2.6透镜和视觉（讲义）（解析版）

浙教版七年级下册第二章第6节透镜和视觉【知识点分析】一.透镜和视觉1.透镜及应用：能透过光的镜片都是透镜，透镜广泛应用在放大镜、显微镜、望远镜、眼镜镜片、望远镜等。2.透镜的分类：（1）凸透镜：中间厚边缘薄（2）凹透镜：中间薄边缘厚3.凸透镜对光有会聚光线，凹透镜对光有发散作用：4.透镜的焦距、焦点等主光轴：通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，画主光轴应用点划线光心：透镜中有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，用字母“O”主光轴表示焦点：平行于主光轴的光经过凸透镜会聚的一点。或平行于主光轴的光经凹透镜发散的光反向延长线交于的点（虚焦点）。焦距(f)：焦点与光心的距离。5.凸透镜成像的规律（1）物距（u）：物体与光心的距离（2）像距(v)：像与光心的距离6.凸透镜成像的实验：蜡烛的焰心、凸透镜的光心，光屏的中心在一条线上移动蜡烛后，调整光屏的位置，直到出现一个最清晰的像。读出物距和像距物距u和焦距f的关系像的性质像的位置应用举例正立或倒立缩小或放大或等大实像或虚像与物同侧或异侧u>2f倒立缩小实像异侧照相机u=2f倒立等大实像异侧侧焦距f<u<2f倒立放大实像异侧幻灯机u<f正立放大虚像同侧放大镜七．人眼球的作用1.眼球的结构组成眼球眼球壁______角膜(无色透明)巩膜(白色坚韧、眼白部分)______虹膜睫状肌(调节晶状体曲度)脉络膜(营养眼球、使眼球成为暗室)______视网膜(有感光细胞，但视神经穿出的地方无感光细胞称为盲点，在靠近鼻侧)内容物包括房水、晶状体、玻璃体(都为无色透明)2.视觉的形成：物体反射的光线经过角膜、晶状体和玻璃体，在__视网膜__上形成像，经视神经传入__大脑__，形成视觉。在视神经离开视网膜的地方，也是视网膜上唯一没有任何__感光细胞__的地方，这个地方叫做__盲点__。若像成在这个位置，我们是看不到的。3.近视的原因主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光线聚焦在__视网膜前__，使物像模糊不清(戴__凹透镜__矫正)。远视的原因主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光聚焦在__视网膜的后面__(戴__凸透镜__矫正)。4.失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍，称为__色盲__。【例题分析】1．如图所示，能说明近视眼或远视眼的成像光路图及矫正方法正确的是（）A．近视眼矫正图B．远视眼成像原理C．近视眼成像原理D．近视眼矫正图【答案】D【解析】ACD．近视眼是由于晶状体曲度变大，汇聚能力增强，即折光能力增强，像成在视网膜的前方，所以应该佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚，因此图C不能够说明近视眼的成像原理，图A不能说明近视眼的矫正方法，图D给出了近视眼的矫正方法，故AC错误，D正确；B．远视眼是由于晶状体曲度变小，汇聚能力减弱，即折光能力减弱，像成在视网膜的后方，所以图B不能够说明远视眼的成像原理，故B错误。2．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当凸透镜、光屏和蜡烛火焰的位置如图所示时，光屏上能成一个清晰地像，则（）A．所成的像是正立缩小的实像B．利用这个原理可以制成照相机C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到更大的实像D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到更大的实像【答案】D【解析】AB．如图，蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，利用这个原理可以制成投影仪，故AB不符合题意；C．蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向左移动，可得到更小的实像，故C不符合题意；D．蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，要在光屏上得到清晰的像，光屏要向右移动，可得到更大的实像，故D符合题意。3．某同学在做“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与物到凸透镜的距离u的关系图像，如图所示。下列判断正确的有（）A．该同学所用凸透镜的焦距B．当时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像C．把物体从处移动到处的过程中，像逐渐变小D．当时，在光屏得到的是放大的像，投影仪利用这一原理【答案】C【解析】A．由图像可得当u＝10cm时v＝10cm，根据凸透镜成像规律可知2f＝10cm，即f＝5cm，故A错误；B．当u＝6cm时根据凸透镜成像规律可知像成倒立放大的实像，故B错误；C．根据凸透镜成像规律，像随着物距变大逐渐变小，像距逐渐变小，故C正确；D．当u=15cm时大于2f，则像距v大于f并小于2f，成倒立缩小的实像，照相机正是利用这一原理，故D错误。4．有些轿车的可视倒车影像系统是在车尾牌照的上方装一个摄像头（图中圈内），当汽车挂上倒挡时，倒车影像系统自动启动，摄下的图像显示在屏上。若摄像头焦距为0.5m，某次倒车，车后2m处的物体要能清晰成像，则下列说法正确的是（）A．车后的物体成放大的像 B．与小孔成像原理一致C．镜头相当于凸透镜，像距可以为0.4m D．倒车过程中，显示在屏中的像越来越大【答案】D【解析】A．摄像头的镜头相当于一个凸透镜，物距u>2f，凸透镜成倒立、缩小的实像。故A错误；B．小孔成像的原理是光沿直线传播；摄像头的镜头相当于一个凸透镜，它的成像原理是凸透镜成像原理，当物距大于二倍焦距时凸透镜成倒立、缩小的实像。故B错误；C．某次倒车，车后2米处的物体要能清晰成像，则像距的范围2f>v>f，因为尾部摄像头的焦距f=0.5m，所以像距应大于0.5m而小于1m，不可能为0.4m，故C错误；D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，倒车过程中，物距减小，则显示在屏中的像越来越大，故D正确。5．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【解析】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。6．找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到那支笔。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动，你将不可能观察到的像是（

）A．正立放大的虚像 B．正立等大的虚像C．倒立放大的实像 D．倒立等大的实像【答案】B【解析】盛水的玻璃瓶可以看成凸透镜，把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时，实际是物体逐渐远离凸透镜。AB．由凸透镜成像的规律可知，当铅笔在一倍焦距内时，成正立放大的虚像，不能成等大的虚像，故A不符合题意，B符合题意；C．当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，像倒立、放大的实像，故C不符合题意；D．当铅笔在二倍焦距位置时，成倒立、等大的实像，故D不符合题意。7．如图所示，这个行程码是“通信大数据行程卡”，通过微信或支付宝二维码扫一扫，可以查询本人在疫情期间14天到访地信息。查寻时用手机摄像头扫描这个行程码，当手机描行程码时，下列说法正确的是（）A．我们能看见行程码，说明行程码是光源B．手机摄像头使用的是凹透镜C．行程码应位于手机摄像头的二倍焦距以外D．我们能从不同方向看到这个行程码，是由于光在其表面发生了镜面反射【答案】C【解析】A．行程码本身不发光，靠反射太阳光，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，扫描行程码时镜头和行程码之间的距离大于二倍焦距，故B错误，C正确；D．我们能从不同方向看到这个行程码，是由于光在其表面发生了漫反射，故D错误。8．将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为l。下面说法正确的是（）A．由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜B．一定是凸透镜，若透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，则l一定大于透镜的焦距C．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于lD．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距也随之变大【答案】C【解析】A．将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，说明该透镜对光有会聚作用，所以一定是凸透镜，凹透镜对光线没有会聚作用，故A错误；BC．凸透镜正对太阳光，太阳光认为是平行光，凸透镜对平行光有会聚作用，其下方的纸上能呈现一个最小最亮的光斑，此时光斑到透镜的距离为焦距，若光斑到透镜的距离大于焦距时，透镜靠近纸的过程中光斑会先变小后变大，最小时为焦距；透镜远离纸的过程中光斑一直变大。若光斑到透镜的距离小于焦距时，透镜靠近纸的过程中光斑一直变大；透镜远离纸的过程中，光斑会先变小后变大，最小时为焦距。故B错误，C正确；D．某透镜的焦距是一个定值，不会随透镜到纸的距离的变化而变化，故D错误。9．如图所示关于光现象的描述正确的是（）如图：是表示矫正近视眼的光路示意图 B．如图：凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用C．如图：用放大镜看远处的物体时，像是缩小、倒立的 D．如图：把纸板NOF向后折，在纸板上能看到反射光【答案】C【解析】A．如图：配戴凸透镜进行矫正，是表示矫正远视眼的光路示意图，故A错误；B．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，凸透镜并非只对平行于主光轴的光有会聚作用，故B错误；C．放大镜是凸透镜，看远处的物体时，物体位于2倍焦距外，像是倒立、缩小的实像，故C正确；D．入射光线与反射光线在同一平面内，把纸板NOF向后折，在纸板上不能看到反射光，不是反射光消失了，故D错误。10．在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（）A．B．C．D．【答案】D【解析】当物距小于一倍焦距时，物体通过凸透镜在蜡烛的同侧成正立的放大的虚像，且像距大于物距，只有选项D中所示的情况符合这个规律。故ABC不符合题意，D符合题意。11．如图所示，在光屏上有清晰的放大的像，现将蜡烛和光屏的位置互换，那么在光屏上将看到（）A．缩小的，倒立的实像 B．等大的，倒立的实像C．放大的，倒立的实像 D．放大的，正立的虚像【答案】A【解析】原来凸透镜成放大的实像，此时物距处于f和2f之间，像距大于2f，像距大于物距，根据光路可逆，对调光屏和蜡烛的位置，光屏上仍得到清晰的像，此时物距大于2f，像距处于f和2f之间，会得到倒立、缩小的实像。故A符合题意，BCD不符合题意。12．把一个透明且均匀的玻璃球切成如图所示的五块，其中能够使平行光发散的有（）A．只有bB．a、c、d、eC．a、b、cD．a、b、c、d、e均可【答案】A【解析】由图可知，玻璃a、c、d、e都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，对光线有会聚作用；玻璃b中间薄，边缘厚，是凹透镜，对光线有发散作用。故A符合题意，BCD不符合题意。13．横截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示，则这个玻璃体：①可以看作两块凹透镜；②可以看作一块凸透镜；③对图示光束具有发散作用；④对图示光束具有会聚作用。上述说法正确的是（

）A．①④ B．②③ C．①③ D．②④【答案】C【解析】①②．玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，故①正确，②错误；③④.凹透镜对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃砖后，会变得发散，故③正确④错误。综上所述，①，③正确，故C正确，ABD错误。14．购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可完成交易，下列描述正确的是（）A．“刷脸”时，摄像头对光起发散作用B．要使像变大，消费者应远离摄像头C．“刷脸”时，面部经摄像头成例立缩小的虚像D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外【答案】D【解析】A．摄像头相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，故A错误；B．由于凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以，要想经过摄像头成的像变大，消费者应靠近摄像头，故B错误；CD．此摄像头的工作原理和照相机相同，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，成倒立缩小的实像，故C错误，D正确。15．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】A．入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点，故A错误；B．通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故B错误；C．平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，故C正确；D．凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故D错误。16．如图，《淮南万毕术》关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。此现象中取火原理应用了（）A．凸透镜对光线的发散作用B．凸透镜对光线的会聚作用C．凹透镜对光线的会聚作用D．凹透镜对光线的发散作用【答案】B【解析】古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，能使太阳光会聚焦点，从而能点燃艾草取火，故B符合题意，ACD不符合题意。17．如图所示，小明将凸透镜（）固定在光具座40cm刻度线处来探究凸透镜成像的规律（光屏上成像且清晰），下列说法正确的是（）A．将蜡烛放在35cm刻度线处，移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像B．当光屏上成清晰的像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像C．此时图中的成像特点与投影仪的成像特点相同D．在凸透镜左侧附近放一近视眼镜，光屏向左移动光屏上可再次得到清晰的像【答案】B【解析】A．将蜡烛放在35cm刻度线处，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故A错误；B．眼睛的晶状体相当于凸透镜，发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像，故B正确；C．当蜡烛放在5cm处，物距成倒立缩小的实像，其应用是照相机。而投影仪成的是倒立放大的实像，故C错误；D．在凸透镜左侧附近放一近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，光屏向右移动光屏上可再次得到清晰的像，故D错误。18.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，烛焰看作是眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（）A.光屏和透镜不动将蜡烛适当远离透镜B.将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当靠近凸透镜C．蜡烛和透镜不动将光屏适当靠近透镜D．透镜不动光屏和蜡烛同时适当远离透镜【答案】C【解析】近视镜片属于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上时，凸透镜所成的像会后移；拿走近视镜片后，蜡烛烛焰的像成在光屏的前面，即凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间，所以应将光屏向靠近透镜方向移动；根据凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大，即光屏和透镜不动，也可将蜡烛适当靠近凸透镜，才能在光屏上得到清晰的烛焰的像。故C符合题意，ABD不符合题意。19．小刚利用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验。如图所示，他将蜡烛、水凸透镜和光屏放置在光具座上，经调节在光屏上得到了烛焰清晰的像。他推动注射器的活塞向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，接下来他猜想了一些现象或结论正确的是（）A．水透镜的焦距变小可以类比于远视眼的焦距比正常眼的焦距要小B．实验室的光屏一般是白色的，原因是白色光屏可以吸收所有色光C．若不改变蜡烛、水凸透镜和光屏的位置，要使像仍然呈现在光屏上，可以在水透镜的前方放置一适当的凸透镜D．如若不改变蜡烛和水凸透镜的位置，要在光屏上再次呈现烛焰清晰的像，可以光屏左移，此时光屏上将呈现烛焰更小的像【答案】D【解析】A．向水凸透镜内注水，水透镜的焦距变小，可以类比于近视眼，近视眼由于晶状体曲度增大，焦距比正常眼的焦距要小，故A错误。B．实验室的光屏一般是白色的，原因是白色光屏可以反射所有色光，使像看起来更亮更明显，故B错误；C．若不改变蜡烛、水凸透镜和光屏的位置，水透镜的焦距变小，会聚能力更强，会使像成在光屏左侧，要使像仍然呈现在光屏上，可以在水透镜的前方放置一适当的凹透镜，使光线在进入水头镜前先变得发散，再经过水透镜时，像刚好成在屏上，故C错误；D．如若不改变蜡烛和水凸透镜的位置，水透镜的焦距变小，会聚能力更强，会使像成在光屏左侧，要在光屏上再次呈现烛焰清晰的像，可以光屏左移，此时相距变小像变小，光屏上将呈现烛焰更小的像，故D正确。20．如图是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形，下列相关说法正确的是（）A．小明的眼睛是远视眼B．小明的眼镜对光线有会聚作用C．戴眼镜前帆船模糊的原因是帆船成像在视网膜的前方D．帆船通过眼睛的晶状体在视网膜上成缩小正立的虚像【答案】C【解析】眼睛相当于一架照相机，远处的物体通过眼睛在视网膜成倒立、缩小的实像；近视眼的表现是看不清远处的东西，即是由于晶状体太厚，其折光能力太强，或眼球的前后距离方向太长，使得像成在视网膜的前方造成的，因此观察到的远处帆船比较模糊；故若想使得像成在视网膜上，即需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，因此小明戴上眼镜后观察到的远处帆船就比较清晰了；由此可以判断出小明是近视眼，所戴眼镜的镜片为凹透镜，故C正确，ABD错误。21．图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜，下列说法正确的是（）A．光经投影机的镜头成像利用的是光的折射B．投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜C．画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像D．光在屏幕上发生镜面反射，方便观看【答案】A【解析】ABC．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间时，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，其实质是光的折射现象；近视眼镜是凹透镜，故BC错误，A正确；D．屏幕表面比较粗糙，光射到投影银幕上，反射光线是向着四面八方的，是漫反射，故D错误。22．如图所示，F点发出的两条光线经凸透镜后的折射光线平行于主光轴，P为2倍焦距处，则下列说法正确的是（）A．物体放在A点时，所成的像跟幻灯机的成像性质相同B．物体放在B点时，可以用光屏接收到像C．物体放在C点时，所成的像跟照相机的成像性质相同D．物体放在P点时，经凸透镜成正立、等大的实像【答案】B【解析】过凸透镜焦点的光线，经过凸透镜后平行于主光轴；由图可知，从F出发的光线经过凸透镜后变为平行于主光轴的光线，则F为凸透镜焦点。A．物体放在A点时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A错误；B．物体放在B点时，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，实像可以用光屏接