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第16讲 凸透镜成像的规律
探究并知道凸透镜成像规律
知道凸透镜成像倒立、缩小（或放大）实像的条件及应用
知道凸透镜成正立、放大虚像的条件
了解凸透镜成像规律应用
掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法
探究凸透镜成像的规律
如上图，光具座（带刻度）、蜡烛、凸透镜、光屏
1、信息快递
（1）物距（U）：物体到透镜的距离。
（2）像距（V）：像到透镜的距离。
（3）实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。
（4）虚像：能被人看见，但不能在光屏上呈现的像。
2、把蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上（光具座上），调整烛焰、透镜和光屏的高度，使它们中心在同一高度。目的是使像成在光屏的中央。
提示：若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
探究过程
①利用学过的方法测出凸透镜的焦距f；
②按要求组装好器材，固定凸透镜的位置；
③蜡烛从距离凸透镜最远处开始逐次靠近凸透镜（改变物距）；
每改变一次物距u，都要调节光屏的位置,让光屏上出现最清晰的像（寻找像）；
④设计表格并记录每次实验得到的物距u、像距v、像的特点：
数据分析
（1）把蜡烛放在较远处，使u>2f，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。测量像距和物距。
（2）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
（3）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在f（4）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
（5）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上不能看到烛焰的像
5、结论：
成像条件物距(u) 成像的性质 像距(v) 应用
u﹥2f 倒立、缩小的实像 照相机(图a)
u=2f 倒立、等大的实像 图d
f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 投影仪(图b)
u=f 不成像 射出的是平行光线
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜(图c)
a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f
c. u﹤f d. u=2f
二、对规律的进一步认识：
1、u＝f是_________成实像和虚像__________的分界点。
2、u＝2f是 成放大的像和缩小的像 的分界点。
3、当像距大于物距时成_放大_的实像（或虚像），当像距小于物距时成__缩小的_像。
4、成实像时：
5、成虚像时：
6、物上升像下降 物进像退
7、若实验中凸透镜被挡住一半，仍然能成完整的像，但像变暗
考点一：生活中凸透镜的成像现象
例1．2023年大年初一上映了一部科幻片《流浪地球2》，人工智能MOSS在影片中起了至关重要的作用。下列关于“MOSS摄像头”的说法正确的是（ ）
A．“摄像头”上成的像是放大的像
B．“MOSS”的摄像头是凹透镜
C．当物体靠近“摄像头”时，所成的像变小
D．在拍摄录像时，物体在“MOSS”摄像头的二倍焦距之外
【答案】D
【详解】摄像头是凸透镜，它的的工作原理是：物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；当物体靠近凸透镜，即物距变小时，所成的实像远离摄像头，同时像变大，故D正确，ABC错误。
故选D。
考点二：探究凸透镜的成像规律
例2．小明同学在探究凸透镜成像”的实验中
（l）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是______cm；
（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验时：蜡烛、______、光屏应该在______，目的是______ ；
（3）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至25cm 处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、______的实像，______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用这一原理制成；
（4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像______（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将______（填变暗或变亮）。
【答案】 10 凸透镜 同一高度 使像成在光屏的中央 缩小 照相机 完整 变暗
【详解】（1）[1]焦距指的是焦点到凸透镜光心的距离，屏上呈现出最小最亮的光斑，该光斑即为焦点；最小最亮的光斑处到凸透镜的距离即为焦距f=10cm。
（2）[2][3][4]根据实验的要求，让像成在光屏的中央，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上。
（3）[5][6]若将烛焰移至距凸透镜25cm处，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的。
（4）[7][8]遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
考点三：成像规律的应用
例3．把一个物体放在距凸透镜30cm处时，在凸透镜的另一侧距离凸透镜30cm处的光屏上得到一个倒立清晰的像。若光屏不动，将凸透镜向物体移动20cm，则通过移动光屏将（ ）
A．得到一个放大的像 B．得到一个缩小的像
C．得到一个等大的像 D．不能得到像
【答案】D
【详解】物体放在距凸透镜30cm处时，在凸透镜的另一侧距离凸透镜30cm处的光屏上得到一个倒立清晰的像，此时物距等于像距等于两倍焦距，成倒立、等大的实像，可知该凸透镜的焦距为15cm；光屏不动，将凸透镜向物体移动20cm，此时物距变为10cm，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，光屏承接不了虚像，故通过移动光屏不能得到像。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
1．（2023·安徽·模拟预测）夏天清晨，在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠，请过露珠可以看到清晰的叶脉，下列说法中正确的是（ ）
A．露珠相当于一个凹透镜 B．露珠相当于一个凸面镜
C．看到的“叶脉”是倒立、放大的实像 D．看到的“叶脉”是正立，放大的虚像
2．（2023春·八年级校联考单元测试）无人机在救灾、搜巡、影视拍摄及军事等领域都有广泛的应用，若镜头焦距不变，航拍时（ ）
A．成倒立、放大的实像 B．成正立、缩小的实像
C．无人机上升，成像变小 D．无人机下降，像距变小
3．（2023·内蒙古包头·一模）移动支付已被大家广泛使用，消费者只需用手机扫描二维码，按照相关步骤操作即可完成付款。下列说法正确的是（ ）
A．手机上的摄像头相当于凸透镜 B．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
C．二维码经扫描后在手机上成正立的实像 D．若手机远离二维码，扫描所成的像变大
4．（2023春·安徽阜阳·八年级校考期中）如图所示是航天员工亚平在太空讲授水透镜的画面、若此时她的脸离水透镜光心的距离是40cm，在水透镜另一侧距离光心20cm的地方用光屏承接到清晰的像，则可推算该水透镜的焦距可能是（ ）
A．5cm B．10cm C．11cm D．20cm
5．（2020·广东佛山·校考一模）如图所示，小明将蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、光屏依次摆放在光具座上，光屏上成清晰的烛焰像，然后进行了如下的判断和操作（每次操作均在如图基础上），下列说法正确的是（ ）
A．根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B．蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移至40cm刻度线处，光屏上可得到清晰等大的像
C．小明把一副近视眼镜放在蜡烛和透镜之间，只向右移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像
D．将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，光屏上成正立放大的烛焰像
6．（2023·云南昆明·统考一模）如图所示，是“研究凸透镜成像规律”的实验原理图。实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_________高度。若在凸透镜右边的光屏上（图中光屏未画出）得到清晰缩小实像。则蜡烛可能对应置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的_________点处。
7．（2023春·海南省直辖县级单位·八年级校考期中）某凸透镜焦距为10cm，将一个物体放在距此透镜15cm处，则可在凸透镜另一侧的光屏上得到一个________（填“正立”或“倒立”）、________（填“放大”或“缩小”）的像。
8．（2023·广东汕头·统考模拟预测）小明在“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跟蜡烛平到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。凸透镜的焦距是__________cm，当u＝15cm时成__________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中，像逐渐__________（选填“变大”或“变小”）。
9．（2023·上海·校联考三模）如图所示，小嘉通过焦距为10厘米的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的____（选填“实”或“虚”）像，提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离_____（选填“小于10厘米”、“大于10厘米小于20厘米”或“大于20厘米”）。从岸上看游泳池底，感觉比实际深度要浅，这是由于光的____现象而产生的错觉。
10．（2020秋·广东惠州·八年级校考期中）人脸识别仪可以捕捉人脸信息，并将所拍图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比，此装置的镜头相当于___________镜，若要拍摄镜头前处的人脸，它的焦距应小于___________。若想使拍摄的图像变大，人脸应该___________（填“远离”或“靠近”）镜头。
11．（2023·广东佛山·统考二模）小明在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）组装器材时，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______上；
（2）如图所示，此时光屏成清晰的像，像是______（选填“放大”或“缩小”）的。保持蜡烛和光屏的位置不变，凸透镜移到光具座上______cm刻度线处，光屏上能重新得到一个清晰的像；
（3）在实验过程中，通过观察______来判断烛焰的像是实像还是虚像；
（4）小明还利用三个焦距不同的凸透镜进行探究：凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系。实验数据记录如下表，根据实验数据，______（选填“能”或“不能”）得出凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系的结论，其原因是______。
凸透镜焦距/cm 物距a/cm 像距a’/cm 像的大小
5.0 15.0 7.5 较小
10.0 25.0 16.7 较大
15.0 35.0 26.3 最大
1．如图所示，北京大兴国际机场的工作人员配戴AR眼镜对旅客点头示意，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，就可识别旅客身份。AR眼镜相当于（ ）
A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．球面镜
2．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到清晰的像，则（ ）
A．实验所用透镜的焦距为20cm
B．光屏上承接到的是倒立等大的虚像
C．将蜡烛和光屏均适当左移可承接到缩小的像
D．将蜡烛左移，需将光屏右移才能承接到清晰的像
3．目前城市的很多路口都安装了监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或发生交通事故的现场照片，小梦想探究它的成像规律。他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏分别固定在光具座上，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，各元件位置如图所示。则所用凸透镜的焦距可能为（ ）
A．10cm B．12cm C．15cm D．18cm
4．图示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置，B是焦点，D是两倍焦点。下列说法正确的是（ ）
A．若蜡烛移到A位置，眼睛在①位置可以看到光屏上的像
B．若蜡烛移到B位置，眼睛在②位置可以看到蜡烛同侧的像
C．若蜡烛移到C位置，和照相机原理相同
D．蜡烛从E向D移动过程中，能看到光屏上的像，而且像会变大
5．小梦同学在第二届农博会上用照相机先后拍摄了同一个彩色花菜的甲、乙两张照片，如图所示。结合照片分析，下列说法正确的是（ ）
A．照相机的镜头与近视眼镜镜属于一类透镜
B．甲照片中花菜的像是缩小的，乙照片中花菜的像是放大的
C．拍摄乙照片时，照相机更靠近花菜
D．拍摄乙照片时，照相机更远离花菜
6．如图所示，烛焰通过凸透镜后在光屏上能形成一个清晰的像，这个像是倒立、______的实像（填“放大”、“缩小”）；若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，光屏上会成一个________、缩小的实像（填“正立”、“倒立”）。
7．如图为航天员王亚平在“太空授课”中利用水球成像时的情景。水球相当于________镜，图中倒立、缩小的实像是王亚平通过水球所成的像，王亚平离水球中心的距离u与水球的焦距f之间的关系是u________（选填“>”“=”或“<”）2f；王亚平蓝色的衣服________（选填“能”或“不能”）反射蓝色光。
8．如图，通过手机扫描身份证录入信息更简便、更高效，扫描时身份证在手机摄像头的______（选填“二倍焦距以外”或“一、二倍焦距之间”）；若手机屏幕显示身份证过小，应将手机______（选填“靠近”或“远离”）身份证；有时候打开闪光灯看不清身份证的信息，是因为身份证发生了______反射。
9．利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码（如图）可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，二维码到摄像头的距离应满足___________的条件。
10．小杨在做凸透镜成像规律的实验时，他将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，如图所示。调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度后，小杨将蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，在光屏上呈现烛焰清晰的_____（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；将蜡烛放置在35cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上可呈现烛焰清晰的______（选填“倒立”或“正立”）的像。
11．小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，当装置如图甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像。
（1）图甲中光屏离凸透镜的距离可能是___________（填序号）
A．25cm B．15cm C．5cm
（2）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向_________（填“左”或“右”）调节。
（3）若步骤（2）中未调整光屏的位置，则需在凸透镜前加一个___________（填“凸”或“凹”）透镜，才能在光屏上得到清晰倒立的像。
（4）若将印有字母“F”的纸片（图乙）放在离凸透镜5cm的地方，我们能看到的清晰像的形状和方向是图丙中的___________（填序号）。
A． B． C． D．
（5）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一滴黑墨水，则光屏上___________（选填“会”或“不会”）出现黑墨水的像。
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第16讲 凸透镜成像的规律
探究并知道凸透镜成像规律
知道凸透镜成像倒立、缩小（或放大）实像的条件及应用
知道凸透镜成正立、放大虚像的条件
了解凸透镜成像规律应用
掌握探究凸透镜成像的过程。能在探究活动中，初步获得提出问题的能力，通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法，学习从物理现象中归纳科学规律的方法
探究凸透镜成像的规律
如上图，光具座（带刻度）、蜡烛、凸透镜、光屏
1、信息快递
（1）物距（U）：物体到透镜的距离。
（2）像距（V）：像到透镜的距离。
（3）实像：能在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而成的。
（4）虚像：能被人看见，但不能在光屏上呈现的像。
2、把蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上（光具座上），调整烛焰、透镜和光屏的高度，使它们中心在同一高度。目的是使像成在光屏的中央。
提示：若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
探究过程
①利用学过的方法测出凸透镜的焦距f；
②按要求组装好器材，固定凸透镜的位置；
③蜡烛从距离凸透镜最远处开始逐次靠近凸透镜（改变物距）；
每改变一次物距u，都要调节光屏的位置,让光屏上出现最清晰的像（寻找像）；
④设计表格并记录每次实验得到的物距u、像距v、像的特点：
数据分析
（1）把蜡烛放在较远处，使u>2f，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。测量像距和物距。
（2）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于2f，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
（3）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在f（4）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
（5）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上不能看到烛焰的像
5、结论：
成像条件物距(u) 成像的性质 像距(v) 应用
u﹥2f 倒立、缩小的实像 照相机(图a)
u=2f 倒立、等大的实像 图d
f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 投影仪(图b)
u=f 不成像 射出的是平行光线
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜(图c)
a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f
c. u﹤f d. u=2f
二、对规律的进一步认识：
1、u＝f是_________成实像和虚像__________的分界点。
2、u＝2f是 成放大的像和缩小的像 的分界点。
3、当像距大于物距时成_放大_的实像（或虚像），当像距小于物距时成__缩小的_像。
4、成实像时：
5、成虚像时：
6、物上升像下降 物进像退
7、若实验中凸透镜被挡住一半，仍然能成完整的像，但像变暗
考点一：生活中凸透镜的成像现象
例1．2023年大年初一上映了一部科幻片《流浪地球2》，人工智能MOSS在影片中起了至关重要的作用。下列关于“MOSS摄像头”的说法正确的是（ ）
A．“摄像头”上成的像是放大的像
B．“MOSS”的摄像头是凹透镜
C．当物体靠近“摄像头”时，所成的像变小
D．在拍摄录像时，物体在“MOSS”摄像头的二倍焦距之外
【答案】D
【详解】摄像头是凸透镜，它的的工作原理是：物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；当物体靠近凸透镜，即物距变小时，所成的实像远离摄像头，同时像变大，故D正确，ABC错误。
故选D。
考点二：探究凸透镜的成像规律
例2．小明同学在探究凸透镜成像”的实验中
（l）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是______cm；
（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验时：蜡烛、______、光屏应该在______，目的是______ ；
（3）小明继续将点燃的蜡烛靠近凸透镜，当烛焰移至25cm 处，移动光屏，在屏上得到清晰的倒立、______的实像，______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用这一原理制成；
（4）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏上所成的像______（选填“完整”或“不完整”），像的明暗将______（填变暗或变亮）。
【答案】 10 凸透镜 同一高度 使像成在光屏的中央 缩小 照相机 完整 变暗
【详解】（1）[1]焦距指的是焦点到凸透镜光心的距离，屏上呈现出最小最亮的光斑，该光斑即为焦点；最小最亮的光斑处到凸透镜的距离即为焦距f=10cm。
（2）[2][3][4]根据实验的要求，让像成在光屏的中央，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上。
（3）[5][6]若将烛焰移至距凸透镜25cm处，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的。
（4）[7][8]遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
考点三：成像规律的应用
例3．把一个物体放在距凸透镜30cm处时，在凸透镜的另一侧距离凸透镜30cm处的光屏上得到一个倒立清晰的像。若光屏不动，将凸透镜向物体移动20cm，则通过移动光屏将（ ）
A．得到一个放大的像 B．得到一个缩小的像
C．得到一个等大的像 D．不能得到像
【答案】D
【详解】物体放在距凸透镜30cm处时，在凸透镜的另一侧距离凸透镜30cm处的光屏上得到一个倒立清晰的像，此时物距等于像距等于两倍焦距，成倒立、等大的实像，可知该凸透镜的焦距为15cm；光屏不动，将凸透镜向物体移动20cm，此时物距变为10cm，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，光屏承接不了虚像，故通过移动光屏不能得到像。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
1．夏天清晨，在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠，请过露珠可以看到清晰的叶脉，下列说法中正确的是（ ）
A．露珠相当于一个凹透镜
B．露珠相当于一个凸面镜
C．看到的“叶脉”是倒立、放大的实像
D．看到的“叶脉”是正立，放大的虚像
【答案】D
【详解】AB．露珠中间厚，边缘薄，相当于一个水凸透镜，而凸面镜对光有发散作用，如汽车的后视镜可以扩大视野，故AB错误；
CD．叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故C错误，D正确。
故选D。
2．无人机在救灾、搜巡、影视拍摄及军事等领域都有广泛的应用，若镜头焦距不变，航拍时（ ）
A．成倒立、放大的实像 B．成正立、缩小的实像
C．无人机上升，成像变小 D．无人机下降，像距变小
【答案】C
【详解】无人机的拍摄装置镜头相对于是照相机镜头是凸透镜，拍摄情况符合凸透镜成像原理。若镜头焦距不变，航拍时物距大于二倍焦距成缩小、倒立的实像。
A．成倒立、放大的实像不符合实际，故A不符合题意；
B．成正立、缩小的实像不符合实际，故B不符合题意；
C．无人机上升时，物距变大，像距变小，成像变小，故C符合题意；
D．无人机下降时，物距变小，像距变大，成像变大，故D不符合题意。
故选C。
3．移动支付已被大家广泛使用，消费者只需用手机扫描二维码，按照相关步骤操作即可完成付款。下列说法正确的是（ ）
A．手机上的摄像头相当于凸透镜 B．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
C．二维码经扫描后在手机上成正立的实像 D．若手机远离二维码，扫描所成的像变大
【答案】A
【详解】A．手机上的摄像头相当于照相机的镜头，摄像时成缩小、倒立的实像，相当于是凸透镜，故A正确；
B．手机扫描时要成缩小、倒立的实像，根据凸透镜成像原理可知，二维码要位于摄像头二倍焦距以外的位置，故B错误；
C．二维码经扫描后在手机上成倒立的实像，故C错误；
D．若手机远离二维码，等同于物距变大，则像距变小，扫描所成的像变小，故D错误。
故选A。
4．如图所示是航天员工亚平在太空讲授水透镜的画面、若此时她的脸离水透镜光心的距离是40cm，在水透镜另一侧距离光心20cm的地方用光屏承接到清晰的像，则可推算该水透镜的焦距可能是（ ）
A．5cm B．10cm C．11cm D．20cm
【答案】C
【详解】她的脸离水透镜光心的距离是40cm，且能在水透镜另一侧距离光心20cm的地方，用光屏承接到清晰的像，此时的物距大于像距，此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即
u=40cm﹥2f,2f﹥v=20cm﹥f解得10cm﹤f﹤20cm
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．如图所示，小明将蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、光屏依次摆放在光具座上，光屏上成清晰的烛焰像，然后进行了如下的判断和操作（每次操作均在如图基础上），下列说法正确的是（ ）
A．根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B．蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移至40cm刻度线处，光屏上可得到清晰等大的像
C．小明把一副近视眼镜放在蜡烛和透镜之间，只向右移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像
D．将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，光屏上成正立放大的烛焰像
【答案】C
【详解】A．由图可知，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小实像，是照相机的原理，故A错误，故A不符合题意；
B．蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移至40cm刻度线处，此时物距等于二倍焦距，像距也等于二倍焦距，应将光屏移动到60cm刻度尺才能得到清晰等大的像，故B错误，故B不符合题意；
C．近视镜是凹透镜，且凹透镜对光线有发散作用，若将凹透镜放在凸透镜和蜡烛之间，像会远离凸透镜，所以将光屏向远离凸透镜的方向移动，即向右移动，才能使蜡烛的像变清晰，故C正确，故C符合题意；
D．将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，成正立放大的虚像，光屏上不成像，故D错误，故D不符合题意。
故选C。
6．如图所示，是“研究凸透镜成像规律”的实验原理图。实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_________高度。若在凸透镜右边的光屏上（图中光屏未画出）得到清晰缩小实像。则蜡烛可能对应置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的_________点处。
【答案】 同一 a
【详解】[1]实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置。
[2]满足u＞2f条件时，凸透镜成倒立、缩小、实像，所以蜡烛应在a点处。
7．某凸透镜焦距为10cm，将一个物体放在距此透镜15cm处，则可在凸透镜另一侧的光屏上得到一个________（填“正立”或“倒立”）、________（填“放大”或“缩小”）的像。
【答案】 倒立 放大
【详解】[1][2]透镜焦距为10cm，将一个物体放在距此透镜15cm处，此时物距为u=15cm，像距应是
2f＞u＞f故所成的像是倒立、放大的实像。
8．小明在“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跟蜡烛平到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。凸透镜的焦距是__________cm，当u＝15cm时成__________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中，像逐渐__________（选填“变大”或“变小”）。
【答案】 10 放大 变小
【详解】[1]由图像可以看出，当物体在20cm处时，像距也是20cm，此时成的是倒立等大的实像，此时
u＝20cm＝2f所以其焦距f＝10cm。
[2]当u＝15cm时，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立放大的实像。
[3]把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中，物体远离透镜，那么像就会靠近透镜，且像逐渐变小。
9．如图所示，小嘉通过焦距为10厘米的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的____（选填“实”或“虚”）像，提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离_____（选填“小于10厘米”、“大于10厘米小于20厘米”或“大于20厘米”）。从岸上看游泳池底，感觉比实际深度要浅，这是由于光的____现象而产生的错觉。
【答案】 虚 小于10厘米 折射
【详解】[1][2]由图可知，物体通过凸透镜成正立放大的虚像，此时提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于一倍焦距，即小于 。
[3]池底的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线 进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，看到的是实际池底的虚像，会觉得池底变浅 了。
10．人脸识别仪可以捕捉人脸信息，并将所拍图像与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比，此装置的镜头相当于___________镜，若要拍摄镜头前处的人脸，它的焦距应小于___________。若想使拍摄的图像变大，人脸应该___________（填“远离”或“靠近”）镜头。
【答案】 凸透 靠近
【详解】[1]此装置的镜头相当于凸透镜，可以成缩小的实像呈现在光屏上。
[2]成像为缩小的实像，故物距（即），解出不等式。
[3]凸透镜成实像时，“物近像远像变大”，故要使拍摄的图像变大，就要减小物距或者增大像距，其中减小物距为缩小人脸和镜头之间的距离，即人脸应该靠近镜头。
11．小明在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）组装器材时，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在______上；
（2）如图所示，此时光屏成清晰的像，像是______（选填“放大”或“缩小”）的。保持蜡烛和光屏的位置不变，凸透镜移到光具座上______cm刻度线处，光屏上能重新得到一个清晰的像；
（3）在实验过程中，通过观察______来判断烛焰的像是实像还是虚像；
（4）小明还利用三个焦距不同的凸透镜进行探究：凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系。实验数据记录如下表，根据实验数据，______（选填“能”或“不能”）得出凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系的结论，其原因是______。
凸透镜焦距/cm 物距a/cm 像距a’/cm 像的大小
5.0 15.0 7.5 较小
10.0 25.0 16.7 较大
15.0 35.0 26.3 最大
【答案】 同一高度 缩小 30.0 光屏上能否承接到所成的像 不能 没有控制物距相同或像的大小跟物距和像距有关（合理则给分）
【详解】（1）[1]组装调整实验器材时，为了使像成在光屏的中央，应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度。
（2）[2]由图可知，此时物距大于像距，由凸透镜成像规律可知，此时物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距，所以此时光屏上成倒立的缩小的实像。
[3]由图可知，此时物距为40cm，像距为20cm，根据光的可逆性可知，物距和像距颠倒后依然可以在光屏上看到清晰的像，即把物距调整为20cm，像距为40cm，由图可知，只要将凸透镜移到30.0cm刻度线处，光屏上能再次成一个清晰的像。
（3）[4]实像可以在光屏上呈现，虚像不能呈现在光屏上，故在实验过程中，通过观察光屏上能否承接到所成的像来判断烛焰的像是实像还是虚像。
（4）[5][6]探究焦距不同的凸透镜成实像时的特点，采用的是控制变量法，实验中需要控制物距不变，改变焦距的大小，根据表格中的数据可知，物距发生了变化，所以不能得出正确的结论。
1．如图所示，北京大兴国际机场的工作人员配戴AR眼镜对旅客点头示意，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，就可识别旅客身份。AR眼镜相当于（ ）
A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．球面镜
【答案】A
【详解】摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的。AR眼镜的镜头是一个凸透镜，当物距大于二倍焦距时，AR眼镜的镜头成倒立、缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到清晰的像，则（ ）
A．实验所用透镜的焦距为20cm
B．光屏上承接到的是倒立等大的虚像
C．将蜡烛和光屏均适当左移可承接到缩小的像
D．将蜡烛左移，需将光屏右移才能承接到清晰的像
【答案】C
【详解】AB．根据图像可知，此时u=v=20.0cm,成倒立、等大的实像，则2f=20.0cm，所以凸透镜焦距为f=10.0cm，故AB不符合题意；
C．将蜡烛和光屏均适当左移，此时u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，故C符合题意；
D．将蜡烛左移，物距变大，像距应变小，需将光屏左移才能承接到清晰的像，故D不符合题意。
故选C。
3．目前城市的很多路口都安装了监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或发生交通事故的现场照片，小梦想探究它的成像规律。他将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏分别固定在光具座上，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，各元件位置如图所示。则所用凸透镜的焦距可能为（ ）
A．10cm B．12cm C．15cm D．18cm
【答案】B
【详解】由图知，像距小于物距，所以此时物距大于2f，像距处于f和2f之间，即30.0cm>2f
f＜20.0cm＜2f则可得10.0cm＜f＜15cm
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．图示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置，B是焦点，D是两倍焦点。下列说法正确的是（ ）
A．若蜡烛移到A位置，眼睛在①位置可以看到光屏上的像
B．若蜡烛移到B位置，眼睛在②位置可以看到蜡烛同侧的像
C．若蜡烛移到C位置，和照相机原理相同
D．蜡烛从E向D移动过程中，能看到光屏上的像，而且像会变大
【答案】D
【详解】A．若蜡烛移到A位置，则物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，像与物在凸透镜的同侧，虚像不能呈现在光屏上，故眼睛在①位置不可以看到光屏上的像，故A错误；
B．若蜡烛移到B位置，物体位于焦点处，经凸透镜折射后成为平行光，不成像，故眼睛在②位置不能看到蜡烛同侧的像，故B错误；
C．若蜡烛移到C位置，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，和投影仪的原理相同，故C错误；
D．物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，蜡烛从E向D移动过程中，即从2倍焦距外向2倍焦距处移动的过程中，物距变小，像距变大，像变大，即能看到光屏上的像，而且像会变大，故D正确。
故选D。
5．小梦同学在第二届农博会上用照相机先后拍摄了同一个彩色花菜的甲、乙两张照片，如图所示。结合照片分析，下列说法正确的是（ ）
A．照相机的镜头与近视眼镜镜属于一类透镜
B．甲照片中花菜的像是缩小的，乙照片中花菜的像是放大的
C．拍摄乙照片时，照相机更靠近花菜
D．拍摄乙照片时，照相机更远离花菜
【答案】C
【详解】A．照相机的镜头是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，不属于同一类透镜，故A错误；
B．照相机成像时，u>2f，成倒立、缩小的实像，照片中花菜的像都是缩小的，故B错误；
CD．凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；乙照片中花菜大些，像变大了，应增大像距，减小物距，则拍摄乙照片时照相机的镜头需要伸出来一些，同时照相机靠近花菜，故D错误，C正确。
故选C。
6．如图所示，烛焰通过凸透镜后在光屏上能形成一个清晰的像，这个像是倒立、______的实像（填“放大”、“缩小”）；若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，光屏上会成一个________、缩小的实像（填“正立”、“倒立”）。
【答案】 放大 倒立
【详解】[1]由图知，物距小于像距，烛焰通过凸透镜后在光屏上能形成一个清晰的像，这个像是倒立、放大的实像。
[2]若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，由光的可逆性，光屏上会成一个倒立、缩小的实像。
7．如图为航天员王亚平在“太空授课”中利用水球成像时的情景。水球相当于________镜，图中倒立、缩小的实像是王亚平通过水球所成的像，王亚平离水球中心的距离u与水球的焦距f之间的关系是u________（选填“>”“=”或“<”）2f；王亚平蓝色的衣服________（选填“能”或“不能”）反射蓝色光。
【答案】 凸透 > 能
【详解】[1]水球的中间厚，边缘薄，相当于凸透镜。
[2]物体通过凸透镜成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距。
[3]蓝色的不透明物体，只反射蓝色光，吸收其它色光，所以蓝色的衣服能反射蓝色光。
8．如图，通过手机扫描身份证录入信息更简便、更高效，扫描时身份证在手机摄像头的______（选填“二倍焦距以外”或“一、二倍焦距之间”）；若手机屏幕显示身份证过小，应将手机______（选填“靠近”或“远离”）身份证；有时候打开闪光灯看不清身份证的信息，是因为身份证发生了______反射。
【答案】 二倍焦距以外 靠近 镜面
【详解】[1][2][3]通过手机扫描身份证录入信息更简便、更高效，则应该成缩小的像，故扫描时身份证在手机摄像头的二倍焦距意外，若手机屏幕显示身份证过小，则应该使像变大，故应将手机靠近身份证；由于镜面反射，使光不能进入人眼，故有时候打开闪光灯看不清身份证的信息，是因为身份证发生了镜面反射。
9．利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码（如图）可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，二维码到摄像头的距离应满足___________的条件。
【答案】物距大于二倍焦距
【详解】摄像头扫描二维码时相当于凸透镜，成倒立缩小实像，此时物距大于二倍焦距。
10．小杨在做凸透镜成像规律的实验时，他将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，如图所示。调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度后，小杨将蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，在光屏上呈现烛焰清晰的_____（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；将蜡烛放置在35cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上可呈现烛焰清晰的______（选填“倒立”或“正立”）的像。
【答案】 缩小 倒立
【详解】[1]凸透镜焦距为10cm，将蜡烛放置在10cm刻度线处，此时物距50.0cm-10.0cm=40.0cm
物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像。
[2]将蜡烛放置在35cm刻度线处，此时物距50.0cm-35.0cm=15.0cm,物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大实像。
11．小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律，当装置如图甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像。
（1）图甲中光屏离凸透镜的距离可能是___________（填序号）
A．25cm B．15cm C．5cm
（2）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向_________（填“左”或“右”）调节。
（3）若步骤（2）中未调整光屏的位置，则需在凸透镜前加一个___________（填“凸”或“凹”）透镜，才能在光屏上得到清晰倒立的像。
（4）若将印有字母“F”的纸片（图乙）放在离凸透镜5cm的地方，我们能看到的清晰像的形状和方向是图丙中的___________（填序号）。
A． B． C． D．
（5）实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一滴黑墨水，则光屏上___________（选填“会”或“不会”）出现黑墨水的像。
【答案】 B 左 凹 A 不会
【详解】（1）[1]由图可知，物距大于像距，因此像距应在一倍焦距到二倍焦距之间，即10cm到20cm。
故选B。
（2）[2]根据凸透镜成像的规律，成实像，物远像近像变小，因此将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向左移。
（3）[3]根据（2）题意可知，像形成提前了，如果不移动光屏，则需要让像推迟会聚，即需要对光有发散作用的凹透镜。
（4）[4]将印有字母“F”的纸片（图乙）放在离凸透镜5cm的地方，则物距小于一倍焦距，此时成正立放大的虚像。
故选A。
（5）[5]虽然凸透镜上溅了一滴黑墨水，但是光线仍会从凸透镜其他位置透过，仍会在光屏上呈现完整的像，因为墨水遮住了一部分光，所以像会暗一些，而不会出现墨水的像。
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