专题04 《光的折射 透镜》压轴培优题型训练【九大题型】 （解析版）

专题04《光的折射透镜》压轴培优题型训练【九大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1光的折射规律的应用】 1【题型2探究光折射的特点】 5【题型3作光的折射光路图】 9【题型4光学实验设计与探究】 12【题型5凸透镜的会聚作用】 16【题型6透镜的光路图】 18【题型7探究凸透镜成像的规律】 21【题型8凸透镜成像规律的其他应用】 28【题型9音近视眼的成因与矫正办法】 32【题型1光的折射规律的应用】 1．（2022秋•深圳期末）如图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（）A．折射角的大小为50° B．当水面升高时，反射角将变大 C．当水面升高时，光斑A将向右移动 D．当水面升高时，S'到水面的距离变小【答案】见试题解答内容【分析】（1）已知光束与水面的夹角为40°，可求得入射角的大小，根据光的折射规律可判断折射角的大小；（2）入射光线方向不变，水面发生变化时，再次的水面是水平的，故反射光线也平行；两次的水面是平行的（3）平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、像与物连线垂直镜面、虚像。【解答】解：A、已知光束与水面的夹角为40°，则入射角为90°﹣40°＝50°，根据光的折射规律可知，折射角应小于50°，故A错误；B、因为入射光线方向不变，当水面升高时，再次的水面是平行的，反射光线与原来的反射光线是平行的，故反射角不变，故B错误；C、当液面升高时，由于入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，故光屏上的光斑A向左移动到A′位置。如图所示：故C错误；D、当水面升高时，物体S到水面的距离小了，所以像到水面的距离也小了，故D正确。故选：D。2．（2022秋•高邮市期末）如图所示，一束激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑，现向水槽中缓慢地注水，水面逐渐升高（未到水槽口），在此过程中（）A．光的折射角保持不变，光斑的位置保持不变 B．光的折射角不断减小，光斑从O点不断的向左移动 C．光的折射角不断增大，光斑从O点不断的向右移动 D．光的折射角保持不变，光斑从O点不断的向左移动【答案】D【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播；（2）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向发生改变，称为光的折射。【解答】解：BC、由于水面是水平的，则入射角不变，折射角不变，故AB错误；AD、水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到O点，当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光线移动到O点左侧O′点；继续沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左偏折，故D正确，A错误。故选：D。3．（2020秋•吉州区期末）如图所示，光线从空气射入某种液体中，入射角为45°，折射角为30°，光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来，最后光线又回到空气中的折射角是（）A．30° B．45° C．55° D．60°【答案】B【分析】要解决此题，需要掌握光的反射定律和光路的可逆性，根据光的反射定律和光路可逆的原理解答【解答】解：作出光路示意图：光线入射到平面镜上时的反射角，平面镜反射时，反射角等于入射角，而光从液体中斜射入空气中时，折射角大于入射角，如图所示∠2＝∠1＝30°光从液体射向空气时的入射角为∠3＝∠2＝30°根据光路的可逆性可知这时的折射角∠4＝45°故选：B。4．（2021秋•连南县期中）如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4＝∠5，则BH为入射光线，HF为折射光线，AE为界面，空气在界面的下侧。（填“上”“下”“左”或“右”侧）【答案】见试题解答内容【分析】①首先应该知道反射定律：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；根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等，由此可确定入射光线和反射光线。②其次要知道折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角；因为入射光线和折射光线一定在相对的两个区域中，由此确定入射光线和折射光线。【解答】解：①已知AE⊥CG，则AE和CG有可能是界面。根据∠4＝∠5可知，AE下方发生了光的反射，可确定CG是法线，AE是界面，BH为入射光线。②光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；由∠1＜∠5可知，∠1是折射角，∠5是入射角，HF为折射光线；所以AE的下方是空气，上方是某种透明介质。故答案为：BH；HF；AE；下。5．（2022•澧县校级模拟）在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验。（1）要实现探究目标，他们应选择图乙中的BD（选填字母序号）两图示实验；（2）由AD两图的实验不能（能/不能）得出结论，原因是没有控制液面的高度相同。（3）某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，油对光的偏折本领较大。【答案】见试题解答内容【分析】（1）实验的目的是探究水和油对光的偏折本领，因此需要控制入射角和液面的高度相同；（2）根据控制变量的思想分析AD两图的实验；（3）通过记录的位置，和空气中照射点光斑相比较，距离空气中光斑越远，说明对光的偏折本领越大。【解答】解：（1）根据控制变量法的思想，要探究水和油对光的偏折本领大小，必须控制入射角和液面的高度相同，符合条件的有B、D两图；（2）在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，要用到控制变量法，A图中是水，D图中是油，物质种类不同，液面高度不相同，因此由AD两图的实验不能得出结论；（3）根据记录，油中光斑的位置距离空气比较远，因此油对光线的偏折程度大，对光的偏折本领较大。故答案为：（1）BD；（2）不能；没有控制液面的高度相同；（3）油。【题型2探究光折射的特点】 6．（2023•姑苏区校级二模）如图所示，小明在研究光的折射规律时，为了观察到光的折射过程，他就把一块白色的板竖直放在水中，然后将一激光束从空气中斜射入水中，结果在白板上看到了折射的过程：（1）若他将激光束向水面靠拢，请问折射光束应靠近（靠近/远离）水面；（2）若入射水面的激光束的角度保持不变，在水槽中加适量水，请问水底的光斑应向右（左/右）移；（3）该竖板左侧可以绕图中虚线自由翻转，如果将左侧竖板向后翻转后，折射光线在竖板上消失，返回后又再次出现在竖板上，这说明：折射光线、入射光线、法线在同一平面内。【答案】（1）靠近；（2）右（3）折射光线、入射光线、法线在同一平面内。【分析】（1）入射光线、折射光线与法线的夹角为入射角、折射角；折射角随入射角的增大而增大；（2）根据光的折射规律，分别作出水槽内水位低时、水位高时的光的折射的光路图；（3）根据光的折射规律：三线共面（入射光线、反射光线、法线）可做出解答。【解答】解：（1）当入射光线靠近水面时，入射角增大，折射角随入射角的增大而增大，折射光线将靠近水面（2）若入射水面的激光束的角度保持不变，在水槽中加适量水，入射角将向右移动，则折射光线随之向右移动，即在注水的过程中光斑向右移动；（3）该竖板左侧可以绕图中虚线自由翻转，如果将左侧竖板向后翻转后，则呈现折射光线的竖板左侧和呈现入射光线的竖板右侧不在同一平面内，所以在竖板左侧上不能看到折射光线；但是此时折射光线的位置不发生变化，折射光线、入射光线、法线在同一平面内。故答案为：（1）靠近；（2）右（3）折射光线、入射光线、法线在同一平面内。7．（2022秋•青羊区校级期末）在探究光的折射规律时，从水面上方看水中的物体变浅了，为了确定水中物体所成像的位置，某学习小组进行了实验探究，步骤如下：（1）A.把一个防水小灯泡a放在水中某处，观察灯泡所成像的位置；B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方，调格其位置，使它的像与a在水中的像重合；C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。（2）灯泡a的像到水面的距离等于灯泡b到水面的距离（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，则刻度尺在水面处的示数表示a到水面的距离（选填“a到水面的距离”或“a的像到水面的距离”）。（4）某小组实验时，测得灯泡a到水面的距离u和灯泡a的像到水面的距离v的对应关系如下表所示：u/mm30.060.090.0120.0150.0180.0v/mm22.545.067.590.0112.5135.0根据上面的实验结果，看起来1.2m深饱水坑，其实际深度可达1.6m，因此看起来不太深的水也不能贸然下去，以免危险！【答案】（1）a在水中的像；（2）等于；（3）a到水面的距离；（4）1.6。【分析】（1﹣3）平面镜成正立、等大的虚像，像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等；（4）先根据表中数据在图中描点，然后用直线和平滑曲线连接起来，并根据图象得出结论。【解答】解：（1）将另一个相同的小灯泡b放在水面上方，调格其位置，使它的像与a在水中的像重合，以便于比较大小；（2）平面镜成正立、等大的虚像，并且像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等，所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等；（3）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，考虑到光的折射，则真实的零刻度线在灯泡a的位置，故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度，即灯泡a到水面的距离；（3）根据表中数据在图乙中描点，并用直线连接起来，如下图所示：根据图象可知，v与u成正比，并且＝＝0.75，因此有v＝0.75u。故看起来1.2m深饱水坑，其实际深度可达1.6m。故答案为：（1）a在水中的像；（2）等于；（3）a到水面的距离；（4）1.6。8．（2022秋•怀柔区期末）如图所示的装置，小聪同学利用光具盘探究“光从空气斜射入玻璃中时，折射角随入射角变化的关系”，实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有显示光路的作用，小聪经过多次实验后记录了如表数据：入射角α15°30°45°60°折射角β10.5°20.7°30°37.8°（1）分析表格中的数据，你能得出的实验结论（写出一条即可）：当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；（2）当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角小于30°（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角等于45°。【答案】（1）当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；（2）小于；（3）45°。【分析】（1）（2）根据入射角和折射角的特点分析判断即可解决；（3）据光路的可逆性分析判断即可解决。【解答】解：（1）由表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；（2）由表格数据可知，当光由空气斜射入玻璃中时，随着入射角的增大，折射角也增大，当入射角等于30°时折射角为20.7°，当入射角等于45°时折射角为30°，所以当入射角等于35°时折射角小于30°；（3）根据光路的可逆性，当光由玻璃射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。故答案为：（1）当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；（2）小于；（3）45°。9．（2022秋•乐业县期中）某同学在做探究光的折射特点实验，如图所示是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如表数据：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11°22.1°35.4°40.9°（1）分析表中数据，可得出结论：①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大（选填“增大”、“不变”或“减小”），且折射角小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于0度。该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。（2）若用激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是OA（选填“OA”或“OB”），这说明在光的折射现象中光路是可逆的；激光经过水面反射时的反射角大小等于γ（选填“a”、“β”或“γ”）。【答案】同一平面内；法线；（1）①反射；折射；②增大；小于；0；（2）OA；可逆的；γ。【分析】根据图示可知，光从空气射入水中时，折射光线、入射光线和法线的位置关系；（1）①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②分析表格数据可得出光的折射规律。（2）在光的折射现象中光路是可逆的，光发生反射时，反射角等于入射角。【解答】解：实验发现，光从空气射入水中时，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；（1）①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射光线与法线重合，故折射角等于0°。（2）在光的折射现象中光路是可逆的，若用激光沿CO方向从水中射入空气，则激光在空气中的光路是OA；激光经过水面反射时，反射角等于入射角，所以反射角大小等于γ。故答案为：同一平面内；法线；（1）①反射；折射；②增大；小于；0；（2）OA；可逆的；γ。【题型3作光的折射光路图】 10．（2022•邹城市模拟）请按要求完成下列作图。如图所示，光从空气斜射入玻璃中，画出入射光线AO所对应的反射光线和光通过玻璃的折射光线。【答案】见解答【分析】根据反射定律：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，作出反射光线；光线通过玻璃砖再进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃砖斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角。由于玻璃砖上下表面垂直，第二次折射的入射角等于第一次折射的折射角，所以第二次折射的折射角等于第一次折射的入射角，最后的出射光线与入射光线AO相比，只是作了平移，即出射光线与入射光线AO平行。【解答】解：图中已画出法线，根据光的反射规律可知，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，据此在法线上侧的空气中画出反射光线；第一次折射：先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角；第二次折射：先过O′点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，折射光线与玻璃砖上表面的入射光线AO平行，如图所示：11．（2022•雨山区校级二模）如图所示，O为半球形玻璃砖的球心，AO为射向球心的一束光线，请在图中画出AO经过玻璃砖折射后再次传播到空气中的光路.【答案】见解答【分析】根据光的折射规律可知，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。【解答】解：从入射点O作法线，光线从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此作出第一条折射光线；折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变，如图所示：12．（2022•河南模拟）图甲是渔民叉鱼的情境，有经验的渔民都知道叉鱼时不能瞄准看到的“鱼”A的位置，而应该对着“鱼”A稍向下的地方.请你在图乙中画出渔民看到水中的鱼的光路图.【答案】见解答【分析】人看到的鱼在水中，光是从水中斜射入空气中进入了船上的人的眼睛，当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，船上的人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处来的，比实际位置偏高。【解答】解：人看到的鱼在水中，光是从水中斜射入空气中进入了船上的人的眼睛，当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，船上的人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处来的，比实际位置偏高，所以像在实际与的上方，故直接连接眼睛与鱼的像A，与水面的交点即为入射点O，从O点作出法线，连接点A的下方的一点B与点O即为入射光线，如图所示：13．（2022•曲阜市二模）如图，小文给同学们表演趣味小实验，她将一块厚玻璃砖竖立在桌面上，让小明站在玻璃砖右侧进行观察。小文将一枚硬币缓慢移至玻璃砖左侧某一位置时，小明惊奇地发现，硬币“进入”了玻璃砖内。请画出从A点出发的一条光线，经过玻璃砖进入眼睛的完整光路。【答案】见解答【分析】光的折射定律的内容：折射光线、入射光线和法线在同一平面上，折射光线与入射光线分居法线两侧，光从空气斜射入其它介质中时，折射角小于入射角；光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。【解答】解：首先连接人的眼睛和虚像A'，连线与玻璃砖右侧界面的交界点为折射点；光线从玻璃砖斜射入空气中，折射角大于入射角，据此做出玻璃砖中的入射光线；当光从空气斜射入玻璃砖中时，折射角小于入射角，据此做出硬币反射的光线，如图所示：【题型4光学实验设计与探究】 14．（2022秋•南京期末）在“探究树荫下的光斑”的综合实践活动中，小明准备了如图所示的一张带孔卡片（孔的尺寸约为1cm）、一张大小相同的无孔卡片、一张白纸。首先把白纸铺在地面上，接下来的操作与探究目的对应的是（）A．将图示卡片置于白纸上方约1m处，让太阳光透过不同的小孔﹣﹣探究光斑的形状与孔的大小的关系 B．另一张卡片覆盖住图示卡片左边的三个孔，并慢慢向右平移逐渐遮住三角形的小孔﹣﹣探究光斑的形状与孔的大小的关系 C．另一张卡片覆盖住图示卡片右边的三个孔，只留下圆形的小孔，将卡片慢慢靠近白纸﹣﹣探究光斑的形状与孔的形状的关系 D．另一张卡片覆盖在图示卡片右边的三个孔，并慢慢向左平移逐渐遮住圆形的小孔﹣﹣探究光斑的形状与孔的形状的关系【答案】B【分析】认真审题，分析实验步骤、实验现象，然后得出结论。【解答】解：A、将有孔的卡片置于白纸上方约1米处，让太阳光透过不同的小孔，由于孔的形状不同，所以我们可以观察白纸上光斑是否相同，可研究光斑的形状是否与孔的形状有关，故A错误；B、保持卡片到白纸的距离不变，用另一张卡片覆盖住左边的三个孔，并慢慢向右移动逐渐遮住菱形的小孔，小孔的形状和大小都发生改变，故不能研究光斑的形状是否与孔的大小有关，故B正确；C、用另一张卡片覆盖住右边的三个孔，只留下圆形的小孔，将卡片慢慢靠近白纸，孔到纸的距离发生了改变，故观察光斑的形状是否变化即可，故可研究光斑的形状是否与孔到白纸的距离有关，故C错误；D、另一张卡片覆盖在图示卡片右边的三个孔，并慢慢向左平移逐渐遮住圆形的小孔，孔的大小和形状都发生变化，不能探究光斑的形状与孔的形状的关系，故D错误。故选：B。15．（2021秋•鼓楼区校级期中）某小组选用了图1甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图1丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于（选填“大于”、“等于”“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于0度。（3）在探究中，小组成员小明同学提出了一个猜想：光从空气斜射进入不同透明介质发生的折射程度是否都相同？于是小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如下图2所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验。①要实现探究目标，他们应选择图2中的B和D（选填字母序号）两图示实验；②实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是为了记录每一次光斑的位置。③某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图2所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，油对光的偏折本领较大。【答案】见试题解答内容【分析】（1）光屏可以显示光的传播路径，还可以利用可折转的光屏确定折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。（2）光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居在法线两侧；光从空气斜射入其他透明介质，折射角小于入射角；光从其他透明介质斜射入空气，折射角大于入射角；光线从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不改变。（3）①实验的目的是探究水和油对光的偏折本领，因此需要控制入射角和液面的高度相同；②为了把液体对光线的偏折程度体现出来，需要在水槽底部贴上刻度尺，记录折射光线照射在水槽底部的光斑的位置；③通过记录的位置，和空气中照射点光斑相比较，距离空气中光斑越远，说明对光的偏折本领越大。【解答】解：（1）将光屏的半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面；这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。（2）由图1丙可以看出，当入射角逐渐减小，则折射角逐渐减小，入射角增大时，折射角也随着增大；即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角也等于0度。（3）①根据控制变量法的思想，要探究水和油对光的偏折本领大小，必须控制入射角和液面的高度相同，符合条件的有B、D两图；②在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位置，比较液体对光的偏折程度，体现了转换法的思想；③根据记录，油中光斑的位置距离空气中的光斑比较远，因此油对光线的偏折程度大，对光的偏折本领较大。故答案为：（1）在同一平面内；（2）增大；小于；0；（3）①B、D；②记录每一次光斑的位置；③油。16．（2022秋•亭湖区校级期中）大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原因；在制作“小孔成像观察仪”的活动中，小明同学将圆筒插入易拉罐中制成如图的仪器（圆筒能在易拉罐中前后移动）。（1）小孔成像的原理是：光的直线传播；（2）圆筒的A（A/B）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；（3）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立（正立/倒立）的实（实/虚）像；（4）开始实验时，眼睛从光屏一侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是：C；A.小孔扎成了三角形B.小孔扎成了正方形C.小孔太大D小孔太小（5）图乙中，保持易拉罐和圆筒位置不变，应将蜡烛向右移动（左/右），可以使得屏上的像变大；（6）若将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像将顺（顺/逆）时针旋转；（7）小明进一步实验，分别测出烛焰的高度h1，烛焰到小孔的距离x1，像的高度h2，像到小孔的距离x2，测得多组数据后发现，它们之间满足关系：＝，树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶中间的小孔在地面上成的像，小明从网上查到太阳到地面的距离约为1.6×1011m，一个直径为3.5cm的光斑到它对应的小孔间距为400cm，则太阳的直径约为1.4×109m。【答案】（1）光的直线传播；（2）A；（3）倒立；实；（4）C；（5）右；（6）顺；（7）1.4×109。【分析】（1）小孔成像的原理是光的直线传播；（2）半透明塑料薄膜制成的光屏应放在圆筒的A端（前端）；（3）小孔成像中成倒立的实像；（4）屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是孔太大；（5）光屏上像的大小与物体到小孔的距离以及像到小孔的距离有关，小孔成像是由于光的直线传播形成的。小孔成像现象中像的形状与孔的大小和形状无关，它取决于物体的形状；小孔透过的光线越多，成的像越亮，否则越暗；（6）光线沿直线传播，当蜡烛沿顺时针旋转时，蜡烛上各点发出的光线也沿顺时针旋转，所成的像也沿顺时针旋转；（7）由题意可得根据像的直径和像到小孔的距离的比值等于物体的直径和物体到小孔的距离的比值。【解答】解：（1）小孔成像是由于光的直线传播形成的；（2）为了成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的前端即A端；（3）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像；（4）开始实验时，眼睛从光屏一侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是孔太大；（5）当减小物体与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大，所以应将蜡烛向右移动；（6）若将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像将顺时针旋转；（7）由题目所给的比例关系可知光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值，太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值，这两个比值相等，所以太阳的直径：d＝×1.6×1011m＝1.4×109m。故答案为：（1）光的直线传播；（2）A；（3）倒立；实；（4）C；（5）右；（6）顺；（7）1.4×109。【题型5凸透镜的会聚作用】 17．（2023•长沙一模）野外丢弃的矿泉水瓶容易引起火灾，无论是水没喝完的矿泉水瓶还是有雨水进入的矿泉水瓶，被阳光照射后都可能会发生火灾，下列图中的原理与此光学原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】A【分析】玻璃凸透镜、水凸透镜、冰凸透镜等其他透明物质做成的凸透镜都对光线有会聚作用。【解答】解：在森林里随地丢弃瓶子，无论是水没喝完的矿泉水瓶还是有雨水进入的矿泉水瓶都属于水凸透镜，水凸透镜对光线有会聚作用，能使太阳光会聚于一点，这点的温度很高，会把枯叶点燃，导致森林火灾。A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，图示反映了凸透镜对光线有会聚作用，与题干的原理相同。B、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上，是小孔成像，小孔成像是光的直线传播形成的，与题干的原理不同。C、物体在水中反射的光线到水面处发生折射进入眼睛，人感觉光线是从折射光线的反向延长线上射出的，属于光的折射现象，与题干的原理不同。D、太阳光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，是光的色散现象，与题干的原理不同。故选：A。18．（2022秋•渝中区校级期末）下列有关光学知识的表述，正确的是（）A．凸透镜对光有发散作用 B．物体在平面镜中成正立、等大的实像 C．透过玻璃看到的字到人眼的距离变远了 D．一束光从一种介质射入另一种介质时，传播方向可能不变【答案】D【分析】（1）凸透镜对光线具有会聚作用；（2）平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像；（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的；（4）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。【解答】解：A、凸透镜对光线具有会聚作用，故A错误；B、物体通过平面镜能成正立、等大的虚像，而不是实像，故B错误；C、字反射的光由玻璃斜射入空气时，在玻璃面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向沿直线看去，看到的是比实际位置近一些的字的虚像，故C错误；D、当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向改变；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变，故D正确。故选：D。19．（2023春•威远县校级期中）安全常识：夏天不要随意将瓶装矿泉水放置在汽车仪表台上。这是由于瓶装矿泉水在阳光下，相当于一个b（选填字母“a—凹透镜”或“b—凸透镜”），它对光线有会聚作用，可能将阳光会聚在焦点上，导致附近的材料长时间高温被引燃。【答案】b；焦点【分析】透明圆塑料瓶装水后，中间厚而边缘薄，类似于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。【解答】解：因为瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，瓶装矿泉水在阳光下，对光线有会聚作用，可能将阳光会聚在焦点上，会造成树叶燃烧，造成火灾。故答案为：b；焦点。【题型6透镜的光路图】 20．（2023•十一自主招生）在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L．在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（）A．f B．L C．f+L D．f﹣L【答案】D【分析】由题知，经过平面镜反射后，反射光能沿着原来的光束返回，而平面镜又竖直放置，说明透过凸透镜的光线为平行光；所以，透过凹透镜后的光线必过凸透镜的焦点（光线的反向延长线过焦点）据此画图帮助回答。【解答】解：当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点；当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如图，所以凹透镜的焦距f′＝f﹣L。故选：D。21．（2023•开福区校级二模）将图中的光路补充完整。【答案】见试题解答内容【分析】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来作图。【解答】解：根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点作出入射光线；根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴作出折射光线，如图所示：22．（2022秋•金寨县期末）如图所示，两条入射光线分别过凸透镜的焦点F和光心O，分别画出这两条光线经过凸透镜折射后的光线。【答案】见试题解答内容【分析】先确定所给的入射光线的特点，然后根据凸透镜的三条特殊光线作图。【解答】解：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：23．（2022秋•嵩县期末）如图所示的凸透镜的两种情况，其中AB是物体，A'B'是AB的像。请在图中适当位置上画出凸透镜，并确定焦点的位置。【答案】见试题解答内容【分析】解答此题，首先要确定凸透镜的位置，即确定凸透镜光心的位置，那么可利用过光心的特殊光线来作；在确定了凸透镜的位置后，要根据过焦点的两条特殊光线的光路图来确定出左右两侧焦点的位置。【解答】解：（1）确定凸透镜的位置，即光心的位置O：由于过光心的光线传播方向不变，那么连接像A和其像点A′，与主光轴的交点即为光心所在处，由此确定凸透镜的位置。（2）确定焦点的位置：过焦点的特殊光线有两种：①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，将通过焦点；那么过A做平行于主光轴的光线，交凸透镜于一点，连接该点和A′，其与主光轴的交点即为右侧的焦点F；②过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；同理，先过A′做平行于主光轴的光线，交凸透镜于一点，连接该点与A，与主光轴的交点即为左侧焦点F。注意光线的方向不要标错，如图所示：24．（2022秋•武汉期末）根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。【答案】见试题解答内容【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，且平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，根据图示折射光线与入射光线的关系画入适当的透镜。（2）凹透镜对光线有发散作用，除过光心的光线之外的所有射向凹透镜的光线，经凹透镜折射后都会比原来发散一些；射向虚焦点的光线，经凹透镜后变为平行光线。【解答】解：（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，应画入凸透镜；（2）平行的光线经透镜折射后变得发散，因此该透镜起发散作用，为凹透镜。如图：【题型7探究凸透镜成像的规律】 25．（2021秋•渝中区校级期中）如图所示，AB是凸透镜的主光轴，P、Q、S是在主光轴上的三个位置，把一物体放在Q处，像成在S处；把物体放在S处，凸透镜位置不变，像成在P处，则可判断凸透镜的位置在（）A．P的左边 B．PQ之间 C．QS之间 D．S的右边【答案】B【分析】凸透镜成实像时，物像在凸透镜的异侧，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f；u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，u＞2f；凸透镜成虚像时，物像在凸透镜的同侧，u＜f，成正立、放大的虚像，v＞u。【解答】解：A、当凸透镜在P的左边时，把一物体放在Q处，像成在S处，物像在凸透镜同侧，v＞u，成正立、放大的虚像，把物体放在S处，凸透镜位置不变，若成虚像，则像应在S右侧，若成实像，则像应在凸透镜左侧，像不可能在P处，故A错误；B、当凸透镜在PQ之间时，把一物体放在Q处，像成在S处，物像在凸透镜同侧，v＞u，成正立、放大的虚像，把物体放在S处，凸透镜位置不变，若成虚像，则像应在S右侧，若成实像，则像应在凸透镜左侧，像可能在P处，故B正确；C、当凸透镜在SQ之间时，把一物体放在Q处，像成在S处，物像在凸透镜异侧，则成倒立的实像，把物体放在S处，凸透镜位置不变，根据光路可逆可知，像应成在Q处，不会成在P处，故C错误；D、当凸透镜在S右边时，把一物体放在Q处，因为物像在凸透镜同侧时，成正立、放大的虚像，此时像距应该大于物距，所以像不可能成在S处，故D错误。故选：B。26．（2020秋•牡丹江期末）当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，则该凸透镜的焦距为（）A．f＜2cm B．2cm＜f＜4cm C．5cm＜f＜8cm D．4cm＜f＜5cm【答案】D【分析】凸透镜成像时，得到的实像都是倒立的，所以物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个放大的实像一定是倒立的。由凸透镜成倒立的、放大的实像时，2f＞u＞f，解不等式得出焦距的取值范围；再由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”可得u＝10cm＞2f，即f＜5cm，二者结合即可得出凸透镜的焦距。【解答】解：物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f＞u＞f，所以，2f＞8cm＞f，即8cm＞f＞4cm﹣﹣﹣﹣﹣①；由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知u＝10cm＞2f，即f＜5cm﹣﹣﹣﹣②，综上所述，由①②可4cm＜f＜5cm。故选：D。27．（2020•莘县一模）（多选）某班同学在“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跟物体到凸透镜的距离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8cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个放大的像 C．当u＝20cm时成放大的像。投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小【答案】ABD【分析】（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，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；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪；u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜；（2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像。凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。【解答】解：A、据凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知，u＝v＝2f＝16cm，所以f＝8cm，故A正确；B、当u＝12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪或幻灯机，故B正确；C、当u＝20cm时，u＞2f，光屏上成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故C错误；D、物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。故选：ABD。28．（2023•潮州模拟）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10cm用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度，将透镜固定在50cm处，实验装置如图所示。（1）当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时，首先应调节凸透镜、光屏和蜡烛，使它们的中心大致在同一高度，点燃蜡烛应在调整高度之前（“前”或“后”）。（2）重新调整后，保持蜡烛、凸透镜的位置不变，为了找到清晰的像，应将光屏移到60～70cm的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立缩小的实像。（3）当把蜡烛移到35cm刻度处时，移动光屏可得到一个倒立、放大的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像规律相同的是投影仪。（4）此时，若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上能成完整的烛焰的像（填“能”或“不能”）。（5）小明将自己的近视眼镜放在凸透镜前，若想得清晰的像，应向右移动光屏（填“左”或“右”）。【答案】见试题解答内容【分析】（1）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；烛焰有大有小，所以点燃蜡烛在调整高度之前。（2）凸透镜成像规律：物距大于二倍焦距时成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。（3）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时v＞2f．利用其可制成投影仪。（4）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像。当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。（5）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会聚成像的光线错后会聚。【解答】解：（1）做凸透镜成像实验应在光具座上依次放置蜡烛，凸透镜，光屏，凸透镜必须位于蜡烛和光屏之间。使它们的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心；烛焰有大有小，为了使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，所以点燃蜡烛在调整高度之前。（2）由凸透镜成像规律可知，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。则应将光屏在光具座上移到60cm～70cm的刻度范围内。才能在光屏上得到一个倒立缩小的实像；（3）蜡烛在35cm处，则此时物距为50cm﹣35cm＝15cm，此时f＜u＜2f，所以成倒立、放大的实像，根据这个原理制成了投影仪。（4）若有一只苍蝇落到凸透镜上，遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成完整的像，只是折射光线减少，会聚成的像变暗。（5）将近视眼镜放在凸透镜前，近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，原来会聚成像的光线错后会聚，所以光屏向右移动才能在光屏上再次得到清晰的像。故答案为：（1）同一高度；前；（2）60～70；（3）倒立；放大；投影仪；（4）能；（5）右。29．（2023•姑苏区模拟）某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙。（用带箭头的线段表示物或像，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置）（1）从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、放大（放大/等大/缩小）的实像。（2）和其他小组交流后发现，当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法。做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变超出光具座的长度范围了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距小于15cm（大于/小于/等于）。做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清哳的像。由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较大（大/小），将近处物体的像成在视网膜后（前/后）方，故需配戴凸透镜矫正。（3）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的C。（4）在图乙A位置成像的基础上，将蜡烛和光屏的位置互换，接着将透镜向左移动5cm，那么要在光屏重新得到清晰的像，应该将光屏向左（左/右）移动小于（大于/小于/等于）5cm距离。【答案】（1）放大；（2）超出光具座的长度范围；小于；大；后；凸；（3）C；（4）左；小于。【分析】（1）当2f＞u＞f时，凸透镜成倒立放大的实像，应用是幻灯机或投影仪；（2）物体位于凸透镜1倍焦距之内时，成正立、放大的虚像，此时像距大于物距；当光屏上又出现了清晰的像，这表明像是实像，此时物像异侧，由此可知像距的变化；凸透镜会聚光的能力越强，焦距越短；远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的。远视矫正方法，需配戴凸透镜。（3）根据凸透镜成实像的条件及物距和像距的关系分析。（4）根据凸透镜成像规律中像距和物距的关系可确定像的性质；凸透镜成像时，物距增大，像距减小；凸透镜成像时，当物距等于2f，此时像距也为2f，物像之距最小。当物体大于2倍焦距时，物体移动的距离大于像移动的距离；若物体介于1倍焦距和2倍焦距之间时，物体移动的速度小于像移动的速度。【解答】解：（1）从图乙中可以看出，蜡烛在A，B位置时，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，应用是幻灯机或投影仪；（2）保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，焦距变小，像距也变小，此透镜焦距小于15cm。产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后，因此远视眼看不清近处的物体，可以用凸透镜的镜片进行矫正；（3）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，故图象为C图；（4）在图乙A位置成像的基础上，将蜡烛和光屏的位置互换，若光屏不动，像距也减小了5cm，所以光屏要向稍左移动。由于此时物距大于2倍焦距，即物体的移动距离大于像移动的距离，故像移动的距离小于5cm。故答案为：（1）放大；（2）超出光具座的长度范围；小于；大；后；凸；（3）C；（4）左；小于。30．（2022秋•南漳县期末）在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上。如图所示，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，把凸透镜固定在50cm处。（1）将蜡烛放在A点，光屏放在B点位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向左（选填“左”或“右”）移动。（2）依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像。记录的数据如表。次数123456物距（cm）403530252015像距（cm）13.5141516.72030①在1—4次实验中，所成的像为倒立、缩小的实像，日常生活中照相机（填一光学设备）就是利用这一原理制成的。②第6次的像比第5次的大（选填“大”或“小”）。（3）将蜡烛放在C点，观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向左（填“左”或“右”）移动。【答案】（1）左；（2）倒立；缩小；照相机；大；（3）左。【分析】（1）根据凸透镜成像的规律可以确定当物距在一倍焦距和二倍焦距之间的成像情况，从而可以得到答案。（2）根据凸透镜成像的规律可以确定当物距大于二倍焦距时的成像情况，从而可以得到答案。（3）物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，物距越小，像距越小，虚像越小【解答】解：（1）图示的物距为50厘米，凸透镜的焦距为10厘米，物距大于二倍焦距。根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而此时光屏距透镜的距离大于二倍焦距，所以要使光屏靠近透镜，向左边移动。（2）①在1﹣4次实验中，物距分别为：40cm、35cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像是倒立缩小的实像，应用于照相机；②第5次试验时，物距为二倍焦距，此时所成的像是与物体大小相等的实像；第6次试验时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所成的像是倒立放大的实像，所以第6次的像比第5的像大。（3）将蜡烛放在C点，物距小于焦距，此时所成的像是正立、放大的虚像，若希望看到更大的虚像，则物距增大，虚像越大，所以应将蜡烛向左移动。故答案为：（1）左；（2）倒立；缩小；照相机；大；（3）左。【题型8凸透镜成像规律的其他应用】 31．（2023秋•香坊区校级期中）光刻技术的工作原理如图所示，用紫外光照射镂空掩膜，这样镂空掩膜会更明亮，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能使镂空掩膜缩小的像成在硅片，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（）A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内 C．镂空掩膜的像是倒立放大的实像 D．硅片相当于光屏【答案】D【分析】凸透镜成像的规律：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的；当u＝2f时，成倒立、等大的实像；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的；当u＝f时，无像。经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点；当u＜f时，成正立、放大的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的；成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小。【解答】解：A、根据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，可用于矫正远视眼，故A错误；BC、由图可知要制造出含有众多元件的集成电路，则掩膜上的电路在硅片上的像应变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同，镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外，故BC错误；D、图中的像成在硅片上，硅片相当于光屏，故D正确。故选：D。32．（2021秋•启东市期末）如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且D＜f，则下列关于点光源所成的像的运动轨迹，正确的是（）A． B． C． D．【答案】B【分析】根据物距与像距的关系分析点S在不同位置时，像点的位置及与凸透镜两倍焦距处的距离分析。【解答】解：将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找出多个点，利用凸透镜成像的规律作出对应的像点，可以发现这些像点正好围成一个椭圆，且转动方向为逆时针，如图所示。故选：B。33．（2021•河南模拟）（多选）如图所示是小芳同学制作的模型照相机。通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立的像。使用此模型照相机时，下列说法正确的是（）A．当透镜对着远处山上的凉亭时，调整膜的位置可以在膜上看到凉亭倒立缩小的像B．当透镜对着近处书本上的字时，调整膜的位置，可以在膜上看到字的正立放大的像C．当透镜对峙远处向上移动的观光电梯时，会看到膜上观光电梯的像也向上移动 D．看远景时像很清晰，看近景时应把内纸筒向外拉一些，才能在膜上得到清晰的像【答案】AD【分析】在该模型中，凸透镜是照相机的镜头，半透明膜相当于照相机的底片。根据选择项中提到的物理情景结合凸透镜成像规律加以分析即可得到答案。【解答】解：A、因为照相机成倒立、缩小的实像，所以通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明膜上看到远处景物倒立、缩小的实像。故A正确；B、当透镜对着近处书本上的字时，看到字的正立放大的像，这个像是虚像，不能在膜上呈现，故B错误；C、因为照相机成倒立、缩小的实像，所以当透镜对着远处向上移动的观光电梯时，会看到膜上观光电梯的像向下移动，故C错误；D、物体靠近镜头，即物距减小，根据凸透镜成像规律可知，物近像远像变大，所以要把内筒向外拉，使像距增大。故D正确。故选：AD。34．（2023•丹东校级二模）去年的世界杯上使用了VAR（视频助理裁判技术），利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是凸透（选填“凸透”或者“凹透”）镜，足球通过摄像机镜头成一个倒立缩小的像（选填“放大”或“缩小”），运动员射门时，足球向球门框上的镜头靠近的过程中，摄像机中足球的像将变大（选填“变大”、“不变”或者“变小”）。【答案】凸透；缩小；变大【分析】凸透镜的成像规律及应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机，凸透镜成实像时，物近像远像变大。【解答】解：摄像机镜头相当于一个凸透镜，足球通过摄像机镜头成倒立、缩小的实像；足球向门框上镜头靠近的过程中，物距变小，像距变大，像变大。故答案为：凸透；缩小；变大。35．（2023•金水区模拟）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。在“天宫课堂”中，透过中间带有气泡的水球，我们看到了王亚平“一正一倒”两个像，如图甲所示。为了解释两个像的成因，可将含有气泡的水球看成如图乙所示的透镜组模型，其中水球中部相当于凹（选填“凸”或“凹”）透镜；倒立的像是实像（选填“实像”或“虚像”），若王亚平远离水球，则所成的倒立的像变小（选填“变大”或“变小”）。【答案】凹；实像；变小【分析】中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜可以成正立、缩小的虚像。物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。【解答】解：水球中间部分被气泡分为了两部分，中间是空气、气泡周围是水，则中间部分相当于变成了两个凹透镜的组合，凹透镜成正立的虚像；水球相当于凸透镜，此时王亚平经过水球成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小，若王亚平远离水球，则所成的倒立的像将变小。故答案为：凹；实像；变小。36．（2022秋•伊川县期末）如图所示，将蜡烛放在距凸透镜光心30cm处，在另一侧距凸透镜光心40cm处的光屏上出现了一个清晰的像。（1）请在图甲中利用凸透镜成像的特殊光线找出凸透镜右侧焦点F；（2）请你利用所学的凸透镜成像规律和数学知识，计算该凸透镜焦距的取值范围是多少？（3）放大镜是利用了凸透镜成像规律的光学仪器，它的成像原理是：当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时，凸透镜所成的像是正立、放大的虚像。当人通过放大镜观察地图上的A点时，看到了它的像为A′，请你在图乙中画出光路图。【答案】（1）见解答图；（2）该凸透镜焦距的取值范围是15cm＜f＜20cm；（3）见解答图。【分析】（1）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过像点，折射光线与主光轴的交点为焦点，据此确定焦点的位置；（2）由题知，物距、像距，物体在一倍焦距、二倍焦距之间，像在二倍焦距之外，即：f＜u＜2f、v＞2f，据此确定焦距的取值范围；（3）u＜f，凸透镜成正立、放大的虚像。凸透镜的特殊光线有三条：过凸透镜光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。【解答】解：（1）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过像点，折射光线与主光轴的交点为焦点，如图所示：（2）由题知，物距小于像距，物体在一倍焦距、二倍焦距之间，像在二倍焦距之外，成倒立的放大的实像，所以f＜u＜2f，即：f＜30cm＜2f，可得：15cm＜f＜30cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣①v＞2f，即40cm＞2f，可得：f＜20cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①和②得：15cm＜f＜20cm。（3）物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，其应用是放大镜；从A作平行于主光轴的光线，经过凸透镜后过焦点；从A点作经过光心的光线，传播方向不变，两条折射光线的反向延长线的交点为A的像A'，如图所示：故答案为：（1）