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浙教版八上科学第一章 对环境的察觉
1.5透镜和视觉
1.认识透镜特性：区分凸透镜和凹透镜对光线的会聚与发散作用，理解焦点、焦距的概念；通过实验探究凸透镜成像的规律（物距像距关系、成像性质），并能运用其解释照相机、投影仪等光学仪器的工作原理。
2.理解视觉形成与矫正：了解眼球的基本结构及其成像原理，认识到视觉是在大脑中形成的；能科学解释近视、远视的成因及其矫正方法（凹透镜、凸透镜），树立保护视力的健康意识。
3.应用与拓展：了解显微镜、望远镜等拓展人类视觉的仪器基本原理，激发探索微观与宏观世界的科学兴趣，培养运用科学知识解决实际问题的能力。
知识点一 透镜
1.两种透镜：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。
2.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
3.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)。
知识点二 凸透镜成像规律
1.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，调整蜡烛的焰心、凸透镜的光心，光屏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。
知识点三 放大镜、投影仪和照相机
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.投影仪
是物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所成的像是倒立、放大的实像。
3.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。
知识点四 眼睛
1.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。
知识点五 近视眼和远视眼
1.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。
2.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。
题型一 透镜
【例1】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b B．a、c、d、e C．a、b、c D．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。
【例2】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。
【例3】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。
题型二 凸透镜成像规律
【例1】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。
【例2】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。
【例3】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。
【例4】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。
题型三 放大镜、投影仪和照相机
【例1】如图是小明在照相机取景窗中看到的“花朵”，现要使花朵的像变小，正确的做法是（ ）
A．照相机适当靠近花朵，镜头向前伸 B．照相机适当远离花朵，镜头向前伸
C．照相机适当靠近花朵，镜头向后缩 D．照相机适当远离花朵，镜头向后缩
【答案】D
【解析】照相机照相时，镜头到景物的距离为物距，底片到镜头的距离为像距，据“物近像远像变大”的规律可知，若要使得照相机取景窗中看到的“花朵”的像变小，需增大物距，同时减小像距，所以应使得照相机与花朵的距离远一些，同时让镜头与底片的距离近一些，即照相机适当远离花朵，镜头向后缩，故ABC错误，D正确。
【例2】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，实像可以用光屏接收到像，故B正确；
C．物体放在C点时，物距小于1倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，应用放大镜，故C错误；
D．物体放在P点时，由题意可知，物距等于二倍焦距，凸透镜成倒立、等大的实像，故D错误。
【例3】（2023七下·金华期中）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）该支付装置中的感光器相当于图乙中的 。
（2）人脸在感光器上成一个 （填像的性质）的实像。
（3）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
①该凸透镜的焦距为 cm。
②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）光屏（2）倒立、缩小（3）10；30cm～40cm
【解析】（1）根据感光器的作用分析；（2）根据照相机的成像特点解答；
（3）①当物距等于像距时，物体和像恰好在二倍焦距上，即u=v=2f；
②根据凸透镜的成像特点分析解答。
【解答】（1）感光器是用来成像的，相当于实验乙中的光屏；
（2）摄像头其实就是照相机，因此人脸在感光器上成一个倒立、缩小的实像。
（3）①根据表格可知，u=v=2f=20cm，解得：f=10cm；
②当f 题型四 眼睛
【例1】下课铃响了，你直奔食堂.进入食堂你看到了有序的队列，闻到了饭菜的气味，尝到了饭菜的味道，手指感觉到餐盘的温热：
（1）你能够看到有序的队列，是因为光线经过[4] 的折射，像成在[7] 上，并最终形成了视觉.
（2）你能够听到下课铃声，是因为声波引起[11] 的振动，刺激了[9] 内对声波敏感的感觉细胞，并最终产生了听觉.
【答案】（1）晶状体；视网膜
（2）鼓膜；耳蜗
【解答】（1）饭菜反射的光线经过4晶状体的折射作用，落到7视网膜上，形成清晰的物像，物像刺激7网膜上的感光细胞，产生神经冲动，神经冲动沿着视神经传到大脑皮层，形成视觉。
（2）铃声通过外耳道传到11鼓膜，引起鼓膜的振动，振动通过听小骨传到内耳，刺激9耳蜗中的听觉感受器，产生神经冲动，神经冲动沿着听神经传到大脑皮层形成听觉。
【例2】近几年来近视成为青少年发病率最高的一种疾病，定时远眺是预防近视的有效措施，远处物体成像的部位及视觉形成的部位分别是（ ）
A．视网膜、角膜 B．视网膜、视觉中枢
C．晶状体、视网膜 D．瞳孔、视网膜
【答案】B
【解答】外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。可见，远处的物体成像的部位是视网膜，视觉形成的部位是视觉中枢，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【例3】在人脑获得的全部外界信息中，约有95%以上来自视觉，眼是人体最重要的感觉器官。下列关于眼与视觉的叙述错误的是 ( )
A．瞳孔的大小由虹膜的扩张或缩小所控制，人从光下走到黑暗处，瞳孔变小
B．无色透明的角膜、房水、晶状体和玻璃体组成了眼的折光系统
C．感光细胞存在于眼球的视网膜上
D．长时间近距离看书、玩手机容易引发近视
【答案】A
【解答】A、瞳孔的大小由虹膜控制，人从光下走到黑暗处，光线变弱，瞳孔应变大，使更多光线进入眼球，而不是变小，该项说法错误，故A错误。
B、无色透明的角膜、房水、晶状体和玻璃体等结构，对光线有折射作用，共同组成了眼的折光系统 ，该项说法正确，故B正确。
C、视网膜上有感光细胞，能感受光的刺激并将其转化为神经冲动，该项说法正确，故C正确。
D、长时间近距离看书、玩手机等，会使眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，导致远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜前方，从而引发近视 ，该项说法正确，故D正确。
【例4】如图是眼睛结构示意图，对其分析不正确的是（ ）
A．如果把眼睛比喻成心灵的窗户。’那结构①是窗户上那明亮的玻璃
B．眼球的成像过程中，对进入眼球的光线起折射作用的主要结构是②
C．眼球的成像原理与照相机相似，相当于胶卷的眼球结构是④
D．近视眼的眼球前后径过短，远处物体所形成的物像落到视网膜的前方
【答案】D
【解析】【分析】题图中，①角膜，②晶状体，③玻璃体，④视网膜。晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。【解答】A、角膜无色透明，光线易于通过。如果把眼睛比喻成心灵的窗户，那么窗户上那明亮的玻璃就是①角膜，故A不符合题意；
B、对光线有折射作用的结构是②晶状体，故B不符合题意；
C、眼球的晶状体相当于照相机的镜头；眼球的瞳孔相当于照相机的光圈；眼球的脉络膜相当于照相机暗室的壁；眼球的④视网膜相当于照相机中的底片，故C不符合题意；
D、如果眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物象就会落在视网膜的前方，因此看不清远处的物体，这样的眼叫近视，故D符合题意。
题型五 近视眼和远视眼
【例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。
【例2】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。
一、选择题
1．夜晚，发着光的小萤火虫从凸透镜的二倍焦距处沿着主轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过凸透镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像( )
A．远离凸透镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
B．远离凸透镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
C．靠近凸透镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
D．靠近凸透镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
【答案】C
【解析】【分析】凸透镜成实像时，存在“物近像远像变大”的规律。
【解答】AB、萤火虫发出的光通过凸透镜的部分逐渐减少，表明萤火虫正在远离凸透镜，物距变大，像距变小，萤火虫的像会靠近凸透镜，故AB错误；
CD、发着光的萤火虫从凸透镜的二倍焦距处沿主轴向远处移动，它通过凸透镜所成的像在一倍焦距与二倍焦距之间，所以萤火虫的飞行速度要大于像移动的平均速度，故C 正确，D错误。
2．为保护人民的安全，满足城市治安防控和管理的需要，国家在公共聚集地区安装了先进的360°高清摄像头，它的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图所示，某犯罪嫌疑人在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在 F 处，在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰)，下列说法正确的是( )
A．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在b点
B．如果该人远离镜头，镜头的焦距会变短
C．如果该人靠近镜头，镜头的聚光能力会减弱
D．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在b点
【答案】D
【解答】AB、如果该人远离镜头，物距变大，像距会变小，不改变镜头和成像板之间的距离，则应增大凸透镜的焦距，从而在成像板上得到清晰的像，所以镜头的焦点可能变在c点，焦距变长，故AB 错误；
CD、如果该人靠近镜头，物距减小，像距会增大，不改变镜头和成像板之间的距离，则应减小凸透镜的焦距，才能在成像板上得到清晰的像，所以镜头的焦点可能变在a、b点，此时镜头的聚光能力会增强，故C错误，D正确。
3．如图所示，拿一个远视眼镜放在凸透镜前面，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜后烛焰的像变得模糊。那么在拿走远视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A．同时将光屏和蜡烛适当移近凸透镜
B．将光屏适当远离凸透镜
C．将光屏适当移近凸透镜
D．将蜡烛适当移近凸透镜
【答案】B
【解答】远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视眼镜放在凸透镜前面与不放该远视眼镜相比，成像会前移，放上远视眼镜后光屏上出现烛焰清晰的像，移走眼镜后，烛焰的像成在光屏后面，烛焰的像变得模糊，这时可以增大光屏与凸透镜的距离，或增大蜡烛与凸透镜的距离，使得光屏上重新呈现一个清晰的像。
4．某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，如图所示，在光屏上得到了清晰的像(像未画出)，下列说法正确的是( )
A．此时光屏上成倒立、放大的实像
B．继续向水透镜内注水，水透镜的焦距会变大，像会变小
C．用注射器从水透镜内向外抽水，水透镜的焦距会变小，像会变大
D．向水透镜内注水后，将光屏向左移动，可以看到比注水前小的像
【答案】D
【解析】【分析】凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
【解答】A、由题图可知，此时物距大于像距，所以成的是倒立、缩小的实像，故A 错误；
BD、继续向水透镜内注水，水透镜变凸，对光的偏折能力变强，焦距变小，此时相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，“物远像近像变小”可知，像会变小，光屏应向左移动，故B 错误，D正确；
C、用注射器从水透镜内向外抽水，水透镜会变薄，对光的偏折能力会变弱，焦距会变大，故C 错误。
5．如图所示，将点燃的蜡烛放在距凸透镜 10 cm处时，在另一侧距凸透镜10cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像(像未画出)，若保持物距不变，更换一个焦距为8cm 的凸透镜后，要想在光屏上呈现清晰像，下列操作可行的是( )
A．使光屏远离透镜 B．使光屏靠近透镜
C．蜡烛和光屏位置对调 D．光屏与蜡烛在透镜左侧
【答案】A
【解析】【分析】凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
【解答】当 u=10 cm时，在另一侧距凸透镜10 cm处的光屏上可以得到一个与烛焰等大的清晰像，所以f=5cm；当更换一个焦距为8cm 的凸透镜后，保持物距不变，焦距变大，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，像距应大于二倍焦距，所以光屏应远离透镜。
故答案为：A。
6．甲、乙、丙三个凸透镜的焦距：如图所示，用乙透镜进行实验，物体到透镜的距离等于它的二倍焦距时，光屏上成清晰的等大、倒立的像；用甲、丙透镜进行实验时，只把透镜放在乙透镜原来的位置，不改变物距，前后移动光屏，以下判断正确的是( )
A．用甲透镜实验，光屏上能成倒立、缩小的像
B．用甲透镜实验，光屏上能成正立、放大的像
C．用丙透镜实验，光屏上能成倒立、缩小的像
D．用丙透镜实验，光屏上能成倒立、放大的像
【答案】C
【解答】AB、由于 u=2f乙，f甲> f乙，当换用甲透镜时，物距要小于甲透镜的二倍焦距，若物距在甲透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，光屏上能成倒立、放大的实像，若物距等于甲透镜的一倍焦距，不成像，若物距小于甲透镜的一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故AB错误；
CD、用丙透镜实验，由于 f乙>f丙，此时的物距要大于丙透镜的二倍焦距，移动光屏，能在光屏上成倒立、缩小的实像，故C 正确，D错误。
7．用镜头焦距不变的照相机拍出了蝈蝈的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片。下列操作正确的是( )
A．照相机远离蝈蝈，增大镜头和像间距离
B．照相机靠近蝈蝈，增大镜头和像间距离
C．照相机远离蝈蝈，减小镜头和像间距离
D．照相机靠近蝈蝈，减小镜头和像间距离
【答案】B
【解析】【分析】凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
【解答】照相机是利用物距大于凸透镜二倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理工作的，题图乙中蝈蝈大些，即像大一些，需要减小物距，增大像距，即照相机靠近蝈蝈，同时把镜头向前伸，增大镜头与像间的距离，故B 正确。
8．王瑞用焦距为15 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是 （ ）
①当物体从距透镜30cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大
②当物体从距透镜30cm处向距透镜20cm 处移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜
③当物体距透镜10cm时，成倒立、放大的虚像
④当物体距透镜25cm时，成倒立、放大的实像
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①②④正确 D．①②③④都正确
【答案】B
【解答】凸透镜的焦距为f=15cm，则2f=30cm。当物体从距透镜30cm处向远离透镜的方向移动时，根据凸透镜成实像时物远像近像变小可知，所成的像逐渐变小，故①错误；当物体从距透镜 30cm处向距透镜20cm 处移动时，根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知，要得到清晰的像应使光屏远离透镜，故②正确；当物体距透镜10cm时，物体在一倍焦距以内，此时成正立、放大的虚像，故③错误；当物体距透镜25cm时，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，此时成倒立、放大的实像，故④正确。综上可知，ACD错误，B正确。
9．如图所示，小明手握甲、乙两个焦距不同的凸透镜，通过调整两透镜间的距离，可以更清晰地看到远处的物体。下列说法中，正确的是 ( )
A．甲透镜对光线有发散作用
B．甲透镜的作用相当于一个照相机
C．乙透镜成的是正立、放大的像
D．乙透镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光
【答案】D
【解答】A、目镜和物镜均为凸透镜，对光线有会聚作用，故A错误；
BC、两个不同焦距的放大镜组成了望远镜，远处的镜片甲是物镜，成的是倒立缩小的实像，
靠近眼睛的镜片甲是目镜，成的是正立放大的虚像，相当于放大镜，故BC错误；
D、远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮，故D正确。
10．关于凸透镜成像规律，下列说法中正确的是( )
A．实像看得见，虚像看不见
B．实像总是倒立的，虚像总是正立的
C．实像总是缩小的，虚像总是放大
D．实像和虚像都可能放大或缩小
【答案】B
【解答】由凸透镜成像规律可知：
物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像。
物距大于凸透镜的一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像。
物距小于凸透镜的一倍焦距时，物体成正立放大的虚像，
综上所述，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越小，像距越小，虚像越小，所以实像和虚像不可能都放大或缩小，而且实像看得见，虚像也看得见。所以选项ACD错误，选项B正确。
11．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，在另一侧的纸片上能看到一个圆形的光斑，测出了光斑到凸透镜中心的距离L。将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，那么，凸透镜的实际焦距 ( )
A．一定小于L B．一定大于L
C．可能等于L D．可能小于 L，也可能大于L
【答案】D
【解析】【分析】太阳光可看做是平行光，平行光照射到凸透镜上经过折射后会聚到焦点，若光屏到透镜的距离小于或大于焦距的距离，则在光屏上形成的光斑都不是最小的。
【解答】只有在焦点处得到的光斑最小、最亮，在焦点之前和焦点之后光斑都不是最小。当测量距离为L时，焦距可能大于L，也可能小于L。
12．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个消晰的像，则下列判断错误的是（ ）
A．这个消晰的像是倒立、缩小的实像
B．将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像
C．此凸透镜的焦距大于20cm
D．将蜡烛移动到40m刻度处，无论怎样移动光屏，都不会在光屏上成像
【答案】C
【解答】 A.由图知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，故A正确不合题意；
B.将蜡烛移动到25cm刻度处，物距减小，像距将变大，像也变大，所以应向右移动光屏，故B正确不合题意；
C.由于成倒立缩小的实像，所以u=50cm-15cm=35cm，v=70cm-50cm=20cm，可知35cm＞2f，f＜20cm＜2f，解得：10cm＜f＜17.5cm；而u+v＞4f，即35cm+20cm＞4f，解得：f＜13.75cm，综上所述，10cm＜f＜13.5cm，故C错误符合题意；
D.将蜡烛移动到40cm刻度处，物距等于50cm-40cm=10cm，物距小于一倍焦距，所以成正立放大的虚像，无论怎样移动光屏，都不会在光屏上成像，故D正确不合题意。
13．如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，O点是镜面与凸透镜主光轴的交点，凸透镜光心和平面镜相距为d，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则此凸透镜的焦距为 ( )
A．d B． C． D．
【答案】C
【解答】由题图可知，入射光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜折射后应该会聚在焦点处，但由于平面镜的反射作用而会聚在A 点处，根据平面镜成像的特点，焦点 F 到镜面的距离等于A 点到镜面的距离。由题意知A点是凸透镜与平面镜的中点，即 则凸透镜的焦距
14．现有以下3种光学元件：①平面镜②凸透镜③凹透镜，根据如图所示情况判断，方框内可选的光学元件有（ ）
A．只有① B．①② C．①③ D．①②③
【答案】D
【解析】【分析】（1）平面镜对光的作用：平面镜可以改变光的传播方向，入射光线经平面镜反射后，反射光线遵循光的反射定律，能使光线改变方向。
（2）凸透镜对光的作用：凸透镜对光有会聚作用，同时也能改变光的传播方向，当入射光线以合适角度入射到凸透镜，折射光线可沿图示方向射出。
（3）凹透镜对光的作用：凹透镜对光有发散作用，也能改变光的传播方向，入射光线经凹透镜折射后，可改变传播方向至图示情况。
【解答】若用平面镜，光路如图：；
若用凸透镜，光路如图：
；
若用凹透镜，光路如图：
故D符合题意，ABC 不符合题意。
15．根据表格数据可推论所用凸透镜的焦距f满足( )
次序 蜡烛到凸透镜的距离 像的性质
1 24 cm 倒立、缩小的实像
2 20cm 倒立、放大的实像
3 4 cm 正立、放大的虚像
A．4 cmC．10 cm【答案】C
【解析】【分析】设凸透镜的焦距为f，物距为u，则凸透镜成像的规律为：
当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。当u=2f时，成倒立、等大的实像。
当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；
当u=f时，无像。经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点；
当u＜f时，成正立、放大的虚像。
根据表格中数据和像的性质确定物距的所在范围，从而得出焦距的范围。
【解答】当物距为24cm时成倒立缩小的实像，所以24cm＞2f，则f＜12cm。
当物距为20cm时，成倒立放大的实像，所以f＜20cm＜2f，则10cm＜f＜20cm。
当物距为4cm时，成正立放大的虚像，所以4cm＜f，则f＞4cm。
综合得出：10cm＜f＜12cm。
16．如图所示为“研究凸透镜成像规律”的实验装置示意图。实验时，某同学首先使发光点 S、凸透镜L 和光屏 P 的中心处于同一高度；其次当他把发光点 S 移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺)，发现发光点 S发出的光经凸透镜折射后成为平行光；然后他再用一烛焰S'在图示位置上取代发光点 S。这时，要使烛焰S'在光屏P 上成清晰的像，以下几种操作中不能达到目的的是( )
A．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，再将光屏P 向左移适当距离
B．在图示位置时，保持透镜L和光屏P 不动，只将烛焰S'向左移适当距离
C．在图示位置时，保持烛焰S'和光屏 P 不动，只将透镜L向右移适当距离
D．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，再将光屏 P 向右移适当距离
【答案】C
【解答】（1）由“发光点S移到图示位置时，发光点发出的光经凸透镜折射后成为平行光”，根据从焦点发出的光经凸透镜折射后将变为平行光，可知S即为焦点，
由图可知，焦距大小为两格多，透镜距离光屏5格。
（2）因为是在光屏P上成清晰的像，即要得到的是实像，则
A、在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，即增大物距，则物距大于焦距，再将光屏P向左移适当距离，即可得到实像，故本选项不符合题意。
B、在图示位置时，保持透镜L和光屏P不动，S'向左移动适当的距离是可以在光屏上成像的；
C、S'和P不动会有两种可能：①物距和像距都大于一倍焦距小于二倍焦距，②物距大于二倍焦距像距小于一倍焦距，这两种可能都不能在光屏上成实像，故本选项符合题意；
D、在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，则物距大于焦距，即可得到倒立放大的实像，此时像距应在2倍焦距以外，所以应将光屏P向右移适当距离，故本选项不符合题意。
17．当小实将遮光板置于主轴某一位置时，发现光屏上出现如图所示的情景。则光屏、凸透镜、遮光板和发光体AB 的位置关系是( )
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】由图可知，此时光屏上成发光体AB下半部分的像，说明遮光板遮住发光体AB的上半部，发光体AB下半部分上的光任一点射向凸透镜，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小只有发光体AB下半部分，故ACD错误，B正确。
18．如图所示，在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为 ( )
A．f B． C． D．
【答案】D
【解答】 当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点；
当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如图所以凹透镜的焦距f'=f-L。
19．小宁在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明且不光滑的挡板放在如图甲、乙所示的位置，则 ( )
A．两个实验的挡板上均不能出现蜡烛的像
B．两个实验中，小宁均不能看到蜡烛的像
C．只有图乙的挡板出现蜡烛的像且小宁能看到像
D．图甲、乙的挡板上均能出现蜡烛的像且小宁均能看到像
【答案】A
【解答】由图甲可知，挡板挡住了蜡烛的光线，蜡烛不能通过平面镜成像；即使蜡烛能通过平面镜成虚像，像也不能出现在挡板上；由图乙可知，蜡烛在凸透镜的1倍焦距以内，成正立、放大的虚像；虚像不能成在挡板上，故A符合题意。在图甲中挡板放置在平面镜前面，挡住了小宁的视线，即在图甲的实验中小宁不能看到像；图乙中眼睛透过凸透镜往蜡烛方向观察，因为虚像是光的反向延长线相交得到的，所以在图乙处放置挡板对看到虚像不产生影响，即在图乙的实验中小宁能看到像，但像不是成在挡板上，故B、C、D不符合题意，A符合题意。
20．小华在完成“探究凸透镜成像规律”的实验后，为进一步了解视力矫正的原理，他移动蜡烛和光屏，让烛焰在光屏上成一个清晰的像，如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置不同类型的镜片。下列说法中，正确的是 ( )
A．放置镜片前，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置镜片前，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像
【答案】C
【解析】【分析】根据凸透镜成像的规律进行解答：
规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用：照相机、摄像机像。
规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用：测焦距。
规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4：当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。应用探照灯。
规律5：当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用：放大镜。
【解答】A.物体放在两倍焦距以外时，光屏上应该得到的是倒立、缩小的实像；
B.蜡烛所在的位置为两倍焦距以外，光屏上应该得到的是倒立、缩小的实像，而不是虚像；
C.远视镜片为凸透镜，对光线有会聚作用，放入后会使像向前移动，即像距减小，因此光屏应该靠近凸透镜。
D.近视眼镜为凹透镜，对光有发散作用，若放在蜡烛和凸透镜之间，会导致像距增大，因此只有使光屏远离凸透镜，才会又能看到清晰的像。
21．如图所示，主光轴上有一点光源S，在凸透镜的另一侧有一光屏，点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为 f，由此可判断 ( )
A．d一定小于f B．d一定大于2f
C．d一定大于f，小于2f D．d 可能大于2f，也可能小于 f
【答案】D
【解答】如解图①所示，点光源在1倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后会会聚一些，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小。
如解图②所示，点光源在1倍焦距和2倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，像成在2倍焦距以外，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，此时光屏靠近凸透镜，光斑会增大。
如解图③所示，点光源在2倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，像成在1倍焦距和2倍焦距之间，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光线到达实像位置后，继续向外传播，光屏靠近凸透镜时，光斑会减小。故答案选D。
22．有一圆柱体PQ，放在凸透镜前如图所示的位置，它所成像 P'Q'的形状应该是下列图中的( )
A． B． C． D．
【答案】C
【解答】当u>f时，物距减小，像距变大，像变大。圆柱体的 P 端在2f 处，所成的像是倒立、等大的；圆柱体的Q 端在2f 以内，所成的像是倒立、放大的，且Q 端的像距比P端的像距远，故C图符合要求。
23．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组的同学所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法中，正确的是( )
A．蜡烛处于AB 间某一位置时，成倒立、缩小的实像
B．蜡烛处于 BC 间某一位置时，成倒立、放大的实像
C．将蜡烛从C 移动到B 的过程中，所成像逐渐增大
D．将蜡烛从B 移动到A 的过程中，所成像逐渐减小
【答案】C
【解答】由图像知，u=v=2f=20cm，凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f=10cm。物距大于1倍焦距时，凸透镜成实像。
蜡烛处于AB 间某一位置时，2f>u>f，成倒立、放大的实像，A错误。蜡烛处于 BC 间某一位置时，u>2f，成倒立、缩小的实像，B错误。将蜡烛从C 移动到B 的过程中，物距大于1倍焦距，凸透镜成实像，物距减小，像距增大，像变大，C正确。将蜡烛从B 移动到A 的过程中，物距大于1倍焦距时，凸透镜成实像，物距减小，像距增大，像变大，D错误。
24．平行光从右边射向凸透镜，会聚于点F，当凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，则会聚点将（ ）
A．向左移 B．向右移 C．向上移 D．向下移
【答案】A
【解答】在一凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，当平行光从右边射来通过玻璃砖时，折射角大于入射角，光线要发散，所以其聚焦位置较无此玻璃砖时要向左移动。故A符合题意，BCD不符合题意。
25．同学们用盛水的气球模拟眼球中的晶状体，来比较正 甲常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小。他们将水球正对太阳，上下移动白纸，直到白纸上出现最小的亮点，估测亮点到水球侧端的距离d。正常水球做实验时，d约为 8cm；把水球挤压成如图乙所示后测得d 为13cm；把水球挤压成如图丙所示后测得 d 为5cm 。则以下判断中，正确的是 （ ）
A．乙模拟的是远视眼睛，实验可得远视眼睛的焦距比正常时大
B．乙模拟的是近视眼睛，实验可得近视眼睛的焦距比正常时大
C．丙模拟的是远视眼睛，实验可得远视眼睛的焦距比正常时小
D．丙模拟的是近视眼睛，实验可得近视眼睛的焦距比正常时大
【答案】A
【解答】凸透镜的焦点到光心的距离叫作焦距，凸透镜的凸度越大，焦距越短；凸度越小，焦距越长。图乙中的焦距d=13 cm，大于8cm，说明这时水球的凸度比正常水球小，相当于晶状体偏薄，模拟的是远视眼睛。图丙中的焦距d=5cm，小于8cm，说明这时水球的凸度比正常水球大，相当于晶状体偏厚，模拟的是近视眼睛。
26．两平面镜AM、AN 之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S 位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为( )
A．4个虚像，3个实像 B．4个虚像，1个实像
C．3个虚像，1个实像 D．3个虚像，2个实像
【答案】B
【解答】如解图所示：①S 通过两个平面镜成 3 个虚像(因为其中两个重合了)，分别是 S1、S2、S3。②S1、S2与凸透镜的距离为1倍焦距，不能成像，只有S3在凸透镜的焦点以外，且通过凸透镜的光心，可以成一个实像 S4。③S 在凸透镜的焦点以内，即u＜f，成正立、放大的虚像S'。综上分析，通过该系统，光源S所成的像有4个虚像、1个实像。
27．在探究凸透镜的成像规律时，当蜡烛距凸透镜15 cm时，在光屏上成放大的像，则下列说法中，错误的是( )
A．蜡烛距凸透镜45 cm时，一定成缩小的实像
B．蜡烛距凸透镜20cm时，一定成放大的实像
C．蜡烛距凸透镜18 cm时，可能成放大的实像
D．蜡烛距凸透镜6 cm时，一定成放大的虚像
【答案】B
【解答】蜡烛距凸透镜15cm时，在光屏上成放大小的像，可知2f＞15cm＞f，即15cm＞f＞7.5cm，
A、焦距15cm＞f＞7.5cm，蜡烛距凸透镜40cm时，物距大于二倍焦距，一定成缩小的像，故A正确。
B、焦距15cm＞f＞7.5cm，蜡烛距凸透镜20cm时，物距大于二倍焦距，也可能在二倍焦距和一倍焦距之间，所以可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故B错误。
C、焦距15cm＞f＞7.5cm，蜡烛距凸透镜18cm时，物距可能大于二倍焦距，也可能在二倍焦距和一倍焦距之间，所以可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故C正确。
D、焦距15cm＞f＞7.5cm，蜡烛距凸透镜6cm时，物距小于一倍焦距，一定成放大的像，故D正确。
28．小金同学在“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跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是( )
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm时，成缩小的像，照相机是根据这一原理制成的
D．物距从12cm变成24cm的过程中，像距逐渐变大
【答案】C
【解答】A、由图像可知，当u=v=16cm时，根据凸透镜成像规律，此时u=v=2f，则f=8cm，不是16cm，故该选项错误。
B、当u=12cm时，因为f=8cm，此时fC、当u=20cm时，u>2f（f=8cm），成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一原理制成的，故该选项正确。
D、物距从12cm变成24cm的过程中，根据图像和凸透镜成像规律，物距增大，像距逐渐变小，故该选项错误。
29．探究平面镜和凸透镜成像规律的两个拓展实验中，小科分别把一块不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，下列说法正确的是( )
A．甲、乙均不能成像 B．甲、乙均不能看到像
C．甲、乙都能成像且均能看到像 D．只有甲既能成像也能看到像
【答案】C
【解析】【分析】凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
【解答】平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的，可知甲中通过平面镜可以观察到蜡烛的像；图乙中蜡烛在凸透镜一倍焦距以内，成的是正立、放大的虚像，是由光的反向延长线会聚而成的，可知图乙中也能观察到蜡烛的像。
30．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，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】【分析】根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机。
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距。
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。
【解答】 AB.当物体在甲区域内时，u＞2f，通过凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，故A正确，B错误；
C.当物体在乙区域内时，2f＞u＞f，通过凸透镜所成的像为倒立放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故C错误；
D.当物体在丙区域内时，u＜f，在凸透镜的另一侧通过凸透镜会看到放大、正立的虚像，应用于放大镜，故D正确。
二、实验与探究题
31．科学兴趣小组进行“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）实验时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上，如图甲所示，此时光屏上已经呈现清晰的像(像未画出)，该成像原理可以用于制作 (填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)。
（2）表格中是某小组的实验数据，表格中空缺①处填写的内容是 。
焦距f/ cm 实验次序 物距u/ cm 像距v/ cm 成像性质
倒正 大小 虚实
10 1 45 13 倒立 缩小 实像
2 30 15
3 18 23 倒立 放大 实像
4 15 ①
（3）进一步深入分析表格数据，找出相应的规律。由此可知，图甲中所用凸透镜的焦距最可能是____(填字母)。
A．11 cm B．12 cm C．13 cm D．14 cm
（4）另一兴趣小组利用“F”发光物和另一块凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛的观察视角如图乙所示，则此时观察到光屏上所成像的形状应该是____(填字母)。
A． B． C．
【答案】（1）主光轴；投影仪
（2）30
（3）A
（4）C
【解答】 （1）实验时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，使烛焰、凸透镜的中心和光屏中心三者调节在同一高度，这样做的目的是像成在光屏中央；
由图甲可知，此时满足u＜v，根据凸透镜成像规律可知，当凸透镜成实像，且u＜v时凸透镜成倒立、放大的实像，该成像原理可以用于制作投影仪。
（2）根据光路可逆性可知，当原来的物距变为像距，原来的像距变为物距时，光屏上将再次成清晰的像。
由第2实验数据物距为30cm，像距为15cm，第4次实验数据物距为15cm，像距应为30cm。
（3）由第3实验数据可知，此时物距为18cm，像距为23cm，成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时v=23cm＞2f
即f＜11.5cm，则BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
（4）A、因为凸透镜成实像时是倒立的，“F” 倒立后不是 “F” 本身，故该选项错误。
B、根据凸透镜成倒立实像（上下、左右相反 ）的特点，“F” 经凸透镜成像后不是 “” 的形状，故该选项错误。
C、由于凸透镜成实像为倒立的像（上下、左右均相反 ），“F” 倒立后会呈现出 “” 的形状（上下、左右翻转 ），故该选项正确。
故答案为：C。
32．如图所示是物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= cm；
（2）实验前首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是 ；
（3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成倒立 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像；
（4）将蜡烛移到35 cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 (填“左”或“右”)移动，像将 (填“变大”“不变”或“变小”)；
（5）将蜡烛移至45 cm刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜 (填“左侧”或“右侧”)透过凸透镜观察像的特点；
（6）如果将蜡烛换成“F”字LED 光源，其优点是 (只写一条即可)。
【答案】（1）10.0
（2）使像成在光屏中央
（3）缩小
（4）右；变大
（5）右侧
（6）像不晃动
【解答】（1）平行于主轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主轴上一点，该点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以该凸透镜的焦距是：f=20.0 cm-10.0 cm=10.0cm。
（2）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
（3）由题图乙可知，此时物距u=50.0 cm-10.0 cm=40.0 cm>2f，成倒立、缩小的实像。
（4）将蜡烛移到35cm刻度线处，此时物距减小，物距在1倍焦距和2 倍焦距之间，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应将光屏向右移动，像将变大。
（5）将蜡烛移至45 cm刻度线处，此时物距小于 1 倍焦距，成正立、放大的虚像，人眼应在凸透镜的右侧向凸透镜看。
（6）将蜡烛换成“F”字LED 光源，像不会晃动，实验现象更明显。
33．“烽火连三月，家书抵万金”，湖北云梦县睡虎地出土的两块秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆，发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜，他通过凸透镜观察到正立、放大的像，为了弄清其原理，他设计了如下实验：
（1）小杰利用图甲中的透镜进行实验，实验前，为了使像成在光屏中央，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心在 。
（2）调节好实验器材后，小杰在如图乙位置观察到清晰的像，若此时蜡烛放在35 cm刻度线处，由原位置向右移动光屏到适当位置，会在光屏上承接一个清晰 (填“放大”或“缩小”)的实像；蜡烛放在42 cm 刻度线处，移动光屏没有像，此时成 (填“虚”或“实”)像。
（3）小杰不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心，他发现光屏上____(填序号)。
A．没有烛焰的像
B．只有烛焰四周的像，烛焰中心不成像
C．仍有烛焰完整的像，但亮度变暗
（4）【拓展】小明同学也通过实验探究凸透镜成像的规律，实验器材有凸透镜、光屏、高度为6 cm的光源、卷尺等。下表是部分成实像的实验数据。
物距/ cm 20 25 30 35 40 45 50 60 80 100
像高/ cm 18 9 6 4.5 3.6 3 2.6 2 1.4 1.1
他发现这些数据和凸透镜成像的规律吻合。他还想从中发现其他一些规律，例如，当物距和焦距的关系满足什么条件时，实像高度将小于光源高度的一半。请你根据以上数据，总结出这个规律是： 。
【答案】（1）同一高度
（2）放大；虚
（3）C
（4）当物距大于3倍焦距时，实像高度将小于光源高度的一半
【解析】【分析】（1）由光的直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知，为了使像呈在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心在同一高度。
（2）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
（3）凸透镜部分被遮挡，其它部分仍能成像，只是光线变少，像会变暗。
（4）由凸透镜成像规律可知，像与物等大时，物距等于两倍焦距，由表中数据可知，焦距为cm，当物距等于45cm，即等于3倍焦距时，像等于物的一半。
【解答】(1)实验前，为了使像成在光屏中央，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心在同一高度。
(2)由题图甲可知，凸透镜的焦距为 10 cm，若此时蜡烛放在35 cm刻度线处，则物距为 15 cm，物距大于1倍焦距且小于2倍焦距，成倒立、放大的实像；蜡烛放在42cm刻度线处，此时u(3)小杰不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心，挡住透镜的一部分，其剩余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来少，所以像比原来的暗。
34．在信息化时代，数码照相机和手机都是常用的图像采集设备。
（1）用数码照相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立的、缩小的 (填“实”或“虚”)像，镜头靠近人时，像将变 (填“大”或“小”)，此时像会 (填“靠近”或“远离”)透镜，用数码照相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在影像传感器上，这个操作过程便是“调焦”。
（2）小敏发现手机不能“调焦”，但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如表所示，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为____。
次序 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/ cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
A．5cm B．0.5cm C．0.05 cm D．0.005 cm
（3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是 。
【答案】（1）实；大；远离
（2）B
（3）手机镜头的焦距小，物距一般都远大于2倍焦距，像距接近焦距且变化的范围小
【解答】（1）数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成像时，u>2f，成倒立、缩小的实像，镜头靠近人时，物距变小，像距变大，像会远离透镜，像变大。
故答案为：实，大，远离。
（2）根据凸透镜成像特点可知，当物距远大于2倍焦距时，像距接近焦距。
（3）手机之所以在拍摄远近不同物体时不需要“调焦”是因为手机镜头的焦距较小，物距一般都远大于2倍焦距，像距接近焦距且变化的范围较小。
35．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时所成的是倒立、 的实像。
（2）若只通过移动透镜，使光屏上再次呈现清晰的像，则透镜应该移到 cm 刻度处。
（3）实验进行一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到光屏的上方了。下列操作中，可以让像重新回到光屏中央的有 (多选，填序号)。
①将光屏上移一段距离
②将蜡烛下移一段距离
③将透镜下移一段距离
（4）探究完凸透镜成像的规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正，实验中，小敏给凸透镜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，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”)凸透镜 A 的方向移动一段距离。
【答案】（1）放大
（2）45
（3）①③
（4）远离
【解析】【分析】根据凸透镜成像的规律进行解答：
规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用：照相机、摄像机像。
规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用：测焦距。
规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4：当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。应用探照灯。
规律5：当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用：放大镜。
36．科用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲，将凸透镜正对着太阳光，下方平行放置白纸，测出透镜与白纸间距s与对应白纸被烤焦的时间 t，绘出图像如图乙，则可判断该透镜的焦距f为 cm。
（2）调整器材高度时，应 (填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
（3）小科在实验中固定透镜位置，不断调整蜡烛和光屏位置，观察到3个清晰的烛焰的像(如图丁)，请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的3个像进行排序，正确顺序为 (填序号)。
（4）实验中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 (填“上”或“下”)移动。
（5）小科想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系，如图戊，图中的3个字母中适合做光源的有 个。
【答案】（1）12
（2）点燃
（3）③②①
（4）上
（5）1
【解答】（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸距离即为焦距f=12cm；
（2）根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前；
（3）根据凸透镜成成倒立的实像，物近像远像变大，凸透镜成正立的虚像时，物距小于1倍焦距，物距离凸透镜最近可知，正确顺序为③②①；
（4）实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，像会向光屏的上方移动；
（5）探究凸透镜成像上下左右位置关系时，首先考虑应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，则适合做LED光源可能是“F”和“Z”；然后再分析“Z”，因Z上下左右同时颠倒后仍然是Z，所以Z不适合作光源，故只有“F”适合作光源，图中的3个字母中适合做光源的有1个。
37．在课堂上，小徐通过老师的教导，成功制作了水凸透镜，并完成了以下实验：
（1）在探究凸透镜成像的规律时，通过注水器调节水凸透镜的焦距为 10 cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上，此时在光屏上得到清晰像的性质是倒立、 的实像。
（2）在光屏上得到清晰的像后，如果保持光屏和水凸透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以采取什么办法 请简要写出操作过程： 。
（3）白光经三棱镜后，光屏自上而下出现了如图乙所示的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(部分色光未画出)。这说明不同色光在入射三棱镜(或凸透镜)时，偏折的程度会有区别。于是，小徐使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距f 的大小(如图丙所示)。下列关于三种色光通过水凸透镜时的焦距 f 的大小关系，正确的是____(填字母)。
A．f红>f黄>f蓝 B．f红C．f红=f黄=f蓝 D．f黄>f红>f蓝
【答案】（1）缩小
（2）通过注射器往水凸透镜中注入适量的水
（3）A
【解析】【分析】 （1）凸透镜成实像时，当物距大于像距，成倒立缩小的实像；
（2）凸透镜成实像规律：物近像远像变大；
（3）白光经三棱镜后，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，是因为不同颜色的光经玻璃的折射本领不同。
【解答】 （1）由图甲可知，物距大于像距，且光屏上呈现清晰的像，由分析可知，所呈现的像的性质为倒立、缩小、实像；
（2）光屏和水凸透镜位置保持不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，根据凸透镜成像规律：物近像远像变大，像会成在原来像的后方，这与远视眼的成因相同，因此要想重新得到清晰的像，应通过注射器往水凸透镜中注入适量的水，使其变厚、凸透镜对光线的会聚能力减增强，使像成在原来像的位置；
（3）用红光、黄光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、黄光和蓝光对凸透镜的焦距不相同，红光相对于黄光、蓝光来说，偏折能力最弱，所以红色光对凸透镜的焦距大；蓝光入射时焦距最小，故三种色光通过水凸透镜时的焦距（f）大小关系正确的是f红＞f黄＞f蓝，
38．近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，用带“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立、缩小的清晰的像，正常眼睛的视物模型便组装完成。请回答问题：
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 (填序号)号凸透镜替代2号凸透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。
（2）用图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 (选填“A”“B”或“C”)点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 (选填“抽取”或“注入”)适量水。
（4）根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距 (选填“更大”或“更小”)的凸透镜来矫正，请结合凸透镜对光的作用来分析选择的理由： 。
【答案】（1）3
（2）B；凹
（3）抽取
（4）更小；近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
【解答】 （1）近视眼是晶状体凸度过大或眼球前后径过长，外界物体的像成在视网膜前方引起的，因此应选取凸度更大的3号透镜模拟近视眼的晶状体；
（2）图甲中C点在凸透镜（晶状体）和光屏（视网膜）之间，是眼睛的内部，因此模拟近视眼镜的水透镜应放置在模拟晶状体的凸透镜前的B点；
由于近视眼需要配戴凹透镜矫正，因此应将水透镜调节成焦距合适的凹透镜；
（3）凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强，需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正，由图丙提供的信息可知，此时需要用注射器抽取适量的水；
（4）根据上述实验现象可知，近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
三、作图题
39．图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。
【答案】
【解答】首先过入射点作出法线，已知反射光线与平面镜的夹角为30°，可知反射角与入射角均为 ，据此在法线上侧画出入射光线；又知反射光线平行于凸透镜的主轴，可知折射光线过凸透镜的焦点，如下图所示：
40．如图所示，画出发光点 S 发出的入射光线经凸透镜后的折射光线，并确定发光点 S 的像点S'。
【答案】
【解答】对于过光心O的光线：根据 “通过光心的光线，经凸透镜后传播方向不变”，这条光线直接沿原方向画出折射光线。
对于过焦点F的光线：依据 “过焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴”，画出该光线经凸透镜折射后平行于主光轴的折射光线。
两条折射光线（或其反向延长线）的交点就是发光点S的像点S ' ，从而确定像点位置。
按照上述特殊光线的规律，完成光线绘制和像点确定，得到符合凸透镜成像规律的折射光线和像点。
41．请根据题意作图（保留作图痕迹）：已知图中的凹透镜和凸透镜的焦距相同，根据两种透镜对光线的作用，画出已知光线的入射光线和折射光线。
【答案】
【解答】根据题意可知，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；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，其折射光线过另一侧的焦点，如下图所示：
42．凸透镜成像情况如图所示，AC是从物点A发出的一束射到凸透镜上的光，A'B'是AB的像，请作出AC经凸透镜折射后的光线，并通过作图找出该凸透镜的一个焦点F。
【答案】
【解答】根据凸透镜成像规律可知，光线AC通过凸透镜折射后的折射光线应该过A'点，连接CA'；
过A'点作平行于凸透镜主光轴的光线，其为折射光线，它的入射光线与主光轴的交点即为焦点F。如下图所示：
43．如图所示，①画出图中由发光点S发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线；②确定发光点S的像点并在图中用S'标出来。
【答案】
【解答】①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；
②射向光心的光线，光的传播方向不变；
③将两条折射光线反向延长，它们的焦点就是像点S'，如下图所示：
44．完成图中所示的光路图。
【答案】
【解答】（1）①与主轴平行的光线，经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的交点；
②从焦点射出的光线，经过凸透镜后，折射光线与主轴平行；
（2）①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；
②射向焦点的光线，经过凹透镜后，折射光线的方向不变，如下图所示：
45．如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同 根据“平面镜成像”和“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为“杯子的像”CD在视网膜上成像的示意图。请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。(要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B')
【答案】
【解答】 CD为杯子的像，分别过C、D点做镜面的垂线并延长等大的距离，为A、B，连接AB，AB为杯子；眼睛的晶状体相当于是一个凸透镜，经过凸透镜光心的光线的传播方向不变，分别过A、B做经过光心的光线，在视网膜上形成点A'、B'，则A'B'为杯子的像，如图所示：
46．如图所示，凸透镜的主光轴水平，平面镜与主光轴的夹角为45°，一束光线沿竖直方向射向平面镜，请在图中画出入射光线经平面镜反射后再经凸透镜折射的光路图。
【答案】
【解答】（1）先画出法线，在法线另一侧根据反射角等于入射角画出反射光线；
（2）平面镜与主光轴的夹角为45°，原来的入射光线竖直向下，与平面镜的夹角为45°，则反射角等于入射角，等于45°，则反射光线垂直于入射光线，该反射光线又平行于凸透镜的主光轴入射到凸透镜上，经凸透镜折射后折射光线通过焦点。如图所示：
01 学习目标
02 思维导图
03 基础知识
04 经典例题
05 强化提升
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浙教版八上科学第一章 对环境的察觉
1.5透镜和视觉
1.认识透镜特性：区分凸透镜和凹透镜对光线的会聚与发散作用，理解焦点、焦距的概念；通过实验探究凸透镜成像的规律（物距像距关系、成像性质），并能运用其解释照相机、投影仪等光学仪器的工作原理。
2.理解视觉形成与矫正：了解眼球的基本结构及其成像原理，认识到视觉是在大脑中形成的；能科学解释近视、远视的成因及其矫正方法（凹透镜、凸透镜），树立保护视力的健康意识。
3.应用与拓展：了解显微镜、望远镜等拓展人类视觉的仪器基本原理，激发探索微观与宏观世界的科学兴趣，培养运用科学知识解决实际问题的能力。
知识点一 透镜
1.两种透镜：中间厚边缘薄的透镜叫 。中间薄、边缘厚的透镜叫 。
2.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 的光会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的 ，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 ，用字母“f"表示
凹透镜能使跟主光轴 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 ，凹透镜有 个虚焦点
3.凸透镜和凹透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有 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 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 (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 (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 (即经过光心的光线传播方向不变)。
知识点二 凸透镜成像规律
1.物距和像距
物体到透镜中心的距离叫 ，用 表示；像到透镜中心的距离叫 ,用 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 、 ， 大致在 。
(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 。
②实验中，光屏上不出现像的原因可能有: ； 。
规律总结:
①凸透镜所成实像必 ，且物、像 侧，可以是放大的、等大的或缩小的；而虚像必 ，且物、像 侧，一定是放大的。
②两个分界点 倍焦距分虚实， 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 像距时，所成的像是倒立、缩小的；当物距 像距时，所成的像是倒立、等大的；当物距 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 ，且像变 ，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 且像变 ，即物近像近像变小。
知识点三 放大镜、投影仪和照相机
1.放大镜
是一个短焦距的 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.投影仪
是物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所成的像是 、 的 像。
3.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、 、 的 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。
知识点四 眼睛
1.视觉的形成：物体反射的光线经过角膜、晶状体和玻璃体，在_ __上形成像，经视神经传入 __，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__ __的地方，这个地方叫做 _ 。若像成在这个位置，我们是看不到的。
知识点五 近视眼和远视眼
1.近视眼成因：晶状体向外出，焦距变 ，折光能力过 。
成 像：像成在视网膜的 方；看近处物体清晰，看远处物体不清晰。
矫正方法：配戴 透镜。将光发散，使像后移到视网膜上。
2.远视眼成因：晶状体拉长，焦距变 ，折光能力过 。
成 像：像成在视网膜的 方；看远处物体清晰，看近处物体不清晰。
矫正方法：配戴 透镜。会聚光线，使像前移到视网膜上。
：失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。
题型一 透镜
【例1】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b B．a、c、d、e C．a、b、c D．a、b、c、d、e均可
【例2】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
【例3】如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（ ）
A．B．C．D．
题型二 凸透镜成像规律
【例1】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
【例2】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
【例3】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
【例4】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
题型三 放大镜、投影仪和照相机
【例1】如图是小明在照相机取景窗中看到的“花朵”，现要使花朵的像变小，正确的做法是（ ）
A．照相机适当靠近花朵，镜头向前伸 B．照相机适当远离花朵，镜头向前伸
C．照相机适当靠近花朵，镜头向后缩 D．照相机适当远离花朵，镜头向后缩
【例2】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
【例3】（2023七下·金华期中）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）该支付装置中的感光器相当于图乙中的 。
（2）人脸在感光器上成一个 （填像的性质）的实像。
（3）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
①该凸透镜的焦距为 cm。
②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 。
题型四 眼睛
【例1】下课铃响了，你直奔食堂.进入食堂你看到了有序的队列，闻到了饭菜的气味，尝到了饭菜的味道，手指感觉到餐盘的温热：
（1）你能够看到有序的队列，是因为光线经过[4] 的折射，像成在[7] 上，并最终形成了视觉.
（2）你能够听到下课铃声，是因为声波引起[11] 的振动，刺激了[9] 内对声波敏感的感觉细胞，并最终产生了听觉.
【例2】近几年来近视成为青少年发病率最高的一种疾病，定时远眺是预防近视的有效措施，远处物体成像的部位及视觉形成的部位分别是（ ）
A．视网膜、角膜 B．视网膜、视觉中枢
C．晶状体、视网膜 D．瞳孔、视网膜
【例3】在人脑获得的全部外界信息中，约有95%以上来自视觉，眼是人体最重要的感觉器官。下列关于眼与视觉的叙述错误的是 ( )
A．瞳孔的大小由虹膜的扩张或缩小所控制，人从光下走到黑暗处，瞳孔变小
B．无色透明的角膜、房水、晶状体和玻璃体组成了眼的折光系统
C．感光细胞存在于眼球的视网膜上
D．长时间近距离看书、玩手机容易引发近视
【例4】如图是眼睛结构示意图，对其分析不正确的是（ ）
A．如果把眼睛比喻成心灵的窗户。’那结构①是窗户上那明亮的玻璃
B．眼球的成像过程中，对进入眼球的光线起折射作用的主要结构是②
C．眼球的成像原理与照相机相似，相当于胶卷的眼球结构是④
D．近视眼的眼球前后径过短，远处物体所形成的物像落到视网膜的前方
题型五 近视眼和远视眼
【例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
【例2】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
一、选择题
1．夜晚，发着光的小萤火虫从凸透镜的二倍焦距处沿着主轴匀速飞行过程中，萤火虫发出的通过凸透镜部分的光逐渐减少，则萤火虫的像( )
A．远离凸透镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
B．远离凸透镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
C．靠近凸透镜，平均速度小于萤火虫的飞行速度
D．靠近凸透镜，平均速度大于萤火虫的飞行速度
2．为保护人民的安全，满足城市治安防控和管理的需要，国家在公共聚集地区安装了先进的360°高清摄像头，它的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图所示，某犯罪嫌疑人在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在 F 处，在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰)，下列说法正确的是( )
A．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在b点
B．如果该人远离镜头，镜头的焦距会变短
C．如果该人靠近镜头，镜头的聚光能力会减弱
D．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在b点
3．如图所示，拿一个远视眼镜放在凸透镜前面，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜后烛焰的像变得模糊。那么在拿走远视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A．同时将光屏和蜡烛适当移近凸透镜
B．将光屏适当远离凸透镜
C．将光屏适当移近凸透镜
D．将蜡烛适当移近凸透镜
4．某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，如图所示，在光屏上得到了清晰的像(像未画出)，下列说法正确的是( )
A．此时光屏上成倒立、放大的实像
B．继续向水透镜内注水，水透镜的焦距会变大，像会变小
C．用注射器从水透镜内向外抽水，水透镜的焦距会变小，像会变大
D．向水透镜内注水后，将光屏向左移动，可以看到比注水前小的像
5．如图所示，将点燃的蜡烛放在距凸透镜 10 cm处时，在另一侧距凸透镜10cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像(像未画出)，若保持物距不变，更换一个焦距为8cm 的凸透镜后，要想在光屏上呈现清晰像，下列操作可行的是( )
A．使光屏远离透镜 B．使光屏靠近透镜
C．蜡烛和光屏位置对调 D．光屏与蜡烛在透镜左侧
6．甲、乙、丙三个凸透镜的焦距：如图所示，用乙透镜进行实验，物体到透镜的距离等于它的二倍焦距时，光屏上成清晰的等大、倒立的像；用甲、丙透镜进行实验时，只把透镜放在乙透镜原来的位置，不改变物距，前后移动光屏，以下判断正确的是( )
A．用甲透镜实验，光屏上能成倒立、缩小的像
B．用甲透镜实验，光屏上能成正立、放大的像
C．用丙透镜实验，光屏上能成倒立、缩小的像
D．用丙透镜实验，光屏上能成倒立、放大的像
7．用镜头焦距不变的照相机拍出了蝈蝈的照片如图甲所示，现要拍出如图乙所示的照片。下列操作正确的是( )
A．照相机远离蝈蝈，增大镜头和像间距离
B．照相机靠近蝈蝈，增大镜头和像间距离
C．照相机远离蝈蝈，减小镜头和像间距离
D．照相机靠近蝈蝈，减小镜头和像间距离
8．王瑞用焦距为15 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是 （ ）
①当物体从距透镜30cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大
②当物体从距透镜30cm处向距透镜20cm 处移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜
③当物体距透镜10cm时，成倒立、放大的虚像
④当物体距透镜25cm时，成倒立、放大的实像
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①②④正确 D．①②③④都正确
9．如图所示，小明手握甲、乙两个焦距不同的凸透镜，通过调整两透镜间的距离，可以更清晰地看到远处的物体。下列说法中，正确的是 ( )
A．甲透镜对光线有发散作用
B．甲透镜的作用相当于一个照相机
C．乙透镜成的是正立、放大的像
D．乙透镜直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光
10．关于凸透镜成像规律，下列说法中正确的是( )
A．实像看得见，虚像看不见
B．实像总是倒立的，虚像总是正立的
C．实像总是缩小的，虚像总是放大
D．实像和虚像都可能放大或缩小
11．小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光，在另一侧的纸片上能看到一个圆形的光斑，测出了光斑到凸透镜中心的距离L。将纸片靠近凸透镜，发现纸片上的光斑先变小再变大，那么，凸透镜的实际焦距 ( )
A．一定小于L B．一定大于L
C．可能等于L D．可能小于 L，也可能大于L
12．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个消晰的像，则下列判断错误的是（ ）
A．这个消晰的像是倒立、缩小的实像
B．将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像
C．此凸透镜的焦距大于20cm
D．将蜡烛移动到40m刻度处，无论怎样移动光屏，都不会在光屏上成像
13．如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，O点是镜面与凸透镜主光轴的交点，凸透镜光心和平面镜相距为d，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则此凸透镜的焦距为 ( )
A．d B． C． D．
14．现有以下3种光学元件：①平面镜②凸透镜③凹透镜，根据如图所示情况判断，方框内可选的光学元件有（ ）
A．只有① B．①② C．①③ D．①②③
15．根据表格数据可推论所用凸透镜的焦距f满足( )
次序 蜡烛到凸透镜的距离 像的性质
1 24 cm 倒立、缩小的实像
2 20cm 倒立、放大的实像
3 4 cm 正立、放大的虚像
A．4 cmC．10 cm16．如图所示为“研究凸透镜成像规律”的实验装置示意图。实验时，某同学首先使发光点 S、凸透镜L 和光屏 P 的中心处于同一高度；其次当他把发光点 S 移到图示位置时(图中MN为光具座的标尺即刻度尺)，发现发光点 S发出的光经凸透镜折射后成为平行光；然后他再用一烛焰S'在图示位置上取代发光点 S。这时，要使烛焰S'在光屏P 上成清晰的像，以下几种操作中不能达到目的的是( )
A．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，再将光屏P 向左移适当距离
B．在图示位置时，保持透镜L和光屏P 不动，只将烛焰S'向左移适当距离
C．在图示位置时，保持烛焰S'和光屏 P 不动，只将透镜L向右移适当距离
D．在图示位置时，保持透镜L不动，将烛焰S'向左移适当距离，再将光屏 P 向右移适当距离
17．当小实将遮光板置于主轴某一位置时，发现光屏上出现如图所示的情景。则光屏、凸透镜、遮光板和发光体AB 的位置关系是( )
A． B．
C． D．
18．如图所示，在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为 ( )
A．f B． C． D．
19．小宁在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明且不光滑的挡板放在如图甲、乙所示的位置，则 ( )
A．两个实验的挡板上均不能出现蜡烛的像
B．两个实验中，小宁均不能看到蜡烛的像
C．只有图乙的挡板出现蜡烛的像且小宁能看到像
D．图甲、乙的挡板上均能出现蜡烛的像且小宁均能看到像
20．小华在完成“探究凸透镜成像规律”的实验后，为进一步了解视力矫正的原理，他移动蜡烛和光屏，让烛焰在光屏上成一个清晰的像，如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置不同类型的镜片。下列说法中，正确的是 ( )
A．放置镜片前，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置镜片前，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像
21．如图所示，主光轴上有一点光源S，在凸透镜的另一侧有一光屏，点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为 f，由此可判断 ( )
A．d一定小于f B．d一定大于2f
C．d一定大于f，小于2f D．d 可能大于2f，也可能小于 f
22．有一圆柱体PQ，放在凸透镜前如图所示的位置，它所成像 P'Q'的形状应该是下列图中的( )
A． B． C． D．
23．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组的同学所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法中，正确的是( )
A．蜡烛处于AB 间某一位置时，成倒立、缩小的实像
B．蜡烛处于 BC 间某一位置时，成倒立、放大的实像
C．将蜡烛从C 移动到B 的过程中，所成像逐渐增大
D．将蜡烛从B 移动到A 的过程中，所成像逐渐减小
24．平行光从右边射向凸透镜，会聚于点F，当凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，则会聚点将（ ）
A．向左移 B．向右移 C．向上移 D．向下移
25．同学们用盛水的气球模拟眼球中的晶状体，来比较正 甲常眼睛、近视眼睛和远视眼睛的焦距大小。他们将水球正对太阳，上下移动白纸，直到白纸上出现最小的亮点，估测亮点到水球侧端的距离d。正常水球做实验时，d约为 8cm；把水球挤压成如图乙所示后测得d 为13cm；把水球挤压成如图丙所示后测得 d 为5cm 。则以下判断中，正确的是 （ ）
A．乙模拟的是远视眼睛，实验可得远视眼睛的焦距比正常时大
B．乙模拟的是近视眼睛，实验可得近视眼睛的焦距比正常时大
C．丙模拟的是远视眼睛，实验可得远视眼睛的焦距比正常时小
D．丙模拟的是近视眼睛，实验可得近视眼睛的焦距比正常时大
26．两平面镜AM、AN 之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S 位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为( )
A．4个虚像，3个实像 B．4个虚像，1个实像
C．3个虚像，1个实像 D．3个虚像，2个实像
27．在探究凸透镜的成像规律时，当蜡烛距凸透镜15 cm时，在光屏上成放大的像，则下列说法中，错误的是( )
A．蜡烛距凸透镜45 cm时，一定成缩小的实像
B．蜡烛距凸透镜20cm时，一定成放大的实像
C．蜡烛距凸透镜18 cm时，可能成放大的实像
D．蜡烛距凸透镜6 cm时，一定成放大的虚像
28．小金同学在“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跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是( )
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm时，成缩小的像，照相机是根据这一原理制成的
D．物距从12cm变成24cm的过程中，像距逐渐变大
29．探究平面镜和凸透镜成像规律的两个拓展实验中，小科分别把一块不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置，下列说法正确的是( )
A．甲、乙均不能成像 B．甲、乙均不能看到像
C．甲、乙都能成像且均能看到像 D．只有甲既能成像也能看到像
30．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，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
二、实验与探究题
31．科学兴趣小组进行“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）实验时，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上，如图甲所示，此时光屏上已经呈现清晰的像(像未画出)，该成像原理可以用于制作 (填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)。
（2）表格中是某小组的实验数据，表格中空缺①处填写的内容是 。
焦距f/ cm 实验次序 物距u/ cm 像距v/ cm 成像性质
倒正 大小 虚实
10 1 45 13 倒立 缩小 实像
2 30 15
3 18 23 倒立 放大 实像
4 15 ①
（3）进一步深入分析表格数据，找出相应的规律。由此可知，图甲中所用凸透镜的焦距最可能是____(填字母)。
A．11 cm B．12 cm C．13 cm D．14 cm
（4）另一兴趣小组利用“F”发光物和另一块凸透镜进行实验，适当调节后，光屏上呈现清晰的像，眼睛的观察视角如图乙所示，则此时观察到光屏上所成像的形状应该是____(填字母)。
A． B． C．
32．如图所示是物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）如图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= cm；
（2）实验前首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是 ；
（3）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时，光屏上成倒立 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像；
（4）将蜡烛移到35 cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 (填“左”或“右”)移动，像将 (填“变大”“不变”或“变小”)；
（5）将蜡烛移至45 cm刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜 (填“左侧”或“右侧”)透过凸透镜观察像的特点；
（6）如果将蜡烛换成“F”字LED 光源，其优点是 (只写一条即可)。
33．“烽火连三月，家书抵万金”，湖北云梦县睡虎地出土的两块秦代木牍是我国最早的家信实物。小杰国庆期间参观博物馆，发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜，他通过凸透镜观察到正立、放大的像，为了弄清其原理，他设计了如下实验：
（1）小杰利用图甲中的透镜进行实验，实验前，为了使像成在光屏中央，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心在 。
（2）调节好实验器材后，小杰在如图乙位置观察到清晰的像，若此时蜡烛放在35 cm刻度线处，由原位置向右移动光屏到适当位置，会在光屏上承接一个清晰 (填“放大”或“缩小”)的实像；蜡烛放在42 cm 刻度线处，移动光屏没有像，此时成 (填“虚”或“实”)像。
（3）小杰不小心将一滴墨水洒在凸透镜中心，他发现光屏上____(填序号)。
A．没有烛焰的像
B．只有烛焰四周的像，烛焰中心不成像
C．仍有烛焰完整的像，但亮度变暗
（4）【拓展】小明同学也通过实验探究凸透镜成像的规律，实验器材有凸透镜、光屏、高度为6 cm的光源、卷尺等。下表是部分成实像的实验数据。
物距/ cm 20 25 30 35 40 45 50 60 80 100
像高/ cm 18 9 6 4.5 3.6 3 2.6 2 1.4 1.1
他发现这些数据和凸透镜成像的规律吻合。他还想从中发现其他一些规律，例如，当物距和焦距的关系满足什么条件时，实像高度将小于光源高度的一半。请你根据以上数据，总结出这个规律是： 。
34．在信息化时代，数码照相机和手机都是常用的图像采集设备。
（1）用数码照相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立的、缩小的 (填“实”或“虚”)像，镜头靠近人时，像将变 (填“大”或“小”)，此时像会 (填“靠近”或“远离”)透镜，用数码照相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在影像传感器上，这个操作过程便是“调焦”。
（2）小敏发现手机不能“调焦”，但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如表所示，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为____。
次序 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/ cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
A．5cm B．0.5cm C．0.05 cm D．0.005 cm
（3）请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是 。
35．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时所成的是倒立、 的实像。
（2）若只通过移动透镜，使光屏上再次呈现清晰的像，则透镜应该移到 cm 刻度处。
（3）实验进行一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到光屏的上方了。下列操作中，可以让像重新回到光屏中央的有 (多选，填序号)。
①将光屏上移一段距离
②将蜡烛下移一段距离
③将透镜下移一段距离
（4）探究完凸透镜成像的规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正，实验中，小敏给凸透镜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，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”)凸透镜 A 的方向移动一段距离。
36．科用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲，将凸透镜正对着太阳光，下方平行放置白纸，测出透镜与白纸间距s与对应白纸被烤焦的时间 t，绘出图像如图乙，则可判断该透镜的焦距f为 cm。
（2）调整器材高度时，应 (填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
（3）小科在实验中固定透镜位置，不断调整蜡烛和光屏位置，观察到3个清晰的烛焰的像(如图丁)，请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的3个像进行排序，正确顺序为 (填序号)。
（4）实验中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向 (填“上”或“下”)移动。
（5）小科想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系，如图戊，图中的3个字母中适合做光源的有 个。
37．在课堂上，小徐通过老师的教导，成功制作了水凸透镜，并完成了以下实验：
（1）在探究凸透镜成像的规律时，通过注水器调节水凸透镜的焦距为 10 cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上，此时在光屏上得到清晰像的性质是倒立、 的实像。
（2）在光屏上得到清晰的像后，如果保持光屏和水凸透镜的位置不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要在光屏上重新得到清晰的像，可以采取什么办法 请简要写出操作过程： 。
（3）白光经三棱镜后，光屏自上而下出现了如图乙所示的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(部分色光未画出)。这说明不同色光在入射三棱镜(或凸透镜)时，偏折的程度会有区别。于是，小徐使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距f 的大小(如图丙所示)。下列关于三种色光通过水凸透镜时的焦距 f 的大小关系，正确的是____(填字母)。
A．f红>f黄>f蓝 B．f红C．f红=f黄=f蓝 D．f黄>f红>f蓝
38．近视程度不同的同学需要佩戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，用带“F”字样的光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立、缩小的清晰的像，正常眼睛的视物模型便组装完成。请回答问题：
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 (填序号)号凸透镜替代2号凸透镜安装在光具座上后，光屏上的像变模糊。
（2）用图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 (选填“A”“B”或“C”)点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。
（3）更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器 (选填“抽取”或“注入”)适量水。
（4）根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距 (选填“更大”或“更小”)的凸透镜来矫正，请结合凸透镜对光的作用来分析选择的理由： 。
三、作图题
39．图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。
40．如图所示，画出发光点 S 发出的入射光线经凸透镜后的折射光线，并确定发光点 S 的像点S'。
41．请根据题意作图（保留作图痕迹）：已知图中的凹透镜和凸透镜的焦距相同，根据两种透镜对光线的作用，画出已知光线的入射光线和折射光线。
42．凸透镜成像情况如图所示，AC是从物点A发出的一束射到凸透镜上的光，A'B'是AB的像，请作出AC经凸透镜折射后的光线，并通过作图找出该凸透镜的一个焦点F。
43．如图所示，①画出图中由发光点S发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线；②确定发光点S的像点并在图中用S'标出来。
44．完成图中所示的光路图。
45．如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同 根据“平面镜成像”和“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为“杯子的像”CD在视网膜上成像的示意图。请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。(要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B')
46．如图所示，凸透镜的主光轴水平，平面镜与主光轴的夹角为45°，一束光线沿竖直方向射向平面镜，请在图中画出入射光线经平面镜反射后再经凸透镜折射的光路图。
四、眼睛
47．下课铃响了，你直奔食堂.进入食堂你看到了有序的队列，闻到了饭菜的气味，尝到了饭菜的味道，手指感觉到餐盘的温热：
（1）你能够看到有序的队列，是因为光线经过[4] 的折射，像成在[7] 上，并最终形成了视觉.
（2）你能够听到下课铃声，是因为声波引起[11] 的振动，刺激了[9] 内对声波敏感的感觉细胞，并最终产生了听觉.
48．近几年来近视成为青少年发病率最高的一种疾病，定时远眺是预防近视的有效措施，远处物体成像的部位及视觉形成的部位分别是（ ）
A．视网膜、角膜 B．视网膜、视觉中枢
C．晶状体、视网膜 D．瞳孔、视网膜
49．在人脑获得的全部外界信息中，约有95%以上来自视觉，眼是人体最重要的感觉器官。下列关于眼与视觉的叙述错误的是 ( )
A．瞳孔的大小由虹膜的扩张或缩小所控制，人从光下走到黑暗处，瞳孔变小
B．无色透明的角膜、房水、晶状体和玻璃体组成了眼的折光系统
C．感光细胞存在于眼球的视网膜上
D．长时间近距离看书、玩手机容易引发近视
50．如图是眼睛结构示意图，对其分析不正确的是（ ）
A．如果把眼睛比喻成心灵的窗户。’那结构①是窗户上那明亮的玻璃
B．眼球的成像过程中，对进入眼球的光线起折射作用的主要结构是②
C．眼球的成像原理与照相机相似，相当于胶卷的眼球结构是④
D．近视眼的眼球前后径过短，远处物体所形成的物像落到视网膜的前方
01 学习目标
02 思维导图
03 基础知识
04 经典例题
05 强化提升
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