2024年中考物理一轮复习单元达标全攻略专题专题05透镜及其应用含解析

Page1专题05透镜及其应用单元课标要求单元课标要求1.相识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。2.探究并知道凸透镜成像的规律。3.了解凸透镜成像规律的应用。4.知道近视眼、远视眼的形成缘由及其矫正方法.考点一：透镜及透镜作图1.透镜的分类：凸透镜和凹透镜。凸透镜：中间厚边缘薄的透镜；凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。2.有关透镜的科学术语：主光轴，光心，焦点（F），焦距（f），3.透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，又叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，又叫发散透镜。4.三条特别光线：（如图所示，比较两透镜的异同）（1）凸透镜A.平行主光轴的光线——通过焦点；B.通过焦点的光线——平行于主光轴；C.通过光心的光线——传播方向不变更。（2）凹透镜A.平行主光轴的光线——反向延长线通过同侧虚焦点；B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线——平行于主光轴；C.通过光心的光线——传播方向不变更。【例题1】（2024四川自贡市）请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图（F为焦点）。【答案】【解析】由图可知，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；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。【例题2】（2024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。【解答】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变更。考点二：凸透镜成像的规律及应用物距（u）像距（v）像的性质应用大小正倒虚实无限远v=f微小光斑测焦距u＞2f2f＞v＞f缩小倒立实像照相机u=2fv=2f等大倒立实像测焦距2f＞u＞fv＞2f放大倒立实像幻灯机（投影仪）u=f无限远获平行光源和测焦距u＜f同侧放大正立虚像放大镜总结：焦点内外分虚实，二倍焦距分大小，实像分居两侧倒，虚像则是同侧正，物近像远像越大，物远像近像越小。【例题3】（2024湖南衡阳）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的凸透镜进行试验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜接着进行试验，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的凸透镜进行试验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜接着进行试验，在蜡烛和凸透镜位置不变的状况下，相当于增大了物距，则像距应当减小，所以应当将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应当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。【例题4】（2024黑龙江龙东农垦森工）在“探究凸透镜成像规律”的试验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。【答案】15；缩小。【解析】将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了，则该凸透镜焦距为15cm；将一物体放在此透镜前40cm处，2f＜40cm，成倒立、缩小的实像。【例题5】（2024山西）在“探究凸透镜成像的规律”试验中：（1）小明将LED灯、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上，通过调整使三者中心在______。接着，小明调整LED灯、凸透镜至如图所示的位置，移动光屏，会在光屏上得到倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。（2）把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若不变更凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你实行的详细方法是______。（3）小明选择LED灯替代平常常用的蜡烛做试验，优点是______（写出一条即可）。【答案】（1）同一高度；缩小；（2）把LED灯向凸透镜移动适当距离；（3）试验现象更明显、便于视察。【解析】（1）试验中需调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，这样才能使像成在光屏的中心；当物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像。为使像成在光屏的中心，应调整LED灯、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；由图知，LED灯到凸透镜的距离大于20cm，即物距大于2f，所以光屏上得到LED灯清晰的倒立、缩小的实像；（2）凸透镜焦距减小能使光线提前会聚，要使光屏上再次得到清晰的像，光屏靠近凸透镜或者LED灯靠近凸透镜。把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，这是光线提前会聚。若不变更凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你实行的详细方法是：把LED灯向凸透镜移动适当距离或把光屏靠近凸透镜；（3）蜡烛换成LED灯便于视察。蜡烛换成LED灯的优点：试验现象更明显、便于视察、削减了污染等。考点三：眼睛和眼镜1.构造。人眼的主要构造是角膜、瞳孔、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜。晶状体和角膜的共同作用相当于一个可以变更焦距的凸透镜，视网膜相当于光屏。2.视物原理。光线由所观看的物体发出，外界的物体位于凸透镜的二倍焦距以外，经过角膜及晶状体的折射，会聚在视网膜上，得到一个倒立、缩小的实像，通过视神经将这个信号传给大脑，人就看到了物体。3.近视眼、远视眼的比较【例题6】（2024黑龙江龙东农垦森工）如图所示，下列有关眼睛的示意图，远视眼是图，远视眼矫正是图。【答案】丁；乙。【解析】眼睛的晶状体相当于凸透镜；甲图中像呈在视网膜的前方，是近视眼模型，须要佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚，如丙图。丁图中像呈在视网膜的后方，是远视眼模型，应佩戴会聚透镜矫正，即凸透镜，如图乙。《透镜及其应用》单元综合素养精准达标模拟检测试卷（答题时间90分钟，试卷满分100分）一、选择题（每小题3分，共计30分）1.（2024湖北武汉）全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时实行了“飞机过水门”的最高礼仪。某次仪式中，摄影师拍摄了如图所示的照片，他所用的照相机的镜头相当于一个凸透镜，像成在照相机的底片上，下列说法正确的是A.所成的像是缩小的实像 B.所成的像是缩小的虚像C.所成的像是放大的实像 D.所成的像是放大的虚像【答案】A【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜，此时飞机很远，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，A正确，BCD错误。故选A。2.（2024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。3．（2024苏州）如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度处，移动光屏，在光屏上能视察到（）A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的实像 D．光屏上不能呈现像【答案】D【解析】如图，u＝50cm﹣20cm＝30cm，v＝80cm﹣50cm＝30cm，此时间屏上出现清晰的像，u＝v＝2f＝30cm，所以f＝＝15cm，将蜡烛移至40cm刻度处，u'＝50cm﹣40cm＝10cm，物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，所以光屏上不能呈现像。4.（2024山东泰安）小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的试验，当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时，在光屏上视察到倒立放大清晰的像。他推断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正确的是（）A.①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】D【解析】由题意可知，物距18cm，光屏上视察到倒立放大清晰的像，所以2f＞18cm＞f18cm＞f＞9cm③12cm和④16cm符合题意。5.（2024四川自贡市）在探究凸透镜成像规律的试验中，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，调整的方法是（）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，同时间屏靠近凸透镜，故选A．6.（2024天津）在探究凸透镜成像规律的试验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处时，在透镜另一侧距透镜15cm处的光屏上得到烛焰清晰的像｡则（）A.光屏上成倒立､放大的实像B.光屏上成倒立､缩小的实像C.照相机应用了该次试验的成像规律D.投影仪应用了该次试验的成像规律【答案】BC【解析】据题意知，此次试验所成的像能用光屏来承接，所成的像应是倒立、实像，而且像距小于物距，那么所成的像是缩小的，这个是照相机成像所应用的规律，故BC正确，AD错误。

7.（2024四川甘孜州）如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（）A.乙为远视眼，应佩戴凸透镜矫正B.乙为近视眼，应佩戴凹透镜矫正C.甲为远视眼，应佩戴凹透镜矫正D.甲为近视眼，应佩戴凸透镜矫正【答案】A【解析】A．远视眼是由于晶状体太薄，折光实力太弱，使像成在视网膜后，所以图乙为远视眼的成因，远视眼应佩戴凸透镜矫正，故A正确；B．远视眼是由于晶状体太薄，折光实力太弱，使像成在视网膜后，所以图乙为远视眼的成因，远视眼应佩戴凸透镜矫正，故B错误；C．近视眼是由于晶状体太厚，折光实力太强，使像成在视网膜前，所以图甲为近视眼的成因，近视眼应佩戴凹透镜矫正，故C错误；D．近视眼是由于晶状体太厚，折光实力太强，使像成在视网膜前，所以图甲为近视眼的成因，近视眼应佩戴凹透镜矫正，故D错误。8.（2024四川乐山市）在“探究凸透镜成像的规律”试验中，下列说法正确的是（）A.将蜡烛移至a处时，移动光屏，可望见放大、正立的实像B.将蜡烛移至b处时，移动光屏，可望见缩小、倒立的实像C.将蜡烛移至c处时，移动光屏，可望见放大、倒立的实像D.将蜡烛移至d处时，移动光屏，可望见放大、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，可望见放大、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，可望见倒立的实像，故D错误。9.（2024山东泰安）小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的试验，当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时，在光屏上视察到倒立放大清晰的像。他推断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正确的是（）A.①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】D【解析】由题意可知，物距18cm，光屏上视察到倒立放大清晰的像，所以2f＞18cm＞f18cm＞f＞9cm③12cm和④16cm符合题意。10.（原创）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，蜡烛的像在光屏上依稀可见（如图），.则下列结论正确的是（）A．物距u=45cmB．像距v=80cmC．凸透镜焦距f肯定是10cmD．凸透镜焦距f在7.5cm——15cm之间【答案】D【解析】本题重在考查物距、像距、焦距概念以及凸透镜成像的基本规律。同时也测试了学生的视察实力、读取数据的实力。A.物体与凸透镜光心间的距离为物距，图中状况u=15cm。选项A错误；B.光屏的像到凸透镜间的距离为像距，图中状况v=30cm。选项B错误；C.凸透镜焦点到光心间的距离为焦距。但光光依据图所示状况得不出来焦距的大小。但我们能依据凸透镜成像的规律推断其焦距的范围。D.由图中情景知道，蜡烛经过凸透镜作用后，在光屏上得到一个倒立的、放大的、实像。这种状况只有f＜u＜2f时出现。我们知道u=15cm，所以f＜15cm＜2f。解得：7.5cm＜f＜15cm。所以选项D正确。二、填空题（每空1分，共计28分）11．（2024黑龙江龙东农垦森工）在“探究凸透镜成像规律”的试验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。【答案】15；缩小。【解析】将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了，则该凸透镜焦距为15cm；将一物体放在此透镜前40cm处，2f＜40cm，成倒立、缩小的实像。12.（2024四川自贡市）小金同学由于常常玩手机，近期发觉视力严峻下降，经眼科医生检查小金看物体的像成在视网膜之前方，则小金被确诊为________视眼，应佩戴____________________透镜矫正．【答案】(1)近(2)凹【解析】近视眼的表现是只能看清晰近处的物体，看不清远处的东西，即是由于晶状体太厚，其折光实力太强，或眼球的前后方向太长，使得像成在视网膜的前方造成的，所以小金看物体的像成在视网膜之前方，则小金被确诊为近视眼，若想使得像成在视网膜上，即须要让原来的光线发散一些，由于凹透镜对光线有发散的作用，故用凹透镜来矫正近视眼．13．（2024齐齐哈尔）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可快速完成交易。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于（选填“凸”或“凹”）透镜，面部经摄像头成倒立、（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。【答案】凸；缩小。【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。14．（2024四川遂宁）今年2月全国新型冠状病毒疫情特别严峻，为了尽可能避开交叉感染，全国首个测温5G警用巡逻机器人在广州设计制造胜利，这款机器人有5个高清摄像头，可实现全景无死角监测，机器人上的摄像头与我们生活中的（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，当巡逻机器人靠近人拍摄时，所成的像将（选填“变大”、“变小”或“不变”）；机器人利用把实时拍摄的画面信息通过5G网络传输到监控中心，监控中心屏幕上的彩色画面是由红、、蓝三种基本的色光按不同比例混合形成的。【答案】照相机；变大；电磁波；绿。【解析】（1）机器人上的摄像头相当于一个凸透镜，它的成像原理和我们生活中的照相机的成像原理相同。（2）依据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”的规律，当巡逻机器人靠近人拍摄时，物距变小，像距变大，所成的像将变大。（3）机器人利用电磁波把实时拍摄的画面信息通过5G网络传输到监控中心。（4）监控中心屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种基本的色光按不同比例混合形成的。15.（2024江苏连云港）在探究“凸透镜成像规律”的试验中，下表是小华同学试验时记录的几组数据，依据表中数据完成下列问题。试验次数物距u/cm像距v/cm成像性质13015倒立缩小实像22020倒立等大实像315倒立放大实像(1)此凸透镜的焦距为______cm；(2)第3次试验中像距为______cm，推断依据是_____。【答案】(1)10(2)30(3)光路可逆【解析】(1)由表中第2次试验的数据，物距等于像距，像和物等大，可知，此时u2=v2=2f=20cm，f=10cm即该凸透镜的焦距为10cm。(2)由试验第1次，u1=30cm，v1=15cm成倒立缩小实像，由光路的可逆性可知u3=15cm，v3=30cm16.（2024甘肃天水）小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f＝10cm）前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、的清晰像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了（如图所示）．若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏凸透镜。【答案】放大；会聚；靠近。【解析】已知f＝10cm，则2f＝20cm，蜡烛在凸透镜前18cm处，处于f和2f之间，成倒立放大的实像；远视眼镜片是凸透镜，所以远视眼镜片对光线有会聚作用；将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像，所以将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用，要娴熟驾驭成像特点与物距、像距的关系。15.（2024湖南娄底）娄底高铁站的进站通道采纳了人脸识别系统（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，依据凸透镜成倒立、缩小实像的条件，可推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。16.（2024四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的试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）凸透镜成像的三种状况和应用之一：u＞2f，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u＞2f，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。17.（2024山东德州）如图所示的四幅图中，表示近视眼成像状况的是_____，矫正方法的是_____。（填序号）【答案】③；①。【解析】（1）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像状况。近视眼佩戴凹透镜进行矫正。（2）远视眼的晶状体较薄，会聚实力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，远视眼佩戴凸透镜进行矫正。近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方；由图知，③图的入射光线会聚在视网膜的前方，所以③图表示了近视眼的成像状况；结合图示可知，为了使像刚好成在视网膜上，须要使光线发散一些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，则①图能正确表示近视眼的矫正状况。18．（2024齐齐哈尔）如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”试验中，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，v＞u，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，需将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。19．（选自教材）人的眼睛像一架照相机，物体经晶状体成像与视网膜上，对于近视眼患者而言，远处物体成的像位于视网膜_____，可配戴_____透镜矫正．【答案】前；凹．【解析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长，使像成在视网膜的前方．近视眼戴凹透镜使光线发散一些，使像成在视网膜上。近视眼的晶状体较厚，会聚实力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面．为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。20.（2024陕西咸阳模拟）如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛视察镜子时，光束好像是从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】平面镜成像是由于光的反射而形成的，其成像的特点是：平面镜所成像是正立的、等大的虚像，物像到镜面的距离相等，即物像关于镜面对称。由题意知：光束好像是从M处发散开来的，则光束会聚处（即焦点）和M点关于镜面对称，故它们之间的距离是0.6m，该凸透镜的焦距是0.2m。三、作图题（每小题3分，共计15分）21．（2024内蒙古通辽）如图所示，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】见解析。【解析】作出入射光线要依据：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。作出反射光线要依据反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角来作。（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，然后依据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线，如下图：22．（2024山东省东营）依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。23.（2024海南模拟）已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜．请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置．【答案】如图所示：【解析】此题主要考查凹透镜的三条特别光线，将此学问点与平面镜相结合，给此题增加了肯定的难度，因此属于难题．依据凹透镜和平面镜对光线的作用结合图示光路解答．图中已给出了凹透镜的主光轴，且射出黑箱的光线平行于主光轴，则射向凹透镜的光线延长后过其焦点，所以，可以先利用平面镜反射光，光线再射向凹透镜，且这条光线延长后与凹透镜的主光轴相交．作法：画出射入黑箱的光线，在黑箱左侧适当位置垂直于主光轴画出平面镜，入射光线与平面镜的交点为入射点，垂直于平面镜作出法线，依据光在反射时反射角等于入射角作出反射光线；反射光线与射出黑箱的折射光线的延长线的交点为射向凹透镜的入射点，由此画出凹透镜，延长射向凹透镜的光线与主光轴的交点即为焦点F．24．（2024湖北荆州）如图所示，请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线．【答案】如图所示：【解析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；（2）过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，依据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线。25.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的试验中，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】要解决此题，须要驾驭三条特别的光线：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点；过光心的方向不变；从焦点发出的光线，过凸透镜后平行于主光轴。要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点。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、试验探究题（26题6分、27题4分、28题6分、29题4分，共计20分）26.（2024新疆兵团）如图所示，在探究凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在_________高度，再将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm刻线处，移动光屏到_________cm刻线处，烛焰在光屏上成清晰的像，接着保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换成焦距为8cm的凸透镜B并保持位置不变，为使烛焰在光屏上成清晰的像，应将光屏向_________（填“左”或“右”）移动。【答案】(1)同一(2)70(3)左【解析】（1）首先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上。（2）将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm刻线处，此时物距为20cm，等于2倍焦距，移动光屏到70cm刻线处，此时像距也是2倍焦距，烛焰在光屏上成倒立等大的实像。（3）保持蜡烛的位置不变，换成焦距为8cm的凸透镜B并保持位置不变，此时物距大于2倍焦距，应将光屏向在左移动，使像距在1倍焦距和2倍焦距之间，可使烛焰在光屏上成倒立缩小的实像。27.（2024山东临沂）在“探究凸透镜成像特点”的试验中，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动，移动蜡烛和光屏至如图所示位置时，光屏上承接到清晰的像。（1）该凸透镜的焦距为______cm。（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，此时应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，才能再次承接到清晰的像。（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏移至______（选填序号）范围内才能承接到清晰的像。A.50～65cmB.65～80cmC.80～95cm（4）将蜡烛移到37cm刻度线上，视察到的像是_____（选填“倒立”或“正立”）的。【答案】（1）15；（2）左；（3）B；（4）正立。【解析】（1）依据u=2f时，成倒立、等大的实像，可求得焦距；依据图可知，烛焰距凸透镜50cm-20cm=30cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，说明此时满意80cm-50cm=30cm=u=2f，所以f=15cm；（2）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用；近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正。将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置，对光线能够起到提前会聚的作用，此时应将光屏向左移动，才能再次承接到清晰的像。（3）依据成像特点及物距、像距与焦距的关系分析；取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，此时物距大于2倍焦距，像距应在2倍焦距与1倍焦距之间，凸透镜在50cm处，应将光屏移至65～80cm范围内才能承接到清晰的像。故选B。（4）u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。将蜡烛移到37cm刻度线上，u′=50cm-37cm=13cm＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。28.（2024江苏徐州）物理爱好小组在探究“凸透镜成像的规律”试验时：（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为______cm。（2）图乙是某次试验时视察到的现象，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，应当把光屏向______（选填“左”或“右”）移动一段距离，像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。试验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不当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）10.6（10.2~10.8均可得分）。（2）照相机，左，变小。（3）没有。（4）发散。前方（或前面、前边）。【解析】（1）对mm刻度尺读数时要有估计值，故所测出凸透镜的焦距为10.6cm。（2）由图乙知：像距小于物距，故所成的是倒立的、缩小的实像，则生活中的照相机是利用这一原理制成的。成实像时，物距增大，像距减小，像减小。故保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，物距增大，要想在光屏上再次得到清晰的像，应当把光屏向左移动一段距离，像变小。（3）试验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不当心在凸透镜上溅了一个小泥点，不影响光的折射，则光屏上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，即像的位置后移。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发散作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的前方。29.（2024山东潍坊模拟）在“探究凸透镜成像规律”的试验中，拉姆同学所在试验小组用同一凸透镜做了如图所示的试验。（1）试验前，拉姆同学用图甲所示的方法来测量试验用凸透镜的焦距f，则该凸透镜的焦距f=______cm。（2）将凸透镜放置在光具座的C点处，如图乙所示，试验过程中，该小组组装并调整试验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，当把点燃的蜡烛放在光具座的A点处时，移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；______（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）就是利用该原理工作的。（3）保