1.5 透镜和视觉-讲义-2026-2027学年科学浙教版八年级上册

八年级上册 第一章 对环境的察觉 1.5 透镜和视觉 知识点一、透镜 1.焦距（f ）：焦点到透镜光心的距离 种类 特点 作用 图示 对光的作用 实例 凸透镜 中间厚 边缘薄 会聚作用 放大镜 凹透镜 中间薄 边缘厚 发散作用 近视眼镜 2.主光轴和光心（研究透镜时常用的科学术语） 名称 概念 图示 主光轴 通过两个球面球心的直线叫作主光轴，简称主轴。主光轴用点划线表示 光心 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，用字母“O”表示。薄透镜的光心就在透镜的中心. 注意： ①太阳光正对凸透镜时，得到一个最小最亮的光斑，即为凸透镜的焦点，测量这个焦点到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距f。 ②焦距大小与凸透镜折射程度有关，凸透镜表面越凸，光线经凸透镜后偏折越厉害，焦距越短。 ③每个凸透镜的焦距是一定的。 ◆拓展培优：对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1） 凸透镜对光有会聚作用是指折射光线相对于入射光线更靠近主光轴。如图所示的三种情形，都是凸透镜对光的会聚作用。（对应三种凸透镜会聚作用图示） （2） 凹透镜对光有发散作用是指折射光线相对于入射光线更远离主光轴。如图所示的三种情形，都是凹透镜对光的发散作用。（对应三种凹透镜发散作用图示） 3.三条特殊光线 凸透镜 通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，折射光线通过焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 凹透镜 通过光心的光线经凹透镜后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点 射向凹透镜的光线，如果其延长线通过另一侧虚焦点，经凹透镜折射后平行于主光轴射出 速记口诀：一箭穿心，过焦平行&平行过焦 4.凹透镜（发散作用，两个虚焦点）： 焦点（F）：凹透镜能使平行于主光轴的光会被发散，这些折射光线的反向延长线相交于一点，故是虚焦点，且左右各一个。 注意： ①焦距大小与凹透镜发散程度有关：表面越凹，光线经凹透镜后发散作用越强，焦距越短。 ②每个凹透镜的焦距是一定的。 经典题型一：透镜及其特点及分类 1. 森林中若有可乐瓶，容易引起火灾，这是因为可乐瓶装水后（　　） A．相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用 B．相当于一个凸透镜，对太阳光有发散作用 C．相当于一个凹透镜，对太阳光有会聚作用 D．相当于一个凹透镜，对太阳光有发散作用 【答案】B 【解析】装满水的可乐瓶，中间厚边缘薄，则相当于一个凸透镜，因此对光线有会聚作用，故B正确，而A、C、D错误。 2. 将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示。该元件是(　　) A.平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．反光镜 【答案】B 【解析】由图知，入射光线是平行光，经过元件后光线会聚了，因此是凸透镜，故B正确，C错误； 平面镜、球面镜的入射光线和反射光线在镜面的同侧，故AD错误。 3. 如图中有六块透镜，属于凸透镜的是（　　） A．只有④ B．①④ C．①③④ D．①③④⑥ 【答案】C 【解析】根据凸透镜和凹透镜的外形特点进行判断 ，中间相对于边缘较厚的是凸透镜。【解答】凸透镜对光有会聚作用，它中间厚、边缘薄，如图①③④。凹透镜对光有发散作用，它中间薄、边缘厚，如图②⑤⑥。故C符合题意，ABD不符合题意。 4. 在图甲、乙所示的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，则（　　） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凸透镜、乙为凹透镜 D．甲、乙都为凹透镜 【解答】解：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。 故选：B。 6.图中是一个截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体，则这个玻璃体（　　） ①可以看作两块凹透镜 ②可以看作一块凸透镜 ③对图示光束具有发散作用 ④对图示光束具有会聚作用 A．①②③ B．①③ C．②④ D．①②③④ 【解答】解：玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃体后，会变得发散，故只有①③正确。 故选：B。 经典题型二: 透镜的光路图 1. 西汉时期的《淮南万毕术》中有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其斑，则火生”。下列关于该记载解释的光路图正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据题意可知，冰透镜的中间厚边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用，故C正确，而A、B、D错误。 2. 下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中，错误的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 A.平行主轴的光线，经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点，故A正确不合题意； BC.平行于主轴的光线，经过凹透镜后，折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点，故B正确不合题意，C错误符合题意； D.从焦点射出的光线，经过凸透镜后，折射光线与主轴平行，故D正确不合题意。 3. 完成下列各图的光路。 【答案】如图所示。 6.在如图中，画出光线射出水面的折射光线以及经过透镜的折射光线。 【解答】解：光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，据此在法线右侧的空气中画出折射光线，然后根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴画出通过凸透镜的折射光线。如图所示： 8.如图所示，光线经平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数。 【解答】解： （1）由图知，反射光线与镜面的夹角为60°，则反射角为90°﹣60°＝30°，则入射角也为30°，由此在法线上方作出入射光线，并标出入射角的度数30°； （2）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，由此画出折射光线； 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，由此画出另一条折射光线。如图所示： 9.已知 S' 是点光源 S 在平面镜中的像，点光源 S 发出一束光线射向平面镜后被反射，反射光线 ab 经过一凹透镜，如图所示，试确定点光源 S 的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。 答图： 【答案】如图所示 【解析】画出像 S' 关于镜面的对称点 S，即为光源 S 的位置；连接 Sa，可得入射光线；ab 的延长线过凹透镜的焦点，则折射光线平行于凹透镜的主光轴射出。 10.如图所示，一束光与平面镜成 45° 角射向平面镜，请作出经平面镜反射后再经凸透镜折射的光路图。 答图： 【答案】如图所示 【解析】过入射点垂直于镜面作出法线，已知入射光线与平面镜的夹角为 45°，则反射角与入射角的大小均为 90° - 45° = 45°，据此在法线另一侧画出反射光线；因为入射光线垂直于主光轴，且由前面可知入射角和反射角均为 45°，所以反射光线与入射光线的夹角为 90°，则反射光线平行于主光轴，再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点画出折射光线。 知识点二、★【重难点】凸透镜成像规律 (1) 实像：凸透镜能成像，像能被光屏承接，由实际光线会聚而成的。 (2) 物距（u）：凸透镜到物体的距离。 (3) 像距（v）：凸透镜到像的距离。 1. ★探究凸透镜成像规律实验： (1) 实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、光具座 ①光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜； ②凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； ③调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距改变； ④判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置 (2) 实验时，“三心”要在同一高度：烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央。 (3) 让凸透镜正对着太阳聚焦或用平行光是为了：测出凸透镜的焦距。 (4) 多次重复实验验是为了：排除实验偶然性，得出普遍规律。 (5) 实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因： ①三心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的偏上方或偏下方，甚至不在光屏上 ②当u＝f时，不成像；当u＜f时，成虚像，且物像同侧，虚像不能用光屏承接 ③当f＜u＜2f，且非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能很好地承接到像 2. ★凸透镜成像规律的五种光路图画法： u＞2f时，2f＞v＞f u＝2f时，v＝2f，即u＝v 2f＞u＞f 时，v＞2f u＝f时，获取平行光 u＜f时，v＞u，正大虚 3. ★【理解后必背】凸透镜成像规律： 物距u与焦距f的关系 像距v与焦距f的关系 物与像的位置关系 像的性质 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f f＜v＜2f 物像异侧 倒立 缩小 实像 照相机 u＝2f v＝2f 物像异侧 倒立 等大 实像 计算测焦距 f＜u＜2f v＞2f 物像异侧 倒立 放大 实像 投影仪 u=f 不能成像，获取平行光 粗测焦距/探照灯 u＜f v＞u 物像同侧 正立 放大 虚像 放大镜 ★规律总结： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 二焦以外倒实小，我们用作照相机； 一二焦间倒实大，我们用作投影仪； 焦点以内正大虚，我们用作放大镜； 要想得到等实像，两倍焦距物体放； 焦点之处不成像，点光可变平行光。 实像总是异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正，物远像远像变大，物近像近像变小。 【注】实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 （1）若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的上方或下方，甚至不在光屏上。 （2）当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像。 （3）物距等于一倍焦距时，不成像。 （4）物距小于一倍焦距时，成虚像，虚像不能用光屏承接。 拓展经典题型：当蜡烛逐渐燃烧变短，光屏上的像将会上升；为使像回到光屏中央，应将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动（方法技巧：物像跷跷板） 蜡烛燃烧变短，即烛焰S下移 透镜和光屏不动，移动蜡烛 蜡烛和光屏不动，移动透镜 注：①　像移动方向与物体移动方向相反； ②　像移动方向与透镜移动方向相同； ③　像移动方向与光屏移动方向无关； 经典题型三: 探究凸透镜成像规律 1. 判断某像是实像还是虚像，下列说法中正确的是（ ） A. 观察得到的是实像，观察不到的是虚像 B. 光屏上所成的不清晰的像是虚像，清晰的像是实像 C. 不能在光屏上成像的是虚像，能在光屏上成像的是实像 D. 和物体相比，放大的是虚像，缩小的是实像 【答案】 【解析】实像与虚像都能够观察到，故 A 错误；实像能够成在光屏上，虚像不能，与是否清晰无关，与放大还是缩小的像无关，故 B、D 错误，C 正确。故选 C。 2. 小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲所示，小明利用太阳光测凸透镜的焦距，下列操作最合理的是______。 （2）实验前，调整实验器材，使烛焰、光屏和透镜三者的中心在__________。 （3）凸透镜的位置固定不动，在图乙所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像（图中未画出），此时像的性质是______________。以下方法中可以恰好在光屏上成清晰、放大的像的是______（选填序号）。 A.交换蜡烛和光屏的位置 B.把凸透镜移到30 cm刻度线处 C.光屏位置不动，换焦距更小的凸透镜后，蜡烛向左移动 （4）实验进行一段时间后，蜡烛燃烧逐渐变短，像会出现在光屏的______方，为使像回到光屏中央，合理的操作是将蜡烛向______移动或将凸透镜向______移动。（均选填“上”或“下”） 【答案】（1）B （2）同一高度 （3）倒立、缩小的实像 AB （4）上 上 下 【解析】（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，这点叫凸透镜的焦点，A和C中平行光线和凸透镜的主光轴不平行，得到的光点不是凸透镜的焦点，不能测量焦距，故A和C不合理；B中，平行光线正对凸透镜，平行光线跟凸透镜的主光轴平行，白纸上得到最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距，故B合理。（3）由题图知，物距 u=50.0cm-10.0cm=40cm，像距 v = 70.0cm- 50.0cm= 20cm，物距大于像距，所以凸透镜成倒立、缩小的实像。把凸透镜移到30 cm刻度线处，此时的物距为20 cm，等于原来的像距，此时的像距为40 cm，等于原来的物距，选项A、B均相当于物、像互换，根据光路的可逆性，此时在光屏上会出现倒立、放大的实像，故A、B正确；光屏位置不动，换焦距更小的凸透镜后，要使光屏上再次得到清晰的像，物距要减小，蜡烛需要向右移动，故C错误。（4）根据过光心的光线传播方向不变可知，当蜡烛燃烧逐渐变短，光屏上的像将会上移；为使像回到光屏中央，应将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动。 3. A、B、C三块凸透镜在光座上分别做蜡烛成像的实验，各透镜跟烛焰距离都是30 cm，得到的实验结果如表所示。根据此实验结果，将A、B、C三块凸透镜的焦距按由小到大的顺序排列，顺序是____________。 透镜 像的性质 A 倒立、放大、实像 B 倒立、缩小、实像 C 正立、放大、虚像 【答案】B、A、C 【解析】 透镜 物距 不等式 焦距 A f<u<2f fA<30cm<2fA 15cm<fA<30cm B u>2f 2fB<30cm fB<15cm C u<f fC>30cm fC>30cm 【方法点拨】根据成像情况在图中作出焦点位置，从图中可直观地判断出fB < fA <fC。 4. 根据表格数据可推论所用凸透镜的焦距 f 满足（ ） 次序 蜡烛到凸透镜的距离 像的性质 1 24cm 倒立、缩小的实像 2 20cm 倒立、放大的实像 3 4cm 正立、放大的虚像 A. 4 cm < f < 24 cm B. 10 cm < f < 20 cm C. 10 cm < f < 12 cm D. 4 cm < f < 20 cm 【答案】C 【解析】当物距为 24 cm 时，成倒立、缩小的实像，所以 24 cm > 2f，则 f < 12 cm；当物距为 20 cm 时，成倒立、放大的实像，所以 f < 20 cm < 2f，则 10 cm < f < 20 cm；当物距为 4 cm 时，成正立、放大的虚像，所以 4 cm < f。综上得出：10 cm < f < 12 cm，故 A、B、D 不符合题意，C 符合题意。 5. 如图所示，空中有一竖直放置的大凸透镜，F为其焦点，P为二倍焦距点，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速行走。关于此情景有以下描述： ①小演员每走一步，像也走一步； ②像的脚步始终比小演员脚步大； ③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步； ④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。 以上描述正确的是（ ） A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ①③④ 答案：D 解析：小演员从较远处靠近凸透镜焦点的过程中，小演员每走一步，像也走一步，但小演员与像的脚步长度不同。当u>2f时，f< v<2f，成缩小的像，小演员运动范围比像大，故小演员的移动速度比像的大，即“小像”走小步；当f<u<2f时，v>2f，成放大的像，小演员运动范围比像的小，对小演员的移动速度比像的小，可得“大像”走大步。故②错误，①③正确。当小演员从很远的地方靠近凸透镜焦点时，物距变小，则像距变大，实像也变大，即像总朝着远离凸透镜的方向运动，好像在逃离，故④正确。 6. 如图所示是物理兴趣小组 “探究凸透镜成像规律” 的实验装置。 （1）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距 f =________cm； （2）实验前首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是________________； （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成倒立________（填 “放大”“等大” 或 “缩小”）的实像； （4）将蜡烛移到 35 cm 刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向________（填 “左” 或 “右”）移动，像将________（填 “变大”“不变” 或 “变小”）； （5）将蜡烛移至 45 cm 刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜________（填 “左侧” 或 “右侧”）透过凸透镜观察像的特点； （6）如果将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，其优点是________________（只写一条即可）。 【答案】（1） 10.0 （2） 使像成在光屏中央 （3） 缩小 （4） 右 变大 （5） 右侧 （6） 像不晃动（合理即可） 【解析】（1） 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主轴上一点，该点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以该凸透镜的焦距是：f = 20.0 cm - 10.0 cm = 10.0 cm。（2） 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。（3） 由题图乙可知，此时物距 u = 50.0 cm - 10.0 cm = 40.0 cm > 2f，成倒立、缩小的实像。（4） 将蜡烛移到 35 cm 刻度线处，此时物距减小，物距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，根据凸透镜成实像时，物距远像变近可知，应将光屏向右移动，像将变大。（5） 将蜡烛移至 45 cm 刻度线处，此时物距小于 1 倍焦距，成正立、放大的虚像，人眼应在凸透镜的右侧向凸透镜看。（6） 将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，像不会晃动，实验现象更明显。 7. 如图甲所示，光具座上从左到右依次为F光源、凸透镜、光屏，它们的中心大致在同一高度上。当三者分别处于光具座20cm处、50cm处、80cm处时，恰好在光屏上呈现一个清晰的像。请回答下列问题： （1）该凸透镜的焦距 cm。 （2）若小余想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他应该将F光源向右移动到光具座 cm刻度范围之间，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是 。 A.B.C.D. （3）若小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧（图乙）。现将F光源逐渐水平向左移动，右侧的小余透过杯子观察该过程中像的变化。小余看到的像可能是 。 A．B．C．D． （4）小余同学利用如图所示的装置来研究凸透镜的成像规律。 在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜焦距f （填“＞”、“＜”或“＝”）L，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝ （用L0、L表示）。 【解答】解：（1）由图甲可知，u＝v＝30.0cm，根据u‘＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即2f＝30.0cm，故该凸透镜的焦距f＝15.0cm； （2）投影仪成倒立、放大的实像，其物距2f＞u＞f，因此他应该将F光源向右移动到光具座20.0至35.0cm刻度范围之间； 因凸透镜成倒立、放大的实像，故从光屏左侧观察，小余看到的像可能是A； （3）圆柱形玻璃杯中注入水相当于中间厚、左右边缘薄的一个凸透镜。小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧。F光源逐渐水平向左移动，物距逐渐增大。当物距小于一倍焦距时，小余看到的像是正立、放大的虚像，且物距越远，像越大；当物距大于一倍焦距时，小余看到的像是倒立的实像（左右颠倒，上下不颠倒），且物距越远像越小。综上所述，小余看到的像可能是AC； （4）由图甲可知物距应在一倍焦距和二倍焦距之间，物距为L，即f＜L＜2f，故焦距小于物距； 根据光路可逆，第一次物距为L，第二次像距为L，则A、B之间的距离为s＝L0﹣2L。 故答案为：（1）15.0；（2）20.0至35.0；A；（3）AC；（4）＜；L0﹣2L。 8. 如图甲为支付宝推出的扫脸支付装置， 顾客站在摄像头装置前，摄像头捕捉人脸即可在感光器上成像，进行顾客身份 识别。小科用凸透镜成像实验模拟支付装置的成像规律（如图乙）。请回答： （1）该支付装置中的感光器相当于图乙中的　 　。 （2）人脸在感光器上成一个　 　（填像的性质）的实像。 （3）图乙中小科改变物距（u），移动光屏找到清晰的像，记录像距（v），得到下列一组数据： u/cm 40 30 20 15 13.3 12.5 v/cm 13.3 15 20 30 40 50 ①该凸透镜的焦距为　 　cm。 ②实验过程中凸透镜始终固定在光具座上50cm刻度处，若某次记录时小科在光屏上看到了倒立放大的像，此时蜡烛在光具座上可能处于的刻度位置的范围是　 　。 【答案】（1）光屏（2）倒立、缩小（3）10；30cm～40cm 【解析】（1）根据感光器的作用分析；（2）根据照相机的成像特点解答； （3）①当物距等于像距时，物体和像恰好在二倍焦距上，即u=v=2f； ②根据凸透镜的成像特点分析解答。 【解答】（1）感光器是用来成像的，相当于实验乙中的光屏； （2）摄像头其实就是照相机，因此人脸在感光器上成一个倒立、缩小的实像。 （3）①根据表格可知，u=v=2f=20cm，解得：f=10cm； ②当f<u<2f时，通过凸透镜成倒立放大的实像。当凸透镜对准50cm时，一倍焦距为：50cm-10cm=40cm，二倍焦距为：50cm-20cm=30cm，则此时蜡烛应该在光具座上所对的刻度范围：30cm~40cm。 经典题型四: 误认为实验中遮挡透镜会成不完整的像 1. 当小实将遮光板置于主轴某一位置时，发现光屏上出现如图所示的情景。则光屏、凸透镜、遮光板和发光体 AB 的位置关系是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由图可知，此时光屏上成发光体 AB 下半部分的像，说明遮光板遮住发光体 AB 的上部，发光体 AB 下部发出的光射向凸透镜，经凸透镜折射后，会聚成像，无论遮光板遮住透镜上部还是下部，发光体发出的光均会经凸透镜未被遮住部分成完整像，故 ACD 错误，B 正确。故选 B。 2. 如图为凸透镜成像的示意图。由于不慎将透镜的上沿摔掉一块（图中黑色部分），则（ ） A.像的 A'部分消失了 B.像的 B'部分消失了 C.像 A'B'是完整的，但亮度变暗 D.成像的效果不受任何影响 【答案】C 【解析】烛焰的每一点都会发出无数光线，这些光线一部分通过凸透镜的上沿在光屏上成像，也有一部分通过凸透镜的其他部分在光屏上成像，所以将凸透镜上沿摔掉一块时，通过凸透镜其他部分的光线仍能在光屏上成像且所成像的性质不变。只是由于通过的光减少了，所以像会变暗。 【图解】题中凸透镜的成像原理如图所示，红色表示减少的光线。 知识点三、放大镜、投影仪和照相机 实质 原理 图示 使用方法 放大镜是一种焦距较小的凸透镜 𝑢u＜f时，物体经过凸透镜成正立、放大的虚像 使用放大镜时，物体先紧靠放大镜，使物体在凸透镜焦距以内，再慢慢远离，调节物距来改变放大倍数；在一倍焦距以内，物体离透镜越远，像越大（物近像远像变大） 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头；屏幕~光屏 f＜u＜2f时，物体经凸透镜成倒立、放大的实像 把物体(投影片)放在1倍焦距与2倍焦距之间，并距投影仪镜头比较近的位置时，来自物体(投影片)的光，通过凸透镜后会聚在屏幕上，形成倒立、放大的实像 照相机镜头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏 𝑢u＞2f时，物体经凸透镜成倒立、缩小的实像 让景物在照相机镜头的二倍焦距以外，按下快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上 经典题型五、凸透镜成像的应用 1. 小明用一架焦距不变的照相机拍摄鸟巢的照片，如图甲所示，他又拍一张照片如图乙所示，拍摄乙时小明的操作是（ ） A.小明远离鸟巢，并使镜头往里缩 B.小明远离鸟巢，并使镜头往外伸 C.小明靠近鸟巢，并使镜头往里缩 D.小明靠近鸟巢，并使镜头往外伸 【答案】A 【解析】根据照相机成像的特点，物体在胶片上所成的像越小，物距即镜头到物体的距离越大，像距即胶片到镜头的距离越小。所以在拍摄乙照片时，小明远离了鸟巢，同时使镜头往里缩。 2. 如图甲所示的公共宣传投影是利用装在高处的投影灯照在地面上出现图案，投影灯内部结构如图乙。下列说法正确的是（　　） A．投影灯的成像原理与照相机相同 B．不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了漫反射 C．投影灯成正立、放大的实像 D．要使地面上的像更大应将镜头向远离图片的方向调节 【解答】解：AC．该投影灯的成像原理是物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，这与投影仪的成像原理相同，故AC错误； B．不同方向都能看到图案，是因为光在地面发生了漫反射。漫反射是光在粗糙不平的表面上发生反射时反射光线能够向各个方向传播，人们可以从不同方向看到图案，故B正确； D．调小镜头与图片（即物体）的距离，物距减小。根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，像会变大，故D错误。 故选：B。 3. 小京通过焦距为5cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm 【解答】解：A、由图可知，物体通过凸透镜成正立放大的虚像，故A错误； BCD、当物体通过凸透镜成正立放大的虚像时，物距小于焦距，即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5cm，故BD错误、C正确。 4. 如图甲所示，小张将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜 C．将漫画靠近水杯一些，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 D．此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同 【解答】解：A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是实像，因为它是倒立的，倒立的像都是实像，故A错误； B．装有水的圆柱形玻璃杯边缘薄，中间厚，相当于凸透镜，故B错误； C．将漫画靠近水杯一些，物距小于一倍的焦距，可以是放大镜成像，故透过水杯看到的老鼠可以是不掉头的，故C错误；D．此时漫画中的老鼠是倒立放大的实像，则此时老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同，故D正确。 故选：D。 5. 四月初，我校组织七年级学生到永嘉书院春游，美丽的景色吸引了不少同学驻足拍摄。如图所示为某款相机的成像原理。下列说法不正确的是（　　） A．照相机成像原理是因为光的折射 B．所成的像是倒立、缩小的实像 C．为扩大拍摄范围应将镜头远离景物 D．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物 【答案】D 【解析】 A、照相机的镜头相当于一个凸透镜，光透过凸透镜会发生折射，所以照相机成像原理是因为光的折射，故A正确，不符合题意； B、用照相机给景物照相时，景物距离镜头较远，影像传感器距离镜头较近，由凸透镜成像规律可知，所成的像是倒立、缩小的实像，故B正确，不符合题意； CD、由凸透镜成像规律可知，凸透镜成实像时，物近像远像变大，为拍摄到更大的像，需要减小物距，故应将镜头靠近景物；物远像近像变小，为扩大拍摄范围，需要增大物距，应将镜头远离景物，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 6. 在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是（　　） A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像 C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大 D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小 【解答】解：（1）由图象知，u＝v＝2f＝20cm，凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f＝10cm。 （2）物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。 A、蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。选项错误。 B、蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像。选项错误。 C、将蜡烛从C移动到B的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。物距减小，像距增大，像变大。选项正确。 D、将蜡烛从B移动到A的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。物距减小，像距增大，像变大。选项错误。故选：C。 7. 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（　 　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成 【详解】A.当u＝v＝2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图象可知，“u＝v时的值是16cm，因此2f＝16cm，所以f＝8cm，故A不符合题意；B.当u=12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B不符合题意；C.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，u＞f，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故C符合题意；D.当u＝20cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，投影仪是2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，故D不符合题意。故选C。 8. 如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构，它主要由光源、广告片和焦距为的凸透镜组成，下列说法正确的是（　 　） A．广告片到镜头的距离应小于 B．该广告灯的成像原理与照相机相同 C．地面上的广告图标是倒立放大的实像 D．为了能从不同角度看见广告图标，应投影在光滑的地面 【详解】ABC，由图可知，u＜v，此时2f＞u＞f，凸透镜成放大、倒立实像，此原理与投影仪成像原理相同，故C正确，AB错误。D.各个方向都能看到地上的广告图标，这是因为发生了漫反射，故应选择粗糙的地面，故D错误。故选C。 知识点四、眼睛 1. 眼的结构和功能： 眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出很小一部分，这样有利于保护眼球。且眼球前有眼睑，可随时合上，以防止其他物体进入眼睛，具有保护眼睛的功能。 ①眼球：眼球壁（包括角膜、巩膜、虹膜、视网膜等）及其内容物（包括晶状体和玻璃体等） ②眼的折光系统：角膜、房水、晶状体、玻璃体 ③晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜；视网膜相当于光屏； 2. 眼球的结构： (1) 虹膜：眼睛中那一圈有颜色的环形物；虹膜作用是：根据光线的强弱，控制瞳孔的大小。 (2) 瞳孔：虹膜中的小孔，光线通过瞳孔进入眼睛。 【注】外界光较强时，虹膜调节瞳孔，使瞳孔变小，减少进入眼睛的光量；当外界光较弱时，虹膜调节瞳孔，使瞳孔变大，增加进入眼睛的光量。 视觉的形成： 视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。即眼睛观察到物体的过程是光→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢 (1) 眼睛的工作原理： 光线→角膜、房水、瞳孔→晶状体、玻璃体→视网膜→感光细胞→视神经→大脑皮层视觉中枢→形成视觉 语言表述：外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上成倒立、缩小的实像；物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的兴奋，沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。 (2) 眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能看清远近不同的物体： 看近处物体 看远处物体 睫状肌 收缩 放松 晶状体 变厚 变薄 对光的折射能力 变大 变小 成像原理图 ①看近处物体：睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的折射能力变强，光线会聚在视网膜形成视觉； ②看远处物体：睫状肌放松（舒张），晶状体变薄，对光的折射能力变弱，光线会聚在视网膜上形成视觉； 1）如图所示，当人眼看近处时，睫状体收缩，晶状体变厚，焦距变小，对光的偏折能力变强，使近处的物体刚好成像在视网膜上。 2）如图所示，当人眼看远处时，睫状体放松，晶状体变薄，焦距变大，对光的偏折能力变弱，使远处的物体刚好成像在视网膜上。 【深度理解】从近处来的光张角大，要使这些光折射后在视网膜上成像，光的偏折角大，故此时的晶状体折光能力较强，则晶状体较厚；从远处来的光较平，要使这些光折射后在视网膜上成像，光的偏折角小，故此时的晶状体折光能力较弱，则晶状体较薄。 【特别提示】晶状体自动调节折光能力实质是通过调节焦距来改变像距。 (3) 人眼视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞（成黑白图像）和视锥细胞（成彩色图像）。 照相机成像原理图 眼睛的调节 3. 人类视觉上的限制： (1) 近点：晶状体最凸时，能看到的最近的点；正常眼的近点在离眼睛10~15cm的地方 (2) 远点：晶状体最扁时，能看到的最远的点；正常人的远点在无限远处 (3) 盲点：在视神经离开视网膜上的地方，视网膜上没有任何感光细胞的地方； (4) 色盲：失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。 色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲。 知识点五、视力缺陷与矫正 近视 远视 特点 患近视的人只能看清近处的物体， 而看不清远处的物体 患远视的人只能看清远处的物体， 而看不清近处的物体 形成 原因 眼球的前后径过长或晶状体曲度过大， 来自远处物体的光聚焦在视网膜前面 （成像在视网膜前面） 眼球的前后径过短或晶状体曲度过小， 来自近处物体的光聚焦在视网膜后面 （成像在视网膜后面） 矫正 方法 配戴凹透镜可矫正近视 配戴凸透镜可矫正远视 拓展：其他眼睛疾病如斜视、白内障（晶状体代谢紊乱，导致晶状体蛋白质变性而发生混浊） 经典题型六：眼睛 1. 在学习“眼睛和眼镜”的知识时，小红对眼球的成像原理进行了模拟实验。 (1)如图所示，将蜡烛放在A处时，光屏上成一个清晰的像，把此时凸透镜模拟成正常人眼球模型，光屏相当于眼球的 。 (2)在原位置上，换一个凸透镜后，发现要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像，此时凸透镜和光屏相当于模拟 （填“近视”或“远视”）眼球。 (3)实验中，为了便于从不同的方向都能观察到光屏上的像，光屏应选用 （填“较光滑”或“较粗糙”）的玻璃板。 【答案】（1）视网膜；（2）近视；（3）较粗糙 【详解】(1)由视觉的形成过程可知，光线经角膜通过瞳孔，经晶状体调节曲度，光线折射后经玻璃体形成物像落在视网膜上，视网膜产生兴奋并经视神经传递到大脑中枢形成视觉。因此在该实验中，凸透镜相当于眼球的晶状体，光屏相当于眼球的视网膜。(2)中题干图可知，要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像，即物体靠近后才能看清，所以是近视眼。 (3)根据漫反射的特点可知，实验中，为了便于从不同的方向都能观察到光屏上的像，光屏应选用较粗精的玻璃板。 2. 日常生活中有些同学没有注意保护眼睛，导致视力下降。 （1）近视时成像情况如图甲所示，近视的原因可能是_____________________或______________________________。 甲 乙 （2）全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图乙所示，削去角膜上的一部分组织并从切口取出，从而使角膜相当于一个_______镜，达到矫正近视的目的。 （3）用全飞秒近视手术矫正视力后，以下会发生改变的是____（填序号）。 A. 物体成像的位置 B. 眼球折光系统的焦距 C. 经过眼球折光系统所成像的性质 【答案】（1） 眼球的前后径过长 晶状体曲度过大（可与前一空互换） （2） 凹透 （3） AB 【解析】（1） 近视眼的成因主要是眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大。（2） 全飞秒近视手术在角膜上削去一部分并从切口取出，使角膜相当于一个凹透镜，起到矫正视力的作用。（3） 用全飞秒近视手术矫正视力后，像成在视网膜上，物体成像的位置发生改变，眼球折光系统的焦距变大，经过眼球折光系统所成像的性质不变，故 A、B 符合题意。 3. 按要求填空： (1) 如图1所示，若在平面镜不动的情况下，要让激光笔射中目标，可保持激光笔的入射点不变，将其 （选填“顺”或“逆”）时针转过一定的角度；也可保持入射角不变，把激光笔向 （选填“左”或“右”）平移一段距离； (2) 如图2和图3所示，人眼功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像；当眼睛患有近视时，近视眼镜对光起 （选填“会聚”或“发散”作用，可将像的位置矫正到视网膜上。要使照相机拍摄的苹果的像小一些，应将镜头 （选填“靠近”或“远离”）苹果。 【答案】(1)顺 左； (2)缩小 发散 远离 【详解】(1)[1]若在平面镜不动的情况下，法线的位置不变，可保持激光笔的入射点不变，为了射到目标，需要反射角变大，故入射角需要变大，所以可以将激光笔顺时针转动时，增大入射角。 [2]保持入射角不变，则反射角不变，为了使反射光线射中目标，需要把激光笔向左移动。 (2)[1]人眼的功能类似于照相机，在视网膜上成倒立的缩小的实像。 [2]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用。 [3]要使照相机拍摄的苹果的像小一些，根据凸透镜成实像规律可知，物远像近像变小，故应将镜头远离苹果。 经典题型七：视力缺陷与矫正 1. 如图所示为甲、乙两人分别戴着眼镜清晰看到前方物体S1和S2的光路图，则（  ） A．甲为近视眼，眼镜使清晰像后移到视网膜上 B．甲为远视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 C．乙为近视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 D．乙为远视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 【详解】图甲表示远视眼矫正，物像落在视网膜的后方，戴凸透镜使清晰像前移到视网膜上。图乙表示近视眼矫正，物像落在视网膜的前方，戴凹透镜使清晰像后移到视网膜上。故选：B。 2. 小明做“研究远视眼的矫正”实验中，他把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看做眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示。而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（  ） A．均保持现在的位置不动 B．将光屏适当靠近凸透镜 C．将蜡烛适当靠近凸透镜 D．将蜡烛适当远离凸透镜 【详解】远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，烛焰与凸透镜间放入远视眼镜，烛焰的光线先会聚了，再经凸透镜，光会提前会聚，则像距会变小，拿走远视眼镜后，蜡烛位置不变时，像距比有远视眼镜时大，即像后移了(像距变长了)，此时应将光屏适当远离凸透镜;光屏位置不变时，根据凸透镜成实像规律，物远像近像变小，应增大物距，才能使像前移到原来的光屏上，即应将蜡烛远离凸透镜，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 3. 小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成一个清晰的像（如图所示），然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，下列关于本次实验现象的描述，正确的是（　　） A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像 B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像 C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 【答案】C 【解析】 AB、由图知，物距大于2f，像距小于物距，光屏上得到的是倒立、缩小的实像，应用于照相机，故AB错误； C、远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：蜡烛靠近透镜，减小物距，增大像距；或者使光屏靠近透镜，使像成在光屏上，故C正确； D、近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将延迟会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：蜡烛远离透镜，增大物距，减小像距；或者使光屏远离透镜，使像成在光屏上，故D错误。 4. 为了研究近视眼的形成和矫正方法，小明用凸透镜、凹透镜和光屏制作了如图所示的模型，使像恰好成在光屏上。不改变光屏和凸透镜的位置，去掉凹透镜，则像会（　　） A．成像在光屏左边 B．成像在光屏右边 C．无法成像 D．成像在光屏上 【答案】A 【解析】去掉凹透镜，就如同近视的人摘掉眼镜，像成在视网膜之前，即成像在光屏左边，故A符合题意，BCD不符合题意。 5. 小明长时间坐姿不端正写作业，导致黑板上的字看起来模糊不清，妈妈带小明去医院检查，医生说小明近视了，并给小明配了眼镜．下列能解释小明视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的（　　） A．乙和丙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．甲和丙 【答案】D 【解析】根据题意可知，小明看远处的黑板不清晰，那么应该为近视眼。近视眼中的光线会聚在视网膜的前方，故甲为近视眼，需要佩戴凸透镜进行矫正，故矫正选丙。 6. 科学研究发现，经常揉搓眼睛可能导致出现圆锥角膜(如图)，使像成在视网膜前面。在疾病早期，可通过佩戴相应的眼镜进行矫正。则该类眼镜的镜片应是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据图片可知，圆锥角膜的凸度偏大，对光线的会聚能力更强，此时成像在视网膜前面。如果要使像向后移动到视网膜上，就必须使光线发散，那么应该用凹透镜进行矫正。 7. 学生近视后可采用角膜塑形镜（俗称OK镜）进行矫正，矫正原理如图所示。通过OK镜矫正前后，人眼折光系统的焦距变化正确的是（　　） A．焦距增大 B．焦距先增大后减小 C．焦距减小 D．焦距先减小后增大 【答案】A 【解析】矫正前，物体通过凸透镜成的像在视网膜前，矫正后，物体通过凸透镜成的像在视网膜上，所以晶状体聚光能力变弱，即焦距增大，故A正确，BCD错误。 8. 为满足特殊人群的需求，有一种镜片可以改变的眼镜（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看近处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　） A．远视眼，镜片I B．远视眼，镜片Ⅱ C．近视眼，镜片Ⅰ D．近视眼，镜片Ⅱ 【解答】解：眼睛是心灵的窗口，如果眼球前后径过长、眼球晶状体曲度过大、物像在视网膜前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼；如果眼球晶状体的曲度过小，或眼球前后径过短，近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方，导致看不清近处的物体，形成远视眼。图甲中镜片Ⅰ是凹透镜，Ⅱ是凸透镜。如图乙使远处物体形成的物像落到视网膜的后方，导致远视。远视眼需要配戴凸透镜矫正。 故选：B。 9. 近视眼究竟是怎么回事？小张进行了图甲所示实验：把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，使光屏上呈现出清晰的像。拿开眼镜，光屏上的像变得模糊。请观察眼球结构（如图乙所示），回答： （1）你认为眼球中的视网膜相当于甲实验中的　 　； （2）近视眼患者不戴眼镜时，看见的物像落在视网膜的　 　（选填“前方”或“后方”），矫正近视眼要佩戴的眼镜镜片应该是　 　（选填“丙”或“丁”）； （3）拿开眼镜后，为了再次呈现出清晰的像，光屏应　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜； （4）为预防近视眼，我校提倡课间同学们远眺。在由近及远的远眺过程中，晶状体曲度生的变化是　 　。（填“由大变小”或“由小变大”）。 【答案】光屏；前方；丁；靠近；由大变小 【解析】 （1）人的眼睛相当于一个照相机，视网膜相当于光屏。 （2）根据近视眼的成因，当看物体时会将来自远处点的光会聚在视网膜前方，在近视眼睛前面放一个凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上，因此矫正近视眼需要用丁图。 （3）拿开眼镜后，所成像会靠近凸透镜，因此光屏应靠近凸透镜。 （4）人视近物时，睫状体收缩，晶状体曲度变大；视远物时，睫状体舒张，晶状体曲度变小。因此人在由近及远的远眺过程中，晶状体曲度生的变化是由大变小。 10. “小眼镜”成为全社会的“大关切”，有人大代表建议要高度重视近视低龄化问题。 （1）由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面 （选填“甲”或“乙”）图相符，应配戴 （选填“凹”或“凸”）透镜，予以矫正。 （2）有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 些（选填“强”或“弱”）。 【解答】解：（1）产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后；因此某人看近处物体时，物体的像总成在视网膜的后面，说明此人是远视眼，这种疾病的形成原理乙图符合，可以用凸透镜的镜片进行矫正。 （2）近视眼是晶状体过厚，眼球的前后径过长造成的，可以对晶状体和角膜构成的透镜进行手术，使其变薄，对光的偏折能力变弱，焦距变长使成的像后移，直到移到视网膜上。 11. 小科利用如图所示的带水透镜的光具座研究近视眼和远视眼的矫正原理。 （1）为了使烛焰的像成在光屏中央，应调节 ； （2）如图甲所示，用水透镜模拟眼球中的晶状体，向水透镜注水或抽水，烛焰的像呈现在光屏上，光屏相当于人眼中的 ； （3）在图乙所示实验场景下，向水透镜中注水，在蜡烛与透镜之间放入合适的眼镜，光屏上能重新成清晰的像，这是 眼的矫正原理。 【答案】烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上；视网膜；近视 【详解】[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在同一高度上。 [2]光屏相当于人眼中的视网膜，能够接收像。 [3]对水透镜注水，水透镜凸度变大，焦距变短，对光的折射能力变强，此时像成在光屏的前方，为了使光屏上能重新成清晰的像，应在水透镜前加一个合适的凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，凹透镜可以矫正近视眼。 1.5 强化训练 1. 早在我国西汉时期的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” 下列关于该记载解释的光路图正确的是（ ） A. B. C. D . 【答案】A 【解析】由题可知，水透镜对光线有会聚作用，是凸透镜，太阳光平行于主光轴射入，经凸透镜折射后会聚成一点，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。 2. 小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。图中操作最合理的是（ ） A. B. C. D . 【答案】C 【解析】利用太阳光测量凸透镜的焦距时，应使太阳光平行于凸透镜主光轴射入，白纸相当于光屏，应垂直于凸透镜主光轴放置，故 C 符合题意，A、B、D 不符合题意。故选 C。 3. 光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是（ ） A. 甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜 B. 乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜 C. 甲透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜 D. 乙透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜 【答案】D 【解析】由题图可知，经过甲透镜后，折射光线相比入射光线远离主光轴，即甲透镜使光线发散，应该为凹透镜；经过乙透镜后，折射光线相比入射光线向主光轴靠拢，即乙透镜使光线会聚，应该为凸透镜，故 D 正确，A、B、C 错误。 4. 小明拿着放大镜，伸直手臂，通过放大镜观察远处的景物，看到的是景物的（ ） A.正立放大的像 B.倒立放大的像 C.倒立缩小的像 D.正立缩小的像 【答案】C 【解析】考查u>2f时凸透镜成像的特点。放大镜是一个凸透镜，用凸透镜看远处的物体，物体在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。 5. 某凸透镜焦距为15cm，若将一物体放在此透镜前25cm处，则可在透镜的另一侧得到一个（ ） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像 【答案】A 【解析】考查2f>u>f时凸透镜成像的特点。将一个物体放在此透镜前 25 cm 处，f<25 cm<2f，成倒立、放大的实像。 6. 一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ） A.像变大，像距变大 B.像变小，像距变小 C.像变大，像距变小 D.像变小，像距变大 【答案】B 【解析】考查u>2f和2f>u>f两种情况下凸透镜成像的特点，亦可利用凸透镜成像的动态规律解题。思路一：蜡烛从离凸透镜 20 cm 处移到 40 cm 处的过程中，先成倒立、放大的实像，像在2f外；后成倒立、缩小的实像，像在2f与f之间；可见此过程中像变小，像距也变小。思路二：由凸透镜成实像时 “物远像近像变小” 的规律知 B 选项正确。 7. “自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ） A.增大像距 B.增大取景范围 C.增大人像的大小 D.缩短景物到镜头距离 【答案】B 【解析】考查凸透镜成像的动态规律。由凸透镜成实像时 “物远像近像变小” 的规律知，使用自拍杆，增大了物距，会减小像距，使像变小，从而增大取景范围。 8. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是20cm B.此时的物距大于20cm C.当物距是30cm时，光屏上呈现倒立缩小的像 D.当凸透镜的一部分被遮住时，光屏上不能呈现完整的像 【答案】C 【解析】考查u = 2f时凸透镜成像的特点及其应用。距离凸透镜 20 cm 的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，则v = 20 cm = 2f，f = 10 cm，故 A、B 错误；当物距是 30 cm 时，物距大于二倍焦距，故光屏上呈现倒立缩小的像，故 C 正确；遮住凸透镜上的一部分，物体上任一点经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，但折射光线减少，成的像变暗，故 D 错误。 9. 烛焰通过凸透镜在光屏上成一放大的像，如果在凸透镜上粘一个小黑点，则光屏上（ ） A.没有黑点的像 B.一片漆黑 C.有一个放大的黑点像 D.有一个缩小的黑点像 【答案】A 【解析】黑点只是影响到透光的多少，进而影响的是像的明亮程度；而且在黑点在透镜上，也就是在焦点以内，不会在光屏上成像。选项A最符合题意。 10. 如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（　　） A．晶状体凸度变小，焦距变短 B．晶状体凸度变小，焦距变长 C．晶状体凸度变大，焦距变短 D．晶状体凸度变大，焦距变长 【试题评析】试题利用图片展示眼睛的视觉特征，要求判断晶状体的变化特点。眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜，眼睛通过睫状体来改变晶状体的凸度：当睫状体放松时，晶状体凸度变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体凸度变大，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大。 【解析】当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），此时的物距变小，像距会变大，像成在视网膜的后面，为了使近处物体成像在视网膜上，需要增大眼睛晶状体对光的偏折能力，即要增大晶状体的凸度，使得焦距变短，故A正确。【答案】A 11. 王老师在改作业时自言自语道：“老了，作业本上的字都看不清了，放远点就好了。”由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需佩戴眼镜的镜片分别是如图中的（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【解答】解：由题意“作业本上的字都看不清了，放远点就好了”可知，王老师患了远视眼， 乙图的入射光线会聚在视网膜的后方，所以乙图表示了远视眼的成像情况，也是老花眼成像情况；为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下，因此佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正； 丙透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜；丁透镜对光线具有发散作用，是凹透镜； 由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需佩戴眼镜的镜片分别是图中的乙和丙。 故选：C。 12. 在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作： （1）实验前，小科利用“平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越　 　(选填“强”或“弱”)； （2）小科将(1)中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜； （3）通过步骤(2)的调整，光屏上出现了清晰的像后，小科将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将光屏　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 【答案】（1）强（2）靠近（3）远离 【解析】凸透镜对光有会聚作用，能将平行光线会聚在凸透镜焦点上。凸透镜成像的规律牢记两句口诀：物近像远像变大，一倍焦距分虚实两倍焦距分大小。 【解答】（1）凸透镜对光具有会聚作用，凸透镜的焦距越小，说明焦点距离光心越近，透镜对光线的折射作用越强。 （2）由图甲可知，凸透镜的焦距为f=60cm-50cm=10cm 当凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙时，物距为u=50cm-10cm=40cm 则物距与焦距的关系是u>2f，根据凸透镜的成像规律可知：u>2f， 则f<v<2f，成倒立缩小的实像，所以光屏应在1倍焦距与2倍焦距之间，在光具座的 60cm 到70cm之间，光屏应靠近凸透镜。 （3）将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，由于近视眼镜是凹透镜，对光线起发散作用，成像远离凸透镜，所以应将光屏远离凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 13. 科学课上，同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动，活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。 （1）【学习】制作模型前，通过探究凸透镜成像规律的实验，知道物距（u），像距（v）应该满足f＜v＜2f，胶片上成的像的特点是　 　。 （2）【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型，组内同学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时模糊，请你指出该模型可能存在的缺陷是　 　。 （3）【制作】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据，下表为某小组设计的量规，将表格补充完整。 自制照相机评价量规 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 功能完善 ①　 　 ②　 　 ③　 　 结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像 外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观 （4）【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议　 　。 【答案】（1）倒立、缩小的实像 （2）不能调节像距 （3）能调节像距，成像清晰；不能调节物距，成像清晰；不能调节物距，成像模糊 （4）做一个可伸缩的镜头，来调节像距。 【解析】（1）根据物距和焦距的大小关系，确定凸透镜的成像特点； （2）在凸透镜成像时，如果物距发生改变，那么像距也会相应发生改变，只有将光屏调到最佳位置才能看到清晰的实像，据此分析解答； （3）可从成像的清晰度和是否能够调节像距的角度设计评价量规的指标。 （4）可从调节像距的角度分析解答。 【解答】（1）根据凸透镜成像的特点可知，当f<v<2f时，u>2f，那么光屏上成倒立缩小的实像。 （2）根据图片可知，镜头和影响传感器之间的距离是固定不变的，即像距不变，那么该模型可能存在的缺陷是：不能调节像距。 （3）根据成像的清晰度和是否调节像距，将表格补充如下： 自制照相机评价量规 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 功能完善 ①能调节像距，成像清晰 ②不能调节物距，成像清晰 ③不能调节物距，成像模糊 结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像 外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观 （4）小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议：做一个可伸缩的镜头，来调节像距。 14. 如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm，点燃的蜡烛与凸透镜固定不动。移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_______、_______的实像，遵从这一成像原理的是__________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 【答案】倒立；缩小；照相机 【解析】考查u>2f时凸透镜成像的特点及其应用。凸透镜位于 50 cm 刻度线处，蜡烛位于 20 cm 刻度线处，物距u = 50 cm - 20 cm = 30 cm，凸透镜的焦距是 10 cm，则u>2f，成倒立、缩小的实像，照相机就是用到了该原理。 15. 如图中，已知入射光线或折射光线，画出对应的折射光线或入射光线。 【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过光心的光线其传播方向不变； 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，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示： 16. 图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 　 　 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图所示，他应配戴 　 　 透镜来矫正近视。 【解答】解：（1）由凸透镜成像规律可知，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像； （2）如果我们长期不注意用眼卫生，就会使晶状体的凸度增大，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼。近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。故答案为：实；凹。 17. 实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题： （1）光屏上像的性质为__________________。 （2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子_________。 （3）从图中读出物距为_________cm，并推算出焦距为_________（选填字母）。 A．f＜15cm B.15cm＜f＜20cm C．f＞30cm （4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？__________________。 A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm 【试题评析】试题提供凸透镜成像情景，要求利用凸透镜成像规律中物距、像距与焦距的关系判断凸透镜的焦距。 【解析】（1）根据能在光屏上成像，得出一定是实像，再根据物距大于像距，可知，光屏上的像为倒立缩小的实像； （2）倒立缩小实像的应用主要是照相机； （3）由图可知，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm，因为所成的像是倒立缩小的实像，则u＞2f，像距范围2f＞v＞f，，解得20cm＞f＞15cm。故选B。 （4）保持蜡烛与凸透镜的位置不变，不影响成像。只是撤去光屏，光屏上不能承接到像了。 【答案】（1）倒立缩小实像；（2）照相机；（3）40.0；B（4）仍然成像。 第 1 页 共 15 页 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 $八年级上册 第一章 对环境的察觉 1.5 透镜和视觉 知识点一、透镜 1.焦距（f ）：焦点到透镜光心的距离 种类 特点 作用 图示 对光的作用 实例 凸透镜 中间厚 边缘薄 会聚作用 放大镜 凹透镜 中间薄 边缘厚 发散作用 近视眼镜 2.主光轴和光心（研究透镜时常用的科学术语） 名称 概念 图示 主光轴 通过两个球面球心的直线叫作主光轴，简称主轴。主光轴用点划线表示 光心 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，用字母“O”表示。薄透镜的光心就在透镜的中心. 注意： ①太阳光正对凸透镜时，得到一个最小最亮的光斑，即为凸透镜的焦点，测量这个焦点到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距f。 ②焦距大小与凸透镜折射程度有关，凸透镜表面越凸，光线经凸透镜后偏折越厉害，焦距越短。 ③每个凸透镜的焦距是一定的。 ◆拓展培优：对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1） 凸透镜对光有会聚作用是指折射光线相对于入射光线更靠近主光轴。如图所示的三种情形，都是凸透镜对光的会聚作用。（对应三种凸透镜会聚作用图示） （2） 凹透镜对光有发散作用是指折射光线相对于入射光线更远离主光轴。如图所示的三种情形，都是凹透镜对光的发散作用。（对应三种凹透镜发散作用图示） 3.三条特殊光线 凸透镜 通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，折射光线通过焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 凹透镜 通过光心的光线经凹透镜后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点 射向凹透镜的光线，如果其延长线通过另一侧虚焦点，经凹透镜折射后平行于主光轴射出 速记口诀：一箭穿心，过焦平行&平行过焦 4.凹透镜（发散作用，两个虚焦点）： 焦点（F）：凹透镜能使平行于主光轴的光会被发散，这些折射光线的反向延长线相交于一点，故是虚焦点，且左右各一个。 注意： ①焦距大小与凹透镜发散程度有关：表面越凹，光线经凹透镜后发散作用越强，焦距越短。 ②每个凹透镜的焦距是一定的。 经典题型一：透镜及其特点及分类 1. 森林中若有可乐瓶，容易引起火灾，这是因为可乐瓶装水后（　　） A．相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用 B．相当于一个凸透镜，对太阳光有发散作用 C．相当于一个凹透镜，对太阳光有会聚作用 D．相当于一个凹透镜，对太阳光有发散作用 2. 将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示。该元件是(　　) A.平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．反光镜 3. 如图中有六块透镜，属于凸透镜的是（　　） A．只有④ B．①④ C．①③④ D．①③④⑥ 4. 在图甲、乙所示的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，则（　　） A．甲为凹透镜，乙为凸透镜 B．甲、乙都为凸透镜 C．甲为凸透镜、乙为凹透镜 D．甲、乙都为凹透镜 6.图中是一个截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体，则这个玻璃体（　　） ①可以看作两块凹透镜 ②可以看作一块凸透镜 ③对图示光束具有发散作用 ④对图示光束具有会聚作用 A．①②③ B．①③ C．②④ D．①②③④ 经典题型二: 透镜的光路图 1. 西汉时期的《淮南万毕术》中有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其斑，则火生”。下列关于该记载解释的光路图正确的是 A． B． C． D． 2. 下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中，错误的是（） A． B． C． D． 3. 完成下列各图的光路。 6.在如图中，画出光线射出水面的折射光线以及经过透镜的折射光线。 8.如图所示，光线经平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹、凸透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数。 9.已知 S' 是点光源 S 在平面镜中的像，点光源 S 发出一束光线射向平面镜后被反射，反射光线 ab 经过一凹透镜，如图所示，试确定点光源 S 的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。 10.如图所示，一束光与平面镜成 45° 角射向平面镜，请作出经平面镜反射后再经凸透镜折射的光路图。 知识点二、★【重难点】凸透镜成像规律 (1) 实像：凸透镜能成像，像能被光屏承接，由实际光线会聚而成的。 (2) 物距（u）：凸透镜到物体的距离。 (3) 像距（v）：凸透镜到像的距离。 1. ★探究凸透镜成像规律实验： (1) 实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏、光具座 ①光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜； ②凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； ③调整光屏时不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距改变； ④判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置 (2) 实验时，“三心”要在同一高度：烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，其目的是使像成在光屏的中央。 (3) 让凸透镜正对着太阳聚焦或用平行光是为了：测出凸透镜的焦距。 (4) 多次重复实验验是为了：排除实验偶然性，得出普遍规律。 (5) 实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因： ①三心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的偏上方或偏下方，甚至不在光屏上 ②当u＝f时，不成像；当u＜f时，成虚像，且物像同侧，虚像不能用光屏承接 ③当f＜u＜2f，且非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能很好地承接到像 2. ★凸透镜成像规律的五种光路图画法： u＞2f时，2f＞v＞f u＝2f时，v＝2f，即u＝v 2f＞u＞f 时，v＞2f u＝f时，获取平行光 u＜f时，v＞u，正大虚 3. ★【理解后必背】凸透镜成像规律： 物距u与焦距f的关系 像距v与焦距f的关系 物与像的位置关系 像的性质 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f f＜v＜2f 物像异侧 倒立 缩小 实像 照相机 u＝2f v＝2f 物像异侧 倒立 等大 实像 计算测焦距 f＜u＜2f v＞2f 物像异侧 倒立 放大 实像 投影仪 u=f 不能成像，获取平行光 粗测焦距/探照灯 u＜f v＞u 物像同侧 正立 放大 虚像 放大镜 ★规律总结： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； 二焦以外倒实小，我们用作照相机； 一二焦间倒实大，我们用作投影仪； 焦点以内正大虚，我们用作放大镜； 要想得到等实像，两倍焦距物体放； 焦点之处不成像，点光可变平行光。 实像总是异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正，物远像远像变大，物近像近像变小。 【注】实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 （1）若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏的上方或下方，甚至不在光屏上。 （2）当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像。 （3）物距等于一倍焦距时，不成像。 （4）物距小于一倍焦距时，成虚像，虚像不能用光屏承接。 拓展经典题型：当蜡烛逐渐燃烧变短，光屏上的像将会上升；为使像回到光屏中央，应将蜡烛向上移动或将凸透镜向下移动（方法技巧：物像跷跷板） 蜡烛燃烧变短，即烛焰S下移 透镜和光屏不动，移动蜡烛 蜡烛和光屏不动，移动透镜 注：①　像移动方向与物体移动方向相反； ②　像移动方向与透镜移动方向相同； ③　像移动方向与光屏移动方向无关； 经典题型三: 探究凸透镜成像规律 1. 判断某像是实像还是虚像，下列说法中正确的是（ ） A. 观察得到的是实像，观察不到的是虚像 B. 光屏上所成的不清晰的像是虚像，清晰的像是实像 C. 不能在光屏上成像的是虚像，能在光屏上成像的是实像 D. 和物体相比，放大的是虚像，缩小的是实像 2. 小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲所示，小明利用太阳光测凸透镜的焦距，下列操作最合理的是______。 （2）实验前，调整实验器材，使烛焰、光屏和透镜三者的中心在__________。 （3）凸透镜的位置固定不动，在图乙所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像（图中未画出），此时像的性质是______________。以下方法中可以恰好在光屏上成清晰、放大的像的是______（选填序号）。 A.交换蜡烛和光屏的位置 B.把凸透镜移到30 cm刻度线处 C.光屏位置不动，换焦距更小的凸透镜后，蜡烛向左移动 （4）实验进行一段时间后，蜡烛燃烧逐渐变短，像会出现在光屏的______方，为使像回到光屏中央，合理的操作是将蜡烛向______移动或将凸透镜向______移动。（均选填“上”或“下”） 3. A、B、C三块凸透镜在光座上分别做蜡烛成像的实验，各透镜跟烛焰距离都是30 cm，得到的实验结果如表所示。根据此实验结果，将A、B、C三块凸透镜的焦距按由小到大的顺序排列，顺序是____________。 透镜 像的性质 A 倒立、放大、实像 B 倒立、缩小、实像 C 正立、放大、虚像 4. 根据表格数据可推论所用凸透镜的焦距 f 满足（ ） 次序 蜡烛到凸透镜的距离 像的性质 1 24cm 倒立、缩小的实像 2 20cm 倒立、放大的实像 3 4cm 正立、放大的虚像 A. 4 cm < f < 24 cm B. 10 cm < f < 20 cm C. 10 cm < f < 12 cm D. 4 cm < f < 20 cm 5. 如图所示，空中有一竖直放置的大凸透镜，F为其焦点，P为二倍焦距点，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速行走。关于此情景有以下描述： ①小演员每走一步，像也走一步； ②像的脚步始终比小演员脚步大； ③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步； ④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。 以上描述正确的是（ ） A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ①③④ 6. 如图所示是物理兴趣小组 “探究凸透镜成像规律” 的实验装置。 （1）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距 f =________cm； （2）实验前首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是________________； （3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成倒立________（填 “放大”“等大” 或 “缩小”）的实像； （4）将蜡烛移到 35 cm 刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向________（填 “左” 或 “右”）移动，像将________（填 “变大”“不变” 或 “变小”）； （5）将蜡烛移至 45 cm 刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜________（填 “左侧” 或 “右侧”）透过凸透镜观察像的特点； （6）如果将蜡烛换成 “F” 字 LED 光源，其优点是________________（只写一条即可）。 7. 如图甲所示，光具座上从左到右依次为F光源、凸透镜、光屏，它们的中心大致在同一高度上。当三者分别处于光具座20cm处、50cm处、80cm处时，恰好在光屏上呈现一个清晰的像。请回答下列问题： （1）该凸透镜的焦距 cm。 （2）若小余想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理，他应该将F光源向右移动到光具座 cm刻度范围之间，再将光屏向右移动到适合位置时，便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察，小余看到的像可能是 。 A.B.C.D. （3）若小余将F光源从光具座取下，使其紧靠在装满水的圆柱形玻璃杯左侧（图乙）。现将F光源逐渐水平向左移动，右侧的小余透过杯子观察该过程中像的变化。小余看到的像可能是 。 A．B．C．D． （4）小余同学利用如图所示的装置来研究凸透镜的成像规律。 在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，如图乙所示，则该透镜焦距f （填“＞”、“＜”或“＝”）L，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝ （用L0、L表示）。 8. 如图甲为支付宝推出的扫脸支付装置， 顾客站在摄像头装置前，摄像头捕捉人脸即可在感光器上成像，进行顾客身份 识别。小科用凸透镜成像实验模拟支付装置的成像规律（如图乙）。请回答： （1）该支付装置中的感光器相当于图乙中的　 　。 （2）人脸在感光器上成一个　 　（填像的性质）的实像。 （3）图乙中小科改变物距（u），移动光屏找到清晰的像，记录像距（v），得到下列一组数据： u/cm 40 30 20 15 13.3 12.5 v/cm 13.3 15 20 30 40 50 ①该凸透镜的焦距为　 　cm。 ②实验过程中凸透镜始终固定在光具座上50cm刻度处，若某次记录时小科在光屏上看到了倒立放大的像，此时蜡烛在光具座上可能处于的刻度位置的范围是　 　。 经典题型四: 误认为实验中遮挡透镜会成不完整的像 1. 当小实将遮光板置于主轴某一位置时，发现光屏上出现如图所示的情景。则光屏、凸透镜、遮光板和发光体 AB 的位置关系是（ ） A. B. C. D. 2. 如图为凸透镜成像的示意图。由于不慎将透镜的上沿摔掉一块（图中黑色部分），则（ ） A.像的 A'部分消失了 B.像的 B'部分消失了 C.像 A'B'是完整的，但亮度变暗 D.成像的效果不受任何影响 【图解】题中凸透镜的成像原理如图所示，红色表示减少的光线。 知识点三、放大镜、投影仪和照相机 实质 原理 图示 使用方法 放大镜是一种焦距较小的凸透镜 𝑢u＜f时，物体经过凸透镜成正立、放大的虚像 使用放大镜时，物体先紧靠放大镜，使物体在凸透镜焦距以内，再慢慢远离，调节物距来改变放大倍数；在一倍焦距以内，物体离透镜越远，像越大（物近像远像变大） 投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头；屏幕~光屏 f＜u＜2f时，物体经凸透镜成倒立、放大的实像 把物体(投影片)放在1倍焦距与2倍焦距之间，并距投影仪镜头比较近的位置时，来自物体(投影片)的光，通过凸透镜后会聚在屏幕上，形成倒立、放大的实像 照相机镜头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏 𝑢u＞2f时，物体经凸透镜成倒立、缩小的实像 让景物在照相机镜头的二倍焦距以外，按下快门后，来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上 经典题型五、凸透镜成像的应用 1. 小明用一架焦距不变的照相机拍摄鸟巢的照片，如图甲所示，他又拍一张照片如图乙所示，拍摄乙时小明的操作是（ ） A.小明远离鸟巢，并使镜头往里缩 B.小明远离鸟巢，并使镜头往外伸 C.小明靠近鸟巢，并使镜头往里缩 D.小明靠近鸟巢，并使镜头往外伸 2. 如图甲所示的公共宣传投影是利用装在高处的投影灯照在地面上出现图案，投影灯内部结构如图乙。下列说法正确的是（　　） A．投影灯的成像原理与照相机相同 B．不同方向都能看到地面上的图案是由于光在地面发生了漫反射 C．投影灯成正立、放大的实像 D．要使地面上的像更大应将镜头向远离图片的方向调节 3. 小京通过焦距为5cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于5cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于10cm 4. 如图甲所示，小张将一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像 B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜 C．将漫画靠近水杯一些，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的 D．此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足f＜u＜2f，与投影仪成像原理相同 5. 四月初，我校组织七年级学生到永嘉书院春游，美丽的景色吸引了不少同学驻足拍摄。如图所示为某款相机的成像原理。下列说法不正确的是（　　） A．照相机成像原理是因为光的折射 B．所成的像是倒立、缩小的实像 C．为扩大拍摄范围应将镜头远离景物 D．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物 6. 在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是（　　） A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像 C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大 D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小 7. 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（　 　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成 8. 如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构，它主要由光源、广告片和焦距为的凸透镜组成，下列说法正确的是（　 　） A．广告片到镜头的距离应小于 B．该广告灯的成像原理与照相机相同 C．地面上的广告图标是倒立放大的实像 D．为了能从不同角度看见广告图标，应投影在光滑的地面 知识点四、眼睛 1. 眼的结构和功能： 眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出很小一部分，这样有利于保护眼球。且眼球前有眼睑，可随时合上，以防止其他物体进入眼睛，具有保护眼睛的功能。 ①眼球：眼球壁（包括角膜、巩膜、虹膜、视网膜等）及其内容物（包括晶状体和玻璃体等） ②眼的折光系统：角膜、房水、晶状体、玻璃体 ③晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜；视网膜相当于光屏； 2. 眼球的结构： (1) 虹膜：眼睛中那一圈有颜色的环形物；虹膜作用是：根据光线的强弱，控制瞳孔的大小。 (2) 瞳孔：虹膜中的小孔，光线通过瞳孔进入眼睛。 【注】外界光较强时，虹膜调节瞳孔，使瞳孔变小，减少进入眼睛的光量；当外界光较弱时，虹膜调节瞳孔，使瞳孔变大，增加进入眼睛的光量。 视觉的形成： 视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。即眼睛观察到物体的过程是光→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢 (1) 眼睛的工作原理： 光线→角膜、房水、瞳孔→晶状体、玻璃体→视网膜→感光细胞→视神经→大脑皮层视觉中枢→形成视觉 语言表述：外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上成倒立、缩小的实像；物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的兴奋，沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。 (2) 眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能看清远近不同的物体： 看近处物体 看远处物体 睫状肌 收缩 放松 晶状体 变厚 变薄 对光的折射能力 变大 变小 成像原理图 ①看近处物体：睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的折射能力变强，光线会聚在视网膜形成视觉； ②看远处物体：睫状肌放松（舒张），晶状体变薄，对光的折射能力变弱，光线会聚在视网膜上形成视觉； 1）如图所示，当人眼看近处时，睫状体收缩，晶状体变厚，焦距变小，对光的偏折能力变强，使近处的物体刚好成像在视网膜上。 2）如图所示，当人眼看远处时，睫状体放松，晶状体变薄，焦距变大，对光的偏折能力变弱，使远处的物体刚好成像在视网膜上。 【深度理解】从近处来的光张角大，要使这些光折射后在视网膜上成像，光的偏折角大，故此时的晶状体折光能力较强，则晶状体较厚；从远处来的光较平，要使这些光折射后在视网膜上成像，光的偏折角小，故此时的晶状体折光能力较弱，则晶状体较薄。 【特别提示】晶状体自动调节折光能力实质是通过调节焦距来改变像距。 (3) 人眼视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞（成黑白图像）和视锥细胞（成彩色图像）。 照相机成像原理图 眼睛的调节 3. 人类视觉上的限制： (1) 近点：晶状体最凸时，能看到的最近的点；正常眼的近点在离眼睛10~15cm的地方 (2) 远点：晶状体最扁时，能看到的最远的点；正常人的远点在无限远处 (3) 盲点：在视神经离开视网膜上的地方，视网膜上没有任何感光细胞的地方； (4) 色盲：失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。 色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲。 知识点五、视力缺陷与矫正 近视 远视 特点 患近视的人只能看清近处的物体， 而看不清远处的物体 患远视的人只能看清远处的物体， 而看不清近处的物体 形成 原因 眼球的前后径过长或晶状体曲度过大， 来自远处物体的光聚焦在视网膜前面 （成像在视网膜前面） 眼球的前后径过短或晶状体曲度过小， 来自近处物体的光聚焦在视网膜后面 （成像在视网膜后面） 矫正 方法 配戴凹透镜可矫正近视 配戴凸透镜可矫正远视 拓展：其他眼睛疾病如斜视、白内障（晶状体代谢紊乱，导致晶状体蛋白质变性而发生混浊） 经典题型六：眼睛 1. 在学习“眼睛和眼镜”的知识时，小红对眼球的成像原理进行了模拟实验。 (1)如图所示，将蜡烛放在A处时，光屏上成一个清晰的像，把此时凸透镜模拟成正常人眼球模型，光屏相当于眼球的 。 (2)在原位置上，换一个凸透镜后，发现要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像，此时凸透镜和光屏相当于模拟 （填“近视”或“远视”）眼球。 (3)实验中，为了便于从不同的方向都能观察到光屏上的像，光屏应选用 （填“较光滑”或“较粗糙”）的玻璃板。 2. 日常生活中有些同学没有注意保护眼睛，导致视力下降。 （1）近视时成像情况如图甲所示，近视的原因可能是_____________________或______________________________。 甲 乙 （2）全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图乙所示，削去角膜上的一部分组织并从切口取出，从而使角膜相当于一个_______镜，达到矫正近视的目的。 （3）用全飞秒近视手术矫正视力后，以下会发生改变的是____（填序号）。 A. 物体成像的位置 B. 眼球折光系统的焦距 C. 经过眼球折光系统所成像的性质 3. 按要求填空： (1) 如图1所示，若在平面镜不动的情况下，要让激光笔射中目标，可保持激光笔的入射点不变，将其 （选填“顺”或“逆”）时针转过一定的角度；也可保持入射角不变，把激光笔向 （选填“左”或“右”）平移一段距离； (2) 如图2和图3所示，人眼功能类似于照相机。来自物体的光在视网膜上形成一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像；当眼睛患有近视时，近视眼镜对光起 （选填“会聚”或“发散”作用，可将像的位置矫正到视网膜上。要使照相机拍摄的苹果的像小一些，应将镜头 （选填“靠近”或“远离”）苹果。 经典题型七：视力缺陷与矫正 1. 如图所示为甲、乙两人分别戴着眼镜清晰看到前方物体S1和S2的光路图，则（  ） A．甲为近视眼，眼镜使清晰像后移到视网膜上 B．甲为远视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 C．乙为近视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 D．乙为远视眼，眼镜使清晰像前移到视网膜上 2. 小明做“研究远视眼的矫正”实验中，他把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看做眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示。而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（  ） A．均保持现在的位置不动 B．将光屏适当靠近凸透镜 C．将蜡烛适当靠近凸透镜 D．将蜡烛适当远离凸透镜 3. 小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成一个清晰的像（如图所示），然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，下列关于本次实验现象的描述，正确的是（　　） A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像 B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像 C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像 4. 为了研究近视眼的形成和矫正方法，小明用凸透镜、凹透镜和光屏制作了如图所示的模型，使像恰好成在光屏上。不改变光屏和凸透镜的位置，去掉凹透镜，则像会（　　） A．成像在光屏左边 B．成像在光屏右边 C．无法成像 D．成像在光屏上 5. 小明长时间坐姿不端正写作业，导致黑板上的字看起来模糊不清，妈妈带小明去医院检查，医生说小明近视了，并给小明配了眼镜．下列能解释小明视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的（　　） A．乙和丙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．甲和丙 6. 科学研究发现，经常揉搓眼睛可能导致出现圆锥角膜(如图)，使像成在视网膜前面。在疾病早期，可通过佩戴相应的眼镜进行矫正。则该类眼镜的镜片应是下图中的（　　） A． B． C． D． 7. 学生近视后可采用角膜塑形镜（俗称OK镜）进行矫正，矫正原理如图所示。通过OK镜矫正前后，人眼折光系统的焦距变化正确的是（　　） A．焦距增大 B．焦距先增大后减小 C．焦距减小 D．焦距先减小后增大 8. 为满足特殊人群的需求，有一种镜片可以改变的眼镜（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看近处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　） A．远视眼，镜片I B．远视眼，镜片Ⅱ C．近视眼，镜片Ⅰ D．近视眼，镜片Ⅱ 9. 近视眼究竟是怎么回事？小张进行了图甲所示实验：把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，使光屏上呈现出清晰的像。拿开眼镜，光屏上的像变得模糊。请观察眼球结构（如图乙所示），回答： （1）你认为眼球中的视网膜相当于甲实验中的　 　； （2）近视眼患者不戴眼镜时，看见的物像落在视网膜的　 　（选填“前方”或“后方”），矫正近视眼要佩戴的眼镜镜片应该是　 　（选填“丙”或“丁”）； （3）拿开眼镜后，为了再次呈现出清晰的像，光屏应　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜； （4）为预防近视眼，我校提倡课间同学们远眺。在由近及远的远眺过程中，晶状体曲度生的变化是　 　。（填“由大变小”或“由小变大”）。 10. “小眼镜”成为全社会的“大关切”，有人大代表建议要高度重视近视低龄化问题。 （1）由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面 （选填“甲”或“乙”）图相符，应配戴 （选填“凹”或“凸”）透镜，予以矫正。 （2）有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 些（选填“强”或“弱”）。 11. 小科利用如图所示的带水透镜的光具座研究近视眼和远视眼的矫正原理。 （1）为了使烛焰的像成在光屏中央，应调节 ； （2）如图甲所示，用水透镜模拟眼球中的晶状体，向水透镜注水或抽水，烛焰的像呈现在光屏上，光屏相当于人眼中的 ； （3）在图乙所示实验场景下，向水透镜中注水，在蜡烛与透镜之间放入合适的眼镜，光屏上能重新成清晰的像，这是 眼的矫正原理。 1.5 强化训练 1. 早在我国西汉时期的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” 下列关于该记载解释的光路图正确的是（ ） A. B. C. D . 2. 小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。图中操作最合理的是（ ） A. B. C. D . 3. 光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，下列对两透镜类型的分析正确的是（ ） A. 甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜 B. 乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜 C. 甲透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明甲透镜是凸透镜 D. 乙透镜的折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，说明乙透镜是凸透镜 4. 小明拿着放大镜，伸直手臂，通过放大镜观察远处的景物，看到的是景物的（ ） A.正立放大的像 B.倒立放大的像 C.倒立缩小的像 D.正立缩小的像 5. 某凸透镜焦距为15cm，若将一物体放在此透镜前25cm处，则可在透镜的另一侧得到一个（ ） A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像 6. 一凸透镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜20cm处移到40cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ） A.像变大，像距变大 B.像变小，像距变小 C.像变大，像距变小 D.像变小，像距变大 7. “自拍神器”给旅行者自拍带来了方便。如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ） A.增大像距 B.增大取景范围 C.增大人像的大小 D.缩短景物到镜头距离 8. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是20cm B.此时的物距大于20cm C.当物距是30cm时，光屏上呈现倒立缩小的像 D.当凸透镜的一部分被遮住时，光屏上不能呈现完整的像 9. 烛焰通过凸透镜在光屏上成一放大的像，如果在凸透镜上粘一个小黑点，则光屏上（ ） A.没有黑点的像 B.一片漆黑 C.有一个放大的黑点像 D.有一个缩小的黑点像 10. 如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（　　） A．晶状体凸度变小，焦距变短 B．晶状体凸度变小，焦距变长 C．晶状体凸度变大，焦距变短 D．晶状体凸度变大，焦距变长 11. 王老师在改作业时自言自语道：“老了，作业本上的字都看不清了，放远点就好了。”由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需佩戴眼镜的镜片分别是如图中的（　　） A． 甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 12. 在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作： （1）实验前，小科利用“平行光聚焦法”(如图甲所示)粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越　 　(选填“强”或“弱”)； （2）小科将(1)中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜； （3）通过步骤(2)的调整，光屏上出现了清晰的像后，小科将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将光屏　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。 13. 科学课上，同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动，活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。 （1）【学习】制作模型前，通过探究凸透镜成像规律的实验，知道物距（u），像距（v）应该满足f＜v＜2f，胶片上成的像的特点是　 　。 （2）【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型，组内同学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时模糊，请你指出该模型可能存在的缺陷是　 　。 （3）【制作】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据，下表为某小组设计的量规，将表格补充完整。 自制照相机评价量规 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 功能完善 ①　 　 ②　 　 ③　 　 结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像 外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观 （4） 【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议　 　。 14. 如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm，点燃的蜡烛与凸透镜固定不动。移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是_______、_______的实像，遵从这一成像原理的是__________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 15. 如图中，已知入射光线或折射光线，画出对应的折射光线或入射光线。 16. 图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 　 　 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图所示，他应配戴 　 　 透镜来矫正近视。 17. 实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，回答下列问题： （1）光屏上像的性质为__________________。 （2）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子_________。 （3）从图中读出物距为_________cm，并推算出焦距为_________（选填字母）。 A．f＜15cm B.15cm＜f＜20cm C．f＞30cm （4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？__________________。 A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm 第 1 页 共 15 页 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 $