专题5透镜及其应用解析-2023中考物理一轮复习讲义

第五章透镜及其应用——划重点之精细讲义系列知识点1：\o"5.1透镜"透镜1.两种透镜：凸透镜∶中间厚、边缘薄，对光有会聚作用.凹透镜∶中间薄、边缘厚，对光有发散作用.2.透镜光路基本概念：（1）主光轴：通过两个球面球心的直线。（2）光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。（3）焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。（4）焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。三条特殊光线的光路图入射光线过光心平行于主光轴过（虚）焦点折射光线凸透镜方向不变过焦点与主光轴平行凹透镜方向不变反向延长线经过虚焦点与主光轴平行透镜与面镜区别：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。【典例1】关于透镜，下列说法正确的是（

）A．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B．物体置于焦点F以内时凸透镜起会聚作用，置于焦点F以外时凸透镜起发散作用C．若把凸透镜的上半部分用手遮住，则凸透镜对光不再具有会聚作用D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线一定变成发散的光线【答案】A【详解】A．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线传播方向不发生改变，故A正确；B．凸透镜对光线有会聚作用，无论物体置于焦点F以内，还是置于焦点F以外时凸透镜对光线都起会聚作用，故B错误；C．凸透镜每一部分对光线都有会聚作用，若把凸透镜的上半部分用手遮住，凸透镜下半部分对光线仍具有会聚作用，故C错误；D．一束会聚的光线经过凹透镜，折射后的光线比原来变得发散一些，但仍是会聚的光线，故D错误。故选A。【典例2】烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有___________（选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。【答案】

凸透镜

会聚【详解】[1]小水珠边缘薄，中间厚，所以相当于凸透镜。[2]凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，而小水珠相当于凸透镜，故对光线有会聚作用。【典例3】在以下四种透镜中，能对光线起会聚作用的是______。如图所示，是小臻同学用激光分别射向戊、己两透镜后光的传播路径，由图可知______（选填“戊”或“己”）透镜是凸透镜，对光线具有______作用。【答案】

甲、丙

己

会聚【详解】[1]由图可知，甲、丙透镜中间比边缘厚是凸透镜，对光线具有会聚作用，乙、丁透镜中间比边缘薄是凹透镜，对光线具有发散作用。[2][3]通过戊透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以戊透镜对光线有发散作用，因此戊是凹透镜，从图知，通过己透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以己透镜对光线有会聚作用，因此己是凸透镜。知识点2：\o"5.2生活中的透镜"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。知识点3：\o"5.3凸透镜成像的规律"凸透镜成像的规律1.凸透镜成像规律结论：物距与焦距的关系光路图（请完成下列作图）像距与焦距的关系成像特点动态成像规律应用u＞2ff＜v＜2f倒立、缩小、实像成实像时，物距增大，像距减小，像变小；物距减小，像距增大，像变大；照相机u=2fv=2f倒立、等大、实像计算焦距f＜u＜2fv＞2f倒立、放大、实像投影仪u=f-不成像--u＜f-正立、放大、虚像物距减小，像距减小，像变小；放大镜记忆口诀：一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小。成实像时∶物近像远像变大，物远像近像变小.成虚像时;物近像近像变小。物距减小（增大）物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）物距减小（增大）物距减小（增大）像距减小（增大）像变小（变大）（3）当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜。（物近像远像变大）（4）物体与像的速度关系：①当u＞2f，物体比像移动得快；②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢（5）虚像，物、像同侧正（放大）；实像，物、像异侧倒（放大或者缩小）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。探究凸透镜成像的规律实验（重点）【设计与进行实验】1.实验装置图2.实验环境的要求（为了方便观察，本实验应选择在较暗的环境下进行）3.凸透镜的选取（根据光具座的量程选取，一般情况下，光具座的量程大于凸透镜的四倍焦距）4.实验器材的放置顺序（由左向右依次为蜡烛、凸透镜、光屏）5.实验前调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度（目的是使像成在光屏中央）6.焦距的测量及判断（a.跟主光轴平行的光经凸透镜后，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即可;b.利用物距等于2倍焦距时成倒立、等大的像来确定焦距）7.成实像时眼睛的观察方法【a.眼睛注视光屏上的像;b.去掉光屏，从光屏一侧（即蜡烛与眼睛在凸透镜异侧）通过透镜，逆着折射光线观察蜡烛所成的像】8.实验过程中蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短，烛焰的位置越低，像的位置越高;可将光屏或蜡烛向上移动或将凸透镜和光屏同时向下移动9.动态规律（成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小）【分析现象和数据，总结结论】10.凸透镜成像规律∶判断成像特点（形状）、物距、像距、焦距等11.设计表格，数据处理、补充及分析，总结结论【交流与反思】12.光屏上找不到像、像不完整、像没成在光屏中央的原因∶（1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度（2）物距小于或等于一倍焦距（3）物距太小，像距太大，超过了光具座的量程13．当光屏上成清晰的像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能成清晰的像（说明折射现象中，光路可逆）14.用纸遮住凸透镜一部分（或凸透镜缺一角），光屏上仍会（选填"仍会"或"不会"）成完整的像，像会变暗些。15.在蜡烛和凸透镜之间加透镜时像的变化问题（1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚，要使光屏上能成像，光屏需靠近凸透镜）（2）加近视镜（凹透镜）（光线推迟会聚，要使光屏上能成像，光屏需远离凸透镜）16.换透镜（焦距发生变化，凸透镜越厚，焦距越小）17．烛焰作为发光体的不足分析（a.烛焰形状不稳定，不易比较像与物的大小关系;b.蜡烛会越烧越短，像偏离光屏的中央;c.烛焰亮度不大）18.用LED灯替代蜡烛的好处（a.成像更清晰、更稳定;b.准确比较物与像的大小）【典例1】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（）A．凸透镜的焦距是20cmB．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像【答案】B【详解】A．当物距等于二倍焦距时，凸透镜成等大像时，由图可知u=20cm=2f解得f=10cm，故A错误；B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，此时物距40cm，大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，移动光屏，能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像，故B正确；C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，此时物距为18cm，等于一倍焦距而小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，移动光屏，能在光屏上得到清晰的倒立的放大的实像，这与投影仪的成像原理相同，故C错误；D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，此时物距为5cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成的是虚像，不能在光屏上不成像，故D错误。故选B。【典例2】购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照（利用电子技术进行倒转正处理）、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（）A．摄像头相当于一个凹透镜 B．面部应位于镜头两倍焦距之外C．面部经过摄像头成像利用的是光的反射 D．面部经摄像头成的是正立放大的像【答案】B【详解】A．摄像头相当于一个凸透镜，故A错误；B．当物距大于二倍焦距时，光通过摄像头成倒立、缩小的实像，则面部应位于镜头两倍焦距之外，故B正确；C．面部经过摄像头成像利用的是光的折射，故C错误；D．面部经摄像头成的是倒立、缩小的实像，故D错误。故选B。【典例3】如图是宇航员王亚平太空授课时的一个镜头，若她的脸离水球球心的距离是40cm，则该水球的焦距可能是（）A．25cm B．20cm C．15cm D．40cm【答案】C【详解】水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，图中所成的像为倒立、缩小的实像，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距，即40cm>2f，则f<20cm，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。【典例4】小明在复习凸透镜成像的知识时想到了2021年12月9日“太空教师”王亚平给我们展示的“天宫课堂”中的水球成像实验，于是利用水透镜（注射器和弹性膜制成的凸透镜）、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究，小明在测量水透镜焦距时发现：当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光线射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮光斑，则此水透镜的焦距为_______cm。（2）再将蜡烛置于光具座上，并让烛焰、水透镜光心和光屏中心处于_______。（3）将实验器材按图乙位置放置，光屏上成清晰的像，此像应该是倒立、_______（选填“放大”或“缩小”）的实像，这与生活中_______（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）原理相同。（4）王亚平在天宫课堂上展示了一个中间充有气泡的水球，透过这个水球我们可以看到“一正一倒”两个缩小的像，如图丙所示，中间气泡中形成的缩小、正立的像_______（填“是”或“不是”）凸透镜成像的结果，倒立的像是水球所成的倒立、缩小的实像，若王亚平靠近水球，倒立的像_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（5）在图乙所示的实验情景下，该同学从水透镜中抽水发现光屏上的像变模糊了，为了使像再次清晰，他应将蜡烛适当_______（选填“靠近”或“远离”）透镜；若不移动蜡烛，要让光屏上的像变清晰，可在蜡烛与水透镜之间适当的位置安装一个_______（选填“凸”或“凹”）透镜。【答案】

12.0

同一高度

缩小

照相机

不是

变大

远离

凸【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜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f＝52.0cm﹣40.0cm＝12.0cm（2）[2]实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央。（3）[3][4]如图，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。（4）[5]水球中间是空气，气泡周围是水，整个水球成了两个透镜，外圈是一个凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，内圈被气泡分成两个凹透镜的组合，成正立、缩小的像，所以中间的像不是凸透镜成的像。[6]若王亚平靠近水球，物距变小，像距变大，则倒立的像变大。（5）[7][8]该同学从水透镜中抽水，凸透镜的凸度变小，焦距变大，在物距不变的情况下，像距会变大，为使像再次清晰，需要增大物距，应将蜡烛适当远离透镜。若不移动蜡烛，要让光屏上的像变清晰，需要使光线提前会聚，故可在蜡烛与水透镜之间适当的位置安装一个凸透镜。知识点4：\o"5.4眼睛和眼镜"眼睛和眼镜近视眼、远视眼及其矫正近视眼远视眼特点只能看清近处的物体只能看清远处的物体成像示意图成像于视网膜前成像于视网膜后成因晶状体太厚，折光能力晶状体太薄，折光能力矫正方法及矫正示意图佩戴用凹透镜做成的近视眼镜佩戴用凸透镜做成的远视眼镜矫正口诀近前远后，近凹远凸知识点5：显微镜和望远镜显微镜∶物镜成像规律f＜u＜2f，v＞2f，倒立放大的实像，目镜成像规律u＜f，正立、放大、虚像，显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜.来自被观察物体的光经物镜后成一个放大的实像;目镜的作用相当于一个放大镜，把这个像再放大一次.望远镜∶物镜成像规律u＞2f，f＜v＜2f，倒立缩小的实像，目镜成像规律u＜f，正立、放大、虚像，望远镜是由两组凸透镜组成的.物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立缩小的实像；目镜的作用相当于一个放大镜。（1）开普勒望远镜是物镜和目镜都是凸透镜，中间存在实像（瞄准镜，军用望远镜等），成倒立的像。

（2）伽利略望远镜物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，中间不存在实像，只能用眼睛看到虚像。优点是成正立的像，结构简单。（3）我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角可以变得很大。【典例1】近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。下面四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是_____图；正确表示近视眼矫正情况的是_____图。对近视眼矫正，是利用了_____（选填“A”“B”）。A．凸透镜对光的会聚作用B．凹透镜对光的发散作用【答案】

甲

丁

B【详解】[1]甲图，看近处物体时，像成在视网膜的后方，是远视眼的成像情况；乙图，看远处物体时，像成在视网膜的前方，是近视眼的成像情况。[2][3]丙图，是用凸透镜来矫正的，凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼；丁图，是用凹透镜来矫正的，凹透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼，故A不符合题意，B符合题意。故选B。【典例2】图中示意了正常眼睛的调节，以下判断错误的是（）A．眼球的原理和照相机相同B．晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏C．某同学不科学用眼，长期近距离使用手机，这样会使晶状体变厚，从而形成近视眼D．物体无论多远或多近，都能在视网膜上成像【答案】D【详解】ABC．由眼睛的相关知识可知，眼球的原理和照相机是相同的，它的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，如果不科学用眼，长期近距离使用手机，这样会使晶状体变厚，折光能力变强，使其成像在视网膜的前方，形成近视眼，故ABC正确，不符合题意；D．根据凸透镜成像的规律可知，物体的远近对成像是有影响的，故D错误，符合题意。故选D。【典例3】显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．物镜是凸透镜，目镜是凹透镜B．物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像C．目镜成正立放大的虚像D．反光镜利用光的折射提高载物片亮度【答案】C【详解】A．物镜和目镜都是凸透镜，故A错误；B．物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，故B错误；C．目镜的成像原理相当于放大镜，成正立放大的虚像，故C正确；D．反光镜利用光的反射提高载物片亮度，故D错误。故选C。1．如图所示是天文爱好者所使用的望远镜，以下有关说法正确的是（）A．物体通过物镜成放大的虚像B．物体通过物镜成放大的实像C．目镜的作用相当于投影仪D．目镜的作用相当于放大镜【答案】D【详解】AB．题图中望远镜望是由两组凸透镜组成；远处的物体在物镜的二倍焦距之外，远处的物体通过物镜成倒立、缩小的实像，故AB错误；CD．目镜相当于放大镜，倒立、缩小的实像经目镜成正立、放大的虚像，故C错误、D正确。故选D。2．如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）A．将蜡烛靠近凸透镜 B．将光屏或蜡烛远离凸透镜C．将光屏靠近凸透镜 D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜【答案】B【详解】A．远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后面；将蜡烛靠近凸透镜，根据凸透镜成像规律可知，像远离凸透镜，像相比于拿掉远视眼镜更靠后，故A不符合题意；B．拿走远视眼镜，烛焰清晰的像在光屏的后面，所以将光屏远离凸透镜可以在光屏上得到清晰的像；蜡烛远离凸透镜，根据凸透镜成像规律可知，像靠近凸透镜，此时像向前移动，此时光屏上可以得到清晰的像，故B符合题意；C．拿走远视眼镜时，像在光屏后面，所以光屏靠近凸透镜更不能得到清晰的像，故C不符合题意；D．由C可知，光屏靠近凸透镜得不到清晰的像，若蜡烛靠近凸透镜，根据凸透镜成像原理可知，像将远离凸透镜，拿走远视眼镜后，像本就在光屏后面，则蜡烛靠近凸透镜更得不到清晰的像，故D不符合题意。故选B。3．如图所示，凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是（）A．若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向下移动B．若蜡烛向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变大C．若保持凸透镜位置不动，交换蜡烛和光屏的位置，能在光屏上得到倒立缩小的实像，成像规律可以应用于照相机D．若保持蜡烛和光屏位置不动，向右移动透镜的过程中，可能会在光屏上成一个倒立等大的像【答案】C【详解】A．根据光线经过凸透镜的光心将沿直线传播的特点可知，若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向上移动，故A错误；B．根据凸透镜成像特点可知，物远像近像变小，所以若蜡烛向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小，故B错误；C．由图可知，此时凸透镜成倒立放大的实像，若交换蜡烛和光屏的位置，根据光路是可逆的可知，能在光屏上得到倒立缩小的实像，照相机就是利用这一成像规律，故C正确；D．根据凸透镜成像特点可知，光屏上成一个倒立等大的像的要求是，物距像距都等于2倍焦距，即20cm，由图可知，蜡烛与光屏之间的距离为45cm，所以向右移动透镜的过程中，不可能会在光屏上成一个倒立等大的像，故D错误。故选C。4．小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（）A．“关灯”两字放大的像是实像B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cmD．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm【答案】C【详解】由图可知，像是正立的，所以成正立放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故ABD错误，C正确。故选C。5．为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（）A．水滴模拟显微镜的目镜 B．箭头通过水滴成放大的实像C．水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜 D．水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同【答案】B【详解】AC．由乙图知水滴是靠近物体的透镜，所以水滴模拟显微镜的物镜，水滴上方的凸透镜靠近眼睛透镜模拟显微镜的目镜，故AC错误；B．水滴模拟显微镜的物镜，物体位于显微镜的物镜的一倍焦距和两倍焦距之间，所以箭头通过水滴成放大的实像，故B正确；

D．透过水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜会看到箭头更大的像，通过目镜成的是虚像，投影仪成像是实像，故D错误。故选B。6．如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，AB是放在凸透镜前的物体，A′B′是AB经凸透镜所成的像，下列成像正确的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】A．物体在2倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立缩小的实像，图中物体在2倍焦距以外，像距在2倍焦距以外，像不是缩小的，故A错误；B．物距在一倍焦距和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，图中像是正立的，故B错误；CD．从A点画一条平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点，还有一条过凸透镜的光心不改变方向的光线，两条折射光线会聚于像点A'。同理，从B'点画一条平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点，还有一条过光心不改变方向的光线，两条折射光线会聚于像点B'，连接A'B'就是AB的像，如图所示：故D正确，C错误。故选D。7．在做凸透镜成像的实验中发现：物距cm时，成正立的像；cm时，成倒立的像，则下面说法正确的是（）A．cm时，可能成放大的实像 B．cm时，一定成缩小的实像C．cm时，可能成放大的虚像 D．cm时，一定成缩小的实像【答案】D【详解】A．由题意知，物距u=5cm时，成正立的像，此时成虚像，则凸透镜的焦距f>5cm而物距u1=8cm时，成倒立的像，此时成实像，则凸透镜的焦距f<8cm所以5cm<f<8cm那么物距为4cm时，一定成放大的虚像，故A错误；B．由题意知10cm<2f<16cm当物体到凸透镜的距离为14cm时，物距有可能小于二倍焦距而大于一倍焦距，也有可能等于二倍焦距，也有可能大于二倍焦距，所以可能成缩小、放大或等大的实像，故B错误；C．当物距为9cm时，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，所成的是放大的实像，故C错误；D．当物距为17cm时，物距大于二倍焦距，所成的是缩小的实像，故D正确。故选D。8．清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（）A．甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像B．乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同C．丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整D．丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜【答案】A【详解】A．甲图中，将气泡注入水球，水球中间部分中间薄边缘厚，相当于凹透镜，此时凹透镜成正立的虚像；水球的周围部分中间厚边缘薄，相当与凸透镜，此时成倒立的实像，因此我们能看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像，故A正确；B．乙图中，舞者在舞台上的“倒影”属于平面镜成像，是光的反射形成的，小孔成像是由光的直线传播形成的，两者的成像原理不同，故B错误；C．丙图中，小虫落在凸透镜上，此时小虫在凸透镜的焦点以内，在光屏上不能成像，小虫挡住了部分成像的光线，但是其余的光线仍能使物体成完整的像，由于成像光线变少，光屏上的像会变暗，故C错误；D．丁图中，将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，说明此时所成清晰像的像距变小了，则所放透镜对光的会聚能力增强，因此在蜡烛与凸透镜之间放的是一个会聚透镜，远视眼镜是凸透镜，对光具有会聚作用，因此应是远视眼镜，故D错误。故选A。9．智能手机的普及，给我们生活带来了极大的方便，但同时也给我们的身体带来了一定的伤害，例如青少年近视的人数在大幅上升。关于近视的成因及解决办法，下列说法正确的是（）A．长时间看手机，导致眼球的晶状体变薄，折光能力太弱B．长时间看手机，导致眼球的晶状体变厚，折光能力太强C．近视眼成像在视网膜的前方，可用凸透镜来进行矫正D．近视眼成像在视网膜的后方，可用凹透镜来进行矫正【答案】B【详解】近视眼是因为眼球的晶状体较厚，折光能力太强，使得晶状体所成的像，在视网膜的前方，可用凹透镜来进行矫正。故选B。10．用照相机给某人照相时，如果已经照完一张全身的像以后，再照一张半身像，（底片大小不变）则应（）A．把照相机远离被照人，同时暗箱拉长B．把照相机远离被照人，同时缩短暗箱C．把照相机与被照人靠近些，同时缩短暗箱D．把照相机与被照人靠近些，同时拉长暗箱【答案】D【详解】用照相机给某人拍完全身像以后，改拍半身像，则像应变大，由凸透镜成实像的规律可知，需要减小物距，同时增大像距，所以照相机要靠近人，同时拉长暗箱（即增大像距），故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。11．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法不正确的是（）A．凸透镜的焦距是10cmB．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，不能在光屏上得到清晰的像C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与投影仪的成像原理相同D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，不能在光屏上得到清晰的像【答案】B【详解】A．当物距等于二倍焦距时，凸透镜成等大像时，由图可知u=20cm=2f解得f=10cm，故A正确，不符合题意；B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，此时物距40cm，大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，移动光屏，能在光屏上得到清晰的倒立的缩小的实像，故B错误，符合题意；C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，此时物距为18cm，大于一倍焦距而小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，移动光屏，能在光屏上得到清晰的倒立的放大的实像，这与投影仪的成像原理相同，故C正确，不符合题意；D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，此时物距为5cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成的是虚像，不能在光屏上成像，故D正确，不符合题意。故选B。12．当蜡烛距凸透镜40厘米时，在离该透镜30厘米的光屏上能成一个清晰的烛焰像；如果蜡烛到该透镜的距离为30厘米时，则在光屏上（）A．一定成一个放大的像 B．一定成一个缩小的像C．可能成一个正立的像 D．可能不成像【答案】A【详解】当蜡烛距凸透镜40厘米时，在离该透镜30厘米的光屏上能成一个清晰的烛焰像，可以判断出此时所成的像是倒立、缩小的实像；即物距处于2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间；若蜡烛到该透镜的距离为30厘米时，此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，所以在光屏上能成一个倒立、放大的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。13．如图四幅图中，分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（）A．②① B．③① C．②④ D．③④【答案】A【详解】近视眼看远处的物体时，由于晶状体变厚，光线提前汇聚，像成在视网膜的前面，所以②是近视眼的成像情况。近视眼需戴凹透镜矫正，所以①是近视眼的矫正做法。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。14．如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法正确的是（）A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cmB．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到放大的实像C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到放大的实像【答案】AC【详解】A．由甲图可知，该透镜焦距为f=40.0cm-30.0cm=10.0cm故A正确；B．由图乙可知，物距是u=50.0cm-10.0cm=40.0cm大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。图中像距是v=70.0cm-50.0cm=20.0cm等于二倍焦距，所以向左适当移动光屏可以得到倒立、缩小的实像，故B错误；C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，此时的物距为50.0cm-30.0cm=20.0cm等于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，所以光屏上可得到倒立、等大的实像，故C正确；D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，物距是50.0cm-45.0cm=5.0cm小于焦距，由凸透镜成像规律可知，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。故选AC。15．图甲是小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时的装置，图乙是他根据实验数据描绘的物距-像距图像。蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置A、B、C分别与图像中三点相对应。则下列说法正确的是（A．该凸透镜的焦距为20cmB．当蜡烛在A位置时，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像C．将蜡烛从B移动到C的过程中，所成像逐渐变大D．当蜡烛在C点时，在紧贴凸透镜的左侧放置一远视镜片，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰的实像，此时物距-像距的对应坐标应出现在C点的正下方【答案】BD【详解】A．由图乙可知，B点时，物距等于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时则焦距f=10cm。故A错误；B．由图乙可知，A点时，物距与焦距的关系为成倒立、放大的实像，是幻灯机和投影仪的原理，故B正确；C．将蜡烛从B移动到C的过程中，即物距变大，u>2f，此时像距变小，同时像变小，故C错误；D．当蜡烛在C点时，物距大于两倍焦距，相当于照相机，可成清晰的实像，在紧贴凸透镜的左侧放置一远视镜片，由于远视镜片也是凸透镜，当紧贴实验中的凸透镜时，组成的整体可相当于一个凸透镜，由于厚度变大，则组成的整体的焦距变小，像距变小，则物距-像距的对应坐标应出现在C点的正下方。故D正确。故选BD。16．小明在探究凸透镜成像规律的实验时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距透镜14cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（）A．光屏上所成的是倒立、放大的实像B．光屏上所成的是倒立、缩小的实像C．该透镜的焦距f一定满足14cm<f<32cmD．该透镜的焦距f一定满足7cm<f<14cm【答案】BD【详解】AB．蜡烛距离凸透镜32cm时，在透镜的另一侧14cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像，故B符合题意，A不符合题意；CD．物距大于像距，成倒立缩小实像，此时物体的位置在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即32cm>2f2f>14cm>f解得7cm<f<14cm故D符合题意，C不符合题意。故选BD。17．下列关于显微镜和望远镜的说法正确的是（）A．天文望远镜能看见遥远的星体，是因为星体上的光线通过望远镜后所成的像比星体本身大得多B．显微镜可以将来自物体的光线经过两次放大后成一个倒立、放大的虚像C．望远镜可以用一组凸透镜和凹透镜组合而成D．显微镜可以用一个凸透镜和一个凹透镜组合而成【答案】BC【详解】A．天文望远镜之所以能看见遥远的星体，是因为星体上的光线通过望远镜后所成的像得到了放大，但比星体本身小得多，故A错误；B．由显微镜的成像原理可知，显微镜能将来自物体的光线经过两次放大（第一次是放大的倒立实像，第二次是放大的正立的虚像）后成一个倒立、放大的虚像，故B正确；C．望远镜的种类很多，天文望远镜是由两组凸透镜组成的，伽利略望远镜由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）构成，故C正确；D．显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，故D错误。故选BC。18．如图所示，若射向平面镜的一束光OA经镜面反射后恰沿平行于凸透镜主光轴的方向射出，请在图中画出：①平面镜放置的位置；②通过凸透镜后的折射光线。【答案】【详解】①图中已经画出入射光线和反射光线位置，确定平面镜位置，可先确定法线，根据光的反射定律反射角等于入射角可知法线为反射光线与入射光线夹角的角平分线，故先作反射光线与入射光线夹角的角平分线，再作垂直于法线的位置线，最后标出反射面。如图所示。②图中反射光线平行于凸透镜主光轴射向透镜，经凸透镜折射后过透镜的焦点。折射光线位置如图所示。【点睛】19．一光线以45度角斜射入平面镜，请完成光路图。【答案】【详解】由图可知，入射光线垂直于凸透镜的主光轴，同时斜射到平面镜上，与平面镜夹角为45°，则其入射角为90°-45°＝45°根据反射定律可知，反射角也为45°，则反射光线和入射光线的夹角为90度，由几何知识可知，反射光线平行于主光轴；平行主光轴的光线经过凸透镜折射后过另一侧的焦点。故首先过入射点作出法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线；再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，作出折射光线，如图所示：20．如图所示，是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F，请确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。【答案】【详解】平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，据此作出发光点S；由图可知，像与反射光线的连线与镜面的交点为反射点，连接和反射点（入射点），该光线为入射光线；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：21．如图所示，物体AB经凸透镜成像A'B'，请你通过作图的方法尝试确定凸透镜光心（O）和焦点（F）的位置。【答案】【详解】由题意可知，BB'为主光轴所在的位置，题中已经给出了物体AB和像A'B'的位置，根据凸透镜的特殊光线规律，通过光心的光线经凸透镜折射后，不改变传播方向，则连接AA'，AA'与BB'这两条线的交点，为凸透镜光心O；大致作出凸透镜，根据凸透镜的特殊光线规律，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，通过焦点，则过A点作平行于主光轴的光线，交于凸透镜，再连接凸透镜交点和A'，交于BB'，这交点就为右端焦点F的位置；根据凸透镜的特殊光线规律，通过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，则过A'点作平行于主光轴的光线，交于凸透镜，再连接凸透镜交点和A，交于BB'，这交点就为左端焦点F的位置；如下图所示。22．如图，请在图中画出发光点S发出的入射光线通过凸透镜后的折射光线的光路图。【答案】【详解】根据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，分别作出折射光线，这两条折射光线的焦点即为像点S′；连接由发光点S发出的入射光线的入射点与像点S′的连接作出其折射光线。如图所示：23．在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），在墙上能看到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）缩小的像，根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）。【答案】

倒立

照相机【详解】[1]手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），此时物距大于像距，若能在墙上成像，则成倒立、缩小的实像。[2]照相机成的像是倒立、缩小的实像，投影仪成的像是倒立、放大的实像，所以根据这个原理可制成照相机。24．如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成___________镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的___________位置。【答案】

凸透

焦点【详解】[1]削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生，将冰削圆，对着太阳能生火，说明削成的圆冰对火有会聚作用，所以是冰块制成凸透镜。[2]太阳光都会会聚到凸透镜的焦点位置，要快速生火，需把“艾”放在镜的焦点位置。25．一物体放在焦距为10厘米的凸透镜前，在凸透镜另一侧的光屏上成一个_______（选填“正”或“倒”）立放大的实像，物体离透镜的距离是_____，像离透镜的距离是____（后面两空选填“10厘米~20厘米”、“大于20厘米”或“小于10厘米”）。【答案】

实

10厘米~20厘米

大于20厘米【详解】[1]由题知，凸透镜的焦距为10厘米，物体和像在凸透镜的两侧，因此在凸透镜另一侧的光屏上成一个放大的像，光屏上所成的像一定为倒立的实像。[2][3]由凸透镜成倒立、放大实像的条件可知，物距处于f和2f之间，即物体离透镜的距离在10厘米~20厘米之间，像距大于2f，即像离透镜的距离大于20厘米。26．2022年6月6日是第27个全国“爱眼日”。近年来青少年近视眼患病率呈上升趋势，需要佩戴___________透镜制作的眼镜进行视力矫正，这种透镜对光线有___________作用。【答案】

凹

发散【详解】[1]与视力正常的眼睛相比，近视眼的晶状体，对光线的会聚能力较强，使像成在视网膜的前方，要想看清远处的物体，让光线发散一些，使用凹透镜进行矫正，使像成在视网膜上。[2]凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用。近视镜是凹透镜，所以对光线有发散作用。27．疫情期间，同学们大量使用手机、平板和电脑等设备上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼；图中__________（选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图，近视眼应配戴__________透镜（选填“凸”或“凹”）制成的眼镜来矫正，此透镜对光有__________（选填“发散”或“会聚”）作用。【答案】

乙

凹

发散【详解】[1]由乙图知，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，说明晶状体对光的折射能力变强，是近视眼的成因，故图中乙是近视眼的光路示意图。[2][3]凹透镜对光线有发散作用，使像推迟会聚在视网膜上，所以近视眼配戴凹透镜来矫正。28．如图所示，甲成像情况是______的工作原理图（选填“照相机”或“放大镜”），乙成的像______在光屏上显示（选填“能”或“不能”）。【答案】

照相机

不能【详解】[1]如图甲，物体到凸透镜的距离大于二倍焦距，成倒立缩小实像，是照相机的原理。[2]如图乙，物体到凸透镜的距离小于一倍焦距，在物体的同一侧成正立放大的虚像，光屏上不能显示。29．老年人常戴“老花镜”，人们常称之为“远视眼”。图中表示远视眼成像示意图的是___________图。【答案】甲【详解】远视眼是由于晶状体曲度变小，会聚光能力减弱，像呈在视网膜的后方可知，甲图表示远视眼成像的情况。30．将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上得到了等大的烛焰的像，将蜡烛向透镜方向移动4cm，光屏上得到烛焰倒立、__________的清晰的像（填“放大”“缩小”或“等大”），然后在蜡烛和凸透镜之间放置一个近视眼镜片，由于近视眼镜片对光线有__________作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，可将光屏__________凸透镜（填“远离”“靠近”）。【答案】

放大

发散

远离【详解】[1]将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上得到了等大的烛焰的像，此时的则将蜡烛向透镜方向移动4cm，物距为26cm，物距此时成倒立放大的实像。[2]近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用。[3]将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，经过凸透镜的光线会比原来推迟成像，所以将光屏远离凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。31．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜放置在光具座的C点处，如图所示．（1）组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，把点燃的蜡烛放在光具座的B点处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰、倒立等大的像，则凸透镜的焦距是_______cm，此时光屏应位于图中_______（填写字母）点的位置．（2）再将蜡烛移到光具座的“20cm”刻度线处，则应向_______（选填“左”或“右”）移动光屏，才能在光屏上得到清晰的倒立、_______的实像．在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是_______．【答案】

10

D

左

缩小

照相机【详解】凸透镜成倒立等大的像是物体到透镜的距离为二倍焦距，观察图可知，物体到透镜为20cm，所以焦距为10cm，物体在二倍焦距处成等大倒立的实像，物距等于像距，所以光屏在D处．当蜡烛移动到20cm处，物距变远，物远像近像变小，所以相距变小，光屏向左移动靠近透镜，成缩小的像．照相机也是这个原理成倒立缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像．【考点】探究凸透镜成像的规律32．小明用蜡烛、凸透镜（焦距10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。（1）实验在___________（选填“较亮”或“较暗”）的环境下进行，现象更明显；（2）蜡烛、透镜和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰___________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中___________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，该像与移动前的像相比会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰___________（选填“正立”或“倒立”）的像；（4）将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，光屏上烛焰的像变模糊。将蜡烛向___________（选填“左”或“右”）移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的___________（选填“近视”或“远视”）镜片，光屏上也会重新出现烛焰清晰的像。【答案】

较暗

缩小

照相机

变小

正立

右

近视【详解】（1）[1]实验应在较暗环境下进行，这样可以使光路更加清晰，使实验现象更明显。（2）[2][3]由甲图可知，物距为30cm大于二倍焦距（20cm），根据凸透镜成像规律可知，光屏上会出现清晰的倒立、缩小的烛焰的实像，生活中照相机就是根据该原理制成的。[4]保持凸透镜位置不变，增大物距后，将光屏移动到适当位置，光屏上会重新出现烛焰清晰的像，根据“物远像近像变小”的规律可知，与移动前的像相比会变小。（3）[5]保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图乙所示位置，此时物距为7cm，小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像，所以在透镜右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的像。（4）[6][7]将图甲中的透镜换成焦距f=5cm的凸透镜，此时物距等于六倍的焦距，相当于物体离凸透镜的距离变远，所以应将蜡烛向右移动适当距离，光屏上重新出现烛焰清晰的像；若不移动蜡烛，像会提前会聚，所以要使光屏上会重新出现烛焰清晰的像，应在蜡烛和透镜之间放置一个具有发散作用的凹透镜，而近视镜片是凹透镜制成的，所以应在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的近视镜片。33．如图甲所示是平行于主光轴的光经过某凸透镜的光路。画出该凸透镜及其主光轴，并标上刻度（用cm作单位），如图乙所示。（1）物体要通过该凸透镜成实像，物距应该满足什么条件？_______。（2）一条形物体AB，可用“”表示，把它放在图乙中凸透镜左侧，且垂直主光轴。图乙中两条光线由A点发出，通过作图确定A点；（3）作出这两条光线经过该凸透镜后的光路________；（4）此时凸透镜所成的像与AB比较，是_______（选填“正立”或“倒立”），________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的________（选填“实”或“虚”）像。【答案】

物距大于一倍焦距

正立

放大

虚【详解】（1）[1]凸透镜成实像的条件是物距大于一倍焦距。（3）[2]由图甲可知，主光轴的最小分度值为1cm，所以该凸透镜的焦距为10.0cm，反向延长两条光线，其交点即为点A，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，如图下所示：（4）[3][4][5]由图可知