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第6节 透镜和视觉
考点一、透镜
（一）两种透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。
（二）关于透镜的几个科学术语
名称 概念 图示
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
焦点焦距 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，用字母F表示，凸透镜两侧各有一焦点， 且对称；焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，用字母“f"表示
凹透镜能使跟主光轴平行的光变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点，这一点不是实际光线的会聚点，而是实际光线反向延长线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点，凹透镜有两个虚焦点
（三）凸透镜和凹透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用，如图所示。
由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光，如图所示。
(2)凹透镜对光有发散作用，如图所示。
【能力拓展】
（1）凸透镜对光有会聚作用，并不定会聚到一点，而是光通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更靠近主光轴，使它的光束变窄。
（2）凹透镜对光有发散作用，光通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更远离主光轴,使它的光束变宽。
（3）对于凹透镜和凸透镜的三条特殊光线，可概括为以下三点:①平行必过焦点(即平行于主光轴的光线经透镜折射后，折射光线或其光线的反向延长线经过焦点)；②过焦点必平行(即入射光线或其延长线经过焦点时，折射光线平行于主光轴)；③过光心方向不变(即经过光心的光线传播方向不变)。
典例1：（2021七下·越城期中）作图：（1）请完成作图的光路图
（2）如图所示，由点光源 S 发出的某一条光线射到空气和水的分界面上，同时发声反射和折射，其反射光线过点P，折射光线过点Q，试在图中按题意画出光路图。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据凸透镜的特殊光线完成作图；
（2）物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点，即所有的反射光线都经过像点。既然这条发射光线还经过P点，那么可将P点和像点连接，与分界面的交点就是入射点，最后补充光路即可。
【解答】（1）①从凸透镜焦点射出的光线，经过凸透镜后折射光线与主轴平行；
②射向凸透镜光心的光线，传播方向不发生改变，如下图所示：
（2）①通过S点作分界面的垂线，然后根据“物像等距”在分界面以下这条直线上找到像点S'；
②连接PS'，与分界面的交点就是入射点O；
③连接SO为入射光线，连接OP为反射光线，连接OQ为折射光线，如下图所示：
变式1：光学器件在生活中有很多应用：如图 (a)所示，盘山公路拐弯处的反光镜使用的是 镜，它对光具有 (填“发散”或“会聚”)作用，因此能增大驾驶员的观察范围；如图(b)所示为采集奥运圣火的画面，圣火采集器是一个 镜，它对太阳光具有 作用，从而把火炬点燃。
【答案】凸面；发散；凹面；会聚
【解析】（1）凸面镜对光线有发散作用，成正立缩小的虚像，能够扩大视野；
（2）凹面镜对光线有会聚作用，据此分析解答。
【解答】（1）如图 (a)所示，盘山公路拐弯处的反光镜使用的是凸面镜，它对光具有发散作用，因此能增大驾驶员的观察范围；
（2）如图(b)所示为采集奥运圣火的画面，圣火采集器是一个凹面镜，它对太阳光具有会聚作用，从而把火炬点燃。
变式2：如图甲所示，在“探究光的反射规律”的实验中：
（1）在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO径迹，这是因为光在纸板上发生了 (填“漫”或“镜面”)反射。
（2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角 入射角。
（3）小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线，这样使实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的，于是拆开激光笔。如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，由于圆柱体对光有 (填“会聚”或“发散”)作用，最终使激光在光屏上展开得很宽。
【答案】（1）漫（2）等于（3）会聚
【解析】（1）光线在凸凹不平的表面上发生漫反射，反射光线射向四面八方，可以帮助我们从不同角度看到物体；
（2）根据反射角和入射角的数量关系解答；
（3）中间厚边缘薄的透镜为凸透镜，对光线有会聚作用；中间比边缘薄的透镜叫凹透镜，对光线有发散作用。
【解答】（1）在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了漫反射。
（2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角等于入射角。
（3）如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，由于圆柱体对光有会聚作用，最终使激光在光屏上展开得很宽。
变式3：根据透镜知识，回答下列问题。
（1）在下列各图中，已知入射光线或折射光线，画出对应的折射光线或入射光线。
（2）在下列各图中填入适当的透镜。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
【解析】（1）根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线完成作图；
（2）首先分析光线是会聚了还是发散了，然后再确定对应的透镜种类即可。
【解答】（1）①射向凸透镜光心的光线，传播方向不发生改变；从焦点射出的光线，经过凸透镜后，折射光线与主轴平行，如下图所示：
②射向凸透镜光心的光线，传播方向不发生改变；与主轴平行的光线，经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点，如下图所示：
③射向凹透镜光心的光线，传播方向不发生改变；射向另一侧虚焦点的光线，经过凹透镜后，折射光线与主轴平行，如下图所示：
④射向凹透镜光心的光线，传播方向不发生改变；与主轴平行的光线，经过凹透镜后，折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点，如下图所示：
（2）①根据图片可知，甲和丙，都使光线远离主光轴，即使光线发散，因此为凹透镜，如下图所示：
②根据图片可知，乙和丁，都使光线靠拢主光轴，即使光线会聚，因此为凸透镜，如下图所示：
考点二、凸透镜成像规律
（一）物距和像距
物体到透镜中心的距离叫物距，用u表示；像到透镜中心的距离叫像距,用v表示。
2.探究凸透镜成像规律
设计并进行实验:利用太阳光或平行光源聚焦法测定凸透镜的焦距。
(1)把蜡烛、凸透镜、蜡烛光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)把蜡烛放在与凸透镜的距离大于二倍焦距的地方，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距，重做这一步。
(3)把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛与凸透镜的距离等于二倍焦距，移动光屏得到清晰的像，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
(4)把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间，移动光屏得到清晰的像，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。改变物距，重做这一步。
(5)把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏,看是否能够成像。
(6)把蜡烛移到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗
从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰，是不是看到了一个正立、放大的烛焰的像 这个像不是由实际光线会聚成的，因此不能用光屏承接，是虚像。改变物距，重做这一步。
由实验表明，凸透镜成像规律如下表
物距u和焦距f的关系 像的性质 像的位置 应用举例
正立\倒立 缩小\放大\等大 实像\虚像 与物同侧\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
fu【能力拓展】
①实验过程中，需调节蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上(或同一水平线上)，目的是使像呈现在光屏的中央。
②实验中，光屏上不出现像的原因可能有:物距小于或等于一倍焦距；烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。
规律总结:
①凸透镜所成实像必倒立，且物、像异侧，可以是放大的、等大的或缩小的；而虚像必正立，且物、像同侧，一定是放大的。
②两个分界点:一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，即焦点是成实像、虚像的分界点，物体在焦点外成实像，在焦点内成虚像。二倍焦距点是实像放大、缩小的分界点，物体在二倍焦距外成缩小实像,在二倍焦距内、一倍焦距以外成放大实像。
③凸透镜成实像时，像与物上下、左右都相反。当物距大于像距时，所成的像是倒立、缩小的；当物距等于像距时，所成的像是倒立、等大的；当物距小于像距时，所成的像是倒立、放大的。
④凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，且像变大，即物近像远像变大；物距增大，像距减小，且像变小，即物远像近像变小。成虚像时，物距减小，像距减小且像变小，即物近像近像变小。
典例1：小科利用如图所示的器材探究凸透镜的成像规律，先用焦距为10 cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰缩小的实像。接着他改用焦距为5 cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，此时像的性质是倒立、 的实像，若要在光屏上成清晰的像，光屏应该 (填“向右移动”“向左移动”或“保持不动”)。
【答案】缩小；向左移动
【解析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成倒立放大的实像；如果像距小于物距，那么成倒立缩小的实像。
（2）根据焦距的大小确定光线会聚了还是发散了，从而确定像距的变化，最终确定光屏的移动方向。
【解答】（1）根据图片可知，此时像距小于物距，那么像的性质为倒立、缩小的实像。
（2）当换成焦距为5cm的凸透镜时，焦距变小，则会聚能力变强，那么所成像的位置会离凸透镜更近，即像距变短，那么光屏应该向左移动。
变式1：13．小强做凸透镜成像实验时，把发光物体放在距凸透镜50 cm处，能在光屏上找到一个清晰倒立、缩小的像，则该凸透镜的焦距可能是( )
A．20 cm B．30 cm C．40 cm D．50 cm
【答案】A
【解析】当在光屏上呈倒立、缩小的实像时，u>2f，即50cm>2f，解得：f<25cm。故A正确，而B、C、D错误。
变式2：如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像，由图可知，凸透镜的焦距是 cm； 当物距为30 cm时的成像特点可应用于 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在 cm以内；把物体从距凸透镜15 cm处移到距凸透镜40 cm处的过程中，像的大小将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】10；照相机；10；变小
【解析】（1）当u=v=2f时，物体通过凸透镜成倒立等大的实像。
（2）将物距与焦距比较，确定成像特点和应用即可；
（3）（4）根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析解答。
【解答】（1）根据图像可知，物距u=v=2f=20cm，则凸透镜的焦距f=10cm；
（2）当物距为30cm时，此时u>2f，成倒立缩小的实像，应用为照相机；
（3）当u（4）把物体从距凸透镜15 cm处移到距凸透镜40 cm处的过程中，物距不断增大，根据“物远像近小”的规律可知，此时像距减小，像将变小。
变式3：（2022七下·金东期末）“研究凸透镜成像规律” 是本学期所学的一个重要实验。
（1）在实验中，首先需要调整烛焰和光屏的中心，使其位于凸透镜的主光轴上，下图中的情况属于已经调整好的是
（2）某次实验过程中，小金移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛，透镜和光屏在光具座上位置如图甲所示，此时所成的像是倒立、 的实像。
（3）实验一段时间后，原来成在光屏中央的像，“跑" 到图乙所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有 ．
①光屏上移一段距离 ②蜡烛下移一段距离 ③透镜下移一段距离
（4）研究好成像规律后，小金模拟了近视和远视的矫正，图丙中，小金给透镜A戴上“眼镜”(凸透镜B)，光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，如图丁所示，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向 (填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
【答案】（1）C （2）放大 （3）①③ （4）远离
【解析】（1）根据探究凸透镜成像规律的实验过程判断；
（2）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成倒立放大的实像；如果像距小于物距，那么成倒立缩小的实像。
（3）根据实验中光屏、蜡烛和透镜的调整方法判断；
（4）分析摘掉眼镜后光线比原来会聚了还是发散了，进而确定像距的变化，最后根据“物近像远大，物远像近小”的规律确定蜡烛的移动方向。
【解答】（1）在实验前，要调整蜡烛火焰、凸透镜中心和光屏中心在同一高度上，故选C。
（2）根据图甲可知，此时像距大于物距，则成倒立放大的实像。
（3）根据图乙可知，像成在光屏中央的上面，调整方法：
①如果像的位置不动，此时可以向上移动光屏，故①正确；
②如果光屏位置不动，可以调整蜡烛。因为像的移动方向与蜡烛的移动方向相反，所以蜡烛应该向上移动，故②错误；
③像的移动方向与透镜的移动方向相同，因此凸透镜应该向下移动。
故选①③。
（4）凸透镜B对光线有会聚作用，则去掉B后，光线比原来发散，即像距增大。根据“物远像近小”的规律可知，要使像回到光屏上时，必须减小像距，即将蜡烛远离透镜。
考点三、放大镜和照相机
(1)放大镜是一个短焦距的凸透镜。放大镜的成像原理是物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。使用放大镜时，必须使放大镜靠近物体，使物体在它的一倍焦距以内。 注意在一倍焦距以内,物体离透镜越远，像越大。
(2)照相机是利用物距大于二倍焦距时，物体通过凸透镜所成的像是倒立、缩小的实像这一原理来工作的。数码照相机的前面都有一个镜头，数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。选定被拍摄的景物后，调节镜头到影像传感器的距离，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像。物体到镜头的距离越远，成的像越小；到镜头的距离越近，成的像越大。
典例1：照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示(P点为二倍焦距点)，下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A．照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像
B．照相机：被拍物体应在乙区域内，成倒立、缩小的实像
C．放大镜：被观察物体应在乙区域内，成正立、放大的虚像
D．放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的实像
【答案】A
【解析】根据图像可知，F为焦点，而P为二倍焦距处。
照相机的成像原理为：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，物体在甲区域内，故A正确，B错误；
放大镜的成像原理为：当u变式1：（2020七下·温州期中）圆柱形玻璃杯后白纸上有一水平方向的箭头（如图所示）。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置，透过玻璃杯看纸上的“箭头”，下列图中哪一种像符合放大镜的原理（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】放大镜的原理：当uA、与题图比较，A所成的像是一个正立、放大的虚像，符合放大镜的原理，A正确；
B、与题图比较，B所成的像是一个倒立、缩小的像，不符合放大镜的原理，B错误；
C、与题图比较，C所成的像是一个倒立、放大的像，不符合放大镜的原理，C错误；
D、与题图比较，D所成的像是一个倒立、放大的像，不符合放大镜的原理，D错误。
变式2：（2021·湖州）小明用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时(如右图所示)无法正常对焦，拍出的照片模糊，此时像成在感光器(相当于光屏) (选填“前”或“后”)。小明发现将 透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题，从而理解了手机微距镜头的工作原理。
【答案】后；凸
【解析】（1）根据“物近像远大，物远像近小”的规律判断；
（2）要使像成在感光器上，根据成像位置确定光线要发散还是会聚，进而判断透镜的种类。
【解答】（1）当手机镜头过于靠近拍摄对象时，物距很小，根据“物近像远大”可知，此时像距过大，即像成在感光器的后面；
（2）要使像前移到感光器上，需要使原来的光线更加会聚，因此将凸透镜靠在手机镜头上可以解决微距拍摄的问题。
变式3：（2021九上·西湖月考）某同学在探究凸透镜成像规律时，将一个焦距15cm的凸透镜固定在光具座上，调整蜡烛和光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。
（1）若把烛焰移至20cm刻度处，凸透镜位置不变，光屏应该向 移动，才能得到清晰的像。
（2）小鹭把该凸透镜放在邮票正上方8cm、10cm、12cm处，均可观察到与图乙所示性质相同的像，由此可得：当物距 时，成 的虚像。
【答案】（1）右 （2）小于1倍焦距；放大
【解析】（1）当凸透镜成实像时，根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析；
（2）比较物距和焦距的大小关系，总结凸透镜的成像特点。
【解答】（1）若把烛焰移至20cm刻度处，物距减小，根据“物近像远大”的规律可知，此时像距增大，则光屏应该向右移动，才能得到清晰的像。
（2）根据乙图可知，此时凸透镜成正立放大的虚像，且物距都小于焦距15cm，那么得到结论：当物距小于1倍焦距时，成放大的虚像。
考点四、近视眼和远视眼
近视眼成因：晶状体向外出，焦距变小，折光能力过强。
成 像：像成在视网膜的前方；看近处物体清晰，看远处物体不清晰。
矫正方法：配戴凹透镜。将光发散，使像后移到视网膜上。
远视眼成因：晶状体拉长，焦距变大，折光能力过弱。
成 像：像成在视网膜的后方；看远处物体清晰，看近处物体不清晰。
矫正方法：配戴凸透镜。会聚光线，使像前移到视网膜上。
色 盲：失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。
典例1：为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片形状可以改变(如图甲所示)，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的。图乙是某人看远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．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片Ⅱ
【答案】A
【解析】根据近视眼的成因和矫正方法分析判断。
【解答】根据图片可知，成像在视网膜前面，因此为近视眼，应该用凹透镜矫正，故A正确，而B、C、D错误。
变式1：某同学为了探究“视力矫正”的原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验。如图所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了，他移走眼镜片，稍微将光屏远离凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜片是（ ）
A．远视眼镜片，对光有会聚作用 B．远视眼镜片，对光有发散作用
C．近视眼镜片，对光有会聚作用 D．近视眼镜片，对光有发散作用
【答案】A
【解析】根据光屏移动的方向确定像距的变化，进而确定放入的透镜使光线会聚了还是发散了，从而确定透镜的种类即可。
【解答】拿走眼镜片后，根据“将光屏远离凸透镜”可知，此时像距增大，即光线比原来发散了，那么放入的眼镜片对光线起会聚作用，则该镜片为凸透镜，也就是远视眼镜片，故A正确，而B、C、D错误。
变式2：为了研究眼睛的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼睛的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度的大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜的凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应对水透镜 (填“注水”或“抽水”)。
【答案】缩小；抽水
【解析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成放大的实像；如果像距小于物距，那么成缩小的实像。
（2）根据“物近像远大，物远像近小”确定像距的变化，进而确定光线要会聚还是发散，从而确定水透镜的凸度的变化即可。
【解答】（1）根据图片可知，此时像距小于物距，那么光屏上成一个清晰倒立缩小的实像；
（2）若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，则物距增大。根据“物远像近小”的规律可知，此时像距减小。要使像向后移动到光屏上，必须使光线发散，即减小水透镜的凸度，因此对水透镜抽水。
变式3：（2022七下·柯桥期末）2022 年6月6日是第27个全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体，如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。
（1）小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图甲所示位置，恰能在光屏上得到一个清像，此时像的性质是 ，同时可推断出此时水凸透镜的焦距可能是 (选填“8cm”、“18cm"或“28cm”)。
（2）在所示实验场景下，小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中注入适量的水后，他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是 眼镜(选填“近视’或“远视”)。若小科想摘掉眼镜，还可通过睡眠时使用角膜塑形镜(俗称“0K锐来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态 ？
（3）小科继续向水透镜中注水直至不能继续注入，将蜡烛换成F光源，站在F光源一侧看向透镜居然发现了两个像(如图乙)，小科对此现象进行了分析，他认为其中一个像是因为光的反射引起的，所以出现了一个正立的像，请你对另外一个像的成因进行简单分析 。
【答案】（1）倒立缩小的实像；18cm （2）近视；B
（3）先折射后反射再折射成像(不用具体阐述像得特征，合理即可)
【解析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成倒立放大的实像；如果像距小于物距，那么成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像的特点确定焦距范围。
（2）根据注水后水透镜的凸度变化，确定小科所带眼镜对光线的会聚还是发散作用，进而判断眼镜的种类。中间厚边缘薄的为凸透镜，中间薄边缘厚的为凹透镜。
（3）根据光的传播路径分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，此时像距为v=90cm-70cm=20cm，物距u=70cm-20cm=50cm，由于像距小于物距，因此成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像的条件可知，50cm>2f，且f<20cm<2f，解得：20cm（2）当从水凸透镜中注入适量的水后，他发现像再次变清晰了，此时水透镜的凸度变大，对光线的会聚能力变强。据此可知，小科所戴的眼镜肯定对光线有发散作用，即为近视眼镜。近视眼必须用凹透镜矫正，则矫正后的眼角膜应该为凹透镜，故选B。
（3）小科对此现象进行了分析，他认为其中一个像是因为光的反射引起的，所以出现了一个正立的像，另外一个像的成因：先折射后反射再折射成像。
1． “方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。图中能够解释眼球成像原理的是( )
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】根据眼睛的成像原理分析判断。
【解答】人眼就是一架照相机，物体通过晶状体成倒立缩小的实像，此时像距小于物距，且成像在凸透镜的异侧，故A正确，而B、C、D错误。
2．图中属于近视眼及其矫正原理图的是( )
A．甲、乙 B．甲、丁 C．丙、乙 D．丙、丁
【答案】A
【解析】根据近视眼的成因和矫正方法分析判断。
【解答】近视眼的晶状体太厚，对光线的会聚能力太强，此时成像在视网膜前面，故甲属于近视眼；要使像向后移动到视网膜上，就必须使光线发散，即近视眼用凹透镜矫正，故乙正确。
3．如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（ ）
A．是凹透镜，属于近视眼镜 B．是凹透镜，属于远视眼镜
C．是凸透镜，属于近视眼镜 D．是凸透镜，属于远视眼镜
【答案】D
【解析】根据光屏的移动方向确定像距的变化，进而确定眼镜片使光线会聚还是发散，从而确定透镜的种类。
【解答】撤去眼镜片后，光屏需要远离凸透镜，即此时光线比放入镜片时发散了，也就是放入眼镜片时会使光线会聚，因此眼镜片为凸透镜，属于远视眼镜。
4．（2022七下·嵊州期中）在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为 10cm 的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像．接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为 20cm 的透镜乙继续进行实验．下列情形可能发生的是（ ）
A．光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像
B．光屏向左移，能接收到清晰放大的实像
C．光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像
D．无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像
【答案】A
【解析】首先根据题意“先用焦距为10cm的透镜甲进行实验，在屏上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系，改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验。根据凸透镜成实像特点分析。【解答】用焦距为10cm的透镜甲进行实验时，在透镜右侧的光屏上得到清晰缩小的实像，说明发光体在透镜甲左侧大于20cm远的地方（即二倍焦距以外），光屏在透镜甲右侧10～20cm远的地方（即一、二倍焦距之间）。若不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验时，发光体在透镜乙的焦点以外，一定能在透镜乙右侧焦点以外，即距离透镜乙右侧大于20cm的某处，得到一个实像，所以将光屏向右移，一定能接收到一个清晰的倒立的实像，这个实像可能是缩小的，也可能是等大的、放大的。
5．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像，如图所示，下列判断正确的是( )
A．该凸透镜的焦距是20 cm
B．当u=15 cm时，光屏上不能成像
C．当u=25cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大
【答案】C
【解析】（1）当凸透镜成等大的实像时，此时u=f=2f，据此计算凸透镜的焦距；
（4）根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析。
【解答】根据图像可知，u=v=20cm=2f，则焦距f=10cm，故A错误；
当u=15cm时，此时f当u=25cm时，此时u>2f，成倒立缩小的实像，应用为照相机，故C正确；
当物体从11cm移动到30cm时，物距不断增大，根据“物远像近小”的规律可知，磁性像变小，故D错误。
6．（2022七下·南浔期末）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示。
（1）该凸透镜的焦距是
（2）把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中，像逐渐 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】（1）10cm （2）变大
【解析】（1）当u=v=2f时，物体通过凸透镜成倒立等大的实像；
（2）根据凸透镜成实像时“物近像远大，物远像近小”的规律分析解答。
【解答】（1）根据图像可知，u=v=20cm，则2f=20cm，解得：f=10cm。
（2）把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中，此时物距减小，根据“物近像远大”的规律可知，此时像距增大，像逐渐变大。
7．在“探究凸透镜成像的规律”时得出的一些结论：如图所示， 倍焦距处是成实像和虚像的分界点， 倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近 ， 成的像越大。蜡烛向上移动时像向 移动。用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上 (填“能”或“不能”)成完整的像，光屏上像的亮度变 。
【答案】一；二；焦点；下；能；暗
【解析】（1）（2）（3）根据凸透镜成像的规律分析解答；
（4）凸透镜大小不会影响成像的大小和性质，只会影响会聚光线的多少，进而影响成像的亮度。【解答】（1）如图所示，一倍焦距处是成实像和虚像的分界点，二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。
（2）无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近焦点， 成的像越大。
（3）凸透镜成像是倒立的，即蜡烛向上移动时像向下移动。
（4）用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上能成完整的像，光屏上像的亮度变暗。
8．（2022七下·婺城期末）如图甲为支付宝推出的扫脸支付装置，顾客站在摄像头装置前，摄像头捕捉人脸即可在感光器上成像，进行顾客身份识别。小科用凸透镜成像实验模拟支付装置的成像规律（如图乙）。请回答：
（1）人脸在感光器上成一个 （填像的性质）的实像。
（2）图乙中小科改变物距（u），移动光屏找到清晰的像，记录像距（v），得到下列一组数据：
u/cm 40 30 20 15 13.3 12.5
v/cm 13.3 15 20 30 40 50
实验过程中凸透镜始终固定在光具座上50cm刻度处，若某次记录时小科在光屏上看到了倒立放大的像，此时蜡烛在光具座上可能处于的刻度位置的范围是 。
【答案】（1）倒立缩小 （2）30cm到40cm之间
【解析】（1）摄像头相当于一个照相机，根据照相机的成像特点解答；
【解答】（1）人脸在感光器上成一个倒立缩小的实像。
（2）①当物体通过凸透镜成像时，如果物体在二倍焦距上，那么像也在二倍焦距上，此时二者相等，即u=v=2f。根据表格可知，此时u=v=2f=20cm，解得：f=10cm。
②根据凸透镜成像的规律可知，当f9.（2022七下·温州期末）某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯，共基本原理如图所示，通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。请根据相关知识回答问题。
（1）为了使投影效果最佳，下列投影灯内部结构设计敢合理的是( )
A． B．
C． D．
（2）为使墙幕上的像的颜色与彩色图标颜色尽可能相同。则采用的光源应是( )
A．黄光 B．红光 C．绿光 D．白光
（3）为了在墙幕上得到更大的清晰投影，对a、b的调整情况应是( )
A．增大a，增大b B．增大a，减小b
C．减小a，增大b D．减小a，减小b
【答案】（1）A （2）D （3）C
【解析】（1）光源发出的光经过图标，从而得到各种颜色的光，这些光经过凸透镜的折射后，投射在墙幕上，从而呈现清晰的放大的图案，故选A。
（2）不透明体的颜色由它透过的色光决定，将白光照射到彩色的透明体上时，红色的部分透过红光，且在幕布上被反射而呈现红色；绿色部分透过绿光，且在幕布上被反射呈现绿色，因此要在墙幕上像的颜色与图标颜色尽可能相同，光源必须选择白光，故选D。
（3）根据“物近像远大”的规律可知，要得到清晰放大的实像，就必须减小物距a，增大相距b，故选C。
10．某同学用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，实验装置如图所示，在实验过程中保持凸透镜的位置不变。请你根据所学知识完成下列填空。
（1）实验中应调整器材，使烛焰、 、 三者的中心在 上，确保像成在光屏 。
（2）改变蜡烛位置，使其位于20 cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的 、 的实像，像成在 cm 刻度线和 cm刻度线之间，此时 ， (后两空均填u与f，v与f的关系)。
（3）改变蜡烛位置，当u=2f时，v=2f，成清晰的 、等大的实像；当f2f，烛焰在光屏上成清晰的 、 的实像，像成在 cm刻度线之外；当u=f时既不能成实像也不能成虚像。
（4）改变蜡烛位置，使其位于42 cm刻度线处，小刚从凸透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰 、 的 像，此时u f。
【答案】（1）透镜；光屏；同一高度；中央
（2）倒立；缩小；60；70；u>2f；f（3）倒立；倒立；放大；70
（4）正立；放大；虚；<
【解析】（1）根据探究凸透镜成像规律的实验过程分析解答；
（2）当u>2f时，像成在f（3）根据凸透镜成像的规律分析解答；
（4）当u【解答】（1）实验中应调整器材，使烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，确保像成在光屏中央。
（2）当蜡烛再20cm刻度时物距为u=50cm-20cm=30cm>2f，则烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的实像，此时像距v在10cm和20cm之间，即像成在60cm和70cm之间，即此时u>2f，f（3）改变蜡烛位置，当u=2f时，v=2f，成清晰的倒立、等大的实像；当f2f，烛焰在光屏上成清晰的倒立、放大的实像，像成在70cm刻度线之外；当u=f时既不能成实像也不能成虚像。
（4）改变蜡烛位置，使其位于42 cm刻度线处，此时像距为：v=50cm-42cm=8cm11.小金同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。
（1）实验过程中，当蜡烛距凸透镜18 cm时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm。
（2）实验过程中，不小心将一小片不透明的物质黏在凸透镜上，则光屏上的像 (填字母)。
A．像是完整的，像的大小不变
B．像是完整的，像的大小变小
C．像是不完整的，像中间有一个黑点
D．像是不完整的，像中间有一个不透明物质的像
（3）小金同学多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，将蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到一个清晰的像，出现这种现象的原因是 。
【答案】（1）9 （2）A （3）光在折射时，光路可逆
【解析】（1）根据凸透镜的成像规律解答；
（2）凸透镜的口径大小，不会影响物体成像的性质，只是会影响成像的亮度，即口径越大，会聚的光线越多，则像的亮度越大。
（3）根据“光路的可逆性”解答。
【解答】（1）当u=v=2f时，成倒立等大的实像，因此18cm=2f，解得：f=9cm。
（2）实验过程中，不小心将一小片不透明的物质黏在凸透镜上，相当于凸透镜的面积变小，这只会影响像的亮度，而不会影响像的完整性和大小，故选A。
（3）小金同学多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，将蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到一个清晰的像，出现这种现象的原因是：光在折射时，光路可逆。
12．（2022七下·嘉兴期末）在实验中，同学们发现同种材质的不同凸透镜的焦距不同。经观察又发现，凸透镜有的大小不同，有的曲度不同。那么凸透镜的焦距与什么有关呢？同学们开展了有关探究。
【猜想】①凸透镜的焦距可能与凸透镜的大小有关；②…
【实验】取同种材质的不同规格的凸透镜（如图），以平行光作为光源，照射凸透镜，调节光屏的位置，直到观察到光屏上的光斑最小、最亮时，进行测量并将有关数据记录于下表中：
凸透镜 透镜中心到 ▲ 的距离/厘米 焦距/厘米
A 15 15
B 15 15
c 10 10
①实验中是如何测出焦距的？请将上表中 处的内容补充完整。
②由实验可得出的初步结论是凸透镜的焦距与 有关。
【应用】通过上述实验，同学们加深了对近视眼成因的理解，其实近视眼是由于用眼过度，导致晶状体曲度 ，而使像成在视网膜的前方造成的。
【答案】光屏；凸透镜的曲度；过大
【解析】①成在光屏上的这个最小、最亮的光斑就是焦点，而从焦点到透镜中心的距离就是焦距，也就是光屏到透镜中心的距离；
②根据表格分析焦距和凸透镜的曲度之间的关系；
【应用】根据成像的位置确定凸透镜焦距的变化，从而确定晶状体曲度的变化。
【解答】①凸透镜的焦距就是透镜中心到光屏的距离，则表格中空白处应该为光屏；
②根据图片可知，A、B透镜的曲度相同，则焦距相同；B、C的曲度不同，则透镜的焦距不同，那么得到结论：凸透镜的焦距与凸透镜的曲度有关。
【应用】成像时在视网膜前方，则说明晶状体的焦距变短，即晶状体的曲度过大。
13．（2022七下·嘉兴月考）如图所示，小科用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，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射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为8cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 。
（2）小科移动蜡烛、永透镜和光屏至如图乙所示的位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏对调，则在光屏上 （填“能”或“不能”）看到清的像。
（3）在如图乙所示的实验场景下，小科把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断小科同学戴的是 （填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】（1）同一高度（2）照相机；能（3）远视
【解析】（1）在探究凸透镜成像的实验中，只有蜡烛火焰、水透镜和光屏的中心在同一高度，像才能成在光屏的中央。
（2）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成放大的实像；如果像距小于物距，那么成缩小的实像，据此确定成像特点和应用。根据光路的可逆性可知，如果将物距和像距的数值对调，那么光屏上仍然成清晰的实像，只是像的大小相反。
（3）根据成像位置的变化确定眼睛会聚光线还是发散光线，最终确定眼睛的类型。
【解答】（1）实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度。
（2）根据图乙可知，此时像距小于物距，则成倒立缩小的实像，那么可制成照相机。若仅将蜡烛和光屏对调，此时像距和物距的数值对调，则在光屏上能看到清的像。
（3）放入眼镜后，图像变得模糊，此时需要抽出适量的水，那么水透镜焦距变长，则对光线的会聚能力变弱，因此像距变大，这说明眼镜对光线有会聚作用，应该为凸透镜，也就是远视眼镜。
14．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲所示，凸透镜的位置固定。当把发光的小灯泡放在40 cm刻度线处时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，蜡烛在图乙所示位置时能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
（3）若想使光屏上的烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向 (填“左”或“右”)适当移动一段距离，再调整光屏的位置。
（4）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其放在凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是 透镜，老师的视力缺陷是 (填“近视”或“远视”)。
【答案】（1）10.0 （2）放大 （3）右 （4）凹；近视
【解析】（1）当光从凸透镜的焦点射出时，经过凸透镜后的折射光线与主轴平行；
（2）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成放大的实像；如果像距小于物距，那么成缩小的实像。
【解答】（1）根据“移动光屏光斑的面积不变”可知，射到光屏上的是与主轴平行的光线，即左侧的灯泡应该在凸透镜的焦点上。那么凸透镜的焦距为：f=50cm-40cm=10cm；
（2）根据图乙可知，此时像距大于物距，则蜡烛在光屏上成倒立、放大的实像。
（3）根据“物近像远大”的规律可知，要使像变得更大一些，就必须减小物距，增大像距，即将蜡烛向右适当移动一段距离。
（4）根据“向右移动光屏”可知，放入眼镜后像距增大了，即光线比原来发散了，那么它是凹透镜，因此老师的视力缺陷是近视眼。
15．（2022七下·杭州期末）小应探究"凸透镜成像的规律"，他先把凸透镜固定在光具座上0cm处，然后将F形光源从透镜左侧20cm处逐渐向透镜靠近，移动光屏A，观察到清晰的像，记录数据如下表所示。
实验组别 1 2 3 4 5
F形光源所在刻度/cm 20 15 10 7.5 3
像所在刻度/cm 6.7 7.5 10 15
（1）该凸透镜的焦距是 cm。
（2）在进行第5组实验时，人在光屏一侧透过透镜观察到的像应是下列选项中的 。（选填字母）
（3）将光源、凸透镜、光屏 A放在如图所示位置，在不改变光源、凸透镜位置情况下，要想在光屏 A上得到清晰的像，光屏A 应如何移动 。
【答案】（1）5 （2）D （3）向左移动
【解析】（1）当物体通过凸透镜成倒立等大的实像时，此时物距等于像距，都等于2f；
【解答】（1）根据表格数据可知，当物距为10cm时，像距恰好也是10cm，此时10cm=2f，解得：f=5cm。
（2）在进行第5组实验时，此时物距u=3cm（3）根据图片可知，此时物距u=10cm，即物体在二倍焦距上，那么此时像距v=10cm，则光屏A应该向左移动。
16．（2022七下·滨江期末）实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。回答下列问题：
（1）实验前要调节 的高低，使它们的中心大致处于同一高度。
（2）从图中读出物距为 cm， 并推算出焦距为 (选填字母) 。
A．f<15cm B.15cm30cm
（3）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子 。
（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，遮住凸透镜的上半部，烛焰是否仍然成完整的像？ 。
【答案】（1）烛焰、凸透镜和光屏
（2）40；B
（3）照相机
（4）是
【解析】（1）根据实验操作的注意事项解答；
（2）物距就是从蜡烛到凸透镜的距离，根据凸透镜的成像规律推算焦距的范围；
【解答】（1）实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏的高低，使它们的中心大致处于同一高度，这样可以保证像成在光屏的中央；
（2）根据图片可知，此时物距u=50cm-10cm=40cm，像距v=80cm-50cm=30cm。由于像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，即u>2f，f（3）当凸透镜成倒立缩小的实像时，应用为照相机；
（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，遮住凸透镜的上半部，这时照射到凸透镜上的光线会减少，即所成像的亮度会减小，但是不会影响成像的性质，即蜡烛火焰的像仍然是完整的。
17．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小华同学进行了如下两个探究：
（1）为探究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如下表。
实验序号 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm
1 15 8 17
2 10 30
3 12 60
分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，像距越 (填“大”或“小”)。
（2）小华用若干个发光二极管组成形状为“E”的发光物体，如图甲所示，将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好距离，在光屏上所成的像如图乙所示。如果只将“E”换成“R”，并在同一位置观察，光屏上所成的像应是图丙中的 (填序号)。
【答案】（1）大 （2）④
【解析】（1）根据表格数据可知：保持物距不变时，焦距越大，像距越大。
（2）比较甲和乙图可知，物体在光屏上成倒立、放大的实像。如果将“E”变成“R”，那么光屏上所成的像为上下颠倒，左右颠倒，应该为④。
18．（2021七下·越城期中）阳光小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：当发光物体与光屏之间的距离L 确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，
有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像。为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中。
凸透镜焦距f 实验序号 物屏距离L厘米 第一次成像 第一次成像
物距u 像距v 像大小 物距u’ 像距v’ 像大小
10厘米 1 49 14 35 放大 35 14 缩小
2 45 15 30 放大 30 15 缩小
3 40 20 20 等大 不能在光屏上第二次成像
4 35 不能在光屏上成像
15厘米 5 80 20 60 放大 60 20 缩小
6 64 24 40 放大 40 24 缩小
7 60 30 30 等大 不能在光屏上第二次成像
8 55 不能在光屏上成像
（1）分析比较实验序号 1、2、3(或 5、6、7)的第一次成像数据中像距 v 物距u 的变化关系及相关条件，可得出的结论： 。
（2）分析比较实验序号 1 或 2(或 5 或 6)的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：同一凸透镜，当 一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时， 。
（3）继续分析比较表格物屏距离 L 与凸透镜焦距f 的数据及观察到的现象，可得出的结论： 在 条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。
【答案】（1）同一凸透镜，成实像时，像距v随着物距u的增大而减小
（2）物屏之间的距离；第一次成像的物距是第二次成像的像距
（3）物屏之间的距离大于4倍焦距
【解析】对相应的实验数据进行比较，从中寻找凸透镜成像的规律。
【解答】（1）通过实验序号 1、2、3(或 5、6、7)的第一次成像数据可知，物距越小，而像距越大，所以得到结论：同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小；
（2）比较实验序号 1 或 2(或 5 或 6)的第一和第二次成像数据可知，物屏距离不变，而物距与像距交换，此时都能在光屏上成像，而且第一次成像的物距是第二次成像的像距。
（3）根据表格数据可知，只有序号1、2、5、6实验中，才可在屏上成两次像，可得出的结论：在物屏之间的距离大于4倍焦距条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。
19．（2022七下·诸暨期末）在某次探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）小敏想知道实验中所用透镜的焦距，做了如图甲实验，让镜面垂直于阳光，在透镜下面放上与镜面平行的白纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出如图乙所示的图像，可判断该透镜的焦距f为 cm；
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图丙所示，若要让像成在光屏的中央位置，则可以将凸透镜向 (选填 “上”或“下”)移动。
（3）某小组在探究凸透镜成像规律时，不小心将透镜掉在地上摔坏了，就用橡皮泥把的部分补上(如图丁所示)。如果用这个凸透镜继续做“探究凸透镜成像规律”的买趣则在光屏上的成像情况是 。
A．光屏上的像与原镜片成像情况几乎相同
B．光屏上能出现两个烛焰的实像
C．光屏上能出现一个残缺的实像
D．光屏上能出现三个烛焰的实像
【答案】（1）10 （2）下 （3）A
【解析】（1）当白纸和凸透镜之间的距离等于焦距时，焦点恰好在白纸上，此时温度最高，点燃的时间最短。
（2）光屏上像的移动方向与凸透镜的移动方向相同；
（3）根据凸透镜的成像特点和原理分析判断。
【解答】（1）根据图乙可知，当透镜到白纸的距离为10cm时被烤焦的时间最短，那么该透镜的焦距f=10cm。
（2）根据图丙可知，像成在光屏上面，要使像移动到光屏中央，则像必须向下移动。而凸透镜的移动方向与像的移动方向相同，即将凸透镜向下移动。
（3）凸透镜被摔掉部分后，它的焦距没有发生改变，因此成像的特点不会发生改变，只是由于会聚光线的减小，所成的像比原来完整时暗一些，故选A。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第6节 透镜和视觉
考点一、透镜
（一）两种透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。
（二）关于透镜的几个科学术语
名称 概念 图示
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
焦点焦距 凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，用字母F表示，凸透镜两侧各有一焦点， 且对称；焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，用字母“f"表示
凹透镜能使跟主光轴平行的光变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点，这一点不是实际光线的会聚点，而是实际光线反向延长线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点，凹透镜有两个虚焦点
（三）凸透镜和凹透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用，如图所示。
由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光，如图所示。
(2)凹透镜对光有发散作用，如图所示。
【能力拓展】
（1）凸透镜对光有会聚作用，并不定会聚到一点，而是光通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更靠近主光轴，使它的光束变窄。
（2）凹透镜对光有发散作用，光通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更远离主光轴,使它的光束变宽。
（3）对于凹透镜和凸透镜的三条特殊光线，可概括为以下三点:①平行必过焦点(即平行于主光轴的光线经透镜折射后，折射光线或其光线的反向延长线经过焦点)；②过焦点必平行(即入射光线或其延长线经过焦点时，折射光线平行于主光轴)；③过光心方向不变(即经过光心的光线传播方向不变)。
典例1：（2021七下·越城期中）作图：（1）请完成作图的光路图
（2）如图所示，由点光源 S 发出的某一条光线射到空气和水的分界面上，同时发声反射和折射，其反射光线过点P，折射光线过点Q，试在图中按题意画出光路图。
变式1：光学器件在生活中有很多应用：如图 (a)所示，盘山公路拐弯处的反光镜使用的是 镜，它对光具有 (填“发散”或“会聚”)作用，因此能增大驾驶员的观察范围；如图(b)所示为采集奥运圣火的画面，圣火采集器是一个 镜，它对太阳光具有 作用，从而把火炬点燃。
变式2：如图甲所示，在“探究光的反射规律”的实验中：
（1）在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO径迹，这是因为光在纸板上发生了 (填“漫”或“镜面”)反射。
（2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角 入射角。
（3）小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线，这样使实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的，于是拆开激光笔。如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，由于圆柱体对光有 (填“会聚”或“发散”)作用，最终使激光在光屏上展开得很宽。
变式3：根据透镜知识，回答下列问题。
（1）在下列各图中，已知入射光线或折射光线，画出对应的折射光线或入射光线。
（2）在下列各图中填入适当的透镜。
考点二、凸透镜成像规律
（一）物距和像距
物体到透镜中心的距离叫物距，用u表示；像到透镜中心的距离叫像距,用v表示。
2.探究凸透镜成像规律
设计并进行实验:利用太阳光或平行光源聚焦法测定凸透镜的焦距。
(1)把蜡烛、凸透镜、蜡烛光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)把蜡烛放在与凸透镜的距离大于二倍焦距的地方，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距，重做这一步。
(3)把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛与凸透镜的距离等于二倍焦距，移动光屏得到清晰的像，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
(4)把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距与二倍焦距之间，移动光屏得到清晰的像，观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。改变物距，重做这一步。
(5)把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏,看是否能够成像。
(6)把蜡烛移到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗
从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察烛焰，是不是看到了一个正立、放大的烛焰的像 这个像不是由实际光线会聚成的，因此不能用光屏承接，是虚像。改变物距，重做这一步。
由实验表明，凸透镜成像规律如下表
物距u和焦距f的关系 像的性质 像的位置 应用举例
正立\倒立 缩小\放大\等大 实像\虚像 与物同侧\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
fu【能力拓展】
①实验过程中，需调节蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上(或同一水平线上)，目的是使像呈现在光屏的中央。
②实验中，光屏上不出现像的原因可能有:物距小于或等于一倍焦距；烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。
规律总结:
①凸透镜所成实像必倒立，且物、像异侧，可以是放大的、等大的或缩小的；而虚像必正立，且物、像同侧，一定是放大的。
②两个分界点:一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，即焦点是成实像、虚像的分界点，物体在焦点外成实像，在焦点内成虚像。二倍焦距点是实像放大、缩小的分界点，物体在二倍焦距外成缩小实像,在二倍焦距内、一倍焦距以外成放大实像。
③凸透镜成实像时，像与物上下、左右都相反。当物距大于像距时，所成的像是倒立、缩小的；当物距等于像距时，所成的像是倒立、等大的；当物距小于像距时，所成的像是倒立、放大的。
④凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，且像变大，即物近像远像变大；物距增大，像距减小，且像变小，即物远像近像变小。成虚像时，物距减小，像距减小且像变小，即物近像近像变小。
典例1：小科利用如图所示的器材探究凸透镜的成像规律，先用焦距为10 cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了清晰缩小的实像。接着他改用焦距为5 cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，此时像的性质是倒立、 的实像，若要在光屏上成清晰的像，光屏应该 (填“向右移动”“向左移动”或“保持不动”)。
变式1：小强做凸透镜成像实验时，把发光物体放在距凸透镜50 cm处，能在光屏上找到一个清晰倒立、缩小的像，则该凸透镜的焦距可能是( )
A．20 cm B．30 cm C．40 cm D．50 cm
变式2：如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u的关系图像，由图可知，凸透镜的焦距是 cm； 当物距为30 cm时的成像特点可应用于 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在 cm以内；把物体从距凸透镜15 cm处移到距凸透镜40 cm处的过程中，像的大小将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
变式3：（2022七下·金东期末）“研究凸透镜成像规律” 是本学期所学的一个重要实验。
（1）在实验中，首先需要调整烛焰和光屏的中心，使其位于凸透镜的主光轴上，下图中的情况属于已经调整好的是
（2）某次实验过程中，小金移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛，透镜和光屏在光具座上位置如图甲所示，此时所成的像是倒立、 的实像。
（3）实验一段时间后，原来成在光屏中央的像，“跑" 到图乙所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有 ．
①光屏上移一段距离 ②蜡烛下移一段距离 ③透镜下移一段距离
（4）研究好成像规律后，小金模拟了近视和远视的矫正，图丙中，小金给透镜A戴上“眼镜”(凸透镜B)，光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，如图丁所示，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向 (填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
考点三、放大镜和照相机
(1)放大镜是一个短焦距的凸透镜。放大镜的成像原理是物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像。使用放大镜时，必须使放大镜靠近物体，使物体在它的一倍焦距以内。 注意在一倍焦距以内,物体离透镜越远，像越大。
(2)照相机是利用物距大于二倍焦距时，物体通过凸透镜所成的像是倒立、缩小的实像这一原理来工作的。数码照相机的前面都有一个镜头，数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。选定被拍摄的景物后，调节镜头到影像传感器的距离，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像。物体到镜头的距离越远，成的像越小；到镜头的距离越近，成的像越大。
典例1：照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示(P点为二倍焦距点)，下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A．照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像
B．照相机：被拍物体应在乙区域内，成倒立、缩小的实像
C．放大镜：被观察物体应在乙区域内，成正立、放大的虚像
D．放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的实像
变式1：（2020七下·温州期中）圆柱形玻璃杯后白纸上有一水平方向的箭头（如图所示）。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置，透过玻璃杯看纸上的“箭头”，下列图中哪一种像符合放大镜的原理（ ）
A. B. C. D.
变式2：（2021·湖州）小明用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时(如右图所示)无法正常对焦，拍出的照片模糊，此时像成在感光器(相当于光屏) (选填“前”或“后”)。小明发现将 透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题，从而理解了手机微距镜头的工作原理。
变式3：（2021九上·西湖月考）某同学在探究凸透镜成像规律时，将一个焦距15cm的凸透镜固定在光具座上，调整蜡烛和光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。
（1）若把烛焰移至20cm刻度处，凸透镜位置不变，光屏应该向 移动，才能得到清晰的像。
（2）小鹭把该凸透镜放在邮票正上方8cm、10cm、12cm处，均可观察到与图乙所示性质相同的像，由此可得：当物距 时，成 的虚像。
考点四、近视眼和远视眼
近视眼成因：晶状体向外出，焦距变小，折光能力过强。
成 像：像成在视网膜的前方；看近处物体清晰，看远处物体不清晰。
矫正方法：配戴凹透镜。将光发散，使像后移到视网膜上。
远视眼成因：晶状体拉长，焦距变大，折光能力过弱。
成 像：像成在视网膜的后方；看远处物体清晰，看近处物体不清晰。
矫正方法：配戴凸透镜。会聚光线，使像前移到视网膜上。
色 盲：失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。
典例1：为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片形状可以改变(如图甲所示)，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的。图乙是某人看远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．近视眼，镜片Ⅰ B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片Ⅰ D．远视眼，镜片Ⅱ
变式1：某同学为了探究“视力矫正”的原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验。如图所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了，他移走眼镜片，稍微将光屏远离凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜片是（ ）
A．远视眼镜片，对光有会聚作用 B．远视眼镜片，对光有发散作用
C．近视眼镜片，对光有会聚作用 D．近视眼镜片，对光有发散作用
变式2：为了研究眼睛的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼睛的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度的大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜的凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应对水透镜 (填“注水”或“抽水”)。
变式3：（2022七下·柯桥期末）2022 年6月6日是第27个全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体，如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。
（1）小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图甲所示位置，恰能在光屏上得到一个清像，此时像的性质是 ，同时可推断出此时水凸透镜的焦距可能是 (选填“8cm”、“18cm"或“28cm”)。
（2）在所示实验场景下，小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中注入适量的水后，他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是 眼镜(选填“近视’或“远视”)。若小科想摘掉眼镜，还可通过睡眠时使用角膜塑形镜(俗称“0K锐来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态 ？
（3）小科继续向水透镜中注水直至不能继续注入，将蜡烛换成F光源，站在F光源一侧看向透镜居然发现了两个像(如图乙)，小科对此现象进行了分析，他认为其中一个像是因为光的反射引起的，所以出现了一个正立的像，请你对另外一个像的成因进行简单分析 。
1． “方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。图中能够解释眼球成像原理的是( )
A． B． C． D．
2．图中属于近视眼及其矫正原理图的是( )
A．甲、乙 B．甲、丁 C．丙、乙 D．丙、丁
3．如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（ ）
A．是凹透镜，属于近视眼镜 B．是凹透镜，属于远视眼镜
C．是凸透镜，属于近视眼镜 D．是凸透镜，属于远视眼镜
4．（2022七下·嵊州期中）在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为 10cm 的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像．接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为 20cm 的透镜乙继续进行实验．下列情形可能发生的是（ ）
A．光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像
B．光屏向左移，能接收到清晰放大的实像
C．光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像
D．无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像
5．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间的关系图像，如图所示，下列判断正确的是( )
A．该凸透镜的焦距是20 cm
B．当u=15 cm时，光屏上不能成像
C．当u=25cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变大
6．（2022七下·南浔期末）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示。
（1）该凸透镜的焦距是
（2）把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中，像逐渐 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
7．在“探究凸透镜成像的规律”时得出的一些结论：如图所示， 倍焦距处是成实像和虚像的分界点， 倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近 ， 成的像越大。蜡烛向上移动时像向 移动。用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上 (填“能”或“不能”)成完整的像，光屏上像的亮度变 。
8．（2022七下·婺城期末）如图甲为支付宝推出的扫脸支付装置，顾客站在摄像头装置前，摄像头捕捉人脸即可在感光器上成像，进行顾客身份识别。小科用凸透镜成像实验模拟支付装置的成像规律（如图乙）。请回答：
（1）人脸在感光器上成一个 （填像的性质）的实像。
（2）图乙中小科改变物距（u），移动光屏找到清晰的像，记录像距（v），得到下列一组数据：
u/cm 40 30 20 15 13.3 12.5
v/cm 13.3 15 20 30 40 50
实验过程中凸透镜始终固定在光具座上50cm刻度处，若某次记录时小科在光屏上看到了倒立放大的像，此时蜡烛在光具座上可能处于的刻度位置的范围是 。
9.（2022七下·温州期末）某项目小组为学校制作了一个校标logo投影灯，共基本原理如图所示，通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙幕上。请根据相关知识回答问题。
（1）为了使投影效果最佳，下列投影灯内部结构设计敢合理的是( )
A． B．
C． D．
（2）为使墙幕上的像的颜色与彩色图标颜色尽可能相同。则采用的光源应是( )
A．黄光 B．红光 C．绿光 D．白光
（3）为了在墙幕上得到更大的清晰投影，对a、b的调整情况应是( )
A．增大a，增大b B．增大a，减小b
C．减小a，增大b D．减小a，减小b
10．某同学用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，实验装置如图所示，在实验过程中保持凸透镜的位置不变。请你根据所学知识完成下列填空。
（1）实验中应调整器材，使烛焰、 、 三者的中心在 上，确保像成在光屏 。
（2）改变蜡烛位置，使其位于20 cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的 、 的实像，像成在 cm 刻度线和 cm刻度线之间，此时 ， (后两空均填u与f，v与f的关系)。
（3）改变蜡烛位置，当u=2f时，v=2f，成清晰的 、等大的实像；当f2f，烛焰在光屏上成清晰的 、 的实像，像成在 cm刻度线之外；当u=f时既不能成实像也不能成虚像。
（4）改变蜡烛位置，使其位于42 cm刻度线处，小刚从凸透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰 、 的 像，此时u f。
11.小金同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。
（1）实验过程中，当蜡烛距凸透镜18 cm时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 cm。
（2）实验过程中，不小心将一小片不透明的物质黏在凸透镜上，则光屏上的像 (填字母)。
A．像是完整的，像的大小不变
B．像是完整的，像的大小变小
C．像是不完整的，像中间有一个黑点
D．像是不完整的，像中间有一个不透明物质的像
（3）小金同学多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，将蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到一个清晰的像，出现这种现象的原因是 。
12．（2022七下·嘉兴期末）在实验中，同学们发现同种材质的不同凸透镜的焦距不同。经观察又发现，凸透镜有的大小不同，有的曲度不同。那么凸透镜的焦距与什么有关呢？同学们开展了有关探究。
【猜想】①凸透镜的焦距可能与凸透镜的大小有关；②…
【实验】取同种材质的不同规格的凸透镜（如图），以平行光作为光源，照射凸透镜，调节光屏的位置，直到观察到光屏上的光斑最小、最亮时，进行测量并将有关数据记录于下表中：
凸透镜 透镜中心到 ▲ 的距离/厘米 焦距/厘米
A 15 15
B 15 15
c 10 10
①实验中是如何测出焦距的？请将上表中 处的内容补充完整。
②由实验可得出的初步结论是凸透镜的焦距与 有关。
【应用】通过上述实验，同学们加深了对近视眼成因的理解，其实近视眼是由于用眼过度，导致晶状体曲度 ，而使像成在视网膜的前方造成的。
13．（2022七下·嘉兴月考）如图所示，小科用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，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射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为8cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 。
（2）小科移动蜡烛、永透镜和光屏至如图乙所示的位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏对调，则在光屏上 （填“能”或“不能”）看到清的像。
（3）在如图乙所示的实验场景下，小科把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断小科同学戴的是 （填“近视”或“远视”）眼镜。
14．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲所示，凸透镜的位置固定。当把发光的小灯泡放在40 cm刻度线处时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，蜡烛在图乙所示位置时能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
（3）若想使光屏上的烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向 (填“左”或“右”)适当移动一段距离，再调整光屏的位置。
（4）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其放在凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是 透镜，老师的视力缺陷是 (填“近视”或“远视”)。
15．（2022七下·杭州期末）小应探究"凸透镜成像的规律"，他先把凸透镜固定在光具座上0cm处，然后将F形光源从透镜左侧20cm处逐渐向透镜靠近，移动光屏A，观察到清晰的像，记录数据如下表所示。
实验组别 1 2 3 4 5
F形光源所在刻度/cm 20 15 10 7.5 3
像所在刻度/cm 6.7 7.5 10 15
（1）该凸透镜的焦距是 cm。
（2）在进行第5组实验时，人在光屏一侧透过透镜观察到的像应是下列选项中的 。（选填字母）
（3）将光源、凸透镜、光屏 A放在如图所示位置，在不改变光源、凸透镜位置情况下，要想在光屏 A上得到清晰的像，光屏A 应如何移动 。
16．（2022七下·滨江期末）实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。回答下列问题：
（1）实验前要调节 的高低，使它们的中心大致处于同一高度。
（2）从图中读出物距为 cm， 并推算出焦距为 (选填字母) 。
A．f<15cm B.15cm30cm
（3）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子 。
（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，遮住凸透镜的上半部，烛焰是否仍然成完整的像？ 。
17．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小华同学进行了如下两个探究：
（1）为探究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如下表。
实验序号 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm
1 15 8 17
2 10 30
3 12 60
分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，像距越 (填“大”或“小”)。
（2）小华用若干个发光二极管组成形状为“E”的发光物体，如图甲所示，将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好距离，在光屏上所成的像如图乙所示。如果只将“E”换成“R”，并在同一位置观察，光屏上所成的像应是图丙中的 (填序号)。
18．（2021七下·越城期中）阳光小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：当发光物体与光屏之间的距离L 确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，
有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像。为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中。
凸透镜焦距f 实验序号 物屏距离L厘米 第一次成像 第一次成像
物距u 像距v 像大小 物距u’ 像距v’ 像大小
10厘米 1 49 14 35 放大 35 14 缩小
2 45 15 30 放大 30 15 缩小
3 40 20 20 等大 不能在光屏上第二次成像
4 35 不能在光屏上成像
15厘米 5 80 20 60 放大 60 20 缩小
6 64 24 40 放大 40 24 缩小
7 60 30 30 等大 不能在光屏上第二次成像
8 55 不能在光屏上成像
（1）分析比较实验序号 1、2、3(或 5、6、7)的第一次成像数据中像距 v 物距u 的变化关系及相关条件，可得出的结论： 。
（2）分析比较实验序号 1 或 2(或 5 或 6)的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：同一凸透镜，当 一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时， 。
（3）继续分析比较表格物屏距离 L 与凸透镜焦距f 的数据及观察到的现象，可得出的结论： 在 条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。
19．（2022七下·诸暨期末）在某次探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）小敏想知道实验中所用透镜的焦距，做了如图甲实验，让镜面垂直于阳光，在透镜下面放上与镜面平行的白纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出如图乙所示的图像，可判断该透镜的焦距f为 cm；
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图丙所示，若要让像成在光屏的中央位置，则可以将凸透镜向 (选填 “上”或“下”)移动。
（3）某小组在探究凸透镜成像规律时，不小心将透镜掉在地上摔坏了，就用橡皮泥把的部分补上(如图丁所示)。如果用这个凸透镜继续做“探究凸透镜成像规律”的买趣则在光屏上的成像情况是 。
A．光屏上的像与原镜片成像情况几乎相同
B．光屏上能出现两个烛焰的实像
C．光屏上能出现一个残缺的实像
D．光屏上能出现三个烛焰的实像
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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