专题03 透镜及其应用
【结合生活实际】
（2024·江苏常州）《重庆市消防条例》规定：2023年7月1日起，禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢，一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯将停止运行并发出声、光警报，如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则凸透镜的焦距可能为（ ）
A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm
考点1 透镜
1．（2024·甘肃定西）如图所示的光现象中，属于光的反射的是（ ）
A．透镜看书 B．手影游戏
C．水中倒影 D．棱镜色散
2．（2024·江苏宿迁）2024年5月22日，国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。景区内，鸟类时而栖息，时而飞翔，飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是（ ）
A．冰透镜取火 B．日晷计时
C．小孔成像 D．潜望镜
3．（2024·北京）如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（ ）
A．故宫角楼在水中的“侧影”
B．树在地面上的“树影”
C．花在透镜下的“放大像”
D．月亮在水中的“像”
4．（2024·四川内江）如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。
5．（2024·黑龙江大庆）如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹）
6．（2024·辽宁）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出：
（1）入射光线a经凸透镜的折射光线；
（2）折射光线b对应的入射光线。
7．（2024·黑龙江哈尔滨）物理与生活息息相关，学习了光学知识后，宏星同学进行了下面的观察与思考。
（1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的 现象；他看到的“鱼”是 像（选填“实”或“虚”）；
（2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，鱼到水面的实际深度应 30cm（选填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的 （选填“上方”或“下方”）；
（3）类比是一种解决问题的方法，图甲是利用S点发出的两条特殊光线理性探究凸透镜成像特点的光路图，请参照图甲的方法，在图乙上通过画图理性探究凹透镜成像特点（只需找到像点（Q′）。
考点2 生活中的透镜
8．（2024·山东聊城）在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下：焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个，手机一部，长为30cm的纸盒，胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整“投影仪”到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（ ）
A．应选择焦距为10cm的凸透镜
B．应选择焦距为20cm的凸透镜
C．将手机正立放置，在墙上看到的像是正立的
D．墙上手机画面的像是虚像
9．（2024·黑龙江哈尔滨）光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书
B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像
C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正
D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
10．（2024·四川广元）“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。
（1）他们将投影片放在载物台上，调节镜头的位置，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，是因为投影片放在了距离镜头 的位置；（只填下列正确选项前的序号）
A．二倍焦距以外
B．一倍焦距到二倍焦距之间
C．一倍焦距以内
（2）他们将投影片到镜头的距离调大，同时将镜头到屏幕的距离调小，当屏幕上再次出现清晰的像时，与（1）中的像相比，像 。（选填“变大”“不变”或“变小”）
考点3 凸透镜成像的规律
11．（2024·黑龙江牡丹江）把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
12．（2024·内蒙古包头）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。
（1）凸透镜起到 的作用；
（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内；
（3）通过凸透镜看到的是仪表 （填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。
13．（2024·黑龙江大庆）某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图：
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是 （填选项字母）；
A． B． C． D．
（2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像，他可以将光屏向 （填“左”或“右”）移动；
（3）完成上述探究后，小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、 （填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上 （填“有”或“没有”）烛焰的像。
14．（2024·江苏宿迁）在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置。
(1)调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ；
(2)改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距为 ，第3次实验中，光屏上成倒立、 的实像；
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像
1 60 15 倒立、缩小、实像
2 24 24 倒立、等大、实像
3 20 20 倒立、___________、实像
4 8 未找到像
(3)智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄像头根据的是第 次实验的原理；
(4)物距不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较 的凸透镜。
15．（2024·宁夏）某同学利用光具座、焦距为10.0cm的凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像规律；
（1）实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度，目的是 ；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，则该像是倒立、 的实像；生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的；
（3）保持凸透镜和光屏在图中的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，此时清晰的像应在光屏的 （选填“左侧”或“右侧”），此现象可以模拟 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成像特点。
16．（2024·山东济宁）结合图中的信息，按要求回答问题。
(1)图中，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，通过比较气球左右两侧的形变情况，研究压力作用效果与 的关系；
(2)确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中，将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要 （填对光屏的操作）光屏，直到光屏上呈现清晰的像；
(3)在探究气体分子是运动的还是静止的时，将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法，当把中间的玻璃板抽掉后，都会观察到红棕色二氧化氮（）气体进入到另一个瓶中。 （选填“a”或“b”）放置法更合理；
(4)图中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，观察到灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将 偏转。
考点4 眼睛和眼镜
17．（2024·山东菏泽）小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房，发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是（ ）
A．老花镜对光有会聚作用 B．电影放映机的成像原理与该成像原理相同
C．老花镜不能当放大镜使用 D．爷爷远视眼是因为晶状体变厚了
18．（2024·山东聊城）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息
B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野
C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼
D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图
19．（2024·甘肃兰州）小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 （选填“前”或“后”）方，小彤推断爷爷可能患上了 （选填“近”或“远”）视眼，需要配戴 （选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。
20．（2024·山东潍坊）如图甲所示，镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度，抽出稍许液体后得到镜片b，注入稍许液体后得到镜片c。
(1)镜片b可用于矫正 （填“近视眼”或“远视眼”）。
(2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度；
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距 cm；
③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时光屏上呈现一个清晰的 、 的实像。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题03 透镜及其应用
【结合生活实际】
（2024·江苏常州）《重庆市消防条例》规定：2023年7月1日起，禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢，一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯将停止运行并发出声、光警报，如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则凸透镜的焦距可能为（ ）
A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm
【答案】B
【解析】摄像头凸透镜成倒立缩小的实像，物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以
2f>10.1mm>f
10.1mm>f>5.05mm
故选B。
考点1 透镜
1．（2024·甘肃定西）如图所示的光现象中，属于光的反射的是（ ）
A．透镜看书 B．手影游戏
C．水中倒影 D．棱镜色散
【答案】C
【解析】A．用放大镜看书时，书本上的字变大了，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的．故A不符合题意；
B．手影中影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故B不符合题意；
C．平静水面上山的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C符合题意；
D．太阳光经过三棱镜后，被分解为绚丽的七色光，说明太阳光是由七种色光组成的，这是光的色散现象；是由光的折射形成的．故D不符合题意。
故选C。
2．（2024·江苏宿迁）2024年5月22日，国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。景区内，鸟类时而栖息，时而飞翔，飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是（ ）
A．冰透镜取火 B．日晷计时
C．小孔成像 D．潜望镜
【答案】D
【解析】飞鸟在水中的倒影是飞鸟的虚像，成像原理是光的反射。
A．冰透镜取火，是利用了凸透镜的会聚作用，原理是光的折射，故A不符合题意；
B．日晷计时利用了光的直线传播，故B不符合题意；
C．小孔成像的原理是光沿直线传播，故C不符合题意；
D．潜望镜利用平面镜的反射作用改变了光路，故D符合题意。
故选D。
3．（2024·北京）如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（ ）
A．故宫角楼在水中的“侧影”
B．树在地面上的“树影”
C．花在透镜下的“放大像”
D．月亮在水中的“像”
【答案】C
【解析】A．水面相当于平面镜，故宫角楼在水中的“侧影”相当于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故A不符合题意；
B．光沿直线传播时遇到不透明的物体会在其后形成暗区，即影子。树在地面上的“树影”是光沿直线传播现象，故B不符合题意；
C．花朵用放大镜观察，观察到花朵放大的“虚像”属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故C符合题意；
D．水面相当于平面镜，月亮在水中的“像”属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故D不符合题意。
故选C。
4．（2024·四川内江）如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。
【答案】
【解析】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不变；过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜主光轴。如图所示：
5．（2024·黑龙江大庆）如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹）
【答案】
【解析】（1）过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变。
（2）入射光线平行于主光轴，则经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如图所示：
6．（2024·辽宁）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出：
（1）入射光线a经凸透镜的折射光线；
（2）折射光线b对应的入射光线。
【答案】
【解析】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，折射光线过凸透镜的焦点，如下图所示：
7．（2024·黑龙江哈尔滨）物理与生活息息相关，学习了光学知识后，宏星同学进行了下面的观察与思考。
（1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的 现象；他看到的“鱼”是 像（选填“实”或“虚”）；
（2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，鱼到水面的实际深度应 30cm（选填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的 （选填“上方”或“下方”）；
（3）类比是一种解决问题的方法，图甲是利用S点发出的两条特殊光线理性探究凸透镜成像特点的光路图，请参照图甲的方法，在图乙上通过画图理性探究凹透镜成像特点（只需找到像点（Q′）。
【答案】（1）折射 虚 （2）等于 下方 （3）
【解析】（1）[1][2]水中鱼反射的光线斜射到水面发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线的方向看去，看到变浅的鱼的虚像。
（2）[3][4]他看到鱼恰好在标尺的45cm处，看到的鱼和标尺的45cm处都是它们在水中的虚像，同时也说明实际鱼在标尺的45cm处。水面在标尺的75cm处，鱼到水面的距离是
75cm-45cm=30cm
实际鱼在虚像的下方，如果想叉鱼，应瞄准看到的鱼的下方，才能叉到鱼。
（3）[5]从Q点画出一条平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，过光心的光线和折射光线的反向延长线相交于像点Q′，如图所示：
考点2 生活中的透镜
8．（2024·山东聊城）在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下：焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个，手机一部，长为30cm的纸盒，胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整“投影仪”到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（ ）
A．应选择焦距为10cm的凸透镜
B．应选择焦距为20cm的凸透镜
C．将手机正立放置，在墙上看到的像是正立的
D．墙上手机画面的像是虚像
【答案】B
【解析】A．若选择焦距为10cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距大于两倍焦距，此时会成倒立的缩小的实像，与题意不符，故A不符合题意；
B．若选择焦距为20cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像，是投影仪原理，故可以满足题意，故B符合题意；
C．将手机正立放置，在墙上看到的像是倒立的像，故C不符合题意；
D．能够在光屏上承接，说明是实像，故D不符合题意。
故选B。
9．（2024·黑龙江哈尔滨）光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书
B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像
C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正
D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
【答案】B
【解析】A．能够从不同方向看到一些本身不发光的物体，说明光在这些物体上发生了漫反射，由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书，故A正确，不符合题意；
B．平面镜成像是虚像，不是由真实光线会聚而成，即小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”不是能量聚集形成的像，故B不正确，符合题意；
C．近视眼的形成原因是晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜的前方，可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，故C正确，不符合题意；
D．针孔照相机是小孔成像的应用，小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故D正确，不符合题意。
故选B。
10．（2024·四川广元）“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。
（1）他们将投影片放在载物台上，调节镜头的位置，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，是因为投影片放在了距离镜头 的位置；（只填下列正确选项前的序号）
A．二倍焦距以外
B．一倍焦距到二倍焦距之间
C．一倍焦距以内
（2）他们将投影片到镜头的距离调大，同时将镜头到屏幕的距离调小，当屏幕上再次出现清晰的像时，与（1）中的像相比，像 。（选填“变大”“不变”或“变小”）
【答案】 B 变小
【解析】（1）[1]根据题意知道，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，所以，投影片放在了距离镜头一倍焦距和二倍焦距之间的位置，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（2）[2]根据凸透镜成像的规律知道，成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小；物距变小，像距变大，像变大，简记为“物远像近像变小，物近像远像变大”。“投影片到镜头的距离调大”即物距变大，“同时将镜头到屏幕的距离调小”，即像距变小，所以，与（1）中的像相比，像变小。
考点3 凸透镜成像的规律
11．（2024·黑龙江牡丹江）把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
【答案】B
【解析】把凸透镜正对着太阳光时，太阳的平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的光斑，光斑的位置是凸透镜的焦点的位置，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm，将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，物距是15cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像。
故选B。
12．（2024·内蒙古包头）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。
（1）凸透镜起到 的作用；
（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内；
（3）通过凸透镜看到的是仪表 （填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。
【答案】 （1）放大镜 （2）一倍 （3）正立 同
【解析】（1）[1]中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，凸透镜起到放大镜的作用。
（2）[2]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，成正立、放大的虚像，故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。
（3）[3][4]当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，通过凸透镜看到的是仪表正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。
13．（2024·黑龙江大庆）某实验小组探究凸透镜成像的实验，装置如图：
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上出现一个清晰的烛焰的像，这个凸透镜的焦距可能是 （填选项字母）；
A． B． C． D．
（2）小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离，发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像，他可以将光屏向 （填“左”或“右”）移动；
（3）完成上述探究后，小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板，透过玻璃板能看到烛焰正立、 （填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光屏移到像所在的位置，直接观察光屏，光屏上 （填“有”或“没有”）烛焰的像。
【答案】（1）B （2）右 （3）等大 没有
【解析】（1）[1]由图知道，此时物距为
40cm-10cm=30cm
由凸透镜成像规律知道，此时
u＞2f
即
30cm＞2f ①
像距
v=55cm-40cm=15cm
此时
2f＞v＞f
即
2f＞15cm＞f ②
综合①②解得
7.5cm＜f＜15cm
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（2）[2]把蜡烛向右移动一小段距离，物距减小，像距增大，故应调整光屏向右移动。
（3）[3][4]平面镜成正立、等大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，所以光屏上没有这个像。
14．（2024·江苏宿迁）在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置。
(1)调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ；
(2)改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距为 ，第3次实验中，光屏上成倒立、 的实像；
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像
1 60 15 倒立、缩小、实像
2 24 24 倒立、等大、实像
3 20 20 倒立、___________、实像
4 8 未找到像
(3)智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄像头根据的是第 次实验的原理；
(4)物距不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较 的凸透镜。
【答案】(1)主光轴上 (2)10 等大 (3)1 (4)小
【解析】（1）实验前，要调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，使烛焰的像成在光屏的中央，便于观察。
（2）[1][2]根据凸透镜成像规律可知，第3实验
此时光屏上成倒立、等大的实像；凸透镜的焦距为
（3）车载摄像头是利用物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小实像的性质制成的，即根据的是第1次实验的原理。
（4）物距时，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，不能用光屏承接到，所以要想在光屏上看到像，更换的凸透镜焦距要小于8cm，即应更换焦距较小的凸透镜。
15．（2024·宁夏）某同学利用光具座、焦距为10.0cm的凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像规律；
（1）实验时，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度，目的是 ；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，则该像是倒立、 的实像；生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的；
（3）保持凸透镜和光屏在图中的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，此时清晰的像应在光屏的 （选填“左侧”或“右侧”），此现象可以模拟 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成像特点。
【答案】（1）使像成在光屏中央 （2）缩小 照相机 （3）左侧 近视眼
【解析】（1）[1]该实验中，为使像成在光屏中央，方便观察，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。
（2）[2][3]由图可知，将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处，此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。
（3）[4]保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，此时像成在光屏的左侧。
[5]由于近视眼的晶状体屈光能力变强，像成在视网膜的前方，所以此现象可以模拟近视眼的成像情况。
16．（2024·山东济宁）结合图中的信息，按要求回答问题。
(1)图中，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，通过比较气球左右两侧的形变情况，研究压力作用效果与 的关系；
(2)确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中，将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要 （填对光屏的操作）光屏，直到光屏上呈现清晰的像；
(3)在探究气体分子是运动的还是静止的时，将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法，当把中间的玻璃板抽掉后，都会观察到红棕色二氧化氮（）气体进入到另一个瓶中。 （选填“a”或“b”）放置法更合理；
(4)图中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，观察到灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将 偏转。
【答案】(1)受力面积 (2)前后移动 (3)a (4)向右
【解析】（1）两只手同时挤压气球，气球静止时，根据二力平衡及力的相互性可知，气球受到两只手的压力相等；气球与两手之间的受力面积不同，凹陷程度不同，这是在研究压力作用效果与受力面积的关系。
（2）图中蜡烛可能在距离凸透镜二倍焦距以外，固定蜡烛的位置后，应前后移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像，这就是蜡烛的像的位置。
（3）由于二氧化氮的密度大于空气密度，为避免重力对实验的影响，应把装有密度较小的空气的瓶子放上面，装有二氧化氮的瓶子放下面，所以a的放置法更合理。
（4）在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向及导体运动方向有关。在磁场方向不变时，改变导体运动方向，就会改变电流方向，所以让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将向右偏转。
考点4 眼睛和眼镜
17．（2024·山东菏泽）小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房，发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是（ ）
A．老花镜对光有会聚作用 B．电影放映机的成像原理与该成像原理相同
C．老花镜不能当放大镜使用 D．爷爷远视眼是因为晶状体变厚了
【答案】A
【解析】A．老花镜是凸透镜，对光有会聚作用，故A正确；
B．物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用是照相机而非电影放映机，故B错误；
C．物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，应用是放大镜，故C错误；
D．远视眼是因为晶状体变薄，折光能力变弱，成像在视网膜后，故D错误。
故选A。
18．（2024·山东聊城）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息
B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野
C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼
D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图
【答案】B
【解析】A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的反射传输图像信息，故A错误；
B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射工作的，可以扩大视野，故B正确；
C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正远视眼，使光线提前会聚，在视网膜前成像，故C错误；
D．丁图，物体温度升高时辐射的红外线会增强，可以利用红外线拍摄热谱图，故D错误。
故选B。
19．（2024·甘肃兰州）小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 （选填“前”或“后”）方，小彤推断爷爷可能患上了 （选填“近”或“远”）视眼，需要配戴 （选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。
【答案】 ①后 ②远 ③凸
【解析】[1][2][3]只能看清远处的物体，而看不清近处的物体，来自近处某点的光会聚在他的视网膜后方，是远视眼，俗称老花眼，这是因为晶状体对光线会聚作用减弱，应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
20．（2024·山东潍坊）如图甲所示，镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度，抽出稍许液体后得到镜片b，注入稍许液体后得到镜片c。
(1)镜片b可用于矫正 （填“近视眼”或“远视眼”）。
(2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度；
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距 cm；
③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时光屏上呈现一个清晰的 、 的实像。
【答案】(1)近视眼 (2)15.0 倒立 放大
【解析】（1）由图甲可知，镜片b为凹透镜，对光有发散作用，可用于矫正近视眼。
（2）[1]由图乙可知，此时的像距为
[2][3]保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时物距和像距的长度互换，根据光路可逆原理可知，又可在光屏上得到清晰的实像；此时物距小于像距，成的是倒立、放大的实像。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
