命题点3 透镜及其成像规律-【一战成名新中考】2025江西中考物理·一轮复习·分层作业本优质课件PPT（练册）

物理 1 第一部分 逐模块过命题点 模块二 光学 命题点3 透镜及其成像规律 2 考向1 透镜及其对光的作用 1.安全教育 [2023达州]近年来全球气候变暖，森林防火人人有责.某学校 开展了“森林防火”主题班会活动，其中有同学提到不能将矿泉水瓶随意丢 弃在森林，这是因为有水的矿泉水瓶相当于一个____（选填“凸”或“凹”） 透镜，对太阳光有______作用，从而点燃枯叶引发火灾；太阳能属于 ________（选填“可再生”或“不可再生”）能源. 凸 会聚 可再生 3 2.汽车香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖 形状各异，最不适合放在前挡风玻璃下的是哪种瓶盖造型 ( ) A. B. C. D. 第3题图 3.如图所示，将一副无色透明眼镜放到太阳光下，靠近地 面时，依据在地面上观察到的现象，可以判断镜片的类 型是( ) A. 玻璃镜 B. 平面镜 C. 凸透镜 D. 凹透镜 B D 4 4.（多选）下面是同学们画的几种情况下的光路图，其中正确的是 ( ) A. 一束平行光 通过凸透镜的光 路图 B. 从焦点发出 的光经过凹透镜 C. 通过凸透镜 观察到烛焰放大 的虚像 D. 佩戴凹透镜矫 正近视眼的光路图 A D 5 考向2 凸透镜成像规律的分析（2024未考，2023~2015必考） 方法指导 凸透镜成像规律主要是分析物距、焦距、像距的大小关系及其成像特点， 根据试题已知的条件，可以按以下几种情况分析： 6 （1）已知物距u和凸透镜焦距 ①当u>2f 时，f<v<2f ，成倒立、缩小的实像，应用于照相机、摄像机等； ②当u=2f 时，v=2f ，成倒立、等大的实像，应用于测凸透镜焦距； ③当f<u<2f 时，v>2f ，成倒立、放大的实像，应用于投影仪、幻灯片； ④当u=f 时，不成像； ⑤当u<f 时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜. 7 （2）已知题干或图中给出了物距和像距的大小关系，并说明光屏上成清 晰的像，此时有： ①当u>v 时,成倒立、缩小的实像； ②当u=v 时,成倒立、等大的实像； ③当u<v 时,成倒立、放大的实像. （3）凸透镜成像动态规律 ①成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小； ②成虚像时：物近像近像变小，物远像远像变大； ③不论成实像或虚像，物越靠近焦点，像越大. 8 5.一题练透一模型在探究凸透镜成像规律的实验时，已知凸透镜的焦距为 10 cm ，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光 屏上成清晰的像（像未画出）.以下均保持凸透镜位置不变. （1）此时光屏上成烛焰____________（填像的特 点）的实像，此成像规律应用于________.将蜡烛 移至光具座25 cm 刻度线处时，为使光屏上再次成 清晰的像（填像的特点），应将光屏向____（选 倒立、缩小 照相机 右 倒立、缩小 变大 填“左”或“右”）适当调节，此时光屏上或烛焰____________的实像，像和 原来相比将______（选填“变小”“变大”或“不变”）. 9 （2）当将蜡烛移至光具座30 cm 刻度线处时， 移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，此时光 屏在光具座____cm 刻度线处，像的特点是 ____________的实像. 70 倒立、等大 （3）当将蜡烛移至光具座35 cm刻度线处时，需在光具座70 cm 刻度线的 ____（选填“左”或“右”）边适当移动光屏，光屏上才能成烛焰___________ __（填像的特点）清晰的实像，此成像规律应用于________. 右 倒立、放大 投影仪 （4）当将蜡烛移至光具座40 cm 刻度线处时，调节光屏，透过凸透镜，在 光屏上______（选填“能”或“不能”）看到烛焰的像. 不能 10 （5）当将蜡烛移至光具座45 cm 刻度线处时， 烛焰成____________的虚像（填像的特点）， 从蜡烛一侧透过透镜____（选填“能”或“不 能”）看到烛焰的像，不透过透镜在光屏上 正立、放大 能 不能 变大 放大镜 ______（选填“能”或“不能”）看到烛焰的像. 当将蜡烛移至光具座42 cm 刻 度线处时，烛焰的虚像将______（选填“变小”“变大”或“不变”）.此成像规 律应用于________. 11 6.[2023齐齐哈尔]用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时， 已知凸透镜的焦距为10 cm ，下列说法正确的是( ) A. 烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相 机成像特点相同 B. 将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移 动光屏可得到烛焰所成清晰的像 C. 将蜡烛移动到光具座42 cm 刻度线处，烛 焰所成的像是倒立、放大的 D. 将蜡烛移动到光具座30 cm 刻度线处，移 动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像 D 12 拓展设问（1）由题图可知，此时烛焰在光屏上成____立、______的实像. （2）将蜡烛和透镜的位置互换，可在光屏上观察到____立、______的实 像.这与________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同. （3）在图中蜡烛和透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像变模糊了，当把 光屏适当向左移动时，光屏上再次成清晰的像，则这副眼镜片是____视眼镜. 倒 放大 倒 缩小 照相机 远 13 7.（2023江西10题2分）某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰 清晰的像（像未画出），如图所示.下列说法正确的是( ) A. 光屏上的像是正立的 B. 光屏上的像是放大的 C. 投影仪是利用此成像原理制成的 D. 撤去光屏，烛焰的像仍然在原处 拓展设问（1）由题图可知该凸透镜的焦距范围为________cm . （2）将图中蜡烛和光屏位置互换，可以在光屏上得到____立、______的 ____像. 6.5～13 倒 放大 实 D 14 （3）在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜，仅移动蜡烛，________ （选填“可以”或“不可以”）在光屏上重新得到清晰的像. （4）将凸透镜换为一个焦距更小的凸透镜，蜡烛保持不动，为了在光屏 上得到清晰的像，应将光屏向______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜的方 向移动. 不可以 靠近 15 8.如图所示，a、b、c、d 4 个点在凸透镜主 光轴上，F 为焦点.若保持凸透镜和光屏的位 置不变，则物体放在哪个位置时，可能在光 屏上观察到物体的像( ) A. a点 B. b点 C. c点 D. d 点 B 16 9.（2021江西12题2分）小明同学在探究凸透镜成像规律时，把蜡烛和凸透 镜固定在如图所示位置，移动光具座上的光屏得到一清晰像（光屏未画 出），则该透镜的焦距可能是( ) A. 10 cm B. 20 cm C. 30 cm D. 40 cm A 17 【解析】若凸透镜的焦距为10 cm ，则此时物距 大于二倍焦距，像距位于一倍焦距和二倍焦距 之间，即像出现在光具座70～80 cm 之间，故A 正确；若凸透镜的焦距为20 cm ，则此时的物距 位于一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，即大于40 cm ，像 出现在光具座100 cm 以外，所以在光具座上移动光屏，不能得到清晰的像， 故B不正确；若凸透镜的焦距为30 cm ，此时的物距等于一倍焦距，不成像， 故C不正确；若凸透镜的焦距为40 cm ，此时的物距小于一倍焦距，成正立 放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故D不正确.故选A. 18 变式训练 把焦距为12 cm 的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦 点6 cm 处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像 ( ) A. 一定是倒立的 B. 一定是正立的 C. 一定是放大的 D. 一定是缩小的 C 19 10.[2023广西]（多选）小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当 蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图1所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰 的像，下列说法正确的是( ) 第10题图1 A. 此时成像特点与照相机的相同 B. 此时“水凸透镜”的焦距为15.0 cm C. 调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距 D. 蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动 C D 20 变式训练 [2024河南]在“爱眼日”宣传活动中，小明用如图2所示的装置研 究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像. 接下来下列操作可模拟近视眼的是( ) A. 向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B. 向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C. 从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D. 从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 第10题图2 B 21 实验 探究凸透镜成像的规律［2022.19；2020.25（一）； 2018.26（一）］ 11.一题练透一实验（2022江西19题改编）【探究名称】探究凸透镜成像的 规律 【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等 22 【证据】 （1）组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进 行调节.如图1所示，是他们分别调节完的实验装置，其中调节正确的是___ 装置（填写字母序号），理由是____________________________________ _____，使像清晰地呈现在光屏的中央. C 凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心在同一高 图1 23 变式训练①实验前，为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度， 应将如图2甲所示的______适当向下调节. ②如图2乙所示，为保证像能成在光屏中央，将装有底座的蜡烛、凸透镜、 光屏从左到右摆放在水平桌面上，调整位置，使它们排列在__________上， 再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度. ③如果在调整器材时不小心把点燃的蜡烛碰到图2丙所示位置，在光屏上 的像将向___________（选填“x轴正方向”“x轴负方向”“y轴正方向”或“y 轴 负方向”）移动. 蜡烛 同一直线 第11题图2甲 第11题图2乙 x轴正方向 第11题图2丙 24 （2）设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：①______， ②______. 物距u跟焦距f 的关 系 像的性质 ① 大小 ② 正倒 虚实 25 （3）另一小组同学所获得的实验数据如下表： 烛焰到凸透镜的距离/ cm 光屏上的像到凸透镜的距离/cm 光屏上像的大小 40 13.5 缩小 30 15 缩小 20 20 等大 15 30 放大 10 光屏上没有像 8 光屏上没有像 26 【解释】（1）分析表格数据可知，凸透镜成实像时，物体到凸透镜的距 离越近，光屏上像的大小就越____，同时发现像到凸透镜的距离就越____. （2）观察烛焰经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向___ （选填“左”或“右”）观察. （3）在整理器材时，某同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小 的像，它的成像原因是光的______（选填“直线传播”“反射”或“折射”）. 大 远 左 反射 【拓展】 在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学用 焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的 像______（选填“更大”“更小”或“更亮”）. 更亮 27 12.[2024贵州改编]某小组同学在“探究 凸透镜成像规律”时，实验室中可供选 择的器材有：由发光二极管组成的高度 为6 cm的“F”和“T”形光源、焦距为10 cm 的凸透镜、光具座、光屏等. 28 【设计与进行实验】（1）若要测量光源 在光屏上所成像的高度，还需要的测量工 具是________. （2）最终实验小组的同学选择了“F”形光 源进行实验，与“T ”形光源相比，“F ”形光 源的好处是：______________________________. 刻度尺 可以比较出像与物左右是否相反 （3）将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上，点亮光源，移动光屏，光 屏上承接到不完整的像，如图乙所示：这是因为他们遗漏了一个实验步骤， 这一步骤是：________________________________________. 调节光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度 29 （4）调节好实验装置后，进行实验.将光源逐渐靠近凸透镜，移动光屏， 三次成倒立实像的相关数据记录如下表.分析表中数据，可得出结论：凸透 镜成实像时，物距变小，像距变____，像变____. 物高6 cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 大 大 30 （5）继续移动光源至物距为6 cm 时，发现无论如何移动光屏，均不能在 光屏上成像，人眼应从______（选填“光源”或“光屏”）一侧透过凸透镜观 察光源的像，此时能否用（1）问中的测量工具直接测出观察到的像高？ ______（选填“能”或“不能”）. 光屏 不能 31 【交流】（1）若保持光源到光屏的距离为45 cm 不变，仅移动凸透镜改变 物距，则上表中第___次实验的成像情况不能探究，理由是：___________ _____________. 2 物距+像距=40 cm<45 cm 【解析】若保持光源到光屏的距离为45 cm 不变由表中数据可知，第1次实 验与第3次实验物距与像距之和恰等于45 cm，而第2次实验物距 + 像距 = 40 cm< 45 cm ，因此仅移动凸透镜不能探究第2次实验. 物高6 cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 32 （2）在进行第3次实验时，小华将自己的眼镜摘下来放在光源与透镜中间， 发现光屏上原本清晰的像变模糊了，他将光屏适当右移后，发现光屏上的 像又变得清晰起来，则小华是______眼. 近视 物高6 cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 33 ①该凸透镜的焦距为20 cm ②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同 ③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大 ④当u=11 cm 时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 A. 只有①④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②正确 D. 只有②③④正确 B 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 13.[2023泰安]小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”.将蜡烛放在凸透镜 左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出 物距u和像距v ，实验数如表所示.下列说法中( ) 34 14.如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了像距v 和物距u 之间的关系图像.下列说法正确的是( ) A. 凸透镜焦距为20 cm B. 物距为5 cm 时，可以通过移动光屏承接到清晰的像 C. 物距为15 cm 时，成放大的像，根据这一原理可以 制成投影仪 D. 物距由15 cm增大到30 cm 的过程中，在光屏上看到 的像一直是变大的 C 35 15.图 a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸 透镜所看到的刻度尺的像.若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻 度尺的像的先后顺序正确的是 ( ) A. 甲→ 乙→ 丙→ 丁 B. 乙→ 丙→ 甲→ 丁 C. 乙→ 丁→ 甲→ 丙 D. 丙→ 甲→ 乙→ 丁 C 36 【解析】刻度尺到凸透镜的距离（物距）在一倍 焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即乙 图；刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦 距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即丁图； 刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处，凸透镜成倒立、等大的实像，即甲 图；刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实 像，即丙图；综上可知，凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度 尺的像的先后顺序为乙→ 丁→ 甲→ 丙，故选C. 37 16.[2023郴州改编]（多选）如图所示，烛焰、凸 透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的 焦距为10.0 cm ,凸透镜的位置保持不变.以下说法 正确的是( ) A. 当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D 区域才可能呈现清晰的像 B. 蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小 C. 若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B 区域 D. 若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中B 区域 B D 38 【解析】当蜡烛放在图中A区域，此时物距大于二倍 焦距，根据u>2f,2f>v>f ,成倒立、缩小的实像，光屏 应放在图中E 区域才可能呈现清晰的像，故A错误；蜡 烛从图中位置逐渐远离透镜，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远 像近像变小，可知所成的像会逐渐变小，故B正确；若无论怎么移动光屏， 在光屏上都找不到像，说明成的是虚像，蜡烛应该在一倍焦距内，即C区， 故C错误；若光屏上要得到一个放大的像，根据2f>u>f ,成倒立、放大的实 像，则蜡烛应该放在图中B区域，故D正确,故选BD . 39 17.[2024湖北+陕西改编]同学们参观博物馆 时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通 过凸透镜看到的情景如图甲所示.为了弄清 其原理，他们进行了如下探究，已知凸透 镜的焦距10 cm . 【设计与进行实验】（1）实验时，调节好烛焰、凸透镜和光屏的位置后， 固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动______直 至出现________的像. 光屏 最清晰 40 （2）如图乙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像， 观察像的性质，测出物距和像距;逐次改变物距，重复上述操作，实验记 录如下表： 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 41 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距______；凸透 镜成缩小实像时，物距___（选填“> ”“< ”或“= ”）像距. 增大 > 42 【交流】 小宇受第4、5 组实验结果启发，推测 文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f 的关 系为f<u<2f .小丽对小宇的观点提出了质疑，她继 续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动 光屏，光屏上都看不到像.小丽撤去光屏，从图乙中___ B 小丽 博物馆木牍上的字所成的是正立放大的像，小丽推测的依据是实验中看到了正立放大的像，与博物馆看到的现象一样 （选填“A”或“B ”）侧向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为 8.0 cm，她推测u和f的关系应为u<f .你认为_______的推测是合理的，理由 是______________________________________________________________ ___________________________________________. 43 【拓展】 做完实验后，小明判断当无人机在高空拍摄地面场景时，所成 像的位置最靠近图丙中凸透镜主光轴上的___（选填“a”“b”“c”或“d ”）点. b 第17题图丙 44 $$