第五章 透镜及其应用 复习讲义--2026-2027学年人教版物理八年级上册

该初中物理讲义围绕“透镜及其应用”单元，通过概念分类、表格归纳构建知识体系。将透镜定义与分类、主光轴等基础概念，和凸透镜成像规律表格、三条特殊光线光路图相整合，清晰呈现知识脉络与重难点联系。 讲义特色在于“理论-应用-实践”递进设计，如光路作图题（典例1-1）培养科学思维，水透镜模拟实验（典例4-3）强化科学探究。分层练习覆盖选择、实验、解答题，助力学生掌握规律，为教师精准教学提供系统支持。

暑季研思・八年级上册物理暑期培优专项讲义 第五章 透镜及其应用 知识归纳与题型总结 题型01 透镜 一、透镜： 1、 定义：用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。 二、透镜分类 透镜分为凸透镜和凹透镜。 1. 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。分为双凸透镜、平凸透镜、凹凸透镜。对光线有会聚作用，又叫会聚透镜。 2. 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。分为双凹透镜、平凹透镜、凸凹透镜。对光线有发散作用，又叫发散透镜 三、主光轴，光心，焦点和焦距 1. 主光轴：通过透镜两个球面球心的直线，叫做主光轴，简称主轴。。 2. 光心：透镜的中心叫做光心。 3. 平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后，会会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点 F。 4. 从光心 O 到焦点 F之间的距离，叫做焦距，符号f。 四、透镜对光的作用 凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜； 凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。 5、 透镜的光路图，透镜的三条特殊光线 1. 平行于主光轴入射入射光线平行主光轴 → 折射后经过另一侧焦点 F。 2. 从焦点发出（过焦点）入射光线从焦点射向透镜 → 折射后平行于主光轴射出。 3. 经过光心 O光线穿过光心 → 传播方向不变。 【典例1-1】(1)请在如图中画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。 (2)是发光点S在平面镜中的像，A点是发光点S经平面镜反射后经过的一点。请你在图中根据平面镜成像的特点作图，确定发光点S的位置，并完成经过A点的光路图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）图中平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，连接光线与透镜的交点和右侧焦点，画出折射光线，标出箭头；过凸透镜光心的入射光线：，经凸透镜后传播方向不变，沿原方向延长画出折射光线，标出箭头即可。 （2）过像点作平面镜的垂线，延长垂线到平面镜另一侧，取和到镜面距离相等的点，即为发光点S；连接和A点，连线与平面镜交于点O，连接SO得到入射光线，连接OA得到反射光线。 【典例1-2】按要求作图： (1)如图甲所示，点是A点在平面镜中所成的像，请根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜，要求保留作图的痕迹。 (2)请作出如图乙中入射光线经过凸透镜后的折射光线。 (3)如图丙所示，小明坐在游泳池边的高椅子上观察池底，池中水面平静无波，泳池边缘不透明，池底存在一块他无法看到的视觉盲区．请画出池底盲区的大致位置，盲区用AB表示，保留作图痕迹。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，即镜面是物体与像连线的垂直平分线，据此作图。 （2）透镜的三条特殊光线：过光心的光线，传播方向不变；平行于主光轴的光线，折射光线（或反向延长线）过焦点；过焦点（射向焦点）的光，折射后平行于主光轴，据此作图。 （3）小明能看到的池底最边缘，是光线从池底边缘发出，经水面折射后刚好进入眼睛，且刚好被泳池边缘挡住的那条光线；比这条光线更靠近池壁的部分，就是盲区，据此作图。 【典例1-3】请按要求作图。 (1)在图甲中作出三角形ABC通过平面镜所成的像； (2)一束光线从空气斜射入水中，在水面发生反射和折射，已知反射光线OA如图所示，请在图乙中画出它的入射光线和大致的折射光线； (3)请把图丙中的光路图补画完整。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）平面镜成的像与物关于平面镜对称。作A、B、C关于镜面的对称点、、，用虚线连接、、，则三角形就是三角形在平面镜中所成的像。 （2）光线OA是反射光线，用虚线画出过反射点作垂直于水面的法线，根据光的反射定律，在法线左侧的空气中画出入射光线，保证反射角等于入射角； 光线从空气斜射入水中，折射角小于入射角，即折射光线向法线方向偏折，且入射光线和折射光线分居法线的两侧。 （3）根据凹透镜的三条特殊光线画法可知，射向光心的光线传播方向不变，沿入射方向延长线画出带箭头的光线即可； 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，用虚线连接入射点和右侧焦点，沿该方向延长得到折射光线，标注箭头。 题型02 生活中的透镜 1、 照相机： 镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。照相机镜头相当于一个凸透镜；胶片（感光元件）相当于光屏。 2、 投影仪： 镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。屏幕相当于光屏。 3、 放大镜： 放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物距小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。 4、 实像和虚像： 1. 实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像，实像可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。 2. 虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点，虚像只能用眼睛观看。 【典例2-1】（多选）我国经常提到的像：①小孔成像②平面镜成像③放大镜成像④电影屏幕上的像⑤汽车观后镜中的像，其中（　　） A．属于实像的是①②③ B．属于虚像的是②③④ C．由于反射而成的像是②⑤ D．由于折射而成的像是③④ 【答案】CD 【详解】①小孔成像是由光的直线传播形成的实像。②平面镜成像是由光的反射形成的虚像。③放大镜成像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的虚像。④电影银幕上的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的实像。⑤汽车观后镜中的像，观后镜是凸面镜，所以它成的像是由光的反射形成的虚像。其中，属于实像的是①④；属于虚像的是②③⑤；由于反射而成的像是②⑤；由于折射而成的像是③④。故AB不符合题意，CD符合题意。 故选CD。 【典例2-2】小明在用手机查阅资料时，不小心将一水滴落在手机玻璃屏幕上（如图所示）。 (1)滴在手机屏幕上的水滴相当于一个________（凸/凹）透镜，此“水滴透镜”下方的焦点位于图文层的________（上/下）方； (2)透过小水滴小明惊奇地发现屏幕上的白色区域能同时看到红、_______、蓝三种颜色的发光小格子； (3)如果在水滴上方再放一个放大镜，这样就组成了一个________（显微镜/望远镜），此时小水滴就相当于此光学仪器的________（物镜/目镜）。 【答案】(1) 凸 下 (2)绿 (3) 显微镜 物镜 【详解】（1）水滴上表面凸、下表面近似为平面，中间厚、边缘薄，对光有会聚作用，相当于凸透镜。透过水滴能看到放大的屏幕图文，说明图文层位于一倍焦距以内，即图文层在水滴透镜与其下方焦点之间，所以焦点位于图文层下方。 （2）手机屏幕利用红、绿、蓝三种色光混合显示各种颜色，白色区域由三种色光共同组成，因此放大后可看到红、绿、蓝三种颜色的发光小格子。 （3）显微镜是由两块凸透镜组成的；小水滴靠近物体，相当于物镜，上方放大镜靠近眼睛，相当于目镜。 【典例2-3】某兴趣小组将手机、焦距为10 cm的放大镜分别固定在纸盒的两端，制作了一个如图所示的投影仪，调整投影仪到白墙的距离，恰好在白墙上看到手机画面清晰、放大的像（像未画出）。下列说法正确的是（     ） A．放大镜与近视镜的镜片属于同类透镜 B．此时放大镜到白墙的距离小于20 cm C．移动手机屏幕，白墙上可以呈现倒立、放大的虚像 D．若将放大镜的上半部分遮挡，白墙上手机的画面仍然完整 【答案】D 【详解】A．放大镜是凸透镜，对光线有会聚作用；而近视镜的镜片是凹透镜，对光线有发散作用，二者不属于同类透镜，故A错误； ‌B．已知凸透镜焦距，在白墙上看到清晰、放大的像，这说明此时成倒立、放大的实像。根据凸透镜成像规律，当成倒立、放大实像时，像距，即，而放大镜到白墙的距离就是像距，所以放大镜到白墙的距离大于，故B错误； ‌C．实像可以呈现在光屏上，虚像不能用光屏承接。白墙相当于光屏，所以白墙上只能呈现实像，无法呈现虚像，故C错误； D．若将放大镜的上半部分遮挡，透镜的下半部分仍能透过光线并折射成像，只是透过的光线减少，像的亮度变暗，但像的形状、大小和完整性不会改变，所以白墙上手机的画面仍然完整，故D正确。 故选D。 考点03 凸透镜成像的规律 一、凸透镜成像的应用： 物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实 应用 特点 物，像的位置关系 u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 - 物像异侧 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 - f＞u v＞u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧 二、凸透镜成像的动态变化： 1. 实像的变化：当物距减小（‌物体向透镜靠近）‌，‌像距逐渐增大，‌同时像变大。‌这可以概括为一句简单易记的口诀：‌物近→像远、‌像变大；‌反之，‌物远→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之外（‌物距大于焦距）‌，‌在凸透镜另一侧成倒立的实像，‌实像有缩小、‌等大、‌放大三种，‌物距越小，‌像距越大，‌实像越大。‌ 2. 虚像的变化：当物距增大（‌物体远离透镜）‌，‌像距也逐渐增大，‌同时像逐渐变大。‌这同样可以用一句简单易记的口诀概括：‌物远→像远、‌像变大；‌反之，‌物近→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之内（‌物距小于焦距）‌，‌在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，‌物距越小，‌像距越小，‌虚像越小。 成像情况 物距变化 像距变化 像大小变化 实像u>f u减小（物靠近透镜） v增大（像远离透镜） 像变大 实像u>f u增大（物远离透镜） v减小（像靠近透镜） 像变小 虚像u<f u减小（物靠近透镜） 虚像 像变小 虚像u<f u增大（物远离透镜，仍u<f） 虚像 像变大 【典例3-1】（多选）如图甲、乙分别是小七自制的针孔照相机和带凸透镜的照相机。对比两个照相机，下列说法合理的是（     ）      A．甲图照相机的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，乙图照相机的原理是，凸透镜成倒立、放大的实像 B．针孔照相机成像时对物距、像距没有要求 C．凸透镜的照相机比针孔照相机成像效果好 D．当一只小虫恰好落在凸透镜的照相机的镜头上，半透明纸上会出现小虫清晰的像 【答案】BC 【详解】A．甲针孔照相机的原理确实是光的直线传播，乙图照相机利用凸透镜成像，根据凸透镜成像规律，照相机工作时物距 ，成倒立、缩小的实像。选项中 成倒立、放大的实像是投影仪原理，故A不符合题意； B．针孔照相机成像时，对物距和像距没有严格的要求，只要光线能够通过针孔在半透明纸上成像即可，故B符合题意； C．凸透镜口径大，通光面积大，进光量多，成像明亮清晰；针孔孔径小，进光量少，成像较暗。故凸透镜照相机比针孔照相机成像效果好，故C符合题意； D．小虫落在镜头上，此时物距 ，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在半透明纸（光屏）上。小虫遮挡了部分光线，只会使像变暗，不会出现小虫的像，故D不符合题意。 故选BC。 【典例3-2】（多选）在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，此时蜡烛距凸透镜15cm，则（     ） A．蜡烛距透镜40cm时，一定成缩小的实像 B．蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像 C．蜡烛距透镜20cm时，一定成放大的实像 D．蜡烛距透镜6cm时，一定成放大的虚像 【答案】ABD 【详解】由图可知，即，解得 A．当，因，则，则，即，一定成缩小的实像，故A正确； B．当，因，则，则可能满足 ，可能成放大的实像，故B正确； C．当，因，则可能满足，可能成缩小的实像，故C错误； D．当，因，则，即，一定成放大的虚像，故D正确。 故选ABD。 【典例3-3】（多选）小明用手机拍摄远处和近处的景物时，发现需要调节镜头与传感器的距离（即像距）才能拍清晰。关于手机摄像头的成像原理，下列说法正确的是（     ） A．手机摄像头相当于凸透镜，拍摄时成倒立、缩小的实像 B．拍摄远处景物时，镜头与传感器的距离应调大，使像距增大 C．拍摄近处景物时，镜头与传感器的距离应调大，使像距增大 D．手机摄像头的成像原理与投影仪相同 【答案】AC 【详解】手机摄像头本质是凸透镜，成像遵循凸透镜成像规律，当时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机； A．手机摄像头相当于凸透镜，拍摄时物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，故A正确； B．拍摄远处景物时，物距变大，根据“物远像近像变小”，像距需要减小，因此镜头与传感器的距离应调小，故B错误； C．拍摄近处景物时，物距变小，根据“物近像远像变大”，像距需要增大，因此镜头与传感器的距离应调大，故C正确； D．根据凸透镜成像规律，投影仪成倒立、放大的实像，手机摄像头成倒立、缩小的实像，成像原理不同，故D错误。 故选AC。 考点04 眼睛和眼镜 一、眼镜的成像原理 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。人眼相当于一架照相机。 看远近物体，靠改变晶状体的厚薄，改变晶状体焦距： 看近处物体：晶状体变厚，焦距变小，折光能力变强。 看远处物体：晶状体变薄，焦距变大，折光能力变弱。 二、近似眼及其矫正 1. 成因：晶状体太厚，折光能力太强；或者眼球前后径过长。 2. 成像：远处物体的像成在视网膜前方，看不清远处。 3. 矫正：戴凹透镜（近视镜）凹透镜对光有发散作用，使光线推迟会聚，让像往后移落到视网膜上。 三、远似眼及其矫正 1. 成因：晶状体太薄，折光能力太弱；眼球前后径过短。 2. 成像：近处物体的像成在视网膜后方，看不清近处。 3. 矫正：戴凸透镜（老花镜、远视镜）凸透镜对光有会聚作用，提前会聚光线，使像向前移落到视网膜上。 【典例4-1】如图甲所示，在参观博物馆时，同学们发现一些文物前放置有凸透镜，通过凸透镜可观察到文物正立、放大的像。为了“探究凸透镜成像的规律”，同学们利用光具座、F形光源、凸透镜、光屏等器材开展了实验。 (1)小明用平行于主光轴的平行光线照射该凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图乙所示，则此凸透镜的焦距为________cm。 (2)安装并调节好实验器材后，移动F形光源和光屏，直到光屏上成清晰的像（未画出）如图丙所示，此时的像是倒立、________（填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。保持光屏位置不变，把F形光源继续向左移至某一位置，将小亮戴的眼镜的镜片放在F形光源和凸透镜之间，光屏上恰好观察到清晰的像，说明小亮戴的是________（填“近视”或“远视”）眼镜。 (3)图甲中凸透镜的成像规律是：____。 【答案】(1)10.0 (2) 放大 近视 (3)当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距 （2）由题图丙可知，物距小于像距（或物体在焦距和2倍焦距之间），凸透镜成倒立、放大的实像；将F形光源左移，增加了物距，像距将变小，因光屏位置不变，此时不能承接到像，需要将光线发散一些，使之延后会聚到光屏处，故小亮戴的眼镜的镜片是凹透镜，即近视眼镜的镜片。 （3）题图甲中的凸透镜的成像规律是：当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。 【典例4-2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 (1)如图甲所示，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是_______cm。 (2)用该凸透镜做成像实验，放置蜡烛如图乙所示位置，在光屏上恰能得到清晰的像。利用该原理可制成_______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。若撤去光屏，人眼在图示位置_______（填“能”或“不能”）观察到蜡烛的像。 (3)蜡烛在图乙所示位置时，光屏上得到像“A”，再把蜡烛放在25cm刻度线处，移动光屏，得到清晰的像“B”，由此可知像“A”_______（填“大于”或“小于”）像“B”。 (4)根据上述（3）的操作，在光屏上得到清晰的像“B”之后，张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，当把光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此可知，张老师所戴的眼镜是_______透镜，张老师的眼睛属于_______（填“近视眼”、“远视眼”或“正常眼”）。 【答案】(1)10.0 (2) 照相机 能 (3)小于 (4) 凸 远视眼 【详解】（1）平行光经凸透镜后会聚得到的最小最亮光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲可知，凸透镜在刻度处，焦点在刻度处，因此焦距 （2）由图乙可知，蜡烛在刻度处，凸透镜在刻度处，物距，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机利用该原理工作；实像是实际光线会聚形成的，撤去光屏后，会聚的光线会继续传播进入人眼，因此人眼在图示位置能观察到蜡烛的像。 （3）蜡烛移到刻度线处，蜡烛靠近凸透镜，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，物距减小后像会变大，因此原来的像小于后来的像。 （4）放上眼镜后，光屏向左移动才能重新得到清晰的像，说明该眼镜使光线提前会聚，对光线有会聚作用，因此是凸透镜； 远视眼的成因是晶状体折光能力偏弱，像成在视网膜后方，需要戴凸透镜矫正，因此张老师的眼睛属于远视眼。 【典例4-3】实验小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，探究凸透镜成像规律。打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图所示。 (1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在___________； (2)移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰___________（填"放大""等大"或"缩小"）的像；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上___________（填"能"或"不能"）看到清晰的像； (3)用注射器向水透镜里加适量的水，使水透镜的焦距变小，此时屏上的像变得模糊。选择不同焦距的___________（填"凸"或"凹"）透镜在烛焰和水透镜之间前后移动，可使光屏上再次出现清晰的像。 【答案】(1)同一高度 (2) 缩小 能 (3)凹 【详解】（1）在探究凸透镜成像实验中，为使像成在光屏中央，需要调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度。 （2）由图可知，，根据凸透镜成实像的规律，成倒立、缩小的实像；因为光的折射光路是可逆的，当仅将蜡烛与光屏位置对调后，根据凸透镜成像规律，此时光屏上会成倒立、放大的实像，所以在光屏上能看到清晰的像。 （3）用注射器向水透镜里加适量的水，使水透镜的焦距变小，会聚能力变强，像会成在光屏前方，而凹透镜对光线有发散作用，能延迟光线的会聚，使像后移到光屏上，所以应选择不同焦距的凹透镜在烛焰和水透镜之间前后移动，可使光屏上再次出现清晰的像。 考点05 跨学科实践：制作望远镜 一、望远镜 望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 1. 望远镜的成像原理是：物镜的作用类似一个照相机，形成了一个倒立的、缩小的实像。目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。 2. 望远镜对视角的放大：用望远镜观察物体时，望远镜所成的像离我们的眼睛很近，增大了视角，因而通过望远镜能清楚地看到远处的物体。 开普勒望远镜 显微镜 物镜 焦距长 焦距短 目镜 焦距短 焦距长 物镜成像 倒立缩小实像（远处物体） 倒立放大实像（近处小物体） 目镜作用 放大镜 放大镜 用途 观察远处天体、景物 观察微小物体 二、设计简易望远镜： 1. 材料 （1）长焦距凸透镜（物镜，焦距大） （2）短焦距凸透镜（目镜，焦距小） （3）两个纸筒，一大一小，可以互相套在一起（用来调节镜筒长度） 2. 制作步骤 （1）将长焦距凸透镜固定在大纸筒一端，作为物镜。 （2）将短焦距凸透镜固定在小纸筒一端，作为目镜。 （3）把小纸筒套进大纸筒，做成可伸缩镜筒。 （4）对着远处景物，前后拉动纸筒，调节两透镜之间距离，直到看到清晰放大的像。 （5）镜筒大致长度 = 物镜焦距 + 目镜焦距，伸缩用来微调。 3. 特点 （1）开普勒望远镜看到的像是倒立的；想要看到正立像需要加棱镜，简易版本没有。 （2）物镜作用：把远处物体成缩小实像；目镜作用：把这个实像放大。 （3）物镜焦距越长、目镜焦距越短，放大倍数越大。 【典例5-1】如图所示为人类的追光年代尺，下列关于图片中的情景解释正确的是（    ） A．金燧取火、隔墙观景是利用了光的反射 B．小孔成像成的是倒立等大的虚像 C．削冰取火利用了凹透镜对光具有会聚作用 D．照相机、望远镜所成的像都是倒立、缩小的虚像 【答案】A 【详解】A．金燧取火利用凹面镜对光的会聚作用，原理是光的反射；隔墙观景利用反射镜改变光路，原理也是光的反射，故A正确； B．小孔成像原理是光的直线传播，成的是倒立的实像，不是虚像，大小随物距、像距变化，不是固定等大，故B错误； C．削冰取火是将冰制成凸透镜，利用凸透镜对光的会聚作用取火，凹透镜对光有发散作用，故C错误； D．照相机成倒立、缩小的实像，不是虚像；望远镜最终成像相对于原物体是倒立缩小的虚像，故D错误。 故选A。 【典例5-2】项目学习小组在“自制望远镜”活动中选择了甲、乙两块透镜，将它们正对太阳光，观察到地面上出现了形状不同的光斑，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．甲透镜中间厚，边缘薄 B．乙透镜对光具有发散作用 C．乙透镜可用来制作望远镜的物镜 D．甲透镜可以用来矫正远视眼 【答案】C 【详解】将透镜正对太阳光时：甲在地面形成的光斑比透镜本身大，说明甲对光有发散作用，因此甲是凹透镜（结构特点：中间薄、边缘厚）；乙在地面形成比透镜更小的亮斑，说明乙对光有会聚作用，因此乙是凸透镜（结构特点：中间厚、边缘薄）。 A．甲是凹透镜，结构为中间薄、边缘厚，不是中间厚边缘薄，故A错误； B．乙是凸透镜，对光具有会聚作用，不是发散作用，故B错误； C．折射式望远镜，物镜是由凸透镜制成的，乙是凸透镜，因此乙可用来制作望远镜的物镜，故C正确； D．远视眼的成因是成像在视网膜后方，需要用会聚透镜（凸透镜）矫正，甲是凹透镜，只能矫正近视眼，不能矫正远视眼，故D错误。   故选C。 【典例5-3】下列关于图片的描述正确的是（    ） A．图甲中一束白光通过三棱镜后形成彩色光带，说明白光是由三种色光组成的 B．图乙是近视眼成像示意图，需要佩戴凸透镜进行矫正 C．图丙中望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像 D．图丁是“中国天眼”射电望远镜，它的反射面相当于一个凸面镜 【答案】C 【详解】A．白光通过三棱镜发生光的色散现象，形成彩色光带，说明白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合组成的，故A错误； B．图乙中像成在视网膜前方，是近视眼的成像示意图，近视眼需要配戴对光线有发散作用的凹透镜矫正，凸透镜对光线有会聚作用，用于矫正远视眼，故B错误； C．望远镜的物镜作用是将远处的物体成像，物距远大于物镜的二倍焦距，成像特点与照相机相同，成倒立、缩小的实像，故C正确； D．“中国天眼”需要会聚信号，它的反射面是对信号有会聚作用的凹面镜，故D错误。 故选C。 一、选择题 1．小雅同学用凸透镜、纸盒、胶带和剪刀动手制作了一个“投影仪”。如图所示，将手机放在纸盒的一端，调整“投影仪”到墙面的距离，可以在墙上看到手机画面清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．凸透镜对光有发散作用 B．墙上手机画面的像是虚像 C．墙上手机画面的像是放大的像 D．将手机正立放置，墙上的像也是正立的 【答案】C 【详解】A．凸透镜对光线有会聚作用，而非发散作用，故A错误； B．墙面相当于光屏，能被光屏承接的像是实像，虚像无法用光屏承接，故B错误； C．该自制装置的原理和投影仪相同，满足物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故C正确； D．凸透镜成实像时像都是倒立的，手机正立放置时，墙上的像是倒立的，故D错误。 故选C。 2．如图甲是古人利用凸透镜点燃艾草的图片，图乙是2016年6月27日，神舟十号航天员王亚平利用“水透镜”进行的第一次太空授课。对比千年之隔对凸透镜的使用，下列说法错误的是（    ） A．图甲中利用的太阳光应该和该凸透镜的主光轴平行或重合 B．利用图甲的情况设置还能粗略测出该透镜的焦距 C．图乙中的成像特点和照相机相同 D．图乙中宇航员面部和凸透镜距离很近，应该在一倍焦距之内 【答案】D 【详解】A． 凸透镜取火的原理是平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后，在焦点处温度升高，从而点燃艾草，因此太阳光需要和凸透镜主光轴平行或重合，故A正确，不符合题意； B． 平行于主光轴的太阳光经凸透镜会聚得到焦点后，测量焦点到凸透镜光心的距离，即可得到透镜的焦距，因此该装置可以粗略测出凸透镜的焦距，故B正确，不符合题意；   C． 由图乙可知，水透镜成倒立、缩小的实像，照相机的成像特点就是时成倒立缩小的实像，二者成像特点相同，故C正确，不符合题意；   D． 若物体在凸透镜一倍焦距之内，凸透镜成正立的虚像，而图乙中成倒立的实像，说明宇航员面部到水透镜的距离大于一倍焦距，故D错误，符合题意。 故选D。 3．很多博物馆在精致文物前放置凸透镜，方便参观者观察文物细节。如图所示，通过该凸透镜观察文物时，下列说法正确的是（　　 ） A．看到的是文物正立、放大的实像 B．凸透镜此时相当于放大镜，利用了物距小于焦距时的成像规律 C．文物到凸透镜的距离大于凸透镜的2倍焦距 D．若换用焦距更大的凸透镜，且保持文物位置不变，看到的像会变大 【答案】B 【详解】A．当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，不是实像，故A错误； B．该凸透镜的作用是放大文物细节，本质是放大镜，成像原理就是物距小于焦距时，成正立放大虚像，故B正确； C．当文物到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，和放大镜的应用不符，故C错误； D．保持文物位置不变，即物距u不变，换用焦距更大的凸透镜后，凸透镜的放大倍数会减小，看到的像会变小，故D错误。 故选B。 4．下列光现象中，解释正确的是（     ） A．木工师傅观察木板是否光滑平整利用了光沿直线传播的性质 B．在医院手术室、病房里，常可以看到用红外线灯来灭菌 C．河底看起来变浅，是由于光从空气斜射入水中时发生了折射 D．一滴水在水平放着的塑料贺卡的字上，人看到水滴下面的字是放大的实像 【答案】A 【详解】A．光在同种均匀介质中沿直线传播，木工师傅观察木板是否光滑平整时，利用光沿直线传播的性质，如果木板不平整，光线会被阻挡或出现偏差，故A正确； B．在医院手术室、病房里，常使用紫外线灯来灭菌，因为紫外线具有杀菌消毒的作用，而红外线灯主要用于加热等，并非灭菌，故B错误； C．河底看起来变浅，是由于光从水中斜射入空气时发生了折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看过去，觉得河底变浅了，而不是光从空气斜射入水中，故C错误； D．一滴水在水平放着的塑料贺卡的字上，形成了一个水凸透镜，贺卡上的字在水凸透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，而不是实像，故D错误。 故选A。 5．像的成因有3个：直线传播成像、光的反射成像和折射成像，所成的像有实有虚，下面所列的成像实例：①照相机胶片上成的像；②在潜望镜中看到的景物的像；③放大镜中看到的物体的像；④投影仪屏幕上的像；⑤平面镜中所成的像。下列说法中，正确的有（     ） A．属于实像的有①④ B．属于虚像的有①②③ C．由光的折射形成的是③④ D．由光的反射形成的是②③⑤ 【答案】A 【详解】A．①照相机胶片上的像是凸透镜折射形成的倒立缩小实像，④投影仪屏幕上的像是凸透镜折射形成的倒立放大实像，二者均为实像，故A正确； B．①是实像，属于虚像的是②潜望镜的像、③放大镜的像、⑤平面镜的像，故B错误； C．①照相机的像、③放大镜的像、④投影仪的像都是光的折射形成的，该选项遗漏了①，故C错误； D．③放大镜的像是光的折射形成的，由光的反射形成的是②潜望镜的像、⑤平面镜的像，故D错误。 故选A。 6．如图所示是某物理兴趣小组的同学用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法中正确的是（     ） A．该投影仪的镜头是由凹透镜制成的 B．要使白墙上的画面是正立的，则手机上的画面也应是正立的 C．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距之内 D．若白墙上的像过大，则可使手机远离透镜，同时投影仪靠近墙面 【答案】D 【详解】A．投影仪的镜头是凸透镜，凹透镜无法成实像投射到墙面上，故A错误； B．投影仪成的像是倒立的，因此要让墙面上的画面正立，手机上的画面应该倒立放置，故B错误； C．成倒立放大实像的条件是物距（手机到透镜的距离）在一倍焦距和二倍焦距之间，一倍焦距内成虚像，无法呈现在墙面上，故C错误； D．根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，若像过大，要让像变小，需要增大物距（手机远离透镜），减小像距（投影仪靠近墙面），故D正确。 故选D。 7．在探究“凸透镜成像规律”的实验中使用的凸透镜焦距f=10cm，将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节在同一高度如图所示。下列做法能使光屏上承接到倒立、缩小的像的是（     ） A．蜡烛和光屏位置不动，凸透镜放在60cm处 B．凸透镜位置不动，蜡烛放在20cm处，向左移光屏 C．凸透镜位置不动，蜡烛放在20cm处，向右移光屏 D．凸透镜位置不动，蜡烛放在35cm处，向右移光屏 【答案】B 【详解】要承接到倒立、缩小的实像，需要满足物距 且像距，即 A．蜡烛光屏不动，凸透镜若放在60cm处，物距 像距，无法承接实像，故A错误； BC．凸透镜位置不动（原50cm处），蜡烛若放在20cm处，物距 成倒立缩小的实像；根据凸透镜成像规律，物距增大，像距减小，原来光屏在70cm处，因此需要向左移动光屏才能接到清晰像，故B正确，C错误； D．凸透镜位置不动，若蜡烛放在35cm处，物距 满足，成倒立放大的实像，故D错误。 故选B。 8．下列对光学知识在生活中的应用，说法不正确的是（     ） A．甲图：非接触式测温枪是利用红外线进行工作的 B．乙图：汽车的后视镜是凸面镜，可以扩大观察的视野，对光线有发散作用 C．丙图：许多博物馆会在较精巧的文物前放置放大镜方便人们观察细节，观察时文物处于放大镜的二倍焦距处 D．丁图：日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是光沿直线传播 【答案】C 【详解】A．物体辐射红外线，非接触式测温枪接收红外线进行测温，故A正确，不符合题意； B．汽车的后视镜是凸面镜，对光线有发散作用，可以扩大观察的视野，故B正确，不符合题意； C．放大镜需物距小于一倍焦距才成正立放大的虚像，二倍焦距处成倒立等大的实像，不能放大观察，故C错误，符合题意； D．日晷靠影子计时，影子由光沿直线传播形成，故D正确，不符合题意。 故选 C。 9．“探究凸透镜成像规律”的实验，蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．光屏上成倒立、缩小的实像 B．图中成像特点与照相机的成像特点相同 C．透镜不动，蜡烛向左移动，光屏向右移动，可再次得到清晰的像 D．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像 【答案】D 【详解】A．由图可知，物距，像距，满足，光屏上成倒立、放大的实像，故A错误； B．照相机的成像特点是，成倒立、缩小的实像，与图中成像特点不同，故B错误； C．透镜不动，蜡烛向左移动，物距增大，根据“物远像近像变小”，像距应减小，光屏需向左移动才能再次得到清晰的像，故C错误； D．在光的折射中，光路是可逆的，透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，此时物距变为、像距变为，满足，光屏上仍能得到清晰的倒立、缩小的实像，故D正确。   故选D。 10．物体放在凸透镜前40厘米处；在透镜另一侧距离透镜30厘米的光屏上成清晰实像。则（　　） A．焦距可能为14厘米 B．此时凸透镜成倒立放大的实像 C．凸透镜位置固定，物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后此实像变大了 D．凸透镜位置固定，物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米 【答案】D 【详解】AB．由题意可知，物距是40cm，像距30cm，可知物距大于像距；而且此时光屏出现了清晰实像，由凸透镜成像的规律可知，可以判断此时的实像是倒立缩小的实像；则，，则，故AB不符合题意； C．凸透镜成实像的规律：物远像近像变小，物近像远像变大，且折射现象中光路可逆，物体远离凸透镜，物距变大，实像会变小，故C不符合题意； D．物体靠近凸透镜10cm后，物距变为，等于原来的像距。根据光路可逆，新的像距等于原来的物距，因此光屏需要从原来的30cm位置移动到40cm位置，即光屏应远离透镜10cm，才能承接清晰的像，故D符合题意。 故选D。 二、实验题 11．在跨学科实践中，小卢用爷爷、奶奶废弃的圆形老花眼镜镜片（凸透镜）自制望远镜。 (1)测量凸透镜的直径。如图甲所示，M的直径为_________cm，N的直径为5.0cm。 (2)测量凸透镜的焦距。将M正对太阳，前后移动M，使地面的光斑变到最小最亮，此时透镜中心与光斑的距离为10.0cm，则M的焦距为_________cm。小卢还测出N的焦距为20.0cm。 (3)组装望远镜。①为使望远镜观察视野更广、清晰度更高，应该选择_________（选填“M”或“N”）作为物镜，另一透镜作为目镜。②为便于调节镜筒，物镜和目镜用大小不同的套筒套在一起，如图乙所示。物镜的作用相当于_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。③观察远景时，M、N间的距离约等于_________。 A．物镜的焦距　　B．目镜的焦距 C．物镜和目镜的焦距之和　　D．物镜和目镜的焦距之差 【答案】(1)4.0 (2)10.0 (3) N 照相机 C 【详解】（1）由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，透镜M的左边缘与5.0cm对齐，右边缘与9.0cm对齐，则M的直径为 （2）将凸透镜正对太阳光，在地面上得到一个最小最亮的光斑，该光斑即为凸透镜的焦点，此时透镜中心与光斑的距离为10.0cm，即M的焦距为10.0cm。 （3）①为了使望远镜观察视野更广、收集更多的光，应选择直径较大的透镜作为物镜，即选择N。 ②望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，其作用相当于照相机。 ③望远镜观察远景时，远处的物体经过物镜后在其焦点附近成实像，该像在目镜的焦点以内靠近焦点的位置，被目镜放大，因此M、N间的距离约等于物镜和目镜的焦距之和，故选C。 12．小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。 (1)为使像成在光屏中央，需调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在________。 (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现烛焰清晰的、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像（像未画出），生活中利用此成像规律制成的光学仪器是________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。 (3)如果小明只将图中的凸透镜换成薄玻璃板，前后移动光屏，他________（选填“能”或“不能”）直接在光屏上观察到烛焰的像。 【答案】(1)同一高度 (2) 缩小 照相机 (3)不能 【详解】（1）为使像成在光屏中央，需调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。 （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，物距大于像距，且光屏上呈现烛焰清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，光屏上呈现烛焰倒立、缩小的实像，生活中利用此成像规律制成的光学仪器是照相机。 （3）光屏上能承接实像，不能承接虚像，若实验中将凸透镜换成薄玻璃板，玻璃板发生镜面反射成虚像，所以不能在光屏上直接观察到烛焰的像。 13．某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中： (1)先调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在________； (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到烛焰清晰的像（像未画出），此时成的像与________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同； (3)光具座上凸透镜的焦距可能是________（选填“5”“10”或“20”）cm； (4)保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到80cm刻度线处，光屏上可再次承接到烛焰清晰的像，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)光屏中央 (2)照相机 (3)10 (4)在光的折射中，光路是可逆的 【详解】（1）实验调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平线上，目的是让像完整呈现在光屏中央，方便观察。 （2）如图所示时，光屏已成清晰的像，物距 像距 由此可得，根据凸透镜成像规律可知，此时满足，成倒立缩小的实像，和照相机的成像特点相同。 （3）由（2）可知， 解得，所以光具座上凸透镜的焦距可能是10cm。 （4）蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，物距变为 即物距等于原来的像距；依据“在光的折射中，光路是可逆的”规律可知，此时像距等于原来的物距30.0cm，即需移动光屏到刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像。 14．小明利用焦距为15cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座探究凸透镜成像的规律。 (1)点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置，光屏上出现如图甲所示的像，小明检查发现烛焰中心的高度________（填“高于”“等于”或“低于”）凸透镜和光屏中心的高度。 (2)调节器材后，将蜡烛和凸透镜移至如图乙所示位置，将光屏（未画出）移至________cm刻度线处可承接到烛焰的像；不改变凸透镜的位置，要使光屏上的像变小，方法是________________________。 (3)图乙中保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜换成焦距为20cm的凸透镜，此时凸透镜的成像特点与生活中的________（填“放大镜”“投影仪”或“摄像机”）相同。 【答案】(1)高于 (2) 80.0 向左适当移动蜡烛和光屏 (3)投影仪 【详解】（1）根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，像成在光屏下方，说明烛焰中心位置偏高，即烛焰中心的高度高于凸透镜和光屏中心的高度。 （2）由图乙可知蜡烛在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，物距 已知凸透镜焦距，此时，根据凸透镜成像规律，像距，因此光屏应在刻度处。 根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”：不改变凸透镜位置，要使像变小，需要增大物距、减小像距，因此将蜡烛向左远离凸透镜，同时将光屏向左移动，直到承接到清晰的像即可。 （3） 换用焦距为20cm的凸透镜后，物距仍为，满足，此时凸透镜的成像特点与生活中的投影仪相同。 15．用蜡烛、凸透镜（焦距未知）、光屏和光具座（长度是100.0cm）等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。 (1)如图甲所示为凸透镜成像的物距和像距的对应关系，u表示物距，v表示像距，此凸透镜的焦距为______cm；将蜡烛、凸透镜和光屏固定在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在______上； (2)用该凸透镜进行实验，如图乙，将其固定在50cm刻度处，蜡烛放在10cm刻度线处，光屏应移至标尺的______选填“”、“”或“大于70cm”范围内，才能承接到一个清晰的像，此时所成的像是倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。再将蜡烛和光屏取下互换位置，光屏上______（选填“有放大的像”、“有缩小的像”或“没有像”）。如果将蜡烛远离凸透镜，发现光屏上的像变模糊了，可以只将凸透镜适当______（选填“靠近”或“远离”）光屏，光屏上又能呈现清晰的像； (3)不改变透镜位置，当换用不同焦距的凸透镜，移动蜡烛和光屏，下列无法完成凸透镜“实像成像规律”探究的是______； A．焦距为12cm的凸透镜 B．焦距为5cm的凸透镜 C．焦距为30cm的凸透镜 (4)随着蜡烛的不断燃烧，光屏上烛焰的像如图丙所示，要想使像成在光屏的中央，你的调整方法是：把光屏向______（选填“上”或“下”）调节； (5)白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，如图丁所示（部分色光未画出），其中紫光在红光的______（选填“上方”或“下方”）。小明使用红光、黄光和蓝光来测量凸透镜的焦距f大小如图丁所示，以下关于三种色光通过凸透镜时的焦距f大小关系正确的是______。 A．         B．      C．     D． 【答案】(1) 10.0cm 同一高度 (2) 60~70cm 缩小 有放大的像 靠近 (3)C (4)上 (5) 下方 A 【详解】（1）[1]如图所示，当物距是20.0cm时，像距也是20.0cm，根据凸透镜成像规律，蜡烛此时位于2倍焦距处，所以焦距是10.0cm。 [2]为了使像能成在光屏中央，需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上。 （2）[1][2]凸透镜固定在50cm 处，蜡烛在10cm 处，则物距 因为 ，根据成像规律，像距 。所以光屏应移至标尺的60∼70cm范围内。 此时光屏上成倒立、缩小的实像。 [3]将蜡烛和光屏互换位置后，此时物距变为原来的像距（在10cm∼20cm之间，即一倍焦距和二倍焦距之间），根据光路可逆原理，光屏上会成倒立、放大的像。 [4]蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距会变小。为了在光屏上再次承接到清晰的像，需要将凸透镜适当靠近光屏。 （3）右图可得透镜位于光具座中央50.0cm处，焦距30cm的透镜2f=60cm 。当 u>2f 时，超过了光具座长度，无法完成u>60cm的成像探究。而焦距为12cm与5cm的透镜在光具座上均能完成各种物距下“实像成像规律”的探究，故焦距30cm的凸透镜无法完成实验。 故选C。 （4）随着蜡烛燃烧，烛焰位置下降，像会向上偏移。要想使像成在光屏中央，需要把光屏向上调节。 （5）[1]白光经三棱镜色散，紫光偏折程度最大，红光最小，故紫光在红光的下方。 [2]对于凸透镜，偏折越大，焦距越短。由题意得偏折角度从小到大依次为红、黄、蓝光，红光偏折最小（焦距最长），故焦距关系为 。故选 A。 三、解答题 16．自制开普勒望远镜，物镜焦距为80cm，目镜焦距为5cm。 (1)该望远镜镜筒最小长度至少为多少？ (2)若换做同焦距的伽利略望远镜，镜筒最小长度为多少？ 【答案】(1)85cm (2)75cm 【详解】【小题1】开普勒望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，观测远处物体时，物镜的后焦点与目镜的前焦点重合，因此镜筒最小长度为物镜焦距与目镜焦距之和 【小题2】伽利略望远镜的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，观测远处物体时，物镜的后焦点与目镜的后焦点重合，因此镜筒最小长度为物镜焦距减去目镜焦距的大小 17．凸透镜成实像时的物距u、像距v和焦距f之间满足的关系。透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用表示，即（此式中的f以米为单位），平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的焦度乘以100的值。 (1)当一个物体距离凸透镜u=27cm时，另一侧距离凸透镜v=54cm的光屏上正好呈现清晰的像，则该凸透镜的焦距是多少厘米？此时所成像的特点是怎样的？ (2)若某人所戴的眼镜是度数为500度的远视眼镜，则该眼镜镜片的焦距是多少厘米？ 【答案】(1)，倒立、放大的实像 (2) 【详解】（1）已知物距 、像距 ，根据凸透镜成像公式 则 解得焦距 物距 ，焦距 ，满足 （即 ），因此成倒立、放大的实像。 （2）眼镜度数等于焦度 乘以100，且 ，已知度数为500度，则 则 由 ，得：，所以 因此，眼镜镜片的焦距为 。 18．凸透镜成像时的物距、像距和焦距之间满足的关系。透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用表示，即，平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的焦度乘以100的值。 当一个物体距离凸透镜时，另一侧距离凸透镜的光屏上正好呈现清晰的像，则该凸透镜的焦距是多少？此时所成像的特点是怎样的？ 【答案】焦距为，成像特点为倒立、放大的实像。 【详解】本题考察凸透镜成像公式的应用及成像特点分析。已知物距，像距，光屏上呈现清晰的像，说明成实像。 根据题干公式代入已知值 即焦距。 物距，又由于 满足 根据凸透镜成像规律，当时，成倒立、放大的实像。 综上，该凸透镜焦距为，成像特点为倒立、放大的实像。 19．在研究凸透镜成像的实验过程中，细心的同学发现，当成实像时物距（u）、像距（v）和焦距（f）间存在着一定的关系，进一步对数据进行研究发现，要成清晰的实像必须满足：。求： (1)若现用一焦距为10cm的凸透镜做成像实验，当物距为14cm时，此时光屏应在透镜右侧距透镜多少cm的地方才能成清晰的像？ (2)若在（1）的条件下将蜡烛远离透镜1cm，则光屏应该向左端移动多少cm才能再次成清晰的像？ 【答案】(1)35cm (2)5cm 【详解】（1）已知凸透镜的焦距f = 10cm，物距u= 14cm。根据凸透镜成像公式：，将已知数据代入公式得 解得像距 。所以，此时光屏应在透镜右侧距透镜35cm的地方才能成清晰的像。 （2）当蜡烛远离透镜1cm后，新的物距为 根据凸透镜成像公式，此时的像距为，有，将数据代入公式得 解得新的像距。光屏需要移动的距离为 因为新的像距(30cm) 小于原来的像距(35cm)，所以，光屏应该向左端移动5cm才能再次成清晰的像。 20．凸透镜成像时的物距、像距和焦距之间满足的关系。透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用表示，即，平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的焦度乘以100的值。 (1)当一个物体距离凸透镜时，另一侧距离凸透镜的光屏上正好呈现清晰的像，则该凸透镜的焦距是多少？此时所成像的特点是怎样的？ (2)若某人所戴的眼镜是度数为500度的远视眼镜，则该眼镜镜片的焦距是多少？用这个镜片做探究凸透镜成像的规律实验，将镜片放在一个长度为的光具座的50cm刻线处，物体放在光具座上距镜片60cm的地方，则必须将光屏放在光具座多少刻线处才能在光屏上成清晰的像？ (3)在问题（1）中，如果物体向透镜移动10cm，则像距会变为多少？此时像的大小如何变化？（请计算并说明） 【答案】(1)18cm，成倒立放大的实像 (2)20cm，20cm (3)像距变为306cm；像变小 【详解】（1）根据凸透镜成像公式，代入物距和像距得 解得焦距 此时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，因此成倒立、放大的实像。 （2）眼镜度数=焦度，其中给定度数为500度，则有 解得，，则 因此，眼镜镜片的焦距为20cm。 镜片位于光具座50cm刻线处，物体距镜片60cm，即物距为60cm。根据透镜公式可得 解得，像距为。 镜片在50cm处，物距为60cm，则物体在镜片右侧 110 cm 刻度处，像在镜片另一侧，因此光屏位置为刻线处。 （3）问题（1）中物距物距，焦距，物体向透镜移动10cm后，新物距 根据透镜公式，则有 解得，负号表示虚像。 原像的放大率 新像的放大率 由于，因此像变大。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $暑季研思・八年级上册物理暑期培优专项讲义 第五章 透镜及其应用 知识归纳与题型总结 题型01 透镜 一、透镜： 1、 定义：用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。 二、透镜分类 透镜分为凸透镜和凹透镜。 1. 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。分为双凸透镜、平凸透镜、凹凸透镜。对光线有会聚作用，又叫会聚透镜。 2. 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。分为双凹透镜、平凹透镜、凸凹透镜。对光线有发散作用，又叫发散透镜 三、主光轴，光心，焦点和焦距 1. 主光轴：通过透镜两个球面球心的直线，叫做主光轴，简称主轴。。 2. 光心：透镜的中心叫做光心。 3. 平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后，会会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点 F。 4. 从光心 O 到焦点 F之间的距离，叫做焦距，符号f。 四、透镜对光的作用 凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜； 凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。 5、 透镜的光路图，透镜的三条特殊光线 1. 平行于主光轴入射入射光线平行主光轴 → 折射后经过另一侧焦点 F。 2. 从焦点发出（过焦点）入射光线从焦点射向透镜 → 折射后平行于主光轴射出。 3. 经过光心 O光线穿过光心 → 传播方向不变。 【典例1-1】(1)请在如图中画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。 (2)是发光点S在平面镜中的像，A点是发光点S经平面镜反射后经过的一点。请你在图中根据平面镜成像的特点作图，确定发光点S的位置，并完成经过A点的光路图。 【典例1-2】按要求作图： (1)如图甲所示，点是A点在平面镜中所成的像，请根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜，要求保留作图的痕迹。 (2)请作出如图乙中入射光线经过凸透镜后的折射光线。 (3)如图丙所示，小明坐在游泳池边的高椅子上观察池底，池中水面平静无波，泳池边缘不透明，池底存在一块他无法看到的视觉盲区．请画出池底盲区的大致位置，盲区用AB表示，保留作图痕迹。 【典例1-3】请按要求作图。 (1)在图甲中作出三角形ABC通过平面镜所成的像； (2)一束光线从空气斜射入水中，在水面发生反射和折射，已知反射光线OA如图所示，请在图乙中画出它的入射光线和大致的折射光线； (3)请把图丙中的光路图补画完整。 题型02 生活中的透镜 1、 照相机： 镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。照相机镜头相当于一个凸透镜；胶片（感光元件）相当于光屏。 2、 投影仪： 镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。屏幕相当于光屏。 3、 放大镜： 放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物距小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。 4、 实像和虚像： 1. 实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像，实像可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。 2. 虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点，虚像只能用眼睛观看。 【典例2-1】（多选）我国经常提到的像：①小孔成像②平面镜成像③放大镜成像④电影屏幕上的像⑤汽车观后镜中的像，其中（　　） A．属于实像的是①②③ B．属于虚像的是②③④ C．由于反射而成的像是②⑤ D．由于折射而成的像是③④ 【典例2-2】小明在用手机查阅资料时，不小心将一水滴落在手机玻璃屏幕上（如图所示）。 (1)滴在手机屏幕上的水滴相当于一个________（凸/凹）透镜，此“水滴透镜”下方的焦点位于图文层的________（上/下）方； (2)透过小水滴小明惊奇地发现屏幕上的白色区域能同时看到红、_______、蓝三种颜色的发光小格子； (3)如果在水滴上方再放一个放大镜，这样就组成了一个________（显微镜/望远镜），此时小水滴就相当于此光学仪器的________（物镜/目镜）。 【典例2-3】某兴趣小组将手机、焦距为10 cm的放大镜分别固定在纸盒的两端，制作了一个如图所示的投影仪，调整投影仪到白墙的距离，恰好在白墙上看到手机画面清晰、放大的像（像未画出）。下列说法正确的是（     ） A．放大镜与近视镜的镜片属于同类透镜 B．此时放大镜到白墙的距离小于20 cm C．移动手机屏幕，白墙上可以呈现倒立、放大的虚像 D．若将放大镜的上半部分遮挡，白墙上手机的画面仍然完整 考点03 凸透镜成像的规律 一、凸透镜成像的应用： 物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实 应用 特点 物，像的位置关系 u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 - 物像异侧 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 - f＞u v＞u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧 二、凸透镜成像的动态变化： 1. 实像的变化：当物距减小（‌物体向透镜靠近）‌，‌像距逐渐增大，‌同时像变大。‌这可以概括为一句简单易记的口诀：‌物近→像远、‌像变大；‌反之，‌物远→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之外（‌物距大于焦距）‌，‌在凸透镜另一侧成倒立的实像，‌实像有缩小、‌等大、‌放大三种，‌物距越小，‌像距越大，‌实像越大。‌ 2. 虚像的变化：当物距增大（‌物体远离透镜）‌，‌像距也逐渐增大，‌同时像逐渐变大。‌这同样可以用一句简单易记的口诀概括：‌物远→像远、‌像变大；‌反之，‌物近→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之内（‌物距小于焦距）‌，‌在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，‌物距越小，‌像距越小，‌虚像越小。 成像情况 物距变化 像距变化 像大小变化 实像u>f u减小（物靠近透镜） v增大（像远离透镜） 像变大 实像u>f u增大（物远离透镜） v减小（像靠近透镜） 像变小 虚像u<f u减小（物靠近透镜） 虚像 像变小 虚像u<f u增大（物远离透镜，仍u<f） 虚像 像变大 【典例3-1】（多选）如图甲、乙分别是小七自制的针孔照相机和带凸透镜的照相机。对比两个照相机，下列说法合理的是（     ）      A．甲图照相机的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，乙图照相机的原理是，凸透镜成倒立、放大的实像 B．针孔照相机成像时对物距、像距没有要求 C．凸透镜的照相机比针孔照相机成像效果好 D．当一只小虫恰好落在凸透镜的照相机的镜头上，半透明纸上会出现小虫清晰的像 【典例3-2】（多选）在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，此时蜡烛距凸透镜15cm，则（     ） A．蜡烛距透镜40cm时，一定成缩小的实像 B．蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像 C．蜡烛距透镜20cm时，一定成放大的实像 D．蜡烛距透镜6cm时，一定成放大的虚像 【典例3-3】（多选）小明用手机拍摄远处和近处的景物时，发现需要调节镜头与传感器的距离（即像距）才能拍清晰。关于手机摄像头的成像原理，下列说法正确的是（     ） A．手机摄像头相当于凸透镜，拍摄时成倒立、缩小的实像 B．拍摄远处景物时，镜头与传感器的距离应调大，使像距增大 C．拍摄近处景物时，镜头与传感器的距离应调大，使像距增大 D．手机摄像头的成像原理与投影仪相同 考点04 眼睛和眼镜 一、眼镜的成像原理 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。人眼相当于一架照相机。 看远近物体，靠改变晶状体的厚薄，改变晶状体焦距： 看近处物体：晶状体变厚，焦距变小，折光能力变强。 看远处物体：晶状体变薄，焦距变大，折光能力变弱。 二、近似眼及其矫正 1. 成因：晶状体太厚，折光能力太强；或者眼球前后径过长。 2. 成像：远处物体的像成在视网膜前方，看不清远处。 3. 矫正：戴凹透镜（近视镜）凹透镜对光有发散作用，使光线推迟会聚，让像往后移落到视网膜上。 三、远似眼及其矫正 1. 成因：晶状体太薄，折光能力太弱；眼球前后径过短。 2. 成像：近处物体的像成在视网膜后方，看不清近处。 3. 矫正：戴凸透镜（老花镜、远视镜）凸透镜对光有会聚作用，提前会聚光线，使像向前移落到视网膜上。 【典例4-1】如图甲所示，在参观博物馆时，同学们发现一些文物前放置有凸透镜，通过凸透镜可观察到文物正立、放大的像。为了“探究凸透镜成像的规律”，同学们利用光具座、F形光源、凸透镜、光屏等器材开展了实验。 (1)小明用平行于主光轴的平行光线照射该凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图乙所示，则此凸透镜的焦距为________cm。 (2)安装并调节好实验器材后，移动F形光源和光屏，直到光屏上成清晰的像（未画出）如图丙所示，此时的像是倒立、________（填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。保持光屏位置不变，把F形光源继续向左移至某一位置，将小亮戴的眼镜的镜片放在F形光源和凸透镜之间，光屏上恰好观察到清晰的像，说明小亮戴的是________（填“近视”或“远视”）眼镜。 (3)图甲中凸透镜的成像规律是：____。 【典例4-2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中。 (1)如图甲所示，让平行光经过凸透镜后，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是_______cm。 (2)用该凸透镜做成像实验，放置蜡烛如图乙所示位置，在光屏上恰能得到清晰的像。利用该原理可制成_______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。若撤去光屏，人眼在图示位置_______（填“能”或“不能”）观察到蜡烛的像。 (3)蜡烛在图乙所示位置时，光屏上得到像“A”，再把蜡烛放在25cm刻度线处，移动光屏，得到清晰的像“B”，由此可知像“A”_______（填“大于”或“小于”）像“B”。 (4)根据上述（3）的操作，在光屏上得到清晰的像“B”之后，张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，当把光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此可知，张老师所戴的眼镜是_______透镜，张老师的眼睛属于_______（填“近视眼”、“远视眼”或“正常眼”）。 【典例4-3】实验小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，探究凸透镜成像规律。打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图所示。 (1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在___________； (2)移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰___________（填"放大""等大"或"缩小"）的像；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上___________（填"能"或"不能"）看到清晰的像； (3)用注射器向水透镜里加适量的水，使水透镜的焦距变小，此时屏上的像变得模糊。选择不同焦距的___________（填"凸"或"凹"）透镜在烛焰和水透镜之间前后移动，可使光屏上再次出现清晰的像。 考点05 跨学科实践：制作望远镜 一、望远镜 望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 1. 望远镜的成像原理是：物镜的作用类似一个照相机，形成了一个倒立的、缩小的实像。目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。 2. 望远镜对视角的放大：用望远镜观察物体时，望远镜所成的像离我们的眼睛很近，增大了视角，因而通过望远镜能清楚地看到远处的物体。 开普勒望远镜 显微镜 物镜 焦距长 焦距短 目镜 焦距短 焦距长 物镜成像 倒立缩小实像（远处物体） 倒立放大实像（近处小物体） 目镜作用 放大镜 放大镜 用途 观察远处天体、景物 观察微小物体 二、设计简易望远镜： 1. 材料 （1）长焦距凸透镜（物镜，焦距大） （2）短焦距凸透镜（目镜，焦距小） （3）两个纸筒，一大一小，可以互相套在一起（用来调节镜筒长度） 2. 制作步骤 （1）将长焦距凸透镜固定在大纸筒一端，作为物镜。 （2）将短焦距凸透镜固定在小纸筒一端，作为目镜。 （3）把小纸筒套进大纸筒，做成可伸缩镜筒。 （4）对着远处景物，前后拉动纸筒，调节两透镜之间距离，直到看到清晰放大的像。 （5）镜筒大致长度 = 物镜焦距 + 目镜焦距，伸缩用来微调。 3. 特点 （1）开普勒望远镜看到的像是倒立的；想要看到正立像需要加棱镜，简易版本没有。 （2）物镜作用：把远处物体成缩小实像；目镜作用：把这个实像放大。 （3）物镜焦距越长、目镜焦距越短，放大倍数越大。 【典例5-1】如图所示为人类的追光年代尺，下列关于图片中的情景解释正确的是（    ） A．金燧取火、隔墙观景是利用了光的反射 B．小孔成像成的是倒立等大的虚像 C．削冰取火利用了凹透镜对光具有会聚作用 D．照相机、望远镜所成的像都是倒立、缩小的虚像 【典例5-2】项目学习小组在“自制望远镜”活动中选择了甲、乙两块透镜，将它们正对太阳光，观察到地面上出现了形状不同的光斑，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．甲透镜中间厚，边缘薄 B．乙透镜对光具有发散作用 C．乙透镜可用来制作望远镜的物镜 D．甲透镜可以用来矫正远视眼 【典例5-3】下列关于图片的描述正确的是（    ） A．图甲中一束白光通过三棱镜后形成彩色光带，说明白光是由三种色光组成的 B．图乙是近视眼成像示意图，需要佩戴凸透镜进行矫正 C．图丙中望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像 D．图丁是“中国天眼”射电望远镜，它的反射面相当于一个凸面镜 一、选择题 1．小雅同学用凸透镜、纸盒、胶带和剪刀动手制作了一个“投影仪”。如图所示，将手机放在纸盒的一端，调整“投影仪”到墙面的距离，可以在墙上看到手机画面清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．凸透镜对光有发散作用 B．墙上手机画面的像是虚像 C．墙上手机画面的像是放大的像 D．将手机正立放置，墙上的像也是正立的 2．如图甲是古人利用凸透镜点燃艾草的图片，图乙是2016年6月27日，神舟十号航天员王亚平利用“水透镜”进行的第一次太空授课。对比千年之隔对凸透镜的使用，下列说法错误的是（    ） A．图甲中利用的太阳光应该和该凸透镜的主光轴平行或重合 B．利用图甲的情况设置还能粗略测出该透镜的焦距 C．图乙中的成像特点和照相机相同 D．图乙中宇航员面部和凸透镜距离很近，应该在一倍焦距之内 3．很多博物馆在精致文物前放置凸透镜，方便参观者观察文物细节。如图所示，通过该凸透镜观察文物时，下列说法正确的是（　　 ） A．看到的是文物正立、放大的实像 B．凸透镜此时相当于放大镜，利用了物距小于焦距时的成像规律 C．文物到凸透镜的距离大于凸透镜的2倍焦距 D．若换用焦距更大的凸透镜，且保持文物位置不变，看到的像会变大 4．下列光现象中，解释正确的是（     ） A．木工师傅观察木板是否光滑平整利用了光沿直线传播的性质 B．在医院手术室、病房里，常可以看到用红外线灯来灭菌 C．河底看起来变浅，是由于光从空气斜射入水中时发生了折射 D．一滴水在水平放着的塑料贺卡的字上，人看到水滴下面的字是放大的实像 5．像的成因有3个：直线传播成像、光的反射成像和折射成像，所成的像有实有虚，下面所列的成像实例：①照相机胶片上成的像；②在潜望镜中看到的景物的像；③放大镜中看到的物体的像；④投影仪屏幕上的像；⑤平面镜中所成的像。下列说法中，正确的有（     ） A．属于实像的有①④ B．属于虚像的有①②③ C．由光的折射形成的是③④ D．由光的反射形成的是②③⑤ 6．如图所示是某物理兴趣小组的同学用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法中正确的是（     ） A．该投影仪的镜头是由凹透镜制成的 B．要使白墙上的画面是正立的，则手机上的画面也应是正立的 C．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距之内 D．若白墙上的像过大，则可使手机远离透镜，同时投影仪靠近墙面 7．在探究“凸透镜成像规律”的实验中使用的凸透镜焦距f=10cm，将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节在同一高度如图所示。下列做法能使光屏上承接到倒立、缩小的像的是（     ） A．蜡烛和光屏位置不动，凸透镜放在60cm处 B．凸透镜位置不动，蜡烛放在20cm处，向左移光屏 C．凸透镜位置不动，蜡烛放在20cm处，向右移光屏 D．凸透镜位置不动，蜡烛放在35cm处，向右移光屏 8．下列对光学知识在生活中的应用，说法不正确的是（     ） A．甲图：非接触式测温枪是利用红外线进行工作的 B．乙图：汽车的后视镜是凸面镜，可以扩大观察的视野，对光线有发散作用 C．丙图：许多博物馆会在较精巧的文物前放置放大镜方便人们观察细节，观察时文物处于放大镜的二倍焦距处 D．丁图：日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是光沿直线传播 9．“探究凸透镜成像规律”的实验，蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．光屏上成倒立、缩小的实像 B．图中成像特点与照相机的成像特点相同 C．透镜不动，蜡烛向左移动，光屏向右移动，可再次得到清晰的像 D．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像 10．物体放在凸透镜前40厘米处；在透镜另一侧距离透镜30厘米的光屏上成清晰实像。则（　　） A．焦距可能为14厘米 B．此时凸透镜成倒立放大的实像 C．凸透镜位置固定，物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后此实像变大了 D．凸透镜位置固定，物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米 二、实验题 11．在跨学科实践中，小卢用爷爷、奶奶废弃的圆形老花眼镜镜片（凸透镜）自制望远镜。 (1)测量凸透镜的直径。如图甲所示，M的直径为_________cm，N的直径为5.0cm。 (2)测量凸透镜的焦距。将M正对太阳，前后移动M，使地面的光斑变到最小最亮，此时透镜中心与光斑的距离为10.0cm，则M的焦距为_________cm。小卢还测出N的焦距为20.0cm。 (3)组装望远镜。①为使望远镜观察视野更广、清晰度更高，应该选择_________（选填“M”或“N”）作为物镜，另一透镜作为目镜。②为便于调节镜筒，物镜和目镜用大小不同的套筒套在一起，如图乙所示。物镜的作用相当于_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。③观察远景时，M、N间的距离约等于_________。 A．物镜的焦距　　B．目镜的焦距 C．物镜和目镜的焦距之和　　D．物镜和目镜的焦距之差 12．小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。 (1)为使像成在光屏中央，需调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在________。 (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现烛焰清晰的、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像（像未画出），生活中利用此成像规律制成的光学仪器是________（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。 (3)如果小明只将图中的凸透镜换成薄玻璃板，前后移动光屏，他________（选填“能”或“不能”）直接在光屏上观察到烛焰的像。 13．某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中： (1)先调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在________； (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到烛焰清晰的像（像未画出），此时成的像与________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同； (3)光具座上凸透镜的焦距可能是________（选填“5”“10”或“20”）cm； (4)保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到80cm刻度线处，光屏上可再次承接到烛焰清晰的像，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________。 14．小明利用焦距为15cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座探究凸透镜成像的规律。 (1)点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置，光屏上出现如图甲所示的像，小明检查发现烛焰中心的高度________（填“高于”“等于”或“低于”）凸透镜和光屏中心的高度。 (2)调节器材后，将蜡烛和凸透镜移至如图乙所示位置，将光屏（未画出）移至________cm刻度线处可承接到烛焰的像；不改变凸透镜的位置，要使光屏上的像变小，方法是________________________。 (3)图乙中保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜换成焦距为20cm的凸透镜，此时凸透镜的成像特点与生活中的________（填“放大镜”“投影仪”或“摄像机”）相同。 15．用蜡烛、凸透镜（焦距未知）、光屏和光具座（长度是100.0cm）等器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。 (1)如图甲所示为凸透镜成像的物距和像距的对应关系，u表示物距，v表示像距，此凸透镜的焦距为______cm；将蜡烛、凸透镜和光屏固定在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在______上； (2)用该凸透镜进行实验，如图乙，将其固定在50cm刻度处，蜡烛放在10cm刻度线处，光屏应移至标尺的______选填“”、“”或“大于70cm”范围内，才能承接到一个清晰的像，此时所成的像是倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。再将蜡烛和光屏取下互换位置，光屏上______（选填“有放大的像”、“有缩小的像”或“没有像”）。如果将蜡烛远离凸透镜，发现光屏上的像变模糊了，可以只将凸透镜适当______（选填“靠近”或“远离”）光屏，光屏上又能呈现清晰的像； (3)不改变透镜位置，当换用不同焦距的凸透镜，移动蜡烛和光屏，下列无法完成凸透镜“实像成像规律”探究的是______； A．焦距为12cm的凸透镜 B．焦距为5cm的凸透镜 C．焦距为30cm的凸透镜 (4)随着蜡烛的不断燃烧，光屏上烛焰的像如图丙所示，要想使像成在光屏的中央，你的调整方法是：把光屏向______（选填“上”或“下”）调节； (5)白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，如图丁所示（部分色光未画出），其中紫光在红光的______（选填“上方”或“下方”）。小明使用红光、黄光和蓝光来测量凸透镜的焦距f大小如图丁所示，以下关于三种色光通过凸透镜时的焦距f大小关系正确的是______。 A．         B．      C．     D． 三、解答题 16．自制开普勒望远镜，物镜焦距为80cm，目镜焦距为5cm。 (1)该望远镜镜筒最小长度至少为多少？ (2)若换做同焦距的伽利略望远镜，镜筒最小长度为多少？ 17．凸透镜成实像时的物距u、像距v和焦距f之间满足的关系。透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用表示，即（此式中的f以米为单位），平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的焦度乘以100的值。 (1)当一个物体距离凸透镜u=27cm时，另一侧距离凸透镜v=54cm的光屏上正好呈现清晰的像，则该凸透镜的焦距是多少厘米？此时所成像的特点是怎样的？ (2)若某人所戴的眼镜是度数为500度的远视眼镜，则该眼镜镜片的焦距是多少厘米？ 18．凸透镜成像时的物距、像距和焦距之间满足的关系。透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用表示，即，平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的焦度乘以100的值。 当一个物体距离凸透镜时，另一侧距离凸透镜的光屏上正好呈现清晰的像，则该凸透镜的焦距是多少？此时所成像的特点是怎样的？ 19．在研究凸透镜成像的实验过程中，细心的同学发现，当成实像时物距（u）、像距（v）和焦距（f）间存在着一定的关系，进一步对数据进行研究发现，要成清晰的实像必须满足：。求： (1)若现用一焦距为10cm的凸透镜做成像实验，当物距为14cm时，此时光屏应在透镜右侧距透镜多少cm的地方才能成清晰的像？ (2)若在（1）的条件下将蜡烛远离透镜1cm，则光屏应该向左端移动多少cm才能再次成清晰的像？ 20．凸透镜成像时的物距、像距和焦距之间满足的关系。透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用表示，即，平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的焦度乘以100的值。 (1)当一个物体距离凸透镜时，另一侧距离凸透镜的光屏上正好呈现清晰的像，则该凸透镜的焦距是多少？此时所成像的特点是怎样的？ (2)若某人所戴的眼镜是度数为500度的远视眼镜，则该眼镜镜片的焦距是多少？用这个镜片做探究凸透镜成像的规律实验，将镜片放在一个长度为的光具座的50cm刻线处，物体放在光具座上距镜片60cm的地方，则必须将光屏放在光具座多少刻线处才能在光屏上成清晰的像？ (3)在问题（1）中，如果物体向透镜移动10cm，则像距会变为多少？此时像的大小如何变化？（请计算并说明） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $