第三章 跨学科实践 自制天文望远镜观察月球（分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（苏科版2024）

第三章 跨学科实践 自制天文望远镜观察月球 目录 2 考点01 透镜的应用的知识综合应用（选填题） 2 考点02 透镜的应用的综合能力题 5 10 13 考点01 透镜的应用的知识综合应用（选填题） 1．首次把望远镜指向太空的科学家是（　　） A．牛顿 B．伽利略 C．阿基米德 D．爱迪生 2．如图所示，利用自制照相机模型时镜头离景物的距离至少要 ，才能在薄膜上看到清晰的像；照近处的物体时，拉长两筒间的间距，此时薄膜上的像 （选填“变大”或“变小”）。 3．夏季周末，小明到翠湖观赏荷花时发现荷叶上面有一滴水，透过水滴看过去，他发现荷叶的纹路更清晰了（如图所示）。这是由于此时的水滴相当于一个 ，荷叶上的纹路经过水滴折射后形成一个放大的 （选填“实”或“虚”）像。      4．当下，一款生存类游戏风靡网络，网友戏称为“吃鸡”。如图甲是狙击手通过高倍望远镜观察到的画面。关于望远镜（如图乙），说法正确的是（　　） A．它的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜 B．它的目镜能用来矫正近视眼 C．夜晚用望远镜观察星空，能看到放大的像 D．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 5．世梁同学取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，调整两个放大镜间的距离，可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是（    ） A．靠近眼睛的镜片，对光线有会聚作用 B．远处的镜片，成的是正立放大像 C．靠近眼睛的镜片，其作用相当于一个放大镜 D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光 6．如图所示，望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做的目的是（　　） A．这样可以会聚更多的光，使得所成的像更明亮； B．这样它可以扩大视角，使我们看到更广阔的宇宙； C．这样做既美观又有气势； D．这样做可以使物镜焦距更长，从而使人看得更远 7．晓彤用两个可以套在一起拉动的硬纸筒，自制了一个简易照相机，外筒上装有凸透镜，如图所示。晓彤用它观察远处的物体时，在半透明纸上可以得到 的实像。若晓彤拿它向远处物体走近一段距离后，需要将内筒向 （选填“靠近凸透镜”“远离凸透镜”或“保持原位置”）方向移动，才能在半透明纸上看到清晰的像。某人在眼镜店所配的眼镜是+200度，它是 眼镜片（选填“近视”或“远视”）。 8．小明将放大镜放在手指上方，观察自己的手指，看到手指正立的虚像，如图甲所示，小明看到的拇指的像在凸透镜的 侧（选填“上”或“下”），要想使手指的像大些，应将放大镜 （选填“靠近”或“远离”）手指一些；再用它观察远处的房屋，如图乙所示，看到的窗外房屋的倒立的像，该像在凸透镜的 侧（选填“左”或“右”）， 就是利用这一原理制成的，要想得到房屋的像大一些，除了人要靠近房屋外，镜头还要 （选填“前伸”或“后缩”）。 9．如图所示，是一个自制照相机。纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜。纸筒A能在纸筒B中前后移动。用该照相机观察物体时 （选填“两倍焦距之外”“一倍焦距和两倍焦距之间”或“一倍焦距以内”）。把纸筒对着明亮的室外，半透明纸上恰能呈现清晰的像。若想看到更多的景物，应该将照相机 （选填“靠近”或“远离”）景物，同时 （选填“增大”、“减小”或“不改变”）凸透镜和半透明纸之间的距离，像会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置，看到的情景如图甲和乙所示。此时的玻璃杯相当于 镜，箭头离玻璃杯较远的是 （选填“甲”或“乙”）图，其成像原理与 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）类似。 11．小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”，奶奶借助放大镜能够清楚地欣赏到邮票上的图案，如图所示。放大镜的镜片对光线具有 （选填“会聚”或“发散”）作用；图中邮票与放大镜之间的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）透镜的1倍焦距，此时通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 （选填“虚像”或“实像”）。 12．如图，在“自制照相机模型”时，用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。 (1)在取材时，另一个纸筒的一端蒙上的材料是 （填“透明”、“半透明”或“不透明”）膜； (2)观察时，应选择 （填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象； (3)小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体清晰的像，再拍摄近处物体时，应将两筒间的距离变 ；观察到膜上的像变 。（两空填“小”“大”或“不变”） 13．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。 考点02 透镜的应用的综合能力题 14．取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体（如图）。调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是变大了还是变小了？把两个放大镜的位置前后对调，你有什么新的发现？ 15．阅读材料，回答问题。 我们都知道，望远镜的重要用途是使我们能把远处的东西看得近些，看一件若干千米以外的东西竟能仿佛是在几米之内。造成这种结果的光学工具就是用的一些很大的磨得很好的透镜，只不过更大更精美罢了。 收集从物体来的光至少有两种方法：一是让光通过许多透镜；二是用一凹面镜把光反射出来。因此我们有多种望远镜：一种叫做折射望远镜，一种叫反射望远镜，是一组凸透镜，相当于照相机的镜头；另一个是“目镜”，用来在人眼看得最清晰的地方形成新的像。 （1）根据本文叙述，如果想搜集从物体来的光，应该怎样操作？( ) （2）根据你掌握的物理知识和本文的描述，远处物体经折射式望远镜的物镜后会成一个 立（选填“正”或“倒”）和 的（选填“放大”或“缩小”） 像（选填“实”或“虚”）。 16．（1）如图甲为电影放映机，其成像原理如图乙所示，为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜 （选填“一倍焦距以内”“一倍焦距到二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）的位置，为了在银幕上看到正立的像，胶片应该 （选填“正”或“倒”）放，要使银幕上的像变得更大，应将幕布向 （选填“左”或“右”，下同）移，并将凸透镜向 移； （2）如图丙是球形鱼缸，透过鱼缸为什么观察到鱼的像是正立而远处的树木却是倒立的？该鱼缸不宜放置在阳光能直射到的窗边，请用物理知识解释原因。      17．生活中的透镜。 （1）日常生活中，我们经常会看到一些现象。比如从侧面看圆形鱼缸里的鱼，看到的鱼会比实际的大。水银温度计的玻璃外壳是弧形的，读数时需要旋转到一个特定角度，才能看清楚里面的水银柱。这是利用水或玻璃形成一个 透镜。在野外，塑料瓶不能乱扔，除了塑料难以降解的原因外，还有一个很重要的原因，就是塑料容器若积水，会对太阳光有 作用，容易引起火灾； （2）下图中猫和老鼠的图片立在书桌上，一个圆柱形玻璃杯装满水放在画前，透过玻璃杯发现老鼠变胖了，并且还掉头奔向猫，此时的成像原理与 （选填“显微”或“望远”）镜的 （选填“目镜”或“物镜”）相同； （3）如图为一个足球饰品。玻璃材质的足球放在托槽底座上，防止随意滚动。透过足球或透过底座，都能看到窗前的小朋友。透过足球看到的小朋友的像是 （选填“实”或“虚”）像。透过底座的成像原理，可用下图表示。请作图找出A点的像。 18．在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。     （1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是 的、缩小的实像。镜头靠近人时，像的大小将变 ，此时像会 （填“靠近”或“远离”）透镜。用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示； （2）小明发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，他查阅相关资料后得到有关数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556 根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 （填选项字母）； A．B．C．D． （3）手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因：手机镜头焦距较 ，拍摄时物距都远大于2倍焦距，像距变化的范围比较 ，所以不需要“调焦”。 19．足球比赛中，凭裁判肉眼观察判断球员是否越位往往会产生偏差，经常引起争议。为此，2022年在卡塔尔举办的第22届世界杯足球赛使用了“半自动越位识别”系统，通过安装在足球内部的微型传感器精准确定足球位置，通过场上的12个跟踪摄像头确定足球与球员的实时位置，综合生成3D图像，精准判断球员是否越位，如图所示。对于跟踪摄像头，下列说法正确的是 。 A．运动员通过摄像头的镜头成的是正立放大的虚像 B．摄像头镜头的成像原理和潜望镜的成像原理相同 C．运动员在摄像头镜头的一倍焦距以内才能够成像 D．运动员靠近摄像头的镜头，通过镜头成的像变大 理由： 。      20．（1）“”是汽车应用的一种新型技术，也叫“平行显示系统”。其原理是：位于仪表台后端的显示屏将车速、导航等信息投射到贴有透明反射膜的前挡风玻璃上，挡风玻璃将光反射给驾驶员，驾驶员就看到显示屏的虚像，让司机在不低头、不转头时就能看到车辆行驶信息。请在图中作出人眼通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像的光路图； （2）一束平行于主光轴的光经过某凸透镜后的光路图如图甲所示，凸透镜的光心在0cm处。把物体MN放在凸透镜前某位置，如图乙所示； ①把图乙中N点发出的两条光线的光路补充完整 ；（a平行于主光轴，b过0cm处）； ②物体MN经凸透镜后成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实像”或“虚像”）， （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）就是利用该原理成像的。 21．如图所示为教学投影仪的结构示意图，结合所学知识，完成下列问题。 (1)投影片与凸透镜的距离应 （选填“大于2倍焦距”“大于1倍焦距小于2倍焦距”或“小于1倍焦距”），屏幕上得到的是投影片 （选填“倒立”或“正立”）、放大的 （选填“实”或“虚”）像； (2)要使屏幕上的像增大一些，应该 　 　； A．使投影仪靠近屏幕，同时使凸透镜向下移一点 B．使投影仪远离屏幕，同时使凸透镜向下移一点 C．使投影仪靠近屏幕，同时使凸透镜向上移一点 D．使投影仪远离屏幕，同时使凸透镜向上移一点 (3)投影仪上的平面镜的作用是什么？ (4)图中入射到平面镜上的两条光线中，有一条光线的路径没有画完，请你在图中按作图要求将光路补画完整。 22．阅读短文，回答问题。 数码相机 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式、与电脑交互处理和实时拍摄等功能。如图甲是通过伸缩镜头来调节像距实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。 快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据“100”表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标。图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为：。单位时间内，太阳光射入单位面积的光能是恒定的。实验发现：通过选择不同的“光圈”和“快门”，可以控制进光面积和进光时间，两者组合起来可以控制进光能量一定，从而能拍出亮度稳定的照片。 （1）数码相机镜头的主要元件是 （选填“凸”或“凹”）透镜，若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调 （选填“大”或“小”），拍照时如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件上成像情况为 （选填“倒立缩小实像”“不成像”或“正立放大虚像”）； （2）关于数码相机，下列说法中错误的是 ； A．制作相机镜头的玻璃是非晶体 B．为扩大拍摄范围，应将镜头远离景物，此时成像变小 C．拍摄近、远景时的“调焦”采用了模仿眼睛的功能，即调节镜头的焦距 （3）某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，那么光圈数据为 ；如果此时需要拍摄远处物体时，像距约为 cm； （4）下表列出了某时光圈与快门的正确组合，请根据表中数据，利用作图法等，判断当光圈数据为“3”时，对应的“快门”数据大约是 。 光圈 20 15 12 10 6 5 4 3 2 快门 9 16 25 36 100 144 225 900 一、单选题 1．小明闲暇时间总是善于探索和思考，周末在家翻箱倒柜找到儿时玩过的凸透镜。他拿着凸透镜在窗户和墙壁之间移动，当窗户与透镜之间的距离为3m时，墙壁上出现了一个窗户清晰的像，此时透镜距离墙壁为10.5cm，如图所示，则下列说法正确的是（　　）    A．投影仪是利用图中所示的成像规律工作的 B．向右移动凸透镜，在墙壁上还会出现一个像，像的大小会变小 C．小明使用的凸透镜焦距可能是10cm D．用白纸挡住凸透镜一半，墙上只能看到窗户一半的像 2．王亚平曾说：“面对浩瀚宇宙，其实我们都是学生”。时隔八年，2021年12月9日，王亚平再次为我们带来了精彩的太空授课，首先，王亚平用一个简单圆环做成了一个特殊的大水球，接着，如图甲，王亚平往大水球中央添加了一个气泡，神奇的一幕出现了：水球中形成了王亚平一正一反两个像（如图乙），加入气泡后的水球结构如图丙，下列有关该现象的表述，不正确的是（　　） A．水球中所形成的倒立的像是完整的 B．投影仪成像与我们看到的水球中的倒立的像相同 C．图丙中间部分相当于两个凹透镜 D．水球所成的倒立的像是实像，正立的像是虚像 二、填空题 3．我们来看看一张有趣图片。 （1）图中的杯子实际装有小球 颗。图片较靠上的两颗小球是由于光的 （选填“反射”或“折射”）形成的 （选填“实像”或“虚像”）。 （2）图中较靠下的两颗小球的直径 （选填“大于”、“小于”或“等于”）小球的实际直径，这是因为杯子与水的共同作用形成了一个相当于 （选填“投影仪”或“放大镜”）所成的像。 4．图所示，在一个纸筒B的一端嵌上一个凸透镜作为镜头，在另一个稍粗的纸筒A的一端蒙上半透明纸作为胶片，然后将纸筒B套入纸筒A，就做成了模型照相机，其镜头是一个焦距为10cm的凸透镜。成像时，镜头离景物的距离应 （选填“小于10cm”“大于10cm”“小于20cm”或“大于20cm”），才能在半透明纸上看到清晰的 （选填“实”或“虚”）像。当观察完近处物体再观察远处物体时，应将镜头 （选填“前伸”或“后缩”），半透明纸上才能重新得到清晰的像，此时半透明纸上的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、综合题 5．综合实践题 据世界卫生组织调查数据显示，我国青少年近视率为高达70%居世界第一。随着近视度数的增加患各种眼病的几率就会增加，如青光眼、白内障、视网膜脱落等。某实验小组开展“自制水透镜模拟近视及其矫正”的实验探究。 【项目分解】 （1）自制水透镜。 （2）演示近视成因及矫正。 【项目实施】 （1）制作水透镜如图甲，矿泉水瓶瓶颈处用瓶盖画圆剪下。502胶粘合两片圆（留针孔），注射器自针孔处注水适量如图乙。用太阳光测水透镜焦距图丙所示操作最合理的是( ) （2）如图丁将F光源、水透镜和光屏依次放在光具座上。固定水透镜位置。调节F光源、光屏位置直至光屏出现清晰的像。光屏上像是倒立 的实像，F光源远离凸透镜，光屏像变模糊。向水透镜 （填“抽水”或“注水”）光屏上的像重新变得清晰，水透镜的焦距 （选填“变长”或“变短”）。 【项目应用】 利用水透镜制作简易显微镜、望远镜。图戊中可以解释显微镜两凸透镜的成像原理图 （选填①②③④）。 【项目拓展】 项目小组同学课后收集很多有关近视矫正的资料，其中一段节选如下。“ICL晶体植入术矫正视力，晶体是一种比较柔软的人工晶体，厚度仅50um，生物相容性良好，不会与眼内组织发生粘连。 ICL晶体植入手术，可以理解为医生将一块特制的隐形眼镜 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）植入眼睛后房，整个手术过程无需切削角膜，也不会改变任何眼部结构。 6．物理学习小组对菲涅尔透镜产生了学习兴趣，他们查阅到下面资料： 图甲中，平行光由平凸透镜（图1）左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若将平凸透镜阴影部分（图2）去掉，只保留曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处（图3），这样得到的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜），它减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜。 （1）菲涅尔透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用； （2）下面关于菲涅尔透镜的说法，错误的是： （填字母序号）； A．闪光灯使用菲涅尔透镜，手机可以做得更薄 B．与相同直径的平凸透镜相比，光能损失减少 C． 菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 （3）在了解了该透镜的成像规律后，物理学习小组用一枚菲涅尔透镜（焦距为10cm）、长方形不透明纸盒和平面镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丙所示。平面镜与水平底座夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开有一方形孔。投影仪使用时，将“”光源按照图丙所示方式朝下平放在方形孔上，“”光源的中心与平面镜中心在一条竖直线上。盒子高度为h，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为： ； “”光源通过自制投影仪，在屏幕上呈现的形状是： （填字母序号）。 A．    B．    C．     D． 一、综合题 1．在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。     （1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是 的、缩小的实像。镜头靠近人时，像的大小将变 ，此时像会 （填“靠近”或“远离”）透镜。用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示； （2）小明发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，他查阅相关资料后得到有关数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556 根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 （填选项字母）； A．B．C．D． （3）手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因：手机镜头焦距较 ，拍摄时物距都远大于2倍焦距，像距变化的范围比较 ，所以不需要“调焦”。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 跨学科实践 自制天文望远镜观察月球 目录 2 考点01 透镜的应用的知识综合应用（选填题） 2 考点02 透镜的应用的综合能力题 7 17 22 考点01 透镜的应用的知识综合应用（选填题） 1．首次把望远镜指向太空的科学家是（　　） A．牛顿 B．伽利略 C．阿基米德 D．爱迪生 【答案】B 【详解】历史上第一次尝试进行光速的测量，也是第一个把望远镜用于天文学研究的物理学家是伽利略，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．如图所示，利用自制照相机模型时镜头离景物的距离至少要 ，才能在薄膜上看到清晰的像；照近处的物体时，拉长两筒间的间距，此时薄膜上的像 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】 大于两倍焦距 变大 【详解】[1]照相机的镜头相当于凸透镜，照相机照相时物体到镜头的距离应大于凸透镜的二倍焦距，才能在光屏上成清晰的像． [2]用照相机照近处的物体时，物距变小，像要变大，像距也变大，要把两筒的间距拉长。 3．夏季周末，小明到翠湖观赏荷花时发现荷叶上面有一滴水，透过水滴看过去，他发现荷叶的纹路更清晰了（如图所示）。这是由于此时的水滴相当于一个 ，荷叶上的纹路经过水滴折射后形成一个放大的 （选填“实”或“虚”）像。      【答案】 凸透镜 虚 【详解】[1][2]荷叶上面有一滴水，其形状是向外凸起的，透过水滴看过去，他发现荷叶的纹路被放大变得更清晰了，这是由于此时的水滴相当于一个凸透镜；根据凸透镜成像规律可知，当物距小于凸透镜焦距时，成正立、放大的虚像；由此可知荷叶上的纹路经过水滴折射后形成一个放大的虚像。 4．当下，一款生存类游戏风靡网络，网友戏称为“吃鸡”。如图甲是狙击手通过高倍望远镜观察到的画面。关于望远镜（如图乙），说法正确的是（　　） A．它的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜 B．它的目镜能用来矫正近视眼 C．夜晚用望远镜观察星空，能看到放大的像 D．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 【答案】D 【详解】A．望远镜的物镜是凸透镜，相当于照相机，其作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像；目镜也是凸透镜，相当于放大镜，故A错误； B．望远镜的目镜是凸透镜，而近视眼应该用凹透镜来矫正，故B错误： C．夜晚用望远镜观察星空，观察者能看清楚较远处的物体，并不是看到放大的像，故C错误； D．望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，使远处的物体在焦点附近成像，故D正确。 故选D。 5．世梁同学取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，调整两个放大镜间的距离，可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是（    ） A．靠近眼睛的镜片，对光线有会聚作用 B．远处的镜片，成的是正立放大像 C．靠近眼睛的镜片，其作用相当于一个放大镜 D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光 【答案】B 【详解】A．目镜和物镜均为凸透镜，对光线有会聚作用，故A正确，不符合题意； B．两个不同焦距的放大镜组成了望远镜，远处的镜片是物镜，成的是倒立缩小的实像，故B错误，符合题意； C．靠近眼睛的镜片是目镜，成的是正立放大的虚像，相当于放大镜，故C正确，不符合题意； D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．如图所示，望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做的目的是（　　） A．这样可以会聚更多的光，使得所成的像更明亮； B．这样它可以扩大视角，使我们看到更广阔的宇宙； C．这样做既美观又有气势； D．这样做可以使物镜焦距更长，从而使人看得更远 【答案】A 【详解】望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜，物镜的作用是物体在焦点附近成实像，天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了会聚更多的光线，使得所成的像更加明亮，从而观测到更暗的星。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．晓彤用两个可以套在一起拉动的硬纸筒，自制了一个简易照相机，外筒上装有凸透镜，如图所示。晓彤用它观察远处的物体时，在半透明纸上可以得到 的实像。若晓彤拿它向远处物体走近一段距离后，需要将内筒向 （选填“靠近凸透镜”“远离凸透镜”或“保持原位置”）方向移动，才能在半透明纸上看到清晰的像。某人在眼镜店所配的眼镜是+200度，它是 眼镜片（选填“近视”或“远视”）。 【答案】 倒立、缩小 远离凸透镜 远视 【详解】[1]用简易照相机观察远处的物体时，物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，在半透明纸上可以得到倒立、缩小的实像。 [2]若将简易照相机向远处物体走近一段距离后，物距减小，由凸透镜成像规律可知，像距增大，因此需要将内筒向远离凸透镜方向移动。 [3]由凸透镜（远视镜片）的度数是正数可知，标着+200度的眼睛片是远视眼镜片。 8．小明将放大镜放在手指上方，观察自己的手指，看到手指正立的虚像，如图甲所示，小明看到的拇指的像在凸透镜的 侧（选填“上”或“下”），要想使手指的像大些，应将放大镜 （选填“靠近”或“远离”）手指一些；再用它观察远处的房屋，如图乙所示，看到的窗外房屋的倒立的像，该像在凸透镜的 侧（选填“左”或“右”）， 就是利用这一原理制成的，要想得到房屋的像大一些，除了人要靠近房屋外，镜头还要 （选填“前伸”或“后缩”）。 【答案】 下 远离 右 照相机 前伸 【详解】[1][2]如图所示，将手指靠近凸透镜，因物距小于一倍焦距，所以成正立、放大的虚像，虚像与物体在凸透镜的同一侧，所以小北看到的拇指的像在凸透镜的下侧；要想使手指的像大些，需要增大物距，应将放大镜远离手指一些。 [3][4][5]当用该放大镜观察远处的房屋时，因物距大于二倍焦距，所以成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，像在凸透镜的右侧；要想得到房屋的像大一些，需要增大像距、减小物距，该仪器应靠近房屋一些，同时镜头向前神。 9．如图所示，是一个自制照相机。纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜。纸筒A能在纸筒B中前后移动。用该照相机观察物体时 （选填“两倍焦距之外”“一倍焦距和两倍焦距之间”或“一倍焦距以内”）。把纸筒对着明亮的室外，半透明纸上恰能呈现清晰的像。若想看到更多的景物，应该将照相机 （选填“靠近”或“远离”）景物，同时 （选填“增大”、“减小”或“不改变”）凸透镜和半透明纸之间的距离，像会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 两倍焦距之外 远离 减小 变小 【详解】[1]照相机是利用凸透镜时，成倒立、实像的性质制成的。 [2][3][4]用照相机想看到更多的景物，根据凸透镜成像规律，需要减小像的大小，增大物距，同时减小凸透镜和半透明纸之间的距离。 10．把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置，看到的情景如图甲和乙所示。此时的玻璃杯相当于 镜，箭头离玻璃杯较远的是 （选填“甲”或“乙”）图，其成像原理与 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）类似。 【答案】 凸透 乙 照相机 【详解】[1]装有适量水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜。 [2][3]当看到的情景如图乙所示时，呈现倒立、缩小的像，此时与照相机的成像原理相同，物距大于2倍焦距，所以箭头离玻璃杯较远。 11．小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”，奶奶借助放大镜能够清楚地欣赏到邮票上的图案，如图所示。放大镜的镜片对光线具有 （选填“会聚”或“发散”）作用；图中邮票与放大镜之间的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）透镜的1倍焦距，此时通过放大镜看到的是邮票正立、放大的 （选填“虚像”或“实像”）。 【答案】 会聚 小于 虚像 【详解】[1]放大镜的镜片是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。 [2][3]当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，其应用是放大镜。所以，当邮票与放大镜之间的距离小于透镜的1倍焦距时，透过放大镜，可以看到邮票正立、放大的虚像。 12．如图，在“自制照相机模型”时，用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。 (1)在取材时，另一个纸筒的一端蒙上的材料是 （填“透明”、“半透明”或“不透明”）膜； (2)观察时，应选择 （填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象； (3)小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体清晰的像，再拍摄近处物体时，应将两筒间的距离变 ；观察到膜上的像变 。（两空填“小”“大”或“不变”） 【答案】(1)半透明 (2)亮 (3) 大 大 【详解】（1）在自制照相机模型时，为了既能承接像，又能观察到像，应用半透明薄膜做光屏。 （2）为了能在半透明膜上成清晰的像，选择亮的物体做观察对象较好。 （3）[1][2] 根据凸透镜成像的规律“物近像远像变大”可知，小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体，再拍摄近处物体时，即物距减小，像距应增大，薄膜上的像变大，则应将两筒间的距离变大。 13．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。 考点02 透镜的应用的综合能力题 14．取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体（如图）。调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是变大了还是变小了？把两个放大镜的位置前后对调，你有什么新的发现？ 【答案】变小；从物镜处观察，那么视角就被缩小了，自然看到缩小的物体。 【详解】如图所示模拟望远镜，物镜与照相机原理相同，成倒立缩小的实像，目镜与放大镜原理相同，成正立放大的虚像，最终看到的仍是缩小的像。望远镜的目镜是小焦距透镜，物镜是大焦距透镜，二者组成望远镜的条件是共焦，即焦点重合，这样，物镜进来的远处的平行光，从目镜出来仍然是平行光，反过来平行光从目镜进入从物镜出去也是平行光，平行光就意味着物体位于无穷远处，而为了达到便于观察的目的，目镜的焦距大于目镜的焦距，就能起到扩大目镜处观察视角的目的，因此这种设计结构才被成为望远镜，如果反过来的话，从物镜处观察，那么视角就被缩小了，自然看到缩小的物体。 15．阅读材料，回答问题。 我们都知道，望远镜的重要用途是使我们能把远处的东西看得近些，看一件若干千米以外的东西竟能仿佛是在几米之内。造成这种结果的光学工具就是用的一些很大的磨得很好的透镜，只不过更大更精美罢了。 收集从物体来的光至少有两种方法：一是让光通过许多透镜；二是用一凹面镜把光反射出来。因此我们有多种望远镜：一种叫做折射望远镜，一种叫反射望远镜，是一组凸透镜，相当于照相机的镜头；另一个是“目镜”，用来在人眼看得最清晰的地方形成新的像。 （1）根据本文叙述，如果想搜集从物体来的光，应该怎样操作？( ) （2）根据你掌握的物理知识和本文的描述，远处物体经折射式望远镜的物镜后会成一个 立（选填“正”或“倒”）和 的（选填“放大”或“缩小”） 像（选填“实”或“虚”）。 【答案】 见解析 倒 缩小 实 【详解】（1）[1]从文中内容可知，收集从物体来的光至少有两种方法：一是让光通过许多透镜；二是用一凹面镜把光反射出来。 （2）[2][3][4]由文中内容可知，折射式望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像。 16．（1）如图甲为电影放映机，其成像原理如图乙所示，为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜 （选填“一倍焦距以内”“一倍焦距到二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）的位置，为了在银幕上看到正立的像，胶片应该 （选填“正”或“倒”）放，要使银幕上的像变得更大，应将幕布向 （选填“左”或“右”，下同）移，并将凸透镜向 移； （2）如图丙是球形鱼缸，透过鱼缸为什么观察到鱼的像是正立而远处的树木却是倒立的？该鱼缸不宜放置在阳光能直射到的窗边，请用物理知识解释原因。      【答案】 一倍焦距到二倍焦距之间 倒 右 左 见解析 【详解】（1）[1][2][3][4]电影放映机的镜头相当于一个凸透镜，可以成放大的实像，则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，胶片应放在一倍焦距到二倍焦距之间，放映机成的是倒立的实像，为了在银幕上看到正立的像，胶片应该倒放；要使银幕上的像变得更大，根据凸透镜成像规律可知，像距变大，物距变小，应将幕布向右移，并将凸透镜向左移。 （2）[5]球形鱼缸相当于一个凸透镜，透过球形鱼缸观察远处的树木时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；观察金鱼时，物距在一倍焦距之内，成正立、放大的虚像；鱼缸不宜放置在阳光能直射到的窗边，这是因为鱼缸对光线具有会聚作用，能使局部温度过高，容易引发火灾。 17．生活中的透镜。 （1）日常生活中，我们经常会看到一些现象。比如从侧面看圆形鱼缸里的鱼，看到的鱼会比实际的大。水银温度计的玻璃外壳是弧形的，读数时需要旋转到一个特定角度，才能看清楚里面的水银柱。这是利用水或玻璃形成一个 透镜。在野外，塑料瓶不能乱扔，除了塑料难以降解的原因外，还有一个很重要的原因，就是塑料容器若积水，会对太阳光有 作用，容易引起火灾； （2）下图中猫和老鼠的图片立在书桌上，一个圆柱形玻璃杯装满水放在画前，透过玻璃杯发现老鼠变胖了，并且还掉头奔向猫，此时的成像原理与 （选填“显微”或“望远”）镜的 （选填“目镜”或“物镜”）相同； （3）如图为一个足球饰品。玻璃材质的足球放在托槽底座上，防止随意滚动。透过足球或透过底座，都能看到窗前的小朋友。透过足球看到的小朋友的像是 （选填“实”或“虚”）像。透过底座的成像原理，可用下图表示。请作图找出A点的像。 【答案】 凸 会聚 显微 物镜 实 【详解】（1）[1][2]水银温度计的玻璃外壳是弧形的，对水银柱有放大的作用，这是利用水或者玻璃形成了一个凸透镜。塑料容器内若积水，会构成一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，太阳光照射时，光线通过凸透镜会聚到焦点，焦点处温度很高，容易引起火灾，因此在野外，塑料瓶不能乱扔。 （2）[3][4]圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间。显微镜的工作原理基于凸透镜成像规律，物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距，物体通过物镜成倒立、放大的实像，这个实像位于目镜的一倍焦距以内，因此，目镜中的像为正立、放大的虚像，相当于一个放大镜，因此图中的成像原理相当于显微镜的物镜。 （3）[5]玻璃材质的足球是凸透镜，其焦距较小，窗前的小朋友在凸透镜的两倍焦距之外，成倒立缩小的实像。 [6]平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线经过焦点，过光心的光线经过凹透镜折射后传播方向不变，两条折射光线的反向延长线的会聚点即为像点。如图所示： 18．在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。     （1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是 的、缩小的实像。镜头靠近人时，像的大小将变 ，此时像会 （填“靠近”或“远离”）透镜。用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示； （2）小明发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，他查阅相关资料后得到有关数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556 根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 （填选项字母）； A．B．C．D． （3）手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因：手机镜头焦距较 ，拍摄时物距都远大于2倍焦距，像距变化的范围比较 ，所以不需要“调焦”。 【答案】 倒立 大 远离 A 小 小 【详解】（1）[1]照相机根据凸透镜成像原理可知，成倒立、缩小的实像。 [2][3]当镜头靠近人时，物距变小，根据“物近像远，像变大”可得，像的大小将变大，此时像会远离透镜。 （2）[4]由表中数据可知，当物距时，像距v保持在左右根据凸透镜成像特点可知，当物距远大于2倍焦距时，像距就越接近焦距，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）[5]根据上述表格分析可知，手机镜头焦距较小，拍摄时物距都远大于2倍焦距，像距变化的范围比较小，所以不需要“调焦”。 19．足球比赛中，凭裁判肉眼观察判断球员是否越位往往会产生偏差，经常引起争议。为此，2022年在卡塔尔举办的第22届世界杯足球赛使用了“半自动越位识别”系统，通过安装在足球内部的微型传感器精准确定足球位置，通过场上的12个跟踪摄像头确定足球与球员的实时位置，综合生成3D图像，精准判断球员是否越位，如图所示。对于跟踪摄像头，下列说法正确的是 。 A．运动员通过摄像头的镜头成的是正立放大的虚像 B．摄像头镜头的成像原理和潜望镜的成像原理相同 C．运动员在摄像头镜头的一倍焦距以内才能够成像 D．运动员靠近摄像头的镜头，通过镜头成的像变大 理由： 。      【答案】 D 运动员靠近摄像头时，物距变小，像距变大，像变大 【详解】B．摄像头的镜头是一个凸透镜，摄像头的成像原理与照相机相同，潜望镜的成像原理是平面镜成像，所以摄像头的成像原理与平面镜不同，故B错误； AC．拍照时，物距大于二倍焦距，运动员通过摄像头的镜头成倒立、缩小的实像，故AC错误； D．当运动员靠近摄像头的镜头时，物距变小，像距变大，通过镜头成的像变大，故D正确。 故选D。 20．（1）“”是汽车应用的一种新型技术，也叫“平行显示系统”。其原理是：位于仪表台后端的显示屏将车速、导航等信息投射到贴有透明反射膜的前挡风玻璃上，挡风玻璃将光反射给驾驶员，驾驶员就看到显示屏的虚像，让司机在不低头、不转头时就能看到车辆行驶信息。请在图中作出人眼通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像的光路图； （2）一束平行于主光轴的光经过某凸透镜后的光路图如图甲所示，凸透镜的光心在0cm处。把物体MN放在凸透镜前某位置，如图乙所示； ①把图乙中N点发出的两条光线的光路补充完整 ；（a平行于主光轴，b过0cm处）； ②物体MN经凸透镜后成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实像”或“虚像”）， （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）就是利用该原理成像的。 【答案】 倒立 放大 实像 投影仪 【详解】（1）[1]利用平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，作出A点关于挡风玻璃的对称点，即为其像点A'，根据反射光线反向延长通过像点，连接与平面镜的交点即为入射点O，OB即为反射光线，AO为入射光线，如下所示： （2）①[2]根据图乙可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点，光线平行于主光轴，经凸透镜折射后过另一侧的焦点；光线经凸透镜的光心后传播方向不改变，据此作图； ②[3][4][5][6]焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，故焦距为2cm，由图乙知，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像，生活中投影仪就是依据此原理制成的。 21．如图所示为教学投影仪的结构示意图，结合所学知识，完成下列问题。 (1)投影片与凸透镜的距离应 （选填“大于2倍焦距”“大于1倍焦距小于2倍焦距”或“小于1倍焦距”），屏幕上得到的是投影片 （选填“倒立”或“正立”）、放大的 （选填“实”或“虚”）像； (2)要使屏幕上的像增大一些，应该 　 　； A．使投影仪靠近屏幕，同时使凸透镜向下移一点 B．使投影仪远离屏幕，同时使凸透镜向下移一点 C．使投影仪靠近屏幕，同时使凸透镜向上移一点 D．使投影仪远离屏幕，同时使凸透镜向上移一点 (3)投影仪上的平面镜的作用是什么？ (4)图中入射到平面镜上的两条光线中，有一条光线的路径没有画完，请你在图中按作图要求将光路补画完整。 【答案】(1) 大于1倍焦距小于2倍焦距 倒立 实 (2)B (3)改变光的传播方向 (4) 【详解】（1）[1][2][3]由凸透镜成像原理可知，投影仪成像时，物距是介于1倍焦距与2倍焦距之间的，投影仪成倒立、放大的实像。 （2）凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以要使屏幕上的清晰的像变大些，则物距变小，所以把镜头与幻灯片的距离调小一些，故向下调节透镜的位置，将投影仪远离屏幕，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）平面镜的作用是改变光的传播方向，使得射向天花板的光能在屏幕上成像。 （4）由光的反射规律可知，反射角等于入射角，所以过入射点作法线垂直于平面镜，再作反射角等于入射角，画出反射光线，如下图所示： 22．阅读短文，回答问题。 数码相机 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式、与电脑交互处理和实时拍摄等功能。如图甲是通过伸缩镜头来调节像距实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。 快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据“100”表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标。图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为：。单位时间内，太阳光射入单位面积的光能是恒定的。实验发现：通过选择不同的“光圈”和“快门”，可以控制进光面积和进光时间，两者组合起来可以控制进光能量一定，从而能拍出亮度稳定的照片。 （1）数码相机镜头的主要元件是 （选填“凸”或“凹”）透镜，若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调 （选填“大”或“小”），拍照时如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件上成像情况为 （选填“倒立缩小实像”“不成像”或“正立放大虚像”）； （2）关于数码相机，下列说法中错误的是 ； A．制作相机镜头的玻璃是非晶体 B．为扩大拍摄范围，应将镜头远离景物，此时成像变小 C．拍摄近、远景时的“调焦”采用了模仿眼睛的功能，即调节镜头的焦距 （3）某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，那么光圈数据为 ；如果此时需要拍摄远处物体时，像距约为 cm； （4）下表列出了某时光圈与快门的正确组合，请根据表中数据，利用作图法等，判断当光圈数据为“3”时，对应的“快门”数据大约是 。 光圈 20 15 12 10 6 5 4 3 2 快门 9 16 25 36 100 144 225 900 【答案】 凸 大 不成像 C 2 5 400 【详解】（1）[1]由图甲可知，数码相机的镜头中间厚，边缘薄，是凸透镜。 [2]由题意可知，快门数越大，打开时间秒数越低，故要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调大。 [3]拍照时如果有一只小虫子停留在镜头上，此时物距小于一倍焦距，由凸透镜成像的规律可知，此时所成的像为虚像，所以小虫子在感光元件上不成像。 （2）[4]A．玻璃在熔化时没有固定的熔点，属于非晶体，故A正确，不符合题意； B．为扩大拍摄范围，应将镜头远离景物，此时物距变大，由“物远像近像变小”可知，此时成像变小，故B正确，不符合题意； C．由题意可知，数码相机是通过伸缩镜头来调节像距来完成成像的，所以拍摄近、远景时的“调焦”调节的是像距，而人眼看远处和近处物体时是通过调节晶状体厚度使清晰像成视网膜上的，故C错误，符合题意。 故选C。 （3）[5]某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，则由题意可知 [6] 照相机拍摄照片时，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，而照相机镜头焦距50mm，拍摄远处物体时，像距接近一倍焦距，所以像距约为50mm，即5cm。 （4）[7]根据表中数据描点连线，画出光圈与快门图像如下图所示：    由图像知，当光圈数据为“3”时，对应的“快门”数据大约是400。 一、单选题 1．小明闲暇时间总是善于探索和思考，周末在家翻箱倒柜找到儿时玩过的凸透镜。他拿着凸透镜在窗户和墙壁之间移动，当窗户与透镜之间的距离为3m时，墙壁上出现了一个窗户清晰的像，此时透镜距离墙壁为10.5cm，如图所示，则下列说法正确的是（　　）    A．投影仪是利用图中所示的成像规律工作的 B．向右移动凸透镜，在墙壁上还会出现一个像，像的大小会变小 C．小明使用的凸透镜焦距可能是10cm D．用白纸挡住凸透镜一半，墙上只能看到窗户一半的像 【答案】C 【详解】窗户与透镜之间的距离大于墙壁与透镜之间的距离，即物距大于像距，成倒立缩小的实像。 A．投影仪所成的像是倒立放大的实像，不是利用图中规律工作的，故A错误； B．图示中，向右移动凸透镜，则物距变小，像距变大，像变大，故B错误； C．图示成像中，物距为3m=300cm，像距为10.5cm，物距比像距大得多，则此时的像距应非常接近焦距，所以凸透镜的焦距可能是10cm。故C正确； D．用白纸挡住凸透镜一半，整个窗户的光线仍能通过未挡住的另一半凸透镜，在墙上仍成窗户完整的像，但通过凸透镜的光线减少，像的亮度变暗，故D错误。 故选C。 2．王亚平曾说：“面对浩瀚宇宙，其实我们都是学生”。时隔八年，2021年12月9日，王亚平再次为我们带来了精彩的太空授课，首先，王亚平用一个简单圆环做成了一个特殊的大水球，接着，如图甲，王亚平往大水球中央添加了一个气泡，神奇的一幕出现了：水球中形成了王亚平一正一反两个像（如图乙），加入气泡后的水球结构如图丙，下列有关该现象的表述，不正确的是（　　） A．水球中所形成的倒立的像是完整的 B．投影仪成像与我们看到的水球中的倒立的像相同 C．图丙中间部分相当于两个凹透镜 D．水球所成的倒立的像是实像，正立的像是虚像 【答案】B 【详解】AB．水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的、缩小的完整的实像，这与照相机的成像原理相同，投影仪的成像原理是成倒立放大的实像，故A正确，不符合题意，故B错误，符合题意； CD．内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的虚像，故CD正确，不符合题意。 故选B。 二、填空题 3．我们来看看一张有趣图片。 （1）图中的杯子实际装有小球 颗。图片较靠上的两颗小球是由于光的 （选填“反射”或“折射”）形成的 （选填“实像”或“虚像”）。 （2）图中较靠下的两颗小球的直径 （选填“大于”、“小于”或“等于”）小球的实际直径，这是因为杯子与水的共同作用形成了一个相当于 （选填“投影仪”或“放大镜”）所成的像。 【答案】 2/两 折射 虚像 大于 放大镜 【详解】（1）[1][2][3]杯子中的小球反射的光斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去，感觉小球的位置比实际球的位置高（看到的是小球的虚像）。图片中共有4个小球，故实际装有小球2颗。图片较靠上的两颗小球是由于光的折射形成的虚像。 （2）[4][5]图中看到的较靠下的两颗小球的直径大于小球的实际直径，这是因为杯子与水的作用相当于凸透像，物体在一倍焦距内，成正立、放大的虚像，即杯子与水的共同作用形成了一个相当于放大镜所成的像。 4．图所示，在一个纸筒B的一端嵌上一个凸透镜作为镜头，在另一个稍粗的纸筒A的一端蒙上半透明纸作为胶片，然后将纸筒B套入纸筒A，就做成了模型照相机，其镜头是一个焦距为10cm的凸透镜。成像时，镜头离景物的距离应 （选填“小于10cm”“大于10cm”“小于20cm”或“大于20cm”），才能在半透明纸上看到清晰的 （选填“实”或“虚”）像。当观察完近处物体再观察远处物体时，应将镜头 （选填“前伸”或“后缩”），半透明纸上才能重新得到清晰的像，此时半透明纸上的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 大于20cm 实 后缩 变小 【详解】[1][2]根据照相机的工作原理可知，照相时，镜头离景物的距离应大于凸透镜的二倍焦距，即镜头离景物的距离应大于20cm，才能在膜上看到清晰的倒立缩小的实像。 [3][4]根据凸透镜成像的规律“物近像远像变大”可知，当观察完近处物体再观察远处物体时，物距增大，应将镜头后缩，半透明纸上才能重新得到清晰的像，此时半透明纸上的像变小。 三、综合题 5．综合实践题 据世界卫生组织调查数据显示，我国青少年近视率为高达70%居世界第一。随着近视度数的增加患各种眼病的几率就会增加，如青光眼、白内障、视网膜脱落等。某实验小组开展“自制水透镜模拟近视及其矫正”的实验探究。 【项目分解】 （1）自制水透镜。 （2）演示近视成因及矫正。 【项目实施】 （1）制作水透镜如图甲，矿泉水瓶瓶颈处用瓶盖画圆剪下。502胶粘合两片圆（留针孔），注射器自针孔处注水适量如图乙。用太阳光测水透镜焦距图丙所示操作最合理的是( ) （2）如图丁将F光源、水透镜和光屏依次放在光具座上。固定水透镜位置。调节F光源、光屏位置直至光屏出现清晰的像。光屏上像是倒立 的实像，F光源远离凸透镜，光屏像变模糊。向水透镜 （填“抽水”或“注水”）光屏上的像重新变得清晰，水透镜的焦距 （选填“变长”或“变短”）。 【项目应用】 利用水透镜制作简易显微镜、望远镜。图戊中可以解释显微镜两凸透镜的成像原理图 （选填①②③④）。 【项目拓展】 项目小组同学课后收集很多有关近视矫正的资料，其中一段节选如下。“ICL晶体植入术矫正视力，晶体是一种比较柔软的人工晶体，厚度仅50um，生物相容性良好，不会与眼内组织发生粘连。 ICL晶体植入手术，可以理解为医生将一块特制的隐形眼镜 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）植入眼睛后房，整个手术过程无需切削角膜，也不会改变任何眼部结构。 【答案】 C 缩小 抽水 变长 ③④ 凹透镜 【详解】（1）[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，所以图C所示操作最合理。 （2）[2]由题意可知，固定水透镜位置，调节F光源、光屏位置直至光屏出现清晰的像，此时物距大于像距，即F光源到凸透镜的距离大于二倍焦距，光屏上像是倒立缩小的实像。 [3][4]F光源远离凸透镜，物距增大，像距减小，光屏像变模糊，要使光屏上的像重新变得清晰，应增大像距，即向水透镜抽水，使凸透镜变薄，降低会聚能力，焦距变长。 [5]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，所以图戊中可以解释显微镜两凸透镜的成像原理图是③④。 [6]近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，因凹透镜对光线有发散作用，所以ICL晶体植入术矫正视力，晶体是一种比较柔软的人工晶体，相当于凹透镜。 6．物理学习小组对菲涅尔透镜产生了学习兴趣，他们查阅到下面资料： 图甲中，平行光由平凸透镜（图1）左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若将平凸透镜阴影部分（图2）去掉，只保留曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处（图3），这样得到的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜），它减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜。 （1）菲涅尔透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用； （2）下面关于菲涅尔透镜的说法，错误的是： （填字母序号）； A．闪光灯使用菲涅尔透镜，手机可以做得更薄 B．与相同直径的平凸透镜相比，光能损失减少 C． 菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 （3）在了解了该透镜的成像规律后，物理学习小组用一枚菲涅尔透镜（焦距为10cm）、长方形不透明纸盒和平面镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丙所示。平面镜与水平底座夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开有一方形孔。投影仪使用时，将“”光源按照图丙所示方式朝下平放在方形孔上，“”光源的中心与平面镜中心在一条竖直线上。盒子高度为h，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则盒子长度l的范围为： ； “”光源通过自制投影仪，在屏幕上呈现的形状是： （填字母序号）。 A．    B．    C．     D． 【答案】 会聚 C 10~20cm B 【详解】（1）[1]菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，对光都有会聚作用。 （2）[2] A. 闪光灯使用菲涅尔透镜，只保留透镜发生折射的曲面，手机的闪光部分可以做得更薄，故A正确，不符合题意； B. 与相同直径的平凸透镜相比，减少了光在透镜中的直线传播部分，光能损失减少，故B正确，不符合题意； C. 由图2、3可知，菲涅尔透镜从上方俯视，是由一圈圈同心圆组成的，他们是一圈圈的凸透镜，故C错误，符合题意； D.与相同直径的平凸透镜相比，菲涅尔透镜，只保留透镜发生折射的曲面，所用材料减少，故D正确，不符合题意。 故选C。 （3）[3]为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，则物距应满足在f~2f之间，物距最大为l，则盒子长度l的范围为10~20cm。 [4]投影仪成倒立、放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 一、综合题 1．在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。     （1）如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是 的、缩小的实像。镜头靠近人时，像的大小将变 ，此时像会 （填“靠近”或“远离”）透镜。用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示； （2）小明发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，他查阅相关资料后得到有关数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556 根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为 （填选项字母）； A．B．C．D． （3）手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因：手机镜头焦距较 ，拍摄时物距都远大于2倍焦距，像距变化的范围比较 ，所以不需要“调焦”。 【答案】 倒立 大 远离 A 小 小 【详解】（1）[1]照相机根据凸透镜成像原理可知，成倒立、缩小的实像。 [2][3]当镜头靠近人时，物距变小，根据“物近像远，像变大”可得，像的大小将变大，此时像会远离透镜。 （2）[4]由表中数据可知，当物距时，像距v保持在左右根据凸透镜成像特点可知，当物距远大于2倍焦距时，像距就越接近焦距，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）[5]根据上述表格分析可知，手机镜头焦距较小，拍摄时物距都远大于2倍焦距，像距变化的范围比较小，所以不需要“调焦”。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$