2026年中考物理一轮复习讲义---- 第三讲 透镜及其应用
2026-02-04
|
2份
|
35页
|
480人阅读
|
21人下载
普通
内容正文:
第3讲 透镜及其应用
考点一 透镜
1、透镜
(1)凸透镜:中间 厚 、边缘 薄 的透镜。
(2)凹透镜:中间 薄 、边缘 厚 的透镜。
2、透镜的相关概念
(1)主光轴:过两个球面球心的直线叫作主光轴。每个透镜都有一条主光轴,主光轴用点划线表示。
(2)光心:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫作透镜的光心。薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。
(3)焦点和虚焦点:凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的焦点。凹透镜能使与主光轴平行的光线通过它后变得发散,且这些发散光线反向延长线相交在主光轴上的一点,这一点叫凹透镜的虚焦点。焦点和虚焦点用字母“F”表示。
(4)焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用字母“f ”表示。
3、透镜对光的作用
(1)凸透镜:凸透镜对光有 会聚 作用(焦距f越小,会聚作用越强)。
(2)凹透镜:凹透镜对光有 发散 作用(焦距f越小,发散作用越强)。
4、透镜的三条特殊光线
凸透镜
凹透镜
平行于主光轴的光
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点形成最小、最亮的光斑
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其反向延长线交于虚焦点
通过焦点的光
经过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出
对着虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出
通过光心的光
过光心的光线传播方向不变
过光心的光线传播方向不变
考点二 凸透镜成像的规律
1、物距和像距
物距: 物体 到透镜光心的距离,用字母u表示。
像距: 像 到透镜光心的距离,用字母v表示。
2、探究凸透镜成像的规律
3、实验注意事项及常考命题点
1)调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度(目的是:使烛焰的像能成在光屏的中央)。
(2)凸透镜、烛焰、光屏的中心在同一高度,光屏上找不到像的原因:①蜡烛在焦点上或一倍焦距以内;②像距太大超出光具座范围。
(3)蜡烛长度变短,像在光屏上的位置越来越高时的调节的方法:①将光屏向上移动;②将蜡烛向上移动。
(4)蜡烛与光屏互换位置后,仍能成清晰的像的原因:光路是可逆的。
(5)当凸透镜的一部分被遮住时,烛焰在光屏上的成像情况:光屏上的像仍然完整,只是会变暗。
4、生活中的透镜
照相机
(1)原理:利用凸透镜成 倒立 、缩小的实像。
(2)成像特点
①物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
②照相机成的像是倒立、缩小的实像,像和物在镜头的两侧。
③物体离镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像(或胶片)的位置到镜头的距离越近,即暗箱越短。
投影仪
(1)原理:利用凸透镜成 倒立 、放大的实像。
(2)成像特点
①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。
②投影仪成的像是倒立、放大的像,像和投影片在镜头的两侧。
③投影片离镜头越近,像到镜头的距离越大,屏幕上的像就越大。
放大镜
(1)原理:利用凸透镜成 正立 、放大的虚像。
(2)成像特点
①物体和虚像在放大镜的 同 侧。
②放大镜离物体越近(即物距越小),所成的虚像越小,放大镜离物体越远,所成的虚像越大。
③物体通过放大镜所成的像是正立、放大的虚像。
考点三 眼睛和眼镜
1、眼睛
(1)眼睛的结构
(2)成像原理
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 ,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,通过视神经把同,一个信号传给大脑,我们就看到了物体。
2、近视眼与远视眼的成因及其矫正
近视眼及其矫正
特点
只能看清近处的物体,看不清远处的物体
形成原因
晶状体太厚,折光能力太强或者眼球在前后方向上太长,看远处的物体时将像成在视网膜前
图示
矫正方法
利用凹透镜能使光发散的特点,配戴凹透镜制成的近视眼镜
远视眼及其矫正
特点
只能看清远处的物体,看不清近处的物体
形成原因
晶状体太薄,折光能力太弱或者眼球在前后方向上太短,看近处的物体时将像成在视网膜后
图示
矫正方法
利用凸透镜能使光会聚的特点,配戴凸透镜制成的远视眼镜
考点四 显微镜和望远镜
显微镜
望远镜
图示
目镜(凸透镜)
正立、放大、虚像(放大镜)
正立、放大、虚像(放大镜)
物镜(凸透镜)
倒立、放大、实像(投影仪)
倒立、缩小、实像(照相机)
考点1 透镜的作图
【例1】如图所示,F为凸透镜的焦点,O为光心,请分别画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
【例2】如图所示,画出AB的入射光线。
例1 例2 例3
【例3】如图所示,物体AB在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,请在图中利用作光路图的方法作出物体AB经凸透镜折射所成的像A'B'。(请保留作图痕迹)
【例4】
如图甲所示是带放大镜的指甲刀,图乙是其简化光路图。点S表示手指甲的位置,点表示对应的虚像位置,O是凸透镜光心,光线SA平行于主光轴,请在乙图中做出SO的折射光线,并作图确定凸透镜右侧焦点F的位置。
考点2 凸透镜的成像规律
【例1】《重庆市消防条例》规定:2024年7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm,则凸透镜的焦距可能为( )
A.5mm B.10mm C.15mm D.20mm
【答案】B
【解析】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
2f>10.1mm>f
10.1mm>f>5.05mm
故选B。
【例2】小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房,发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是( )
A.老花镜对光有会聚作用 B.电影放映机的成像原理与该成像原理相同
C.老花镜不能当放大镜使用 D.爷爷远视眼是因为晶状体变厚了
【答案】A
【解析】A.老花镜是凸透镜,对光有会聚作用,故A正确;
B.物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像,应用是照相机而非电影放映机,故B错误;
C.物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,应用是放大镜,故C错误;
D.远视眼是因为晶状体变薄,折光能力变弱,成像在视网膜后,故D错误。
故选A。
【例3】将一张画有箭头的纸条放在圆柱形空杯后方一定距离处,透过空杯观察到如图甲所示的情景。向杯中倒入适量水后,透过水杯观察到的箭头如图乙所示。关于此现象下列说法正确的是( )
A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜
B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同
C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像
D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像
【答案】D
【解析】A.圆柱形水杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄的特征,相当于一个凸透镜,故A错误;
BC.看到这个方向改变的箭头是放大的,即物体成倒立放大的像,根据凸透镜成像规律可知,该像为实像,与投影仪的成像原理相同,故BC错误;
D.根据凸透镜成像规律可知,当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,所以改变纸条的位置透过水杯可能看到缩小的像,故D正确。
故选D。
【例4】某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像,如图所示。该凸透镜的焦距是 cm;把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像将 。(选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“保持不变”)
【答案】10 逐渐变小
【解析】[1]由凸透镜成像规律可知,当物距、相距相等时,此时物距等于两倍焦距,成的是倒立、等大的实像。由图可知,当物距等于20cm时,像距也为20cm,此时物距等于两倍焦距,所以焦距为10cm。
[2]物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,即物距从1倍焦距和2倍焦距之间移动到大于2倍焦距处,由凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,物距增大,像逐渐变小。
考点3 实验:探究凸透镜的成像规律
【例1】
物理小组的同学们利用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材进行探究“凸透镜成像特点”的实验。
(1)实验中为了使烛焰的像成在光屏中央,要让烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 。
(2)当烛焰、凸透镜、光屏在光具座标尺上的位置如图所示时,光屏上出现清晰的像,应用这一原理的是 ___________。
A.照相机
B.投影仪
C.放大镜
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了;
①小明为了使光屏上再次得到清晰的像,应调整光屏向 移动(选填“左”或“右”)。
②小芳不移动光屏,她将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像也变清晰了,则该眼镜片是 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
(4)小明发现,当蜡烛火焰向左飘动时,它的像飘动方向向 (填“左”或“右”)。
【答案】(1)同一高度 (2)A (3)左 近视 (4)右
【解析】(1)要使烛焰的像能成在光屏的中心,就要调整烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度上。
(2)由图可知此时物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,在光屏上能成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
故选A。
(3)[1]把蜡烛向左移动一小段距离,此时物距增大,根据凸透镜成像规律可知像距减小,故应调整光屏向左移动。
[2]若不移动光屏,应使光线发散一些,所以在蜡烛和透镜之间放置一个合适的凹透镜,光屏上的像又变清晰,所以该眼镜片是近视眼的镜片。
(4)实验时,当蜡烛的火焰向左摆动,根据“倒立的像”的含义,即上下、左右均相反,则光屏上烛焰的像将向右摆动。
【例2】在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,进行如下实验。
(1)如图甲所示,测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm。在光具座上组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,如图乙所示,光屏上成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(2)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的,现将图乙中虚线圆圈部分当作人的“眼睛”,当蜡烛远离“眼睛”时,“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 (选填“变薄”或“变厚”),改变其对光线的偏折能力,从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,则该“眼睛”为 (选填“近视眼”或“远视眼”),应该配戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正;
(3)讲台上有一发光体,同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像,小京所用凸透镜离发光体较近,小强所用凸透镜离发光体较远,发现两人光屏上呈现的像的高度相等,则小京所用凸透镜的焦距 小强所用凸透镜的焦距.(选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】(1)10.0 主光轴 缩小 (2)变薄 近视眼 凹透镜 (3)小于
【解析】(1)[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为1cm,所以测得本实验所用凸透镜的焦距为10.0cm。
[2] 为了使像成在光屏中央,在光具座上组装并调整烛焰、凸透镜和光屏的位置,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
[3] 由图乙可知,此时物距大于像距,即物体在二倍焦距外,像在一、二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。
(2)[1]当蜡烛远离“眼睛”时,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,此时像成在光屏的前方。为了让像重新成在光屏上,即像距要变大,则需要使凸透镜对光的会聚能力变弱,所以应使凸透镜的厚度变薄,才能将光线推迟会聚成像。
[2] [3]若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,此时像成在光屏的前方,与近视眼成像情况相同,可以配戴凹透镜矫正;
(3)同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像,小京所用凸透镜离发光体较近,小强所用凸透镜离发光体较远,说明小京的物距小于小强的,而两人光屏上呈现的像的高度相等,说明小京所用的凸透镜对光的会聚作用更强,焦距更短,所以小京所用凸透镜的焦距小于小强所用凸透镜的焦距。
【例3】实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,实验小组在组装实验器材时应该使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ;
(2)根据实验数据绘制如图乙所示的图像,从图像中可以看出实验中使用的凸透镜的焦距为 cm;当蜡烛移动到如图甲所示位置时,在光屏上正好成倒立、 的清晰实像;
(3)若实验过程中一只蚊子飞到凸透镜上,则光屏上所成的像是 (选填“完整”或“不完整”)的。
【答案】(1)同一高度 (2)5 缩小 (3)完整
【解析】(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)[1][2]由图乙可知
u=v=10cm
根据
u=v=2f
成倒立、等大的实像,即
2f=10cm
故该凸透镜的焦距f=5cm;由图甲可知,此时物距
u=50.0cm-35.0cm=15.0cm>2f
成倒立、缩小的实像。
(3)若实验过程中一只蚊子飞到凸透镜上,蚊子会挡住透镜的一部分,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
【例4】如图甲所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜位置保持不变,凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验中,图甲中光屏上烛焰的像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”“等大”)的实像,此规律的应用是 (“照相机”、“投影仪”“放大镜”);
(2)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,则屏上 成完整的蜡烛的像(填“能”或“不能”);
(3)要使光屏上的像变成与物大小相等,则应向左调节蜡烛到30cm处,光屏应向 (填“左”、“右”)移动,在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变 (填“大”、“小”或“不变”);
(4)在实验过程中,把近视眼镜放到蜡烛与凸透镜之间(如图),向 (填“左”或“右”)移动光屏,才能得到清晰的像;
(5)把字母R放在标尺45cm处,此时小强应站在光屏一侧,观察到R的像是 (图丙中的序号)。
①. ②. ③. ④.
【答案】(1) 放大 投影仪 (2)能 (3)左 小 (4)右 (5)①
【解析】(1)[1][2]由图可知,物距为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪根据此原理制成的。
(2)若有一只苍蝇落到凸透镜上遮住部分透镜,只是被折射会聚成像的光线减少了,因此影响到的是像的亮度,而不影响它的完整性,因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜而折射后会聚成像。
(3)[1][2]要使光屏上的像变成与物大小相等,即
u=v=2f
蜡烛向左移动到30cm处,光屏移动到70cm处,光屏向左移动,凸透镜成实像时,物像之间的距离在
u=v=2f
时最小,距离是4f,所以此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变小。
(4)在蜡烛和凸透镜之间放上一个近视眼镜,由于近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,所以通过凸透镜的光线比以前会聚得要晚了,像距更大了,因此要得到清晰的像,需将光屏远离凸透镜。
(5)把字母R放在标尺45cm处,物距为
50.0cm-45.0cm=5.0cm
物距小于焦距,成正立放大的虚像,此时小强应站在光屏一侧,观察到R的像是①图。
考点4 透镜的应用
【例1】下图为小明制作的幻灯机的示意图,将一个印有图案的透明胶片插入插槽后,调节胶片到灯泡之间的距离,直至在银幕上出现清晰的像(未画出),则( )
A.幻灯机在银幕上成倒立、放大的虚像
B.若要使成像更大一些,胶片应该向左移动适当距离
C.若小昆虫落在凸透镜中央,银幕上仍能呈现胶片完整的像
D.能从不同角度看到银幕上的像,是因为光在银幕上发生了镜面反射
【答案】C
【解析】A.幻灯机所成的像是倒立、放大的实像,故A不符合题意;
B.若要使成像更大一些,根据凸透镜成实像的动态规律,应减小物距,增大像距,所以胶片应该靠近凸透镜向右移动适当距离,同时调节凸透镜与银幕的距离,故B不符合题意;
C.实验过程中,小昆虫落在凸透镜中央,挡住透镜折射出的一部分光,其它光仍能折射成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,故C符合题意;
D.光在银幕上发生的是漫反射,反射光线向各个方向传播,所以能从不同角度看到银幕上的像,故D不符合题意。
故选C。
【例2】小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”,奶奶借助放大镜仔细欣赏邮票上的纹理,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.放大镜的镜片对光具有发散作用
B.奶奶能看见邮票是因为眼睛发出的光到达了邮票
C.放大镜的镜片可用于矫正远视眼
D.邮票与放大镜的距离大于镜片的二倍焦距
【答案】C
【解析】A.放大镜的镜片是凸透镜,对光具有会聚作用,故A错误;
B.奶奶能看见邮票是因为邮票反射的光线进入了眼睛中,故B错误;
C.远视眼是晶状体对光线的会聚能力变弱,像成在视网膜的后方,放大镜的镜片对光具有会聚作用,可以使像提前会聚在视网膜上,故放大镜的镜片可用于矫正远视眼,故C正确;
D.根据放大镜的成像规律可知,邮票与放大镜的距离小于镜片的一倍焦距,故D错误。
故选C。
【例3】如图所示,利用自制照相机模型时镜头离景物的距离至少要 ,才能在薄膜上看到清晰的像;照近处的物体时,拉长两筒间的间距,此时薄膜上的像 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】大于两倍焦距 变大
【解析】[1]照相机的镜头相当于凸透镜,照相机照相时物体到镜头的距离应大于凸透镜的二倍焦距,才能在光屏上成清晰的像.
[2]用照相机照近处的物体时,物距变小,像要变大,像距也变大,要把两筒的间距拉长。
【例4】显微镜的物镜是把微小的物体成放大的 (选填“虚”或“实”)像,望远镜的物镜把远处物体成 (选填“放大”或“缩小”)的实像,两者目镜都是相当于用 再来观察物镜所成的像。
【答案】实 缩小 放大镜
【解析】[1][2][3]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;物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。显微镜包括物镜和目镜,物镜相当于幻灯机(或者投影仪),成倒立、放大的实像,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像。两者的目镜的作用相当于一个放大镜,由凸透镜成像规律可知,当u<f时,成正立放大的虚像,可以以把物镜成的像放大。
考点5 眼睛和眼镜
【例1】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.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】D
【解析】甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因;乙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因;丙图配戴凸透镜,是远视眼的矫正;丁图配戴凹透镜,是近视眼的矫正,故图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是乙和丁,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
中考真题练习
1.(2025·江苏南通)晋代《博物志》中记载,用冰块制成聚光透镜,能将枯叶点燃。利用这种透镜观察远处的物体,看到的像是( )
A.放大的虚像 B.放大的实像 C.缩小的虚像 D.缩小的实像
【答案】D
【解析】冰块制成的透镜对光线具有会聚作用,说明该透镜为凸透镜;利用这种透镜观察远处的物体,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,u>2f时,成倒立、缩小的实像,因此看到的像是缩小的实像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2025·四川巴中)如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字,下列选项中与其成像规律相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字成的是正立、放大的虚像。
A.物体在两倍焦距之外,成的是一个倒立、缩小的实像,故A不符合题意;
B.物体处在两倍焦距处,成的是一个倒立、等大的实像,故B不符合题意;
C.物体在一倍焦距到两倍焦距之间,成的是一个倒立、放大的实像,故C不符合题意;
D.物体在一倍焦距内,不能成实像,成的是正立、放大的虚像,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·江苏盐城)下列哪幅图中使用的不是凸透镜?( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】A.由图可知,通过透镜所成的像是正立放大虚像,此透镜为凸透镜,故A不符合题意;
B.由图可知,通过透镜所成的像是倒立缩小实像,此透镜为凸透镜,故B不符合题意;
C.由图可知,通过透镜所成的像是正立缩小虚像,此透镜为凹透镜,故C符合题意;
D.由图可知,通过透镜所成的像是倒立放大实像,此透镜为凸透镜,故D不符合题意。
故选C。
4.(2025·山东日照)无人机航拍具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点,下列说法正确的是( )
A.无人机航拍是利用超声波传输信号的
B.无人机远距离航拍时镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍
C.无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像,和投影仪成像的特点相同
D.无人机降落过程中,降落点附近的物体在镜头内所成的像会变小
【答案】B
【解析】A.超声波不适合在空气中远距离传播,无人机航拍是利用电磁波传输信号的,故A错误;
B.无人机远距离航拍时是照相机的成像原理,物距大于二倍焦距,则镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍,故B正确;
C.无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像,而投影仪成倒立放大的实像,故C错误;
D.无人机降落过程中,降落点附近的物体靠近镜头,物距变小,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律可知,在镜头内所成的像会变大,故D错误。
故选B。
5.(2025·辽宁)(多选)来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成该物体的像。下列说法正确的是( )
A.镜头相当于一个凸透镜 B.镜头相当于一个凹透镜
C.像是倒立的 D.像是正立的
【答案】AC
【解析】AB.照相机的镜头对光有会聚作用,相当于一个凸透镜,故A正确,B错误;
CD.照相机成像时,物距大于两倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立缩小的实像,故C正确,D错误。
故选AC。
6.(2025·江苏淮安)如图所示,将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置,在透镜另一侧用光屏(未画出)可以呈现灯丝放大的像,此时A位置到光心O的距离为l,则l与透镜焦距f之间的关系为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.若l<f,根据凸透镜成像规律可知成虚像,则不能在光屏上呈现放大实像,故A不符合题意;
B.若l=f,根据凸透镜成像规律可知无法在光屏上成像,故B不符合题意;
C.若f<l<2f,根据凸透镜成像规律可知能在光屏上成倒立、放大的实像,故C符合题意;
D.若l>2f,根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像,故D不符合题意。
故选C。
7.(2025·山东泰安)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时,点燃的蜡烛、凸透镜(保持不动)、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。下列说法中( )
①图中成像规律与照相机成像原理相同
②把蜡烛适当右移,光屏适当左移,会再次在光屏上成清晰的像
③把蜡烛移至35.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
④把蜡烛移至45.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成正立、放大的像
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有①③④正确
【答案】B
【解析】①图中物距大于像距,在光屏上成实像,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,成像规律与照相机成像原理相同,故①正确;
②根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,把蜡烛适当右移,光屏适当右移,会再次在光屏上成清晰的像,故②错误;
③由图可知,光具座的刻度尺的分度值为,则凸透镜位于刻度处,把蜡烛移至35.0cm刻度线处,物距为
由题意可知,焦距为
则有
即物距在一倍焦距与二倍焦距之间,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像,故③正确;
④由③分析可知,凸透镜位于刻度处,把蜡烛移至45.0cm刻度线处,物距为
由题意可知,焦距为
则有
即物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,不能成在光屏上,故④错误。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(2025·广东广州)如图,蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.20cm C.30cm D.40cm
【答案】A
【解析】蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,说明物距大于两倍焦距,即
则,故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
9.(2024·山东日照)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 ;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1) 便于确定像的位置 不能 (2)发散 近视眼
(3) (4)近视眼 靠近 (5)虚
【解析】(1)[1]玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
[2]在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,无法在光屏上呈现。
(2)[1]由图乙可知,该透镜中间薄、边缘厚,所以是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
[2]近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴凹透镜矫正。
(3)对于投影仪工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即,已知凸透镜的焦距,所以投影片到凸透镜的距离范围应为。
(4)[1][2]小明将焦距为10.0cm的凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,相当于晶状体变凸,会聚能力变强,此现象与近视眼的成因相似,因为近视眼是晶状体太厚,对光线的会聚能力太强,像成在视网膜前方;由于会聚能力变强,像提前会聚了,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
(5)由题意知,对于焦距为8.0cm的凸透镜B,由于物距
u=50cm-10cm=40cm>2f=16cm
根据成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f,即8cm<v<16cm,这个实像又作为凸透镜A的物,所以对于焦距为10cm的凸透镜A到这个实像的距离为0cm<u'<8cm,所以小于凸透镜A的焦距,则会成正立、放大的虚像,所以从A的右侧向左看,在透镜A中能看到正立、放大的虚像。
模拟好题·能力提升【培优】
1.(2025秋•无锡期中)如图所示虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示,若甲、乙透镜的焦距分别为f甲、f乙,且S点距甲、乙两透镜的距离相等,下列说法正确的是( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜
B.甲为凸透镜,乙为凹透镜
C.f甲大于f乙
D.甲透镜的折光能力比乙透镜的强
【解答】解:AB、发光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了,因此两图都应是凸透镜,故AB错误;
CD、凸透镜对光线的折射能力在于它的焦距的大小,焦距越小的折射能力越强,反之,折射能力越强焦距越小,由图可知,乙透镜的折射能力较强,所以乙透镜的焦距短,所以f甲>f乙,故C正确,D错误。
故选:C。
2.(2024秋•南京期末)如图,两只激光笔发出的光(间距为d)正对一光学元件M照射,其后放一足够大的光屏,光屏从紧贴元件到逐渐远离的过程中,以下说法正确的是( )
①若M为平面镜,则光屏上会出现一个像
②若M为凸透镜,则光屏上至少会出现一个光斑
③若M为凹透镜,则光屏上出现的两个光斑,间距可能小于d
④若M为玻璃板,则光屏上出现的两个光斑,间距一直等于d
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【解答】解:①若M为平面镜,平面镜可以反射光,但不透光,平面镜成虚像,在光屏上不会出现像,故①错误;
②若M为凸透镜,当两束平行光线经过凸透镜后,若会聚在焦点,则在凸透镜的后面会出现一个光斑。若不在焦点,则可能出现两个光斑,故②正确;
③若M为凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,当两平行光线经过凹透镜时,在凹透镜的后面会出现两个光斑。这是因为凹透镜对光线有发散作用,使得原本平行的光线在通过透镜后向四周扩散,使得两条光线经过凹透镜后在光屏上形成两个光斑,且光斑的距离大于d,故③错误;
④光线由空气进入玻璃板垂直射入光的传播方向不变,由于玻璃板的两面是平行的,最终射出的光线平行,这一特性确保了两个光斑的间距相对固定为d,故④正确;
综合上述分析,故B正确,ACD错误。
故选:B。
3.(2024秋•金坛区期中)如图所示,有一长方形物体PQ放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状近似于是下列图中的( )
A. B.
C. D.
【解答】解:当u>f时,物距减小,像距变大,像变大;
圆柱体的左边在2f之外,所成的像是倒立缩小的,像距v在f与2f之间;圆柱体的右边在f与2f之间,所成的像是倒立放大的,像距v>2f;PQ在主光轴的下方,则像在主光轴的上方,符合要求的只有C图。
故选:C。
4.(2025•济宁一模)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A.f=5cm,h=16cm B.f=10cm,h=16cm
C.f=5cm,h=10cm D.f=10cm,h=6cm
【解答】解:根据凸透镜成像规律可知,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像。由题可知,盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜,则盒高等于物距。若使用焦距f为5cm的凸透镜时,盒高h应小于5cm;若使用焦距f为10cm的凸透镜时,盒高h应小于10cm,故D正确。
故选:D。
5.(2026•上海模拟)物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米
C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
【解答】解:物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米,物体的高度要小于2cm,此时的v=30cm>2f,移动该物体使物距变为40厘米,40cm大于2f,则成倒立、缩小的实像,像的高度一定小于2cm。
故选:D。
6.(2025•广阳区二模)小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,固定透镜,将一个F形光源放在合适位置后,调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D.将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,则会聚点将仍在焦点F处
【解答】解:A、由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,故A错误;
B、图乙模拟近视眼成因,近视眼是由于晶状体太厚,折光能力强造成的,因此应该向透镜内注水,故B错误;
C、若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像,因此需将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像,故C正确;
D、将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,因玻璃砖对光线具有折射作用,所以会聚点不会在焦点F处,故D错误。
故选:C。
7.(2025•石家庄校级三模)小明制作了一台“手机投影仪”,可实现家庭影院的效果。如图所示,“投影仪”模型中,手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰、放大的像。关于该投影仪下列说法正确的是( )
A.若纸盒的长度l=20cm,应选择焦距为10cm的凸透镜
B.为了让投屏画面稍小一些,可增大纸盒长度,同时将“投影仪”靠近墙面
C.将手机画面正立,在墙上看到的像是倒立的虚像
D.若换用焦距更小的凸透镜,需将“投影仪”远离墙面,墙面上清晰的像会更大
【解答】解:A.由题意可知,手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,即物距u=20cm,此时在墙壁上得到手机画面清晰放大的像;根据凸透镜成像规律可知,当物距f<u<2f时,像距v>2f,成倒立、放大的实像,所以f<u=20cm<2 f,解得10cm<f<20cm,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物远像近像变小,为了让投屏画面稍小一些,即像变小,可增大纸盒长度,增大物距,同时将“投影仪”靠近墙面,减少像距,故B正确;
C.将手机画面正立,在墙上看到的像是倒立实像,故C错误;
D.若换用焦距更小的凸透镜,凸透镜会聚能力变强,提前成像,像距减小,需将“投影仪”靠近墙面,墙面上清晰的像会更小,故D错误。
故选:B。
8.(2025•蔡甸区校级二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中正确的有几个( )
①该凸透镜的焦距为10cm
②将蜡烛放在a点时成像规律与投影仪成像原理相同
③将蜡烛由b点移至a点时,需向右移动光屏,可在光屏上成更小的像
④将蜡烛放在c点,移动光屏,可成倒立、放大的虚像
⑤若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在d处,适当移动光屏,也能在光屏上得到一个清晰的像
⑥如在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【解答】解:①由图可知,u=v=20.0cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=20.0cm,因此该凸透镜的焦距为10.0cm,故①正确;
②将蜡烛放在a点时,u>2f,成倒立、缩小的实像,是照相机的原理,故②错误;
③将蜡烛由b点移至a点时,根据物远像近像变小,需向左移动光屏,可在光屏上成更小的像,故③错误;
④将蜡烛放在c点,此时物距2f>u=50.0cm﹣35.0cm=15.0cm>f,成倒立、放大的实像,故④错误;
⑤将蜡烛放在d点,此时物距u=50.0cm﹣44.5cm=5.5cm<f,成正立、放大的虚像,光屏不能承接虚像,故⑤错误;
⑥若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像,故错误。
故选:B。
9.(2024秋•碑林区校级月考)如图所示是一种被称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析,其中的原理可能是:空杯时不成像是因为仙女图放在平凸透镜的(选填序号A或B或C) B (A.一倍焦距内;B.焦点处;C.一倍焦距外”)。倒上酒后,上方的液体从形状上可以判断它是 凹 透镜,在它和下方平凸透镜的共同作用下,对光的会聚能力与空杯相比 变弱 (选填“变弱”或“变强”),于是就看到了一个 正立 (选填“正立”或“倒立”)、放大的“七仙女”像。
【解答】解:空杯时,什么也看不见,图片可能在凸透镜的焦点上,光线经凸透镜之后成为平行光,不会成实像,也不会成虚像。
加入酒后,则中间薄边缘后,相当于凹透镜,酒凹透镜对光线有发散作用,使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大,对光的会聚能力比空杯时变弱,图片在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成像规律可知,u<f,成正立、放大的虚像
故答案为:B;凹;变弱;正立。
10.(2025•花都区二模)如图所示,MN是凸透镜(未画出)的主光轴,AB为一发光体,A′B′为AB经凸透镜所成的像。此时物距u与焦距f的关系应为 u>2f (选填“u>2f”“u<f”或“f<u<2f”);若凸透镜的位置保持不变,把发光体AB竖直放置在B′处,通过凸透镜后会成一个 放大 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的 实 (选填“实”或“虚”)像。
【解答】解:由图可知,A′B′与AB相比,是倒立缩小的实像,由透镜成像规律可知,此时物距u与焦距f的关系应为u>2f,像距v与焦距f的关系2f>v>f,
若凸透镜的位置保持不变,把发光体AB竖直放置在B′处,根据折射时,光路是可逆的可知,此时物距2f>u>f,v>2f,成倒立、放大的实像,
故答案为:u>2f;放大;倒立;实。
三.作图题(共2小题)
11.(2025•莒县二模)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水面下的点光源P发出一束光,经平面镜M反射后恰过F点,然后经过凸透镜射出。请画出完整的光路图。
【解答】解:根据平面镜成像的特点可知,像与物体关于镜面是对称的,作出光源P的对称点P′;
连接FP′与镜面的交点O′为入射点,连接PO′为入射光线,O′F为反射光线;
过点F作出法线,根据折射角大于入射角,作出折射光线,从过焦点的光线经过凸透镜后会平行于主光轴;如图所示:
12.(2025•铁岭一模)如图所示,S点发出的一条光线经过两个透镜(凸透镜和凹透镜的主光轴重合),AB为经过凹透镜后的折射光线,F1为凹透镜左侧的焦点。请画出:S发出的光线经凸透镜折射后的折射光线,凸透镜左侧的焦点F2。
【解答】解:与主光轴平行的光线经凹透镜折射后会发散射出,其折射光线的反向延长线经过凹透镜的虚焦点。经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出。先过凹透镜入射点4画出平行于主光轴的入射光线,此条光线为凸透镜的出射光线,连接S点和此条出射光线与凸透镜的交点即为凸透镜的入射光线。凸透镜的入射光线与主光轴的交点为凸透镜左侧的焦点F2,如图所示:
13.(2025秋•玄武区校级期中)小武用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜 正对着 太阳光,在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像,如图乙,则可判断该透镜的焦距f为 12 cm;
(2)调整器材高度时,应 点燃 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 虚 (选填“虚”或“实”)像;该实验现象可以说明 放大镜 的成像特点(填写一种应用);
(4)小武在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁①至⑥的六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序,正确顺序为: ②①③⑤⑥④ 。
(5)实验中,蜡烛燃烧不断缩短,导致光屏上的像向 上 (选填“上”或“下”)移动:为了使每次成像都在光屏中央,应调整 蜡烛 (选填“蜡烛”、“透镜”或“光屏”)的高度。
(6)小武在实验中还发现,当物距u等于焦距f时,在光屏一侧通过凸透镜仍然看到了烛焰正立放大的像,对此你的解释是 部分烛焰在凸透镜一倍焦距以内 。
(7)小玄实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图的图像,图像为凸透镜成像的像v的倒数和物距u的倒数的对应关系,根据图戊信息可知该小组所用凸透镜的焦距为 12.5 cm。
(8)某次成缩小实像后,小玄仅将凸透镜换成另一个焦距更小的凸透镜,发现光屏上的像变模糊了,此现象可模拟 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因,为使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 靠近 (选填“靠近”或“远离”,下同)凸透镜的方向移动;还可以保持透镜与光屏的位置不动,将蜡烛 靠近 透镜。
【解答】解:(1)将凸透镜正对着太阳光,由图乙可知,当透镜与白纸间距s=12cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm;
(2)根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前;
(3)蜡烛移至45cm刻度线处时,物距u=50cm﹣45cm=5cm,u<f,成正立、放大的虚像;该实验现象可以说明放大镜的成像特点;
(4)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,凸透镜成虚像时,物近像近像变小可知,正确顺序为②①③⑤⑥④;
(5)实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,像会向光屏的上方移动;为了使每次成像都在光屏中央,应调整蜡烛的高度;
(6)物距小于凸透镜一倍焦距时成正立、放大的虚像;在光屏一侧通过凸透镜能看到烛焰正立、放大的像,说明部分烛焰在凸透镜一倍焦距以内;
(7)图戊中4m﹣1时,4m﹣1,此时u=v=0.25m,像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即2f=0.25m,所以f=0.125m=12.5cm;
(8)仅将凸透镜换成另一个焦距更小的凸透镜,凸透镜焦距越小,对光的会聚能力越强,会将光线提前会聚成像,使像成在光屏的前方,此现象可模拟近视眼的成因;为使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动;
若保持透镜与光屏的位置不动,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,将蜡烛靠近透镜。
故答案为:(1)正对着;12;(2)点燃;(3)虚;放大镜;(4)②①③⑤⑥④;(5)上;蜡烛;(6)部分烛焰在凸透镜一倍焦距以内;(7)12.5;(8)近视眼;靠近;靠近。
科普阅读题
14.(2025秋•梁溪区校级期中)阅读短文,完成下列问题:
跨学科实践活动:制作照相机
随着科技发展,摄像功能被应用于智能手机、智能家居设备等,摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头,它的基本原理与照相机成像原理相同。请自己制作一个照相机,深入了解其基本原理。
【项目分析】要自己制作照相机。你需要完成以下任务。
A.了解照相机的基本原理;
B.设计一个照相机,能够用它承接并观察室外景物的像;
C.根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个照相机并进行调试。
【项目实施】
(一)了解照相机的基本原理
照相机的简易结构如图甲所示,镜头相当于凸透镜,在底片上成像,请在图乙中作出入射光线对应的折射光线,并作出物体的像A′B′,明确凸透镜的成像原理。
由图可知,照相机是利用凸透镜成 倒立、缩小的实像 (填大小、正倒、虚实情况)像的原理工作的。
(二)设计简易照相机
用硬纸板制作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内,并能前后滑动。如图丙所示,在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜,在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,将两个纸筒套在一起,如图丁所示,就制成了照相机,其中纸筒M的长度最大为凸透镜 B 最佳。
A.一倍焦距B.二倍焦距C.三倍焦距D.四倍焦距
(三)制作及调试照相机
(1)制作
制作时,可选择的凸透镜有A、B、C三个,焦距分别为fA=5cm、fB=10cm、fC=15cm。若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,我们应该选择凸透镜 C (选填“A”、“B”或“C”)。按照设计方案,制作照相机。
(2)试用与调整
在较暗的室内,把 凸透镜 (选填“凸透镜”或“薄膜”)对着明亮的室外,拉动纸筒N,如图丁所示,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到景物清晰的像,如果想使薄膜上的这个像更大一些,应将自制相机靠近景物,同时向 远离 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动纸筒N。
【项目交流】
我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平,尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,若匀速向上爬升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会 C 。
A.匀速后缩
B.匀速前伸
C.减速后缩
D.加速前伸
【解答】解:(一)过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。据此画出对应折射光线,如图所示:
如图可知,物距大于像距,底片上成倒、立缩小的实像,照相机是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理制成的。
(二)照相机成像原理是:当物距大于二倍焦距时,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,模型照相机中,半透明膜相当于底片,半透明膜到凸透镜的距离为像距,所以其中纸筒M的长度最大为凸透镜二倍焦距最佳,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
(三)(1)凸透镜成像规律中,当物体在凸透镜的一倍焦距以外时,物距减小,像距增大,像也变大。在制作照相机的情境下,我们是通过调节凸透镜与物体的距离(物距)以及凸透镜与薄膜(相当于光屏)的距离(像距)来使物体成像在薄膜上。对于不同焦距的凸透镜,在同一位置观察同一物体,要使像更大些,就需要让物体能在更靠近凸透镜的位置成像(因为这样物距相对较小,像距相对较大,像就更大),也就是需要选择焦距较大的凸透镜,我们应该选择凸透镜C。
(2)如果想使薄膜上的这个像更大一些,应减小物距,增大像距,即将自制相机靠近景物,同时向远离凸透镜方向移动纸筒N。
无人机航拍时,若匀速向上提升,物距增大,像距应减小,而物距变化大,像距变化小,且物距增大相等距离,像距减小量越来越小,所以摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会减速后缩,故C正确,ABD错误。
故选:C。
故答案为:(一)倒立、缩小的实像;(二)B;(三)(1)C;(2)凸透镜;远离;C。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/1/26 20:03:50;用户:高强;邮箱:19863257919;学号:28956807
第 1 页 共 22 页
学科网(北京)股份有限公司
$
第3讲 透镜及其应用
考点一 透镜
1、透镜
(1)凸透镜:中间 、边缘 的透镜。
(2)凹透镜:中间 、边缘 的透镜。
2、透镜的相关概念
(1)主光轴:过两个球面球心的直线叫作主光轴。每个透镜都有一条主光轴,主光轴用点划线表示。
(2)光心:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫作透镜的光心。薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。
(3)焦点和虚焦点:凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的焦点。凹透镜能使与主光轴平行的光线通过它后变得发散,且这些发散光线反向延长线相交在主光轴上的一点,这一点叫凹透镜的虚焦点。焦点和虚焦点用字母“F”表示。
(4)焦距: 到 的距离叫焦距,用字母“f ”表示。
3、透镜对光的作用
(1)凸透镜:凸透镜对光有 作用((焦距f越小,会聚作用越强)。
(2)凹透镜:凹透镜对光有 作用(焦距f越小,发散作用越强)。
4、透镜的三条特殊光线
凸透镜
凹透镜
平行于主光轴的光
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点形成最小、最亮的光斑
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其反向延长线交于虚焦点
通过焦点的光
经过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出
对着虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出
通过光心的光
过光心的光线传播方向不变
过光心的光线传播方向不变
考点二 凸透镜成像的规律
1、物距和像距
物距: 到透镜光心的距离,用字母u表示。
像距: 到透镜光心的距离,用字母v表示。
2、探究凸透镜成像的规律
3、实验注意事项及常考命题点
3、实验:探究凸透镜成像的规律
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 (目的是: )。
(2)凸透镜、烛焰、光屏的中心在同一高度,光屏上找不到像的原因:① ;② 。
(3)蜡烛长度变短,像在光屏上的位置越来越高时的调节的方法:
①将光屏 移动;②将蜡烛 移动。
(4)蜡烛与光屏互换位置后,仍能成清晰的像的原因: 。
(5)当凸透镜的一部分被遮住时,烛焰在光屏上的成像情况:光屏上的像仍然 ,只是会变 。
4、生活中的透镜
照相机
(1)原理:利用凸透镜成 、缩小的实像。
(2)成像特点
①物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
②照相机成的像是倒立、缩小的实像,像和物在镜头的两侧。
③物体离镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像(或胶片)的位置到镜头的距离越近,即暗箱越短。
投影仪
(1)原理:利用凸透镜成 、放大的实像。
(2)成像特点
①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。
②投影仪成的像是倒立、放大的像,像和投影片在镜头的两侧。
③投影片离镜头越近,像到镜头的距离越大,屏幕上的像就越大。
放大镜
(1)原理:利用凸透镜成 、放大的虚像。
(2)成像特点
①物体和虚像在放大镜的 侧。
②放大镜离物体越近(即物距越小),所成的虚像越小,放大镜离物体越远,所成的虚像越大。
③物体通过放大镜所成的像是正立、放大的虚像。
考点三 眼睛和眼镜
1、眼睛
(1)眼睛的结构
(2)成像原理
眼球好像一架 ,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,通过视神经把同,一个信号传给大脑,我们就看到了物体。
2、近视眼与远视眼的成因及其矫正
近视眼及其矫正
特点
只能看清近处的物体,看不清远处的物体
形成原因
晶状体太厚,折光能力太强或者眼球在前后方向上太长,看远处的物体时将像成在视网膜前
图示
矫正方法
利用凹透镜能使光发散的特点,配戴凹透镜制成的近视眼镜
远视眼及其矫正
特点
只能看清远处的物体,看不清近处的物体
形成原因
晶状体太薄,折光能力太弱或者眼球在前后方向上太短,看近处的物体时将像成在视网膜后
图示
矫正方法
利用凸透镜能使光会聚的特点,配戴凸透镜制成的远视眼镜
考点四 显微镜和望远镜
显微镜
望远镜
图示
目镜(凸透镜)
( )
正立、放大、虚像(放大镜)
物镜(凸透镜)
倒立、放大、实像(投影仪)
( )
考点1 透镜的作图
【例1】如图所示,F为凸透镜的焦点,O为光心,请分别画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
【例2】如图所示,画出AB的入射光线。
例1 例2 例3
【例3】如图所示,物体AB在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,请在图中利用作光路图的方法作出物体AB经凸透镜折射所成的像A'B'。(请保留作图痕迹)
【例4】
如图甲所示是带放大镜的指甲刀,图乙是其简化光路图。点S表示手指甲的位置,点表示对应的虚像位置,O是凸透镜光心,光线SA平行于主光轴,请在乙图中做出SO的折射光线,并作图确定凸透镜右侧焦点F的位置。
考点2 凸透镜的成像规律
【例1】《重庆市消防条例》规定:2024年7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm,则凸透镜的焦距可能为( )
A.5mm B.10mm C.15mm D.20mm
【例2】小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房,发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是( )
A.老花镜对光有会聚作用 B.电影放映机的成像原理与该成像原理相同
C.老花镜不能当放大镜使用 D.爷爷远视眼是因为晶状体变厚了
【例3】将一张画有箭头的纸条放在圆柱形空杯后方一定距离处,透过空杯观察到如图甲所示的情景。向杯中倒入适量水后,透过水杯观察到的箭头如图乙所示。关于此现象下列说法正确的是( )
A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜
B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同
C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像
D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像
【例4】某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像,如图所示。该凸透镜的焦距是 cm;把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像将 。(选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“保持不变”)
考点3 实验:探究凸透镜的成像规律
【例1】物理小组的同学们利用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材进行探究“凸透镜成像特点”的实验。
(1)实验中为了使烛焰的像成在光屏中央,要让烛焰、凸透镜、光屏三者中心在 。
(2)当烛焰、凸透镜、光屏在光具座标尺上的位置如图所示时,光屏上出现清晰的像,应用这一原理的是 ___________。
A.照相机 B.投影仪 C.放大镜
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了;
①小明为了使光屏上再次得到清晰的像,应调整光屏向 移动(选填“左”或“右”)。
②小芳不移动光屏,她将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间,发现光屏上的像也变清晰了,则该眼镜片是 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片。
(4)小明发现,当蜡烛火焰向左飘动时,它的像飘动方向向 (填“左”或“右”)。
【例2】在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,进行如下实验。
(1)如图甲所示,测得本实验所用凸透镜的焦距为 cm。在光具座上组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,如图乙所示,光屏上成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(2)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的,现将图乙中虚线圆圈部分当作人的“眼睛”,当蜡烛远离“眼睛”时,“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 (选填“变薄”或“变厚”),改变其对光线的偏折能力,从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,则该“眼睛”为 (选填“近视眼”或“远视眼”),应该配戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正;
(3)讲台上有一发光体,同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像,小京所用凸透镜离发光体较近,小强所用凸透镜离发光体较远,发现两人光屏上呈现的像的高度相等,则小京所用凸透镜的焦距 小强所用凸透镜的焦距.(选填“大于”“等于”或“小于”)
【例3】实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,实验小组在组装实验器材时应该使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ;
(2)根据实验数据绘制如图乙所示的图像,从图像中可以看出实验中使用的凸透镜的焦距为 cm;当蜡烛移动到如图甲所示位置时,在光屏上正好成倒立、 的清晰实像;
(3)若实验过程中一只蚊子飞到凸透镜上,则光屏上所成的像是 (选填“完整”或“不完整”)的。
【例4】如图甲所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜位置保持不变,凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验中,图甲中光屏上烛焰的像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”“等大”)的实像,此规律的应用是 (“照相机”、“投影仪”“放大镜”);
(2)此时,若有一只苍蝇落到凸透镜上,则屏上 成完整的蜡烛的像(填“能”或“不能”);
(3)要使光屏上的像变成与物大小相等,则应向左调节蜡烛到30cm处,光屏应向 (填“左”、“右”)移动,在此过程中发现蜡烛和光屏之间距离变 (填“大”、“小”或“不变”);
(4)在实验过程中,把近视眼镜放到蜡烛与凸透镜之间(如图),向 (填“左”或“右”)移动光屏,才能得到清晰的像;
(5)把字母R放在标尺45cm处,此时小强应站在光屏一侧,观察到R的像是 (图丙中的序号)。
①. ②. ③. ④.
考点4 透镜的应用
【例1】下图为小明制作的幻灯机的示意图,将一个印有图案的透明胶片插入插槽后,调节胶片到灯泡之间的距离,直至在银幕上出现清晰的像(未画出),则( )
A.幻灯机在银幕上成倒立、放大的虚像
B.若要使成像更大一些,胶片应该向左移动适当距离
C.若小昆虫落在凸透镜中央,银幕上仍能呈现胶片完整的像
D.能从不同角度看到银幕上的像,是因为光在银幕上发生了镜面反射
【例2】小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”,奶奶借助放大镜仔细欣赏邮票上的纹理,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.放大镜的镜片对光具有发散作用
B.奶奶能看见邮票是因为眼睛发出的光到达了邮票
C.放大镜的镜片可用于矫正远视眼
D.邮票与放大镜的距离大于镜片的二倍焦距
【例3】如图所示,利用自制照相机模型时镜头离景物的距离至少要 ,才能在薄膜上看到清晰的像;照近处的物体时,拉长两筒间的间距,此时薄膜上的像 (选填“变大”或“变小”)。
【例4】显微镜的物镜是把微小的物体成放大的 (选填“虚”或“实”)像,望远镜的物镜把远处物体成 (选填“放大”或“缩小”)的实像,两者目镜都是相当于用 再来观察物镜所成的像。
考点5 眼睛和眼镜
【例1】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.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
中考真题练习
1.(2025·江苏南通)晋代《博物志》中记载,用冰块制成聚光透镜,能将枯叶点燃。利用这种透镜观察远处的物体,看到的像是( )
A.放大的虚像 B.放大的实像 C.缩小的虚像 D.缩小的实像
2.(2025·四川巴中)如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字,下列选项中与其成像规律相同的是( )
A. B.C. D.
3.(2025·江苏盐城)下列哪幅图中使用的不是凸透镜?( )
A. B. C. D.
4.(2025·山东日照)无人机航拍具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点,下列说法正确的是( )
A.无人机航拍是利用超声波传输信号的
B.无人机远距离航拍时镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍
C.无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像,和投影仪成像的特点相同
D.无人机降落过程中,降落点附近的物体在镜头内所成的像会变小
5.(2025·辽宁)(多选)来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成该物体的像。下列说法正确的是( )
A.镜头相当于一个凸透镜 B.镜头相当于一个凹透镜
C.像是倒立的 D.像是正立的
6.(2025·江苏淮安)如图所示,将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置,在透镜另一侧用光屏(未画出)可以呈现灯丝放大的像,此时A位置到光心O的距离为l,则l与透镜焦距f之间的关系为( )
A. B. C. D.
7.(2025·山东泰安)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时,点燃的蜡烛、凸透镜(保持不动)、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。下列说法中( )
①图中成像规律与照相机成像原理相同
②把蜡烛适当右移,光屏适当左移,会再次在光屏上成清晰的像
③把蜡烛移至35.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
④把蜡烛移至45.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成正立、放大的像
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有①③④正确
8.(2025·广东广州)如图,蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A.5cm B.20cm
C.30cm D.40cm
9.(2024·山东日照)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 ;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
模拟好题·能力提升【培优】
一.选择题(共8小题)
1.(2025秋•无锡期中)如图所示虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示,若甲、乙透镜的焦距分别为f甲、f乙,且S点距甲、乙两透镜的距离相等,下列说法正确的是( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜
B.甲为凸透镜,乙为凹透镜
C.f甲大于f乙
D.甲透镜的折光能力比乙透镜的强
2.(2024秋•南京期末)如图,两只激光笔发出的光(间距为d)正对一光学元件M照射,其后放一足够大的光屏,光屏从紧贴元件到逐渐远离的过程中,以下说法正确的是( )
①若M为平面镜,则光屏上会出现一个像
②若M为凸透镜,则光屏上至少会出现一个光斑
③若M为凹透镜,则光屏上出现的两个光斑,间距可能小于d
④若M为玻璃板,则光屏上出现的两个光斑,间距一直等于d
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
3.(2024秋•金坛区期中)如图所示,有一长方形物体PQ放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状近似于是下列图中的( )
A. B.C. D.
4.(2025•济宁一模)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A.f=5cm,h=16cm B.f=10cm,h=16cm
C.f=5cm,h=10cm D.f=10cm,h=6cm
5.(2026•上海模拟)物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米 C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
6.(2025•广阳区二模)小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,固定透镜,将一个F形光源放在合适位置后,调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D.将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,则会聚点将仍在焦点F处
7.(2025•石家庄校级三模)小明制作了一台“手机投影仪”,可实现家庭影院的效果。如图所示,“投影仪”模型中,手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰、放大的像。关于该投影仪下列说法正确的是( )
A.若纸盒的长度l=20cm,应选择焦距为10cm的凸透镜
B.为了让投屏画面稍小一些,可增大纸盒长度,同时将“投影仪”靠近墙面
C.将手机画面正立,在墙上看到的像是倒立的虚像
D.若换用焦距更小的凸透镜,需将“投影仪”远离墙面,墙面上清晰的像会更大
8.(2025•蔡甸区校级二模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中正确的有几个( )
①该凸透镜的焦距为10cm
②将蜡烛放在a点时成像规律与投影仪成像原理相同
③将蜡烛由b点移至a点时,需向右移动光屏,可在光屏上成更小的像
④将蜡烛放在c点,移动光屏,可成倒立、放大的虚像
⑤若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在d处,适当移动光屏,也能在光屏上得到一个清晰的像
⑥如在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
9.(2024秋•碑林区校级月考)如图所示是一种被称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见,斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析,其中的原理可能是:空杯时不成像是因为仙女图放在平凸透镜的(选填序号A或B或C) (A.一倍焦距内;B.焦点处;C.一倍焦距外”)。倒上酒后,上方的液体从形状上可以判断它是 透镜,在它和下方平凸透镜的共同作用下,对光的会聚能力与空杯相比 (选填“变弱”或“变强”),于是就看到了一个 (选填“正立”或“倒立”)、放大的“七仙女”像。
10.(2025•花都区二模)如图所示,MN是凸透镜(未画出)的主光轴,AB为一发光体,A′B′为AB经凸透镜所成的像。此时物距u与焦距f的关系应为 (选填“u>2f”“u<f”或“f<u<2f”);若凸透镜的位置保持不变,把发光体AB竖直放置在B′处,通过凸透镜后会成一个 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、 (选填“正立”或“倒立”)的 (选填“实”或“虚”)像。
11.(2025•莒县二模)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水面下的点光源P发出一束光,经平面镜M反射后恰过F点,然后经过凸透镜射出。请画出完整的光路图。
12.(2025•铁岭一模)如图所示,S点发出的一条光线经过两个透镜(凸透镜和凹透镜的主光轴重合),AB为经过凹透镜后的折射光线,F1为凹透镜左侧的焦点。请画出:S发出的光线经凸透镜折射后的折射光线,凸透镜左侧的焦点F2。
13.(2025秋•玄武区校级期中)小武用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜 太阳光,在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像,如图乙,则可判断该透镜的焦距f为 cm;
(2)调整器材高度时,应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛;
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 (选填“虚”或“实”)像;该实验现象可以说明 的成像特点(填写一种应用);
(4)小武在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁①至⑥的六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序,正确顺序为: 。
(5)实验中,蜡烛燃烧不断缩短,导致光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动:为了使每次成像都在光屏中央,应调整 (选填“蜡烛”、“透镜”或“光屏”)的高度。
(6)小武在实验中还发现,当物距u等于焦距f时,在光屏一侧通过凸透镜仍然看到了烛焰正立放大的像,对此你的解释是 。
(7)小玄实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图的图像,图像为凸透镜成像的像v的倒数和物距u的倒数的对应关系,根据图戊信息可知该小组所用凸透镜的焦距为 cm。
(8)某次成缩小实像后,小玄仅将凸透镜换成另一个焦距更小的凸透镜,发现光屏上的像变模糊了,此现象可模拟 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因,为使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”,下同)凸透镜的方向移动;还可以保持透镜与光屏的位置不动,将蜡烛 透镜。
科普阅读题
14.(2025秋•梁溪区校级期中)阅读短文,完成下列问题:
跨学科实践活动:制作照相机
随着科技发展,摄像功能被应用于智能手机、智能家居设备等,摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头,它的基本原理与照相机成像原理相同。请自己制作一个照相机,深入了解其基本原理。
【项目分析】要自己制作照相机。你需要完成以下任务。
A.了解照相机的基本原理;
B.设计一个照相机,能够用它承接并观察室外景物的像;
C.根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个照相机并进行调试。
【项目实施】
(一)了解照相机的基本原理
照相机的简易结构如图甲所示,镜头相当于凸透镜,在底片上成像,请在图乙中作出入射光线对应的折射光线,并作出物体的像A′B′,明确凸透镜的成像原理。
由图可知,照相机是利用凸透镜成 (填大小、正倒、虚实情况)像的原理工作的。
(二)设计简易照相机
用硬纸板制作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内,并能前后滑动。如图丙所示,在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜,在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,将两个纸筒套在一起,如图丁所示,就制成了照相机,其中纸筒M的长度最大为凸透镜 最佳。
A.一倍焦距 B.二倍焦距
C.三倍焦距 D.四倍焦距
(三)制作及调试照相机
(1)制作
制作时,可选择的凸透镜有A、B、C三个,焦距分别为fA=5cm、fB=10cm、fC=15cm。若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,我们应该选择凸透镜 (选填“A”、“B”或“C”)。按照设计方案,制作照相机。
(2)试用与调整
在较暗的室内,把 (选填“凸透镜”或“薄膜”)对着明亮的室外,拉动纸筒N,如图丁所示,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到景物清晰的像,如果想使薄膜上的这个像更大一些,应将自制相机靠近景物,同时向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动纸筒N。
【项目交流】
我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平,尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,若匀速向上爬升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会 。
A.匀速后缩
B.匀速前伸
C.减速后缩
D.加速前伸
第 1 页 共 1 页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。