第3课时 掌握凸透镜成像的规律
知识点一 判断成像特征
1.[2023·吉安一模]如图，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动，将蜡烛移至40cm刻度处后移动光屏，在光屏上能观察到( )
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.大小变化的光斑
2.[2024·洛龙区一模]运动会期间，航模小组的同学用无人机进行航拍，如图所示。若该无人机摄影的镜头焦距为10mm，下列说法不正确的是( )
第2题图
A.该无人机摄影的镜头是一个凸透镜
B.底片到镜头的距离为10～20mm之间
C.若想要增大拍摄的范围，则可以降低无人机的飞行高度
D.该无人机摄影成的是倒立、缩小的实像
3.[2023·江门三模]小明在探究凸透镜成像的规律实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离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 (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 (填“变大”或“变小”)。
第3题图
4.在探究凸透镜成像的规律实验中，八年级的小明同学用焦距为10cm的凸透镜观察小华的眼睛，看到小华的眼睛如图甲的情形，物距应该满足的条件是 ；要看到如图乙的情形，物距应该满足的条件是 。
知识点二 判断焦距范围
5.[2023·乐山模拟]把烛焰放在凸透镜主轴上离透镜中心40cm处，在透镜另一侧距透镜30cm的光屏上得到烛焰清晰的像，此透镜焦距的范围是( )
A.30cm＜f＜40cm
B.15cm＜f＜30cm
C.15cm＜f＜20cm
D.20cm＜f＜30cm
6.将物体放在焦距为f的凸透镜的主光轴上，分别离凸透镜20cm、14cm、6cm时，各能得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像，则该凸透镜的焦距f为( )
A.10cm＞f＞6cm
B.10cm＞f＞7cm
C.14cm＞f＞10cm
D.20cm＞f＞14cm
7.[2023·芜湖模拟]较暗的室内用手持一个凸透镜在白墙和点燃的蜡烛间移动，在白墙上能看到烛焰倒立、缩小的清晰像，且测出凸透镜到墙面的距离是10cm，则凸透镜的焦距可能是 (填“10”“8”或“5”)cm。
8.[2022·绵阳]将物体放在凸透镜前16cm处，成一个倒立、放大的像；放在凸透镜前24cm处，成一个倒立、缩小的像。该透镜的焦距可能是( )
A.8cm B.10cm
C.12cm D.16cm
9.[2023·资阳]小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后，观察结果如图甲所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”；将白纸逐渐远离杯子的过程中，可依次观察到的情景是( )
A.丁、乙、丙 B.乙、丙、丁
C.丙、丁、乙 D.丁、丙、乙
10.[2022·镇江]如图所示，凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则( )
A.甲处可能成的是虚像
B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧
D.蜡烛的移动方向向左
11.[2022·赤峰]让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B，情况如图甲所示，则A与B中对光的会聚作用较强的是 。如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，还想在光屏上看到清晰的像，应该向 移动光屏。
12.[2024·湖北模拟]在做探究凸透镜成像的规律实验中，小明组装的装置如图甲所示，他保持凸透镜的位置不变，不断地移动蜡烛位置，观察到四种烛焰的清晰像，如图乙所示。已知凸透镜的焦距为10cm，按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序，正确顺序为( )
A.④③②① B.③②①④
C.①②③④ D.④①②③
13.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则( )
A.透镜甲的焦距为20cm
B.透镜甲的焦距比乙的大
C.第二次所成的像是放大的
D.光屏移动的距离s＜10cm
参考答案
【分层训练】
1.D 2.C 3.10 放大 变小 4.10～20cm(f＜u＜2f) 小于10cm(u＜f) 5.C 6.B 7.8 8.B 9.D 10.B 11.B 左
12.A 13.B第2课时 探究凸透镜成像的规律
知识点一 探究凸透镜成像规律
1.[2024·旺苍县三模]小张在研究凸透镜成像的规律时，将点燃的蜡烛、焦距为6cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上如图所示的位置，并调整它们在合适的高度，光屏上可以得到 (填写像的特征)的实像；若固定蜡烛和光屏，仅使透镜在它们之间移动，能否再次呈现清晰的实像？ 。
2.[2024·南充二模]在一次天宫授课中，王亚平制作了一个悬在空中的水球，透过水球看到了她倒立、缩小的像，如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜，小海利用图乙所示器材进行探究，将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像，这个像是 (填“实”或“虚”)像。
(2)当小海将蜡烛移至32cm刻度线处时，应向 (填“左”或“右”)移动光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的像。
(3)依据上述实验规律，小海判定：透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时，她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足 (填“u＞2f”“f＜u＜2f”或“u＜f”)。
知识点二 利用凸透镜成像规律判断成像特征
3.将一凸透镜正对太阳，可在距透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前50cm处，则可在透镜另一侧得到( )
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
4.[2023·东方期中]一束平行光正对凸透镜照射，在离透镜10cm处的光屏上得到一个亮点，那么当物体在凸透镜前15cm处时，在透镜的另一侧光屏上可以得到( )
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的实像
D.正立、放大的实像
5.[2023·榕城区期末]小方同学做探究凸透镜成像的规律实验，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时，光屏上得到了清晰的像，则( )
A.得到的像是正立、缩小的实像
B.得到的像是倒立、放大的实像
C.蜡烛左移，调整光屏的位置，得到的清晰像变小
D.蜡烛右移少许，要得到清晰的像，应向左移动光屏
6.[2024·巴中]在探究凸透镜成像的规律实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时，在光屏上出现一个清晰烛焰的像，其成像特点是( )
A.倒立、放大的实像
B.倒立、放大的虚像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
7.[2023·郴州]如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长，下列说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域
8.[2023·自贡]小明同学将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏放在如图所示的位置时，在光屏上观察到了清晰的像。
(1)由图可以判断出实验所用透镜的焦距为 cm。
(2)小明把蜡烛移到光具座的10cm刻度线处，需要把光屏向 (填“左”或“右”)适当移动，才能在光屏上得到一个清晰的像，此时的像将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
9.如图所示是探究凸透镜成像规律的实验，已知凸透镜的焦距是10cm，此时光屏上能成清晰的像。下列说法正确的是( )
A.此时光屏上成的是倒立、缩小的虚像
B.将蜡烛移到0cm处时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜移动
C.只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰等大的像
D.用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光屏上的像会变成一半
10.(多选)[2023·宜州区期末]在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大、倒立的像，则(
)
A.凸透镜的焦距是30cm
B.凸透镜的焦距是15cm
C.当蜡烛移至凸透镜前12cm处时，光屏上出现倒立、放大的实像
D.当蜡烛移至凸透镜前12cm处时，无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像
参考答案
【分层训练】
1.倒立、缩小 能 2.(1)实 (2)右 放大 (3)u＞2f 3.A 4.B 5.C 6.A 7.B
8.(1)15.0 (2)左 变小 9.B 10.BD第4课时 凸透镜成像规律的应用
知识点一 照相机、摄像头
1.许多同学在假期用相机留下自己的足迹。下列能用来说明相机成像原理的图是( )
A B C D
2.如图所示，人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息的。该摄像机镜头相当于 透镜，它的成像原理与 (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似，所成的像是 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。已知镜头焦距为f，人脸到镜头的距离应大于 。要使屏幕上的像大些，人应离镜头 (填“远”或“近”)些。
知识点二 投影仪、幻灯机、电影放映机
3.如图是爱动脑筋的小雨用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.制作简易投影仪的透镜，可以制作放大镜
B.墙上呈现的是手机画面的倒立、放大的实像
C.手机到透镜的距离应在透镜的1倍和2倍焦距之间
D.要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离
4.图甲为电影放映机，其成像原理如图乙所示。为了让观众看到清晰的实像，胶片与透镜的距离u与焦距f之间的关系是 ；要使银幕上的像更大，在放映机远离银幕时，要将胶片到镜头的距离调 (填“大”或“小”)一些。
知识点三 放大镜
5.[2024·麦积区二模]小明通过焦距为15cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是( )
A.通过凸透镜观察到的像是实像
B.提示牌到凸透镜的距离等于15cm
C.提示牌到凸透镜的距离小于15cm
D.凸透镜靠近提示牌，所成的像变大
6.物体AB通过凸透镜成像如图所示，利用这一成像规律制造的光学仪器是( )
A.照相机 B.放大镜
C.幻灯机 D.潜望镜
7.小玲用放大镜观察某商品的二维码，放大镜属于 (填“凸”或“凹”)透镜，它对光有 作用。若该透镜的焦距为 10cm，则它与二维码的距离 (填“小于”或“大于”)10cm。
8.(多选)[2023·潍坊]2023年2月，哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术。光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路的方法，其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是(
)
A.掩膜上的电路图在硅片上成实像
B.掩膜位于缩图透镜的2倍焦距以外
C.硅片位于缩图透镜的1倍焦距以内
D.要减小硅片上的像，需将掩膜向下移动
9.[2023·眉山]班主任用照相机拍摄初三毕业照，在相机底片上成 (填“放大”或“缩小”)的实像；若两个同学的像出现在照相机取景框外，要拍摄所有同学完整的像，照相机应 (填“远离”或“靠近”)同学们，同时将镜头向后缩。
10.[2024·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。
A.2倍焦距以外
B.1倍焦距到2倍焦距之间
C.1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 (填“变大”“不变”或“变小”)。
11.(多选)[2023·张店区期末]现在，很多家庭购买了投影电视机。某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像，并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上；屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。关于投影电视机，下列说法正确的是(
)
A.投影仪的镜头相当于一个凹面镜
B.使用时，屏幕离投影仪的距离应大于2倍镜头焦距
C.传输过来的图像通过投影仪的镜头成正立、放大的实像
D.要想使屏幕画面更大一些，可将投影仪向远离屏幕的方向移动
12.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，下列说法正确的是( )
A.看到远处景物的像是虚像
B.如果看远处时很清晰，那么看近景时，应把内纸筒向外拉一些
C.应把内纸筒朝明亮的室外，凸透镜朝较暗的室内
D.凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距
6 跨学科实践：眼睛
知识点一 眼睛的成像原理
1.[2024·延安期末]人眼是一个高度精密的光学系统，下列说法错误的是( )
A.视网膜相当于光屏
B.晶状体和角膜相当于一个凸透镜
C.物体在视网膜上成的像的像距大于2倍焦距
D.看近处物体时，晶状体会变厚
2.如图所示是正常眼睛看近处物体的光路图，晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。关于眼睛的调节，下列说法正确的是( )
A.物体远离眼睛，晶状体变薄，视网膜上能形成物体的像
B.物体远离眼睛，晶状体变厚，视网膜上能形成物体的像
C.物体靠近眼睛，像远离晶状体，物体的像变大
D.物体靠近眼睛，像靠近晶状体，物体的像变大
知识点二 近视眼的成因及矫正
3.[2023·高新区期末]在6月6日全国爱眼日活动中，小睿用“水透镜”制作了可变焦的眼睛模型，如图所示，此时蜡烛恰好在光屏上成清晰的像。当小睿用注射器向“水透镜”注水时，“水透镜”变厚，像变模糊，这模拟了 视眼的成因，如果想在光屏上呈现清晰的像，可以将 透镜放在“水透镜”前面，相当于给“眼睛”戴上了“眼镜”。
4.如图所示，其中表示近视眼的光路示意图的是 图，矫正近视眼应配戴 透镜制成的眼镜片，使像向 (填“前”或“后”)移，使清晰的像呈现在视网膜上。
知识点三 远视眼的成因及矫正
5.[2024·西华县二模]如图，某校学生在做探究凸透镜成像的规律实验时，把李老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上烛焰的像变模糊了；接着再将光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。李老师的眼睛是 (填“近视眼”或“远视眼”)，他配戴的眼镜是 (填“凸透镜”或“凹透镜”)。
6.远视眼俗称老花眼，下图中属于老花眼成像图的是 ，可以配戴凸透镜进行矫正；凸透镜对光有 (填“会聚”或“发散”)作用。
7.[2023·宜昌]小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是( )
A.此时光源放在透镜2倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立、放大的实像
C.光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
8.[2023·攀枝花]正常眼睛观察近距离物体的明视距离约为25cm。小刚看书时，把书本放在眼睛前15cm处，为了看清书上的文字，晶状体将会变厚，焦距 (填“不变”“变大”或“变小”)，长此以往，就可能会形成 (填“近”或“远”)视眼。
9.[2024·宜宾]据专家介绍，12～18岁是青少年近视的高发期，爱眼护眼势在必行。如图所示， (填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理，应配戴 (填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。
10.小华视物时成像情况如图所示，医生向她介绍激光手术：通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为下列四幅图中的( )
11.小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的角膜和晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图所示。
(1)测得焦距小于10cm的是图 ，模拟近视眼的是图 。
(2)在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是图 。
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 (填“小于”“等于”或“大于”)0.05mm，此镜片对光有 (填“会聚”或“发散”)作用。
参考答案
【分层训练】
1.D 2.凸 照相机 缩小 2f 近
3.D 4.2f＞u＞f 小 5.C 6.B 7.凸 会聚 小于 8.AB 9.缩小 远离 10.(1)B
(2)变小 11.BD 12.B第1课时 认识透镜
知识点一 透镜的分类
1.[2024·秦都区]现有一个玻璃球，分成了A、B、C、D、E五块，其截面如图所示，其中属于凸透镜的是 ，属于凹透镜的是 。
知识点二 透镜对光的作用
2.香水的主要成分是易燃酒精，如图所示为四瓶相同的香水，透明的玻璃瓶盖形状各异，其中在阳光下最容易引发火灾的是( )
A B C D
3.[2023·即墨区期末]将一副眼镜放在太阳底下，使镜片正对太阳光，在地面上观察到如图所示的现象。根据现象，判断该镜片是( )
A.平面镜 B.凹透镜
C.玻璃板 D.凸透镜
4.[2022·雁塔区期末]如图所示，烈日炎炎的中午，车主将一瓶矿泉水随手放在仪表盘的防滑垫上，导致车内物品起火，挡风玻璃当场碎裂。这瓶矿泉水所起的作用相当于 ，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的 上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。
5.如图所示，小丽同学将一个凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑。小丽测出光斑到透镜中心的距离为20cm，这个光斑所处的位置就是该透镜的 ，该透镜的焦距为 cm。
知识点三 透镜的三条特殊光线
6.[2024·中江县月考]请作出图中与凸透镜折射光线对应的入射光线。
7.完成图中凹透镜的光路图。
8.[2022·晋中]如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 位置。
9.[2024·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。
10.[2024·宜宾]如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。
答图
11.放在凸透镜主光轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是( )
A.凸透镜可以对光线起发散作用
B.凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用
C.通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光线起发散作用
D.通过凸透镜后的折射光线更靠近主光轴，仍然是一种会聚现象
12.如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜的光心，a和b是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。由图可知，下列说法正确的是( )
A.透镜是凸透镜，距离OP小于焦距
B.透镜是凸透镜，距离OP大于焦距
C.透镜是凹透镜，距离OQ小于焦距
D.透镜是凹透镜，距离OP大于焦距
13.某物理学习小组选择如图甲所示的四个透镜进行探究实验(其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成)。
(1)为了探究凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系，小组同学应选择图中的 (填字母序号)两个凸透镜做实验。器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图乙、丙所示。比较两次实验现象，可以得到结论：材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 。
(2)如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究凸透镜的焦距大小与 的关系。
参考答案
【分层训练】
1.A、C、D、E B 2.B 3.B 4.凸透镜 焦点 5.焦点 20 6.略 7.略 8.凸透 焦点 9.略 10.略 11.D 12.A 13.(1)A、C 小 (2)材料
