专题04 光和眼睛（透镜及其应用） 10大题型50题（期中专项训练）八年级物理上学期新教材沪粤版

专题04 光和眼睛（透镜及其应用） 基础·固本强基 题型1 透镜的识别与光学作用 题型2 透镜的三条特殊光线 题型3 凸透镜成像规律基础判断 题型4 凸透镜成像的生活应用 题型5 眼睛与视力矫正 提升·进阶突破 题型6 凸透镜成像实验综合探究 题型7 透镜光学作图 题型8 凸透镜成像动态分析 题型9 显微镜与望远镜成像辨析 题型10 透镜成像综合计算与拓展 基础·固本强基 题型1 透镜的识别与光学作用（共 5 小题） 【模型】透镜结构 + 作用判断模型 【方法】① 结构判断：中间厚、边缘薄→凸透镜；中间薄、边缘厚→凹透镜；② 作用判断：折射光线向主光轴偏折→会聚作用（凸透镜）；折射光线偏离主光轴→发散作用（凹透镜）；③ 焦点焦距：凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点；焦距越小，透镜的会聚 / 发散能力越强。 1．（多选）下列关于凸透镜的说法正确的是（  ） A．一侧表面凸起的透镜一定是凸透镜 B．中间比边缘薄的透镜一定是凹透镜 C．凸透镜和凹透镜都有焦点，但凹透镜的是虚焦点 D．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光一定会聚于一点 2．关于透镜，下列说法正确的是（    ） A．光线经过透镜的光心，传播方向不会改变 B．光线经过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 C．凸透镜有两个焦点，凹透镜有一个焦点 D．一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线 3．（1）如图1所示的透镜中属于凹透镜的有_______（选填字母）； （2）如图2是与主光轴平行的光经过两个材料相同的凸透镜后会聚于焦点，比较可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越_______（选填“大”或“小”），会聚能力越________（选填“强”或“弱”）； （3）在游玩时不随意丢弃装水的透明圆形饮料瓶，是因为装水的饮料瓶相当于凸透镜，对太阳光有_______作用，可能会引起火灾。 4．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．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 B．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 C．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 D．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点 5．在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃。他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关； （1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的，你认为他们判断的依据是______； （2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等。这说明猜想2是______的； （3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案； 简要做法：______； 如何判断：______。 题型2 透镜的三条特殊光线（共 5 小题） 【模型】三线作图判断模型 【方法】凸透镜三条特殊光线：① 过光心的光线传播方向不变；② 平行于主光轴的光线经折射后过焦点；③ 从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴。 凹透镜三条特殊光线：① 过光心的光线传播方向不变；② 平行于主光轴的光线经折射后，反向延长线过焦点；③ 射向另一侧焦点的光线经折射后平行于主光轴。 6．凸透镜成像是由于光的折射导致的。 （1）一方面，我们可以利用三条特殊光线作图推导凸透镜的成像规律，这三条特殊光线的特点是：①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后______；②过光心的光线经凸透镜折射后______；③过焦点的光线经凸透镜折射后______； （2）另一方面，我们也可以逆向思维，依据凸透镜成像的规律来确定某些光线经凸透镜折射后的传播特点。如图所示，已知O为凸透镜的光心，、为凸透镜的左右两个焦点，，请画出图中由发出的两条光线经凸透镜折射后的光线_______。 7．透镜的三条特殊（主要）光线 （1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向_____，如图所示； （2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧_____；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过______，如图所示； （3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于____；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于____，如图所示。 8．按要求完成下列作图； （1）如图，在图中虚线的方框内填入合适的透镜； （2）如图，补全图中未画出的光线； （3）如图所示，图中已画出由烛焰上S点发出的两条入射光线，请画出其经过凸透镜折射后的两条折射光线，并标明发光点S的像点S＇的位置。（保留必要的作图痕迹） 9．如图，为凸透镜的焦点，为凹透镜的虚焦点。请在图中补全入射光线和经过凹透镜的折射光线。 10．（1）如图所示，入射光线AO与水面成40°角斜射向水面．请画出反射光线，标出反射角大小，并大致画出折射光线。 （2）如图所示，有一条经过平面镜反射过点P的反射光线且平行于主光轴入射到凹透镜上，S′为像点，请确定点光源S的位置，并补全光路图。 题型3 凸透镜成像规律基础判断（共 5 小题） 【模型】成像区间对应模型 【方法】核心口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像倒立异侧，虚像正立同侧。 ：倒立、缩小、实像， ：倒立、等大、实像， ：倒立、放大、实像， ：不成像 ：正立、放大、虚像 11．小明同学探究凸透镜成像的规律时，他先将凸透镜正对太阳光（如图1），然后将该蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，如图2所示。请回答以下题目。 （1）小明所用的凸透镜焦距为______cm； （2）在图2中，小明发现在光屏上成______清晰的像； A．倒立、等大的实像        B．倒立、缩小的实像 C．倒立、放大的实像        D．正立、放大的虚像 （3）如图3所示，小明将蜡烛从10cm处逐渐移至45cm处的过程中，烛焰成像的变化情况是______； A．一直变大                                          B．先变小后变大 C．先成实像后成虚像                                D．先成虚像后成实像 （4）在实验过程中，小明将蜡烛移动至光具座上15cm刻度处，移动光屏，在光屏上成一个清晰的像，然后将凸透镜的上半部分遮住，则此时光屏上的像的特点是______。 A．只有下半部分的像        B．没有像 C．只有上半部分的像        D．能成一个比原来稍暗的像 12．小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验， （1）. 前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像．据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟_____有什么关系？ （2）. 如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=_______cm． （3）. 小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_______（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”） （4）. 如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐________．当u＞2f时，物体移动速度______（选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度． 13．（多选）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当时，在光屏上能得到一个缩小的实像 C．当时成放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 14．你了解实像和虚像吗？自从学习光现象以来，我们分别学习了实像和虚像，对于这两种像的区别与联系掌握起来却有点麻烦。实像是由实际光线会聚的，而且是倒立的，并且能用光屏承接；虚像是由实际光线的反向延长线会聚的，因此不能用光屏承接，并且都是正立的；无论是实像还是虚像都能用眼睛看到。 请根据上述信息回答一下问题： （1）下列现象中，只能成虚像的是（ ） A．照相机照相 B．平面镜成像 C．凸透镜成像 D．小孔成像 （2）透过放大镜可以看到物体被放大的虚像，关于放大镜的说法中正确的是（ ） A．透过放大镜总能看到物体被放大的虚像 B．透过放大镜看到放大物体的虚像与物体在放大镜的两侧 C．物体距离放大镜越近成的虚像就越小 D．放大镜其实就是凹透镜 （3）对实像和虚像的认识正确的是（ ） A．只有通过光的反射才可以成虚像 B．只有通过光的折射才可以成虚像 C．通过光的反射可以成实像和虚像 D．通过光的折射可以成实像和虚像 15．如图是小南和小红进行“探究凸透镜成像规律”的实验。 焦距f/cm 5.0 8.0 10.0 像距v/cm 7.5 17.1 30.0 （1）为了测出所用凸透镜的焦距，小南将透镜对着太阳，如图甲，移动白纸直到白纸上出现最小最亮的点，测量出该点到透镜光心距离即为焦距，小红指出小南的操作中存在的错误：______。改正错误后，小南用正确方法测出凸透镜焦距为10cm； （2）实验前，调节烛焰、凸透镜光心、光屏的中心位于______； （3）图乙是某次实验中仪器摆放的位置图，此时光屏上成倒立的______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像； （4）若保持透镜位置不变，将蜡烛移动至30cm刻线处，光屏应适当向______（选填“左移”或“右移”）才能重新得到清晰的像。 （5）小红想进一步探究“凸透镜成实像时，像距和透镜焦距的关系”，于是她保持物距不变的情况下又更换不同的凸透镜进行实验，记录的实验数据如表格所示。分析数据可得出结论：______； 题型4 凸透镜成像的生活应用（共 5 小题） 【模型】成像应用对应模型 【方法】① 照相机：，倒立缩小实像，像距小于物距；拍近景镜头前伸，拍远景镜头后缩。 ② 投影仪：，倒立放大实像，像距大于物距；像变大则胶片靠近镜头、投影仪远离屏幕。 ③ 放大镜：，正立放大虚像，像与物同侧；像变大则放大镜远离物体。 16．阅读短文，回答文后问题。 数码相机 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它同普通照相机不同之处，在于它没有底片，而是通过一个特殊的感光层，将图像的光信号转化成为数字信号记录下来。数码相机的镜头是一个透镜组，透镜组的焦距大小可以调节。拍照时，相机到景物有一定距离，快门打开，景物的光通过镜头进入相机，通过镜头成像在上。对于已经制造好的镜头，直径是一定的，在镜头后面设置一个开孔大小可控的光阑，可以起到控制镜头通光量的作用，这个装置叫做光圈。 （1）数码相机的镜头相当于一个______透镜。数码相机的成像特点是______。 （2）拍照时，要想使照片上的景物变大一些，相机到景物的距离不变，可以调节镜头的焦距变______。 （3）拍照时，光圈开孔变小，相机所成像的大小______（填“变大”“变小”或“不变”）。 17．如图所示是自制的模型照相机，在自制照相机时，我们需要调节镜头与光屏之间的距离，这个距离相当于像距，当我们想要让远处的景物在光屏上成更清晰的像时，应适当__________（选填“增大”或“减小”）镜头与光屏的距离；而拍摄近处物体时，要使像清晰，需把镜头适当__________（选填“前伸”或“后缩”），这是根据凸透镜成像中物距变化时__________（选填“像距”或“焦距”）也要相应改变的规律来操作的。 18．如图所示，投影仪是教学中常用的设备，投影片应位于镜头的 ________________（选填“一倍焦距内”、“一倍焦距到二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）处，通过凸透镜成一个 _______（选填“倒立”或“正立”）、放大的 _____（选填“虚”或“实”）像；若想使屏幕上的像变大，应使镜头 _______（选填“靠近”或“远离”）投影片。 19．光学仪器在生活中应用十分普遍，以下关于四种光学仪器的成像情况，正确的是（　　） A．放大镜成正立、放大的实像，且物离镜越远，成的像越大 B．照相机成正立、缩小的实像，且物离镜越远，成的像越大 C．平面镜成正立、等大的虚像，且物离镜越远，成的像越小 D．幻灯机成倒立、放大的实像，且物离镜越远，成的像越小 20．清晨，小明透过草叶上的露珠看到了远处树木倒立的像，如图7所示。随后，好奇的小明将一个放大镜置于露珠与眼睛之间，适当调节放大镜和露珠之间的距离，发现能看清更远处的树木。关于上述现象，下列说法正确的是（　　） A．露珠对太阳光具有发散作用 B．透过露珠看到的是树木的虚像 C．露珠的成像原理与投影仪的工作原理相同 D．露珠与放大镜的组合与望远镜的工作原理相同 题型5 眼睛与视力矫正（共 5 小题） 【模型】视力矫正匹配模型 【方法】① 眼睛结构：晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏；② 近视眼：晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜前方，戴凹透镜矫正（发散光线，使像后移）；③ 远视眼：晶状体太薄，折光能力太弱，像成在视网膜后方，戴凸透镜矫正（会聚光线，使像前移）；④ 口诀：近凹远凸。 21．智能手机的普及，给我们生活带来了极大方便，但同时也给我们的身体带来一定的伤害。青少年近视的人数在大幅上升，保护视力，刻不容缓。 （1）如图甲所示是正常人眼结构，可实现自动变焦，使远处物体在视网膜上成倒立、缩小的______（选填“实像”或“虚像”）。与该成像特点相同的光学仪器是______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）； （2）如图乙所示是某同学自制的水透镜，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为______cm； （3）在图乙中模拟近视眼形成时，用注射器向水透镜里加入适量的水，水透镜对光的偏折能力变______（选填“强”或“弱”），此时光屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜时，光屏上会出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的______（选填“前方”或“后方”）； （4）根据2026年全国两会期间代表引用的最新数据，我国儿童青少年总体近视率达50.3%。现有ICL晶体植入术、角膜切削术等成熟矫正近视方案。ICL晶体植入术相当于戴______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）来矫正近视眼。 22．如下列图片所示，人眼的功能类似于照相机。人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，人眼是通过调节________来看清远近不同的物体的。人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变________（选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。 23．如图甲所示为眼球结构图，某校兴趣小组的同学设计如图乙所示装置，对远视眼的成像及矫正进行探究。将老花镜放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏上映出了清晰的像，则下列说法正确的是（　　） A．眼球中的晶状体相当于实验中的凸透镜 B．远视眼不戴矫正眼镜时，看物体的像落在视网膜前方 C．远视眼患者佩戴的远视眼镜属于凹透镜的一种 D．如果患者远视眼很严重，透镜的折光本领应该小一些 24．小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小实验中测得甲的焦距为10 cm，再将甲分别挤压成乙、丙的形状，并分别测量焦距，如图1所示． （1）测得焦距小于10 cm的是___________，模拟近视眼的是___________． （2）在同一位置分别用甲、乙、丙透镜对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距最大的是___________． （3）近视眼用的隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动某软质隐形眼镜边缘厚度为0．05 mm，则此镜片的中心厚度___________（填“小于”“等于”或“大于”）0．05 mm，此镜片对光有___________（填“会聚”或“发散”）作用． （4）下图甲是某人眼睛观察某物体的成像示意图，请在图2乙中的虚线框内画上适当的透镜，使该物体能成像在视网膜上． （ ） 25． 凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜和平面镜都是常用的光学器材，近视眼镜的镜片是 _____镜，老花眼镜的镜片是 _____镜，潜望镜的镜片是 _____镜，汽车观后镜是 _____镜，手电筒的反光镜是_____镜． 提升·进阶突破 题型6 凸透镜成像实验综合探究（共 5 小题） 【模型】实验探究与误差分析模型 【方法】① 实验操作：三心同高（烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度），使像成在光屏中央；② 光屏无像的原因：物距小于焦距成虚像、三心不同高、物体在焦点处不成像；③ 挡住部分透镜：像完整但变暗；④ 换用焦距更大的透镜：像距变大，光屏需远离透镜。 26．在探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f=_______cm。 （2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，目的是_________。如图乙所示，烛焰能在光屏上形成清晰地像，此像是倒立、____的实像。 （3）在图乙的情况下，如果保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，那么在光屏上也能成清晰的像，此像是倒立、_____的实像；如果保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移至______cm处，在光屏上仍能成清晰的像。 （4）当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到（ ） A．烛焰像的下半部分        B．烛焰像的上半部分 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗    D．烛焰完整的像，像的亮度不变 （5）由于蜡烛燃烧变短，发现光屏上的像偏上，为使像仍能成在光屏中央，应将凸透镜向______（填“上”或“下”）调节。 （6）在图乙的情况下，将凸透镜换成焦距更小的凸透镜，并保持蜡烛、凸透镜的位置都不变，则须使光屏向凸透镜______（选填“靠近”或“远离”）才能在光屏上得到清晰的像。 （7）实验结束后，另一小组的同学又拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜。结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，该组同学只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。由此可见，这只眼镜是__透镜，戴这种眼镜的人的眼睛的缺陷是______（填“近视”或“远视”）。 （8）有一圆柱体PQ，平放在凸透镜的左侧，具体位置如图所示。则该圆柱体通过凸透镜所成的像大概的形状是（ ） （9）某同学认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法验证该同学的观点___ （10）将图丙中的蜡烛移到标尺上20cm到30cm之间的某一位置，移动光屏，在光屏上_________（填“能”或“不能”）成清晰的像，此时取下光屏，应从凸透镜的_________（填“左”或“右“）侧透过凸透镜观察像。 27．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如甲图所示，小明用高为的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）：       实验次数 物距/ 像距/ 像高/ 1 30 15 2 2 20 4 3 15 8 （1）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）小明完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图乙所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔所成像的________（选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”）一直不会有明显的变化。当小明把铅笔竖直向上移动时，此时通过装水的玻璃瓶会看到铅笔________移动。（选填“向上”、“向下”或“不”） （3）如图丙，光屏上呈现清晰的像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像原理与其相同的是________；若将透镜向右移动，光屏上还能得到________次烛焰清晰的像。 （4）小红将点燃的蜡烛放在某处，发现无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是________。 （5）如图丙所示，如果在蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像。若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。近视眼成像在视网膜________。（选填“前方”或“后方”） （6）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向________（选填“上”或“下”）方移动。此时只将透镜向________（选填“上”或者“下”）移动后，成像又能在光屏中央。 （7）课后，小丽和小明继续探究，当他们相距，用此凸透镜观看对方，小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，则下列说法中不正确的是________。 A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内 B．若图片中小丽将凸透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大 C．小丽从凸透镜中看不到小明的像 D．小丽从凸透镜中看到小明倒立、缩小的像 28．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图，该凸透镜的焦距f为。 （1）实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的______上； （2）图甲所示，将该凸透镜固定在光具座上，当把发光蜡烛放在光具座上位置时，恰好可以在右侧位置处的光屏上得到一个清晰的______（“正立”或“倒立”）、______填（“放大”、“缩小”或“等大”）的烛焰实像，若保持蜡烛烛焰和光屏位置不变，移动透镜至______cm刻度线处，则屏上能再次呈现清晰的像； （3）图乙中，保持凸透镜在位置处，当把蜡烛放在光具座上______cm位置时，发现无论怎样移动凸透镜右侧的光屏，在光屏上始终只有一个大小不变的圆形光斑； （4）图乙所示，烛焰通过凸透镜成正立的像时，则人眼在图中______处能观察到烛焰的像；当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______； A．烛焰像的下半部分 B．烛焰像的上半部分 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 （5）当光屏上成清晰的像后，若一只苍蝇停在透镜的中央，则光屏上所成的像是______（选填“完整”或“不完整”）的； （6）如图丙所示，将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，改变玻璃杯到书本的距离，尝试透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），若使书本逐渐远离玻璃杯，他先后所能看到的像可能是______。 29．小明为了进一步探究“凸透镜成像规律”，做了如下实验，实验装置如图所示： （1）如图甲所示，一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，凸透镜的焦距___________cm。 （2）实验过程中保持凸透镜在处位置不变，如图乙所示，将蜡烛从处移至处时应将光屏向___________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能使光屏上始终成清晰的像，光屏上的像将___________（选填“变大”或“变小”）。 （3）实验过程中，蜡烛由于燃烧变短，此时烛焰的像在光屏上的位置会向___________方移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向___________调节。（两空均选填“上”或“下”） （4）在图乙装置的实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上（　　） A．只出现烛焰的像的上半部分 B．只出现烛焰的像的下半部分 C．出现烛焰完整的像，但像更小了 D．烛焰的像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 30．如图甲所示，小明在做探究凸透镜成像规律的实验时，将凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛和光屏分别放在凸透镜A的两侧，调节它们的位置，直至蜡烛在光屏上成清晰的像.请完成下列问题: （1）在甲图中的光屏上，所成的像是倒立_________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，日常生活中_________ （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理制成的; （2）保持凸透镜A位置不变，调节蜡烛和光屏的位置，使蜡烛在光屏上再次成清晰的像.多次实验后，画出凸透镜A成像中物距和像距变化关系的图像（如图乙所示），则凸透镜A的焦距为_________cm;在上述实验过程中，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是_________; A．将蜡烛左移，光屏左移                  B．将蜡烛左移，光屏右移 C．将蜡烛右移，光屏左移                  D．将蜡烛右移，光屏右移 （3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变蜡烛和透镜位置: ①若将凸透镜A换成焦距相同、但镜面直径较小的凸透镜B，再次实验，光屏上所成的像与原来的像相比_________ （选填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了; ②若将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜C，再次实验，则需将屏向_____    （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像相比_________ （选填“变大”或“变小”）了; （4）用LED灯做成字母“F”替代蜡烛来进行实验，除了亮度和清洁的因素之外，你认为这样改进后最主要的一个好处是__________________. 题型7 透镜光学作图（共 5 小题） 【模型】透镜作图规范模型 【方法】① 规范要求：实线画光线并标箭头，虚线画法线、光线延长线、虚像；② 作图依据：三条特殊光线的传播规律；③ 实像用实线，虚像用虚线。 31．如图所示，两条入射光线分别过凸透镜的光心O和焦点F，请分别画出经过凸透镜折射后的光线。 32．请在图中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线，再画出该折射光线经过凹透镜后的光路。 33．如图所示，根据凸透镜的成像规律，画出物体AB通过凸透镜所成的像（保留作图痕迹）。 34．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 F。有一个位于透镜主光轴上的点光源S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：（保留作图痕迹） （1）凸透镜的入射光线； （2）凹透镜的折射光线； （3）点光源S的位置。 35．如图甲是用凸透镜观察物体成像活动中的插图，图乙是通过凸透镜所看到的插图的像。请根据图丙中所示凸透镜和焦点F，用“↑”代表物体，在图丙中完成物体此时成像的光路图。 题型8 凸透镜成像动态分析（共 5 小题） 【模型】成像动态变化模型 【方法】① 成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小；② 成虚像时：物近像近像变小，物远像远像变大；③ 无论实像虚像，物体越靠近焦点，像越大。 36．在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示．根据表中信息判定下列说法不正确的是（     ） 实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 倒立、放大、实像 30 A．第1次实验的像距为20cm B．第2次实验成倒立、缩小的实像 C．第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D．分析表中数据可知：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大 37．小明用放大镜观察指纹，要使指纹的像更大一些，正确的做法是（　　） A．放大镜靠近指纹 B．放大镜远离指纹，且在一倍焦距内 C．放大镜远离指纹，且在一倍焦距外 D．指纹远离放大镜 38．大雁塔屹立在西安已逾千年，国庆假期来西安旅游的小华用照相机记录了这一地标性建筑。照相机的镜头是一个 _____（选填“凹”、“凸”或“平面”）透镜，大雁塔在照相机感光元件上形成一个倒立、_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。完成图—1拍摄后，小华想在原位置拍摄如图—2所示的近景，照相机的镜头应该 _______（选填“前伸”、“后缩”或“不动”）。 39．如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是（　　） A．当物体距透镜5cm时，成正立的虚像 B．当物体距透镜12cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大 D．当物体从距透镜30cm处靠近透镜时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜 40．如图所示，、是凸透镜的焦点，点光源S放在凸透镜前一倍焦距与两倍焦距之间（），是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度v匀速向靠近透镜的方向移动时（仍保持），像的移动情况是（    ） A．以小于v的速度远离透镜匀速移动 B．以大于v的速度靠近透镜匀速移动 C．以小于v的速度靠近透镜匀速移动 D．以大于v的速度向远离透镜方向移动 题型9 显微镜与望远镜成像辨析（共 5 小题） 【模型】双镜成像对比模型 【方法】显微镜：物镜（投影仪原理）：f<u<2f，倒立、放大、实像；目镜（放大镜原理）：u<f，正立、放大、虚像；最终成倒立、放大的虚像，总放大倍数 = 物镜 × 目镜。 望远镜：物镜（照相机原理）：u>2f，倒立、缩小、实像；目镜（放大镜原理）：u<f，正立、放大、虚像；最终成倒立、缩小的虚像，核心作用是增大视角。 41．下列光学元件运用正确的是（　　） A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，它成倒立、缩小的实像，而放大镜的镜头相当于一个凹透镜，它成放大、正立的虚像 B．望远镜的物镜相当于一个凸透镜，它成倒立、放大的实像，目镜相当于一个放大镜，它成倒立、放大的实像 C．汽车的观后镜是个放大镜，通过它的放大作用，司机可以看清四周的物体 D．显微镜的物镜相当于一个凸透镜，它成倒立、放大的实像，目镜相当于一个放大镜，它成正立、放大的虚像 42．科学家们利用巨大的天文望远镜观察、接收来自宇宙的信息，让人们对宇宙的了解越来越多。这项伟大的事业与小小的透镜密切相关，下列有关透镜的知识说法错误的是（　　） A．甲图把放大镜正对着太阳，可在纸上发现一个很小、很亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用 B．乙图用照相机给物体照相时，物体离照相机镜头较远，像离镜头较近，像成在焦点以内 C．丙图显微镜的物镜成像原理和投影仪的镜头成像原理一样 D．丁图望远镜目镜的作用相当于一个放大镜 43．望远镜的物镜相当于一个___________的镜头，显微镜的目镜相当于一个___________，（以上两空均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。生物课上，小明用一个放大镜观察小昆虫，当他发现看不太清楚小昆虫时，正确的做法是___________（填“将放大镜离小昆虫稍远一点”或“放大镜离小昆虫稍近一点”）。由于小明不小心将放大镜掉在地上摔掉了一小块，他用此放大镜___________（填“能”或“不能”）成一个完整的小昆虫的像。 44．“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，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像 B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像 D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜 45．在跨学科实践课堂上，小深参与了自制望远镜的活动。 【任务一】了解望远镜的基本原理 （1）望远镜甲的成像原理如图乙所示。由图乙可知，人眼通过目镜所观察到的是一个_________（选填“正立”或“倒立”）的像。 【任务二】设计和制作简易望远镜 望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选择直径较大的物镜与目镜，可扩大观察范围，并使成像更亮更清晰。 序号 a b c d 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 （2）为了在获得较大放大倍率的同时，拥有更清晰的成像效果，小深应选用_________透镜作物镜、_________透镜作目镜最适宜。（两空均选填序号） 【任务三】用自制望远镜观察校园内的物体 （3）一只手握住物镜镜筒保持不动，另一只手不断调整目镜镜筒的位置，即可在望远镜中看到校园内远处物体清晰的像。这个像虽然是缩小的，但人眼却会感觉物体被“放大”了，原因是________________________________。 题型10 透镜成像综合计算与拓展（共 5 小题） 【模型】成像范围推导模型 【方法】① 根据成像性质确定物距、像距与焦距的不等式关系；② 解不等式得出焦距范围；③ 结合动态变化分析临界位置。 46．在“探究凸透镜成像规律”的实验中 （1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的________上；甲图中凸透镜的焦距为10cm，在图示位置将蜡烛向右移至20cm刻度线处，此时将图中的光屏向________移动，调节后可在光屏上得到一个倒立、________清晰的实像； （2）在第一小问基础上，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏________透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置焦距合适的________透镜； （3）将甲图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏，________（填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰呈现在光屏上； （4）用另一个凸透镜进行实验，如图乙所示，此时光屏上呈现了清晰的像。现测出蜡烛到凸透镜的距离为m，光屏到凸透镜的距离为n（m<n），则该凸透镜的焦距f的范围是________； A．0<f<m B．m<f<n C．<f< （5）丙图中，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法正确的是________； ①P点位置在A的左侧；②蜡烛的移动方向向左；③A处像可能是缩小的；④B处像可能是缩小的 （6）将点燃的蜡烛移到如图丁所示的位置，人眼观察到正立放大的像，现将光屏放在虚线的位置，人眼观察到烛焰的像_________。 A．能成在光屏上 B．大小不变 C．会消失 D．亮度变暗 47．如图所示为探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜在光具座上50cm刻度线处固定不动。将蜡烛和光屏移至光具座上如图所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。当再次移动蜡烛和光屏的位置，得到的部分实验数据如下表所示。则下列说法中正确的是（    ） 蜡烛位置 1 2 3 4 5 物距u/cm 40 25 24 12 10 像距v/cm 24 37.5 40 ①凸透镜的焦距为30cm ②当蜡烛由位置2移动到位置3时，在光屏上得到的像逐渐变大 ③当蜡烛在位置4时，成像情况与幻灯机成像原理相同 ④如图所示的位置，若在蜡烛与透镜间放置近视镜片，则向右移动光屏，在光屏上能再次成清晰的像 A．只有②④正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有③④都正确 48．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜16 cm处，在透镜另一侧距离透镜30 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法错误的是（　　） A．光屏上成倒立、放大的实像 B．照相机是利用这一成像原理工作的 C．该透镜的焦距f一定满足8 cm<f<15 cm D．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜 49．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） 50．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？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 光和眼睛（透镜及其应用） 基础·固本强基 题型1 透镜的识别与光学作用 题型2 透镜的三条特殊光线 题型3 凸透镜成像规律基础判断 题型4 凸透镜成像的生活应用 题型5 眼睛与视力矫正 提升·进阶突破 题型6 凸透镜成像实验综合探究 题型7 透镜光学作图 题型8 凸透镜成像动态分析 题型9 显微镜与望远镜成像辨析 题型10 透镜成像综合计算与拓展 基础·固本强基 题型1 透镜的识别与光学作用（共 5 小题） 【模型】透镜结构 + 作用判断模型 【方法】① 结构判断：中间厚、边缘薄→凸透镜；中间薄、边缘厚→凹透镜；② 作用判断：折射光线向主光轴偏折→会聚作用（凸透镜）；折射光线偏离主光轴→发散作用（凹透镜）；③ 焦点焦距：凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点；焦距越小，透镜的会聚 / 发散能力越强。 1．（多选）下列关于凸透镜的说法正确的是（  ） A．一侧表面凸起的透镜一定是凸透镜 B．中间比边缘薄的透镜一定是凹透镜 C．凸透镜和凹透镜都有焦点，但凹透镜的是虚焦点 D．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光一定会聚于一点 【答案】BC 【解析】A．凸透镜的特点是中间厚边缘薄，一侧表面凸起的透镜不一定是凸透镜，故A错误； B．凹透镜的特点是中间薄边缘厚，中间比边缘薄的透镜一定是凹透镜，故B正确； C．凸透镜和凹透镜都有焦点，但凹透镜的是虚焦点，平行于凹透镜主光轴的平行光，经其折射后，折射光线的反向延长线会聚于其虚焦点上，故C正确； D．凸透镜对光有会聚作用，通过凸透镜的光会变得会聚，但是不一定会聚于一点，如焦点发出的光线经凸透镜折射后，会变成平行光，故D错误。 故选BC。 2．关于透镜，下列说法正确的是（    ） A．光线经过透镜的光心，传播方向不会改变 B．光线经过透镜折射后，会聚在主光轴上的点叫焦点 C．凸透镜有两个焦点，凹透镜有一个焦点 D．一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线 【答案】A 【解析】A．由透镜的特性可知，通过光心的光线传播方向不变，故A正确； B．只有平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后汇聚在主光轴上的点才叫作焦点，故B错误； C．凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故C错误； D．凹透镜的发散作用指的是使经过凹透镜的光线比原来更偏离主光轴，但不意味着会聚的光线经过凹透镜一定会变成发散的光线，有可能只是比原来发散了一些但还是一束会聚的光线，故D错误。 故选 A。 3．（1）如图1所示的透镜中属于凹透镜的有_______（选填字母）； （2）如图2是与主光轴平行的光经过两个材料相同的凸透镜后会聚于焦点，比较可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越_______（选填“大”或“小”），会聚能力越________（选填“强”或“弱”）； （3）在游玩时不随意丢弃装水的透明圆形饮料瓶，是因为装水的饮料瓶相当于凸透镜，对太阳光有_______作用，可能会引起火灾。 【答案】（1）（b）、（c）；（2）小 强；（3）会聚 【解析】（1）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。在如图所示的透镜中，b、c中间薄边缘厚属于凹透镜。 （2）[1][2]根据题意知道，图2中透镜材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同，比较两次实验，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短，会聚能力越强。 （3）纯净水瓶内有水，容易形成中间厚边缘薄的水凸透镜，即盛有水的瓶子相当于凸透镜。凸透镜又叫会聚透镜对光线有会聚作用，阳光经凸透镜折射后会形成温度比较高的光点，容易点燃枯叶，发生火灾。 4．关于透镜，下列说法正确的是（　　） A．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 B．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 C．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 D．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点 【答案】B 【解析】A．凸透镜对光线有会聚作用，但不是所有的光线都能会聚到一点上，故A错误； B．透镜的中心叫做光心，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，故B正确； C．放在凸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，而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不会平行于主光轴，故C错误； D．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故D错误。 故选B。 5．在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃。他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关； （1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的，你认为他们判断的依据是______； （2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等。这说明猜想2是______的； （3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案； 简要做法：______； 如何判断：______。 【答案】凹透镜对太阳光有发散作用，不能点燃火柴 错误 用直径不等的凸透镜做实验，测量火柴被点燃的时间（只要提到“不同直径”或者“测量时间”等关键词就算正确） 如果各次实验测量的点燃时间不等，则猜想正确，反之则错误 【分析】探究“不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同”，应用控制变量法。 【解析】（1）[1]因为凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光线具有发散作用，不能把太阳光会聚成一点。 （2）[2]因为直径的大小决定了通过凸透镜的光的多少，而焦距的大小只是决定了光汇聚的位置，所以猜想二是错误的。 （3）[3][4]根据控制变量法用焦距相同而直径不同的凸透镜，点燃火柴，测出点燃火柴需要的时间，如果点燃火柴所需要的时间相等，则猜想3是错误的；如果点燃火柴所需要的时间不相等，则猜想3是正确的。 题型2 透镜的三条特殊光线（共 5 小题） 【模型】三线作图判断模型 【方法】凸透镜三条特殊光线：① 过光心的光线传播方向不变；② 平行于主光轴的光线经折射后过焦点；③ 从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴。 凹透镜三条特殊光线：① 过光心的光线传播方向不变；② 平行于主光轴的光线经折射后，反向延长线过焦点；③ 射向另一侧焦点的光线经折射后平行于主光轴。 6．凸透镜成像是由于光的折射导致的。 （1）一方面，我们可以利用三条特殊光线作图推导凸透镜的成像规律，这三条特殊光线的特点是：①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后______；②过光心的光线经凸透镜折射后______；③过焦点的光线经凸透镜折射后______； （2）另一方面，我们也可以逆向思维，依据凸透镜成像的规律来确定某些光线经凸透镜折射后的传播特点。如图所示，已知O为凸透镜的光心，、为凸透镜的左右两个焦点，，请画出图中由发出的两条光线经凸透镜折射后的光线_______。 【答案】（1）过焦点 传播方向不改变 平行于主光轴；（2） 【解析】（1）[1]凸透镜对光线有会聚作用，一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后会聚在焦点上，所以平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点。 [2]通过凸透镜光心的光线传播方向不改变。 [3]通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出。 （2）由凸透镜成像特点知，当时，成等大、倒立的实像。由题意知，发光点P1位于凸透镜的二倍焦距的点上，成像一定在P2点。所以发光点发出的光经凸透镜折射后一定过另一侧二倍焦距处，由此画出由发出的两条光线经凸透镜折射后的光线，据此作图。 7．透镜的三条特殊（主要）光线 （1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向_____，如图所示； （2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧_____；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过______，如图所示； （3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于____；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于____，如图所示。 【答案】 不变 焦点 同侧焦点 主光轴 主光轴 【解析】透镜对的三条特殊光线有：过光心的、平行主光轴的、过焦点的光线。 （1）[1]由图知道，两条过光心的光线经过凸透镜后方向都没有发生改变，说明通过光心的光线传播方向不变。 （2）[2]由左图知道，平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后通过焦点，说明平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。 [3]由右图知道，平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后，反向延长光线通过同侧焦点。 （3）[4]由左图知道，通过焦点的入射光线，经凸透镜折射后折射光线都与主光轴平行，说明从凸透镜焦点发出的光线，经折射后平行于主光轴射出。 [5]由右图知道，射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。 8．按要求完成下列作图； （1）如图，在图中虚线的方框内填入合适的透镜； （2）如图，补全图中未画出的光线； （3）如图所示，图中已画出由烛焰上S点发出的两条入射光线，请画出其经过凸透镜折射后的两条折射光线，并标明发光点S的像点S＇的位置。（保留必要的作图痕迹） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）光线经过甲透镜后，光线由会聚变成平行光线，比原来的会聚光线发散了，所以甲透镜是凹透镜；光线经过乙透镜后，光线变得会聚，所以乙透镜是凸透镜，据此作图。 （2）指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，过凹透镜光心的光线其传播方向不变，据此作图。 （3）过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′，据此作图。 9．如图，为凸透镜的焦点，为凹透镜的虚焦点。请在图中补全入射光线和经过凹透镜的折射光线。 【答案】 【解析】入射光线应该通过左侧的焦点F1，这条入射光线经凸透镜的会聚作用后，会平行于主光轴射向右边的凹透镜，也就是原图上的光线，然后这条平行于主光轴的光线经过凹透镜对光线的发散作用后，远离主光轴，但最后的折射光线的反向延长线要经过凹透镜的左侧焦点F2。据此作图。 10．（1）如图所示，入射光线AO与水面成40°角斜射向水面．请画出反射光线，标出反射角大小，并大致画出折射光线。 （2）如图所示，有一条经过平面镜反射过点P的反射光线且平行于主光轴入射到凹透镜上，S′为像点，请确定点光源S的位置，并补全光路图。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）入射光线AO与水面成40°角，则入射角等于90°- 40°= 50° 故反射角也为50°；过入射点画出垂直于界面的法线，然后根据反射角等于入射角, 在法线右侧的空气中画出反射光线；再根据光从空气斜射入水中折射角小于入射角，在法线右侧的水中大致画出折射光线，据此作图。 （2）根据平面镜成像的规律：像与物关于镜面对称，作出像点S'关于平面镜的对称点即为点光源S，反射光线与平面镜的交点O即为入射点，连接SO即为入射光线；对于凹透镜，平行于主光轴的光线通过凹透镜折射后光线反向延长通过虚焦点；据此作图。 题型3 凸透镜成像规律基础判断（共 5 小题） 【模型】成像区间对应模型 【方法】核心口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像倒立异侧，虚像正立同侧。 ：倒立、缩小、实像， ：倒立、等大、实像， ：倒立、放大、实像， ：不成像 ：正立、放大、虚像 11．小明同学探究凸透镜成像的规律时，他先将凸透镜正对太阳光（如图1），然后将该蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，如图2所示。请回答以下题目。 （1）小明所用的凸透镜焦距为______cm； （2）在图2中，小明发现在光屏上成______清晰的像； A．倒立、等大的实像        B．倒立、缩小的实像 C．倒立、放大的实像        D．正立、放大的虚像 （3）如图3所示，小明将蜡烛从10cm处逐渐移至45cm处的过程中，烛焰成像的变化情况是______； A．一直变大                                          B．先变小后变大 C．先成实像后成虚像                                D．先成虚像后成实像 （4）在实验过程中，小明将蜡烛移动至光具座上15cm刻度处，移动光屏，在光屏上成一个清晰的像，然后将凸透镜的上半部分遮住，则此时光屏上的像的特点是______。 A．只有下半部分的像        B．没有像 C．只有上半部分的像        D．能成一个比原来稍暗的像 【答案】 11.0 B C D 【解析】（1）[1]由图1可知，平行光经凸透镜折射后，在光屏上得到了最小、最亮的点，即凸透镜的焦点，该焦点到凸透镜的距离为焦距，由图可知，该凸透镜的焦距为41.0cm-30.0cm=11.0cm （2）[2]图2中，蜡烛到凸透镜的距离，即物距为50.0cm>2f 此时光屏上成倒立、缩小的实像。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[3]蜡烛在10cm处时，物距为50.0cm-10.0cm=40.0cm>2f 成倒立、缩小的实像；蜡烛在45.0cm处时，物距为50.0cm-45.0cmcm=5.0cm<f 成正立、放大的虚像。所以小明将蜡烛从10cm处逐渐移至45cm处的过程中，烛焰成像的变化情况是先成实像后成虚像。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）[4]将凸透镜的上半部分遮住，挡住了部分光线，依然有光线经凸透镜折射后在光屏上成完整的像，但使得折射光线减少了，成的像会变暗。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验， （1）. 前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像．据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟_____有什么关系？ （2）. 如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=_______cm． （3）. 小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_______（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”） （4）. 如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐________．当u＞2f时，物体移动速度______（选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度． 【答案】 物距 10.0或10 照相机 增大（变大） 大于 【分析】这个题主要是考查凸透镜成像的特点．物距不同，像的大小虚实都不同；找焦距的方法．照相机的应用原理． 【解析】（1）根据小明的发现可以看出，当物体到凸透镜的距离发生改变时，凸透镜的成像特点发生改变，所以据此小明可以提出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟物距有关； （2）凸透镜的焦距为f=20cm；. （3）因为将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处时，蜡烛距离凸透镜的距离为50cm，此时物距u，成倒立、缩小的实像，因此利用此时凸透镜成像的特点工作的光学仪器是照相机； （4）由图象可知：成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大．当u时，物体移动速度大于像移动的速度． 13．（多选）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．当时，在光屏上能得到一个缩小的实像 C．当时成放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 【答案】CD 【解析】A．如图，物距等于像距时，有 解得，该凸透镜的焦距是10cm，故A不符合题意.； B．当时，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故B不符合题意； C．当时，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的，故C符合题意； D．物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D符合题意。 故选CD。 14．你了解实像和虚像吗？自从学习光现象以来，我们分别学习了实像和虚像，对于这两种像的区别与联系掌握起来却有点麻烦。实像是由实际光线会聚的，而且是倒立的，并且能用光屏承接；虚像是由实际光线的反向延长线会聚的，因此不能用光屏承接，并且都是正立的；无论是实像还是虚像都能用眼睛看到。 请根据上述信息回答一下问题： （1）下列现象中，只能成虚像的是（ ） A．照相机照相 B．平面镜成像 C．凸透镜成像 D．小孔成像 （2）透过放大镜可以看到物体被放大的虚像，关于放大镜的说法中正确的是（ ） A．透过放大镜总能看到物体被放大的虚像 B．透过放大镜看到放大物体的虚像与物体在放大镜的两侧 C．物体距离放大镜越近成的虚像就越小 D．放大镜其实就是凹透镜 （3）对实像和虚像的认识正确的是（ ） A．只有通过光的反射才可以成虚像 B．只有通过光的折射才可以成虚像 C．通过光的反射可以成实像和虚像 D．通过光的折射可以成实像和虚像 【答案】 B C D 【解析】（1）[1]A．照相机照相，胶片上得到实像，故A不符合题意； B．物体在平面镜中成虚像，故B符合题意； C．凸透镜既能成实像，也能成虚像，故C不符合题意； D．小孔成像，能用光屏承接，所以小孔成像是实像。故D不符合题意。 故选B。 （2）[2]AD．放大镜是凸透镜，物体在放大镜的二倍焦距以外，透过凸透镜能看到倒立、缩小的实像；物体在放大镜的二倍焦距上，透过凸透镜能看到倒立、等大的实像；物体在放大镜的一倍焦距和二倍焦距之间，透过凸透镜能看到倒立、放大的实像，故AD错误； B．透过放大镜看到放大物体的虚像与物体在放大镜的同侧，故B错误； C．物体在凸透镜的一倍焦距以内成放大的虚像，物体距离放大镜越近成的虚像就越小，故C正确。 故选C。 （3）[3]A．通过光的折射也可以成虚像，例如凸透镜成像中，当u<f，成正立、放大的虚像，故A错误； B．通过光的折射可以成虚像，也可以成实像，故B错误； C．通过光的反射可以成虚像，但是不能成实像，故C错误； D．通过光的折射可以成倒立的实像和正立的虚像。故D正确。 故选D。 15．如图是小南和小红进行“探究凸透镜成像规律”的实验。 焦距f/cm 5.0 8.0 10.0 像距v/cm 7.5 17.1 30.0 （1）为了测出所用凸透镜的焦距，小南将透镜对着太阳，如图甲，移动白纸直到白纸上出现最小最亮的点，测量出该点到透镜光心距离即为焦距，小红指出小南的操作中存在的错误：______。改正错误后，小南用正确方法测出凸透镜焦距为10cm； （2）实验前，调节烛焰、凸透镜光心、光屏的中心位于______； （3）图乙是某次实验中仪器摆放的位置图，此时光屏上成倒立的______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像； （4）若保持透镜位置不变，将蜡烛移动至30cm刻线处，光屏应适当向______（选填“左移”或“右移”）才能重新得到清晰的像。 （5）小红想进一步探究“凸透镜成实像时，像距和透镜焦距的关系”，于是她保持物距不变的情况下又更换不同的凸透镜进行实验，记录的实验数据如表格所示。分析数据可得出结论：______； 【答案】（1）光线应与主光轴平行；（2）同一高度；（3）缩小；（4）右移；（5）保持物距不变，焦距越大，像距越大 【解析】（1）测量凸透镜焦距时，应让凸透镜正对太阳光，平行于主光轴的光线照射到凸透镜上，图中凸透镜没有正对太阳光。 （2）实验前，应调节烛焰、凸透镜光心、光屏的中心大致在同一高度，这样像才能成在光屏的中央。 （3）由图乙可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。 （4）若保持透镜位置不变，将蜡烛移动至30cm刻线处，物距减小，像距应增大，光屏应适当向右移才能重新得到清晰的像。 （5）分析表格数据可知，在物距不变的情况下，凸透镜的焦距越大，像距越大。 题型4 凸透镜成像的生活应用（共 5 小题） 【模型】成像应用对应模型 【方法】① 照相机：，倒立缩小实像，像距小于物距；拍近景镜头前伸，拍远景镜头后缩。 ② 投影仪：，倒立放大实像，像距大于物距；像变大则胶片靠近镜头、投影仪远离屏幕。 ③ 放大镜：，正立放大虚像，像与物同侧；像变大则放大镜远离物体。 16．阅读短文，回答文后问题。 数码相机 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它同普通照相机不同之处，在于它没有底片，而是通过一个特殊的感光层，将图像的光信号转化成为数字信号记录下来。数码相机的镜头是一个透镜组，透镜组的焦距大小可以调节。拍照时，相机到景物有一定距离，快门打开，景物的光通过镜头进入相机，通过镜头成像在上。对于已经制造好的镜头，直径是一定的，在镜头后面设置一个开孔大小可控的光阑，可以起到控制镜头通光量的作用，这个装置叫做光圈。 （1）数码相机的镜头相当于一个______透镜。数码相机的成像特点是______。 （2）拍照时，要想使照片上的景物变大一些，相机到景物的距离不变，可以调节镜头的焦距变______。 （3）拍照时，光圈开孔变小，相机所成像的大小______（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）凸 倒立缩小实像；（2）大；（3）不变 【解析】（1）[1]照相机（包括数码相机）的镜头是利用凸透镜成像的原理工作的。 [2]照相机工作时，景物到镜头的距离大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像。 （2）根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,物距（相机到景物的距离）不变时，增大镜头焦距，相当于相对减小了物距，会让像距变大、像的大小变大，因此要让景物的像更大，需要调节焦距变大。 （3）光圈仅控制镜头的通光量，光圈开孔变小只会减少进光量，让成像变暗，不会改变物距和焦距，因此成像的大小不变。 17．如图所示是自制的模型照相机，在自制照相机时，我们需要调节镜头与光屏之间的距离，这个距离相当于像距，当我们想要让远处的景物在光屏上成更清晰的像时，应适当__________（选填“增大”或“减小”）镜头与光屏的距离；而拍摄近处物体时，要使像清晰，需把镜头适当__________（选填“前伸”或“后缩”），这是根据凸透镜成像中物距变化时__________（选填“像距”或“焦距”）也要相应改变的规律来操作的。 【答案】 减小 前伸 像距 【解析】[1]自制照相机镜头使用的是凸透镜，想要让远处的景物在光屏上成更清晰的像时，根据凸透镜成像规律“物远像近，像变小”可知，应适当减小镜头与光屏的距离。 [2]拍摄完远处物体，再拍摄近处物体时，根据凸透镜成像规律“物近像远，像变大”可知，需要把镜头适当前伸一些。 [3]凸透镜成像是通过改变物距与像距，改变成像特点的，因此自制照相机是根据凸透镜成像中物距变化时像距也要相应改变的规律来操作的。 18．如图所示，投影仪是教学中常用的设备，投影片应位于镜头的 ________________（选填“一倍焦距内”、“一倍焦距到二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）处，通过凸透镜成一个 _______（选填“倒立”或“正立”）、放大的 _____（选填“虚”或“实”）像；若想使屏幕上的像变大，应使镜头 _______（选填“靠近”或“远离”）投影片。 【答案】 一倍焦距到二倍焦距之间 倒立 实 靠近 【解析】[1][2][3][4]投影仪的镜头是一个凸透镜，投影片相当于物体，应位于镜头的一倍焦距到二倍焦距之间处，成倒立放大的实像。根据成实像时，物近像远像放大的特点可知，当像距变大，应该减小物距，应使镜头靠近投影片。 19．光学仪器在生活中应用十分普遍，以下关于四种光学仪器的成像情况，正确的是（　　） A．放大镜成正立、放大的实像，且物离镜越远，成的像越大 B．照相机成正立、缩小的实像，且物离镜越远，成的像越大 C．平面镜成正立、等大的虚像，且物离镜越远，成的像越小 D．幻灯机成倒立、放大的实像，且物离镜越远，成的像越小 【答案】D 【解析】A．放大镜所成的像是正立放大的虚像，用放大镜看物体时，物体应放在焦距以内，物体距离镜越远，像越大，故A错误； B．根据凸透镜成像特点可知，照相机成倒立、缩小的实像，不是正立，故B错误； C．平面镜成正立、等大的虚像，且物与像离镜的距离，不影响像的大小，故C错误； D．幻灯机成倒立放大的实像，且物离镜越远，物距越大，它所成的像就越小，故D正确。 故选D。 20．清晨，小明透过草叶上的露珠看到了远处树木倒立的像，如图7所示。随后，好奇的小明将一个放大镜置于露珠与眼睛之间，适当调节放大镜和露珠之间的距离，发现能看清更远处的树木。关于上述现象，下列说法正确的是（　　） A．露珠对太阳光具有发散作用 B．透过露珠看到的是树木的虚像 C．露珠的成像原理与投影仪的工作原理相同 D．露珠与放大镜的组合与望远镜的工作原理相同 【答案】D 【解析】A．露珠中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对光有会聚作用，故A错误； B．远处树木到露珠的距离大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时露珠成倒立、缩小的实像，故B错误； C．投影仪的物距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，和露珠的成像原理不同，故C错误； D．望远镜的工作原理是物镜（凸透镜）先将远处物体成倒立缩小的实像，该实像又位于目镜（放大镜）焦距以内，又成正立、放大的虚像，便于观察。本题中露珠相当于望远镜的物镜，放大镜相当于目镜，二者组合的工作原理和望远镜相同，故D正确。 故选D。 题型5 眼睛与视力矫正（共 5 小题） 【模型】视力矫正匹配模型 【方法】① 眼睛结构：晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相当于光屏；② 近视眼：晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜前方，戴凹透镜矫正（发散光线，使像后移）；③ 远视眼：晶状体太薄，折光能力太弱，像成在视网膜后方，戴凸透镜矫正（会聚光线，使像前移）；④ 口诀：近凹远凸。 21．智能手机的普及，给我们生活带来了极大方便，但同时也给我们的身体带来一定的伤害。青少年近视的人数在大幅上升，保护视力，刻不容缓。 （1）如图甲所示是正常人眼结构，可实现自动变焦，使远处物体在视网膜上成倒立、缩小的______（选填“实像”或“虚像”）。与该成像特点相同的光学仪器是______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）； （2）如图乙所示是某同学自制的水透镜，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为______cm； （3）在图乙中模拟近视眼形成时，用注射器向水透镜里加入适量的水，水透镜对光的偏折能力变______（选填“强”或“弱”），此时光屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜时，光屏上会出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的______（选填“前方”或“后方”）； （4）根据2026年全国两会期间代表引用的最新数据，我国儿童青少年总体近视率达50.3%。现有ICL晶体植入术、角膜切削术等成熟矫正近视方案。ICL晶体植入术相当于戴______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）来矫正近视眼。 【答案】（1）实像 照相机；（2）9.0；（3）强 前方；（4）凹透镜 【解析】（1）人眼的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，远处物体在视网膜上成倒立、缩小的实像；这与照相机的成像特点相同（物距大于 2 倍焦距，成倒立缩小实像）。 （2）平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点上，焦点到透镜光心的距离为焦距。 由图乙可知，水透镜位于10.0 cm处，焦点位于19.0cm处。因此，该水透镜的焦距 （3）用注射器向水透镜中加水，会使水透镜变得更凸。透镜的凸度越大，其对光线的会聚能力就越强。 由于水透镜的会聚能力变强，焦距变短，原本会聚在光屏上的光线现在会提前会聚，成像在光屏的前方。近视眼就是晶状体太厚或眼球过长，导致远处物体的像成在视网膜的前方。 （4）近视眼是由于光线会聚在视网膜前方。为了矫正，需要佩戴对光线有发散作用的透镜，使光线延迟会聚，从而让像正好落在视网膜上。凹透镜具有发散光线的作用。因此，ICL晶体植入术相当于在眼内植入了一个凹透镜来矫正近视眼。 22．如下列图片所示，人眼的功能类似于照相机。人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，人眼是通过调节________来看清远近不同的物体的。人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变________（选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。 【答案】 晶状体的焦距 薄 【解析】[1][2]人眼是通过调节晶状体的薄厚，即晶状体的焦距来看清远近不同的物体的；人眼长时间看近处物体，然后远眺，此时像距不变，物距变大，所以焦距也要变大，即眼睛的晶状体变薄。 23．如图甲所示为眼球结构图，某校兴趣小组的同学设计如图乙所示装置，对远视眼的成像及矫正进行探究。将老花镜放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏上映出了清晰的像，则下列说法正确的是（　　） A．眼球中的晶状体相当于实验中的凸透镜 B．远视眼不戴矫正眼镜时，看物体的像落在视网膜前方 C．远视眼患者佩戴的远视眼镜属于凹透镜的一种 D．如果患者远视眼很严重，透镜的折光本领应该小一些 【答案】A 【解析】A．实验中的凸透镜中间厚两边薄，而眼球中的晶状体也是中间厚两边薄，所以眼球中的晶状体相当于实验中的凸透镜，故A正确； BC．图乙中，若拿开老花镜，则光线会聚能力变弱，成像位置将远离凸透镜，光屏上的像变得不清晰，应向后移动光屏；故远视眼不戴眼镜时，看近处物体的像落在视网膜后方；因远视眼成像在视网膜之后，故矫正时使用会聚透镜，使像向前移动，故矫正远视眼应佩戴凸透镜。故BC错误； D．如果患者远视眼很严重，则看近处物体的像落在视网膜后方更远处，形成远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱，因此透镜的折光本领应该大一些，使得像重新落在视网膜上，故D错误。 故选A。 24．小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小实验中测得甲的焦距为10 cm，再将甲分别挤压成乙、丙的形状，并分别测量焦距，如图1所示． （1）测得焦距小于10 cm的是___________，模拟近视眼的是___________． （2）在同一位置分别用甲、乙、丙透镜对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距最大的是___________． （3）近视眼用的隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动某软质隐形眼镜边缘厚度为0．05 mm，则此镜片的中心厚度___________（填“小于”“等于”或“大于”）0．05 mm，此镜片对光有___________（填“会聚”或“发散”）作用． （4）下图甲是某人眼睛观察某物体的成像示意图，请在图2乙中的虚线框内画上适当的透镜，使该物体能成像在视网膜上． （ ） 【答案】 乙 乙 丙 小于 发散 【解析】（1） [1] [2]由于凸透镜的表面越凸，焦距越小，根据题意知道，甲的焦距为10 cm，经比较乙表面的凸起程度比甲大，所以，乙的焦距小于10cm，故乙模拟的是近视眼； （2）[3]凸透镜对光的会聚能力越强，其焦距越小，在同一位置对同一物体成像的像距越小； （3） [4] [5]近视眼患者配戴的是凹透镜，中间薄边缘厚，所以，镜片的中间厚度小于0．05 mm凹透镜对光有发散作用； （4） [6]由题图2甲知道，该眼睛为远视眼，应配戴凸透镜． 25． 凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜和平面镜都是常用的光学器材，近视眼镜的镜片是 _____镜，老花眼镜的镜片是 _____镜，潜望镜的镜片是 _____镜，汽车观后镜是 _____镜，手电筒的反光镜是_____镜． 【答案】 凹透镜 凸透镜 平面镜 凸面镜 凹面镜 【解析】解答：解：近视眼是因为晶状体的会聚能力太强了，需要配带发散透镜即凹透镜； 老花眼是因为晶状体的会聚能力太弱了，需要配带会聚透镜即凸透镜； 教学投影仪上的平面镜是要利用光的反射来使像成在屏幕上． 潜望镜是用两个相互平行的平面镜组成的，物体发出或反射的光经过两次反射而进入人的眼中． 汽车的后视镜，采用的是凸面镜，这样可以扩大司机的视野，便于观察车后的情况，有利于行车安全； 手电筒的反光镜是一个凹面镜，只有将小灯泡放在凹面镜的焦点处，小灯泡发出的光才会变为平行光射出． 故答案为凹透镜，凸透镜，平面镜，凸面镜，凹面镜． 提升·进阶突破 题型6 凸透镜成像实验综合探究（共 5 小题） 【模型】实验探究与误差分析模型 【方法】① 实验操作：三心同高（烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度），使像成在光屏中央；② 光屏无像的原因：物距小于焦距成虚像、三心不同高、物体在焦点处不成像；③ 挡住部分透镜：像完整但变暗；④ 换用焦距更大的透镜：像距变大，光屏需远离透镜。 26．在探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f=_______cm。 （2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度，目的是_________。如图乙所示，烛焰能在光屏上形成清晰地像，此像是倒立、____的实像。 （3）在图乙的情况下，如果保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，那么在光屏上也能成清晰的像，此像是倒立、_____的实像；如果保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移至______cm处，在光屏上仍能成清晰的像。 （4）当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到（ ） A．烛焰像的下半部分        B．烛焰像的上半部分 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗    D．烛焰完整的像，像的亮度不变 （5）由于蜡烛燃烧变短，发现光屏上的像偏上，为使像仍能成在光屏中央，应将凸透镜向______（填“上”或“下”）调节。 （6）在图乙的情况下，将凸透镜换成焦距更小的凸透镜，并保持蜡烛、凸透镜的位置都不变，则须使光屏向凸透镜______（选填“靠近”或“远离”）才能在光屏上得到清晰的像。 （7）实验结束后，另一小组的同学又拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜。结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，该组同学只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。由此可见，这只眼镜是__透镜，戴这种眼镜的人的眼睛的缺陷是______（填“近视”或“远视”）。 （8）有一圆柱体PQ，平放在凸透镜的左侧，具体位置如图所示。则该圆柱体通过凸透镜所成的像大概的形状是（ ） （9）某同学认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法验证该同学的观点___ （10）将图丙中的蜡烛移到标尺上20cm到30cm之间的某一位置，移动光屏，在光屏上_________（填“能”或“不能”）成清晰的像，此时取下光屏，应从凸透镜的_________（填“左”或“右“）侧透过凸透镜观察像。 【答案】 15.0 使像成在光屏的中央 放大 缩小 70 C 下 靠近 凸 远视 B 将蜡烛换成字母“”的LED灯，光屏上可以呈现上下左右都相反的像，即可证明 不能 右 【解析】（1）[1]由图甲知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为 则凸透镜的焦距是15.0cm。 （2）[2]将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。 [3]如图乙所示， 物距小于像距，烛焰能在光屏上形成清晰地像，此像是倒立、放大的实像。 （3）[4]在图乙的情况下，如果保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调，此时物距大于像距，据光路的可逆性，在光屏上也能成清晰的像，此像是倒立、缩小的实像。 [5]如果保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，根据光路的可逆性，此时物距 则应将凸透镜向右移至，在光屏上仍能成清晰的像。 （4）[6]当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，透镜的下半部分仍然可以成完整的像，但由于一部分光线被遮挡，会使成像变暗，故选C。 （5）[7]由于蜡烛燃烧变短，发现光屏上的像偏上，根据穿过光心的光线方向不变，为使像仍能成在光屏中央，应将凸透镜向下调节。 （6）[8]在图乙的情况下，将凸透镜换成焦距更小的凸透镜，则凸透镜对光线的会聚作用更强，保持蜡烛、凸透镜的位置都不变，则须使光屏向凸透镜靠近，才能在光屏上得到清晰的像。 （7）[9]只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距减小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，因此这只眼镜是凸透镜。 [10]凸透镜可以矫正远视眼。 （8）[11]圆柱体的左边P在2倍焦距之外，所成的像P’是倒立缩小的，圆柱体的右边Q在一倍焦距和二倍焦距之间，所成的像Q’是倒立放大的，且右边的像距比左边的像距远，符合要求的只有B图。 （9）[12]可以选用上下左右都不相同的光源，例如将蜡烛换成字母“”的LED灯，光屏上可以呈现上下左右都相反的像，即可证明。 （10）[13]图丙中的蜡烛移到标尺上20cm到30cm之间的某一位置，此时物距小于15cm，小于一倍焦距，凸透镜成虚像，不能呈现在光屏上。 [14]要观察凸透镜所成的虚像，应该取下光屏，应从凸透镜的右侧透过凸透镜观察像。 27．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如甲图所示，小明用高为的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）：       实验次数 物距/ 像距/ 像高/ 1 30 15 2 2 20 4 3 15 8 （1）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）小明完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图乙所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔所成像的________（选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”）一直不会有明显的变化。当小明把铅笔竖直向上移动时，此时通过装水的玻璃瓶会看到铅笔________移动。（选填“向上”、“向下”或“不”） （3）如图丙，光屏上呈现清晰的像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像原理与其相同的是________；若将透镜向右移动，光屏上还能得到________次烛焰清晰的像。 （4）小红将点燃的蜡烛放在某处，发现无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是________。 （5）如图丙所示，如果在蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像。若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。近视眼成像在视网膜________。（选填“前方”或“后方”） （6）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向________（选填“上”或“下”）方移动。此时只将透镜向________（选填“上”或者“下”）移动后，成像又能在光屏中央。 （7）课后，小丽和小明继续探究，当他们相距，用此凸透镜观看对方，小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，则下列说法中不正确的是________。 A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内 B．若图片中小丽将凸透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大 C．小丽从凸透镜中看不到小明的像 D．小丽从凸透镜中看到小明倒立、缩小的像 【答案】（1）小于；（2）粗细 向上；（3）投影仪 一；（4）蜡烛放在焦点上；（5）靠近 前方；（6）上 下；（7）D 【解析】（1）根据凸透镜成像的规律，当u＞f时，物远像近像变小。当把物体放在光具座“0”刻度线处时u=50cm＞30cm 可见，物距变远则像距变近像变小，此时像的高度小于2cm。 （2）[1]装有水的圆柱形玻璃瓶相当于一个凸透镜，当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔逐渐变长、变短，笔尖朝向变化，但粗细不会发生明显变化。 [2]当铅笔竖直向上移动时，通过装水的玻璃瓶会看到铅笔也向上移动。 （3）[1]如图丙所示，光屏上呈现清晰的像，且物距小于像距，成放大的实像，这是投影仪的成像原理。 [2]若将透镜向右移动，由于物距变小，像距会变大，且像也会变大，由光路的可逆性可知，在光屏上还能得到一次烛焰清晰的像。 （4）小红将点燃的蜡烛放在某处，发现无论怎样移动光屏，在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑，这说明蜡烛位于一倍焦距位置，光线穿过了凸透镜后成为平行光。 （5）[1]近视眼镜对光线具有发散作用，取下眼镜后，光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。 [2]近视眼成像在视网膜前方，是因为晶状体曲度过大或眼球前后径过长导致折光能力过强而使得远处的物体成像在视网膜前方。 （6）[1]实验时由于实验时间较长导致蜡烛变短后根据过光心的光线不改变方向可知像会随之向上移动。 [2]为了能使成像又能在光屏中央需要将透镜向下移动来使得烛焰的像能够成在光屏的中央位置。 （7）A．因为此时能看到小丽眼睛正立的像，说明物距小于一倍焦距，故A正确，不符合题意； B．凸透镜成虚像时，物像同侧，若物距变大，像距变大，像变大，故B正确，不符合题意； CD．因为小明距离凸透镜的距离大于二倍焦距，此时成倒立缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而小丽眼睛在一倍焦距之内，故她看不见小明的像，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 28．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图，该凸透镜的焦距f为。 （1）实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的______上； （2）图甲所示，将该凸透镜固定在光具座上，当把发光蜡烛放在光具座上位置时，恰好可以在右侧位置处的光屏上得到一个清晰的______（“正立”或“倒立”）、______填（“放大”、“缩小”或“等大”）的烛焰实像，若保持蜡烛烛焰和光屏位置不变，移动透镜至______cm刻度线处，则屏上能再次呈现清晰的像； （3）图乙中，保持凸透镜在位置处，当把蜡烛放在光具座上______cm位置时，发现无论怎样移动凸透镜右侧的光屏，在光屏上始终只有一个大小不变的圆形光斑； （4）图乙所示，烛焰通过凸透镜成正立的像时，则人眼在图中______处能观察到烛焰的像；当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______； A．烛焰像的下半部分 B．烛焰像的上半部分 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 （5）当光屏上成清晰的像后，若一只苍蝇停在透镜的中央，则光屏上所成的像是______（选填“完整”或“不完整”）的； （6）如图丙所示，将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，改变玻璃杯到书本的距离，尝试透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），若使书本逐渐远离玻璃杯，他先后所能看到的像可能是______。 【答案】（1）主光轴；（2）倒立 缩小 ；（3）；（4）B C；（5）完整；（6）A、D、E 【解析】（1）为了使像成在光屏中央，实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 （2）[1][2]如图甲所示，将该凸透镜固定在光具座上，当把发光物体蜡烛放在光具座上20cm位置时，物距 这时物体在二倍焦距以外，恰好可以在右侧位置处的光屏上得到一个清晰的倒立、缩小的实像，此时像距是 [3]若保持蜡烛和光屏位置不变，根据光的可逆性，移动透镜使物距等于原来的像距，至刻度线处，则屏上能再次呈现清晰的像。 （3）在图甲中，保持凸透镜在50cm位置处，当把蜡烛放在光具座上位置时，物距等于焦距，即物体正好放在凸透镜的焦点上，发现无论怎样移动凸透镜右侧的光屏，在光屏上始终只有一个大小不变的圆形光斑。 （4）[1]如图乙所示，此时物距 此时凸透镜成正立放大的虚像，像与物同侧，故人眼在图中B处能观察到烛焰的像。 [2]当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，透镜的下半部分仍然可以成像，仍然可以成完整的像，只是会聚成像的光线少了一部分，所成的像暗了一些，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）若一只苍蝇停在透镜的中央，折射光线减少，会聚成的像大小不变，还是完整的像，只是像的亮度变暗一点。 （6）因为左右方向的玻璃杯面是一个弧形样子，中间厚边缘薄，与凸透镜一样，所以是左右方向发生变化；由于玻璃杯面上下相同 不是弧形样子 ，不会起到放大作用，所以像与图片应该是左右发生变化，而上下与图片等高。当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，左右变大；当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，左右颠倒；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，左右颠倒；当物体大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，左右颠倒；故若使书本逐渐远玻璃杯，他先后所能看到的像可能是A、D、E。 29．小明为了进一步探究“凸透镜成像规律”，做了如下实验，实验装置如图所示： （1）如图甲所示，一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，凸透镜的焦距___________cm。 （2）实验过程中保持凸透镜在处位置不变，如图乙所示，将蜡烛从处移至处时应将光屏向___________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，才能使光屏上始终成清晰的像，光屏上的像将___________（选填“变大”或“变小”）。 （3）实验过程中，蜡烛由于燃烧变短，此时烛焰的像在光屏上的位置会向___________方移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向___________调节。（两空均选填“上”或“下”） （4）在图乙装置的实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上（　　） A．只出现烛焰的像的上半部分 B．只出现烛焰的像的下半部分 C．出现烛焰完整的像，但像更小了 D．烛焰的像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 【答案】（1）10.0；（2）远离 变大；（3）上 下；（4）D 【解析】（1）凸透镜的焦距 （2）[1][2]将蜡烛从处移至处时，按照“物近像远像变大”的规律，应将光屏向远离凸透镜的方向移动，光屏上的像会变大。 （3）[1][2]凸透镜所成的实像都是倒立的，当蜡烛移动时，像也会移动，且像移动的方向与蜡烛移动的方向相反，蜡烛变短，烛焰向下，像在光屏上向上移动。为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向下调节，像也会向下移动。 （4）在图乙装置的实验中，若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，透镜的下半部分仍然能够成像，当物距和像距不变时，像的大小不变，且光屏上成的仍然是完整的像，只是会聚的光线少了一部分，像变暗了。 故选D。 30．如图甲所示，小明在做探究凸透镜成像规律的实验时，将凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛和光屏分别放在凸透镜A的两侧，调节它们的位置，直至蜡烛在光屏上成清晰的像.请完成下列问题: （1）在甲图中的光屏上，所成的像是倒立_________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，日常生活中_________ （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理制成的; （2）保持凸透镜A位置不变，调节蜡烛和光屏的位置，使蜡烛在光屏上再次成清晰的像.多次实验后，画出凸透镜A成像中物距和像距变化关系的图像（如图乙所示），则凸透镜A的焦距为_________cm;在上述实验过程中，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是_________; A．将蜡烛左移，光屏左移                  B．将蜡烛左移，光屏右移 C．将蜡烛右移，光屏左移                  D．将蜡烛右移，光屏右移 （3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变蜡烛和透镜位置: ①若将凸透镜A换成焦距相同、但镜面直径较小的凸透镜B，再次实验，光屏上所成的像与原来的像相比_________ （选填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了; ②若将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜C，再次实验，则需将屏向_____    （选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像相比_________ （选填“变大”或“变小”）了; （4）用LED灯做成字母“F”替代蜡烛来进行实验，除了亮度和清洁的因素之外，你认为这样改进后最主要的一个好处是__________________. 【答案】 放大 投影仪 10 D 变暗 向左 变小 光源比较稳定 【分析】（1）掌握凸透镜成像的特点，物距小于像距时，凸透镜成倒立放大的实像，投影仪根据这个原理制成； （2）由u=v=2f求出透镜焦距，根据物近像远像变大的特点分析，要使像变大，则应减小物距，并增大像距； （3）用焦距相同、镜面直径较小的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线少． 焦距越短，对光线的会聚能力增强，像到凸透镜的距离就越短，像越小， （4）蜡烛换成LED灯，光源比较稳定，实验时便于操作； 【解析】（1）由图可知，此时物距小于像距，因此在甲图中的光屏上所成的像是倒立放大的实像，日常生活中投影仪就是利用这一原理制成的; （2）由图乙可知，当物距u=20cm时，像v=20cm，此时u=v=2f,因此凸透镜A的焦距为10cm;如果想在光屏上得到更大的清晰的像，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，应减小物距，增大像距，故应进行的操作是D.将蜡烛右移，光屏右移； （3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变蜡烛和透镜位置: ①若将凸透镜A换成焦距相同、但镜面直径较小的凸透镜B，再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗． ②若将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜C，对光线的会聚能力增强，像到凸透镜的距离就越短，像越小，则屏需向左移动才能成清晰的像． （4）用LED灯做成字母“F”替代蜡烛来进行实验，除了亮度和清洁的因素之外，这样改进后最主要的一个好处是大小不变，光源比较稳定，实验时便于操作． 题型7 透镜光学作图（共 5 小题） 【模型】透镜作图规范模型 【方法】① 规范要求：实线画光线并标箭头，虚线画法线、光线延长线、虚像；② 作图依据：三条特殊光线的传播规律；③ 实像用实线，虚像用虚线。 31．如图所示，两条入射光线分别过凸透镜的光心O和焦点F，请分别画出经过凸透镜折射后的光线。 【答案】 【解析】过光心的光线折射光线与入射光线在一条直线上，而且方向相同；过焦点的光线折射光线平行于主光轴，据此作图。 32．请在图中画出入射光线经过凸透镜后的折射光线，再画出该折射光线经过凹透镜后的光路。 【答案】 【解析】过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出，这条平行于主光轴的折射光线入射到凹透镜上，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线会经过凹透镜的左焦点F2，据此作图。 33．如图所示，根据凸透镜的成像规律，画出物体AB通过凸透镜所成的像（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】从端点A作两条入射光线： ① 一条平行于主光轴，经凸透镜折射后，折射光线过凸透镜右侧的焦点F； ② 另一条过凸透镜光心，经凸透镜后传播方向不变。两条折射光线的交点，就是A点的像点； B点在主光轴上，其像也在主光轴上，过作主光轴的垂线，与主光轴交于，标上箭头，即为物体AB的像。据此作图。 34．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 F。有一个位于透镜主光轴上的点光源S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：（保留作图痕迹） （1）凸透镜的入射光线； （2）凹透镜的折射光线； （3）点光源S的位置。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）根据凸透镜的三条特殊光线可知，过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴，由此作出凸透镜的入射光线，据此作图。 （2）根据凹透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线会通过另一侧的焦点，由此作出凹透镜的折射光线，据此作图。 （3）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。 35．如图甲是用凸透镜观察物体成像活动中的插图，图乙是通过凸透镜所看到的插图的像。请根据图丙中所示凸透镜和焦点F，用“↑”代表物体，在图丙中完成物体此时成像的光路图。 【答案】 【解析】【小题1】A点射出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚焦点上，A点射出的过光心的光线不改变方向，两条折射光线的交点是A的像点A′，A′向主光轴作垂线得到B点的像点B′，连接A′B′得到AB的像，据此作图。 题型8 凸透镜成像动态分析（共 5 小题） 【模型】成像动态变化模型 【方法】① 成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小；② 成虚像时：物近像近像变小，物远像远像变大；③ 无论实像虚像，物体越靠近焦点，像越大。 36．在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示．根据表中信息判定下列说法不正确的是（     ） 实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 倒立、放大、实像 30 A．第1次实验的像距为20cm B．第2次实验成倒立、缩小的实像 C．第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D．分析表中数据可知：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大 【答案】C 【解析】A．第1次实验物距成倒立等大实像，根据凸透镜成像规律，此时物距等于二倍焦距，即，此时像距等于物距，故A正确； B．第2次实验物距，成倒立、缩小的实像，故B正确； C．第3次实验物距，满足，成倒立放大实像，是投影仪的成像特点；照相机成像特点为时成倒立缩小实像，故C错误； D．对比实验2、3，物距从减小到（物体靠近透镜），像距从增大到（像远离透镜），像从缩小变为放大，可知成实像时，物近像远像变大，故D正确。 本题选择不正确的，故选C。 37．小明用放大镜观察指纹，要使指纹的像更大一些，正确的做法是（　　） A．放大镜靠近指纹 B．放大镜远离指纹，且在一倍焦距内 C．放大镜远离指纹，且在一倍焦距外 D．指纹远离放大镜 【答案】B 【解析】放大镜是利用物体在凸透镜一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。由凸透镜成虚像时“物远像远像变大”可知，要使指纹的像更大一些，应将凸透镜远离指纹，且位于一倍焦距以内。故B正确，ACD错误。 故选B。 38．大雁塔屹立在西安已逾千年，国庆假期来西安旅游的小华用照相机记录了这一地标性建筑。照相机的镜头是一个 _____（选填“凹”、“凸”或“平面”）透镜，大雁塔在照相机感光元件上形成一个倒立、_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。完成图—1拍摄后，小华想在原位置拍摄如图—2所示的近景，照相机的镜头应该 _______（选填“前伸”、“后缩”或“不动”）。 【答案】 凸 缩小 前伸 【解析】[1]由于照相机的镜头中间厚、边缘薄，所以照相机的镜头相当于一个凸透镜。 [2]照相机的镜头拍照时，物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，大雁塔在感光元件上成倒立、缩小的实像。 [3]由图-1和图-2可知，图-2中的像变大，由物近像远像变大可知，照相机镜头应适当靠近景物再次拍摄，所以照相机的镜头应该前伸。 39．如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是（　　） A．当物体距透镜5cm时，成正立的虚像 B．当物体距透镜12cm时，成倒立、缩小的实像 C．当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大 D．当物体从距透镜30cm处靠近透镜时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜 【答案】A 【解析】凸透镜距离最小最亮的光斑的距离即为该凸透镜的焦距，由图可知，该凸透镜的焦距为 A．当物体距透镜5cm时，此时物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，故A正确； B．当物体距透镜12cm时，此时物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故B错误； C．当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，故C错误； D．当物体从距透镜30cm处靠近透镜时，即物距减小，此时像距会变大，要得到清晰的实像，应使光屏远离透镜，故D错误。 故选A。 40．如图所示，、是凸透镜的焦点，点光源S放在凸透镜前一倍焦距与两倍焦距之间（），是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度v匀速向靠近透镜的方向移动时（仍保持），像的移动情况是（    ） A．以小于v的速度远离透镜匀速移动 B．以大于v的速度靠近透镜匀速移动 C．以小于v的速度靠近透镜匀速移动 D．以大于v的速度向远离透镜方向移动 【答案】D 【解析】BC．根据物近像远像变大的规律：物体S向靠近凸透镜的方向移动（物距减小），像会向远离透镜的方向移动，故BC不符合题意； AD．当物体在一倍焦距和二倍焦距之间移动时，像成在二倍焦距之外，相同时间内，像移动的距离大于物体移动的距离，因此像移动的速度大于物体的速度，故D符合题意，A不符合题意。 故选D。 题型9 显微镜与望远镜成像辨析（共 5 小题） 【模型】双镜成像对比模型 【方法】显微镜：物镜（投影仪原理）：f<u<2f，倒立、放大、实像；目镜（放大镜原理）：u<f，正立、放大、虚像；最终成倒立、放大的虚像，总放大倍数 = 物镜 × 目镜。 望远镜：物镜（照相机原理）：u>2f，倒立、缩小、实像；目镜（放大镜原理）：u<f，正立、放大、虚像；最终成倒立、缩小的虚像，核心作用是增大视角。 41．下列光学元件运用正确的是（　　） A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，它成倒立、缩小的实像，而放大镜的镜头相当于一个凹透镜，它成放大、正立的虚像 B．望远镜的物镜相当于一个凸透镜，它成倒立、放大的实像，目镜相当于一个放大镜，它成倒立、放大的实像 C．汽车的观后镜是个放大镜，通过它的放大作用，司机可以看清四周的物体 D．显微镜的物镜相当于一个凸透镜，它成倒立、放大的实像，目镜相当于一个放大镜，它成正立、放大的虚像 【答案】D 【解析】A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，拍照时景物到镜头的距离大于2倍的焦距，光屏上成倒立缩小的实像，放大镜的镜头相当于一个凸透镜，使用时，应把被观察的物体放在焦点以内，成正立放大的虚像，故A错误； B．望远镜是由两组透镜组成，物镜成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同；目镜成正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相同，故B错误； C．汽车的观后镜是个凸面镜，凸面镜对光有发散作用，能成正立、缩小的虚像，因此利用凸面镜可以达到扩大视野的目的，故C错误； D．显微镜的物镜和目镜都是一个凸透镜，物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故D正确。 故选D。 42．科学家们利用巨大的天文望远镜观察、接收来自宇宙的信息，让人们对宇宙的了解越来越多。这项伟大的事业与小小的透镜密切相关，下列有关透镜的知识说法错误的是（　　） A．甲图把放大镜正对着太阳，可在纸上发现一个很小、很亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用 B．乙图用照相机给物体照相时，物体离照相机镜头较远，像离镜头较近，像成在焦点以内 C．丙图显微镜的物镜成像原理和投影仪的镜头成像原理一样 D．丁图望远镜目镜的作用相当于一个放大镜 【答案】B 【解析】A．甲图把放大镜正对着太阳，可在纸上发现一个很小、很亮的光斑，说明通过放大镜的光被会聚于一点，说明凸透镜对光有会聚作用，故A正确，不符合题意； B．照相机成倒立、缩小的实像，照相时，物距大于二倍焦距，像距在一、二倍焦距之间，故B错误，符合题意； C．显微镜的物镜成倒立、放大的实像，成像原理和投影仪的镜头成像原理一样，故C正确，不符合题意； D．望远镜的物镜成倒立缩小的实像，像成在目镜一倍焦距以内，故望远镜目镜相当于放大镜，故D正确，不符合题意。 故选B。 43．望远镜的物镜相当于一个___________的镜头，显微镜的目镜相当于一个___________，（以上两空均选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。生物课上，小明用一个放大镜观察小昆虫，当他发现看不太清楚小昆虫时，正确的做法是___________（填“将放大镜离小昆虫稍远一点”或“放大镜离小昆虫稍近一点”）。由于小明不小心将放大镜掉在地上摔掉了一小块，他用此放大镜___________（填“能”或“不能”）成一个完整的小昆虫的像。 【答案】 照相机 放大镜 将放大镜离小昆虫稍远一点 能 【解析】[1]用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，望远镜的物镜相当于照相机的镜头。 [2]显微镜的物镜成的是倒立、放大的实像，相当于幻灯机的镜头；显微镜和望远镜的目镜成正立、放大的虚像，都相当于一个放大镜。 [3]生物课上，小明用一个放大镜观察小昆虫，当他发现看不太清楚小昆虫时，需要增大物距，将放大镜离小昆虫稍远一点。 [4]小明不小心将放大镜掉在地上摔掉了一小块，但小昆虫反射的光线经过透镜的其他部分仍然能成一个完整的小昆虫的像。 44．“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，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　） A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像 B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像 D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜 【答案】D 【解析】ABC．幻灯机的成像原理是物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，望远镜使用时，被观察的物体到物镜的距离远大于物距的二倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，相当于照相机的镜头，故ABC错误； D．望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，目镜的作用相当于一个放大镜，使经过物镜形成的像再次成正立、放大的虚像，故D正确。 故选D。 45．在跨学科实践课堂上，小深参与了自制望远镜的活动。 【任务一】了解望远镜的基本原理 （1）望远镜甲的成像原理如图乙所示。由图乙可知，人眼通过目镜所观察到的是一个_________（选填“正立”或“倒立”）的像。 【任务二】设计和制作简易望远镜 望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选择直径较大的物镜与目镜，可扩大观察范围，并使成像更亮更清晰。 序号 a b c d 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 （2）为了在获得较大放大倍率的同时，拥有更清晰的成像效果，小深应选用_________透镜作物镜、_________透镜作目镜最适宜。（两空均选填序号） 【任务三】用自制望远镜观察校园内的物体 （3）一只手握住物镜镜筒保持不动，另一只手不断调整目镜镜筒的位置，即可在望远镜中看到校园内远处物体清晰的像。这个像虽然是缩小的，但人眼却会感觉物体被“放大”了，原因是________________________________。 【答案】（1）倒立；（2）c b；（3）像离眼睛更近，其视角变大了 【解析】（1）物镜先成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，将该实像成正立、放大的虚像，综合来看，人眼最终观察到的是倒立的像。 （2）放大倍率为，故物镜应选直径和焦距都较大的透镜，成像更清晰，目镜直径根据物镜的选择再进行选择，所以物镜优先选透镜c，c直径为8cm，焦距为30cm，放大倍率取2至3倍，，故，故选择直径为5cm，焦距为10cm的b透镜作为目镜。 （3）远处物体本身视角很小，经望远镜后，物镜把物体成缩小实像，且像在目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，同时像离人眼更近，视角大幅变大，人眼判断物体大小依靠视角，视角越大感觉物体越大，因此会觉得物体被放大。 题型10 透镜成像综合计算与拓展（共 5 小题） 【模型】成像范围推导模型 【方法】① 根据成像性质确定物距、像距与焦距的不等式关系；② 解不等式得出焦距范围；③ 结合动态变化分析临界位置。 46．在“探究凸透镜成像规律”的实验中 （1）实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的________上；甲图中凸透镜的焦距为10cm，在图示位置将蜡烛向右移至20cm刻度线处，此时将图中的光屏向________移动，调节后可在光屏上得到一个倒立、________清晰的实像； （2）在第一小问基础上，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏________透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置焦距合适的________透镜； （3）将甲图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，在光具座上移动光屏，________（填“能”或“不能”）找到某一位置，使像清晰呈现在光屏上； （4）用另一个凸透镜进行实验，如图乙所示，此时光屏上呈现了清晰的像。现测出蜡烛到凸透镜的距离为m，光屏到凸透镜的距离为n（m<n），则该凸透镜的焦距f的范围是________； A．0<f<m B．m<f<n C．<f< （5）丙图中，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法正确的是________； ①P点位置在A的左侧；②蜡烛的移动方向向左；③A处像可能是缩小的；④B处像可能是缩小的 （6）将点燃的蜡烛移到如图丁所示的位置，人眼观察到正立放大的像，现将光屏放在虚线的位置，人眼观察到烛焰的像_________。 A．能成在光屏上 B．大小不变 C．会消失 D．亮度变暗 【答案】（1）主光轴 左 缩小；（2）靠近 凹；（3）不能；（4）C；（5）③④；（6）B 【解析】（1）[1]为了使像成在光屏中央，实验前，应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。 [2][3]甲图中凸透镜的焦距为10cm，在图示位置将蜡烛向右移至20cm刻度线处，此时物距 根据凸透镜成像规律可知，像距满足，成倒立、缩小的实像，故应将图中的光屏向左移动，调节后可在光屏上得到一个倒立、缩小清晰的实像。 （2）[1][2]在第一小问基础上，将蜡烛远离凸透镜，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近透镜，或光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置焦距合适的凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。 （3）将图甲中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，则物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，成倒立、放大实像，即v>60cm，像距过大，超出了光具座所提供的长度，所以光屏上找不到清晰的像。 （4）由图可知，此时u<v，且成实像，说明，，又因为，所以该凸透镜的焦距范围为 故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （5）由于两次都能在光屏上成清晰的像，所以A、B 两处都成实像，光屏先后在P同侧的A、B两处得到 烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，根据“凸透镜成实像时，物远像近像变小”可知，从A到B像在不断地靠近凸透镜，因此凸透镜（P点位置）在B的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛的像在靠近凸透镜，因此蜡烛也向右移动，故①②错误；由于题 干未提供物距和凸透镜的焦距，因此A、B处可能成放大的实像也可能成缩小的实像，故③④正确。 （6）虚像不能用光屏承接，所以将光屏放在图中虚线 的位置，人眼观察到烛焰的像大小不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 47．如图所示为探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜在光具座上50cm刻度线处固定不动。将蜡烛和光屏移至光具座上如图所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。当再次移动蜡烛和光屏的位置，得到的部分实验数据如下表所示。则下列说法中正确的是（    ） 蜡烛位置 1 2 3 4 5 物距u/cm 40 25 24 12 10 像距v/cm 24 37.5 40 ①凸透镜的焦距为30cm ②当蜡烛由位置2移动到位置3时，在光屏上得到的像逐渐变大 ③当蜡烛在位置4时，成像情况与幻灯机成像原理相同 ④如图所示的位置，若在蜡烛与透镜间放置近视镜片，则向右移动光屏，在光屏上能再次成清晰的像 A．只有②④正确 B．只有①③正确 C．只有②③正确 D．只有③④都正确 【答案】A 【解析】①据图可知，此时物距与像距相等，且成实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距，据图可知，此时物距为 可得该凸透镜的焦距为，①错误； ②当蜡烛由位置2移动到位置3时，物距变小，根据凸透镜成像规律“物近像远，像变大”可知，在光屏上得到的像逐渐变大，②正确； ③当蜡烛在位置4时，此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同，③错误； ④如图所示的位置，若在蜡烛与透镜间放置近视镜片，近视眼镜是凹透镜，对光具有发散作用，成像会远离凸透镜，因此向右移动光屏，在光屏上能再次成清晰的像，④正确，综合上述分析可知，故A正确，BCD错误。 故选A。 48．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜16 cm处，在透镜另一侧距离透镜30 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法错误的是（　　） A．光屏上成倒立、放大的实像 B．照相机是利用这一成像原理工作的 C．该透镜的焦距f一定满足8 cm<f<15 cm D．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜 【答案】B 【解析】A B．蜡烛距离凸透镜16cm时，在透镜的另一侧30cm处光屏上得到一个清晰的像，物距小于像距，成倒立放大的实像，是投影仪的原理，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．此时像距在二倍焦距以外，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即30cm>2f；2f>16cm>f 解得 8cm< f< 15cm 故C正确，不符合题意； D．远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光线将加强会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：使光屏靠近透镜，使像成在光屏上，故D正确，不符合题意。 故选B。 49．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 【解析】（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。 50．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？ 【答案】（1）18cm，成倒立放大的实像；（2）20cm，20cm 【解析】（1）[1]当一个物体距离凸透镜u=27cm时，另一侧距离凸透镜v=54cm的光屏上正好得到清晰的像，则根据 解得f=18cm。 [2]此时u=27cm时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 （2）[1]因为眼镜的度数等于焦距倒数的100倍，凸透镜（远视眼镜镜片）的度数为500度，它的焦距 [2]物体距镜片u=60cm根据公式可得 解得。 镜片位于光具座50cm，物体在光具座上距镜片60cm，则物体位置为 光屏应放在镜片另一侧，其位置为即 因此，光屏需置于光具座20cm刻线处。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $