第三章 光的折射 透镜(单元复习·专项训练)物理新教材苏科版八年级上册

2026-08-03
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理苏科版八年级上册
年级 八年级
章节 第三章 光的折射 透镜
类型 题集-专项训练
知识点 透镜,透镜的应用,光的折射
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 5.05 MB
发布时间 2026-08-03
更新时间 2026-08-03
作者 教物理的n老师
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2026-08-03
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来源 学科网

内容正文:

第三章 光的折射 透镜 单元复习 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍考点分类·专项突破···················································································01 题型01 光的折射特点及现象解释 1 题型02 透镜的分类及对光的作用 4 题型03 凸透镜成像规律运用 9 题型04 透镜的应用 12 题型05 红外线和紫外线 17 题型06 光的折射、透镜作图 24 题型07 凸透镜成像规律探究实验 30 ✍思维拓展·素养提升··················································································47 考点分类·专项突破 题型01 光的折射特点及现象解释 1.(25-26八年级上·山西吕梁·期末)“看似浅的池水实际更深,不会游泳者切勿贸然下水”,下列光现象中与此光学原理相同的是(     ) A.墙上手影 B.水中倒影 C.铅笔“折了” D.路口反光镜 2.(25-26八年级上·江苏宿迁·期末)图示的光现象中,由于光的折射而形成的是(  ) A.楼台倒影 B.夜空激光束 C.树下的光斑 D.筷子“弯折” 3.(25-26八年级上·山东德州·期末)潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了。如图所示的四幅图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因(  ) A. B. C. D. 4.(25-26八年级上·江苏盐城·期末)如图甲,把玻璃杯放在有字的卡片上,杯内注一大半水,小明由杯口向下观察,发现杯内文字比杯外文字看上去变近了,其原因是光发生了_________;继续加水,看到杯内文字_________(向上/向下/不)移动;请在图乙中画出能说明这一现象的光学原理的一条入射光线及对应的折射光线,要求以O点为入射点_________。 5.(25-26八年级上·山东威海·期末)某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 表一 序号 1 2 3 4 入射角(°) 60 40 20 0 折射角(°) 40 29 15 ? 表二 序号 1 2 3 入射角(°) 15 29 40 折射角(°) 20 ? 60 (1)使用可折转的光屏,是为了探究________; (2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1'、2和2'……4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置,并记录了表一的数据。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而________,且折射角________(大于/等于/小于)入射角:表一中“?”处的数据是________; (3)接下来继续探究光从水中射入空中的折射情况,记录了表二的数据。表二中“?”处的数据模不清,请综合分析两个表格中的数据,判断出这个数据应该是________,你判断的依据是___________。 6.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图所示是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入水中时的光路。 (1)实验中,光具盘相当于带刻度的光屏,当光紧贴光具盘照射时,利用光的_______反射来显示光路,同时还能直接读出入射角和_________角的大小。 (2)经过多次实验并记录了数据,分析表格中的数据,你能得出的结论:折射角随入射角增大而________。 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角γ 7.1° 20.7° 30° 37.8° (3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入水中时,其折射角________(选填“小于”、“等于”或“大于”)30°。 (4)将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上,如图2所示,调整视线至如图3角度,沿碗壁缓慢注水,当水面达到MN(未画出)时,刚好看到硬币A端;当水面达到碗口时,刚好看到硬币B端,看到的“硬币”是_______像;水面从MN到碗口上升距离H________(选填“小于”、“等于”或“大于”)硬币AB直径。 7.(25-26八年级下·广东揭阳·阶段检测)小华竖直向下看放有一小块玻璃砖的水平桌面,发现玻璃砖下方的图文发生了错位。他想知道玻璃砖下方图文错位的距离与玻璃砖的厚度是否有关。联想到“平面镜成像实验”中找像位置的方法,小华进行了如下操作: (1)按图甲所示,将玻璃砖紧贴物体(物体上有条形码)摆放在水平桌面上的一张白纸上,标记出物体的位置。 如图乙,将小卡片竖直放在玻璃砖左侧,前后移动小卡片,并沿水平方向垂直玻璃砖观察物体(即观察物体上的条形码)和小卡片,当小卡片与像在同一个平面上时,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样就找到了放置一块玻璃砖时________的位置。 (2)随后,他使玻璃砖离开物体且向自己移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体间的距离________(选填“会”或“不会”)影响成像位置。 (3)他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面进行实验,如图丙所示,观察并记录像的位置;继续叠加第三块相同玻璃砖进行实验,如图丁所示。记录的数据如图戊所示。 ①分析图戊中的数据可知,用两块玻璃砖进行实验时,像与物体的距离是________cm; ②三次实验都说明了人眼垂直玻璃砖观察时,玻璃砖内像的位置会________(选填“靠近”或“远离”)观察者; ③从图戊中的实验数据还可以得出:玻璃砖的厚度越厚,像与物的距离越________。 (4)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置________(选填“浅”或“深”)。 题型02 透镜的分类及对光的作用 8.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)在炎热的夏季,把装满水的矿泉水瓶置于露天停车场的汽车内部,极有可能引发火灾。这是因为光线透过瓶子会发生折射现象,从而将所有热量聚焦于一点,此时矿泉水瓶相当于(   ) A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.三棱镜 9.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)小明和小华在窗边用焦距为10cm的凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。以下说法错误的是(  ) A.看到文字的像时,凸透镜离报纸距离小于10cm B.看到窗外景物的像时,凸透镜离报纸距离稍大于10cm C.文字的像是正立的放大虚像,窗外景物的像是倒立放大的实像 D.当凸透镜从贴着报纸到稍微远离报纸过程中,看到文字的像逐渐变大 10.(25-26八年级上·广东广州·期末)如图所示,太阳光通过透镜射到白纸上。从图中现象可知,此透镜是(  ) A.凸透镜,可用于矫正远视眼 B.凸透镜,可用于矫正近视眼 C.凹透镜,可用于矫正远视眼 D.凹透镜,可用于矫正近视眼 11.(20-21八年级下·陕西榆林·期中)把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五部分,其截面如图所示,其中属于凸透镜的是(  ) A.只有b B.a、c、d、e C.a、b、c D.a、b、c、d、e 12.(24-25九年级下·陕西西安·期中)如图为航天员在2021年太空授课中水球成像的情景。向水球中打入一个气泡,这时整个水球就变成了两个透镜,外圈成为一个对光有会聚作用的 _______镜,所以呈现一个倒立的像。内圈相当于两个凹透镜的组合,这时又出现一个正立的_______(选填“实”或“虚”)像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。 13.(25-26八年级上·湖北孝感·阶段检测)养生壶是一款被广泛使用的家电产品,具有烧水泡茶、煮药膳、煮粥和煲汤等多种功能。如图所示,使用养生壶煮水果茶,透过壶身可以看到水果块放大了的______(选填“实”或“虚”)像;打开壶盖从水面上看,看到水中水果块的位置比实际的位置______。有的养生壶在水烧开一段时间后,会发出提示的声音,这是利用声音来传递______。 14.(25-26八年级上·福建漳州·期中)一位同学自制了水膜透镜A和B,他将两个透镜分别放在书上同一个位置,观察到的现象如图所示,其中属于凸透镜的是________,能对光线起到会聚作用的是________。 15.(25-26八年级上·广东东莞·期中)把甲、乙两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图所示的光斑,甲的光斑比透镜面积大,乙的光斑比透镜的面积小,则________(选填“甲”或“乙”)一定是凸透镜。光在真空中或同种均匀介质中是沿___________传播的,但在大气层中气体随高度的增加越来越稀薄,所以太阳光斜射入大气层时会向下偏折,由此推断若没有大气层的存在,白天时间就会变 ___________(选填“长”或“短”)。 16.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)图甲是用平行光照射充满烟雾容器内透镜的情景,该实验应该在较___________的环境中进行。根据上述现象,将图乙中两个透镜的光路补全;图丙中,将凸透镜正对太阳光,在光屏上呈现直径小于透镜的圆形光斑,此时透镜到光屏的距离为L,当透镜靠近光屏时,若看到___________的现象时,则说明透镜焦距f小于L。 17.(24-25八年级上·江苏徐州·期中)小文利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示,他让凸透镜正对阳光,但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则凸透镜的焦距是_________cm,当L=10cm时,如果将纸板逐渐远离透镜,会观察到纸板上的光斑大小_____________(选填“一直变大”或“一直变小”“先变大后变小”“先变小后变大”);当L=14cm时,纸板上的光斑亮暗情况是_____________(选填“中间亮周围暗”或“中间暗周围亮”)。 题型03 凸透镜成像规律运用 18.(2025·江苏无锡·一模)如图所示,小白同学利用注射器和水膜制成如图所示的“水凸透镜”,模拟眼睛看物体的情景。下列描述错误的是(  ) A.当晶状体变厚时,像成在视网膜前,需要佩戴一个合适的凸透镜,才能使像成在视网膜上 B.若用注射器向水膜里注入适量的水,水透镜对光的偏折能力变强,此时屏上的像变得模糊,为得到清晰的像,可将光屏慢慢靠近“水凸透镜” C.“水凸透镜”成像特点与照相机相同 D.随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像将会向上移动 19.(25-26八年级上·辽宁沈阳·期末)小明在探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像,则(   ) A.光屏上所成的是倒立、放大的实像 B.光屏上所成的是正立、缩小的实像; C.该透镜的焦距f一定满足 D.该透镜的焦距f一定满足 20.(23-24八年级上·陕西咸阳·阶段检测)烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的清晰像,若保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,则(  ) A.光屏上将成一个放大的像 B.光屏上不能成像,但眼睛能通过透镜看到像 C.光屏上仍成一个缩小的像 D.光屏上没有像,需调节光屏位置才能成像 题型04 透镜的应用 21.(2024·安徽阜阳·二模)图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机镜头相当于一个凸透镜,画面经投影机镜头在屏幕上成(  ) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像 22.(24-25八年级上·陕西西安·阶段检测)如图所示四幅图中,图文对应关系不正确的是(  ) A. 放大镜是利用凹透镜成像原理制成的 B. 哈哈镜是利用光的反射规律成像的 C. 日晷计时是利用光沿直线传播 D. 彩虹是光折射形成的 23.(2024·湖北宜昌·模拟预测)关于下列四幅图的说法,其中正确的是(  ) A.图甲:近视眼看远处的物体,成像在视网膜前,用凸透镜矫正 B.图乙:远视眼看近处的物体,成像在视网膜后,用凹透镜矫正 C.图丙:显微镜的物镜相当于照相机的镜头,目镜相当于放大镜 D.图丁:望远镜的物镜相当于照相机的镜头,目镜相当于放大镜. 24.(25-26八年级上·江苏南通·期末)如图所示,是小红制作的一架简易的天文望远镜,选用的凸透镜焦距为和。她将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三脚架上,用于观察月球,下列说法中正确的是(  ) A.应该将的凸透镜作为物镜,的凸透镜作为目镜 B.通过寻星装置寻找月球,是利用了光沿直线传播的原理 C.观察时调节套筒的长度,使物镜和目镜的距离约为 D.通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像 25.(25-26八年级上·新疆昌吉·期末)汽车的自动驾驶是通过光学设备感知周围环境,例如车载摄像头通过镜头拍摄画面识别物体。下列相关说法正确的是(  ) A.车载摄像头与远视眼镜不是同一种透镜 B.车载摄像头成像利用了光的折射原理 C.车载摄像头成的是正立、缩小的实像 D.物体离车载摄像头越近,成的像越小 26.(22-23八年级上·吉林·期末)李老师戴着眼镜正在批改作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,李老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼,说明李老师的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是(  ) A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜 C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜 27.(24-25八年级上·四川遂宁·期中)长期不注意用眼卫生会导致近视眼,近视眼会影响我们的日常生活。图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是(     ) A.①④ B.①③ C.②④ D.②③ 28.(25-26八年级上·湖北武汉·期末)科学用眼已成为社会共识,下列说法正确的是(   ) A.正常眼睛观察物体时视网膜上成正立的实像 B.正常眼睛从看远处变为看近处物体时,晶状体会变厚 C.近视眼能看清远处的物体,看不清近处的物体 D.近视眼可以佩戴任何一个凹透镜矫正 29.(2025·陕西商洛·三模)手机照相功能强大,一般手机有多个摄像镜头(如图),拍照时,会根据拍摄物体远近自动“调焦”(改变像距)或者“变焦”(改变焦距)。在拍照过程中,下列说法正确的是(  ) A.摄像镜头对光有发散作用 B.镜头所成物体的像是正立、缩小的实像 C.当人靠近镜头时,镜头通过自动“调焦”使像距变大 D.当人离镜头非常近时,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变大 30.(2024·河南漯河·一模)如图所示是小刚用相机(可调焦距)拍摄的同一堆娃娃的甲、乙两张照片,下列说法正确的是(  ) A.照相机的镜头与近视眼镜的镜片属于同一类透镜 B.由图可知,照相机成正立缩小的实像 C.在物距相同的情况下,拍摄甲照片时镜头的焦距比拍摄乙照片时要小一些 D.如果镜头焦距不变的话,拍摄甲照片时照相机距离娃娃比拍摄乙照片时要更近一些 31.(25-26八年级上·江苏常州·期中)图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变,缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水,从而改变“水透镜”的凸度,发现光屏上的像变模糊,此时适当调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程,以下说法正确的是(  ) A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜 B.当抽出适量水时,烛焰的像距随之减小 C.当注入适量水时,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方 D.当注入适量水时,在水透镜前方放置一个适当的凸透镜,光屏上仍可成清晰的像 32.(22-23八年级下·宁夏固原·期末)显微镜的成像原理:来自被观察物体的光经过物镜后成一个_______(选填“放大”或“缩小”)的_______像(选填“虚”或“实”),道理就像投影仪的镜头成像一样,目镜的作用则像一个普通的__________。 33.(24-25八年级上·河南郑州·期末)如图,小聪把焦距较长的凸透镜放在前面,焦距较短的凸透镜放在后面,正在模拟 ________(选填“望远镜”或“显微镜”)的使用,其中,目镜的使用相当于 ________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);制作望远镜时,在选择两块凸透镜时,除了满足焦距的要求,物镜的直径比目镜的直径要 ________(选填“大一些”或“小一些”)。 34.(23-24九年级下·福建福州·期中)小明把自己的近视眼镜和奶奶的老花镜都放在桌面的书上,透过眼镜看到了不同的像,如图甲、乙所示,结合透镜相关知识,他思考以下问题: (1)图________(选填“甲”或“乙”)是小明的近视眼镜; (2)小明在桌子上点燃蜡烛,手持图甲所示眼镜在蜡烛和白墙之间移动直到在墙上成清晰的像,位置如图丙所示,这一成像规律可应用于________;若保持蜡烛与白墙间距不变,向________(选填“左”或“右”)移动眼镜可再次成像; (3)小明在某次操作时发现成像在眼镜和白墙之间,若不改变蜡烛和眼镜的位置,要在白墙上成清晰的像,可在蜡烛和眼镜之间放置一个________。(选填“凸透镜”或“凹透镜”) 题型05 红外线和紫外线 35.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)下列说法中正确的是(  ) A.光在真空中的传播速度是3×108m/s B.月亮是光源 C.光在同种介质中一定沿直线传播 D.验钞机验钞是利用红外线 36.(23-24八年级上·江苏泰州·阶段检测)今年初,郑州市进一步加强疫情防控。学生进入校园时,要佩戴口罩,工作人员用额温枪(红外线测温仪)测量体温。下列说法正确的是(  ) A.佩戴口罩可以减小病毒的毒性 B.人脸识别系统成的是倒立缩小的虚像 C.额温枪是利用红外线热效应来工作的 D.手机距离二维码越近,所成的像越小 37.(22-23八年级上·辽宁盘锦·期末)在防范新冠疫情中,体温计发挥了重要作用。液体体温计是根据水银的______性质制成的。如图额温枪它是利用______(选填“红外线”或“紫外线”)进行测量的。手表屏幕显示的彩色画面是由红、______、蓝三种色光混合而成的。 38.(23-24八年级上·吉林松原·期末)某图书馆有一种自动感应门,当人走向门口时能感应出人体发出的_________(“红外”或“紫外”)线而自动打开;图书馆内设有“禁止喧哗”的警示标语,这是_________减弱噪音。 39.(25-26九年级下·全国·课后作业)如图是一款生活中常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线,光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号,电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。 (1)红外线是一种____________(选填“电磁波”或“声波”)。 (2)红外测温仪的工作原理:一切物体都在向外辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越____________(选填“强”或“弱”)。吸收目标的红外辐射能量,就获得物体的温度数值。红外测温仪是利用红外线的____________效应工作的,其中____________能反映测温过程中的传播情况。 (3)有人担心红外测温仪的红外线对人体有伤害,其实它与遥控器发出红外线的机理____________(选填“相同”或“不同”)。红外测温仪利用的是人体自身发出的红外线,而不是仪器自身发出的,因此它是对人体没有伤害的。 40.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段检测)阅读短文,回答问题。 无所不能的智能化无人机 无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点,在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能实现可见光成像,利用不同温度下物体辐射的红外线强度不同,无人机又能实现红外线成像,携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点,被称为“百变小能手”。下表是某小型无人机的部分参数(“帧秒1”指每秒拍摄的画面数)。 参数名称 最大飞行半径R/km 拍摄速度n/(帧·秒-1) 最大飞行速度v/(km·h-1) 数据 5 11000 72 (1)无人机携带的设备能够实现红外线成像,是因为不同物体的_________不同,发出的红外线强度不同,进而成像的原理; (2)无人机携带了高分辨率高速摄像机,下列关于摄像机说法中错误的是___________; A.摄像机的摄像头对光线有会聚作用 B.被拍摄的景物应位于摄像头二倍焦距以外 C.当无人机远离被拍摄物体时,要成像仍然清晰,其镜头应该向前伸 D.摄像头成在传感器(相当于胶片)上的像是倒立、缩小的实像 (3)雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(直径小于等于2.5μm颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速_________(填物态变化名称)成气体,从周围空气中吸热,使空气中的水蒸气迅速___________(填物态变化名称)成小水珠,以凝结污染物,令其降落在地面上; (4)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行80m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为22000帧,据此判断该轿车___________(超速/不超速)。 题型06 光的折射、透镜作图 41.(22-23八年级上·辽宁葫芦岛·期末)在防溺水教育活动中,老师告诉学生,池塘里水的实际深度比看起来的深度要大,不能贸然下水游泳。下图为解释这一现象的情景,其中A为水底的物体,是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出该儿童看到A点的光路图并标出入射角i。 42.(25-26八年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图,光线自空气斜射向水面,画出其反射光线和折射光线的大致位置。 43.(2025·河南商丘·一模)如图甲所示,为小明在鱼缸旁观赏金鱼的情境。用点表示人在A处看到鱼的像的位置,请在图乙中画出水中鱼的大致位置S,人眼在A处看到水中鱼的一条光路。 44.(25-26八年级上·广东汕尾·期末)如图,一束激光从空气中斜射入玻璃砖,请画出法线和光由空气进入玻璃砖的折射光线的大致位置。 45.(24-25八年级上·江苏扬州·期中)如图是小明眼睛在N点,水面在A处时看到玻璃缸内M点处硬币的光路图。当玻璃缸内注入更多水到B处后,小明的眼睛在N点仍然可以看到硬币。请画出小明眼睛在N点,水面到B处时看到M点处硬币的大致折射光路(画一条光路即可)。 46.(23-24八年级上·安徽淮南·期末)在图中,已知入射光线,画出通过透镜后的折射光线。 47.(24-25八年级上·山东德州·阶段检测)完成以下光路图。 48.(23-24八年级下·甘肃兰州·期末)请完成图中凹透镜的光路图。(保留作图痕迹) 49.(24-25八年级上·四川成都·期末)如图,O为凸透镜的光心,F为其焦点,请分别画出两条入射光线通过凸透镜的折射光线。 50.(2024·陕西西安·模拟预测)如图凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线,画出经凸透镜和凹透镜折射后的光线。 51.(25-26八年级上·广东汕尾·期末)如图,请完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路图。 题型07 凸透镜成像规律探究实验 52.(2026·安徽·中考真题)为了探究凸透镜成像规律,把光具座放在水平桌面上,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。 (1)当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时,光屏上有清晰的像。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变得模糊,要使光屏上再次成清晰的像,需要将光屏向______移动适当距离; (2)随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像会上移,为了使像仍成在光屏中央,应_______(选填“A”“B”或“C”); A.把光屏适当向下调节 B.把凸透镜适当向上调节 C.把光屏和凸透镜均适当向下调节 (3)将蜡烛移到刻度处,移去光屏,直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰,会看到______(选填“放大”或“缩小”)的像。 53.(25-26八年级上·全国·课后作业)小明用图甲所示的装置探究凸透镜的成像规律。 (1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______。当蜡烛、凸透镜、光屏在图甲所示的位置时,光屏上出现等大清晰的像(像未画出),此凸透镜的焦距为______。 (2)当蜡烛移到刻度线处时,向______移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、______的实像。 (3)接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边,然后前后移动光屏,他______(选填“仍能”或“不能”)在光屏上看到完整的像。 (4)把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜,给“眼睛”戴上远视眼镜时,烛焰在“视网膜”上成清晰的像。若取下远视眼镜,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜。 (5)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到了光屏的上方,如图乙所示。下列能让像重新回到光屏中心的操作是______(填字母)。 A.将光屏下调 B.将蜡烛上调 C.将透镜上调 54.(25-26八年级上·山东济南·期末)小丽发现许多人自拍的时候都喜欢把手机举过头顶,从上向下俯拍,如图甲所示。这样拍摄可以达到“大眼”和“小脸”的视觉效果。小丽了解到手机镜头相当于一个凸透镜,针对这一现象,她和同学们一起利用F形光源(如图乙所示)探究凸透镜成像的大小与物距的关系。 (1)小丽将F形光源、凸透镜(焦距确定)和带有刻度的光屏依次安装在光具座上,并按照图丙所示进行实验时,发现光源所成的像在光屏的下方。小丽认为以下方案都可以使这个像成在光屏的中央。从整个实验过程考虑,你认为最佳的方案是___________,最佳的理由是:___________; A.光屏下移   B.透镜上移   C.光源下移 (2)调整好后,保持凸透镜的位置不变,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如下表所示; 序号 物高 物距 像高 像的正倒 像的虚实 1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像 2 25.0 2.7 倒立 实像 3 20.0 4.0 倒立 实像 4 17.0 6.0 倒立 实像 5 13.0 13.0 倒立 实像 6 6.0 找不到像 分析归纳后,小丽得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐___________(选填“变大”或“变小”),且像都是___________(选填“正立”或“倒立”)的。第___________次实验与手机镜头的成像特点相同; (3)最后一次实验中,小丽在光屏上始终没有找到像。在老师的指导下,她采用图丁中的___________的方式可以观察到正立放大的“像”; (4)实验中,当形光源和光屏移动到如图戊所示的位置时,恰好能在光屏上成等大的像,在凸透镜与光屏之间观察光屏上的像是图戊中的___________(填字母)。此时透镜到光源与光屏的距离相等,分析表格中的数据可知,光源到光屏之间的距离为___________。 55.(25-26八年级上·广东珠海·期末)同学们在实验室做“探究凸透镜成像规律”的实验: (1)小珠和小海利用太阳光分别用如图1所示的两种方式测量凸透镜的焦距,能够正确测量的是方式__________(选填“甲”或“乙”); (2)将“F”形光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心在__________; (3)当“F”形光源、凸透镜和光屏的位置如图2所示时,在光屏上得到一个清晰的倒立、__________的实像,根据这一成像特点,可制成__________(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”); (4)实验时如果不小心用手指尖触碰到了凸透镜,此时光屏上呈现的像是__________(选填“完整”或“不完整”)的; (5)完成第(3)问的实验后,保持所有元件位置不变,只更换一个焦距更大的凸透镜,发现光屏上的像变模糊,为使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向__________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动; (6)如图所示,无人机用凸透镜作为镜头拍摄地面照片,某一时刻成像在c点,无人机继续上升到某一高度时,所成的像可能落在图中凸透镜主光轴上的__________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点。 56.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)在“探究凸透镜成像规律”实验时,小明进行了如下实验: (1)如图甲可知,该凸透镜的焦距是___________cm;实验前应当调节蜡烛的___________、凸透镜的光心、光屏中心三者在同一高度; (2)如乙图所示,光屏上得到一个清晰的倒立、___________、实像。保持蜡烛和光屏的位置不变,透镜移动到光具座上___________cm的位置,光屏上能再次承接到清晰的像; (3)如图丙所示,将蜡烛移到45 cm刻度线处,此时眼睛在___________(填“A”“B”或“C”)处能观察到烛焰的像; (4)若蜡烛燃烧变短了,看到光屏上的像的位置升高了,此时应该将___________向上适当调整,就可以将像成在原主光轴上。 57.(25-26九年级下·广东东莞·阶段检测)如图中所示,小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。点燃蜡烛进行实验,依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的蜡烛的像,记录的数据如题表 实验次数 1 2 3 4 5 6 物距(cm) 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 像距(cm) 13.5 14.0 15.0 16.7 20.0 30.0 (1)根据表格中的数据可得出:凸透镜的焦距是______cm。 (2)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示时,光屏上恰好呈现清晰的像,此时将蜡烛向______调节可以使烛焰的像移到光屏中央,该像是倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的______(选填“实”或“虚”)像。 (3)若实验时有一只苍蝇落到凸透镜上,则光屏上的像______。(选填“变暗”、“无变化”或“变残缺”) (4)小明用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处,则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的______(填序号)。 58.(2026·江苏苏州·一模)小亮同学利用如图甲所示的实验装置探究凸透镜成像的规律,实验记录见下表。 (1)实验中,不改变凸透镜位置,移动蜡烛使物距,然后调节光屏的位置,能在光屏上得到一个倒立______的实像,______就是利用该成像原理制成的; (2)该实验装置可以用来模拟探究视力的矫正,将凸透镜看作眼球的________,光屏看作视网膜。保持凸透镜的位置不变,先移动光屏至其与凸透镜相距18.0 cm,然后移动蜡烛使物距,此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的________眼镜; 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 16.0 放大 倒立 实像 26.6 18.0 放大 倒立 实像 22.3 20.0 等大 倒立 实像 20.0 22.0 缩小 倒立 实像 18.4 24.0 缩小 倒立 实像 17.2 (3)如图乙所示,凸透镜位置不变,移动蜡烛,光屏先后在凸透镜同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,此过程中蜡烛水平向______移动。 59.(2025·陕西宝鸡·模拟预测)小明发现城市的很多街口都安装了360°高清摄像头。摄像头的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节。他想知道镜头的焦距与物距之间的关系,就选择了如图所示的蜡烛、注射器、水凸透镜等器材进行了探究。 (1)小明在实验中保持光屏到水凸透镜的距离为15cm不变,为了完成实验,他通过注射器向水凸透镜注入或抽出水,应控制水凸透镜的焦距在__________cm到__________cm之间。 (2)小明通过注射器调节水凸透镜的焦距,并测量出不同焦距时在光屏上能成清晰的实像的物距,将三次实验数据分别记录在表格中。 实验序号 1 2 3 焦距f/cm 8.0 10.0 12.0 物距u/cm 17.1 30.0 60.0 小明根据实验数据得出:像距不变时,凸透镜的焦距越大,物距越__________。 (3)完成实验后,若将水凸透镜的焦距从12.0cm调为11.0cm,应用注射器__________(选填“注入”或“抽出”)水,此时的物距应__________(选填“大于”“等于”或“小于”)45.0cm。 (4)小华认为小明的实验次数太少,于是她又将水凸透镜的焦距调为14.0cm后进行实验,发现在光具座上无论怎么移动蜡烛,在光屏上都不能承接到清晰的像,这是因为______。若要进行多次实验,请你提出合理性的建议:________________________________。 60.(2026·河南·中考真题)某小组进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。 (1)如图1是用同一个凸透镜观察远处树木和近处课本的情景,请由此提出一个可探究的物理问题:___________。 (2)该小组利用如图2的装置进行实验,凸透镜的焦距为,“”形光源的高度为。实验记录表如下: 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 物距 30.0 25.0 20.0 18.0 15.0 10.0 8.0 像距 15.0 16.7 20.0 22.3 30.0 \ \ 像的高度 1.3 1.7 2.5 3.1 5.0 \ \ 像的正倒 倒 倒 倒 倒 倒 \ 正 ①分析实验过程及表格中的信息可以发现:光屏上的像比物小的条件为物距___________(填“大于”或“小于”);物距越___________,光屏上的像越小。 ②若在第5次实验的基础上,保持凸透镜位置不变,移动“”形光源使物距为,请推测应将光屏向___________(填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向适当移动,光屏上能成清晰的像。 思维拓展·素养提升 1.(23-24八年级下·陕西榆林·期中)某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录:当物距u1=18cm时,在光屏上出现倒立、缩小的像;当物距u2=10cm时,在光屏上出现倒立、放大的像;当物距u3=6cm时,在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距f应满足的范围是(   ) A.f<6cm B.9cm<f<10cm C.f>9cm D.6cm≤f<9cm 2.(2025·甘肃兰州·二模)蝴蝶杯,我国古代饮器之一,以杯中“杯满蝶现”,倒入酒后蝴蝶显。为了研究其中原因,物理兴趣小组的同学根据蝴蝶杯的介绍错误的是(  ) A.图甲,高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶,高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠相当于一个凸透镜 B.图乙,杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像。这是因为纸彩蝶到凸透镜的距离稍微大于凸透镜的焦距,所成像的位置远远大于眼睛到透镜的距离 C.图丙,杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水相当于一个凹透镜 D.图丁,凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜,焦距会变长,此时复合透镜相当于放大镜工作原理,成倒立、放大的实像 3.(23-24八年级上·湖北咸宁·期末)学校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯,射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,池旁左边的人看到亮斑的位置在___________(以下均选填“S点上方”“S点”或“S点下方”);如果水面升至b位置时,池旁左边的人看到亮斑的位置在___________,亮斑的实际位置在___________。 4.(23-24八年级上·江苏泰州·期末)小明在暗室里探究平行于主光轴的光通过透镜后的光路,他用一直径和透镜玻璃直径相同的平行光正对透镜照射,惊奇的发现通过透镜玻璃边缘的光经透镜后部分发生偏折,部分沿直线传播,如图1和2所示。第二天小明在阳光下继续研究透镜对光的作用,将透镜正对太阳光,移动与透镜平行的白纸,在白纸上得到了如图3所示的现象。则该同学所用的透镜为___________(选填“凹透镜”、“凸透镜”、或“凹透镜或凸透镜”);继续将白纸稍远离该透镜,则暗斑的面积将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),亮环的亮度将___________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。 5.(25-26八年级上·江苏镇江·期末)如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作:将光屏放在A处时,蜡烛放在P处(图中未画出),移动凸透镜直至光屏上得到清晰放大的像;保持透镜位置不变,把光屏放在B处,将蜡烛从P处向一侧方向移动,直至光屏上得到缩小的像。则第一次成像的原理与___________(选填“照相机”或“投影仪”)相同,P位于B的___________侧,上述过程中蜡烛是向___________侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置:___________。 6.(25-26九年级下·江苏常州·阶段检测)几位同学在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,想利用身边的器材制作“智能”投影仪。 他们用硬纸板制作一个长方体暗箱,配备合适的凸透镜(如图甲)制成一个简易投影仪,将播放视频的手机放到指定位置,白屏上便能观察到放大的视频画面,如图乙。 (1)现有宽和高均为18cm,长度分别为10cm、20cm和40cm的三个纸盒,则他们应选择长度为________cm的纸盒做暗箱; (2)小明给暗箱设计了一个抽屉,如图丙所示。这样设计的优点是:________; (3)若使白屏上的像变得更大,他的操作是向________(选填“左”或“右”)推动抽屉,同时将白屏________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜; (4)用自制投影仪播放成像时,成在白屏上的效果一般,小明发现白屏上的画面偏暗,怎么改进? 方案一:___________; 方案二:在暗箱上开槽,如图丁所示,插入某种类型的透镜后,画面的亮度增强,但模糊不清,则这块透镜是________透镜。为了得到清晰的像,他接下来应将白屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动。 7.(2026·江苏苏州·中考真题)小华用图甲装置探究凸透镜成像规律,使用LED灯珠排列成的“F”发光体作为光源。 (1)能在光屏上呈现的像称为________像。为使像呈现于光屏中央,实验前需将F光源和光屏两者中心调整到凸透镜的________上。 (2)装置调好后,将F光源放在光具座上不同位置,移动光屏找到清晰像的位置,观察并记录成像情况。如图乙,小华根据观测结果,在纸上用带箭头的线段记录物、像情况(~分别是物体处在A~E位置时对应的像,线段长度表示它们的大小)。分析图乙,可发现物体靠近凸透镜的过程中,所成的实像________。 (3)分析可知,F光源从位置A移至E的过程中,必然存在像、物等大的情况,为快速、准确找到此位置,应在图乙中________两位置间移动光源,并使用图丙中________光屏观察像。小华测量发现:物距等于两倍焦距时,像与物等大。为了验证该结论的普遍性,接下来的操作是:________。 8.(2026·陕西·中考真题)小明用一个圆形凸透镜(镜片直径约8 cm)、纸盒、薄泡沫板、胶水、手机(屏幕大小约为15 cm×6.5 cm)及其他辅助材料,计划制作一个简易投影仪,可将手机屏幕的画面投射在客厅墙上。 (1)小明用如图-1的方法,测量出该凸透镜焦距f=________cm。 (2)①为满足投影仪功能,根据已学习过的凸透镜成像规律,小明可选择在如图-2纸盒上的________(选填“甲”或“乙”)平面开孔并安装凸透镜。 ②为了确定手机在盒内的安装位置,小明在实验室用“F”光源、凸透镜、光具座、光屏和卷尺等器材进行实验,模拟不同物距时的成像情况,并记录相应数据如下表,将实验数据作为制作投影仪的相关参数。 实验次序 物高/cm 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 3.0 25.0 100.0 12.0 2 24.0 120.0 15.0 3 23.0 153.3 20.0 4 22.5 180.0 24.0 5 22.0 220.0 30.0 6 21.5 286.7 40.0 7 21.0 420.0 60.0 (3)如图-3,小明按照能垂直嵌入纸盒的尺寸裁剪两块薄泡沫板,使它们垂直固定在一起作为支架,将手机壳粘在支架背板上,再将手机嵌入壳中,根据表中数据,确定好手机在纸盒内的位置,完成投影仪制作。调整好投影仪正对墙壁的距离,就可实现将手机画面清晰地投影在正对的墙壁上。已知使用投影仪的房间,正对的两面墙壁间的距离为3 m。 ①若根据表中第6次的数据制作投影仪(即手机屏幕距离透镜21.5 cm处),你认为是否可行并阐述理由:________。 ②根据表中第2次或第5次的数据制作投影仪,均能正常播放。请你比较两次数据,选择其中一次,分析该次投影画面效果的优点与不足:________。 (4)如图-4,是小明进行模拟实验的场景,此时光屏上成清晰的像,像的形状是________(填字母选项)。 A. B. C. D. (5)小明将制作好的投影仪放在水平台面并正对墙壁播放,发现墙壁上的画面整体偏高,请你分析可能的原因:________(写出一条即可)。 (6)请你给出一条该投影仪的使用提示:________。 9.(25-26八年级上·广东东莞·期中)阅读短文,回答文后问题: 凸透镜与生活 凸透镜虽是一个简单的光学元件,却以其核心的成像与聚光能力,深深地融入了我们生活的每一个角落。它不仅是拓展我们视野的窗口—从洞察微观的显微镜到遥望宇宙的望远镜,从记录瞬间的相机到呈现精彩的投影;也是守护我们清晰视界的伙伴,通过眼镜矫正着我们的视觉。同时,它更将自然的恩赐—阳光,转化为灶中的火焰与清洁的能源。甚至我们感知世界的窗户—眼睛,其本身就是一个精妙的“活”凸透镜。从日常到科技,从艺术到科学,凸透镜无声地诠释着:简单的物理原理,足以照亮并塑造我们丰富多彩的现代文明。为了更好地了解凸透镜,小明同学做了如下的实验: (1)如图甲,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,测得凸透镜的焦距___________; (2)某次实验情境如图乙所示,蜡烛所在位置为如刻度线处,移动光屏后接收到的像的性质是倒立___________(填“放大”或“缩小”)的实像;若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至___________刻度线处,光屏上能再次承接到烛焰清晰的像; (3)在实验过程中,刚好一只苍蝇趴在凸透镜的中心,则在光屏上所成的烛焰的像为___________(选填“完整的像”、“不完整的像”); (4)有一只新的透镜,实验绘制成实像时像离透镜的距离v与物体离透镜的距离u之间的关系图像如图丙,从图像可得所用凸透镜的焦距为___________。将点燃的蜡烛放在距此凸透镜处,___________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理而制成的。 10.(24-25九年级下·北京·开学考试)请阅读《手机镜头探秘》并回答。 手机镜头探秘 伴随着科技飞跃发展,现代手机的背面往往有好几个摄像镜头,可以为人们提供更好的拍摄效果。这些镜头有什么区别呢?小明通过网络调查了某型号手机的摄像头信息,如下表所示。 摄像镜头 焦距mm 感光传感器尺寸(对角线)/英寸 功能 主摄镜头 24 1/1.3 中等距离拍摄 超广角(微距)镜头 13 1/2.55 微距、广角拍摄 潜望长焦镜头 120 1/3.2 远距离拍摄 小明对调查结果产生了困惑:根据凸透镜成像规律,要使外界景物透过手机镜头在感光传感器上成实像,那么感光传感器和镜头的距离应不小于镜头焦距,而现代手机的厚度通常都不到10mm,这是怎么一回事呢? 进一步调查资料发现,手机摄像头标称的焦距是镜头的“等效焦距”,其含义是:高为的景物通过实际焦距为的镜头在感光传感器上成像,将感光传感器中的画面放大到对角线尺寸为43.7mm(行业规定)时,像的高度为h;保持相同的物距,高为的景物经过一个焦距为f的凸透镜直接在光屏上成像的高度为h时,这个焦距f就称为镜头的等效焦距。 在换算f与时,(k为转换系数),转换系数k与摄像镜头对应的感光传感器的尺寸有关,。举例来说,表格中的主摄镜头的等效焦距,而,因此该摄像头的实际焦距。这就能够符合凸透镜成像规律了。 请回答下列问题: (1)同一个景物,在相同的物距时,通过焦距为的凸透镜成像的像距_________(大于、小于、等于)通过焦距为的凸透镜成像的像距。 (2)小明使用文章中提及型号的手机,用它的三个摄像头在同一位置对10米外的一棵树分别拍摄了1张照片,则这3张照片中,树在_________摄像头拍摄的照片中看起来最大。 A.主摄镜头 B.超广角(微距)镜头 C.潜望长焦镜头 (3)关于文章中提及的型号的手机,下列说法正确的是(   ) A.手机的三个镜头对应的感光传感器,尺寸最大的是潜望长焦镜头的感光传感器 B.潜望长焦镜头的实际焦距是主摄镜头的实际焦距的5倍 C.使用手机的微距功能拍摄近处的物体时,物体到镜头的距离不能小于13mm D.潜望长焦镜头的实际焦距约为13.7mm (4)小明进一步调查资料发现,手机的潜望长焦镜头的简易结构如图所示,试分析这样的结构有怎样的好处。 11.(23-24八年级上·辽宁盘锦·期末)阅读短文,回答问题。 新能源智能汽车 2020年9月30日,中国新能源智能汽车产业峰会在广东佛山隆重举行,新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长,市场规模大等特点,已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。如图甲所示是款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”,除了可实现调节温度和透明度,还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。 (1)汽车雷达启动后发出___________(选填“超”或“次”)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离; (2)薄膜式太阳能电板应设计成“黑色”;炎热的夏天智能玻璃的单向透光可以有效减小___________(选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害; (3)冬天早晨开始行车时,汽车挡风玻璃的___________(选填“内”或“外”)侧容易出现一层白霜,白霜属于___________现象(填物态变化); (4)如图丙区间测速全长66km,限速如图,设卡交警用设备检测司机超速,司机小王说半程才用时0.4h怎么会超速。司机判断的错误在于混淆平均速度和___________速度; (5)智能玻璃能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示,当车外光照度为200Lx时,智能玻璃的透明度会自动调节为___________%。 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第三章 光的折射 透镜 单元复习 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍考点分类·专项突破···················································································01 题型01 光的折射特点及现象解释 1 题型02 透镜的分类及对光的作用 7 题型03 凸透镜成像规律运用 12 题型04 透镜的应用 13 题型05 红外线和紫外线 21 题型06 光的折射、透镜作图 25 题型07 凸透镜成像规律探究实验 31 ✍思维拓展·素养提升··················································································41 考点分类·专项突破 题型01 光的折射特点及现象解释 1.(25-26八年级上·山西吕梁·期末)“看似浅的池水实际更深,不会游泳者切勿贸然下水”,下列光现象中与此光学原理相同的是(     ) A.墙上手影 B.水中倒影 C.铅笔“折了” D.路口反光镜 【答案】C 【详解】看起来并不深的池水,它的实际深度会超过你看到的深度,这是因为池底反射的光线从水中射入空气中时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射后的光线看到的是池底的虚像,位置比实际位置浅。 A.墙上手影是由于光的直线传播在手背光的一侧形成的暗区域,故A不符合题意; B.水中倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意; C.铅笔在水中“折了”是水中铅笔反射的光从水中斜射入空气中,发生折射,折射光线偏离法线,我们看水中的铅笔时,认为光是沿直线传播的,我们看到的水中的铅笔在折射光线的反向延长线上,比铅笔的实际位置偏高,故C符合题意; D.路口反光镜是凸面镜,凸面镜的成像原理属于光的反射,故D不符合题意。 故选C。 2.(25-26八年级上·江苏宿迁·期末)图示的光现象中,由于光的折射而形成的是(  ) A.楼台倒影 B.夜空激光束 C.树下的光斑 D.筷子“弯折” 【答案】D 【详解】A.楼台倒影是水面作为平面镜所成的虚像,属于光的反射现象,故A不符合题意; B.激光束在空气中沿直线传播,形成一条明亮的光路。这属于光的直线传播现象,故B不符合题意; C.树下的光斑是太阳光通过树叶缝隙(小孔)在地面形成的太阳像,属于小孔成像,是光的直线传播现象,故C不符合题意; D.当筷子插入水中时,从水面上方观察,筷子在水面处看起来“弯折”了。这是因为光从水中斜射入空气时发生折射,导致人眼看到的筷子位置与实际位置不一致。这正是光的折射现象,故D符合题意。 故选D。 3.(25-26八年级上·山东德州·期末)潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了。如图所示的四幅图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】潜水员在水中观察岸上的树梢,是树梢反射的光从空气斜射入水中,然后进入潜水员的眼睛;根据光的折射定律,光从空气斜射入水中时,折射光线会向法线方向偏折,即折射角小于入射角;潜水员逆着折射光线的方向看去,会感觉树梢的位置比实际位置高,看到的是树梢的虚像,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 4.(25-26八年级上·江苏盐城·期末)如图甲,把玻璃杯放在有字的卡片上,杯内注一大半水,小明由杯口向下观察,发现杯内文字比杯外文字看上去变近了,其原因是光发生了_________;继续加水,看到杯内文字_________(向上/向下/不)移动;请在图乙中画出能说明这一现象的光学原理的一条入射光线及对应的折射光线,要求以O点为入射点_________。 【答案】 折射 向上 【详解】[1]把玻璃杯放在有字的卡片上,杯内注一大半水,小明由杯口向下观察,发现杯内文字比杯外文字看上去变近了,其原因是光发生了折射,光从水中斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去,看到的虚像位置比实际位置高,所以人看到的“文字”是变高的虚像。 [2]继续加水,看到杯内文字向上移动,因为加水后,水面向上移动,根据光的折射规律可知,像也随之向上移动,S第一次成像的位置在,水面上升后,第二次成像的位置在,因此继续加水,看到杯内“文字”向上移动。如图所示: [3]根据光的折射规律可知,光从水中斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角,如图所示: 5.(25-26八年级上·山东威海·期末)某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 表一 序号 1 2 3 4 入射角(°) 60 40 20 0 折射角(°) 40 29 15 ? 表二 序号 1 2 3 入射角(°) 15 29 40 折射角(°) 20 ? 60 (1)使用可折转的光屏,是为了探究________; (2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1'、2和2'……4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置,并记录了表一的数据。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而________,且折射角________(大于/等于/小于)入射角:表一中“?”处的数据是________; (3)接下来继续探究光从水中射入空中的折射情况,记录了表二的数据。表二中“?”处的数据模不清,请综合分析两个表格中的数据,判断出这个数据应该是________,你判断的依据是___________。 【答案】(1)折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 (2) 增大 小于 0 (3) 40° 折射现象中,光路是可逆的 【详解】(1)将光屏的右半部分向前后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明折射光线、入射光线、法线共面。 (2)由图丙可以看出,当入射角增大时,折射角也随着增大,且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度。 (3)从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,而从水斜射入空气时,折射角大于入射角,表一是从空气射入水中的数据,表二是光从水射入空气中的数据对比表一的1、3和表二的1、3,发现入射角和折射角相互交换,说明光的折射现象遵循光路可逆,根据表二第2次数据,交换后入射角为29°,对应的折射角为40°。 6.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图所示是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入水中时的光路。 (1)实验中,光具盘相当于带刻度的光屏,当光紧贴光具盘照射时,利用光的_______反射来显示光路,同时还能直接读出入射角和_________角的大小。 (2)经过多次实验并记录了数据,分析表格中的数据,你能得出的结论:折射角随入射角增大而________。 入射角α 10° 30° 45° 60° 折射角γ 7.1° 20.7° 30° 37.8° (3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入水中时,其折射角________(选填“小于”、“等于”或“大于”)30°。 (4)将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上,如图2所示,调整视线至如图3角度,沿碗壁缓慢注水,当水面达到MN(未画出)时,刚好看到硬币A端;当水面达到碗口时,刚好看到硬币B端,看到的“硬币”是_______像;水面从MN到碗口上升距离H________(选填“小于”、“等于”或“大于”)硬币AB直径。 【答案】(1) 漫 折射 (2)增大 (3)小于 (4) 虚 大于 【详解】(1)利用光具盘表面的漫反射可以显示光路,同时能直接读出入射角和折射角的大小,便于比较折射角和入射角的大小关系。 (2)由表格数据可知,当光由空气斜射入水中时,随着入射角的增大,折射角也增大。 (3)由表格数据可知,当光由空气斜射入水中时,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角等于45°时折射角为30°,所以当光以35°的入射角从空气射入水中时,其折射角小于30°。 (4)将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上,调整视线至如图角度,沿碗壁缓慢注水,当水面达到MN(未画出)时,刚好看到硬币A端,这是由于光的折射;当水面达到碗口时,刚好看到硬币B端,且看到的“硬币”是虚像。 根据题意可知,两次折射光线的位置不变,则折射角不变,由光的折射规律可知两次的入射角不变,所以两次的入射光线平行,作图如下,所以可知水面从MN到碗口上升的距离H大于硬币的直径AB。 7.(25-26八年级下·广东揭阳·阶段检测)小华竖直向下看放有一小块玻璃砖的水平桌面,发现玻璃砖下方的图文发生了错位。他想知道玻璃砖下方图文错位的距离与玻璃砖的厚度是否有关。联想到“平面镜成像实验”中找像位置的方法,小华进行了如下操作: (1)按图甲所示,将玻璃砖紧贴物体(物体上有条形码)摆放在水平桌面上的一张白纸上,标记出物体的位置。 如图乙,将小卡片竖直放在玻璃砖左侧,前后移动小卡片,并沿水平方向垂直玻璃砖观察物体(即观察物体上的条形码)和小卡片,当小卡片与像在同一个平面上时,将小卡片此时的位置标记在白纸上,这样就找到了放置一块玻璃砖时________的位置。 (2)随后,他使玻璃砖离开物体且向自己移动一小段距离后进行观察,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体间的距离________(选填“会”或“不会”)影响成像位置。 (3)他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面进行实验,如图丙所示,观察并记录像的位置;继续叠加第三块相同玻璃砖进行实验,如图丁所示。记录的数据如图戊所示。 ①分析图戊中的数据可知,用两块玻璃砖进行实验时,像与物体的距离是________cm; ②三次实验都说明了人眼垂直玻璃砖观察时,玻璃砖内像的位置会________(选填“靠近”或“远离”)观察者; ③从图戊中的实验数据还可以得出:玻璃砖的厚度越厚,像与物的距离越________。 (4)从以上探究可知,从竖直方向看到的池底比它的实际位置________(选填“浅”或“深”)。 【答案】(1)像 (2)不会 (3) 2.15 靠近 大 (4)浅 【详解】(1)当看到物体经玻璃砖成的像时,前后移动小卡片,使小卡片与像在同一个平面上,将小卡片此时的位置标记在白纸上,即白纸上标记的位置就是像的位置。 (2)将玻璃砖离开物体且向自己移动一小段距离后进行观察,即改变玻璃砖与物体的距离,发现像的位置不变,说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。 (3)由图戊可知,像与物体的距离即两块玻璃砖时像的位置到物体的位置之间的距离是。 由图戊可知,三次实验中,像都在观察者和物体之间,人眼垂直玻璃砖观察时,光在垂直入射,像的位置会靠近观察者。 由图戊可知,玻璃砖从一块到三块,物体和像之间的距离从2.13cm增大到2.35cm,故可得:玻璃的厚度越厚,像与物的距离越大。 (4)由第(3)问可知,光在垂直入射时,像的位置会靠近观察者,所以从竖直方向看到的池底比它的实际位置浅。 题型02 透镜的分类及对光的作用 8.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)在炎热的夏季,把装满水的矿泉水瓶置于露天停车场的汽车内部,极有可能引发火灾。这是因为光线透过瓶子会发生折射现象,从而将所有热量聚焦于一点,此时矿泉水瓶相当于(   ) A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.三棱镜 【答案】A 【详解】根据题干信息“光线透过瓶子会发生折射现象,从而将所有热量聚焦于一点”,这说明装满水的矿泉水瓶对光线有会聚作用。 A.凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜,对光线有会聚作用,能将平行光线会聚于一点。装满水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄,其作用相当于一个凸透镜,故A符合题意; B.凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜,对光线有发散作用,不能将光线会聚于一点,故B不符合题意; C.平面镜是利用光的反射成像,不能会聚光线,故C不符合题意; D.三棱镜能使光线发生色散,将白光分解成不同颜色的光,但不能将光线会聚于一点,故D不符合题意。 故选A。 9.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)小明和小华在窗边用焦距为10cm的凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。以下说法错误的是(  ) A.看到文字的像时,凸透镜离报纸距离小于10cm B.看到窗外景物的像时,凸透镜离报纸距离稍大于10cm C.文字的像是正立的放大虚像,窗外景物的像是倒立放大的实像 D.当凸透镜从贴着报纸到稍微远离报纸过程中,看到文字的像逐渐变大 【答案】C 【详解】A.看到文字的像时,需要正常阅读,看到的是正立的虚像,凸透镜离报纸距离小于焦距,即小于10cm,故A正确,不符合题意; B.看到窗外景物的像时,物距远大于二倍焦距,像距在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,略大于一倍焦距,报纸相当于光屏,凸透镜离报纸距离稍大于10cm,故B正确,不符合题意; C.看到窗外景物的像时,物距远大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像,故C错误,符合题意; D.当凸透镜从贴着报纸到稍微远离报纸过程中,成正立放大的虚像,此过程中物距变大,根据“凸透镜成虚像时,物远像远像变大”可知看到文字的像逐渐变大,故D正确,不符合题意。 故选C。 10.(25-26八年级上·广东广州·期末)如图所示,太阳光通过透镜射到白纸上。从图中现象可知,此透镜是(  ) A.凸透镜,可用于矫正远视眼 B.凸透镜,可用于矫正近视眼 C.凹透镜,可用于矫正远视眼 D.凹透镜,可用于矫正近视眼 【答案】A 【详解】从图中可以看出,平行的太阳光经过该透镜后会聚成一个很亮的小光斑,说明该透镜对光线有会聚作用,因此是凸透镜。远视眼需要佩戴凸透镜进行矫正,近视眼需要佩戴凹透镜矫正。故此透镜可用于矫正远视眼。故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 11.(20-21八年级下·陕西榆林·期中)把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五部分,其截面如图所示,其中属于凸透镜的是(  ) A.只有b B.a、c、d、e C.a、b、c D.a、b、c、d、e 【答案】B 【详解】由图知:玻璃a、c、e、d都是中间厚,边缘薄,是凸透镜,能使光线会聚,而玻璃b是中间薄,边缘厚,是凹透镜,能使光线发散,故ACD不符合题意,故B符合题意。 故选B。 12.(24-25九年级下·陕西西安·期中)如图为航天员在2021年太空授课中水球成像的情景。向水球中打入一个气泡,这时整个水球就变成了两个透镜,外圈成为一个对光有会聚作用的 _______镜,所以呈现一个倒立的像。内圈相当于两个凹透镜的组合,这时又出现一个正立的_______(选填“实”或“虚”)像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。 【答案】 凸透 虚 【解析】【小题1】[1][2]由题可知,外圈水球是一个凸透镜,对光有会聚作用,能成倒立的实像。内圈(气泡部分)是空气,周围是水,相当于凹透镜(空气透镜在水中间),对光有发散作用,成正立虚像。 13.(25-26八年级上·湖北孝感·阶段检测)养生壶是一款被广泛使用的家电产品,具有烧水泡茶、煮药膳、煮粥和煲汤等多种功能。如图所示,使用养生壶煮水果茶,透过壶身可以看到水果块放大了的______(选填“实”或“虚”)像;打开壶盖从水面上看,看到水中水果块的位置比实际的位置______。有的养生壶在水烧开一段时间后,会发出提示的声音,这是利用声音来传递______。 【答案】 虚 高 信息 【详解】[1]壶身从侧面看,相当于一个凸透镜,透过壶身,观察水果时与放大镜成像原理相同,故此时看到的水果的像是正立、放大的虚像。 [2]水中水果反射的光从水中传播到空气中时,折射光会偏离法线,故此时人逆着折射光看到的像的位置会比实际的位置高。 [3]从提示的声音中,知道了养生壶中的水开了,是从声音中获得了信息,是利用了声音来传递信息。 14.(25-26八年级上·福建漳州·期中)一位同学自制了水膜透镜A和B,他将两个透镜分别放在书上同一个位置,观察到的现象如图所示,其中属于凸透镜的是________,能对光线起到会聚作用的是________。 【答案】 A A 【详解】由题图可知,透镜A放在书上时,书上的字成正立放大的像相当于放大镜,所以透镜A对光线有会聚作用,属于凸透镜。B透镜成正立缩小的像,属于凹透镜。 15.(25-26八年级上·广东东莞·期中)把甲、乙两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图所示的光斑,甲的光斑比透镜面积大,乙的光斑比透镜的面积小,则________(选填“甲”或“乙”)一定是凸透镜。光在真空中或同种均匀介质中是沿___________传播的,但在大气层中气体随高度的增加越来越稀薄,所以太阳光斜射入大气层时会向下偏折,由此推断若没有大气层的存在,白天时间就会变 ___________(选填“长”或“短”)。 【答案】 乙 直线 短 【详解】[1]甲透镜出现的光斑的中间比四周暗,说明光线射向了四周,乙透镜中间出现亮斑,四周暗,所以甲透镜对光线具有发散作用,是凹透镜,乙透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜。 [2][3]光在真空中或同种均匀介质中是沿直线传播的;若没有大气层,由于光在真空中沿直线传播,太阳在地平线以下,处在地球上的人看不到太阳,则日出时间将推迟,日落的时间将提前,白天时间将变短。 16.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)图甲是用平行光照射充满烟雾容器内透镜的情景,该实验应该在较___________的环境中进行。根据上述现象,将图乙中两个透镜的光路补全;图丙中,将凸透镜正对太阳光,在光屏上呈现直径小于透镜的圆形光斑,此时透镜到光屏的距离为L,当透镜靠近光屏时,若看到___________的现象时,则说明透镜焦距f小于L。 【答案】 黑暗/暗 光斑逐渐变小 【详解】[1]如图甲,用平行光照射充满烟雾容器内透镜时,应该在较暗的环境中进行,现象会越清晰。 [2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;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,如图所示: [3]将凸透镜正对太阳光,在光屏上得到最小、最亮的光斑时,透镜到光屏的距离等于焦距f。若光屏上呈现直径小于透镜的圆形光斑,且透镜到光屏距离为L,则可能是会聚点在光屏前或光屏后。当透镜靠近光屏时,若看到光斑逐渐变小,直至变为最小光斑,则说明透镜焦距f小于L。 17.(24-25八年级上·江苏徐州·期中)小文利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示,他让凸透镜正对阳光,但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则凸透镜的焦距是_________cm,当L=10cm时,如果将纸板逐渐远离透镜,会观察到纸板上的光斑大小_____________(选填“一直变大”或“一直变小”“先变大后变小”“先变小后变大”);当L=14cm时,纸板上的光斑亮暗情况是_____________(选填“中间亮周围暗”或“中间暗周围亮”)。 【答案】 11 先变小后变大 中间暗周围亮 【详解】[1]凸透镜正对阳光,在纸板上得到最小最亮的光斑位置就是焦点,焦点到透镜光心的距离就是焦距,由于纸板上的最小光斑不易确定,他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,这两个等大光斑的位置关于焦点对称,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则焦距为 [2]当L=10cm时,L小于凸透镜的焦距,此时焦点在纸板的右侧,将纸板逐渐远离透镜的过程中,纸板到焦点的距离先变小后变大,所以纸板上的光斑会先变小后变大。 [3]当L=14cm时,L大于凸透镜的焦距,焦点在纸板和透镜之间,经过凸透镜折射后的光线,在焦点之前会聚,经过焦点之后再发散到纸板上,因此纸板上中间位置光线少,会呈现中间暗周围亮的情况。 题型03 凸透镜成像规律运用 18.(2025·江苏无锡·一模)如图所示,小白同学利用注射器和水膜制成如图所示的“水凸透镜”,模拟眼睛看物体的情景。下列描述错误的是(  ) A.当晶状体变厚时,像成在视网膜前,需要佩戴一个合适的凸透镜,才能使像成在视网膜上 B.若用注射器向水膜里注入适量的水,水透镜对光的偏折能力变强,此时屏上的像变得模糊,为得到清晰的像,可将光屏慢慢靠近“水凸透镜” C.“水凸透镜”成像特点与照相机相同 D.随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像将会向上移动 【答案】A 【详解】A.当晶状体变厚时,对光的折射能力变强,像成在视网膜前,这是近视眼的成因,应该佩戴合适的凹透镜来矫正,使光线发散一些,从而使像成在视网膜上,而不是凸透镜,故A错误,符合题意; B.若用注射器向水膜里注入适量的水,水透镜对光的偏折能力变强,此时成像靠近凸透镜,为得到清晰的像,可将光屏慢慢靠近水透镜,故B正确,不符合题意; C.由图可知,此时物距大于像距,故成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故C正确,不符合题意; D.随着蜡烛燃烧变短,根据过光心分光传播方向不变可知,光屏上烛焰的像将会向上移动,故D正确,不符合题意。 故选A。 19.(25-26八年级上·辽宁沈阳·期末)小明在探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像,则(   ) A.光屏上所成的是倒立、放大的实像 B.光屏上所成的是正立、缩小的实像; C.该透镜的焦距f一定满足 D.该透镜的焦距f一定满足 【答案】C 【详解】AB.已知物距,像距,,根据凸透镜成像规律,此时成的是倒立、缩小的实像,并非放大的实像,故AB不符合题意; CD.当凸透镜成倒立、缩小的实像时,满足且 代入得,即 代入得 即 综合得焦距范围为 故C符合题意,D不符合题意。 故选C。 20.(23-24八年级上·陕西咸阳·阶段检测)烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的清晰像,若保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,则(  ) A.光屏上将成一个放大的像 B.光屏上不能成像,但眼睛能通过透镜看到像 C.光屏上仍成一个缩小的像 D.光屏上没有像,需调节光屏位置才能成像 【答案】A 【详解】AC.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的清晰像,此时的物距大于两倍的焦距,像距在一倍焦距和两个焦距之间,若保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,根据光路可逆,可以成像,物距在一倍焦距和两个焦距之间,成的是倒立的放大的实像,故A符合题意,C不符合题意; BD.根据光路可逆,可以成像,不需要调节光屏,故BD不符合题意。 故选A。 题型04 透镜的应用 21.(2024·安徽阜阳·二模)图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机镜头相当于一个凸透镜,画面经投影机镜头在屏幕上成(  ) A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像 【答案】C 【详解】根据凸透镜成像规律,投影仪成倒立、放大的实像,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 22.(24-25八年级上·陕西西安·阶段检测)如图所示四幅图中,图文对应关系不正确的是(  ) A. 放大镜是利用凹透镜成像原理制成的 B. 哈哈镜是利用光的反射规律成像的 C. 日晷计时是利用光沿直线传播 D. 彩虹是光折射形成的 【答案】A 【详解】A.放大镜是利用凸透镜成正立放大的虚像原理制成的,故A错误,符合题意; B.哈哈镜是凸面镜或者凹面镜,所以利用光的反射规律成像的,故B正确,不符合题意; C.日晷计时是利用光沿直线传播,形成影子指示时间,故C正确,不符合题意; D.彩虹是光的色散现象,是光折射形成的,故D正确,不符合题意。 故选A。 23.(2024·湖北宜昌·模拟预测)关于下列四幅图的说法,其中正确的是(  ) A.图甲:近视眼看远处的物体,成像在视网膜前,用凸透镜矫正 B.图乙:远视眼看近处的物体,成像在视网膜后,用凹透镜矫正 C.图丙:显微镜的物镜相当于照相机的镜头,目镜相当于放大镜 D.图丁:望远镜的物镜相当于照相机的镜头,目镜相当于放大镜. 【答案】D 【详解】A.由甲图可知:像成在视网膜的前方,故该眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚;故A错误; B.乙图中像成在了视网膜的后面,该眼睛是远视眼,凸透镜对光线有会聚作用,远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正;故B错误; CD.显微镜目镜成放大的虚像,物镜成放大实像,而照相机成倒立、缩小的实像;望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像,这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜再对这个像进行放大,目镜相当于放大镜。故C错误,D正确。 故选D。 24.(25-26八年级上·江苏南通·期末)如图所示,是小红制作的一架简易的天文望远镜,选用的凸透镜焦距为和。她将寻星装置安装在套筒上,将望远镜固定在三脚架上,用于观察月球,下列说法中正确的是(  ) A.应该将的凸透镜作为物镜,的凸透镜作为目镜 B.通过寻星装置寻找月球,是利用了光沿直线传播的原理 C.观察时调节套筒的长度,使物镜和目镜的距离约为 D.通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像 【答案】B 【详解】A.望远镜的物镜用来将远处的物体成像,目镜将物镜成的像放大,则焦距为50cm的凸透镜作为物镜,焦距为5cm的凸透镜作为目镜,故A错误; B.光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播,通过寻星装置寻找月球,利用的是光沿直线传播,故B正确; C.月球到物镜的距离远大于2倍焦距,月球的像成在物镜的一倍焦距到两倍焦距之间,且在物镜的一倍焦距附近;目镜相当于放大镜,成像时,物距在一倍焦距以内,则观察时调节套筒的长度,应使物镜和目镜的距离约为,故C错误; D.通过望远镜看到的是月球倒立、缩小的虚像,故D错误。 故选B。 25.(25-26八年级上·新疆昌吉·期末)汽车的自动驾驶是通过光学设备感知周围环境,例如车载摄像头通过镜头拍摄画面识别物体。下列相关说法正确的是(  ) A.车载摄像头与远视眼镜不是同一种透镜 B.车载摄像头成像利用了光的折射原理 C.车载摄像头成的是正立、缩小的实像 D.物体离车载摄像头越近,成的像越小 【答案】B 【详解】A.车载摄像头起到拍摄作用,是凸透镜;远视眼是由于晶状体会聚能力偏弱,像成在视网膜后方,需要用凸透镜矫正,因此远视眼镜的镜片也是凸透镜,故A错误; B.摄像头是凸透镜,凸透镜成像的本质就是光的折射,故B正确; C.车载摄像头成像时,物体位于凸透镜2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故C错误; D.物体离车载摄像头越近,即物距变小,根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”,则像距变大,像变大,故D错误。 故选B。 26.(22-23八年级上·吉林·期末)李老师戴着眼镜正在批改作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,李老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼,说明李老师的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是(  ) A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜 C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜 【答案】A 【详解】李老师能看清楚远处的物体,看不清楚近处的物体,所以他是远视眼,是晶状体对光的折射能力弱导致看近处物体时,晶状体将光线会聚在视网膜之后,所以要用对光有会聚作用的凸透镜进行矫正,故A正确,BCD错误。 故选A。 27.(24-25八年级上·四川遂宁·期中)长期不注意用眼卫生会导致近视眼,近视眼会影响我们的日常生活。图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是(     ) A.①④ B.①③ C.②④ D.②③ 【答案】D 【详解】近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强即折光能力增强造成的,像呈在视网膜的前方,故近视眼成因的示意图是图②,近视眼应该佩戴发散透镜即凹透镜,使光线推迟会聚。矫正的原理图是图③。故D正确,ABC错误。 故选D。 28.(25-26八年级上·湖北武汉·期末)科学用眼已成为社会共识,下列说法正确的是(   ) A.正常眼睛观察物体时视网膜上成正立的实像 B.正常眼睛从看远处变为看近处物体时,晶状体会变厚 C.近视眼能看清远处的物体,看不清近处的物体 D.近视眼可以佩戴任何一个凹透镜矫正 【答案】B 【详解】A.正常眼睛的晶状体相当于凸透镜,根据凸透镜成像原理,物体通过凸透镜在视网膜(光屏)上成倒立的实像,而非正立的实像,故A错误; B.正常眼睛看远处物体时,晶状体较薄;看近处物体时,晶状体变厚以增强折射能力,使像落在视网膜上,这是眼睛的调节原理,故B正确; C.近视眼因晶状体过凸或眼球过长,导致看远处物体时,远处物体的像成在视网膜前,因此看不清远处物体;近处物体发出的光线经折射后可成像在视网膜上,故能看清近处物体,故C错误; D.凹透镜可发散光线,用于矫正近视眼,但需根据近视度数选择合适焦距的凹透镜,故D错误。 故选B。 29.(2025·陕西商洛·三模)手机照相功能强大,一般手机有多个摄像镜头(如图),拍照时,会根据拍摄物体远近自动“调焦”(改变像距)或者“变焦”(改变焦距)。在拍照过程中,下列说法正确的是(  ) A.摄像镜头对光有发散作用 B.镜头所成物体的像是正立、缩小的实像 C.当人靠近镜头时,镜头通过自动“调焦”使像距变大 D.当人离镜头非常近时,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变大 【答案】C 【详解】A. 摄像镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误; B. 手机的摄像头工作原理与照相机相似,成倒立、缩小的实像,故B错误; C. 当人靠近镜头时,物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,此时像距变大,因此镜头可以通过自动“调焦”使像距变大,故C正确; D. 当人离镜头非常近时,物距较小,为了成倒立的实像,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变小,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,故D错误。 故选C。 30.(2024·河南漯河·一模)如图所示是小刚用相机(可调焦距)拍摄的同一堆娃娃的甲、乙两张照片,下列说法正确的是(  ) A.照相机的镜头与近视眼镜的镜片属于同一类透镜 B.由图可知,照相机成正立缩小的实像 C.在物距相同的情况下,拍摄甲照片时镜头的焦距比拍摄乙照片时要小一些 D.如果镜头焦距不变的话,拍摄甲照片时照相机距离娃娃比拍摄乙照片时要更近一些 【答案】C 【详解】A.照相机的镜头是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜,不属于同一类透镜,故A错误; B.照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作的,物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,故B错误; C.在物距不变的条件下,乙照片中娃娃大些,相当于增大了像距,物距相对减小,则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些,故C正确; D.如果镜头焦距不变的话,根据凸透镜成实像时的规律物近像远像变大可知,拍摄乙照片时照相机距离娃娃要更近一些,故D错误。 故选C。 31.(25-26八年级上·江苏常州·期中)图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变,缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水,从而改变“水透镜”的凸度,发现光屏上的像变模糊,此时适当调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程,以下说法正确的是(  ) A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜 B.当抽出适量水时,烛焰的像距随之减小 C.当注入适量水时,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方 D.当注入适量水时,在水透镜前方放置一个适当的凸透镜,光屏上仍可成清晰的像 【答案】C 【详解】A.眼睛的晶状体和角膜的组合相当于一个凸透镜,对光线起会聚作用,视网膜相当于光屏,用来承接像。在图乙的模拟装置中,水凸透镜相当于眼睛的晶状体,光屏相当于视网膜,故A错误; B.当从“水透镜”中抽出适量水时,水凸透镜的凸度变小,焦距变大。根据凸透镜成像规律,物距不变时,焦距变大,则像距变大,故B错误; C.当向“水透镜”中注入适量水时,水凸透镜的凸度变大,焦距变小,会聚能力变强。物距不变时,像距会变小,所以像会成在光屏的前方,导致光屏上的像变模糊。这模拟了近视眼的成因,故C正确; D.由C的分析可知,当注入适量水时,模拟的是近视眼,像成在光屏前方。为了使像能成在光屏上,应使光线延迟会聚。凹透镜对光线有发散作用,所以应在水透镜前方放置一个适当的凹透镜,而不是凸透镜,故D错误。 故选C。 32.(22-23八年级下·宁夏固原·期末)显微镜的成像原理:来自被观察物体的光经过物镜后成一个_______(选填“放大”或“缩小”)的_______像(选填“虚”或“实”),道理就像投影仪的镜头成像一样,目镜的作用则像一个普通的__________。 【答案】 放大 实 放大镜 【详解】[1][2]被观察的物体放在显微镜物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,物体的光经过物镜后成一个倒立、放大的实像,像在二倍焦距以外,与投影仪的成像原理相同。 [3]显微镜的目镜把物镜成的像二次放大,因此目镜的作用则像一个普通的放大镜。 33.(24-25八年级上·河南郑州·期末)如图,小聪把焦距较长的凸透镜放在前面,焦距较短的凸透镜放在后面,正在模拟 ________(选填“望远镜”或“显微镜”)的使用,其中,目镜的使用相当于 ________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);制作望远镜时,在选择两块凸透镜时,除了满足焦距的要求,物镜的直径比目镜的直径要 ________(选填“大一些”或“小一些”)。 【答案】 望远镜 放大镜 大一些 【详解】[1]小聪把焦距长的凸透镜放在前面,相当于望远镜的物镜,成倒立、缩小的实像;焦距短的凸透镜放在后面,相当于望远镜的目镜,成正立、 放大的虚像,因此小聪正在模拟的就是望远镜的使用。 [2]目镜成正立放大的虚像,这与放大镜的成像原理相似。 [3]制作望远镜时,在选择两块凸透镜时,除了满足焦 距的要求,应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜,使成像更清晰。 34.(23-24九年级下·福建福州·期中)小明把自己的近视眼镜和奶奶的老花镜都放在桌面的书上,透过眼镜看到了不同的像,如图甲、乙所示,结合透镜相关知识,他思考以下问题: (1)图________(选填“甲”或“乙”)是小明的近视眼镜; (2)小明在桌子上点燃蜡烛,手持图甲所示眼镜在蜡烛和白墙之间移动直到在墙上成清晰的像,位置如图丙所示,这一成像规律可应用于________;若保持蜡烛与白墙间距不变,向________(选填“左”或“右”)移动眼镜可再次成像; (3)小明在某次操作时发现成像在眼镜和白墙之间,若不改变蜡烛和眼镜的位置,要在白墙上成清晰的像,可在蜡烛和眼镜之间放置一个________。(选填“凸透镜”或“凹透镜”) 【答案】 乙 投影仪 右 凹透镜 【详解】(1)[1]通过甲透镜,书上的字变大了,说明甲是凸透镜,通过乙透镜书上的字变大小,说明乙是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,可以矫正近视眼,所以乙是小明的近视眼镜。 (2)[2]由图丙知道,物距小于像距,可以成倒立、放大的实像,其应用是投影仪。 [3]若保持蜡烛与白墙间距不变,根据光路可逆知道,向右移动眼镜可再次成像。 (3)[4]由于发现成像在眼镜和白墙之间,若不改变蜡烛和眼镜的位置,要在白墙上成清晰的像,可在蜡烛和眼镜之间放置一个凹透镜,因为凹透镜对光线有发散作用,使会聚的光线推迟会聚。 题型05 红外线和紫外线 35.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)下列说法中正确的是(  ) A.光在真空中的传播速度是3×108m/s B.月亮是光源 C.光在同种介质中一定沿直线传播 D.验钞机验钞是利用红外线 【答案】A 【详解】A.光在真空中的传播速度最快,是3×108m/s,故A正确; B.月亮不会自己发光,不是光源,故B错误; C.光在同种、均匀、明介质中一定沿直线传播,故C错误; D.验钞机验钞是利用紫外线,故D错误。 故选A。 36.(23-24八年级上·江苏泰州·阶段检测)今年初,郑州市进一步加强疫情防控。学生进入校园时,要佩戴口罩,工作人员用额温枪(红外线测温仪)测量体温。下列说法正确的是(  ) A.佩戴口罩可以减小病毒的毒性 B.人脸识别系统成的是倒立缩小的虚像 C.额温枪是利用红外线热效应来工作的 D.手机距离二维码越近,所成的像越小 【答案】C 【详解】A.佩戴口罩可以起到过滤作用,不能减小病毒的毒性,故A错误; B.人脸识别系统的镜头相当于凸透镜,当人距镜头距离大于透镜的2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,故B错误; C.额温枪是通过感应人体辐射的红外线进行测温的,故C正确; D.凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此手机距离二维码越近,所成的像越大,故D错误。 故选C。 37.(22-23八年级上·辽宁盘锦·期末)在防范新冠疫情中,体温计发挥了重要作用。液体体温计是根据水银的______性质制成的。如图额温枪它是利用______(选填“红外线”或“紫外线”)进行测量的。手表屏幕显示的彩色画面是由红、______、蓝三种色光混合而成的。 【答案】 热胀冷缩 红外线 绿 【详解】[1]液体具有受热时体积膨胀、遇冷时体积收缩的性质,根据液体的这一性质制成了液体温度计。 [2]额温枪原理是通过红外温度传感器接收红外线,计算出温度数据。 [3]光的三原色是红、绿、蓝,手表、电视、电脑等屏幕显示的彩色画面都是由这三种色光混合而成的。 38.(23-24八年级上·吉林松原·期末)某图书馆有一种自动感应门,当人走向门口时能感应出人体发出的_________(“红外”或“紫外”)线而自动打开;图书馆内设有“禁止喧哗”的警示标语,这是_________减弱噪音。 【答案】 红外 声源处 【详解】[1]一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多,自动门的传感器就是通过接收到人体发出的红外线工作的。 [2]在图书馆等公共场所设置“禁止喧哗”的警示标语,可以在声源处减少噪声。 39.(25-26九年级下·全国·课后作业)如图是一款生活中常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线,光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号,电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。 (1)红外线是一种____________(选填“电磁波”或“声波”)。 (2)红外测温仪的工作原理:一切物体都在向外辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越____________(选填“强”或“弱”)。吸收目标的红外辐射能量,就获得物体的温度数值。红外测温仪是利用红外线的____________效应工作的,其中____________能反映测温过程中的传播情况。 (3)有人担心红外测温仪的红外线对人体有伤害,其实它与遥控器发出红外线的机理____________(选填“相同”或“不同”)。红外测温仪利用的是人体自身发出的红外线,而不是仪器自身发出的,因此它是对人体没有伤害的。 【答案】(1)电磁波 (2) 强 热 A (3)不同 【详解】(1)由材料得,红外线是一种不可见光,它与微波、可见光、x射线一样都是电磁波大家族中的一员,即红外线是一种电磁波。 (2)[1]一切物体都在向外辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越强。 [2][3]红外测温仪是利用红外线的热效应工作的。红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线,光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号,电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来,即红外测温仪是通过接收红外线来测温的。故A能反映测温过程中的传播情况。 (3)遥控器是发出红外线,测温仪是接收红外线,故它们的机理不同。 40.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段检测)阅读短文,回答问题。 无所不能的智能化无人机 无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点,在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能实现可见光成像,利用不同温度下物体辐射的红外线强度不同,无人机又能实现红外线成像,携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点,被称为“百变小能手”。下表是某小型无人机的部分参数(“帧秒1”指每秒拍摄的画面数)。 参数名称 最大飞行半径R/km 拍摄速度n/(帧·秒-1) 最大飞行速度v/(km·h-1) 数据 5 11000 72 (1)无人机携带的设备能够实现红外线成像,是因为不同物体的_________不同,发出的红外线强度不同,进而成像的原理; (2)无人机携带了高分辨率高速摄像机,下列关于摄像机说法中错误的是___________; A.摄像机的摄像头对光线有会聚作用 B.被拍摄的景物应位于摄像头二倍焦距以外 C.当无人机远离被拍摄物体时,要成像仍然清晰,其镜头应该向前伸 D.摄像头成在传感器(相当于胶片)上的像是倒立、缩小的实像 (3)雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(直径小于等于2.5μm颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速_________(填物态变化名称)成气体,从周围空气中吸热,使空气中的水蒸气迅速___________(填物态变化名称)成小水珠,以凝结污染物,令其降落在地面上; (4)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行80m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为22000帧,据此判断该轿车___________(超速/不超速)。 【答案】(1)温度 (2)C (3) 升华 液化 (4)超速 【详解】(1)由短文可知:不同温度下物体辐射的红外线强度不同,无人机携带的设备能够实现红外线成像,是探测物体发出红外线的强弱不同,来识别物体的温度高低,来识别人体、岩石。 (2)A.摄像机的摄像头是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故A正确,不符合题意; BD.照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,所以被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外,故BD正确,不符合题意; C.当无人机远离被拍摄物体时,物距增大,由凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,像距减小,要成像仍然清晰,其镜头应该向后缩,减小像距,故C错误,符合题意。 故选C。 (3)[1]无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速变成成气体,由固态变成气态的过程属于升华现象。 [2]空气中的水蒸气变成小水珠,由气态变为液态的过程属于液化现象。 (4)由于无人机拍摄速度为11000帧·秒-1,则高速摄像机拍摄帧数为22000帧,用时2s,那么轿车的速度为 因此该轿车超速。 题型06 光的折射、透镜作图 41.(22-23八年级上·辽宁葫芦岛·期末)在防溺水教育活动中,老师告诉学生,池塘里水的实际深度比看起来的深度要大,不能贸然下水游泳。下图为解释这一现象的情景,其中A为水底的物体,是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出该儿童看到A点的光路图并标出入射角i。 【答案】 【详解】水底的物体A反射出的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是A'点,连接人眼A'点,与水面的交点为O点,和过O点作水面的垂线,即为法线,连接OA为入射光线,入射光线与法线的夹角为入射角。作图如下: 42.(25-26八年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图,光线自空气斜射向水面,画出其反射光线和折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,在法线左侧的空气中画出一条光线,且与法线的夹角等于入射角,就是对应的反射光线;由光的折射规律可知,光由空气斜射入水中,折射角小于入射角,在法线左侧的水中画一条光线,且与法线的夹角小于入射角,就是对应的大致的折射光线,如图所示: 43.(2025·河南商丘·一模)如图甲所示,为小明在鱼缸旁观赏金鱼的情境。用点表示人在A处看到鱼的像的位置,请在图乙中画出水中鱼的大致位置S,人眼在A处看到水中鱼的一条光路。 【答案】 【详解】人之所以能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼,鱼的像是人眼逆着折射光线看到的,人看到的鱼是鱼在水的像,比实际位置要浅一点,即像S′在点S的左侧,所以连接AS′,与水面的交点O即为入射点,连接SO即为入射光线,OA为折射光线,如图所示: 44.(25-26八年级上·广东汕尾·期末)如图,一束激光从空气中斜射入玻璃砖,请画出法线和光由空气进入玻璃砖的折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】先过入射点垂直玻璃砖上表面作出法线,再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角,如图所示: 45.(24-25八年级上·江苏扬州·期中)如图是小明眼睛在N点,水面在A处时看到玻璃缸内M点处硬币的光路图。当玻璃缸内注入更多水到B处后,小明的眼睛在N点仍然可以看到硬币。请画出小明眼睛在N点,水面到B处时看到M点处硬币的大致折射光路(画一条光路即可)。 【答案】 【详解】玻璃缸注入更多水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到硬币,所以折射光线仍通过N点,故水面升高,入射角变大,折射角也变大,如图所示: 46.(23-24八年级上·安徽淮南·期末)在图中,已知入射光线,画出通过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光经凹透镜折射后的反向延长线过焦点,据此作出折射光线,如下左图所示;平行于凸透镜的主光轴的光线经凸透镜的折射后过焦点,如下右图所示: 47.(24-25八年级上·山东德州·阶段检测)完成以下光路图。 【答案】 【详解】凹透镜对光线有发散作用,经过光心的光,方向不变,延长线经过焦点的光,经透镜折射后,平行主光轴,如图所示: 48.(23-24八年级下·甘肃兰州·期末)请完成图中凹透镜的光路图。(保留作图痕迹) 【答案】 【详解】入射光线的延长线过凹透镜的另一边焦点,折射光线平行于主光轴射出,如图所示: 49.(24-25八年级上·四川成都·期末)如图,O为凸透镜的光心,F为其焦点,请分别画出两条入射光线通过凸透镜的折射光线。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会通过焦点,过凸透镜光心的光线,经凸透镜折射后传播方向不变,如图所示: 50.(2024·陕西西安·模拟预测)如图凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线,画出经凸透镜和凹透镜折射后的光线。 【答案】 【详解】过焦点的光线,通过凸透镜后平行主光轴,平行主光轴的光再经过凹透镜后会发散的射出,折射光线的反向延长线过虚焦点,作图如下: 51.(25-26八年级上·广东汕尾·期末)如图,请完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路图。 【答案】 【详解】对于凸透镜,过光心的光线其传播方向不变,入射光线过焦点则折射光线与主光轴平行,该折射光线又平行于主光轴射入凹透镜上,则折射光线的反向延长线过凹透镜左边的焦点,如图所示: 题型07 凸透镜成像规律探究实验 52.(2026·安徽·中考真题)为了探究凸透镜成像规律,把光具座放在水平桌面上,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。 (1)当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时,光屏上有清晰的像。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变得模糊,要使光屏上再次成清晰的像,需要将光屏向______移动适当距离; (2)随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像会上移,为了使像仍成在光屏中央,应_______(选填“A”“B”或“C”); A.把光屏适当向下调节 B.把凸透镜适当向上调节 C.把光屏和凸透镜均适当向下调节 (3)将蜡烛移到刻度处,移去光屏,直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰,会看到______(选填“放大”或“缩小”)的像。 【答案】(1)左 (2)C (3)放大 【详解】(1)将蜡烛向左移动一段距离,物距变大,根据凸透镜成实像的规律,像距变小,则光屏上的像变得模糊,所以要使光屏上再次成清晰的像,需要将光屏向左移动适当距离。 (2)随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像会上移,为了使像仍成在光屏中央,根据过光心的光线传播方向不变,应把光屏适当向上调节,或者把凸透镜适当向下调节,或者把光屏和凸透镜均适当向下调节,故AB不符合题意,C符合题意。 故选C。 (3)将蜡烛移到45cm刻度处,物距 根据凸透镜成像规律,移去光屏,直接用眼睛透过凸透镜观察烛焰,会看到正立、放大的像。 53.(25-26八年级上·全国·课后作业)小明用图甲所示的装置探究凸透镜的成像规律。 (1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______。当蜡烛、凸透镜、光屏在图甲所示的位置时,光屏上出现等大清晰的像(像未画出),此凸透镜的焦距为______。 (2)当蜡烛移到刻度线处时,向______移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、______的实像。 (3)接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边,然后前后移动光屏,他______(选填“仍能”或“不能”)在光屏上看到完整的像。 (4)把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜,给“眼睛”戴上远视眼镜时,烛焰在“视网膜”上成清晰的像。若取下远视眼镜,为使光屏上得到清晰的像,应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜。 (5)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到了光屏的上方,如图乙所示。下列能让像重新回到光屏中心的操作是______(填字母)。 A.将光屏下调 B.将蜡烛上调 C.将透镜上调 【答案】(1) 同一高度 10.0 (2) 右 放大 (3)仍能 (4)远离 (5)B 【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度; [2]如图甲,光屏上出现等大清晰的像,说明蜡烛在二倍焦距点,故焦距是。 (2)[1]当蜡烛移到刻度线处时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距在二倍焦距以外,所以光屏向右移动; [2]物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距在二倍焦距以外,成倒立放大的实像。 (3)小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边,经过透镜的光变少,但是没有遮住的透镜部分仍能成像,故光屏上仍能看到完整的像,只不过像变暗。 (4)远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用,去掉远视眼镜,像会远离凸透镜,故光屏要远离凸透镜。 (5)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到了光屏的上方,为了使像回到光屏中央,可以将蜡烛上调或者光屏上调,也可以透镜下调,故B符合题意,AC不符合题意。 故选B。 54.(25-26八年级上·山东济南·期末)小丽发现许多人自拍的时候都喜欢把手机举过头顶,从上向下俯拍,如图甲所示。这样拍摄可以达到“大眼”和“小脸”的视觉效果。小丽了解到手机镜头相当于一个凸透镜,针对这一现象,她和同学们一起利用F形光源(如图乙所示)探究凸透镜成像的大小与物距的关系。 (1)小丽将F形光源、凸透镜(焦距确定)和带有刻度的光屏依次安装在光具座上,并按照图丙所示进行实验时,发现光源所成的像在光屏的下方。小丽认为以下方案都可以使这个像成在光屏的中央。从整个实验过程考虑,你认为最佳的方案是___________,最佳的理由是:___________; A.光屏下移   B.透镜上移   C.光源下移 (2)调整好后,保持凸透镜的位置不变,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如下表所示; 序号 物高 物距 像高 像的正倒 像的虚实 1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像 2 25.0 2.7 倒立 实像 3 20.0 4.0 倒立 实像 4 17.0 6.0 倒立 实像 5 13.0 13.0 倒立 实像 6 6.0 找不到像 分析归纳后,小丽得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐___________(选填“变大”或“变小”),且像都是___________(选填“正立”或“倒立”)的。第___________次实验与手机镜头的成像特点相同; (3)最后一次实验中,小丽在光屏上始终没有找到像。在老师的指导下,她采用图丁中的___________的方式可以观察到正立放大的“像”; (4)实验中,当形光源和光屏移动到如图戊所示的位置时,恰好能在光屏上成等大的像,在凸透镜与光屏之间观察光屏上的像是图戊中的___________(填字母)。此时透镜到光源与光屏的距离相等,分析表格中的数据可知,光源到光屏之间的距离为___________。 【答案】(1) C 可以使光源中心、透镜中心、光屏中心在同一高度 (2) 变大 倒立 1和2 (3)b (4) C 40.0 【详解】(1)为了使像成在光屏中央,实验前应先调节F形光源中心、凸透镜中心和光屏的中心在同一高度,如图所示,将光源下移可以符合要求,故AB不符合题意,C符合题意。 故选C。 (2)[1][2]如表格数据,随着物距不断减小,像的高度从2.0cm、2.7cm……逐渐增大,且像都是倒立的。 [3]手机镜头的成像特点是成倒立、缩小的实像,物距大于像距,如表格数据第1和2次实验。 (3)凸透镜成虚像时,需透过透镜观察光源的像,故ac不符合题意,b符合题意。 故选b。 (4)[1]在光屏上成等大的像,在凸透镜与光屏之间观察光屏上的像是上下颠倒,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 [2]根据表格中的数据,成等大的像时,是第3次实验,此时像距等于物距,为20.0cm,因此光源到光屏之间的距离为 55.(25-26八年级上·广东珠海·期末)同学们在实验室做“探究凸透镜成像规律”的实验: (1)小珠和小海利用太阳光分别用如图1所示的两种方式测量凸透镜的焦距,能够正确测量的是方式__________(选填“甲”或“乙”); (2)将“F”形光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心在__________; (3)当“F”形光源、凸透镜和光屏的位置如图2所示时,在光屏上得到一个清晰的倒立、__________的实像,根据这一成像特点,可制成__________(选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”); (4)实验时如果不小心用手指尖触碰到了凸透镜,此时光屏上呈现的像是__________(选填“完整”或“不完整”)的; (5)完成第(3)问的实验后,保持所有元件位置不变,只更换一个焦距更大的凸透镜,发现光屏上的像变模糊,为使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向__________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动; (6)如图所示,无人机用凸透镜作为镜头拍摄地面照片,某一时刻成像在c点,无人机继续上升到某一高度时,所成的像可能落在图中凸透镜主光轴上的__________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点。 【答案】(1)甲 (2)同一高度 (3) 放大 投影仪 (4)完整 (5)远离 (6)b 【详解】(1)甲方式将凸透镜正对太阳光,平行于凸透镜主光轴的光射向凸透镜,在另一侧移动白纸找到最小最亮的光斑,此时光斑到凸透镜的距离即为焦距,这种方式能正确测量。乙方式中射向凸透镜的光不是平行于凸透镜主光轴的光,则光线透过凸透镜会聚后不在焦点的位置,所以无法准确测量焦距。 (2)将“F”形光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心在‌同一高度‌,这样才能使像成在光屏中央。 (3)[1][2]当“F”形光源、凸透镜和光屏的位置如图2所示时,物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知在光屏上得到一个清晰的倒立、‌放大‌的实像。 根据这一成像特点,可制成‌投影仪‌。 (4)实验时如果不小心用手指尖触碰到了凸透镜,物体上任一点射向凸透镜的其他部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,但是透过凸透镜的光线变少,所以,此时光屏上呈现的像‌完整‌但会变暗。 (5)完成第(3)问实验后,保持所有元件位置不变,只更换一个焦距更大的凸透镜,凸透镜对光的偏折能力变弱,光线会聚点会向右移动,即像距变大。 为使光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向‌远离‌凸透镜方向移动。 (6)如图所示,无人机用凸透镜作为镜头拍摄地面照片,某一时刻成像在c点,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律。 无人机继续上升到某一高度时,物距增大,像距减小,像会靠近凸透镜,所以所成的像可能落在图中凸透镜主光轴上的‌b‌点。 56.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)在“探究凸透镜成像规律”实验时,小明进行了如下实验: (1)如图甲可知,该凸透镜的焦距是___________cm;实验前应当调节蜡烛的___________、凸透镜的光心、光屏中心三者在同一高度; (2)如乙图所示,光屏上得到一个清晰的倒立、___________、实像。保持蜡烛和光屏的位置不变,透镜移动到光具座上___________cm的位置,光屏上能再次承接到清晰的像; (3)如图丙所示,将蜡烛移到45 cm刻度线处,此时眼睛在___________(填“A”“B”或“C”)处能观察到烛焰的像; (4)若蜡烛燃烧变短了,看到光屏上的像的位置升高了,此时应该将___________向上适当调整,就可以将像成在原主光轴上。 【答案】(1) 10.0 烛焰中心 (2) 缩小 35 (3)B (4)蜡烛/光屏 【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲得: 实验前需要调节烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心三者在同一高度,保证像成在光屏中央。 (2)由图乙可知,物距 满足,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像; 保持蜡烛和光屏位置不变,根据光路可逆,当新物距等于原来的像距()时,光屏上能再次成清晰的像,此时凸透镜位置为刻度处。 (3)蜡烛移到刻度线处时,物距小于一倍焦距,是放大镜的成像原理,故应在B处透过凸透镜观察。 (4)蜡烛燃烧变短,烛焰位置向下偏移,根据过光心的光线传播方向不变,像会向上移动。此时将蜡烛(或光屏)向上适当调整,即可让像重新成在原主光轴上(若调整凸透镜需要向下移动,不符合“向上调整”的要求)。 57.(25-26九年级下·广东东莞·阶段检测)如图中所示,小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。点燃蜡烛进行实验,依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的蜡烛的像,记录的数据如题表 实验次数 1 2 3 4 5 6 物距(cm) 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 像距(cm) 13.5 14.0 15.0 16.7 20.0 30.0 (1)根据表格中的数据可得出:凸透镜的焦距是______cm。 (2)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示时,光屏上恰好呈现清晰的像,此时将蜡烛向______调节可以使烛焰的像移到光屏中央,该像是倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的______(选填“实”或“虚”)像。 (3)若实验时有一只苍蝇落到凸透镜上,则光屏上的像______。(选填“变暗”、“无变化”或“变残缺”) (4)小明用发光二极管制作了一个“F”形光源(如图乙)代替蜡烛放在30cm刻度处,则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的______(填序号)。 【答案】(1)10.0 (2) 上 放大 实 (3)变暗 (4)② 【详解】(1)根据表格数据,实验次数5中,,根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、等大的实像。因此, (2)图甲中,成像位置在光屏偏上,这是由于蜡烛火焰中心的位置比凸透镜、光屏的中心低,要让像从光屏上方移到中央,需把蜡烛向上移动,让烛焰的中心升高,与凸透镜、光屏的中心在同一高度。 图中物距 满足,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像。 (3)苍蝇挡住了凸透镜的部分光线,但透镜的其他部分仍能折射光线成像,因此像的形状完整;但透过的光线减少,像的亮度会变暗。 (4)光源放在30cm刻度处,则此时物距为 新的物距等于两倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、等大的实像,“倒立”包含上下颠倒和左右相反,对应图丙中②。 58.(2026·江苏苏州·一模)小亮同学利用如图甲所示的实验装置探究凸透镜成像的规律,实验记录见下表。 (1)实验中,不改变凸透镜位置,移动蜡烛使物距,然后调节光屏的位置,能在光屏上得到一个倒立______的实像,______就是利用该成像原理制成的; (2)该实验装置可以用来模拟探究视力的矫正,将凸透镜看作眼球的________,光屏看作视网膜。保持凸透镜的位置不变,先移动光屏至其与凸透镜相距18.0 cm,然后移动蜡烛使物距,此时不能在光屏上观察到清晰的像。若要在光屏上观察到清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距合适的________眼镜; 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 大小 正倒 虚实 16.0 放大 倒立 实像 26.6 18.0 放大 倒立 实像 22.3 20.0 等大 倒立 实像 20.0 22.0 缩小 倒立 实像 18.4 24.0 缩小 倒立 实像 17.2 (3)如图乙所示,凸透镜位置不变,移动蜡烛,光屏先后在凸透镜同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,此过程中蜡烛水平向______移动。 【答案】(1) 放大 投影仪 (2) 晶状体 近视 (3)右 【详解】(1)根据实验记录表中物距为20.0cm时成等大实像,可推知该透镜焦距,当物距调整为,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,此时会在光屏上成一个倒立、放大的实像。 现实生活中,投影仪正是利用了物距在一倍焦距与二倍焦距之间的凸透镜成像原理,将投影片的倒立、放大实像投射到屏幕上。 (2)在探究视力缺陷及矫正的模拟实验中,凸透镜由于其良好的会聚与折射特性,被用来等效替代人眼结构中的晶状体。 由表中数据可知,物距为18.0cm时,像距为22.3cm;根据光路可逆原理,当物距为时22.3cm,像距为18.0cm;根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的规律可知,当物距为23.0cm时,像距小于18.0cm,而此时,光屏与凸透镜相距18.0 cm,像成在光屏前,若要在光屏上观察到清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个对光有发散作用的透镜,即放一个焦距合适的近视眼镜。 (3)根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,由于光屏在乙处得到的像比甲处小,说明像距减小了,对应的物距必然增大,因此凸透镜在光屏的右侧,蜡烛在透镜的右侧,且蜡烛向远离凸透镜的右侧水平移动。 59.(2025·陕西宝鸡·模拟预测)小明发现城市的很多街口都安装了360°高清摄像头。摄像头的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节。他想知道镜头的焦距与物距之间的关系,就选择了如图所示的蜡烛、注射器、水凸透镜等器材进行了探究。 (1)小明在实验中保持光屏到水凸透镜的距离为15cm不变,为了完成实验,他通过注射器向水凸透镜注入或抽出水,应控制水凸透镜的焦距在__________cm到__________cm之间。 (2)小明通过注射器调节水凸透镜的焦距,并测量出不同焦距时在光屏上能成清晰的实像的物距,将三次实验数据分别记录在表格中。 实验序号 1 2 3 焦距f/cm 8.0 10.0 12.0 物距u/cm 17.1 30.0 60.0 小明根据实验数据得出:像距不变时,凸透镜的焦距越大,物距越__________。 (3)完成实验后,若将水凸透镜的焦距从12.0cm调为11.0cm,应用注射器__________(选填“注入”或“抽出”)水,此时的物距应__________(选填“大于”“等于”或“小于”)45.0cm。 (4)小华认为小明的实验次数太少,于是她又将水凸透镜的焦距调为14.0cm后进行实验,发现在光具座上无论怎么移动蜡烛,在光屏上都不能承接到清晰的像,这是因为______。若要进行多次实验,请你提出合理性的建议:________________________________。 【答案】(1) 7.5 15 (2)大 (3) 注入 大于 (4) 物距太大,光具座不够长 换用更长的光具座 【详解】(1)[1][2]摄像头成像原理与凸透镜成像原理相同,成倒立、缩小的实像,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。 已知实验中保持光屏到水凸透镜的距离(像距)为不变,即 可得 所以水凸透镜的焦距在到之间。 (2)分析1、2、3三组数据可知,当像距不变时,凸透镜焦距变大,物距要变大,可成清晰的像。 (3)[1]完成实验后,若将水凸透镜的焦距从12.0cm调为11.0cm,焦距变小,应用注射器注入水(水凸透镜越厚,焦距越小)。 [2]像距不变时,焦距变小,物距也会变小。原焦距 12.0cm 时物距为 60.0cm,焦距为10.0cm 时物距为30.0cm。分析表中数据,焦距减小时,物距变小的速度变慢,故若将水凸透镜的焦距从12.0cm调为11.0cm,物距应大于 45.0cm。 (4)[1][2]将水凸透镜的焦距调为14.0cm后进行实验,发现在光具座上无论怎么移动蜡烛,在光屏上都不能承接到清晰的像,这是因为像距不变时,凸透镜焦距变大,物距要变大,可能是光具座长度不够。若要进行多次实验,请你提出合理性的建议:换用更长的光具座。 60.(2026·河南·中考真题)某小组进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。 (1)如图1是用同一个凸透镜观察远处树木和近处课本的情景,请由此提出一个可探究的物理问题:___________。 (2)该小组利用如图2的装置进行实验,凸透镜的焦距为,“”形光源的高度为。实验记录表如下: 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 物距 30.0 25.0 20.0 18.0 15.0 10.0 8.0 像距 15.0 16.7 20.0 22.3 30.0 \ \ 像的高度 1.3 1.7 2.5 3.1 5.0 \ \ 像的正倒 倒 倒 倒 倒 倒 \ 正 ①分析实验过程及表格中的信息可以发现:光屏上的像比物小的条件为物距___________(填“大于”或“小于”);物距越___________,光屏上的像越小。 ②若在第5次实验的基础上,保持凸透镜位置不变,移动“”形光源使物距为,请推测应将光屏向___________(填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向适当移动,光屏上能成清晰的像。 【答案】(1)凸透镜成像的大小与物距有什么关系? (2) 大于 大 远离 【详解】(1)由图1可知左边观察到的树木是倒立的,右边观察到的字是放大正立的,可以从这两个角度提出物理问题。 (2)已知凸透镜焦距,则 从表格的数据看,当物距大于20cm时,像的高度小于物体高度,成倒立缩小的实像。且物距越大,像距越小,像的高度越小,即物距越大,光屏上的像越小;第五次实验的物距,移动“”形光源使物距为,此时物距还在一倍焦距到二倍焦距之内,可以在光屏上成像。根据“物近像远像变大”的规律,物距变小,像距需要增大,因此光屏应该向远离凸透镜的方向移动。 60. 思维拓展·素养提升 1.(23-24八年级下·陕西榆林·期中)某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录:当物距u1=18cm时,在光屏上出现倒立、缩小的像;当物距u2=10cm时,在光屏上出现倒立、放大的像;当物距u3=6cm时,在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距f应满足的范围是(   ) A.f<6cm B.9cm<f<10cm C.f>9cm D.6cm≤f<9cm 【答案】D 【详解】当物距u1=18cm时,在光屏上出现倒立、缩小的像,此时 u1>2f即 18cm>2f故 f<9cm当物距u2=10cm时,在光屏上出现倒立、放大的像,此时 f<u2<2f即 f<10cm<2f可得 5cm<f<10cm物距u3=6cm时,在光屏上始终得不到像,此时成的是虚像或不成像,此时 u3≤f即 6cm≤f综上所述,可知透镜的焦距f应满足的范围是 6cm≤f<9cm故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 2.(2025·甘肃兰州·二模)蝴蝶杯,我国古代饮器之一,以杯中“杯满蝶现”,倒入酒后蝴蝶显。为了研究其中原因,物理兴趣小组的同学根据蝴蝶杯的介绍错误的是(  ) A.图甲,高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶,高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠相当于一个凸透镜 B.图乙,杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像。这是因为纸彩蝶到凸透镜的距离稍微大于凸透镜的焦距,所成像的位置远远大于眼睛到透镜的距离 C.图丙,杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水相当于一个凹透镜 D.图丁,凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜,焦距会变长,此时复合透镜相当于放大镜工作原理,成倒立、放大的实像 【答案】D 【详解】A.高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠,玻璃珠的中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,故A正确,不符合题意; B.由凸透镜成像规律可知,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f,则所成的像的位置远远大于眼睛到透镜的距离,所以眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像,故B正确,不符合题意; C.杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水边缘厚,中间薄,所以相当于一个凹透镜,故C正确,不符合题意; D.复合透镜相当于放大镜,由凸透镜成像规律可知,放大镜成正立、放大的虚像,故D错误,符合题意。 故选D。 3.(23-24八年级上·湖北咸宁·期末)学校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯,射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,池旁左边的人看到亮斑的位置在___________(以下均选填“S点上方”“S点”或“S点下方”);如果水面升至b位置时,池旁左边的人看到亮斑的位置在___________,亮斑的实际位置在___________。 【答案】 S点下方 S点上方 S点 【详解】[1]池内无水时,射灯发出的一束光在池壁S点形成一个亮斑;往池内注水,水面升至a位置时,发生折射;根据折射定律,光由水中斜射入空气中,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,故池旁左边的人看到亮斑的位置在S点的下方。 [2][3]如果水面升至b位置时,光沿直线传播照射到水池壁S点发生反射,反射光线到水面b时发生折射;根据反射定律和折射定律,最后光由水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线偏折,进入观察者的眼中,观察者逆着折射光线看到亮斑,是S点的虚像,在S点的上方。亮斑的实际位置在S点。 4.(23-24八年级上·江苏泰州·期末)小明在暗室里探究平行于主光轴的光通过透镜后的光路,他用一直径和透镜玻璃直径相同的平行光正对透镜照射,惊奇的发现通过透镜玻璃边缘的光经透镜后部分发生偏折,部分沿直线传播,如图1和2所示。第二天小明在阳光下继续研究透镜对光的作用,将透镜正对太阳光,移动与透镜平行的白纸,在白纸上得到了如图3所示的现象。则该同学所用的透镜为___________(选填“凹透镜”、“凸透镜”、或“凹透镜或凸透镜”);继续将白纸稍远离该透镜,则暗斑的面积将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),亮环的亮度将___________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。 【答案】 凹透镜或凸透镜 不变 变暗 【详解】[1]凸透镜对光具有会聚作用,太阳光近似可以看成一束平行光,当凸透镜到白纸的距离大于凸透镜的二倍焦距时,透过凸透镜被会聚的光继续向前传播,会与透镜之外的太阳光进行叠加,从而形成一个圆环形状的光斑,故可能是凸透镜。平行光透过凹透镜后,光会向偏离主光轴的方向发散,中央部分较暗,周围会形成亮光,从而形成图3所示的环形亮斑,因此使用的可能是凸透镜也可能是凹透镜。 [2][3]由图1可知,通过凸透镜边缘的光线沿直线传播,其余光线会向内会聚,凸透镜与白纸的距离大于2倍焦距时,会形成环形光斑,但是由于与凸透镜轴线平行的光传播方向不变,因此暗斑大小不变,当白纸远离透镜时,亮环的亮度将变暗。由图2可知,通过凹透镜边缘的光线沿直线传播,其余光线会向外发散,形成亮环,则暗斑的边缘就是凹透镜边缘平行的位置,由于凹透镜位置不变,则暗斑的面积不变,当白纸远离凹透镜时,亮环的面积会变大,但是由于透过凹透镜的光总量不变,则亮环将变暗。 5.(25-26八年级上·江苏镇江·期末)如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作:将光屏放在A处时,蜡烛放在P处(图中未画出),移动凸透镜直至光屏上得到清晰放大的像;保持透镜位置不变,把光屏放在B处,将蜡烛从P处向一侧方向移动,直至光屏上得到缩小的像。则第一次成像的原理与___________(选填“照相机”或“投影仪”)相同,P位于B的___________侧,上述过程中蜡烛是向___________侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置:___________。 【答案】 投影仪 右 右 55cm~60cm 【详解】[1]凸透镜的焦距为5cm,第一次成清晰放大的像,根据凸透镜成像规律,此时,,与投影仪的成像原理相同;保持透镜位置不变,第二次成缩小的像,根据“物远像近像变小”,此时光屏应靠近透镜,由图可知,光屏由A至B,是在向右移动靠近透镜,因此透镜应在B的右侧,蜡烛P和光屏分别位于透镜的两侧,所以蜡烛P位于B的右侧。 [2]第二次成像时,蜡烛P远离透镜,光屏靠近透镜,所以上述过程中,蜡烛是向右侧移动。 [3]图中刻度尺的分度值为1cm,透镜在A和B的右侧,第一成像时,,光屏A位于40.0cm的位置处,所以透镜距离A的位置应处在大于50.0cm的位置处;第二次成像时,像距满足关系,光屏B位于50.0cm的位置处,所以透镜距离B的位置应处在大于55.0cm,小于60.0cm的位置处,因此透镜在光具座上的位置处在55cm~60cm之间。 6.(25-26九年级下·江苏常州·阶段检测)几位同学在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,想利用身边的器材制作“智能”投影仪。 他们用硬纸板制作一个长方体暗箱,配备合适的凸透镜(如图甲)制成一个简易投影仪,将播放视频的手机放到指定位置,白屏上便能观察到放大的视频画面,如图乙。 (1)现有宽和高均为18cm,长度分别为10cm、20cm和40cm的三个纸盒,则他们应选择长度为________cm的纸盒做暗箱; (2)小明给暗箱设计了一个抽屉,如图丙所示。这样设计的优点是:________; (3)若使白屏上的像变得更大,他的操作是向________(选填“左”或“右”)推动抽屉,同时将白屏________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜; (4)用自制投影仪播放成像时,成在白屏上的效果一般,小明发现白屏上的画面偏暗,怎么改进? 方案一:___________; 方案二:在暗箱上开槽,如图丁所示,插入某种类型的透镜后,画面的亮度增强,但模糊不清,则这块透镜是________透镜。为了得到清晰的像,他接下来应将白屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动。 【答案】(1)40 (2)方便调节物距,便于在白屏上得到清晰的像 (3) 右 远离 (4) 提高手机屏幕亮度,增加进入暗箱的光量。 凸 靠近 【详解】(1)由甲图可知,凸透镜的焦距为 投影仪是根据物距制成的,即手机屏幕到凸透镜的距离应大于20cm,小于40cm,故只有 40cm的纸盒长度能满足要求。 (2)抽屉设计可以方便调节物距,便于在白屏上得到清晰的像;同时暗箱结构能避免环境光干扰,使成像更清晰。 (3)[1][2]根据凸透镜成像规律:物近像远像变大。要使像变大,需减小物距,因此向右推动抽屉;同时需增大像距,将白屏远离凸透镜。 (4)[1]提高手机屏幕亮度,增加进入暗箱的光量,或在暗环境中使用、用遮光罩减少环境光干扰。 [2]插入的透镜能增强画面亮度,说明对光线有会聚作用,是凸透镜。 [3]凸透镜使光线提前会聚,像距变小,为得到清晰的像,应使白屏靠近凸透镜移动。 7.(2026·江苏苏州·中考真题)小华用图甲装置探究凸透镜成像规律,使用LED灯珠排列成的“F”发光体作为光源。 (1)能在光屏上呈现的像称为________像。为使像呈现于光屏中央,实验前需将F光源和光屏两者中心调整到凸透镜的________上。 (2)装置调好后,将F光源放在光具座上不同位置,移动光屏找到清晰像的位置,观察并记录成像情况。如图乙,小华根据观测结果,在纸上用带箭头的线段记录物、像情况(~分别是物体处在A~E位置时对应的像,线段长度表示它们的大小)。分析图乙,可发现物体靠近凸透镜的过程中,所成的实像________。 (3)分析可知,F光源从位置A移至E的过程中,必然存在像、物等大的情况,为快速、准确找到此位置,应在图乙中________两位置间移动光源,并使用图丙中________光屏观察像。小华测量发现:物距等于两倍焦距时,像与物等大。为了验证该结论的普遍性,接下来的操作是:________。 【答案】(1) 实 主光轴 (2)远离凸透镜且变大 (3) C、D c 换用多个不同焦距的凸透镜重复上述实验 【详解】(1)能被光屏承接的像是实际光线会聚形成的,叫做实像,虚像无法用光屏承接;实验时为了使像成在光屏中央,需要将光源、光屏的中心调整到凸透镜的主光轴上,保证三者中心在同一高度。 (2)由图乙可知,凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜时,物距减小,像距变大,所成的实像也会逐渐变大。 (3)凸透镜成像规律:物距大于二倍焦距时成缩小的实像,物距等于二倍焦距时成等大的实像,物距在一倍到二倍焦距之间时成放大的实像,因此等大的实像一定在缩小实像和放大实像之间;由图乙可知,等大的实像在C、D之间;要准确比较像和物的大小,需要带网格的光屏方便对比大小,因此选c;一次实验得到的结论具有偶然性,为了验证结论的普遍性,需要换用不同焦距的凸透镜重复实验。 8.(2026·陕西·中考真题)小明用一个圆形凸透镜(镜片直径约8 cm)、纸盒、薄泡沫板、胶水、手机(屏幕大小约为15 cm×6.5 cm)及其他辅助材料,计划制作一个简易投影仪,可将手机屏幕的画面投射在客厅墙上。 (1)小明用如图-1的方法,测量出该凸透镜焦距f=________cm。 (2)①为满足投影仪功能,根据已学习过的凸透镜成像规律,小明可选择在如图-2纸盒上的________(选填“甲”或“乙”)平面开孔并安装凸透镜。 ②为了确定手机在盒内的安装位置,小明在实验室用“F”光源、凸透镜、光具座、光屏和卷尺等器材进行实验,模拟不同物距时的成像情况,并记录相应数据如下表,将实验数据作为制作投影仪的相关参数。 实验次序 物高/cm 物距/cm 像距/cm 像高/cm 1 3.0 25.0 100.0 12.0 2 24.0 120.0 15.0 3 23.0 153.3 20.0 4 22.5 180.0 24.0 5 22.0 220.0 30.0 6 21.5 286.7 40.0 7 21.0 420.0 60.0 (3)如图-3,小明按照能垂直嵌入纸盒的尺寸裁剪两块薄泡沫板,使它们垂直固定在一起作为支架,将手机壳粘在支架背板上,再将手机嵌入壳中,根据表中数据,确定好手机在纸盒内的位置,完成投影仪制作。调整好投影仪正对墙壁的距离,就可实现将手机画面清晰地投影在正对的墙壁上。已知使用投影仪的房间,正对的两面墙壁间的距离为3 m。 ①若根据表中第6次的数据制作投影仪(即手机屏幕距离透镜21.5 cm处),你认为是否可行并阐述理由:________。 ②根据表中第2次或第5次的数据制作投影仪,均能正常播放。请你比较两次数据,选择其中一次,分析该次投影画面效果的优点与不足:________。 (4)如图-4,是小明进行模拟实验的场景,此时光屏上成清晰的像,像的形状是________(填字母选项)。 A. B. C. D. (5)小明将制作好的投影仪放在水平台面并正对墙壁播放,发现墙壁上的画面整体偏高,请你分析可能的原因:________(写出一条即可)。 (6)请你给出一条该投影仪的使用提示:________。 【答案】(1)20.0 (2)乙 (3) 不可行;没有足够的放置空间,使得投影仪成清晰的像 选择第5次数据制作投影仪。优点:第5次数据得到的像高第2次的更大,可以获得更大的投影画面。不足:第5次数据所需的像距比第2次的远得多,这意味着投影仪需要放置在离墙壁更远的位置,对使用空间的要求更高。 (4)C (5)手机在支架上的位置偏低,导致手机屏幕的中心低于凸透镜的光心。(凸透镜的安装位置偏高;投影仪的支架使整个装置向上倾斜等) (6)需要将手机倒置放入手机壳中。(或使用时需要根据投影距离调节手机与透镜的距离以获得清晰的图像;或在较暗的环境下使用,投影效果会更好) 【详解】(1)根据图-1所示的平行光聚焦法,平行光经过凸透镜后会聚于焦点。图中凸透镜位于0cm处,光屏上形成最小最亮光斑的位置在20.0cm处,该点即为焦点。因此,该凸透镜的焦距 (2)投影仪的工作原理是物体(手机屏幕)通过凸透镜成一个倒立、放大的实像在屏幕上(墙壁),此时。因此由图-2可知,凸透镜应安装在纸盒的乙平面。 (3)根据第6次数据,像距 ,由图-2可知,纸盒的放置镜头的长度为35cm,则大于房间两墙间距,所以没有足够的空间投射出清晰的图像,因此不可行; 若选择第5次数据制作投影仪。 优点:与第2次数据相比,第5次数据得到的像高为 ,比第2次的更大,可以获得更大的投影画面。 不足:第5次数据所需的像距为 ,比第2次的远得多,这意味着投影仪需要放置在离墙壁更远的位置,对使用空间的要求更高。 (4)由图-4可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像的规律可知,此时所成的像为倒立放大的实像,即像相对于物体是上下颠倒、左右相反,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 (5)墙壁上的画面整体偏高,说明投影仪投射出的光线整体向上。可能的原因是:手机在支架上的位置偏低,导致手机屏幕的中心低于凸透镜的光心。(或:凸透镜的安装位置偏高;或投影仪的支架使整个装置向上倾斜等) (6)为了在墙上看到正立的图像,需要将手机倒置放入手机壳中。(或使用时需要根据投影距离调节手机与透镜的距离以获得清晰的图像;或在较暗的环境下使用,投影效果会更好) 9.(25-26八年级上·广东东莞·期中)阅读短文,回答文后问题: 凸透镜与生活 凸透镜虽是一个简单的光学元件,却以其核心的成像与聚光能力,深深地融入了我们生活的每一个角落。它不仅是拓展我们视野的窗口—从洞察微观的显微镜到遥望宇宙的望远镜,从记录瞬间的相机到呈现精彩的投影;也是守护我们清晰视界的伙伴,通过眼镜矫正着我们的视觉。同时,它更将自然的恩赐—阳光,转化为灶中的火焰与清洁的能源。甚至我们感知世界的窗户—眼睛,其本身就是一个精妙的“活”凸透镜。从日常到科技,从艺术到科学,凸透镜无声地诠释着:简单的物理原理,足以照亮并塑造我们丰富多彩的现代文明。为了更好地了解凸透镜,小明同学做了如下的实验: (1)如图甲,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,测得凸透镜的焦距___________; (2)某次实验情境如图乙所示,蜡烛所在位置为如刻度线处,移动光屏后接收到的像的性质是倒立___________(填“放大”或“缩小”)的实像;若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至___________刻度线处,光屏上能再次承接到烛焰清晰的像; (3)在实验过程中,刚好一只苍蝇趴在凸透镜的中心,则在光屏上所成的烛焰的像为___________(选填“完整的像”、“不完整的像”); (4)有一只新的透镜,实验绘制成实像时像离透镜的距离v与物体离透镜的距离u之间的关系图像如图丙,从图像可得所用凸透镜的焦距为___________。将点燃的蜡烛放在距此凸透镜处,___________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理而制成的。 【答案】(1)10.0 (2) 放大 65 (3)完整的像 (4) 5 照相机 【详解】(1)平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会聚于一点,该点就是凸透镜的焦点,焦点到透镜光心的距离叫焦距,由图可知,刻度尺的分度值是1cm,该凸透镜的焦距为 (2)[1]由图乙可知,蜡烛所在位置为如刻度线处,此时物距为 则符合,根据凸透镜成像规律可知,此时成的像为倒立、放大的实像。 [2]若蜡烛和光屏位置不变,光屏上能再次承接到烛焰清晰的像,根据光路具有可逆性,原来的物距变为现在的像距,则原来物距为15cm,变为像距15cm,光屏在图中的位置为80cm,因此将凸透镜移至 (3)若一只苍蝇趴在凸透镜的中心,物体反射的光线射向凸透镜的其他部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,所以在光屏上所成的烛焰的像是完整的像。 (4)[1]由图丙可知,当时,光屏上成倒立、等大的实像,此时 则 [2]将点燃的蜡烛放在距此凸透镜处,则物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成的像为倒立、缩小的实像,其应用为照相机。 10.(24-25九年级下·北京·开学考试)请阅读《手机镜头探秘》并回答。 手机镜头探秘 伴随着科技飞跃发展,现代手机的背面往往有好几个摄像镜头,可以为人们提供更好的拍摄效果。这些镜头有什么区别呢?小明通过网络调查了某型号手机的摄像头信息,如下表所示。 摄像镜头 焦距mm 感光传感器尺寸(对角线)/英寸 功能 主摄镜头 24 1/1.3 中等距离拍摄 超广角(微距)镜头 13 1/2.55 微距、广角拍摄 潜望长焦镜头 120 1/3.2 远距离拍摄 小明对调查结果产生了困惑:根据凸透镜成像规律,要使外界景物透过手机镜头在感光传感器上成实像,那么感光传感器和镜头的距离应不小于镜头焦距,而现代手机的厚度通常都不到10mm,这是怎么一回事呢? 进一步调查资料发现,手机摄像头标称的焦距是镜头的“等效焦距”,其含义是:高为的景物通过实际焦距为的镜头在感光传感器上成像,将感光传感器中的画面放大到对角线尺寸为43.7mm(行业规定)时,像的高度为h;保持相同的物距,高为的景物经过一个焦距为f的凸透镜直接在光屏上成像的高度为h时,这个焦距f就称为镜头的等效焦距。 在换算f与时,(k为转换系数),转换系数k与摄像镜头对应的感光传感器的尺寸有关,。举例来说,表格中的主摄镜头的等效焦距,而,因此该摄像头的实际焦距。这就能够符合凸透镜成像规律了。 请回答下列问题: (1)同一个景物,在相同的物距时,通过焦距为的凸透镜成像的像距_________(大于、小于、等于)通过焦距为的凸透镜成像的像距。 (2)小明使用文章中提及型号的手机,用它的三个摄像头在同一位置对10米外的一棵树分别拍摄了1张照片,则这3张照片中,树在_________摄像头拍摄的照片中看起来最大。 A.主摄镜头 B.超广角(微距)镜头 C.潜望长焦镜头 (3)关于文章中提及的型号的手机,下列说法正确的是(   ) A.手机的三个镜头对应的感光传感器,尺寸最大的是潜望长焦镜头的感光传感器 B.潜望长焦镜头的实际焦距是主摄镜头的实际焦距的5倍 C.使用手机的微距功能拍摄近处的物体时,物体到镜头的距离不能小于13mm D.潜望长焦镜头的实际焦距约为13.7mm (4)小明进一步调查资料发现,手机的潜望长焦镜头的简易结构如图所示,试分析这样的结构有怎样的好处。 【答案】(1) 小于 (2)C (3)D (4) 利用反射镜改变了光的传播路径,使得光路可以在手机内部沿着平行于手机背面的方向延伸,从而在不显著增加手机厚度的情况下,有效增大了镜头与感光传感器之间的距离,实现了长焦距和远距离拍摄的功能。 【详解】(1)根据凸透镜成像规律,当物距一定时,焦距越小,像距也越小,所以在相同的物距下,通过焦距为的凸透镜所成的像距会小于通过焦距为的凸透镜所成的像距。 (2)根据凸透镜成像规律,物距一定时,焦距越长,成的像越大。在同一位置对同一棵树拍摄,即物距相同,从表格中可知,潜望长焦镜头的等效焦距最长,因此拍摄的照片中树看起来最大,故C符合题意,AB不符合题意。 故选C。 (3)A.根据表格数据,三个感光传感器的尺寸分别为1/1.3英寸、1/2.55英寸和1/3.2英寸,比较大小可知,,所以主摄镜头的感光传感器尺寸最大,故A错误; BD.由题意可知,潜望长焦镜头的焦距为120mm,则潜望长焦镜头的转换系数 其真实焦距 主摄镜头的实际焦距,则潜望长焦镜头的实际焦距是主摄镜头的实际焦距的2倍,故B错误,D正确; C.已知超广角(微距)镜头的等效焦距为13mm,则转换系数 其真实焦距 使用微距功能拍摄时,物体需要放在凸透镜的一倍焦距之外才能成实像,所以物体到镜头的距离应大于1.87mm,而不是13mm,故C错误。 故选D。 (4)从图中可以看出,潜望长焦镜头通过一块与手机背面成45°角的反射镜,使垂直射入手机的光线转过90°,使其沿着平行于手机背面的方向传播,利用了手机的长度或宽度使光可以传播更长的距离,从而可以在保持手机纤薄的同时,安装实际焦距更长的镜头系统,以实现高倍数的光学变焦和清晰的远距离拍摄效果。 11.(23-24八年级上·辽宁盘锦·期末)阅读短文,回答问题。 新能源智能汽车 2020年9月30日,中国新能源智能汽车产业峰会在广东佛山隆重举行,新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长,市场规模大等特点,已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。如图甲所示是款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”,除了可实现调节温度和透明度,还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。 (1)汽车雷达启动后发出___________(选填“超”或“次”)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离; (2)薄膜式太阳能电板应设计成“黑色”;炎热的夏天智能玻璃的单向透光可以有效减小___________(选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害; (3)冬天早晨开始行车时,汽车挡风玻璃的___________(选填“内”或“外”)侧容易出现一层白霜,白霜属于___________现象(填物态变化); (4)如图丙区间测速全长66km,限速如图,设卡交警用设备检测司机超速,司机小王说半程才用时0.4h怎么会超速。司机判断的错误在于混淆平均速度和___________速度; (5)智能玻璃能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示,当车外光照度为200Lx时,智能玻璃的透明度会自动调节为___________%。 【答案】 超 紫 内 凝华 瞬时 30 【详解】(1)[1]汽车雷达启动后发出超声波信号经周边的物体的反射后,从而判断车与障碍物的距离,这是汽车雷达的工作原理。 (2)[2] 夏天,紫外线强,车上的“智能玻璃”具有单向透光性,可以有效减小紫外线对人体皮肤的伤害。 (3)[3][4]冬天行车时,车内的水蒸气遇到冷的玻璃后会凝华放热变成白霜附着在汽车挡风玻璃的内侧。白霜会出现在温度高的一侧,即出现在挡风玻璃的内侧。 (4)[5]由速度公式可知,该车在区间测速内的平均速度是 图示中显示最高速度不能超过100km/h,因此属于超速;司机错把平均速度和瞬时速度的定义混淆了。 (5)[6]图乙是一个反比例函数图象,即车外光照度与透明度的乘积是一个定值,即 解得k=30%。 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第三章 光的折射 透镜(单元复习·专项训练)物理新教材苏科版八年级上册
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