《第三章光的折射透镜第四节凸透镜的应用》讲义2025-2026学年苏科版八年级物理上冊

2025-2026学年苏教版版八年级物理 《第三章光的折射透镜第四节凸透镜的应用》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.能说出照相机、投影仪、放大镜的成像原理，明确成像时物距、像距与焦距的关系。 2.理解凸透镜成实像和虚像的区别，能结合实例解释成像特点的应用。 3.学会根据凸透镜成像规律分析常见光学仪器的工作过程，培养观察和应用物理知识的能力。 4.了解显微镜、望远镜的基本结构和工作原理，知道其在生活和科技中的应用。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点： （1）照相机、投影仪、放大镜的成像原理及成像特点（像的虚实、大小、正倒）。 （2）凸透镜成实像和虚像的条件与区别。 2.难点： （1）结合凸透镜成像规律，分析不同光学仪器中物距、像距的调节方法。 （2）显微镜、望远镜的物镜和目镜的成像原理（二次成像的理解）。 ) 三．课前预习 1.凸透镜对光线有________作用，凹透镜对光线有________作用。 2.凸透镜成像规律中，当物体在2倍焦距以外时，成________、______的________像；当物体在1倍焦距和2倍焦距之间时，成______、______的____像；当物体在焦点以内时，成______、______的______像。 3.照相机的镜头相当于一个________，被拍摄的物体在镜头的________以外，成的像在________和________之间，胶片相当于________。 4.投影仪的镜头相当于________，投影片应放在镜头的________和________之间，屏幕上成________、________的________像，为使像成在屏幕中央，投影片应________放置。 5.放大镜是利用凸透镜成________、________的________像的原理工作的，使用时物体应放在放大镜的________以内。 四．课堂探秘 （一）凸透镜成像规律回顾 1.物距和像距 （1）物距：物体到透镜的距离，用u表示。 （2）像距：像到透镜的距离，用v表示。 （3）焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用f表示。 2.牢记凸透镜成像规律： 物的位置 像的位置 像的性质 应用举例 u＞2f 2f＞v＞f 物像 异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛 u=2f v=2f 等大、倒立、实像 　特点：实像大小转折点 2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯，电影机 u=f 不成像 特点：像的虚实转折点 u＜f 　物像同侧 放大、正立、虚像 放大镜 可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。” （1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。 （2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。 （3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。 （4）“成虚像时，物近像近像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。 （二）凸透镜的具体应用 1.照相机： （1）观察照相机结构：镜头（凸透镜）、胶片（感光元件）、调焦环、快门等。 ①镜头：一般由几个透镜组成，相当于一个凸透镜，起成像的作用。 ②调焦环：调节镜头到胶卷的距离，以便在胶卷上成清晰的像。 ③快门：控制曝光时间。 ④光圈环：控制镜头的通光量。 ⑤胶卷：相当于光屏，用来记录镜头所成的像 （2）成像原理的光路图 （3）分析总结： ①物距条件：u>2f ②像距条件：f<v<2f ③成像特点：倒立、缩小、实像 （4）解读： ①照相机所成的像是光透过凸透镜后会聚而成的，如果把感光胶片放在那里，就能记录下所成的像。 ②实像是来自物体的光通过凸透镜折射后会聚而成的，所以物体和实像分别位于凸透镜的两侧。 （5）应用拓展：手机摄像头与照相机原理相同，调焦就是调节物距或像距，使物体在感光元件上成清晰的像。 2.投影仪： （1）观察投影仪结构：镜头（凸透镜）、投影片、光源、反光镜等。 ①凹面镜：反射并会聚光。 ②螺纹透镜：会聚光。 ③镜头：是一个凸透镜，起成像的作用。 ④平面镜：用来改变光的传播方向，使光能在屏幕上成像。 ⑤投影片：用来成像的物体。 ⑥屏幕：用来显示所成的像，相当于光屏。 （2）成像原理的光路图 （3）分析总结： ①物距条件：f<u<2f ②像距条件：v>2f ③成像特点：倒立、放大、实像 （4）解读： ①物体通过投影仪镜头在屏幕上成倒立、放大的实像 ②物体离镜头的距离越近，像离镜头的距离应越远，所成的像越大 ③一般情况下把投影片倒立放置，是为了在屏幕上得到正立的像 （5）关键细节：反光镜的作用是改变光的传播方向，使像更明亮；投影片倒放是因为成倒立的像，最终在屏幕上看到正立的像。 3.放大镜： （1）构造：实质就是一个凸透镜 （2）成像原理的光路图： （3）分析总结： ①物距条件：u<f ②成像特点：正立、放大、虚像（像与物体在凸透镜同侧） （4）解读： ①物体通过放大镜可以得到物体正立、放大的像 ②放大镜所成的像是正立的像，并且它和物体在凸透镜的同一侧，只能用眼睛观察到，而无法用光屏承接，即放大镜所成的像为虚像 ③成虚像时物体离放大镜的距离越远，像离放大镜的距离也越远，所成的像就越大 ④如果放大镜与物体的距离大到一定程度（大于一倍焦距），物体的虚像就消失了 （5）注意事项：放大镜的放大倍数与焦距有关，焦距越短，放大倍数越大。 4.眼睛和视力矫正 （1）眼睛：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（或胶片）。眼睛看远处物体时，睫状体放松，晶状体变薄，焦距变长；看近处物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，焦距变短，从而使物体成像在视网膜上。 ①成像原理的光路图 ②结构：睫状体、瞳孔、角膜、 晶状体 、视网膜 、视神经、玻璃体等部分构成。 ③原理：晶状体和角膜的共同作用相当于 凸 透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。 ④远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限处。 ⑤近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。 ⑥明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。 比较项 看远处的物体 看近处的物体 睫状体（控制晶状体） 舒张 收缩 晶状体 变长、变薄 变凸、变厚 眼球折射能力 变弱 变强 能够看到的最远或最近点 无限远处 离眼睛10cm左右（近点） 原理图 （2）近视眼：成因是晶状体太厚（或眼球前后径过长），折光能力太强，使远处物体的像成在视网膜前方。矫正方法是佩戴凹透镜，利用凹透镜对光线的发散作用，使像后移到视网膜上。 （3）远视眼：成因是晶状体太薄（或眼球前后径过短），折光能力太弱，使近处物体的像成在视网膜后方。矫正方法是佩戴凸透镜，利用凸透镜对光线的会聚作用，使像前移到视网膜上。 （4）近视眼，远视眼及其矫正 近视眼 远视眼 表现 只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。 成因 晶状体变得太厚，折射光的能力 太强 或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之 前 ，视网膜上得不到清晰的像。如图： 晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线 发散 程度较大，光会聚到了视网膜之后。 矫正 使用凹面镜 使用凸面镜 （5）眼镜的度数 项目 内容 举例或说明 焦距 用f表示，标志着透镜折光本领的强弱 焦距越短，折光本领越强 焦度 透镜焦距的倒数叫作焦度,用Φ表示, Φ= 如某透镜的焦距为0.2m，则它的焦度Φ==5m-1 眼镜 度数 眼镜度数＝透镜焦度×100 如某远视眼镜焦度为5m-1 ，眼镜度数就是5×100度=500度 知识 拓展 （1）近视镜片的度数为负值，远视镜片的度数为正值 （2）近视或远视得越厉害所戴的眼镜的度数就越大，其焦距就越小，镜片凸或凹的程度就越大 5.显微镜： （1）结构： ①目镜：靠近眼睛的凸透镜（焦距较长） ②物镜：靠近物体的凸透镜（焦距很短） ③反光镜：光线充足使成像更明亮。（需要光线较强时用凹面镜，需要光线较弱时用平面镜。) （2）成像原理的光路图： （3）分析总结： ①第一次物镜：倒立、放大的实像（投影仪） ②第二次目镜：正立、放大的虚像（放大镜） ③成像特点：倒立、放大的虚像 6.望远镜 以开普勒望远镜（折射式天文望远镜）为例 （1）结构： ①目镜：焦距较短的凸透镜 ②物镜：焦距很长的凸透镜 （2）成像原理的光路图： （3）分析总结： ①第一次物镜：倒立、缩小的实像（照相机） ②第二次目镜：正立、放大的虚像（放大镜） ③成像特点：倒立、缩小的虚像。 （4）望远镜与清晰度：望远镜的物镜的直径很大，能够会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。 （5）视角：从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角。 ①.视角与物体大小有关 距离相等时，大物体的视角大，小物体的视角小。 ②视角与物体远近有关 大小一定时，看远处的物体视角小，看近处的物体视角大。大小一定时，距离我们越近，视角越大，看物体越清晰。 ③视角与清晰度： 望远镜虽然没有把物体放大，但成的像离眼睛很近，增大视角，所以感觉看到的物体放大了，看物体越清楚了。 （三）．经典例题 例1.下列关于照相机、投影仪、放大镜的说法正确的是（ ） A. 照相机成正立、缩小的实像 B. 投影仪成倒立、放大的虚像 C. 放大镜成正立、放大的虚像 D. 三者都是利用凸透镜成实像的原理 例2. 在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成（　　） A.放大镜 B. 照相机 C. 潜望镜 D. 幻灯机 例3.用投影仪投影幻灯片时，屏幕上的像太大，超出了屏幕范围，要使像刚好成在屏幕上，下列调节方法可行的是（ ） A. 将投影仪靠近屏幕，同时将镜头远离幻灯片 B. 将投影仪远离屏幕，同时将镜头靠近幻灯片 C. 将投影仪靠近屏幕，同时将镜头靠近幻灯片 D. 将投影仪远离屏幕，同时将镜头远离幻灯片 例4.用放大镜观察细小物体时，为了使像更大更清晰，应（ ） A. 让放大镜靠近物体，且物体在焦点以内 B. 让放大镜远离物体，且物体在焦点以内 C. 让放大镜靠近物体，且物体在焦点以外 D. 让放大镜远离物体，且物体在焦点以外 例5如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（　　） A. 近视眼凸透镜 B. 近视眼凹透镜 C. 远视眼凸透镜 D. 远视眼凹透镜 例6.下图是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：像鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体，像将成在视网膜的前面，童话世界中生活在水里的美人鱼，上岸后，若要看清远处的物体，应该配戴（ ） A. 近视眼镜 B. 远视眼镜 C. 凹面镜 D. 凸面镜 例7. 望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做是为了（　　） A. 可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮 B. 可以增大物体的视觉，使我们可以看到更广阔的宇宙世界 C. 可以增大物镜的焦距，能看清更远处的物体 D. 可以更美观 例8. 关于显微镜下列说法正确的是（ ） A. 目镜和物镜位置可以交换 B. 目镜的焦距比物镜的焦距大 C. 物镜的焦距比目镜的焦距大 D. 目镜和物镜的焦距一样大 例9. 利用在离地面约为600千米的轨道上运行的“哈勃”太空望远镜来探索宇宙奥秘的意义主要在于人类（ ） A. 能摆脱地球引力束缚而进入宇宙 B. 观察天体时的距离变近 C. 观察地球表面的清晰度得以提高 D. 观察天体时不受地球大气层的干扰 例10. 以下是显微镜和望远镜原理示意图，下面是关于它们的二次成像的说法：①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； 上述说法中正确的是（　　） A. ①③ B. ①④ C. ②④ D. ②③ 例11. (1)“自拍神器”给旅行者自拍带来方便．如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以____物距，____人像的大小．(填“增大”或“减小”) (2)手机摄像头成像，根据凸透镜对光的作用，在如图中画出成像光路，标出像A′B′(透镜内光路可以不画出)．______ (3)小明用手机的“微距照相”功能拍摄小蚂蚁，小蚂蚁的照片比蚂蚁还大，此时手机离蚂蚁3 cm，则手机镜头焦距应为___________(填“小于1.5 cm”“大于1.5 cm且小于3 cm”或“大于3 cm”)． 例12.2025年底，中国首台高能同步辐射光源（HEPS）将进入试运行，其可助力显微镜实现纳米级观测，某学生结合此科技新闻开展凸透镜成像实验，回答下列问题： （1）显微镜的物镜相当于一个凸透镜，它的成像原理与______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同，所成的像为______（选填“实像”或“虚像”）。 （2）若用该显微镜观察HEPS拍摄的纳米材料图像，欲使视野中像更大，应将物镜镜头向______（选填“靠近”或“远离”）载物台方向调节，同时目镜应成______（选填“正立”或“倒立”）的像。 （3）关于显微镜的放大倍数，下列说法正确的是（ ） A. 仅由物镜的放大倍数决定 B. 仅由目镜的放大倍数决定 C. 为物镜与目镜放大倍数之和 D. 为物镜与目镜放大倍数之积 （4）实验中发现视野偏暗，可调节反光镜使用______（选填“平面镜”或“凹面镜”），其作用是______（选填“会聚光线”或“发散光线”）。 （5）HEPS能解析蛋白质结构，若用模拟装置成像，当物距大于2倍焦距时，凸透镜所成的像的性质为（ ） A. 正立、放大的虚像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、缩小的实像 D. 正立、缩小的实像 （6）保持显微镜物镜和载物台位置不变，更换焦距更小的目镜，视野中像的大小将（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 五．课堂检测 （一）选择题 1.下列光学仪器中，利用凸透镜成倒立、缩小实像的是（ ） A. 放大镜 B. 投影仪 C. 照相机 D. 显微镜 2.某同学用投影仪播放幻灯片时，发现屏幕上的像倒立且模糊，下列调节方法能使像清晰的是（ ） A. 调节反光镜 B. 调节屏幕位置 C. 调节镜头焦距 D. 调换幻灯片 3.用放大镜观察邮票，邮票到放大镜的距离为5cm，放大镜的焦距为10cm，则观察到的像为（ ） A. 倒立、放大实像 B. 正立、放大虚像 C. 倒立、缩小实像 D. 正立、缩小虚像 4.显微镜的物镜和目镜的作用分别是（ ） A. 成实像、成虚像 B. 成虚像、成实像 C. 均成实像 D. 均成虚像 5.关于望远镜的说法正确的是（ ） A. 望远镜的物镜成正立、缩小的实像 B. 望远镜的目镜成倒立、放大的虚像 C. 望远镜的视角放大是因为目镜将实像放大 D. 望远镜能看清远处物体是因为增大了视角 6. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、 凸透镜、光屏处于如图-2所示的位置时，恰能 在光屏上得到一个清晰、缩小的像．利用这个成像规律可以制成：（ ） A. 照相机 B. 平面镜 C. 幻灯机 D. 放大镜 7.全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（　　） A. 甲是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正 B. 甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 C. 乙是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正 D. 乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 8.如图所示的四种镜片，可用以矫正近视眼的是（ ） A. B. C. D. 9. 小明在物理实验室里把一个透明圆柱形试管装满水塞上塞子后横放，如图所示，再将该试管贴近书本，透过试管观看书本上鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），则他所看到的虚像可能是（ ） A. B. C. D. 10. 人的眼睛像一架照相机，从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上，在视网膜上所成的像是( ) A.倒立、放大的实像 B. 正立、缩小虚像 C.倒立、缩小的实像 D. 正立、放大的虚像 （二）填空题 11.照相机的镜头相当于________，胶片相当于________，拍摄近景时，镜头应________物体（选填“靠近”或“远离”）。 12.投影仪工作时，投影片到镜头的距离应满足________，屏幕上成的像与投影片相比是________的（选填“正立”或“倒立”）。 13.小明用焦距为15cm的凸透镜做实验，当物体放在凸透镜前20cm处时，成的像相当于________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像情况；当物体放在凸透镜前10cm处时，成的像与物体在凸透镜的________侧（选填“同”或“异”）。 14. 如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个_____的实像，落在目镜____的位置；这个实像经过目镜成一个正立、___的虚像．如果你想制作简易天文望远镜，又没有现成的透镜，可以选用合适的____（填“近视镜”或“远视镜”）镜片代替． （三）解答题 15. 如图所示，请在图中的虚线框内画出能矫正该眼睛视力的透镜。 16.“举杯邀明月，对影成三人”蕴含着丰富的光学知识，某学生结合古诗词开展凸透镜成像探究实验，回答下列问题： （1）实验前调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的______；若凸透镜焦距为10cm，当物距为15cm时，像距应______（选填“大于”“小于”或“等于”）20cm。 （2）“举杯”时看到杯中“明月”，是光的______形成的虚像，若将杯子换成凸透镜，当物距小于焦距时，成______（选填“放大”或“缩小”）的虚像。 （3）下列古诗词中，涉及凸透镜成像原理的是（ ） A. 大漠孤烟直，长河落日圆 B. 潭清疑水浅，荷动知鱼散 C. 半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊 D. 欲穷千里目，更上一层楼 （4）实验中蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向______（选填“上”或“下”）移动，若要使像回到光屏中央，可将凸透镜向______（选填“上”或“下”）调节。 （5）若用该凸透镜模拟“相机拍落日”，下列操作能使像变大的是（ ） A. 相机远离落日，镜头前伸 B. 相机靠近落日，镜头前伸 C. 相机远离落日，镜头后缩 D. 相机靠近落日，镜头后缩 （6）当光屏上得到清晰的倒立、缩小的实像时，若保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜至合适位置，光屏上（ ） A. 仍能得到清晰的像 B. 只能得到模糊的像 C. 无法得到像 D. 能得到正立的像 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.照相机的镜头相当于一个______，来自物体的光经过镜头后会聚在胶片上，形成一个______、______的______像。 2.使用照相机时，要使像变大，应将物体______镜头，底片______镜头；要使像变小，应将物体______镜头，底片______镜头。 3.投影仪的镜头相当于______，投影片到镜头的距离在______和______之间，屏幕上成______、的______像，投影仪中的平面镜作用是。 4.放大镜是一个____透镜，当把放大镜放在物体上方适当位置时，能成____、___的__像。 5.眼睛的晶状体相当于______，视网膜相当于______，来自物体的光通过晶状体成像于______上，物体在视网膜上成______、______的实像 。 6.近视眼只能看清______处的物体，看不清______处的物体，成因是晶状体变______，折光能力变______，使来自远处物体的光会聚在视网膜的______方，矫正方法是佩戴合适的______透镜。 7.远视眼只能看清______处的物体，看不清______处的物体，成因是晶状体变______，折光能力变______，使来自近处物体的光会聚在视网膜的______方，矫正方法是佩戴合适的______透镜。 8.眼镜的度数表示镜片（透镜）的大小，远视镜片度数为，近视镜片度数为______。 【答案】：折光本领；正；负 9.显微镜的目镜和物镜都是______透镜。物体经物镜成______、______的______像，这个像再经目镜成、______的______像 。 10.开普勒望远镜由两个______组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成______、______的______像，目镜的作用相当于一个______镜，把物镜所成的像放大 。 （二）强化训练 一．选择题 1.如图所示是照相机的成像示意图，若要使拍摄的景物变大，下列操作正确的是（ ） A. 照相机靠近景物，镜头向前伸 B. 照相机靠近景物，镜头向后缩 C. 照相机远离景物，镜头向前伸 D. 照相机远离景物，镜头向后缩 2.用投影仪投影时，若投影片上的字是“上”，则屏幕上看到的字是（ ） A. 上 B. 下 C. 土 D. 3.关于放大镜、照相机、投影仪的焦距，下列说法正确的是（ ） A. 放大镜的焦距越长，放大倍数越大 B. 照相机的焦距越长，拍摄的景物范围越广 C. 投影仪的焦距越长，投出的像越大 D. 三者的焦距都影响成像的大小和虚实 4.显微镜下观察到的物像比实际物体放大了很多倍，这是因为（ ） A. 物镜成放大的像，目镜成等大的像 B. 物镜成等大的像，目镜成放大的像 C. 物镜和目镜都成放大的像 D. 物镜和目镜都成缩小的像 5.下列关于望远镜的说法错误的是（ ） A. 望远镜的物镜口径越大，收集的光线越多，观察越清晰 B. 望远镜的目镜相当于放大镜 C. 望远镜能看到远处的物体是因为它成的像比物体大 D. 天文望远镜常用凹面镜作为物镜 6. 如图所示，小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ） A. 增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围 B. 减小物距，减小像的大小，从而减小取景范围 C. 增大物距，增大像的大小，从而减小取景范围 D. 减小物距，增大像的大小，从而增大取景范围 7.下列观察仪器的选择与观测范围相匹配的是(   ) A.天文望远镜适于观察甲区间的物体 B.光学显微镜适于观察乙区间的物体 C.电子显微镜适于观察丙区间的物体  D.放大镜适于观察丁区间的物体 8.下列光学知识的应用中，有一个与其他三个不同，这个应用是(   ) A.天文爱好者用望远镜观察天体 B. 演员对着镜子练习舞蹈动作 C.老师用投影仪演示文稿    D. 摄影师用照相机拍摄照片 9.用天文望远镜观察夜晚的星空时，发现镜头中的左下方有一颗从未有过的美丽天体，要仔细观察必须调节望远镜使这一天体位于镜头的中央，应(   ) A.将望远镜镜头向左下方移动直到天体位于镜头的中央 B.将望远镜镜头向右上方移动直到天体位于镜头的中央 C.增大望远镜的放大倍数直到天体位于镜头中央 D.不调节随着地球的移动这个天体会移到镜头中央 10. 人眼的晶状体相当于凸透镜．针对如图所示的成像情况，下列判断正确的是（　　） A.属于近视眼，应配戴凸透镜 B. 属于近视眼，应配戴凹透镜 C. 属于远视眼，应配戴凸透镜 D. 属于远视眼，应配戴凹透镜 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．下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( ) A. B. C. D. 12. 小明设计实验探究“近视眼和远视眼的矫正”，他把烛焰看作是眼镜观察的物体，凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜．小明拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现一个清晰的像．如图所示，拿走远视眼镜后，下列做法能使光屏上的像变清晰的是（　　） A. 只将蜡烛适当靠近凸透镜 B. 只将光屏适当远离凸透镜 C. 换一个更加明亮的蜡烛放在原处 D. 换一个焦距更大的凸透镜放在原处 二．填空题 13.用照相机拍摄远处的山峰时，镜头焦距为10cm，此时物距________20cm（选填“大于”“小于”或“等于”），像距在________cm到________cm之间。 14. 如图所示是一台投影仪的示意图,其中A是______,它的作用是改变光的传播方向;B是______,它在投影仪上所起的作用是_________． 15. 小张同学最近感觉视力下降，他去看医生时，医生用如图所示的示意图为他讲解视力下降的道理．由图可知，他是看不清________（“近处”或“远处”）的物体，应佩戴________（选填“凹”或“凸”）透镜矫正视力，矫正后他所看到的物体成的清晰的像正好成在________上． 16. 人眼睛中的晶状体相当于凸透镜，如图所示，物体A经过眼睛成像在视网膜后面的B点，这是 ______ 视眼（选填“近”或“远”）成像的情况图。要想成像在视网膜上，则物体A应该向 ______ （选填“左”或“右”）移动；如果不移动物体，也想成像在 视网膜上，则应配戴 ______ 透镜做成的眼镜。 17. 如图甲表示某人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，需配戴_____镜，希望同学们养成良好用眼习惯．如图乙所示，小勇利用焦距为10cm的放大镜看自己的手指纹时，应将手指放在距放大镜_____（填“大于”、“小于”或“等于”）10cm的位置．当他将手臂伸直，用这个放大镜看窗外远处的物体时，他所看到的是倒立的、_____（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像． 甲图 乙图 18. 如图所示，右侧为幻灯机，左侧为其原理图．当放映幻灯片时，物距 ________（大于2倍焦距/大于1倍焦距小于2倍焦距/小于1倍焦距），像距 ________  （大于/小于/等于）2倍焦距，成倒立、放大的 ________  （实/虚）像． 19. 显微镜载物台上被观察物体经过物镜后成一个________、________实像，再经过目镜成为一个________（“放大”、“缩小”）像． 20. 如图甲是一款具有摄像功能的手机，摄像头的镜头相当于一个________镜，图中乙、丙是用这款手机先后拍下同一小车的两张照片(设摄像头焦距不变)，拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车________(填“远”或“近”)些．两次拍摄时，摄像头离小车的距离都满足____________________ (填与焦距之间的关系)． 三．解答题 21. 在信息化时代，相机和手机都是常用的图象采集设备． （1）如图所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立的、缩小的________像（选填“实”或“虚”）．镜头靠近人时，像的大小将变________，此时像会________透镜（选填“靠近”或“远离”）．用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图所示． （2）小敏同学发信手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为_______ 次数 物理量 1 2 3 4 5 6 7 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556 A. 5m B. 0.5m C. 0.05m D. 0.005m （3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是________． 22. 实际应用的望远镜种类较多，如图所示是一种反射式望远镜的示意图，仔细观察示意图后回答问题． （1）在望远镜中安装的三个光学元件中，遵守光的反射规律的是______ ，遵守光的折射定律的是______ ； （2）根据图示分别写出三种光学元件在望远镜所起到的作用； 凹面镜：______ 凸透镜：______ 平面镜：______ （3）你认为决定反射望远镜的观察效果的光学元件是______ 23. 近视眼究竟是怎么回事？某校兴趣小组同学进行了以下探究实验：如图（a）所示，把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，使光屏上映出清晰的像，标出光屏位置，表示近视眼的视网膜位置．拿开眼镜，屏上的像变得模糊，向透镜方向移动光屏，像又变得清晰，再标出光屏位置．观察眼球结构图（b）并结合以上实验，回答： （1）你认为眼球中的晶状体相当于实验中的________ （2）近视眼患者不戴眼镜时，看见的物像落在视网膜的________ （填“前方”或“后方”）． （3）如图画出了光线经虚线框内的透镜后的出射光线，请在图中，画出甲、乙两种情况下对应的透镜示意图________ ．矫正近视眼应配戴的眼镜是____透镜，作用是 ________ 24.某学生在学习中使用放大镜、投影仪等工具，这些工具均基于凸透镜成像原理，结合相关知识回答下列问题： （1）放大镜实质是______透镜，用它观察课本上的字时，字到放大镜的距离应______（选填“大于”“小于”或“等于”）一倍焦距。 （2）投影仪的镜头相当于凸透镜，投影片应放在镜头的______和______之间（均选填“一倍焦距”或“二倍焦距”），才能成放大的实像。 （3）若投影仪在屏幕上成的像太小，应采取的调节方法是（ ） A. 投影仪靠近屏幕，镜头远离投影片 B. 投影仪远离屏幕，镜头靠近投影片 C. 投影仪靠近屏幕，镜头靠近投影片 D. 投影仪远离屏幕，镜头远离投影片 （4）该学生用凸透镜先后观察远处的树木和近处的课本，观察树木时像距比观察课本时______（选填“大”或“小”），观察树木时成的是______（选填“实像”或“虚像”）。 （5）关于凸透镜成像，下列说法正确的是（ ） A. 实像一定是倒立的，虚像一定是正立的 B. 实像和虚像都可以呈现在光屏上 C. 放大的像一定是虚像，缩小的像一定是实像 D. 实像都是由光的折射形成，虚像都是由光的反射形成 （6）若将投影仪的平面镜取下，屏幕上的像将（ ） A. 消失 B. 倒立 C. 变大 D. 变小 25. 如图，自制水滴显微镜，探究显微镜的工作原理。 器材：焦距较长的凸透镜（f=30cm）一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水，白纸，细盐粉，头发丝，昆虫翅膀等： （1）小水滴可看作一个焦距很小的________ 镜，本实验以小水滴作为显微镜的________ 镜，它与被观察物体的间距为10﹣15mm，如图甲所示； （2）如图甲中，透过这个小水滴，应该能成一个与原来方向相反的、放大了的箭头（如果不是这样，则需要调整“箭头”与水滴间的距离，或者改变水滴的直径），这是通过小水滴所成的________ （选填“虚”或“实”）像； （3）如图甲中，透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调整与箭头间的距离，应该把水珠变________ （选填“厚”或“薄”），直至与原来方向相反的、放大了的箭头，如果废录音带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是________ ； （4）使凸透镜作________ （物、目）镜，与小水滴的距离约等于凸透镜的焦距（30cm），通过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜在同一__________上，并且保持凸透镜是________ 的，且眼睛不要离太近，边观察、边微微调节凸透镜的位置，即可看到箭头被放大的________ （选填“虚”或“实”）像；如图乙所示，比图甲中通过小水滴观察到的箭头________ （选填“大”或“小”）得多，看到的箭头相对于原来的箭头是_________ （选填“正立”或“倒立”）；如果箭头顺时针转动，箭头的像将沿________ （选填“顺”或“逆”）时针转动；如果要看到箭头更大的像，应把凸透镜略微向_____ （选填“上”或“下”）移动； （5）再用这个显微镜观察头发丝、细盐粉，昆虫翅膀花纹的像，若用眼镜代替凸透镜，在家里完成上述实验，应该选用________ （选填“近视”或“远视”）眼镜。 26.阅读以上材料，回答下列问题: 凸透镜应用的古今对话 2025年10月，美国佐治亚理工学院研发的“光响应水凝胶软透镜（PHySL）”登上《科学·机器人》杂志，这种仿生软镜片能像人眼一样随光照自动调焦，无需电源即可实现焦距变化 。其核心原理是嵌入氧化石墨烯的水凝胶吸收光能后收缩，改变中央透镜曲率，从而调节焦距，将其集成到显微镜中时，能清晰捕捉蚂蚁腿部细毛、花粉颗粒裂片等微观结构，成像质量堪比专业物镜。 这一科技突破让学生们联想到古诗词中的光学智慧。李白“举杯邀明月”的诗句中，酒杯中的月影与PHySL的成像都涉及光学现象，前者是光的反射形成的虚像，后者则依托凸透镜的折射规律实现动态成像。某中学物理小组借鉴该技术原理开展实验：用自制凸透镜模拟PHySL，观察“潭清疑水浅”的模拟场景——当透镜正对装水的玻璃缸底部图案时，看到的虚像比实际位置偏高，完美印证了“潭清疑水浅”的折射成因。实验中还发现，当图案到透镜的距离处于1倍与2倍焦距之间时，光屏上能呈现放大的实像，这与投影仪的成像原理一致，为理解PHySL的动态调焦机制提供了直观参考。 （1）PHySL能自动调焦是因为氧化石墨烯的______效应与水凝胶的热响应特性，其成像依赖的光学元件实质是______。 （2）诗句“举杯邀明月”中酒杯里的月影是光的______形成的，而“潭清疑水浅”是光的______导致的视觉错觉。 （3）物理小组用凸透镜模拟PHySL观察玻璃缸底部图案时，若要使虚像更大，应将凸透镜（ ） A. 靠近图案，且图案到透镜距离小于焦距 B. 远离图案，且图案到透镜距离小于焦距 C. 靠近图案，且图案到透镜距离大于焦距 D. 远离图案，且图案到透镜距离大于焦距 （4）下列古诗词中，与PHySL成像原理（凸透镜折射）最相近的是（ ） A. 峰多巧障日，江远欲浮天（光的直线传播） B. 掬水月在手，弄花香满衣（光的反射） C. 大漠孤烟直，长河落日圆（光的折射） D. 宝钗好耀首，明镜可鉴形（光的反射） （5）若将PHySL集成的显微镜物镜视为凸透镜，其成像特点与下列哪种设备一致（ ） A. 近视眼镜 B. 放大镜 C. 照相机 D. 投影仪 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年苏教版版八年级物理 《第三章光的折射透镜第四节凸透镜的应用》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.能说出照相机、投影仪、放大镜的成像原理，明确成像时物距、像距与焦距的关系。 2.理解凸透镜成实像和虚像的区别，能结合实例解释成像特点的应用。 3.学会根据凸透镜成像规律分析常见光学仪器的工作过程，培养观察和应用物理知识的能力。 4.了解显微镜、望远镜的基本结构和工作原理，知道其在生活和科技中的应用。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点： （1）照相机、投影仪、放大镜的成像原理及成像特点（像的虚实、大小、正倒）。 （2）凸透镜成实像和虚像的条件与区别。 2.难点： （1）结合凸透镜成像规律，分析不同光学仪器中物距、像距的调节方法。 （2）显微镜、望远镜的物镜和目镜的成像原理（二次成像的理解）。 ) 三．课前预习 1.凸透镜对光线有________作用，凹透镜对光线有________作用。 【答案】：会聚；发散 2.凸透镜成像规律中，当物体在2倍焦距以外时，成________、______的________像；当物体在1倍焦距和2倍焦距之间时，成______、______的____像；当物体在焦点以内时，成______、______的______像。 【答案】：倒立；缩小；实；倒立；放大；实；正立；放大；虚 3.照相机的镜头相当于一个________，被拍摄的物体在镜头的________以外，成的像在________和________之间，胶片相当于________。 【答案】：凸透镜；2倍焦距；1倍焦距；2倍焦距；光屏 4.投影仪的镜头相当于________，投影片应放在镜头的________和________之间，屏幕上成________、________的________像，为使像成在屏幕中央，投影片应________放置。 【答案】：凸透镜；1倍焦距；2倍焦距；倒立；放大；实；倒着 5.放大镜是利用凸透镜成________、________的________像的原理工作的，使用时物体应放在放大镜的________以内。 【答案】：正立；放大；虚；焦点 四．课堂探秘 （一）凸透镜成像规律回顾 1.物距和像距 （1）物距：物体到透镜的距离，用u表示。 （2）像距：像到透镜的距离，用v表示。 （3）焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用f表示。 2.牢记凸透镜成像规律： 物的位置 像的位置 像的性质 应用举例 u＞2f 2f＞v＞f 物像 异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛 u=2f v=2f 等大、倒立、实像 　特点：实像大小转折点 2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯，电影机 u=f 不成像 特点：像的虚实转折点 u＜f 　物像同侧 放大、正立、虚像 放大镜 可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。” （1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。 （2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。 （3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。 （4）“成虚像时，物近像近像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。 （二）凸透镜的具体应用 1.照相机： （1）观察照相机结构：镜头（凸透镜）、胶片（感光元件）、调焦环、快门等。 ①镜头：一般由几个透镜组成，相当于一个凸透镜，起成像的作用。 ②调焦环：调节镜头到胶卷的距离，以便在胶卷上成清晰的像。 ③快门：控制曝光时间。 ④光圈环：控制镜头的通光量。 ⑤胶卷：相当于光屏，用来记录镜头所成的像 （2）成像原理的光路图 （3）分析总结： ①物距条件：u>2f ②像距条件：f<v<2f ③成像特点：倒立、缩小、实像 （4）解读： ①照相机所成的像是光透过凸透镜后会聚而成的，如果把感光胶片放在那里，就能记录下所成的像。 ②实像是来自物体的光通过凸透镜折射后会聚而成的，所以物体和实像分别位于凸透镜的两侧。 （5）应用拓展：手机摄像头与照相机原理相同，调焦就是调节物距或像距，使物体在感光元件上成清晰的像。 2.投影仪： （1）观察投影仪结构：镜头（凸透镜）、投影片、光源、反光镜等。 ①凹面镜：反射并会聚光。 ②螺纹透镜：会聚光。 ③镜头：是一个凸透镜，起成像的作用。 ④平面镜：用来改变光的传播方向，使光能在屏幕上成像。 ⑤投影片：用来成像的物体。 ⑥屏幕：用来显示所成的像，相当于光屏。 （2）成像原理的光路图 （3）分析总结： ①物距条件：f<u<2f ②像距条件：v>2f ③成像特点：倒立、放大、实像 （4）解读： ①物体通过投影仪镜头在屏幕上成倒立、放大的实像 ②物体离镜头的距离越近，像离镜头的距离应越远，所成的像越大 ③一般情况下把投影片倒立放置，是为了在屏幕上得到正立的像 （5）关键细节：反光镜的作用是改变光的传播方向，使像更明亮；投影片倒放是因为成倒立的像，最终在屏幕上看到正立的像。 3.放大镜： （1）构造：实质就是一个凸透镜 （2）成像原理的光路图： （3）分析总结： ①物距条件：u<f ②成像特点：正立、放大、虚像（像与物体在凸透镜同侧） （4）解读： ①物体通过放大镜可以得到物体正立、放大的像 ②放大镜所成的像是正立的像，并且它和物体在凸透镜的同一侧，只能用眼睛观察到，而无法用光屏承接，即放大镜所成的像为虚像 ③成虚像时物体离放大镜的距离越远，像离放大镜的距离也越远，所成的像就越大 ④如果放大镜与物体的距离大到一定程度（大于一倍焦距），物体的虚像就消失了 （5）注意事项：放大镜的放大倍数与焦距有关，焦距越短，放大倍数越大。 4.眼睛和视力矫正 （1）眼睛：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（或胶片）。眼睛看远处物体时，睫状体放松，晶状体变薄，焦距变长；看近处物体时，睫状体收缩，晶状体变厚，焦距变短，从而使物体成像在视网膜上。 ①成像原理的光路图 ②结构：睫状体、瞳孔、角膜、 晶状体 、视网膜 、视神经、玻璃体等部分构成。 ③原理：晶状体和角膜的共同作用相当于 凸 透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。 ④远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限处。 ⑤近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。 ⑥明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。 比较项 看远处的物体 看近处的物体 睫状体（控制晶状体） 舒张 收缩 晶状体 变长、变薄 变凸、变厚 眼球折射能力 变弱 变强 能够看到的最远或最近点 无限远处 离眼睛10cm左右（近点） 原理图 （2）近视眼：成因是晶状体太厚（或眼球前后径过长），折光能力太强，使远处物体的像成在视网膜前方。矫正方法是佩戴凹透镜，利用凹透镜对光线的发散作用，使像后移到视网膜上。 （3）远视眼：成因是晶状体太薄（或眼球前后径过短），折光能力太弱，使近处物体的像成在视网膜后方。矫正方法是佩戴凸透镜，利用凸透镜对光线的会聚作用，使像前移到视网膜上。 （4）近视眼，远视眼及其矫正 近视眼 远视眼 表现 只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。 成因 晶状体变得太厚，折射光的能力 太强 或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之 前 ，视网膜上得不到清晰的像。如图： 晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线 发散 程度较大，光会聚到了视网膜之后。 矫正 使用凹面镜 使用凸面镜 （5）眼镜的度数 项目 内容 举例或说明 焦距 用f表示，标志着透镜折光本领的强弱 焦距越短，折光本领越强 焦度 透镜焦距的倒数叫作焦度,用Φ表示, Φ= 如某透镜的焦距为0.2m，则它的焦度Φ==5m-1 眼镜 度数 眼镜度数＝透镜焦度×100 如某远视眼镜焦度为5m-1 ，眼镜度数就是5×100度=500度 知识 拓展 （1）近视镜片的度数为负值，远视镜片的度数为正值 （2）近视或远视得越厉害所戴的眼镜的度数就越大，其焦距就越小，镜片凸或凹的程度就越大 5.显微镜： （1）结构： ①目镜：靠近眼睛的凸透镜（焦距较长） ②物镜：靠近物体的凸透镜（焦距很短） ③反光镜：光线充足使成像更明亮。（需要光线较强时用凹面镜，需要光线较弱时用平面镜。) （2）成像原理的光路图： （3）分析总结： ①第一次物镜：倒立、放大的实像（投影仪） ②第二次目镜：正立、放大的虚像（放大镜） ③成像特点：倒立、放大的虚像 6.望远镜 以开普勒望远镜（折射式天文望远镜）为例 （1）结构： ①目镜：焦距较短的凸透镜 ②物镜：焦距很长的凸透镜 （2）成像原理的光路图： （3）分析总结： ①第一次物镜：倒立、缩小的实像（照相机） ②第二次目镜：正立、放大的虚像（放大镜） ③成像特点：倒立、缩小的虚像。 （4）望远镜与清晰度：望远镜的物镜的直径很大，能够会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。 （5）视角：从眼睛的光心向观察物体的两端所引的两条直线的夹角。 ①.视角与物体大小有关 距离相等时，大物体的视角大，小物体的视角小。 ②视角与物体远近有关 大小一定时，看远处的物体视角小，看近处的物体视角大。大小一定时，距离我们越近，视角越大，看物体越清晰。 ③视角与清晰度： 望远镜虽然没有把物体放大，但成的像离眼睛很近，增大视角，所以感觉看到的物体放大了，看物体越清楚了。 （三）．经典例题 例1.下列关于照相机、投影仪、放大镜的说法正确的是（ ） A. 照相机成正立、缩小的实像 B. 投影仪成倒立、放大的虚像 C. 放大镜成正立、放大的虚像 D. 三者都是利用凸透镜成实像的原理 【答案】：C 【解析】：照相机的物距u>2f，成倒立、缩小的实像，A错误；投影仪的物距f<u<2f，成倒立、放大的实像，B错误；放大镜的物距u<f，成正立、放大的虚像，C正确；放大镜利用凸透镜成虚像，照相机和投影仪利用成实像，D错误。 例2. 在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成（　　） A.放大镜 B. 照相机 C. 潜望镜 D. 幻灯机 【答案】D 【解析】A．放大镜是根据物距小于焦距时，成正立、放大虚像的原理制成的，故A不符合题意。B．照相机是根据物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的。此时像距小于物距。故B不符合题意。C．潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的。故C不符合题意。D．幻灯机是根据物体在凸透镜的一倍和二倍焦距之间，在透镜的另一侧二倍焦距之外成倒立放大的实像这个原理制成的。故D符合题意。故选D。 例3.用投影仪投影幻灯片时，屏幕上的像太大，超出了屏幕范围，要使像刚好成在屏幕上，下列调节方法可行的是（ ） A. 将投影仪靠近屏幕，同时将镜头远离幻灯片 B. 将投影仪远离屏幕，同时将镜头靠近幻灯片 C. 将投影仪靠近屏幕，同时将镜头靠近幻灯片 D. 将投影仪远离屏幕，同时将镜头远离幻灯片 【答案】：A 【解析】：投影仪成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，要使像变小（适应屏幕范围），需增大物距（镜头远离幻灯片）、减小像距（投影仪靠近屏幕），A正确；B、C、D的调节方式会使像变大或无法清晰成像，均错误。 例4.用放大镜观察细小物体时，为了使像更大更清晰，应（ ） A. 让放大镜靠近物体，且物体在焦点以内 B. 让放大镜远离物体，且物体在焦点以内 C. 让放大镜靠近物体，且物体在焦点以外 D. 让放大镜远离物体，且物体在焦点以外 【答案】：B 【解析】：放大镜成虚像的条件是u<f，且在焦点以内时，物距越大（靠近焦点），虚像越大，因此要使像更大，应在物体位于焦点以内的前提下，让放大镜远离物体，B正确；A会使像变小，C、D中物体在焦点以外，无法成虚像，均错误。 例5如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（　　） A. 近视眼凸透镜 B. 近视眼凹透镜 C. 远视眼凸透镜 D. 远视眼凹透镜 【答案】B 【解析】CD．由图示可以看出，前方物体的像成在了视网膜的前方，这是近视眼的表现，故CD错；AB．治疗近视眼时，应让光在进入眼睛之前先发散一下，故应选用凹透镜片作为近视眼镜的的镜片，故A错，B正确。故选B。 例6.下图是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：像鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体，像将成在视网膜的前面，童话世界中生活在水里的美人鱼，上岸后，若要看清远处的物体，应该配戴（ ） A. 近视眼镜 B. 远视眼镜 C. 凹面镜 D. 凸面镜 【答案】A 【解析】由图可知，鱼眼的晶状体曲度大，焦距短，会聚能力强，在陆地上看远处的物体，像成在视网膜的前面．所以应佩戴发散透镜，使光线的会聚能力减弱，故A符合题 意，BCD不符合题意。故选A。 例7. 望远镜物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做是为了（　　） A. 可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮 B. 可以增大物体的视觉，使我们可以看到更广阔的宇宙世界 C. 可以增大物镜的焦距，能看清更远处的物体 D. 可以更美观 【答案】A 【解析】望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜，物镜的作用是物体在焦点附近成实像，天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了会聚更多的光线，使得所成的像更加明亮，从而观测到更暗的星。故选A。 例8. 关于显微镜下列说法正确的是（ ） A. 目镜和物镜位置可以交换 B. 目镜的焦距比物镜的焦距大 C. 物镜的焦距比目镜的焦距大 D. 目镜和物镜的焦距一样大 【答案】B 【解析】显微镜的物镜成放大倒立的实像，目镜成放大正立的虚像，根据凸透镜成像的原理，物距在一倍焦距到二倍焦距之间时成放大倒立的实像，像距大于二倍焦距，因此如果显微镜的物镜的焦距很长，像距会更长，显微镜会很高，使用不方便，所以它的物镜的焦距很短；根据凸透镜成像的原理，物距在一倍焦距之内时成放大正立的需像，且成虚像时，物近像近像变小，物远像远像变大，因此显微镜的目镜成正立放大的虚像时，物体在焦距以内，物体离凸透镜越远，像越大；如果目镜的焦距短，放大倍数会减小，所以目镜的焦距较长。故选B。 例9. 利用在离地面约为600千米的轨道上运行的“哈勃”太空望远镜来探索宇宙奥秘的意义主要在于人类（ ） A. 能摆脱地球引力束缚而进入宇宙 B. 观察天体时的距离变近 C. 观察地球表面的清晰度得以提高 D. 观察天体时不受地球大气层的干扰 【答案】D 【解析】由于大气是不稳定，不均匀的，光在穿过大气层时会发生折射，使光线变得不稳定，如我们看到眨眼的星星就是这个原理，且光线折射后，像与物体的实际位置会发生变化，不利于观察，所以如果将望远镜移到太空可以消除这些影响，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 例10. 以下是显微镜和望远镜原理示意图，下面是关于它们的二次成像的说法：①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像；②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像；③望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像；④望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像； 上述说法中正确的是（　　） A. ①③ B. ①④ C. ②④ D. ②③ 【答案】B 【解析】显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当时，成正立放大的虚像，所以显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故①正确，②错误；用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，故③错误，④正确，综上分析知，故ACD错误，B正确。故选B。 例11. (1)“自拍神器”给旅行者自拍带来方便．如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以____物距，____人像的大小．(填“增大”或“减小”) (2)手机摄像头成像，根据凸透镜对光的作用，在如图中画出成像光路，标出像A′B′(透镜内光路可以不画出)．______ (3)小明用手机的“微距照相”功能拍摄小蚂蚁，小蚂蚁的照片比蚂蚁还大，此时手机离蚂蚁3 cm，则手机镜头焦距应为___________(填“小于1.5 cm”“大于1.5 cm且小于3 cm”或“大于3 cm”)． 【答案】（1）增大 减小 （2） （3）大于1.5cm且小于3cm 【解析】（1）根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知“手机自拍杆”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果．（2）经过光心光线不改变方向；平行于主光轴光线折射经过右焦点．两条光线交点就是成像点，光路图如图：（3）小蚂蚁的照片比蚂蚁还大，说明小蚂蚁的物距满足条件，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像，又知手机离蚂蚁3cm，则凸透镜的焦距大于1.5cm且小于3cm．故答案为（1）增大；减少；（2）如图所示；（3）大于1.5cm且小于3cm． 例12.2025年底，中国首台高能同步辐射光源（HEPS）将进入试运行，其可助力显微镜实现纳米级观测，某学生结合此科技新闻开展凸透镜成像实验，回答下列问题： （1）显微镜的物镜相当于一个凸透镜，它的成像原理与______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同，所成的像为______（选填“实像”或“虚像”）。 （2）若用该显微镜观察HEPS拍摄的纳米材料图像，欲使视野中像更大，应将物镜镜头向______（选填“靠近”或“远离”）载物台方向调节，同时目镜应成______（选填“正立”或“倒立”）的像。 （3）关于显微镜的放大倍数，下列说法正确的是（ ） A. 仅由物镜的放大倍数决定 B. 仅由目镜的放大倍数决定 C. 为物镜与目镜放大倍数之和 D. 为物镜与目镜放大倍数之积 （4）实验中发现视野偏暗，可调节反光镜使用______（选填“平面镜”或“凹面镜”），其作用是______（选填“会聚光线”或“发散光线”）。 （5）HEPS能解析蛋白质结构，若用模拟装置成像，当物距大于2倍焦距时，凸透镜所成的像的性质为（ ） A. 正立、放大的虚像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、缩小的实像 D. 正立、缩小的实像 （6）保持显微镜物镜和载物台位置不变，更换焦距更小的目镜，视野中像的大小将（ ） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 【答案】（1）投影仪；实像；（2）靠近；正立；(3)D;(4)凹面镜；会聚光线;(5)C;(6)A. 【解析】（1）显微镜物镜的成像原理是当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，与投影仪成像原理相同，所成的像为实像。（2）要使视野中像更大，需减小物镜与载物台的距离（物距），即物镜镜头靠近载物台；目镜相当于放大镜，始终成正立、放大的虚像。（3）显微镜的放大倍数等于物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积，这是显微镜放大倍数的基本计算规则。（4）反光镜的凹面镜具有会聚光线的作用，当视野偏暗时，使用凹面镜可增强光强，使视野变亮。（5）根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，这是照相机和摄像机的成像原理。（6）目镜的焦距越小，其放大倍数越大，在物镜和载物台位置不变的情况下，更换焦距更小的目镜，视野中像的大小将变大。 五．课堂检测 （一）选择题 1.下列光学仪器中，利用凸透镜成倒立、缩小实像的是（ ） A. 放大镜 B. 投影仪 C. 照相机 D. 显微镜 【答案】：C 【解析】：放大镜成正立、放大虚像，A错误；投影仪成倒立、放大实像，B错误；照相机成倒立、缩小实像，C正确；显微镜最终成倒立、放大虚像，D错误。 2.某同学用投影仪播放幻灯片时，发现屏幕上的像倒立且模糊，下列调节方法能使像清晰的是（ ） A. 调节反光镜 B. 调节屏幕位置 C. 调节镜头焦距 D. 调换幻灯片 【答案】：C 【解析】：反光镜仅改变光的亮度和方向，A错误；屏幕位置调节像距，但模糊是因为焦距未调好，B错误；调节镜头焦距可使像清晰，C正确；调换幻灯片无法解决模糊问题，D错误。 3.用放大镜观察邮票，邮票到放大镜的距离为5cm，放大镜的焦距为10cm，则观察到的像为（ ） A. 倒立、放大实像 B. 正立、放大虚像 C. 倒立、缩小实像 D. 正立、缩小虚像 【答案】：B 【解析】：物距u=5cm<焦距f=10cm，满足放大镜成虚像的条件，成正立、放大的虚像，B正确。 4.显微镜的物镜和目镜的作用分别是（ ） A. 成实像、成虚像 B. 成虚像、成实像 C. 均成实像 D. 均成虚像 【答案】：A 【解析】：显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，A正确。 5.关于望远镜的说法正确的是（ ） A. 望远镜的物镜成正立、缩小的实像 B. 望远镜的目镜成倒立、放大的虚像 C. 望远镜的视角放大是因为目镜将实像放大 D. 望远镜能看清远处物体是因为增大了视角 【答案】：D 【解析】：望远镜物镜成倒立、缩小的实像，A错误；目镜成正立、放大的虚像，B错误；视角放大是因为物镜将远处物体成实像在目镜焦点附近，目镜再放大，整体增大视角，C错误，D正确。 6. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、 凸透镜、光屏处于如图-2所示的位置时，恰能 在光屏上得到一个清晰、缩小的像．利用这个成像规律可以制成：（ ） A. 照相机 B. 平面镜 C. 幻灯机 D. 放大镜 【答案】A 【解析】如图，光屏上呈现像，是实像，物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机．故选A. 7.全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（　　） A. 甲是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正 B. 甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 C. 乙是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正 D. 乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 【答案】D 【解析】近视眼是由于像成在了视网膜的前方，近视要用凹透镜来矫正．故D符合题意． 8.如图所示的四种镜片，可用以矫正近视眼的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由于近视眼的像成在了视网膜的前方，故要想像成在视网膜上，即需要让原来的光线发散一些，故应用凹透镜来矫正，故分析上述四个选项能看出，只有A是中间薄边缘厚的凹透镜，其它BD都是凸透镜；C是平板玻璃．故选A． 9. 小明在物理实验室里把一个透明圆柱形试管装满水塞上塞子后横放，如图所示，再将该试管贴近书本，透过试管观看书本上鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），则他所看到的虚像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】如图的透明圆柱形试管装满水塞上塞子后横放时，是一个特殊的凸透镜，此凸透镜从上下方向来看，当中厚，上下边薄，而从水平方向来看，厚度是一样的，所以此凸透镜，看焦距以内的图片时，上下能够被放大，而左右大小与物体相同，故C图正确，ABD错误．选C． 10. 人的眼睛像一架照相机，从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上，在视网膜上所成的像是( ) A.倒立、放大的实像 B. 正立、缩小虚像 C.倒立、缩小的实像 D. 正立、放大的虚像 【答案】C 【解析】人的眼睛像一架照相机，晶状体相当于照相机的“镜头”，视网膜相当于照相机的“底片”．从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上，在视网膜上成倒立、缩小的实像．故C为答案． （二）填空题 11.照相机的镜头相当于________，胶片相当于________，拍摄近景时，镜头应________物体（选填“靠近”或“远离”）。 【答案】：凸透镜；光屏；靠近 【解析】：照相机核心部件是凸透镜，胶片承接实像相当于光屏；拍摄近景时，物距减小，根据“物近像远像变大”，需靠近物体才能成清晰的像。 12.投影仪工作时，投影片到镜头的距离应满足________，屏幕上成的像与投影片相比是________的（选填“正立”或“倒立”）。 【答案】：f<u<2f；倒立 【解析】：投影仪成放大实像的条件是物距在1倍焦距和2倍焦距之间（f<u<2f），成的像为倒立的实像，因此投影片需倒放。 13.小明用焦距为15cm的凸透镜做实验，当物体放在凸透镜前20cm处时，成的像相当于________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像情况；当物体放在凸透镜前10cm处时，成的像与物体在凸透镜的________侧（选填“同”或“异”）。 【答案】：投影仪；同 【解析】：物距u=20cm，f=15cm，满足f<u<2f，成倒立、放大的实像，与投影仪成像情况相同；物距u=10cm<f，成正立、放大的虚像，像与物体在凸透镜同侧。 14. 如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个_____的实像，落在目镜____的位置；这个实像经过目镜成一个正立、___的虚像．如果你想制作简易天文望远镜，又没有现成的透镜，可以选用合适的____（填“近视镜”或“远视镜”）镜片代替． 【答案】倒立、缩小 1倍焦距以内 放大 远视镜 【解析】望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立虚像，因远视眼的镜片是凸透镜，所以想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的远视镜片来代替． （三）解答题 15. 如图所示，请在图中的虚线框内画出能矫正该眼睛视力的透镜。 【答案】 【解析】物体的像在视网膜的前方，说明晶状体的折光能力太强，是近视眼，凹透镜对光有发散作用，所以应用凹透镜矫正。如图所示： 16.“举杯邀明月，对影成三人”蕴含着丰富的光学知识，某学生结合古诗词开展凸透镜成像探究实验，回答下列问题： （1）实验前调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的______；若凸透镜焦距为10cm，当物距为15cm时，像距应______（选填“大于”“小于”或“等于”）20cm。 （2）“举杯”时看到杯中“明月”，是光的______形成的虚像，若将杯子换成凸透镜，当物距小于焦距时，成______（选填“放大”或“缩小”）的虚像。 （3）下列古诗词中，涉及凸透镜成像原理的是（ ） A. 大漠孤烟直，长河落日圆 B. 潭清疑水浅，荷动知鱼散 C. 半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊 D. 欲穷千里目，更上一层楼 （4）实验中蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向______（选填“上”或“下”）移动，若要使像回到光屏中央，可将凸透镜向______（选填“上”或“下”）调节。 （5）若用该凸透镜模拟“相机拍落日”，下列操作能使像变大的是（ ） A. 相机远离落日，镜头前伸 B. 相机靠近落日，镜头前伸 C. 相机远离落日，镜头后缩 D. 相机靠近落日，镜头后缩 （6）当光屏上得到清晰的倒立、缩小的实像时，若保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜至合适位置，光屏上（ ） A. 仍能得到清晰的像 B. 只能得到模糊的像 C. 无法得到像 D. 能得到正立的像 【答案】（1）中央；大于；（2）反射；放大；（3）A；（4）上；下；（5）B；（6）A。 【解析】 （1）调节三者中心在同一高度是为了让像成在光屏中央；当f=10cm，u=15cm（f<u<2f）时，像距v>2f=20cm。（2）杯中“明月”是平面镜成像，由光的反射形成；凸透镜当u<f时，成正立、放大的虚像，即放大镜原理。（3）“长河落日圆”的落日变形是由于大气层对光的折射，类似凸透镜成像的折射原理；B是光的折射但非透镜成像，C是平面镜成像，D是视角问题。（4）蜡烛变短，烛焰下移，根据过光心的光线传播方向不变，像向上移动；将凸透镜向下调节可使像回到中央。（5）拍落日时要使像变大，需减小物距（相机靠近落日），增大像距（镜头前伸），符合“物近像远像变大”的实像规律。（6）根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏不动，移动凸透镜使物距等于原来的像距时，光屏上仍能得到清晰的像。 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.照相机的镜头相当于一个______，来自物体的光经过镜头后会聚在胶片上，形成一个______、______的______像。 【答案】：凸透镜；倒立；缩小；实 2.使用照相机时，要使像变大，应将物体______镜头，底片______镜头；要使像变小，应将物体______镜头，底片______镜头。 【答案】：靠近；远离；远离；靠近 3.投影仪的镜头相当于______，投影片到镜头的距离在______和______之间，屏幕上成______、的______像，投影仪中的平面镜作用是。 【答案】：凸透镜；一倍焦距；二倍焦距；倒立；放大；实；改变光的传播方向 4.放大镜是一个____透镜，当把放大镜放在物体上方适当位置时，能成____、___的__像。 【答案】：凸；正立；放大；虚 5.眼睛的晶状体相当于______，视网膜相当于______，来自物体的光通过晶状体成像于______上，物体在视网膜上成______、______的实像 。 【答案】：照相机的镜头；照相机的感光器件；视网膜；倒立；缩小 6.近视眼只能看清______处的物体，看不清______处的物体，成因是晶状体变______，折光能力变______，使来自远处物体的光会聚在视网膜的______方，矫正方法是佩戴合适的______透镜。 【答案】：近；远；厚；强；前；凹 7.远视眼只能看清______处的物体，看不清______处的物体，成因是晶状体变______，折光能力变______，使来自近处物体的光会聚在视网膜的______方，矫正方法是佩戴合适的______透镜。 【答案】：远；近；薄；弱；后；凸 8.眼镜的度数表示镜片（透镜）的大小，远视镜片度数为，近视镜片度数为______。 【答案】：折光本领；正；负 9.显微镜的目镜和物镜都是______透镜。物体经物镜成______、的______像，这个像再经目镜成、______的______像 。 【答案】：凸；倒立；放大；实；正立；放大；虚 10.开普勒望远镜由两个______组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成______、______的______像，目镜的作用相当于一个______镜，把物镜所成的像放大 。 【答案】：凸透镜；倒立；缩小；实；放大 （二）强化训练 一．选择题 1.如图所示是照相机的成像示意图，若要使拍摄的景物变大，下列操作正确的是（ ） A. 照相机靠近景物，镜头向前伸 B. 照相机靠近景物，镜头向后缩 C. 照相机远离景物，镜头向前伸 D. 照相机远离景物，镜头向后缩 【答案】：A 【解析】：要使像变大，根据“物近像远像变大”，需减小物距（照相机靠近景物）、增大像距（镜头向前伸，增大镜头与胶片的距离），A正确；B、C、D的操作会使像变小或无法清晰成像。 2.用投影仪投影时，若投影片上的字是“上”，则屏幕上看到的字是（ ） A. 上 B. 下 C. 土 D. 【答案】：D 【解析】：投影仪成倒立的实像，“倒立”包括上下颠倒和左右颠倒，“上”上下颠倒为“下”，左右颠倒后为“”，D正确。 3.关于放大镜、照相机、投影仪的焦距，下列说法正确的是（ ） A. 放大镜的焦距越长，放大倍数越大 B. 照相机的焦距越长，拍摄的景物范围越广 C. 投影仪的焦距越长，投出的像越大 D. 三者的焦距都影响成像的大小和虚实 【答案】：D 【解析】：放大镜焦距越短，放大倍数越大，A错误；照相机焦距越长，物距相同时像越大，拍摄范围越窄，B错误；投影仪焦距越长，物距相同时像距越大，但像的大小还与物距有关，C错误；焦距是凸透镜的重要参数，影响成像的大小、虚实、正倒，D正确。 4.显微镜下观察到的物像比实际物体放大了很多倍，这是因为（ ） A. 物镜成放大的像，目镜成等大的像 B. 物镜成等大的像，目镜成放大的像 C. 物镜和目镜都成放大的像 D. 物镜和目镜都成缩小的像 【答案】：C 【解析】：显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，两次放大使最终看到的像比实际物体大很多，C正确。 5.下列关于望远镜的说法错误的是（ ） A. 望远镜的物镜口径越大，收集的光线越多，观察越清晰 B. 望远镜的目镜相当于放大镜 C. 望远镜能看到远处的物体是因为它成的像比物体大 D. 天文望远镜常用凹面镜作为物镜 【答案】：C 【解析】：望远镜的物镜口径越大，进光量越多，成像越清晰，A正确；目镜的作用是放大物镜成的实像，相当于放大镜，B正确；望远镜成的像比物体小，但视角增大，使人感觉物体变近变大，C错误；天文望远镜常用凹面镜（会聚光线）作为物镜，D正确。 6. 如图所示，小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ） A. 增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围 B. 减小物距，减小像的大小，从而减小取景范围 C. 增大物距，增大像的大小，从而减小取景范围 D. 减小物距，增大像的大小，从而增大取景范围 【答案】A 【解析】根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故应选A。 7.下列观察仪器的选择与观测范围相匹配的是(   ) A.天文望远镜适于观察甲区间的物体 B.光学显微镜适于观察乙区间的物体 C.电子显微镜适于观察丙区间的物体  D.放大镜适于观察丁区间的物体 【答案】 B 【解析】A.天文望远镜通常用于观测遥远的宇宙空间，即适合观察丁区间的物体，故A错误； B.光学显微镜适于观察尺度为微米级别的结构，即适合观察乙区间内的物体，故B正确；  C.电子显微镜适于纳米级别的物体，即适合观察甲区间的物体，故C错误；D.放大镜肉眼能够看到却看不清的物体，即适于观察丙区间的物体，故D错误。故选B。 8.下列光学知识的应用中，有一个与其他三个不同，这个应用是(   ) A.天文爱好者用望远镜观察天体 B. 演员对着镜子练习舞蹈动作 C.老师用投影仪演示文稿    D. 摄影师用照相机拍摄照片 【答案】 B 【解析】望远镜、投影仪、照相机利用的都是凸透镜对光线的折射作用成实像，而平面镜是利用光的反射现象成虚像，故B符合题意，而A、C、D不合题意。 故选B。 9.用天文望远镜观察夜晚的星空时，发现镜头中的左下方有一颗从未有过的美丽天体，要仔细观察必须调节望远镜使这一天体位于镜头的中央，应(   ) A.将望远镜镜头向左下方移动直到天体位于镜头的中央 B.将望远镜镜头向右上方移动直到天体位于镜头的中央 C.增大望远镜的放大倍数直到天体位于镜头中央 D.不调节随着地球的移动这个天体会移到镜头中央 【答案】 B 【解析】凸透镜的物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像，因此最终成的还是相对于物体倒立的像。星空的天体位置不变，如果要使所成的像到达镜头的中间，那么像必须向右上方移动。而像的移动方向与凸透镜的移动方向相同，因此可以将望远镜的镜头向右上方移动，直到天体位于镜头的中央，故B正确，而A、C、D错误。故选B。 10. 人眼的晶状体相当于凸透镜．针对如图所示的成像情况，下列判断正确的是（　　） A.属于近视眼，应配戴凸透镜 B. 属于近视眼，应配戴凹透镜 C. 属于远视眼，应配戴凸透镜 D. 属于远视眼，应配戴凹透镜 【答案】B 【解析】由图可知，像成在视网膜的前方，故该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜（凹透镜），使光线推迟会聚，故B正确，ACD错误。故选B 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．下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】在以上四个选项中，A选项中图的入射光线会聚在视网膜的前方，所以该图表示了近视眼的成像情况；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发散一下，因此佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，即B选项中图能正确表示近视眼的矫正情况；C选项图的入射光线会聚在视网膜的后方，所以该图表示了远视眼的成像情况；远视眼是因为晶状体焦距太长，像落在视网膜的后方，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，因此带对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正．即D选项图能正确表示远视眼的矫正情况，综上所述B 符合题意。 12. 小明设计实验探究“近视眼和远视眼的矫正”，他把烛焰看作是眼镜观察的物体，凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜．小明拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现一个清晰的像．如图所示，拿走远视眼镜后，下列做法能使光屏上的像变清晰的是（　　） A. 只将蜡烛适当靠近凸透镜 B. 只将光屏适当远离凸透镜 C. 换一个更加明亮的蜡烛放在原处 D. 换一个焦距更大的凸透镜放在原处 【答案】B 【解析】远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；拿走 远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离，或增大蜡烛与凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的。 故选B。 二．填空题 13.用照相机拍摄远处的山峰时，镜头焦距为10cm，此时物距________20cm（选填“大于”“小于”或“等于”），像距在________cm到________cm之间。 【答案】：大于；10；20 【解析】：拍摄远处山峰时，物距远大于2倍焦距（2f=20cm），即物距大于20cm；根据成像规律，此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间，即10cm到20cm之间。 14. 如图所示是一台投影仪的示意图,其中A是______,它的作用是改变光的传播方向;B是______,它在投影仪上所起的作用是_________． 【答案】 平面镜 凸透镜 成倒立、放大的实像 【解析】投影仪上的B是凸透镜，使投影片到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距，经过凸透镜成倒立放大的实像；A是平面镜，将凸透镜所成的实像反射到竖直墙壁或幕布上． 15. 小张同学最近感觉视力下降，他去看医生时，医生用如图所示的示意图为他讲解视力下降的道理．由图可知，他是看不清________（“近处”或“远处”）的物体，应佩戴________（选填“凹”或“凸”）透镜矫正视力，矫正后他所看到的物体成的清晰的像正好成在________上． 【答案】 远处 凹 视网膜 【解析】根据图可知，图中像呈在视网膜的前方，这是晶因为状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，因此看不清远处的物体，应佩戴发散透镜，即凹透镜矫正视力，使光线推迟会聚．这样矫正后他所看到的物体成的清晰的像正好成在视网膜上．故答案为远处；凹；视网膜． 16. 人眼睛中的晶状体相当于凸透镜，如图所示，物体A经过眼睛成像在视网膜后面的B点，这是 ______ 视眼（选填“近”或“远”）成像的情况图。要想成像在视网膜上，则物体A应该向 ______ （选填“左”或“右”）移动；如果不移动物体，也想成像在 视网膜上，则应配戴 ______ 透镜做成的眼镜。 【答案】 远 左 凸 【解析】分析上图不难看出，此时像成在视网膜的后方，所以是远视眼，若想看清物体A，应将物体远离眼睛，即向左移动；同时若想通过佩戴眼镜来矫正，即想使像成在视网膜上，需要让原来的光线会聚一些，由于凸透镜对光线有会聚的作用，故用凸透镜来矫正远视眼。 17. 如图甲表示某人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，需配戴_____镜，希望同学们养成良好用眼习惯．如图乙所示，小勇利用焦距为10cm的放大镜看自己的手指纹时，应将手指放在距放大镜_____（填“大于”、“小于”或“等于”）10cm的位置．当他将手臂伸直，用这个放大镜看窗外远处的物体时，他所看到的是倒立的、_____（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像． 甲图 乙图 【答案】 凹透 小于 缩小 【解析】图甲中像成在了视网膜之前，这是晶状体的折光能力太强造成，说明该同学的眼睛近视了，要在视网膜上成清晰的像，需配戴具有发散光线的凹透镜； 第一种情况，要用它看自己的手指纹时，则此时的凸透镜就作为一个放大镜使用，放大镜是利用了物距小于一倍焦距时凸透镜的成像规律工作的；因为焦距为10厘米，故应将手指放在距放大镜小于10cm的位置．第二种情况是用这个凸透镜去观察窗外远处的景物，此时的物体距凸透镜的距离大于该透镜的2倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成的是倒立、缩小的实像．故答案为凹透；小于；缩小． 18. 如图所示，右侧为幻灯机，左侧为其原理图．当放映幻灯片时，物距 ________（大于2倍焦距/大于1倍焦距小于2倍焦距/小于1倍焦距），像距 ________  （大于/小于/等于）2倍焦距，成倒立、放大的 ________  （实/虚）像． 【答案】 大于一倍焦距小于二倍焦距 大于 实 【解析】由左图可知，此时屏上成倒立、放大的实像，则由凸透镜成像规律可知，此时物距处于f和2f之间，像距大于2f. 19. 显微镜载物台上被观察物体经过物镜后成一个________、________实像，再经过目镜成为一个________（“放大”、“缩小”）像． 【答案】 倒立 放大 放大 【解析】显微镜的物镜相当于幻灯机的镜头，物体经过物镜后成倒立、放大的实像；显微镜的目镜相当于一个放大镜，通过目镜成正立、放大的虚像． 20. 如图甲是一款具有摄像功能的手机，摄像头的镜头相当于一个________镜，图中乙、丙是用这款手机先后拍下同一小车的两张照片(设摄像头焦距不变)，拍摄第二张比拍摄第一张摄像头离小车________(填“远”或“近”)些．两次拍摄时，摄像头离小车的距离都满足____________________ (填与焦距之间的关系)． 【答案】 凸透 近 大于2f 【解析】摄像头的镜头相当于凸透镜，u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像；分析图甲和乙，汽车的像越来越大，即物距越来越小，所以汽车靠近摄像头． 三．解答题 21. 在信息化时代，相机和手机都是常用的图象采集设备． （1）如图所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立的、缩小的________像（选填“实”或“虚”）．镜头靠近人时，像的大小将变________，此时像会________透镜（选填“靠近”或“远离”）．用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图所示． （2）小敏同学发信手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为_______ 次数 物理量 1 2 3 4 5 6 7 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556 A. 5m B. 0.5m C. 0.05m D. 0.005m （3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是________． 【答案】 （1）实 大 远离 （2）D （3）这种手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小 【解析】（1）照相机的镜头是一个凸透镜，用相机拍照时，物体到镜头的距离大于二倍焦距，此时在芯片上所成的像是倒立的、缩小的实像．根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，镜头靠近人时，像的大小将变大，此时像会远离透镜．（2）由表中数据可知，当物距u＞0.5m时，像距v≈0.5cm．根据凸透镜成像的特点可知，物距远远大于二倍焦距时，像越靠近焦点，像距越接近焦距，即f=0.5cm=0.005m，故D正确为答案．（3）手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是这种手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小． 22. 实际应用的望远镜种类较多，如图所示是一种反射式望远镜的示意图，仔细观察示意图后回答问题． （1）在望远镜中安装的三个光学元件中，遵守光的反射规律的是______ ，遵守光的折射定律的是______ ； （2）根据图示分别写出三种光学元件在望远镜所起到的作用； 凹面镜：______ 凸透镜：______ 平面镜：______ （3）你认为决定反射望远镜的观察效果的光学元件是______ 【答案】 （1）凹面镜、平面镜 凸透镜 （2）收集来自远处光并反射到平面镜上，起成像作用 将像放大，起成像作用 改变光的传播方向。 （3）凹面镜 【解析】（1）在望远镜中安装的三个光学元件中，凹面镜、平面镜依靠光的反射工作，遵守光的反射规律，凸透镜依靠光的折射，遵守光的折射定律。 （2）凹面镜：可以做得较大，以便收集更多的光线，来将光并反射到平面镜上。凸透镜：根据凸透镜成像的原理，将像放大，起成像作用。平面镜：改变光的传播方向。（3）三个主要器件中，平面镜改变光的传播方向，凸透镜起成像作用，而凹面镜起收集光线的作用并成像，决定了反射式望远镜的观察效果。 23. 近视眼究竟是怎么回事？某校兴趣小组同学进行了以下探究实验：如图（a）所示，把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，使光屏上映出清晰的像，标出光屏位置，表示近视眼的视网膜位置．拿开眼镜，屏上的像变得模糊，向透镜方向移动光屏，像又变得清晰，再标出光屏位置．观察眼球结构图（b）并结合以上实验，回答： （1）你认为眼球中的晶状体相当于实验中的________ （2）近视眼患者不戴眼镜时，看见的物像落在视网膜的________ （填“前方”或“后方”）． （3）如图画出了光线经虚线框内的透镜后的出射光线，请在图中，画出甲、乙两种情况下对应的透镜示意图________ ．矫正近视眼应配戴的眼镜是____透镜，作用是 ________ 【答案】 (1)凸透镜 (2) 前方 (3) 凹 使光线发散 【解析】(1)眼睛看物体时成像在视网膜上，且晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜．所以，眼球中的视网膜相当于实验中的光屏，眼球中的晶状体相当于实验中的凸透镜．(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．(3)原本平行的光线经透镜折射后变得不再平行，而是发散，故甲图虚线框内的是凹透镜．发散的光线经透镜后变得平行，因此该透镜对光线起会聚作用，故乙图为凸透镜，如图所示：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，作用是使光线发散． 24.某学生在学习中使用放大镜、投影仪等工具，这些工具均基于凸透镜成像原理，结合相关知识回答下列问题： （1）放大镜实质是______透镜，用它观察课本上的字时，字到放大镜的距离应______（选填“大于”“小于”或“等于”）一倍焦距。 （2）投影仪的镜头相当于凸透镜，投影片应放在镜头的______和______之间（均选填“一倍焦距”或“二倍焦距”），才能成放大的实像。 （3）若投影仪在屏幕上成的像太小，应采取的调节方法是（ ） A. 投影仪靠近屏幕，镜头远离投影片 B. 投影仪远离屏幕，镜头靠近投影片 C. 投影仪靠近屏幕，镜头靠近投影片 D. 投影仪远离屏幕，镜头远离投影片 （4）该学生用凸透镜先后观察远处的树木和近处的课本，观察树木时像距比观察课本时______（选填“大”或“小”），观察树木时成的是______（选填“实像”或“虚像”）。 （5）关于凸透镜成像，下列说法正确的是（ ） A. 实像一定是倒立的，虚像一定是正立的 B. 实像和虚像都可以呈现在光屏上 C. 放大的像一定是虚像，缩小的像一定是实像 D. 实像都是由光的折射形成，虚像都是由光的反射形成 （6）若将投影仪的平面镜取下，屏幕上的像将（ ） A. 消失 B. 倒立 C. 变大 D. 变小 【答案】（1）凸；小于；（2）一倍焦距；二倍焦距；（3）B；（4）小；实像；（5）A；（6）B。 【解析】（1）放大镜是凸透镜，其成像原理是物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像。（2）投影仪的工作原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，故投影片应放在此区间。（3）要使投影仪的像变大，需增大像距（投影仪远离屏幕）、减小物距（镜头靠近投影片），符合实像动态规律。（4）观察远处树木时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，像距在1-2倍焦距之间；观察近处课本若为放大镜使用，物距小于焦距，像距大于物距，故观察树木时像距更小。（5）凸透镜成像中，实像必倒立且能呈现在光屏上，虚像必正立且不能呈现在光屏上；放大的像可能是实像（投影仪）也可能是虚像（放大镜），实像和虚像均由光的折射形成，故A正确。（6）投影仪中平面镜的作用是改变光的传播方向，使像投射到屏幕上，取下后像仍能形成但方向改变，会变为倒立的像。 25. 如图，自制水滴显微镜，探究显微镜的工作原理。 器材：焦距较长的凸透镜（f=30cm）一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水，白纸，细盐粉，头发丝，昆虫翅膀等： （1）小水滴可看作一个焦距很小的________ 镜，本实验以小水滴作为显微镜的________ 镜，它与被观察物体的间距为10﹣15mm，如图甲所示； （2）如图甲中，透过这个小水滴，应该能成一个与原来方向相反的、放大了的箭头（如果不是这样，则需要调整“箭头”与水滴间的距离，或者改变水滴的直径），这是通过小水滴所成的________ （选填“虚”或“实”）像； （3）如图甲中，透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调整与箭头间的距离，应该把水珠变________ （选填“厚”或“薄”），直至与原来方向相反的、放大了的箭头，如果废录音带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是________ ； （4）使凸透镜作________ （物、目）镜，与小水滴的距离约等于凸透镜的焦距（30cm），通过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜在同一__________上，并且保持凸透镜是________ 的，且眼睛不要离太近，边观察、边微微调节凸透镜的位置，即可看到箭头被放大的________ （选填“虚”或“实”）像；如图乙所示，比图甲中通过小水滴观察到的箭头________ （选填“大”或“小”）得多，看到的箭头相对于原来的箭头是_________ （选填“正立”或“倒立”）；如果箭头顺时针转动，箭头的像将沿________ （选填“顺”或“逆”）时针转动；如果要看到箭头更大的像，应把凸透镜略微向_____ （选填“上”或“下”）移动； （5）再用这个显微镜观察头发丝、细盐粉，昆虫翅膀花纹的像，若用眼镜代替凸透镜，在家里完成上述实验，应该选用________ （选填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】 （1） 凸透 物 （2） 实 （3）厚 6～12mm （4）目 直线 水平 虚 大 倒立 顺 上 （5） 远视 【解析】(1)小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物 镜来使用的。(2)由于把小水滴作为物镜，故成的是倒立、放大的实像。(3)由题意可知，小水滴此时相当于放大镜，成的是正立、放大的虚像，说明箭头在小水滴的焦点之内，即小水滴的焦距过大，因此应该把水珠变得再厚些，使其焦距变小，直至成倒立、放大的实像，此时物距满足f＜12mm＜2f，即凸透镜的焦距为6mm＜f＜12mm。(4)由乙图可知，凸透镜在上面，应该是目镜。通过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜在同一直线上，并且保持凸透镜是水平的，此时，凸透镜镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像。虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的，但旋转的方向是一致的，如果箭头顺时针转动，箭头的像将沿顺时针转动。要使成的虚像更大一些，应增大物距，把凸透镜向上移动。(5)近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜，所以要代替凸透镜，应用远视眼镜。 26.阅读以上材料，回答下列问题: 凸透镜应用的古今对话 2025年10月，美国佐治亚理工学院研发的“光响应水凝胶软透镜（PHySL）”登上《科学·机器人》杂志，这种仿生软镜片能像人眼一样随光照自动调焦，无需电源即可实现焦距变化 。其核心原理是嵌入氧化石墨烯的水凝胶吸收光能后收缩，改变中央透镜曲率，从而调节焦距，将其集成到显微镜中时，能清晰捕捉蚂蚁腿部细毛、花粉颗粒裂片等微观结构，成像质量堪比专业物镜。 这一科技突破让学生们联想到古诗词中的光学智慧。李白“举杯邀明月”的诗句中，酒杯中的月影与PHySL的成像都涉及光学现象，前者是光的反射形成的虚像，后者则依托凸透镜的折射规律实现动态成像。某中学物理小组借鉴该技术原理开展实验：用自制凸透镜模拟PHySL，观察“潭清疑水浅”的模拟场景——当透镜正对装水的玻璃缸底部图案时，看到的虚像比实际位置偏高，完美印证了“潭清疑水浅”的折射成因。实验中还发现，当图案到透镜的距离处于1倍与2倍焦距之间时，光屏上能呈现放大的实像，这与投影仪的成像原理一致，为理解PHySL的动态调焦机制提供了直观参考。 （1）PHySL能自动调焦是因为氧化石墨烯的______效应与水凝胶的热响应特性，其成像依赖的光学元件实质是______。 （2）诗句“举杯邀明月”中酒杯里的月影是光的______形成的，而“潭清疑水浅”是光的______导致的视觉错觉。 （3）物理小组用凸透镜模拟PHySL观察玻璃缸底部图案时，若要使虚像更大，应将凸透镜（ ） A. 靠近图案，且图案到透镜距离小于焦距 B. 远离图案，且图案到透镜距离小于焦距 C. 靠近图案，且图案到透镜距离大于焦距 D. 远离图案，且图案到透镜距离大于焦距 （4）下列古诗词中，与PHySL成像原理（凸透镜折射）最相近的是（ ） A. 峰多巧障日，江远欲浮天（光的直线传播） B. 掬水月在手，弄花香满衣（光的反射） C. 大漠孤烟直，长河落日圆（光的折射） D. 宝钗好耀首，明镜可鉴形（光的反射） （5）若将PHySL集成的显微镜物镜视为凸透镜，其成像特点与下列哪种设备一致（ ） A. 近视眼镜 B. 放大镜 C. 照相机 D. 投影仪 【答案】（1）光热；凸透镜； （2）反射；折射； （3）B； （4）C；（5）D。 【解析】（1）根据材料，PHySL的调焦核心是氧化石墨烯的光热转换性能（吸收光能产热）与水凝胶的热响应收缩，其本质是利用凸透镜的折射规律成像，故核心元件为凸透镜。（2）“举杯邀明月”中月影是水面（或酒杯壁）的平面镜成像，属于光的反射；“潭清疑水浅”是水底光线折射后形成虚像，位置偏高导致的错觉，属于光的折射。（3）凸透镜成虚像的条件是物距小于焦距，且物距越大（物体离透镜越远，仍在焦距内），虚像越大，符合“物远像远像变大”的虚像规律，故选择B。（4）PHySL基于凸透镜折射原理，选项中“长河落日圆”是太阳光经不均匀大气折射形成的虚像，属于光的折射；A是光的直线传播，B、D是光的反射，故选C。（5）显微镜物镜的成像原理是物距在1倍与2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，与投影仪成像特点一致；近视眼镜是凹透镜，放大镜成虚像，照相机成缩小实像，故选D。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $