1.5透镜和视觉 讲义-2025-2026学年浙教版八年级上册科学

1.5 透镜和视觉 知识点一、透镜 1.焦距（f ）：焦点到透镜光心的距离 种类 特点 作用 图示 对光的作用 实例 凸透镜 中间厚 边缘薄 会聚作用 放大镜 凹透镜 中间薄 边缘厚 发散作用 近视眼镜 2.主光轴和光心（研究透镜时常用的科学术语） 名称 概念 图示 主光轴 通过两个球面球心的直线叫作主光轴，简称主轴。主光轴用点划线表示 光心 光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心，用字母“O”表示。薄透镜的光心就在透镜的中心. 注意： ①太阳光正对凸透镜时，得到一个最小最亮的光斑，即为凸透镜的焦点，测量这个焦点到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距f。 ②焦距大小与凸透镜折射程度有关，凸透镜表面越凸，光线经凸透镜后偏折越厉害，焦距越短。 ③每个凸透镜的焦距是一定的。 对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （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光轴。如图所示的三种情形，都是凸透镜对光的会聚作用。（对应三种凸透镜会聚作用图示） （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光轴。如图所示的三种情形，都是凹透镜对光的发散作用。（对应三种凹透镜发散作用图示） 3.三条特殊光线 凸透镜 通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折射后，折射光线通过焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 凹透镜 通过光心的光线经凹透镜后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点 射向凹透镜的光线，如果其延长线通过另一侧虚焦点，经凹透镜折射后平行于主光轴射出 速记口诀：一箭穿心，过焦平行&平行过焦 4.凹透镜（发散作用，两个虚焦点）： 焦点（F）：凹透镜能使平行于主光轴的光会被发散，这些折射光线的反向延长线相交于一点，故是虚焦点，且左右各一个。 注意： ①焦距大小与凹透镜发散程度有关：表面越凹，光线经凹透镜后发散作用越强，焦距越短。 ②每个凹透镜的焦距是一定的。 知识点二、★【重难点】凸透镜成像规律 (1) 实像：凸透镜能成像，像能被光屏承接，由实际光线会聚而成的。 (2) 物距（u）：凸透镜到物体的距离。 (3) 像距（v）：凸透镜到像的距离。 1. ★探究凸透镜成像规律实验： (1) 实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、光具座 ①光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜； ②凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； ③调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距改变； ④判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置 (2) 实验时，“三心”要在同一高度：烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央。 (3) 让凸透镜正对着太阳聚焦或用平行光是为了：测出凸透镜的焦距。 (4) 多次重复实验验是为了：排除实验偶然性，得出普遍规律。 (5) 实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因： ①三心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的偏上方或偏下方，甚至不在光屏上 ②当u＝f时，不成像；当u＜f时，成虚像，且物像同侧，虚像不能用光屏承接 ③当f＜u＜2f，且非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能很好地承接到像 2. ★凸透镜成像规律的五种光路图画法： u＞2f时，2f＞v＞f u＝2f时，v＝2f，即u＝v 2f＞u＞f 时，v＞2f u＝f时，获取平行光 u＜f时，v＞u，正大虚 3. ★【理解后必背】凸透镜成像规律： 物距u与焦距f的关系 像距v与焦距f的关系 物与像的位置关系 像的性质 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f f＜v＜2f 物像异侧 倒立 缩小 实像 照相机 u＝2f v＝2f 物像异侧 倒立 等大 实像 计算测焦距 f＜u＜2f v＞2f 物像异侧 倒立 放大 实像 投影仪 u=f 不能成像，获取平行光 粗测焦距/探照灯 u＜f v＞u 物像同侧 正立 放大 虚像 放大镜 ★规律总结： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 二焦以外倒实小，我们用作照相机； 一二焦间倒实大，我们用作投影仪； 焦点以内正大虚，我们用作放大镜； 要想得到等实像，两倍焦距物体放； 焦点之处不成像，点光可变平行光。 实像总是异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正，物远像远像变大，物近像近像变小。 【注】实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 （1）若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的上方或下方，甚至不在光屏上。 （2）当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像。 （3）物距等于一倍焦距时，不成像。 （4）物距小于一倍焦距时，成虚像，虚像不能用光屏承接。 拓展题型：当蜡烛逐渐燃烧变短，光屏上的像将会上升；为使像回到光屏中央，应将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动（方法技巧：物像跷跷板） 蜡烛燃烧变短，即烛焰S下移 透镜和光屏不动，移动蜡烛 蜡烛和光屏不动，移动透镜 注：①　像移动方向与物体移动方向相反； ②　像移动方向与透镜移动方向相同； ③　像移动方向与光屏移动方向无关； 知识点三、放大镜、投影仪和照相机 实质 原理 图示 使用方法 放大镜是一种焦距较小的凸透镜 𝑢<𝑓时，物体经过凸透镜成正立、放大的虚像 使用放大镜时，物体先紧靠放大镜，使物体在凸透镜焦距以内，再慢慢远离，调节物距来改变放大倍数；在一倍焦距以内，物体离透镜越远，像越大（物近像远像变大） 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头；屏幕~光屏 𝑓<𝑢<2𝑓时，物体经凸透镜成倒立、放大的实像 把物体(投影片)放在1倍焦距与2倍焦距之间，并距投影仪镜头比较近的位置时，来自物体(投影片)的光，通过凸透镜后会聚在屏幕上，形成倒立、放大的实像 照相机镜头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏 𝑢＞2𝑓时，物体经凸透镜成倒立、缩小的实像 让景物在照相机镜头的二倍焦距以外，按下快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上 知识点四、眼睛 1. 眼的结构和功能： 眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出很小一部分，这样有利于保护眼球。且眼球前有眼睑，可随时合上，以防止其他物体进入眼睛，具有保护眼睛的功能。 ①眼球：眼球壁（包括角膜、巩膜、虹膜、视网膜等）及其内容物（包括晶状体和玻璃体等） ②眼的折光系统：角膜、房水、晶状体、玻璃体 ③晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜；视网膜相当于光屏； 2. 眼球的结构： (1) 虹膜：眼睛中那一圈有颜色的环形物；虹膜作用是：根据光线的强弱，控制瞳孔的大小。 (2) 瞳孔：虹膜中的小孔，光线通过瞳孔进入眼睛。 【注】外界光较强时，虹膜调节瞳孔，使瞳孔变小，减少进入眼睛的光量；当外界光较弱时，虹膜调节瞳孔，使瞳孔变大，增加进入眼睛的光量。 视觉的形成： 视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。即眼睛观察到物体的过程是光→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢 (1) 眼睛的工作原理： 光线→角膜、房水、瞳孔→晶状体、玻璃体→视网膜→感光细胞→视神经→大脑皮层视觉中枢→形成视觉 语言表述：外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上成倒立、缩小的实像；物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的兴奋，沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。 (2) 眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能看清远近不同的物体： 看近处物体 看远处物体 睫状肌 收缩 放松 晶状体 变厚 变薄 对光的折射能力 变大 变小 成像原理图 ①看近处物体：睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的折射能力变强，光线会聚在视网膜形成视觉； ②看远处物体：睫状肌放松（舒张），晶状体变薄，对光的折射能力变弱，光线会聚在视网膜上形成视觉； 1）如图所示，当人眼看近处时，睫状体收缩，晶状体变厚，焦距变小，对光的偏折能力变强，使近处的物体刚好成像在视网膜上。 2）如图所示，当人眼看远处时，睫状体放松，晶状体变薄，焦距变大，对光的偏折能力变弱，使远处的物体刚好成像在视网膜上。 【深度理解】从近处来的光张角大，要使这些光折射后在视网膜上成像，光的偏折角大，故此时的晶状体折光能力较强，则晶状体较厚；从远处来的光较平，要使这些光折射后在视网膜上成像，光的偏折角小，故此时的晶状体折光能力较弱，则晶状体较薄。 【特别提示】晶状体自动调节折光能力实质是通过调节焦距来改变像距。 (3) 人眼视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞（成黑白图像）和视锥细胞（成彩色图像）。 照相机成像原理图 眼睛的调节 3. 人类视觉上的限制： (1) 近点：晶状体最凸时，能看到的最近的点；正常眼的近点在离眼睛10~15cm的地方 (2) 远点：晶状体最扁时，能看到的最远的点；正常人的远点在无限远处 (3) 盲点：在视神经离开视网膜上的地方，视网膜上没有任何感光细胞的地方； (4) 色盲：失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。 色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲。 知识点四、视力缺陷与矫正 近视 远视 特点 患近视的人只能看清近处的物体， 而看不清远处的物体 患远视的人只能看清远处的物体， 而看不清近处的物体 形成 原因 眼球的前后径过长或晶状体曲度过大， 来自远处物体的光聚焦在视网膜前面 （成像在视网膜前面） 眼球的前后径过短或晶状体曲度过小， 来自近处物体的光聚焦在视网膜后面 （成像在视网膜后面） 矫正 方法 配戴凹透镜可矫正近视 配戴凸透镜可矫正远视 拓展：其他眼睛疾病如斜视、白内障（晶状体代谢紊乱，导致晶状体蛋白质变性而发生混浊） 【经典题型讲解】 题型一、透镜及其特点及分类 1．森林中若有可乐瓶，容易引起火灾，这是因为可乐瓶装水后（　　） A．相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用 B．相当于一个凸透镜，对太阳光有发散作用 C．相当于一个凹透镜，对太阳光有会聚作用 D．相当于一个凹透镜，对太阳光有发散作用 2．将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示。该元件是(　　) A． 平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．反光镜 3．如图中有六块透镜，属于凸透镜的是（　　） A．只有④ B．①④ C．①③④ D．①③④⑥ 4．中华文化传统文化，文物我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是(　　) A．这是光的反射现象 B．这是光的色散现象 C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用 5.在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（　　） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凸透镜、乙为凹透镜 D．甲、乙都为凹透镜 6.图中是一个截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体，则这个玻璃体（　　） ①可以看作两块凹透镜 ②可以看作一块凸透镜 ③对图示光束具有发散作用 ④对图示光束具有会聚作用 A．①②③ B．①③ C．②④ D．①②③④ 7.把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则（　　） A．无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光 B．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束 C．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束 D．平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束 题型二、透镜的光路图 1．西汉时期的《淮南万毕术》中有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其斑，则火生”。下列关于该记载解释的光路图正确的是 A． B． C． D． 2．图中画出了光线通过透镜（未画出）的情形。其中属于凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 3．下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中，错误的是（） A． B． C． D． 4.完成下列各图的光路。 5.如图，一束光通过放在O处的光学元件后改变了传播方向。则O处的光学元件（　　） A．只能是平面镜 B．只能是凸透镜 C．只能是凹透镜 D．平面镜、凸透镜、凹透镜都有可能 6.在如图中，画出光线射出水面的折射光线以及经过透镜的折射光线。 第6题图 第7题图 7.图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线 8.如图所示，光线经平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数。 第8题图 第9题图 9.已知 S' 是点光源 S 在平面镜中的像，点光源 S 发出一束光线射向平面镜后被反射，反射光线 ab 经过一凹透镜，如图所示，试确定点光源 S 的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。 10.如图所示，一束光与平面镜成 45° 角射向平面镜，请作出经平面镜反射后再经凸透镜折射的光路图。 题型三、探究凸透镜成像规律 1. 小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲所示，小明利用太阳光测凸透镜的焦距，下列操作最合理的是______。 （2）实验前，调整实验器材，使烛焰、光屏和透镜三者的中心在__________。 （3）凸透镜的位置固定不动，在图乙所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像（图中未画出），此时像的性质是______________。以下方法中可以恰好在光屏上成清晰、放大的像的是______（选填序号）。 A.交换蜡烛和光屏的位置 B.把凸透镜移到30 cm刻度线处 C.光屏位置不动，换焦距更小的凸透镜后，蜡烛向左移动 （4）实验进行一段时间后，蜡烛燃烧逐渐变短，像会出现在光屏的______方，为使像回到光屏中央，合理的操作是将蜡烛向______移动或将凸透镜向______移动。（均选填“上”或“下”） 2. A、B、C三块凸透镜在光座上分别做蜡烛成像的实验，各透镜跟烛焰距离都是30 cm，得到的实验结果如表所示。根据此实验结果，将A、B、C三块凸透镜的焦距按由小到大的顺序排列，顺序是____________。 透镜 像的性质 A 倒立、放大、实像 B 倒立、缩小、实像 C 正立、放大、虚像 3. 判断某像是实像还是虚像，下列说法中正确的是（ ） A. 观察得到的是实像，观察不到的是虚像 B. 光屏上所成的不清晰的像是虚像，清晰的像是实像 C. 不能在光屏上成像的是虚像，能在光屏上成像的是实像 D. 和物体相比，放大的是虚像，缩小的是实像 4. 如图所示为 “研究凸透镜成像规律” 的实验装置示意图。实验时，某同学首先使发光点 S、凸透镜 L 和光屏 P 的中心处于同一高度；其次当他把发光点 S 移到图示位置时（图中 MN 为光具座的标尺刻度），发现发光点 S 发出的光经凸透镜折射后成为平行光；然后他再用一烛焰 S' 在图示位置上取代发光点 S。这时，要使烛焰 S' 在光屏 P 上成清晰的像，以下几种操作中不能达到目的的是（ ） A. 在图示位置时，保持透镜 L 不动，将烛焰 S' 向左移适当距离，再将光屏 P 向左移适当距离 B. 在图示位置时，保持透镜 L 和光屏 P 不动，只将烛焰 S' 向左移适当距离 C. 在图示位置时，保持烛焰 S' 和光屏 P 不动，只将透镜 L 向右移适当距离 D. 在图示位置时，保持透镜 L 不动，将烛焰 S' 向左移适当距离，再将光屏 P 向右移适当距离 5. 根据表格数据可推论所用凸透镜的焦距 f 满足（ ） 次序 蜡烛到凸透镜的距离 像的性质 1 24cm 倒立、缩小的实像 2 20cm 倒立、放大的实像 3 4cm 正立、放大的虚像 A. 4 cm < f < 24 cm B. 10 cm < f < 20 cm C. 10 cm < f < 12 cm D. 4 cm < f < 20 cm 6. 如图所示是物理兴趣小组 “探究凸透镜成像规律” 的实验装置。 （1）如图甲，让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； （2）实验前首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是________________； （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成倒立________（填 “放大”“等大” 或 “缩小”）的实像； （4）将蜡烛移到 35 cm 刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向________（填 “左” 或 “右”）移动，像将________（填 “变大”“不变” 或 “变小”）； （5）将蜡烛移至 45 cm 刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜________（填 “左侧” 或 “右侧”）透过凸透镜观察像的特点； （6）如果将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，其优点是________________（只写一条即可）。 7. 如图所示，小柯用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。 （1）该同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏互换位置，则光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。 （2）此时水透镜的焦距可能是 。 A.5.8cm B.14.3cm C.25.5cm （3）小科想要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜 （选填“注水”或“抽水”）。 8. 如图甲所示，光具座上从左到右依次为F光源、凸透镜、光屏，它们的中心大致在同一高度上。当三者分别处于光具座20cm处、50cm处、80cm处时，恰好在光屏上呈现一个清晰的像。请回答下列问题： （1）该凸透镜的焦距 cm。 （2）若小余想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他应该将F光源向右移动到光具座 cm刻度范围之间，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是 。 A. B. C. D. （3）若小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧（图乙）。现将F光源逐渐水平向左移动，右侧的小余透过杯子观察该过程中像的变化。小余看到的像可能是 。 A． B． C． D． （4）小余同学利用如图所示的装置来研究凸透镜的成像规律。 在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜焦距f （填“＞”、“＜”或“＝”）L，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝ （用L0、L表示）。 9. 小蛟在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、焦距f＝15cm的凸透镜、光屏依次安装在光具座上。 （1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的 ，利用此原理可以制成 。《选填“照相机”“幻灯片”或“放大镜”）。 （2）若小蛟想让蜡烛火焰的像成在光屏中心，应向 （选填“上”或“下”）调节凸透镜。 （3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜19cm处，发现在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是 ；为了解决这个问题，聪明的小川拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，再在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像。则小川拿起的眼镜是 。（选填“近视镜”或“远视镜”）。 （4）将蜡烛从23cm刻度线处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。（填写选项） 10. 小科在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律来解决实际问题具有巨大意义，于是他进行了如下的探索： （1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用玻璃板来代替平面镜的目的是 。 （2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 （填“发散”或“会聚”）。 （3）实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。（f＝10cm） 物距u/cm 14 15 16 17 18 19 像的高度h/cm 12.5 10.0 8.3 7.1 6.3 5.6 ①上述结果可以说明 的成像特点（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 ②生活中经常看到的投影灯就是利用凸透镜成像的规律设计的，其内部结构如图丙所示。丙图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 。 ③实验小组将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 （填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。 11. 小玉在“探究凸透镜成像规律”的实验中，不断地进行深入思考，通过实验重构自己的认知。以下是小玉实际的操作和思考： （1）小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为 。 （2）随着实验的进行蜡烛变短，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往 调。 （3）小玉还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，用如图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有 个。 （4）小玉还发现，若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为 （用L0、L表示）。 12. 如图所示，空中有一竖直放置的大凸透镜，F为其焦点，P为二倍焦距点，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速行走。关于此情景有以下描述： ①小演员每走一步，像也走一步； ②像的脚步始终比小演员脚步大； ③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步； ④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。 以上描述正确的是（ ） A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ①③④ 13. 把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜 10 cm 的光屏上得到一个最小最亮的光斑，若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前 15 cm 处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ） A. 正立、放大的虚像　　 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、等大的实像　　 D. 倒立、放大的实像 题型四、成像形状和区域 1. 在凸透镜的主光轴上放一根木棒，a端在2倍焦距之外，而b端在1倍焦距与2倍焦距之间，如图所示，那么在另一侧所成的像是（　　） A．a端变细，b端变粗 B．a端变粗，b端变细 C．a、b端变粗 D．a、b端变细 2. 如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 3. 如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的（　　） A． B． C． D． 4. 如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在（　　） A．图中Ⅳ区域，比A′B′大，箭头向上 B．图中Ⅲ区域，比A′B′大，箭头向上 C．图中Ⅱ区域，比A′B′大，箭头向下 D．图中Ⅰ区域，比A′B′小，箭头向下 题型五、误认为实验中遮挡透镜会成不完整的像 1. 当小实将遮光板置于主轴某一位置时，发现光屏上出现如图所示的情景。则光屏、凸透镜、遮光板和发光体 AB 的位置关系是（ ） A. B. C. D. 2. 如图为凸透镜成像的示意图。由于不慎将透镜的上沿摔掉一块（图中黑色部分），则（ ） A.像的 A'部分消失了 B.像的 B'部分消失了 C.像 A'B'是完整的，但亮度变暗 D.成像的效果不受任何影响 题型六、凸透镜成像的应用 1. 小明用一架焦距不变的照相机拍摄鸟巢的照片，如图甲所示，他又拍一张照片如图乙所示，拍摄乙时小明的操作是（ ） A.小明远离鸟巢，并使镜头往里缩 B.小明远离鸟巢，并使镜头往外伸 C.小明靠近鸟巢，并使镜头往里缩 D.小明靠近鸟巢，并使镜头往外伸 2. 如图是数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能在传感器上得到清晰的像。下列说法正确的是（ ） A. 为拍摄到更大的像应将镜头远离花朵 B. 相机镜头的成像原理是利用光的直线传播 C. 影像传感器上成的是正立、缩小的实像 D. 为了拍摄整株花朵，物距应大于二倍焦距 3. 如图甲所示的公共宣传投影是利用装在高处的投影灯照在地面上出现图案，投影灯内部结构如图乙。下列说法正确的是（　　） A．投影灯的成像原理与照相机相同 B．不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了漫反射 C．投影灯成正立、放大的实像 D．要使地面上的像更大应将镜头向远离图片的方向调节 4. 小京通过焦距为5cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm 5. 如图甲所示，小张将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜 C．将漫画靠近水杯一些，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 D．此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同 6. 四月初，我校组织七年级学生到永嘉书院春游，美丽的景色吸引了不少同学驻足拍摄。如图所示为某款相机的成像原理。下列说法不正确的是（　　） A．照相机成像原理是因为光的折射 B．所成的像是倒立、缩小的实像 C．为扩大拍摄范围应将镜头远离景物 D．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物 7. 光刻机是芯片制造的核心设备之一，它的工作光源原理如图所示。可以将掩膜上的图形曝光在硅片上。下列说法正确的是（　　） ①缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏 ②掩膜在硅片上成正立缩小的实像 ③若要硅片上所成的像更大，需将掩膜和硅片都向下移动 ④若此时掩膜向上移动1厘米，硅片向下移动1厘米，仍能呈清晰的像 A．①④ B．②③ C．③④ D．①③ 8. 在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是（　　） A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像 C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大 D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小 9. 如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 10. 学完凸透镜成像规律后，某科学兴趣小组用凸透镜以及其他材料自制了如图所示的投影仪模型和照相机模型： 【模型思考】 （1）投影仪模型中需要控制投影片离B凸透镜的距离，不能太远也不能太近的原因是 。 （2）完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是 。 （3）照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用下列素材中的 （填字母）制作。 A.白色不透光卡纸 B.黑色不透光卡纸 C.全透明的塑料膜 D.绘画用的薄宣纸 （4）另一组的同学用相同材料制作出新的照相机模型，发现无论怎么拉动纸筒，都不能在胶片膜上看到清晰的像，请写出一个可能的原因： 。 【模型对比】 （5）投影仪模型和照相机模型在制作原理上都是利用光的 （选填“反射”或“折射”）。 11. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示（　 　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成 12. 如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构，它主要由光源、广告片和焦距为的凸透镜组成，下列说法正确的是（　 　） A．广告片到镜头的距离应小于 B．该广告灯的成像原理与照相机相同 C．地面上的广告图标是倒立放大的实像 D．为了能从不同角度看见广告图标，应投影在光滑的地面 13. 如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是（　 　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 题型七：眼睛 1. 在学习“眼睛和眼镜”的知识时，小红对眼球的成像原理进行了模拟实验。 (1)如图所示，将蜡烛放在A处时，光屏上成一个清晰的像，把此时凸透镜模拟成正常人眼球模型，光屏相当于眼球的 。 (2)在原位置上，换一个凸透镜后，发现要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像，此时凸透镜和光屏相当于模拟 （填“近视”或“远视”）眼球。 (3)实验中，为了便于从不同的方向都能观察到光屏上的像，光屏应选用 （填“较光滑”或“较粗糙”）的玻璃板。 2. 2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”，我们要“爱眼护眼，科学用眼”。为进一步探究“眼睛成像的特点”，某同学自制了水凸透镜来模拟晶状体，如图所示。（向水凸透镜里注水，水凸透镜的焦距变小。） (1)蜡烛、水凸透镜和光屏的位置如图所示，恰好能在光屏上得到一个清晰的像，该像性质是 的实像，同时可推测出此时水凸透镜的焦距可能是 （填“8cm”、”18cm”或“28cm”）。 (2)实验时，把一镜片放在蜡烛和水凸透镜之间，当向水凸透镜中注入适量的水后，光屏上的像再次变清晰，该镜片是 透镜。 (3)在睡眠时使用角膜塑形镜（俗称“OK镜”）可改变原本厚度均匀的角膜弧度。近视患者佩戴一段时间OK镜后，角膜呈现的形态是 。 A． B． C． D． 3. 日常生活中有些同学没有注意保护眼睛，导致视力下降。 （1）近视时成像情况如图甲所示，近视的原因可能是_____________________或______________________________。 甲 乙 （2）全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图乙所示，削去角膜上的一部分组织并从切口取出，从而使角膜相当于一个_______镜，达到矫正近视的目的。 （3）用全飞秒近视手术矫正视力后，以下会发生改变的是____（填序号）。 A. 物体成像的位置 B. 眼球折光系统的焦距 C. 经过眼球折光系统所成像的性质 4. 按要求填空： (1) 如图1所示，若在平面镜不动的情况下，要让激光笔射中目标，可保持激光笔的入射点不变，将其 （选填“顺”或“逆”）时针转过一定的角度；也可保持入射角不变，把激光笔向 （选填“左”或“右”）平移一段距离； (2) 如图2和图3所示，人眼功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像；当眼睛患有近视时，近视眼镜对光起 （选填“会聚”或“发散”作用，可将像的位置矫正到视网膜上。要使照相机拍摄的苹果的像小一些，应将镜头 （选填“靠近”或“远离”）苹果。 题型八：视力缺陷与矫正 1. 小华视物时成像情况如图所示，医生向她介绍激光手术：通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正．手术后的眼角膜形状应为下列图中的（　　） A． B． C． D． 2. 如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（　　） A．将光屏适当远离凸透镜 B．将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜 C．将蜡烛适当远离凸透镜 D．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜 3. 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 4. 小明做“研究远视眼的矫正”实验中，他把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看做眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示。而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（ ） A．均保持现在的位置不动 B．将光屏适当靠近凸透镜 C．将蜡烛适当靠近凸透镜 D．将蜡烛适当远离凸透镜 5. 小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成一个清晰的像（如图所示），然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，下列关于本次实验现象的描述，正确的是（　　） A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像 B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像 C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 6. 为了研究近视眼的形成和矫正方法，小明用凸透镜、凹透镜和光屏制作了如图所示的模型，使像恰好成在光屏上。不改变光屏和凸透镜的位置，去掉凹透镜，则像会（　　） A．成像在光屏左边 B．成像在光屏右边 C．无法成像 D．成像在光屏上 7. 小明长时间坐姿不端正写作业，导致黑板上的字看起来模糊不清，妈妈带小明去医院检查，医生说小明近视了，并给小明配了眼镜．下列能解释小明视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的（　　） A．乙和丙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．甲和丙 8. 科学研究发现，经常揉搓眼睛可能导致出现圆锥角膜(如图)，使像成在视网膜前面。在疾病早期，可通过佩戴相应的眼镜进行矫正。则该类眼镜的镜片应是下图中的（　　） A． B． C． D． 9. 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 10. 图中甲为兴趣小组自制的变焦水透镜模型，乙为某同学看远处物体时的成像情况，请推测该同学的视力状况和矫正时应选择的镜片（　　） A．近视眼镜片Ⅰ B．远视眼镜片Ⅰ C．近视眼镜片Ⅱ D．远视眼镜片Ⅱ 11. 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 12. 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 13. 为满足特殊人群的需求，有一种镜片可以改变的眼镜（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看近处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　） A．远视眼，镜片I B．远视眼，镜片Ⅱ C．近视眼，镜片Ⅰ D．近视眼，镜片Ⅱ 14. 为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　） A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片Ⅱ 15. 近视眼究竟是怎么回事？小张进行了图甲所示实验：把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，使光屏上呈现出清晰的像。拿开眼镜，光屏上的像变得模糊。请观察眼球结构（如图乙所示），回答： （1）你认为眼球中的视网膜相当于甲实验中的　 　； （2）近视眼患者不戴眼镜时，看见的物像落在视网膜的　 　（选填“前方”或“后方”），矫正近视眼要佩戴的眼镜镜片应该是　 　（选填“丙”或“丁”）； （3）拿开眼镜后，为了再次呈现出清晰的像，光屏应　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜； （4）为预防近视眼，我校提倡课间同学们远眺。在由近及远的远眺过程中，晶状体曲度生的变化是　 　。（填“由大变小”或“由小变大”）。 16. “小眼镜”成为全社会的“大关切”，有人大代表建议要高度重视近视低龄化问题。 （1）由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面 （选填“甲”或“乙”）图相符，应配戴 （选填“凹”或“凸”）透镜，予以矫正。 （2）有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 些（选填“强”或“弱”）。 17. 小科利用如图所示的带水透镜的光具座研究近视眼和远视眼的矫正原理。 （1）为了使烛焰的像成在光屏中央，应调节 ； （2）如图甲所示，用水透镜模拟眼球中的晶状体，向水透镜注水或抽水，烛焰的像呈现在光屏上，光屏相当于人眼中的 ； （3）在图乙所示实验场景下，向水透镜中注水，在蜡烛与透镜之间放入合适的眼镜，光屏上能重新成清晰的像，这是 眼的矫正原理。 强化训练 【基础强化】 1. 早在我国西汉时期的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” 下列关于该记载解释的光路图正确的是（ ） A. B. C. D . 2. 小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。图中操作最合理的是（ ） A. B. C. D . 3. 光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是（ ） A. 甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜 B. 乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜 C. 甲透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜 D. 乙透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜 4. 平行光从右边射向凸透镜，会聚于点 F，当凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，则会聚点将（ ） A. 向左移 B. 向右移 C. 向上移 D. 向下移 5. 小明拿着放大镜，伸直手臂，通过放大镜观察远处的景物，看到的是景物的（ ） A.正立放大的像 B.倒立放大的像 C.倒立缩小的像 D.正立缩小的像 6. 某凸透镜焦距为15cm，若将一物体放在此透镜前25cm处，则可在透镜的另一侧得到一个（ ） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像 7. 一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ） A.像变大，像距变大 B.像变小，像距变小 C.像变大，像距变小 D.像变小，像距变大 8. “自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ） A.增大像距 B.增大取景范围 C.增大人像的大小 D.缩短景物到镜头距离 9. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是20cm B.此时的物距大于20cm C.当物距是30cm时，光屏上呈现倒立缩小的像 D.当凸透镜的一部分被遮住时，光屏上不能呈现完整的像 10. 很多车主都在车上安装了行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事情记录下来，在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线补光，拍出依旧清楚的画面。关于行车记录仪，下列说法正确的是（ ） A.在拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外 B.行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜 C.人肉眼是可以观察到红外线的 D.在拍摄录像时，物体在透镜一倍焦距内 11. 烛焰通过凸透镜在光屏上成一放大的像，如果在凸透镜上粘一个小黑点，则光屏上（ ） A.没有黑点的像 B.一片漆黑 C.有一个放大的黑点像 D.有一个缩小的黑点像 12. 如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（　　） A．晶状体凸度变小，焦距变短 B．晶状体凸度变小，焦距变长 C．晶状体凸度变大，焦距变短 D．晶状体凸度变大，焦距变长 13. 滨江区沿江灯光秀是滨江的标志性美景，如图笔直光束交相舞动，钱塘江面亦是光影盛宴，下列说法正确的是（　　） A．在钱塘江水中看到灯光秀的倒影，是折射形成的虚像 B．我们看到空中红色的光束，这就是红外线 C．取下近视眼镜，美景变模糊了，是因为成像在视网膜后面 D．灯光秀笔直的光束形成的原因跟树荫下的光斑成因一致 14. 正午阳光下，某同学手持一副眼镜让阳光直射镜面，在桌面留下投影如图，原因可能是（　　） A．这是一副老花眼镜，会聚了太阳光 B．这是一副近视眼镜，发散了太阳光 C．这是一副墨镜，减弱了太阳光 D．这副眼镜不能透过光线 15. 王老师在改作业时自言自语道：“老了，作业本上的字都看不清了，放远点就好了。”由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需佩戴眼镜的镜片分别是如图中的（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 16. 小明用光具座探究凸透镜成像规律时，得到的实验数据如表： 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 1 40.0 13.0 缩小 2 30.0 15.0 缩小 3 20.0 20.0 等大 4 15.0 30.0 放大 5 12.0 60.0 放大 （1）当蜡烛离透镜中心60cm时，像到透镜中心的距离为__________。 A.10cm～13cm B.13cm～18cm C.18cm～20cm （2）实验中，小明将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用时间为2s。在这段时间中，像移动速度在_________。 A.逐渐变慢 B.保持不变 C.逐渐变快 （3）小明取下自己的近视眼镜，放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动。 17. 用如图所示的装置做 “探究凸透镜成像规律” 实验。 （1）如图甲所示，凸透镜位置固定。当发光的小灯泡放在 40 cm 刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑。则该透镜的焦距为________cm。 （2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、________（填 “放大”“等大” 或 “缩小”）的实像。 （3）若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向____（填 “左” 或 “右”）适当移动一段距离，再调整光屏的位置。 （4）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是________透镜。 18. 在“探究凸透镜成像的规律”时得出的一些结论：如图所示，　 　倍焦距处是成实像和虚像的分界点，　 　倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近　 　， 成的像越大。蜡烛向上移动时像向　 　移动。用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上 　 　(填“能”或“不能”)成完整的像，光屏上像的亮度变　 　。 19. 在”探究凸透镜成像规律”实验中，小金先利用”平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距。根据操作完成下列问题： （1）小金将测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏　 　(选填“靠近”或”远离”，下同)凸透镜； （2）通过调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将光屏　 　凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 20. 在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作： （1）实验前，小科利用“平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越　 　(选填“强”或“弱”)； （2）小科将(1)中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜； （3）通过步骤(2)的调整，光屏上出现了清晰的像后，小科将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将光屏　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 21. 如图甲为支付宝推出的扫脸支付装置， 顾客站在摄像头装置前，摄像头捕捉人脸即可在感光器上成像，进行顾客身份 识别。小科用凸透镜成像实验模拟支付装置的成像规律（如图乙）。请回答： （1）该支付装置中的感光器相当于图乙中的　 　。 （2）人脸在感光器上成一个　 　（填像的性质）的实像。 （3）图乙中小科改变物距（u），移动光屏找到清晰的像，记录像距（v），得到下列一组数据： u/cm 40 30 20 15 13.3 12.5 v/cm 13.3 15 20 30 40 50 ①该凸透镜的焦距为　 　cm。 ②实验过程中凸透镜始终固定在光具座上50cm刻度处，若某次记录时小科在光屏上看到了倒立放大的像，此时蜡烛在光具座上可能处于的刻度位置的范围是　 　。 22. 投影仪是一种可以放大画面的投影式光学仪器，产生大而明亮的效果，因此被广泛使用于我们的生活当中，如电影院、教室等场所。而其中起到放大效果的元件其实就是我们所熟知的凸透镜，小光使用了家里面一面未知焦距的放大镜想要用其来放大手机上的照片，并成像在光屏上，三者摆放位置如下。 （1）小光可以通过什么方法测出焦距？　 　 （2）小光通过上述方法测出放大镜的焦距是10cm，那么手机和放大镜之间的距离应该在 　cm之间 （3）小光想选择一种材料作为自制投影仪的光屏，他在家里找到了形状相同的白色陶瓷盘子和白色泡沫塑料盒子，你认为更适合的是哪一种材料？为什么？　 　 （4）如果他想要继续放大光屏上所成的像，那么在他接下来的操作应该是　 　，像放大后，他发现光屏上的像不完整，导致这一现象的原因可能是？　 　， 23. 科学课上，同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动，活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。 （1）【学习】制作模型前，通过探究凸透镜成像规律的实验，知道物距（u），像距（v）应该满足f＜v＜2f，胶片上成的像的特点是　 　。 （2）【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型，组内同学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时模糊，请你指出该模型可能存在的缺陷是　 　。 （3）【制作】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据，下表为某小组设计的量规，将表格补充完整。 自制照相机评价量规 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 功能完善 ①　 　 ②　 　 ③　 　 结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像 外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观 （4）【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议　 　。 24. 如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm，点燃的蜡烛与凸透镜固定不动。移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_______、_______的实像，遵从这一成像原理的是__________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 25. 无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍，来自地面景物的光通过摄像机镜头，会聚在感光晶片上，形成倒立、_________（填“放大”或“缩小”）的实像；当无人机上升时，要_________（填“增大”或“减小”）镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面。 26. 在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）如图甲所示，该透镜的焦距f=_________cm； （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图乙所示，若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向_________（填“上”或“下”）移动； （3）如图丙所示，把蜡烛放在光具座上______（填“A”“B”“C”或“D”）点时，在光屏上能得到一个清晰放大的像，______（填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）就是利用这种成像规律工作的。 27. 如图中，已知入射光线或折射光线，画出对应的折射光线或入射光线。 28. 图所示，S点发出的一条光线先经平面镜反射，再经凹透镜折射后平行于凹透镜的主光轴射出，请你完成这个光路 29. 在“探究凸透镜的成像特点”实验中，小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内，如图所示，烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。 （1）这个像是实像还是虚像？答案是：　 　 。 （2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从 　 　 （填“烛焰”或“此像”）发出，通过凸透镜后进入人眼。 30. 图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 　 　 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图所示，他应配戴 　 　 透镜来矫正近视。 31. 实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题： （1）光屏上像的性质为__________________。 （2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子_________。 （3）从图中读出物距为_________cm，并推算出焦距为_________（选填字母）。 A．f＜15cm B.15cm＜f＜20cm C．f＞30cm （4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？__________________。 A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm 32. 小华同学用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、 和光屏。 （2）蜡烛在如图所示的位置时，成的像是等大、倒立的实像。分析实验成像情况可知，实验中所用透镜的焦距为_________cm。 （3）当把点燃的蜡烛由如图所示的位置向右移至光具座的35 cm刻度时，应向______（填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，得到一个倒立、放大的实像。 【素养提升】 1. 小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是（　　） A． B． C． D． 2. 下列是一些常见的光学实验，其中实验设计与实验目的不相符的是（ ） A．图甲：改变小孔形状，是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关 B．图乙：用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定像的位置 C．图丙：抬起木板的B端使杯子倾斜，可研究折射角随入射角变化规律 D．图丁：用平行光正对凸透镜照射，移动光屏，是为了测量凸透镜的焦距 3. 如图是兴趣小组设计的光学指纹锁模型。当手指按压在指纹采集面上，指纹经凸透镜成像在感光组件上，识别系统比对成功后开锁。下列关于指纹锁说法正确的是（　 　） A．利用光的反射原理 B．和小孔成像原理一样 C．成正立放大的虚像 D．成倒立缩小的实像 4. 下列是教材中的一些光学实验，对实验的叙述正确的是（　 　） A．图1：将右侧背景板向后折，反射光线将不存在 B．图2：棋子所成的像在茶色玻璃上 C．图3：往碗中加水，是为了研究光从水中射入空气中时发生的折射现象 D．图4：模拟研究近视眼的眼球缺陷时，光屏看作视网膜，近视眼镜代表眼的晶状体 5. 雾视镜能使人眼产生“雾视”，从而刺激晶状体变薄，重新看清物体，以达到放松眼部肌肉，预防近视的效果。“雾视”原理为：戴上雾视镜后，进入眼睛的光线将聚焦在视网膜前，使人眼看不清物体。下图中能正确表示雾视镜的“雾视”原理的是（　 　） A． B． C． D． 6. 如题图所示，小明同学手握甲、乙两个焦距不同的凸透镜，通过调整两透镜间的距离，可以更清晰地看到远处的物体。以下说法正确的是（　 　） A．甲透镜对光线有发散作用 B．甲透镜的作用相当于一个照相机 C．乙透镜成的是正立放大的像 D．乙透镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光 7. 请根据相关知识回答问题，建功中学初一某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯，其基本原理如图所示，通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙装上。为了使投影效果最佳，下列投影灯内部结构设计最合理的是（　　） A． B． C． D． 8. 学习透镜知识，学校项目化学习制作了一个校标logo投影灯，基本原理如图所示，通过凸透镜（焦距为f）将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。在墙幕上得到的是放大的清晰投影，据此推测b与f的大小关系是（　　） A．b＞2f B．f＜b＜2f C．b＜f D．b＝f 9. 三月的杭州，樱花正在漫山遍野绽放，一簇簇缓满枝头，烂漫如霞，与山景相互衬托，汇成了一副春色满园的壮美画卷，迎来了各方游客前来观赏。请根据信息回答如下题目。樱花园吸引了很多摄影爱好者驻足拍摄，如图所示为某款相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，下列操作能达到要求的是（　　） A．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物 B．为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物 C．所成的像是倒立、缩小的实像 D．所成的像是正立的虚像 10. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u＝25cm时，光屏上不能成像 C．当u＝15cm时成缩小的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜11cm处移动到20cm处的过程中，像移动的速度比物体移动的速度快 11. 若拍照时不小心将一滴泥浆滴在镜头上，一时又找不到擦镜纸。如果就这样拍照，得到的照片将（　 　） A．出现一个黑斑 B．出现一个白斑 C．没有明显变化 D．变的模糊 12. 蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物﹣中华虎凤蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄照片乙，应（　　） A．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸 B．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C．相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸 D．相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩 13. 青少年长时间使用手机等电子设备容易产生近视等视力问题。角膜塑形镜又名OK镜，常用于近视眼的矫正。如图所示，角膜塑形镜的原理是通过镜片压平角膜的中央曲率，塑形后使像成在视网膜上，从而暂时提高裸眼视力。下列有关说法中正确的是（　　） A．通过OK镜的矫正，可以增大眼角膜的焦距 B．近视是由于近处物体成像在视网膜前 C．近视患者应配戴凸透镜进行矫正 D．外界光线经眼球折光系统在视网膜上形成视觉 14. 光刻技术是现代纳米级电路的基石，其工作原理如图所示，此时恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法错误的是（　 　） A．缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏 B．此投射原理与照相机的原理相同 C．硅片位于缩图透镜的二倍焦距以外 D．若要硅片上的像更大更清晰，需将掩膜和硅片向下移动 15. 如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律时作出的像距v和物距u的关系图象，根据图象可以判断下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u＝18cm时成倒立、缩小的实像 C．当u＝8cm时，该凸透镜的成像特点与照相机的工作 D．物距u从15cm增大到30cm的过程中，光屏上成的像逐渐变小 16. 某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是（　　） A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大 C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大 D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像 17. 如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，下列说法正确的是（　　） A．照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的 B．幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的 C．使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似 D．人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似 18. 如图所示，图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，在图乙所示的位置光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知凸透镜的焦距是40cm B．图乙的成像的特点与投影仪的成像原理相同 C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分 D．图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜，光屏向右移动才能找到清晰的像 19. 城市的很多街口都安装了360°高清晰摄像头，由公安局实施24小时监控，来保护人民的安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在F处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下列说法正确的是（　　） A．不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像 B．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在a点 C．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在c点 D．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在b点 20. （1）如图甲所示，“刷脸支付”成为了现在十分流行的支付方式，无需借助手机等工具，人为操作少，更加简单、高效。它通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。摄像机镜头相当于凸透镜，所成的是缩小的 （选填“实像”或“虚像”）。 （2）课本上的色散实验，当太阳光通过三棱镜时会形成七色光，如图丙所示。请思考，如果让红光和蓝光分别通过同一个凸透镜，红光的焦距是f红，蓝光的焦距是f蓝，则f红 f蓝。（填“大于”或“小于”或“等于”） 21. 某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯，其基本原理如图所示，通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。请根据相关知识回答问题。 （1）为了使投影效果最佳，下列投影灯内部结构设计最合理的是 。 A.B.C. （2）为使墙幕上的像的颜色与彩色图标颜色尽可能相同。则采用的光源应是 。 A.黄光B.红光C.绿光D.白光 （3）为了在墙幕上得到更大清晰投影，可以 （选填“增大”“减小”）a。 22. 如图甲，先将蜡烛固定在光具座上25cm刻度线处，再将焦距f＝15cm的凸透镜固定50cm刻度线处，则应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上观察到蜡烛清晰的像；若不移动光屏、蜡烛和透镜的位置，将一副眼镜放在蜡烛和透镜间的适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则这副眼镜可以矫正的视力缺陷是图乙中的 。（选填“a”或“b”） 23. 为进一步探究“眼睛成像的特点”，某同学自制了水凸透镜来模拟晶状体，如图所示。（向水凸透镜里注水，水凸透镜的焦距变小） （1）该生完成凸透镜成像实验，恰好在光屏上得到一个清晰的像，所成的像是一个 　 　 、 　 的实像：同时可推测出此时水凸透镜的焦距可能是 　 　 （填“8cm”、“18cm”或“28cm”）。 （2）小敏把自己的近视眼镜给水凸透镜“戴上”，像变模糊了；当向水凸透镜中 　 　 （选填注入或抽取）适量的水后，他发现像再次变清晰了。 24. 某同学使用如图所示装置探究凸透镜成像的规律，得到如表数据。 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像 1 60 15 倒立、缩小、实像 2 24 24 倒立、等大、实像 3 20 30 倒立、放大、实像 4 10 未找到像 （1）分析数据可知该凸透镜焦距为 　 cm。 （2）照相机根据的是第 　 　 次实验的成像原理。 （3）物距u＝10cm不变，要想在光屏上看到像，应换焦距较 　 　 （填“大”或“小”）的凸透镜。 （4）人体眼睛中的晶状体形似凸透镜，近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强。如图属于近视眼的成因及其矫正图的是 　 　 。 A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁 25. 2023年4月7日，时值暖春时节，以老一辈著名法学家、人民教育家高铭暄先生名字命名的“高铭暄学术馆”在浙江玉环正式落成开馆，成为文化新地标。 如图所示是小玉在参观过程中用相机记录的学术馆正面的样子。用相机拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应 二倍焦距；照相机底片上的像是 （填像的性质）；小玉想拍摄范围更大的远景照，镜头、底片、学术馆三者的相对位置变化情况是：镜头远离学术馆，底片 镜头（填“靠近”或“远离”）。 26. 眼球是个球体，所以视网膜并不是一个平面，经普通近视镜片矫正后的光线，中心部分会落在视网膜上，而周围部分会落到视网膜后方（图甲），长期这样会使眼球前后径增长从而加深近视度数。离焦镜片就是在普通近视镜片上增加了许多微透镜，使周围部分的光线也能落到视网膜上（图乙）。 (1)近视眼是由于晶状体凸度 （填“过大”或“过小”）导致，普通近视镜片对光线起 （填“会聚”或“发散”）作用。 (2)离焦镜片上的微透镜是 （填“凸透镜”或“凹透镜”）。 27. 与传统投影机相比，家用投影机因其精巧化、 实用化、娱乐化等特点受到很多家庭的青睐。如图甲是利用家用投影机播放时的情景，小科用实验室光具座模拟家用投影机的成像原理。 (1)如图乙所示，光屏上出现了一个清晰、但位置偏上的像，是因为烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有处于 ； (2)调整正确后，保持蜡烛和光屏的位置不变，小科将凸透镜适当向 （填“左”或“右”）移，当再次出现清晰的像时，可模拟家用投影机的成像原理； 28. (3)小丽在实验时，发现在光具座上无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，其原因可能是： （写出一点即可）。如图所示是我国神舟十三号载人飞船在天宫课堂中授课时演示水球光学实验的情景，实验中通过水球可以观察到航天员王亚平 （选填“放大”或“缩小”）的头像，这是由于光的折射而形成的，它的成像原理和 （选填“照相机”或“投影仪”）相同。 29. 如图所示，小科同学取用两块焦距不同的凸透镜自制望远镜。她一手拿一块，通过两块凸透镜观察远处的物体，同时调整两块凸透镜之间的距离，直到看清楚为止。请用所学知识结合图片描述用该望远镜观察远处物体时的成像原理。 30. 如图甲所示是人眼的成像原理图。小滨对人眼既能看清远处，又能看清近处的原因进行了研究。他通过查阅资料得知：人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的。于是他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化。为验证猜想，小滨进行了以下实验： （1）为使像成在光屏中央，需要进行的操作是 　 　。实验时，如图乙所示光屏上成清晰的像，若此时将“F”光源和光屏互换位置　 。 （2）为模拟人眼成像的特点，保持步骤（1）中光屏和凸透镜的位置不变，　 　（填写操作步骤），再调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像 （3）实验数据如表所示：物体高度H＝5.0cm。 实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm 1 15.0 8.0 17.1 4.4 2 15.0 10.0 30.0 2.5 3 15.0 12.0 60.0 1.3 根据表中数据，请说明：人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会如何变化？　 。 31. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）小明找来A、B两个透镜探究“凸透镜成像规律”的实验，如图甲所示将A、B两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，应选择透镜 　 （选填“A”或“B”）完成实验；然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将烛焰、光屏中心调在同一 　 　 ； （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、　 　 （选填“放大”或“缩小”）的实像。此时，若将蜡烛和透镜互换位置，光屏上仍能接收到清晰的像，该实验现象可以说明 　 　 的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜）； （3）如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置： ①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 　 　 （选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了； ②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将光屏 　 （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.5 透镜和视觉 知识点一、透镜 1.焦距（f ）：焦点到透镜光心的距离 种类 特点 作用 图示 对光的作用 实例 凸透镜 中间厚 边缘薄 会聚作用 放大镜 凹透镜 中间薄 边缘厚 发散作用 近视眼镜 2.主光轴和光心（研究透镜时常用的科学术语） 名称 概念 图示 主光轴 通过两个球面球心的直线叫作主光轴，简称主轴。主光轴用点划线表示 光心 光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心，用字母“O”表示。薄透镜的光心就在透镜的中心. 注意： ①太阳光正对凸透镜时，得到一个最小最亮的光斑，即为凸透镜的焦点，测量这个焦点到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距f。 ②焦距大小与凸透镜折射程度有关，凸透镜表面越凸，光线经凸透镜后偏折越厉害，焦距越短。 ③每个凸透镜的焦距是一定的。 ◆拓展培优：对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （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光轴。如图所示的三种情形，都是凸透镜对光的会聚作用。（对应三种凸透镜会聚作用图示） （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光轴。如图所示的三种情形，都是凹透镜对光的发散作用。（对应三种凹透镜发散作用图示） 3.三条特殊光线 凸透镜 通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折射后，折射光线通过焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 凹透镜 通过光心的光线经凹透镜后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点 射向凹透镜的光线，如果其延长线通过另一侧虚焦点，经凹透镜折射后平行于主光轴射出 速记口诀：一箭穿心，过焦平行&平行过焦 4.凹透镜（发散作用，两个虚焦点）： 焦点（F）：凹透镜能使平行于主光轴的光会被发散，这些折射光线的反向延长线相交于一点，故是虚焦点，且左右各一个。 注意： ①焦距大小与凹透镜发散程度有关：表面越凹，光线经凹透镜后发散作用越强，焦距越短。 ②每个凹透镜的焦距是一定的。 知识点二、★【重难点】凸透镜成像规律 (1) 实像：凸透镜能成像，像能被光屏承接，由实际光线会聚而成的。 (2) 物距（u）：凸透镜到物体的距离。 (3) 像距（v）：凸透镜到像的距离。 1. ★探究凸透镜成像规律实验： (1) 实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、光具座 ①光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜； ②凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； ③调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距改变； ④判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置 (2) 实验时，“三心”要在同一高度：烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央。 (3) 让凸透镜正对着太阳聚焦或用平行光是为了：测出凸透镜的焦距。 (4) 多次重复实验验是为了：排除实验偶然性，得出普遍规律。 (5) 实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因： ①三心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的偏上方或偏下方，甚至不在光屏上 ②当u＝f时，不成像；当u＜f时，成虚像，且物像同侧，虚像不能用光屏承接 ③当f＜u＜2f，且非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能很好地承接到像 2. ★凸透镜成像规律的五种光路图画法： u＞2f时，2f＞v＞f u＝2f时，v＝2f，即u＝v 2f＞u＞f 时，v＞2f u＝f时，获取平行光 u＜f时，v＞u，正大虚 3. ★【理解后必背】凸透镜成像规律： 物距u与焦距f的关系 像距v与焦距f的关系 物与像的位置关系 像的性质 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f f＜v＜2f 物像异侧 倒立 缩小 实像 照相机 u＝2f v＝2f 物像异侧 倒立 等大 实像 计算测焦距 f＜u＜2f v＞2f 物像异侧 倒立 放大 实像 投影仪 u=f 不能成像，获取平行光 粗测焦距/探照灯 u＜f v＞u 物像同侧 正立 放大 虚像 放大镜 ★规律总结： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 二焦以外倒实小，我们用作照相机； 一二焦间倒实大，我们用作投影仪； 焦点以内正大虚，我们用作放大镜； 要想得到等实像，两倍焦距物体放； 焦点之处不成像，点光可变平行光。 实像总是异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正，物远像远像变大，物近像近像变小。 【注】实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 （1）若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的上方或下方，甚至不在光屏上。 （2）当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像。 （3）物距等于一倍焦距时，不成像。 （4）物距小于一倍焦距时，成虚像，虚像不能用光屏承接。 拓展题型：当蜡烛逐渐燃烧变短，光屏上的像将会上升；为使像回到光屏中央，应将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动（方法技巧：物像跷跷板） 蜡烛燃烧变短，即烛焰S下移 透镜和光屏不动，移动蜡烛 蜡烛和光屏不动，移动透镜 注：①　像移动方向与物体移动方向相反； ②　像移动方向与透镜移动方向相同； ③　像移动方向与光屏移动方向无关； 知识点三、放大镜、投影仪和照相机 实质 原理 图示 使用方法 放大镜是一种焦距较小的凸透镜 𝑢<𝑓时，物体经过凸透镜成正立、放大的虚像 使用放大镜时，物体先紧靠放大镜，使物体在凸透镜焦距以内，再慢慢远离，调节物距来改变放大倍数；在一倍焦距以内，物体离透镜越远，像越大（物近像远像变大） 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头；屏幕~光屏 𝑓<𝑢<2𝑓时，物体经凸透镜成倒立、放大的实像 把物体(投影片)放在1倍焦距与2倍焦距之间，并距投影仪镜头比较近的位置时，来自物体(投影片)的光，通过凸透镜后会聚在屏幕上，形成倒立、放大的实像 照相机镜头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏 𝑢＞2𝑓时，物体经凸透镜成倒立、缩小的实像 让景物在照相机镜头的二倍焦距以外，按下快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上 知识点四、眼睛 1. 眼的结构和功能： 眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出很小一部分，这样有利于保护眼球。且眼球前有眼睑，可随时合上，以防止其他物体进入眼睛，具有保护眼睛的功能。 ①眼球：眼球壁（包括角膜、巩膜、虹膜、视网膜等）及其内容物（包括晶状体和玻璃体等） ②眼的折光系统：角膜、房水、晶状体、玻璃体 ③晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜；视网膜相当于光屏； 2. 眼球的结构： (1) 虹膜：眼睛中那一圈有颜色的环形物；虹膜作用是：根据光线的强弱，控制瞳孔的大小。 (2) 瞳孔：虹膜中的小孔，光线通过瞳孔进入眼睛。 【注】外界光较强时，虹膜调节瞳孔，使瞳孔变小，减少进入眼睛的光量；当外界光较弱时，虹膜调节瞳孔，使瞳孔变大，增加进入眼睛的光量。 视觉的形成： 视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。即眼睛观察到物体的过程是光→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢 (1) 眼睛的工作原理： 光线→角膜、房水、瞳孔→晶状体、玻璃体→视网膜→感光细胞→视神经→大脑皮层视觉中枢→形成视觉 语言表述：外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上成倒立、缩小的实像；物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的兴奋，沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。 (2) 眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能看清远近不同的物体： 看近处物体 看远处物体 睫状肌 收缩 放松 晶状体 变厚 变薄 对光的折射能力 变大 变小 成像原理图 ①看近处物体：睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的折射能力变强，光线会聚在视网膜形成视觉； ②看远处物体：睫状肌放松（舒张），晶状体变薄，对光的折射能力变弱，光线会聚在视网膜上形成视觉； 1）如图所示，当人眼看近处时，睫状体收缩，晶状体变厚，焦距变小，对光的偏折能力变强，使近处的物体刚好成像在视网膜上。 2）如图所示，当人眼看远处时，睫状体放松，晶状体变薄，焦距变大，对光的偏折能力变弱，使远处的物体刚好成像在视网膜上。 【深度理解】从近处来的光张角大，要使这些光折射后在视网膜上成像，光的偏折角大，故此时的晶状体折光能力较强，则晶状体较厚；从远处来的光较平，要使这些光折射后在视网膜上成像，光的偏折角小，故此时的晶状体折光能力较弱，则晶状体较薄。 【特别提示】晶状体自动调节折光能力实质是通过调节焦距来改变像距。 (3) 人眼视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞（成黑白图像）和视锥细胞（成彩色图像）。 照相机成像原理图 眼睛的调节 3. 人类视觉上的限制： (1) 近点：晶状体最凸时，能看到的最近的点；正常眼的近点在离眼睛10~15cm的地方 (2) 远点：晶状体最扁时，能看到的最远的点；正常人的远点在无限远处 (3) 盲点：在视神经离开视网膜上的地方，视网膜上没有任何感光细胞的地方； (4) 色盲：失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。 色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲。 知识点四、视力缺陷与矫正 近视 远视 特点 患近视的人只能看清近处的物体， 而看不清远处的物体 患远视的人只能看清远处的物体， 而看不清近处的物体 形成 原因 眼球的前后径过长或晶状体曲度过大， 来自远处物体的光聚焦在视网膜前面 （成像在视网膜前面） 眼球的前后径过短或晶状体曲度过小， 来自近处物体的光聚焦在视网膜后面 （成像在视网膜后面） 矫正 方法 配戴凹透镜可矫正近视 配戴凸透镜可矫正远视 拓展：其他眼睛疾病如斜视、白内障（晶状体代谢紊乱，导致晶状体蛋白质变性而发生混浊） 【经典题型讲解】 题型一、透镜及其特点及分类 1．森林中若有可乐瓶，容易引起火灾，这是因为可乐瓶装水后（　　） A．相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用 B．相当于一个凸透镜，对太阳光有发散作用 C．相当于一个凹透镜，对太阳光有会聚作用 D．相当于一个凹透镜，对太阳光有发散作用 【答案】B 【解析】装满水的可乐瓶，中间厚边缘薄，则相当于一个凸透镜，因此对光线有会聚作用，故B正确，而A、C、D错误。 2．将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示。该元件是(　　) A． 平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．反光镜 【答案】B 【解析】由图知，入射光线是平行光，经过元件后光线会聚了，因此是凸透镜，故B正确，C错误； 平面镜、球面镜的入射光线和反射光线在镜面的同侧，故AD错误。 3．如图中有六块透镜，属于凸透镜的是（　　） A．只有④ B．①④ C．①③④ D．①③④⑥ 【答案】C 【解析】根据凸透镜和凹透镜的外形特点进行判断 ，中间相对于边缘较厚的是凸透镜。【解答】凸透镜对光有会聚作用，它中间厚、边缘薄，如图①③④。凹透镜对光有发散作用，它中间薄、边缘厚，如图②⑤⑥。故C符合题意，ABD不符合题意。 4．中华文化传统文化，文物我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是(　　) A．这是光的反射现象 B．这是光的色散现象 C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用 【答案】C 【解析】根据“ 正午向日，以艾承之，即火燃 ”可知，将水晶饼朝向太阳，下面用艾条承接得到的光斑，一会过后会燃烧起来，这说明水晶饼对光线有会聚作用，应该为凸透镜，故C正确，而A、B、D错误。 5.在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则（　　） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凸透镜、乙为凹透镜 D．甲、乙都为凹透镜 【解答】解：发光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了，因此两图都应是凸透镜。 故选：B。 6.图中是一个截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体，则这个玻璃体（　　） ①可以看作两块凹透镜 ②可以看作一块凸透镜 ③对图示光束具有发散作用 ④对图示光束具有会聚作用 A．①②③ B．①③ C．②④ D．①②③④ 【解答】解：玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃体后，会变得发散，故只有①③正确。 故选：B。 7.把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则（　　） A．无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光 B．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束 C．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束 D．平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束 【解答】解：A、当两个透镜的位置不合适时，平行光不管从哪边入射，经过2个透镜折射后都不能得到平行光，故错误； B、平行光从左边入射，经过第一个透镜折射后一定是会聚光，当位置合适时，经过第二个凹透镜后，光线也会发散，故错误； C、平行光从左边入射，由于两个透镜的距离不能确定，所以经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束，故正确； D、平行光从右边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束，故错误； 故选：C。 题型二、透镜的光路图 1．西汉时期的《淮南万毕术》中有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其斑，则火生”。下列关于该记载解释的光路图正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据题意可知，冰透镜的中间厚边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用，故C正确，而A、B、D错误。 2．图中画出了光线通过透镜（未画出）的情形。其中属于凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】从四个光线通过透镜的情形可知，A、B、D选项图中的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有C选项图中是凸透镜，且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的，折射光线变得会聚了。 3．下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中，错误的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 A.平行主轴的光线，经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点，故A正确不合题意； BC.平行于主轴的光线，经过凹透镜后，折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点，故B正确不合题意，C错误符合题意； D.从焦点射出的光线，经过凸透镜后，折射光线与主轴平行，故D正确不合题意。 4.完成下列各图的光路。 【答案】如图所示。 5.如图，一束光通过放在O处的光学元件后改变了传播方向。则O处的光学元件（　　） A．只能是平面镜 B．只能是凸透镜 C．只能是凹透镜 D．平面镜、凸透镜、凹透镜都有可能 【解答】解：①对于凸透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线过焦点射出。 ②对于凹透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线的反向延长线过焦点射出。 ③平面镜也可以改变光路，使光的方向发生改变。 如下图所示： 故选：D。 6.在如图中，画出光线射出水面的折射光线以及经过透镜的折射光线。 【解答】解：光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，据此在法线右侧的空气中画出折射光线，然后根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴画出通过凸透镜的折射光线。如图所示： 7.图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线 【解答】解：过入射点作出法线，已知反射光线与平面镜的夹角为30°，可知反射角等于入射角等于90°﹣30°＝60°，据此在法线上侧画出入射光线； 又知反射光线平行于凸透镜的主光轴，可知折射光线过凸透镜的焦点，如图所示 8.如图所示，光线经平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数。 【解答】解： （1）由图知，反射光线与镜面的夹角为60°，则反射角为90°﹣60°＝30°，则入射角也为30°，由此在法线上方作出入射光线，并标出入射角的度数30°； （2）延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，由此画出折射光线； 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，由此画出另一条折射光线。如图所示： 9.已知 S' 是点光源 S 在平面镜中的像，点光源 S 发出一束光线射向平面镜后被反射，反射光线 ab 经过一凹透镜，如图所示，试确定点光源 S 的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。 答图： 【答案】如图所示 【解析】画出像 S' 关于镜面的对称点 S，即为光源 S 的位置；连接 Sa，可得入射光线；ab 的延长线过凹透镜的焦点，则折射光线平行于凹透镜的主光轴射出。 10.如图所示，一束光与平面镜成 45° 角射向平面镜，请作出经平面镜反射后再经凸透镜折射的光路图。 答图： 【答案】如图所示 【解析】过入射点垂直于镜面作出法线，已知入射光线与平面镜的夹角为 45°，则反射角与入射角的大小均为 90° - 45° = 45°，据此在法线另一侧画出反射光线；因为入射光线垂直于主光轴，且由前面可知入射角和反射角均为 45°，所以反射光线与入射光线的夹角为 90°，则反射光线平行于主光轴，再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点画出折射光线。 题型三、探究凸透镜成像规律 1. 小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲所示，小明利用太阳光测凸透镜的焦距，下列操作最合理的是______。 （2）实验前，调整实验器材，使烛焰、光屏和透镜三者的中心在__________。 （3）凸透镜的位置固定不动，在图乙所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像（图中未画出），此时像的性质是______________。以下方法中可以恰好在光屏上成清晰、放大的像的是______（选填序号）。 A.交换蜡烛和光屏的位置 B.把凸透镜移到30 cm刻度线处 C.光屏位置不动，换焦距更小的凸透镜后，蜡烛向左移动 （4）实验进行一段时间后，蜡烛燃烧逐渐变短，像会出现在光屏的______方，为使像回到光屏中央，合理的操作是将蜡烛向______移动或将凸透镜向______移动。（均选填“上”或“下”） 【答案】（1）B （2）同一高度 （3）倒立、缩小的实像 AB （4）上 上 下 【解析】（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，这点叫凸透镜的焦点，A和C中平行光线和凸透镜的主光轴不平行，得到的光点不是凸透镜的焦点，不能测量焦距，故A和C不合理；B中，平行光线正对凸透镜，平行光线跟凸透镜的主光轴平行，白纸上得到最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距，故B合理。（3）由题图知，物距 u=50.0cm-10.0cm=40cm，像距 v = 70.0cm- 50.0cm= 20cm，物距大于像距，所以凸透镜成倒立、缩小的实像。把凸透镜移到30 cm刻度线处，此时的物距为20 cm，等于原来的像距，此时的像距为40 cm，等于原来的物距，选项A、B均相当于物、像互换，根据光路的可逆性，此时在光屏上会出现倒立、放大的实像，故A、B正确；光屏位置不动，换焦距更小的凸透镜后，要使光屏上再次得到清晰的像，物距要减小，蜡烛需要向右移动，故C错误。（4）根据过光心的光线传播方向不变可知，当蜡烛燃烧逐渐变短，光屏上的像将会上移；为使像回到光屏中央，应将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动。 2. A、B、C三块凸透镜在光座上分别做蜡烛成像的实验，各透镜跟烛焰距离都是30 cm，得到的实验结果如表所示。根据此实验结果，将A、B、C三块凸透镜的焦距按由小到大的顺序排列，顺序是____________。 透镜 像的性质 A 倒立、放大、实像 B 倒立、缩小、实像 C 正立、放大、虚像 【答案】B、A、C 【解析】 透镜 物距 不等式 焦距 A f<u<2f fA<30cm<2fA 15cm<fA<30cm B u>2f 2fB<30cm fB<15cm C u<f fC>30cm fC>30cm 【方法点拨】根据成像情况在图中作出焦点位置，从图中可直观地判断出fB < fA <fC。 3. 判断某像是实像还是虚像，下列说法中正确的是（ ） A. 观察得到的是实像，观察不到的是虚像 B. 光屏上所成的不清晰的像是虚像，清晰的像是实像 C. 不能在光屏上成像的是虚像，能在光屏上成像的是实像 D. 和物体相比，放大的是虚像，缩小的是实像 【答案】 【解析】实像与虚像都能够观察到，故 A 错误；实像能够成在光屏上，虚像不能，与是否清晰无关，与放大还是缩小的像无关，故 B、D 错误，C 正确。故选 C。 4. 如图所示为 “研究凸透镜成像规律” 的实验装置示意图。实验时，某同学首先使发光点 S、凸透镜 L 和光屏 P 的中心处于同一高度；其次当他把发光点 S 移到图示位置时（图中 MN 为光具座的标尺刻度），发现发光点 S 发出的光经凸透镜折射后成为平行光；然后他再用一烛焰 S' 在图示位置上取代发光点 S。这时，要使烛焰 S' 在光屏 P 上成清晰的像，以下几种操作中不能达到目的的是（ ） A. 在图示位置时，保持透镜 L 不动，将烛焰 S' 向左移适当距离，再将光屏 P 向左移适当距离 B. 在图示位置时，保持透镜 L 和光屏 P 不动，只将烛焰 S' 向左移适当距离 C. 在图示位置时，保持烛焰 S' 和光屏 P 不动，只将透镜 L 向右移适当距离 D. 在图示位置时，保持透镜 L 不动，将烛焰 S' 向左移适当距离，再将光屏 P 向右移适当距离 【答案】C 【解析】把发光点 S 移到题图所示位置时，发现发光点 S 发出的光经凸透镜折射后成为平行光，由此可知，S 所在位置为凸透镜焦点的位置，由题图可知，光屏距凸透镜为 2f。在题图所示位置时，保持透镜 L 不动，将烛焰 S' 向左移适当距离，再将光屏 P 向左移适当距离，当 u > 2f、f <v < 2f 时，可使烛焰 S' 在光屏 P 上成清晰的像，故 A 正确；在题图所示位置时，保持透镜 L 和光屏 P 不动，只将烛焰 S' 向左移适当距离，当 u = v = 2f 时，可使烛焰 S' 在光屏 P 上成倒立、等大的实像，故 B 正确；在题图所示位置时，保持烛焰 S' 和光屏 P 不动，只将透镜 L 向右移适当距离，此时烛焰 S' 与光屏间的距离为 3f，小于凸透镜成实像时物和像的最小距离 4f，无论如何移动透镜 L 都不能成实像，故 C 错误；在题图所示位置时，保持透镜 L 不动，将烛焰 S' 向左移适当距离，再将光屏 P 向右移适当距离，当 f < u < 2f，v> 2f 时，可使烛焰 S' 在光屏 P 上成清晰的像，故 D 正确。故选 C。 5. 根据表格数据可推论所用凸透镜的焦距 f 满足（ ） 次序 蜡烛到凸透镜的距离 像的性质 1 24cm 倒立、缩小的实像 2 20cm 倒立、放大的实像 3 4cm 正立、放大的虚像 A. 4 cm < f < 24 cm B. 10 cm < f < 20 cm C. 10 cm < f < 12 cm D. 4 cm < f < 20 cm 【答案】C 【解析】当物距为 24 cm 时，成倒立、缩小的实像，所以 24 cm > 2f，则 f < 12 cm；当物距为 20 cm 时，成倒立、放大的实像，所以 f < 20 cm < 2f，则 10 cm < f < 20 cm；当物距为 4 cm 时，成正立、放大的虚像，所以 4 cm < f。综上得出：10 cm < f < 12 cm，故 A、B、D 不符合题意，C 符合题意。 6. 如图所示是物理兴趣小组 “探究凸透镜成像规律” 的实验装置。 （1）如图甲，让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； （2）实验前首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是________________； （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成倒立________（填 “放大”“等大” 或 “缩小”）的实像； （4）将蜡烛移到 35 cm 刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向________（填 “左” 或 “右”）移动，像将________（填 “变大”“不变” 或 “变小”）； （5）将蜡烛移至 45 cm 刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜________（填 “左侧” 或 “右侧”）透过凸透镜观察像的特点； （6）如果将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，其优点是________________（只写一条即可）。 【答案】（1） 10.0 （2） 使像成在光屏中央 （3） 缩小 （4） 右 变大 （5） 右侧 （6） 像不晃动（合理即可） 【解析】（1） 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主轴上一点，该点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以该凸透镜的焦距是：f = 20.0 cm - 10.0 cm = 10.0 cm。（2） 为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。（3） 由题图乙可知，此时物距 u = 50.0 cm - 10.0 cm = 40.0 cm > 2f，成倒立、缩小的实像。（4） 将蜡烛移到 35 cm 刻度线处，此时物距减小，物距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，根据凸透镜成实像时，物距远像变近可知，应将光屏向右移动，像将变大。（5） 将蜡烛移至 45 cm 刻度线处，此时物距小于 1 倍焦距，成正立、放大的虚像，人眼应在凸透镜的右侧向凸透镜看。（6） 将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，像不会晃动，实验现象更明显。 7. 如图所示，小柯用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。 （1）该同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏互换位置，则光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。 （2）此时水透镜的焦距可能是 。 A.5.8cm B.14.3cm C.25.5cm （3）小科想要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜 （选填“注水”或“抽水”）。 【解答】解：（1）该同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示，恰能在光屏上看到清晰的像，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的； 若仅将蜡烛和光屏互换位置，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的，可知，光屏上能成清晰的像； （2）由图可知，u＞v，且成实像，说明u＝50cm＞2f，2f＞v＝20cm＞f，即20cm＞f＞10cm，故选：B； （3）近视眼所成的像在视网膜的前方，要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜注水，此时水凸透镜凸度变大，焦距变短，像距变小，像成在光屏的前方。 故答案为：（1）照相机；能；（2）B；（3）注水。 8. 如图甲所示，光具座上从左到右依次为F光源、凸透镜、光屏，它们的中心大致在同一高度上。当三者分别处于光具座20cm处、50cm处、80cm处时，恰好在光屏上呈现一个清晰的像。请回答下列问题： （1）该凸透镜的焦距 cm。 （2）若小余想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他应该将F光源向右移动到光具座 cm刻度范围之间，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是 。 A.B.C.D. （3）若小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧（图乙）。现将F光源逐渐水平向左移动，右侧的小余透过杯子观察该过程中像的变化。小余看到的像可能是 。 A．B．C．D． （4）小余同学利用如图所示的装置来研究凸透镜的成像规律。 在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜焦距f （填“＞”、“＜”或“＝”）L，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝ （用L0、L表示）。 【解答】解：（1）由图甲可知，u＝v＝30.0cm，根据u‘＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即2f＝30.0cm，故该凸透镜的焦距f＝15.0cm； （2）投影仪成倒立、放大的实像，其物距2f＞u＞f，因此他应该将F光源向右移动到光具座20.0至35.0cm刻度范围之间； 因凸透镜成倒立、放大的实像，故从光屏左侧观察，小余看到的像可能是A； （3）圆柱形玻璃杯中注入水相当于中间厚、左右边缘薄的一个凸透镜。小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧。F光源逐渐水平向左移动，物距逐渐增大。当物距小于一倍焦距时，小余看到的像是正立、放大的虚像，且物距越远，像越大；当物距大于一倍焦距时，小余看到的像是倒立的实像（左右颠倒，上下不颠倒），且物距越远像越小。综上所述，小余看到的像可能是AC； （4）由图甲可知物距应在一倍焦距和二倍焦距之间，物距为L，即f＜L＜2f，故焦距小于物距； 根据光路可逆，第一次物距为L，第二次像距为L，则A、B之间的距离为s＝L0﹣2L。 故答案为：（1）15.0；（2）20.0至35.0；A；（3）AC；（4）＜；L0﹣2L。 9. 小蛟在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、焦距f＝15cm的凸透镜、光屏依次安装在光具座上。 （1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的 ，利用此原理可以制成 。《选填“照相机”“幻灯片”或“放大镜”）。 （2）若小蛟想让蜡烛火焰的像成在光屏中心，应向 （选填“上”或“下”）调节凸透镜。 （3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜19cm处，发现在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是 ；为了解决这个问题，聪明的小川拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，再在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像。则小川拿起的眼镜是 。（选填“近视镜”或“远视镜”）。 （4）将蜡烛从23cm刻度线处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。（填写选项） 【解答】解：（1）已知凸透镜的焦距为15cm，由图甲可知，物距为40cm，则u＞2f，所以，凸透镜成倒立缩小的实像，这个像是图乙中的D，利用此原理可以制成照相机； （2）实验过程中，蜡烛在光屏上的像偏上，要使光屏上的像呈现在光屏的中央位置，使蜡烛向上移动，或使凸透镜向下移动，或把光屏向上移动，为了使像仍成在光屏的中央，所以本题应向下调节凸透镜； （3）把蜡烛放在距凸透镜19cm处（即u＝19cm），物距在一倍焦距与二倍焦距之间，凸透镜成实像，根据图丙可知，像可能在100cm之外，所以在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像。 实验中，小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像，即说明该眼镜对光线有会聚作用（使光线提前会聚而成像在光屏上），故这副眼镜是凸透镜，即是远视眼镜； （4）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，成实像时，像距大于一倍焦距，故图象为C图。 故答案为：（1）D；照相机；（2）下；（3）①2f＞u＞f；v＞2f；②增大；（3）像在100cm之外；远视镜；（4）C。 10. 小科在光学学习中，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律来解决实际问题具有巨大意义，于是他进行了如下的探索： （1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用玻璃板来代替平面镜的目的是 。 （2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 （填“发散”或“会聚”）。 （3）实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。（f＝10cm） 物距u/cm 14 15 16 17 18 19 像的高度h/cm 12.5 10.0 8.3 7.1 6.3 5.6 ①上述结果可以说明 的成像特点（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 ②生活中经常看到的投影灯就是利用凸透镜成像的规律设计的，其内部结构如图丙所示。丙图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为 。 ③实验小组将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 （填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。 【解答】解：（1）采用平板玻璃，既可以反射光线成像，也可以让光线透过，便于确定像的位置； （2）此透镜中间薄，边缘厚，是凹透镜，对光线具有发散作用； （3）①由表中数据可知，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪； ②投影灯与投影仪的成像原理相同，则投影灯工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片离镜头的距离取值范围为在50mm～100mm之间； ③保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，凸透镜焦距变短，会聚光的能力变强，会将光线提前会聚成像，此现象与近视眼成像类似，因此在光具座上向靠近凸透镜移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。 故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）发散；（3）①投影仪；②50mm～100mm；③近视眼；靠近。 11. 小玉在“探究凸透镜成像规律”的实验中，不断地进行深入思考，通过实验重构自己的认知。以下是小玉实际的操作和思考： （1）小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为 。 （2）随着实验的进行蜡烛变短，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往 调。 （3）小玉还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，用如图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有 个。 （4）小玉还发现，若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为 （用L0、L表示）。 【解答】解：（1）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以，蜡烛到凸透镜距离由远到近时，其成像情况的正确顺序为②①③⑤⑥④； （2）随着实验的进行蜡烛变短，要使像重新成在光屏的中心，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将凸透镜往下调； （3）为了更好地利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，且上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故只有“F”这个发光字母适合做光源； （4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝L0﹣2L。 故答案为：（1）②①③⑤⑥④；（2）下；（3）1；（4）L0﹣2L。 12. 如图所示，空中有一竖直放置的大凸透镜，F为其焦点，P为二倍焦距点，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速行走。关于此情景有以下描述： ①小演员每走一步，像也走一步； ②像的脚步始终比小演员脚步大； ③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步； ④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。 以上描述正确的是（ ） A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ①③④ 答案：D 解析：小演员从较远处靠近凸透镜焦点的过程中，小演员每走一步，像也走一步，但小演员与像的脚步长度不同。当u>2f时，f< v<2f，成缩小的像，小演员运动范围比像大，故小演员的移动速度比像的大，即“小像”走小步；当f<u<2f时，v>2f，成放大的像，小演员运动范围比像的小，对小演员的移动速度比像的小，可得“大像”走大步。故②错误，①③正确。当小演员从很远的地方靠近凸透镜焦点时，物距变小，则像距变大，实像也变大，即像总朝着远离凸透镜的方向运动，好像在逃离，故④正确。 13. 把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜 10 cm 的光屏上得到一个最小最亮的光斑，若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前 15 cm 处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ） A. 正立、放大的虚像　　 B. 倒立、缩小的实像 C. 倒立、等大的实像　　 D. 倒立、放大的实像 【答案】D 【解析】把凸透镜正对太阳光时，光屏上最小最亮光斑所在位置就是凸透镜焦点，由此可知该凸透镜焦距f=10cm；把点燃的蜡烛放在凸透镜前 15 cm 处，则物距u=15cm；根据凸透镜成像规律：物距u大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，故 D 正确。 题型四、成像形状和区域 1. 在凸透镜的主光轴上放一根木棒，a端在2倍焦距之外，而b端在1倍焦距与2倍焦距之间，如图所示，那么在另一侧所成的像是（　　） A．a端变细，b端变粗 B．a端变粗，b端变细 C．a、b端变粗 D．a、b端变细 2. 如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 3. 如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的（　　） A． B． C． D． 4. 如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在（　　） A．图中Ⅳ区域，比A′B′大，箭头向上 B．图中Ⅲ区域，比A′B′大，箭头向上 C．图中Ⅱ区域，比A′B′大，箭头向下 D．图中Ⅰ区域，比A′B′小，箭头向下 1.A； 2．D； 3．B； 4．B； 题型五、误认为实验中遮挡透镜会成不完整的像 1. 当小实将遮光板置于主轴某一位置时，发现光屏上出现如图所示的情景。则光屏、凸透镜、遮光板和发光体 AB 的位置关系是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由图可知，此时光屏上成发光体 AB 下半部分的像，说明遮光板遮住发光体 AB 的上部，发光体 AB 下部发出的光射向凸透镜，经凸透镜折射后，会聚成像，无论遮光板遮住透镜上部还是下部，发光体发出的光均会经凸透镜未被遮住部分成完整像，故 ACD 错误，B 正确。故选 B。 2. 如图为凸透镜成像的示意图。由于不慎将透镜的上沿摔掉一块（图中黑色部分），则（ ） A.像的 A'部分消失了 B.像的 B'部分消失了 C.像 A'B'是完整的，但亮度变暗 D.成像的效果不受任何影响 【答案】C 【解析】烛焰的每一点都会发出无数光线，这些光线一部分通过凸透镜的上沿在光屏上成像，也有一部分通过凸透镜的其他部分在光屏上成像，所以将凸透镜上沿摔掉一块时，通过凸透镜其他部分的光线仍能在光屏上成像且所成像的性质不变。只是由于通过的光减少了，所以像会变暗。 【图解】题中凸透镜的成像原理如图所示，红色表示减少的光线。 题型六、凸透镜成像的应用 1. 小明用一架焦距不变的照相机拍摄鸟巢的照片，如图甲所示，他又拍一张照片如图乙所示，拍摄乙时小明的操作是（ ） A.小明远离鸟巢，并使镜头往里缩 B.小明远离鸟巢，并使镜头往外伸 C.小明靠近鸟巢，并使镜头往里缩 D.小明靠近鸟巢，并使镜头往外伸 【答案】A 【解析】根据照相机成像的特点，物体在胶片上所成的像越小，物距即镜头到物体的距离越大，像距即胶片到镜头的距离越小。所以在拍摄乙照片时，小明远离了鸟巢，同时使镜头往里缩。 2. 如图是数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能在传感器上得到清晰的像。下列说法正确的是（ ） A. 为拍摄到更大的像应将镜头远离花朵 B. 相机镜头的成像原理是利用光的直线传播 C. 影像传感器上成的是正立、缩小的实像 D. 为了拍摄整株花朵，物距应大于二倍焦距 【答案】D 【解析】如果要让像更大一些，根据 “凸透镜成实像时，物近像远像变大”，应减小物距，应将镜头靠近花朵，故 A 错误；照相机的镜头是凸透镜，利用了光的折射，其工作原理是：物体在 2 倍焦距以外，像成在另一侧的 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，因此在拍摄时，物距应大于二倍焦距，故 BC 错误，D 正确。故选 D。 3. 如图甲所示的公共宣传投影是利用装在高处的投影灯照在地面上出现图案，投影灯内部结构如图乙。下列说法正确的是（　　） A．投影灯的成像原理与照相机相同 B．不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了漫反射 C．投影灯成正立、放大的实像 D．要使地面上的像更大应将镜头向远离图片的方向调节 【解答】解：AC．该投影灯的成像原理是物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，这与投影仪的成像原理相同，故AC错误； B．不同方向都能看到图案，是因为光在地面发生了漫反射。漫反射是光在粗糙不平的表面上发生反射时反射光线能够向各个方向传播，人们可以从不同方向看到图案，故B正确； D．调小镜头与图片（即物体）的距离，物距减小。根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，像会变大，故D错误。 故选：B。 4. 小京通过焦距为5cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm 【解答】解：A、由图可知，物体通过凸透镜成正立放大的虚像，故A错误； BCD、当物体通过凸透镜成正立放大的虚像时，物距小于焦距，即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5cm，故BD错误、C正确。 5. 如图甲所示，小张将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜 C．将漫画靠近水杯一些，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 D．此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同 【解答】解：A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是实像，因为它是倒立的，倒立的像都是实像，故A错误； B．装有水的圆柱形玻璃杯边缘薄，中间厚，相当于凸透镜，故B错误； C．将漫画靠近水杯一些，物距小于一倍的焦距，可以是放大镜成像，故透过水杯看到的老鼠可以是不掉头的，故C错误； D．此时漫画中的老鼠是倒立放大的实像，则此时老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同，故D正确。 故选：D。 6. 四月初，我校组织七年级学生到永嘉书院春游，美丽的景色吸引了不少同学驻足拍摄。如图所示为某款相机的成像原理。下列说法不正确的是（　　） A．照相机成像原理是因为光的折射 B．所成的像是倒立、缩小的实像 C．为扩大拍摄范围应将镜头远离景物 D．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物 【答案】D 【解析】 A、照相机的镜头相当于一个凸透镜，光透过凸透镜会发生折射，所以照相机成像原理是因为光的折射，故A正确，不符合题意； B、用照相机给景物照相时，景物距离镜头较远，影像传感器距离镜头较近，由凸透镜成像规律可知，所成的像是倒立、缩小的实像，故B正确，不符合题意； CD、由凸透镜成像规律可知，凸透镜成实像时，物近像远像变大，为拍摄到更大的像，需要减小物距，故应将镜头靠近景物；物远像近像变小，为扩大拍摄范围，需要增大物距，应将镜头远离景物，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 7. 光刻机是芯片制造的核心设备之一，它的工作光源原理如图所示。可以将掩膜上的图形曝光在硅片上。下列说法正确的是（　　） ①缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏 ②掩膜在硅片上成正立缩小的实像 ③若要硅片上所成的像更大，需将掩膜和硅片都向下移动 ④若此时掩膜向上移动1厘米，硅片向下移动1厘米，仍能呈清晰的像 A．①④ B．②③ C．③④ D．①③ 【答案】D 【解析】 ①②光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏，成的是倒立、缩小的实像，故①正确，②错误； ③要想硅片上的像变大，需要减小物距并增大像距，即需将掩膜和硅片向下移动，故③正确； ④成实像时，物远像近像变小，若此时掩膜向上移动1厘米，硅片应向上移动适当距离，才能呈清晰的像，故④错误。 8. 在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是（　　） A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像 C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大 D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小 【解答】解：（1）由图象知，u＝v＝2f＝20cm，凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f＝10cm。 （2）物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。 A、蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。选项错误。 B、蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像。选项错误。 C、将蜡烛从C移动到B的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。物距减小，像距增大，像变大。选项正确。 D、将蜡烛从B移动到A的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。物距减小，像距增大，像变大。选项错误。 故选：C。 9. 如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是（　　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 【解答】解： 由上图可知，切除部分透镜，合拢后，凸透镜的焦距变小，对光线仍起会聚作用； A、一只小飞虫恰好落在透镜上的P点上，位于透镜的一倍焦距之内，不会成像在光屏上，故A正确； B、原来蜡烛在二倍焦距以外，靠近透镜过程中会经过焦点，而物体在凸透镜焦点上时，不成像，故B错误； C、D沿直径对称切除透镜很小一部分，相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜，这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的凸透镜是一样的，不移动时主光轴、焦点都是重合的，当把上面的小凸透镜下移后，该小凸透镜的主光轴也下移，成的像也下移，且去掉一小段透镜，物体发出的光线仍能成像，只是亮度变低；下面的与之相反，像向上移，故CD错误； 故选：A。 10. 学完凸透镜成像规律后，某科学兴趣小组用凸透镜以及其他材料自制了如图所示的投影仪模型和照相机模型： 【模型思考】 （1）投影仪模型中需要控制投影片离B凸透镜的距离，不能太远也不能太近的原因是 。 （2）完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是 。 （3）照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用下列素材中的 （填字母）制作。 A.白色不透光卡纸 B.黑色不透光卡纸 C.全透明的塑料膜 D.绘画用的薄宣纸 （4）另一组的同学用相同材料制作出新的照相机模型，发现无论怎么拉动纸筒，都不能在胶片膜上看到清晰的像，请写出一个可能的原因： 。 【模型对比】 （5）投影仪模型和照相机模型在制作原理上都是利用光的 （选填“反射”或“折射”）。 【解答】解：（1）投影仪模型中需要控制投影片离B凸透镜的距离，不能太远也不能太近的原因是2f＞u＞f，成倒立、放大的实像； （2）由于投影仪在光屏上成倒立的像，可以将投影片倒着插，就会看到正立的像； （3）照相机模型使用的凸透镜，为了既能承接像，又能观察到像，应用半透明纸做光屏，所以充当胶片的膜需要选用绘画用的薄宣纸，故D正确； 故选：D； （4）用相同材料制作出的照相机模型观察远处景物时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，当纸筒的长度小于焦距（10cm）时，无法在半透明膜上看到清晰的像； （5）投影仪模型和照相机模型在制作原理上都是利用光的折射。 故答案为：（1）2f＞u＞f；（2）将投影片倒着插；（3）D；（4）纸筒的长度小于焦距；（5）折射。 11. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示（　 　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成 【详解】A.当u＝v＝2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图象可知，“u＝v时的值是16cm，因此2f＝16cm，所以f＝8cm，故A不符合题意；B.当u=12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B不符合题意；C.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，u＞f，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故C符合题意；D.当u＝20cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，投影仪是2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，故D不符合题意。故选C。 12. 如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构，它主要由光源、广告片和焦距为的凸透镜组成，下列说法正确的是（　 　） A．广告片到镜头的距离应小于 B．该广告灯的成像原理与照相机相同 C．地面上的广告图标是倒立放大的实像 D．为了能从不同角度看见广告图标，应投影在光滑的地面 【详解】ABC，由图可知，u＜v，此时2f＞u＞f，凸透镜成放大、倒立实像，此原理与投影仪成像原理相同，故C正确，AB错误。D.各个方向都能看到地上的广告图标，这是因为发生了漫反射，故应选择粗糙的地面，故D错误。故选C。 13. 如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是（　 　） A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏上留下小飞虫的影子 B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大 C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低 D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像 【详解】由上图可知，切除部分透镜，合拢后，凸透镜的焦距变小，对光线仍起会聚作用； A.一只小飞虫恰好落在透镜上的P点上，位于透镜的一倍焦距之内，不会成像在光屏上，故A正确； B.原来蜡烛在二倍焦距以外，靠近透镜过程中会经过焦点，而物体在凸透镜焦点上时，不成像，故B错误；C.D沿直径对称切除透镜很小一部分，相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜，这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的凸透镜是一样的，不移动时主光轴、焦点都是重合的，当把上面的小凸透镜下移后，该小凸透镜的主光轴也下移，成的像也下移，且去掉一小段透镜，物体发出的光线仍能成像，只是亮度变低；下面的与之相反，像向上移，故CD错误；故选：A。 题型七：眼睛 1. 在学习“眼睛和眼镜”的知识时，小红对眼球的成像原理进行了模拟实验。 (1)如图所示，将蜡烛放在A处时，光屏上成一个清晰的像，把此时凸透镜模拟成正常人眼球模型，光屏相当于眼球的 。 (2)在原位置上，换一个凸透镜后，发现要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像，此时凸透镜和光屏相当于模拟 （填“近视”或“远视”）眼球。 (3)实验中，为了便于从不同的方向都能观察到光屏上的像，光屏应选用 （填“较光滑”或“较粗糙”）的玻璃板。 【答案】（1）视网膜；（2）近视；（3）较粗糙 【详解】(1)由视觉的形成过程可知，光线经角膜通过瞳孔，经晶状体调节曲度，光线折射后经玻璃体形成物像落在视网膜上，视网膜产生兴奋并经视神经传递到大脑中枢形成视觉。因此在该实验中，凸透镜相当于眼球的晶状体，光屏相当于眼球的视网膜。(2)中题干图可知，要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像，即物体靠近后才能看清，所以是近视眼。 (3)根据漫反射的特点可知，实验中，为了便于从不同的方向都能观察到光屏上的像，光屏应选用较粗精的玻璃板。 2. 2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”，我们要“爱眼护眼，科学用眼”。为进一步探究“眼睛成像的特点”，某同学自制了水凸透镜来模拟晶状体，如图所示。（向水凸透镜里注水，水凸透镜的焦距变小。） (1)蜡烛、水凸透镜和光屏的位置如图所示，恰好能在光屏上得到一个清晰的像，该像性质是 的实像，同时可推测出此时水凸透镜的焦距可能是 （填“8cm”、”18cm”或“28cm”）。 (2)实验时，把一镜片放在蜡烛和水凸透镜之间，当向水凸透镜中注入适量的水后，光屏上的像再次变清晰，该镜片是 透镜。 (3)在睡眠时使用角膜塑形镜（俗称“OK镜”）可改变原本厚度均匀的角膜弧度。近视患者佩戴一段时间OK镜后，角膜呈现的形态是 。 A． B． C． D． 【答案】(1)倒立、缩小 18cm；(2)凹；(3)B 【详解】(1)[1]蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图所示位置，此时的物距大于像距，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，成的是倒立、缩小的实像。 [2]由图可知，u＞v，且成实像，说明u＝50cm＞2f，2f＞v＝20cm>即20cm＞f＞10cm 故可得出此时水凸透镜的焦距可能是18cm。 (2)当从水凸透镜中注入适量的水后，其凸度变大，则水凸透镜的焦距变小，对光的会聚作用变强，使像提前会聚，即清晰的像应成在光屏的左侧。根据题意，把一镜片放在蜡烛和水凸透镜之间，光屏上会再次呈现清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜(3)通过睡眠时使用角膜塑形镜来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，则经过一段时间的治疗，眼角膜应变薄，相当于一个凹透镜，使其对光的偏折能力变弱，使成的像后移，直到移到视网膜上，而图B的角膜中间薄、边缘厚，符合凹透镜的特点。 3. 日常生活中有些同学没有注意保护眼睛，导致视力下降。 （1）近视时成像情况如图甲所示，近视的原因可能是_____________________或______________________________。 甲 乙 （2）全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图乙所示，削去角膜上的一部分组织并从切口取出，从而使角膜相当于一个_______镜，达到矫正近视的目的。 （3）用全飞秒近视手术矫正视力后，以下会发生改变的是____（填序号）。 A. 物体成像的位置 B. 眼球折光系统的焦距 C. 经过眼球折光系统所成像的性质 【答案】（1） 眼球的前后径过长 晶状体曲度过大（可与前一空互换） （2） 凹透 （3） AB 【解析】（1） 近视眼的成因主要是眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大。（2） 全飞秒近视手术在角膜上削去一部分并从切口取出，使角膜相当于一个凹透镜，起到矫正视力的作用。（3） 用全飞秒近视手术矫正视力后，像成在视网膜上，物体成像的位置发生改变，眼球折光系统的焦距变大，经过眼球折光系统所成像的性质不变，故 A、B 符合题意。 4. 按要求填空： (1) 如图1所示，若在平面镜不动的情况下，要让激光笔射中目标，可保持激光笔的入射点不变，将其 （选填“顺”或“逆”）时针转过一定的角度；也可保持入射角不变，把激光笔向 （选填“左”或“右”）平移一段距离； (2) 如图2和图3所示，人眼功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像；当眼睛患有近视时，近视眼镜对光起 （选填“会聚”或“发散”作用，可将像的位置矫正到视网膜上。要使照相机拍摄的苹果的像小一些，应将镜头 （选填“靠近”或“远离”）苹果。 【答案】(1)顺 左； (2)缩小 发散 远离 【详解】(1)[1]若在平面镜不动的情况下，法线的位置不变，可保持激光笔的入射点不变，为了射到目标，需要反射角变大，故入射角需要变大，所以可以将激光笔顺时针转动时，增大入射角。 [2]保持入射角不变，则反射角不变，为了使反射光线射中目标，需要把激光笔向左移动。 (2)[1]人眼的功能类似于照相机，在视网膜上成倒立的缩小的实像。 [2]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用。 [3]要使照相机拍摄的苹果的像小一些，根据凸透镜成实像规律可知，物远像近像变小，故应将镜头远离苹果。 题型八：视力缺陷与矫正 1. 小华视物时成像情况如图所示，医生向她介绍激光手术：通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正．手术后的眼角膜形状应为下列图中的（　　） A． B． C． D． 2. 如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（　　） A．将光屏适当远离凸透镜 B．将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜 C．将蜡烛适当远离凸透镜 D．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜 1．B； 2.B 3. 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 【详解】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。 4. 小明做“研究远视眼的矫正”实验中，他把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看做眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示。而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（        ） A．均保持现在的位置不动 B．将光屏适当靠近凸透镜 C．将蜡烛适当靠近凸透镜 D．将蜡烛适当远离凸透镜 【详解】远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，烛焰与凸透镜间放入远视眼镜，烛焰的光线先会聚了，再经凸透镜，光会提前会聚，则像距会变小，拿走远视眼镜后，蜡烛位置不变时，像距比有远视眼镜时大，即像后移了(像距变长了)，此时应将光屏适当远离凸透镜;光屏位置不变时，根据凸透镜成实像规律，物远像近像变小，应增大物距，才能使像前移到原来的光屏上，即应将蜡烛远离凸透镜，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 5. 小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成一个清晰的像（如图所示），然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，下列关于本次实验现象的描述，正确的是（　　） A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像 B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像 C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 【答案】C 【解析】 AB、由图知，物距大于2f，像距小于物距，光屏上得到的是倒立、缩小的实像，应用于照相机，故AB错误； C、远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：蜡烛靠近透镜，减小物距，增大像距；或者使光屏靠近透镜，使像成在光屏上，故C正确； D、近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将延迟会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：蜡烛远离透镜，增大物距，减小像距；或者使光屏远离透镜，使像成在光屏上，故D错误。 6. 为了研究近视眼的形成和矫正方法，小明用凸透镜、凹透镜和光屏制作了如图所示的模型，使像恰好成在光屏上。不改变光屏和凸透镜的位置，去掉凹透镜，则像会（　　） A．成像在光屏左边 B．成像在光屏右边 C．无法成像 D．成像在光屏上 【答案】A 【解析】去掉凹透镜，就如同近视的人摘掉眼镜，像成在视网膜之前，即成像在光屏左边，故A符合题意，BCD不符合题意。 7. 小明长时间坐姿不端正写作业，导致黑板上的字看起来模糊不清，妈妈带小明去医院检查，医生说小明近视了，并给小明配了眼镜．下列能解释小明视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的（　　） A．乙和丙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．甲和丙 【答案】D 【解析】根据题意可知，小明看远处的黑板不清晰，那么应该为近视眼。近视眼中的光线会聚在视网膜的前方，故甲为近视眼，需要佩戴凸透镜进行矫正，故矫正选丙。 8. 科学研究发现，经常揉搓眼睛可能导致出现圆锥角膜(如图)，使像成在视网膜前面。在疾病早期，可通过佩戴相应的眼镜进行矫正。则该类眼镜的镜片应是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据图片可知，圆锥角膜的凸度偏大，对光线的会聚能力更强，此时成像在视网膜前面。如果要使像向后移动到视网膜上，就必须使光线发散，那么应该用凹透镜进行矫正。 9. 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 【答案】A 【解析】矫正前，物体通过凸透镜成的像在视网膜前，矫正后，物体通过凸透镜成的像在视网膜上，所以晶状体聚光能力变弱，即焦距增大，故A正确，BCD错误。 10. 图中甲为兴趣小组自制的变焦水透镜模型，乙为某同学看远处物体时的成像情况，请推测该同学的视力状况和矫正时应选择的镜片（　　） A．近视眼镜片Ⅰ B．远视眼镜片Ⅰ C．近视眼镜片Ⅱ D．远视眼镜片Ⅱ 【答案】C 【解析】解答此类题目的关键是理解近视眼的成因等知识。图甲中镜片I是凸透镜，Ⅱ是凹透镜。如果眼球前后径过长、眼球晶状体曲度过大、物像在视网膜前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼，近视眼配戴凹透镜矫正。故C符合题意，ABD不符合题意。 11. 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。 12. 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。 13. 为满足特殊人群的需求，有一种镜片可以改变的眼镜（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看近处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　） A．远视眼，镜片I B．远视眼，镜片Ⅱ C．近视眼，镜片Ⅰ D．近视眼，镜片Ⅱ 【解答】解：眼睛是心灵的窗口，如果眼球前后径过长、眼球晶状体曲度过大、物像在视网膜前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼；如果眼球晶状体的曲度过小，或眼球前后径过短，近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方，导致看不清近处的物体，形成远视眼。图甲中镜片Ⅰ是凹透镜，Ⅱ是凸透镜。如图乙使远处物体形成的物像落到视网膜的后方，导致远视。远视眼需要配戴凸透镜矫正。 故选：B。 14. 为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　） A．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片Ⅱ 【解答】解：由图可知，某人看远处物体时，像成在了视网膜的前方，所以是近视眼，需要配戴凹透镜矫正，由图可知，镜片Ⅰ是凹透镜，故A正确。 故选：A。 15. 近视眼究竟是怎么回事？小张进行了图甲所示实验：把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，使光屏上呈现出清晰的像。拿开眼镜，光屏上的像变得模糊。请观察眼球结构（如图乙所示），回答： （1）你认为眼球中的视网膜相当于甲实验中的　 　； （2）近视眼患者不戴眼镜时，看见的物像落在视网膜的　 　（选填“前方”或“后方”），矫正近视眼要佩戴的眼镜镜片应该是　 　（选填“丙”或“丁”）； （3）拿开眼镜后，为了再次呈现出清晰的像，光屏应　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜； （4）为预防近视眼，我校提倡课间同学们远眺。在由近及远的远眺过程中，晶状体曲度生的变化是　 　。（填“由大变小”或“由小变大”）。 【答案】光屏；前方；丁；靠近；由大变小 【解析】 （1）人的眼睛相当于一个照相机，视网膜相当于光屏。 （2）根据近视眼的成因，当看物体时会将来自远处点的光会聚在视网膜前方，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，因此矫正近视眼需要用丁图。 （3）拿开眼镜后，所成像会靠近凸透镜，因此光屏应靠近凸透镜。 （4）人视近物时，睫状体收缩，晶状体曲度变大；视远物时，睫状体舒张，晶状体曲度变小。因此人在由近及远的远眺过程中，晶状体曲度生的变化是由大变小。 16. “小眼镜”成为全社会的“大关切”，有人大代表建议要高度重视近视低龄化问题。 （1）由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面 （选填“甲”或“乙”）图相符，应配戴 （选填“凹”或“凸”）透镜，予以矫正。 （2）有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 些（选填“强”或“弱”）。 【解答】解：（1）产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后；因此某人看近处物体时，物体的像总成在视网膜的后面，说明此人是远视眼，这种疾病的形成原理乙图符合，可以用凸透镜的镜片进行矫正。 （2）近视眼是晶状体过厚，眼球的前后径过长造成的，可以对晶状体和角膜构成的透镜进行手术，使其变薄，对光的偏折能力变弱，焦距变长使成的像后移，直到移到视网膜上。 17. 小科利用如图所示的带水透镜的光具座研究近视眼和远视眼的矫正原理。 （1）为了使烛焰的像成在光屏中央，应调节 ； （2）如图甲所示，用水透镜模拟眼球中的晶状体，向水透镜注水或抽水，烛焰的像呈现在光屏上，光屏相当于人眼中的 ； （3）在图乙所示实验场景下，向水透镜中注水，在蜡烛与透镜之间放入合适的眼镜，光屏上能重新成清晰的像，这是 眼的矫正原理。 【答案】烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上；视网膜；近视 【详解】[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在同一高度上。 [2]光屏相当于人眼中的视网膜，能够接收像。 [3]对水透镜注水，水透镜凸度变大，焦距变短，对光的折射能力变强，此时像成在光屏的前方，为了使光屏上能重新成清晰的像，应在水透镜前加一个合适的凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，凹透镜可以矫正近视眼。 强化训练 【基础强化】 1. 早在我国西汉时期的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” 下列关于该记载解释的光路图正确的是（ ） A. B. C. D . 【答案】A 【解析】由题可知，水透镜对光线有会聚作用，是凸透镜，太阳光平行于主光轴射入，经凸透镜折射后会聚成一点，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。 2. 小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。图中操作最合理的是（ ） A. B. C. D . 【答案】C 【解析】利用太阳光测量凸透镜的焦距时，应使太阳光平行于凸透镜主光轴射入，白纸相当于光屏，应垂直于凸透镜主光轴放置，故 C 符合题意，A、B、D 不符合题意。故选 C。 3. 光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是（ ） A. 甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜 B. 乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜 C. 甲透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜 D. 乙透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜 【答案】D 【解析】由题图可知，经过甲透镜后，折射光线相比入射光线远离主光轴，即甲透镜使光线发散，应该为凹透镜；经过乙透镜后，折射光线相比入射光线向主光轴靠拢，即乙透镜使光线会聚，应该为凸透镜，故 D 正确，A、B、C 错误。 4. 平行光从右边射向凸透镜，会聚于点 F，当凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，则会聚点将（ ） A. 向左移 B. 向右移 C. 向上移 D. 向下移 【答案】A 【解析】在一凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，当平行光经过凸透镜射向玻璃砖时，此入射光线经玻璃砖后发生折射，折射角小于入射角，进入玻璃砖后，光线从玻璃砖左侧射出，此时的折射角大于入射角，最后的折射光线与进入玻璃砖的入射光线平行，所以此时的会聚点较无此玻璃砖时要向左移动。故 A 符合题意，BCD 不符合题意。故选 A。 5. 小明拿着放大镜，伸直手臂，通过放大镜观察远处的景物，看到的是景物的（ ） A.正立放大的像 B.倒立放大的像 C.倒立缩小的像 D.正立缩小的像 【答案】C 【解析】考查u>2f时凸透镜成像的特点。放大镜是一个凸透镜，用凸透镜看远处的物体，物体在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。 6. 某凸透镜焦距为15cm，若将一物体放在此透镜前25cm处，则可在透镜的另一侧得到一个（ ） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像 【答案】A 【解析】考查2f>u>f时凸透镜成像的特点。将一个物体放在此透镜前 25 cm 处，f<25 cm<2f，成倒立、放大的实像。 7. 一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ） A.像变大，像距变大 B.像变小，像距变小 C.像变大，像距变小 D.像变小，像距变大 【答案】B 【解析】考查u>2f和2f>u>f两种情况下凸透镜成像的特点，亦可利用凸透镜成像的动态规律解题。思路一：蜡烛从离凸透镜 20 cm 处移到 40 cm 处的过程中，先成倒立、放大的实像，像在2f外；后成倒立、缩小的实像，像在2f与f之间；可见此过程中像变小，像距也变小。思路二：由凸透镜成实像时 “物远像近像变小” 的规律知 B 选项正确。 8. “自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ） A.增大像距 B.增大取景范围 C.增大人像的大小 D.缩短景物到镜头距离 【答案】B 【解析】考查凸透镜成像的动态规律。由凸透镜成实像时 “物远像近像变小” 的规律知，使用自拍杆，增大了物距，会减小像距，使像变小，从而增大取景范围。 9. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是20cm B.此时的物距大于20cm C.当物距是30cm时，光屏上呈现倒立缩小的像 D.当凸透镜的一部分被遮住时，光屏上不能呈现完整的像 【答案】C 【解析】考查u = 2f时凸透镜成像的特点及其应用。距离凸透镜 20 cm 的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，则v = 20 cm = 2f，f = 10 cm，故 A、B 错误；当物距是 30 cm 时，物距大于二倍焦距，故光屏上呈现倒立缩小的像，故 C 正确；遮住凸透镜上的一部分，物体上任一点经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，但折射光线减少，成的像变暗，故 D 错误。 10. 很多车主都在车上安装了行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事情记录下来，在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线补光，拍出依旧清楚的画面。关于行车记录仪，下列说法正确的是（ ） A.在拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外 B.行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜 C.人肉眼是可以观察到红外线的 D.在拍摄录像时，物体在透镜一倍焦距内 【答案】A 【解析】考查u>2f时凸透镜成像的特点与应用，以及红外线的特点。摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用u>2f时凸透镜成倒立缩小的实像的规律，故 A 正确，B、D 错误。红外线属于不可见光，人肉眼是不能直接观察到红外线的，故 C 错误。 11. 烛焰通过凸透镜在光屏上成一放大的像，如果在凸透镜上粘一个小黑点，则光屏上（ ） A.没有黑点的像 B.一片漆黑 C.有一个放大的黑点像 D.有一个缩小的黑点像 【答案】A 【解析】黑点只是影响到透光的多少，进而影响的是像的明亮程度；而且在黑点在透镜上，也就是在焦点以内，不会在光屏上成像。选项A最符合题意。 12. 如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（　　） A．晶状体凸度变小，焦距变短 B．晶状体凸度变小，焦距变长 C．晶状体凸度变大，焦距变短 D．晶状体凸度变大，焦距变长 【试题评析】试题利用图片展示眼睛的视觉特征，要求判断晶状体的变化特点。眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜，眼睛通过睫状体来改变晶状体的凸度：当睫状体放松时，晶状体凸度变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体凸度变大，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大。 【解析】当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），此时的物距变小，像距会变大，像成在视网膜的后面，为了使近处物体成像在视网膜上，需要增大眼睛晶状体对光的偏折能力，即要增大晶状体的凸度，使得焦距变短，故A正确。 【答案】A 13. 滨江区沿江灯光秀是滨江的标志性美景，如图笔直光束交相舞动，钱塘江面亦是光影盛宴，下列说法正确的是（　　） A．在钱塘江水中看到灯光秀的倒影，是折射形成的虚像 B．我们看到空中红色的光束，这就是红外线 C．取下近视眼镜，美景变模糊了，是因为成像在视网膜后面 D．灯光秀笔直的光束形成的原因跟树荫下的光斑成因一致 【解答】解： A、看到灯光秀的倒影，是因为光照射到水面上发生反射，再进入人的眼睛，故A错误； B、我们看到空中红色的光束，不是红外线，是红色的光，故B错误； C、取下近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，则看到美景变模糊了，此时美景的像成在了视网膜的前面，故C错误； D、灯光秀笔直的光束是由光的直线传播形成的，树荫下的光斑也由光的直线传播形成的，故D正确。 故选：D。 14. 正午阳光下，某同学手持一副眼镜让阳光直射镜面，在桌面留下投影如图，原因可能是（　　） A．这是一副老花眼镜，会聚了太阳光 B．这是一副近视眼镜，发散了太阳光 C．这是一副墨镜，减弱了太阳光 D．这副眼镜不能透过光线 【解答】解：由图可知，阳光通过眼镜片后，光斑中间暗，四周亮，说明这是一个凹透镜，凹透镜对光有发散作用，可用来矫正近视眼。 故选：B。 15. 王老师在改作业时自言自语道：“老了，作业本上的字都看不清了，放远点就好了。”由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需佩戴眼镜的镜片分别是如图中的（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【解答】解：由题意“作业本上的字都看不清了，放远点就好了”可知，王老师患了远视眼， 乙图的入射光线会聚在视网膜的后方，所以乙图表示了远视眼的成像情况，也是老花眼成像情况；为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下，因此佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正； 丙透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜；丁透镜对光线具有发散作用，是凹透镜； 由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需佩戴眼镜的镜片分别是图中的乙和丙。 故选：C。 16. 小明用光具座探究凸透镜成像规律时，得到的实验数据如表： 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 1 40.0 13.0 缩小 2 30.0 15.0 缩小 3 20.0 20.0 等大 4 15.0 30.0 放大 5 12.0 60.0 放大 （1）当蜡烛离透镜中心60cm时，像到透镜中心的距离为__________。 A.10cm～13cm B.13cm～18cm C.18cm～20cm （2）实验中，小明将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用时间为2s。在这段时间中，像移动速度在_________。 A.逐渐变慢 B.保持不变 C.逐渐变快 （3）小明取下自己的近视眼镜，放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动。 【答案】（1）A；（2）C；（3）靠近。 【解答】解：（1）根据表格第3次实验数据知，当物距等于像距等于20.0cm时成等大的实像，即u=v=2f=20.0cm,所以凸透镜的焦距f=10.0cm； 由表格中5组数据知，当物距为12cm时，像距为60cm时，凸透镜成倒立、放大的实像，根据光路是可逆的可知，当物距为60cm时，像距为12cm,凸透镜成倒立、缩小的实像，所以当蜡烛离光屏60cm时，像距等于12cm,故选A； （2）物体由距凸透镜40cm处移动到距凸透镜20cm处，物体移动的20cm,像距由13cm变为20cm,只移动了7cm,且相的速度在逐渐变快，故C正确； （3）近视眼镜是凹透镜，凹通放在凸通与烛焰之间，凹透镜对光线有发散作用，会使原来会的像推迟会聚成像，所以拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向靠近透镜方向移动。 故答案为：（1）A；（2）C；（3）靠近。 17. 用如图所示的装置做 “探究凸透镜成像规律” 实验。 （1）如图甲所示，凸透镜位置固定。当发光的小灯泡放在 40 cm 刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑。则该透镜的焦距为________cm。 （2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、________（填 “放大”“等大” 或 “缩小”）的实像。 （3）若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向____（填 “左” 或 “右”）适当移动一段距离，再调整光屏的位置。 （4）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是________透镜。 【答案】(1) 10 (2) 放大 (3) 右 (4) 凹 【解析】试题以实验为情景，考查凸透镜焦距的测量，凸透镜的成像规律，眼镜对光的作用等。(1) 光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑，说明小灯泡在焦点处，其发出的光被凸透镜折射后变成平行光，则该透镜的焦距为50 cm - 40 cm = 10 cm。 (2) 由图乙可知，蜡烛与凸透镜的距离为50 cm - 35 cm = 15 cm，凸透镜的焦距为f = 10 cm，故2f>u>f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像。 (3) 凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此要想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向右适当移动一段距离，再调整光屏位置。 (4) 将老师的眼镜靠近凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片，对光线起了发散作用，为凹透镜。 18. 在“探究凸透镜成像的规律”时得出的一些结论：如图所示，　 　倍焦距处是成实像和虚像的分界点，　 　倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近　 　， 成的像越大。蜡烛向上移动时像向　 　移动。用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上　 　(填“能”或“不能”)成完整的像，光屏上像的亮度变　 　。 【答案】一；二；焦点；下；能；暗 【解析】（1）（2）（3）根据凸透镜成像的规律分析解答； （4）凸透镜大小不会影响成像的大小和性质，只会影响会聚光线的多少，进而影响成像的亮度。【解答】（1）如图所示，一倍焦距处是成实像和虚像的分界点，二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。 （2）无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近焦点， 成的像越大。 （3）凸透镜成像是倒立的，即蜡烛向上移动时像向下移动。 （4）用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上能成完整的像，光屏上像的亮度变暗。 19. 在”探究凸透镜成像规律”实验中，小金先利用”平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距。根据操作完成下列问题： （1）小金将测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏　 　(选填“靠近”或”远离”，下同)凸透镜； （2）通过调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将光屏　 　凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 【答案】（1）靠近（2）远离 【解析】（1）根据图甲确定凸透镜焦距，利用，，成倒立、缩小的实像，确定光屏移动方向； （2）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。 【解答】（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：； 当凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，此时，凸透镜到光屏的距离，根据，，成倒立、缩小的实像，故欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏靠近凸透镜； （2）通过调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，故此时他应将光屏远离凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 20. 在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作： （1）实验前，小科利用“平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越　 　(选填“强”或“弱”)； （2）小科将(1)中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜； （3）通过步骤(2)的调整，光屏上出现了清晰的像后，小科将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将光屏　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 【答案】（1）强（2）靠近（3）远离 【解析】凸透镜对光有会聚作用，能将平行光线会聚在凸透镜焦点上。凸透镜成像的规律牢记两句口诀：物近像远像变大，一倍焦距分虚实两倍焦距分大小。 【解答】（1）凸透镜对光具有会聚作用，凸透镜的焦距越小，说明焦点距离光心越近，透镜对光线的折射作用越强。 （2）由图甲可知，凸透镜的焦距为f=60cm-50cm=10cm 当凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙时，物距为u=50cm-10cm=40cm 则物距与焦距的关系是u>2f，根据凸透镜的成像规律可知：u>2f， 则f<v<2f，成倒立缩小的实像，所以光屏应在1倍焦距与2倍焦距之间，在光具座的 60cm 到70cm之间，光屏应靠近凸透镜。 （3）将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，由于近视眼镜是凹透镜，对光线起发散作用，成像远离凸透镜，所以应将光屏远离凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 21. 如图甲为支付宝推出的扫脸支付装置， 顾客站在摄像头装置前，摄像头捕捉人脸即可在感光器上成像，进行顾客身份 识别。小科用凸透镜成像实验模拟支付装置的成像规律（如图乙）。请回答： （1）该支付装置中的感光器相当于图乙中的　 　。 （2）人脸在感光器上成一个　 　（填像的性质）的实像。 （3）图乙中小科改变物距（u），移动光屏找到清晰的像，记录像距（v），得到下列一组数据： u/cm 40 30 20 15 13.3 12.5 v/cm 13.3 15 20 30 40 50 ①该凸透镜的焦距为　 　cm。 ②实验过程中凸透镜始终固定在光具座上50cm刻度处，若某次记录时小科在光屏上看到了倒立放大的像，此时蜡烛在光具座上可能处于的刻度位置的范围是　 　。 【答案】（1）光屏（2）倒立、缩小（3）10；30cm～40cm 【解析】（1）根据感光器的作用分析；（2）根据照相机的成像特点解答； （3）①当物距等于像距时，物体和像恰好在二倍焦距上，即u=v=2f； ②根据凸透镜的成像特点分析解答。 【解答】（1）感光器是用来成像的，相当于实验乙中的光屏； （2）摄像头其实就是照相机，因此人脸在感光器上成一个倒立、缩小的实像。 （3）①根据表格可知，u=v=2f=20cm，解得：f=10cm； ②当f<u<2f时，通过凸透镜成倒立放大的实像。当凸透镜对准50cm时，一倍焦距为：50cm-10cm=40cm，二倍焦距为：50cm-20cm=30cm，则此时蜡烛应该在光具座上所对的刻度范围：30cm~40cm。 22. 投影仪是一种可以放大画面的投影式光学仪器，产生大而明亮的效果，因此被广泛使用于我们的生活当中，如电影院、教室等场所。而其中起到放大效果的元件其实就是我们所熟知的凸透镜，小光使用了家里面一面未知焦距的放大镜想要用其来放大手机上的照片，并成像在光屏上，三者摆放位置如下。 （1）小光可以通过什么方法测出焦距？　 　 （2）小光通过上述方法测出放大镜的焦距是10cm，那么手机和放大镜之间的距离应该在 　cm之间 （3）小光想选择一种材料作为自制投影仪的光屏，他在家里找到了形状相同的白色陶瓷盘子和白色泡沫塑料盒子，你认为更适合的是哪一种材料？为什么？　 　 （4）如果他想要继续放大光屏上所成的像，那么在他接下来的操作应该是　 　，像放大后，他发现光屏上的像不完整，导致这一现象的原因可能是？　 　， 【答案】（1）用凸透镜对准平行光，在凸透镜后面前后移动白纸，在白纸上找到一个最小最明亮的光斑，光斑到凸透镜的距离就是焦距或者使用凸透镜在光屏上成一个倒立等大的像，焦距是物距一半。 （2）10～20 （3）白色泡沫塑料盒子，因为泡沫塑料比较粗糙，会发生漫反射，就可以在所有的方向上都看到像 （4）向右移动手机或者向左移动放大镜；可能原因是三者中心没有在同一高度 【解析】①凸透镜对光的会聚作用：经过凸透镜焦点的光线折射后平行主光轴射出；平行主光轴的光线折射后经过凸透镜的焦点；经过凸透镜光心的光线不发生偏折。 ②凸透镜成像规律： u>2f，f<v<2f，倒立缩小的实像，应用是照相机和眼睛； u=2f，v=2f，倒立等大的实像，应用是测焦距； f<u<2f，v>2f，倒立放大的实像，应用是投影仪、幻灯机； u=f，不成像； u<2，正立放大的虚像，应用是放大镜； 凸透镜成像物与像的变化特点：大象走大步，小象走小步；物近像远像变大。 ③陶瓷盘子的表面很光滑，射到平面镜表面上的阳光产生镜面反射，只有在特定位置的人才能看到反射光线，而泡沫的表面比较粗糙，会进行漫反射，把射来的光向四面八方反射，我们的眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体，就是因为光照在物体表面发生漫反射的缘故。 ④物体靠近凸透镜，像会远离凸透镜，像会变大，即“物近像远像变大”；在凸透镜成像实验中，要求蜡烛烛焰的中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度，使像能成在光屏中央。实验中出现像不完整的现象，即像为成在光屏中央，可能是三者的中心未在同一高度。 【解答】（1）凸透镜对光线具有会聚作用，平行主光轴的光线经过凸透镜折射后，折射光线会经过凸透镜的焦点。在凸透镜成像中，当物距等于凸透镜的两倍焦距时，会成一个倒立等大的实像。 （2）物体在凸透镜的一倍焦距到两倍焦距之间成倒立放大的实像，该凸透镜的焦距为10cm，故物距在10cm-20cm之间。 （3）陶瓷盘子的表面很光滑，射到平面镜表面上的阳光产生镜面反射，只有在特定位置的人才能看到反射光线，而泡沫的表面比较粗糙，会进行漫反射，把射来的光向四面八方反射，我们的眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体，就是因为光照在物体表面发生漫反射的缘故。 （4）物体靠近凸透镜，像会远离凸透镜，像会变大，即“物近像远像变大”；在凸透镜成像实验中，要求蜡烛烛焰的中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度，使像能成在光屏中央。实验中出现像不完整的现象，即像为成在光屏中央，可能是三者的中心未在同一高度。 23. 科学课上，同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动，活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。 （1）【学习】制作模型前，通过探究凸透镜成像规律的实验，知道物距（u），像距（v）应该满足f＜v＜2f，胶片上成的像的特点是　 　。 （2）【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型，组内同学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时模糊，请你指出该模型可能存在的缺陷是　 　。 （3）【制作】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据，下表为某小组设计的量规，将表格补充完整。 自制照相机评价量规 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 功能完善 ①　 　 ②　 　 ③　 　 结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像 外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观 （4）【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议　 　。 【答案】（1）倒立、缩小的实像 （2）不能调节像距 （3）能调节像距，成像清晰；不能调节物距，成像清晰；不能调节物距，成像模糊 （4）做一个可伸缩的镜头，来调节像距。 【解析】（1）根据物距和焦距的大小关系，确定凸透镜的成像特点； （2）在凸透镜成像时，如果物距发生改变，那么像距也会相应发生改变，只有将光屏调到最佳位置才能看到清晰的实像，据此分析解答； （3）可从成像的清晰度和是否能够调节像距的角度设计评价量规的指标。 （4）可从调节像距的角度分析解答。 【解答】（1）根据凸透镜成像的特点可知，当f<v<2f时，u>2f，那么光屏上成倒立缩小的实像。 （2）根据图片可知，镜头和影响传感器之间的距离是固定不变的，即像距不变，那么该模型可能存在的缺陷是：不能调节像距。 （3）根据成像的清晰度和是否调节像距，将表格补充如下： 自制照相机评价量规 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 功能完善 ①能调节像距，成像清晰 ②不能调节物距，成像清晰 ③不能调节物距，成像模糊 结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像 外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观 （4）小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议：做一个可伸缩的镜头，来调节像距。 24. 如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm，点燃的蜡烛与凸透镜固定不动。移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_______、_______的实像，遵从这一成像原理的是__________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 【答案】倒立；缩小；照相机 【解析】考查u>2f时凸透镜成像的特点及其应用。凸透镜位于 50 cm 刻度线处，蜡烛位于 20 cm 刻度线处，物距u = 50 cm - 20 cm = 30 cm，凸透镜的焦距是 10 cm，则u>2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是用到了该原理。 25. 无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍，来自地面景物的光通过摄像机镜头，会聚在感光晶片上，形成倒立、_________（填“放大”或“缩小”）的实像；当无人机上升时，要_________（填“增大”或“减小”）镜头与感光晶片间的距离，才能拍摄到清晰的画面。 【答案】缩小；减小 【解析】考查u>2f时凸透镜成像的特点及其应用，以及凸透镜成像的动态规律。摄像机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理来工作的，此时有 “物远像近像变小”，故当无人机上升时，要减小镜头与感光晶片间的距离。 26. 在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）如图甲所示，该透镜的焦距f=_________cm； （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图乙所示，若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向_________（填“上”或“下”）移动； （3）如图丙所示，把蜡烛放在光具座上______（填“A”“B”“C”或“D”）点时，在光屏上能得到一个清晰放大的像，______（填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）就是利用这种成像规律工作的。 【答案】(1) 11.0 (2) 下 (3) C; 投影仪 【解析】试题以探究凸透镜成像规律为目的，考查了实验器材的调节，利用平行光测量凸透镜的焦距，以及u>2f时凸透镜成像的特点及其应用等知识。(1) 图甲中光屏上最小亮的点即为焦点，则光屏到凸透镜的距离为焦距，焦距f = 41.0cm - 30.0cm = 11.0cm；(2) 图乙中像在光屏的上方，由于像是倒立的，所以是蜡烛偏低，或者光屏偏低，可将蜡烛向上移动，透镜向下移动，或光屏向上移动；(3) 要想成倒立放大的实像，就要将蜡烛放在一倍焦距之外二倍焦距以内，即 C 点位置，投影仪就是利用这个原理制成的。 27. 如图中，已知入射光线或折射光线，画出对应的折射光线或入射光线。 【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光线其传播方向不变； 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示： 28. 图所示，S点发出的一条光线先经平面镜反射，再经凹透镜折射后平行于凹透镜的主光轴射出，请你完成这个光路 【解答】解：先通过平面镜作出发光点S的对称点S′即为S的像； 经凹透镜折射后的折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，说明入射光线的延长线过凹透镜右侧的焦点，连接凹透镜左侧焦点F和入射点O画出反射光线（经平面镜的反射光线），连接S和入射点O即为入射光线，最后作出平行于凹透镜主光轴的折射光线，如图所示： 29. 在“探究凸透镜的成像特点”实验中，小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内，如图所示，烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。 （1）这个像是实像还是虚像？答案是：　 　 。 （2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从 　 　 （填“烛焰”或“此像”）发出，通过凸透镜后进入人眼。 【解答】解：（1）物距u＜f时，物体通过凸透镜成放大的虚像； （2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从烛焰发出，通过凸透镜后进入人眼。 故答案为：（1）虚像；（2）烛焰。 30. 图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 　 　 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图所示，他应配戴 　 　 透镜来矫正近视。 【解答】解：（1）由凸透镜成像规律可知，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像； （2）如果我们长期不注意用眼卫生，就会使晶状体的凸度增大，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼。近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。 故答案为：实；凹。 31. 实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题： （1）光屏上像的性质为__________________。 （2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子_________。 （3）从图中读出物距为_________cm，并推算出焦距为_________（选填字母）。 A．f＜15cm B.15cm＜f＜20cm C．f＞30cm （4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？__________________。 A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm 【试题评析】试题提供凸透镜成像情景，要求利用凸透镜成像规律中物距、像距与焦距的关系判断凸透镜的焦距。 【解析】（1）根据能在光屏上成像，得出一定是实像，再根据物距大于像距，可知，光屏上的像为倒立缩小的实像； （2）倒立缩小实像的应用主要是照相机； （3）由图可知，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm，因为所成的像是倒立缩小的实像，则u＞2f，像距范围2f＞v＞f，，解得20cm＞f＞15cm。故选B。 （4）保持蜡烛与凸透镜的位置不变，不影响成像。只是撤去光屏，光屏上不能承接到像了。 【答案】（1）倒立缩小实像；（2）照相机；（3）40.0；B（4）仍然成像。 32. 小华同学用如图所示的实验器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、 和光屏。 （2）蜡烛在如图所示的位置时，成的像是等大、倒立的实像。分析实验成像情况可知，实验中所用透镜的焦距为_________cm。 （3）当把点燃的蜡烛由如图所示的位置向右移至光具座的35 cm刻度时，应向______（填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，得到一个倒立、放大的实像。 【试题评析】试题考查探究凸透镜成像规律的实验操作及凸透镜成像规律的应用。 【解析】（1）将凸透镜放在中间，蜡烛和光屏放在其两侧，物体通过凸透镜成的像才可能呈现在光屏上。 （2）凸透镜成的是等大、倒立的实像，则物距和像距均为焦距的2倍，由图可知物距和像距为20.0 cm，则u = v = 2f = 20.0cm，解得f = 10.0cm。 （3）由凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，当把点燃的蜡烛由图中所示位置向右移至光具座的35 cm刻度时，向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像。 【答案】（1）凸透镜 （2）10.0 （3）右 【素养提升】 1. 小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由图可知，透过水杯看到了正立、放大的“科”字的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像，选项D中，烛焰位于焦点与凸透镜之间，成像规律相同。 故选：D。 2. 下列是一些常见的光学实验，其中实验设计与实验目的不相符的是（ ） A．图甲：改变小孔形状，是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关 B．图乙：用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定像的位置 C．图丙：抬起木板的B端使杯子倾斜，可研究折射角随入射角变化规律 D．图丁：用平行光正对凸透镜照射，移动光屏，是为了测量凸透镜的焦距 【详解】A.根据控制变量法，改变小孔形状，其他因素不变，是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关，故A相符，不符合题意； B.玻璃是透明的，既可以让物体在里面成像，又可以通过玻璃看到后面移动的物体，从而找到像的位置，故B相符，不符合题意； C.抬起B端，水面仍然是水平的，无法研究光从空气射入水中时折射角大小的变化，故C不相符，符合题意； D.用平行光正对凸透镜照射，移动光屏，出现最小最亮的点即为焦点，由此可得焦距，故是为了测量凸透镜的焦距，故D相符，不符合题意，故选C。 3. 如图是兴趣小组设计的光学指纹锁模型。当手指按压在指纹采集面上，指纹经凸透镜成像在感光组件上，识别系统比对成功后开锁。下列关于指纹锁说法正确的是（　 　） A．利用光的反射原理 B．和小孔成像原理一样 C．成正立放大的虚像 D．成倒立缩小的实像 【详解】图中利用凸透镜成像，为光的折射，图中所示此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 4. 下列是教材中的一些光学实验，对实验的叙述正确的是（　 　） A．图1：将右侧背景板向后折，反射光线将不存在 B．图2：棋子所成的像在茶色玻璃上 C．图3：往碗中加水，是为了研究光从水中射入空气中时发生的折射现象 D．图4：模拟研究近视眼的眼球缺陷时，光屏看作视网膜，近视眼镜代表眼的晶状体 【详解】A.将右侧背景板向后折，此时两个面板不在同一平面内，因此无法观察到反射光线，但反射光线是存在的，故A错误；B.由平面镜成像的特点可知，物像关于平面镜对称，故B错误； C.往碗中加水，此时看到水中的筷子像被折断，可以研究光从水中射入空气中时发生的折射现象，故C正确；D.模拟研究近视眼的眼球缺陷时，凸透镜代表眼的晶状体，故D错误。故选C。 5. 雾视镜能使人眼产生“雾视”，从而刺激晶状体变薄，重新看清物体，以达到放松眼部肌肉，预防近视的效果。“雾视”原理为：戴上雾视镜后，进入眼睛的光线将聚焦在视网膜前，使人眼看不清物体。下图中能正确表示雾视镜的“雾视”原理的是（　 　） A． B． C． D． 【详解】AB.由图知道，图中光线经过凸透镜后是发散的，故AB不符合题意；CD.根据“戴上雾视镜后，进入眼睛的光线将聚焦在视网膜前”知道，C符合题意，D不符合题意。故选C。 6. 如题图所示，小明同学手握甲、乙两个焦距不同的凸透镜，通过调整两透镜间的距离，可以更清晰地看到远处的物体。以下说法正确的是（　 　） A．甲透镜对光线有发散作用 B．甲透镜的作用相当于一个照相机 C．乙透镜成的是正立放大的像 D．乙透镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光 【详解】A.甲乙都为凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，故甲透镜对光线有会聚作用，故A错误；BC、两个不同焦距的凸透镜组成了望远镜，远处的镜片乙是物镜，成的是倒立缩小的实像，相当于照相机;靠近眼睛的镜片甲是目镜，成的是正立放大的虚像，相当于放大镜，故BC错误； D.远处的乙透镜，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。故选D。 7. 请根据相关知识回答问题，建功中学初一某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯，其基本原理如图所示，通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙装上。为了使投影效果最佳，下列投影灯内部结构设计最合理的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：投影灯工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片位于镜头一倍焦距和二倍焦距之间；要使投影清晰，需要图标更亮一些，所以应将图标放在光源与镜头之间，故A正确。 故选：A。 8. 学习透镜知识，学校项目化学习制作了一个校标logo投影灯，基本原理如图所示，通过凸透镜（焦距为f）将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。在墙幕上得到的是放大的清晰投影，据此推测b与f的大小关系是（　　） A．b＞2f B．f＜b＜2f C．b＜f D．b＝f 【解答】解：投影仪是利用凸透镜成倒立放大的实像工作的，则2f＞u＞f，此时像距大于2倍焦距，即图中的b＞2f，故A正确，BCD错误。 故选：A。 9. 三月的杭州，樱花正在漫山遍野绽放，一簇簇缓满枝头，烂漫如霞，与山景相互衬托，汇成了一副春色满园的壮美画卷，迎来了各方游客前来观赏。请根据信息回答如下题目。樱花园吸引了很多摄影爱好者驻足拍摄，如图所示为某款相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，下列操作能达到要求的是（　　） A．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物 B．为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物 C．所成的像是倒立、缩小的实像 D．所成的像是正立的虚像 【解答】解：照相机的镜头相当于一个凸透镜，用照相机给景物照相时，成的是倒立、缩小的实像； 凸透镜成实像时，物近像远像变大、物远像近像变小，为拍摄到更大的像，需要减小物距、增大像距，故应将镜头靠近景物；为扩大拍摄范围，需要增大物距、减小像距，应将镜头远离景物；故C正确、ABD错误。 故选：C。 10. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u＝25cm时，光屏上不能成像 C．当u＝15cm时成缩小的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜11cm处移动到20cm处的过程中，像移动的速度比物体移动的速度快 【解答】解：A、v＝u＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，v＝u＝2f＝20cm 时，所以f＝10cm，故A错误。 B、当u＝25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，故B错误。 C、当u＝15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪，故C错误。 D、物体从距凸透镜11cm处移动到20cm处的过程中，凸透镜成的是倒立、放大的实像，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，像移动的速度比物体移动的速度快，故D正确。 故选：D。 11. 若拍照时不小心将一滴泥浆滴在镜头上，一时又找不到擦镜纸。如果就这样拍照，得到的照片将（　 　） A．出现一个黑斑 B．出现一个白斑 C．没有明显变化 D．变的模糊 【分析】照相机的镜头是一个凸透镜;物体有无数点组成，物体上任一点射向照相机镜头有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像;当照相机的镜头上沾上一滴泥浆，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。 【详解】泥浆黏附在镜头上会影响光线的传输和成像的清晰度，导致拍摄的图像模糊，但因为焦点通常不在镜头表面，泥滴的位置离焦平面较远，所以不会在照片上明确呈现为一个黑斑或白斑。 故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 12. 蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物﹣中华虎凤蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄照片乙，应（　　） A．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸 B．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C．相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸 D．相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩 【解答】解：据图能看出，甲图的像较小，即此时的像距较小，故物距较大；所以在拍摄照片甲时，相机镜头到景物的距离大；乙图的像大，故其像距大，物距小，故在拍摄乙图时，镜头到物体的距离变小，但是照相机镜头到底片的距离即像距变大，即相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸，故A正确。 故选：A。 13. 青少年长时间使用手机等电子设备容易产生近视等视力问题。角膜塑形镜又名OK镜，常用于近视眼的矫正。如图所示，角膜塑形镜的原理是通过镜片压平角膜的中央曲率，塑形后使像成在视网膜上，从而暂时提高裸眼视力。下列有关说法中正确的是（　　） A．通过OK镜的矫正，可以增大眼角膜的焦距 B．近视是由于近处物体成像在视网膜前 C．近视患者应配戴凸透镜进行矫正 D．外界光线经眼球折光系统在视网膜上形成视觉 【解答】解：A、利用OK镜（角膜塑形镜）进行矫正，矫正原理如图所示：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，A正确。 B、近视眼是远处的物体成像在视网膜前，B错误。 C、如果晶状体的凸度增大或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，近视眼可以配戴凹透镜加以矫正，C错误。 D、外界光线经眼球折光系统在视网膜上形成物像，而视觉在大脑皮层的视觉中枢形成的，D错误。 故选：A。 14. 光刻技术是现代纳米级电路的基石，其工作原理如图所示，此时恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法错误的是（　 　） A．缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏 B．此投射原理与照相机的原理相同 C．硅片位于缩图透镜的二倍焦距以外 D．若要硅片上的像更大更清晰，需将掩膜和硅片向下移动 【详解】ABC，由图可知，该透镜将光会聚，所以这是一个凸透镜成像的过程，在硅片上成清晰缩小的像，可知硅片相当于光屏，根据凸透镜成像规律物距大于2倍焦距，应用是照像机，故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意； D，凸透镜在成实像的条件下，根据物距变小，像距变大，像变大，要硅片上的像更大更清晰，需将掩膜硅片向下移动，故D正确，不符合题意。故选C。 15. 如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律时作出的像距v和物距u的关系图象，根据图象可以判断下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u＝18cm时成倒立、缩小的实像 C．当u＝8cm时，该凸透镜的成像特点与照相机的工作 D．物距u从15cm增大到30cm的过程中，光屏上成的像逐渐变小 【解答】解：A、u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，u＝v＝2f＝20cm 时，所以f＝10cm，故A错误； B、当u＝18cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B错误； C、当u＝8cm时，f＝10cm，即u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜，故C错误； D、物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。故D正确。 故选：D。 16. 某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是（　　） A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大 C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大 D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像 【解答】解：（1）烛焰位于a点时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，屏上出现的实像最小，故A正确； （2）烛焰位于b、c两点时，物距大于焦距小于二倍焦距，都成倒立放大实像，但b点位置距离透镜大于c点位置，因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大，即最大，烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大，故B正确、C错误； （3）烛焰位于d点时，物距小于焦距，成正立放大虚像，故D正确。 故选：C。 17. 如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，下列说法正确的是（　　） A．照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的 B．幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的 C．使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似 D．人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似 【解答】解：A、当物体放在d点时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。不符合题意。 B、当物体放在c点时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。符合题意。 C、当物体放在a点时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。不符合题意。 D、当物体放在F点，物体在焦点上，光线经凸透镜会平行射出，既不成实像，也不成虚像。不符合题意。 故选：B。 18. 如图所示，图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，在图乙所示的位置光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知凸透镜的焦距是40cm B．图乙的成像的特点与投影仪的成像原理相同 C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分 D．图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜，光屏向右移动才能找到清晰的像 【解答】解： A、根据甲图可以知道f＝10cm，故A错误； B、根据乙图u＞2f，应用应该是照相机，故B错误； C、挡住了透镜上半部分，光能通过下半部分会聚成像，只是光线变少了能成一个变暗的完整的像，故C错误； D、戴上近视眼镜（凹透镜）对光有发散作用，所以像会成在后面，光屏向右移动正确。故D正确。 故选：D。 19. 城市的很多街口都安装了360°高清晰摄像头，由公安局实施24小时监控，来保护人民的安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在F处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下列说法正确的是（　　） A．不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像 B．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在a点 C．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在c点 D．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在b点 【解答】解：A、人始终在成像板上成像，说明凸透镜成实像，实像都是倒立的，故A错误； B、如果该人远离镜头，物距增大，像距减小，像点更靠近凸透镜的焦点，在镜头和成像板不动的情况下，镜头的焦点应该变在c点，故B错误； CD、如果该人靠近镜头，物距减小，像距增大，像点更远离凸透镜的焦点，在镜头和成像板不动的情况下，镜头的焦点可能变在a点或b点，故C错误，D正确。 故选：D。 20. （1）如图甲所示，“刷脸支付”成为了现在十分流行的支付方式，无需借助手机等工具，人为操作少，更加简单、高效。它通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。摄像机镜头相当于凸透镜，所成的是缩小的 （选填“实像”或“虚像”）。 （2）课本上的色散实验，当太阳光通过三棱镜时会形成七色光，如图丙所示。请思考，如果让红光和蓝光分别通过同一个凸透镜，红光的焦距是f红，蓝光的焦距是f蓝，则f红 f蓝。（填“大于”或“小于”或“等于”） 【解答】解：（1）摄像机镜头相当于凸透镜，成像原理是物距大于2倍焦距，所成的是倒立、缩小的实像； （2）如果让红光和蓝光分别通过同一个凸透镜，根据图丙可知：红光通过三棱镜后偏折小，会聚在主光轴上时的焦距长，蓝光通过三棱镜后偏折大，会聚在主光轴上时的焦距短；红光的焦距是f红，蓝光的焦距是f蓝，则f红大于f蓝。 故答案为：（1）实像；（2）大于。 21. 某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯，其基本原理如图所示，通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。请根据相关知识回答问题。 （1）为了使投影效果最佳，下列投影灯内部结构设计最合理的是 。 A.B.C. （2）为使墙幕上的像的颜色与彩色图标颜色尽可能相同。则采用的光源应是 。 A.黄光B.红光C.绿光D.白光 （3）为了在墙幕上得到更大清晰投影，可以 （选填“增大”“减小”）a。 【解答】解：（1）投影灯工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片位于镜头一倍焦距和二倍焦距之间；要使投影清晰，需要图标更亮一些，所以应将图标放在光源与镜头之间，故A正确； （2）为使墙幕上的像的颜色与彩色图标颜色尽可能相同，说明墙幕反射所有的光，所以光源应为各种色光，白光是由各种色光混合而成的，各光源应为白色，故D正确； （3）为了在墙幕上得到更大清晰投影，需要增大像距、减小物距，所以需要减小a。 故答案为：（1）A；（2）D；（3）减小。 22. 如图甲，先将蜡烛固定在光具座上25cm刻度线处，再将焦距f＝15cm的凸透镜固定50cm刻度线处，则应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上观察到蜡烛清晰的像；若不移动光屏、蜡烛和透镜的位置，将一副眼镜放在蜡烛和透镜间的适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，则这副眼镜可以矫正的视力缺陷是图乙中的 。（选填“a”或“b”） 【解答】解：如图甲，将焦距f＝15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处后，物距u＝50cm﹣25cm＝25cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f＝30cm，应将光屏向右移动，才能在光屏上观察到蜡烛清晰的像；若不移动光屏的位置，将一副眼镜放在蜡烛和透镜间的适当位置时，光屏上又出现了清晰的像，根据甲图可知，说明提前成像，这个眼镜是凸透镜，这副眼镜可以矫正的视力缺陷是图乙中的a。 故答案为：右；a。 23. 为进一步探究“眼睛成像的特点”，某同学自制了水凸透镜来模拟晶状体，如图所示。（向水凸透镜里注水，水凸透镜的焦距变小） （1）该生完成凸透镜成像实验，恰好在光屏上得到一个清晰的像，所成的像是一个 　 　 、　 的实像：同时可推测出此时水凸透镜的焦距可能是 　 　 （填“8cm”、“18cm”或“28cm”）。 （2）小敏把自己的近视眼镜给水凸透镜“戴上”，像变模糊了；当向水凸透镜中 　 　 （选填注入或抽取）适量的水后，他发现像再次变清晰了。 【解答】解：（1）由图可知，物距大于像距，故成倒立、缩小的实像； 此时u＝50cm＞2f，f＜v＝20cm＜2f，解得：10cm＜f＜20cm，故此时水凸透镜的焦距可能是18cm； （2）近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，使成像远离凸透镜，需向水凸透镜中注水，像可再次变清晰。 故答案为：（1）倒立、缩小；18cm；（2）注水。 24. 某同学使用如图所示装置探究凸透镜成像的规律，得到如表数据。 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像 1 60 15 倒立、缩小、实像 2 24 24 倒立、等大、实像 3 20 30 倒立、放大、实像 4 10 未找到像 （1）分析数据可知该凸透镜焦距为 　 cm。 （2）照相机根据的是第 　 　 次实验的成像原理。 （3）物距u＝10cm不变，要想在光屏上看到像，应换焦距较 　 　 （填“大”或“小”）的凸透镜。 （4）人体眼睛中的晶状体形似凸透镜，近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强。如图属于近视眼的成因及其矫正图的是 　 　 。 A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁 【解答】解：（1）由表中数据可知，u＝v＝24cm，成倒立、等大的实像，即2f＝24cm，故该凸透镜的焦距为f＝12cm； （2）由表中数据可知，第1次实验中u＝60cm＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； （3）物距u＝10cm不变，要想在光屏上看到像，说明凸透镜成实像，此时物距应大于焦距，即焦距应小于10cm，故应换焦距较小的凸透镜； （4）眼睛看物体时成的像在视网膜上，且晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，当晶状体太厚，或折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，来自远处点的光会聚在视网膜前，人就只能看清近处的物体，看不清远处的物体；因凹透镜对光线有发散作用，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，所以能正确表示近视眼的成因及其矫正图的是甲和丙，故选：A。 故答案为：（1）12；（2）1；（3）小；（4）A。 25. 2023年4月7日，时值暖春时节，以老一辈著名法学家、人民教育家高铭暄先生名字命名的“高铭暄学术馆”在浙江玉环正式落成开馆，成为文化新地标。 如图所示是小玉在参观过程中用相机记录的学术馆正面的样子。用相机拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应 二倍焦距；照相机底片上的像是 （填像的性质）；小玉想拍摄范围更大的远景照，镜头、底片、学术馆三者的相对位置变化情况是：镜头远离学术馆，底片 镜头（填“靠近”或“远离”）。 【答案】大于； 倒立、缩小的实像； 靠近 【详解】[1][2][3]用相机拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应大于二倍焦距，照相机底片上成的像是倒立、缩小的实像，小玉想拍摄范围更大的远景照，则需要使照相机成像变小，可将照相机的镜头远离学术馆，增大物距，减小像距，则底片靠近镜头。 26. 眼球是个球体，所以视网膜并不是一个平面，经普通近视镜片矫正后的光线，中心部分会落在视网膜上，而周围部分会落到视网膜后方（图甲），长期这样会使眼球前后径增长从而加深近视度数。离焦镜片就是在普通近视镜片上增加了许多微透镜，使周围部分的光线也能落到视网膜上（图乙）。 (1)近视眼是由于晶状体凸度 （填“过大”或“过小”）导致，普通近视镜片对光线起 （填“会聚”或“发散”）作用。 (2)离焦镜片上的微透镜是 （填“凸透镜”或“凹透镜”）。 【答案】过大； 发散； 凸透镜 【详解】(1)[1]近视眼是由于晶状体凸度过大，折光能力变强，使像成在视网膜之前导致的。[2]普通近视镜片对光线起发散作用，是凹透镜，使光发散后成像在视网膜上，人看清物体。(2)[3]因为周围部分的光会落到视网膜后方，为了使周围部分的光线也能落到视网膜上，离焦镜片增加微透镜，对光有会聚作用，使像成在视网膜上，所以离焦镜片上的微透镜是凸透镜。 27. 与传统投影机相比，家用投影机因其精巧化、 实用化、娱乐化等特点受到很多家庭的青睐。如图甲是利用家用投影机播放时的情景，小科用实验室光具座模拟家用投影机的成像原理。 (1)如图乙所示，光屏上出现了一个清晰、但位置偏上的像，是因为烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有处于 ； (2)调整正确后，保持蜡烛和光屏的位置不变，小科将凸透镜适当向 （填“左”或“右”）移，当再次出现清晰的像时，可模拟家用投影机的成像原理； (3)小丽在实验时，发现在光具座上无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，其原因可能是： （写出一点即可）。 【答案】(1)同一高度；(2)左；(3)物距小于一倍焦距(或物距等于一倍焦距，或像离凸透镜太远等) 【详解】(1)为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜、光屛三者的中心在同一高度;当光屏上出现了一个清晰、但位置偏上的像，则说明 烛焰凸透镜、光屏三者的中心没有处于同一高度。 (2)小科将凸透镜适当向左移，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，根据在光的折射中，光路是可逆的知道，光屏上能再次出现清晰的像，此时物距小于像距，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)在光县座上无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，说明所成的像为虚像，光屏无法承接，或者像离凸透镜太远，光具座不够。 28. 如图所示是我国神舟十三号载人飞船在天宫课堂中授课时演示水球光学实验的情景，实验中通过水球可以观察到航天员王亚平 （选填“放大”或“缩小”）的头像，这是由于光的折射而形成的，它的成像原理和 （选填“照相机”或“投影仪”）相同。 【答案】缩小照相机 【详解】[1]如图所示，水球的体积比人脸小，从图可以看出，水球中有倒立的像，说明像比物体小，成的是缩小的像。 [2]水球相当于凸透镜，成的是倒立的缩小的像，与照相机成像原理相同。 29. 如图所示，小科同学取用两块焦距不同的凸透镜自制望远镜。她一手拿一块，通过两块凸透镜观察远处的物体，同时调整两块凸透镜之间的距离，直到看清楚为止。请用所学知识结合图片描述用该望远镜观察远处物体时的成像原理。 【详解】通过两个焦距不同的放大镜演示望远镜成像的原理，前面的凸透镜相当于望远镜的物镜，使远处的物体在焦点附近成实像，后面的凸透镜相当于望远镜的目镜，用来把这个实像放大，所以我们看到了物体放大的像。若前后两个凸透镜的位置对调，则会看到物体缩小的像。 30. 如图甲所示是人眼的成像原理图。小滨对人眼既能看清远处，又能看清近处的原因进行了研究。他通过查阅资料得知：人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的。于是他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化。为验证猜想，小滨进行了以下实验： （1）为使像成在光屏中央，需要进行的操作是 　 　。实验时，如图乙所示光屏上成清晰的像，若此时将“F”光源和光屏互换位置　 。 （2）为模拟人眼成像的特点，保持步骤（1）中光屏和凸透镜的位置不变，　 　（填写操作步骤），再调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像 （3）实验数据如表所示：物体高度H＝5.0cm。 实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm 1 15.0 8.0 17.1 4.4 2 15.0 10.0 30.0 2.5 3 15.0 12.0 60.0 1.3 根据表中数据，请说明：人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会如何变化？　 。 【答案】（1）调整F光源、凸透镜和光屏的中心在相同的高度；在光屏上成倒立放大的实像 （2）更换不同焦距的凸透镜 （3）保持像距不变，物距变大（即看远处物体）时，像变小，凸透镜焦距变大，即眼睛的晶状体需要变薄 【解析】 （1）为使像成在光屏中央，需要调整F光源、凸透镜和光屏的中心在相同的高度，如图乙所示光屏上成清晰的像，若此时将F光源和光屏互换位置，则在光屏上成倒立放大的实像； （2）为模拟人眼成像的特点，保持步骤（1）中光屏和凸透镜的位置不变，更换不同焦距的凸透镜，再调节F光源到凸透镜的距离，直到光屏上清晰的像， （3）由表格数据可知：保持像距不变，物距变大（即看远处物体）时，像变小，凸透镜焦距变大，即眼睛的晶状体需要变薄。 31. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 （1）小明找来A、B两个透镜探究“凸透镜成像规律”的实验，如图甲所示将A、B两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，应选择透镜 　 （选填“A”或“B”）完成实验；然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将烛焰、光屏中心调在同一 　 　 ； （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、　 　 （选填“放大”或“缩小”）的实像。此时，若将蜡烛和透镜互换位置，光屏上仍能接收到清晰的像，该实验现象可以说明 　 　 的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜）； （3）如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置： ①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 　 　 （选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了； ②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将光屏 　 （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 【解答】解：（1）图甲中A透镜对光具有发散作用是凹透镜；B对光具有会聚作用是凸透镜，因此应选择透镜B完成实验。 实验中为了使像成在光屏的中央，应将烛焰、光屏中心调在同一高度上。 （2）乙图中物距大于像距，且能够成实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，像距处于一倍焦距和二倍焦距有之间，成倒立、缩小的实像。 若将蜡烛和透镜互换位置，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像与投影仪成像原理相同。 （3）将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜由于焦距不变，成像的特点、形状不变，但由于光线的条数变少，导致像的亮度会变暗。 若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，即凸透镜对光的会聚能力增强，导致像提前会聚，因此需要将光屏左移动才能成清晰的像。 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$