第5节 透镜的应用（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）2024八年级上册

第四章光现象 第五节 透镜的应用 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：眼睛和眼镜 2 知识点2生活中的透镜 5 【巩固训练】 8 【学习目标】 1.了解眼睛的简单构造和眼睛视物、矫正的原理。 2.了解放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器的用途。 3.知道透镜成像在放大镜、显微镜和望远镜中的应用。 4.能为我国在观察外太空方面的成就感到自豪。 教学重点： 1. 对比照相机,了解眼睛的简单构造和眼睛视物的原理。 2. 知道近视眼的成因和矫正方法。 3. 知道远视眼的成因和矫正方法. 教学难点： .放大镜、显微镜和望远镜的成像原理及用途 2.体会实像和虚像的区别. 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一.眼睛和眼镜 1.眼睛看到物体的过程 眼睛的主要结构有：角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。物体发出的光经过眼球转化为神经信号传输给大脑，我们就看到了物体，如图所示。 。 2.正常眼睛的调节 正常眼睛无论是眺望远景，还是查看近物，都能看清楚。也就是说，不管物距变大还是变小，眼睛都能将像清晰地成像在视网膜上，物距发生变化时，像距（视网膜和晶状体间的距离）未变，这是因为眼睛能通过睫状体改变晶状体的形状，进而改变晶状体对光线的偏折能力，即改变了晶状体的焦距。使不同远近的物体都能在视网膜上成清晰的像。 看远处物体 看近处物体 睫状体 放松 收缩 晶状体 变薄 变厚 对光的偏折能力 变弱 变强 成像原理图 3.远点、近点和明视距离 （1）远点：眼睛的调节是有限度的。当睫状体完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，此时能够看清的最远点极限叫做远点。正常人的眼睛的远点理论上在无限远处。 （2）近点：当睫状体极度紧张时（用力看近处物体），晶状体变得最厚，晶状体表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常人的眼睛的近点在离眼睛大约10cm的地方。 （3）明视距离：在合适照明条件下，正常眼睛观察近处物体最清晰而不疲劳的距离大约为25cm，这个距离叫做明视距离。为预防近视眼，读书、写字时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右。 知识点02 近视眼和远视眼 近视眼 远视眼 视觉特征 近处清晰，远处模糊 远处清晰，近处模糊 形成原因 晶状体太厚，折光能力太强 晶状体太薄，折光能力太弱 眼球在前后方向上太长 眼球在前后方向上太短 成像位置 在视网膜前方 在视网膜后方 成像光路 矫正镜片 凹透镜 凸透镜 巧记规律 近前远后，近凹后凸 例1 ．如图，小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时，把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着，他再将光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是　　 A．周老师是近视眼，戴凹透镜 B．周老师是近视眼，戴凸透镜 C．周老师是远视眼，戴凹透镜 D．周老师是远视眼，戴凸透镜 变式1-1 如图为眼睛观察远处物体时的光路。可知这是　　 A．近视眼，应戴凸透镜矫正 B．近视眼，应戴凹透镜矫正 C．远视眼，应戴凸透镜矫正 D．远视眼，应戴凹透镜矫正 变式1-2 近视眼激光矫正手术是临床常用的矫正近视的手术，使用的是准分子激光，它是一种能够精确聚焦和控制的紫外线光束，是冷光源，不会产生热量，其切削精度非常高，每个光脉冲切削深度为。在电脑控制下依据近视度数，指挥激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上，在角膜中心削出一个光滑的平面，使角膜曲率变平，矫正原有屈光误差，使患者看到清晰的物体。以下说法正确的是　　 A． B．近视眼是因为晶状体的会聚能力变弱，使像成在视网膜后 C．手术后晶状体和角膜构成的凸透镜的焦距变大 D．准分子激光可以使被照物体发热 知识点二 生活中的透镜 ——放大镜、投影仪和照相机 1.放大镜 （1）根据u<f时的成像规律做成的凸透镜，实质是一个短焦距凸透镜。 （2）使用使用放大镜时，放大镜应置于物体和眼睛之间，物体离凸透镜较近，眼睛要透过放大镜来观察物体。 （3）成像特点：成正立、放大的虚像；像距大于物距；像与物位于凸透镜的同侧。 2. 投影仪 利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理制成。 （1）结构 ①投影仪的镜头相当于一个凸透镜； ②平面镜的作用：改变光路； ③螺纹透镜的作用：聚光； ④屏幕相当于光屏。 （2）成像特点 ①投影仪（或幻灯机）成倒立、放大的实像； ②像距大于物距。投影片离镜头越近，在屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越远。 ③像与物位于凸透镜的异侧。 【深度理解】（1）投影仪工作时，物距小于像距。 （2）为了让天花板上成的像看起来是“正立”的，投影片要倒着插。 3.照相机 （1）结构 ①镜头：由一组透镜组成， 它们组合在一起相当于一个凸透镜 ， 起到成像的作用； ②胶片：相当于光屏； ③快门：控制曝光时间等； ④光圈：控制进光量的多少 、控制景深； ⑤调焦环：调节镜头焦距。 （2）工作原理及成像特点 ①照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片或影像传感器相当于光屏。 ②来自远处物体的光（u>2f）经过照相机的镜头后会聚在胶片或影像传感器上，形成一个倒立、缩小的实像。且物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 ③物体靠近，把镜头往前伸，像距变大；物体远离，把镜头往后缩，像距变小。 现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。 数码照相机用电荷耦合器件作为感光元件代替胶片，把光信号转换成电信号，记录物体(人或景物)的像。 例2 ．如图是一张九年级学生的创意毕业照，利用视觉错位一次拍照而成。关于拍摄过程下列说法正确的是（　　） A．手通过镜头成的是正立放大的虚像 B．学生通过镜头成的倒立缩小的实像 C．学生和手到照相机镜头的距离相同 D．若撤走手，这群学生的像将会变大 变式2-1 如图是用手机现场拍摄的两张照片（摄像头焦距不变），手机摄像头的镜头相当于一个　凸透　 镜，拍摄图乙照片比拍摄图甲照片摄像头离景物　近　 （选填“远”或“近”）些，两次拍摄时，景物所成实像的像距都是　大于一倍焦距小于二倍焦距　 （填与焦距之间的关系）。 变式2-2 小明用两个粗细相差不多的纸筒M、N、焦距为f的凸透镜、半透明薄膜制作模型照相机，如图所示。 （1）薄膜相当于 　光屏　 的作用，它应蒙在图中纸筒N的 　左　 端。 （2）通过调节，使薄膜位于凸透镜的 　f～2f　 （选填“f～2f”或“2f”）范围内，可在薄膜上看到远处景物清晰倒立的像，像是 　缩小　 （选填“缩小”或“放大”）的。 （3）要在薄膜上看到近处景物清晰的像，小明的操作是 　使半透明薄膜远离凸透镜　 。 【巩固训练】 .1．手机的镜头相当于一个凸透镜，拍摄花朵照片时的情景如图所示。若想拍摄完整的花朵照片，下列操作快捷可行的是（　　） A．手机远离花朵 B．手机靠近花朵 C．减少曝光时间 D．增加曝光时间 2．放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，那么应采取的措施是（　　） A．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些 B．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些 C．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些 D．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些 3．如图所示，小明把放大镜放在眼睛和花朵之间合适的位置，观察到花朵清晰的放大的像，他前后适当移动放大镜的位置继续观察，下列说法正确的是（　　） A．向靠近花朵的方向移动，看到花朵的虚像并且变大 B．向靠近花朵的方向移动，看到花朵的实像并且变小 C．向远离花朵的方向移动，看到花朵的虚像并且变大 D．向远离花朵的方向移动，看到花朵的实像并且变小 4．透镜在生活中的应用十分广泛，下列调节方法正确的是（　　） A．使用照相机时，先拍全身照，再拍半身照，将照相机远离人 B．使用投影仪时，显示的画面太大，只需将投影仪向前移动 C．使用放大镜时，为了看到更大的像，适当增大放大镜与物体的距离 D．人脸识别解锁时，人脸离锁越近，拍得的像越小，更容易解锁成功 5．小明做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到那支笔，如图所示把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（　　） A．先成虚像，后成实像 B．笔尖一直变长变大 C．到某一位置，笔尖突然改变方向 D．笔尖先变长，后变短 6．已知一个发光棒高2cm，凸透镜的焦距为5cm。如果把发光棒放在凸透镜前的某个位置，能成一个4cm高的像，物体离凸透镜的距离（即物距u）范围是（　　） A．u＜5cm B．5cm＜u＜10cm C．u＞10cm D．u＜5cm或5cm＜u＜10cm 7．一束平行光垂直照射在凸透镜的镜面上，在镜后8cm处光屏上形成了一个小亮点，若用此凸透镜作幻灯机镜头，则幻灯片应插在离凸透镜　8cm＜u＜16cm　 范围内。 8．如图所示，小明拍完全班毕业照合影后，想拍一张单身照。若小明不动，摄影应采取的方法是使相机　靠近　 （靠近/远离）他，同时镜头　向外　 （向外/向内）缩。若此时相机的镜头伸缩装置损坏，导致镜头卡住不能动，摄影师可以在镜头前加一个合适度数的　远视　 （近视/远视）眼镜的镜片。 9．如图所示是用蜡烛完成的两个光学实验。甲为小孔成像示意图，小孔成像的原理与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理　不同　 （选填“相同”或“不同”）。图乙是用蜡烛“探究凸透镜成像的规律”，当将器材按图中的位置摆放时，恰能在光屏上得到一个清晰的像（像未画出），这个像是　放大　 （选填“放大”或“缩小”）的，生活中的　投影仪　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是利用该成像特点制成的；随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会　向上方移动　 （选填“向上方移动”“向下方移动”或“仍在原来的位置”）。 10．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后，应该 　靠近　 （选填“靠近”或“远离”）古塔，并把镜头 　伸长　 （选填“伸长”或“缩短”），才能清晰地拍摄到第二张照片。 11．如图所示，若要增大屏幕上的像，则像距要增大，屏幕固定时投影仪要向 　右　 （“左”或“右”）移；同时物距要减小，镜头要向 　下　 （“上”或“下”）调。投影仪上的平面镜的作用是 　改变光的传播方向　 ，使像成在屏幕上，不改变像的大小。 12．如图所示，生物老师在课上用幻灯片向大家展示“节肢动物”的图片，插好幻灯片后，要将屏幕上图片调大，这时应使幻灯机的镜头 　靠近　 （选填“远离”或“靠近”）底片，放大后，老师发现屏幕上的图片偏左，此时应将底片向 　左　 （选填“左”或“右”）移。 13．琥珀是松柏科植物的树脂滴落，　凝固　 （填物态变化名称）成松香，经观察加热松香的过程中松香逐渐变软，属于 　非晶体　 （填“晶体”或“非晶体”）。松香掩埋在地下千万年石化形成琥珀。如图所示，是一颗极为珍贵的昆虫琥珀，我们看到的昆虫，是由光发生 　折射　 现象而产生的虚像，使用相机拍摄记录时，若要看到昆虫身体的细微之处，相机镜头应该 　向外伸　 （向外伸/向内缩）。 14．如图所示，放大镜到图片之间的距离为物距，从甲图到乙图的过程中，所成的 　虚　 （选填“虚”或“实”）像变大，这是 　增大　 （选填“增大”或“减小”）物距的结果。 15如图所示为甲、乙两人分别戴着眼镜清晰看到前方物体S1和S2的光路图，则（　　） A．甲为近视眼，眼镜使清晰像后移到视网膜上 B．甲为远视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 C．乙为近视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 D．乙为远视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 16.学生近视后可采用角膜塑形镜（俗称OK镜）进行矫正，矫正原理如图所示。通过OK镜矫正前后，人眼折光系统的焦距变化正确的是（　　） A．焦距增大 B．焦距先增大后减小 C．焦距减小 D．焦距先减小后增大 17.现代生活，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。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 18.如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是（　　） A．图②能够说明远视眼的成像原理，图③给出了远视眼的矫正方法 B．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法 C．图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法 D．图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法 19.同学们用盛水的矿泉水瓶模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小。如图甲所示，他们将盛水的矿泉水瓶正对太阳，上下移动白纸，直到白纸上出现最细的亮线，估测亮线到瓶子侧壁的距离d。正常水瓶做实验时，d约为8厘米；把水瓶挤压成如图乙所示后测得d为13厘米；把水瓶挤压成如图丙所示后测得d为5厘米。则以下判断正确的是（　　） A．乙模拟的是远视眼，实验可得远视眼的焦距比正常时大 B．乙模拟的是近视眼，实验可得近视眼的焦距比正常时大 C．丙模拟的是远视眼，实验可得远视眼的焦距比正常时小 D．丙模拟的是近视眼，实验可得近视眼的焦距比正常时大 20.关于近视和远视的成因如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲为近视眼，可配戴凹透镜矫正 B．乙为近视眼，可配戴凸透镜矫正 C．甲为远视眼，可配戴凸透镜矫正 D．乙为远视眼，可配戴凹透镜矫正 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章光现象 第五节 透镜的应用 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：眼睛和眼镜 2 知识点2生活中的透镜 5 【巩固训练】 9 【学习目标】 1.了解眼睛的简单构造和眼睛视物、矫正的原理。 2.了解放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器的用途。 3.知道透镜成像在放大镜、显微镜和望远镜中的应用。 4.能为我国在观察外太空方面的成就感到自豪。 教学重点： 1. 对比照相机,了解眼睛的简单构造和眼睛视物的原理。 2. 知道近视眼的成因和矫正方法。 3. 知道远视眼的成因和矫正方法. 教学难点： .放大镜、显微镜和望远镜的成像原理及用途 2.体会实像和虚像的区别. 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一.眼睛和眼镜 1.眼睛看到物体的过程 眼睛的主要结构有：角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。物体发出的光经过眼球转化为神经信号传输给大脑，我们就看到了物体，如图所示。 。 2.正常眼睛的调节 正常眼睛无论是眺望远景，还是查看近物，都能看清楚。也就是说，不管物距变大还是变小，眼睛都能将像清晰地成像在视网膜上，物距发生变化时，像距（视网膜和晶状体间的距离）未变，这是因为眼睛能通过睫状体改变晶状体的形状，进而改变晶状体对光线的偏折能力，即改变了晶状体的焦距。使不同远近的物体都能在视网膜上成清晰的像。 看远处物体 看近处物体 睫状体 放松 收缩 晶状体 变薄 变厚 对光的偏折能力 变弱 变强 成像原理图 3.远点、近点和明视距离 （1）远点：眼睛的调节是有限度的。当睫状体完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，此时能够看清的最远点极限叫做远点。正常人的眼睛的远点理论上在无限远处。 （2）近点：当睫状体极度紧张时（用力看近处物体），晶状体变得最厚，晶状体表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常人的眼睛的近点在离眼睛大约10cm的地方。 （3）明视距离：在合适照明条件下，正常眼睛观察近处物体最清晰而不疲劳的距离大约为25cm，这个距离叫做明视距离。为预防近视眼，读书、写字时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右。 知识点02 近视眼和远视眼 近视眼 远视眼 视觉特征 近处清晰，远处模糊 远处清晰，近处模糊 形成原因 晶状体太厚，折光能力太强 晶状体太薄，折光能力太弱 眼球在前后方向上太长 眼球在前后方向上太短 成像位置 在视网膜前方 在视网膜后方 成像光路 矫正镜片 凹透镜 凸透镜 巧记规律 近前远后，近凹后凸 例1 ．如图，小华同学在做探究“凸透镜成像规律”实验时，把周老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上烛焰的像变模糊了。接着，他再将光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于周老师的眼睛和眼镜说法正确的是　　 A．周老师是近视眼，戴凹透镜 B．周老师是近视眼，戴凸透镜 C．周老师是远视眼，戴凹透镜 D．周老师是远视眼，戴凸透镜 【答案】 【解答】解：将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明延迟成像了，故放置的是使光线发散的凹透镜，这种眼镜是用来矫正近视眼的。 故选：。 变式1-1 如图为眼睛观察远处物体时的光路。可知这是　　 A．近视眼，应戴凸透镜矫正 B．近视眼，应戴凹透镜矫正 C．远视眼，应戴凸透镜矫正 D．远视眼，应戴凹透镜矫正 【答案】 【解答】解：根据图示可知，来自远处点的光经晶状体（凸透镜）成像在视网膜前，说明这是近视眼的光路原理图，要矫正近视眼，需要利用凹透镜对光的发散作用，在近视眼睛前面放一个凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上，故应戴凹透镜矫正近视眼，故正确。故选：。 变式1-2 近视眼激光矫正手术是临床常用的矫正近视的手术，使用的是准分子激光，它是一种能够精确聚焦和控制的紫外线光束，是冷光源，不会产生热量，其切削精度非常高，每个光脉冲切削深度为。在电脑控制下依据近视度数，指挥激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上，在角膜中心削出一个光滑的平面，使角膜曲率变平，矫正原有屈光误差，使患者看到清晰的物体。以下说法正确的是　　 A． B．近视眼是因为晶状体的会聚能力变弱，使像成在视网膜后 C．手术后晶状体和角膜构成的凸透镜的焦距变大 D．准分子激光可以使被照物体发热 【答案】 【解答】解：．因为，所以，故错误； ．近视眼的成因是晶状体的会聚能力过强，会聚能力导致远处的物体成像在视网膜的前方，形成近视眼，故错误； ．在角膜中心削出一个光滑的平面，使角膜曲率变平，矫正原有屈光误差，使患者看到清晰的物体，这相当于减小了晶状体和角膜构成的凸透镜的厚度，在凸透镜中，厚度减小会导致焦距变大。因此，手术后晶状体和角膜构成的凸透镜的焦距变大，故正确； ．已知准分子激光是一种冷光源，它不会产生热量。因此，它不会使被照物体发热，故错误。 故选：。 知识点二 生活中的透镜 ——放大镜、投影仪和照相机 1.放大镜 （1）根据u<f时的成像规律做成的凸透镜，实质是一个短焦距凸透镜。 （2）使用使用放大镜时，放大镜应置于物体和眼睛之间，物体离凸透镜较近，眼睛要透过放大镜来观察物体。 （3）成像特点：成正立、放大的虚像；像距大于物距；像与物位于凸透镜的同侧。 2. 投影仪 利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理制成。 （1）结构 ①投影仪的镜头相当于一个凸透镜； ②平面镜的作用：改变光路； ③螺纹透镜的作用：聚光； ④屏幕相当于光屏。 （2）成像特点 ①投影仪（或幻灯机）成倒立、放大的实像； ②像距大于物距。投影片离镜头越近，在屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越远。 ③像与物位于凸透镜的异侧。 【深度理解】（1）投影仪工作时，物距小于像距。 （2）为了让天花板上成的像看起来是“正立”的，投影片要倒着插。 3.照相机 （1）结构 ①镜头：由一组透镜组成， 它们组合在一起相当于一个凸透镜 ， 起到成像的作用； ②胶片：相当于光屏； ③快门：控制曝光时间等； ④光圈：控制进光量的多少 、控制景深； ⑤调焦环：调节镜头焦距。 （2）工作原理及成像特点 ①照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片或影像传感器相当于光屏。 ②来自远处物体的光（u>2f）经过照相机的镜头后会聚在胶片或影像传感器上，形成一个倒立、缩小的实像。且物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 ③物体靠近，把镜头往前伸，像距变大；物体远离，把镜头往后缩，像距变小。 现在的照相机利用光学或电子技术，把倒立的像转变成正立的，便于观察。 数码照相机用电荷耦合器件作为感光元件代替胶片，把光信号转换成电信号，记录物体(人或景物)的像。 例2 ．如图是一张九年级学生的创意毕业照，利用视觉错位一次拍照而成。关于拍摄过程下列说法正确的是（　　） A．手通过镜头成的是正立放大的虚像 B．学生通过镜头成的倒立缩小的实像 C．学生和手到照相机镜头的距离相同 D．若撤走手，这群学生的像将会变大 【答案】B 【分析】（1）照相机的镜头相当于凸透镜，拍照时将物体置于镜头的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大；（3）凸透镜成像时的大小与物距、像距和焦距有关。 【解析】解：AB、照相机的镜头相当于凸透镜，拍照时将物体置于镜头的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故A错误，B正确； C、凸透镜成实像时，物近像远像变大；由图可知，手通过照相机镜头成的像比学生的像大，所以手比学生离镜头更近，故C错误； D、撤走手，没有改变物距、像距和焦距，因此不会改变学生所成像的大小，故D错误。故选：B。 变式2-1 如图是用手机现场拍摄的两张照片（摄像头焦距不变），手机摄像头的镜头相当于一个　凸透　 镜，拍摄图乙照片比拍摄图甲照片摄像头离景物　近　 （选填“远”或“近”）些，两次拍摄时，景物所成实像的像距都是　大于一倍焦距小于二倍焦距　 （填与焦距之间的关系）。 【答案】凸透；近；大于一倍焦距小于二倍焦距。 【分析】物距大于二倍焦距时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立缩小的实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。 【解析】解：摄像头的镜头相当于凸透镜，物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像。析图甲和乙，乙图的像比甲图大，根据凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大，可知，拍摄乙照片比拍摄甲照片摄像头离景物近些。 照相机拍照时像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立缩小的实像。 故答案为：凸透；近；大于一倍焦距小于二倍焦距。 变式2-2 小明用两个粗细相差不多的纸筒M、N、焦距为f的凸透镜、半透明薄膜制作模型照相机，如图所示。 （1）薄膜相当于 　光屏　 的作用，它应蒙在图中纸筒N的 　左　 端。 （2）通过调节，使薄膜位于凸透镜的 　f～2f　 （选填“f～2f”或“2f”）范围内，可在薄膜上看到远处景物清晰倒立的像，像是 　缩小　 （选填“缩小”或“放大”）的。 （3）要在薄膜上看到近处景物清晰的像，小明的操作是 　使半透明薄膜远离凸透镜　 。 【答案】（1）光屏；左；（2）f～2f；缩小；（3）使半透明薄膜远离凸透镜。 【解析】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；为了使成像更清晰，应该将薄膜蒙在纸筒N的左端； （2）当物距大于二倍焦距时，通过调节，使薄膜位于凸透镜的大于一倍小于二倍焦距范围内，可在薄膜上看到景物倒立、缩小的像； （3）根据凸透镜成像的规律可知，物距变小，则像距要变大，要在薄膜上看到更近处景物清晰的像，可采用的方法是使半透明薄膜远离凸透镜。 故答案为：（1）光屏；左；（2）f～2f；缩小；（3）使半透明薄膜远离凸透镜。 【巩固训练】 .1．手机的镜头相当于一个凸透镜，拍摄花朵照片时的情景如图所示。若想拍摄完整的花朵照片，下列操作快捷可行的是（　　） A．手机远离花朵 B．手机靠近花朵 C．减少曝光时间 D．增加曝光时间 【答案】A 【分析】凸透镜成实像时，物远像近像变小。 【解析】解：若想拍摄完整的花朵照片，像变小，像距变小，物距变大，所以手机远离花朵；曝光时间不会影响像的大小。 故选：A。 2．放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，那么应采取的措施是（　　） A．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些 B．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些 C．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些 D．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些 【答案】A 【分析】使屏幕上得到更大的清晰的像，则像距变大，物距变小。 【解析】解：根据凸透镜成像的规律知，像变大，则像距变大，物距变小，应使投影仪 远离屏幕，并把镜头与幻灯片的距离调小一些。 故选：A。 3．如图所示，小明把放大镜放在眼睛和花朵之间合适的位置，观察到花朵清晰的放大的像，他前后适当移动放大镜的位置继续观察，下列说法正确的是（　　） A．向靠近花朵的方向移动，看到花朵的虚像并且变大 B．向靠近花朵的方向移动，看到花朵的实像并且变小 C．向远离花朵的方向移动，看到花朵的虚像并且变大 D．向远离花朵的方向移动，看到花朵的实像并且变小 【答案】C 【分析】根据凸透镜成虚像时，物近像近像变小，物远像远像变大分析回答。 【解析】解：AB、向靠近花朵的方向移动，此时物距减小，根据凸透镜成虚像时，物近像近像变小可知，看到花朵的虚像并且变小，故AB错误； CD、向远离花朵的方向移动，此时物距变大，根据凸透镜成虚像时，物远像远像变大可知，看到花朵的虚像并且变大，故C正确，D错误。 故选：C。 4．透镜在生活中的应用十分广泛，下列调节方法正确的是（　　） A．使用照相机时，先拍全身照，再拍半身照，将照相机远离人 B．使用投影仪时，显示的画面太大，只需将投影仪向前移动 C．使用放大镜时，为了看到更大的像，适当增大放大镜与物体的距离 D．人脸识别解锁时，人脸离锁越近，拍得的像越小，更容易解锁成功 【答案】C 【分析】（1）凸透镜成虚像时，物距小于焦距，物距越大，虚像越大。 （2）凸透镜成实像时，物距大于焦距，物距减小，像距变大，像变大。 【解析】解：A、使用照相机时，先拍全身照，再拍半身照，像变大，像距变大，物距变小，所以应将照相机靠近人，故A错误； B、使用投影仪时，显示的画面太大，应减小像距，增大物距，所以应将投影仪向前移动，同时将投影片远离镜头，故B错误； C、放大镜成正立、放大的虚像，使用放大镜时，为了看到更大的像，适当增大放大镜与物体的距离，故C正确； D、人脸识别系统的原理与照相机相同，人脸识别解锁时，人脸离锁越近，拍得的像越大，更容易解锁成功，故D错误。 故选：C。 5．小明做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到那支笔，如图所示把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（　　） A．先成虚像，后成实像 B．笔尖一直变长变大 C．到某一位置，笔尖突然改变方向 D．笔尖先变长，后变短 【答案】B 【分析】（1）由凸透镜成像的规律可知，当物距在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像； （2）凸透镜成虚像时，物远像远像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物远像近像变小。 【解析】解：装满水的玻璃瓶相当于一个凸透镜； 当笔尖离玻璃瓶较近时，玻璃瓶相当于放大镜，成正立放大的虚像；当笔尖离玻璃瓶较远时（物距大于焦距），成倒立的实像，所以先成虚像，后成实像； 当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，先成虚像后成实像，且虚像是正立的、实像是倒立的，所以到达某一位置时，笔尖会突然改变方向； 凸透镜成虚像时，物远像远像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，笔尖先变长后变短（在水平方向上改变大小）；因为装水的玻璃杯上下粗细相同，所以笔尖在竖直方向上不会改变大小，即不会变粗或变细； 由此可知，不会观察到的现象是笔尖一直变长变大，故B符合题意。 故选：B。 6．已知一个发光棒高2cm，凸透镜的焦距为5cm。如果把发光棒放在凸透镜前的某个位置，能成一个4cm高的像，物体离凸透镜的距离（即物距u）范围是（　　） A．u＜5cm B．5cm＜u＜10cm C．u＞10cm D．u＜5cm或5cm＜u＜10cm 【答案】D 【分析】因为物体高2cm，像高4cm，所以是放大的像，所以像可以是倒立放大的实像，也可以是正立放大的虚像，根据给出的焦距和凸透镜成像规律分析物距的大小。 【解析】解：根据题干条件，已知一个发光棒高2cm，凸透镜的焦距为5cm。如果把发光棒放在凸透镜前的某个位置，能成一个4cm高的像，如果此时所成的像是倒立放大的实像，所以满足：5cm＝f＜u＜2f＝10cm，即5cm＜u＜10cm， 如果是正立放大的虚像，则u＜5cm； 所以，物体离凸透镜的距离（即物距u）范围为u＜5cm或5cm＜u＜10cm，故D正确，ABC错误。 故选：D。 7．一束平行光垂直照射在凸透镜的镜面上，在镜后8cm处光屏上形成了一个小亮点，若用此凸透镜作幻灯机镜头，则幻灯片应插在离凸透镜　8cm＜u＜16cm　 范围内。 【答案】8cm＜u＜16cm 【分析】平行光垂直照射在凸透镜的镜面上，在镜后8cm处光屏上形成了一个小亮点，则凸透镜的焦距是8cm，幻灯机的物距应满足f＜u＜2f。 【解析】解：由题意知，凸透镜的焦距为8cm，幻灯机的物距应满足f＜u＜2f，即8cm＜u＜16cm。 故本题答案为：8cm＜u＜16cm。 8．如图所示，小明拍完全班毕业照合影后，想拍一张单身照。若小明不动，摄影应采取的方法是使相机　靠近　 （靠近/远离）他，同时镜头　向外　 （向外/向内）缩。若此时相机的镜头伸缩装置损坏，导致镜头卡住不能动，摄影师可以在镜头前加一个合适度数的　远视　 （近视/远视）眼镜的镜片。 【答案】靠近；向外；远视 【分析】解答此题应明确以下两点： （1）物体到镜头的距离是物距，底片上能成像，底片和镜头之间的距离是像距；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像减小；物距变小，像距变大，像变大； （2）凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 【解析】解： 摄影师利用照相机对着全体学生拍完合影后，若想再给小明拍一张单身照，即人的像会变大，据物距和像距的变化规律知，此时的像距一定变大，且物距必须减小，所以要减小照相机和小明的距离，即照相机靠近小明，同时将镜头向外伸，增大镜头与胶片之间的距离方可拍出清晰的照片； 相机的镜头伸缩装置损坏，导致镜头卡住不能动，此时像会成在底片的后方，此时应加装一个凸透镜，使光线提前会聚在底片上；远视眼的成因是像成在了视网膜的后方，凸透镜可以矫正远视眼。 故答案为：靠近；向外；远视。 9．如图所示是用蜡烛完成的两个光学实验。甲为小孔成像示意图，小孔成像的原理与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理　不同　 （选填“相同”或“不同”）。图乙是用蜡烛“探究凸透镜成像的规律”，当将器材按图中的位置摆放时，恰能在光屏上得到一个清晰的像（像未画出），这个像是　放大　 （选填“放大”或“缩小”）的，生活中的　投影仪　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是利用该成像特点制成的；随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会　向上方移动　 （选填“向上方移动”“向下方移动”或“仍在原来的位置”）。 【答案】不同；放大；投影仪；向上方移动。 【分析】（1）小孔成像是利用光的直线传播的原理，“潭清疑水浅”中“水浅”是光的折射形成的； （2）根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪； （3）根据过光心的光线传播方向不变分析回答。 【解析】解：小孔成像是利用光的直线传播的原理，“潭清疑水浅”中“水浅”是光的折射形成的，因此两者形成原理不同； 由图乙得，物距小于像距，此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像。生活中的投影仪是利用该成像特点制成的； 乙图中随着蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰在光屏上的像会向上方移动。 故答案为：不同；放大；投影仪；向上方移动。 10．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后，应该 　靠近　 （选填“靠近”或“远离”）古塔，并把镜头 　伸长　 （选填“伸长”或“缩短”），才能清晰地拍摄到第二张照片。 【答案】靠近；伸长 【分析】凸透镜成实像时，物距变化，像距也变化，像的大小也跟着变化，具体规律为：“物近像远像变大”。 【解析】解：用相机拍照时，所成的像是倒立、缩小的实像； 由图知，第一张照片中古塔的像小，第二张照片中古塔的像大，而凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大；所以，要能清晰地拍摄到第二张照片，应将照相机靠近古塔来减小物距，同时把镜头前伸来增大像距。 故答案为：靠近；伸长。 11．如图所示，若要增大屏幕上的像，则像距要增大，屏幕固定时投影仪要向 　右　 （“左”或“右”）移；同时物距要减小，镜头要向 　下　 （“上”或“下”）调。投影仪上的平面镜的作用是 　改变光的传播方向　 ，使像成在屏幕上，不改变像的大小。 【答案】右；下；改变光的传播方向 【分析】（1）投影仪成像的原理：f＜u＜2f，成倒立放大的实像；成实像时，物距减小，像距增大，像变大； （2）平面镜的作用是改变光的传播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。 【解析】解：投影仪成倒立、放大的实像，因此要使屏幕上的像变大，则需要减小物距，增大像距，当屏幕固定时，由图可知投影仪要向右移；物距要减小，镜头要向下调； 投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上，起到改变光的传播方向的作用。 故答案为：右；下；改变光的传播方向。 12．如图所示，生物老师在课上用幻灯片向大家展示“节肢动物”的图片，插好幻灯片后，要将屏幕上图片调大，这时应使幻灯机的镜头 　靠近　 （选填“远离”或“靠近”）底片，放大后，老师发现屏幕上的图片偏左，此时应将底片向 　左　 （选填“左”或“右”）移。 【答案】靠近；左 【分析】凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；过凸透镜光心的光线传播方向不变，据此判断底片的移动方向。 【解析】解：要将屏幕上图片调大，即实像变大，由凸透镜成实像的规律可知，应使像距变大，物距变小，则这时应使幻灯机的镜头靠近底片； 老师发现屏幕上的图片偏左，要使像成在屏幕的中央位置（即像向右移动），根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，此时应将底片向左移动。 故答案为：靠近；左。 13．琥珀是松柏科植物的树脂滴落，　凝固　 （填物态变化名称）成松香，经观察加热松香的过程中松香逐渐变软，属于 　非晶体　 （填“晶体”或“非晶体”）。松香掩埋在地下千万年石化形成琥珀。如图所示，是一颗极为珍贵的昆虫琥珀，我们看到的昆虫，是由光发生 　折射　 现象而产生的虚像，使用相机拍摄记录时，若要看到昆虫身体的细微之处，相机镜头应该 　向外伸　 （向外伸/向内缩）。 【答案】凝固；非晶体；折射；向外伸 【分析】（1）物质从液态变为固态是凝固过程。 （2）晶体和非晶体的区别：晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。 （3）琥珀中间厚边缘薄，形成一个凸透镜，透过透镜看物体，物体射出的光线经过凸透镜折射后进入人的眼睛，属于折射现象。 （4）凸透镜成实像时，物近像远像变大。 【解析】解：（1）琥珀是由柏松树上分泌出来的树脂油变成的固体形成的，这是凝固过程。 （2）树脂油没有固定的熔点，所以树脂油是非晶体。 （3）晶莹剔透的琥珀形成一个凸透镜，昆虫反射出的光线经凸透镜折射后进入人的眼睛，所以我们看到的昆虫属于折射现象。 （4）使用相机拍摄记录时，若要看到昆虫身体的细微之处，则像变大，像距变大，物距变小，相机镜头应该向外伸。 故答案为：凝固；非晶体；折射；向外伸。 14．如图所示，放大镜到图片之间的距离为物距，从甲图到乙图的过程中，所成的 　虚　 （选填“虚”或“实”）像变大，这是 　增大　 （选填“增大”或“减小”）物距的结果。 【答案】虚；增大 【分析】凸透镜成虚像时，物距变大，像距变大，像变大。 【解析】解：根据图示可知，甲、乙中的像都是正立、放大的虚像，此时的物距小于焦距；凸透镜成虚像时，物距变大，像变大，所以从甲到乙是增大物距的结果。 故答案为：虚；增大。 15如图所示为甲、乙两人分别戴着眼镜清晰看到前方物体S1和S2的光路图，则（　　） A．甲为近视眼，眼镜使清晰像后移到视网膜上 B．甲为远视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 C．乙为近视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 D．乙为远视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 【解答】解：图甲表示远视眼矫正，物像落在视网膜的后方，戴凸透镜使清晰像前移到视网膜上。图乙表示近视眼矫正，物像落在视网膜的前方，戴凹透镜使清晰像后移到视网膜上。 故选：B。 16.学生近视后可采用角膜塑形镜（俗称OK镜）进行矫正，矫正原理如图所示。通过OK镜矫正前后，人眼折光系统的焦距变化正确的是（　　） A．焦距增大 B．焦距先增大后减小 C．焦距减小 D．焦距先减小后增大 【解答】解：利用OK镜（角膜塑形镜）进行矫正，根据图示可知，通过镜片及闭眼时眼皮的压力，使角膜的弧度（曲率）改变，从而降低屈光度，达到矫正近视的目的。根据图示可以看出通过OK镜的矫正，使角膜的焦距增大。 故选：A。 17.现代生活，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。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【解答】解：看近处物体时，必须通过睫状肌的收缩作用，使晶状体（双凸透镜状）的凸度增加，使近处的物体像能够落在视网膜上，才能看的清楚。长时间的近距离作业，如读书、写字、看电视、玩游戏机等，使眼睛长时间的调节紧张，导致晶状体过度变凸，不能恢复成原状；严重时使眼球的前后径过长，使远处物体反射来的光线形成的物像，落在视网膜（眼球壁的最内层）的前方，因此不能看清远处的物体，形成近视。需要配戴凹透镜进行矫正。 近视眼的成像图： 近视眼的矫正图： 故图中能正确表示近视成像与矫正方法的是②和④。 故选：B。 18.如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是（　　） A．图②能够说明远视眼的成像原理，图③给出了远视眼的矫正方法 B．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法 C．图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法 D．图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法 【解答】解：图①光线在视网膜后方汇聚，表示成像落在视网膜的后方，因此表示的是远视眼；图②光线在视网膜前汇聚，表示成像落在视网膜的前方，因此表示的是近视眼；图③凸透镜表示远视眼的矫正，图④凹透镜表示近视眼的矫正。可见D正确。 故选：D。 19.同学们用盛水的矿泉水瓶模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小。如图甲所示，他们将盛水的矿泉水瓶正对太阳，上下移动白纸，直到白纸上出现最细的亮线，估测亮线到瓶子侧壁的距离d。正常水瓶做实验时，d约为8厘米；把水瓶挤压成如图乙所示后测得d为13厘米；把水瓶挤压成如图丙所示后测得d为5厘米。则以下判断正确的是（　　） A．乙模拟的是远视眼，实验可得远视眼的焦距比正常时大 B．乙模拟的是近视眼，实验可得近视眼的焦距比正常时大 C．丙模拟的是远视眼，实验可得远视眼的焦距比正常时小 D．丙模拟的是近视眼，实验可得近视眼的焦距比正常时大 【解答】解：由题意可知，乙的焦距比丙的焦距大，所以会聚能力弱，因此乙模拟的是远视眼镜，而丙模拟的是近视眼，由此排除B和C； 乙的焦距比正常大，丙的焦距比正常时小，所以A符合题意，D不符合题意； 故选：A。 20.关于近视和远视的成因如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲为近视眼，可配戴凹透镜矫正 B．乙为近视眼，可配戴凸透镜矫正 C．甲为远视眼，可配戴凸透镜矫正 D．乙为远视眼，可配戴凹透镜矫正 【解答】解：图甲光线在视网膜前会聚，表示成像落在视网膜的前方，因此表示的是近视眼，近视眼用凹透镜矫正； 图乙光线在视网膜后方会聚，表示成像落在视网膜的后方，因此表示的是远视眼，远视眼用凸透镜进行矫正； 所以关于近视和远视的成因说法正确的是A。 故选：A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$