厘米  厘米 【答案】D 【详解】由题意和图示知道，此时光屏上呈现清晰的像，且物距为15.0cm，像距为30.0cm，结合凸透镜成像规律可知，此时 凸透镜成倒立、放大的实像；凸透镜成实像时满足“物近像远像变大、物远像近像变小”的规律，即若物距变大，则像距变小，反之，若物距变小，则像距变大； A．当u=16cm时，与原来相比，物距增大了，则像距变小，此时v一定小于30cm，不可能是32cm，故A不符合题意； B．当u=14cm时，与原来相比，物距减小了，则像距变大，此时v一定大于30cm，不可能是28cm，故B不符合题意； C．由A项解答可知，u=16cm、v=32cm时，凸透镜不能成清晰的实像；因凸透镜成像时光路是可逆的，所以，当u=32cm、v=16cm时，凸透镜也不能成清晰的实像，故C不符合题意； D．当u=13cm时，与原来相比，物距减小了，则像距变大，此时v一定大于30cm，进一步结合凸透镜成像规律知道，像距的增大量应大于物距的减小量，所以此时像距v可能为43cm，故D符合题意。 故选D。 12．某小组同学利用焦距为10cm的凸透镜，进行“探究凸透镜成像规律”的实验，蜡烛到透镜的距离用u表示。根据你在课堂上探究得到的实验结论，判断下列说法正确的是（    ） A．当时，在光屏上不能得到蜡烛的像 B．当时，光屏上得到清晰、缩小的像 C．当时，光屏上得到清晰、放大的像 D．蜡烛从距透镜12cm处移到18cm处，像变小 【答案】D 【详解】A．当时，物距大于二倍焦距，在光屏上得到倒立、缩小的实像，故A错误； B．当时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上得到清晰、放大的像，故B错误； C．当时，物距小于焦距，成的是虚像，光屏上得不到像，故C错误； D．蜡烛从距透镜12cm处移到18cm处，根据凸透镜成实像时物距变大，像距变小，像也变小，故D正确。 故选D。 13．将蜡烛放在离凸透镜的主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到蜡烛放大的像，将蜡烛向凸透镜方向移动，若成像，则一定是（　　） A．放大的 B．缩小的 C．正立的 D．倒立的 【答案】A 【详解】将蜡烛放在离凸透镜的主光轴上，在透镜的另一侧光屏上得到蜡烛放大的像，则成的是倒立、放大的实像，此时物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，即 解得，凸透镜焦距的范围为 将蜡烛向凸透镜方向移动，则物距为 此时物距一定小于凸透镜的二倍焦距，可能大于一倍焦距，也可能小于一倍焦距，若成像，可能是倒立、放大的实像，也可能成正立、放大的虚像，所以，若成像，则一定是放大的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．小明将凸透镜正对太阳光，在透镜下方，平行于透镜放一张纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t的关系，如图乙。当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图丙所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法中（　　） ①该透镜的焦距f为10cm ②丙图中，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 ③丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，向右移动光屏，能得到倒立、放大的实像 ④丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，向左移动光屏可再次成清晰的像 A．只有①②正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．只有①④正确 【答案】D 【详解】①．由乙图可知，当s=10cm时白纸被烤焦的时间最短，即当s=10cm时光线会聚的最集中，则该透镜的焦距f为10cm，故①正确； ②．丙图中，遮住凸透镜的部分区域，折射的光线将减少，光屏上烛焰的像将变暗，像仍然完整，故②错误； ③．丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，此时物距为5cm，小于一倍焦距，成的是正立放大的虚像，虚像无法用光屏承接，故③错误； ④．丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，透镜对光的会聚能力变强，需要向左移动光屏才可再次成清晰的像，故④正确； 综上所述，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 15．现在，很多家庭购买了投影电视机。如图所示，某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像，并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上；屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。关于投影电视机，下列说法正确的是（　　） A．投影仪的镜头相当于一个凸面镜 B．传输过来的图像通过投影仪的镜头成正立、放大的实像 C．使用时，屏幕离投影仪的距离应小于二倍镜头焦距 D．要想使屏幕画面更大一些，可将投影仪向远离屏幕的方向移动 【答案】D 【详解】A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，故A错误； BC．根据投影仪的成像原理可知，物距大于焦距、小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，即屏幕离投影仪的距离应大于二倍镜头焦距，成倒立、放大的实像，故BC错误； D．要使墙上的像（实像）变大，需要增大像距、减小物距，所以应将投影仪向远离屏幕的方向移动，故D正确。 故选D。 16．如图所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。下列说法正确的是（    ） A．透过凸透镜可观察到倒立放大的印章 B．观察到的像与印章在凸透镜的同侧 C．若想看到更大的印章，可以将凸透镜靠近印章 D．下方平面镜成像原理与凸透镜成像原理相同 【答案】B 【详解】AB．凸透镜用于观察放大的印章，由凸透镜成像规律可知，凸透镜相当于放大镜，故印章位于凸透镜的焦点和透镜之间，此时凸透镜应该产生的是正立放大的虚像，且像与凸透镜同侧，故A错误，B正确； C．根据放大镜成像规律可知，若想看到更大的印章，可以将凸透镜远离印章，故C错误； D．平面镜成像原理是光的反射，凸透镜成像原理是光的折射，所以平面镜成像原理和凸透镜成像原理不同，故D错误。 故选B。 二、多选题 17．像的成因有3个：直线传播成像、光的反射成像和折射成像，所成的像有实有虚，下面所列的成像实例：①小孔成像；②在潜望镜中看到的景物的像；③放大镜中看到的物体的像；④投影仪屏幕上的像；⑤平面镜中所成的像。下列说法中，正确的有（　　） A．属于实像的有①④ B．属于虚像的有①②③ C．由光的折射形成的是③④ D．由光的反射形成的是②③⑤ 【答案】AC 【详解】①小孔成像，成的是实像，它是光的直线传播原理形成的； ②从潜望镜中观察景物，观察到的是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现象； ③用放大镜看物体，利用的是光的折射现象中成虚像的情况； ④看投影仪屏幕上的像，是光的折射现象，成的是倒立放大的实像； ⑤平面镜中所成的像，是光的反射现象，成的是虚像。 由分析可知，属于实像的是①④；属于折射形成像的是③④；属于虚像的有②③⑤；属于反射形成像的是②⑤。 故选AC。 18．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小华利用如图甲测出了透镜的焦距后，正确安装并调节实验装置如图乙所示，在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．由甲图可知该透镜的焦距为30cm B．此时乙图中光屏上所成的像是倒立、放大的实像 C．在图乙中保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏互换，光屏上不能成像 D．在乙图中保持透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，适当向左移动蜡烛能在光屏上再次看到清晰的像 【答案】BD 【详解】A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为 f=30.0cm20.0cm=10.0cm 故A错误； B．图乙中，物距u=15.0cm，像距v=25.0cm，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故B正确； C．根据光路的可逆性，若将光屏和蜡烛的位置互换，在光屏上仍能成像，此时物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，故C错误； D．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜，因近视镜对光线有发散作用，延迟了光线的会聚，即像成在原来光屏的右侧；在凸透镜成实像的条件下，物距变大，像距变小；若透镜和光屏不动，适当向左移动蜡烛能在光屏上能再次看到清晰的像，故D正确。 故选BD。 19．张强学习了凸透镜成像后，在家进行实验探究，如图所示，把点燃的蜡烛固定在刻度处，把凸透镜固定在刻度处，当把光屏移到刻度处时，光屏上得到一个清晰等大的像。接着，他进行了下列操作，其中得出的结论错误的是( ) A．保持凸透镜不动，把蜡烛移到刻度处，移动光屏，光屏上将得到一个正立缩小的像 B．保持蜡烛和光屏不动，向右移动凸透镜，光屏上将得到一个缩小的像 C．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处，要使光屏得到清晰的像，光屏应向右移动 D．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处时，无论怎样移动光屏，光屏都无法接到像 【答案】AB 【详解】把点燃的蜡烛固定在刻度处，把凸透镜固定在刻度处，当把光屏移到刻度处时，光屏上得到一个清晰等大的像，此时 故该凸透镜的焦距为 A．保持凸透镜不动，把蜡烛移到刻度处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物距离变大，像距变小，像变小，移动光屏，光屏上将得到一个倒立、缩小的实像，故A错误，符合题意； B．保持蜡烛和光屏不动，此时蜡烛和光屏之间的距离等于倍焦距，要成倒立、缩小的实像，蜡烛和光屏之间的距离应大于倍焦距，因此向右移动凸透镜，光屏无法得到一个缩小的实像，故B错误，符合题意； C．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处，此时物距 成倒立、放大的实像，要使光屏得到清晰的像，光屏应向右移动，故C正确，不符合题意； D．保持凸透镜不动，把蜡烛移动到刻度处，此时 成正立、放大的虚像，因此无论怎样移动光屏，光屏都无法接到像，故D正确，不符合题意。 故选AB。 三、填空题 20．如图所示，表示近视眼的光路示意图是其中的 （选填“甲”或“乙”）图，矫正近视眼应配戴 （选填“凸”或“凹”)）透镜制成的眼镜片。 【答案】 乙 凹 【详解】[1]近视眼成像在视网膜前，表示近视眼的光路示意图是其中的乙图。 [2]矫正近视眼应配戴具有发散作用得凹透镜制成的眼镜片。 21．现在很多学生不注意用眼保健，以至近视眼越来越多，表示近视眼成像的光路图的是图 （选填“甲”或“乙”），可选用右图中的 号镜放在眼前进行矫正。 【答案】 乙 2 【详解】[1][2]近视眼的产生原因是晶状体太厚，折光能力太强，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，故乙图是近视眼的情况；为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。而由图中1、3号是中间厚边缘薄，是凸透镜，4号是凸面镜，5号是凹面镜，2号是边缘厚中间薄，是凹透镜，因此2号镜放在眼前进行矫正。 四、作图题 22．如图所示，请作出两条光线通过透镜之后的光路图。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变，作图如下： 23．请补充完成下面两图中的入射光线或折射光线。 【答案】 【详解】对于凸透镜：只有过焦点的入射光线经凸透镜折射后，折射光线才平行于主光轴，由此可画出该条折射光线对应的入射光线；过光心的光线传播方向不变；对于凹透镜：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；过光心的光线传播方向不变，如图所示： 24．请用作图法找出蜡烛火焰A点的像A′。 【答案】 【详解】平行于凸透镜主光轴的光线折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变，两条折射光线交点即是A的像A′。如图所示： 25．如图所示，MN为凸透镜的主光轴，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，将点燃的蜡烛放在凸透镜的二倍焦距处，烛焰S点发出两条光线SA、SO。请你在图中作出S的像点，并完成光路。 【答案】 【详解】蜡烛位于2倍焦距处，根据凸透镜成像规律可知，当物距等于2倍焦距时，像距也为2倍焦距，此时成倒立等大的实像，而过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，过右侧2倍焦距点作垂线，连接SO并延长，交垂线于，另一条光线经凸透镜折射后也与垂线相交于S'，即为S的像。如图所示： 26．如图所示，凸透镜与水面平行，一侧的焦点恰好在水面上，请画出这束光线发生反射和折射后的光路图。 【答案】 【详解】根据反射角等于入射角，在法线右侧的水中画出反射光线，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，由此在法线右侧的空气中画出折射光线，过焦点的入射光线，经凸透镜折射后平行于主光轴射出，如下图所示： 五、实验题 27．小敏同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律“实验： (1)实验前，应调节烛焰，凸透镜 。 (2)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可以得到一个清晰的倒立的 的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至 cm刻度线处，光屏上能再次出现清晰的倒立的 的实像。 (3)如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm处 （选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像。像是图丙中的 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）。 (4)实验完成后，小敏把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 【答案】(1)同一高度 (2) 放大 40 缩小 (3) B 4 (4)远离 【详解】（1）在实验前，应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是为了使像能成在光屏的中央。 （2）[1]当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示，当光屏上成清晰的像时，物距小于像距，则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像。 [2][3]保持蜡烛和光屏位置不变，根据光现象中光路可逆的原理，移动透镜，使此时物距等于原来的像距，光屏可以再次呈现清晰的像，由甲图可知，原来的像距为30cm，蜡烛在10cm处，所以把透镜移动至40cm处，可使此时物距等于原来的像距，此时物距大于像距，成倒立缩小的像， 所以若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至40cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的倒立的缩小的实像。 （3）[1][2]蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处时，物距为9cm，物距小于焦距，此时成正立、放大的虚像如4一样，像与物在同侧，则人眼在B处能观察到蜡烛的像。 （4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，则成像远离透镜，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏远离透镜。 28．八年级某班分小组探究“凸透镜成像的规律”。小刚同学用焦距为10cm的凸透镜做实验，实验装置如图甲所示。 (1)实验前，为了使像成在光屏中央，应调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心在 上； (2)实验中小刚记录的实验数据和成像情况如下表所示，请将表格完成： 验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 像的虚实 1 30 15 缩小 实像 2 20 20 像 3 15 像 4 8 像 分析表格可知： ①从实验1、2、3可以看出，当成实像时，物体距凸透镜越近，光屏上像的大小就越 ； ②同一凸透镜、成实像时，像距v随物距u的增大而 ； (3)将蜡烛放在45cm刻度线处，从透镜的 （选填“左”或“右”）侧通过透镜可以看到烛焰的像； (4)实验中，随着蜡烛燃烧，光屏上的烛焰的像变成如图乙所示，为使像回到光屏中央应将光屏往 （选填“上”或“下”）调； (5)小刚的实验记录不够全面，应该补充像的 情况； (6)若第1次实验结束后，小刚想改用焦距为15cm的凸透镜进行实验，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，要在光屏上成清晰的像，应该将光屏向 移动； (7)某小组同学在实验时发现凸透镜有一个小缺口，则光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到完整的烛焰像。 【答案】(1)同一高度 (2) 等大 实 30 放大 实 无 放大 虚 大 减小 (3)右 (4)上 (5)正倒 (6)右 (7)能 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度。 （2）[1][2][3][4][5][6][7][8]由题意可知，凸透镜的焦距为10cm。当物距为30cm，像距为15cm时，此时物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立缩小的实像；当物距为20cm，像距为20cm时，此时物距等于二倍焦距，像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像；根据光的折射光路可逆，当物距为15cm，像距为30cm时，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像；当物距等于8cm时，此时物距小于一倍焦距，成放大的虚像，无法测出像距。 [9]从实验1、2、3可以看出，当成实像时，物体距凸透镜越近，光屏上像的大小就越大。 [10]由表格数据可知，同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小。 （3）将蜡烛放在45cm刻度线处，此时物距为5cm，小于一倍焦距，成正立放大的虚像，物和像同侧，从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰的像。 （4）由图乙可知，像位于光屏中心上方，凸透镜成实像时为倒立的像，故应将光屏往上调，使像回到光屏中央。 （5）小刚的实验记录不够全面，没有记录像的正立或倒立情况，应该补充像的正倒情况。 （6）改用焦距为15cm的凸透镜进行实验，不改变蜡烛和凸透镜位置，物距不变，凸透镜焦距变大，像距应变大，故要在光屏上成清晰的像，应该将光屏向右移动。 （7）实验时发现凸透镜有一个小缺口，仍有光线通过凸透镜，故光屏上能承接到完整的烛焰像。 学科网（北京）股份有限公司 $$