2021_2021学年八年级物理寒假辅导讲义专题05透镜及其应用含解析新版新人教版.docx

专题05透镜及其应用一、知识点解析一、透镜概念1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。a.凸透镜光路b.凹透镜光路图(1) 透镜光路示意图（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。a.凸透镜光路概念b.凹透镜光路概念图（2）透镜光路概念（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。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。（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。5.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改变，如图（3）所示。图（3）过光心的光线（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。图（4）平行于主轴的光线（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图（5）所示。图（5）过焦点的光线6.透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。二、生活中的透镜1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，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。4.实像和虚像区别（1）成像原理不同实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像。虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点。（2）承接方式不同实像：可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。虚像：只能用眼睛观看。三、透镜成像规律1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。表（1）凸透镜成像规律表成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用u2f倒立、缩小的实像fv2f照相机（图a）u=2f倒立、等大的实像v=2f图dfu2f倒立、放大的实像v2f投影仪（图b）u=f不成像射出的是平行光线0uf正立、放大的虚像vf放大镜（图c）a. u2fb. fu2fc.0ufd.u=2f凸透镜成像光路图凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。2.注意：（1）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；（2）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。3.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。凹透镜成像光路图注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。表（2）凸透镜、凹透镜比较表四、眼睛和眼镜1.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。（1）眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。2.近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。（3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。3.远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。（2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。眼轴过短如小眼球；眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 （3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。五、显微镜和望远镜1.显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。2.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。二、重点、难点与易错点重点一：凸透镜成像规律凸透镜成像规律是本章重点，也是常考热点。在熟悉成像规律基础上还要注意每种成像特点和与生活中的应用相结合。规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。重点二：凸透镜成像规律实验探究1.实验内容【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。二、将蜡烛放在远处（此时u>2f），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。三、将蜡烛往凸透镜方向移动，使2f>u>f，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u=f，移动光屏，看能否成像。五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u<f，移动光屏，看在光屏上能否找到像。六、实验表格物距与焦距关系物距（cm）像的性质像距（cm）大小正倒虚实u>2fu=2f2f>u>fu=fu<f七、整理器材。【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。物距像的性质像距（cm）应用大小正倒虚实u>2f缩小倒立实像2f<v<f照相机2f>u>f放大倒立实像v>2f投影仪u<f放大正立虚像-放大镜2.考查内容考查方向解答思路如何测量焦距一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距保障实验成功蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像如何判断成虚像物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像无法成像的原因蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上成像位置如何移动可调节蜡烛或凸透镜蜡烛变短成像上移像的明暗变化用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗难点一：凸透镜“物”“像”关系凸透镜成像中，“物”（这里指的是物距）的变化会引起“像”（这里指的是像距）的变化，这种变化不仅是大小的变化，倒立与正立，像的虚实都有可能发生变化。这一问题是学生学习的难点，应该加以重视。下面对这一问题进行概括总结：1.记忆口诀一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，二倍焦点物像等。实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。像的大小像距定，像儿追着物体跑，物距像距和在变。（1）一倍焦距分虚实，“由虚像变实像”，刚好一倍不成像。（2）二倍焦距分大小，“物像由大变小”，刚好两倍一样大 。物近像远像变大；物远像近像变小。实像倒立在异侧；虚像正立在同侧。2.凸透镜成像的两个分界点：2f点是成放大、缩小实像的分界点；f点是成实像、虚像的分界点。3.二焦以外倒实小，我们用作照相机；一二焦间倒实大，我们用作投影仪；焦点以内正大虚，我们用作放大镜；欲想得到等实像，两倍焦距物体放；焦点之上不成像，点光可变平行光。4.物进像退，像越退越大。三、考查方向1.透镜概念与透镜作图考题主要集中在对透镜概念的认识和理解上。像透镜的作用，透镜的三条主要光线作图，透镜在生活中的应用等。从常考题型方面来看，主要是选择题和作图题；选择题主要考查学生对透镜概念的认识程度，作图题主要考查学生会不会利用三条主要光线作图。典例一：（2019·盐城）小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是（ ）。A. B. C. D. 【答案】C。【解析】利用太阳光测量凸透镜焦距，应将透镜正对太阳光，且观察光斑的纸张也应正对太阳光。故C符合要求。典例二：（2020·福建）如图，点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。【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，如图所示：2.生活中的透镜生活中的透镜指的是放大镜、照相机和投影仪。对生活中的透镜的主要要求是：成像原理、成像特点和使用；重点是实像和虚像，这里需要重点掌握实像和虚像的异同。考题主要集中在对生活中透镜的认识上。像放大镜使用时应注意哪些问题，所成的像的性质；照相机使用方法和成像性质等。典例三：（2020·陕西）照相机镜头相当于一个凸透镜，凸透镜对光有 作用。拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应大于 。某次小明去博物馆参观，想把石碑上的文字拍得更大些，可将照相机的镜头 （选填“远离”或”靠近”）石碑。【答案】会聚；二倍焦距；靠近。【解析】凸透镜对光有会聚作用；照相机镜头相当于一个凸透镜，拍照时，物距应大于二倍焦距，即镜头与被拍摄对象之间的距离应大于二倍焦距；想把石碑上的文字拍得更大些，即像变大，则像距变大，物距减小，即将照相机的镜头靠近石碑。故答案为：会聚；二倍焦距；靠近。3.凸透镜成像规律本考点是本部分重点，也是知识点、难点和考点集中的内容；在考试中属于必考内容，出现概率高，所占比例也较高。涉及主要知识点是：凸透镜成像规律，凹透镜成像规律以及动态变化（物距、相距、焦距变化）时成像特点与变化情况。考题主要集中在对凸透镜成像规律的理解上，主要有成像虚实、大小和位置，一般情况下作为一个考题出现，也有与其他知识点组合一个考题的情况。典例四：（2020·四川乐山）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（）。A. 将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像；B. 将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像；C. 将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像；D. 将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像【答案】C。【解析】A由图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误；B将蜡烛移至b处时，物距等于焦距，此时不成像，故B错误；C将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C正确；D将蜡烛移至d处时，物距大于焦距，移动光屏，可看见倒立的实像，故D错误。故选C。4.凸透镜成像规律实验凸透镜成像规律探究实验作为必考的实验内容更应给与重视。复习时，应注重实验过程和实验探究的思路，多积累此类实验探究题的常考方向（重点二）。典例五：（2020·荆门）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度，如图所示。现进行如下操作：(1)将蜡烛第一次放置在M处，第二次放置在N处，则蜡烛与所成像的位置关系为_；A.两次都在凸透镜同侧B.两次都在凸透镜两侧C.第一次在凸透镜同侧，第二次在凸透镜两侧D.第一次在凸透镜两侧，第二次在凸透镜同侧(2)某次实验中将蜡烛放置在P处，光屏上所成的像在Q处，现将蜡烛放置Q处，根据_原理，光屏上所成的像_（选填“在”或“不在”）P处。【答案】（1）C；（2）光路可逆；（3）在。【解析】(1)蜡烛放置在M处时，物距小于一倍焦距，则此时所成的是虚像，像与物在同一侧，放置在N处时，物距大于二倍焦距，则此时所成的是实像，物与像在凸透镜的两侧，所以C选项正确。(2)蜡烛先放置在P处，像在Q处，当将蜡烛放在Q处，光屏在P处能承接到蜡烛的像，这是根据光路可逆原理。5.眼睛和眼镜考点内容属于凸透镜的应用，和生活中的透镜位置一样，其主要知识点是：眼睛的构造与成像原理，近视眼、远视眼成像规律和矫正方法。考题主要集中在对视力的矫正和近视眼、远视眼的成因上。典例六：（2020·福建）小明只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，来自远处某点的光会聚在他的视网膜前。那么（）。A. 他可能患上近视眼，需用凸透镜矫正；B. 他可能患上近视眼，需用凹透镜矫正；C. 他可能患上远视眼，需用凸透镜矫正；D. 他可能患上远视眼，需用凹透镜矫正【答案】B。【解析】小明只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，来自远处某点的光会聚在他的视网膜前，说明小明的晶状体折光能力太强，因此他患上的是近视眼，近视眼需要用发散透镜进行矫正，即需用凹透镜矫正。故选B。四、跟踪练习一、基础练习1.如图所示，“微信支付”已被广泛应用于人们的实际生活中，整个支付过程简便流畅。支付时需用手机摄像头扫描二维码，当手机扫描二维码时，下列说法正确的是（）。A二维码是光源；B手机摄像头使用的是凹透镜；C二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外；D维码中黑色部分发生漫反射，白色部分发生镜面反射【答案】C。【解析】A、二维码本身不发光，不是光源，故A错误；BC、手机摄像头相当于凸透镜，手机摄像头与照相机原理相同，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小实像的规律制成的，因此，扫描二维码时镜头和二维码之间的距离大于二倍焦距，故B错误，C正确；D、当扫描黑白相间的条纹时，黑色条纹吸收所有光线，故黑色条纹不反射色光，而白色条纹能够反射所有色光，故D错误。故选C。2.小露同学在做探究凸透镜成像规律时，出现了如图所示的情形，则凸透镜的焦距可能是（ ）。A3cm B6cm C9cm D20cm【答案】C。【解析】由光具座上物像关系可知，像是倒立缩小的实像。这就说明物在凸透镜2倍焦距以外，即35cm>2f，也就是17.5cm>f。根据凸透镜成像规律，像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，故只有一种可能，就是焦距为9cm。故选C。3.物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜20cm的光屏上成一个缩小的像，当物体移至离透镜15cm处时，所成的像一定是（ ）。A、倒立的像 B、正立的像 C、放大的像 D、缩小的像【答案】C。【解析】透镜另一侧离透镜20厘米的光屏上成一个倒立缩小的像，所以2f20cmf，所以20cmf10cm，当物体放在距该透镜焦点15cm处，有两种可能：（1）当物体放在透镜和焦点之间，uf，成正立、放大的虚像；（2）当物体放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，2fuf，成倒立、放大的实像。像一定是放大的像。故选C。4一束平行光经过一凸透镜后在光屏上得到了一个最小、最亮的光斑（如图甲）小明用此凸透镜探究凸透镜成像的规律，当物体位置如图乙所示时，在光屏上呈现的是（）。A倒立缩小的实像B倒立等大的实像C倒立放大的实像D正立放大的虚像【答案】C。【解析】从图中光屏上最小、最亮的光斑到透镜的距离就是焦距f10cm；当物体距凸透镜16cm 时，物距u16cm，其介于1倍焦距和2倍焦距之间，故根据凸透镜成像的规律，此时凸透镜成倒立、放大的实像；故选C。5已知凸透镜的焦距为15cm，下列说法正确的是（）。A当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像；B当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像；C当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像；D当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大【答案】B。【解析】A、当u10cm时，uf15cm，成正立、放大的虚像，故A错误；B、当u20cm时，2fuf，成倒立、放大的实像，故B正确；C、当u35cm时，u2f，成倒立、缩小的实像，2fvf，故C错误；D、当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，物距增大，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变小。故D错误。故选B。6如图是手机扫描微信二维码的情形，手机扫描二维码，相当于给二维码照了一张照片，关于二维码相对于手机镜头的距离大小，下列判断正确的是（）。A任何距离；B一倍焦距以内；C大于二倍焦距；D一倍焦距和二倍焦距之间【答案】C。【解析】手机扫描二维码，相当于给二维码照了一张照片，照相机的镜头是一凸透镜，此时二维码到镜头的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C正确，ABD错。故选C。7如图所示，这是一款人脸识别考勤机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比。下面对该装置说法正确的是（）。A该仪器与投影仪的成像原理相同；B该仪器的镜头可用来矫正近视眼；C这种镜头对光线具有发散作用；D若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm【答案】D。【解析】（1）摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，是利用“当u2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像“原理成像的，与投影仪的成像原理不同；若凸透镜的焦距是10cm，当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距，也就是大于20cm时，能成倒立、缩小的实像，故AC错误，D正确。（2）矫正近视眼的镜片是凹透镜，不是凸透镜，故B错误。故选D。8. 关于凸透镜成像及成像规律的应用，有以下几种说法：当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像；照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的；幻灯机是利用当物距大于2焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的；集邮爱好者观察邮票时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替。正确的是 (  )。A.正确；B.正确；C.正确；D.正确【答案】A 。【解析】当物距小于焦距时凸透镜成正立放大的虚像，所以（1)是错误的；而幻灯机是利用物距介于1倍与2倍焦距之间时凸透镜成倒立放大的实像原理制成的，所以（3)是错误的；照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的，并且老花镜也是放大镜的一种，所以（2)（4)是正确的，故选A。9当汽车经过十字路口时，监控摄像头就会拍下照片。摄像头相当于一个透镜，影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是()。A监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用；B拍照时，汽车位于摄像头二倍焦距以外；C当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变大；D影像传感器上成的是正立的虚像【答案】B。【解析】A监控摄像头相当于凸透镜，近视眼镜的镜片是凹透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故A错误；B D监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，即影像传感器上成的是倒立、缩小的实像，故B正确，D错误；C凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以，当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变小，故C错误。故选B。10疫情发生后，为了防止接触传热，许多单位安装了刷脸识别机，这种机器利用了人脸识别系统。它是通过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息，与系统中储存的人脸模板对比，进行人脸识别。下列说法正确的是（ ）。A刷脸机的镜头相当于一个凹透镜；B刷脸时，面部通过刷脸机的镜头成的是虚像；C刷脸时，面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外；D刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距以内【答案】C。【解析】刷脸机的镜头相当于一个凸透镜；因为需要成像为实像；故A、B错误。刷脸时，面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外；正C确。刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍和二倍焦距之间，故D错误。故选C。11如图是媛媛同学在做完“探究凸透镜成像规律”的实验后，将观察到的实验现象通过画图记录的物、像大致关系的四幅简图，其中不正确的是（ ）。A B C D【答案】D。【解析】根据凸透镜成像规律：当物距uf时，成正立、放大的虚像，像与物同侧，故A正确；当物距2fuf时，成倒立、放大的实像，此时像距v2f，则像距大于物距u，故B正确；当物距等于像距，即u=v=2f时，成倒立、等大的实像，故C正确；当物距u2f时，成倒立、缩小的实像，由图可知，D错误；故答案为D。12如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（）。A是凹透镜，属近视眼镜B是凹透镜、属远视眼镜C是凸透镜，属近视眼镜D是凸透镜、属远视眼镜【答案】D。【解析】由题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”，说明撤去眼镜片后，对光的会聚能力减弱，说明该镜片对光线具有会聚作用，则该透镜为凸透镜，属于远视眼镜。故选：D。13如图，用铁丝围成一个内径约4mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为 （实像/虚像）；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与 （照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好），透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于 （凸透镜/凹透镜）。【答案】虚像；照相机；凹透镜。【解析】这个水膜透镜贴近课本上的字，字在这个水膜透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像；透过水膜透镜看远处的楼房，此时u2f，成倒立缩小的实像，其应用是照相机；用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像，因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，说明此时水膜透镜相当于凹透镜。故答案为：虚像；照相机；凹透镜。14.将一玩具鹦鹉（如图甲）紧靠凸透镜，然后逐渐远离的过程中，通过凸透镜观察到三个不同的像（如图乙），则三个像中 是实像， 是虚像。三个像出现的先后顺序是 。【答案】；。【解析】玩具鹦鹉紧靠凸透镜，说明物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，且在一倍焦距远离凸透镜的过程中，看到的像逐渐变大；当大于一倍焦距时，成倒立的实像。所以是实像，是虚像；三个像的顺序为。故答案为：；。15人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于凸透镜。对于近视眼患者，晶状体对光的会聚作用变_（选填“强”或“弱”），使远处物体通过晶状体所成的像在视网膜的_方（选填“前”或“后”）。【答案】强；前。【解析】眼睛看近处的物体时，为了使得像成在视网膜上，晶状体应该变厚，即晶状体的焦距变短；所以人眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲而不能恢复，当晶状体曲度过大时，对光的折射能力增强，所以当他看远处物体时，像会成在视网膜的前方，造成近视眼。答案是：强；前。16当前，中学生由于长时间使用智能手机、电脑等电子产品导致近视率升高。图中表示近视眼的是_(选填“甲”或“乙”)图，近视眼应佩戴_透镜制成的眼镜进行矫正。【答案】甲；凹。【解析】近视眼的成因:眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射的光线通过晶状体折射后，形成的像落在视网膜的前方，造成近视眼。由图可知，表示近视眼的是甲图。我们可用具有发散作用的凹透镜来矫正，使光线发散一些，像成在视网膜上，眼睛就能看清远处物体。答案是：甲；凹。17某小组利用图示装置来研究凸透镜成像的规律。（1）当成员小明将各元件调整到如图位置时，小组成员在光屏上都能观察到清晰的像，该像是(选填“放大”、“缩小”或“等大”)像。（2）当LED灯向左移动时，要在光屏上再次获得清晰的像，只需将光屏向（选填“左”、“右”）适当移动，或者在凸透镜前放置一个合适的（选填“近视”、“远视”）眼镜。【答案】缩小；左；近视。【解析】（1）由图可知，物距大于像距，说明在屏幕上成的像是倒立缩小的实像；（2） 物距继续增大时，像距会继续减小，光屏应向左移动；或者在凸透镜前放置一个合适的近视镜。故答案是：缩小；左；近视。18画出两条光线经过凸透镜后的光路。【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。如图所示：19请画出如图光线经过透镜的光路图。【解析】（1）过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，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；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，如图所示：20如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：（1）为了确定凸透镜的焦距，小明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，可确定该凸透镜的焦距f_cm。（2）小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验。将蜡烛、凸透镜和光屏放在水平桌面上，在点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在_。（3）将蜡烛移动到距凸透镜18cm处时，在光屏上_（选填“能”或“不能”）呈现清晰的倒立、放大的实像，生活中应用该原理制作的光学仪器是_（填一种即可）。（4）当将蜡烛移动到距凸透镜45cm处时，光屏上会出现的是_立、_的实像，生活中应用该原理制作的光学仪器是_；如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些，这时光屏应向_（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，以获得清晰的实像。【答案】（1）10.0；（2）同一高度；（3）能；投影仪；（4）倒；缩小；照相机；远离。【解析】（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用；光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为20.0cm10.0cm10.0cm。（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（3）当移动蜡烛距凸透镜18cm处时，已知f10.0cm，则fu2f，此时成倒立放大的实像；生活中应用该原理制作的光学仪器是投影仪；（4）蜡烛距凸透镜45cm处时，即u2f的位置时，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，根据这个原理制成了照相机；如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，这时光屏应向右移动，远离凸透镜，以获得清晰的实像。故答案是：（1）10.0；（2）同一高度；（3）能；投影仪；（4）倒；缩小；照相机；远离。二、提升练习1.（2020·衡阳）（多选）一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的有（）。A要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移；B要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移；C若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大；D若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大【答案】BD。【解析】AB、先用焦距为20cm的凸透镜进行实验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验，在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下，相当于增大了物距，则像距应该减小，所以应该将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应该减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，故A错误，B正确；C、若只移动光屏重新得到清晰的像，像距变小了，则像会变小，故C错误；D、若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，故D正确。故选：BD。2.（2020·贵州黔南）关于透镜，下列说法正确的是（）。A. 远视眼的人佩戴的眼镜是凹透镜；B. 照相机中所成的像是放大正立的；C. 用投影仪投放出来的电影画面属于虚像；D. 丢弃的矿泉水瓶容易引起火灾，是因为矿泉水瓶相当于一个凸透镜，能会聚阳光【答案】D。【解析】A远视眼像成在视网膜的后方，应佩戴凸透镜进行矫正，故错误；B照相机在使用时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，故错误；C投影仪在使用时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，故错误；D丢弃的矿泉水瓶与瓶内剩余的水组成一个中间厚边缘薄的的凸透镜，能会聚阳光，容易引起火灾，故正确。故选D。3.（2020·湖南常德）如图关于透镜的应用，下列说法中正确的是（）。A. 凹透镜可以矫正远视眼；B. 凸透镜可以矫正近视眼；C. 显做镜的目镜成正立放大的虚像；D. 望远镜的目镜成正立放大的实像【答案】C。【解析】A凹透镜可以矫正近视眼，故A错误；B凸透镜可以矫正远视眼，故B错误；C显做镜的目镜成正立放大的虚像，故C正确；D望远镜的目镜成正立放大的虚像，故D错误。故选C。4. （2020·自贡）在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是（）。A. 透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动；B. 透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动；C. 透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动；D. 透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动【答案】A。【解析】由图知道，此时物距小于像距，成倒立放大的实像，要使光屏上呈现倒立、缩小的实像，要增大物距，同时减小像距，所以在凸透镜不动时，蜡烛远离凸透镜，同时光屏靠近凸透镜，故选A。5.（2020·山东泰安）小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验，当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时，在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是6cm、9cm、12cm、16cm，其中正确的是（）。A. B. C. D. 【答案】D。【解析】由题意可知，物距18cm，光屏上观察到倒立放大清晰的像，所以，2f18cmf，18cmf9cm。12cm和16cm符合题意。故选D。6. （2020·安徽）图 是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。 若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（ ）。A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁C. 乙丁甲丙 D. 丙甲乙丁【答案】C。【解析】凸透镜由贴着刻度尺到逐渐远离的过程中，尺子到凸透镜的距离会经历由“一倍焦距之内”增加到 “一倍焦距到两倍焦距之间”，再增加到“两倍焦距之外”。所以会先成正立放大的虚像，即乙；再成倒立放大的实像，并不断减小到倒立缩小的实像，所以成实像的阶段会经