专项02 凸透镜成像规律的应用 (重点难点训练)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-09-02
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摘要:
**基本信息**
以凸透镜成像规律为核心,按照相机、幻灯机等六大应用模块系统编排,通过生活实例与中考真题强化物理观念,体现科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|照相机|7道(含2026吉林/辽宁中考题)|考查u>2f成倒立缩小实像及物距像距调节|基于u>2f规律,联系监控、自拍杆等实际应用|
|幻灯机|6道|聚焦f<u<2f成倒立放大实像及镜头调节|从投影仪、电影放映机提炼成像条件与操作原理|
|放大镜|6道|围绕u<f成正立放大虚像及焦距关系|结合观察麦穗、邮票等情境深化虚像规律|
|显微镜|3道|考查物镜(投影仪原理)与目镜(放大镜原理)组合|构建"物镜成实像-目镜放大虚像"的复合成像模型|
|望远镜|8道|聚焦物镜(照相机原理)与目镜(放大镜原理)作用|通过开普勒望远镜结构解析远距离成像机制|
|眼睛与眼镜|10道(含2026成都/青海中考题)|区分近视(凹透镜矫正)与远视(凸透镜矫正)|类比照相机模型,关联晶状体调节与视力矫正原理|
内容正文:
专项02 凸透镜成像规律的应用
一、照相机(监控设备等)(7道题)
二、幻灯机(投影仪等)(6道题)
三、放大镜(6道题)
四、显微镜(3道题)
五、望远镜(8道题)
六、眼睛与眼镜(10道题)
一、照相机(监控设备等)(7道题)
1. (2026吉林省)下列日常物品中,利用凸透镜成倒立、缩小的实像规律工作的是( )
A. 穿衣镜 B. 照相机 C. 近视镜 D. 投影仪
【答案】B
【解析】A.穿衣镜是平面镜,成正立等大的虚像,故A不符合题意;
B.照相机的工作原理是:当物体位于凸透镜2倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,故B符合题意;
C.近视镜是凹透镜,不是凸透镜,故C不符合题意;
D.投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像的规律工作,故D不符合题意。故选B。
2.如图所示,小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )
A.增大物距,减小像的大小
B.减小物距,减小像的大小
C.增大物距,增大像的大小
D.减小物距,增大像的大小
【答案】A
【解析】“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;所以,“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果;故A正确。
故选:A。
3. (2025·长沙卷)晚上看电视时,小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动,发现移动到某位置时,墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同( )
A. 放大镜 B. 照相机 C. 投影仪 D. 平面镜
【答案】B
【解析】根据凸透镜的成像规律可知,墙相当于光屏,在墙上清晰地呈现出倒立缩小的实像,因此此时物距大于两倍焦距,此应用于照相机,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
4. (2026辽宁)无人机的照相机镜头相当于一个___________透镜。无人机竖直上升过程中,地面物体通过镜头所成像的大小将变___________。
【答案】 凸 小
【解析】照相机镜头中间厚,边缘薄,为凸透镜。
无人机竖直上升时,地面物体到镜头的物距增大,由凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知,所成像将变小。
5. (2026甘肃威武)我国航天员舱外航天服上的高清摄像机镜头使用非球面透镜作为基本成像元件,其成像原理与凸透镜相似。当航天员用该摄像机从近距离拍摄舱门,调整为远距离拍摄空间站全貌时,镜头所成的像变_____(选填“大”或“小”),同时,应适当_____(选填“增大”或“减小”)镜头与传感器(相当于光屏)之间的距离,使像清晰呈现在传感器上。
【答案】 小 减小
【解析】摄像机镜头的成像原理与凸透镜相似,照相时物距越大,像距越小,像也越小。由近距离拍摄舱门调整为远距离拍摄空间站全貌时,物距增大,所以镜头所成的像变小。由凸透镜成像规律“物远像近像变小”可知,物距增大时,像距减小。传感器相当于光屏,为使像清晰呈现在传感器上,应适当减小镜头与传感器之间的距离。
6. “错位拍照”是摄影领域中常用的一种拍摄技巧。用照相机拍照时,使两个物体到镜头的距离不同,通过
调整拍摄角度,将两个物体拍摄在同一张照片中。如图所示是利用该技巧拍摄的一张照片,下列相关说法正确
的是( )
A.拍摄时,手距离镜头比灯塔远
B.手和灯塔通过镜头分别成放大和缩小的实像
C.将照相机靠近手和灯塔,可拍摄到更大的像
D.照相机的镜头相当于凸透镜,可以矫正近视眼
【答案】C
【解析】A.由图可知,手的像比灯塔的像大,根据凸透镜成像规律,像越大,物距越小,所以手距离镜头比灯塔近,故A错误;
B.照相机是利用物距大于二倍焦距时成倒立、缩小实像的原理工作的,手和灯塔通过镜头都成缩小的实像,故B错误;
C.根据凸透镜成像规律,物距越小,像越大。将照相机靠近手和灯塔,物距变小,像距变大,可拍摄到更大的像,故C正确;
D.照相机的镜头相当于凸透镜,而矫正近视眼需要凹透镜,矫正远视眼需要凸透镜,故D错误。故选 C。
7.如图是一张妙趣横生的照片,不用后期处理,直接采用手机错位拍摄一次而成,在摆拍时,人与鞋子相比, 距离手机比较远,鞋子到镜头的距离u与焦距f的关系满足 。
【答案】 人
【解析】手机镜头相当于凸透镜,其成像原理为:物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小实像;由物远像近像变小可知,此时的人的像小于鞋子的像,像越小,像距越小,物距越大,所以人离手机较远。
二、幻灯机(投影仪等)(6道题)
1.如图所示是公共场所的广告投影灯,被光源照射的广告片经镜头投射,在地面上形成广告图标,下列说法正确的是( )
A.该投影灯的成像特点与放大镜相同
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与广告片的距离,广告图标将变大
D.为了能从不同角度看见广告图标,应选择光滑的地面
【答案】C
【解析】AB.图示中,广告投影灯成放大的像,且广告图标即像成在地面上,所以成的是实像,成像原理与投影仪相同,成倒立放大的实像,那么广告片到镜头的距离即物距应小于二倍焦距而大于一倍焦距,放大镜成正立、放大的虚像,二者成像特点不同,故AB错误;
C.根据凸透镜成实像时的规律,物近像远像变大,因此调小镜头与广告片的距离,物距变小,则像距变大,同时像也变大,则广告图标将变大,故C正确;
D.为了能从不同角度看见广告图标,应选择粗糙的地面,使得光在地面上发生漫反射,故D错误。
故选C。
2.如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
【答案】A
【解析】A.不同方向都能看到图案是光照在粗糙地面向各个方向反射即发生了漫反射,故A正确;
B.该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像,应用了当凸透镜成实像时,物体位于一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立放大的实像,与照相机原理不同,故B错误;
C.凸透镜成实像时,当物距变小时,像距会变大,像也变会变大,故调小镜头与图片的距离图案变大,故C错误;
D.地面上能看到放大的图案,是实像,故D错误。故选A。
3.关于电影放映,下列说法正确的是( )
A.放映时巨幕应置于放映机镜头的一倍焦距内
B.放映机的镜头相当于一个凹透镜
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
【答案】C
【解析】AD.放映时,放映机成的像是倒立、放大的实像,巨幕应置于放映机镜头的2倍焦距外,故AD错误;
B.放映机的镜头相当于一个凸透镜,对光线具有会聚作用,故B错误;
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射,使各个方向的观众都看到,故C正确。故选C。
4. 如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作___________。不改变蜡烛与光屏的位置,向___________(选填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上___________(选填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。
【答案】 投影仪 右 能
【解析】根据凸透镜的成像规律可知,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,是投影仪的成像原理。
根据光路可逆知识可知,在不改变蜡烛和光屏的情况下,向右移动凸透镜,当现在的物距等于原来的像距,现在的像距等于原来的物距时,会再次在光屏上成清晰的像。
由题意可知,此时成倒立的像,烛焰的高度大于凸透镜的直径,蜡烛的光仍然可以经凸透镜折射后在光屏的靠下方位置成清晰完整的像,像清晰和完整与凸透镜的大小无关。
5.如图甲为老师上课时所用投影仪的成像原理图。投影仪屏幕上所成的像为 (选填“倒立”或“正立”)、放大的像,数学老师想使屏幕上呈现图乙的图形,则幻灯片的插法应是下列选项中的 。
【答案】 倒立 C
【解析】投影仪是根据物体在凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间成倒立、放大的实像的原理工作的。
倒立是指上下左右都颠倒,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
6.如图所示是投影仪成像示意图。其中凸透镜的作用是成 (填“等大”、“缩小”或“放大”)、倒立的实像,平面镜的作用是改变光路。如果图中h=40cm,则凸透镜焦距不可能小于 cm。
【答案】 放大 20
【解析】投影仪就是根据f<u<2f时,凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的。
由凸透镜成像规律得,此时物距等于40cm,f<40cm<2f,所以20cm<f<40cm,因此凸透镜的焦距不可能小于20cm。
三、放大镜(6道题)
1. (2026山东省)麦收时节,小明在学校的劳动实践田收获小麦时,用焦距为10的凸透镜观察到的麦穗如图。此时麦穗到透镜的距离可能是( )
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20
【答案】A
【解析】由图可知,麦穗成正立、放大的虚像,根据凸透镜成像规律,物距 需满足 ,所以 。
故选A。
2. (2026甘肃威武)琳琳帮爸爸往玻璃杯中添水时发现,浸在水中的茶叶过滤网变“粗”了,黑色光面杯盖在灯光的照射下出现明显光亮区域。已知玻璃杯壁是透明均匀介质,则对上述现象,下列说法正确的是( )
A. 茶叶过滤网变“粗”是因为光在玻璃杯壁中不沿直线传播
B. 茶叶过滤网变“粗”是因为发生了光的折射
C. 光面杯盖上出现明显光亮区域,是因为发生了漫反射
D. 光从玻璃进入水中,传播速度不变
【答案】B
【解析】AB.茶叶过滤网变“粗”是因为杯子和水共同起到了凸透镜的作用,形成了放大的虚像,光从水中射入玻璃再从玻璃射入空气中时发生了折射,光在同种均匀介质中沿直线传播,所以,光在玻璃杯壁中沿直线传播,故A错误,故B正确;
C.杯盖是光滑表面,发生的是镜面反射,由于反射光集中,所以形成明显的光亮区域,故C错误;
D.光在不同介质中传播速度不同,光从玻璃进入水中,传播速度会发生改变,故D错误。
故选B。
3. (2026黑龙江龙东)乐于思考的小明在研究放大镜时,做了以下尝试,其中说法正确的是( )
A. 他用手摸镜片,感觉到中间厚边缘薄,说明这是一个凹透镜
B. 他把放大镜贴近邮票,如图甲,此时看到的是实像
C. 他将放大镜远离邮票,如图乙,此时像的特点与照相机所成像的特点相同
D. 他把放大镜正对太阳光,如图丙,说明该透镜对光有会聚作用
【答案】D
【解析】A.中间厚、边缘薄的是凸透镜;凹透镜是中间薄、边缘厚,故A错误;
B.放大镜贴近邮票时,物距,凸透镜成正立、放大的虚像,不是实像,故B错误;
C.放大镜远离邮票后,此时物距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像;照相机的成像特点是物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,二者成像特点不同,故C错误;
D.图丙中放大镜正对太阳光,地面会聚出一个小亮斑,说明凸透镜对光线有会聚作用,故D正确。
故选D。
4.(2025·广东省卷)放大镜属于________(选填“凸”或“凹”)透镜。如图,邮票通过透镜所成的像是________(选填“实”或“虚”)像,邮票到透镜的距离________(选填“大于”或“小于”)透镜的焦距。
【答案】凸 虚 小于
【解析】放大镜是一块凸透镜,用放大镜观察邮票时(如图所示),邮票到透镜的距离是 小于焦距,看到的像是一个正立放大的虚像。
5. (2024内蒙古包头)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。
(1)凸透镜起到______的作用;
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的______焦距范围之内;
(3)通过凸透镜看到的是仪表______(填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的______侧。
【答案】 (1)放大镜 (2)一倍 (3)正立 同
【解析】(1)中间厚两边薄的透镜叫凸透镜,工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,凸透镜起到放大镜的作用。
(2)当物体在凸透镜一倍焦距范围内时,成正立、放大的虚像,故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。
(3)当物体在凸透镜一倍焦距范围内时,通过凸透镜看到的是仪表正立的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。
6.如图所示,通过凸透镜看花朵成放大的像。则下列说法正确的是( )
A.花朵的放大的像是正立的实像
B.看到放大像的成像原理和平面镜成像原理相同
C.花朵到凸透镜的距离应当大于凸透镜的焦距
D.若凸透镜适当远离花朵,则花朵的像会变大
【答案】D
【解析】ABC.由图可知,此时花朵成正立像,所以,花朵的像是正立、放大的虚像,此时花朵到凸透镜的距离应当小于凸透镜的焦距,成像原理和放大镜成像原理相同,与平面镜成像原理不同。故ABC错误;
D.凸透镜成虚像时,物距越大,像越大;若凸透镜适当远离花朵,则花朵的像会变大,故D正确。
故选D。
四、显微镜(3道题)
1.关于如图所示的显微镜,下列说法正确的是( )
A.显微镜的目镜和物镜都是由凸透镜构成的
B.显微镜目镜成的像是倒立、放大的像
C.物镜在成像时物体到光心的距离大于二倍焦距
D.显微镜的反光镜使用的是凸面镜
【答案】A
【解析】A.显微镜的目镜和物镜都是由凸透镜构成的,目镜成正立、放大的虚像,物镜成倒立、放大的实像,故A正确;
B. 显微镜目镜的成像原理是,当时,成正立、放大的虚像,故B错误;
C. 显微镜物镜的成像原理是,当时,即物体到光心的距离在一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故C错误;
D. 显微镜的反光镜是为了将光反射到载玻片上,提高亮度,用的是平面镜或凹面镜。当环境光线较强时用平面镜,当环境光线较暗时用凹面镜会聚光。故D错误。故选A。
2.(2025·西藏)“工欲善其事,必先利其器。”人们对微观世界的观察离不开显微镜。分析图中显微镜的光路可知:目镜(图中未画出)对光线有 作用,相当于一个 透镜。
【答案】 会聚 凸
【解析】因为目镜的作用是将物镜所成的像进一步放大,而凸透镜对光线有会聚作用,能够起到成放大像的效果,所以目镜相当于凸透镜,对光线有会聚作用。
3.用显微镜观察物体时,物镜对物体所成的像是一个放大的 (填“虚”或“实”)像,道理就像 的镜头成像一样,目镜的作用则像一个 。(后面的两个空选填“照相机”“投影仪”“放大镜”)
【答案】实 投影仪 放大镜
【解析】显微镜的物镜相当于一个凸透镜,物体位于物镜的一倍焦距和二倍焦距之间(即f<u<2f)。根据凸透镜成像规律,此时物镜成倒立、放大的实像。投影仪或幻灯机的工作原理是:物体位于投影仪(幻灯机)的一倍焦距和二倍焦距之间时,在屏幕上成倒立、放大的实像。这与显微镜物镜的成像原理相同。
[3]显微镜的目镜也相当于一个凸透镜,物镜所成的实像位于目镜的一倍焦距以内(即u<f)。根据凸透镜成像规律,此时目镜成正立、放大的虚像,其作用类似于放大镜。
五、望远镜(8道题)
1.为了观察太阳系内的各种行星,同学们在老师的指导下制作了开普勒望远镜,小滨制作的望远镜原理如图,该望远镜由两个凸透镜组成,物体经过两次折射成像。其中物镜和目镜的焦距分别为。下列有关望远镜的说法正确的是( )
A.生活中与图中目镜工作原理相同的工具是投影仪
B.生活中与图中物镜工作原理相同的工具是放大镜
C.望远镜的放大倍率为目镜的焦距与物镜焦距之比
D.用望远镜看到的月亮比直接用肉眼看到的月亮大
【答案】D
【解析】A.望远镜目镜相当于放大镜成整理放大的虚像,故生活中与图中目镜工作原理相同的工具是放大镜,故A错误;
B.望远镜物镜相当于照相机,物镜成倒立缩小的实像,故生活中与图中物镜工作原理相同的工具是照相机,故B错误;
C.望远镜的放大倍率是物镜焦距与目镜焦距之比,故C错误;
D.望远镜物镜相当于照相机,物镜成倒立缩小的实像,目镜相当于放大镜成整理放大的虚像,放大的倍数大于缩小的倍数,故用望远镜看到的月亮比直接用肉眼看到的月亮大,故D正确故选D。
2. 当下,一款生存类游戏风靡网络,网友戏称为“吃鸡”。如图甲是狙击手通过高倍望远镜观察到的画面。关于望远镜(如图乙),说法正确的是( )
A.它的物镜是凸透镜,目镜是凹透镜
B.它的目镜能用来矫正近视眼
C.夜晚用望远镜观察星空,能看到放大的像
D.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像
【答案】D
【解析】A.望远镜的物镜是凸透镜,相当于照相机,其作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像;目镜也是凸透镜,相当于放大镜,故A错误;
B.望远镜的目镜是凸透镜,而近视眼应该用凹透镜来矫正,故B错误:
C.夜晚用望远镜观察星空,观察者能看清楚较远处的物体,并不是看到放大的像,故C错误;
D.望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,使远处的物体在焦点附近成像,故D正确。故选D。
3. “超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十,亮度也有所增加,某天文爱好者为了研究这一现象,于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜,下列说法正确的
是( )
A.它的物镜和目镜都是凹透镜
B.它的物镜相当于投影仪,用来把物体放大
C.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两个透镜组成,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【解析】A.望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,故A错误;
B.望远镜的物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体成一个倒立缩小的实像,故B错误;
C.望远镜的物镜的作用是使得无限远处的物体在焦点附近成一个倒立缩小的实像,目镜再把这个像放大,故C错误;
D.望远镜由两组凸透镜组成,靠近眼镜的为目镜,靠近被观测物体的为物镜,故D正确。
所以选D。
4.如图所示,该望远镜的目镜和物镜是由两组凸透镜组成的,下列说法正确的是( )
A.第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是开普勒
B.目镜的作用相当于投影仪
C.远处景物通过物镜成缩小的像
D.①是目镜,②是物镜
【答案】CD
【解析】A.第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是伽利略,故A错误;
B.目镜的作用相当于放大镜,将物镜的像再次放大,故B错误;
C.望远镜的物镜相当于照相机的镜头,成倒立、缩小的实像,故C正确;
D.靠近眼睛的是目镜,离眼睛较远的是物镜,故D正确。
故选CD。
5.小阳学习了望远镜的原理之后,自己动手制作了一个望远镜,结构如图甲所示,其中物镜的焦距为20cm,目镜的焦距为5cm。经过不断的调试,他看到了很远处物体最大最清晰的像,其成像原理的光路图如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.制作时镜筒要设计成两段,并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些
B.物镜的作用相当于照相机,使远处的物体成像在焦点附近
C.此时物镜和目镜之间的距离约为25cm
D.小阳看到的是远处物体倒立的实像
【答案】D
【解析】A.为便于调节成像情况,制作时镜筒要设计成两段,并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些,这样可以增加进光量,使成像更清晰。故A正确,不符合题意;
BC.物镜的作用相当于照相机,因为物距远大于物镜的二倍焦距,所以使远处的物体成像在物镜的焦点附近;目镜相当于放大镜,为增大放大倍数,物镜成的像落在目镜的一倍焦距以内且尽量靠近焦点,所以在得到很远处物体最大最清晰的像时,物镜和目镜之间的距离约为
故BC正确,不符合题意;
D.物镜的作用相当于照相机,成倒立、缩小的实像,目镜相当于放大镜,所以小阳看到的是远处物体倒立的虚像,故D错误,符合题意。故选D。
6.如图所示,是小红自制望远镜的结构示意图,对此判断不正确的是( )
A.A镜应为物镜,B镜应为目镜
B.望远镜的目镜和物镜作用不相同
C.目镜的焦距应较长,物镜的焦距应较短
D.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像
【答案】C
【解析】A.望远镜的物镜焦距比较长,直径会大一点,所以A镜应为物镜,B镜是目镜,故A正确,不符合题意;
B.望远镜的物镜相当于照相机,远处的物体经物镜折射后成缩小的实像,再通过目镜的放大作用,增大视角,所以望远镜的目镜和物镜作用不相同,故B正确,不符合题意;
C.望远镜的目镜焦距较短,物镜的焦距较长,故C错误,符合题意;
D.观察最远处的物体时,物镜相当于照相机,成倒立缩小的实像,像的位置在一倍和二倍焦距之间,且靠近焦点,故D正确,符合题意。故选C。
7.如图,小明制作简易望远镜时优先选用 (选填“A”或“B”)作为物镜,目镜成像原理和 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,若制作中没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片来代替。
【答案】 B 放大镜 远视
【解析】望远镜的物镜是靠近被观测物体的一组透镜,作用相当于照相机的镜头,远处的物体在物镜的二倍焦距之外,经物镜在物镜的焦点附近成倒立、缩小的实像,因此制作简易望远镜时优先选用B作为物镜。
目镜成像成正立、放大的虚像,成像原理和放大镜相同,若制作中没有现成的透镜,由于远视眼镜是凸透镜,可以选用合适的远视眼镜镜片来代替。
8.如图表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜.这种仪器是 (填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于 (填“放大镜”或“投影仪”)。
【答案】 望远镜 放大镜
【解析】远处的物体通过这种仪器的物镜成倒立缩小的实像,落在目镜一倍焦距以内,目镜将它放大,这种仪器是望远镜。目镜相当于放大镜。
六、眼睛与眼镜(10道题)
1. (2026四川成都)由于平时不注意科学用眼,小伟看远处黑板上的字模糊,看近处课本上的字清晰。结合所学物理知识分析如下,正确的是( )
A. 小伟患上了远视,应佩戴凸透镜矫正 B. 小伟患上了远视,应佩戴凹透镜矫正
C. 小伟患上了近视,应佩戴凸透镜矫正 D. 小伟患上了近视,应佩戴凹透镜矫正
【答案】D
【解析】AB.近视眼的特征是看远处物体模糊,看近处物体清晰;远视眼相反,表现为看近处模糊、看远处清晰。因此小伟是近视,故A、B错误。
CD.近视眼的成因是晶状体折光能力过强,远处物体的像成在视网膜前方;凹透镜对光线有发散作用,能使像后移到视网膜上,因此近视需要佩戴凹透镜矫正,故C错误,D正确。故选D。
2.(2025·山东青岛)(多选)6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成正立、缩小的实像
C.图丙所示是近视眼的成像原理,应戴合适的凹透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右,是预防近视眼的措施之一
【答案】ACD
【解析】A.人的眼球像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,故A正确;
B.视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,而不是正立的,故B错误;
C.图丙中光线会聚在视网膜前方,是近视眼的成像原理,近视眼应戴合适的凹透镜进行矫正,使光线发散后能会聚在视网膜上,故C正确;
D.正常情况下,人眼的明视距离(看物体最清晰、最不容易疲劳的距离)大约是25cm。读写时眼睛与书本保持约25cm的距离,能使物体在视网膜上成清晰的像,减少眼睛的调节负担,从而有效预防近视眼的发生,故D正确。
故选ACD。
3.用眼不科学会对视力影响,如题图所示是远处物体的光经小明的眼睛折射后所成的像落在视网膜之前,则小明是( )
A.远视眼,需要用凹透镜矫正 B.远视眼,需要用凸透镜矫正
C.近视眼,需要用凸透镜矫正 D.近视眼,需要用凹透镜矫正
【答案】D
【解析】AB.远视眼是由于晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑,需用具有会聚作用的凸透镜进行矫正,故AB不符合题意;
CD.近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了,需要用具有发散作用的凹透镜进行矫正,故C不符合题意,D符合题意。故选 D。
4.(2025·甘肃兰州)甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是( )
A.丙图是近视眼,应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼,应该配戴凸透镜
C.丁图是近视眼,应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼,应该配戴凹透镜
【答案】A
【解析】近视眼和远视眼的成因及光路图、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
丙图中像呈在视网膜的前方,故是近视眼,应该配戴凹透镜来矫正;丁图中像呈在视网膜的后方,故是远视眼,应该配戴凸透镜来矫正,故A正确,BCD错误。故选A。
5. (2024河南)在“爱眼日”宣传活动中,小明用图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是( )
A. 向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B. 向水透镜注水,烛焰像成在光屏左侧
C. 从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D. 从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
【答案】B
【解析】近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜前。所以用水透镜模拟近视眼,也就是需要透镜对光线的会聚能力更强,所以此时应对水透镜注水,使得凸透镜变厚,焦距变小,使得像成在光屏左侧。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.(2025山西一模)如图是近视眼成像的示意图,要使光源S发出的光会聚在视网膜上成清晰的像S′,下面哪种方法能达到目的( )
A.在眼睛前放一块合适的凸透镜
B.在眼睛前放一块合适的凹透镜
C.发光点的位置向左移
D.发光点的位置向上移
【答案】B
【解析】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,近视矫正方法,需配戴凹透镜。
由图可知,图中的入射光线会聚在视网膜的前方,表示了近视眼的成像情况;
近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此用对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,发光点的位置不管是向左移还是向上移都不能达到目的。故选:B。
7. (2026青海)细心的小明观察到爷爷看报纸时会戴着眼镜,而看远处时又会摘下眼镜。因此,小明判断爷爷的眼睛是______视眼,戴的眼镜是______透镜。
【答案】 远 凸
【解析】远视眼的特征是能看清远处物体,无法看清近处物体,爷爷看近处的报纸时需要戴眼镜,看远处时无需戴眼镜,符合远视眼的表现,因此判断为远视眼;远视眼的成因是晶状体折光能力较弱,导致近处物体的像成在视网膜后方,需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,所以爷爷戴的眼镜是凸透镜。
8.如图所示,患近视的同学看远处物体时,成像在视网膜前,要使像成在视网膜上,人应该 (选填“靠近”或“远离”)物体,或者佩戴一个由合适的 (选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜。
【答案】靠近;凹。
【解析】首先根据现象判断是近视眼还是远视眼,然后根据近视眼用凹透镜矫正,远视眼用凸透镜矫正。
来自远处的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜的前面,说明是近视眼;要使像靠近视网膜,眼睛应该向物体靠近物体;凹透镜对光线有发散作用,近视眼戴凹透镜进行矫正。
9. 正常眼球看近处物体光路如图甲。小聪做眼球检查,发现晶状体与常人无异,但眼球发育偏短,看近处物体时光路如图乙。眼球的晶状体对光的折射作用与 (选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”)相同:小聪的眼看不清 (选填“远处”或“近处”)的物体,应配戴 (选填“凸透镜”、“凹透镜”)来矫正视力。
【答案】凸透镜 近处 凸透镜
【解析】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,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。
小聪的眼球发育偏短,看近处物体时,来自物体的光还未会聚就到达视网膜,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;矫正时需先将光进行会聚,而凸透镜对光具有会聚作用,故需配戴凸透镜来矫正视力。
10. 如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
【答案】照相机 凹透镜
【解析】人的眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使得远处物体的像成在视网膜的前方,导致人看不清远处的物体。凹透镜对光线有发散作用,能使光线推迟会聚。凸透镜对光线有会聚作用,能使光线提前会聚。为了使远处物体的像能成在视网膜上,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚,从而使像成在视网膜上。
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专项02 凸透镜成像规律的应用
一、照相机(监控设备等)(7道题)
二、幻灯机(投影仪等)(6道题)
三、放大镜(6道题)
四、显微镜(3道题)
五、望远镜(8道题)
六、眼睛与眼镜(10道题)
一、照相机(监控设备等)(7道题)
1. (2026吉林省)下列日常物品中,利用凸透镜成倒立、缩小的实像规律工作的是( )
A. 穿衣镜 B. 照相机 C. 近视镜 D. 投影仪
2.如图所示,小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )
A.增大物距,减小像的大小
B.减小物距,减小像的大小
C.增大物距,增大像的大小
D.减小物距,增大像的大小
3. (2025·长沙卷)晚上看电视时,小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动,发现移动到某位置时,墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同( )
A. 放大镜 B. 照相机 C. 投影仪 D. 平面镜
4. (2026辽宁)无人机的照相机镜头相当于一个___________透镜。无人机竖直上升过程中,地面物体通过镜头所成像的大小将变___________。
5. (2026甘肃威武)我国航天员舱外航天服上的高清摄像机镜头使用非球面透镜作为基本成像元件,其成像原理与凸透镜相似。当航天员用该摄像机从近距离拍摄舱门,调整为远距离拍摄空间站全貌时,镜头所成的像变_____(选填“大”或“小”),同时,应适当_____(选填“增大”或“减小”)镜头与传感器(相当于光屏)之间的距离,使像清晰呈现在传感器上。
6. “错位拍照”是摄影领域中常用的一种拍摄技巧。用照相机拍照时,使两个物体到镜头的距离不同,通过
调整拍摄角度,将两个物体拍摄在同一张照片中。如图所示是利用该技巧拍摄的一张照片,下列相关说法正确
的是( )
A.拍摄时,手距离镜头比灯塔远
B.手和灯塔通过镜头分别成放大和缩小的实像
C.将照相机靠近手和灯塔,可拍摄到更大的像
D.照相机的镜头相当于凸透镜,可以矫正近视眼
7.如图是一张妙趣横生的照片,不用后期处理,直接采用手机错位拍摄一次而成,在摆拍时,人与鞋子相比, 距离手机比较远,鞋子到镜头的距离u与焦距f的关系满足 。
二、幻灯机(投影仪等)(6道题)
1.如图所示是公共场所的广告投影灯,被光源照射的广告片经镜头投射,在地面上形成广告图标,下列说法正确的是( )
A.该投影灯的成像特点与放大镜相同
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与广告片的距离,广告图标将变大
D.为了能从不同角度看见广告图标,应选择光滑的地面
2.如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
3.关于电影放映,下列说法正确的是( )
A.放映时巨幕应置于放映机镜头的一倍焦距内
B.放映机的镜头相当于一个凹透镜
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
4. 如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作___________。不改变蜡烛与光屏的位置,向___________(选填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上___________(选填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。
5.如图甲为老师上课时所用投影仪的成像原理图。投影仪屏幕上所成的像为 (选填“倒立”或“正立”)、放大的像,数学老师想使屏幕上呈现图乙的图形,则幻灯片的插法应是下列选项中的 。
6.如图所示是投影仪成像示意图。其中凸透镜的作用是成 (填“等大”、“缩小”或“放大”)、倒立的实像,平面镜的作用是改变光路。如果图中h=40cm,则凸透镜焦距不可能小于 cm。
三、放大镜(6道题)
1. (2026山东省)麦收时节,小明在学校的劳动实践田收获小麦时,用焦距为10的凸透镜观察到的麦穗如图。此时麦穗到透镜的距离可能是( )
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20
2. (2026甘肃威武)琳琳帮爸爸往玻璃杯中添水时发现,浸在水中的茶叶过滤网变“粗”了,黑色光面杯盖在灯光的照射下出现明显光亮区域。已知玻璃杯壁是透明均匀介质,则对上述现象,下列说法正确的是( )
A. 茶叶过滤网变“粗”是因为光在玻璃杯壁中不沿直线传播
B. 茶叶过滤网变“粗”是因为发生了光的折射
C. 光面杯盖上出现明显光亮区域,是因为发生了漫反射
D. 光从玻璃进入水中,传播速度不变
3. (2026黑龙江龙东)乐于思考的小明在研究放大镜时,做了以下尝试,其中说法正确的是( )
A. 他用手摸镜片,感觉到中间厚边缘薄,说明这是一个凹透镜
B. 他把放大镜贴近邮票,如图甲,此时看到的是实像
C. 他将放大镜远离邮票,如图乙,此时像的特点与照相机所成像的特点相同
D. 他把放大镜正对太阳光,如图丙,说明该透镜对光有会聚作用
4.(2025·广东省卷)放大镜属于________(选填“凸”或“凹”)透镜。如图,邮票通过透镜所成的像是________(选填“实”或“虚”)像,邮票到透镜的距离________(选填“大于”或“小于”)透镜的焦距。
5. (2024内蒙古包头)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示。
(1)凸透镜起到______的作用;
(2)凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的______焦距范围之内;
(3)通过凸透镜看到的是仪表______(填“正立”或“倒立”)的像,像的位置与仪表的位置在凸透镜的______侧。
6.如图所示,通过凸透镜看花朵成放大的像。则下列说法正确的是( )
A.花朵的放大的像是正立的实像
B.看到放大像的成像原理和平面镜成像原理相同
C.花朵到凸透镜的距离应当大于凸透镜的焦距
D.若凸透镜适当远离花朵,则花朵的像会变大
四、显微镜(3道题)
1.关于如图所示的显微镜,下列说法正确的是( )
A.显微镜的目镜和物镜都是由凸透镜构成的
B.显微镜目镜成的像是倒立、放大的像
C.物镜在成像时物体到光心的距离大于二倍焦距
D.显微镜的反光镜使用的是凸面镜
2.(2025·西藏)“工欲善其事,必先利其器。”人们对微观世界的观察离不开显微镜。分析图中显微镜的光路可知:目镜(图中未画出)对光线有 作用,相当于一个 透镜。
3.用显微镜观察物体时,物镜对物体所成的像是一个放大的 (填“虚”或“实”)像,道理就像 的镜头成像一样,目镜的作用则像一个 。(后面的两个空选填“照相机”“投影仪”“放大镜”)
五、望远镜(8道题)
1.为了观察太阳系内的各种行星,同学们在老师的指导下制作了开普勒望远镜,小滨制作的望远镜原理如图,该望远镜由两个凸透镜组成,物体经过两次折射成像。其中物镜和目镜的焦距分别为。下列有关望远镜的说法正确的是( )
A.生活中与图中目镜工作原理相同的工具是投影仪
B.生活中与图中物镜工作原理相同的工具是放大镜
C.望远镜的放大倍率为目镜的焦距与物镜焦距之比
D.用望远镜看到的月亮比直接用肉眼看到的月亮大
2. 当下,一款生存类游戏风靡网络,网友戏称为“吃鸡”。如图甲是狙击手通过高倍望远镜观察到的画面。关于望远镜(如图乙),说法正确的是( )
A.它的物镜是凸透镜,目镜是凹透镜
B.它的目镜能用来矫正近视眼
C.夜晚用望远镜观察星空,能看到放大的像
D.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像
3. “超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十,亮度也有所增加,某天文爱好者为了研究这一现象,于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜,下列说法正确的
是( )
A.它的物镜和目镜都是凹透镜
B.它的物镜相当于投影仪,用来把物体放大
C.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两个透镜组成,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
4.如图所示,该望远镜的目镜和物镜是由两组凸透镜组成的,下列说法正确的是( )
A.第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是开普勒
B.目镜的作用相当于投影仪
C.远处景物通过物镜成缩小的像
D.①是目镜,②是物镜
5.小阳学习了望远镜的原理之后,自己动手制作了一个望远镜,结构如图甲所示,其中物镜的焦距为20cm,目镜的焦距为5cm。经过不断的调试,他看到了很远处物体最大最清晰的像,其成像原理的光路图如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.制作时镜筒要设计成两段,并且让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些
B.物镜的作用相当于照相机,使远处的物体成像在焦点附近
C.此时物镜和目镜之间的距离约为25cm
D.小阳看到的是远处物体倒立的实像
6.如图所示,是小红自制望远镜的结构示意图,对此判断不正确的是( )
A.A镜应为物镜,B镜应为目镜
B.望远镜的目镜和物镜作用不相同
C.目镜的焦距应较长,物镜的焦距应较短
D.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像
7.如图,小明制作简易望远镜时优先选用 (选填“A”或“B”)作为物镜,目镜成像原理和 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,若制作中没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片来代替。
8.如图表示一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜.这种仪器是 (填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于 (填“放大镜”或“投影仪”)。
六、眼睛与眼镜(10道题)
1. (2026四川成都)由于平时不注意科学用眼,小伟看远处黑板上的字模糊,看近处课本上的字清晰。结合所学物理知识分析如下,正确的是( )
A. 小伟患上了远视,应佩戴凸透镜矫正 B. 小伟患上了远视,应佩戴凹透镜矫正
C. 小伟患上了近视,应佩戴凸透镜矫正 D. 小伟患上了近视,应佩戴凹透镜矫正
2.(2025·山东青岛)(多选)6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成正立、缩小的实像
C.图丙所示是近视眼的成像原理,应戴合适的凹透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右,是预防近视眼的措施之一
3.用眼不科学会对视力影响,如题图所示是远处物体的光经小明的眼睛折射后所成的像落在视网膜之前,则小明是( )
A.远视眼,需要用凹透镜矫正 B.远视眼,需要用凸透镜矫正
C.近视眼,需要用凸透镜矫正 D.近视眼,需要用凹透镜矫正
4.(2025·甘肃兰州)甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是( )
A.丙图是近视眼,应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼,应该配戴凸透镜
C.丁图是近视眼,应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼,应该配戴凹透镜
5. (2024河南)在“爱眼日”宣传活动中,小明用图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是( )
A. 向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B. 向水透镜注水,烛焰像成在光屏左侧
C. 从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D. 从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
6.(2025山西一模)如图是近视眼成像的示意图,要使光源S发出的光会聚在视网膜上成清晰的像S′,下面哪种方法能达到目的( )
A.在眼睛前放一块合适的凸透镜
B.在眼睛前放一块合适的凹透镜
C.发光点的位置向左移
D.发光点的位置向上移
7. (2026青海)细心的小明观察到爷爷看报纸时会戴着眼镜,而看远处时又会摘下眼镜。因此,小明判断爷爷的眼睛是______视眼,戴的眼镜是______透镜。
8.如图所示,患近视的同学看远处物体时,成像在视网膜前,要使像成在视网膜上,人应该 (选填“靠近”或“远离”)物体,或者佩戴一个由合适的 (选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜。
9. 正常眼球看近处物体光路如图甲。小聪做眼球检查,发现晶状体与常人无异,但眼球发育偏短,看近处物体时光路如图乙。眼球的晶状体对光的折射作用与 (选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面镜”)相同:小聪的眼看不清 (选填“远处”或“近处”)的物体,应配戴 (选填“凸透镜”、“凹透镜”)来矫正视力。
10. 如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
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