第四章 透镜及其应用（单元复习·专项训练）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

**基本信息** 以“考点-题型”双维度构建透镜知识体系，通过基础题型到综合应用的递进训练，系统培养物理观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |透镜|8题（含4选择+3填空+1作图）|聚焦透镜分类、对光作用及特殊光线作图|从透镜概念（分类-作用）到光线作图，构建几何光学基础模型| |探究凸透镜成像规律|12题（含4实验+3选择+3填空+2动态分析）|以实验为核心，结合图像分析与动态变化|通过实验探究（器材调试-数据记录-结论应用）建立成像规律认知框架| |生活中的透镜|12题（含5选择+3填空+2实验+2综合）|联系照相机、显微镜等实际应用，强化矫正原理|从规律应用（成像条件）到生活场景（视力矫正-仪器原理），实现知识迁移|

第四章 透镜及其应用 常考题型·精准突破 考点一 透镜 题型1 透镜分类及其对光的作用 （重） 题型2 透镜的特殊光线（重） 考点二 探究凸透镜成像的规律 题型1 实验：探究凸透镜成像的规律（高频） 题型2 凸透镜成像的规律（高频） 题型3 凸透镜成像规律的动态分析（重） 考点三 生活中的透镜 题型1 放大镜与照相机 （重） 题型2 幻灯机与显微镜和望远镜 题型3 近视眼和远视眼及其矫正（重）（高频） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 透镜 ◆题型1 透镜分类及其对光的作用 1．如图的六块光学元件，要使左图的光路图成立，则虚线框内应单独放的透镜是（     ） A．①③ B．②④ C．①⑤ D．②⑥ 【答案】A 【详解】平行光通过虚线框内的光学元件后会聚于一点，说明该光学元件对光线有会聚作用，应为凸透镜。凸透镜的形状特点是中间厚、边缘薄；图中①③为凸透镜，②④为凹透镜，⑤⑥为面镜。 故选A。 2．在一个阳光充足的日子里，小明拿一个装水的矿泉水瓶正对着太阳光，让阳光透过水瓶照在一片干燥的树叶上，一段时间后树叶被点燃。这说明盛水的矿泉水瓶相当于___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）对光具有___________作用，所以在日常生活中应避免在易燃物附近放置类似的物体，以防止火灾隐患。 【答案】 凸透镜 会聚 【详解】装水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，因此相当于凸透镜；凸透镜对光线具有会聚作用，可将平行的太阳光会聚到一点，使该点温度急剧升高，最终能点燃树叶。 3．如图所示，将凸透镜正对着阳光，把一张白纸放在它的另一侧，来回移动白纸，直到白纸上的光斑变得最小、最亮，此时该亮斑距凸透镜的距离为10cm，则该凸透镜的焦距是_______cm，换成凹透镜再做这个实验，在纸上_______（选填“能”或“不能”）看到很小、很亮的光斑。 【答案】 10 不能 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距；亮斑距凸透镜的距离为10cm，焦距为10cm；换成凹透镜再做这个实验，凹透镜对光线具有发散作用，没有真正的焦点，所以在纸上不能看到很小、很亮的光斑。 4．下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确个数是（    ） ①凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点； ②放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴； ③不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变； ④平行光通过凸透镜会会聚于焦点； ⑤通过凹透镜的光可能相交于一点； ⑥凸透镜焦距越小，对光的偏折能力越强，凹透镜焦距越小，对光的偏折能力越弱。 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【详解】①凸透镜对光线有会聚作用，但通过凸透镜的光线不一定会聚到一点，故①错误； ②凹透镜对光线有发散作用，放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经凹透镜折射后，光线向外发散不与主光轴平行，故②错误； ③光心是透镜最中间的一点，不论对于凸透镜还是凹透镜，经过光心的光线路径都不发生改变，故③正确； ④只有平行于主光轴的光线通过凸透镜才会聚于焦点，不平行于主光轴的光线也能会聚，但是不能会聚到焦点上，故④错误； ⑤若入射光线是会聚的，经过凹透镜折射后，推迟会聚一些，光线也有可能是会聚的，所以经过凹透镜折射后的光有可能相交于一点，故⑤正确； ⑥凸透镜焦距越小，偏折能力越强；凹透镜焦距越小，偏折能力也越强，故⑥错误。 综上所述，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 ◆题型2 透镜的特殊光线 5．图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线，并标出入射角的度数。 【答案】 【详解】过平面镜上的反射点作垂直于平面镜的法线；已知反射光线是水平向右的，它和平面镜的夹角为30°，可得反射角为。依据光的反射定律“反射角等于入射角”，可知入射角也为60°，在法线左侧画出入射光线，标注出入射角的度数为60°。 图中射向凸透镜的入射光线是平行于凸透镜主光轴的，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线会过凸透镜另一侧的焦点。 6．如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线；发光点发出两束光，请画出经凸透镜折射后的两束光线。    【答案】    【详解】凹透镜两条特殊光线：1. 过光心O的光线：传播方向不变，直接直线射出。 2. 平行于主光轴入射：折射光线向外发散，折射光线的反向延长线过虚焦点F。注意：反向延长线画虚线，折射光线带箭头，如图所示。    凸透镜两条特殊光线：1. 过光心O的光线：传播方向不变，直接直线射出。 2. 平行于主光轴入射的光线：经凸透镜折射后，过右侧焦点F。 两束折射光线相交，交点就是S的实像点，如图所示。    7．完成如图中的透镜光路图。  【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；过凹透镜光心的光线传播方向不改变。据此作图。 8．如图1、2所示，请画出入射光线通过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】图1、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，过凸透镜光心的光线其传播方向不变； 图2、平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长过焦点，过凹透镜光心的光线传播方向不变。如图所示： 考点二 探究凸透镜成像的规律 ◆题型1 实验：探究凸透镜成像的规律 9．以下是“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)由图甲中可知，凸透镜的焦距是___________cm； (2)当蜡烛的烛焰、凸透镜的中心和光屏中心在___________，它们的位置如图乙所示时，光屏上得到一个清晰的像，该像是倒立、___________的实像。该实验现象可以说明___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点； (3)小明同学想利用LED发光字研究凸透镜所成实像与发光物体在上下左右的位置关系，如图丙所示的汉字中，适合做本次研究的LED光源是___________字； (4)保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，如图丁所示。则人眼在图中的___________（选填“A”或“B”）处能观察到蜡烛的像，像是图戊中的___________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。 【答案】(1)15.0 (2) 同一高度 缩小 照相机 (3)上 (4) B 4 【详解】（1）凸透镜的焦距是焦点到光心的距离，由图甲中可知，凸透镜的焦距是 （2）[1]为使像成在光屏中心，应调整蜡烛的烛焰、凸透镜的中心和光屏中心在同一高度。 [2][3]如图乙所示，物距大于像距，且光屏上得到一个清晰的像，根据凸透镜成实像规律可知，该像是倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同。 （3）研究凸透镜所成实像与发光物体在上下左右的位置关系，需用上下左右都不对称的汉字，“甲”字左右对称，“旧”字上下对称，“王”字上下对称，左右也对称，因此应选“上”字。 （4）[1][2]如图丁所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时物距为 物距小于焦距，根据凸透镜成像规律，成正立、放大的虚像，人眼应透过透镜观察。则人眼在图中的B处能观察到蜡烛的像。像是图戊中的4。 10．老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒。 (1)韩涛在挑选透镜时，你认为他应该选择______（选填“凸”、“凹”）透镜来进行实验。 (2)韩涛在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上（如下图所示）是因为忽略了实验中的一个操作步骤，这一步应是__________________。 (3)如下图所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图像可知凸透镜的焦距是______cm。 (4)当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、______的实像，生活中利用这一原理制成的仪器是______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏______（填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像。 (5)实验后，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所戴的是______眼镜。（选填“近视”或“远视”） 【答案】(1) 凸 (2)调整烛焰的焰心、透镜的光心和光屏的中心三者在同一高度 (3)10 (4) 缩小 照相机 远离 (5)远视 【详解】（1）探究的是“凸透镜成像的规律”，所以应选择凸透镜。 （2）为使像能成在光屏的中心，实验前应调整烛焰的焰心、透镜的光心和光屏的中心三者在同一高度。若光屏上的像偏上，说明忽略了这一操作步骤。 （3）根据凸透镜成像规律，当物距等于二倍焦距（）时，像距也等于二倍焦距（），此时成倒立、等大的实像。从图像可以看出，此时 因此 解得 （4）[1][2]当烛焰距凸透镜时， 根据成像规律，此时成倒立、缩小的实像，这一成像特点的应用是照相机。 [3]凸透镜成像时满足“物近像远像变大”的规律，要使光屏上的像变大，需要减小物距、增大像距，因此保持透镜位置不动时，蜡烛向靠近透镜的方向移动，同时光屏向远离透镜的方向移动。 （5）将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近透镜的位置后，光屏需要向靠近透镜的方向移动才能再次得到清晰的像，说明该眼镜使光线的会聚能力增强，对光线有会聚作用，属于凸透镜。远视眼镜是由凸透镜制成的，因此该同学所戴的是远视眼镜。 11．小华在探究“凸透镜成像规律”的实验中，调整蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示； (1)点燃蜡烛后，在调整过程中，应调节烛焰、凸透镜的光心和光屏的中心在___________上，使烛焰的像成在光屏的中央； (2)如图①所示，若此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像，那么所成的像是___________立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，与生活中的___________成像原理相同； (3)小华保持凸透镜的位置不动，当把蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动，成的像变___________（选填“大”“小”）； (4)若实验时，他发现光屏上承接蜡烛的像偏上，位置如图②所示，应该将蜡烛向___________调节，让像移动到光屏中间； (5)如图③所示，烛焰位于凸透镜焦点以内，在透镜___________侧（选填“左”或“右”）可以观察到放大的虚像，若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则烛焰的像___________ 。 A．会消失        B．亮度变暗       C．没有变化       D．成在光屏 【答案】(1)同一高度 (2) 倒 缩小 照相机 (3) 右 大 (4)上 (5) 右 C 【详解】（1）根据凸透镜三条特殊光线之一，通过光心的光线传播方向不变，点燃蜡烛后，将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调节到同一水平高度，确保像成在光屏中央。 （2）如图①所示，物距大于像距，物距大于两倍焦距，成倒立的缩小的实像，照相机就是利用这一原理制成的。 （3）根据凸透镜成像规律，成实像时，物近像远像变大，故蜡烛右移（靠近透镜），光屏也右移，像变大。 （4）像偏上，说明烛焰的中心、凸透镜的光心连线偏上，需要将蜡烛往上移动，像才能够承接在光屏的中间。 （5）[1]物距小于1倍焦距，成正立的放大的虚像，像和物体同侧，故需要从凸透镜的右侧观察像。 [2]若将一不透明的光屏置于图中虚线处，烛焰发出的光线经过凸透镜折射，人眼逆着折射光线看到像，故仍然成像，通过凸透镜的光线量不变，像的亮暗程度不变，故C符合题意；AB不符合题意。 故选C。 12．某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下：    (1)实验前，调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏的中心在________________________。 (2)正确测出凸透镜的焦距f，当物距时，烛焰成________像（选填“正立”或“倒立”）；当时，_________（选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像。 (3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成倒立、___________（选填“放大”或“缩小”）的实像。 (4)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同，焦距稍小的凸透镜，需将光屏________（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 (5)在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是_______。 A．左、右适当移动凸透镜 B．上、下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．左右适当移动光屏 (6)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距（），此处（）表示=（）。绘出图线（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥______（用f表示）。物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合乙、丙两图，可知当物距时，_______。 【答案】(1)同一高度 (2) 正立 不能 (3)放大 (4)向左 (5)C (6) 4f 2 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，实验前，应调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏的中心在同一高度上。 （2）正确测出凸透镜的焦距f，当物距u＜f时，烛焰成正立放大的虚像； 当物距u=f时，烛焰不成像，即不能观察到烛焰的像。 （3）由图甲可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 （4）若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同，焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小，像变小，光屏要靠近凸透镜，即向左移动才能成清晰的像。 （5）发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，因此适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，从而在光屏上得到清晰的像，故C正确。 故选C。 （6）根据凸透镜的成实像时满足u>f，由图丙可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u=2f时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f； 由图丙可知，当物距u=3f时，物像间距L=4.5f，像距 因在光的折射中，光路是可逆的，故当物距u=1.5f时，像距 则放大率 ◆题型2 凸透镜成像的规律 13．小明进行了如下实践活动。把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后，看到的情景如图甲和乙所示，此时的玻璃杯相当于凸透镜；图甲此时的物距是__________（选填“”、“”或“”）；箭头离玻璃杯较远的是图_______。 【答案】 乙 【详解】图甲中装水的玻璃杯作为凸透镜，成正立、放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，此时物距。 图乙中凸透镜成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知此时物距，因乙的物距大于甲的物距，故箭头离玻璃杯较远的是图乙。 14．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。如果把蜡烛移到30cm刻度线上，通过移动光屏，光屏上（     ） A．承接到缩小的像 B．承接到放大的像 C．承接到等大的像 D．不能承接到像 【答案】D 【详解】由图可知，物距 像距 此时 解得 把蜡烛移到30cm刻度线上时，物距 因为 此时不成像，光屏上不能承接到像，故ABC错误，D正确。 故选D。 15．（多选）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，先按图中甲所示操作，让一束平行光正对着凸透镜，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。再调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图中乙所示，在光屏上得到一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．在图乙中的蜡烛和凸透镜之间放上一片近视眼镜片，光屏要适当向左移才能得到清晰的像 B．图乙中凸透镜不动，将蜡烛移到光具座45cm处，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像 C．图乙中凸透镜不动，蜡烛和光屏位置互换，在光屏上能得到倒立缩小的像 D．照相机的成像原理和图乙的成像特点一样 【答案】BD 【详解】由图甲可知凸透镜焦距 图乙中物距 像距 A．近视眼镜片是凹透镜，对光有发散作用，使像推迟会聚，像距变大，光屏应向右移才能得到清晰的像，故A错误； B．蜡烛移到45cm处，物距 因，成正立放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故B正确； C．蜡烛和光屏位置互换，由光路可逆可知，此时物距，像距，因，成倒立放大的实像，故C错误； D．图乙中，成倒立缩小的实像，与照相机成像原理相同，故D正确。 故选BD。 16．为了保障校园安全，某学校引进了“校园智能门禁系统”，师生可以通过“刷脸机”鉴别身份打开闸机进入校园，如图所示。刷脸时，人在刷脸机内成的像是（　　） A．正立、缩小的实像 B．倒立、缩小的实像 C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的实像 【答案】B 【详解】刷脸机的镜头相当于凸透镜，成像原理和照相机相同。刷脸时，人到镜头的距离大于镜头的二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 故选B。 ◆题型3 凸透镜成像规律的动态分析 17．在“探究凸透镜成像规律”实验中，某小组做了四次实验，并将实验数据记录如表所示（没有记录第4次实验的像距），根据表格中数据，小聪同学做了如下推测，其中正确的是（     ） 次数 1 2 3 4 物距/cm 30 20 15 13 像距/cm 15 20 30 A．该小组使用的凸透镜的焦距为20cm B．做完第1次实验后，保持光源和光屏不变，只移动凸透镜就可以得到第3次的数据 C．放大镜就是根据第4次成像情况工作的 D．从第1次到第3次的过程中，光屏上所成的像逐渐变小 【答案】B 【详解】A．由第2次实验数据，，，根据凸透镜成像规律，当 时成等大倒立实像，得，故A错误； B．第1次实验物屏总距 第3次实验物屏总距 ，根据光路可逆原理，保持光源和光屏不变，移动透镜可实现两次成像，故B正确； C．第4次物距，满足 成倒立放大实像，对应投影仪工作原理，放大镜成像条件为，故C错误； D．第1到3次实验，物距始终大于，物距逐渐减小，根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，像逐渐变大，故D错误。 故选B。 18．找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔。把铅笔从靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，透过玻璃瓶看到笔尖逐渐变长，此时看到的是________，铅笔移动到某一位置时，铅笔尖会突然改变方向，此时看到的是________。（两空均选填“实像”或“虚像”） 【答案】 虚像 实像 【详解】装水的圆柱形玻璃瓶相当于凸透镜：铅笔靠近玻璃瓶时，铅笔位于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，因此看到笔尖逐渐变长，此时成的是虚像。当铅笔移动到一倍焦距以外时，凸透镜成倒立的实像，原本正立的虚像变成倒立的实像，因此笔尖会突然改变方向，此时看到的是实像。 19．如图甲所示是修表师傅使用的一种“寸镜”，其内部有一个凸透镜，修表师傅可以利用该“寸镜”看清楚手表内部的微小结构。 (1)“寸镜”的工作原理可以用图乙中的________图说明； (2)在维修手表的过程中，修表师傅感觉看到的“微小结构”有点小，他想看到的“微小结构”再大一些，则他需要使“寸镜”适当________（选填“靠近”或“远离”）手表的被观察部分。 【答案】(1)D (2)远离 【详解】（1）“寸镜”是一种凸透镜，用于观察微小结构。当物体位于凸透镜的焦点（F）和透镜之间时，成正立、放大的虚像。这正是“寸镜”观察微小物体的工作原理。 A．物体位于两倍焦距（2F）以外，形成倒立、缩小的实像，不符合“寸镜”的原理，故A不符合题意； B．物体位于二倍焦点（F）上，成倒立、等大的实像，不符合“寸镜”的原理，故B不符合题意； C．物体位于焦点（F）和两倍焦距（2F）之间，形成倒立、放大的实像，不符合“寸镜”的原理，故C不符合题意； D．物体位于焦点（F）以内，成正立、放大的虚像，符合“寸镜”的工作原理，故D符合题意。 故选D。 （2）凸透镜成虚像时，满足规律：在一倍焦距范围内，物距越大（透镜离物体越远），像越大。因此要看到更大的像，需要让寸镜适当远离被观察部分。 20．在探究近视眼和远视眼成因与矫正的活动中，小明制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，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，如图甲所示。具体操作如下： (1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在________； (2)如图乙所示，移动光屏，出现了烛焰清晰的像，此时光屏到凸透镜的距离是________cm； (3)用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变强，此时光屏上的像变得模糊，像成在光屏的________（选填“前”或“后”）方，这是模拟近视眼的成因。选择不同的眼镜放在水透镜前方，光屏上也能出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应佩戴________透镜； (4)在图乙的基础上，从水透镜里向外抽取适量的水，光屏________（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，像会再次清晰； (5)眼睛是心灵的窗户，我们要积极防控近视。请写出一条预防近视的措施________。 (6)夜晚漫步在城市街道，地面上的广告投影引人注目，其内部结构如图所示，下列说法不正确的是（   ） A．该投影灯的原理与幻灯机相同 B．广告片到镜头的距离应在一倍焦距到二倍焦距之间 C．若使投射灯成更大清晰的像，只需将广告片向凸透镜方向移动 D．该投影所成的是倒立放大的实像 【答案】(1)同一高度 (2)20.0 (3) 前 凹 (4)远离 (5)预防近视的措施有：读书姿势要正确，眼与书的距离要在33cm左右；看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不在直射的强光下看书；不在光线暗的地方看书；不躺卧看书 (6)C 【详解】（1）将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心。 （2）乙图中刻度尺的分度值是，则此时光屏到凸透镜的距离是 （3）[1]用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜变厚，焦距变短，水透镜对光的偏折能力变强，像会提前会聚，像成在光屏的前方。 [2]根据近视眼的成因可知，远处来的光线经晶状体后，在视网膜前会聚，这是晶状体太厚，聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的，是近视眼，要佩戴对光有发散作用的凹透镜矫正。 （4）在图乙的基础上，从水透镜里向外抽取适量的水，水透镜变薄，焦距变长，水透镜对光的偏折能力变弱，像会推迟会聚光屏远离凸透镜，像会再次清晰。 （5）略 （6）A．投影灯的原理与幻灯机相同，都是成倒立、放大的实像，故A正确，不符合题意； B．根据凸透镜成像规律，成倒立、放大实像时，物距（广告片到镜头的距离）应在一倍焦距到二倍焦距之间，故B正确，不符合题意； C．若使投射灯成更大清晰的像，应减小物距（将广告片向凸透镜方向移动)，同时增大像距（光屏远离凸透镜），故C错误，符合题意； D．投影灯所成的是倒立、放大的实像，故D正确，不符合题意。 故选C。 考点三 生活中的透镜 ◆题型1 放大镜与照相机 21．购物支付已进入“刷脸”时代。如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（     ） A．光经过摄像头成像利用的是光的直线传播 B．该摄像头的成像原理与投影仪的相同 C．“刷脸”时，面部应位于摄像头一倍焦距内 D．“刷脸”时，如果成像太大，可以让人适当远离镜头 【答案】D 【详解】A．摄像头相当于凸透镜，光经过凸透镜成像利用的是光的折射，故A错误； B．摄像头成倒立、缩小的实像，投影仪成倒立、放大的实像，两者成像原理不同，故B错误； C．摄像头成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，物距应大于二倍焦距，即面部应位于摄像头二倍焦距以外，故C错误； D．凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。若成像太大，让人适当远离镜头，物距增大，像变小，故D正确。 故选D。 22．12月2日是全国交通安全日，为加强交通安全，石家庄市重要位置都安装了“电子眼”，如图所示。这些“电子眼”不仅能抓拍到交通事故的瞬间，还能对闯红灯、不按道行驶、超速、逆行、压实线等交通违章现象进行实时记录（照相）。下列关于“电子眼”的说法错误的是（     ） A．电子眼上成的像是实像 B．电子眼的摄像头相当于凸透镜 C．当物体靠近电子眼时，电子眼所成的像变小 D．在拍摄录像时，物体在电子眼摄像头的二倍焦距以外 【答案】C 【详解】ABD．电子眼的摄像头相当于凸透镜，拍摄时物体在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故ABD正确； C．根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，当物体靠近电子眼时，物距减小，像距变大，所成的像变大，故C错误。 本题选错误的，故选C。 23．用一已知焦距的凸透镜看书上字如图（a）、（b），则成实像的是________（选填（a）或（b））。若想让（a）中的像变大，你应该进行的操作是________________。 【答案】 （b） 保持人眼和课本不动，凸透镜稍微远离课本一些 【详解】由凸透镜成像规律可知，实像倒立、虚像正立，故成实像的是（b）。（a）中凸透镜成正立放大的虚像，物距小于焦距，由凸透镜成虚像时物距越大像越大的规律，要让像变大需增大物距，故应保持人眼和课本不动，将凸透镜向远离书本的方向移动。 24．我们学习了很多光学成像的实例，如：①针孔照相机内所成的像（小孔成像）；②在“潜望镜”中看到的景物的像；③汽车观后镜中的像；④放大镜中看到物体的像；⑤幻灯机屏幕上看到的像。对这些成像实例，下列说法中正确的是（     ） A．属于虚像的是②、③、④ B．属于实像的是①、④ C．属于折射光线所成的像是①、③ D．属于反射光线所成的像是①、②、⑤ 【答案】A 【详解】①小孔成像为光的直线传播形成的倒立的实像；②潜望镜成像为光的反射形成的正立的虚像；③汽车观后镜成像为光的反射形成的正立的虚像；④放大镜成像为光的折射形成的正立的虚像；⑤幻灯机成像为光的折射形成的倒立的实像。 A．属于虚像的为②、③、④，故A正确； B．属于实像的为①、⑤，故B错误； C．折射光线所成的像是④、⑤，故C错误； D．反射光线所成的像是②、③，故D错误。 故选A。 ◆题型2 幻灯机与显微镜和望远镜 25．如图所示，路引装置将路引投射在地面上，路引装置所成的是________、________的实像，成像原理和________（选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”）相同，路引装置与地面的距离越大，所成的像越________（选填“大”或“小”）。 【答案】 倒立 放大 投影仪 大 【详解】由题意可知，路引装置将路引投射在地面上，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，成像原理和投影仪相同；地面相当于光屏，路引装置与地面的距离越大，即像距越大，则所成的像越大。 26．如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 (1)甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较______（“亮”、“暗”）时使用； (2)乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中是物镜，是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像，相当于的______镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以______（选填“增大”或“减小”）视角。 【答案】(1) 会聚 暗 (2) 照相机 增大 【详解】（1）[1][2]凹面镜对光线有会聚作用，显微镜的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到会聚作用，适于光线较弱的时候使用。 （2）[1][2]远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，相当于照相机。望远镜的目镜把物镜所成的像放大，相当于放大镜，使像靠近眼睛，以增大“视角”。 27．某同学用两个焦距分别为和的凸透镜制作了一个如图所示的望远镜。则选用的物镜是焦距为________cm的凸透镜，另一个凸透镜作为目镜；用它观察远处物体时，眼睛在图乙中的________位置观察效果更好，当他观察过远处的物体，再观察稍微近一些的物体时，应将纸筒________（填“拉长一些”“缩短一些”或“保持不变”）。 【答案】 20 C 拉长一些 【详解】由两个凸透镜组成的开普勒望远镜，原理是物镜焦距较大，目镜焦距较小，这样可以获得更大的放大倍数，因此物镜选焦距20cm的凸透镜; 图中的望远镜左侧透镜焦距大，所以左侧透镜为物镜，右侧透镜为目镜，观察远处的物体，物镜把像成在目镜的一倍焦距以内，目镜起到放大镜的作用，要观察到完整的清晰的像，人眼要靠近目镜，所以眼睛在图中的C位置观察； 观察更近的物体时，对于物镜来说，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远”，物镜的像距增大（像向远离物镜的方向移动），因此需要增大物镜和目镜的间距，应将纸筒拉长一些。 28．如图所示，小明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”）；物镜使物体成倒立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 【答案】 望远镜 放大镜 缩小 【详解】望远镜的结构特点是物镜的焦距长，目镜的焦距短，其物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像原理相同；目镜的作用相当于一个放大镜，用来把物镜所成的实像放大。而显微镜的物镜焦距短、目镜焦距长，与本题情况不符。所以小明正在模拟望远镜的使用，目镜的作用相当于放大镜，物镜使物体成倒立、缩小的实像。 ◆题型3 近视眼和远视眼及其矫正 29．黄爷爷发现最近视力有所下降，验光师用验光仪检测后确认其眼睛远视。根据检测结果，黄爷爷的眼球结构特征应与图___________（选填“A”或“B”）所示一致，应该选择用___________透镜进行矫正。 【答案】 B 凸 【详解】[1][2]远视眼的晶状体变薄，聚光能力变弱，像成在视网膜的后方，故其眼球结构特征与图B一致。因凸透镜对光线有会聚作用，能使像前移到视网膜上，故应选择凸透镜进行矫正。 30．正常眼球看近处物体光路如图甲所示。小聪做眼球检查；发现自己的晶状体与常人无异，但眼球发育偏短，看近处物体时光路如图乙（虚线部分为正常眼球形状）。小聪的晶状体对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用，小聪是________（选填“近”或“远”）视眼，应配戴________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）来矫正视力。 【答案】 会聚 远 凸透镜 【详解】人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，对光有会聚作用。 小聪的眼球发育偏短，看近处物体时，像成在了视网膜的后方，从而在视网膜上成模糊的像，所以小聪的眼看不清近处的物体，属于远视眼； 远视眼的矫正需要利用凸透镜对光线的会聚作用，让光线提前会聚，使原本落在视网膜后方的像前移到视网膜上，因此需要配戴凸透镜矫正。 31．人的眼睛在结构上和照相机非常相似，晶状体相当于一个凸透镜，能使物体成像在视网膜上。在甲、乙示意图中，属远视眼的是______，矫正时配戴的眼镜镜片应选用______（选填“丙”或“丁”）。 【答案】 乙 丙 【详解】由远视眼的像成在视网膜后方可知，乙图符合远视眼的成像特点，故属远视眼的是乙。 因远视眼需用对光线有会聚作用的凸透镜矫正，丙为凸透镜，故矫正时配戴的眼镜镜片应选用丙。 32．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（     ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【答案】A 【详解】近视眼的成因：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球前后径过长，导致远处物体的像成在视网膜前方，观察图甲，光线经过晶状体后会聚在视网膜前方，这是近视眼的成因原理图；矫正近视眼需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜，使光线推迟会聚，让像成在视网膜上，观察图丙，佩戴凹透镜后，光线经过发散再由晶状体会聚在视网膜上，这是近视眼的矫正原理图。故A正确，BCD错误。 故选A。 综合攻坚·知能拔高 一、单选题 1．生物课上，小石用显微镜观察番茄果肉细胞时，只要调整物镜就可以使图中视野甲变为视野乙。于是突发奇想，用丙图实验装置来模拟物镜的成像情况。下列说法正确的是（     ） A．丙图此时的成像情况，刚好可以模拟显微镜物镜成倒立放大的虚像 B．若要模拟从甲图到乙图的变化过程，可使水透镜变薄或将蜡烛靠近透镜 C．若用手挡住一部分水透镜，光屏上可以呈现不完整的像，像会变得更明亮 D．显微镜目镜的成像原理和照相机的成像原理是相同的 【答案】B 【详解】A．显微镜的物镜观察物体时位于1倍焦距与2焦距之间，相当于投影仪，成倒立放大的实像，故A错误； B．从甲图到乙图，像变大了。根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”，蜡烛靠近透镜，物距减小，像变大；水透镜变薄，凸度变小，焦距变大，则物距不变时，像距增大，像变大，故B正确； C．挡住一部分水透镜，仍有光线透过透镜剩余部分会聚成像，光屏上依然成完整的像；但透过的光线减少，像会变暗，故C错误； D．显微镜目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像；照相机成倒立缩小的实像，二者成像原理不同，故D错误。 故选B。 2．有两块凸透镜和，它们的焦距分别是和。另有一块凹透镜，其焦距为。欲使一束平行光先后通过其中两块透镜后，仍为平行光，但光束变宽，则下列所选透镜和安置方法都正确的是（　　） A．选和，使两透镜间距D＝8厘米，使光先通过 B．选和，使两透镜间距D＝2厘米，使光先通过 C．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 D．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 【答案】D 【详解】AB．若选用凹透镜与凸透镜组合实现平行光扩束，光线必须先通过凹透镜再通过凸透镜，且凸透镜的焦距必须大于凹透镜焦距的绝对值。同时，两透镜的间距需等于两者焦距之差，以保证焦点重合，故A、B错误； CD．若选凸透镜组合（）和（）：应使两透镜间距 先通过（）再通过（），因，光束变宽，故C错误，D正确。 故选D 3．某小组将F形光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图（a）所示。在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图（b）中的甲所示。小光在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源；小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像；小明将凸透镜更换为一个中心有小圆孔的遮挡板（与光源所在平面平行）。他们都在BC之间观察光屏，分别看到的形状是（    ） A．乙、丙、戊 B．丙、乙、丁 C．丙、丁、丁 D．乙、乙、戊 【答案】C 【详解】B处放平面镜（小光）， 由于平面镜不透光，镜面朝向光源，会将光源的光线全部反射回左侧，光线无法到达右侧C位置的光屏，因此光屏上没有光源的像，看到的就是光屏本身的纹理，对应形状丙；B处放凸透镜（小亮） ，B是AC中点，物距，像距，因此像距等于物距，此时恰能成等大的像，根据凸透镜成像规律，说明物距等于像距等于凸透镜2倍焦距，此时成倒立、等大的实像，“倒立”指上下、左右都颠倒，原光源是甲的F形，上下左右都颠倒后成在光屏上，对应形状丁；B处放带小圆孔的遮挡板（小明）， 小孔成像的原理是光的直线传播，成倒立的实像，由于物距等于像距，像和物应等大，同样是上下左右都颠倒的F形，对应形状丁。故选C。 4．如图所示，利用光具座进行成像实验探究．在图中的虚线框内可放入的实验元件有：①小孔，②凸透镜，在虚线框内放入上述某一元件，并将蜡烛从30cm移到40cm刻度线处，下列说法正确的有（    ） A．若光屏位置未变，光屏上清晰的像由小变大，则方框内的元件是凸透镜 B．若放入的是小孔，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸板遮挡小孔，光屏上的像缩小，亮度变暗 C．若放入的是凸透镜，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸遮挡凸透镜，光屏上像大小不变，亮度不变 D．当蜡烛移到40cm处，若无论怎样移动光屏，光屏上仅有均匀的亮斑，则虚线框内的元件只能是凸透镜且凸透镜焦距是10.0cm 【答案】D 【详解】A．在进行实验时，若在光屏上出现清晰的像，根据小孔成像和凸透镜成像规律可知，成的像一定是倒立的实像，将蜡烛从30cm移到40cm刻度线处，若为小孔成像，则像应是越来越大，若是凸透镜成像，则应向右移动光屏到适当位置，才能呈现清晰放大的实像，故A错误； BC．虚线框内放入的不论是小孔还是凸透镜，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸板遮挡小孔或凸透镜，光屏上像的大小不变，像的亮度变暗，故BC错误； D．当蜡烛移到40cm处，若无论怎样移动光屏，光屏上仅有均匀的亮斑，这说明光通过凸透镜后为平行光，所以烛焰只能是放在了凸透镜的焦点上，且凸透镜焦距是10.0cm，故D正确。 故选D。 5．如图所示，主光轴上有一点光源S，在透镜的另一侧有一光屏。点光源和光屏到透镜距离都为d，此时点光源S通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍远离凸透镜，光斑的面积会变小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（　　） A． B． C．或 D． 【答案】D 【详解】AC．若，光源S在一倍焦距以内，凸透镜对光线折射后仍为发散光线，因此光屏远离凸透镜时，光线发散范围更大，光斑面积变大，不符合题意，故AC错误； B．若，根据凸透镜成像规律，物距时，像距满足，即像点在凸透镜和原光屏之间。光线会聚到像点后会继续发散，光屏远离凸透镜时，离像点更远，光斑面积变大，不符合题意，故B错误。 D．若，根据凸透镜成像规律，物距时，像距，即像点在原光屏的右侧。此时折射光线还未会聚到像点就到达原光屏，当光屏稍远离凸透镜，向像点移动，光斑面积会变小，故D符合题意。 故选D。 6．小华到森林公园游玩时，发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机（镜头焦距不可变）拍摄了一张蝴蝶站立在花枝上的照片，如图甲；后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片，如图乙。下列说法正确的是（　　） A．小华能看到蝴蝶是因为蝴蝶是光源 B．拍摄两张照片时，蝴蝶在感光元件上成的都是正立、放大的实像 C．拍摄图乙时小华的镜头距离蝴蝶更近 D．拍摄图甲时，蝴蝶在镜头的二倍焦距以外；拍摄图乙时，蝴蝶在镜头的一倍焦距到二倍焦距之间 【答案】C 【详解】A．能自行发光的物体才是光源，蝴蝶自身不能发光，只能反射光，因此蝴蝶不是光源，故A错误； B．照相机的成像原理是：物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，故B错误； C．凸透镜成实像时，遵循规律“物近像远像变大”；乙图中蝴蝶的像更大，说明物距更小，即拍摄乙时镜头距离蝴蝶更近，故C正确； D．照相机始终是利用“物距大于二倍焦距，成缩小实像”的原理工作，拍摄乙时蝴蝶也在镜头二倍焦距以外，故D错误。 故选C。 7．“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。 8．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．透镜是凹透镜，焦距大于OP B．透镜是凹透镜，焦距小于OQ C．透镜是凸透镜，焦距大于OP D．透镜是凸透镜，焦距小于OQ 【答案】CD 【详解】AB．由图可知，a（双箭头）和b（单箭头）两条入射光线经透镜的折射后，折射光线相比入射光线靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用，由此可判定此透镜为凸透镜。故AB错误； CD．平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而a光线如果不发生折射，它将射向OP的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时OP小于焦距；而b光线如果不发生折射，将会偏离主光轴射出，又因为b不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的右侧，所以此时OQ大于焦距。故CD正确。 故选CD。 二、多选题 9．如图所示，某同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．投影仪就是利用这一成像原理制成的 B．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上蜡烛的像向上移动 C．为了从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板 D．要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜 【答案】BC 【详解】A．由图可知，蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律可知，凸透镜此时成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一成像原理工作的，故A错误； B．由于经过光心的光线，其传播方向不变，随着蜡烛越烧越短，光屏上的像将向上移动，故B正确； C．当光照射到较粗糙的毛玻璃板时，发生漫反射，将反射光线射向各个方向，我们就能从不同的方向观察到光屏上的像，故C正确； D．根据凸透镜成实像时，“物远像近像变小”可知，要使光屏上烛焰的像变小，需将蜡烛远离凸透镜，同时将光屏靠近凸透镜，故D错。 故选BC。 三、填空题 10．①树荫下的光斑；②汽车观后镜中的像；③倒影；④放大镜成像；⑤电影银幕上的像；⑥“手影”；⑦“鱼在云中游”的“鱼”⑧手机摄像头自拍成像。其中形成原理是光的反射的是________；由于折射而形成的像是________；属于实像的是________；成像是正立的是________。 【答案】 ②③ ④⑤⑦⑧ ①⑤⑧ ②③④⑦ 【详解】①树荫下的光斑：是小孔成像现象，原理是光的直线传播，成倒立的实像。 ②汽车观后镜中的像：汽车观后镜是凸面镜，成像原理是光的反射，成正立、缩小的虚像。 ③倒影：属于平面镜成像，原理是光的反射，成正立、等大的虚像。 ④放大镜成像：放大镜是凸透镜，成像原理是光的折射，成正立、放大的虚像。 ⑤电影银幕上的像：电影放映机的镜头是凸透镜，成像原理是光的折射，成倒立、放大的实像。 ⑥“手影”：原理是光的直线传播，是光被手挡住后形成的阴影。 ⑦“鱼在云中游” 的 “鱼”：看到的鱼是光从水中斜射入空气中发生折射形成的虚像，原理是光的折射。 ⑧手机摄像头自拍成像：手机摄像头的镜头是凸透镜，成像原理是光的折射，成倒立、缩小的实像。 [1]其中形成原理是光的反射的是②③。 [2]由于折射而形成的像④⑤⑦⑧。 [3]属于实像的是①⑤⑧。 [4]成像是正立的是②③④⑦。 11．在夜晚的实验室中，小明关闭所有灯光并拉严窗帘。如图所示，将两部手机一起放在水平桌面上，甲手机叠放在乙手机上面。小明手持凸透镜，将其置于甲手机屏幕的正上方，并缓慢向上移动凸透镜。实验全程，两手机屏幕都朝上，且屏幕亮度始终均处于最亮状态；凸透镜镜面始终与手机屏幕平行。当凸透镜处于适当的位置时，在白色天花板上看到一部手机的倒立、放大、清晰的像；小明继续将凸透镜向上移动到某一位置，又在天花板上看到一部手机倒立、放大、清晰的像。在天花板上看到的第一次像是______（选填“甲”或“乙”）手机的像。若继续将凸透镜缓慢向上移动，还有______次在天花板上看到像的机会。整个实验中，天花板上呈现的最后一次像是______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“缩小”“等大”或“放大”）实像。 【答案】 乙 2 倒立 缩小 【分析】本题考查凸透镜成像规律，凸透镜向上移动时，物距逐渐变大，结合成实像时物距与像的大小关系判断。 【详解】乙手机在甲手机下方，与天花板间距离更大。凸透镜上移时，乙手机先满足在天花板上成倒立、放大实像的条件，所以第一次看到的是乙手机的像；继续上移，又看到甲手机倒立、放大的实像。再继续上移，甲、乙手机还会各出现一次倒立、缩小的实像，因此还有2次机会。最后一次成像时物距最大，成倒立、缩小的实像。 四、作图题 12．如图所示，有一块平面镜、凸透镜和凹透镜，凸透镜和凹透镜的主光轴在同一直线上，平面镜平行于透镜的主光轴，凸透镜的一个焦点和凹透镜的一个虚焦点均位于图中的点。有一个位于透镜主光轴上的点光源向平面镜发射了一条光线，该光线经过平面镜反射和凸透镜折射后，在凸透镜和凹透镜之间形成了一条平行于透镜主光轴的光线。请在图中画出凹透镜的折射光线同时确定点光源的位置。 【答案】 【详解】画凹透镜的折射光线：根据凹透镜的光学规律：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过入射侧的虚焦点，本题中凹透镜的虚焦点就是F点。 连接F点与光线在凹透镜上的入射点，从入射点出发画出折射光线（折射光线发散，其反向延长线经过F点），即为所求凹透镜折射光线。 确定点光源S的位置： ① 根据凸透镜的光学规律：过凸透镜焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴，本题中经凸透镜折射后得到平行主光轴的光线，说明入射凸透镜的光线一定经过凸透镜的左焦点F。 将两透镜间的平行光线向左逆着延长，经过凸透镜后继续延长到F点，再向左延长直到和平面镜相交，该交点就是平面镜上的反射点，这段线就是平面镜的反射光线。 ② 根据光的反射可知，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由此作出法线与入射光线，入射光线与主光轴的交点即为点光源S的位置，据此作图。 五、实验题 13．热爱观察的小明发现当玻璃门旋转时，自己的像有了一定变化，于是他想探究平面镜所成的像有哪些特点。 (1)他采用薄的茶色玻璃板做实验，选择茶色玻璃板是为了________（选填“增强”或“减弱”）玻璃板的透光性； (2)如图甲所示，玻璃板应与桌面垂直放置，是为了________；将与A相同的未点燃蜡烛B放在玻璃板后面A的像的位置，在玻璃板前不同角度处观察，都能看到B与A的像重合。下列与此处研究方法相同的是( )（选填序号） ①探究影响动能大小的因素②探究同一直线上二力的合成 ③探究电流与电阻的关系④匀速直线运动的建构 (3)在探究像到镜面距离l₂与物到镜面距离l₁的关系时，下列测量方法中，正确的是________； (4)完成探究后，小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”，如图乙所示。两人都可以通过孔看到对方，但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像。则盒中玻璃板应沿________（选填“ac”或“bd”）方向放置，且发光小灯应贴在盒内M处； (5)将蜡烛A换为F光源，平面镜换为凸透镜，在蜡烛B处放一光屏，都保持位置不变，则在光屏上________（选填“一定”或“不一定”）能看到与F光源等大的像。F光源通过平面镜和凸透镜成等大的像时有何不同：________（至少写出一条）； (6)丙图为老式幻灯机，使用时胶片到凸透镜的距离应该________（填写物距与焦距的关系），平面镜所起的作用是________。 【答案】(1)减弱 (2) 方便蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，确定像的位置 ② (3)方法2 (4)bd (5) 不一定 平面镜成虚像，凸透镜成实像/平面镜成正立等大的像，凸透镜成倒立等大的像 (6) 大于一倍焦距小于二倍焦距 改变光的传播方向 【详解】（1）茶色玻璃板透光性比普通透明玻璃板弱，能增强反射，使成像更清晰，便于确定像的位置，因此选择茶色玻璃板是为了减弱透光性。 （2）[1]若玻璃板不垂直桌面，像会偏高/偏低，无法让后方蜡烛与像重合，因此垂直放置是为了方便重合确定像的位置。 [2]本实验用未点燃蜡烛B替代A的像，属于等效替代法。 ①探究动能影响因素用了控制变量法、转换法，故①不符合题意； ②探究同一直线二力合成用了等效替代法，故②符合题意； ③探究电流与电阻关系用了控制变量法，故③不符合题意； ④匀速直线运动用了理想模型法，故④不符合题意。 故选②。 （3）测量物距和像距时，应分别测量物体到玻璃板反射面、像到玻璃板反射面的垂直距离。 方法1：测量的是蜡烛边缘到玻璃板边缘的距离（物距和像距不对应），故方法1错误； 方法2：分别测量蜡烛A的中心到玻璃板反射面、蜡烛B的中心到玻璃板反射面的垂直距离，符合实验要求，故方法2正确； 方法3：玻璃板的位置选取错误，导致像距测量错误，故方法3错误。 故选方法2。 （4）发光小灯在M处，玻璃板沿bd放置时，小灯发出的光经玻璃板反射后，反射光线水平向右进入小明眼睛，像正好成在小明的正前方，同时不遮挡左右两侧的透光，两人可以互相看到对方，符合要求。 （5）[1]凸透镜成等大实像的条件是物距等于二倍焦距，现在物距等于原平面镜实验的物距，未知凸透镜焦距，因此物距不一定等于二倍焦距，光屏上不一定能得到等大的像。 [2]二者成像的区别：平面镜成等大虚像（正立，光的反射形成），凸透镜二倍焦距处成等大实像（倒立，光的折射形成），写出一条即可。 （6）[1]幻灯机成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，胶片（物）到凸透镜的距离（物距）应大于1倍焦距，小于2倍焦距； [2]题图中平面镜将透镜出射的光反射改变传播方向，使像呈现在前方屏幕上，因此作用是改变光路。 14．某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙。（用带箭头的线段表示物或像，、分别表示蜡烛在A、B处像的位置） (1)从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________（放大/等大/缩小）的实像； (2)和其他小组交流后发现，当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法； 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变________了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距________15cm（大于/小于/等于）； 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较________（大/小），将近处物体的像成在视网膜________（前/后）方，故需配戴凸透镜矫正； (3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为下图中的________； A． B． C． D． (4)在图乙A位置成像的基础上，将蜡烛和光屏的位置互换，接着将透镜向左移动5cm，那么要在光屏重新得到清晰的像，应该将光屏向________（左/右）移动________（大于/小于/等于）5cm距离。 【答案】(1)放大 (2) 小 小于 大 后 (3)C (4) 左 小于 【详解】（1）从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时物距分别为24.0cm、21.0cm，物距在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，成倒立放大的实像。 （2）[1][2]保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，表明像距变小了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，焦距变小，像距也变小，此透镜焦距小于15cm。 [3][4]产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后，因此远视眼看不清近处的物体，可以用凸透镜的镜片进行矫正。 （3）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，且逐渐趋近于一倍焦距f，故图像为C图。 （4）在图乙A位置成像的基础上，将蜡烛和光屏的位置互换，物距大于像距，将透镜向左移动5cm，物距增大5cm，像距应减小，即向左移动，由于此时物距大于2倍焦距，即物体的移动距离大于像移动的距离，故像移动的距离小于5cm。 15．小周同学在实验室利用图甲所示实验装置探究凸透镜成像的规律。 (1)如图甲所示，F型光源恰好在光屏上呈现一个清晰的像，此时光屏上能看到一个倒立、________的实像； (2)根据凸透镜对光的作用，画出图乙中入射光线对应的折射光线； (3)小周将一块镜片放在F型光源和凸透镜之间，光屏上原本清晰的像变得模糊，将光屏向右移动一小段距离，光屏上重新得到清晰的像，则该镜片可用于矫正______眼； (4)实验中，小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间的关系图像，如图丙所示。分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作错误，你觉得图像有差异的原因是________。 【答案】(1)缩小 (2) (3)近视 (4)两人使用的凸透镜焦距不同 【详解】（1）此时物距30cm大于像距15cm，依据凸透镜成像规律可知，该透镜成倒立、缩小的实像。 （2）根据凸透镜的特殊光线规律，平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后必过右侧的焦点。 （3）光屏向右移动说明插入镜片后光线会聚推迟，该镜片对光起发散作用，属于凹透镜，常用于矫正近视眼。 （4）根据图像可推算得出两人使用的凸透镜焦距分别为和，说明两人选用的凸透镜焦距不同。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 透镜及其应用 常考题型·精准突破 考点一 透镜 题型1 透镜分类及其对光的作用 （重） 题型2 透镜的特殊光线（重） 考点二 探究凸透镜成像的规律 题型1 实验：探究凸透镜成像的规律（高频） 题型2 凸透镜成像的规律（高频） 题型3 凸透镜成像规律的动态分析（重） 考点三 生活中的透镜 题型1 放大镜与照相机 （重） 题型2 幻灯机与显微镜和望远镜 题型3 近视眼和远视眼及其矫正（重）（高频） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 透镜 ◆题型1 透镜分类及其对光的作用 1．如图的六块光学元件，要使左图的光路图成立，则虚线框内应单独放的透镜是（     ） A．①③ B．②④ C．①⑤ D．②⑥ 2．在一个阳光充足的日子里，小明拿一个装水的矿泉水瓶正对着太阳光，让阳光透过水瓶照在一片干燥的树叶上，一段时间后树叶被点燃。这说明盛水的矿泉水瓶相当于___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）对光具有___________作用，所以在日常生活中应避免在易燃物附近放置类似的物体，以防止火灾隐患。 3．如图所示，将凸透镜正对着阳光，把一张白纸放在它的另一侧，来回移动白纸，直到白纸上的光斑变得最小、最亮，此时该亮斑距凸透镜的距离为10cm，则该凸透镜的焦距是_______cm，换成凹透镜再做这个实验，在纸上_______（选填“能”或“不能”）看到很小、很亮的光斑。 4．下列关于凸透镜和凹透镜的说法正确个数是（    ） ①凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点； ②放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴； ③不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变； ④平行光通过凸透镜会会聚于焦点； ⑤通过凹透镜的光可能相交于一点； ⑥凸透镜焦距越小，对光的偏折能力越强，凹透镜焦距越小，对光的偏折能力越弱。 A．1 B．2 C．3 D．4 ◆题型2 透镜的特殊光线 5．图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线，并标出入射角的度数。 6．如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线；发光点发出两束光，请画出经凸透镜折射后的两束光线。    7．完成如图中的透镜光路图。  8．如图1、2所示，请画出入射光线通过透镜后的折射光线。 考点二 探究凸透镜成像的规律 ◆题型1 实验：探究凸透镜成像的规律 9．以下是“探究凸透镜成像规律”的实验： (1)由图甲中可知，凸透镜的焦距是___________cm； (2)当蜡烛的烛焰、凸透镜的中心和光屏中心在___________，它们的位置如图乙所示时，光屏上得到一个清晰的像，该像是倒立、___________的实像。该实验现象可以说明___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点； (3)小明同学想利用LED发光字研究凸透镜所成实像与发光物体在上下左右的位置关系，如图丙所示的汉字中，适合做本次研究的LED光源是___________字； (4)保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，如图丁所示。则人眼在图中的___________（选填“A”或“B”）处能观察到蜡烛的像，像是图戊中的___________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。 10．老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒。 (1)韩涛在挑选透镜时，你认为他应该选择______（选填“凸”、“凹”）透镜来进行实验。 (2)韩涛在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上（如下图所示）是因为忽略了实验中的一个操作步骤，这一步应是__________________。 (3)如下图所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图像可知凸透镜的焦距是______cm。 (4)当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、______的实像，生活中利用这一原理制成的仪器是______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏______（填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像。 (5)实验后，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所戴的是______眼镜。（选填“近视”或“远视”） 11．小华在探究“凸透镜成像规律”的实验中，调整蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示； (1)点燃蜡烛后，在调整过程中，应调节烛焰、凸透镜的光心和光屏的中心在___________上，使烛焰的像成在光屏的中央； (2)如图①所示，若此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像，那么所成的像是___________立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，与生活中的___________成像原理相同； (3)小华保持凸透镜的位置不动，当把蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向___________（选填“左”或“右”）移动，成的像变___________（选填“大”“小”）； (4)若实验时，他发现光屏上承接蜡烛的像偏上，位置如图②所示，应该将蜡烛向___________调节，让像移动到光屏中间； (5)如图③所示，烛焰位于凸透镜焦点以内，在透镜___________侧（选填“左”或“右”）可以观察到放大的虚像，若将一不透明的光屏置于图中虚线处，则烛焰的像___________ 。 A．会消失        B．亮度变暗       C．没有变化       D．成在光屏 12．某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下：    (1)实验前，调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏的中心在________________________。 (2)正确测出凸透镜的焦距f，当物距时，烛焰成________像（选填“正立”或“倒立”）；当时，_________（选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像。 (3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成倒立、___________（选填“放大”或“缩小”）的实像。 (4)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同，焦距稍小的凸透镜，需将光屏________（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像。 (5)在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是_______。 A．左、右适当移动凸透镜 B．上、下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．左右适当移动光屏 (6)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距（），此处（）表示=（）。绘出图线（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥______（用f表示）。物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合乙、丙两图，可知当物距时，_______。 ◆题型2 凸透镜成像的规律 13．小明进行了如下实践活动。把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后，看到的情景如图甲和乙所示，此时的玻璃杯相当于凸透镜；图甲此时的物距是__________（选填“”、“”或“”）；箭头离玻璃杯较远的是图_______。 14．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。如果把蜡烛移到30cm刻度线上，通过移动光屏，光屏上（     ） A．承接到缩小的像 B．承接到放大的像 C．承接到等大的像 D．不能承接到像 15．（多选）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，先按图中甲所示操作，让一束平行光正对着凸透镜，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。再调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图中乙所示，在光屏上得到一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．在图乙中的蜡烛和凸透镜之间放上一片近视眼镜片，光屏要适当向左移才能得到清晰的像 B．图乙中凸透镜不动，将蜡烛移到光具座45cm处，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像 C．图乙中凸透镜不动，蜡烛和光屏位置互换，在光屏上能得到倒立缩小的像 D．照相机的成像原理和图乙的成像特点一样 16．为了保障校园安全，某学校引进了“校园智能门禁系统”，师生可以通过“刷脸机”鉴别身份打开闸机进入校园，如图所示。刷脸时，人在刷脸机内成的像是（　　） A．正立、缩小的实像 B．倒立、缩小的实像 C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的实像 ◆题型3 凸透镜成像规律的动态分析 17．在“探究凸透镜成像规律”实验中，某小组做了四次实验，并将实验数据记录如表所示（没有记录第4次实验的像距），根据表格中数据，小聪同学做了如下推测，其中正确的是（     ） 次数 1 2 3 4 物距/cm 30 20 15 13 像距/cm 15 20 30 A．该小组使用的凸透镜的焦距为20cm B．做完第1次实验后，保持光源和光屏不变，只移动凸透镜就可以得到第3次的数据 C．放大镜就是根据第4次成像情况工作的 D．从第1次到第3次的过程中，光屏上所成的像逐渐变小 18．找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔。把铅笔从靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，透过玻璃瓶看到笔尖逐渐变长，此时看到的是________，铅笔移动到某一位置时，铅笔尖会突然改变方向，此时看到的是________。（两空均选填“实像”或“虚像”） 19．如图甲所示是修表师傅使用的一种“寸镜”，其内部有一个凸透镜，修表师傅可以利用该“寸镜”看清楚手表内部的微小结构。 (1)“寸镜”的工作原理可以用图乙中的________图说明； (2)在维修手表的过程中，修表师傅感觉看到的“微小结构”有点小，他想看到的“微小结构”再大一些，则他需要使“寸镜”适当________（选填“靠近”或“远离”）手表的被观察部分。 20．在探究近视眼和远视眼成因与矫正的活动中，小明制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，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，如图甲所示。具体操作如下： (1)将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在________； (2)如图乙所示，移动光屏，出现了烛焰清晰的像，此时光屏到凸透镜的距离是________cm； (3)用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变强，此时光屏上的像变得模糊，像成在光屏的________（选填“前”或“后”）方，这是模拟近视眼的成因。选择不同的眼镜放在水透镜前方，光屏上也能出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应佩戴________透镜； (4)在图乙的基础上，从水透镜里向外抽取适量的水，光屏________（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，像会再次清晰； (5)眼睛是心灵的窗户，我们要积极防控近视。请写出一条预防近视的措施________。 (6)夜晚漫步在城市街道，地面上的广告投影引人注目，其内部结构如图所示，下列说法不正确的是（   ） A．该投影灯的原理与幻灯机相同 B．广告片到镜头的距离应在一倍焦距到二倍焦距之间 C．若使投射灯成更大清晰的像，只需将广告片向凸透镜方向移动 D．该投影所成的是倒立放大的实像 考点三 生活中的透镜 ◆题型1 放大镜与照相机 21．购物支付已进入“刷脸”时代。如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（     ） A．光经过摄像头成像利用的是光的直线传播 B．该摄像头的成像原理与投影仪的相同 C．“刷脸”时，面部应位于摄像头一倍焦距内 D．“刷脸”时，如果成像太大，可以让人适当远离镜头 22．12月2日是全国交通安全日，为加强交通安全，石家庄市重要位置都安装了“电子眼”，如图所示。这些“电子眼”不仅能抓拍到交通事故的瞬间，还能对闯红灯、不按道行驶、超速、逆行、压实线等交通违章现象进行实时记录（照相）。下列关于“电子眼”的说法错误的是（     ） A．电子眼上成的像是实像 B．电子眼的摄像头相当于凸透镜 C．当物体靠近电子眼时，电子眼所成的像变小 D．在拍摄录像时，物体在电子眼摄像头的二倍焦距以外 23．用一已知焦距的凸透镜看书上字如图（a）、（b），则成实像的是________（选填（a）或（b））。若想让（a）中的像变大，你应该进行的操作是________________。 24．我们学习了很多光学成像的实例，如：①针孔照相机内所成的像（小孔成像）；②在“潜望镜”中看到的景物的像；③汽车观后镜中的像；④放大镜中看到物体的像；⑤幻灯机屏幕上看到的像。对这些成像实例，下列说法中正确的是（     ） A．属于虚像的是②、③、④ B．属于实像的是①、④ C．属于折射光线所成的像是①、③ D．属于反射光线所成的像是①、②、⑤ ◆题型2 幻灯机与显微镜和望远镜 25．如图所示，路引装置将路引投射在地面上，路引装置所成的是________、________的实像，成像原理和________（选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”）相同，路引装置与地面的距离越大，所成的像越________（选填“大”或“小”）。 26．如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 (1)甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较______（“亮”、“暗”）时使用； (2)乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中是物镜，是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像，相当于的______镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以______（选填“增大”或“减小”）视角。 27．某同学用两个焦距分别为和的凸透镜制作了一个如图所示的望远镜。则选用的物镜是焦距为________cm的凸透镜，另一个凸透镜作为目镜；用它观察远处物体时，眼睛在图乙中的________位置观察效果更好，当他观察过远处的物体，再观察稍微近一些的物体时，应将纸筒________（填“拉长一些”“缩短一些”或“保持不变”）。 28．如图所示，小明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”）；物镜使物体成倒立、___________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 ◆题型3 近视眼和远视眼及其矫正 29．黄爷爷发现最近视力有所下降，验光师用验光仪检测后确认其眼睛远视。根据检测结果，黄爷爷的眼球结构特征应与图___________（选填“A”或“B”）所示一致，应该选择用___________透镜进行矫正。 30．正常眼球看近处物体光路如图甲所示。小聪做眼球检查；发现自己的晶状体与常人无异，但眼球发育偏短，看近处物体时光路如图乙（虚线部分为正常眼球形状）。小聪的晶状体对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用，小聪是________（选填“近”或“远”）视眼，应配戴________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）来矫正视力。 31．人的眼睛在结构上和照相机非常相似，晶状体相当于一个凸透镜，能使物体成像在视网膜上。在甲、乙示意图中，属远视眼的是______，矫正时配戴的眼镜镜片应选用______（选填“丙”或“丁”）。 32．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（     ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 综合攻坚·知能拔高 一、单选题 1．生物课上，小石用显微镜观察番茄果肉细胞时，只要调整物镜就可以使图中视野甲变为视野乙。于是突发奇想，用丙图实验装置来模拟物镜的成像情况。下列说法正确的是（     ） A．丙图此时的成像情况，刚好可以模拟显微镜物镜成倒立放大的虚像 B．若要模拟从甲图到乙图的变化过程，可使水透镜变薄或将蜡烛靠近透镜 C．若用手挡住一部分水透镜，光屏上可以呈现不完整的像，像会变得更明亮 D．显微镜目镜的成像原理和照相机的成像原理是相同的 2．有两块凸透镜和，它们的焦距分别是和。另有一块凹透镜，其焦距为。欲使一束平行光先后通过其中两块透镜后，仍为平行光，但光束变宽，则下列所选透镜和安置方法都正确的是（　　） A．选和，使两透镜间距D＝8厘米，使光先通过 B．选和，使两透镜间距D＝2厘米，使光先通过 C．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 D．选和，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过 3．某小组将F形光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图（a）所示。在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图（b）中的甲所示。小光在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源；小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像；小明将凸透镜更换为一个中心有小圆孔的遮挡板（与光源所在平面平行）。他们都在BC之间观察光屏，分别看到的形状是（    ） A．乙、丙、戊 B．丙、乙、丁 C．丙、丁、丁 D．乙、乙、戊 4．如图所示，利用光具座进行成像实验探究．在图中的虚线框内可放入的实验元件有：①小孔，②凸透镜，在虚线框内放入上述某一元件，并将蜡烛从30cm移到40cm刻度线处，下列说法正确的有（    ） A．若光屏位置未变，光屏上清晰的像由小变大，则方框内的元件是凸透镜 B．若放入的是小孔，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸板遮挡小孔，光屏上的像缩小，亮度变暗 C．若放入的是凸透镜，当光屏上出现清晰的像时，用不透明纸遮挡凸透镜，光屏上像大小不变，亮度不变 D．当蜡烛移到40cm处，若无论怎样移动光屏，光屏上仅有均匀的亮斑，则虚线框内的元件只能是凸透镜且凸透镜焦距是10.0cm 5．如图所示，主光轴上有一点光源S，在透镜的另一侧有一光屏。点光源和光屏到透镜距离都为d，此时点光源S通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍远离凸透镜，光斑的面积会变小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（　　） A． B． C．或 D． 6．小华到森林公园游玩时，发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机（镜头焦距不可变）拍摄了一张蝴蝶站立在花枝上的照片，如图甲；后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片，如图乙。下列说法正确的是（　　） A．小华能看到蝴蝶是因为蝴蝶是光源 B．拍摄两张照片时，蝴蝶在感光元件上成的都是正立、放大的实像 C．拍摄图乙时小华的镜头距离蝴蝶更近 D．拍摄图甲时，蝴蝶在镜头的二倍焦距以外；拍摄图乙时，蝴蝶在镜头的一倍焦距到二倍焦距之间 7．“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 8．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．透镜是凹透镜，焦距大于OP B．透镜是凹透镜，焦距小于OQ C．透镜是凸透镜，焦距大于OP D．透镜是凸透镜，焦距小于OQ 二、多选题 9．如图所示，某同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．投影仪就是利用这一成像原理制成的 B．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上蜡烛的像向上移动 C．为了从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板 D．要使光屏上烛焰的像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜 三、填空题 10．①树荫下的光斑；②汽车观后镜中的像；③倒影；④放大镜成像；⑤电影银幕上的像；⑥“手影”；⑦“鱼在云中游”的“鱼”⑧手机摄像头自拍成像。其中形成原理是光的反射的是________；由于折射而形成的像是________；属于实像的是________；成像是正立的是________。 11．在夜晚的实验室中，小明关闭所有灯光并拉严窗帘。如图所示，将两部手机一起放在水平桌面上，甲手机叠放在乙手机上面。小明手持凸透镜，将其置于甲手机屏幕的正上方，并缓慢向上移动凸透镜。实验全程，两手机屏幕都朝上，且屏幕亮度始终均处于最亮状态；凸透镜镜面始终与手机屏幕平行。当凸透镜处于适当的位置时，在白色天花板上看到一部手机的倒立、放大、清晰的像；小明继续将凸透镜向上移动到某一位置，又在天花板上看到一部手机倒立、放大、清晰的像。在天花板上看到的第一次像是______（选填“甲”或“乙”）手机的像。若继续将凸透镜缓慢向上移动，还有______次在天花板上看到像的机会。整个实验中，天花板上呈现的最后一次像是______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“缩小”“等大”或“放大”）实像。 四、作图题 12．如图所示，有一块平面镜、凸透镜和凹透镜，凸透镜和凹透镜的主光轴在同一直线上，平面镜平行于透镜的主光轴，凸透镜的一个焦点和凹透镜的一个虚焦点均位于图中的点。有一个位于透镜主光轴上的点光源向平面镜发射了一条光线，该光线经过平面镜反射和凸透镜折射后，在凸透镜和凹透镜之间形成了一条平行于透镜主光轴的光线。请在图中画出凹透镜的折射光线同时确定点光源的位置。 五、实验题 13．热爱观察的小明发现当玻璃门旋转时，自己的像有了一定变化，于是他想探究平面镜所成的像有哪些特点。 (1)他采用薄的茶色玻璃板做实验，选择茶色玻璃板是为了________（选填“增强”或“减弱”）玻璃板的透光性； (2)如图甲所示，玻璃板应与桌面垂直放置，是为了________；将与A相同的未点燃蜡烛B放在玻璃板后面A的像的位置，在玻璃板前不同角度处观察，都能看到B与A的像重合。下列与此处研究方法相同的是( )（选填序号） ①探究影响动能大小的因素②探究同一直线上二力的合成 ③探究电流与电阻的关系④匀速直线运动的建构 (3)在探究像到镜面距离l₂与物到镜面距离l₁的关系时，下列测量方法中，正确的是________； (4)完成探究后，小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”，如图乙所示。两人都可以通过孔看到对方，但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像。则盒中玻璃板应沿________（选填“ac”或“bd”）方向放置，且发光小灯应贴在盒内M处； (5)将蜡烛A换为F光源，平面镜换为凸透镜，在蜡烛B处放一光屏，都保持位置不变，则在光屏上________（选填“一定”或“不一定”）能看到与F光源等大的像。F光源通过平面镜和凸透镜成等大的像时有何不同：________（至少写出一条）； (6)丙图为老式幻灯机，使用时胶片到凸透镜的距离应该________（填写物距与焦距的关系），平面镜所起的作用是________。 14．某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙。（用带箭头的线段表示物或像，、分别表示蜡烛在A、B处像的位置） (1)从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________（放大/等大/缩小）的实像； (2)和其他小组交流后发现，当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法； 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变________了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距________15cm（大于/小于/等于）； 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较________（大/小），将近处物体的像成在视网膜________（前/后）方，故需配戴凸透镜矫正； (3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为下图中的________； A． B． C． D． (4)在图乙A位置成像的基础上，将蜡烛和光屏的位置互换，接着将透镜向左移动5cm，那么要在光屏重新得到清晰的像，应该将光屏向________（左/右）移动________（大于/小于/等于）5cm距离。 15．小周同学在实验室利用图甲所示实验装置探究凸透镜成像的规律。 (1)如图甲所示，F型光源恰好在光屏上呈现一个清晰的像，此时光屏上能看到一个倒立、________的实像； (2)根据凸透镜对光的作用，画出图乙中入射光线对应的折射光线； (3)小周将一块镜片放在F型光源和凸透镜之间，光屏上原本清晰的像变得模糊，将光屏向右移动一小段距离，光屏上重新得到清晰的像，则该镜片可用于矫正______眼； (4)实验中，小明和小华在同一坐标纸上记录并绘制了各自实验时像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间的关系图像，如图丙所示。分析图像时，他们发现两个图像有差异，回顾整个实验过程并无操作错误，你觉得图像有差异的原因是________。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $