透镜与凸透镜成像-2026-2027学年浙教版八年级科学上册

本讲义系统梳理透镜与凸透镜成像规律核心知识，从透镜分类（凸透镜、凹透镜）、主光轴和光心等基本概念，到透镜对光的作用（会聚、发散），再到焦点焦距、三条特殊光线，最后通过实验探究凸透镜成像规律（物距与像的性质、位置、像距关系），构建递进式学习支架。 该资料突出探究实践与科学思维，实验环节含器材、步骤及“找不到像的原因”等分析，培养科学探究能力，表格对比物距与像的性质辅助模型建构。随堂练习分考点设计，课中助教师高效授课，课后供学生查漏补缺，强化科学观念形成。

透镜与凸透镜成像规律 知识梳理 一、透镜 1、透镜的分类 透镜：至少有一个外表面是球面的一部分，用透明材料制成的镜片。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜； （2）凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜； 凸透镜 凹透镜 2、主光轴和光心 （1）主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。如图的点划线C1C2。 凸透镜的主光轴和光心 凹透镜的主光轴和光心 （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，叫做透镜的光心，用O表示。 3、透镜对光的作用 透镜类型 对光的作用 图示 凸透镜 会聚作用。平行光经过凸透镜折射后会聚于一点 凹透镜 发散作用。平行光经过凹透镜折射后会向外发散，发散光线的反向延长线交于主光轴上一点 【说明】 会聚作用 发散作用 二、焦点、焦距及三条特殊光线 1、焦点和焦距 （1）焦点：能使平行于主光轴的光或光的反向延长线会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。 （2）焦距：焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 （3）透镜有2个焦点，并且关于光心对称。 （4）凸透镜焦距：凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越小，对光的会聚作用越强。 凹透镜焦距的大小表示对光发散能力的强弱，焦距越小，对光的发散能力越强。 凸透镜的焦距 凹透镜的焦距 （5）粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法 如图所示，将凸透镜正对着太阳光（可看成是平行光），再拿一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑最小、最亮，测量这个光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 2、透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜的三条特殊光线 甲 乙 丙 （2）凹透镜的三条特殊光线： 甲 乙 丙 三、探究凸透镜成像的规律 1、相关概念 （1）物距u：物体到透镜光心的距离，如图所示。 （2）像距v：像到透镜光心的距离，如图所示。 （3）焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 2、实验器材与实验装置图 （1）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 （2）实验装置： 3、实验步骤 （1）在阳光或相距很远（例如5m）的灯光下用聚焦法测定凸透镜的焦距； （2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次排列在一条直线上，调整蜡烛、凸透镜进行实验和光屏的高度，使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上。 u>2f u=>2f f<u<2f u＝f u<f 4、凸透镜成像规律 物距u 像的性质 物与像的位置 像距v 光屏能否承接 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 u＝f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 5、交流与讨论 （1）实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上； ②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内； ③蜡烛的位置在透镜的焦点上。 ④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。 （2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，也是完整的，但亮度会变暗些。 （3）蜡烛长度变短时，像在光屏上将会向上移动。调节方法： ①将光屏向上移动； ②将蜡烛向上移动； ③将透镜和光屏向下调节。 随堂练习 考点一 透镜的分类与作用 1．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 【详解】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。 故选C。 2．如图所示，是一束光通过透镜（图中未画出）发生折射的光路图，其中所用透镜属于凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图中折射光线相对于入射光线是发散的，是凹透镜，故A不符合题意； B．图中折射光线相对于入射光线是发散的，是凹透镜，故B不符合题意； C．图中折射光线相对于入射光线是会聚的，是凸透镜，故C符合题意； D．图中折射光线相对于入射光线是发散的，是凹透镜，故D不符合题意。 故选C。 3．如果把一个玻璃球分割成四块，其截面如图所示，再将这四块玻璃a、b、c、d分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（　　） A．a、c B．c C．b D．b、d 【答案】B 【详解】由图可知，玻璃a、b、d都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，能使光线会聚，而玻璃c是中间薄，边缘厚，是凹透镜，能使光线发散。 故选B。 4．把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五块，其截面如图所示，其中能够使平行光发散的是 A．只有b B．只有a、c、d、e C．只有a、b、c D．a、b、c、d、e均可 【答案】A 【详解】根据凸透镜的特点：中间厚，边缘薄，如图所示，acde是属于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用； 根据凹透镜的特点：中间薄、边缘厚，如图所示，b是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。 故选A。 5．在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（　　） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，经过薄透镜光心的光线，其传播方向不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 【答案】A 【详解】A．图甲为会聚透镜（凸透镜），折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明透镜有会聚光线的作用，故A正确； B．图乙中，平行于主光轴的光线通过凸透镜会聚于一点，这个点即为透镜的焦点，故B错误； C．凡是过透镜光心的光线，光的传播方向都不会发生改变，故C错误； D．图丁为发散透镜（凹透镜），折射光线的偏折说明该透镜对光有发散作用， 故D错误。 故选A。 6．下列各图分别表示经过透镜后的光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，故A正确； B．入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点，故B错误； C．凹透镜对光线有发散作用，图中的光线从凹透镜的虚焦点发出，折射光线变发散，故C错误； D．平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线变发散，折射光线的反向延长线过左侧虚焦点，故D错误。 故选A。 7．平行光从右边射向凸透镜，会聚于点F，当凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，则会聚点将（　　） A．向左移 B．向右移 C．向上移 D．向下移 【答案】A 【详解】在一凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，当平行光从右边射来通过玻璃砖时，折射角大于入射角，光线要发散，所以其聚焦位置较无此玻璃砖时要向左移动。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 考点二 透镜的作图 8．按照题目要求作图，并回答相应问题：如图：完成图中的光路，并标出A点的像。 【答案】 【详解】对于凸透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，两折射光线的交点就是A的像点，如图所示： 9．完成下面的光路图。 【答案】 【详解】在凹透镜中，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；在凸透镜中，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。如图所示： 10．如图，凸透镜和凹透镜的一个焦点重合于F点，平行于主光轴射入凸透镜的光线AB经凸透镜和凹透镜的折射后又平行于主光轴射出，请作出其完整的折射光路图。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，已知F点既是图示凸透镜的焦点，也是图示凹透镜的虚焦点；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示： 11．如图所示，透镜斜放，F为透镜的焦点，一条光线经透镜折射后，折射光线BO与透镜的主光轴平行，折射光线斜射向水面，请将此光路图补充完整。 【答案】 【详解】由凸透镜的三条特殊光线可知，入射光线过焦点时，经过凸透镜会平行于主光轴； 根据光的反射和折射定律，先过入射点做法线，反射光线和入射光线在同种介质中分居法线的两侧，且发射角等于入射角；折射光线和入射光线分居法线的两则，在不同的介质中，且折射角小于入射角，作图如下所示： 12．如图所示，一条光线以45°角斜射入平面镜，请完成平面镜反射和凸透镜折射的光路图，并标出反射角。 【答案】 【详解】由图可知，入射光线垂直于凸透镜的主光轴，同时斜射到平面镜上，与平面镜夹角为45°，则其入射角为45°，反射角也为45°，则反射光线和入射光线的夹角为90°，由几何知识可知，反射光线和主光轴平行；首先过入射点作出法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线；再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，作出折射光线，如图 考点三 探究凸透镜的成像规律 13．小明用光具座探究凸透镜成像规律时，得到的实验数据如下表： 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 1 40.0 13.0 缩小 2 30.0 15.0 缩小 3 20.0 20.0 等大 4 15.0 30.0 放大 5 12.0 60.0 放大 (1)当蜡烛离透镜中心60cm时，像到透镜中心的距离为____。 A．10cm~13cm B．13cm~18cm C．18cm~20cm (2)实验中，小明将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用时间为2s。在这段时间中，像移动速度在____。 A．逐渐变慢 B．保持不变 C．逐渐变快 (3)小明取下自己的近视眼镜，放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动。 【答案】(1)A (2)C (3)靠近 【详解】（1）根据凸透镜成像规律，当物距u=2f时，成等大的实像，像距v=2f。由表格中实验序号3可知，当物距u=20.0cm时，像距v=20.0cm，即u=v=2f，所以2f=20.0cm，解得f=10.0cm。当蜡烛离透镜中心60cm时，即物距u=60cm，因为u>2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，像距f<v<2f。已知f=10.0cm，2f=20.0cm，所以10.0cm<v<20.0cm，结合表格数据可知，像距v<13.0cm。 故选A。 （2）由表格数据可知，当物距u=40.0cm时，像距v=13.0cm；当物距u=30.0cm时，像距v=15.0cm；当物距u=20.0cm时，像距v=20.0cm。可以看出，随着物距的减小，像距在增大。已知物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用时间为2s，即物体移动速度不变。在相同时间内像距越来越大，根据，在相同时间内，像移动的路程越来越大，所以像移动速度逐渐变快。 故选C。 （3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。将近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，移动光屏后在光屏上得到了清晰的像。 由于凹透镜对光线有发散作用，拿掉凹透镜后，光线会提前会聚，即像会靠近凸透镜。为了在光屏上再次得到清晰的像，所以光屏应向靠近透镜方向移动。 14．在探究“凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲，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)如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是 的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至 cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像； (3)由于蜡烛变短，像成在了光屏的上方，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往 调； (4)如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中 处能观察到烛焰的像； (5)如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是 眼镜（近视/远视）。 【答案】(1)10.0 (2) 倒立、放大 40.0 (3)向下 (4)B (5)远视 【详解】（1）如图所示，最小最亮的光斑为焦点，刻度尺的分度值为1cm，则凸透镜的焦距f=10.0cm。 （2）[1][2]如图乙，物距和像距分别为 像距大于物距，根据凸透镜成像的规律，光屏上呈现清晰的像的性质是倒立、放大的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，根据光路的可逆性，物距和像距互换，仍可成清晰的像，则应移动透镜至40.0cm刻度线处，使物距为30cm，像距为15cm，光屏上能再次呈现清晰的像。 （3）过光心的光线传播方向不变，当蜡烛变短时，像会向上移动，故要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往下调整。 （4）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时物距为 即物距小于焦距，根据凸透镜成像的规律，此时像为正立、放大的虚像，像为折射光线的反向延长线的交点，则人眼在图中B处能观察到烛焰的像。 （5）将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。表明此时像距变小了，透镜对光线有会聚作用，远视眼是由凸透镜制成的，故该眼镜是远视眼镜。 15．如图所示，小港同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。 (1)小港同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏互换位置，则光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。 (2)此时水透镜的焦距可能是______。 A． B． C． (3)小港同学想要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜 （选填“注水”或“抽水”）。 【答案】(1) 照相机 能 (2)B (3)注水 【详解】（1）[1]由图可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 [2]因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，光屏上能成倒立、放大的实像。 （2）由图可知，蜡烛距离透镜的距离（物距）为u=70.0cm-20.0cm=50.0cm 根据凸透镜成像规律，此时50.0cm>2f，解得：f<25.0cm 光屏距离透镜的距离（像距）为v=90.0cm-70.0cm=20.0cm 根据凸透镜成像规律，此时f<20.0cm<2f，解得：10.0cm<f<20.0cm 所以凸透镜焦距的范围为10.0cm<f<20.0cm 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）近视眼是由于晶状体太厚，折光能力强，使像成在视网膜之前，要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把水透镜注水，使其变厚。 16．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 (1)小明找来、两个透镜探究“凸透镜成像规律”的实验，如图甲所示将、两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，应选择透镜 （选填“A”或“B”）完成实验；然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将烛焰、光屏中心调在同一 ； (2)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。此时，若将蜡烛和透镜互换位置，光屏上仍能接收到清晰的像，该实验现象可以说明 的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜）； (3)如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置： ①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 （选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了； ②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将光屏 （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 【答案】(1) B 高度 (2) 缩小 投影仪 (3) 变暗 向左 【详解】（1）[1]图甲中A透镜对光具有发散作用是凹透镜；B对光具有会聚作用是凸透镜，因此应选择透镜B完成实验。 [2]实验中为了使像成在光屏的中央，应将烛焰、光屏中心调在同一高度上。 （2）[1]乙图中物距大于像距，且能够成实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，像距处于一倍焦距和二倍焦距有之间，成倒立、缩小的实像。 [2]若将蜡烛和透镜互换位置，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像与投影仪成像原理相同。 （3）[1]将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜由于焦距不变，成像的特点、形状不变，但由于光线的条数变少，导致像的亮度会变暗。 [2]若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，即凸透镜对光的会聚能力增强，导致像提前会聚，因此需要将光屏左移动才能成清晰的像。 17．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)小余同学利用如图甲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）。 【答案】(1)15.0 (2) 20.0至35.0 A (3)AC (4) 小于 L0－2L 【详解】（1）由图甲可知，u=v=30.0cm，根据u=v=2f时成倒立、等大的实像，可得2f=30.0cm，则该凸透镜的焦距f=15.0cm。 （2）[1]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20.0cm至35.0cm刻度范围之间。 [2]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）圆柱形玻璃杯中装满水相当于中间厚、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）[1][2]由图甲可知物距大于像距，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。 18．小科在项目化“制作凸透镜”的实践中，更加深刻地理解了凸透镜的相关知识。 (1)制作凸透镜：用剪刀在塑料矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片，凸起部位朝外，中间装满水，用热熔胶封闭连接处。然后测焦距，方法为 ； (2)评估检测：“制作凸透镜”的评价量规表如下所示，其中“？”可填： ； 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 结构完整与美观效果 不漏水，有手柄且美观 不漏水，无手柄，美观 ？ (3)小文测出此凸透镜的焦距为，在研究凸透镜成像的规律时，有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置，此时成像特点： ； (4)将蜡烛换成“F”形的LED。灯x光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后的一个优点： 。 【答案】(1)见解析 (2)漏水、无手柄、不美观 (3)倒立缩小的实像 (4)判断物像的方向 【详解】（1）一般测量凸透镜焦距的方法是：将凸透镜正对太阳光，用白纸在另一侧接收光线。调整透镜与纸的距离，使纸上的光斑最小、最亮。用刻度尺测量光斑到凸透镜中心的距离，即为焦距。 （2）作品等级分三个等级，最差的等级应该是三个指标都未完成，即漏水、无手柄、不美观。 （3）由图知物距在二倍焦距之外，类似于照相机，因此为倒立缩小的实像。 （4）用“F”形的LED灯可以非常清楚地判断物像的方向。 19．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)实验装置正确安装并调节后，小芳同学在如图所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的像是 的像（选填“放大”或“缩小”）； (2)实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像___________（填选项序号）； A．只出现烛焰像的上半部 B．只出现烛焰像的下半部分 C．出现烛焰完整的像，但像更小了 D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 (3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得的到清晰像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的 （选填“近视”或“远视”） 眼镜。 【答案】(1)缩小 (2)D (3)近视 【详解】（1）由图可知物距大于像距能在光屏上成像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。 （2）挡住透镜上半部分，下半部分仍能折射光线成像，所以光屏上所成的像仍是完整的，但由于到达光屏的光线变少，故像变暗，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）把光屏向右移动一小段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应使像向右移动，则需在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜，近视眼镜是凹透镜。 20．在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点做了进一步探究。 (1)如图甲所示，当他将一个发光的小灯泡放在图示位置时，无论怎么移动右侧的光屏，在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑，他又将小灯泡换成点燃的蜡烛，当调整至图乙位置时，恰好在光屏上接收到清晰的倒立、 的实像。 (2)如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置：仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 （选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了； (3)有人将他的眼镜片放在图乙蜡烛与凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，像就又清晰了，由此可判断此人戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜； (4)如图丙，线段AB为用另一只凸透镜多次成像时的物距倒数和像距倒数所描绘出的图像，则该凸透镜焦距为 cm。 【答案】(1)缩小 (2)变暗 (3)近视 (4)5 【详解】（1）由图甲实验现象可知，物距为10.0cm，无论怎么移动右侧的光屏，在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑，根据从焦点发出的光经凸透镜折射后成为平行光，可知凸透镜的焦距为10.0cm，当调整至图乙位置时，此时的物距大于二倍焦距，在光屏上接收到清晰的倒立、缩小的实像。 （2）如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置，仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，光屏上所成的像与原来相比变暗。 （3）有人将他的眼镜片放在图乙蜡烛与凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，像就又清晰了，物距变大，像距变小，像又清晰了，可知透镜对光线有发散作用，此镜为凹透镜，凹透镜可矫正近视眼，由此可判断此人戴的近视眼镜。 （4）图丙中时， 此时u=v=0.1m 像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，则有2f=u=10cm 故焦距f=5cm 21．在做凸透镜成像实验时，小华用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图所示 (1)实验时，她先调节光源、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，目的是 ； (2)凸透镜固定在光具座零刻度线上，她将光源移至15cm处，移动光屏，得到的清晰像是 （填像的完整性质）； (3)将光源“F”放在30cm处，其大小如图2所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是图3中的 ； (4)如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上 （选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像。 【答案】(1)使像成在光屏中央 (2)倒立、放大、实像 (3)D (4)能 【详解】（1）调节光源、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，像能成在光屏的中央位置，便于观察和记录成像情况。 （2）凸透镜的焦距是10cm，凸透镜固定在光具座零刻度线上，她将光源移至15cm处，此时，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，像在二倍焦距以外，成倒立、放大的实像。 （3）凸透镜固定在光具座零刻度线上，将光源“F”放在30cm处，物距 像在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，故选D。 （4）如果此时将光源和光屏对调，像距和物距对调，根据光路可逆可知：光屏上能呈现光源清晰的像，光屏上的像是倒立、放大的实像。 22．同学们学习了凸透镜知识后，周末回家开展有关凸透镜的项目化学习活动。 (1)【制作凸透镜】小明利用家中物品自制了一个简易凸透镜，他思考凸透镜对光起会聚作用可能会引发火灾，请你写出生活中需要注意的一个场景； (2)【凸透镜成像实验】小明同学在白纸中写上“709”作为目标物进行实验观察（下面的a图）。 请你根据小明看到的图b和图c的像，任意选择其中一个，说说成像的原因； (3)【评价作品】评价量规既是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据。下表为某小组正在讨论制作的量规，将表中“ ”处补充完整。 作品等级 优秀 良好 合格 待改进 评价指标 能成功制作凸透镜 能成功制作凸透镜 能成功制作凸透镜 不能成功制作凸透镜 _________ 凸透镜能成两种性质的像，像清晰可见 凸透镜能成一种性质的像 【答案】(1)生活中禁止将废弃塑料瓶仍入森林中 (2)见解析 (3)凸透镜能成三种性质的像，且像清晰可见 【详解】（1）生活中禁止将废弃塑料瓶仍入森林中，雨水进入饮料瓶后能够透光，相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，可能会导致森林火灾。 （2）图b成正立放大的虚像，此时物体的凸透镜的焦点之内；图c成倒立放大的实像，此时物体的凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间。 （3）根据表格中的评价标准，优秀的凸透镜能成三种性质的像，且像清晰可见。 23．为研究凸透镜所成像的规律，某科学小组进行了如下研究。 I.把蜡烛、凸透镜（焦距为10cm）和光屏依次放在成像装置上，调节它们的高低使它们的中心处于同一高度，如图。 Ⅱ.点燃蜡烛，把蜡烛分别放在离凸透镜距离不同的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。 ①光屏上成倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距，记录在表中。 ②光屏上成倒立、放大的像时，测量并记录物距和像距，记录在表中。 实验次数 像的性质 物距 像距 1 倒立、缩小的像 2 倒立、放大的像 (1)本实验研究的问题是 。 (2)为使结论更具普遍性，还需重复实验。请将下列方案补充完整： ，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距。 (3)当蜡烛在图中的位置时，在光屏上能呈现一个清晰的放大的像，若此时只移除光屏，在该处原来成的像还在吗？ 。 【答案】(1)探究凸透镜所成像的规律 (2)见解析 (3)在 【详解】（1）根据题意知道，本实验的实验目的是探究凸透镜所成像的规律。 （2）为使结论更具普遍性，还需重复实验，还需要补充 当烛焰在光屏上成倒立、等大的像时，测量并记录物距和像距。 当通过凸透镜能观察到蜡烛正立、放大的像时，测量并记录这时的物距。 （3）由于在光屏上能呈现一个清晰的放大的像，说明成的是实像，所以，此时只移除光屏，在该处原来成的像还在。 24．如图所示，小科同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，则此时水透镜的焦距为 cm； （2）小科移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （“照相机”/“投影仪”）； （3）在图丙所示实验场景下，小科把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”后，像变得模糊了。下列操作能使烛焰的像再次变得清晰的是 ； A．从水凸透镜中抽出适量的水 B．往水凸透镜中注入适量的水 C．将光屏往透镜方向移动 （4）为了探究生活中的透镜成像现象，小科把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前，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（如图丁）小科透过水杯看到的是老鼠的 （“实”/“虚”）像。 【答案】 8.0 照相机 B 实 【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜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，所以凸透镜的焦距是8.0cm。 （2）[2]由图乙知道，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 （3）[3]近视镜是凹透镜，对光有发散作用，使成像远离凸透镜，若想在光屏上重新得到清晰的像，应该使光屏远离凸透镜或者应该在水透镜中加水，使透镜的折光能力变大，使成像靠近凸透镜，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （4）[4]圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由丁图知道，此时的老鼠的像与原图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像。 考点四 透镜成像规律的应用 25．烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为，下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（　　） A．仅将蜡烛移至刻度线的左侧某处 B．将透镜右移，且光屏移至刻度线右侧某处 C．仅将光屏移至刻度线的右侧某处 D．仅将凸透镜向左移至刻度处 【答案】D 【详解】A．仅将蜡烛移至刻度线的左侧某处，此时满足物距大于二倍焦距，像距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，可成倒立、缩小的实像，故A不符合题意； B．将透镜右移，此时物距满足一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，可成倒立、放大的实像，故B不符合题意； C．仅将光屏移至刻度线的右侧某处，此时物距满足一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，可成倒立、放大的实像，故C不符合题意； D．仅将凸透镜向左移至刻度处，此时物距满足一倍焦距和二倍焦距之间，像距不满足大于二倍焦距，因此不能成实像，故D符合题意。 故选D。 26．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f的凸透镜组成，下列说法正确的是（　　） A．该广告灯的成像原理与照相机相同 B．地面上的广告图标是倒立放大的实像 C．为了能从不同角度看见广告图标，应选择光滑的地面 D．广告片到镜头的距离应大于2f 【答案】B 【详解】A．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，其成像原理与投影仪相同，与照相机不相同，故A错误； B．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，地面上的广告图标是倒立、放大的实像，故B正确； C．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C错误； D．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，所以镜头到广告片的距离（物距）应在一倍焦距和二倍焦距之间，镜头到地面的距离（像距）应大于二倍焦距，故D错误。 故选B。 27．如图甲所示，小科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 【答案】D 【详解】A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是实像，因为他是倒立的，根据凸透镜成像规律，倒立的都是实像，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，根据凸透镜成像规律，此时老鼠到玻璃杯的距离应满足，与投影仪成像原理相同，故D正确。 故选D。 28．如图为凸透镜的物距与像距之间关系的图像，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是 B．当时，在光屏上能得到一个放大的像 C．当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜处移动到处的过程中，像由虚像变为实像 【答案】B 【详解】A．当物距u=16cm时，像距v=16cm，这时物体在二倍焦距上，即2f =16cm，所以凸透镜焦距是8cm，故 A错误； B．当u=14cm时，物距范围f < u < 2f，这时成倒立放大的实像，故B正确； C．当u=20cm时，物距范围u>2f，这时成倒立缩小的实像，照相机根据此原理制成的，故C错误； D．把物体从距凸透镜14cm处移动到24cm处的过程中，物距始终大于一倍焦距，始终成实像，故D错误。 故选B。 29．丽丽用同一凸透镜先后两次观察同一书本上的字，看到如图所示的两种情景，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两图成像原理都是光的直线传播 B．甲图中成的是实像，乙图中成的是虚像 C．甲图中书本上的字到凸透镜的距离比乙图中书本上的字到凸透镜的距离小 D．甲图中的成像规律可应用于投影仪，乙图中的成像规律可应用于照相机 【答案】C 【详解】A．图中都是使用凸透镜观察物体，光透过凸透镜时会发生折射，即它们的成像原理都是光的折射，故A错误； B． 凸透镜成像时，实像都是倒立的，虚像都是正立的，则甲图中成的是虚像，乙图中成的是实像，故B错误； C．甲图成正立、放大的虚像，物距小于焦距；乙图成倒立、放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以甲图中书本到凸透镜的距离更小，故C正确； D．根据凸透镜的成像规律可知，甲图中成像规律可应用于放大镜，乙图中成像规律可应用于投影仪或幻灯机，故D错误。 故选C。 30．如图是兴趣小组设计的光学指纹锁模型。当手指按压在指纹采集面上，指纹经凸透镜成像在感光组件上，识别系统比对成功后开锁。下列关于指纹锁说法正确的是（　　） A．利用光的反射原理 B．和小孔成像原理一样 C．成正立放大的虚像 D．成倒立缩小的实像 【答案】D 【详解】 图中利用凸透镜成像，为光的折射，图中所示此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 31．如图，商家推出扫码兑奖活动，手机扫描瓶盖二维码时，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的（　　） A．瓶盖上的二维码是光源 B．影像传感器上成的是正立缩小的实像 C．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 D．摄像头成像特点与投影仪相同 【答案】C 【详解】A．瓶盖上的二维码不能自主发光所以不是光源，只是反射了光源的光，故A错误； BC． 手机摄像头成实像在影像传感器上，此时成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像原理可知，此时物距大于二倍焦距，即二维码要位于摄像头二倍焦距以外，故B错误，C正确； D．摄像头成倒立、缩小的实像，成像原理与照相机相同。投影仪成倒立、放大的实像，故D错误。 故选C。 32．如图为某一光学系统的平面示意图，其中为凸透镜，为垂直于透镜中心轴线的物平面，为与透镜中心轴线垂直的平面镜，为用毛玻璃做成的垂直于透镜中心轴线的屏幕，由于屏幕为半透明，所以无论在屏幕的左侧还是右侧都可以看到经透镜在屏幕上所成的实像。如果物是面上的一个发光的“上”字，则在位于、之间的观察者看来屏幕上和平面镜中的像的形状分别为（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】当凸透镜在光屏上成像时，成的是上下左右都颠倒的实像，当从之间看上的像时，像的形状为，当从之间看上的像时，看到的像与从之间看上的像左右对称为；平面镜中成的像是透过的光线打到上反射所成的像，故中的像与上的像关于镜面对称，因此像的形状为；故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 33．在探究凸透镜成像的实验时，凸透镜的焦距和位置一般都是固定不变的，改变的是物体和光屏的位置。可是用专业单反相机拍照时，一般都要根据物距进行“调焦”。下列说法正确的是（　　） A．单反相机采用了长焦距镜头，使所有物体成像完全相同 B．采用了短焦距镜头的相机，使远近不同的物体成像的位置相差不大 C．采用了短焦距镜头的相机，只能拍近处物体，不能拍远处物体 D．采用了长焦距镜头的相机，更容易拍摄近处的物体 【答案】B 【详解】A．相机拍照时，根据凸透镜成像规律，物距或者像距的改变，像的大小也会改变，故A错误； B．采用了短焦距镜头的相机，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，故B正确； C．短焦距镜头的相机物体一般都位于二倍焦距之外，由凸透镜成像的规律可知，近处物体和远处物体均能通过镜头成像，故C错误； D．长焦距镜头由于焦距较大，更适合排物距较大的景物，物距太近，有可能u<2f，不能成像，故D错误。 故选B。 34．将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 【答案】 凸 靠近 【详解】[1]玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，黑白卡片是左右颠倒的，成倒立的实像。 [2]希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，像应该是正立的，所以需要高脚杯靠近卡片，减小物距，使当物距小于焦距时成正立的虚像。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 透镜与凸透镜成像规律 知识梳理 一、透镜 1、透镜的分类 透镜：至少有一个外表面是球面的一部分，用透明材料制成的镜片。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜； （2）凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜； 凸透镜 凹透镜 2、主光轴和光心 （1）主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。如图的点划线C1C2。 凸透镜的主光轴和光心 凹透镜的主光轴和光心 （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，叫做透镜的光心，用O表示。 3、透镜对光的作用 透镜类型 对光的作用 图示 凸透镜 会聚作用。平行光经过凸透镜折射后会聚于一点 凹透镜 发散作用。平行光经过凹透镜折射后会向外发散，发散光线的反向延长线交于主光轴上一点 【说明】 会聚作用 发散作用 二、焦点、焦距及三条特殊光线 1、焦点和焦距 （1）焦点：能使平行于主光轴的光或光的反向延长线会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。 （2）焦距：焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 （3）透镜有2个焦点，并且关于光心对称。 （4）凸透镜焦距：凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越小，对光的会聚作用越强。 凹透镜焦距的大小表示对光发散能力的强弱，焦距越小，对光的发散能力越强。 凸透镜的焦距 凹透镜的焦距 （5）粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法 如图所示，将凸透镜正对着太阳光（可看成是平行光），再拿一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑最小、最亮，测量这个光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 2、透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜的三条特殊光线 甲 乙 丙 （2）凹透镜的三条特殊光线： 甲 乙 丙 三、探究凸透镜成像的规律 1、相关概念 （1）物距u：物体到透镜光心的距离，如图所示。 （2）像距v：像到透镜光心的距离，如图所示。 （3）焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 2、实验器材与实验装置图 （1）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 （2）实验装置： 3、实验步骤 （1）在阳光或相距很远（例如5m）的灯光下用聚焦法测定凸透镜的焦距； （2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次排列在一条直线上，调整蜡烛、凸透镜进行实验和光屏的高度，使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上。 u>2f u=>2f f<u<2f u＝f u<f 4、凸透镜成像规律 物距u 像的性质 物与像的位置 像距v 光屏能否承接 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 u＝f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 5、交流与讨论 （1）实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上； ②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内； ③蜡烛的位置在透镜的焦点上。 ④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。 （2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，也是完整的，但亮度会变暗些。 （3）蜡烛长度变短时，像在光屏上将会向上移动。调节方法： ①将光屏向上移动； ②将蜡烛向上移动； ③将透镜和光屏向下调节。 随堂练习 考点一 透镜的分类与作用 1．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 2．如图所示，是一束光通过透镜（图中未画出）发生折射的光路图，其中所用透镜属于凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 3．如果把一个玻璃球分割成四块，其截面如图所示，再将这四块玻璃a、b、c、d分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（　　） A．a、c B．c C．b D．b、d 4．把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五块，其截面如图所示，其中能够使平行光发散的是 A．只有b B．只有a、c、d、e C．只有a、b、c D．a、b、c、d、e均可 5．在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（　　） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，经过薄透镜光心的光线，其传播方向不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 6．下列各图分别表示经过透镜后的光路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 7．平行光从右边射向凸透镜，会聚于点F，当凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，则会聚点将（　　） A．向左移 B．向右移 C．向上移 D．向下移 考点二 透镜的作图 8．按照题目要求作图，并回答相应问题：如图：完成图中的光路，并标出A点的像。 9．完成下面的光路图。 10．如图，凸透镜和凹透镜的一个焦点重合于F点，平行于主光轴射入凸透镜的光线AB经凸透镜和凹透镜的折射后又平行于主光轴射出，请作出其完整的折射光路图。 11．如图所示，透镜斜放，F为透镜的焦点，一条光线经透镜折射后，折射光线BO与透镜的主光轴平行，折射光线斜射向水面，请将此光路图补充完整。 12．如图所示，一条光线以45°角斜射入平面镜，请完成平面镜反射和凸透镜折射的光路图，并标出反射角。 考点三 探究凸透镜的成像规律 13．小明用光具座探究凸透镜成像规律时，得到的实验数据如下表： 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的大小 1 40.0 13.0 缩小 2 30.0 15.0 缩小 3 20.0 20.0 等大 4 15.0 30.0 放大 5 12.0 60.0 放大 (1)当蜡烛离透镜中心60cm时，像到透镜中心的距离为____。 A．10cm~13cm B．13cm~18cm C．18cm~20cm (2)实验中，小明将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm处，所用时间为2s。在这段时间中，像移动速度在____。 A．逐渐变慢 B．保持不变 C．逐渐变快 (3)小明取下自己的近视眼镜，放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动。 14．在探究“凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲，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)如图乙，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是 的实像。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至 cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像； (3)由于蜡烛变短，像成在了光屏的上方，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往 调； (4)如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中 处能观察到烛焰的像； (5)如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是 眼镜（近视/远视）。 15．如图所示，小港同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。 (1)小港同学移动蜡烛、水透镜、光屏至如图所示，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏互换位置，则光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。 (2)此时水透镜的焦距可能是______。 A． B． C． (3)小港同学想要模拟近视眼看东西模糊的情景，应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜 （选填“注水”或“抽水”）。 16．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 (1)小明找来、两个透镜探究“凸透镜成像规律”的实验，如图甲所示将、两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，应选择透镜 （选填“A”或“B”）完成实验；然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将烛焰、光屏中心调在同一 ； (2)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。此时，若将蜡烛和透镜互换位置，光屏上仍能接收到清晰的像，该实验现象可以说明 的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜）； (3)如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置： ①若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 （选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了； ②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将光屏 （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 17．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)小余同学利用如图甲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）。 18．小科在项目化“制作凸透镜”的实践中，更加深刻地理解了凸透镜的相关知识。 (1)制作凸透镜：用剪刀在塑料矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片，凸起部位朝外，中间装满水，用热熔胶封闭连接处。然后测焦距，方法为 ； (2)评估检测：“制作凸透镜”的评价量规表如下所示，其中“？”可填： ； 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 结构完整与美观效果 不漏水，有手柄且美观 不漏水，无手柄，美观 ？ (3)小文测出此凸透镜的焦距为，在研究凸透镜成像的规律时，有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置，此时成像特点： ； (4)将蜡烛换成“F”形的LED。灯x光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后的一个优点： 。 19．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)实验装置正确安装并调节后，小芳同学在如图所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的像是 的像（选填“放大”或“缩小”）； (2)实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像___________（填选项序号）； A．只出现烛焰像的上半部 B．只出现烛焰像的下半部分 C．出现烛焰完整的像，但像更小了 D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 (3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，要想在光屏上再次得的到清晰像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的 （选填“近视”或“远视”） 眼镜。 20．在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点做了进一步探究。 (1)如图甲所示，当他将一个发光的小灯泡放在图示位置时，无论怎么移动右侧的光屏，在光屏上始终得到一个与透镜等大的光斑，他又将小灯泡换成点燃的蜡烛，当调整至图乙位置时，恰好在光屏上接收到清晰的倒立、 的实像。 (2)如图乙所示，当光屏上呈现清晰的像时，不改变图乙中蜡烛和透镜位置：仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 （选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了； (3)有人将他的眼镜片放在图乙蜡烛与凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，适当向左移动蜡烛，像就又清晰了，由此可判断此人戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜； (4)如图丙，线段AB为用另一只凸透镜多次成像时的物距倒数和像距倒数所描绘出的图像，则该凸透镜焦距为 cm。 21．在做凸透镜成像实验时，小华用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图所示 (1)实验时，她先调节光源、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，目的是 ； (2)凸透镜固定在光具座零刻度线上，她将光源移至15cm处，移动光屏，得到的清晰像是 （填像的完整性质）； (3)将光源“F”放在30cm处，其大小如图2所示，凸透镜固定在光具座零刻度线上，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是图3中的 ； (4)如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上 （选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像。 22．同学们学习了凸透镜知识后，周末回家开展有关凸透镜的项目化学习活动。 (1)【制作凸透镜】小明利用家中物品自制了一个简易凸透镜，他思考凸透镜对光起会聚作用可能会引发火灾，请你写出生活中需要注意的一个场景； (2)【凸透镜成像实验】小明同学在白纸中写上“709”作为目标物进行实验观察（下面的a图）。 请你根据小明看到的图b和图c的像，任意选择其中一个，说说成像的原因； (3)【评价作品】评价量规既是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据。下表为某小组正在讨论制作的量规，将表中“ ”处补充完整。 作品等级 优秀 良好 合格 待改进 评价指标 能成功制作凸透镜 能成功制作凸透镜 能成功制作凸透镜 不能成功制作凸透镜 _________ 凸透镜能成两种性质的像，像清晰可见 凸透镜能成一种性质的像 23．为研究凸透镜所成像的规律，某科学小组进行了如下研究。 I.把蜡烛、凸透镜（焦距为10cm）和光屏依次放在成像装置上，调节它们的高低使它们的中心处于同一高度，如图。 Ⅱ.点燃蜡烛，把蜡烛分别放在离凸透镜距离不同的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像。 ①光屏上成倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距，记录在表中。 ②光屏上成倒立、放大的像时，测量并记录物距和像距，记录在表中。 实验次数 像的性质 物距 像距 1 倒立、缩小的像 2 倒立、放大的像 (1)本实验研究的问题是 。 (2)为使结论更具普遍性，还需重复实验。请将下列方案补充完整： ，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个倒立、缩小的像时，测量并记录物距和像距。 (3)当蜡烛在图中的位置时，在光屏上能呈现一个清晰的放大的像，若此时只移除光屏，在该处原来成的像还在吗？ 。 24．如图所示，小科同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，则此时水透镜的焦距为 cm； （2）小科移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （“照相机”/“投影仪”）； （3）在图丙所示实验场景下，小科把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”后，像变得模糊了。下列操作能使烛焰的像再次变得清晰的是 ； A．从水凸透镜中抽出适量的水 B．往水凸透镜中注入适量的水 C．将光屏往透镜方向移动 （4）为了探究生活中的透镜成像现象，小科把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前，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（如图丁）小科透过水杯看到的是老鼠的 （“实”/“虚”）像。 考点四 透镜成像规律的应用 25．烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上，它们的初位置如图所示，凸透镜的焦距为，下列操作不可能使烛焰在光屏上成清晰像的是（　　） A．仅将蜡烛移至刻度线的左侧某处 B．将透镜右移，且光屏移至刻度线右侧某处 C．仅将光屏移至刻度线的右侧某处 D．仅将凸透镜向左移至刻度处 26．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f的凸透镜组成，下列说法正确的是（　　） A．该广告灯的成像原理与照相机相同 B．地面上的广告图标是倒立放大的实像 C．为了能从不同角度看见广告图标，应选择光滑的地面 D．广告片到镜头的距离应大于2f 27．如图甲所示，小科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 28．如图为凸透镜的物距与像距之间关系的图像，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是 B．当时，在光屏上能得到一个放大的像 C．当时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜处移动到处的过程中，像由虚像变为实像 29．丽丽用同一凸透镜先后两次观察同一书本上的字，看到如图所示的两种情景，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两图成像原理都是光的直线传播 B．甲图中成的是实像，乙图中成的是虚像 C．甲图中书本上的字到凸透镜的距离比乙图中书本上的字到凸透镜的距离小 D．甲图中的成像规律可应用于投影仪，乙图中的成像规律可应用于照相机 30．如图是兴趣小组设计的光学指纹锁模型。当手指按压在指纹采集面上，指纹经凸透镜成像在感光组件上，识别系统比对成功后开锁。下列关于指纹锁说法正确的是（　　） A．利用光的反射原理 B．和小孔成像原理一样 C．成正立放大的虚像 D．成倒立缩小的实像 31．如图，商家推出扫码兑奖活动，手机扫描瓶盖二维码时，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的（　　） A．瓶盖上的二维码是光源 B．影像传感器上成的是正立缩小的实像 C．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 D．摄像头成像特点与投影仪相同 32．如图为某一光学系统的平面示意图，其中为凸透镜，为垂直于透镜中心轴线的物平面，为与透镜中心轴线垂直的平面镜，为用毛玻璃做成的垂直于透镜中心轴线的屏幕，由于屏幕为半透明，所以无论在屏幕的左侧还是右侧都可以看到经透镜在屏幕上所成的实像。如果物是面上的一个发光的“上”字，则在位于、之间的观察者看来屏幕上和平面镜中的像的形状分别为（   ） A． B． C． D． 33．在探究凸透镜成像的实验时，凸透镜的焦距和位置一般都是固定不变的，改变的是物体和光屏的位置。可是用专业单反相机拍照时，一般都要根据物距进行“调焦”。下列说法正确的是（　　） A．单反相机采用了长焦距镜头，使所有物体成像完全相同 B．采用了短焦距镜头的相机，使远近不同的物体成像的位置相差不大 C．采用了短焦距镜头的相机，只能拍近处物体，不能拍远处物体 D．采用了长焦距镜头的相机，更容易拍摄近处的物体 34．将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $