第1章-优化提升4透镜与视觉专题讲义 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

科学 · 八年级上册 第1章 优化提升4 透镜与视觉 2026—2027学年浙教版科学八年级上册　·　第1章 对环境的察觉 例题导航 考点1 特殊凸透镜和凹透镜 例1　有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体底面是磨砂的毛面，当平行光沿柱轴方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到（　　） A．圆形亮斑 B．圆形暗斑 C．圆形暗斑且中心有一亮点 D．圆形亮斑且中心有一暗点 思路点拨　当平行光沿柱轴方向向下照射时，对准气泡周围入射的光，其传播方向不变（光在同种均匀介质中沿直线传播），所以在磨砂面上会形成亮斑；而气泡和它正上方、正下方的玻璃相当于一个凹透镜，平行光经过该凹透镜后发散，使磨砂面中心无光，由此可知，在磨砂面上会看到圆形亮斑且中心有一暗点。 变式拓展1　一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会（　　） A．仍然平行 B．会聚 C．发散 D．无法确定 考点2 凸透镜成像动态变化以及应用 例2　在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒，a端在2倍焦距之外，b端在1倍焦距与2倍焦距之间，如图所示，现将木棒往左移动一段距离，那么木棒在光屏上的像将会（　　） A．a端和b端均变细 B．a端和b端均变粗 C．a端变更细，b端变更粗 D．a端变更粗，b端变更细 思路点拨　本题可根据凸透镜成像规律和“物远像近像变小，物近像远像变大”解题。a端成像分析：a端，成倒立、缩小的实像。当木棒往左移动一段距离后，a端离凸透镜更远，物距增大。根据“物远像近像变小”，a端所成的像会变小，即更细。b端成像分析：b端原本在1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立、放大的实像。当木棒往左移动一段距离后，b端离凸透镜也更远，物距增大。同样根据“物远像近像变小”，b端所成的像会变小。 变式拓展2　蜡烛放在凸透镜的1.5倍焦距的地方，当它向离凸透镜3倍焦距的地方移动时，它所成的像（　　） A．变大 B．变小 C．先变小后变大 D．与蜡烛之间的距离变小 考点3 近视或远视的矫正 例3　如图所示，将凸透镜看成是眼睛的晶状体，光屏看成是眼睛的视网膜，烛焰看成是被眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　） A．将蜡烛远离凸透镜 B．将光屏远离凸透镜 C．将光屏靠近凸透镜 D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜 思路点拨　近视镜片属于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，有近视镜片时，凸透镜所成的像会后移；拿走近视镜片后，蜡烛烛焰的像成在光屏的前面，即凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间，所以应将光屏向靠近凸透镜方向移动或将蜡烛靠近凸透镜，才能得到清晰的烛焰的像。 变式拓展3　小科在“探究近视眼的眼球缺陷”的探究活动中，他用凸透镜代表眼球的晶状体，光屏代表视网膜，烛焰代表远处的物体。 (1)　小科将近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，在光屏上得到了一个倒立、缩小的清晰实像，记下此时光屏到凸透镜的距离。拿走眼镜，光屏上的像变得模糊。前后移动光屏，使光屏上的像重新变得清晰，记下此时光屏到凸透镜的距离，则＿＿＿＿（填“大于”“小于”或“等于”）。 (2)　结果分析：近视眼只能把远处的物体的像成在视网膜的＿＿＿＿（填“前方”或“后方”）。 考点4 凸透镜焦距的变化 例4　小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机）给小兰拍了一张半身照之后，保持相机和小兰的位置不变，又给小兰拍了一张全身照。关于这个过程对相机的调节，下列说法中正确的是（　　） A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距变大 C．焦距变小，像距也变小 D．焦距变大，像距变小 思路点拨　本题要知道物距、像距和像大小的变化规律：即物距变大、像距变小，像变小；物距变小，像距变大，像变大；当拍了一张半身照之后，保持相机和人的位置不变，又拍了一张全身照，即该过程中的像是变小的，所以应增大物距；保持相机和小兰的位置不变的情况下，只能使透镜的焦距变小，就相当于增大物距，同时像距也变小。 变式拓展4　足球守门员注视由远处向他飞来的足球时，其眼球的变化是（　　） A．晶状体曲度变大，由紧张变松弛 B．晶状体曲度变小，由紧张变松弛 C．晶状体曲度变大，由松弛变紧张 D．晶状体曲度变小，由松弛变紧张 考点5 凸透镜和平面镜的组合 例5　如图所示，当用眼睛去观察镜子时，光束似乎是从处发散开来的，则透镜的焦距是（　　） A．0.1m B．0.2m C．0.3m D．0.5m 思路点拨　因为像点到镜面的距离为0.2m，根据平面镜成像的特点，发光点离镜面的距离也为0.2m。因为一束平行光经凸透镜折射后要会聚在焦点上，所以点即为凸透镜的焦点，点到凸透镜光心的距离为焦距。焦距为0.3m−0.2m=0.1m。 变式拓展5　如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜的主光轴上，凸透镜与平面镜相距为，一束平行主光轴的光射向凸透镜，经平面镜反射后会聚在两镜中点处，则此透镜的焦距为＿＿＿＿。 能力提升 1.　如图所示，凸透镜的右焦点恰好同凹透镜的右虚焦点重合，试作出入射光线经两透镜折射的光路图。 2.　圆柱形玻璃杯后白纸上有一水平方向的箭头（如图所示）。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置，透过玻璃杯看纸上的“箭头”，下列图中哪一种像符合放大镜的原理（　　） 3.　在探究凸透镜成像规律的实验中，当物体离透镜16cm时，在光屏上得到一个倒立、放大的像；那么，当物体离透镜8cm时，在光屏上将（　　） A．能得到一个倒立放大的像 B．能得到一个倒立缩小的像 C．能得到一个正立放大的像 D．不能得到像，但可以透过透镜看到一个正立、放大的像 4.　在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．生活中的照相机就是利用了图中的成像规律 B．换上焦距小的凸透镜，蜡烛不动，要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像 C．如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像 D．实验中蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向下移动 5.　小科在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐匀速远离凸透镜，物距随时间的变化图像如图所示，则像距与的大致变化关系为（　　） 6.　如图所示，某同学欲拍摄一棵高大树木的全景，但从取景框中只能看到树的一部分，他要拍摄到这棵树的全景，可以采取的方法是（　　） A．向前走几步 B．向后退几步 C．向地面蹲下 D．将相机向上举高 7.　为什么近视的同学看黑板上的字总是眯着眼睛（　　） A．为了缩小瞳孔 B．为了使角膜变形 C．为了使晶状体变形，使所成的像刚好在视网膜上 D．为了使视网膜变形 8.　正常人的眼睛在水中看物体会一片模糊，因为光从空气射入眼睛折射程度大，而光从水中射入眼睛折射程度就明显减小。关于在水中看清物体，有下列说法：①高度远视的人在水中裸眼看物体更清晰；②高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰；③正常人在水中应戴高度老花眼镜；④正常人在水中应戴高度近视眼镜。其中正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 9.　光学显微镜的工作原理是物体经不同焦距的目镜和物镜两次放大成倒立放大的像，它可用如图表示。则下列说法正确的是（　　） A．如1是目镜，则物体应放在物镜2的右侧的2倍焦距外 B．如1是目镜，则物体应放在物镜2的右侧的1倍焦距内 C．如2是目镜，对目镜2来说它成的像是正立、放大的虚像 D．如2是目镜，对目镜2来说它成的像是倒立、放大的实像 10.　如果不慎在照相机的镜头上粘上一个灰尘颗粒（如图），那么拍摄的相片（　　） A．其上部将出现一个黑点 B．其下部将出现一个黑点 C．其上部和下部皆无黑点 D．其上部和下部各出现一个黑点 11.　小徐在STEAM课堂上，通过老师的教导，成功制作出水透镜，并完成了以下实验： (1)　在探究凸透镜成像的规律时，通过注水器调节水透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上，此时在光屏上得到清晰像的性质是倒立、＿＿＿＿的实像。 (2)　在光屏上得到清晰的像后，如果保持光屏和水透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以采取什么办法？请简要写出操作过程：＿＿＿＿。 (3)　白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了如图乙红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（部分色光未画出）。这说明不同色光在入射三棱镜（或凸透镜）时，偏折的程度不同。于是，小徐使用红光、黄光和蓝光来测量水透镜的焦距（）大小（如图丙）。以下关于三种色光通过水透镜时的焦距（）大小关系正确的是＿＿＿＿。A．　B．　C．　D． 12.　某科学兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”。如图所示，在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜折射后折射光线将＿＿＿＿（填“偏离”或“偏向”）主光轴。如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度＿＿＿＿（填“会改变”或“不改变”），在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是＿＿＿＿。 冲击重高 13.　若空中有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来（始终保持）。下列叙述：①小演员每走一步，像也走一步；②像的脚步始终比小演员大；③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步；④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。其中正确的是（　　） A．只有①②正确 B．只有①②④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 14.　如图所示，竖直放置的不透光物体（足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，、两点都在主光轴上，与高度相等，且与透镜上半部分等高。遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体的成像情况是（　　） A．两个实像，一个虚像 B．一个实像，两个虚像 C．只有一个虚像 D．只有一个实像 15.　如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。实验前，应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上；当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像（像未画），现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离，方可在光屏上再次成清晰的像。则（　　） A．第二次成像可能是放大的 B．蜡烛移动的距离 C．一定是从透镜里抽水 D．两次成像时，透镜焦距可能相差11cm 16.　实验兴趣小组在光学实验室探究有关光学实验，请回答以下问题： (1)　在“探究凸透镜成像规律”实验中，由图甲可知凸透镜的焦距为＿＿＿＿cm，实验中蜡烛、凸透镜位置如图乙所示，则所成的像的情形是图丙中的＿＿＿＿。 (2)　若凸透镜的物距，像距和焦距之间的关系可以用公式表示，凸透镜的放大率用像距和物距的比值来表示，即。请你结合公式，则图乙此时凸透镜的放大率是＿＿＿＿。 素养进阶 17.　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。经过不断地调试，他看到了远处物体最大最清晰的像（成像原理的光路图如图乙所示）。下列说法不正确的是（　　） A．远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近 B．眼睛看到的是远处物体的倒立的实像 C．此时物镜和目镜之间的距离约为25cm D．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置 18.　学过透镜知识后，小吕实验小组在光学实验室（暗室）想对学过的知识进行深入研究，找来器材：光源（视为点光源）、新的圆形凸透镜（直径为）、光具座、光屏（足够大）。经讨论他们决定先从测凸透镜的焦距开始。 (1)　在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心。 (2)　将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和圆心在同一水平直线上。 (3)　固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑与所画圆完全重合，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距，此时各器材在光具座上的位置如图甲所示，该凸透镜的焦距为＿＿＿＿cm。 (4)　在移动光屏的过程中，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的。于是他拆除边框直接将凸透镜固定在光具座上，进行实验验证，发现暗环仍然存在。暗环是如何形成的？请教老师后知道：暗环是透镜外侧沿直线传播的光与透镜折射的光在光屏上形成无光区。若光源在左焦点上，光屏在右焦点处，如图乙所示，请你算出此时暗环的面积等于＿＿＿＿。 参考答案与解析 例题导航 例1　D 变式拓展1　C 例2　A 变式拓展2　B 例3　C 变式拓展3　(1)小于 (2)前方 例4　C 变式拓展4　C　【解析】视觉的形成过程是：外界物体反射的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，经过晶状体和玻璃体的折射作用，形成一个倒置的物像。视网膜上的感光细胞接受物像的刺激产生神经冲动，然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。人体能看远近不同的物体主要是通过睫状体调节晶状体的曲度完成的。人视近物时，睫状体收缩，晶状体曲度变大；视远物时，正好相反。可见C符合题意。 例5　A 变式拓展5　　【解析】由图可见，入射光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜折射后应该会聚在焦点，由于平面镜的反射作用，根据平面镜成像的特点，A点就是焦点的像，因此焦点到镜面的距离等于A到镜面的距离。由于A是凸透镜与平面镜的中点，即，所以凸透镜的焦距。 能力提升 1.　如图 2.　A 3.　D　【解析】一物体在凸透镜前16cm处，在凸透镜另一侧光屏上能得到一个倒立放大的实像，所以，，即；此时若把物体放在距离透镜8cm的地方，即其处于凸透镜的1倍焦距以内，故在光屏上不能得到像，但可以透过透镜看到一个正立、放大的虚像。 4.　B　【解析】A、由图可知，此时的像距大于物距，成倒立、放大实像，是投影仪的原理，故A错误；B、当更换一个焦距小（即会聚能力强）的凸透镜进行实验时，此时清晰的像在光屏的左侧，要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像，故B正确。C、将物体向左移动，物距增大，像距减小，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向左移动，故C错误。D、蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，故D错误。 5.　C　【解析】本题考查凸透镜成像原理。将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距逐渐增大，根据凸透镜成实像时有：物远（物距变大）像近（像距变小）像变小，像距逐渐减小，从到，但像距只能接近1倍焦距，而不能小于1倍焦距，且整个过程中变化不均匀，故C符合题意，A、B、D不符合题意。 6.　B　【解析】在探究凸透镜成像的规律的过程中，物体从远处向凸透镜靠近的过程中，物体所成的像逐渐变大，并且像距离凸透镜越来越远。因此要使此时的像减小，就要使凸透镜逐渐地远离树木，即照相机远离树木，故应向后退几步。 7.　C　【解析】近视眼的成因是由于晶状体的曲度过大或者眼球前后径过长，物体反射来的光线经折射后，像成在了视网膜的前方，故而看不清远处的物体，造成近视。眯着眼睛，就能使晶状体变形，曲度变小，使所成的像正好成在视网膜上。 8.　D　【解析】高度近视的人是因为他的眼睛的晶状体会聚能力强，因为光从水中射入眼睛折射程度明显减小，高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰；正常人在水中就成远视眼了，应戴高度老花眼镜。 9.　C　【解析】显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把物体放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个倒立、放大的实像，相当于一个幻灯机；目镜与物镜所成像之间的距离小于一倍焦距，成正立的、放大的虚像，相当于一个放大镜。故ABD错误，C正确。 10.　C　【解析】照相机的镜头是一个凸透镜。物体由无数点组成，物体上任一点射向照相机镜头有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像。当照相机的镜头上粘上一个灰尘颗粒，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。故选：C。 11.　(1)缩小 (2)通过注射器往水凸透镜中注入适量的水 (3)A 12.　偏向 会改变 便于观察光的路径 冲击重高 13.　C　【解析】因将物体从较远处向接近凸透镜焦点移动时，物距变小，所以像距变大，实像也变大。所以一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来，①②③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步；故①③正确、②错误；④因为物距越小，像距越大，像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离，④正确。 14.　D　【解析】①按题意，AB在凸透镜右侧距离透镜处成一个倒立的等大的实像。②由于成像后的光线是射向右下方的，所以不能在平面镜上成像（平面镜只在主光轴的上方），所以只能成一个实像。故选：D。 15.　C　【解析】AC、如图，物距，像距，，凸透镜成倒立、等大的实像，，凸透镜的焦距为。蜡烛向左移动，物距增大，像距不变，要使光屏上成清晰的像，根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，要增大焦距，像距相当于变小，要从凸透镜中抽水，此时物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，故A错误，C正确。B、从水凸透镜中抽水，新凸透镜的焦距为，新凸透镜成倒立、缩小的实像，说明，即，解得凸透镜的焦距为：，当时都可以在光屏上得到倒立、缩小的实像，蜡烛向左移动，只要蜡烛和凸透镜的距离大于20cm就可以在光屏上再次得到清晰的像，不必，故B错误。D、两次成像时，假设透镜焦距相差11cm，因为，，则新凸透镜的焦距，因为光屏和新凸透镜的距离保持20cm不变，，光屏上不会出现清晰的像，故假设错误，故D错误。故选：C。 16.　(1)10.0 D (2)2　【解析】(1)平行光正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有会聚作用，凸透镜与光屏间的距离为焦距，由图甲知凸透镜的焦距是；凸透镜成像时当时，成倒立、放大的实像；在图乙中物距小于两倍焦距，大于焦距，成倒立、放大的实像，这个像是图丙中的D；(2)由图甲和图乙知、，根据凸透镜物距，像距和焦距之间的关系式得：；解得：像距；凸透镜的放大率用像距和物距的比值来表示，则凸透镜的放大率，故此时凸透镜的放大率为2。 素养进阶 17.　B　【解析】(1)望远镜的物镜相当于照相机的镜头，来自遥远天体的光经物镜后成一个倒立、缩小的实像，像在物镜的焦点以外紧靠焦点的位置；目镜相当于放大镜，对物镜所成的像起到一个放大的作用；(2)物镜的焦距为20cm，物体在距离物镜20cm以外，像在焦点以外，所以此时物镜和目镜之间的距离大于20cm。A、远处的物体经过物镜成倒立、缩小的实像，像在物镜的焦点以外紧靠焦点的位置，故A正确；B、眼睛看到的是远处物体倒立的虚像，故B错误；C、物镜的焦距为20cm，像在焦点附近。目镜焦距为5cm，通过目镜成正立放大的虚像，即物体通过物镜成的实像在目镜1倍焦距以内，所以此时物镜和目镜之间的距离约为25cm，故C正确；D、物镜相当于照相机的镜头，来自遥远天体的光经物镜后成一个倒立、缩小的实像，使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置，故D正确。 18.　(3)20.0 (4)　【解析】(3)因为圆圈和凸透镜是等大的，所以当光斑和圆圈重合时说明折射光线是平行的，这时光源刚好在焦点上；凸透镜的焦距是：；(4)透镜边缘以外的光线沿直线传播，以内的光线会发生偏转，两者之间会形成一个没有光线的黑色区域，这就是暗环，因此暗环形成的原因是：透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区；如下图所示：图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线，那么：圆环大圆的直径就是，半径是；小圆的直径就是，半径就是；那么暗环的面积为：。 第1章 优化提升4 透镜与视觉 第 1 页 / 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $