第五章 透镜及其应用 复习课件- 2025-2026学年北师大版物理八年级上册

第五章　透镜及其应用复习 一、选择题(每小题4分,共40分) 1.单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜 组,如图所示透镜组中属于凹透镜的是 ( ) A.①　　　    B.②　　　    C.③　　　    D.④     B     解析　中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜,中间薄、边缘厚的 透镜叫凹透镜,图中②是凹透镜,故选B。 2.【新特色·中华优秀传统文化】(2025重庆月考)公元前2世 纪,西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以 向日,以艾承其影,则火生”,其描述的现象如图所示,下列说法 正确的是 ( )     B     A.“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 C.“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的影子 D.“则火生”是因为冰透镜能反射太阳光 解析　由图可知,该透镜对光有会聚作用,属于凸透镜,故A错 误。“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光,让太阳光平行 于凸透镜的主光轴照到凸透镜上,故B正确。凸透镜能将平行 光会聚在焦点处,所以“以艾承其影”中的“影”指冰透镜 会聚的光,故C错误。“则火生”是因为冰透镜是凸透镜,能 会聚光,从而将太阳光的能量集中,产生高温,引燃艾草,故D错 误。 3.(2024山东菏泽中考)小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房, 发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是 ( ) A.老花镜对光有会聚作用 B.电影放映机的成像原理与该成像原理相同 C.老花镜不能当放大镜使用 D.爷爷远视眼是因为晶状体变厚了     A     解析　老花镜是凸透镜,对光有会聚作用,故A正确。物距大 于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用是照相机而 非电影放映机,故B错误。物距小于一倍焦距时,凸透镜成正 立、放大的虚像,应用是放大镜,故C错误。远视眼是因为晶 状体变薄,折光能力变弱,成像在视网膜后,故D错误。 4.(2024山东沂州月考)将一张画有箭头的纸条放在圆柱形空 杯后方一定距离处,透过空杯观察到如图甲所示的情景。向 杯中倒入适量水后,透过水杯观察到的箭头如图乙所示。关 于此现象下列说法正确的是( )     D     A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜 B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同 C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像 D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像 解析　圆柱形水杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄的特 征,相当于一个凸透镜,故A错误。看到这个方向改变的箭头 是放大的,即物体成倒立放大的像,根据凸透镜成像规律可知, 该像为实像,与投影仪的成像原理相同,故B、C错误。根据凸 透镜成像规律可知,当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实 像,所以改变纸条的位置透过水杯可能看到缩小的像,故D正 确。 5.(2024江苏常州中考改编)《重庆市消防条例》规定:2023年 7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢。一 旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别, 电梯将停止运行并发出声、光警报。某次警报时,摄像头凸 透镜成像的像距为10.1 mm,则凸透镜的焦距可能为( ) A.5 mm　    B.10 mm　　   C.15 mm　    D.20 mm     B     解析　摄像头凸透镜成倒立缩小的实像,物距大于二倍焦距, 像距大于一倍焦距且小于二倍焦距,所以2f>10.1 mm>f,10.1 mm>f>5.05 mm,故选B。 6.【新课标·科学思维】昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜(如 图所示),盒盖到盒底的距离为10 cm,利用凸透镜能成正立、 放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中,小明 不小心把盒盖上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒,老师分 别给他提供了焦距为4 cm、8 cm、10 cm和12 cm的凸透镜各 一个,他应该选择 ( )       D     A.焦距为4 cm的凸透镜 B.焦距为8 cm的凸透镜 C.焦距为10 cm的凸透镜 D.焦距为12 cm的凸透镜 解析    盒盖处安装凸透镜,盒底处有昆虫,要使凸透镜成正立 放大的像,即作放大镜使用时,物距应小于焦距,此时物距是10 cm,所以选择焦距为12 cm的凸透镜。 7.【新课标·科学思维】(2024陕西西安工大附中期末,★★☆) 如图是小榕在实践活动中用带抽屉的纸盒和凸透镜自制的简 易投影仪,将手机放入抽屉中,通过推拉抽屉,能将手机上的画 面放大投影到白墙上。下列说法正确的是 ( )        A.手机到凸透镜的距离应大于凸透镜的二倍焦距 B.选择的凸透镜焦距越小,墙上的像也一定越小 C.要使墙上的像变大,应减小手机与凸透镜间的距离 D.若要在墙上正常阅读手机内容,手机应如图所示正立放置 答案　C 解析　由投影仪成像特点知,物距大于一倍焦距小于二倍焦 距,像距大于二倍焦距,所以手机到透镜的距离为大于一倍焦 距小于二倍焦距,故A错误。凸透镜成像的大小与物距和像距 等因素有关,只改变凸透镜的焦距无法确定墙上的像的大小 变化,故B错误。要使墙上的像变大,根据凸透镜成实像的规 律可知,应减小物距,即减小手机到凸透镜的距离,故C正确。 由于投影仪成倒立、放大的实像,所以若要在墙上正常阅读 手机内容,手机应倒立放置,故D错误。 8.【新课标·科学思维】(2025江苏盐城月考)将凸透镜正对太 阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,如图所示,这时 光斑到凸透镜的距离为5 cm。若凸透镜靠近纸的过程中光斑 一直变大,则该凸透镜的焦距 ( )     C     A.一定小于5 cm B.一定等于5 cm C.一定大于5 cm D.可能小于5 cm,也可能大于5 cm 解析　根据题意可知,由于光斑到凸透镜的距离为5 cm时,纸 上呈现一个并非最小的光斑,所以凸透镜的焦距f≠5 cm;若凸 透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,说明凸透镜的焦点在光 斑之后,因此f一定大于5 cm,故C符合题意。 9.【新课标·科学探究】(2024山东泰安中考)在“探究凸透镜 成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如 图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说 法中 ( ) ①该凸透镜的焦距为20 cm ②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同 ③将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像 ④将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像 A.只有①③正确　　　    B.只有④正确 C.只有②④正确　　　    D.只有③④正确 答案　D 解析　由图可知,此时的物距等于像距,为20.0 cm,成的是倒 立、等大的实像,则20.0 cm=2f,故f=10.0 cm,故①错误。将蜡 烛放在d点时,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,与放大镜 的原理相同,故②错误。凸透镜成实像时,物距增大,像距减小, 像变小,将蜡烛由b点移至a点时,物距增大,像距减小,像变小, 移动光屏,可在光屏上成更小的像,故③正确。将蜡烛放在c 点,物距为50.0 cm-35.0 cm=15.0 cm,物距大于一倍焦距小于 二倍焦距,可在光屏上成倒立、放大的像,故④正确。故选D。 10.(2024天津中考)(多选)在用一凸透镜研究其成像的规律时, 某同学得到的部分实验信息如表所示。根据表中信息判定下 列说法正确的是     ( ) 实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 倒立、放大、实像 30 A.第1次实验的像距为20 cm B.第2次实验成倒立、缩小的实像 C.第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D.若物距是12 cm,物体通过透镜所成的像是虚像 答案　AB 解析　由表中数据可知,当物距为20 cm时,成倒立、等大的实 像,则物距等于二倍焦距,即f=10 cm;此时像距等于物距,也为2 0 cm,故A正确。当物距为30 cm 时,物距大于二倍焦距,所以 此时成倒立、缩小的实像,故B正确。当物距为15 cm时,物距 大于一倍焦距小于二倍焦距,所以此时成倒立、放大的实像, 其应用是幻灯机或投影仪,而照相机是根据物距大于二倍焦 距时,成倒立、缩小实像的原理制成的,故C错误。若物距是 12 cm,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,则此时成倒立、放 大的实像,故D错误。 二、填空题(每空2分,共20分) 11.【新特色·环境保护】(2025河南周口模拟)在某野外生存 探险节目中,探险者利用一个装水的气球成功将干燥的树叶 点燃。这是由于装水的气球对太阳光有_______作用,在调 整水球的位置时,应使________位于树叶处。 　小亮点     　会聚     解析　装水的气球相当于凸透镜,因为凸透镜对光有会聚作 用,所以在野外用它可以将干燥的树叶点燃。由于凸透镜焦 点(即小亮点)处的温度很高,故在调整水球的位置时,应使小 亮点位于树叶处。 12.【新课标·物理观念】(2024陕西西安陕师大附中期中)为 判别直径相同的两透镜的类型,小明分别将它们正对太阳,把 一张纸放在它们的下方,在纸上得到相应的光斑,透镜与光斑 的大小如图所示。其中形成甲光斑的_______(选填“一 定”“可能“或“一定不”,下同)是凸透镜,形成乙光斑的 ______是凹透镜。 可能     　一定     解析    甲光斑的直径小于透镜的直径,说明该透镜对光有会 聚作用,故一定为凸透镜;乙光斑的直径大于透镜的直径,因为 凹透镜对光有发散作用,光斑直径一定大于透镜直径;另外,虽 然凸透镜对光有会聚作用,但光会聚后仍继续传播,故光斑仍 可以大于透镜直径,则形成乙光斑的可能是凹透镜,也可能是 凸透镜。 13.(2024四川宜宾中考)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。 　丁     　乙     解析    近视眼是晶状体太厚,导致折光能力太强,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,应佩戴凹透镜进行矫正,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;图 丁成正立缩小的像,是凹透镜,因此应佩戴丁图的眼镜进行矫 正。 14.【跨生物·水黾】(2024山东威海中考)摄影爱好者拍摄到 “站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形 变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所 示,此时“形变的水”相当于________(填光学元件名称); 当水黾游到水浅的地方,暗影面积会_______(选填“变小” “不变”或“变大”)。        　变小     　凹透镜     解析　“站”在水面上的水黾使水面发生了形变,水面下凹, 此时“形变的水”相当于凹透镜,对光有发散作用,所以看到 水底有带“光环”的暗影。根据几何知识可知,当水黾游到 水浅的地方,水面下光传播的距离减小,折射角度不变,暗影面 积会变小。 15.(2025黑龙江齐齐哈尔月考)如图所示是小伟通过实验得到 的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦 距是________cm;当物距为12 cm时的成像特点可应用于 _________(填写一种生活中的物品)。   投影仪         10     解析　由图像可知,当像距与物距相等时,物距为20 cm=2f,因 此凸透镜的焦距为10 cm。由凸透镜的成像规律可知,当物体 到凸透镜的距离为12 cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距, 成倒立放大的实像,这种成像特点的应用是投影仪。 三、作图题(每小题5分,共10分) 16.(2023甘肃武威凉州月考)请在图中完成透镜的光路图。     解析　通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平 行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;如解析图甲所 示。延长线过另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后将平行于 主光轴;过凹透镜光心的光线传播方向不改变。据此完成透 镜的光路图;如解析图乙所示。   易错警示　实际光线必须用实线,且加箭头表示光的传播方向,辅助线必须用虚线,否则不得分。 17.如图所示,M'N'为MN通过凸透镜成的像,请通过作图法确定 凸透镜的光心O、凸透镜位置并标明焦点F。(保留作图痕迹)   解析　根据透镜的特殊光线“过光心的光线经透镜后传播方 向不改变”规律可知,连接M、M'与主光轴相交的点就是透镜 的光心O。在O点画出凸透镜,根据“平行于主光轴的光线经 凸透镜折射后将过焦点”的特点可知,从M点画出平行于主光 轴的光线,与透镜相交于一点,这个点与M'的连线与主光轴的 交点就是凸透镜的焦点F,再根据对称法作出另一侧的焦点。 如图所示。   特别提醒　在凸透镜成像作图时,光从物体发出,在实像处相交或反向延长线交于虚像处。 四、实验探究题(第18题15分,第19题15分,共30分) 18.(2023广东中考)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续 深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材 后如图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像。 凸透镜编号 焦距/cm 直径/cm ① 5 3.5 ② 5 4.5 ③ 10 4.5 ④ 15 4.5   (1)光屏上的像是实像还是虚像?_______。 (2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 ______调节可以使烛焰的像移到光屏中央。 (3)小明选的凸透镜焦距为________cm。 (4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光 屏上仍可观察到清晰的像,如图丙所示,则小明看到的像应是 _______(选填字母)。     D         10     　上     　实像       (5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有 关。若要验证其猜想,则可在表中选取编号为_______两个 凸透镜进行实验验证。 　①②     解析    (1)实像可以用光屏承接,故光屏上的像是实像。 (2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时烛焰的像 在光屏的上方,根据过光心的光线传播方向不变可知,此时将 蜡烛向上调节可以使烛焰的像移到光屏中央。 (3)由图甲可知,u<v,且烛焰成实像,说明2f<u<f,v>2f,则2f>15 cm>f,30 cm>2f,即15 cm>f>7.5 cm,由表中数据可知,小明选的 凸透镜焦距为10 cm。 (4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光 屏上仍可观察到清晰的像,如图丙所示,此时物距大于像距,根 据凸透镜的成像规律可知,此时成倒立缩小的实像,小明看到 的像应是D。 (5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关, 根据控制变量法可知,小明选取的凸透镜焦距应相同,凸透镜 的直径不同,由表中数据可知,若要验证其猜想,可在表中选取 编号为①②的两个凸透镜进行实验验证。 易错警示　凸透镜成倒立的实像指的是像的上下、左右均与物体相反。 19.某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹 等器材制成形状可改变的水透镜进行以下探究实验,装置如 图甲所示。 (1)在探究“凸透镜对光的作用”时,先在两个透明长方体玻 璃容器中喷入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜制成水透镜,再 将其放在两个玻璃容器之间,如图甲所示。让一束光沿箭头 方向射入玻璃容器,经水透镜折射后光将_______(选填“偏 离”或“偏向”)主光轴。如果此时再向水透镜中注水,改变 水透镜的凸起程度,折射光偏折的程度将_______(选填“改 变”或“不改变”),上述实验在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的 目的是____________。 　显示光路     　改变     　偏向     (2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方(像未画出),为使像成 在光屏中央,应将水透镜_______(选填“向上”或“向下”) 移动。 　向下     (3)保持水透镜的形状不变,依次改变蜡烛的位置,并移动光屏 呈现清晰的像,记录数据如表所示: 次数 1 2 3 4 5 物距/cm 30.0 15.0 10.0 7.5 6.0 像距/cm 6.0 7.5 10.0 15.0 30.0 根据表中数据可推断此水透镜的焦距为______cm,推断的依据是________________________________________________。 (4)当光屏上出现清晰像时,如果再向水透镜中注水,水透镜的 形状会变化,凸起程度会变大,像会变模糊。为使光屏上的像 变清晰,此时可在蜡烛和水透镜之间放一块度数合适的______ (选填“近视”或“老花”)镜片。 　近视      　物距等于像距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像     5.0     解析    (1)由图可知,注水的橡皮膜相当于一个凸透镜,凸透镜 对光有会聚作用,经透镜折射后折射光将向主光轴方向偏折; 凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关,用注射器 向橡皮膜中注水,改变水透镜的凸起程度,则折射光偏折的程 度会发生改变。在玻璃容器中充入蚊香烟雾,当光照到烟雾 时,会发生漫反射现象,所以我们可以从各角度看到光的路径。 (2)根据过光心的光传播方向不改变,像在光屏的上方,为使像 成在光屏的中心位置,应将凸透镜向下移动。 (3)由第3组数据可知,物距u=10.0 cm时,像距v=10.0 cm,此时成 倒立、等大的实像,故水透镜的焦距f= u= ×10.0 cm=5.0 cm。 (4)用注射器向水透镜里加水,使凸透镜变凸,由于凸透镜折射 能力变强,所以像将靠近透镜,像距变小,此时光屏上的像变模 糊,相当于像成在视网膜前,是近视眼的成因;要在光屏上得到 清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动,或者在蜡烛与凸透 镜之间再加上一个适当的凹透镜,对光起发散作用,使像成在 原来的位置。 $$