第03讲 透镜及其应用第(8大题型)-备战2025年中考物理举一反三系列(全国通用)

2024-12-29
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内容正文:

第03讲 透镜及其应用 题型一 题型二 题型三 生活中的透镜 题型四 题型五 由成像性质判断v,u,f 题型六 凸透镜成像规律的应用 题型七 近视眼的形成原因及矫正 题型八 远视眼的形成原因及矫正 课标要求 命题预测 重难点 1.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用 《透镜及其应用》是中考常考内容。考题往往以选择题(一般2分)、填空题(一般2分)、作图题(一般2~3分)、实验题(一般2~6分)的形式出现。考查情景多结合日常生活或科技应用考察凸透镜成像规律的应用以及通过具体实验情境考察凸透镜成像规律。 1、探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 2、了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机中的应用。 3、了解人眼成像的原理,了解近视眼和远视眼的成因与矫正 方法。具有保护视力的意识。 2.了解凸透镜的应用—放大镜、照相机和投影仪 3.通过实验探究,知道凸透镜成像规律 4.了解人眼成像的原理;了解近视眼和远视眼的成因与矫正 透镜的三条特殊光线的作图 题型一 【典型例题剖析】 【例1】(2024·四川内江·中考真题)如图,F是凸透镜的焦点,a、b、c是三条入射光线,请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 【中考考点对接】 透镜的光路图,透镜的三条特殊光线:过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过凸透镜焦点的光线。 (1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变,如图所示。 过光心的光线 (2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点,如图所示。 图平行于主轴的光线 (3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示。 过焦点的光线 【解题能力提升】 经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,过二倍焦点的光线经过透镜折射后会经过另一边的二倍焦点,很多同学会把过二倍焦点的光线经过透镜折射后也平行于主光轴,这是不对的。 【跟踪变式训练】 【变式1-1】(2024·吉林·中考真题)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出图中折射光线对应的入射光线。 【变式1-2】(2024·山东滨州·中考真题)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。 【变式1-3】(2024·山东德州·中考真题)如图所示,A′是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出: (1)射向平面镜的入射光线; (2)经过凸透镜后的折射光线。 透镜对光的作用 题型二 【典型例题剖析】 【例2】如图所示,光线会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光线会聚于主光轴上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光线会聚于主光轴上的a点,则(   ) A.甲是凸透镜,乙是凹透镜 B.甲、乙均是凸透镜 C.甲、乙均是凹透镜 D.甲是凹透镜,乙是凸透镜 【中考考点对接】 透镜对光的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。 (1)凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。 (2)凹透镜对光有发散作用,平行光线通过凹球面透镜发生偏折后,光线发散,成为发散光线,不可能形成实性焦点,沿着散开光线的反向延长线,在投射光线的同一侧交于F点,形成的是一虚焦点(凹透镜有两个虚焦点)。 【解题能力提升】 1.凸透镜对光有会聚作用是指折射光线相对于入射光线更靠近主轴了。 2.凹透镜对光有发散作用是指折射光线相对于入射光线更远离主轴了。 【跟踪变式训练】 【变式2-1】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易引起火灾,这是因为这瓶水(  ) A.相当于一个凸透镜,对光有会聚作用 B.相当于一个凸透镜,对光有发散作用 C.相当于一个凹透镜,对光有会聚作用 D.相当于一个凹透镜,对光有发散作用 【变式2-2】如图在虚框内分别放入甲、乙透镜,平行主光轴的光线分别会聚在主光轴上A点和B点,甲、乙透镜均为 。使光线偏折更显著的是透镜 。 【变式2-3】如图甲所示,晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”。“削冰令圆”就是把冰块制成 镜,利用了光的 原理。如乙图所示,光会聚的A点 (“是”或者“不是”)该透镜的焦点,该透镜对光线与图乙虚框中透镜对光线所起到的作用 (填“相同”或“不同”)。 生活中的透镜 题型三 【典型例题剖析】 【例3】(2024·江苏盐城·中考真题)五一假期,小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的,是因为红花反射了 光;水鸟离开水面,向空中飞去,在水中像的大小 ,像离水面的距离 ;小红用相机拍下眼前这美丽的景色,是因为照相机的镜头相当于一个 透镜。 【中考考点对接】 1、照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。 2、投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。 注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。 3、放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。 【解题能力提升】 1.照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。 2.放大镜要让物体更大,应该让放大镜远离物体。 【跟踪变式训练】 【变式3-1】(2024·重庆·中考真题)如图所示,智能快递车正在运送包裹,用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是(    ) A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了折射 B.地面出现快递车的影子,是光的直线传播形成的 C.智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、等大的虚像 【变式3-2】(2024·北京·中考真题)如图所示的光现象,由于光的折射形成的是(  ) A.故宫角楼在水中的“侧影” B.树在地面上的“树影” C.花在透镜下的“放大像” D.月亮在水中的“像” 【变式3-3】(2024·内蒙古包头·中考真题)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。 (1)凸透镜起到 的作用; (2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内; (3)通过凸透镜看到的是仪表 (填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。 探究凸透镜成像的规律 题型四 【典型例题剖析】 【例4】(2024·山东东营·中考真题)某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中 (1)先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在 ; (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上观察到清晰的像(像未画出),此时成的像与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点相同; (3)光具座上凸透镜的焦距可能是 (选填“5”“10”或“20”)cm; (4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,然后移动光屏到 cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像,判断依据是 。 【中考考点对接】 1、实验前器材组装 (1)组装时,凸透镜要位于蜡烛和光屏中间。 (2)点燃蜡烛后,调整蜡烛使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 同一高度 的目的: 使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央,便于观察和比较像与物的关系。 2、实验环境:在 较暗 的环境中进行实验的目的: 使实验现象更明显。 3、确定凸透镜焦距的方法 (1)平行光聚焦法: 用平行于凸透镜主光轴的光(或太阳光)垂直照射凸透镜,当光屏上承接到最小最亮的光斑时,该光斑到凸透镜光心的距离为焦距。 (2)2倍焦距法: 当光屏上承接到倒立、等大的实像时,此时物距或像距的1/2为凸透镜的焦距。 4、实验过程 (1)无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到烛焰像的原因 a. 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。 b. 烛焰在一倍焦距以内(u<f,成虚像)。 c. 烛焰在焦点上(u=f,不成像)。 d. 光具座不够长(像距太长,超出了光具座的长度范围,光屏无法承接)。 (2)蜡烛燃烧逐渐变短时,像在光屏上的位置变化情况(像向上移动)及调节方法: a.将光屏向上移动;b.将蜡烛向上移动;c.将透镜向下移动。 (3)用纸遮住凸透镜的一部分时,光屏上所成像的变化情况: 光屏上成的像仍然完整,但会变暗一些。 (4)若凸透镜上有一污点或小虫时,像上 不会出现 污点或小虫。 (5)将光屏和蜡烛位置对调,光屏上还能否成清晰的像: 根据光路的可逆性,将光屏和蜡烛位置对调,仍能在光屏上成清晰的像。 (6)实像与虚像的观察区域(如图所示) a. 物距大于一倍焦距时成实像,光屏上能承接到像,应从A处观察。 b. 物距小于一倍焦距时成虚像,光屏上不能承接到像,应从B处观察。 5. 成像规律的动态分析 (1)保持凸透镜位置不变,根据像的要求调整蜡烛或光屏的位置。 ①成实像时的操作: a.要使像变大:保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜,光屏远离凸透镜;b.要使像变小:保持凸透镜位置不变,蜡烛远离凸透镜,光屏靠近凸透镜。 ②成虚像时的操作: a.要使像变大:保持凸透镜位置不变,蜡烛远离凸透镜;b.要使像变小:保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜。 (2)在凸透镜和物体之间放眼镜(透镜)时像的变化 ①放近视眼镜(凹透镜)时,因凹透镜对光有发散作用,使像距变大,若要使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向远离透镜方向移动。 ②放远视眼镜(凸透镜)时,因凸透镜对光有会聚作用,使像距变小,若要使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动。 6. 实验结论:当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当u=2f时,成倒立、等大的实像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;当u<f时,成正立、放大的虚像。 【解题能力提升】 1、焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时,成实像;当物距小于一倍焦距时,成虚像;当物距大于一倍焦距时,不成像。 2、二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时,成缩小的实像;当物距大于二倍焦距时,成等大的实像;当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成放大的实像。 3、凸透镜成实像都是倒立的,且像、物位于凸透镜的两侧;凸透镜成虚像时,都是正立的,且像、物同侧。 4、凸透镜成实像时,随着物距的减小,像和像距都变大;成虚像时,随着物距的减小,像和物都不小。 【跟踪变式训练】 【变式4-1】(2024·山东青岛·中考真题)小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律. (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在 。 (2)如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处,凸透镜固定在50cm刻度处,光屏应在 刻度范围内移动,直到在光屏上看到 、倒立清晰的像,根据这一成像特点可制成 。 (3)S是烛焰上一点,请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。 (4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向 移动。 【变式4-2】(2024·山东威海·中考真题)探究凸透镜成像的规律。 第一步:测量凸透镜焦距。 (1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。 第二步:探究成像规律。 正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 (2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。 (3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。 (4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? ;若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像? (选填“是”“否”)。 【变式4-3】(2024·黑龙江大庆·中考真题)某实验小组探究凸透镜成像的实验,装置如图: (1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是 (填选项字母); A.    B.    C.    D. (2)小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像,他可以将光屏向 (填“左”或“右”)移动; (3)完成上述探究后,小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上 (填“有”或“没有”)烛焰的像。 由成像性质判断v,u,f 题型五 【典型例题剖析】 【例5】(2024·江苏镇江·中考真题)在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。已知凸透镜焦距为,各元件初位置如图所示,要使光屏上成清晰的像:(1)若移动光屏,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;(2)若透镜向左移动,最终光屏上成的是倒立、 的实像。    【中考考点对接】 1. 透镜成倒立缩小实像时物距(u)大于两倍焦距(u>2f);相距(v)在一倍焦距和两倍焦距之间(2f>v>f);照相机、眼睛的成像就是这个原理。 2. 透镜成倒立放大实像时物距(u)在一倍焦距和两倍焦距之间(2f>u>f);相距(v)大于两倍焦距(v>2f);投影仪、幻灯机的成像就是这个原理。 3. 透镜成正立放大虚像时物距(u)在一倍焦距以内(u<f);相距(v)大于相距(v>u);物像同侧,这是放大镜的成像原理。 【解题能力提升】 1.凸透镜既能成实像,又能成虚像,判断某像是实像还是虚像,可以用观察的方法区分,能用光屏承接的是实像,不能用光屏承接的是虚像。凸透镜成像时,实像和物体在镜的两侧,虚像和物体在镜的同侧。 2.解题技巧:物像异侧是实像,物距大于相距是照相机(成倒立缩小的像),物距小于相距是投影仪(成倒立放大的像);物像同侧是虚像,是放大镜原理。 【跟踪变式训练】 【变式5-1】(2024·山东临沂·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则(  ) A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像 D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像 【变式5-2】(2024·四川巴中·中考真题)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时,在光屏上出现一个清晰烛焰的像,其成像特点是(   ) A.倒立放大的实像 B.倒立放大的虚像 C.倒立缩小的实像 D.正立放大的虚像 【变式5-3】(2024·新疆·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用如图所示的实验器材进行实验,若凸透镜的焦距为10cm,将蜡烛放在距离凸透镜 (填“5.0”或“15.0”)cm位置时,移动光屏,可以在光屏上呈现清晰的 (填“缩小”或“放大”)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像,选用的凸透镜的焦距最大为 cm。 凸透镜成像规律的应用 题型六 【典型例题剖析】 【例6】(2024·山东聊城·中考真题)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是(  ) A.应选择焦距为10cm的凸透镜 B.应选择焦距为20cm的凸透镜 C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的 D.墙上手机画面的像是虚像 【中考考点对接】 物距(u) 像距(v) 正倒 大小 虚实 应用 特点 物,像的位置关系 u>2f 2f>v>f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f>u>f v>2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 - 物像异侧 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 - f>u v>u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧 【解题能力提升】 1.口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,实像倒,居异侧,虚像正,居同侧,物近像远像变大,焦点以内反变化。 【跟踪变式训练】 【变式6-1】(2024·山东济南·中考真题)物理实践活动课上,小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端,将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出),两纸筒套在一起组成模拟照相机,如图所示。通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,再次调节P、Q的间距,他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是(  ) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像 【变式6-2】(2024·广东·中考真题)广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。 【变式6-3】(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)(1)如图所示,左图是玉伟同学自制的一个昆虫观察罐,盖子是一个透明的光学镜头。通过盖子可以看到罐底的小昆虫成一个正立、放大的像,则盖子相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),盖子到罐底的距离 (选填“大于”、“小于”或“等于”)焦距,当昆虫靠近瓶盖,则看上去昆虫 (选填“变大”、“变小”或“不变”); (2)如右图所示,一束光从水中斜射入空气,请大致画出其折射光线(画出法线)。 近视眼的形成原因及矫正 题型七 【典型例题剖析】 【例7】(2024·四川宜宾·中考真题)据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示, (选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴 (选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。 【中考考点对接】 1.近视眼的特点:只能看清近处物体,看不清远处物体。 2.近视眼的成因:近视眼晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向太长,使得来自远处的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑,导致视网膜上得不到清晰的像。 3.近视眼的矫正:近视眼成像在视网膜前,因此要矫正近视眼,应使其焦点后移。利用凹透镜对光的发散作用,在眼睛前放一个合适凹透镜,让来自远处的光在进入人眼前进行适当的发散,这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上(如图乙所示),所以近视眼应佩戴用凹透镜制成的眼镜进行矫正。 4.近视眼的防治 (1)读数、写字姿势要端正,眼睛和书本的距离要保持在25cm左右。 (2)不要在暗弱光或直射太阳光下看书写字。 (3)不要躺在床上看书,不要爬在桌子上看书。 (4)不要在车上或走路时看书或玩手机。 (5)不要长时间玩电子游戏;连续看书1h左右,要休息片刻或向远处眺望一会。 【解题能力提升】 1.近视眼:晶状体凸度过大或眼球前后径过长,外界物体的像成在视网膜前方。 2.近视看近不看远,晶厚聚光视网前,凹透镜来把光散,矫正近视不等闲。 【跟踪变式训练】 【变式7-1】(2024·西藏·中考真题)保护视力,科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是(    ) A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁 【变式7-2】(2024·山西·中考真题)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是(  ) A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜 B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜 C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜 D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜 【变式7-3】(2024·黑龙江鸡西·中考真题)正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体,如果不注意用眼卫生,可能使晶状体薄厚的调节能力减弱,导致晶状体变厚,看不清远处的物体,形成 眼,应用 透镜矫正。 远视眼的形成原因及矫正 题型八 【典型例题剖析】 【例8】如图甲为李爷爷眼睛成像的示意图,为了矫正视力,他可以配戴的透镜是图乙中的(  ) A.①② B.①④ C.②④ D.②③ 【中考考点对接】 1.远视眼的特点:只能看清远处的物体,看不清近处物体。 2.远视眼的成因:近视眼晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向太短,使得来自近处的光会聚在视网膜后,到达视网膜前还没有会聚成点,在视网膜上形成一个模糊的光斑,导致视网膜上得不到清晰的像。 3.远视眼的矫正:远视眼成像在视网膜后,因此要矫正远视眼,应使其焦点前移。利用凸透镜对光的会聚作用,在眼睛前放一个合适凸透镜,让来自近处的光在进入人眼前进行适当的会聚,这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上,所以远视眼应佩戴用凸透镜制成的眼镜进行矫正。 【解题能力提升】 1.远视眼:晶状体凸度过小或眼球前后径过短,外界物体的像成在视网膜后方。 2.远视看远不看近,晶薄聚光视网后,凸透镜来把光聚,矫正远视也能够。 【跟踪变式训练】 【变式8-1】图所示是某人视物成像的示意图,其中存在的问题及矫正方法是(  ) A.近视眼,戴凹透镜 B.近视眼,戴凸透镜 C.远视眼,戴凹透镜 D.远视眼,戴凸透镜 【变式8-2】如图所示,两条光线会聚于主光轴MN上的b点,在虚线框内放入甲透镜后,光线将会聚于主光轴MN上的c点,在虚线框内放入乙透镜后,光线将会聚于主光轴MN上的a点,则甲是 (选填“凸”或“凹”)透镜,乙透镜可用来矫正 眼。(选填“近视”或“远视”) 【变式8-3】眼睛是心灵的窗户,我们要保护好自己的眼睛。若用眼不当,长时间看手机等电子产品,容易患上近视眼。近视眼的成像示意图如图使用 (选填“甲”或“乙”)所示,近视眼可以 (选填“凸”或“凹”)透镜加以矫正。 1.(2024·广东汕头·模拟预测)手机为人们日常生活提供便利,但是不控制看手机的时间,会影响人们的健康,长时间看手机可能导致眼睛的晶状体变厚,焦距变短,造成近视;下列能正确表示近视眼成像原理的是(  ) A. B. C. D. 2.(2024·河南新乡·三模)暑假期间,小明和家人一起去海边旅行,乘坐高铁时发现需要通过“刷脸”进站,乘客进站时需面对摄像头,经系统自动拍照扫描等,确认相关信息后,即可通过进站。下列说法正确的是(  ) A.“刷脸”时,人脸属于光源 B.“刷脸”时,人脸与摄像头的距离应该位于一倍焦距和二倍焦距之间 C.摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同 D.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立、缩小的实像 3.(2024·安徽·模拟预测)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 4.(2024·河南鹤壁·模拟预测)下图为小明制作的幻灯机的示意图,将一个印有图案的透明胶片插入插槽后,调节胶片到灯泡之间的距离,直至在银幕上出现清晰的像(未画出),则(  ) A.幻灯机在银幕上成倒立、放大的虚像 B.若要使成像更大一些,胶片应该向左移动适当距离 C.若小昆虫落在凸透镜中央,银幕上仍能呈现胶片完整的像 D.能从不同角度看到银幕上的像,是因为光在银幕上发生了镜面反射 5.(2024·云南昆明·一模)光在同种均匀、透明的介质中总是沿直线传播,在如图所示的光现象中,由于光的直线传播形成的是(  ) A.游戏-手影 B.美女正妆 C.筷子“弯折” D.放大镜看报纸 6.(2024·青海西宁·一模)如图所示,小明用同一个相机给同一个古塔先后拍了两张照片,当他拍完第一张照片甲后,应该 (选填“靠近或“远离”)古塔,并把镜头 (选填“伸长”或“缩短”),才能清晰地拍摄到第二张照片乙。 7.(2024·青海·三模)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”)。 8.(2024·江苏扬州·一模)在探究凸透镜成像规律的实验中: (1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;实验前应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上; (2)实验操作过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ; (3)由于实验时间较长,蜡烛变短,应该将光屏向 (选填“上”或“下”)方调节才能使像成在光屏中央; (4)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。 9.(2024·山东威海·一模)请根据图甲所示光路,在线框内画出一个适当的透镜,小明患有近视,他能清晰得看到近处物体S,请完成图乙中的光路。 10.(2024·四川内江·三模)如图所示,请画出光源S发出的三条光线通过凸透镜后的折射光线。 11.(2024·新疆昌吉·模拟预测)物理小组的同学们利用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材进行探究“凸透镜成像特点”的实验。 (1)实验中为了使烛焰的像成在光屏中央,要让烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 。 (2)当烛焰、凸透镜、光屏在光具座标尺上的位置如图所示时,光屏上出现清晰的像,应用这一原理的是 ___________。 A.照相机 B.投影仪 C.放大镜 (3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了; ①小明为了使光屏上再次得到清晰的像,应调整光屏向 移动(选填“左”或“右”)。 ②小芳不移动光屏,她将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像也变清晰了,则该眼镜片是 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。 (4)小明发现,当蜡烛火焰向左飘动时,它的像飘动方向向 (填“左”或“右”)。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第03讲 透镜及其应用 题型一 题型二 题型三 生活中的透镜 题型四 题型五 由成像性质判断v,u,f 题型六 凸透镜成像规律的应用 题型七 近视眼的形成原因及矫正 题型八 远视眼的形成原因及矫正 课标要求 命题预测 重难点 1.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用 《透镜及其应用》是中考常考内容。考题往往以选择题(一般2分)、填空题(一般2分)、作图题(一般2~3分)、实验题(一般2~6分)的形式出现。考查情景多结合日常生活或科技应用考察凸透镜成像规律的应用以及通过具体实验情境考察凸透镜成像规律。 1、探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 2、了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机中的应用。 3、了解人眼成像的原理,了解近视眼和远视眼的成因与矫正 方法。具有保护视力的意识。 2.了解凸透镜的应用—放大镜、照相机和投影仪 3.通过实验探究,知道凸透镜成像规律 4.了解人眼成像的原理;了解近视眼和远视眼的成因与矫正 透镜的三条特殊光线的作图 题型一 【典型例题剖析】 【例1】(2024·四川内江·中考真题)如图,F是凸透镜的焦点,a、b、c是三条入射光线,请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 【答案】 【详解】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点;过凸透镜光心的光线传播方向不变;过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜主光轴。如图所示: 【中考考点对接】 透镜的光路图,透镜的三条特殊光线:过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过凸透镜焦点的光线。 (1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变,如图所示。 过光心的光线 (2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点,如图所示。 图平行于主轴的光线 (3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示。 过焦点的光线 【解题能力提升】 经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,过二倍焦点的光线经过透镜折射后会经过另一边的二倍焦点,很多同学会把过二倍焦点的光线经过透镜折射后也平行于主光轴,这是不对的。 【跟踪变式训练】 【变式1-1】(2024·吉林·中考真题)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出图中折射光线对应的入射光线。 【答案】 【详解】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定该条折射光线对应的入射光线,如图所示: 【变式1-2】(2024·山东滨州·中考真题)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线。 【答案】 【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,平行于主光轴的光线,经凸透镜后过焦点,如图所示: 【变式1-3】(2024·山东德州·中考真题)如图所示,A′是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出: (1)射向平面镜的入射光线; (2)经过凸透镜后的折射光线。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】(1)根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称,从点向平面镜作垂线并取等长,画出点光源;连接点与平面镜上的入射点,画出射向平面镜的入射光线,如图所示。 (2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,据此画出经过凸透镜后的折射光线,如图所示: 透镜对光的作用 题型二 【典型例题剖析】 【例2】如图所示,光线会聚于b点,在虚线区域内放甲透镜后,光线会聚于主光轴上的c点;在虚线区域内换放乙透镜后,光线会聚于主光轴上的a点,则(   ) A.甲是凸透镜,乙是凹透镜 B.甲、乙均是凸透镜 C.甲、乙均是凹透镜 D.甲是凹透镜,乙是凸透镜 【答案】D 【详解】一束光会聚于主光轴上的点b,在虚线区域内放甲透镜后,光会聚于主光轴MN上的c点,则该透镜起到发散作用,故甲是凹透镜;在虚线区域内放乙透镜后,光会聚于主光轴MN上的a点,则该透镜起到会聚作用,故乙是凸透镜,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 【中考考点对接】 透镜对光的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。 (1)凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。 (2)凹透镜对光有发散作用,平行光线通过凹球面透镜发生偏折后,光线发散,成为发散光线,不可能形成实性焦点,沿着散开光线的反向延长线,在投射光线的同一侧交于F点,形成的是一虚焦点(凹透镜有两个虚焦点)。 【解题能力提升】 1.凸透镜对光有会聚作用是指折射光线相对于入射光线更靠近主轴了。 2.凹透镜对光有发散作用是指折射光线相对于入射光线更远离主轴了。 【跟踪变式训练】 【变式2-1】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易引起火灾,这是因为这瓶水(  ) A.相当于一个凸透镜,对光有会聚作用 B.相当于一个凸透镜,对光有发散作用 C.相当于一个凹透镜,对光有会聚作用 D.相当于一个凹透镜,对光有发散作用 【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,这样就会使太阳光会聚于一点,使得凸透镜焦点处的温度很高,达到易燃物的着火点,易燃物燃烧引起火灾。故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 【变式2-2】如图在虚框内分别放入甲、乙透镜,平行主光轴的光线分别会聚在主光轴上A点和B点,甲、乙透镜均为 。使光线偏折更显著的是透镜 。 【答案】 凸透镜 乙 【详解】[1][2]图中光线经过甲、乙两个透镜后,两个透镜对光具有会聚作用,因此两个透镜均是凸透镜,且凸透镜对光的会聚能力越强,会聚的焦点离透镜越近,即使光线偏折更显著,则使光线偏折更显著的是透镜乙。 【变式2-3】如图甲所示,晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”。“削冰令圆”就是把冰块制成 镜,利用了光的 原理。如乙图所示,光会聚的A点 (“是”或者“不是”)该透镜的焦点,该透镜对光线与图乙虚框中透镜对光线所起到的作用 (填“相同”或“不同”)。 【答案】 凸透 折射 不是 不同 【详解】[1][2]“削冰令圆”,“圆”中间厚边缘薄,是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,利用的是光的折射原理。 [3][4]图乙中光线不是平行于主光轴的光线,经过透镜后推迟会聚,会聚点不是焦点;该透镜对光线具有发散作用,为凹透镜,所以该透镜对光线与图乙虚框中透镜对光线所起到的作用不同。 生活中的透镜 题型三 【典型例题剖析】 【例3】(2024·江苏盐城·中考真题)五一假期,小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的,是因为红花反射了 光;水鸟离开水面,向空中飞去,在水中像的大小 ,像离水面的距离 ;小红用相机拍下眼前这美丽的景色,是因为照相机的镜头相当于一个 透镜。 【答案】 红 不变 变大 凸 【详解】[1]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红花反射红光,所以呈现红色。 [2]水鸟在水中的像属于平面镜成像,根据平面镜成像规律可知,水鸟离开水面,向空中飞去,在水中的像大小不变,像离水面的距离变大。 [3]照相机的镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像。 【中考考点对接】 1、照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。 2、投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。 注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。 3、放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。 【解题能力提升】 1.照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。 2.放大镜要让物体更大,应该让放大镜远离物体。 【跟踪变式训练】 【变式3-1】(2024·重庆·中考真题)如图所示,智能快递车正在运送包裹,用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是(    ) A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了折射 B.地面出现快递车的影子,是光的直线传播形成的 C.智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、等大的虚像 【答案】B 【详解】A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了反射,故A错误; B.影子,是光的直线传播形成的,故B正确; C.智能快递车上的摄像头利用了光的折射原理工作,故C错误; D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、缩小的实像,故D错误。 故选B。 【变式3-2】(2024·北京·中考真题)如图所示的光现象,由于光的折射形成的是(  ) A.故宫角楼在水中的“侧影” B.树在地面上的“树影” C.花在透镜下的“放大像” D.月亮在水中的“像” 【答案】C 【详解】A.水面相当于平面镜,故宫角楼在水中的“侧影”相当于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故A不符合题意; B.光沿直线传播时遇到不透明的物体会在其后形成暗区,即影子。树在地面上的“树影”是光沿直线传播现象,故B不符合题意; C.花朵用放大镜观察,观察到花朵放大的“虚像”属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故C符合题意; D.水面相当于平面镜,月亮在水中的“像”属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故D不符合题意。 故选C。 【变式3-3】(2024·内蒙古包头·中考真题)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。 (1)凸透镜起到 的作用; (2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内; (3)通过凸透镜看到的是仪表 (填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。 【答案】 放大镜 一倍 正立 同 【详解】(1)[1]中间厚两边薄的透镜叫凸透镜,工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,凸透镜起到放大镜的作用。 (2)[2]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时,成正立、放大的虚像,故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。 (3)[3][4]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时,通过凸透镜看到的是仪表正立的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。 探究凸透镜成像的规律 题型四 【典型例题剖析】 【例4】(2024·山东东营·中考真题)某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中 (1)先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在 ; (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上观察到清晰的像(像未画出),此时成的像与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点相同; (3)光具座上凸透镜的焦距可能是 (选填“5”“10”或“20”)cm; (4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,然后移动光屏到 cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像,判断依据是 。 【答案】(1) 烛焰 光屏中央 (2)照相机 (3)10 (4) 80/80.0 折射时光路可逆 【详解】(1)[1][2]实验中,观察的对象是蜡烛的烛焰通过凸透镜所成的像,因此调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在光屏中央。 (2)由图可知,此时物距大于像距,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同。 (3)由图可知,刻度尺的分度值为1cm,物距 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 像距 v=65.0cm-50.0cm=15.0cm 则 30.0cm>2f f<15.0cm<2f 解得 7.5cm<f<15.0cm 则光具座上凸透镜的焦距可能是10cm。 (4)[1][2]将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,物距变为 50.0cm-35.0cm=15.0cm 即物距等于原来的像距,根据折射时光路可逆可知,此时像距等于原来的物距30.0cm,则 50.0cm+30.0cm=80.0cm 即移动光屏到80cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像。 【中考考点对接】 1、实验前器材组装 (1)组装时,凸透镜要位于蜡烛和光屏中间。 (2)点燃蜡烛后,调整蜡烛使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 同一高度 的目的: 使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央,便于观察和比较像与物的关系。 2、实验环境:在 较暗 的环境中进行实验的目的: 使实验现象更明显。 3、确定凸透镜焦距的方法 (1)平行光聚焦法: 用平行于凸透镜主光轴的光(或太阳光)垂直照射凸透镜,当光屏上承接到最小最亮的光斑时,该光斑到凸透镜光心的距离为焦距。 (2)2倍焦距法: 当光屏上承接到倒立、等大的实像时,此时物距或像距的1/2为凸透镜的焦距。 4、实验过程 (1)无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到烛焰像的原因 a. 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。 b. 烛焰在一倍焦距以内(u<f,成虚像)。 c. 烛焰在焦点上(u=f,不成像)。 d. 光具座不够长(像距太长,超出了光具座的长度范围,光屏无法承接)。 (2)蜡烛燃烧逐渐变短时,像在光屏上的位置变化情况(像向上移动)及调节方法: a.将光屏向上移动;b.将蜡烛向上移动;c.将透镜向下移动。 (3)用纸遮住凸透镜的一部分时,光屏上所成像的变化情况: 光屏上成的像仍然完整,但会变暗一些。 (4)若凸透镜上有一污点或小虫时,像上 不会出现 污点或小虫。 (5)将光屏和蜡烛位置对调,光屏上还能否成清晰的像: 根据光路的可逆性,将光屏和蜡烛位置对调,仍能在光屏上成清晰的像。 (6)实像与虚像的观察区域(如图所示) a. 物距大于一倍焦距时成实像,光屏上能承接到像,应从A处观察。 b. 物距小于一倍焦距时成虚像,光屏上不能承接到像,应从B处观察。 5. 成像规律的动态分析 (1)保持凸透镜位置不变,根据像的要求调整蜡烛或光屏的位置。 ①成实像时的操作: a.要使像变大:保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜,光屏远离凸透镜;b.要使像变小:保持凸透镜位置不变,蜡烛远离凸透镜,光屏靠近凸透镜。 ②成虚像时的操作: a.要使像变大:保持凸透镜位置不变,蜡烛远离凸透镜;b.要使像变小:保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜。 (2)在凸透镜和物体之间放眼镜(透镜)时像的变化 ①放近视眼镜(凹透镜)时,因凹透镜对光有发散作用,使像距变大,若要使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向远离透镜方向移动。 ②放远视眼镜(凸透镜)时,因凸透镜对光有会聚作用,使像距变小,若要使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动。 6. 实验结论:当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当u=2f时,成倒立、等大的实像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;当u<f时,成正立、放大的虚像。 【解题能力提升】 1、焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时,成实像;当物距小于一倍焦距时,成虚像;当物距大于一倍焦距时,不成像。 2、二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时,成缩小的实像;当物距大于二倍焦距时,成等大的实像;当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成放大的实像。 3、凸透镜成实像都是倒立的,且像、物位于凸透镜的两侧;凸透镜成虚像时,都是正立的,且像、物同侧。 4、凸透镜成实像时,随着物距的减小,像和像距都变大;成虚像时,随着物距的减小,像和物都不小。 【跟踪变式训练】 【变式4-1】(2024·山东青岛·中考真题)小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律. (1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在 。 (2)如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处,凸透镜固定在50cm刻度处,光屏应在 刻度范围内移动,直到在光屏上看到 、倒立清晰的像,根据这一成像特点可制成 。 (3)S是烛焰上一点,请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。 (4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向 移动。 【答案】(1)同一高度 (2) 60cm~70cm 缩小 照相机 (3) (4)左 【详解】(1)为了使烛焰的像可以成在光屏的中央,需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在同一高度。 (2)[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm,由甲图可知,此时的物距为40cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时的像距在一倍焦距到二倍焦距之间,即10cm~20cm,凸透镜在50cm处,因此光屏应在60cm~70cm刻度范围内移动,此时成倒立缩小的实像,照相机就是利用这一成像特点制成的。 (3)根据凸透镜折射的三种特殊光线可知,平行于凸透镜主光轴的光线,将经过凸透镜的焦点,过凸透镜焦点的光线将平行于凸透镜的主光轴射出,经凸透镜折射后交于,如下图所示: (4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,根据物近像远像变大的规律可知,应将物体靠近凸透镜,因此保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向左移动。 【变式4-2】(2024·山东威海·中考真题)探究凸透镜成像的规律。 第一步:测量凸透镜焦距。 (1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。 第二步:探究成像规律。 正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 (2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。 (3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。 (4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? ;若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像? (选填“是”“否”)。 【答案】(1)顺时针 (2)不能 (3) 左 照相机 (4) 像会变暗 否 【详解】(1)根据透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线将汇聚于焦点,故要找到焦点的位置,需要使光线平行于主光轴射入透镜,即应顺时针旋转透镜,使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。 (2)由(1)可知,透镜的焦距为15cm,由图乙可知,此时的物距为20cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,若要成清晰的像,像距应大于二倍焦距,即大于30cm,而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm,故不能承接到清晰的像。 (3)[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处,此时的物距为35cm,大于二倍焦距,则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,即65cm与80cm之间,故光屏应向左移动,生活中利用该成像特点制成了照相机。 (4)[1]当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,所成的像仍然完整,但像的亮度会下降,原因是光屏上承接的光线减少了。 [2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光,蜡烛的光经过红色玻璃板后,玻璃板透过红色光,吸收其他色光,而蓝色玻璃板会吸收红色光,导致最终没有光线到光屏上,故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上不能成像。 【变式4-3】(2024·黑龙江大庆·中考真题)某实验小组探究凸透镜成像的实验,装置如图: (1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是 (填选项字母); A.    B.    C.    D. (2)小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像,他可以将光屏向 (填“左”或“右”)移动; (3)完成上述探究后,小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上 (填“有”或“没有”)烛焰的像。 【答案】 B 右 等大 没有 【详解】(1)[1]由图知道,此时物距为 40cm-10cm=30cm 由凸透镜成像规律知道,此时 u>2f 即     30cm>2f ① 像距 v=55cm-40cm=15cm 此时 2f>v>f 即 2f>15cm>f ② 综合①②解得 7.5cm<f<15cm 故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 (2)[2]把蜡烛向右移动一小段距离,物距减小,像距增大,故应调整光屏向右移动。 (3)[3][4]平面镜成正立、等大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,所以光屏上没有这个像。 由成像性质判断v,u,f 题型五 【典型例题剖析】 【例5】(2024·江苏镇江·中考真题)在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。已知凸透镜焦距为,各元件初位置如图所示,要使光屏上成清晰的像:(1)若移动光屏,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;(2)若透镜向左移动,最终光屏上成的是倒立、 的实像。    【答案】 主光轴 左 放大 【详解】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中,为了确保成像的清晰和准确,我们需要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心位于同一高度上,即凸透镜的主光轴上。这样,烛焰发出的光线经过凸透镜后,其成像光线才能准确地会聚在光屏上,形成清晰的像。 [2]由于物体(烛焰)到凸透镜的距离(物距)大于两倍焦距(即u>2f),根据凸透镜的成像规律,此时成倒立、缩小的实像,且像距位于一倍焦距和二倍焦距之间(即f<v<2f)。然而,从图中我们可以看出,光屏的初始位置可能并不在这个范围内,因此我们需要移动光屏来找到清晰的像。由于像距小于物距,所以光屏应该向靠近凸透镜的方向移动,即向左移动。 [3]若透镜向左移动,那么物距会减小。当物距减小到一倍焦距和二倍焦距之间,那么像会变大且为倒立、放大的实像。 【中考考点对接】 1. 透镜成倒立缩小实像时物距(u)大于两倍焦距(u>2f);相距(v)在一倍焦距和两倍焦距之间(2f>v>f);照相机、眼睛的成像就是这个原理。 2. 透镜成倒立放大实像时物距(u)在一倍焦距和两倍焦距之间(2f>u>f);相距(v)大于两倍焦距(v>2f);投影仪、幻灯机的成像就是这个原理。 3. 透镜成正立放大虚像时物距(u)在一倍焦距以内(u<f);相距(v)大于相距(v>u);物像同侧,这是放大镜的成像原理。 【解题能力提升】 1.凸透镜既能成实像,又能成虚像,判断某像是实像还是虚像,可以用观察的方法区分,能用光屏承接的是实像,不能用光屏承接的是虚像。凸透镜成像时,实像和物体在镜的两侧,虚像和物体在镜的同侧。 2.解题技巧:物像异侧是实像,物距大于相距是照相机(成倒立缩小的像),物距小于相距是投影仪(成倒立放大的像);物像同侧是虚像,是放大镜原理。 【跟踪变式训练】 【变式5-1】(2024·山东临沂·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则(  ) A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像 D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像 【答案】C 【详解】AB.如图,物距和像距 联立以上两式解得 凸透镜的焦距不可能为10cm,此时物距大于像距,光屏上成倒立、缩小到实像,故AB不符合题意; C.将蜡烛和光屏的位置互换,物距和像距互换,根据光路可逆可知,光屏上仍能承接到倒立放大的实像,故C正确; D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,物距为5cm,小于焦距,此时烛焰成虚像,光屏上不能承接到像,故D不符合题意。 故选C。 【变式5-2】(2024·四川巴中·中考真题)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时,在光屏上出现一个清晰烛焰的像,其成像特点是(   ) A.倒立放大的实像 B.倒立放大的虚像 C.倒立缩小的实像 D.正立放大的虚像 【答案】A 【详解】由图知道,此时物距小于像距,根据成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 【变式5-3】(2024·新疆·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用如图所示的实验器材进行实验,若凸透镜的焦距为10cm,将蜡烛放在距离凸透镜 (填“5.0”或“15.0”)cm位置时,移动光屏,可以在光屏上呈现清晰的 (填“缩小”或“放大”)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像,选用的凸透镜的焦距最大为 cm。 【答案】 15.0 放大 25 【详解】[1]凸透镜的焦距为10cm,要能在光屏上呈现清晰的像,则蜡烛到凸透镜的距离物距一定到大于一倍焦距,即10cm,故选择15.0cm。 [2]当物距等于15.0cm时,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像。 [3] 如图所示的实验器材光具座总长度为100cm,在光屏上成等大的实像,一定物距等于像距等于两倍焦距,即 因此焦距最大为25cm。 凸透镜成像规律的应用 题型六 【典型例题剖析】 【例6】(2024·山东聊城·中考真题)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下:焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30cm的纸盒,胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是(  ) A.应选择焦距为10cm的凸透镜 B.应选择焦距为20cm的凸透镜 C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的 D.墙上手机画面的像是虚像 【答案】B 【详解】A.若选择焦距为10cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距大于两倍焦距,此时会成倒立的缩小的实像,与题意不符,故A不符合题意; B.若选择焦距为20cm的凸透镜,此时物距为30cm,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成的是倒立的放大的实像,是投影仪原理,故可以满足题意,故B符合题意; C.将手机正立放置,在墙上看到的像是倒立的像,故C不符合题意; D.能够在光屏上承接,说明是实像,故D不符合题意。 故选B。 【中考考点对接】 物距(u) 像距(v) 正倒 大小 虚实 应用 特点 物,像的位置关系 u>2f 2f>v>f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f>u>f v>2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 - 物像异侧 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 - f>u v>u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧 【解题能力提升】 1.口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,实像倒,居异侧,虚像正,居同侧,物近像远像变大,焦点以内反变化。 【跟踪变式训练】 【变式6-1】(2024·山东济南·中考真题)物理实践活动课上,小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端,将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出),两纸筒套在一起组成模拟照相机,如图所示。通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,再次调节P、Q的间距,他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是(  ) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像 【答案】A 【详解】通过调节P、Q的间距,他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像,由凸透镜成像规律可知,物距等于像距,等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的二倍焦距小于P、Q的间距;看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像时,由于窗外更远处大树与凸透镜的距离大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,故A正确,BCD错误。 故选A。 【变式6-2】(2024·广东·中考真题)广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。 【答案】 凸 实 小 【详解】[1][2]航空器的摄像头相当于凸透镜,其成像原理与照相机相同,即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。 [3]在摄像头远离物体的过程中,物距增大,像距减小,像变小。 【变式6-3】(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)(1)如图所示,左图是玉伟同学自制的一个昆虫观察罐,盖子是一个透明的光学镜头。通过盖子可以看到罐底的小昆虫成一个正立、放大的像,则盖子相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),盖子到罐底的距离 (选填“大于”、“小于”或“等于”)焦距,当昆虫靠近瓶盖,则看上去昆虫 (选填“变大”、“变小”或“不变”); (2)如右图所示,一束光从水中斜射入空气,请大致画出其折射光线(画出法线)。 【答案】(1) 凸透镜 小于 变小 (2) 【详解】(1)[1][2][3]根据凸透镜成像规律可知,当物体在凸透镜焦点以内时,成正立、放大的虚像,所以盖子相当于凸透镜,盖子到罐底的距离小于焦距;当物体越靠近凸透镜时,距离焦点越远,所成的像越小。 (2)当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,如图所示: 近视眼的形成原因及矫正 题型七 【典型例题剖析】 【例7】(2024·四川宜宾·中考真题)据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示, (选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴 (选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。 【答案】 乙 丁 【详解】[1][2]近视眼是晶状体太厚折光能力太强,或者眼球在前后方向太长,来自远方的光在视网膜前便会聚了,即像成在视网膜的前方,因此图乙是近视眼的成像原理,所以应佩戴凹透镜,先将光线发散一下,使像成在视网膜上。图丙是放大镜,成正立放大的虚像,放大镜属于凸透镜;而近视镜成正立缩小的虚像,图丁成缩小的像,是近视镜,因此应佩戴丁图的眼镜进行矫正。 【中考考点对接】 1.近视眼的特点:只能看清近处物体,看不清远处物体。 2.近视眼的成因:近视眼晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向太长,使得来自远处的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑,导致视网膜上得不到清晰的像。 3.近视眼的矫正:近视眼成像在视网膜前,因此要矫正近视眼,应使其焦点后移。利用凹透镜对光的发散作用,在眼睛前放一个合适凹透镜,让来自远处的光在进入人眼前进行适当的发散,这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上(如图乙所示),所以近视眼应佩戴用凹透镜制成的眼镜进行矫正。 4.近视眼的防治 (1)读数、写字姿势要端正,眼睛和书本的距离要保持在25cm左右。 (2)不要在暗弱光或直射太阳光下看书写字。 (3)不要躺在床上看书,不要爬在桌子上看书。 (4)不要在车上或走路时看书或玩手机。 (5)不要长时间玩电子游戏;连续看书1h左右,要休息片刻或向远处眺望一会。 【解题能力提升】 1.近视眼:晶状体凸度过大或眼球前后径过长,外界物体的像成在视网膜前方。 2.近视看近不看远,晶厚聚光视网前,凹透镜来把光散,矫正近视不等闲。 【跟踪变式训练】 【变式7-1】(2024·西藏·中考真题)保护视力,科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是(    ) A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁 【答案】A 【详解】近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,远处的物体成像在视网膜的前面,所以甲图反映了近视眼的成因;利用凹透镜对光的发散作用,使像成在视网膜上,因此丙反映了近视眼的矫正,故BCD不符合题意,A符合题意。 故选A。 【变式7-2】(2024·山西·中考真题)如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是(  ) A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜 B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜 C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜 D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜 【答案】A 【详解】由图可知,患者眼球中的晶状体太厚,折光能力太强,形成的物像就会落在视网膜的前方,形成近视眼,因此应戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。 故选A。 【变式7-3】(2024·黑龙江鸡西·中考真题)正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体,如果不注意用眼卫生,可能使晶状体薄厚的调节能力减弱,导致晶状体变厚,看不清远处的物体,形成 眼,应用 透镜矫正。 【答案】 近视 凹 【详解】[1][2]近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚。 远视眼的形成原因及矫正 题型八 【典型例题剖析】 【例8】如图甲为李爷爷眼睛成像的示意图,为了矫正视力,他可以配戴的透镜是图乙中的(  ) A.①② B.①④ C.②④ D.②③ 【答案】C 【详解】由乙图可知,①③是凹透镜,②④是凸透镜。由甲图可知,像呈在视网膜的后方,说明晶状体曲度变小,会聚能力减弱,他所患眼疾是远视眼,应佩戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正。故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 【中考考点对接】 1.远视眼的特点:只能看清远处的物体,看不清近处物体。 2.远视眼的成因:近视眼晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向太短,使得来自近处的光会聚在视网膜后,到达视网膜前还没有会聚成点,在视网膜上形成一个模糊的光斑,导致视网膜上得不到清晰的像。 3.远视眼的矫正:远视眼成像在视网膜后,因此要矫正远视眼,应使其焦点前移。利用凸透镜对光的会聚作用,在眼睛前放一个合适凸透镜,让来自近处的光在进入人眼前进行适当的会聚,这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上,所以远视眼应佩戴用凸透镜制成的眼镜进行矫正。 【解题能力提升】 1.远视眼:晶状体凸度过小或眼球前后径过短,外界物体的像成在视网膜后方。 2.远视看远不看近,晶薄聚光视网后,凸透镜来把光聚,矫正远视也能够。 【跟踪变式训练】 【变式8-1】图所示是某人视物成像的示意图,其中存在的问题及矫正方法是(  ) A.近视眼,戴凹透镜 B.近视眼,戴凸透镜 C.远视眼,戴凹透镜 D.远视眼,戴凸透镜 【答案】D 【详解】由于物体经过晶状体折射后,近处的物体的像没有成在视网膜上,而是成在了视网膜的后面,这说明晶状体对光线的会聚能力在下降,是远视眼;由于人的眼睛对光线的会聚能力变弱,为了光线能会聚在视网膜上,就需要对光线提前会聚一下,所以可以佩带一个对光线有会聚作用的凸透镜进行矫正。 故选D。 【变式8-2】如图所示,两条光线会聚于主光轴MN上的b点,在虚线框内放入甲透镜后,光线将会聚于主光轴MN上的c点,在虚线框内放入乙透镜后,光线将会聚于主光轴MN上的a点,则甲是 (选填“凸”或“凹”)透镜,乙透镜可用来矫正 眼。(选填“近视”或“远视”) 【答案】 凹 远视 【详解】[1]由图可知,光会聚于b点,光经过甲透镜后会聚在右侧的c点,折射光线与原来的入射光线相比,更远离主光轴,说明甲透镜对光线有发散作用,是凹透镜。 [2]经过乙透镜后会聚在左侧的a点,折射光线与原来的入射光线相比,更靠近主光轴,说明乙透镜对光线有会聚作用,是凸透镜,凸透镜用来矫正远视眼。 【变式8-3】眼睛是心灵的窗户,我们要保护好自己的眼睛。若用眼不当,长时间看手机等电子产品,容易患上近视眼。近视眼的成像示意图如图使用 (选填“甲”或“乙”)所示,近视眼可以 (选填“凸”或“凹”)透镜加以矫正。 【答案】 甲 凹 【详解】[1]近视眼看不清远处的物体,是因为晶状体的弯曲度大,物体的像落在视网膜的前方,由图分析,表示近视眼成像示意图的是甲图。 [2]凹透镜对光线具有发散作用,可将成在视网膜前面的像发散到视网膜上,用于矫正近视眼。 1.(2024·广东汕头·模拟预测)手机为人们日常生活提供便利,但是不控制看手机的时间,会影响人们的健康,长时间看手机可能导致眼睛的晶状体变厚,焦距变短,造成近视;下列能正确表示近视眼成像原理的是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。 A.远处的光经过晶状体成在视网膜上,这是正常眼睛观察远处物体时的情况,故A不符合题意; B.近处的光经过晶状体成在视网膜上,这是正常眼睛观察近处物体时的情况,故B不符合题意; C.远处的光经过晶状体成在视网膜的前方,这是近视眼观察远处物体时的情况,故C符合题意; D.近处的光经过晶状体成在视网膜的后方,这是远视眼观察近处物体时的情况,故D不符合题意。 故选C。 2.(2024·河南新乡·三模)暑假期间,小明和家人一起去海边旅行,乘坐高铁时发现需要通过“刷脸”进站,乘客进站时需面对摄像头,经系统自动拍照扫描等,确认相关信息后,即可通过进站。下列说法正确的是(  ) A.“刷脸”时,人脸属于光源 B.“刷脸”时,人脸与摄像头的距离应该位于一倍焦距和二倍焦距之间 C.摄像头的成像特点与投影仪的成像特点相同 D.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立、缩小的实像 【答案】D 【详解】A.人脸自身不能发光,不是光源,故A错误; BCD.摄像头原理和照相机相同,物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像。所以“刷脸”时,人脸与摄像头的距离应大于二倍焦距,故BC错误、D正确。 故选D。 3.(2024·安徽·模拟预测)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。 4.(2024·河南鹤壁·模拟预测)下图为小明制作的幻灯机的示意图,将一个印有图案的透明胶片插入插槽后,调节胶片到灯泡之间的距离,直至在银幕上出现清晰的像(未画出),则(  ) A.幻灯机在银幕上成倒立、放大的虚像 B.若要使成像更大一些,胶片应该向左移动适当距离 C.若小昆虫落在凸透镜中央,银幕上仍能呈现胶片完整的像 D.能从不同角度看到银幕上的像,是因为光在银幕上发生了镜面反射 【答案】C 【详解】A.幻灯机所成的像是倒立、放大的实像,故A不符合题意; B.若要使成像更大一些,根据凸透镜成实像的动态规律,应减小物距,增大像距,所以胶片应该靠近凸透镜向右移动适当距离,同时调节凸透镜与银幕的距离,故B不符合题意; C.实验过程中,小昆虫落在凸透镜中央,挡住透镜折射出的一部分光,其它光仍能折射成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,故C符合题意; D.光在银幕上发生的是漫反射,反射光线向各个方向传播,所以能从不同角度看到银幕上的像,故D不符合题意。 故选C。 5.(2024·云南昆明·一模)光在同种均匀、透明的介质中总是沿直线传播,在如图所示的光现象中,由于光的直线传播形成的是(  ) A.游戏-手影 B.美女正妆 C.筷子“弯折” D.放大镜看报纸 【答案】A 【详解】A.墙上的手影是手挡住射向墙壁的光出现的,是一种光的直线传播现象,故A符合题意; B.人照镜子,属于平面镜成像,是光的反射,故B不符合题意; C.筷子“弯折”是筷子反射的光经过水面时发生了折射,故C不符合题意; D.用放大镜看报纸是凸透镜成像,属于光的折射,故D不符合题意。 故选A。 6.(2024·青海西宁·一模)如图所示,小明用同一个相机给同一个古塔先后拍了两张照片,当他拍完第一张照片甲后,应该 (选填“靠近或“远离”)古塔,并把镜头 (选填“伸长”或“缩短”),才能清晰地拍摄到第二张照片乙。 【答案】 靠近 伸长 【详解】[1]小明用同一个相机给同一个古塔先后拍了两张照片,当他拍完第一张照片甲后,如图乙所示,是近景图,应该靠近古塔。 [2]根据凸透镜成像规律可知,物体靠近,像变远,故需要伸长镜头。 7.(2024·青海·三模)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。 8.(2024·江苏扬州·一模)在探究凸透镜成像规律的实验中: (1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;实验前应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上; (2)实验操作过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ; (3)由于实验时间较长,蜡烛变短,应该将光屏向 (选填“上”或“下”)方调节才能使像成在光屏中央; (4)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。 【答案】(1) 10.0 主光轴 (2) 放大 投影仪 (3)上 (4)远视 【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,所以凸透镜的焦距是 [2]为了使像成在光屏中央,实验前应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。 (2)[1][2]实验操作过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示,此时 成倒立、放大的实像,应用于投影仪。 (3)由于实验时间较长,蜡烛变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,光屏上的像会向上移动,此时应该将光屏向上方调节才能使像成在光屏中央。 (4)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明该眼镜对光线具有会聚作用,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像。 9.(2024·山东威海·一模)请根据图甲所示光路,在线框内画出一个适当的透镜,小明患有近视,他能清晰得看到近处物体S,请完成图乙中的光路。 【答案】 【详解】图甲中右侧折射光线与入射光线比较发散一些,说明该透镜对光有发散作用,该透镜是凹透镜,如图所示: 近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体,近视眼的晶状体太厚,使像成在视网膜的前方,如图所示: 10.(2024·四川内江·三模)如图所示,请画出光源S发出的三条光线通过凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】凸透镜对三条特殊光线的折射特点是:平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后折射光线过焦点;过光心的光线传播方向不变;过焦点的光线折射后平行于主光轴,如图所示: 11.(2024·新疆昌吉·模拟预测)物理小组的同学们利用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材进行探究“凸透镜成像特点”的实验。 (1)实验中为了使烛焰的像成在光屏中央,要让烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 。 (2)当烛焰、凸透镜、光屏在光具座标尺上的位置如图所示时,光屏上出现清晰的像,应用这一原理的是 ___________。 A.照相机 B.投影仪 C.放大镜 (3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了; ①小明为了使光屏上再次得到清晰的像,应调整光屏向 移动(选填“左”或“右”)。 ②小芳不移动光屏,她将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像也变清晰了,则该眼镜片是 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。 (4)小明发现,当蜡烛火焰向左飘动时,它的像飘动方向向 (填“左”或“右”)。 【答案】(1)同一高度 (2)A (3) 左 近视 (4)右 【详解】(1)要使烛焰的像能成在光屏的中心,就要调整烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度上。 (2)由图可知此时物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,在光屏上能成倒立、缩小的实像,应用于照相机。 故选A。 (3)[1]把蜡烛向左移动一小段距离,此时物距增大,根据凸透镜成像规律可知像距减小,故应调整光屏向左移动。 [2]若不移动光屏,应使光线发散一些,所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜,光屏上的像又变清晰,所以该眼镜片是近视眼的镜片。 (4)实验时,当蜡烛的火焰向左摆动,根据“倒立的像”的含义,即上下、左右均相反,则光屏上烛焰的像将向右摆动。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第03讲  透镜及其应用第(8大题型)-备战2025年中考物理举一反三系列(全国通用)
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