内容正文:
第四章神奇的透镜
。知识体系·巧构建
成像性质
物距u
像距U
正、倒大、小虚、实
>2f倒立缩小实像
Ku<2f
u=2f倒立等大实像
0=2f
凸透镜
类型
fKu<2倒立放大实像>2f
凹透镜」
u=f
不成像
凸透镜:会聚
透镜
成像规律
对光的作用
<正立放大虚像
凹透镜:发散
倍焦距分虚实,二倍焦距分大小:
神奇的透镜
成实像时,物近像远像变大
凸透镜成
像规律及
成像原理(u>2f)
应用
照相机
眼睛的视物原理
像的调节(物近像远像变大)
近视眼
成像原理(fKu<2f)
眼晴和
投影仪
(用凹透镜矫正)近视眼、远视
应用
像的调节(物近像远像变大)》
眼镜
远视眼
眼及其矫正
成像原理(u<f)
(用凸透镜矫正)
放大镜
像的调节(物近像近像变小)
显微镜和望远镜
基础知识·夯根基
知识点1透镜
温馨提示
1.透镜及其作用
(1)凸透镜对光的会聚作用是由于光通过它的两侧
分类
凸透镜
凹透镜
表面时发生折射造成的。
特点
中央较厚、边缘较薄
中央较薄、边缘较厚
(2)凸透镜越厚,对光的会聚能力越强,焦距越短。
(3)凸透镜的会聚作用是指从凸透镜折射出的光线
对光有①
对光有②
作用
相对于入射光线更偏向主光轴。
作用
作用
(4)凹透镜的发散作用是指从凹透镜折射出的光线
相对于入射光线更偏离主光轴。
图示
主光轴
2.透镜的三条特殊光线
焦距广
凸透镜
凹透镜
平行于主光轴的光
平行于主光轴的光经
焦点F
经过凸透镜折射后
过凹透镜发散后,其
会聚的点
反向延长线的交点
焦距f
焦点到透镜③
的距离
平行于主光轴的光线折
照相机、投影仪、放
平行于主光轴的光线折
应用
近视眼镜
射后过焦点
大镜、远视眼镜
射后反向延长线过焦点
28
续表2.凸透镜成像原理图
物距u
像的性质
原理图
u>2f
倒立、缩小、实像
过焦点的光线折射后与
延长线过焦点的光线折
u=2f
倒立、等大、实像
主光轴平行
射后与主光轴平行
fu<2f
倒立、放大、实像
u=f
不成像
过光心的光线传播方向
过光心的光线传播方向
不变
不变
u<f
正立、放大、虚像
知识点2凸透镜成像规律及应用
1.凸透镜成像规律及应用
知识点3眼睛和眼镜
物距u
像距v
像的
u与v
1.眼睛的视物原理
与焦距
与焦距
应用
性质
比较
的关系
的关系
晶状体相当于⑧
视网膜相当
视物
倒立、
于光屏,经晶状体成像在视网膜上,成
f<v
原理
ux2f
④
照相机
u>v
⑨
0
的实像
<2f
实像
看近处的物体
看远处的物体
倒立、
光路图
u=2f⑤
v=2f
测焦距
u=v
实像
2.近视眼与远视眼
倒立、
投影仪
类型
近视眼
远视眼
f<u
⑥
v>2f
u<v
<2f
幻灯机
实像
光路图
获得平
成像在视网膜
成像在视网膜
u=f
不成像
不成像
①
行光束
②
晶状体太厚,折光晶状体太薄,折光能
晶状体
⑦
能力太强
力太弱
u<f
放大镜
放大、虚像
矫正
温馨提示
配戴B
透镜
配戴@
透镜
凸透镜成像规律总结
3.显微镜和望远镜
(1)两个分界点:一倍焦距分虚实,里虚外实;二倍焦
分类
显微镜
望远镜
距分大小,里大外小。
目镜
成正立、放大的虚像,相当于放大镜
(2)实像异侧倒,物近像远像变大,物远像近像变小。
成倒立、放大的实像,成倒立、缩小的实
(3)虚像同侧正,物近像近像变小,物远像远像变大。
物镜
相当于投影仪
像,相当于照相机
29
图片解读·研教材。
教材图片
物理知识考查
如图所示,用照相机给物体照相时,物体到凸透镜的距离应该
凸透镜的二
倍焦距。为使所照的像变大,应
物体到镜头间的距离,同时
胶卷与镜头间的距离(后两空均选填“增大”或“减小”)
八(全)P92图4-12
如图所示,用放大镜观察物体,物体应在
以内,物体成的是
(选填“正立”或“倒立”)
(选填“放大”“缩小”或“等
大”)的
(选填“实”或“虚”)像
八(全)P98图4-24
甲
如图所示,其中表示远视眼的成像示意图是
矫正远视眼应配戴
(选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜片,该透镜对光具有
作用
乙
八(全)P100图4-29
重难突破·提能力。
重难点1透镜作图题
注意事项
例1-1完成凸透镜和凹透镜的光路图。
透镜作图应注意以下几点:
实际光线用实线,光线的反向延
长线用虚线。
·方法指导
要明白“会聚”和“发散”的真正
含义。
例1-2在如图所示的光路图中,分别填入合适的透镜。
“会聚”并不是“一定会聚于一
点”,而是指折射光线相对于原
入射光线的延长线,更靠近主光
轴。同理,“发散”是指折射光线
例1-3如图所示,蜡烛A经凸透镜后成像于A'位置,请利用凸透镜
相对于原入射光线的延长线更
远离主光轴。
对光的作用作出凸透镜的位置,并标出其右侧焦点F的
位置。
30
重难点2凸透镜成像规律及应用
·方法指导
例2(高度整合)在“探究凸透镜成像”的实验中,点燃蜡烛,调整
凸透镜成像原理作图
凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在
(1)一般根据三条特殊光线中的
这样做可使实验中的像都能成在
调整好
“过心不变”和“平行过焦”原理
以后,点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、e五个位置,如图所示。
作出折射光线,折射光线的交点
就是物体的像点。
(2)若作出的折射光线不能会
2
聚,则反向延长折射光线,延长
线的交点就是物体的虚像点。
(1)蜡烛放在
点处所成的实像最小:生活中的
就
·方法指导
是根据这一原理制成的。
(1)凸透镜成像规律一体图(2F
(2)放在
点处,所成像与烛焰大小相同;若此时物距为
为二倍焦距处):
18cm,则焦距是
(3)放在
点处得到的实像最大。
(4)放在
点处无论如何移动光屏都得不到像,但可以
放正
在右边用眼睛看到像。
到立,实像:虚像
(5)若在实验中发现光屏上所成烛焰的像偏下,为使像成在光
①=2f,缩小、放大像的分界点;
屏中央,应将蜡烛向
移动。
②u=f,倒、正立和实、虚像的分
(6)若实验一段时间后,蜡烛变短了,要使烛焰的像仍然成在光
界点。
屏的中央,应该将光屏向
移动:如果移动透镜,则应该
(2)凸透镜成像的动态变化规律
往
移动。
图(2F为二倍焦距处):
不成像
(7)小明想让光屏上所成的像更小一些,则他应该向
实像区
像风
(选填“左”或“右”)移动蜡烛,同时向
(选填“左”或
“右”)移动光屏。
物距变小物距变大
(8)蜡烛在c点时,在光屏上得到了一个
像,若此时将蜡
像距变大
像距变大
象变大
像修大
(实像区动态规律)(虚像区动态规律)
烛和光屏位置对调,则所成的像一定是
像。若蜡烛仍在
①成实像时,物近像远像变大;
c点,保持蜡烛和光屏的位置不动,往右移动透镜,则
②成虚像时,物近像近像变小。
(选填“一定”或“不一定”)能得到清晰的像
(3)像偏上或偏下问题:
(9)若在实验中用纸板遮挡凸透镜的上半部分,则
(选填
物和光屏移动方向一致,凸透镜
“能”或“不能”)得到完整的像,只是像的
发生了变化。
移动方向与它俩相反,即物、光
(10)若一个物体到凸透镜的距离是30cm,且在光屏上得到一
屏往上移,则凸透镜往下移。
个放大的像。若把物体沿凸透镜的主光轴移动到距离凸透镜
45cm处,则成像的情况是
(
A.放大的实像
B.缩小的实像
C.等大的实像
D.以上三种情况都有可能
31
重难点3生活中的透镜
方法指导
例3-1图甲、乙是某同学用手机摄像头先后拍下的同一小车的两张
照相机、投影仪、放大镜成像大
照片(设摄像头焦距不变),拍摄第二张比拍摄第一张照片时,摄
小调节:
像头离小车
(选填“远”或“近”)些。两次拍摄时,摄像
①照相机、投影仪:物距变小,像
头离小车的距离u都满足
(填与焦距∫之间的关系)。
距变大,像变大;物距变大,像距
变小,像变小;
②放大镜:物体离焦点越远,像
离凸透镜越近,像越小;物体越
例3-2如图所示为一段物理创新实验视频的截图:图甲为原图,图
靠近焦点,像离凸透镜越远,像
乙为隔着空茶杯看此图片,图丙为隔着装满水的茶杯看此图片,
越大。
茶杯到图片的距离相同。产生图丙情形是因为光的
(选填“直线传播”“反射”或“折射”)所形成的
(选填
“实像”或“虚像”)。此成像特点类似于
(选填“放大
镜”“幻灯机”或“照相机”)。
·突破技巧
此类题目自己画图更容易理解,例
如第(1)问:
重难点4眼睛和眼镜问题
例4同学们在做“研究近视、远视眼的矫正”实验时,把凸透镜看
作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的
物体。分别进行了如下尝试,请回答:
(1)若小明同学拿一副近视眼镜放在凸透镜
若不移动光屏,使像仍然向右回
前,如图1所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移
到原位置,即像要远离凸透镜,
走近视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏
则蜡烛应向右靠近凸透镜。
上重新得到清晰的像,应该将光屏
凸
图1
透镜,若不移动光屏,则应该将蜡烛
凸透镜。(均选填
·方法指导
“靠近”或“远离”)
图解近视眼和远视眼的成因及
(2)若小华同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前并调整光屏的位置
矫正:
得到清晰的像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼
⊙一今-娇⊙
镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,应
正常眼看远处近视眼
该将光屏
凸透镜,若不移动光屏,则应该将蜡烛
一⊙→一⊙-桥正⊙
正常眼看近处远视眼
凸透镜。(均选填“靠近”或“远离”)
32
(3)小楠同学用自制的水透镜模拟人眼看远、近不同的物体时
·方法指导
晶状体的调节情况,通过推拉注射器,调节水透镜的凸起程度
图解近视眼和远视眼的成因及
(即“曲率”),可以改变水透镜的焦距,如图2所示。若物体较
矫正:
远时,恰好能使像成在光屏上;则当物体较近时,应
(选填“推”或“拉”)注射器,使水透镜的焦距变
(选填
正常眼看远处
近视眼
“长”或“短”),若注射器被卡住,无法改变水透镜的焦距,则给
水透镜“戴上”适当度数的
(选填“近视”或“远视”)眼
正常眼看近处
远视眼
镜进行矫正,同样可以在光屏上得到清晰的像。
10203040
506070809010
图2
图3
(4)通过一系列实验,同学们都明确了近视眼和远视眼的成因
与矫正,如图3所示,图甲是
(选填“近视”或“远视”)
眼,应配戴用
(选填“凹透镜”或“凸透镜”)制成的眼
镜来矫正;图乙是
(选填“近视”“远视”或“正常”)眼,
应配戴用
(选填“凹透镜”或“凸透镜”)制成的眼镜来
矫正。
实验探究·分层练
实验:探究凸透镜成像的规律
后在光屏上成清晰的像,将观察到的像的情
况和物距、像距等进行记录。
要点梳理
(4)移动蜡烛逐渐靠近凸透镜,同时调整光
1.实验器材凸透镜(已知焦距)、光具座(带刻
屏,在烛焰经凸透镜折射后在光屏上分别成
度尺)、蜡烛(或其他光源)、光屏和火柴。
等大清晰的像、放大清晰的像时,将成像的情
2.实验装置
况和物距、像距等进行记录。
(5)将蜡烛移到凸透镜焦点处,观察能否成
像。再继续移动蜡烛靠近凸透镜,观察烛焰
在光屏上能否成像。撤去光屏,透过凸透镜
观察烛焰的像。将观察到的情况进行记录。
(6)重复几次上面的实验操作,记录观察到的
3.实验步骤
情况。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座
4.实验结论
上,注意三者之间的相对位置。
(2)点燃蜡烛,调整光屏、凸透镜、烛焰的高
物距u与焦
像的性质
像距v与焦
像相对凸透
应用
距∫的关系正倒大小虚实距∫的关系
镜的位置
度,使它们的中心在同一高度。
u>2/
倒立缩小实像
f<u<2f
与物异侧照相机
(3)将蜡烛放在离凸透镜较远的位置(2倍焦
u=2f
倒立等大实像
v=2f
与物异侧测焦距
距外),调整光屏位置,使烛焰经凸透镜折射
33
续表
典型例题
f<u<2f
倒立放大实像
v>2f
与物异侧投影仪
小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中;
u=f
不成像,得到平行光
u<f
正立放大虚像
与物同侧放大镜
5.反思交流
光具座
(1)焦点是成实像和虚像的分界点。当物距
40cm50
60
大于一倍焦距时,成实像;当物距小于一倍焦
距时,成虚像;当物距等于一倍焦距时,不
成像;
(2)二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的
分界点。当物距大于二倍焦距时,成缩小的
乙
实像:当物距等于二倍焦距时,成等大的实
蜡烛的像
像;当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成
放大的实像;
(3)凸透镜成实像都是倒立的,且像、物位于
烛焰①②③④⑤
丙
凸透镜的两侧;凸透镜成虚像时,都是正立
的,且像、物同侧:
切除
一部份
(4)凸透镜成实像时,随着物距的减小,像和
鲁o
像距都变大:成虚像时,随着物距的减小,像
和像距都变小。
(5)实验中,无论怎样调节光屏,光屏上都没
有像,原因有:蜡烛在焦点以内:蜡烛恰好在
焦点处:烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在
同一高度;蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍
焦距,导致像距太大,光屏无法移动到承
接处。
基础设问
方法指导
(1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,并
(1)焦距的测量:用平行光正对凸透镜照射,来回移
将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调
动光屏,当光屏上出现最小、最亮的光斑时,凸透镜
整到
;
光心到光斑的距离就是焦距。
(2)小明为了测量凸透镜的焦距,找到了平行光
(2)用放大镜观察物体的虚像时,人眼应在没有物
体的一侧透过凸透镜观察。
源,进行了如图甲所示的实验,根据实验现象可
(3)蜡烛燃烧变短,像在光屏上的位置越来越高,要
知,该凸透镜的焦距是
cm;
使像成在光屏的中央,应将蜡烛向上移或光屏向上
(3)将凸透镜固定在图乙中光具座的50cm刻
移或凸透镜向下移。
度线处,并将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透
(4)在蜡烛和凸透镜之间加近视眼镜时,要使光屏
镜的两侧,小明将蜡烛移至35cm刻度线处,移
上成清晰的像,应向远离凸透镜的方向移动光屏。
动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则该
突破技巧
像是倒立
的实像
(1)遮住凸透镜的一部分后能在光屏上看到烛焰完
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这
整的像,只是像的亮度会变暗。
条规律,若将光屏、蜡烛互换位置,此时光屏上成
(2)光屏上成清晰的像时,对调蜡烛和光屏的位置,
的实像
是
光屏上还能成清晰的像,说明光路是可逆的。
根据这一成像规律制成的;当蜡烛在光具座
34
30cm刻度线处时,移动光屏可以得到
A.1个部分像
B.1个全像
的清晰实像;
C.2个部分像
D.2个全像
提升设问
(9)实验时小明发现,在观察光屏上清晰的烛焰
(4)小明在实验过程中不断移动蜡烛位置,观察
像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向
到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按
(选填“上”或“下”)移动,为了避免出
蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进
现类似情况,小明换用发光二极管制成的光源,
行排序,正确顺序为
现有由发光二极管组成的“F”和“T”形两种光
(5)在图乙中光屏上成清晰的像,保持凸透镜和
源,可以代替蜡烛进行实验,小明同学最后选择
蜡烛的位置不变,将图中的凸透镜换成焦距为
了“F”形光源,与“T”形光源相比,选择“F”形光
12cm的凸透镜,此时应将光屏向
(选
源的好处是
填“左”或“右”)移动,才能承接到清晰的像,此
(10)若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,
时的像与原来的像相比
(选填“变大”
将蜡烛移动到15cm刻度线处,在光屏上得不到
“变小”或“不变”);
清晰的像。如果把凸透镜看成人的眼睛,光屏
(6)在图乙中,若保持凸透镜位置不动,将蜡烛
看成视网膜,则此时成像情况相当于
向右移动到45cm刻线处,移动光屏
(选填“近视眼”或“远视眼”)的形成原因;
(选填“能”或“不能”)再次得到清晰的像;
(11)小明又自制了一个水凸透镜来研究近视
(7)某次实验时,在光屏上看到烛焰清晰的缩小
眼、远视眼的成因及矫正方法,水凸透镜的厚薄
的像,如果将蜡烛和光屏对调,光屏上
可通过注射器注入透镜的水量来调节,实验器
(选填“能”或“不能”)呈现烛焰清晰的像;
材如图戊中位置时,光屏上得到烛焰清晰的像;
创新设问
他又推动活塞使水凸透镜变厚,发现光屏上的
(8)如图丁所示,小明将蜡烛放在图示位置,光
像变模糊,将蜡烛适当靠近透镜,像又变清晰;
屏上恰好成清晰的像,若切除凸透镜中间的阴
影部分,再将剩余的上、下两部分在O点靠拢在
若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡
起,则通过凸透镜蜡烛能成
,若不切
烛与水透镜之间适当位置安装一个合适的
除凸透镜中间的阴影部分,只是把阴影部分用
(选填“凹”或“凸”)透镜,此过程模拟的
黑纸遮挡起来,此时在光屏上成
(以上
是
(选填“近视眼”或“远视眼”)的
两空均选填字母);
成因及矫正方法。
考点聚焦·练真题。
命题点1透镜对光的作用
镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象,
1.(2025·四川遂宁)西晋《博物
让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙
志》中云:“削冰令圆,举以向日,
上,如图乙所示。
(选填“上”或
以艾于后承其影,则得火。”这是
“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为
我国古代劳动人民把冰制成透
透镜。
镜,利用它对太阳光的
作用来取火。
冰透镜
现在人们还利用这种透镜来矫正
(选填“近视眼”或“远视眼”)。
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
35
3.(2024·威海)摄影爱好者拍摄到“站”在水面
上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了
形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”
m9010
的暗影,如图乙所示,此时“形变的水”相当于
(填光学元件名称):当水黾游到水
①该凸透镜的焦距为20cm
浅的地方,暗影面积会
(选填“变小”
②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像
“不变”或“变大”)。
原理相同
③将蜡烛由b点移至a点时,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,可在光屏上成
甲
倒立、放大的像
命题点2凸透镜成像的规律
A.只有①③正确
B.只有④正确
C.只有②④正确
D.只有③④正确
考向①静态分析
7.(2025·河北)在“探究凸透镜成像的规律”实
4.(2025·四川德阳)小刘用焦距为10cm的凸
验中,小明发现光屏上承接到的清晰的像与
透镜探究成像规律。当蜡烛、凸透镜和光屏
光源大小相等,下列说法正确的是()
的位置如图所示时,蜡烛在光屏上所成的像
A.光屏上的像是虚像
是
B.透镜到光屏的距离与到光源的距离相等
C.仅将透镜向光屏方向适当移动,光屏会再
次承接到清晰的像
0cm102030
5060708090100
D.光源靠近透镜,同时光屏远离透镜,光屏会
承接到清晰的像且越来越小
A.倒立、等大的实像B.倒立、放大的实像
8.(2025·江苏苏州)探究凸透镜成像的规律
C.倒立、缩小的实像D.正立、放大的虚像
时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先
5.(2025·江苏连云港)在利
固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当
用太阳光测量凸透镜的焦距
凸透镜距离蜡烛为16cm和24cm时,光屏上
时,小明将凸透镜正对着太
先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正
阳,再把一张纸放在它的下方,当在纸上呈现
确的是
()
一个光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离
A.第一次的像是缩小的
为。当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明凸
B.第二次的像比第一次大
透镜的焦距f
(选填“>”“<”或
C.蜡烛和光屏间的距离是40cm
“=”)l。在“探究凸透镜成像的规律”的实验
D.凸透镜的焦距是20cm
中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示
时,光屏上呈现清晰的像,像是倒立
命题点3生活中的透镜
的实像,利用这一成像规律可以制成
9.(2025·福建)如图所示,修表师傅可通过“寸
镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸
考向②动态分析
透镜,使用时手表到凸透镜的距离应
6.(2024·泰安)在“探究凸透镜成像的规律”实
A.小于1倍焦距
验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图
B.等于1倍焦距
所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的
C.大于2倍焦距
像。下列说法中
D.在2倍焦距与1倍焦距之间
36
10.(2025·四川南充)透镜在生活中的应用十
命题点5近视眼、远视眼及其矫正
分广泛,下列调节方法正确的是
15.(2024·枣庄)2024年6月6日是第29个全
A.使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,
国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。
将照相机远离人
保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有
B.使用投影仪时,显示的画面太大,只需将
关眼睛和眼镜的说法正确的是
()
投影仪向前移动
A.近视眼看远处的物体,像成在视网膜的后方
C.使用放大镜时,为了看到更大的像,适当
B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
增大放大镜与物体的距离
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜
D.人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的
D.物体在正常眼晴的视网膜上成正立的实像
像越小,更容易解锁成功
16.(2025·四川达州)汽车仪表台上方不能放
11.(2024·烟台)学习小组对于眼睛视物原理
老花镜,是因为老花镜对光具有
(选
进行了探究实践。请你观察图中照相机和
填“会聚”或“发散”)作用,易引发火灾;青
少年不良用眼易引起晶状体变厚,应配戴
眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部
透镜矫正。
分填入表中。
17.(2025·四川泸州)2025年6月6日是第30
个全国“爱眼日”。图甲为眼睛的结构示意
晶状体
视网膜
角膜
图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来
镜头
模拟眼睛变焦过程的装置。
光圈
睫状肌
玻璃体
胶卷
瞳孔
角膜
视网膜
照相机
①
胶卷
光圈
晶状体
通往大
瞳孔
脑神经
眼睛
晶状体和角膜
②
③
虹膜
甲
命题点4特殊光线和成像原理作图
注射器
光屏
12.(2025·广东)请在图中画出平行于主光轴
的两条入射光线经过透镜后的光线。
水凸透镜
蜡烛
Tm布mmT
0cm102030405060708090100
乙
(1)图甲中的视网膜相当于图乙中的
13.(2025·四川广元)如图所示的透镜,请作出
在图乙的光屏上已成蜡烛的清晰像
光线AC的折射光线和光线OB的入射光线。
(像未画出),其情况是倒立
(选填
“缩小”“等大”或“放大”)的实像。
(2)图乙中,把蜡烛向右移动一定距离后(相
当于看近处景物),光屏上的像变模糊了,缓
14.(2024·枣庄)如图所示,一束光射向凹透
慢
(选填“注入”或“吸出”)适量水
镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射
来改变水凸透镜厚度,像又变清晰了。当眼
光路。
睛长时间处于这种状态,睫状肌会过度疲劳
失去弹性,导致看远处景物时无法将晶状体
调到较
(选填“薄”或“厚”)状态。
(3)据此,请你为预防近视提一条科学合理
的建议:
3717.(1)如图所示
(2)如图所示
18.反射多种色光
19.C【解析】笔直光柱说明光在同种均匀介质中沿直线传
播,故A正确,不符合题意;太阳光是复色光,由红、橙、黄
绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成,云层呈现橙色是因
为阳光中含有橙色光,橙色光穿透力更强,故B正确,不符
合题意:部分水面波光粼粼是水面发生了镜面反射,反射
光线集中在某一个方向,进入人的眼睛中,感觉到十分耀
眼,故C错误,符合题意:看到远处的山体较暗,是因为远
处的山体反射的光进入人眼较少,故D正确,不符合题意。
第四章神奇的透镜
基础知识·夯根基
知识点1
①会聚②发散③光心
知识点2
④缩小⑤等大⑥放大⑦正立
知识点3
⑧凸透镜⑨缩小⑩倒立①前②后⑧凹④凸
图片解读·研教材
大于减小增大
一倍焦距正立放大虚
甲凸会聚
重雅突破·提能力
【例1-1】如图所示
【例1-2】如图所示
【例1-3】如图所示:
【例2】同一高度光屏中央(1)a照相机(2)b9
(3)d(4)e(5)下(6)上下(7)左左
(8)倒立、放大的实倒立、缩小的实一定
(9)能亮度(10)D
【例3-1】近u>2f
【例3-2】折射实像幻灯机
【例4】(1)靠近靠近(2)远离远离(3)推短远视
(4)远视凸透镜近视凹透镜
实验探究·分层练
典型例题
(1)同一高度(2)10.0
(3)放大投影仪倒立缩小照相机倒立等大
(4)①②④⑤③(5)右变大(6)不能
(7)能(8)DB
(9)上能观察到像左右是否颠倒
(10)近视眼(11)凹近视眼
【解析】(4)根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变
小;物距减小,像距增大,像变大;物距小于焦距时成正立、放
大的虚像,物越远像越大;可知正确顺序为①②④⑤③。
(5)在题图乙中,保持凸透镜和蜡烛的位置不变,将图中的凸
透镜换成焦距为12cm的凸透镜,凸透镜的焦距变大,则凸透
镜的会聚光线的能力减弱,光线会推迟会聚,即像距变大,此
时应将光屏向右移动,才能承接到清晰的像。由于像距变大
了,此时的像与原来的像相比变大。(6)若保持凸透镜位置不
动,将蜡烛向右移动到45Cm刻线处,此时物距为u=
50cm-45cm=5cm;物距小于1倍焦距,由凸透镜成像的规律
可知,此时凸透镜成正立、放大的虚像,所以移动光屏不能再
次得到清晰的像。(7)由于在光的折射现象中,光路是可逆
的,所以光屏上能呈现烛焰清晰的像。(8)因为凸透镜中间
厚,边缘薄,切去中间部分后相当于变成了两个透镜,光心位
置玫变了,将成2个像,故D正确,A、B、C错误:物体由无数点
组成,物体上任一点有无数条光线射向凸透镜,经凸透镜折射
后,无数条光线会聚成该点的像,把阴影部分用黑纸遮挡起
来,还有光线经另外的部分透过透镜成像,成一个完整的像,
只是像的亮度变暗了,故B正确,A、C、D错误。(9)实验过程
中,蜡烛燃烧变短,根据“过光心的光线其传播方向不变”可
知,像会向光屏的上方移动:探究凸透镜成像上下左右位置关
系应该让发光体本身上下左右是不同的,即上下和左右是不
对称的,所以适合的光源是“F”形,能观察到像左右是否颠倒。
(10)若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移动到
15cm刻度线处,在光屏上得不到清晰的像,因为此时物距变
大,像距会变小,即像成在光屏的前方,如果把凸透镜看成人
的眼睛,光屏看成视网膜,则此时像成在视网膜的前方,所以
此时成像情况相当于近视眼的形成原因。(11)推动活塞使水
凸透镜变厚,凸透镜对光的会聚作用变强,使像成在光屏的前
方,此过程模拟的是近视眼的成因。凸透镜会聚能力过“强”,
像落在视网膜前方,相当于近视,要配戴凹透镜使像点后移来
矫正。
考点聚焦·练真题
1.会聚远视眼2.下凸
3.凹透镜变小
【解析】“站”在水面上的水黾使水面发生了形变,水面下
凹,此时“形变的水”相当于凹透镜,对光有发散作用,所以
看到水底有带“光环”的暗影。根据几何知识,当水黾游到
水浅的地方,水面下光传播的距离减小,折射角度不变,暗
影面积会变小。
4.C
5.<缩小照相机
6.D7.B
8.C【解析】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
16cm和24cm时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,
由光路的可逆性可知,第一次物距等于第二次的像距,第一
次的像距等于第二次的物距,所以第一次物距是16cm,像
距是24cm:第二次物距是24cm,像距是16cm;蜡烛和光
屏之间的距离为16cm+24cm=40cm,第一次物距小于像
距,成倒立放大的实像,第二次物距大于像距,成倒立、缩小
的实像,第二次像比第一次小,故C正确,A、B错误;在第二
次中,成倒立、缩小的实像,物距24cm>2f①,像距2f>
16cm>f②,由①和②得到12cm>f8cm,所以凸透镜的
焦距不可能是20cm,故D错误。
9.A
10.C【解析】照相机的原理是凸透镜成像,拍全身照时像比
较小,拍半身照时像比较大,根据凸透镜成实像时物近像
远像变大的规律,先拍全身照,再拍半身照,需要将照相机
靠近人,故A错误;使用投影仪时,显示的画面太大,说明
所成像太大,根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规
律,可以将投影仪向前移动,靠近显示屏来减小像距,同时
需要增大物距,故B错误;使用放大镜时,物体在一倍焦距
以内,越靠近凸透镜,所成虚像越小:物体远离凸透镜,所
成虚像越大。因此,为了看到更大的像,应适当增大放大
镜与物体的距离,故C正确:人脸识别解锁时,摄像头相当
于照相机,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律」
人脸离锁越近,拍得的像越大,但不一定更容易解锁成功,
因为太近导致像过大而无法识别,故D错误。
11.镜头视网膜瞳孔
12.如图所示
13.如图所示
14.如图所示
15.B
16.会聚凹
17.(1)光屏缩小
(2)注入薄
(3)每用眼一段时间后要休息一下,向远处跳望等
第五章质量与密度
基础知识·夯根基
知识点1
①物质②形状③状态④103:⑤103⑥10
⑦托盘天平⑧平衡螺母⑨游码⑩砝码
知识点2
①103②106B1④10-3⑤10106⑦量筒
8大9小
知识点3
②①质量①体积2kg/m33g/cm3②④1035无关
3t四pv
图片解读·研教材
不变变小变大
mL0~100mL1mL大小N
盐水小
重难突破·提能力
【例1】(1)游码是否归零右不能被测物体往右盘中
添加砝码或向右移动游码,使天平平衡
(2)在调节平衡螺母前游码未归零在称量过程中调节平
衡螺母134.4
(3)向右移动游码(4)大小
【例2】(1)①正②10.8×103大③0.90.89
(2)①20②1×103③60④2×104
实验探究·分层练
典型例题
1.(1)水平台未将游码归零,便调节平衡螺母
(2)左
(3)镊子从大到小移动游码,直到天平平衡
(4)52
(5)202.6×103(6)偏大(7)小
(8)mP水偏小(9
o
m2-m1
mo+mm
【解析】(6)将小矿石放入量筒时,量简中的水溅到筒壁上,
则水与矿石的总体积偏小,测得的矿石的体积偏小,据p=
知,求得的密度偏大。(7)实验中,细线也浸入水中,测
得的矿石的体积偏大,据=警知,未得的密度偏小。(8)由
探究知,往烧杯中所加的水的质量m水=m2-m1,加入烧杯中
的水的体积与小矿石的体积相等,则小矿石的体积V=V水=
m来_,-,小矿石的密度p=
mm0=mP;将小矿
P水P水
V m2-mm2-m
P水
石从水中取出时,带走一部分水,再加入水,使得所加的水
的体积比小矿石排开水的体积大,求得的小矿石的体积偏
大,据p=?知,测得的密度值比实际值偏小。(9)根据题
意,利用排水法得到木块的体积,由①②③可得出溢出水的
质量为m猛水=m0+m1-m2,则木块的体积为V木换=
m滋水三
P水