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专题5.1 透镜 课前预习 1.中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，如：远视镜片、放大镜；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜，如：近视镜片，门上的猫眼。2.凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。3.过透镜两个球面球心的直线叫透镜的主光轴；4.主光轴上有一个特殊的点，通过这个点光的传播方向不变，这个点叫透镜的光心，通常位于透镜的几何中心；用“O”表示。5.平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；6.焦点到透镜中心的距离叫焦距。焦距用“f”表示。注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。知识点解读与例题突破知识点一：凸透镜和凹透镜：（1） 中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，如：远视镜片、放大镜；（2）中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜，如：近视镜片，门上的猫眼。【例题1】（2019武汉模拟题）下图中A、B、C、D四种光学器件中，属于凸透镜的是（ ）【答案】B【解析】中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，如：远视镜片、放大镜。知识点二：透镜对光的作用凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。【例题2】（2019湖北宜昌）据央视新闻报道，我国台湾省台中市一辆小客车，因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上，导致防滑垫起火（如图所示）。这瓶矿泉水所起的作用相当于（）A平面镜B三棱镜C凸透镜D凹透镜【答案】C 【解析】装有饮料的饮料瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，容易引发火灾。装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄，由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。知识点三：焦点和焦距（1） 主光轴：过透镜两个球面球心的直线；（2） 光心：主光轴上特殊的点，通过这个点光的传播方向不变，通常位于透镜的几何中心；用“O”表示。（3） 焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；（4）焦距：焦点到透镜中心的距离。焦距用“f”表示。注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。【例题3】（2019四川自贡）有一点光源S，它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图所示。请在图中画出：（1）凸透镜的焦点F；（2）点光源S的位置；（3）光线a经过凸透镜后的折射光线。【答案】如图所示：【解析】（1）因为反射光线好像是从虚像上发出的，已知点光源S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，所以反向延长光线a，与主光轴的交点为凸透镜的焦点F；（2）画出像S（F）的对称点，可得点光源的位置S；（3）光线a过凸透镜的焦点，经凸透镜后折射光线平行于主光轴。知识点四：三条特殊光线1.凸透镜(如图)：(1)过光心的光线传播方向不变。(2)平行于主光轴的光线折射光线过焦点。(3)过焦点的光线折射光线平行于主光轴。此外，过两倍焦距处的光线折射光线过两倍焦距处。 2.凹透镜(如图)：(1)过光心的光线传播方向不变。(2)平行于主光轴的光线折射光线的反向延长线过焦点。(3)入射光线的延长线过焦点,折射光线平行于主光轴。 【例题4】（2019四川巴中）请将光路图补充完整。【答案】如图所示：【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点；过光心的光线其传播方向不变，如图所示：习题精练一、选择题1.（2019云南模拟题）如图是四个透镜实物图，属于凹透镜的是（ ） A B C D【答案】C【解析】中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜，如：近视镜片，门上的猫眼。二、填空题2.（2019山东威海）黑洞是宇宙中质量很大的天体。如图，两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲之后射向地球，地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）；若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用（光学元件的尺寸可大于黑洞），该光学元件为 。【答案】偏高；凸透镜。【解析】（1）人眼看到物体是因为物体发出、反射（或折射）的光进入人眼，当光线经过偏转进入人眼时，人大脑直觉认为光是沿直线传播过来，所以看到的是物体的虚像。如图可知，看到的像在恒星1的上方，比原位置偏高；（2）由题目中的图可知，恒星1、恒星2发出的光经过黑洞附近时，会在万有引力作用下弯曲，光束变得集中，类似于凸透镜对光线的会聚作用，所以，在黑洞的位置可以用凸透镜代替它对光的作用。3.（2019吉林模拟题）在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶。这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），太阳出来后，它对光线有 作用，可能会引起森林火灾。答案：凸透镜；会聚。解析：因为瓶内灌了雨水后，瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，造成火灾。三、作图题4.（2019内蒙古通辽）如图，一束光线经凹透镜折射后，射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上，请画出：（1）射向凹透镜的入射光线；（2）经平面镜的反射光线。【答案】如图所示：【解析】（1）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，据此画出入射光线；（2） 过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线。5.（典型题）请根据凸透镜和凹透镜对光线的作用完成光路。【答案】如图所示【解析】本题考查凸透镜和凹透镜的两条特殊光线的作图。平行于凸透镜主光轴的光线,经过凸透镜后,折射光线必定经过凸透镜的焦点;过焦点的光线通过凸透镜后,必定平行于主光轴。凹透镜对光线具有发散作用,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另一侧的焦点,过光心的光线其传播方向不改变。6.(典型题)如图所示,请画出入射或折射光线,使光路完整。【答案】如图所示。【解析】本题考查凸透镜和凹透镜的特殊光线画法。凸透镜的特殊光线：平行于主光轴的光线经过凸透镜会聚于焦点;通过凸透镜光心的光线传播方向不变;由焦点发出或经过焦点射向凸透镜的光线,平行于主光轴。凹透镜的特殊光线：平行于凹透镜主光轴的光线折射后折射光线的反向延长线经过焦点;延长线经过凹透镜焦点的光线折射后平行于主光轴;过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变。7.（2019湖南怀化）如图所示，光线伍平行于凸透镜的主光轴，光线右过光心乙清在图中作出光线a、 b经过凸透镜后的折射光线；【答案】如图所示：【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。8.（2019山东省东营）根据入射光线和折射光线，请在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。【答案】如图所示。【解析】由给出的光线可知，原本向中间会聚的光线经透镜折射后变得平行不再会聚，即经过透镜后，折射光线变得发散了，故虚线框内的是凹透镜。9.（2019江苏南京）完成图中的光路。【答案】如图所示：【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。10.（2019陕西省）如图所示，请画出AO的折射光线和BC的入射光线。【答案】如图所示：【解析】过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。11.（2019贵州黔东南）如图所示，凸透镜主光轴与水面重合，即：上半部分在空气中，下半部分在水中，请作出通过凸透镜的入射光线，以及折射入水后的光线（方向大致符合物理规律即可）。【答案】如图所示：【解析】（1）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，由此可以画出这条折射光线对应的入射光线。（2）过入射点垂直于水面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线。12.（综合作图题）如图所示，F为凸透镜L的焦点，OO为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO成45，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。【答案】如下图所示：【解析】平面镜和凸透镜的关系是：平面镜和主光轴相交45角放置，经凸透镜折射后的光线与主光轴平行；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；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；对于平面镜：反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，折射光线与平面镜成45度角；根据以上内容和图示完成光路图。过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；折射光线与平面镜成45度角射到平面镜上，根据反射角等于入射角，画出反射光线，如下图所示。专题5.2 生活中的透镜 课前预习 1.生活中的透镜有照相机、投影仪、放大镜等2.照相机的镜头是凸透镜；物体到透镜的距离（物距）大于透镜二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。3.投影仪的镜头是凸透镜；投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像。4.放大镜是凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。知识点解读与例题突破知识点一：生活中的透镜1.照相机；2.投影仪；3.放大镜。【例题1】（2019云南模拟题）如图所示,投影仪的镜头相当于一个焦距为10 cm的凸透镜,当物体到镜头的距离在_时,在屏幕上就可以看到倒立、放大的像;投影仪上有一块平面镜,它的作用是_,使像能够投射到屏幕上。 【答案】1020cm，改变光路。【解析】本题考查投影仪成像原理。投影仪、幻灯机都是利用物距处于1倍焦距和2倍焦距之间时成放大、倒立实像的原理制成的,同时考查了平面镜对光的反射作用。投影仪的镜头相当于一个焦距为10 cm的凸透镜,则由凸透镜成像规律可知,当物体到镜头的距离在1020 cm时,在屏幕上就可以看到倒立、放大的像;投影仪成像时,因为光沿直线传播,会竖直向上射出,投不到幕布上;加上平面镜,改变了光的传播方向,从而使像能成在幕布上。知识点二：照相机、投影仪、放大镜成像的性质1.照相机：（1）镜头是凸透镜；（2）物体到透镜的距离（物距）大于透镜二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。2.投影仪：（1）投影仪的镜头是凸透镜；（2）投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；（3）物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像；注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离交卷、屏幕。3.放大镜：放大镜是凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；注：要让物体更大，应该让放大镜靠近物体。【例题2】（2019四川自贡）小明同学在第二届农博会上用数码相机（可调焦距）拍摄下了同一盒新品种彩色花菜的两张照片。如图所示，结合图片分析，下面说法不正确的是（）A照相机的镜头与老花镜属于一类透镜B凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理C在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得小一些D在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得大一些【答案】C【解答】A.照相机的镜头是凸透镜，老花镜也是凸透镜，属于同一类透镜，故A正确。B.u2f，成倒立、缩小的实像，2fvf，应用于照相机和摄像机。故B正确。C.照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作的。在物距不变的条件下，乙照片中彩色菜花大些，则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些，故C错误、D正确。习题精练一、选择题1.（2019山东德州）图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（）A手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间B白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像C若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整D从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射【答案】C【解析】（1）投影仪利用凸透镜成像的规律，当物距大于焦距，小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像的原理。（2）当反射面上凹凸不平时，光在上面会发生漫反射，发生漫反射的物体可以从不同角度看到。A.根据投影仪成像的原理可知，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍焦距，故A正确；B.投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B正确；C.投若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面仍然完整，只是亮度变暗，故C错误；D.发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到，因此从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射，故D正确。2（2019广西北部湾）为加强校园安全管理，在校内安装监控摄像机。来自物体的光经过摄像机的镜头后形成（ ）A倒立、缩小的实像 B正立、放大的实像C倒立、放大的虚像 D正立、缩小的虚像【答案】A【解析】监控摄像机的成像原理与照相机相同，物体经它们的镜头所成像均为倒立、缩小的实像。3.（2019广东深圳）下列与照相机成像原理相同的设备是（ ） A.放大镜B.近视眼镜C.监控摄像头D.投影仪【答案】 C 【解析】照相机的成像原理：当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。 A.放大镜成正立、放大的虚像，故A不合题意； B.近视眼镜是凹透镜，成正立、缩小的虚像，故B不合题意； C.监控摄像头成倒立、缩小的实像，故C符合题意； D.投影仪成倒立、放大的实像，故D不合题意。4.（2018新疆模拟题）如图所示，使用手机摄像头扫描維码时，成缩小的实像。下列仪器成像特点与共相同的是（）A放大镜 B照相机 C投影仪 D显微镜【答案】B【解析】已知手机摄像头是一个凸透镜，使用手机摄像头扫描維码时，成缩小的实像。A.放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的。不符合题意。B.照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的。符合题意；C.投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的。不符合题意。D.由显微镜成像原理知：物体经物镜折射后，成倒立放大的实像，这个像正好处在目镜的焦点之内，又经目镜成正立、放大的虚像，此时的目镜相当于一个放大镜；不符合题意。二、填空题5.（2019湖南娄底）娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统（如图所示），识别系统的摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头相当于_透镜，它的焦距应_50cm（选填“大于“等于”或“小于”）。 【答案】凸；小于。【解析】人脸在摄像机镜头前1m处被拍摄成数码照片，则物距为1m，由于摄像机镜头属于凸透镜，根据凸透镜成倒立、缩小实像的条件，可判断凸透镜焦距的大小。摄像机的镜头相当于凸透镜，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，已知物距为1m，则焦距应小于0.5m，即50cm。6.（2019四川达州）甲图为电影放映机，其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜 的位置（选填序号：一倍焦距以内一倍焦距到二倍焦距之间二倍焦距以外），白色银幕是为了 所有颜色的光（选填“反射”或“吸收”）。【答案】；反射。【解析】电影放映机的镜头相当于一个凸透镜，可以成放大的实像，则此时物距2fuf，像距v2f，即所成的像位于二倍焦距以外；白色银幕是为了反射所有颜色的光，让观众看到五彩的画面。二、填空题7.（经典题）把一个凸透镜对准太阳光，可在凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑若将一物体放在此凸透镜前50cm处，在凸透镜另一侧的光屏上呈现清晰倒立、缩小的 （选填：“实”或“虚”）像，生活中应用该原理制作的光学仪器是 【答案】实 照相机【解析】照相机镜头是凸透镜；物体到透镜的距离（物距）大于透镜二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。8.（经典题）如图所示是幻灯机的工作原理图。幻灯机的镜头相当于一个_镜.为了使观众看到正立的像，幻灯片要_(选填“顺着”或“倒着”)插入架上.用强光照射幻灯片，幻灯片上的画面在屏幕上形成_(选填“实”或“虚”)像.【答案】凸透镜，倒着，实。【解析】幻灯机的镜头是凸透镜；幻灯机的平面镜的作用是改变光的传播方向；物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像；注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离交卷、屏幕。9.（经典题）夏天的早晨，在野外经常看到如图所示树叶上有晶莹剔透的露珠，透过露珠可以看到清晰的叶脉，则叶片上的露珠所起的作用与_工作原理相似。它成像的性质是正立的、放大的、_像。【答案】放大镜。虚。【解析】放大镜是凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；注：要让物体更大，应该让放大镜靠近物体。10.（经典题）如图所示，甲是的工作原理图，乙是的工作原理图（选填照相机、幻灯机或者放大镜）【答案】照相机，放大镜。【解析】照相机镜头是凸透镜；物体到透镜的距离（物距）大于透镜二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。放大镜是凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；注：要让物体更大，应该让放大镜靠近物体。三、综合应用题11.（自编提）认真观察如图所示的投影仪，结合平时学习得到的有关知识，完成下列问题：(1)投影仪上的平面镜的作用是什么？(2)螺纹透镜的作用是什么？(3)除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外，左右有没有颠倒呢？(4)如何让投影片的像最清晰？(5)要使屏幕上的像增大一些，应该怎样操作？(6)上述操作实质是调节什么?【答案】见解析。【解析】（1）改变光的传播方向 （2）会聚光线 （3）左右也颠倒了，即完全相反 （4）上、下调节透镜的位置即可 （5）向后移动投影仪，再上、下调节透镜的位置（6）减小了投影片与凸透镜之间的距离，增大了投影仪与屏幕之间的距离专题5.3 凸透镜成像的规律 课前预习 1.探究凸透镜成像规律实验用到的器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）等。2.探究凸透镜成像规律实验要能正确的提出问题、做出猜想、设计实验、进行实验和收集证据、分析论证、评估和交流。3.凸透镜成像规律的内容（1）u2f时，在光屏上成倒立、缩小的实像；（2）fu2f时，在光屏上成倒立、放大的实像；（3）0uf时，成正立、放大的虚像。4.凸透镜成像规律在照相机、投影仪、放大镜等方面有重要的应用。知识点解读与例题突破知识点一：凸透镜成像的规律及其应用成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用u2f倒立、缩小的实像fv2f投影仪u=f不成像获得平行光束0uf正立、放大的虚像放大镜【例题1】（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏透镜（填“远离”或“靠近”）。【答案】照相机；远离。【解析】（1）凸透镜成像的三种情况和应用之一：u2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大。把蜡烛放在距透镜30cm时，物距为30cm，在光屏上形成清晰缩小的像，则u2f，此时的成像特点可应用于照相机。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，物距减小，像距增大、像变大，则要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏远离透镜方向移动。知识点二：对凸透镜成像的规律实验的说明1.器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）等。2.口诀：一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小；虚像正物像同侧，实像倒物像异侧；物远实像小，焦点内放大。3.注意事项：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上；又叫“三心等高” 。注意：实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成；【例题2】（2019湖南郴州）如图所示，小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。实验数据记录如下：物距u/cm像距v/cm像的性质缩放正倒虚实3514缩小倒立实像2517缩小倒立实像2020等大倒立实像1625放大倒立实像5放大正立虚像根据以上实验回答下列问题：（1）在实验过程中，要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在 ；（2）由实验数据可判断，该透镜的焦距约为 cm；（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，随着物距的减小，像逐渐 （选填“变大”或“变小”或“不变”），像距逐渐增大；（4）如果用该实验中的透镜来矫正视力，可以制成 （选填“近视”或“远视”）眼镜。【答案】（1）同一高度；（2）10；（3）变大；（4）远视。【解答】（1）使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，可使像成在光屏中央；（2）由实验数据可判断，uv2f20cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距是：f10cm；（3）分析实验数据可知，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，随着物距的减小，像逐渐变大，像距逐渐增大；（4）物距减小，像距增大，像变大，用该实验中的透镜来矫正视力，说明对光线起了会聚作用，则为凸透镜，可以制成远视眼镜。习题精练一、选择题1.（2019江苏苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列说法正确的是（）A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正C.将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像D.将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像【答案】B【解析】根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。 A.从图上看出，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。v=85cm-50cm=35cm，凸透镜u2f，2fvf，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误； B.由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故B正确； C.u=v=2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u=50cm-30cm=20cm2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误； D.将蜡烛移到40cm刻度处，u=50cm-40cm=10cm，物距满足uf，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故D错误。 2.（2019湖北荆州）用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（）A烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同B若将蜡烛移到光具座42cm刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的C若将蜡烛移到光具座30cm刻度处时，烛焰所成的像是等大的D若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变大【答案】C【解析】A.由图可知，u50cm35cm15cm，物距处于f和2f之间，凸透镜成倒立放大的实像，与投影仪的原理相同，故A错误；B.将蜡烛移到光具座42cm刻度处时，物距等于50cm42cm8cm，物距小于f，凸透镜成正立放大的虚像，故B错误；C.将蜡烛移到光具座30cm刻度处时，物距等于50cm30cm20cm2f，物距等于像距，等于2倍焦距，成倒立等大的实像，故C正确；D.将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，根据物距增大像距减小像减小，烛焰所成的像将逐渐变小。故D错误。3.（2019湖南怀化）小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时，在光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像，下列器材工作时运用上述成像规律的是（ ）A.放大镜B.投影仪C.照相机 D.平面镜【答案】C【解析】A.由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，故A不符合题意；B.由凸透镜成像规律可知，投影仪成倒立、放大的实像，故B不符合题意；C.由凸透镜成像规律可知，照相机成倒立、缩小的实像，故C符合题意；D.平面镜成正立等大的虚像，故D不符合题意。4.（2019山东泰安）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（）A不能成清晰的像 B成倒立的缩小的像C成倒立的放大的像 D成倒立的等大的像【答案】B【解析】如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。此时物距小于像距，fu8cm2f，解得，4cmf8cm，v15cm2f，解得f7.5cm，焦距范围：4cmf7.5cm，保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，此时u8cm+7cm15cm2f，v15cm7cm8cm，fv2f，凸透镜成倒立缩小的实像，故ACD错误，B正确。5.（2019河北省）如图所示，小明将凸透镜（f10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是（）A将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小B当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像C将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像D当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像【答案】ABC【解析】（1）根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可判断物距变化时，像距及像的大小的变化；（2）实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接，不论实像和虚像眼睛都能直接观察；（3）根据凸透镜成像规律中像距和物距的关系，当u2f，成倒立、缩小的实像即可判断；（4）根据远视镜片对光线有会聚作用可判断像的变化情况，进而得出光屏的移动方向。A、根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；B、发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。故B正确；C、当蜡烛放在10cm处，物距u40cm10cm30cm2f，成倒立缩小的实像，故C正确；D、若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。6.（2019天津）小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示；保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。则（）A. 实验中，烛焰在光屏上成放大的像B. 实验中，像到透镜的距离一定大于15cmC. 若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大D. 若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于10cm【答案】ABD【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm； A.图乙中，物距u=50cm-35cm=15cm，2fuf时，成倒立放大的实像，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故A正确； B.由凸透镜成像规律可知，当2fuf时，v2f=210cm=20cm15cm。故B正确； C.因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故C错误。 D.凸透镜物距小于焦距成正立放大的虚像，即uf=10cm，故D正确。 7.（2019江西模拟题）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正确的是（）实验次序12345物距u/cm5040302520像距v/cm2224303860A该凸透镜的焦距是15cmB当u=25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的C当v=24cm时，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成D若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，像会逐渐变小【答案】ACD。【解析】（1）当u=v=2f时，成倒立、等大的实像；（2）（3）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：u2f，成倒立、缩小的实像，2fvf，应用于照相机和摄像机。u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距。2fuf，成倒立、放大的实像，v2f，应用于幻灯机和投影仪。uf，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。（4）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。A.由表中的数据可知，实验3中，u=v=30cm，此时u=2f，f=15cm，故A正确；B.当u=25cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的，故B错误；C.当v=24cm时，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，则物距大于二倍焦距，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成，故C正确；D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，物距变大，像距变小，像变小，故D正确。8（2017威海）让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑（如图所示），小明用此透镜做“探究透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是（）A当物体距透镜5cm时，成正立的像B当物体距透镜15cm时，成倒立、放大的实像C当物体从距透镜20cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小D当物体从距透镜20cm处向透镜的方向移动时，要得到清晰的像，应使光屏靠近透镜【答案】D【解析】探究凸透镜的成像规律，对于一倍焦距，大于一倍焦距小于二倍焦距、大于二倍焦距这三个点，所成的像应该熟练掌握。从图上应该准确的判断出凸透镜的焦距（一倍焦距）。A.由图可知，凸透镜的焦距为10cm，小于一倍焦距成正立放大的虚像，正确，不符合题意；B.由图可知，凸透镜的焦距为10cm，大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大的实像，正确，不符合题意；C.由图可知，凸透镜的焦距为10cm，大于二倍焦距成倒立缩小实像，正确，不符合题意；D.大于二倍焦距时，要成清晰的像，光屏应该远离透镜，错误，符合题意。二、填空题9.（2019上海）小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至 。已知凸逶镜焦距为10厘米，现蜡烛的位置如图所示，蜡烛到凸透镜的距离为10厘米，移动光屏寻找像的位置，发现光屏上有一个倒立、 的像（选填“放大”、“等于”或“缩小”）。【答案】同一高度；放大。【解析】（1）实验前，把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，为了使得像成在光屏的中央；（2）凸逶镜焦距f10cm，蜡烛到凸透镜的距离为10cm，由于如图所示的凸透镜的光心在凸透镜中心位置，故物距略大于10cm，即2fuf，成倒立、放大的实像。10（2018安徽模拟题）如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是m，该凸透镜的焦距是m【答案】0.6；0.2【解析】眼睛观察镜子时，感到光束是在M点发出的，根据物像关于平面镜对称，可以确定凸透镜焦点的位置，从而判断光束会聚处和M点的距离凸透镜的焦距由题知，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则凸透镜的焦点在平面镜前面，而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，如图所示：光束会聚处F和M点的距离s=20.3m=0.6m；焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距：f=0.5m0.3m=0.2m11.（经典题）如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成；再将蜡烛远离透镜，同时将光屏 （填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。【答案】投影仪；靠近。【解析】由图知，vu，所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪；再将蜡烛远离透镜，物距增大，所以像距减小，需要将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。12.（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时，在光屏上形成清晰缩小的像，此时的成像特点可应用于（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏透镜（填“远离”或“靠近”）。【答案】照相机；远离。【解析】（1）凸透镜成像的三种情况和应用之一：u2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大。把蜡烛放在距透镜30cm时，物距为30cm，在光屏上形成清晰缩小的像，则u2f，此时的成像特点可应用于照相机。现将蜡烛向透镜方向移动10cm，物距减小，像距增大、像变大，则要使光屏上再次形成清晰倒立的像，应将光屏远离透镜方向移动。三、作图题13.(2019河南模拟题)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。 【答案】如图所示【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴,以A为发光点,则A就为光线经凸透镜后的会聚点。14.（2019黑龙江大庆）请画出光源S发出的光线SA通过凸透镜后的光路图。（表示凸透镜，作图时请保留必要的辅助光线，只画出折射光线的不给分）【答案】如图所示：【解析】将左端主光轴虚线向左延长，凸透镜对光线有会聚作用，已知点光源S在一倍焦距和二倍焦距之间，光源S发出的光线SA通过凸透镜折射后，将在2倍焦距以外。15.（2019河南模拟题）如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点【答案】如图所示：【解析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作出反射光线，反向延长两条折射光线，即可得到发光点S的像点S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S16（2018青岛）如图，F1、F2分别为凹透镜和凸透镜的焦点，且两透镜的左焦点重合，请画出图中光线经透镜折射后的完整光路。【答案】如图所示：【解析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，该光线正好是通过凸透镜的焦点，经凸透镜后平行于主光轴射出，如图所示：17（2017日照）如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。【答案】如图所示：【解析】从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置。四、实验探究题18.（2019湖南长沙）如表是小海同学用焦距f10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：物距u/cm像的性质虚实大小正倒8虚像放大正立10不能成像12实像放大倒立14实像放大倒立16实像放大倒立20实像等大倒立22实像缩小倒立25实像缩小倒立（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“uf”、“fu2f”或u2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。【答案】（1）fu2f；投影仪；（2）靠近。【解析】（1）由数据可知，物距为12、14、16cm时成放大实像，物距等于20cm，即2f时成等大实像，说明成放大实像需物距小于二倍焦距；物距等于10cm，即uf时不成像，物距小于10cm，即uf时成虚像，说明成放大实像需物距大于一倍焦距，综上可知，凸透镜成倒立、放大实像条件：2fuf；生活中投影仪是利用2fuf时，成倒立、放大实像的原理工作的；（2）使物距由20cm变为22cm时，物距变大，则像距变小，像变小，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏靠近凸透镜，减小像距。19.（2019内蒙古巴彦淖尔市）在研究”凸透镜成像规律”的实验中：（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光凭上得到一个清晰的倒立，等大的实像，则凸透镜的焦距为 cm。（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光凭向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 （选填“变大”“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 。A.10.0cm B.20.0cm C.30.0cm D.35.0cm（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 。【答案】（1）15.0；（2）变大；B；（3）平面镜成虚像，无法呈在光屏上。【解答】（1）当u50.0cm20.0cm30cm时，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f30.0cm，即f15.0cm。（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，物距减小了，换用焦距大的凸透镜，相当于减小了物距，故换用的凸透镜焦距是BCD，不是A；若用的是C，焦距是30cm，则蜡烛正好在焦点上，不成像，若用的是Dcm，则蜡烛正好在1倍焦距内，成倒正立放大的虚像，故B符合题意；（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是平面镜成虚像，所以在光屏上不能得到蜡烛的像。20.（2019北京）某同学在做光学实验时，他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧，蜡烛放置在20cm刻度线处，如图所示。左右移动光屏，直至光屏上呈现烛焰清晰的像。（1）上述光屏上所成的像是（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处（图中未画出），光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明透镜B对光线有（选填”会聚”或“发散”）作用。透镜B能用来矫正（选填“近视眼”成“远视眼”）。【答案】（1）缩小；（2）发散；近视眼。【解析】（1）凸透镜A焦距10cm，固定在光具座上50cm刻度线处，蜡烛放置在20cm刻度线处，所以物距u30cm2f，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像；（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向远离凸透镜A的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明凸透镜B对光线具有发散作用，是凹透镜，透镜B能用来矫正近视眼。21.（2018江苏盐城）在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示.（1） 请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是cm，凸透镜A的焦距凸透镜B的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）.（2） 在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向 （选填“左”、“右”）移动一段距离，像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）.（3）图丙所示的实验现象可以说明 的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若保持凸透镜和光屏的位置不动，应使蜡烛 （选填“靠近”、“远离”）凸透镜，则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.【答案】（1）10，小于（2）右，变大（3）幻灯机；靠近。【解析】本题考查凸透镜成像规律的实验探究。（1）根据图乙可知，当u=v=20cm时，蜡烛成等大的实像，这时u=v=2f，所以f=10cm，即凸透镜A的焦距是10cm。设凸透镜B的 焦距为fB，由图丙知fB30cm2fB,所以15cmfB30cm，所以凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距。（2）原来蜡烛距离凸透镜30cm，蜡烛右移5cm后，物距变为25cm，根据凸透镜成像特点，物距变小，像距变大，所以光屏应向右移动，像距比原来更大，所以像将变大；（3）图丙所示实验中，蜡烛通过凸透镜成放大倒立的实像，与幻灯机的工作原理一致；把远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，远视眼镜相当于一个放大镜，所以通过透镜B成像的是蜡烛的放大的虚像，像的位置在蜡烛的左侧，要想还在原来的装置上成像，需要蜡烛靠近透镜，使其通过远视眼镜所成的放大虚像在原来蜡烛的位置上。22（2017东营）物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为cm。（2）图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向（选填“左”或“右”）移动一段距离，像（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上（选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。（4）将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的。【答案】（1）10.3；（2）照相机；左；变小；（3）没有；（4）发散；前方。【解析】（1）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，所以凸透镜的焦距是：f=40.3cm30.0cm=10.3cm。（2）由图乙知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；根据凸透镜成像时，物近像远像变大可知，将蜡烛向左移动时，物距增大，则像距减小，要将光屏向靠近透镜方向移动，才能在光屏上再次得到清晰的像，像变小。（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上溅了一个小泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗，所以不会出现泥点的影子。（4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像。近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长，像成在视网膜的前方。专题5.4 眼睛和眼镜 课前预习 1.眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏.当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光线刚好能汇聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，近处物体射来的光线刚好能汇聚在视网膜上，眼睛可以看清近处的物体。2.近视眼看不清远处的物
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