专题05 透镜及其应用（期末专项训练）八年级物理上学期新教材北师大版

专题05 透镜及其应用 题型1 透镜的分类与对光线的作用（常考点） 题型6 眼睛的成像原理与视力矫正（重点、常考点） 题型2 凸透镜焦距的测量实验（重点、常考点） 题型7 显微镜与望远镜的结构原理（常考点） 题型3 凸透镜成像规律的探究实验（重点、难点） 题型8 透镜的光路作图（重点、常考点） 题型4 凸透镜成像规律的基础应用（常考点） 题型9 凸透镜成像的动态变化分析（难点、常考点） 题型5 凹透镜的应用与光路分析（常考点） 题型10 透镜综合应用题（难点、常考点） 题型1 透镜的分类与对光线的作用（常考点）（共3小题） 1．如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃a、b、c、d、e中，属于凹透镜的是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】C 【详解】分析比较图中5个透镜，其中a、b、d、e四个透镜中央厚、边缘薄，属于凸透镜，c透镜中央薄、边缘厚，属于凹透镜，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．（23-24八年级上·湖北武汉·期末）如图所示，虚线框内有一透镜，让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑。关于虚线框内的透镜，下列说法正确的是（　　） A．一定是凹透镜，它对光有发散作用 B．一定是凸透镜，它对光有会聚作用 C．可能是凹透镜，它对光有会聚作用 D．可能是凸透镜，它对光有会聚作用 【答案】D 【详解】让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑，可能是因为该透镜对光线具有发散作用，则虚线框内的透镜可能是凹透镜；也可能是一个凸透镜，光线会聚于焦点后继续传播，变为一束发散光，也能在墙壁上得到一个较大的光斑，如下图所示： 故D正确，ABC错误。 故选D。 3．（24-25八年级上·湖北武汉·期末）根据入射光线和折射光线，可知甲、乙两图中虚线框内的透镜分别是（　　） A．凸透镜、凸透镜 B．凸透镜、凹透镜 C．凹透镜、凸透镜 D．凹透镜、凹透镜 【答案】C 【详解】甲图中，平行光经透镜以后发散，说明是凹透镜；乙图中，光线经透镜折射后光线会聚（靠近主光轴），说明该透镜是凸透镜，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 题型2 凸透镜焦距的测量实验（重点、常考点）（共3小题） 4．（24-25八年级上·山东济宁·期末）小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，在背后的纸片上能看到一个圆形的光斑，测出了光斑到凸透镜中心的距离L。将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，那么，凸透镜的实际焦距（　　） A．一定小于 L B．一定大于L C．可能等于 L D．可能小于 L， 也可能大于L 【答案】A 【详解】凸透镜正对阳光，光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点是凸透镜的焦点。由于将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，则像距为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，因最小光斑到凸透镜的距离小于L，说明凸透镜的焦点在光斑之前，因凸透镜的实际焦距一定小于L。 故选A。 5．如图所示，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（　　）。 A．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 B．凸透镜对光线有会聚作用，且折射后的光线一定是会聚光线 C．甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜弱 D．同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2，则f1> f2 【答案】D 【详解】A．凸透镜具有聚光能力，能将平行于主光轴的光经过凸透镜折射后，会聚于焦点上，但其他的平行光不一定会聚到焦点上，故A错误； B．凸透镜对光线有会聚作用，若入射光线是发散的，则折射后的光线也可能是发散的，但相对于入射光线是会聚的，故B错误； C．由图甲、乙可知，甲凸透镜的焦距更短，聚光能力更强，所以其折光本领较乙透镜强，故C错误； D．根据三棱镜对光线的偏折可知，紫光被偏折的程度大，所以红光会聚的焦点离透镜远，紫光的焦点离透镜近，即f1>f2，故D正确。 故选D。 6．（23-24八年级上·宁夏银川·期末）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，下列判断正确的是（ ） A．凸透镜的焦距是16cm B．当时，在光屏上能得到一个放大的像 C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变大 D．当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 说明理由： 【答案】 B 见解析 【详解】[1][2]A．当u=v=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像。由图像可知u=v=16cm 所以2f=16cm，则f=8cm，故A错误； B．当u=12cm时，f<u<2f（8cm<12cm<16cm） 此时凸透镜成倒立、放大的实像，故B正确； C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距增大，根据凸透镜成像规律，像距减小，像逐渐变小，故C错误； D．当u=20cm时，u>2f（20cm>16cm），此时凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的；而投影仪是根据f<u<2f时成倒立、放大实像的原理制成的，故D错误。 故选B。 题型3 凸透镜成像规律的探究实验（重点、难点）（共3小题） 7．（23-24八年级上·江苏镇江·期末）如图1所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，此时恰能在光屏上看到清晰的像。已知，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小，当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大，下列说法正确的是（　　） A．如图1，光屏上看到的是倒立放大的实像 B．如图1，若向水凸透镜内注水，为使光屏上成像清晰，需要将光屏向右移动 C．如图1，将红墨水注入水透镜，待充分混合后，调节光屏位置，光屏上将出现黑色的“烛焰” D．若图1中加上一副眼镜（如图2），从水透镜里抽适量水，光屏上再次看到清晰的像，则该眼镜可以矫正远视眼 【答案】D 【详解】A.由图知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，故A错误； B.向水凸透镜内注水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射能力变强，为使光屏上成像清晰，需要将光屏向左移动，故B错误； C.透明物体可以让与它相同的色光透过，将红墨水注入水透镜，待充分混合后，调节光屏位置，光屏上将出现红色的“烛焰”，故C错误； D.从水透镜里抽适量水，凸透镜变薄，此时凸透镜对光的折射能力变弱，光屏上再次看到清晰的像，说明加得眼镜是凸透镜，则该眼镜可以矫正远视眼，故D正确。 故选D。 8．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将焦距为10cm的凸透镜放在光具座中央，如图所示。 （1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的是： ； （2）调整好烛焰、凸透镜和光屏的中心后，若要探究“f＜u＜2f”时凸透镜的成像特点，则接下来的操作应该是 （填字母）；根据该成像规律工作的是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） A．蜡烛、凸透镜的位置保持不变，移动光屏直到找到清晰的像 B．光屏位置保持不变，将蜡烛移至35cm刻线处，移动凸透镜直到找到清晰的像 C．凸透镜位置保持不变，将蜡烛移至35cm刻线处移动光屏直到找到清晰的像 （3）完成（2）中实验探究后，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】（1）使像成在光屏的中央；（2）C；投影仪；（3）靠近；变小 【详解】（1）[1]探究凸透镜成像实验中，在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上且中心大致在同一高度上，像才能成在光屏的中央。 （2）[2]调整好烛焰、凸透镜和光屏的中心后，若要探究“f＜u＜2f”时凸透镜的成像特点，则接下来的操作应该是凸透镜位置保持不变，已知焦距为10cm，将蜡烛移至35cm刻线处移动光屏直到找到清晰的像，故选C。 [3]根据该成像规律工作的是投影仪。 （3）[4][5]若将蜡烛远离透镜，此时物距变大，像距变小，成的像也变小，所以光屏应向靠近透镜的方向移动。 9．（24-25八年级上·山西朔州·期末）在“天宫课堂”的水球实验中，小明从水球中看到王亚平老师倒立、缩小的像（如图甲），像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢？小明设计如下实验进行探究。 实验思路：（1）把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近（如图乙），观察并记录物体在不同位置时的成像情况及物距，比较实验数据寻找其中的规律。 实验过程：（2）实验前需要确定凸透镜的焦距，小明利用平行光按照图丙方式进行测量，此时在白板上形成的最小最亮的光斑 （选填“是”或“不是”）焦点，理由是 ； （3）用蜡烛作为发光物体，白色硬纸板作为光屏，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者中心在 上； （4）把蜡烛放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像，观察像的大小和正倒，并测量出此时的物距和像距； （5）把发光物体向凸透镜移近几厘米（如图丁），重复以上操作，此时光屏呈现倒立、 的实像。 实验结论：（6）图甲中，王亚平老师距离水球中心的距离为 。 A．大于2倍焦距    B．等于2倍焦距    C．小于2倍焦距、大于焦距    D．小于焦距 【答案】（2）不是；平行光没有与凸透镜的主光轴平行，折射后的会聚点不是凸透镜的焦点；（3）同一高度；（5）放大；A 【详解】[1][2]凸透镜对光线有会聚作用，可以使平行光会聚于一点。但只有平行光与凸透镜的主光轴平行时，经凸透镜折射后，折射光线在主光轴上的交点才是焦点。实验中平行光没有正对凸透镜，没有平行于凸透镜的主光轴，其折射光的会聚点不是焦点。 [3]为使像成在光屏的中央，实验中应调节烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一高度。 [4] 如图丁当烛焰、透镜、光屏在如图位置时，光屏上能得到清晰的像，此时物距小于像距，根据凸透镜的成像规律，只有当时，，物距才小于像距，此时物体通过凸透镜能成倒立、放大的实像。 [5]小明从水球中看到王亚平老师倒立、缩小的像。根据凸透镜的成像规律可知，当时，成倒立、缩小的实像。所以王亚平老师距离水球中心的距离即物距大于2倍焦距。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型4 凸透镜成像规律的基础应用（常考点）（共3小题） 10．（24-25八年级上·福建南平·期末）《福建省消防条例》规定：禁止携带电动自行车和电动摩托车及其电池进入电梯轿厢。某小区电梯内的摄像头能将违规行为拍摄成像并发出警报，如图，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则该凸透镜的焦距可能为（　　） A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm 【答案】B 【详解】摄像头凸透镜成倒立缩小的实像，物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以解得，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．（24-25八年级上·新疆巴音郭楞·期末）小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。经测量，提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离等于10cm，下列判断正确的是（　　） A．凸透镜的焦距大于10cm B．凸透镜的焦距等于10cm C．凸透镜的焦距小于10cm D．“关灯”两字放大的像能用光屏承接到 【答案】A 【详解】根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。焦距等于物距时，不成像。焦距小于物距时，无法成正立的像。已知题中物距等于10cm，由图可知，通过凸透镜看到的“关灯”两字是正立、放大的像，所以凸透镜的焦距大于10cm。因为成的是正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故A正确，BCD错误。 故选A。 12．（24-25八年级上·江西南昌·期末）如图所示是用手机扫描二维码付款的情景，相当于给二维码拍照。扫码时，二维码要位于摄像头的 ，二维码图案通过手机成的是倒立 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 【答案】 二倍焦距以外 缩小 【详解】[1]手机摄像头相当于一个凸透镜，它是利用凸透镜成实像的原理来工作的。 根据凸透镜成像规律，当物距u>2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机等。 用手机扫描二维码付款时，相当于给二维码拍照，此时二维码通过手机摄像头成倒立、缩小的实像，所以二维码要位于摄像头的二倍焦距以外。 [2]由上述凸透镜成像规律可知，当物距u>2f时，成倒立、缩小的实像，所以二维码图案通过手机成的是倒立、缩小的实像。 题型5 凹透镜的应用与光路分析（常考点）（共3小题） 13．（24-25八年级上·山东青岛·期末）下列生活中常见的透镜中，属于凹透镜的是（　　） A．远视镜 B．放大镜 C．老花镜 D．近视镜 【答案】D 【详解】放大镜是凸透镜，物距在一倍焦距内成正立放大的虚像，老花镜、远视眼利用凸透镜对光线的会聚作用，使像呈在视网膜上；近视镜利用凹透镜对光线有发散作用，使像呈在视网膜上，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14．（24-25八年级上·四川宜宾·期末）如图所示是近视眼、远视眼看物体时成像的光路图，下列说法正确的是（    ） A．远视眼的成像原理和小孔成像的原理相同 B．近视眼看远处的物体，像成于视网膜后 C．图甲是近视眼光路图，应该配戴凹透镜眼镜 D．远视眼多发于老年人群体，最好配戴凹透镜眼镜 【答案】C 【详解】A．晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，眼睛成像利用了凸透镜的成像原理，而小孔成像利用光的直线传播，二者原理不同，故A错误； BC．近视眼晶状体折光能力强或眼球前后径过长，看不清远处的物体，远处物体的像成于视网膜前，故图甲是近视眼光路图。凹透镜对光线有发散作用，可以使光线延迟成像，正好成在视网膜上，近视眼应该配戴凹透镜眼镜。故B错误，C正确； D．远视眼多发于老年人群体，最好配戴凸透镜眼镜，故D错误。 故选C。 15．（24-25八年级上·广东东莞·期末）如图所示，请画出通过凹透镜的两条折射光线。 【答案】 【详解】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；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，据此画出折射光线，如图所示： 题型6 眼睛的成像原理与视力矫正（重点、常考点）（共3小题） 16．（24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·期末）6月6日是全国爱眼日。如图是正常眼睛的调节示意图，以下判断错误的是（　　） A．晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏 B．眼球的原理和照相机相同，物体无论多远或多近，都能在视网膜上成像 C．某同学不科学用眼，从而形成近视眼，配眼镜矫正时，应该看远处的物体 D．预防近视保持正确的读写姿势和有规律的作息外，增强户外运动，不挑食也是很有必要的 【答案】B 【详解】A． 人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，故A正确，不符合题意； B． 当物体在人的眼睛的焦点以内时，不成像，故B错误，符合题意； C． 近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，像成视网膜前方，变成近视眼， 配眼镜矫正时，应该看远处的物体，故C正确，不符合题意； D．预防近视应该有良好的作息，合理运动，还要有正确的读写姿势，多去户外走走等，故D正确，不符合题意。 故选B。 17．（24-25八年级上·贵州黔东南·期末）“眼睛是心灵的窗户”。近视是影响青少年健康的重大问题，保护视力、科学用眼已成为社会共识。如图所示，下列关于近视眼成因及其矫正图正确的是（　　） A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】近视眼是因为晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，导致远处物体的像成在视网膜的前方。所以当近视眼看远处物体时，像成在视网膜前方，凹透镜对光线有发散作用，能使像后移，正好落在视网膜上，因此近视眼要使用凹透镜矫正，凹透镜的中间薄两边厚；远视眼是晶状体太薄，折光能力太弱或者眼球在前后方向上太短，观察近处物体时，像成在视网膜的后方，为了使光线提前会聚，应使用凸透镜矫正，凸透镜是中间厚两边薄。因此①表示的是近视眼成因，④是近视眼的矫正图；②表示的是远视眼成因，③是远视眼的矫正图，故A正确，BCD错误。 故选A。 18．（24-25八年级上·河南驻马店·期末）如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的睫状体调节，可以看清近处和远处的物体。正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体 （选填“变厚”“不变”或“变薄”）。近视眼患者为了使远处物体的像正常成在视网膜上，需要佩戴一个 透镜。 【答案】 变厚 凹 【详解】[1]眼中的晶状体形状中间厚，边缘薄，相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物近像远像变大；正常人看物体由远及近时，物距变小，则像距变大，所以为了使像始终落在视网膜上，晶状体应该变厚一些，从而增加眼睛的折光能力，使得光线在到达视网膜之前能够更充分地被折射，进而使得像能够清晰地落在视网膜上。 [2]近视眼患者看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，我们可用具有发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上。 题型7 显微镜与望远镜的结构原理（常考点）（共3小题） 19．（22-23八年级下·陕西咸阳·期末）如图所示为显微镜和天文望远镜的示意图，关于两种仪器下列说法错误的是（　　） A．显微镜的物镜相当于投影仪 B．天文望远镜的物镜相当于照相机 C．显微镜的目镜是凹透镜 D．天文望远镜的目镜是凸透镜 【答案】C 【详解】AC．显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，故A正确，C错误，故A不符合题意，C符合题意； BD．天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，故BD正确，故BD不符合题意。 故选C。 20．（23-24八年级上·江苏·期末）如图所示是显微镜的结构，下列说法不正确的是（ 　　） A．物镜是凸透镜 B．目镜是凹透镜 C．物体经物镜成倒立的实像 D．物体经目镜成正立的虚像 【答案】B 【详解】AB．显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．显微镜的物镜成倒立、放大的实像，故C正确，不符合题意； D．目镜类似放大镜，将物镜成的像再次成正立、放大的虚像，故D正确，不符合题意。 故选B。 21．（24-25八年级上·新疆·期末）用如图所示的自制望远镜观察远近不同的物体时，需要拉动镜筒调节物镜和目镜间的距离。小陈同学从最远处观察某物体变为从较近处观察该物体时，物镜和目镜间的距离要 一些，该物体经物镜所成的像将 （均填“变大”或“变小”）。 【答案】 大 变大 【详解】[1][2]望远镜的物镜相当于照相机的镜头，由凸透镜成像规律可知，成实像时，物距变小，像距变大，像变大；故当物体较近时，物镜和目镜间的距离要大一些，该物体经物镜所成的像将变大。 题型8 透镜的光路作图（重点、常考点）（共3小题） 22．（24-25八年级上·安徽亳州·期末）如图所示，请根据入射光线，画出相应的折射光线。 【答案】 【详解】由图可知，凸透镜的右焦点和凹透镜的左焦点重合，过焦点的光线，经过凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点，据此作图，如图所示： 23．（24-25八年级上·山东东营·期末）如图，请将下图中的光路补充完整。（F为虚焦点） 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经过凹透镜后，光线会发散，发散光线的反向延长线通过右侧焦点F；射向凹透镜右侧焦点F的光线，经过凹透镜后会平行于主光轴射出，如图所示： 24．（24-25八年级上·四川内江·期末）如图所示，凸透镜前有一发光物体A，它发出的两条光线射向凸透镜，请画出这两条入射光线经凸透镜后的出射光线。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不改变，如图所示： 题型9 凸透镜成像的动态变化分析（难点、常考点）（共3小题） 25．（24-25八年级上·北京通州·期末）在“用水透镜模拟人眼视物”的实验中，用水透镜A模拟人眼晶状体，放置在50cm刻度线处，用光屏模拟视网膜，放置在60cm刻度线处。先将点亮的电子蜡烛（模拟人眼所看到的物体），放置在35cm刻度线处，使蜡烛烛焰清晰的像呈现在光屏上（未画出），如图所示。然后保持水透镜A和光屏的位置不变，将蜡烛移动至0刻度线处，此时光屏上不能呈现烛焰清晰的像。关于此实验，下列说法正确的有（　　） A．蜡烛在35cm刻度线处时，烛焰在光屏上成的是倒立、缩小的像 B．蜡烛在0刻度线处时，烛焰的像在光屏的左侧 C．蜡烛在0刻度线处时，想要在光屏上成清晰的像，应向水透镜A中注入适量的水 D．蜡烛在0刻度线处时，想要在光屏上成清晰的像，可在蜡烛与水透镜A之间再放置一个水透镜B，并抽出适量的水，让其成为一个凹透镜 【答案】ABD 【详解】A．蜡烛在35cm刻度线处时，像距小于物距，烛焰在光屏上成的是倒立、缩小的像，故A正确； B．蜡烛在0刻度线处时，物距变大了，像距变小，烛焰的像在光屏的左侧，故B正确； C．蜡烛在0刻度线处时，想要在光屏上成清晰的像，可以从水透镜中抽出一部分水，增大凸透镜的焦距，使凸透镜对光的会聚能力变弱，从而增大像距，使光屏上成清晰像，故C错误； D．蜡烛在0刻度线处时，在蜡烛与水透镜A之间再放置一个水透镜B，并抽出适量的水，让其成为一个凹透镜，由于凹透镜对光线具有发散作用，使得像距变大，像会重新呈现在光屏上，故D正确。 故选ABD。 26．（23-24八年级上·江西南昌·期末）如图是某同学在“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，下列判断不正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是10cm B．当u=16cm时成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此成像原理制成的 C．把物体从距凸透镜5cm处向8cm处移动的过程中，成虚像且像逐渐变大 D．成实像时，若将物体远离透镜，则光屏也应远离透镜才能呈现清晰的像 【答案】D 【详解】A．由图可知 u=v=20cm 根据 u=v=2f 成倒立、等大的实像，即 2f=20cm 所以该凸透镜的焦距为10cm，故A正确，不符合题意； B．当u=16cm，则 2f>u>f 成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的，故B正确，不符合题意； C．把物体从距凸透镜5cm处向8cm处移动的过程中，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，凸透镜成虚像时，物远像远像变大，所以成虚像且像逐渐变大，故C正确，不符合题意； D．成实像时，将物体远离透镜，物距增大，像距减小，所以光屏靠近透镜才能呈现清晰的像，故D错误，符合题意。 故选D。 27．（24-25八年级上·辽宁沈阳·期末）某同学找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到这支笔（如图所示）。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，会看到铅笔像的长度先 （填“变长”“变短”或“不变”），到了某一位置后，所看到的铅笔尖方向 （填“改变”或“一直不变”）。 【答案】 变长 改变 【详解】[1]一个圆柱形的玻璃瓶和水构成一个凸透镜，透过凸透镜看铅笔，实际是凸透镜成像，看到的是铅笔的像，物体在凸透镜的一倍焦距以内时，成的是正立、放大的虚像，当铅笔远离玻璃瓶时，实际是物体逐渐远离凸透镜，由凸透镜成像的规律可知，物体在一倍焦距内靠近焦点时，像正立且会逐渐变大，如果把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，会看到铅笔像的长度先变长。 [2]当铅笔移到焦点外时，即铅笔离凸透镜的距离大于凸透镜的一倍焦距时，则成的像会倒立，故所看到的铅笔尖方向改变。 题型10 透镜综合应用题（难点、常考点）（共3小题） 28．如图，将蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上观察到一个清晰的缩小的像。 （1）该凸透镜焦距的范围是多少？ （2）保持凸透镜位置不动，将蜡烛向凸透镜靠近，当蜡烛距凸透镜10cm时，光屏上可以观察到清晰的倒立等大的像，则当蜡烛距凸透镜9cm时，光屏距离凸透镜的距离范围是多少？ 【答案】（1）3cm＜f＜6cm；（2）大于10cm 【详解】（1）如图，当物距为20cm且成缩小的实像时，根据凸透镜成像规律，说明蜡烛在2f以外，即，像距在f与2f之间，即 由此得出， 得， 综合可得。 （2）当蜡烛距凸透镜10cm时恰好成倒立等大的实像，根据凸透镜成像规律，可知 故，将蜡烛再移至9cm时，物距u落在f与2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，像距v必大于2f，即 因此光屏应置于透镜10cm以外才能接收到清晰的实像。 29．（24-25八年级上·安徽淮南·期末）凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的满足： （1）当一个物体距离凸透镜u1=15cm时，另一侧距离凸透镜v1=30cm的光屏上正好得到清晰的像，则此凸透镜的焦距是多少？ （2）当一个物体距离该凸透镜u2=50cm时，在凸透镜另一侧的光屏上正好得到清晰的像，则此时像距是多少？ 【答案】（1）10cm；（2）12.5cm 【详解】（1）当一个物体距离凸透镜u1=15cm时，另一侧距离凸透镜v1=30cm的光屏上正好得到清晰的像，则有，解得f=10cm （2）当一个物体距离该凸透镜u2＝50cm时，则有，解得v2=12.5cm 30．（24-25八年级上·安徽安庆·期末）在完成“探究凸透镜成像规律”的实验后。 （1）小明为了测量蜡烛和像移动时的速度，他将焦距的凸透镜固定在光具座的刻度线上，并保持凸透镜的位置不变，如图甲所示。当他把蜡烛放在9cm刻度线处时，移动光屏，结果在刻度线处光屏上得到一个清晰的像；然后他在内将蜡烛从刻度线处匀速移至刻度线处，再次移动光屏到某一刻度线处，又会得到一个清晰的像，则： ①7s内蜡烛移动的速度是多少cm/s? ②7s内像移动的平均速度是多少？ （2）如图乙，当凸透镜位于光具座上C处时，恰好在光屏上成一清晰的像，此时蜡烛与光屏之间的距离为L，蜡烛与C点间的距离为；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到D处（图中未标出），光屏上再次成一清晰的像。则凸透镜先后两次所在位置C、D之间的距离为多少？（用L、表示） 【答案】（1）3cm/s，1cm/s；（2） 【详解】（1）①已知蜡烛在7s内从9cm刻度线处匀速移至30cm刻度线处。 蜡烛移动的路程是 时间，则蜡烛移动的速度 ②当蜡烛在9cm刻度线处时，此时像距 当蜡烛移至30cm刻度线处时，物距 已知凸透镜焦距f = 10cm，，根据凸透镜成像规律，此时像距 像在位置是 那么像移动的路程 时间t = 7s，像移动的平均速度。 （2）根据光路可逆原理，在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，凸透镜在C处和D处成清晰像时，物距和像距是互换的。 蜡烛在A点，光屏在B点，凸透镜在C处时，物距为u = L0，像距为 当凸透镜移到D处时，物距变为，像距变为L0。 所以凸透镜先后两次所在位置C、D之间的距离为。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 透镜及其应用 题型1 透镜的分类与对光线的作用（常考点） 题型6 眼睛的成像原理与视力矫正（重点、常考点） 题型2 凸透镜焦距的测量实验（重点、常考点） 题型7 显微镜与望远镜的结构原理（常考点） 题型3 凸透镜成像规律的探究实验（重点、难点） 题型8 透镜的光路作图（重点、常考点） 题型4 凸透镜成像规律的基础应用（常考点） 题型9 凸透镜成像的动态变化分析（难点、常考点） 题型5 凹透镜的应用与光路分析（常考点） 题型10 透镜综合应用题（难点、常考点） 题型1 透镜的分类与对光线的作用（常考点）（共3小题） 1．如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，这五块玻璃a、b、c、d、e中，属于凹透镜的是（　　） A．a B．b C．c D．d 2．（23-24八年级上·湖北武汉·期末）如图所示，虚线框内有一透镜，让一束平行光垂直射向该透镜的镜面，在墙壁上得到了一个较大的光斑。关于虚线框内的透镜，下列说法正确的是（　　） A．一定是凹透镜，它对光有发散作用 B．一定是凸透镜，它对光有会聚作用 C．可能是凹透镜，它对光有会聚作用 D．可能是凸透镜，它对光有会聚作用 3．（24-25八年级上·湖北武汉·期末）根据入射光线和折射光线，可知甲、乙两图中虚线框内的透镜分别是（　　） A．凸透镜、凸透镜 B．凸透镜、凹透镜 C．凹透镜、凸透镜 D．凹透镜、凹透镜 题型2 凸透镜焦距的测量实验（重点、常考点）（共3小题） 4．（24-25八年级上·山东济宁·期末）小明同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，在背后的纸片上能看到一个圆形的光斑，测出了光斑到凸透镜中心的距离L。将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，那么，凸透镜的实际焦距（　　） A．一定小于 L B．一定大于L C．可能等于 L D．可能小于 L， 也可能大于L 5．如图所示，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（　　）。 A．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 B．凸透镜对光线有会聚作用，且折射后的光线一定是会聚光线 C．甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜弱 D．同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2，则f1> f2 6．（23-24八年级上·宁夏银川·期末）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，下列判断正确的是（ ） A．凸透镜的焦距是16cm B．当时，在光屏上能得到一个放大的像 C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变大 D．当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 说明理由： 题型3 凸透镜成像规律的探究实验（重点、难点）（共3小题） 7．（23-24八年级上·江苏镇江·期末）如图1所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，此时恰能在光屏上看到清晰的像。已知，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小，当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大，下列说法正确的是（　　） A．如图1，光屏上看到的是倒立放大的实像 B．如图1，若向水凸透镜内注水，为使光屏上成像清晰，需要将光屏向右移动 C．如图1，将红墨水注入水透镜，待充分混合后，调节光屏位置，光屏上将出现黑色的“烛焰” D．若图1中加上一副眼镜（如图2），从水透镜里抽适量水，光屏上再次看到清晰的像，则该眼镜可以矫正远视眼 8．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将焦距为10cm的凸透镜放在光具座中央，如图所示。 （1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的是： ； （2）调整好烛焰、凸透镜和光屏的中心后，若要探究“f＜u＜2f”时凸透镜的成像特点，则接下来的操作应该是 （填字母）；根据该成像规律工作的是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） A．蜡烛、凸透镜的位置保持不变，移动光屏直到找到清晰的像 B．光屏位置保持不变，将蜡烛移至35cm刻线处，移动凸透镜直到找到清晰的像 C．凸透镜位置保持不变，将蜡烛移至35cm刻线处移动光屏直到找到清晰的像 （3）完成（2）中实验探究后，保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比 （选填“变大”或“变小”）。 9．（24-25八年级上·山西朔州·期末）在“天宫课堂”的水球实验中，小明从水球中看到王亚平老师倒立、缩小的像（如图甲），像的虚实、大小、正倒与物距有怎样的关系呢？小明设计如下实验进行探究。 实验思路：（1）把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐移近（如图乙），观察并记录物体在不同位置时的成像情况及物距，比较实验数据寻找其中的规律。 实验过程：（2）实验前需要确定凸透镜的焦距，小明利用平行光按照图丙方式进行测量，此时在白板上形成的最小最亮的光斑 （选填“是”或“不是”）焦点，理由是 ； （3）用蜡烛作为发光物体，白色硬纸板作为光屏，调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者中心在 上； （4）把蜡烛放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像，观察像的大小和正倒，并测量出此时的物距和像距； （5）把发光物体向凸透镜移近几厘米（如图丁），重复以上操作，此时光屏呈现倒立、 的实像。 实验结论：（6）图甲中，王亚平老师距离水球中心的距离为 。 A．大于2倍焦距    B．等于2倍焦距    C．小于2倍焦距、大于焦距    D．小于焦距 题型4 凸透镜成像规律的基础应用（常考点）（共3小题） 10．（24-25八年级上·福建南平·期末）《福建省消防条例》规定：禁止携带电动自行车和电动摩托车及其电池进入电梯轿厢。某小区电梯内的摄像头能将违规行为拍摄成像并发出警报，如图，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则该凸透镜的焦距可能为（　　） A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm 11．（24-25八年级上·新疆巴音郭楞·期末）小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。经测量，提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离等于10cm，下列判断正确的是（　　） A．凸透镜的焦距大于10cm B．凸透镜的焦距等于10cm C．凸透镜的焦距小于10cm D．“关灯”两字放大的像能用光屏承接到 12．（24-25八年级上·江西南昌·期末）如图所示是用手机扫描二维码付款的情景，相当于给二维码拍照。扫码时，二维码要位于摄像头的 ，二维码图案通过手机成的是倒立 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 题型5 凹透镜的应用与光路分析（常考点）（共3小题） 13．（24-25八年级上·山东青岛·期末）下列生活中常见的透镜中，属于凹透镜的是（　　） A．远视镜 B．放大镜 C．老花镜 D．近视镜 14．（24-25八年级上·四川宜宾·期末）如图所示是近视眼、远视眼看物体时成像的光路图，下列说法正确的是（    ） A．远视眼的成像原理和小孔成像的原理相同 B．近视眼看远处的物体，像成于视网膜后 C．图甲是近视眼光路图，应该配戴凹透镜眼镜 D．远视眼多发于老年人群体，最好配戴凹透镜眼镜 15．（24-25八年级上·广东东莞·期末）如图所示，请画出通过凹透镜的两条折射光线。 题型6 眼睛的成像原理与视力矫正（重点、常考点）（共3小题） 16．（24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·期末）6月6日是全国爱眼日。如图是正常眼睛的调节示意图，以下判断错误的是（　　） A．晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏 B．眼球的原理和照相机相同，物体无论多远或多近，都能在视网膜上成像 C．某同学不科学用眼，从而形成近视眼，配眼镜矫正时，应该看远处的物体 D．预防近视保持正确的读写姿势和有规律的作息外，增强户外运动，不挑食也是很有必要的 17．（24-25八年级上·贵州黔东南·期末）“眼睛是心灵的窗户”。近视是影响青少年健康的重大问题，保护视力、科学用眼已成为社会共识。如图所示，下列关于近视眼成因及其矫正图正确的是（　　） A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 18．（24-25八年级上·河南驻马店·期末）如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的睫状体调节，可以看清近处和远处的物体。正常人看物体由远及近时，为了使像始终落在视网膜上，则晶状体 （选填“变厚”“不变”或“变薄”）。近视眼患者为了使远处物体的像正常成在视网膜上，需要佩戴一个 透镜。 题型7 显微镜与望远镜的结构原理（常考点）（共3小题） 19．（22-23八年级下·陕西咸阳·期末）如图所示为显微镜和天文望远镜的示意图，关于两种仪器下列说法错误的是（　　） A．显微镜的物镜相当于投影仪 B．天文望远镜的物镜相当于照相机 C．显微镜的目镜是凹透镜 D．天文望远镜的目镜是凸透镜 20．（23-24八年级上·江苏·期末）如图所示是显微镜的结构，下列说法不正确的是（ 　　） A．物镜是凸透镜 B．目镜是凹透镜 C．物体经物镜成倒立的实像 D．物体经目镜成正立的虚像 21．（24-25八年级上·新疆·期末）用如图所示的自制望远镜观察远近不同的物体时，需要拉动镜筒调节物镜和目镜间的距离。小陈同学从最远处观察某物体变为从较近处观察该物体时，物镜和目镜间的距离要 一些，该物体经物镜所成的像将 （均填“变大”或“变小”）。 题型8 透镜的光路作图（重点、常考点）（共3小题） 22．（24-25八年级上·安徽亳州·期末）如图所示，请根据入射光线，画出相应的折射光线。 23．（24-25八年级上·山东东营·期末）如图，请将下图中的光路补充完整。（F为虚焦点） 24．（24-25八年级上·四川内江·期末）如图所示，凸透镜前有一发光物体A，它发出的两条光线射向凸透镜，请画出这两条入射光线经凸透镜后的出射光线。 题型9 凸透镜成像的动态变化分析（难点、常考点）（共3小题） 25．（24-25八年级上·北京通州·期末）在“用水透镜模拟人眼视物”的实验中，用水透镜A模拟人眼晶状体，放置在50cm刻度线处，用光屏模拟视网膜，放置在60cm刻度线处。先将点亮的电子蜡烛（模拟人眼所看到的物体），放置在35cm刻度线处，使蜡烛烛焰清晰的像呈现在光屏上（未画出），如图所示。然后保持水透镜A和光屏的位置不变，将蜡烛移动至0刻度线处，此时光屏上不能呈现烛焰清晰的像。关于此实验，下列说法正确的有（　　） A．蜡烛在35cm刻度线处时，烛焰在光屏上成的是倒立、缩小的像 B．蜡烛在0刻度线处时，烛焰的像在光屏的左侧 C．蜡烛在0刻度线处时，想要在光屏上成清晰的像，应向水透镜A中注入适量的水 D．蜡烛在0刻度线处时，想要在光屏上成清晰的像，可在蜡烛与水透镜A之间再放置一个水透镜B，并抽出适量的水，让其成为一个凹透镜 26．（23-24八年级上·江西南昌·期末）如图是某同学在“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，下列判断不正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是10cm B．当u=16cm时成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此成像原理制成的 C．把物体从距凸透镜5cm处向8cm处移动的过程中，成虚像且像逐渐变大 D．成实像时，若将物体远离透镜，则光屏也应远离透镜才能呈现清晰的像 27．（24-25八年级上·辽宁沈阳·期末）某同学找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到这支笔（如图所示）。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，会看到铅笔像的长度先 （填“变长”“变短”或“不变”），到了某一位置后，所看到的铅笔尖方向 （填“改变”或“一直不变”）。 题型10 透镜综合应用题（难点、常考点）（共3小题） 28．如图，将蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上观察到一个清晰的缩小的像。 （1）该凸透镜焦距的范围是多少？ （2）保持凸透镜位置不动，将蜡烛向凸透镜靠近，当蜡烛距凸透镜10cm时，光屏上可以观察到清晰的倒立等大的像，则当蜡烛距凸透镜9cm时，光屏距离凸透镜的距离范围是多少？ 29．（24-25八年级上·安徽淮南·期末）凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的满足： （1）当一个物体距离凸透镜u1=15cm时，另一侧距离凸透镜v1=30cm的光屏上正好得到清晰的像，则此凸透镜的焦距是多少？ （2）当一个物体距离该凸透镜u2=50cm时，在凸透镜另一侧的光屏上正好得到清晰的像，则此时像距是多少？ 30．（24-25八年级上·安徽安庆·期末）在完成“探究凸透镜成像规律”的实验后。 （1）小明为了测量蜡烛和像移动时的速度，他将焦距的凸透镜固定在光具座的刻度线上，并保持凸透镜的位置不变，如图甲所示。当他把蜡烛放在9cm刻度线处时，移动光屏，结果在刻度线处光屏上得到一个清晰的像；然后他在内将蜡烛从刻度线处匀速移至刻度线处，再次移动光屏到某一刻度线处，又会得到一个清晰的像，则： ①7s内蜡烛移动的速度是多少cm/s? ②7s内像移动的平均速度是多少？ （2）如图乙，当凸透镜位于光具座上C处时，恰好在光屏上成一清晰的像，此时蜡烛与光屏之间的距离为L，蜡烛与C点间的距离为；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到D处（图中未标出），光屏上再次成一清晰的像。则凸透镜先后两次所在位置C、D之间的距离为多少？（用L、表示） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $