内容正文:
物理
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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(2016.1)
1.汽车香水的主要成分是易燃酒精,如图所示为四瓶香水,透明的玻璃瓶盖
形状各异,最不适合放在汽车前挡风玻璃下的是哪种瓶盖造型( )
A. B. C. D.
√
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“ ”).
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4.如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平, 是凸透镜的焦点.一束平行于
主光轴的光射向凸透镜,经凸透镜折射后,在水面处发生了反射和折射,
请画出反射光线和大致折射光线.
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(必考)
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、幻灯片;
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时,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
13
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较______
(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,像的特点是____________
的实像.
70
倒立、等大
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第6题图
(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
(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,烛焰像的大小将______(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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第7题图
7.(2018河南11题2分)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( )
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. (双选)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 30 25 20
像距 22 24 30 38 60
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,物距大于一倍焦距且小于二倍焦距,
凸透镜成倒立、放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的,故B错误;当
时,像距大于一倍焦距且小于二倍焦距,则物距大于二倍焦距,凸
透镜成缩小的实像,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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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】当移动透镜分别距蜡烛和 均可在光屏上得到清晰像,
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且小于二倍焦距,成倒立、
放大实像,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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探究凸透镜成像的规律(10年5考)
第12题图
12.(2024河南9题2分)在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究
眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像.接下
来下列操作可模拟近视眼的是( )
A. 向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B. 向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧
C. 从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D. 从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
√
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13.(2025河南5题2分)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、______(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13题图
缩小
将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水透镜中抽取适量水)
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14.(2023河南17题4分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
第14题图
(1)小强发现用凸透镜看远处物体时,可以看见倒立、缩小的像;用该
凸透镜看自己的指纹时,能看见正立、放大的像.由此猜想:凸透镜成像的
特点可能与______有关.
物距
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第14题图
(2)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,调节三者的高度时,
______(选填“需要”或“不需要”)点燃蜡烛;调节高度的目的是使像能呈
现在__________.
需要
光屏中央
(3)实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛
焰清晰的像(像未画出),这个实验现象可以说明________(选填“放大
镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点.
照相机
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15.(2025烟台改编)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
第15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15题(1)答图
30
第15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
了光屏上能呈现光源清晰的像,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
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座 处,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
第15题图
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16.某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成
凹、凸形状可改变的液体透镜,并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜
成像”,如图所示.
第16题图
甲
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(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,首先在两个透明玻璃长方体容器
中充入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜,制成液体透镜,再将液体透镜放
置在两个玻璃容器之间,如图甲所示,让光线沿图示方向射入玻璃容器,
经透镜折射后折射光线将______(选填“偏离”或“偏向”)主光轴.如果此时
再用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的
程度________(选填“会改变”或“不改变”).
甲
偏向
会改变
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(2)在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时,蜡烛、光屏和液体透镜的
位置如图乙所示,光屏上出现清晰的烛焰像,若透镜位置不动,将蜡烛移
到光具座 刻度时,则烛焰经凸透镜所成的像是___.
A. 放大、倒立的实像 B. 放大、正立的虚像
C. 缩小、倒立的实像 D. 缩小、正立的实像
√
第16题图
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第16题图
(3)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的一个像距,但从
各组汇报数据中发现,物距均为 时,有三个小组所测像距分别为
、、 .若他们的数据差别不是因为长度测量误差
导致的,你认为出现这种情况的操作原因是__________________________
_____________.
光屏上还没有出现最清晰的
像就测量像距
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(4)若要探究“液体透镜折光能力与液体种类是否有关”的实验,在图甲
所示的装置中,应如何操作?______________________________________.
在橡皮膜中注入体积相同密度不同的液体
第16题图甲
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