2024中考一轮复习物理-第十一讲-透镜难点及视觉-原卷版+解析

第十一讲--透镜难点及视觉一、思维导图二、知识梳理考点1透镜5个难点1.物体与像的移动关系(1)从②移动到③，u>2f,成的是倒立缩小到实像，此时到像距f<v<2f,可以看出物体的移动范围可以从2f到无穷远，而像距只能在f,2f之间来回移动。在相同时间内，物体的移动距离大于像。即u>2f,f<v<2f,此时v物>v像，并且在移动过程中像越来越小，越来越靠近焦点，所以当物体是匀速远离2f时候，像的速度会越来越慢。(2)从②移动到①，f<u<2f,v>2f,成的是倒立放大的实像，物体只能在f,2f之间来回移动，而像能从2f移动到无穷远，所以在相同时间内，像的移动距离要大于物体。即f<u<2f,v>2f,此时v物<v像，并且在移动过程中像越来越大，越来越远离2f,所以当物体是匀速靠近焦点的时候，像的速度越来越快。小结口诀：大像走大步，小像走小步•谁大谁快，越大越快，越小越慢。备注：实像和虚像都满足该规律2.动态变化关系厚度越厚，焦距越小，透镜的折光能力越强，此时成像在光屏的前面，此时只能有以下两种方法才能使像重新清晰的呈在光屏上。(1)光屏向左移，移动到成像点上。(2)在物体透镜或者透镜光屏中放一个凹透镜。3.凸透镜中光的可逆性如图，已知此时能在光屏上呈现一个清晰的实像，此时的成像性质是什么，问保持蜡烛和光屏不动，怎么移动凸透镜才能呈现另一个清晰的实像？根据光路的可逆性，等价于把原先的物距，像距反一下位置，所以得到的第二次清晰的像一定就是倒立缩小的实像，且v根据光路的可逆性，等价于把原先的物距，像距反一下位置，所以得到的第二次清晰的像一定就是倒立缩小的实像，且v’=uu’=v4.物体与光屏距离变化关系当u=2f,v=2f时候，物体与像的距离最小，s=4f。解释：结合第一个重难点，当u>2f的时候，物体移动的距离大于像移动的距离，物体和像移动方向是相同的，所以物体与像的距离会逐渐被拉开。同理当f<u<2f的时候，物体移动的距离小于像的移动距离，所以物体与像的距离也会逐渐被拉开。5.高斯公式：考点2眼球的结构1.眼睛(1)折光系统：由角膜、房水，晶状体、玻璃体组成。眼球中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，其中起主要作用的是晶状体，视网膜相当于光屏。(2)人眼球的成像特点：因为观察的物体在二倍焦距以外，所以在视网膜上成倒立、缩小的实像。睫状体：通过紧张度来调节晶状休的凸度：看近物，睫状体收缩，曲度大，焦距变小；看远物，睫状体舒张，曲度小，焦距变大。2.近视眼与远视眼三、题型分类题型1眼球结构1.(2023·秀洲区校级模拟)如图是正常眼球成像原理图。据图作答：(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,对光有(选填“会聚”或“发散”)作用。(2)眼球中的视网膜能感受光的刺激。产生神经冲动。视网膜相当于反射弧组成部分中的2.（2023•江干区校级模拟）成都锦江之上，夜色中的安顺廊桥流光溢彩，让游人流连忘返。下列说法错误的是（）A．小陈用单反相机拍摄廊桥和其倒影，相机感光片上所成的像是倒立、缩小的实像 B．小郑取下近视眼镜看到廊桥变模糊了，因为此时进入眼睛的光会聚在了视网膜的前方 C．小李用手指组成方框“取景”，方框离眼睛越远，“取景”范围越小，是因为光沿直线传播D．小张看到远处的小红向他走来，为了始终看清小红的脸，他的睫状肌由舒张变为收缩，晶状体凸度由大变小3.(2021·温州模拟)2014年，人工视网膜通过临床试验，为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图。（1）从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于________镜。（2）从反射弧的组成来看，“人工视网膜”相①传送画面数集影像当于反射弧中的________

。（3）摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望，对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变________。题型2近视和远视的矫正1.（2023•湖州）图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图所示，他应配戴透镜来矫正近视。​2.(2023·衢州)今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学，所佩戴眼镜的镜片是()题型3动态变化1.(2023·椒江区校级二模)小光用图示装置探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位于图示位置时,恰好在光屏上看到了清晰的烛焰像。则下列说法正确的是（）A.该透镜的焦距是30cmB.将蜡烛向右移动5cm,向左移动光屏可以再次得到烛焰清晰的像C.将蜡烛向左移动5cm,适当移动光屏，可以得到倒立缩小的实像D.保持蜡烛不动，将透镜移到30cm处，眼睛位于光屏一侧通过透镜能看到缩小的烛焰像2.(2023·鹿城区校级二模)小金同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸诱镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是()A.该凸透镜的焦距是16cmB.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像C.当u=20cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的D.物体从距凸诱镜12cm处移动到24cm外的过程中，物像间距逐渐变小题型4物距相距颠倒1.小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像（）A.都是正立的B.都是虚像C.透镜在B处时墙上成的像较大D.透镜在A处时墙上成的像较大2.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.蜡烛不动，透镜不动，光屏靠近透镜移动3.某同学利用图1装置来研究凸透镜成像规律：（1）实验前，首先在光具座上正确放置蜡烛、凸透镜和光屏，还应对其进行调整，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在。（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像，则成的是（选填“正立”或“倒立”）的像。蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的方。（3）若将凸透镜上半部分用不透明物体遮住（图中未画出），则下列说法正确的是A.像也只剩一半 B.不可能成像C.仍能成像，只是变暗一些 D.仍能成像，只是像上有暗斑（4）在保持⑵中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，成的是（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像。（5）在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图2所示,则该透镜焦距f（选填"〉”、"<”或“=”）L,透镜先后两次所在位置A.B之间的距离s=（用L0、L表示）。题型5物体和像移动速度、距离关系1.物体沿凸透镜主光轴从2倍焦距处匀速向外移动的过程中，像的大小和速度将（）A.像变大，速度变大B.像变大，速度不变C.像变小，速度变小D.像变小，速度不变2.凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是：①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离；②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。A．①③ B．②④ C．②③ D．③④题型6高中知识下放与拓展材料1.如图1是小斌在探究光的折射现象中有关“光路的可逆性”时观察到的现象，小斌想，光由玻璃斜射入空气时，入射角小于折射角，那么若逐渐增大入射角，折射光线会消失吗？【猜想】人射角增大到一定的角度时，折射光线将会消失，再继续增大时只会发生反射现象。【进行实验】利用如图2所示的装置进行实验。不断改变入射角，观察反射光线和折射光线的变化，并读出入射角、反射角、折射角记录在实验表格内【收集证据】入射角反射角折射角的关系记录如表（单位：度）入射角01020304041.241.842反射角01020304041.241.842折射角015.230.948.674.681.190/【分析论证】（1）分析表中数据可知，入射角的增加量折射角的增加量（选填“大于"、“小于"或“等于”）当入射角增大到度，折射光线就消失了，只剩下光线。在物理上把这种现象称为光的全反射，折射角变为90°时的入射角，叫做临界角。（2）光在不同介质传播速度不同，如光在空气中的速度非常接近c（c=3xl08m/s）,光在水中的速度约为3/4c,光在玻璃中的速度约为2/3c把传播光速较大的介质称为光疏介质，传播光速较小的介质称为光密介质。根据数据分析可知，发生全反射的条件是：①光由介质斜射入介质;②入射角临界角。【交流评估】为了使实验结论更科学，将玻璃更换为水重复上述实验。【拓展应用】光导纤维就是根据这一原理将光从纤维的一端“导”到另一端。请在图2画出光射入光纤维内芯后的大致光路图。四、课后巩固1．2022年6月6日，是第二十七个“全国爱眼日”，主题为“关注普遍眼健康，共筑‘睛’彩大健康”。下列四幅图中，表示近视眼成像情况和矫正做法的是（）A．①③ B．①④ C．②③ D．②④2．2021年全国中小学生近视率调查统计结果显示，中学生近视率约为55%。上图表示近视、远视及矫正透镜的示意图，其中属于近视眼示意图及其矫正透镜依次是（）A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（）A．照相机应用了这一成像规律B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移C．蜡烛不动，将透镜移至35cm处，移动光屏可能得到倒立的清晰像D．更换一个焦距小的凸透镜，只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像4．为满足特殊人群的需求，有一种镜片可以改变的眼镜（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看近处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（）A．远视眼，镜片I B．远视眼，镜片Ⅱ C．近视眼，镜片Ⅰ D．近视眼，镜片Ⅱ5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示（透镜焦距为10厘米），此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是（）

A．利用这一原理可制成投影仪B．蜡烛向左移动5厘米，光屏向右移动适当的距离，能在光屏上成一个清晰缩小的像C．将蜡烛移到45厘米刻度处，向右移动光屏能得到一个清晰的像D．将蜡烛和光屏都向右移动15厘米，光屏上能得到清晰放大的像6．隐形眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片，目前使用的软质隐形眼镜由甲醛丙烯酸羟乙酯（HEMA）制成，中心厚度只有0.05mm。如图是某人观察物体时，物体在眼球内成像的示意图，则该人所患眼病及应佩带的这种隐形眼镜镜片边缘的厚度分别为（）A．近视眼，小于0.05mm

B．远视眼，小于0.05mmC．近视眼，大于0.05mm

D．远视眼，大于0.05mm7．重要会议入场时，采用人脸识别系统，识别系统的摄像机可以自动将镜头前0.5m处的人脸拍摄成数码相片，通过信号线传递给计算机识别。摄像机的镜头（

）A．相当于凸透镜，焦距可为0.5m B．相当于凸透镜，焦距可为0.2mC．相当于凹透镜，焦距可为0.5m D．相当于凹透镜，焦距可为0.2m8．小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜如图所示时，恰能在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是（

）A．此时光屏上成的是倒立、放大的实像 B．蜡烛越烧越短，光屏上的像向下移动C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不能成像 D．蜡烛靠近凸透镜，光屏向左移动才能成清晰的像9．下列有关眼球说法正确的是（）A．眼球相当于凸透镜，物体发出的或反射的光经眼球折射在视网膜成正立缩小的像B．感受器接收刺激产生神经冲动，视网膜接收光刺激产生神经冲动，所以视网膜相当于感受器C．通过睫状肌改变玻璃体的形状，使近视患者也能够看清远处物体D．当人眼由近处观察转向远处眺望时，晶状体变厚10．用手机摄像头扫描二维码（如图）可快速访问网络数据，当手机扫描二维码时（）A．摄像头相当于凸透镜 B．二维码位于摄像头的一倍焦距以内C．二维码位于摄像头的一倍焦距与二倍焦距之间 D．二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光11．小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律，当三个元件移到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（）A．此成像原理可应用于放大镜B．推算出焦距为10cm<f<30cm范围C．保持蜡烛与凸透镜的位置不变，撤去光屏仍然成像D．实验过程中飞来一只小甲虫停在凸透镜上，光屏上会出现暗一点的甲虫的像12．现在许多手机都用上了双摄像头，即广角（焦距短）+长焦镜头（焦距长）组合来实现光学变焦。当想要拍摄广角照片时，可以使用_______（选填“左”或“右”）摄像头取景，此时如果不改变手机与景物的距离，想要拍长焦的照片，除要切换摄像头外，还需要_______（选填“伸长”或“缩短”）镜头与感光板之间的距离，结果所成的像_______（选填“变大”或“变小”）。13．小金制作了一个焦距可调节的水透镜，如图甲所示，在一个圆环支架上安装一个进出水口，在圆环支架的两侧密封上透明的橡皮膜，用注射器通过软管连接进出水口，并向圆环与橡皮膜所围成的空间内注水，使其呈中间厚、边缘薄的形状，便制成了一个焦距可调节的水透镜，如图乙所示。请回答：（1）将制好的水透镜、蜡烛和光屏安装在水平光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰中心、水透镜中心和光屏中心在同一______，之后将水透镜的位置固定，调节蜡烛和光屏的位置，在光屏上观察到与烛焰等大的清晰的像，如图丙所示。（2）从水透镜中抽水时，水透镜的焦距变大，若不改变蜡烛和水透镜的位置，光屏应向____移动，光屏上仍能呈现出烛焰清晰的像。当向水透镜中注水时，若不改变蜡烛、光屏和水透镜的位置，则在蜡烛和水透镜之间放______（选填“近视眼镜”或“老花眼镜”），光屏上仍能呈现出烛焰清晰的像。14．如图甲为支付宝推出的扫脸支付装置，顾客站摄像头FA装置前，摄像头捕捉人脸即可在感光器上成像，进行顾客身份识别。小明用凸透镜成像实验模拟支付装置的成像规律（如图乙）。（1）该支付装置中的感光器相当于图乙中的________。（2）人脸在感光器上成一个________的实像。（填像的性质）（3）该装置静止于水平桌面上时，支撑架对屏幕作用力的方向为图甲中的________（填字母）。第十一讲--透镜难点及视觉一、思维导图二、知识梳理考点1透镜5个难点1.物体与像的移动关系(1)从②移动到③，u>2f,成的是倒立缩小到实像，此时到像距f<v<2f,可以看出物体的移动范围可以从2f到无穷远，而像距只能在f,2f之间来回移动。在相同时间内，物体的移动距离大于像。即u>2f,f<v<2f,此时v物>v像，并且在移动过程中像越来越小，越来越靠近焦点，所以当物体是匀速远离2f时候，像的速度会越来越慢。(2)从②移动到①，f<u<2f,v>2f,成的是倒立放大的实像，物体只能在f,2f之间来回移动，而像能从2f移动到无穷远，所以在相同时间内，像的移动距离要大于物体。即f<u<2f,v>2f,此时v物<v像，并且在移动过程中像越来越大，越来越远离2f,所以当物体是匀速靠近焦点的时候，像的速度越来越快。小结口诀：大像走大步，小像走小步•谁大谁快，越大越快，越小越慢。备注：实像和虚像都满足该规律2.动态变化关系厚度越厚，焦距越小，透镜的折光能力越强，此时成像在光屏的前面，此时只能有以下两种方法才能使像重新清晰的呈在光屏上。(1)光屏向左移，移动到成像点上。(2)在物体透镜或者透镜光屏中放一个凹透镜。3.凸透镜中光的可逆性如图，已知此时能在光屏上呈现一个清晰的实像，此时的成像性质是什么，问保持蜡烛和光屏不动，怎么移动凸透镜才能呈现另一个清晰的实像？根据光路的可逆性，等价于把原先的物距，像距反一下位置，所以得到的第二次清晰的像一定就是倒立缩小的实像，且v根据光路的可逆性，等价于把原先的物距，像距反一下位置，所以得到的第二次清晰的像一定就是倒立缩小的实像，且v’=uu’=v4.物体与光屏距离变化关系当u=2f,v=2f时候，物体与像的距离最小，s=4f。解释：结合第一个重难点，当u>2f的时候，物体移动的距离大于像移动的距离，物体和像移动方向是相同的，所以物体与像的距离会逐渐被拉开。同理当f<u<2f的时候，物体移动的距离小于像的移动距离，所以物体与像的距离也会逐渐被拉开。5.高斯公式：考点2眼球的结构1.眼睛(1)折光系统：由角膜、房水，晶状体、玻璃体组成。眼球中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，其中起主要作用的是晶状体，视网膜相当于光屏。(2)人眼球的成像特点：因为观察的物体在二倍焦距以外，所以在视网膜上成倒立、缩小的实像。睫状体：通过紧张度来调节晶状休的凸度：看近物，睫状体收缩，曲度大，焦距变小；看远物，睫状体舒张，曲度小，焦距变大。2.近视眼与远视眼【答案】凹透镜，凸透镜三、题型分类题型1眼球结构1.(2023·秀洲区校级模拟)如图是正常眼球成像原理图。据图作答：(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,对光有(选填“会聚”或“发散”)作用。(2)眼球中的视网膜能感受光的刺激。产生神经冲动。视网膜相当于反射弧组成部分中的【答案】（1）会聚;(2)感受器【解析】解:(1)凸透镜有聚光的功能，因此，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，对光有会聚作用。(2)反射弧的结构包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。眼球中的视网膜能感受光的刺激。产生神经冲动，视网膜相当于反射弧组成部分中的感受器。故答案为:(1)会聚;(2)感受器。2.（2023•江干区校级模拟）成都锦江之上，夜色中的安顺廊桥流光溢彩，让游人流连忘返。下列说法错误的是（）A．小陈用单反相机拍摄廊桥和其倒影，相机感光片上所成的像是倒立、缩小的实像 B．小郑取下近视眼镜看到廊桥变模糊了，因为此时进入眼睛的光会聚在了视网膜的前方 C．小李用手指组成方框“取景”，方框离眼睛越远，“取景”范围越小，是因为光沿直线传播D．小张看到远处的小红向他走来，为了始终看清小红的脸，他的睫状肌由舒张变为收缩，晶状体凸度由大变小【答案】D【解答】解：A、小陈用单反相机拍摄廊桥和其倒影，相机感光片上所成的像是倒立、缩小的实像，故A正确；B、小郑取下近视眼镜，看到廊桥变模糊了，是因为小郑近视，晶状体太厚，廊桥的像成在了视网膜的前面，故B正确；C、由于光沿直线传播，当方框远离时，所看外面景物范围的大小变化如图所示：所以，方框离眼睛越远，“取景”范围越小，故C正确；D、小张看到远处的小红向他走来，为了始终看清小红的脸，晶状体凸度由小变大，使得焦距变小，像距变小，故D错误。故选：D。3.(2021·温州模拟)2014年，人工视网膜通过临床试验，为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图。（1）从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于________镜。（2）从反射弧的组成来看，“人工视网膜”相①传送画面数集影像当于反射弧中的________

。（3）摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望，对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变________。【答案】（1）凸透

（2）感受器

（3）短（或“近”、“小”）【考点】应答性反应与反射弧，凸透镜成像的规律【解析】【分析】凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。反射弧是指执行反射活动的特定神经结构。从外周感受器接受信息，经传入神经，将信息传到神经中枢，再由传出神经将反应的信息返回到外周效应器。实质上是神经元之间的特殊联络结构。

【解答】（1）眼球相当于是可调节凹凸程度的凸透镜；

（2）人工视网膜接收到画面，产生的刺激向上传递，因此人工视网膜相当于接受刺激的感受器；

（3）向远处眺望时，相当于物距增大，所以为了依然能够接收到实像，相距要变小，即镜头与CCD之间的距离变小；

故答案为：（1）凸透；（2）感受器；（3）短（或“近”、“小”）。题型2近视和远视的矫正1.（2023•湖州）图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图所示，他应配戴透镜来矫正近视。​【答案】实；凹【解析】解：（1）由凸透镜成像规律可知，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像；（2）如果我们长期不注意用眼卫生，就会使晶状体的凸度增大，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼。近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。故答案为：实；凹。2.(2023·衢州)今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学，所佩戴眼镜的镜片是()【答案】D【解答】解:长时间用眼过度，会使眼球的前后径过长，使远处物体反射来的光线形成的物像，落在视网膜的前方,因此不能看清远处的物体。形成近视。需要佩戴使光线发散的凹透镜进行矫正。如图:ABD所示都是凸透镜，只有D是凹透镜。故选:D。题型3动态变化1.(2023·椒江区校级二模)小光用图示装置探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位于图示位置时,恰好在光屏上看到了清晰的烛焰像。则下列说法正确的是（）A.该透镜的焦距是30cmB.将蜡烛向右移动5cm,向左移动光屏可以再次得到烛焰清晰的像C.将蜡烛向左移动5cm,适当移动光屏，可以得到倒立缩小的实像D.保持蜡烛不动，将透镜移到30cm处，眼睛位于光屏一侧通过透镜能看到缩小的烛焰像【答案】C解:A、当蜡烛、透镜位于图示位置时,恰好在光屏上看到了清晰的烛焰像,此时u=v=30cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像，即2f=30cm,所以该凸透镜的焦距为f=15cm,故A错误;B、将蜡烛向右移动5cm,此时物距减小,根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，向右移动光屏可以再次得到烛焰清晰的像，故B错误;C、将蜡烛向左移动5cm,此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，向左适当移动光展，可以得到倒立缩小的实像.故C正确:D、保持蜡烛不动,将诱镜移到30cm外，此时物距u=30cm-20cm=10cm<f根据u<f成正立，放大的虚像、故D错误。故选:C。2.(2023·鹿城区校级二模)小金同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸诱镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是()A.该凸透镜的焦距是16cmB.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像C.当u=20cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的D.物体从距凸诱镜12cm处移动到24cm外的过程中，物像间距逐渐变小【答案】C【解析】题型4物距相距颠倒1.小明在房间里进行探究凸透镜成像特点的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，墙壁上都能得到清晰的像，则两次所成的像（）A.都是正立的B.都是虚像C.透镜在B处时墙上成的像较大D.透镜在A处时墙上成的像较大【答案】D【解析】墙相当于凸透镜成像实验中的光屏，墙上都能接到像，则像是实像，实像都是倒立的；故AB错误。当凸透镜在A处时，物距小，像距大，像较大，其成像原理和投影机原理相同；当凸透镜在B处时，物距大，像距小，像较小，其成像原理和照相机原理相同，故C错误，D正确。故选：D。2.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.蜡烛不动，透镜不动，光屏靠近透镜移动【答案】A【解析】如图，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。3.某同学利用图1装置来研究凸透镜成像规律：（1）实验前，首先在光具座上正确放置蜡烛、凸透镜和光屏，还应对其进行调整，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在。（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像，则成的是（选填“正立”或“倒立”）的像。蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的方。（3）若将凸透镜上半部分用不透明物体遮住（图中未画出），则下列说法正确的是A.像也只剩一半 B.不可能成像C.仍能成像，只是变暗一些 D.仍能成像，只是像上有暗斑（4）在保持⑵中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，成的是（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像。（5）在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图2所示,则该透镜焦距f（选填"〉”、"<”或“=”）L,透镜先后两次所在位置A.B之间的距离s=（用L0、L表示）。【答案】⑴主光轴；(2)倒立；上；(3)C；(4)缩小；(5)<；L0-2L.【解析】(1)研究凸透镜成像规律的实验中，为使像成在光屏中央，应调使烛焰、凸透镜和光屏的中心在在同一高度；使烛焰的中心、光屏的中心大约在凸透镜的主光轴上；(2)如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可知此时物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像；蜡烛燃烧一段时间后，由于通过光心的光线方向不改变，则烛焰的像将向上移动；(3)遮住凸透镜的一部分，物体上任一点射向凸透镜的其他部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C正确；(4)在保持⑵中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处(图中未标出)，相当于增大物距，减小像距，当光屏上再次成清晰的像时，此时应该物距大于二倍焦距，则所成像应该为倒立缩小的实像；(5)在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L。，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,成倒立放大实像条件是f<u<2f,如图2所示，则该透镜焦距f<L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L,故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=Lo-2L。题型5物体和像移动速度、距离关系1.物体沿凸透镜主光轴从2倍焦距处匀速向外移动的过程中，像的大小和速度将（）A.像变大，速度变大B.像变大，速度不变C.像变小，速度变小D.像变小，速度不变【答案】C【解析】物体沿凸透镜主光轴从2倍焦距处匀速向外移动的过程中，物距变大，像和像距都变小；在同一时间内，物体移动的距离大，而像在1f和2f之间移动的距离小，所以像移动的速度小。2.凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是：①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离；②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。A．①③ B．②④ C．②③ D．③④【答案】D【解析】①物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当u>2f时光屏移动距离小于物体移动距离，当f<u<2f时光屏移动距离大于物体移动距离，所以光屏移动距离是先小于后大于物体移动距离，所以①错误。②物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离，所以②错误。③换用焦距更小的透镜，像会更前面会聚所以光屏必须靠近凸透镜，所以③正确。④根据光路可逆的保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，可以光屏上成一个倒立、放大、实像，同时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，所以④正确。题型6高中知识下放与拓展材料1.如图1是小斌在探究光的折射现象中有关“光路的可逆性”时观察到的现象，小斌想，光由玻璃斜射入空气时，入射角小于折射角，那么若逐渐增大入射角，折射光线会消失吗？【猜想】人射角增大到一定的角度时，折射光线将会消失，再继续增大时只会发生反射现象。【进行实验】利用如图2所示的装置进行实验。不断改变入射角，观察反射光线和折射光线的变化，并读出入射角、反射角、折射角记录在实验表格内【收集证据】入射角反射角折射角的关系记录如表（单位：度）入射角01020304041.241.842反射角01020304041.241.842折射角015.230.948.674.681.190/【分析论证】（1）分析表中数据可知，入射角的增加量折射角的增加量（选填“大于"、“小于"或“等于”）当入射角增大到度，折射光线就消失了，只剩下光线。在物理上把这种现象称为光的全反射，折射角变为90°时的入射角，叫做临界角。（2）光在不同介质传播速度不同，如光在空气中的速度非常接近c（c=3xl08m/s）,光在水中的速度约为3/4c,光在玻璃中的速度约为2/3c把传播光速较大的介质称为光疏介质，传播光速较小的介质称为光密介质。根据数据分析可知，发生全反射的条件是：①光由介质斜射入介质;②入射角临界角。【交流评估】为了使实验结论更科学，将玻璃更换为水重复上述实验。【拓展应用】光导纤维就是根据这一原理将光从纤维的一端“导”到另一端。请在图2画出光射入光纤维内芯后的大致光路图。【答案】⑴小于；41.8；反射；(2)①光密；光疏；②N；见上图。【解析】(1)由表格中数据可知，光从玻璃斜射向空气时，折射角大于入射角；折射角、反射角随着入射角的增大而增大；且入射角的增加量小于折射角的增加量；当入射角达到41.8。时，折射角为90。，此时折射光线就消失了，只剩下反射光线，就发生了全反射现象。(2)根据题中的信息和数据分析可知，产生全反射的条件为：①光是由光密介质斜射入光疏介质；②入射角大于或等于临界角；【拓展应用】光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光是不断的经光纤壁反射向前传播。先作岀“法线”，遵循光的反射定律，根据反射角等于入射角做出多次反射光线。如下图：光导纤维四、课后巩固1．2022年6月6日，是第二十七个“全国爱眼日”，主题为“关注普遍眼健康，共筑‘睛’彩大健康”。下列四幅图中，表示近视眼成像情况和矫正做法的是（）A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】A【详解】近视眼：如果晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，可戴凹透镜加以矫正。图中，表示近视成像情况的是图①，表示矫正近视方法的是图③。故选A。2．2021年全国中小学生近视率调查统计结果显示，中学生近视率约为55%。上图表示近视、远视及矫正透镜的示意图，其中属于近视眼示意图及其矫正透镜依次是（）A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁【答案】B【详解】图甲光线在视网膜前会聚，表示成像落在视网膜的前方，因此表示的是近视眼，近视眼用丁凹透镜矫正；图乙光线在视网膜后方会聚，表示成像落在视网膜的后方，因此表示的是远视眼，远视眼用丙凸透镜进行矫正；所以近视眼示意图以及可以佩戴的矫正眼镜分别是甲、丁。故选B。3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（）A．照相机应用了这一成像规律B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移C．蜡烛不动，将透镜移至35cm处，移动光屏可能得到倒立的清晰像D．更换一个焦距小的凸透镜，只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像【答案】D【详解】A．由图可知，此时的像距大于物距，成倒立、放大实像，是投影仪的原理，故A错误；B．蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，故B错误；C．由图可知，物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm此时f＜30cm＜2f则15cm＜f＜30cm蜡烛不动，将透镜移至35cm处，此时的物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm物距小于焦距，成虚像，所以光屏上不能承接到像，故C错误；D．当更换一个焦距小（即会聚能力强）的凸透镜进行实验时，此时清晰的像在光屏的左侧，若不移动光屏，应将凸透镜向右移动，此时物距增大、像距减小，也可以在光屏上呈现清晰的像，故D正确。故选D。4．为满足特殊人群的需求，有一种镜片可以改变的眼镜（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看近处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（）A．远视眼，镜片I B．远视眼，镜片Ⅱ C．近视眼，镜片Ⅰ D．近视眼，镜片Ⅱ【答案】B【详解】根据乙图可知，此时成像在视网膜后面，因此为远视眼。远视眼应该用凸透镜矫正，根据甲图可知，镜片II中间厚边缘薄，为凸透镜，故B正确，而A、C、D错误。故选B。5．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示（透镜焦距为10厘米），此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是（）

A．利用这一原理可制成投影仪B．蜡烛向左移动5厘米，光屏向右移动适当的距离，能在光屏上成一个清晰缩小的像C．将蜡烛移到45厘米刻度处，向右移动光屏能得到一个清晰的像D．将蜡烛和光屏都向右移动15厘米，光屏上能得到清晰放大的像【答案】D【详解】A.根据图片可知，此时像距小于物距，肯定成倒立、缩小的实像，应用为照相机，故A错误。B.蜡烛向左移动5cm，此时物距增大，根据“物远像近小”可知，此时像距减小，则光屏应该向左移动适当距离，故B错误。C.当物体成缩小的实像时u>2f，f<v<2f此时的物距u=50cm-20cm=30cm像距v=65cm-50cm=15cm则30cm>2f，f<15cm<2f解得7.5cm<f<15cm当蜡烛移动到45cm刻度时，此时物距u=50cm-45cm=5cm<f成正立的虚像，不能成在光屏上，故C错误。D.当蜡烛向右移动15cm时，此时u=30cm-15cm=15cmv=15cm+15cm=30cm正好与原来的物距和像距相反。根据光路的可逆性可知，此时光屏上仍然成清晰的实像，且是放大的，故D正确。故选D。6．隐形眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片，目前使用的软质隐形眼镜由甲醛丙烯酸羟乙酯（HEMA）制成，中心厚度只有0.05mm。如图是某人观察物体时，物体在眼球内成像的示意图，则该人所患眼病及应佩带的这种隐形眼镜镜片边缘的厚度分别为（）A．近视眼，小于0.05mm

B．远视眼，小于0.05mmC．近视眼，大于0.05mm

D．远视眼，大于0.05mm【答案】C【分析】①近视眼成像在视网膜前，远视眼成像在视网膜后；②近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正；③凹透镜的中间比边缘薄，凸透镜的中间比边缘厚，据此分析判断。【详解】根据图片可知，此时像成在视网膜前面，为近视眼，应该用凹透镜矫正，则它的边缘比中间厚。因为中心厚度为0.05mm，所以镜片边缘的厚度大于0.05mm，故C正确，而A、B、D错误。故选C。7．重要会议入场时，采用人脸识别系统，识别系统的摄像机可以自动将镜头前0.5m处的人脸拍摄成数码相片，通过信号线传递给计算机识别。摄像机的镜头（

）A．相当于凸透镜，焦距可为0.5m B．相当于凸透镜，焦距可为0.2mC．相当于凹透镜，焦距可为0.5m D．相当于凹透镜，焦距可为0.2m8．小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜如图所示时，恰能在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是（

）A．此时光屏上成的是倒立、放大的实像 B．蜡烛越烧越短，光屏上的像向下移动C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不能成像 D．蜡烛靠近凸透镜，光屏向左移动才能成清晰的像【答案】B【详解】摄像机的镜头相当于凸透镜，当人距镜头距离大于透镜的2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。又因为识别系统的摄像机可以自动将镜头前0.5m处的人脸拍摄成数码相片，所以0.5m应大于2倍焦距，即0.5m＞2f所以焦距f＜0.25m，故选B。9．下列有关眼球说法正确的是（）A．眼球相当于凸透镜，物体发出的或反射的光经眼球折射在视网膜成正立缩小的像B．感受器接收刺激产生神经冲动，视网膜接收光刺激产生神经冲动，所以视网膜相当于感受器C．通过睫状肌改变玻璃体的形状，使近视患者也能够看清远处物体D．当人眼由近处观察转向远处眺望时，晶状体变厚【答案】B【详解】A．人眼的晶状体相当于照相机中的凸透镜，视网膜相当于光屏，物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，A错误；B．感受器接收刺激产生神经冲动，视网膜接收光刺激产生神经冲动，视网膜相当于感受器，B正确；C．我们平时看物体时是通过睫状肌的伸缩调节晶状体的弯曲程度，从而改变晶状体的焦距，使远近不同的物体都能在视网膜上成清晰的像，当晶状体太厚，或折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，来自远处点的光会聚在视网膜前，人就只能看清近处的物体，看不清远处的物体，因凹透镜对光线有发散作用，在近视眼睛前面放一个凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上，C错误；D．人眼看近物时，睫状体处于收缩状态，晶状体的曲度变大，看远物时，晶状体的曲度变小，故人眼由近处转向远处时，晶状体的曲度会变小，D错误。故选B。10．用手机摄像头扫描二维码（如图）可快速访问网络数据，当手机扫描二维码时（）A．摄像头相当于凸透镜 B．二维码位于摄像头的一倍焦距以内C．二维码位于摄像头的一倍焦距与二倍焦距之间 D．二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光【答案】A【详解】A．手机摄像头相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像，故A正确，符合题意；BC．使用手机的摄像功能时，物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，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BC错误，不符合题意；D．二维码中黑色条纹吸收所有光线，即黑色条纹不反射光，