寒假作业04 透镜成像的规律和应用（巩固培优）八年级物理新教材沪科版（五四学制）

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业04 透镜成像的规律和应用 凸透镜成像规律及其应用 物体到凸透镜的距离u 像的性质 像到凸透 镜的距离v 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f 倒立 缩小 实像 2f＞v＞f 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 间接测焦距 2f＞u＞f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 v＞u 放大镜 巧记规律 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．针对近视患者，现在有一种眼球植入式隐形眼镜（简称ICL）手术，这项手术不同于放置在眼球表面的普通隐形眼镜，ICL晶体是嵌入眼球内的，可以一生使用，无须更换。ICL晶体属于（　　） A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜 【答案】C 【详解】近视眼的成因是晶状体折光能力过强，或眼球前后径过长，导致光线会聚在视网膜前方，需用对光线有发散作用的透镜矫正。凹透镜对光线具有发散作用，因此矫正近视眼需使用凹透镜；凸透镜对光线具有会聚作用，用于矫正远视眼。 A．对光线有会聚作用，用于矫正远视眼老花眼，不能矫正近视眼，故A不符合题意； B．凸面镜属于面镜，利用光的反射成像，成正立、缩小的虚像，常用于汽车后视镜等，与视力矫正无关，故B不符合题意； C．凹透镜对光线有发散作用，能使近视眼患者的光线会聚点后移到视网膜上，可有效矫正近视，ICL 晶体的矫正原理与普通近视隐形眼镜一致，属于凹透镜，故C符合题意； D．凹面镜属于面镜，利用光的反射成像，对光线有会聚作用，常用于太阳灶、手电筒反光罩等，与视力矫正无关，故D不符合题意。 故选C。 2．在“用凸透镜观察物体”的活动中，某同学选用如图所示的课本上的插图为观察对象。若插图到凸透镜的距离小于一倍焦距，则通过凸透镜看到的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距（）时，凸透镜成正立、放大的虚像，像与物体的左右、上下方向一致。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．日常生活中的现象，包含了丰富的物理知识，下列实例中属于光的反射的是（      ） A．晷针的影子 B．白鹭的倒影 C．放大镜放大的字母 D．墙上的手影 【答案】B 【详解】A．晷针的影子是光的直线传播形成的，不属于光的反射，故A不符合题意； B．白鹭的倒影是平面镜成像现象，由光的反射形成，故B符合题意； C．放大镜放大字母是光的折射现象（凸透镜成像），不属于光的反射，故C不符合题意； D．墙上的手影是光的直线传播形成的，不属于光的反射，故D不符合题意。 故选B。 4．有些轿车的可视倒车影像系统是在车尾牌照的上方装一个摄像头（图中箭头处），当汽车挂上倒挡时，倒车影像系统自动启动，拍摄下的图像显示在屏上。则下列说法正确的是（　　） A．倒车过程中，车后物体显示在屏中的像越来越大 B．该系统的成像原理与小孔成像原理一致 C．成像时物体距摄像头的距离在摄像头的一倍焦距到二倍焦距之间 D．车后的物体通过摄像头能成放大的像 【答案】A 【详解】A．凸透镜成实像时，物近像远像变大，倒车过程中，物距减小，像距变大，则显示在屏中的像越来越大，故A正确； B．小孔成像的原理是光的直线传播；而摄像头的成像原理是光的折射，两者的成像原理不同，故B错误； CD．摄像头的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成倒立、缩小的实像，成像时物体距摄像头的距离在摄像头的二倍焦距以外，故CD错误。 故选A。 5．小小眼球可尽观广袤世界，下列能够解释眼球成像原理的是（      ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】眼的晶状体和角膜的组合相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。从远处物体来的光，经过晶状体折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。 A．图中凸透镜成的是倒立、缩小的实像，这与人眼球的成像原理相符，故A符合题意； B．图中凸透镜成的是倒立、等大的实像，这要求物距等于二倍焦距，故B不符合题意； C．图中凸透镜成的是倒立、放大的实像，这是投影仪的成像原理，故C不符合题意； D．图中凸透镜成的是正立、放大的虚像，这是放大镜的成像原理，故D不符合题意。 故选A。 6．中国的茶文化在宋朝时已名扬世界，反映出中华民族悠久的文明和礼仪，茶农在炒制茶叶时，通过加热使新鲜茶叶中的水分快速 （填物态变化名称），这便是“杀青”；向暖水瓶倒入开水，通过声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）变化便可知水即将倒满；向圆柱形透明装有绿茶的玻璃杯倒入热水，缕缕茶香随着杯口的“白气”在室内升腾扩散，“白气”的形成是 （填物态变化名称）现象；透过玻璃，叶片变大了，是因为加水后的玻璃杯相当于一个 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。 【答案】 汽化 音调 液化 放大镜 【详解】[1]茶农在炒制茶叶时，通过加热使新鲜茶叶中的水分快速变为水蒸气，物质由液态变为气态，是汽化现象。 [2]向暖水瓶倒入开水，瓶内空气柱振动发声，随着加入水增多，瓶内空气柱变短，空气柱振动频率变大，音调变高，因此通过灌水时声音的音调变化可判断水即将倒满。 [3]“白气”的形成是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。 [4]透过玻璃，叶片变大了，是因为加水后的玻璃杯相当于一个凸透镜，由于此时物距小于一倍焦距，故此时加水后的玻璃杯相当于一个放大镜。 7．小明发现碗里少半碗水结成了冰，倒出来一看，这就是一个天然的 （选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”）。装上镜架，就打造了一副可以矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）的眼镜。 【答案】 凸透镜 远视眼 【详解】[1]碗里少半碗水结成冰后，倒出的冰的形状为中间厚、边缘薄，符合凸透镜的定义，所以这块冰相当于凸透镜。 [2]远视眼的成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后径太短，导致远处物体的像成在视网膜后方。矫正方法：佩戴凸透镜，利用凸透镜的会聚作用，使光线提前会聚，让像成在视网膜上。近视眼则需要佩戴凹透镜（对光线有发散作用）矫正，因此此处应填远视眼。 8．在“制作望远镜”跨学科实践活动中，小夏用两个凸透镜制作了如图所示的望远镜。远处的物体通过物镜成倒立、 的实像；望远镜的目镜的作用相当于 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）。 【答案】 缩小 放大镜 【详解】[1]望远镜的物镜靠近被观测物体的一组透镜，作用相当于照相机的镜头，远处的物体处于物镜的二倍焦距之外，通过物镜成倒立、缩小的实像。 [2]望远镜的目镜是靠近眼睛的一组透镜，作用相当于普通放大镜，对物镜成的像进行放大，得到放大的虚像。 9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 上； (2)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立 的实像（选填“放大”、“缩小”或“不变”），生活中利用这个规律制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； (3)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 （填“上”或“下”）方移动。 【答案】(1)相同高度 (2) 缩小 照相机 (3)上 【详解】（1）实验中为了使像呈现在光屏中央，应该调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在相同高度上。 （2）[1][2]图乙中，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，在光屏上可得到一个清晰的倒立、缩小的实像，应用是照相机。 （3）由于实验时间较长，蜡烛变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。 10．小杰国庆期间参观博物馆，发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜，如图甲所示，他通过凸透镜观察到正立放大的像，为了弄清其原理，他设计了如下实验： (1)如图乙，小杰用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm； (2)调节好实验器材后，小杰在如图丙位置观察到清晰的像，此时光屏上成的是一个 （选填“放大”或“缩小”）的实像； (3)小杰后通过询问老师知道：当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时，能看到正立放大的像。为了观察到像，此时小杰的眼睛应该在透镜的 （选填“左”或“右”）侧观察。 【答案】(1)10.0 (2)缩小 (3)右 【详解】（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，则由图乙可知该凸透镜的焦距为 （2）由图丙可知，此时物距大于像距，则物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距到二倍焦距之间，根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立缩小的实像。 （3）当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时，凸透镜所成正立的像为正立放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，凸透镜所成虚像与成像物体在凸透镜的同侧，应从凸透镜的右侧观察。 11．小红自制了一个简易投影仪，规格如图甲，在可调范围内推拉纸盒，会有如图乙的画面，则以下说法正确的是（   ） A．此时白墙上的画面是虚像 B．若凸透镜到白墙距离变小，则墙上成的像会变大 C．甲图透镜制成的眼镜不能用于矫正丙图眼睛 D．成像如图乙所示的画面时，手机到凸透镜的距离可能为 【答案】C 【详解】A．投影仪的原理是利用凸透镜成倒立、放大的实像，实像可以呈现在光屏（白墙）上，而虚像不能。因此，白墙上的画面是实像，故A错误； B．根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大，物远像近像变小”，若凸透镜到白墙的距离（像距）变小，则墙上成的像会变小，故B错误； C．甲图中的透镜是凸透镜，用于矫正远视眼。丙图中的眼睛是近视眼，因为光线会聚在视网膜前方，需要用凹透镜来矫正，使光线发散后再进入眼睛。因此，甲图透镜制成的眼镜不能用于矫正丙图眼睛，故C正确； D．图乙所示的画面是倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律，此时物距（手机到凸透镜的距离）u应满足。已知凸透镜的焦距，所以物距范围为 而，此时应成倒立、缩小的实像，不符合题意，故D错误。 故选C。 12．姚老师给小廖同学拍了一张照片，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头相当于凹透镜 B．旁边的墙上可以看到小廖同学的实像 C．若要使小廖同学在相机中成的像更大，姚老师可以向她走近一点 D．若要使小廖同学在相机中成的像更大，姚老师可以调小镜头的焦距 【答案】C 【详解】A．照相机镜头是凸透镜，对光有会聚作用，故A错误； B．旁边的墙上可以看到小廖同学的像，是由于平面镜成像，所以是虚像，故B错误； C．凸透镜成像时，物距变小，像距变大，像变大，所以姚老师靠近小廖（减小物距）会让像变大，故C正确； D．调小焦距，在物距不变时，像距更小，像变更小，故D错误。 故选C。 13．如图是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件相当于人眼的晶状体。关于该系统说法正确的是（      ） A．该系统在光电传感器上成的是倒立缩小的像 B．该系统的光学元件成的像与物体在光学元件的同侧 C．该系统的光学元件对光有发散作用 D．景物到镜头的距离越近像越小 【答案】A 【详解】A．人眼看物体时在视网膜上成倒立、缩小的实像，由题意可知，该系统功能与人眼相似，故该系统在光电传感器上成的是倒立缩小的像，故A正确； B．由于该系统所成的像是实像，根据凸透镜成像特点可知，实像和物体在凸透镜的两侧，故B错误； C．由于该系统是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作的，故该系统的光学元件属于凸透镜，对光有会聚作用，故C错误； D．由凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，当景物到镜头的距离越近，像越大，故D错误。 故选A。 14．驿站出库扫描仪是一种现代化的物流设备。如图，在货物出库时，扫描仪的镜头对货物条码进行扫描后，完成出库登记。下列说法正确的是（　　） A．货物条码属于光源 B．该设备的镜头对光有发散作用 C．货物通过镜头所成的像是正立、缩小的实像 D．将货物靠近镜头时，所成像的大小变大 【答案】D 【详解】A．货物条码自身不发光，不是光源，是利用光的反射进行扫描的，故A错误； B．扫描仪的镜头是一个凸透镜，对光有会聚作用，故B错误； C．货物在凸透镜的二倍焦距之外，货物通过镜头所成的像是倒立、缩小的实像，故C错误； D．将货物靠近镜头时，物距变小，像距变大，像变大，故D正确。 故选D。 15．电影《哪吒2之魔童闹海》以其震撼的视觉特效、深刻的叙事内核和突破性的文化表达，在国产动画电影发展史上树立了新的标杆，并刷新了多项票房纪录。如图所示是电影院播放该电影时的情境，下列说法正确的是（    ） A．放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜 B．影片在幕布上成的是正立、放大的实像 C．光照射到粗糙的幕布上后发生的是镜面反射 D．放映时幕布应置于放映机镜头的二倍焦距外 【答案】D 【详解】A．放映机的镜头是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，它们不是同一种透镜，故A错误； B．电影放映机是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，所以影片在幕布上成的是倒立、放大的实像，故B错误； C．光照射到粗糙的幕布上，从各个方向都能看到画面，符合漫反射的特点，所以光在幕布上发生的是漫反射，故C错误； D．放映电影时，成倒立、放大的实像，像在放映机镜头的二倍焦距以外，故D正确。 故选D。 16．我们经常在步行街等公共区域看到投影灯投放的图片、文字等信息，如图所示是某款广告投影灯及其内部简化图，主要结构包括光源、广告片和凸透镜。下列说法正确的是（　　） A．广告投影灯的成像原理是光的直线传播 B．广告片到凸透镜的距离应在凸透镜的一倍焦距以内 C．广告投影灯所成的像是放大正立的虚像 D．广告投影灯所成的像是放大倒立的实像 【答案】D 【详解】A．广告投影灯的成像原理与投影仪相同，利用的是光的折射，而不是光的直线传播，故A错误； B．当物体到凸透镜的距离在一倍焦距和两倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，广告投影灯成的是放大的实像，所以广告片到凸透镜的距离应在一倍焦距和两倍焦距之间，而不是一倍焦距以内，故B错误； CD．广告投影灯所成的像能在地面上出现，为实像，实像都是倒立的，且像比广告片上的内容大，是放大、倒立的实像，故C错误，D正确。 故选D。 17．赵静同学探究“凸透镜成像规律”实验时，在光屏上得到烛焰清晰的放大的像，如图所示。接下来她应该如何操作可以使光屏上出现清晰且缩小的实像（　　） A．保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换 B．保持蜡烛、凸透镜位置不变，将光屏远离凸透镜 C．保持蜡烛、光屏位置不变，将凸透镜靠近蜡烛 D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到凸透镜1倍焦距内 【答案】A 【详解】由题可知，此时在光屏上得到烛焰清晰的放大的像，根据凸透镜成像规律，此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距。 A．保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换，此时的物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，根据光路可逆性可知在光屏上成倒立缩小的实像，故A符合题意； B．保持蜡烛、凸透镜位置不变，将光屏远离凸透镜，还是会在原位置成倒立放大的实像，由于光屏远离像的位置，则光屏没有清晰的像，故B不符合题意； C．保持蜡烛、光屏位置不变，将凸透镜靠近蜡烛，物距变小，像距变大，像变大，则光屏上没有清晰的像，故C不符合题意； D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到凸透镜1倍焦距内，此时成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故D不符合题意。 故选A。 18．光学现象在大自然中和生活中广泛存在，仔细观察下列图片呈现的现象，按要求完成分类： A．水中倒影    B．路面投影机投影 C．水球成像    D．树下光斑 E.镜中人物 (1)由于光沿直线传播而形成的现象有： 。 (2)成实像的有： 。 (3)属于光的反射现象的有： 。 【答案】(1)D (2)B、C、D (3)A、E 【详解】（1）水中倒影、镜中人物为平面镜成像现象，是光的反射现象。路面投影机投影、水球成像凸透镜成像，为光的折射现象。树下光斑是太阳通过树叶间的小孔所成的像，属于小孔成像现象，是由于光沿直线传播形成的。所以由于光沿直线传播而形成的现象有：D。 （2）水中倒影、镜中人物为平面镜成像现象，为虚像。路面投影机投影、水球成像，是凸透镜成像，两现象均为实像；树下光斑是由于光沿直线传播形成的实像。所以成实像的有：B、C、D。 （3）根据（1）中 分析可知，属于光的反射现象的有：A、E。 19．“烽火连三月，家书抵万金”，秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆，发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜，如图甲所示，他通过凸透镜观察到正立放大的像，为了弄清其原理，他设计了如下实验： (1)如图乙是小杰测量凸透镜焦距的实验则该凸透镜的焦距为 cm； (2)实验前，为了使像成在光屏中央，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ； (3)调节好实验器材后，小杰在如图丙位置观察到清晰的像，利用此成像特点可以制成 。在此基础上，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上将 出现清晰的像，原因是在光的折射现象中，光路是 。 【答案】(1)10.0 (2)同一高度 (3) 照相机 会 可逆的 【详解】（1）图乙中，平行于主光轴的光线经凸透镜后在光屏上会聚成一个光斑，根据焦距的定义可知，光斑到凸透镜的距离为焦距，故焦距为 （2）根据通过光心的光线传播方向不变可知，为使像成在光屏中央，需调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。 （3） [1]图丙中，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，利用此成像特点可以制成照相机。 [2][3]保持透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换后，物距和像距互换，此时物距小于像距，光屏会出现倒立、放大的清晰像，原因是光的折射中，光路是可逆的。 20．如图甲所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置，直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”的实验，实验装置如图乙所示。 (1)该凸透镜的焦距为 cm； (2)实验前，为使像成在光屏中央，应调节烛焰、光屏的中心在 ； (3)当蜡烛、凸透镜位于图乙所示位置时，在光屏上得到一个清晰的像，若保持蜡烛和光屏的位置不变将凸透镜移至 cm刻度线处，可以在光屏上得到一个倒立、放大的清晰的像； (4)若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至44cm刻度处，接下来的操作应该是 （填“①”“②”或“③”），此时的像应是如图丙所示的 （填字母“A”“B”“C”或“D”）； ①适当移动光屏，直到在光屏上找到清晰的像 ②取下光屏，眼睛从透镜左侧透过透镜观察成像情况 ③取下光屏，眼睛从透镜右侧透过透镜观察成像情况 (5)小明用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄，蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图丁所示，此时在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），用水透镜模拟正常眼睛，将蜡烛移动到光具座上40cm刻度线处，光屏不动，此时应对水透镜 （注水/抽水），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 【答案】(1)10.0 (2)凸透镜的主光轴上 (3)34 (4) ③ D (5)注水 【详解】（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，图中刻度尺的分度值是1cm，所以凸透镜的焦距是 （2）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 （3）根据光路的可逆性可知，若保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移至34cm刻度线处，此时物距和像距长度互换，可以在光屏上得到一个倒立、放大的清晰的像。 （4）[1]若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至44cm刻度处，此时物距 成正立、放大的虚像，像与物同侧，因此接下来的操作应该是取下光屏，眼睛从透镜右侧透过透镜观察成像情况，所以①②不符合题意，③符合题意。 故选③。 [2]此时成的是正立、放大的虚像，故图丙ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （5）用水透镜模拟正常眼睛，将蜡烛移动到光具座上40cm处，物距减小，则像距增大，若光屏不动，则需要透镜对光线的会聚能力更强，使成像光线提交会聚于光屏上，所以此时应对水透镜注水，使其焦距变短，才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 21．如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。 (1)根据上述实验现象推测可知：紫光照射下某凸透镜的焦距 （选填“小于”“等于”或“大于”）红光照射下该凸透镜的焦距； (2)光刻机是制造芯片的核心装备，某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，调整镂空掩膜和缩图透镜之间的距离，硅片上就会出现缩小的电路图案，被光照射到的光刻胶会发生反应，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。 ①缩图透镜是 透镜，硅片上呈现 、缩小的 像； ②要制造出含有更多元件的集成电路，则应将镂空掩膜 （选填“靠近”或“远离”）缩图透镜，同时将硅片靠近缩图透镜； ③当用红光照射掩膜时，在硅片上恰好成一清晰的像；若改用紫光照射时，应将硅片适当 （选填“靠近”或“远离”）缩图透镜，才能呈现清晰的像，此时所成的像比红光照射时所成的像要 ； 【答案】(1)小于 (2) 凸 倒立 实 远离 靠近 小 【详解】（1）紫光的折射能力比红光强，通过凸透镜时，紫光的焦点更靠近透镜，因此紫光照下凸透镜的焦距小于红光照下的焦距。 （2）[1]由题意可知，硅片上能出现清晰的电路图案，硅片相当于光屏，故缩图透镜应该是凸透镜。 [2][3]缩图透镜所成的像可以在硅片上呈现，说明是实像，根据凸透镜的成像规律可知，硅片上呈现的是倒立、缩小的实像。 [4]镂空掩膜到缩图透镜的距离相当于物距，硅片到缩图透镜的距离相当于像距，要制造含更多元件的集成电路，需要让像更小，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，应将镂空掩膜远离缩图透镜，硅片靠近缩图透镜。 [5][6]紫光的折射能力更强，像会成在硅片的前面，即像距会变小，因此需将硅片靠近缩图透镜才能成清晰的像，根据“物远像近像变小”可知，此时的像比红光照射时的像更小。 22．图甲是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电池板，车窗采用“智能玻璃”汽车抬头显示系统如图乙所示，简称HUD。HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。成像原理如图丙所示，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头就可以看到车辆行驶信息，确保驾驶舒适安全。 (1)汽车雷达启动后发出 （选填“超”或“次”）声波信号，根据回声定位原理确定障碍物的位置；图丁是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”，安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、 的实像，这个像通过电子装置传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。倒车的过程中显示屏中的障碍物的像将 （选填“变大”或“变小”）。 (2)挡风玻璃是倾斜的，已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 度。 (3)炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，如图戊所示，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 透镜（选填“凸”或“凹”），对光有 作用。 【答案】(1) 超 缩小 变大 (2)45 (3) 凸 会聚 【详解】（1）[1]汽车的倒车雷达是利用超声波工作的，超声波是指频率大于20000Hz的声波。 [2]车尾的摄像头相当于凸透镜，其工作原理是：在二倍焦距之外的物体发出或反射的光经凸透镜折射后， 成倒立、缩小的实像。 [3]由凸透镜成实像的规律可知，物距越小，所成的像越大，所以倒车的过程中，物距变小，看到显示屏中的障碍物的像变大。 （2）显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，此像的成像原理是平面镜成像，根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称可知，挡风玻璃与水平面夹角为45°。 （3）[1][2]因为瓶中进水后，瓶中水的形状是中间厚，边缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光有会聚的作用，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。 23．跨学科实践学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 【项目原理】 (1)望远镜能使远处的物体在近处成像，所成的像虽然是缩小的，但人眼感觉物体被“放大”了，原因是像离我们的眼睛很近， 就可以变得很大； 【选材制作】 (2)实验室中有多块透镜，小明利用太阳光测它们的焦距，如图（a）所示，将透镜正对太阳光，当纸面上出现 的光斑时，即可测出焦距； (3)图（b）为自制望远镜的结构图，实验室的四个透镜如图（c）所示，若用透镜甲作为物镜，其作用是使远处的物体在焦点附近成实像，相当于 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”），为了使望远镜放大倍率更高，可选择透镜 作为目镜； (4)如图（b）镜筒可以设计成两段式可调节镜筒，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。观察较近处的物体时，两块凸透镜距离要 （填“大”或“小”）一些； 【项目拓展】 (5)通过展示交流，发现使用望远镜时像是倒立的，于是设计了如图（d）所示物镜与目镜不共轴、中部为空腔的结构。并依据如图（e）所示的光路图，将平面镜安装到中部空腔，利用平面镜能够 的作用，观察到了正立的像。 【答案】(1)视角 (2)最小最亮 (3) 照相机 丙 (4)大 (5)改变光路 【详解】（1）望远镜能使远处的物体在近处成像，所成的像虽然是缩小的，但人眼感觉物体被“放大”了。原因在于望远镜的设计使得物镜首先形成一个倒立、缩小的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，因此当光线通过目镜时，它会形成一个正立、放大的虚像。尽管这个虚像比原始的物体要小，但是由于它离观察者很近，人眼在观察时会感觉物体被放大了，这是因为视角的增大导致了感知上的放大效果。 （2）在实验室中，小明利用太阳光测透镜的焦距，当透镜正对太阳光时，光线经过透镜折射后会聚于一点，形成最小最亮的光斑，这个点就是透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离就是焦距f。 （3）[1]若用透镜甲作为物镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，相当于照相机。 [2]图 (b)为自制望远镜的结构图，若用透镜甲作为物镜，为了使望远镜放大倍率更高，需要选择一个焦距较短的透镜作为目镜，因为望远镜的放大倍率与物镜焦距和目镜焦距的比值有关，物镜焦距越长，目镜焦距越短，放大倍率越高，在图 (c)所示的四个透镜中，应选择与透镜甲焦距相差较大的短焦距透镜丙作为目镜。 （4）镜筒可以设计成两段式可调节镜筒，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节，如图(b)所示。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。观察较近处的物体时，两块凸透镜距离要大一些，即成的像要靠近目镜。 （5）通过展示交流，发现使用望远镜时像是倒立的，于是小明设计了如图（d）所示物镜与目镜不共轴、中部为空腔的结构，并依据如图（e）所示的光路图，将平面镜安装到中部空腔，利用平面镜能改变光路的作用，观察到了正立的像。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业04 透镜成像的规律和应用 凸透镜成像规律及其应用 物体到凸透镜的距离u 像的性质 像到凸透 镜的距离v 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f 倒立 缩小 实像 2f＞v＞f 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 间接测焦距 2f＞u＞f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 v＞u 放大镜 巧记规律 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．针对近视患者，现在有一种眼球植入式隐形眼镜（简称ICL）手术，这项手术不同于放置在眼球表面的普通隐形眼镜，ICL晶体是嵌入眼球内的，可以一生使用，无须更换。ICL晶体属于（　　） A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜 2．在“用凸透镜观察物体”的活动中，某同学选用如图所示的课本上的插图为观察对象。若插图到凸透镜的距离小于一倍焦距，则通过凸透镜看到的是（　　） A． B． C． D． 3．日常生活中的现象，包含了丰富的物理知识，下列实例中属于光的反射的是（      ） A．晷针的影子 B．白鹭的倒影 C．放大镜放大的字母 D．墙上的手影 4．有些轿车的可视倒车影像系统是在车尾牌照的上方装一个摄像头（图中箭头处），当汽车挂上倒挡时，倒车影像系统自动启动，拍摄下的图像显示在屏上。则下列说法正确的是（　　） A．倒车过程中，车后物体显示在屏中的像越来越大 B．该系统的成像原理与小孔成像原理一致 C．成像时物体距摄像头的距离在摄像头的一倍焦距到二倍焦距之间 D．车后的物体通过摄像头能成放大的像 5．小小眼球可尽观广袤世界，下列能够解释眼球成像原理的是（      ） A． B． C． D． 6．中国的茶文化在宋朝时已名扬世界，反映出中华民族悠久的文明和礼仪，茶农在炒制茶叶时，通过加热使新鲜茶叶中的水分快速 （填物态变化名称），这便是“杀青”；向暖水瓶倒入开水，通过声音的 （选填“响度”、“音调”或“音色”）变化便可知水即将倒满；向圆柱形透明装有绿茶的玻璃杯倒入热水，缕缕茶香随着杯口的“白气”在室内升腾扩散，“白气”的形成是 （填物态变化名称）现象；透过玻璃，叶片变大了，是因为加水后的玻璃杯相当于一个 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。 7．小明发现碗里少半碗水结成了冰，倒出来一看，这就是一个天然的 （选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”）。装上镜架，就打造了一副可以矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）的眼镜。 8．在“制作望远镜”跨学科实践活动中，小夏用两个凸透镜制作了如图所示的望远镜。远处的物体通过物镜成倒立、 的实像；望远镜的目镜的作用相当于 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）。 9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 上； (2)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立 的实像（选填“放大”、“缩小”或“不变”），生活中利用这个规律制成的光学仪器是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）； (3)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 （填“上”或“下”）方移动。 10．小杰国庆期间参观博物馆，发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜，如图甲所示，他通过凸透镜观察到正立放大的像，为了弄清其原理，他设计了如下实验： (1)如图乙，小杰用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm； (2)调节好实验器材后，小杰在如图丙位置观察到清晰的像，此时光屏上成的是一个 （选填“放大”或“缩小”）的实像； (3)小杰后通过询问老师知道：当蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时，能看到正立放大的像。为了观察到像，此时小杰的眼睛应该在透镜的 （选填“左”或“右”）侧观察。 11．小红自制了一个简易投影仪，规格如图甲，在可调范围内推拉纸盒，会有如图乙的画面，则以下说法正确的是（   ） A．此时白墙上的画面是虚像 B．若凸透镜到白墙距离变小，则墙上成的像会变大 C．甲图透镜制成的眼镜不能用于矫正丙图眼睛 D．成像如图乙所示的画面时，手机到凸透镜的距离可能为 12．姚老师给小廖同学拍了一张照片，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头相当于凹透镜 B．旁边的墙上可以看到小廖同学的实像 C．若要使小廖同学在相机中成的像更大，姚老师可以向她走近一点 D．若要使小廖同学在相机中成的像更大，姚老师可以调小镜头的焦距 13．如图是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件相当于人眼的晶状体。关于该系统说法正确的是（      ） A．该系统在光电传感器上成的是倒立缩小的像 B．该系统的光学元件成的像与物体在光学元件的同侧 C．该系统的光学元件对光有发散作用 D．景物到镜头的距离越近像越小 14．驿站出库扫描仪是一种现代化的物流设备。如图，在货物出库时，扫描仪的镜头对货物条码进行扫描后，完成出库登记。下列说法正确的是（　　） A．货物条码属于光源 B．该设备的镜头对光有发散作用 C．货物通过镜头所成的像是正立、缩小的实像 D．将货物靠近镜头时，所成像的大小变大 15．电影《哪吒2之魔童闹海》以其震撼的视觉特效、深刻的叙事内核和突破性的文化表达，在国产动画电影发展史上树立了新的标杆，并刷新了多项票房纪录。如图所示是电影院播放该电影时的情境，下列说法正确的是（    ） A．放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜 B．影片在幕布上成的是正立、放大的实像 C．光照射到粗糙的幕布上后发生的是镜面反射 D．放映时幕布应置于放映机镜头的二倍焦距外 16．我们经常在步行街等公共区域看到投影灯投放的图片、文字等信息，如图所示是某款广告投影灯及其内部简化图，主要结构包括光源、广告片和凸透镜。下列说法正确的是（　　） A．广告投影灯的成像原理是光的直线传播 B．广告片到凸透镜的距离应在凸透镜的一倍焦距以内 C．广告投影灯所成的像是放大正立的虚像 D．广告投影灯所成的像是放大倒立的实像 17．赵静同学探究“凸透镜成像规律”实验时，在光屏上得到烛焰清晰的放大的像，如图所示。接下来她应该如何操作可以使光屏上出现清晰且缩小的实像（　　） A．保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换 B．保持蜡烛、凸透镜位置不变，将光屏远离凸透镜 C．保持蜡烛、光屏位置不变，将凸透镜靠近蜡烛 D．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到凸透镜1倍焦距内 18．光学现象在大自然中和生活中广泛存在，仔细观察下列图片呈现的现象，按要求完成分类： A．水中倒影    B．路面投影机投影 C．水球成像    D．树下光斑 E.镜中人物 (1)由于光沿直线传播而形成的现象有： 。 (2)成实像的有： 。 (3)属于光的反射现象的有： 。 19．“烽火连三月，家书抵万金”，秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆，发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜，如图甲所示，他通过凸透镜观察到正立放大的像，为了弄清其原理，他设计了如下实验： (1)如图乙是小杰测量凸透镜焦距的实验则该凸透镜的焦距为 cm； (2)实验前，为了使像成在光屏中央，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ； (3)调节好实验器材后，小杰在如图丙位置观察到清晰的像，利用此成像特点可以制成 。在此基础上，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上将 出现清晰的像，原因是在光的折射现象中，光路是 。 20．如图甲所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置，直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”的实验，实验装置如图乙所示。 (1)该凸透镜的焦距为 cm； (2)实验前，为使像成在光屏中央，应调节烛焰、光屏的中心在 ； (3)当蜡烛、凸透镜位于图乙所示位置时，在光屏上得到一个清晰的像，若保持蜡烛和光屏的位置不变将凸透镜移至 cm刻度线处，可以在光屏上得到一个倒立、放大的清晰的像； (4)若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至44cm刻度处，接下来的操作应该是 （填“①”“②”或“③”），此时的像应是如图丙所示的 （填字母“A”“B”“C”或“D”）； ①适当移动光屏，直到在光屏上找到清晰的像 ②取下光屏，眼睛从透镜左侧透过透镜观察成像情况 ③取下光屏，眼睛从透镜右侧透过透镜观察成像情况 (5)小明用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄，蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图丁所示，此时在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），用水透镜模拟正常眼睛，将蜡烛移动到光具座上40cm刻度线处，光屏不动，此时应对水透镜 （注水/抽水），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 21．如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。 (1)根据上述实验现象推测可知：紫光照射下某凸透镜的焦距 （选填“小于”“等于”或“大于”）红光照射下该凸透镜的焦距； (2)光刻机是制造芯片的核心装备，某种光刻机的原理如图乙所示，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩膜，调整镂空掩膜和缩图透镜之间的距离，硅片上就会出现缩小的电路图案，被光照射到的光刻胶会发生反应，从而实现纳米级集成电路的“雕刻”。 ①缩图透镜是 透镜，硅片上呈现 、缩小的 像； ②要制造出含有更多元件的集成电路，则应将镂空掩膜 （选填“靠近”或“远离”）缩图透镜，同时将硅片靠近缩图透镜； ③当用红光照射掩膜时，在硅片上恰好成一清晰的像；若改用紫光照射时，应将硅片适当 （选填“靠近”或“远离”）缩图透镜，才能呈现清晰的像，此时所成的像比红光照射时所成的像要 ； 22．图甲是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电池板，车窗采用“智能玻璃”汽车抬头显示系统如图乙所示，简称HUD。HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。成像原理如图丙所示，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头就可以看到车辆行驶信息，确保驾驶舒适安全。 (1)汽车雷达启动后发出 （选填“超”或“次”）声波信号，根据回声定位原理确定障碍物的位置；图丁是安装在汽车上的“倒车防撞可视雷达”，安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、 的实像，这个像通过电子装置传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。倒车的过程中显示屏中的障碍物的像将 （选填“变大”或“变小”）。 (2)挡风玻璃是倾斜的，已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 度。 (3)炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，如图戊所示，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 透镜（选填“凸”或“凹”），对光有 作用。 23．跨学科实践学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 【项目原理】 (1)望远镜能使远处的物体在近处成像，所成的像虽然是缩小的，但人眼感觉物体被“放大”了，原因是像离我们的眼睛很近， 就可以变得很大； 【选材制作】 (2)实验室中有多块透镜，小明利用太阳光测它们的焦距，如图（a）所示，将透镜正对太阳光，当纸面上出现 的光斑时，即可测出焦距； (3)图（b）为自制望远镜的结构图，实验室的四个透镜如图（c）所示，若用透镜甲作为物镜，其作用是使远处的物体在焦点附近成实像，相当于 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”），为了使望远镜放大倍率更高，可选择透镜 作为目镜； (4)如图（b）镜筒可以设计成两段式可调节镜筒，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。观察较近处的物体时，两块凸透镜距离要 （填“大”或“小”）一些； 【项目拓展】 (5)通过展示交流，发现使用望远镜时像是倒立的，于是设计了如图（d）所示物镜与目镜不共轴、中部为空腔的结构。并依据如图（e）所示的光路图，将平面镜安装到中部空腔，利用平面镜能够 的作用，观察到了正立的像。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $