内容正文:
物理
1
2
模块二 光学
命题点4 透镜及其成像规律
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考向1 透镜及其对光的作用[2023.17(1)、2020.14]
1.夏天,雨后蔬菜大棚顶部低洼处的积水(如图)需要及时清理,这是因
为低洼处的积水相当于一个______镜,容易______太阳光,可能会烧坏大
棚内的蔬菜.
第1题图
凸透
会聚
4
2.[2025湖北]2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图
甲中的冰透镜成功点燃了火炬.小红为了研究此现象,让光束透过近视眼镜
和老花眼镜投射在墙上,如图乙,其中____(选填“上”或“下”)方眼镜的
透镜类型与冰透镜相同,为____透镜.
第2题图
下
凸
5
3.[2025连云港]在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着
太阳,再把一张纸放在它的下方,当在纸上呈现一个光斑时,测得这个光
斑到凸透镜的距离为.当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明凸透镜的焦距
___(选填“ ”“ ”或“ ”).
6
4.[2023陕西17(1)题2分]如图,为凸透镜的光心, 为凸透镜的焦点,
请分别画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线.
第4题图
第4题答图
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5.如图,一束光垂直于凹透镜的主光轴射向平面镜,请在图中画出该束光
经平面镜反射再通过凹透镜折射的光路图.
第5题图
第5题答图
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考向2 凸透镜成像的规律(6年5考,仅2025年未考)
思路点拨
凸透镜成像规律主要是分析物距、焦距、像距的大小关系及其成像的特点
和应用,根据试题已知的条件,可以按以下几种情况分析:
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(1)已知凸透镜焦距和物距(有时可从光具座上读出)
①当时, ,成倒立、缩小的实像,应用于照相机、摄像机等;
②当时, ,成倒立、等大的实像,应用于测凸透镜焦距;
③当时, ,成倒立、放大的实像,应用于投影仪、幻灯机;
④当 时,不成像;
⑤当 时,成正立、放大的虚像,应用于放大镜.
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(2)题干已知或从图中比较出了物距和像距的大小关系,并说明光屏上成
清晰的像,此时有:
①当 时,成倒立、缩小的实像;
②当 时,成倒立、等大的实像;
③当 时,成倒立、放大的实像.
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(3)凸透镜成像动态规律:
①成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小;
②成虚像时:物近像近像变小,物远像远像变大;
③无论成实像还是虚像,物越靠近焦点,像越大.
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6. 在探究凸透镜成像规律的实验中,已知凸透镜的焦
距为 ,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰
在光屏上成清晰的像(像未画出).以下均保持凸透镜位置不变.
第6题图
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第6题图
(1)此时光屏上成烛焰____________的实像(填像的形状特点),此成
像规律应用于________.将蜡烛移至光具座 刻度线处时,为使光屏上
再次成清晰的像,应将光屏向____(选填“左”或“右”)适当调节,此时光
屏上像的特点是____________的实像,此像和原来的像相比______(选填
“变小”“变大”或“不变”).
倒立、缩小
照相机
右
倒立、缩小
变大
(2)当将蜡烛移至光具座 刻度
线处时,移动光屏使烛焰在光屏上成
清晰的像,此时光屏在光具座____
刻度线处,成像的特点是___________
的实像.
70
倒立、等大
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(3)当将蜡烛移至光具座刻度线处时,需在光具座 刻度线的
____(选填“左”或“右”)侧适当移动光屏,光屏上才能成烛焰___________
___清晰的实像(填像的形状特点),此成像规律应用于________.
右
倒立、放大
投影仪
第6题图
(4)当将蜡烛移至光具座 刻度线处时,调节光屏,透过凸透镜,在
光屏上______(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像.
不能
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(5)当将蜡烛移至光具座 刻度线处时,成烛焰______、放大的____
像.不透过透镜在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像,从光
屏一侧透过透镜____(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像;当将蜡烛移至
光具座 刻度线处时,烛焰的像将______(选填“变小”“变大”或“不
变”),此成像规律应用于________.
正立
虚
不能
能
变大
放大镜
第6题图
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7.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于
如图所示位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像(像未画出).下列说法中正
确的是 ( )
第7题图
A. 光屏上成倒立、缩小的实像
B. 图中成像特点与照相机的成像特点相同
C. 透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像
D. 透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
√
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(1)由题图可知该凸透镜的焦距的范围为_____________ .
(2)透镜不动,将蜡烛向左移动时,将光屏适当向____移动,光屏上才
能再次得到清晰的像,此像和原来的像相比将______(选填“变小”“变大”
或“不变”).
左
变小
(3)在图中蜡烛和透镜之间放一副眼镜片,发现光屏上的像变模糊了,
当把光屏适当向左移动时,光屏上再次成清晰的像,则这副眼镜片是____
视眼镜.
远
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8. 如图所示,、、、四个点在凸透镜主光轴上, 为焦点.
若保持凸透镜和光屏的位置不变,则物体放在哪个位置时,可能在光屏上观
察到物体的像( )
第8题图
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
√
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9. [多选]在用一凸透镜探究其成像的规律时,某同学得到的部
分实验信息如下表所示. 根据表中信息判定下列说法中正确的是( )
实验次序 1 2 3 4 5
物距 50 40
像距 22 24 30
A. 该凸透镜的焦距是
B. 当 时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的
C. 当 时,凸透镜成缩小的像,照相机就是根据这一原理制成的
D. 若把物体从距凸透镜处向距凸透镜 处滑动,像会逐渐变大
√
√
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【解析】由表中的数据可知,实验3中,,此时 ,
,故A正确;当 时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸
透镜成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的,故B错误;当
时,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,则物距大于二倍焦距,凸透
镜成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这一原理制成的,故C正确;若把物
体从距凸透镜处向距凸透镜 处滑动,物距变大,像距变小,像变
小,故D错误. 故选 .
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10.图 a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸
透镜所看到的刻度尺的像.若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻
度尺的像的先后顺序正确的是 ( )
第10题图
A. 甲 乙 丙 丁 B. 乙 丙 甲 丁
C. 乙 丁 甲 丙 D. 丙 甲 乙 丁
√
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第10题图
【解析】刻度尺到凸透镜的距离(物距)在一倍焦距以内时,凸透镜成正
立、放大的虚像,即乙图;刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距
之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,即丁图;刻度尺到凸透镜的距离在
二倍焦距处,凸透镜成倒立、等大的实像,即甲图;刻度尺到凸透镜的距
离在二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,即丙图;综上可知,
凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺
的像的先后顺序为乙 丁 甲 丙,故选C.
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探究凸透镜成像的规律(6年3考)
11.[2025苏州]探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具
座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜.当凸透镜距离蜡烛为
和 时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像.下列说法正确的
是( )
A. 第一次的像是缩小的 B. 第二次的像比第一次大
C. 蜡烛和光屏间的距离是 D. 凸透镜的焦距是
√
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【解析】当移动透镜分别距光屏和 时,均可在光屏上得到清
晰的像,根据凸透镜成实像的特点可以得到:当凸透镜距离蜡烛为
时,应该为 …①,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成
倒立、放大的实像,当凸透镜距离蜡烛为时,应该为 …
②,即物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,根据①②可得
.根据成像分析,可知:第一次的像是放大的,故A错误;
第二次的像比第一次小,故B错误;凸透镜距离蜡烛为和 所
成的实像,是两个互逆的光路,所以, ,蜡烛和光屏间的
距离是 ,故C正确;凸透镜的焦距范围是
,故D错误,故选C.
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12.[2025河南]如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时
光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、______(选填“放
大”或“缩小”)的实像.将蜡烛向左移动一小段距离后,保持水凸透镜、蜡
烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作
方法:__________________________________________________________.
第12题图
缩小
将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量水)
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13.[2024陕西19题7分]如图甲,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的装置.
第13题图甲
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目
的是____________________.
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动
______直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质.
使像成在光屏的中央
光屏
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(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在表中.
凸透镜的焦距:
实验次
数 物距/ 像距/ 像的性质
正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距______.
增大
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(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的
一部分,这时光屏上______(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像.
仍能
第13题图甲
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原
来清晰的像变模糊.将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,
由此可判断小明佩戴的是______(选填“近视”或“远视”)眼镜.
远视
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(6)如图乙,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图丙中
凸透镜主光轴上的___(选填“”“”“”或“ ”)点.
第13题图
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第___次实验的成像规律.
4
30
14.[2025烟台改编]在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
第14题图
(1)如图甲是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现光源清晰的
像,由图甲可知物距为____ (不要求估读).请在图乙的方格纸中大致
画出图甲中小红看到的像.
30
第14(1)题答图
31
第14题图
(2)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座 处,为了
在光屏上呈现光源清晰的像,应将光屏向______(选填“靠近”或“远离”)
透镜方向移动,像的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”).
靠近
变小
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第14题图
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座 处,此时
无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是____________________________
_______________,要想看到此时的像,观察的方法是_________________
__________.
此时物距小于一倍焦距,成正
立、放大的虚像
眼睛从光屏一侧看
向凸透镜
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15.[2025江西改编]用“水透镜”探究近视眼的形成原因.
第15题图
(1)如图甲所示,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微
凸起;将“水透镜”置于图乙中光具座的___(选填“”“”或“ ”)滑块上,
点燃蜡烛,调节“水透镜”和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致
在同一高度上.
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(2)移动蜡烛,当物距为 时,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清
晰的像并记录像距;保持______不变,继续向“水透镜”中注入适量的水,
增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记
录像距.
物距
第15题图
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(3)把实验中收集的数据和观察的现象填入下表.依据表格,在物距不变
的情况下,增加“水透镜”的凸起程度,像距变____,并且观察到成像变近.
序号 物距/ “水透镜”的凸起程度 像距/
1 30.0 较小 17.4
2 30.0 较大 9.2
小
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第15题图
(4)本实验中用__________模拟眼睛的晶状体,用______模拟眼睛的视网膜.
“水透镜”
光屏
(5)经多次实验后,结合所学知识分析,当近视眼观察远处的景物时,
由于晶状体的凸起程度较____,折光能力变强,远处景物成像会成在视网
膜的____方,导致看不清楚.
大
前
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(6)[开放性设问]据此,请你为预防近视提一条科学合理的建议:____
__________________________________________________.
每
用眼一段时间后要休息一下,向远处眺望(合理即可)
$