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九年级物理
第四章神奇的透镜
【考点梳理】
一.透镜
1.两种透镜
(1)凸透镜;中间一,边缘
对光线有作用。
(2)凹透镜;中间一,边缘
对光线有」
作用。
2.三条特殊光线
(1)凸透镜的三条特殊光线
①过光心的光线经透镜折射后,传播方向
②延长线过焦点的光线经透镜折射后,
③平行主光轴的光线经透镜折射后,
(2)凹透镜的三条特殊光线
①过光心的光线经透镜折射后,传播方向
②过焦点的光线经透镜折射后,
③平行主光轴的光线经透镜折射后,
二.凸透镜成像特点及应用
项目
位置
大小
倒正
虚实
像距
应用
物距
u>2f
异侧
缩小
倒立
实像
f<y<2f
u=2f
F<u<2f
u=f
u<f
成实像的规律:物近像
像变
物远像
像变
三.神奇的“眼晴”
3.人眼看物体和成像的原理一样。物体在视网膜上成的是
一、、的像。
4.视力矫正
(1)近视眼:成像在视网膜之
一,佩戴镜
(2)远视眼:成像在视网膜之
佩戴镜。
5.显微镜的目镜和物镜都是
显微镜的目镜使物体成一、一、的—像,显微镜的物镜成一、一、的—
像。
【考点扫描】
考点一透镜对光的作用
例1如图,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是()
【思路点拨】
熟记透镜的三种特殊光线的作法,是解决问题的关键。
跟踪练习:
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1.(2020青岛)图中,一束光通过透镜的光路,正确的是()
兴。。
B.
2.(2025眉山)根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
考点二凸透镜成像的规律及其应用
命题角度0探究凸透镜成像规律实验
例2(2025凉山州)物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。
中中巾T
10cm2030
10cm102030405060708090100
之
(1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为一©m(要求
估读)。
(2)实验前,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在。
(3)在图乙所示的位置,光屏上可以呈现清晰的像,该像是倒立
(选填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30©刻度线处,把光屏向移动,才可在光屏上再次呈现清晰的
像。
(⑤)在图乙所示情景下,在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像,则该
镜片可用来矫正(选填“近/远”)视眼。
【思路点拨】
凸透镜的成像规律是解决此类题的关键,记住口诀:物近像远像变大,物远像近像变小。运用“物近像远像变大,物远像近
像变小”分析像的变化和物距与像距的关系时,需分清物距(或像距)有什么变化,再根据规律判断像距(或物距)以及像的变化。
将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,可看出该透镜对光线有会聚作用,据此分析透镜的类型;物体所成的像在视网膜前
方,为近视眼,物体所成的像在视网膜后方,为远视眼,据此分析此镜片所能矫正的视力缺陷类型。
注意:物与像的动态分析
命题角度®凸透镜成像规律的应用(常考)
例3关于透镜的应用,下列说法正确的是(
A远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内
C.投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外
D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
【思路点拨】通过凸透镜成像的规律及应用来解决本题。
跟踪练习:
3.(2025南充)透镜在生活中的应用十分广泛,下列调节方法正确的是()
A使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,将照相机远离人
B.使用投影仪时,显示的画面太大,只需将投影仪向前移动
C.使用放大镜时,为了看到更大的像,适当增大放大镜与物体的距离
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D.人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的像越小,更容易解锁成功
4.(2024连云港)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10©m的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为
cm。如图所示是他用该凸透镜观看书
本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的
“国”字,小明需要将凸透镜
中
梦
书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的
条件是
5.(2026黑龙江绥化)在“探究
凸透镜成像的规律”实验中:
0
(1)由图甲可知该凸透镜的焦距为
cmo
(2)图乙中应将“℉”光源、凸透镜、光屏三者中心调节在同一高度,目的是
(3)凸透镜位置不变,将“℉”光源移到35cm刻度线处,调整光屏的位置,光屏上能成倒立、
(选填
“放大”或“缩小”)的像,生活中的(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用此成像
规律工作的。
(4)实验时,其他同学看到了光屏上清晰的像,站在同一位置的小佳却看不清,靠近光屏后才看清,则小佳应该
用合适的
(选填“凸”或“凹”)透镜矫正。
(⑤)当光屏上出现清晰的像时,一只飞虫落到了凸透镜表面,这时光屏上
(选填“能”或“不能”)出
现飞虫的像。
考点七眼睛和视力矫正
例4(2025眉山)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。
【思路点拨】
正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。近视眼会将光线会聚在视网膜之前,应该配戴凹透镜进行矫正。远视眼会将光线会聚在
视网膜之后,应该配戴凸透镜进行矫正。
跟踪练习:
6.(2026山东烟台)眼睛是心灵的窗户,我们应科学用眼。下列关于眼睛和眼镜的说法错误的是(
乙
A.视力正常的人看远处物体时,在视网膜上会形成正立的实像
B.眼睛的成像原理与小孔成像的原理相同
C.图甲所示的眼睛可能是晶状体变厚形成的
D.图乙是近视眼配戴镜片进行矫正时的成像光路图
7.(2026四川南充)如图为某同学看远处物体时,眼睛的成像示意图,该同学患了
(选填“近视
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眼”或“远视眼”),可以佩戴对光线具有
(选填“发散”或“会聚”)作用的眼镜进行矫正。
【直击中考】
1.(2026黑龙江)乐于思考的小明在研究放大镜时,做了以下尝试,其中说法错误的是(
)
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
2.(2025成都)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、
做家务…人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机
器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是
通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成
清晰的像。下列说法正确的是()
A物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
3.(2023临沂)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像。下
列判断正确的是()
A实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
0m00304030600007
4.(2026四川广安)小清在探究凸透镜成像规律时,光屏上刚好得到清晰的像,如图所示。下列分析错误的是
光源
光用
9m1002304050607080
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.用F光源代替蜡烛可以使光源更稳定
C.图中凸透镜的成像规律与放大镜的成像规律相同
D.保持光源和凸透镜位置不变,小清取下眼镜放在光源和凸透镜之间适当位置,向右移动光屏可再得到清
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晰的像,说明他是远视眼
5.(2026黑龙江)(多选)在“探究凸透镜成像规律”实验时,如图所示,此时光屏上恰好呈现F形光源清晰
的像(像未画出),下列说法错误的是(
凸透镜
F形
光源
光屏
A.实验中用F形光源替代蜡烛,可以使光屏上呈现的像更稳定
B.该凸透镜的焦距为10.0cm,此时光屏上呈现倒立、等大的像
C.若用硬纸板挡住凸透镜上半部分,光屏上仍能呈现完整的像
D.只将F形光源远离凸透镜,在光屏上会呈现清晰、缩小的像
6.(2026江苏连云港)如图为小明探究“凸透镜成像规律”的实验装置,凸透镜的焦距为10cm。当蜡烛、凸透
镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,此时所成的像是倒立的实像。将蜡烛远离凸
透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏
(选填“靠近”或
“远离”)凸透镜。
10cm1020
304050
60708090100
7.(2025连云港)在利用太阳光测
量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它
的下方,当在纸上呈现一个光斑
时,测得这个光斑到凸透镜的距离为1。当纸靠近凸透镜时,光斑
变小,说明凸透镜的焦距f
1(选填“>”“<”或“=”)。在“探究凸透镜成像的规律”的
实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上呈现清晰的像,像是倒立一的实像,利用这一成像规律可以制
成
8.(2026云南)小明在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏移至如图所示的位置时,
光屏上出现了一个清晰的像,
(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理制成的。
在保持凸透镜和光屏位置不变的情况下,小明将蜡烛向左移动了一段距离,光屏上的像变模糊,此时的成像情
况与
(选填“近”或“远”)视眼看不清物体的情况相同。
9.(2025湖北)2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现
象,让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上,如图乙。
(填“上”或“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为
透镜。
冰透镜
图乙
第9题图
第10题图
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10.(2026新疆)从指尖创制到万物探理,跨学科实践活动开启物理“新视界”。
(2)小王同学设计了如图乙所示的望远镜,凸透镜A为物镜,凸透镜B为目镜,A的焦距应
(选填
“大于”“小于”或“等于”)B的焦距,A的作用相当于
(选填“照相机”或“放大镜”),
用该望远镜看远处物体时A、B间的距离应
(选填“大于”或“小于”)看较近处物体时A、B间
的距离。
11.(2023凉山州)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸
透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
F.0
p
12.(2026四川凉山)如图所示,光线1为入射光线,光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线,0为该透镜
的光心,请在虚框内画出适当的透镜,并画出光线3经过透镜后的折射光线。
13.(2025武汉)某小组利用焦距不同的凸透镜,模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清远处和近处的物体。
80cm1020304050607080901001101208
(1)如图所示是同学们先用焦距为15cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景。点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,这个像是
、倒立的实像。
(2)为了接着模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清近处的物体,同学们保持凸透镜和光屏的位置不变,选用焦距为
(填“10”“12”“16”或“20”)cm的凸透镜替换图中的凸透镜,移动蜡烛,直到光屏上再次成清晰的像。
(3)同学们由此联想到:通过远跳可以让睫状体放松,晶状体厚度一(填“变薄”“不变”或“变厚”),对光的偏折能力
有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视。
14.(2025烟台)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
70cm102030405060708090100
(1)调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是
(2)图甲是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现清晰的像,由图可知物距为
cm(不要求估读)。请在图乙的方格
纸中大致画出图甲中小红看到的像。
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座10.0cm处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向
(选填“靠
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近”或“远离”)透镜方向移动,像的大小将一
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45.0©m处,无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是一
,要想看到此时的像,观察的方法是
15.(2026四川自贡)关于凸透镜成像的规律及其应用,小组进行研究分析:
0
(1)自贡智能无人快递车通过安装的摄像机和激光雷达识别道路状况。摄像机的镜头相当于一个凸透镜,当识别
行人时,行人在摄像机感光元件上成
的实像。
A.倒立放大B.倒立缩小
C.正立放大D.正立缩小
(2)为了研究凸透镜成像规律,小组按图甲所示组装器材,在光屏上恰好得到一个清晰的像(像未画出),则凸
透镜的焦距∫=
cm;
Lo
(3)如图乙所示,固定蜡烛和光屏的位置,两者距离为,当凸透镜从左向右移动,先后经过A、B两点(图
中未标出)时,均能在光屏上得到清晰的像,测得A、B之间的距离为S,则A点到蜡烛的距离L=
(用和”表示)。
(4)在照毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照相机
(选填“靠
近”或“远离”)同学,同时」
一(选填“增大”或“缩小”)照相机的暗箱长度,使全班同学都能进
入取景框中,并成清晰的像。九年级物理寒假培优衔接 2 阳 光 假 期 快 乐 学 习
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第四章 神奇的透镜
【考点梳理】
一。透镜
1.两种透镜
(1)凸透镜;中间厚,边缘薄,对光线有会聚作用。
(2)凹透镜;中间薄,边缘厚,对光线有发散作用。
2.三条特殊光线
(1)凸透镜的三条特殊光线
①过光心的光线经透镜折射后,传播方向不变;
②延长线过焦点的光线经透镜折射后, 折射光线平行于主光轴;
③平行主光轴的光线经透镜折射后,折射光线发散,且反向延长线过焦点。
(2) 凹透镜的三条特殊光线
①过光心的光线经透镜折射后,传播方向不变;
②过焦点的光线经透镜折射后, 平行于主光轴;
③平行主光轴的光线经透镜折射后,发散,反向延长线过虚焦点。
二。凸透镜成像特点及应用
成实像的规律:物近像远像变大;
物远像近像变小;
项目
物距
位置
大小
倒正
虚实
像距
应用
u>2f
异侧
缩小
倒立
实像
f<v<2f
照相机、摄像头
u=2f
等侧
等大
倒立
实像
v=2f
测焦距
F<u<2f
异侧
放大
倒立
实像
v>2f
投影仪、幻灯机
u=f
不成像
u<f
同侧
放大
正立
虚像
放大镜
三。神奇的“眼睛”
3.人眼看物体和照相机成像的原理一样。物体在视网膜上成的是倒立、缩小、的实像。
4.视力矫正
(1)近视眼:成像在视网膜之前,佩戴凹透镜镜;
(2)远视眼:成像在视网膜之后,佩戴凸透镜镜。
5.显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,显微镜的目镜使物体成正立、放大、的虚像,显微镜的物镜成倒立、放大、的实像。
【考点扫描】
考点一 透镜对光的作用
例1 如图,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是( )
【思路点拨】
熟记透镜的三种特殊光线的作法,是解决问题的关键。
【解答】 C
跟踪练习:
1.(2020青岛)图中,一束光通过透镜的光路,正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】对于凸透镜,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,故A正确;对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,而图中光线发散了,故B错误;对于凹透镜,过焦点的光线不属于特殊光线,折射光线将远离主光轴而图中光线会聚了,故C错误;对于凹透镜,平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,故D错误。故选:A。
2.(2025眉山)根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
【答案】如图所示:
【解析】解:(1)通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
②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,如图所示:
考点二 凸透镜成像的规律及其应用
命题角度❶ 探究凸透镜成像规律实验
例2 (2025凉山州)物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。
(1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为______cm(要求估读)。
(2)实验前,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在 。
(3)在图乙所示的位置,光屏上可以呈现清晰的像,该像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处,把光屏向 移动,才可在光屏上再次呈现清晰的像。
(5)在图乙所示情景下,在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像,则该镜片可用来矫正 (选填“近/远”)视眼。
【思路点拨】
凸透镜的成像规律是解决此类题的关键,记住口诀:物近像远像变大,物远像近像变小。运用“物近像远像变大,物远像近像变小”分析像的变化和物距与像距的关系时,需分清物距(或像距)有什么变化,再根据规律判断像距(或物距)以及像的变化。将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,可看出该透镜对光线有会聚作用,据此分析透镜的类型;物体所成的像在视网膜前方,为近视眼,物体所成的像在视网膜后方,为远视眼,据此分析此镜片所能矫正的视力缺陷类型。
注意:物与像的动态分析
【解答】 (1)10.0;(2)同一高度;(3)缩小;(4)右;(5)远。
命题角度❷ 凸透镜成像规律的应用(常考)
例3 关于透镜的应用,下列说法正确的是( )
A.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内
C.投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外
D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
【思路点拨】 通过凸透镜成像的规律及应用来解决本题。
【解答】 A
跟踪练习:
3.(2025南充)透镜在生活中的应用十分广泛,下列调节方法正确的是( )
A.使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,将照相机远离人
B.使用投影仪时,显示的画面太大,只需将投影仪向前移动
C.使用放大镜时,为了看到更大的像,适当增大放大镜与物体的距离
D.人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的像越小,更容易解锁成功
【答案】C
【解析】使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,像变大,像距变大,物距变小,所以应将照相机靠近人,故A错误;
B、使用投影仪时,显示的画面太大,应减小像距,增大物距,所以应将投影仪向前移动,同时将投影片远离镜头,故B错误;
C、放大镜成正立、放大的虚像,使用放大镜时,为了看到更大的像,适当增大放大镜与物体的距离,故C正确;
D、人脸识别系统的原理与照相机相同,人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的像越大,更容易解锁成功,故D错误。
故选:C。
4.(2024连云港)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。如图所示是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
【答案】10;远离;小于10cm
【解析】(1)如图,让凸透镜正对太阳光照射,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此点即为凸透镜的焦点处,从此点到凸透镜的距离即为焦距;由图知,该凸透镜的焦距f=10cm;
(2)如图所示,他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时,看到的是正立放大的虚像,根据凸透镜的成像特点知,成正立放大的虚像时,离焦点越近时,像越大,所以为了想让看到的字更大些,故应将书远离凸透镜;
(3)由凸透镜成像规律可知,物体在一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,所以凸透镜和书本的距离应满足的条件是小于10cm。
5.(2026黑龙江绥化)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)由图甲可知该凸透镜的焦距为________cm。
(2)图乙中应将“F”光源、凸透镜、光屏三者中心调节在同一高度,目的是________。
(3)凸透镜位置不变,将“F”光源移到35 cm刻度线处,调整光屏的位置,光屏上能成倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的像,生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用此成像规律工作的。
(4)实验时,其他同学看到了光屏上清晰的像,站在同一位置的小佳却看不清,靠近光屏后才看清,则小佳应该用合适的________(选填“凸”或“凹”)透镜矫正。
(5)当光屏上出现清晰的像时,一只飞虫落到了凸透镜表面,这时光屏上________(选填“能”或“不能”)出现飞虫的像。
【答案】(1)10.0
(2)使像成在光屏的中央
(3) 放大 投影仪
(4)凹
(5)不能
【解析】(1)由图甲可知,刻度尺的分度值为1cm,凸透镜在50.0cm刻度线处,光屏在60.0cm刻度线处,则焦距为
(2)将“F”光源、凸透镜、光屏三者中心调节在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。
(3)凸透镜位置在50.0cm刻度线处,将“F”光源移到35 cm刻度线处,此时物距
满足,成倒立、放大的实像,生活中的投影仪就是利用此规律工作的。
(4)小佳靠近光屏后才看清像,说明她只能看清近处的物体,看不清远处的物体,是近视眼,需要用凹透镜矫正。
(5)飞虫落到凸透镜表面时,飞虫在凸透镜的一倍焦距以内,成虚像,虚像不能用光屏承接,所以光屏上不能出现飞虫的像。
考点七 眼睛和视力矫正
例4 (2025眉山)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。
【思路点拨】
正常的眼睛可以将光线会聚在视网膜上。近视眼会将光线会聚在视网膜之前,应该配戴凹透镜进行矫正。远视眼会将光线会聚在视网膜之后,应该配戴凸透镜进行矫正。
【答案】 照相机;凹透镜
跟踪练习:
6.(2026山东烟台)眼睛是心灵的窗户,我们应科学用眼。下列关于眼睛和眼镜的说法错误的是( )
A.视力正常的人看远处物体时,在视网膜上会形成正立的实像
B.眼睛的成像原理与小孔成像的原理相同
C.图甲所示的眼睛可能是晶状体变厚形成的
D.图乙是近视眼配戴镜片进行矫正时的成像光路图
【答案】A
【解析】A.人眼成像属于凸透镜成像,正常眼睛在视网膜上成的是倒立、缩小的实像,不是正立实像,故A错误;
B.眼睛成像的原理是光的折射(凸透镜成像),小孔成像的原理是光的直线传播,二者原理不同,故B错误;
C.图甲中平行光经晶状体折射后,成像在视网膜前方,属于近视眼,近视眼的成因就是晶状体变厚、折射光的能力过强,因此该眼睛可能是晶状体变厚形成的,故C错误;
D.图乙中,近处物体经矫正后像才落在视网膜上,原本成像在视网膜后方,这是远视眼的矫正光路图,不是近视眼的矫正光路,故D错误。
7.(2026四川南充)如图为某同学看远处物体时,眼睛的成像示意图,该同学患了___________(选填“近视眼”或“远视眼”),可以佩戴对光线具有___________(选填“发散”或“会聚”)作用的眼镜进行矫正。
【答案】 近视眼 发散
【解析】由图可知,远处物体的平行光经晶状体折射后,像成在了视网膜的前方,这是近视眼的成像特点,因此该同学患近视眼;
近视眼的像成在视网膜前方,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜矫正,使像后移到视网膜上,从而看清物体。
【直击中考】
1.(2026黑龙江)乐于思考的小明在研究放大镜时,做了以下尝试,其中说法错误的是( )
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】A
【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错误。
2.(2025成都)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
【答案】C
【解析】机器人的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的,与照相机的应用原理相同,故AB错误,C正确;机器人“眼睛”既可以看到本身发光的物体,也可以看到不发光物体反射的光,故D错误。故选:C。
3.(2023临沂)在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰能承接到烛焰清晰的像。下列判断正确的是( )
A.实验用凸透镜的焦距为15.0cm
B.光屏上的像是烛焰放大的实像
C.仅将凸透镜左移不能再次成像
D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像
【答案】D
【解析】能从各个方向看见黄鹏,即投射在黄鹏表面上的光向各个方向反射,说明光发生了漫反射,故A正确;看到水中的鱼比鱼的实际位置浅是光的折射现象,故B正确;阳光下的溪水波光粼粼,是由于光被水面反射后形成的现象,故C正确;目送白鹭高飞远去的过程中,物距变大,像距变小;为了使像成在视网膜上,晶状体对光的会聚能力应该变弱,即眼睛的晶状体变薄,故D错误。故选:D。
4.(2026四川广安)小清在探究凸透镜成像规律时,光屏上刚好得到清晰的像,如图所示。下列分析错误的是( )
A.该凸透镜的焦距是20 cm
B.用F光源代替蜡烛可以使光源更稳定
C.图中凸透镜的成像规律与放大镜的成像规律相同
D.保持光源和凸透镜位置不变,小清取下眼镜放在光源和凸透镜之间适当位置,向右移动光屏可再得到清晰的像,说明他是远视眼
【答案】C
【解析】A.由图可知,物距,像距,此时,成缩小实像,满足:,即,则……①
,即,则……②
由①②可知,焦距范围是7.5~15.0cm,故A错误;
B.蜡烛火焰易晃动,导致光屏上的像抖动,而F形LED光源亮度稳定、形状固定,成像清晰稳定,故B错误;
C.由A分析可知,图中凸透镜的成像规律是倒立缩小的实像;而放大镜的成像规律是正立放大的虚像,二者规律完全不同,故C错误;
D.光屏右移才能重新成像,说明光线被发散、像距变大,该眼镜是凹透镜,即近视镜;远视眼镜是凸透镜,会会聚光线,光屏应左移。因此该同学是近视眼。故D错误。
5.(2026黑龙江)(多选)在“探究凸透镜成像规律”实验时,如图所示,此时光屏上恰好呈现F形光源清晰的像(像未画出),下列说法错误的是( )
A.实验中用F形光源替代蜡烛,可以使光屏上呈现的像更稳定
B.该凸透镜的焦距为10.0cm,此时光屏上呈现倒立、等大的像
C.若用硬纸板挡住凸透镜上半部分,光屏上仍能呈现完整的像
D.只将F形光源远离凸透镜,在光屏上会呈现清晰、缩小的像
【答案】BD
【解析】A.F形光源不会晃动,也不会像蜡烛一样因燃烧变短,替代蜡烛后可以使光屏上的像更稳定,故A错误;
B.由图可知,物距
像距
根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、等大的实像,因此可得
即,故B错误;
C.用硬纸板挡住凸透镜上半部分,凸透镜的下半部分仍可以折射光线,会聚成完整的像,只是像的亮度会变暗,因此光屏上仍能呈现完整的像,故C错误;
D.只将F形光源远离凸透镜,物距增大,根据凸透镜成像规律,像距需要加大才能成清晰的像;不移动光屏时,清晰的像会成在光屏前方,光屏上无法呈现清晰的像,故D错误。
BC。
6.(2026江苏连云港)如图为小明探究“凸透镜成像规律”的实验装置,凸透镜的焦距为10cm。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成清晰的像,此时所成的像是倒立_____的实像。将蜡烛远离凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏_______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【答案】 缩小 靠近
【解析】由图可知,蜡烛在80cm刻度,凸透镜在50cm刻度,物距,满足,根据凸透镜成像规律:当时,成倒立、缩小的实像。
根据凸透镜成像动态规律可知:物远像近像变小,蜡烛远离凸透镜,物距变大,像距变小,因此光屏需要靠近凸透镜才能再次承接清晰的像。
7.(2025连云港)在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,当在纸上呈现一个光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明凸透镜的焦距f l(选填“>”“<”或“=”)。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上呈现清晰的像,像是倒立 的实像,利用这一成像规律可以制成 。
【答案】<;缩小;照相机。
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,光线到达焦点并且继续向前射出。当纸上呈现的光斑不是最小光斑时,这个光斑可能在焦点之前,也可能在焦点之后。如果纸靠近凸透镜时光斑变小,说明焦点在光斑之前,即凸透镜的焦距f小于l。
在“探究凸透镜成像的规律”实验中,根据图中蜡烛、凸透镜和光屏的位置可知,物距大于像距。当物距大于2倍焦距时,像距在1倍焦距到2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据这个成像规律制成的。
8.(2026云南)小明在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏移至如图所示的位置时,光屏上出现了一个清晰的像,________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理制成的。在保持凸透镜和光屏位置不变的情况下,小明将蜡烛向左移动了一段距离,光屏上的像变模糊,此时的成像情况与________(选填“近”或“远”)视眼看不清物体的情况相同。
【答案】 照相机 近
【解析】小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图所示,此时物距像距,根据凸透镜成像的规律,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一原理制成的。
在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,物距增大,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,此时像成在光屏的前面,与近视眼看不清物体的情况相同。
9.(2025湖北)2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象,让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上,如图乙。 (填“上”或“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为 透镜。
第9题图 第10题图
【答案】下;凸
【解析】利用冰透镜可以取火,说明冰透镜对光有会聚作用;
由图可知,光通过近视镜和老花镜后,下面的眼镜将光会聚成了光斑,说明下方的眼镜对光有会聚作用,与冰透镜相同,为凸透镜。
10.(2026新疆)从指尖创制到万物探理,跨学科实践活动开启物理“新视界”。
(2)小王同学设计了如图乙所示的望远镜,凸透镜A为物镜,凸透镜B为目镜,A的焦距应_____________(选填“大于”“小于”或“等于”)B的焦距,A的作用相当于_____________(选填“照相机”或“放大镜”),用该望远镜看远处物体时A、B间的距离应_____________(选填“大于”或“小于”)看较近处物体时A、B间的距离。
【答案】(2) 大于 照相机 小于
【解析】(2)望远镜的设计要求是物镜焦距大于目镜焦距,因此A的焦距应大于B的焦距;
望远镜中物镜成倒立、缩小的实像,相当于照相机;
物距越大(物体越远),像距越小,物镜成的像会更靠近物镜。为了让像仍然落在目镜的焦点位置,需要缩小物镜和目镜的间距,因此看远处物体时A、B间的距离应小于看较近处物体时A、B间的距离。
11.(2023凉山州)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
【答案】如图所示:
【解析】由凸透镜折射的规律可知,平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,根据像与物体关于平面镜对称,画出P在平面镜中形成的像P',连接FP',与平面镜交于Q点,FQ是水中的折射光线,也是平面镜的入射光线,连接QP,可得经平面镜反射的反射光线,如图所示:
12.(2026四川凉山)如图所示,光线1为入射光线,光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线,O为该透镜的光心,请在虚框内画出适当的透镜,并画出光线3经过透镜后的折射光线。
【答案】凹透镜
【解析】光线1为入射光线,光线2为光线1经过虚框内透镜的折射光线,根据根据入射光线的延长线经过凹透镜的虚焦点时,经透镜折射后折射光线平行于主光轴可知,虚线框内应为凹透镜;光线3为过光心的光线,过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变,据此作出光线3经过透镜后的光线。
13.(2025武汉)某小组利用焦距不同的凸透镜,模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清远处和近处的物体。
(1)如图所示是同学们先用焦距为15cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景。点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,这个像是 、倒立的实像。
(2)为了接着模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清近处的物体,同学们保持凸透镜和光屏的位置不变,选用焦距为 (填“10”“12”“16”或“20”)cm的凸透镜替换图中的凸透镜,移动蜡烛,直到光屏上再次成清晰的像。
(3)同学们由此联想到:通过远眺可以让睫状体放松,晶状体厚度 (填“变薄”“不变”或“变厚”),对光的偏折能力 ,有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视。
【答案】(1)缩小;(2)12;(3)变薄;变弱。
【解析】(1)由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
(2)要看清近处的物体,即物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,此时像成在光屏的后方;若保持凸透镜和光屏的位置不变,即像距不变,应选用对光线的会聚能力强的凸透镜;因同学们先用焦距为15cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景,因此选用的凸透镜的焦距应小于15cm;若选用焦距为10cm凸透镜,此时像距等于二倍焦距,成倒立、等大的实像,与正常眼睛成像情况不符,故选用焦距为12cm的凸透镜替换图中的凸透镜,移动蜡烛,直到光屏上再次成清晰的像;
(3)睫状体放松,晶状体厚度变薄,即晶状体凸度变小,对光的偏折能力变弱,有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视。
14.(2025烟台)在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
(1)调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是 。
(2)图甲是小红所在小组实验时的情景,此时光屏上呈现清晰的像,由图可知物距为 cm(不要求估读)。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像。
(3)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座10.0cm处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45.0cm处,无论怎样移动光屏始终得不到像,原因是 ,要想看到此时的像,观察的方法是 。
【答案】(1)使像成在光屏的中央;(2)30;如图所示:
;(3)靠近;变小;(4)此时物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故光屏始终得不到像;眼睛在光屏一侧看向凸透镜。
【解析】
(1)实验前,必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处,这样烛焰的像才能成在光屏的中心;
(2)由图甲可知,物距为50.0cm﹣20.0cm=30.0cm;
物距大于像距,在光屏后看到的是成倒立、缩小的实像,
此时在图乙的方格纸中小红看到的像上下颠倒,如图所示:
(3)将光源移动到光具座10.0cm处,根据物远像近像变小可知,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动,且像变小;
(4)保持图甲中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座45.0cm处,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故光屏始终得不到像;
眼睛在光屏一侧看向凸透镜,可看到正立、放大的虚像。
15.(2026四川自贡)关于凸透镜成像的规律及其应用,小组进行研究分析:
(1)自贡智能无人快递车通过安装的摄像机和激光雷达识别道路状况。摄像机的镜头相当于一个凸透镜,当识别行人时,行人在摄像机感光元件上成__________的实像。
A.倒立 放大 B.倒立 缩小
C.正立 放大 D.正立 缩小
(2)为了研究凸透镜成像规律,小组按图甲所示组装器材,在光屏上恰好得到一个清晰的像(像未画出),则凸透镜的焦距__________cm;
(3)如图乙所示,固定蜡烛和光屏的位置,两者距离为,当凸透镜从左向右移动,先后经过、两点(图中未标出)时,均能在光屏上得到清晰的像,测得、之间的距离为,则点到蜡烛的距离__________(用和表示)。
(4)在照毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照相机__________(选填“靠近”或“远离”)同学,同时__________(选填“增大”或“缩小”)照相机的暗箱长度,使全班同学都能进入取景框中,并成清晰的像。
【解析】(1)摄像机镜头与照相机原理相同,u>2f,成倒立、缩小的实像,故选B;(2)由图甲可知物距u=50.0cm-30.0cm=20.0cm,像距v=70.0cm-50.0cm=20.0cm,u=v=2f,焦距f=10.0cm;(3)光路可逆,透镜在A点时物距L、像距L0-L;移到B点后物距L+s=原像距L0-L,即L+s=L0-L,得L=(L0-s)/2;(4)要使全班同学进入取景框,像要变小,物距增大照相机远离同学,同时缩小暗箱长度。
【答案】(1)B (2)10.0 (3)L=(L0-s)/2 (4)远离;缩小
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