03 第三章 透镜及其应用--2026年中考物理一轮复习【精讲精练 分层练习】(全国通用)(原卷版+解析版)

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名称 03 第三章 透镜及其应用--2026年中考物理一轮复习【精讲精练 分层练习】(全国通用)(原卷版+解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-09-12 18:12:15

文档简介

1.洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴看到正立放大的图文像,在此现象中(  )
A.水滴对光有发散作用 B.水滴相当于放大镜
C.看到的图文像是实像 D.图文像是由光的反射形成的
【答案】B
【知识点】探究凸透镜对光的作用、放大镜的成像原理及特点
【详解】A.水滴中间厚边缘薄是水凸透镜,对光有会聚作用,故A不符合题意;
BCD.水滴中间厚边缘薄是水凸透镜,屏幕放在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像,相对于放大镜,是由光的折射形成的,故B符合题意,CD不符合题意。
故选B。
2.近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,成为了国产动画新的天花板,也拓宽了全球观众对“中国故事”的想象边界。关于电影放映,下列说法正确的是(  )
A.放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.放映时巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距以外
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生镜面反射
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
【答案】B
【知识点】漫反射、凸透镜成放大实像时的物距与像距、投影仪
【详解】A.放映机的镜头是凸透镜,其作用是将胶片上的图像放大并投射到银幕上,而近视眼镜是凹透镜,用于矫正近视眼,使光线发散后能正确聚焦在视网膜上。所以放映机的镜头与近视眼镜不是同一种透镜,故A错误;
B.根据凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,像在二倍焦距以外,电影放映机就是利用这个原理,将胶片上的图像通过镜头在巨幕上成倒立、放大的实像,所以巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距以外,故B正确;
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射。这样可以使光线向各个方向散射,让观众从不同的角度都能看到银幕上的图像。如果银幕表面光滑,会发生镜面反射,只有在特定角度才能看到图像,其他角度则会很暗,不利于观众观看,故C错误;
D.由B选项分析可知,观影者看到巨幕上的画面是倒立、放大的实像,而不是虚像,实像可以呈现在光屏上,虚像则不能,故D错误。
故选B。
3.如图所示的是小明通过水晶球看远处房子的情境,下列说法正确的是( )
A.房子透过水晶球所成的是倒立、缩小的虚像
B.此时房子正好位于水晶球的焦点上
C.该现象的原理与照相机的成像原理相同
D.若想让像变大一些,可使水晶球远离房子
【答案】C
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机
【详解】A.水晶球相当于一个凸透镜,由图可知,房子透过水晶球成的是倒立、缩小的像,而凸透镜成倒立、缩小的像时,所成的一定是实像,故A错误;
B.当物体位于凸透镜的焦点上时,不能成像,而图中能看到房子的像,说明房子不在水晶球的焦点上,故B错误;
C.照相机是利用物体在凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像的原理工作的,图中房子透过水晶球成倒立、缩小的像,与照相机的成像原理相同,故C正确;
D.根据凸透镜成像的规律,成实像时,物体离凸透镜越近,像离凸透镜越远,像越大。若想让像变大一些,应使水晶球靠近房子,故D错误。
故选C。
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示的位置,此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像(未画出),下列说法正确的是(  )
A.仅移动凸透镜,在光屏上无法再次成清晰的像
B.将蜡烛向上移动1cm,像向上移动的距离小于1cm
C.将蜡烛向左移动10cm,若要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动
D.换用焦距为10cm的凸透镜,仅向右移动凸透镜,一定能得到清晰的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【详解】A.由图可知,此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像,若仅移动凸透镜,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,当物距等于30cm,像距等于40cm,在光屏上能再次成清晰的像,故A错误;
B.由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像;根据相似三角形,当物体上下移动时,像移动的距离小于物体移动的距离,物体向上移动1cm,则像会向下移动,移动距离要小于1cm,故B错误;
C.将蜡烛向左移动10cm,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,若要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向左移动,故C错误;
D.由图可知,,且成实像,说明,
解得,,若换用焦距为10cm的凸透镜,则凸透镜焦距变小,对光的会聚能力变弱,像距变大,仅向右移动凸透镜,一定能得到清晰的像,故D正确。
故选D。
5.下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看街道对面的建筑物物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:望远镜的目镜的作用相当于放大镜,物镜相当于投影仪
【答案】C
【知识点】探究凸透镜对光的作用、放大镜的成像原理及特点、望远镜的目镜和物镜的成像原理、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】A.图甲中眼睛前方的透镜为凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,光线会聚后所成的像呈现在视网膜上,所以纠正的是远视镜,故A错误;
B.凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜对不平行于主光轴的光也有会聚作用,故B错误;
C.放大镜是焦距较小的凸透镜,用放大镜看街道对面的建筑物物体时,物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,所成的像为倒立、缩小的实像,故C正确;
D.望远镜的目镜是把物镜所成的倒立、缩小的实像进行放大,物镜相当于照相机,故D错误。
故选C。
6.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当“F”光源、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则(  )
A.光屏上承接到的像与投影仪成的像性质相同
B.将光源和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
C.将光源移至45cm刻度线上,调节光屏仍能在光屏上承接到像
D.在透镜左侧附近放一眼镜片,向左移动光源才能在光屏上成清晰的像,则眼镜片对光起到会聚作用
【答案】B
【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】A.由本题图所示可知,光屏上承接到清晰的像,因物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,而投影仪所成的像是倒立、放大的实像,故A不符合题意;
B.根据光路具有可逆性可知,将光源和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到清晰的像,故B符合题意;
C.由本题图像所示可知,光屏上承接到清晰的像,且物距,像距,根据凸透镜成像规律得:
解得
所以将光源移至45cm刻度线上时,此时物距
所以不能成实像,无论如何调节光屏也不能承接到像,故C不符题意;
D.在透镜左侧附近放一眼镜片,向左移动光源才能在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成像规律中像与物体同向移动,由此可判断出所放镜片为凹透镜,则镜片对光应起发散作用,故D不符合题意。
故选B。
7.(多选)如图甲所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像,乙图是凸透镜成像中物距和像距变化关系的图像。下列说法中正确的是(  )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.光屏上呈现清晰的倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上可以再次呈现清晰的像
D.若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
【答案】ACD
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】A.根据凸透镜成像规律,时,成倒立、等大的实像,由图乙可知,
解得凸透镜的焦距,故A正确;
B.图甲中,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,此时物距和像距对调,由光路可逆可知,在光屏上能再次呈现清晰的像,故C正确;
D.近视镜是凹透镜,对光有发散作用,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,此时光线延迟会聚,像距增大,所以需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像,故D正确。
故选ACD。
8.(多选)如图所示,是某学校大门口安装的人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动识别测试者面部信息并测量体温,下列有关说法正确的是(  )
A.摄像头成像利用了光的折射
B.人脸通过摄像头成正立、缩小的虚像
C.当被拍摄的人靠近摄像头时,所成的像会变大
D.测温系统是通过接收人体表面辐射的红外线来测温的
【答案】ACD
【知识点】红外线的特点及应用、照相机
【详解】A.摄像头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,这种会聚作用属于光的折射现象,摄像头成像利用了光的折射,故A正确;
B.人脸通过摄像头成倒立、缩小的实像,这个实像成在感光芯片上,变成电信号,故B错误;
C.凸透镜成像规律有一句话:“物近像远像变大”,当被拍摄的人靠近摄像头时,物距变近,此时像距会变远,所成的像会变大,故C正确;
D.一切物体都能辐射红外线,物体温度越高,辐射的红外线越多,测温系统是通过接收人体表面辐射的红外线来测温的,故D正确。
故选ACD。
9.如图所示的是人的眼球结构图。某人从眺望远处转为观察近处物体时,为了使像始终落在视网膜上,则晶状体会 (选填“变厚”、“变薄”或“不变”)。
【答案】变厚
【知识点】熟悉眼球的结构及视物原理
【详解】眼中的晶状体形状中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,成倒立、缩小的实像;凸透镜成实像时,物近像远像变大;正常人看物体由远及近时,物距变小,则像距变大,所以为了使像始终落在视网膜上,晶状体应该变厚一些,从而增加眼睛的折光能力,使得光线在到达视网膜之前能够更充分地被折射,进而使得像能够清晰地落在视网膜上。
10.购物支付已进入“刷脸”时代,“刷脸”支付设备通常配备红外摄像头和红外光源,红外线是一种 (选填“可见光”或“不可见光”),消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于 透镜,面部经摄像头成 立、缩小的 像。
【答案】 不可见光 凸 倒 实
【知识点】红外线的特点及应用、照相机
【详解】[1]红外线是一种不可见光,在光谱中位于红光的外侧,人眼无法直接看到。
[2][3][4]摄像机的镜头相当于一个凸透镜,使用时物体位于其二倍焦距以外,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。
11.小南进行“探究凸透镜成像的规律”实验,凸透镜、蜡烛和光屏的位置如图所示,光屏上恰好呈现了清晰的像(未标出),此时光屏上成倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,此成像规律的应用是 (举一例即可)。
【答案】 放大 投影仪
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、投影仪
【详解】[1][2]由图可知,物距小于像距,光屏上恰好呈现了清晰的像。根据凸透镜成像规律,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像,投影仪、幻灯机都能成倒立、放大的实像,是利用这个原理工作的。
12.如图,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,则该眼镜片是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),属于 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
【答案】 凸透镜 远视眼镜
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】[1][2]由题意“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”,说明此镜片对光有会聚作用,则为凸透镜,属于远视眼镜。
13.如图所示,完成透镜光路。
【答案】
【知识点】凹透镜的特殊光线作图
【详解】对于平行于凹透镜主光轴的折射光线,根据 “延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴”,作出其入射光线,入射光线的延长线过凹透镜的左焦点F。对于反向延长线过焦点的折射光线,根据 “与凹透镜主光轴平行的光线折射后其反向延长线过焦点”,过入射点作与主光轴平行的光线,即为其入射光线。如图所示:
14.在图中完成图中的光路图。
【答案】
【知识点】凸透镜的特殊光线作图
【详解】平行于主光轴的入射光线,折射后通过右侧焦点F。过光心O的入射光线,折射后方向不变。如图所示:
15.某学习小组探究凸透镜成像的规律实验:
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在 ,目的是 。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是 cm。
(3)当蜡烛在如图乙所标位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)小新借来物理老师的眼镜,将其放在图乙中的蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)小新认为可利用“F”形状LED灯替代蜡烛作为光源,这样改进的好处是 。(写一条即可)
【答案】(1) 同一高度 使像成在光屏中央
(2)10
(3)投影仪
(4)近视
(5)见解析
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(1)[1][2]调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一直线上以及同一水平高度的目的:让烛焰的像能成在光屏的中央。
(2)根据凸透镜的成像规律可知,当物距等于像距时,物距和像距都等于两倍焦距,由图甲知,
故凸透镜的焦距为
(3)根据题图乙可知,此时物距小于像距,根据凸透镜的成像规律可知,此时物距大于一倍焦距小于两倍焦距,像距大于两倍焦距,成倒立放大的实像,生活中的投影仪就是利用该成像原理工作的。
(4)根据题意可知,向右移动光屏后,光屏上的像又变清晰了,说明光线相较之前被发散了,说明在蜡烛和凸透镜之间放了一个凹透镜,凹透镜是用来矫正近视眼的,故该物理老师的眼镜是近视眼镜。
(5)用F形光源代替蜡烛进行实验,这样所成的像更稳定或F形光源更环保、安全或LED灯亮度强。
16.已知某物体透过凸透镜,在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像,若将物体移动到距焦点外15厘米处,则此时成的像(  )
A.一定是倒立的实像 B.一定是缩小的实像
C.一定是等大的实像 D.一定是放大的虚像
【答案】A
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成虚像时的物距与像距
【详解】某物体通过凸透镜在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像,此时的像是倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律,则f<v<2f,即f<20cm<2f
解得,10cm<f<20cm
若将物体移动到距焦点外15厘米处,由于焦距是一个范围,故对焦距范围以15cm为分界点进行分类讨论:
①10cm<f<15cm时,此时物距大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像;
②f=15cm时,此时物距等于2倍焦距,根据凸透镜成像规律,成倒立、等大的实像;
③15cm<f<20cm时,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,成倒立、放大的实像。
总之,一定是倒立的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17.(多选)如图所示,将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出),点燃的蜡烛放在光具座上的a点,调节光屏的位置,在光屏上得到烛焰清晰缩小倒立的像;将蜡烛从a点滑到b点后,再移动光屏,屏上得到清晰的像变大。则(  )
A.凸透镜位于a点左侧 B.凸透镜位于b点右侧
C.蜡烛在a点时,像距小于二倍焦距 D.蜡烛在b点时,像距大于一倍焦距
【答案】BCD
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【详解】AB.将蜡烛从a点滑到b点后,在屏上得到清晰的像变大,则说明像距在变大,物距在变小,而凸透镜固定在光具座上位置不变,所以凸透镜应位于b点的右侧,故A不符合题意,B符合题意;
C.当点燃的蜡烛放在光具座上的a点时,在光屏上得到烛焰清晰缩小倒立的像,所以从凸透镜成像的规律可知,此时物距应大于二倍焦距,且像距处于1倍和2倍焦距之间(即像距小于二倍焦距):,故C符合题意;
D.当蜡烛在b点时,能在光屏上成像则像距一定大于一倍焦距,故D符合题意。
故选BCD。
18.(多选)某同学在探究凸透镜成像规律时,把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,移动光具座上的光屏得到一清晰像(光屏未画出),则该透镜的焦距可能是(  )
A.10cm B.15cm C.20cm D.30cm
【答案】AB
【知识点】凸透镜成像规律的应用、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【详解】A.如凸透镜的焦距为10cm,则此时物距大于二倍焦距,像距位于一倍焦距和二倍焦距之间,即像出现在光具座70~80cm之间,故A符合题意;
B.如凸透镜的焦距为15cm,则此时物距等于二倍焦距,像距也等于两倍焦距,即像出现在光具座90cm处,故B符合题意;
C.如凸透镜的焦距为20cm,则此时的物距位于一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,即大于40cm,像出现在光具座100cm以外,所以在光具座上移动光屏,不能得到清晰的像,故C不符合题意;
D.如凸透镜的焦距为30cm,此时的物距等于一倍焦距,不成像,故D不符合题意。
故选AB。
19.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜与光屏放置如图所示时,光屏上得到一个清晰像。此时物体通过凸透镜成倒立、 的实像, (选填“照相机”或“幻灯机”)的原理与此相同。保持透镜位置不动,在装置将光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动 s后,在光屏上会再次出现清晰的像;若只将蜡烛远离透镜,在凸透镜前放置合适的 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”),仍能在光屏上得到清晰的像。

【答案】 缩小 照相机 5 近视眼镜
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】[1][2]当烛焰、凸透镜与光屏放置如图所示时,光屏上得到一个清晰像,从图中可以看到,烛焰和凸透镜的距离为40.0cm,凸透镜和光屏的距离为15.0cm,物距大于像距,根据凸透镜的成像规律可知,此时物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像;照相机是成倒立、缩小的实像,而幻灯机是成倒立、放大的实像,所以照相机的原理与烛焰成像情况相同。
[3]由上述解析可知,烛焰通过凸透镜成倒立、缩小的实像,物距为40.0cm,像距为15.0cm,将光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动相应的时间,在光屏上会再次出现清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律,物近像远像变大,可知成的是倒立、放大的实像,根据光路的可逆性,这时物距为15.0cm,像距为40.0cm,物距和像距都同时变化了25.0cm,光屏和蜡烛的移动速度为5cm/s,根据可知,光屏和蜡烛向右移动的时间为
即光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动5s后,在光屏上会再次出现清晰的像。
[4]若只将蜡烛远离透镜,根据凸透镜的动态成像规律,物远像近像变小,烛焰通过凸透镜成的清晰像,在光屏前方了,要是想仍能在光屏上得到清晰的像,需要推迟成像,已知近视眼镜是凹透镜,具有发散功能,折射光线延迟会聚,远视眼镜凸透镜,具有会聚功能,折射光线提前会聚,那么在凸透镜前放置合适的近视眼镜,即可在光屏上得到清晰的像。
20.小明自制了一个如图甲所示的简易投影仪,在可调范围内推拉纸盒,可以在白墙上看到如图乙所示放大的 像(选填“虚”或“实”),此时必须将手机以甲图中的 (选填“A”或“B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是 cm(选填“25”、“8”或“15”)。
【答案】 实 A 15
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、投影仪
【详解】[1]实像可以用光屏承接,因此白墙上的画面是实像;
[2]由图乙可知,白墙上像是倒立、放大的实像,此时必须将手机以甲图中的A方向放置;
[3]根据物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,成倒立、放大的实像。凸透镜焦距为10cm,此时手机到凸透镜的距离大于10cm小于20cm,则手机到凸透镜的距离可能是15cm。
21.如图所示,S'是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求:(1)画出点光源S;(2)补充入射光线;(3)画出反射光线经过凸透镜的折射光线。
【答案】
【知识点】根据平面镜成像特点作光路图、凸透镜的特殊光线作图
【详解】平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,据此做出发光点S;由图可知,像与反射光线的连线与镜面的交点为反射点,连接S和反射点,该光线为入射光线;从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴;如图所示:
22.如图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置,直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”的实验,实验装置如图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。
(2)当蜡烛、凸透镜位于图乙所示位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像的规律可运用于 (填“望远镜”或“显微镜”)的物镜中。
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移至 cm刻度线处,可以在光屏上得到一个倒立、放大的清晰的像。
(4)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移至44cm刻度处,接下来的操作应该是 (填“①”“②”或“③”),此时的像应是如图丙所示的 (填字母“A” “B” “C”或“D”)。
①适当移动光屏,直到在光屏上找到清晰的像;
②取下光屏,眼睛从透镜左侧直接透过透镜观察成像情况;
③取下光屏,眼睛从透镜右侧直接透过透镜观察成像情况;
(5)如图丁所示,将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像;拿走近视眼镜,烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰的像的是 ___________。
A.将光屏或蜡烛适当靠近凸透镜
B.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当远离凸透镜
D.将蜡烛适当远离凸透镜
【答案】(1)10.0
(2)望远镜
(3)34.0
(4) ③ D
(5)A
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、望远镜的目镜和物镜的成像原理、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】(1)凸透镜焦距的计算:平行光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑,光斑到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲,凸透镜光心在刻度处,光屏在刻度处,因此焦距
(2)成像规律的应用:图乙中,蜡烛在刻度处,凸透镜在刻度处,物距,成倒立、缩小的实像,与望远镜的物镜成像原理相同(望远镜物镜成倒立缩小实像)。
(3)凸透镜位置的确定:保持蜡烛和光屏位置不变,要成倒立放大的实像,需满足物距。根据光路可逆性,原物距,因此新物距。蜡烛在刻度处,故凸透镜应移至刻度处。
(4)[1][2]虚像的观察与成像性质:凸透镜位置不变,蜡烛移至刻度处,物距,成正立、放大的虚像。虚像与物体同侧,需取下光屏,从透镜右侧直接观察(操作③);虚像正立放大,对应图丙中的D。
(5)近视眼镜的光学作用:近视眼镜为凹透镜,对光有发散作用。戴上时,光线发散,像会后移至光屏;拿走后,像前移(靠近凸透镜)。因此,需将光屏或蜡烛适当靠近凸透,使像重新清晰,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
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第1页,共3页1.洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴看到正立放大的图文像,在此现象中(  )
A.水滴对光有发散作用 B.水滴相当于放大镜
C.看到的图文像是实像 D.图文像是由光的反射形成的
2.近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,成为了国产动画新的天花板,也拓宽了全球观众对“中国故事”的想象边界。关于电影放映,下列说法正确的是(  )
A.放映机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.放映时巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距以外
C.巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生镜面反射
D.观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
3.如图所示的是小明通过水晶球看远处房子的情境,下列说法正确的是( )
A.房子透过水晶球所成的是倒立、缩小的虚像
B.此时房子正好位于水晶球的焦点上
C.该现象的原理与照相机的成像原理相同
D.若想让像变大一些,可使水晶球远离房子
4.在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示的位置,此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像(未画出),下列说法正确的是(  )
A.仅移动凸透镜,在光屏上无法再次成清晰的像
B.将蜡烛向上移动1cm,像向上移动的距离小于1cm
C.将蜡烛向左移动10cm,若要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向右移动
D.换用焦距为10cm的凸透镜,仅向右移动凸透镜,一定能得到清晰的像
5.下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看街道对面的建筑物物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:望远镜的目镜的作用相当于放大镜,物镜相当于投影仪
6.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当“F”光源、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则(  )
A.光屏上承接到的像与投影仪成的像性质相同
B.将光源和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
C.将光源移至45cm刻度线上,调节光屏仍能在光屏上承接到像
D.在透镜左侧附近放一眼镜片,向左移动光源才能在光屏上成清晰的像,则眼镜片对光起到会聚作用
7.(多选)如图甲所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像,乙图是凸透镜成像中物距和像距变化关系的图像。下列说法中正确的是(  )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.光屏上呈现清晰的倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上可以再次呈现清晰的像
D.若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
8.(多选)如图所示,是某学校大门口安装的人脸识别及测温系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动识别测试者面部信息并测量体温,下列有关说法正确的是(  )
A.摄像头成像利用了光的折射
B.人脸通过摄像头成正立、缩小的虚像
C.当被拍摄的人靠近摄像头时,所成的像会变大
D.测温系统是通过接收人体表面辐射的红外线来测温的
9.如图所示的是人的眼球结构图。某人从眺望远处转为观察近处物体时,为了使像始终落在视网膜上,则晶状体会 (选填“变厚”、“变薄”或“不变”)。
10.购物支付已进入“刷脸”时代,“刷脸”支付设备通常配备红外摄像头和红外光源,红外线是一种 (选填“可见光”或“不可见光”),消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于 透镜,面部经摄像头成 立、缩小的 像。
11.小南进行“探究凸透镜成像的规律”实验,凸透镜、蜡烛和光屏的位置如图所示,光屏上恰好呈现了清晰的像(未标出),此时光屏上成倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,此成像规律的应用是 (举一例即可)。
12.如图,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,则该眼镜片是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),属于 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
13.如图所示,完成透镜光路。
14.在图中完成图中的光路图。
第13题图 第14题图
15.某学习小组探究凸透镜成像的规律实验:
(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在 ,目的是 。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是 cm。
(3)当蜡烛在如图乙所标位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)小新借来物理老师的眼镜,将其放在图乙中的蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)小新认为可利用“F”形状LED灯替代蜡烛作为光源,这样改进的好处是 。(写一条即可)
16.已知某物体透过凸透镜,在距离透镜20厘米的光屏上成缩小的像,若将物体移动到距焦点外15厘米处,则此时成的像(  )
A.一定是倒立的实像 B.一定是缩小的实像 C.一定是等大的实像 D.一定是放大的虚像
17.(多选)如图所示,将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出),点燃的蜡烛放在光具座上的a点,调节光屏的位置,在光屏上得到烛焰清晰缩小倒立的像;将蜡烛从a点滑到b点后,再移动光屏,屏上得到清晰的像变大。则(  )
A.凸透镜位于a点左侧 B.凸透镜位于b点右侧
C.蜡烛在a点时,像距小于二倍焦距 D.蜡烛在b点时,像距大于一倍焦距
18.(多选)某同学在探究凸透镜成像规律时,把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,移动光具座上的光屏得到一清晰像(光屏未画出),则该透镜的焦距可能是(  )
A.10cm B.15cm C.20cm D.30cm
19.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、凸透镜与光屏放置如图所示时,光屏上得到一个清晰像。此时物体通过凸透镜成倒立、 的实像, (选填“照相机”或“幻灯机”)的原理与此相同。保持透镜位置不动,在装置将光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动 s后,在光屏上会再次出现清晰的像;若只将蜡烛远离透镜,在凸透镜前放置合适的 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”),仍能在光屏上得到清晰的像。

20.小明自制了一个如图甲所示的简易投影仪,在可调范围内推拉纸盒,可以在白墙上看到如图乙所示放大的 像(选填“虚”或“实”),此时必须将手机以甲图中的 (选填“A”或“B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是 cm(选填“25”、“8”或“15”)。
21.如图所示,S'是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求:(1)画出点光源S;(2)补充入射光线;(3)画出反射光线经过凸透镜的折射光线。
22.如图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置,直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”的实验,实验装置如图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。
(2)当蜡烛、凸透镜位于图乙所示位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像的规律可运用于 (填“望远镜”或“显微镜”)的物镜中。
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移至 cm刻度线处,可以在光屏上得到一个倒立、放大的清晰的像。
(4)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移至44cm刻度处,接下来的操作应该是 (填“①”“②”或“③”),此时的像应是如图丙所示的 (填字母“A” “B” “C”或“D”)。
①适当移动光屏,直到在光屏上找到清晰的像;
②取下光屏,眼睛从透镜左侧直接透过透镜观察成像情况;
③取下光屏,眼睛从透镜右侧直接透过透镜观察成像情况;
(5)如图丁所示,将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像;拿走近视眼镜,烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后,下列操作能使光屏上重新得到清晰的像的是 ___________。
A.将光屏或蜡烛适当靠近凸透镜
B.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
C.将光屏适当远离凸透镜
D.将蜡烛适当远离凸透镜
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第1页,共3页教材知识 中考考点 课标要求
透镜 1.凸透镜与凹透镜 了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解透镜的焦点、焦距; 知道凸透镜和凹透镜对光的作用; 掌握透镜的光学作图方法
2.凸透镜和凹透镜对光的作用
3.凸透镜与凹透镜的光学作图
凸透镜的成像规律及其应用 4.凸透镜的成像规律 理解凸透镜的成像规律,知道实像和虚像的区别; 能通过实验收集数据,分析归纳物距()、像距()与像的性质(大小、倒正、虚实)之间的关系
5.凸透镜成像规律的应用
眼睛与眼镜 6.眼球的构造 了解的眼球的构造,知道眼睛的成像原理; 理解眼球的调节功能——通过改变晶状体的厚薄(焦距)来看清远近不同的物体; 了解近视眼和远视眼的成因及其矫正方法
7.近视眼与远视眼
知识点1 透镜
1、分类
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。
2、主光轴和光心
(1)主光轴:透镜上通过球心的直线C1C2叫做主光轴,简称主轴。
(2)光心:每个透镜主轴上都有一个点,凡是通过该点的光,其传播方向不变,这个点叫光心。
3、透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。光路图如图所示:
4、焦点和焦距
(1)凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点,用F表示;凹透镜能使平行于主光轴的光发散,这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线会聚而成的,叫做虚焦点,也用F表示。
(2)焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示。
【要点解读】
1、材料和大小相同的凸透镜,中间越厚,焦距越小,对光的会聚能力越强。
2、对“会聚作用”和“发散作用”的理解
(1)凸透镜对光有会聚作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴,即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折,如图所示。
(2)凹透镜对光有发散作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴,即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折,如图所示。
5、三条特殊的光线
(1)凸透镜:平行于主光轴的光经凸透镜后,将会聚在焦点上。过焦点的光,通过凸透镜后,平行于主光轴射出。通过光心的光线,其传播方向不改变。
(2)凹透镜:平行于主光轴的光经凹透镜折射后,反向延长线将交于异侧虚焦点上。入射光线的延长线相交于虚焦点,通过凹透镜后,平行于主光轴射出。通过光心的光线,其传播方向不改变。
知识点2 凸透镜的成像规律及其应用
1、凸透镜成像的规律
物距(u)与焦距(f)的关系 光路分析图示 像距(v)与焦 距(f)的关系 成像特点 像与物相对透镜的位置 应用
倒立、缩小的实像 异侧 照相机
倒立、等大的实像 异侧 测焦距
倒立、放大的实像 异侧 投影仪 幻灯机
不成像
—— 正立、放大的虚像 同侧 放大镜
巧记口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;虚像正立同侧,实像倒立异侧;成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时,物远像远像变大。
【要点解读】
实像是由实际光线会聚而成的,能用光屏承接。
虚像不是实际光线会聚而成的,而是实际光线的反向延长线的交点,不能用光屏承接。
2、实验:探究凸透镜成像规律
实验器材及注意事项
(1)组装时凸透镜要位于蜡烛和光屏的中间
(2)实验前调节烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度,目的是使像成在光屏的中央
(3)光屏能判断成像的虚实,也方便确定像距
实验操作及注意事项
(4)凸透镜焦距的测量:
①用平行光垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的光斑,光斑到光心的距离即为焦距
②移动元件的位置使光屏上成清晰倒立、等大的像时,物距或像距的一半就是焦距
(5)观察虚像的操作:从光屏一侧透过透镜观察,可以观察到烛焰的像
(6)烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度时光屏上找不到像的其他原因:
①物距小于一倍焦距;
②物距等于一倍焦距;
③像距太大,超过了光具座的量程
(7)凸透镜变化时的相关分析:
①加凸透镜或换用焦距更小的凸透镜时,对光的会聚能力变强,像距变小,像变小,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动
②加凹透镜或换用焦距更大的凸透镜时,对光的会聚能力变弱,像距变大,像变大,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向远离透镜的方向移动
3、凸透镜在生活中的运用
凸透镜在生活中除应用在照相机、投影仪和幻灯机中外,还应用于显微镜和望远镜
(1)显微镜:物镜焦距较短,物体通过它成倒立、放大的实像(像投影仪的镜头);目镜焦距较长,物镜成的像经过它成放大的虚像(像放大镜)。
(2)望远镜:(开普勒望远镜)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大。
知识点3 眼睛与眼镜
1、眼球的主要结构
角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。如图
2、眼睛成像原理
眼睛好比一架照相机,来自物体的光进入人眼,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像,刺激视网膜上的感光细胞,产生神经冲动,神经冲动经视神经传导到大脑的视觉中枢,形成视觉,我们就看到了物体。
3、眼睛的调节
(1)如图所示,当人眼看近处时,晶状体变厚,焦距变小,对光的偏折能力变强,使近处的物体刚好成像在视网膜上。
(2)如图所示,当人眼看远处时,晶状体变薄,焦距变大,对光的偏折能力变弱,使远处的物体刚好成像在视网膜上。
4、近视眼、远视眼及其矫正
近视眼 远视眼
特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体
成因 晶状体变厚,折光能力太强 晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置 视网膜前 视网膜后
矫正方法 佩戴凹透镜 佩戴凸透镜
矫正原理 凹透镜使光线发散,折射后光线会聚在视网膜上 凸透镜使光线会聚,折射后光线会聚在视网膜上
规律总结 近厚前凹,远薄后凸
题型1 凸透镜与凹透镜
1.(2025·江苏盐城)下列哪幅图中使用的不是凸透镜?(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】探究凹透镜对光的作用、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【详解】A.由图可知,通过透镜所成的像是正立放大虚像,此透镜为凸透镜,故A不符合题意;
B.由图可知,通过透镜所成的像是倒立缩小实像,此透镜为凸透镜,故B不符合题意;
C.由图可知,通过透镜所成的像是正立缩小虚像,此透镜为凹透镜,故C符合题意;
D.由图可知,通过透镜所成的像是倒立放大实像,此透镜为凸透镜,故D不符合题意。
故选C。
2.(2024·广西)如图所示的眼镜片是(  )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】C
【知识点】凸面镜和凹面镜的应用、凹透镜的特殊光线作图、放大镜的成像原理及特点
【详解】图中眼镜片将字放大,成正立放大的虚像,所以眼镜片是凸透镜。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(2025·湖北)2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象,让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上,如图乙。 (填“上”或“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为 透镜。
【答案】 下 凸
【知识点】透镜的特点与分类
【详解】[1][2]图甲中的冰透镜成功点燃了火炬,所以冰透镜对光线有会聚作用,为凸透镜。图乙中,上方的透镜下的光斑中间暗,透镜对光线有发散作用,下方的透镜下的光斑中间亮,对光线有会聚作用,为凸透镜,所以下方的透镜和冰透镜类型相同。
4.(2024·江苏连云港)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
【答案】 10 远离 小于10cm
【知识点】用平行光测定凸透镜焦距、凸透镜成虚像时的物距与像距
【详解】[1]平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为焦距,所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。
[2][3]因为想要看到正立的像,所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜,放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像的原理,所以想看到正立的“国”字,凸透镜和书本的距离应小于10cm,而当凸透镜成正立、放大的虚像时,物距越大,像距越大,成的虚像越大,所以可知想要看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜远离书本,但是距离不能大于10cm。
题型2 凸透镜的成像规律
类型1 “静态”成像规律
5.(2023·江苏南通)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30cm处,则可在透镜另一侧得到(  )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
【答案】C
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成虚像时的物距与像距
【详解】把一个凸透镜对准太阳光,可在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑,所以焦距f=20cm。若将一个物体放在此透镜前30cm处,物距u=30cm,则
2f>u>f
此时光屏上成倒立、放大的实像。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(2025·四川广安)某学习小组在探究凸透镜成像规律时,如图所示,光屏上刚好得到清晰的像,凸透镜的焦距,下列说法中正确的是(  )
A.光屏上的像是倒立、缩小的虚像
B.光屏上的像是倒立、放大的实像
C.凸透镜可用来矫正近视眼
D.照相机的成像原理与此成像原理相同
【答案】B
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、照相机、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】AB.由图可知,物距
物距在1倍焦距与2倍焦距之间,像距为
像距大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立放大的实像,故A错误,B正确;
C.近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,是近视眼,应佩戴发散透镜,即凹透镜进行矫正。故C错误;
D.照相机成像时,物距大于2倍焦距,像距在1倍焦距与2倍焦距之间,与题目中成像原理不同,故D错误。
故选B。
7.(2024·青海西宁)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏中央成清晰的像,凸透镜的焦距为10cm。下列说法正确的是( )
A.如图所示位置,烛焰的成像特点与投影仪的成像特点相同
B.实验过程中,蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像会向下移动
C.若蜡烛逐渐远离凸透镜,移动光屏,烛焰清晰的像会逐渐变小
D.如图所示位置,烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片,为得到清晰的像,光屏应向左移动
【答案】C
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】A.如图所示位置,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故A错误;
B.蜡烛燃烧变短后,烛焰的位置向下移动,根据光线过透镜的光心不改变方向可知,像的位置向上移动,故B错误;
C.若蜡烛逐渐远离凸透镜,物距变大,根据凸透镜成像的规律可知,像距变小,像也变小,故C正确;
D.如图所示位置,烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片,近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,使得像距变大,所以为得到清晰的像,光屏应向右移动,故D错误。
故选C。
8.(2024·天津)(多选)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是(  )
实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm
1 20 倒立、等大、实像
2 30 15
3 15 倒立、放大、实像 30
A.第1次实验的像距为20cm B.第2次实验成倒立、缩小的实像
C.第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D.若物距是12cm,物体通过透镜所成的像是虚像
【答案】AB
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、投影仪
【详解】A.当物距为20cm时,成倒立、等大的实像,则物距等于二倍焦距,即f=10cm,此时像距等于物距,也为20cm,故A正确;
B.当物距为30cm时,物距大于二倍焦距,所以此时成倒立缩小的实像,故B正确;
C.当物距为15cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以此时成倒立放大的实像,其应用是幻灯机或投影仪,而照相机是根据物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的原理制成的,故C错误;
D.若物距是12cm,即物距大于一倍焦距小于二倍焦距,所以此时成倒立放大的实像,故D错误。
故选AB。
9.(2025·上海)物理兴趣小组同学在做凸透镜实验时,光屏和发光体在透镜的 (选填“同侧”、“两侧”),它们的中心在 上,此凸透镜的焦距为10cm,发光体距离凸透镜16cm时,成 (选填“正立放大”、“正立缩小”、“倒立放大”、“倒立缩小”)的实像。
【答案】 两侧 主光轴 倒立放大
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、凸透镜成放大实像时的物距与像距
【详解】[1]做凸透镜实验时,发光体发出的光通过凸透镜,在光屏上成像,所以光屏和发光体在透镜的两侧。
[2]为了能清晰的观察像,应使像成在光屏中央,所以应调整发光体的中心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度上,即它们的中心在主光轴上。
[3]凸透镜的焦距为10cm,发光体距离凸透镜16cm时,即物距为16cm,则物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像。
10.(2024·山东枣庄)小明探究凸透镜的成像规律时,各器材位置如图所示,光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)。此时烛焰的成像特点与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置, (选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是 的。
【答案】 照相机 仍能 可逆
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】[1]由图示知,物距大于像距,成倒立缩小的实像,这是照相机的成像原理。
[2][3]凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置,此时的物距与原来的像距相同,像距与原来的物距相同,则在光屏上能得到清晰的像,因为在光的折射现象中,光路是可逆的。
11.(2024·江苏苏州)探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、 的实像,此凸透镜的焦距是 cm。凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,给凸透镜“戴上”合适的 镜,可再次获得清晰的像。
【答案】 等大 15.0 凹透
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距
【详解】[1]由图可知,物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距
v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
则物距等于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、等大的实像。
[2]物距等于像距时,有
u=v=2f=30.0cm
解得f=15.0cm。
[3]凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,物距会变大,像距会变小,为了再次获得清晰的像,需要使光线向远离凸透镜方向会聚,故需要给凸透镜“戴上”合适的凹透镜。
类型2 “动态”成像规律
12.(2025·江苏苏州)探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 D.凸透镜的焦距是
【答案】C
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距
【详解】ABC.把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,由光路的可逆性可知,第一次物距等于第二次的像距,第一次的像距等于第二次的物距,所以第一次物距是16cm,像距是24cm;第二次物距是24cm,像距是16cm;蜡烛和光屏之间的距离为16cm+24cm=40cm
第一次物距小于像距,成倒立放大的实像,第二次物距大于像距,成倒立缩小的实像,第二次像比第一次小,故C正确,AB错误;
D.在第二次中,成倒立缩小的实像,物距24cm>2f①
像距2f>16cm>f②
由①和②得到12cm>f>8cm
所以凸透镜的焦距不可能是20cm,故D错误。
故选C。
13.(2024·江苏无锡)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置,下列说法中正确的是(  )
A.只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰缩小的像
B.只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
C.只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
D.只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现烛焰等大的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成虚像时的物距与像距
【详解】A图中物距为
45.0cm-35.0cm=10.0cm
凸透镜的焦距是10cm,物距等于焦距,光屏不能成像,只向左或向右移动光屏至适当位置,光屏上不能成像,故AB错误;
C.只向右移动蜡烛至适当位置,物距小于焦距,成正立放大的虚像,光屏不能成像,故C错误;
D.将凸透镜移动到55cm,物距为
55.0cm-35.0cm=20.0cm
像距为
75.0cm-55.0cm=20.0cm
此时
u=v=2f
光屏上能呈现烛焰等大的像,故D正确。
故选D。
14.(2024·山东临沂)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则(  )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
【答案】C
【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成虚像时的物距与像距
【详解】AB.如图,物距和像距
联立以上两式解得
凸透镜的焦距不可能为10cm,此时物距大于像距,光屏上成倒立、缩小到实像,故AB不符合题意;
C.将蜡烛和光屏的位置互换,物距和像距互换,根据光路可逆可知,光屏上仍能承接到倒立放大的实像,故C正确;
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,物距为5cm,小于焦距,此时烛焰成虚像,光屏上不能承接到像,故D不符合题意。
故选C。
15.(2025·山东泰安)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时,点燃的蜡烛、凸透镜(保持不动)、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。下列说法中(  )
①图中成像规律与照相机成像原理相同
②把蜡烛适当右移,光屏适当左移,会再次在光屏上成清晰的像
③把蜡烛移至35.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
④把蜡烛移至45.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成正立、放大的像
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有①③④正确
【答案】B
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成虚像时的物距与像距、照相机
【详解】①图中物距大于像距,在光屏上成实像,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,成像规律与照相机成像原理相同,故①正确;
②根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,把蜡烛适当右移,光屏适当右移,会再次在光屏上成清晰的像,故②错误;
③由图可知,光具座的刻度尺的分度值为,则凸透镜位于刻度处,把蜡烛移至35.0cm刻度线处,物距为
由题意可知,焦距为
则有
即物距在一倍焦距与二倍焦距之间,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像,故③正确;
④由③分析可知,凸透镜位于刻度处,把蜡烛移至45.0cm刻度线处,物距为
由题意可知,焦距为
则有
即物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,不能成在光屏上,故④错误。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.(2025·江苏镇江)小红在探究凸透镜成像规律时,调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示的位置,可在光屏上得到清晰的像,则凸透镜焦距为 cm。仅将蜡烛移到10cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来她应将光屏适当向 移动,生活中所用的 成像时的物像大小关系与上述实验相同。
【答案】 10.0 左 照相机
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、照相机
【详解】[1]由图可知,刻度尺的分度值为1cm,此时物距为
像距为
则有
根据
成倒立、等大的实像,故该凸透镜的焦距为
[2]仅将蜡烛移到10cm刻度线处,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,为了在光屏上得到清晰的像,接下来应该将光屏适当向左移动。
[3]移动后的物距为
物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,生活中所用的照相机成像时,为倒立、缩小的实像,与上述实验相同。
17.(2024·江苏镇江)在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。已知凸透镜焦距为,各元件初位置如图所示,要使光屏上成清晰的像:(1)若移动光屏,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;(2)若透镜向左移动,最终光屏上成的是倒立、 的实像。

【答案】 主光轴 左 放大
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
【详解】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中,为了确保成像的清晰和准确,我们需要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心位于同一高度上,即凸透镜的主光轴上。这样,烛焰发出的光线经过凸透镜后,其成像光线才能准确地会聚在光屏上,形成清晰的像。
[2]由于物体(烛焰)到凸透镜的距离(物距)大于两倍焦距(即u>2f),根据凸透镜的成像规律,此时成倒立、缩小的实像,且像距位于一倍焦距和二倍焦距之间(即f[3]若透镜向左移动,那么物距会减小。当物距减小到一倍焦距和二倍焦距之间,那么像会变大且为倒立、放大的实像。
18.(2024·河北)如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作 。不改变蜡烛与光屏的位置,向 (选填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上 (选填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。
【答案】 投影仪 右 能
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、凸透镜成放大实像时的物距与像距、投影仪
【详解】[1]根据凸透镜的成像规律可知,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,是投影仪的成像原理。
[2]根据光路可逆知识可知,在不改变蜡烛和光屏的情况下,向右移动凸透镜,当现在的物距等于原来的像距,现在的像距等于原来的物距时,会再次在光屏上成清晰的像。
[3]由题意可知,此时成倒立的像,烛焰的高度大于凸透镜的直径,蜡烛的光仍然可以经凸透镜折射后在光屏的靠下方位置成清晰完整的像,像清晰和完整与凸透镜的大小无关。
19.(2024·新疆)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用如图所示的实验器材进行实验,若凸透镜的焦距为10cm,将蜡烛放在距离凸透镜 (填“5.0”或“15.0”)cm位置时,移动光屏,可以在光屏上呈现清晰的 (填“缩小”或“放大”)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像,选用的凸透镜的焦距最大为 cm。
【答案】 15.0 放大 25
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】[1]凸透镜的焦距为10cm,要能在光屏上呈现清晰的像,则蜡烛到凸透镜的距离物距一定到大于一倍焦距,即10cm,故选择15.0cm。
[2]当物距等于15.0cm时,物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
[3] 如图所示的实验器材光具座总长度为100cm,在光屏上成等大的实像,一定物距等于像距等于两倍焦距,即
因此焦距最大为25cm。
题型3 凸透镜的成像规律的应用
20.(2025·青海)小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是( )
A.投影仪 B.近视眼镜 C.监控摄像头 D.放大镜
【答案】C
【知识点】照相机、投影仪、放大镜的成像原理及特点、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】根据凸透镜成像特点,当物距大于两倍焦距时,凸透镜能够成倒立缩小的实像为照相机原理;
A.投影仪是利用凸透镜成像,物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大实像的原理,故A不符合题意;
B.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用,且凹透镜不成实像,故B不符合题意;
C.监控摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理,故C符合题意;
D.放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理,故D不符合题意。
故选C。
21.(2024·云南)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,若此时光屏上成清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机是利用该成像原理制成的 D.投影仪是利用该成像原理制成的
【答案】BC
【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距、照相机、投影仪
【详解】由图可知,此时物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,投影仪成的是倒立、放大的实像。
故选BC。
22.(2025·四川成都)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
【答案】C
【知识点】探究凸透镜对光的作用、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、照相机
【详解】AC.由题意可知,人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,由于人眼成像原理与照相机成像原理相似,成倒立、缩小的实像,所以人形机器人“眼睛”的光学成像原理与照相机成像原理相同,物体在成像面上成倒立、缩小的实像,故A错误,C正确;
B.机器人“眼睛”的镜头与照相机的镜头相似,利用凸透镜成像原理成像,所以机器人“眼睛”的镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故B错误;
D.机器人“眼睛”与照相机的镜头相似,能接收光源发出的光,也能接收物体反射的光,所以不仅能“看见”自身正在发光的物体,也能看到反射光的物体,故D错误。
故选C。
23.(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
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、投影仪
【详解】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。
24.(2025·四川广元)“梦天”学习小组用硬纸板做了两个纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动,如图所示。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为8cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜,就做成了模型照相机。用它来观察远处的教学楼,他们发现半透明薄膜上的像太小,于是靠近教学楼,并 (选填“增大”或“减小”)两纸筒间的距离,才看到薄膜上清晰的像,此时模型照相机的镜头与教学楼的距离 16cm(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 增大 >
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机
【详解】[1][2]凸透镜成实像时,物近像远像变大,半透明薄膜上的像太小,照相机靠近教学楼,物距减小,像距变大,需要增大两纸筒间的距离,才看到薄膜上清晰的像;由照相机的原理,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像可知,此时模型照相机的镜头与教学楼的距离大于16cm。
25.(2023·湖北鄂州)如图所示,透过手表表盘上光滑透明的凸起部分,能清楚地读出日期信息,光滑透明凸起的部分相当于 ,观看到的是日期数字的 (选填“实”或“虚”)像。手表的背面打磨得非常平整光滑,能清晰地照出小明的像,此像的大小与小明本人相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 凸透镜 虚 不变
【知识点】平面镜成像的特点和规律、放大镜的成像原理及特点
【详解】[1][2]如图所示,手表上透明凸起的部分中间比边缘厚,相对于是凸透镜,其作用相当于一个放大镜,手表内的刻度线和日期数字在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像。
[3]手表的背面打磨得非常光滑,相当于是平面镜,手表的背面能清晰地照出小明的像,根据平面镜成像的特点可知,手表的光滑背面所成的像与小明本人大小相同。
26.(2023·山东德州)如图所示,小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为,外壳的长度为,若将凸透镜对准窗外景物,在外壳内前后移动内纸筒,在半透明膜上可以得到景物 (选填“倒立”或“正立”)的 (选填“放大”或“缩小”)的像;若将凸透镜正对燃烧的蜡烛,当蜡烛距离凸透镜至少 时,可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。

【答案】 倒立 缩小 20
【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距
【详解】[1][2]半透膜相当于光屏,凸透镜的焦距为10cm,窗外景物处于凸透镜的二倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像。
[3]因为外壳的长度为20cm,即像距处于大于一倍焦距小于等于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,蜡烛距凸透镜至少20cm时,才可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。
题型4 眼睛和眼镜
27.(2025·甘肃兰州)甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是( )
A.丙图是近视眼,应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼,应该配戴凸透镜
C.丁图是近视眼,应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼,应该配戴凹透镜
【答案】A
【知识点】近视眼和远视眼的成因及光路图、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】丙图中像呈在视网膜的前方,故是近视眼,应该配戴凹透镜来矫正;丁图中像呈在视网膜的后方,故是远视眼,应该配戴凸透镜来矫正,故A正确,BCD错误。
故选A。
28.(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
【知识点】探究凸透镜对光的作用、照相机、放大镜的成像原理及特点、近视眼和远视眼的成因及光路图
【详解】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。
29.(2025·四川眉山)如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
【答案】 照相机 凹透镜
【知识点】照相机、近视眼和远视眼的成因及光路图、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】[1]人的眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
[2]近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使得远处物体的像成在视网膜的前方,导致人看不清远处的物体。凹透镜对光线有发散作用,能使光线推迟会聚。凸透镜对光线有会聚作用,能使光线提前会聚。为了使远处物体的像能成在视网膜上,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚,从而使像成在视网膜上。
30.(2025·四川遂宁)西晋《博物志》中云:“削冰令圆,举以向日,以艾于后承其影,则得火。”这是我国古代劳动人民把冰制成透镜,利用它对太阳光的 作用来取火。现在人们还利用这种透镜来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】 会聚 远视眼
【知识点】探究凸透镜对光的作用、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】[1]把冰制成透镜,举以向日能取火,是因为这种透镜对太阳光有会聚作用,能将太阳光会聚在一点,使该点温度升高达到艾的着火点从而取火,这种透镜是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用。
[2]因为凸透镜对光有会聚作用,而远视眼是由于晶状体太薄,折光能力太弱,像成在视网膜的后方,需要用对光有会聚作用的凸透镜来矫正,使像成在视网膜上。
31.(2025·四川泸州)2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”。图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。
(1)图甲中的视网膜相当于图乙中的 。在图乙的光屏上已成蜡烛的清晰像(像未画出),其情况是倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)、实像。
(2)图乙中,把蜡烛向右移动一定距离后(相当于看近处景物),光屏上的像变模糊了,缓慢 (选填“注入”或“吸出”)适量水来改变水凸透镜厚度,像又变清晰了。当眼睛长时间处于这种状态,睫状肌会过度疲劳失去弹性,导致看远处景物时无法将晶状体调到较 (选填“薄”或“厚”)状态。
(3)据此,请你为预防近视提一条科学合理的建议: 。
【答案】(1) 光屏 缩小
(2) 注入 薄
(3)见解析
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、熟悉眼球的结构及视物原理、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】(1)[1]眼睛成像时,视网膜是承接像的结构,在图乙的模拟装置中,光屏是承接像的,所以图甲中的视网膜相当于图乙中的光屏。
[2]观察可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,所以在光屏上成的像是倒立、缩小的实像。
(2)[1]把蜡烛向右移动一定距离后(相当于看近处景物),物距变小,像距应变大,像会成在光屏后方,此时要使像变清晰,需要增大凸透镜的会聚能力,即缓慢注入适量水来使水凸透镜变厚。
[2]当眼睛长时间看近处物体时,睫状肌会过度疲劳失去弹性,导致看远处景物时无法将晶状体调到较薄的状态,从而形成近视。
(3)为预防近视,我们可以做到不要长时间用眼,例如每用眼一段时间后要休息一下,向远处眺望等。
题型5 透镜作图
32.(2025·辽宁)如图,根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出一个透镜。
【答案】
【知识点】凸透镜的特殊光线作图
【详解】由给出的光线可知,虚线框内的透镜对光线有会聚作用,为凸透镜,如图所示:
33.(2023·重庆)请根据画出的光线,在答图中虚线框内画出一个适当的透镜。

【答案】
【知识点】凹透镜的特殊光线作图
【详解】平行的光线经透镜折射后变得发散,因此该透镜起发散作用,为凹透镜,如下图所示

34.(2025·四川眉山)根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
【答案】
【知识点】凸透镜的特殊光线作图、凹透镜的特殊光线作图
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散射出,其折射光线的反向延长线经过凹透镜的虚焦点。如图所示:
35.(2024·山东枣庄)如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
【答案】
【知识点】凸透镜的特殊光线作图、凹透镜的特殊光线作图
【详解】根据凹透镜的三条特殊光线:延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;根据凸透镜的三条特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如图所示:
36.(2023·辽宁阜新)在探究凸透镜成像规律的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S ,画出光路图确定像点S 的位置,图中O为光心,F为焦点(保留必要的作图痕迹)。

【答案】
【知识点】凸透镜的特殊光线作图、凸透镜成虚像时的物距与像距
【详解】从点S画两条光线,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′。如图所示:

37.(2025·山东潍坊)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,从光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜,经凸透镜折射后与主光轴平行。
(1)画出S在水中所成的像S';
(2)将该条光线的光路补充完整;
(3)标出凸透镜左侧的焦点F。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图、根据平面镜成像特点作光路图、凸透镜的特殊光线作图
【详解】平静的水面是一个平面镜,平面镜所成的像与物体大小相等、到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直。作图方法是:从S向水面作垂线,然后延长至S',使S'和S到平面镜的距离相等,S'就是S的像。过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴,连接S'和折射光线的起点,作出折射光线的入射光线,同时也是入射光线的反射光线,该光线与主光轴的交点就是焦点F,同时也是入射点,连接S和F,就是入射光线。如图所示:
38.(2024·山东德州)如图所示,A′是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】根据平面镜成像特点作光路图、凸透镜的特殊光线作图
【详解】(1)根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称,从点向平面镜作垂线并取等长,画出点光源;连接点与平面镜上的入射点,画出射向平面镜的入射光线,如图所示。
(2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,据此画出经过凸透镜后的折射光线,如图所示:
39.(2023·辽宁抚顺)如图所示,S 是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:

(1)光源S的位置;
(2)反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a经凸透镜折射后的折射光线。
【答案】
【知识点】根据平面镜成像特点作光路图、透镜的光线作图
【详解】(1)根据平面镜成像特点,首先做像S 关于镜面的对称点S,即为光源S的位置,标出虚线和直角;
(2)反射光线a与镜面的交点为入射点,连接光源S和入射点,标出箭头,即为反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a是平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后的折射光线过焦点。如图所示:

40.(2023·四川凉山)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。

【答案】
【知识点】作光的反射光路图、作出光在空气和介质中传播的光路图、凸透镜的特殊光线作图
【详解】由凸透镜折射的规律可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线经焦点射出,故平行光线经凸透镜折射后,折射光线经焦点F射出,折射光线射向水面后,会发生折射,此时的入射点为F,折射光线射向水中的平面镜后,会发生反射,反射光线经过P点,由光的反射规律可知,入射光线与反射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,故可在平面镜上找到一点Q,使得入射光线FQ与法线的夹角等于反射光线QP与法线的夹角,光路图如下图所示:

题型6 探究凸透镜的成像规律
41.(2025·湖北武汉)某小组利用焦距不同的凸透镜,模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清远处和近处的物体。
(1)如图所示是同学们先用焦距为15cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景。点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,这个像是 、倒立的实像。
(2)为了接着模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清近处的物体,同学们保持凸透镜和光屏的位置不变,选用焦距为 (填“10”“12”“16”或“20”)cm的凸透镜替换图中的凸透镜,移动蜡烛,直到光屏上再次成清晰的像。
(3)同学们由此联想到:通过远眺可以让睫状体放松,晶状体厚度 (填“变薄”“不变”或“变厚”),对光的偏折能力 ,有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视。
【答案】(1)缩小
(2)12
(3) 变薄 变弱
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】(1)由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像
(2)要看清近处的物体,即物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,此时像成在光屏的后方;若保持凸透镜和光屏的位置不变,即像距不变,应选用对光线的会聚能力强的凸透镜;因同学们先用焦距为15cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景,因此选用的凸透镜的焦距应小于15cm;若选用焦距为10cm凸透镜,此时像距等于二倍焦距,成倒立、等大的实像,与正常眼睛成像情况不符,故选用焦距为12cm的凸透镜替换图中的凸透镜,移动蜡烛,直到光屏上再次成清晰的像;
(3)[1][2]睫状体放松,晶状体厚度变薄,即晶状体凸度变小,对光的偏折能力变弱,有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视。
42.(2025·四川凉山)物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。
(1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为 cm(要求估读);
(2)实验前,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在 ;
(3)在图乙所示的位置,光屏上可以呈现清晰的像,该像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处,把光屏向 移动,才可在光屏上再次呈现清晰的像;
(5)在图乙所示情景下,在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像,则该镜片可用来矫正 (选填“近”或“远”)视眼。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)缩小
(4)右
(5)远
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心大致在同一高度。
(3)由图乙可知,物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。
(4)凸透镜成实像时,物近像远像变大,凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处,物距减小,像距增大,需要把光屏向右移动,才可在光屏上再次呈现清晰的像。
(5)在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像,说明该透镜对光有会聚作用,该透镜是凸透镜,可以矫正远视眼。
43.(2024·山东日照)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 ;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1) 便于确定像的位置 不能
(2) 发散 近视眼
(3)
(4) 近视眼 靠近
(5)虚
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】(1)[1]玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
[2]在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,无法在光屏上呈现。
(2)[1]由图乙可知,该透镜中间薄、边缘厚,所以是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
[2]近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴凹透镜矫正。
(3)对于投影仪工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即,已知凸透镜的焦距,所以投影片到凸透镜的距离范围应为。
(4)[1][2]小明将焦距为10.0cm的凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,相当于晶状体变凸,会聚能力变强,此现象与近视眼的成因相似,因为近视眼是晶状体太厚,对光线的会聚能力太强,像成在视网膜前方;由于会聚能力变强,像提前会聚了,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
(5)由题意知,对于焦距为8.0cm的凸透镜B,由于物距
u=50cm-10cm=40cm>2f=16cm
根据成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距f1.(2025·黑龙江齐齐哈尔)关于光学知识在生活中的应用,下列说法正确的是(  )
A.物体在平面镜中所成的像可以用光屏承接
B.用放大镜观察物体时成的像是正立的实像
C.矫正远视眼佩戴的镜片是用凸透镜制作的
D.电视机遥控器通过发出的紫外线控制电视
【答案】C
【知识点】平面镜成像的特点和规律、红外线的特点及应用、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】A.物体在平面镜中所成的像是虚像,不可以用光屏承接,故A错误;
B.用放大镜观察物体时,若物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;若物距等于二倍焦距,成倒立、等大的实像;若物距在一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立、放大的实像;若物距等于一倍焦距,不成像;若物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,任何情况都不能成正立的实像,故B错误;
C.远视眼成因是由于晶状体太薄,折光能力太弱,成像在视网膜的后方,佩戴用凸透镜制作的镜片矫正,故C正确;
D.电视机遥控器通过发出的红外线控制电视,故D错误。
故选C。
2.(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
【知识点】小孔成像、漫反射、平面镜成像的特点和规律、近视眼和远视眼的矫正方法及光路图
【详解】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。
3.(2023·宁夏)如图是“探究凸透镜成像规律”的实验,其中成像性质与投影仪成像性质相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成缩小实像时的物距与像距、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、凸透镜成虚像时的物距与像距
【详解】A.由图可知,物距大于像距,且能在光屏上成实像,因此可知,此时成倒立缩小的实像,应用于照相机,故A不符合题意;
B.由图可知,物距等于像距,且能在光屏上成实像,因此可知,此时成倒立等大的实像,可以判断凸透镜焦距,故B不符合题意;
C.由图可知,物距小于像距,且能在光屏上成实像,因此可知,此时成倒立放大的实像,应用于投影仪,故C符合题意;
D.由图可知,不能在光屏上成实像,因此可知,物距在一倍焦距之内,因此此时成正立放大的虚像,应用于放大镜,故D不符合题意。
故选C。
4.(2024·山东德州)某款广告投影灯及其内部结构如图所示,它主要由光源、广告片和凸透镜组成,下列说法正确的是(  )
A.该投影灯的原理与照相机相同
B.广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内
C.为从不同角度看见地面上的广告图标,应选择光滑的地面
D.若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,可适当减小镜头到广告片距离,增大投影灯离地距离
【答案】D
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【详解】AB.该投影灯成的是放大的实像,则广告片到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,该投影灯的成像原理与投影仪相同;照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故AB错误;
C.为从不同角度看见地面上的广告图标,光照在地面上需要发生漫反射,因此应选择粗糙的地面,故C错误;
D.若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,可适当减小镜头到广告片距离,增大投影灯离地距离,故D正确。
故选D。
5.(2024·山东泰安)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中( )
①该凸透镜的焦距为
②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同
③将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
④将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
A.只有①③正确 B.只有④正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
【答案】D
【知识点】凸透镜成放大实像时的物距与像距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、放大镜的成像原理及特点
【详解】①由图可知,此时的物距等于像距,为20.0cm,成的是倒立、等大的实像,则
20.0cm=2f
故f=10.0cm,故①错误;
②将蜡烛放在d点时,物距小于焦距,成正立放大的虚像,与放大镜的原理相同,故②错误;
③凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,将蜡烛由b点移至a点时,物距增大,像距减小,像变小,移动光屏,可在光屏上成更小的像,故③正确;
④将蜡烛放在c点,物距为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距小于2倍焦距,可在光屏上成倒立、放大的像,故④正确。
故选D。
6.(2025·河南)如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后,保持水凸透镜、蜡烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法: 。
【答案】 缩小 将光屏向左移动
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论
【详解】[1]由图可知,此时物距大于像距,光屏上呈现了烛焰清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
[2]保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,此时物距变大,则像距会变小,所以要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜的方向即左边移动。
7.(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】
【知识点】凸透镜的特殊光线作图
【详解】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:
8.(2024·四川达州)一束平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后在水面发生反射和折射,请完成光路图。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图、作出光在空气和介质中传播的光路图、凸透镜的特殊光线作图
【详解】凸透镜光线有会聚作用,平行于主光轴的光线经过凸透镜后将会聚于焦点,当光线达到水面时水面会发生反射和折射现象,与水面的交点即为入射点,先作出法线,法线与入射光线的夹角为入射角,根据反射角等于入射角在水面上方作出反射光线,再根据光线与法线在空气中的夹角大于在水中的夹角,在水面下方作出折射光线,如下图所示:
9.(2024·陕西)“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C.花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D.若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
【答案】B
【知识点】照相机
【详解】A.照相机镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头,根据凸透镜成实像的规律可知,花比人的物距小,因此在利用同一凸透镜成像时花比人的像距大,像也大,故B正确;
C.由于花和人都在二倍焦距以外,通过照相机镜头成的是倒立、缩小的实像,故C错误;
D.若要使花的像更大一些,可将花再向镜头方向移动适当的距离,但花到照相机镜头的距离应始终大于镜头的二倍焦距,故D错误。
故选B。
10.(2025·山东潍坊)(多选)某兴趣小组的同学用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,其中“F”形光源的高度为。调节光源、凸透镜和光屏,使它们的中心高度相同。将光源放在凸透镜左侧适当位置,调整右侧光屏到凸透镜的距离,使光屏上呈现清晰的像,进行多次实验,分别测出物距和像的高度,实验数据如下表。下列说法正确的是(  )
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 30.0
像高 6.0 4.8 4.0 3.4 3.0 2.7
A.该凸透镜的焦距为
B.第1次实验的成像特点与投影仪相同
C.第3次实验光屏上呈现“7”形状的像
D.第4次实验的像距大于第6次实验的像距
【答案】ABD
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验结论、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、投影仪
【详解】A.根据凸透镜成像规律,当物距等于像距时,物体成等大倒立的实像,此时物距和像距都等于2倍焦距。由表格数据可知,第3次实验中物距为24.0cm 时,像高与物高相等(均为4.0cm),说明此时成等大倒立的实像,即物距u=2f=24.0cm
由此可计算出焦距f=12.0cm,故A正确;
B.第1次实验中物距为20.0cm,已知焦距f=12.0cm,此时物距在1倍焦距和2倍焦距之间(fC.凸透镜成实像时,所成的像与物体相比是倒立的,这里的倒立包括上下倒立和左右倒立。“F”形光源经过凸透镜成实像后,像的形状应该是上下、左右均倒立的,并非简单的“7”形状,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律,当物体成实像时,物距越大,像距越小。第4次实验的物距为26.0cm,第6次实验的物距为30.0cm,第4次实验的物距小于第6次实验的物距,所以第4次实验的像距大于第6次实验的像距,故D正确。
故选ABD。
11.(2023·湖南怀化)智能手机扫码功能可快速获取信息,手机摄像头相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);二维码通过摄像头在手机中所成的是 (选填“实”或“虚”)像。图乙,蜡烛恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上可观察到倒立 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像,生活中的应用是 (选填“投影仪”或“照相机”)。
【答案】 凸透镜 实 放大 实 投影仪
【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、照相机、投影仪
【详解】[1]手机上的摄像头相当于是照相机的镜头,是凸透镜,手机拍照符合凸透镜成像原理。
[2]手机扫二维码时,二维码到手机镜头的距离即物距大于二倍焦距,成缩小、倒立的实像。则二维码通过摄像头在手机中所成的是实像。
[3][4][5]如图乙所示,物距小于像距时成清晰的像,符合物距大于一倍焦距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距的情况,此时光屏上成放大、倒立的实像;生活中的投影仪就是利用这个原理成的放大的像。
12.(2024·贵州)如图所示,用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量工具是 。
(2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 。
物高6cm
实验次数 1 2 3
物距/cm 30 20 15
像距/cm 15 20 30
像高/cm 3 6 12
(3)继续移动光源至物距为6cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从 (选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高? (选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则上表中第 次实验的成像情况不能探究,理由是: 。
【答案】 刻度尺 大 大 光屏 不能 2 第2次实验时,物距和像距之和为40cm,小于45cm
【知识点】探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究凸透镜成像规律的实验结论、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【详解】(1)[1]要测量光源在光屏上所成像的高度,需要长度的测量工具刻度尺。
(2)[2][3]由表中数据可知,随着物距变小,像距逐渐变大,像的高度变大,则像变大。
(3)[4]移动光源至物距为6cm时,此时物距小于焦距,成虚像,要观察到虚像,人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察。
[5]因为虚像不是实际光线会聚得到的,不能呈现在光屏上,则不能用刻度尺测量像的大小。
(4)[6][7]若保持光源到光屏的距离为45cm不变,若能成清晰的像,物距像距之和应为45cm,而第2次实验时,物距和像距之和为40cm,小于45cm,则第2次实验的成像情况不能探究。
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第1页,共2页教材知识 中考考点 课标要求
透镜 1.凸透镜与凹透镜 了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解透镜的焦点、焦距; 知道凸透镜和凹透镜对光的作用; 掌握透镜的光学作图方法
2.凸透镜和凹透镜对光的作用
3.凸透镜与凹透镜的光学作图
凸透镜的成像规律及其应用 4.凸透镜的成像规律 理解凸透镜的成像规律,知道实像和虚像的区别; 能通过实验收集数据,分析归纳物距()、像距()与像的性质(大小、倒正、虚实)之间的关系
5.凸透镜成像规律的应用
眼睛与眼镜 6.眼球的构造 了解的眼球的构造,知道眼睛的成像原理; 理解眼球的调节功能——通过改变晶状体的厚薄(焦距)来看清远近不同的物体; 了解近视眼和远视眼的成因及其矫正方法
7.近视眼与远视眼
知识点1 透镜
1、分类
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。
2、主光轴和光心
(1)主光轴:透镜上通过球心的直线C1C2叫做主光轴,简称主轴。
(2)光心:每个透镜主轴上都有一个点,凡是通过该点的光,其传播方向不变,这个点叫光心。
3、透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。光路图如图所示:
4、焦点和焦距
(1)凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点,用F表示;凹透镜能使平行于主光轴的光发散,这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线会聚而成的,叫做虚焦点,也用F表示。
(2)焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示。
【要点解读】
1、材料和大小相同的凸透镜,中间越厚,焦距越小,对光的会聚能力越强。
2、对“会聚作用”和“发散作用”的理解
(1)凸透镜对光有会聚作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴,即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折,如图所示。
(2)凹透镜对光有发散作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴,即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折,如图所示。
5、三条特殊的光线
(1)凸透镜:平行于主光轴的光经凸透镜后,将会聚在焦点上。过焦点的光,通过凸透镜后,平行于主光轴射出。通过光心的光线,其传播方向不改变。
(2)凹透镜:平行于主光轴的光经凹透镜折射后,反向延长线将交于异侧虚焦点上。入射光线的延长线相交于虚焦点,通过凹透镜后,平行于主光轴射出。通过光心的光线,其传播方向不改变。
知识点2 凸透镜的成像规律及其应用
1、凸透镜成像的规律
物距(u)与焦距(f)的关系 光路分析图示 像距(v)与焦 距(f)的关系 成像特点 像与物相对透镜的位置 应用
倒立、缩小的实像 异侧 照相机
倒立、等大的实像 异侧 测焦距
倒立、放大的实像 异侧 投影仪 幻灯机
不成像
—— 正立、放大的虚像 同侧 放大镜
巧记口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;虚像正立同侧,实像倒立异侧;成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时,物远像远像变大。
【要点解读】
实像是由实际光线会聚而成的,能用光屏承接。
虚像不是实际光线会聚而成的,而是实际光线的反向延长线的交点,不能用光屏承接。
2、实验:探究凸透镜成像规律
实验器材及注意事项
(1)组装时凸透镜要位于蜡烛和光屏的中间
(2)实验前调节烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度,目的是使像成在光屏的中央
(3)光屏能判断成像的虚实,也方便确定像距
实验操作及注意事项
(4)凸透镜焦距的测量:
①用平行光垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的光斑,光斑到光心的距离即为焦距
②移动元件的位置使光屏上成清晰倒立、等大的像时,物距或像距的一半就是焦距
(5)观察虚像的操作:从光屏一侧透过透镜观察,可以观察到烛焰的像
(6)烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度时光屏上找不到像的其他原因:
①物距小于一倍焦距;
②物距等于一倍焦距;
③像距太大,超过了光具座的量程
(7)凸透镜变化时的相关分析:
①加凸透镜或换用焦距更小的凸透镜时,对光的会聚能力变强,像距变小,像变小,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动
②加凹透镜或换用焦距更大的凸透镜时,对光的会聚能力变弱,像距变大,像变大,为使光屏上能成清晰的像,光屏应向远离透镜的方向移动
3、凸透镜在生活中的运用
凸透镜在生活中除应用在照相机、投影仪和幻灯机中外,还应用于显微镜和望远镜
(1)显微镜:物镜焦距较短,物体通过它成倒立、放大的实像(像投影仪的镜头);目镜焦距较长,物镜成的像经过它成放大的虚像(像放大镜)。
(2)望远镜:(开普勒望远镜)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大。
知识点3 眼睛与眼镜
1、眼球的主要结构
角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。如图
2、眼睛成像原理
眼睛好比一架照相机,来自物体的光进入人眼,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像,刺激视网膜上的感光细胞,产生神经冲动,神经冲动经视神经传导到大脑的视觉中枢,形成视觉,我们就看到了物体。
3、眼睛的调节
(1)如图所示,当人眼看近处时,晶状体变厚,焦距变小,对光的偏折能力变强,使近处的物体刚好成像在视网膜上。
(2)如图所示,当人眼看远处时,晶状体变薄,焦距变大,对光的偏折能力变弱,使远处的物体刚好成像在视网膜上。
4、近视眼、远视眼及其矫正
近视眼 远视眼
特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体
成因 晶状体变厚,折光能力太强 晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置 视网膜前 视网膜后
矫正方法 佩戴凹透镜 佩戴凸透镜
矫正原理 凹透镜使光线发散,折射后光线会聚在视网膜上 凸透镜使光线会聚,折射后光线会聚在视网膜上
规律总结 近厚前凹,远薄后凸
题型1 凸透镜与凹透镜
1.(2025·江苏盐城)下列哪幅图中使用的不是凸透镜?(  )
A. B. C. D.
2.(2024·广西)如图所示的眼镜片是(  )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
3.(2025·湖北)2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象,让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上,如图乙。 (填“上”或“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为 透镜。
4.(2024·江苏连云港)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜 书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是 。
题型2 凸透镜的成像规律
类型1 “静态”成像规律
5.(2023·江苏南通)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30cm处,则可在透镜另一侧得到(  )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
6.(2025·四川广安)某学习小组在探究凸透镜成像规律时,如图所示,光屏上刚好得到清晰的像,凸透镜的焦距,下列说法中正确的是(  )
A.光屏上的像是倒立、缩小的虚像
B.光屏上的像是倒立、放大的实像
C.凸透镜可用来矫正近视眼
D.照相机的成像原理与此成像原理相同
7.(2024·青海西宁)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏中央成清晰的像,凸透镜的焦距为10cm。下列说法正确的是( )
A.如图所示位置,烛焰的成像特点与投影仪的成像特点相同
B.实验过程中,蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像会向下移动
C.若蜡烛逐渐远离凸透镜,移动光屏,烛焰清晰的像会逐渐变小
D.如图所示位置,烛焰和凸透镜之间放一个近视镜片,为得到清晰的像,光屏应向左移动
8.(2024·天津)(多选)在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是(  )
实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm
1 20 倒立、等大、实像
2 30 15
3 15 倒立、放大、实像 30
A.第1次实验的像距为20cm B.第2次实验成倒立、缩小的实像
C.第3次实验成像特点与照相机成像特点相同 D.若物距是12cm,物体通过透镜所成的像是虚像
9.(2025·上海)物理兴趣小组同学在做凸透镜实验时,光屏和发光体在透镜的 (选填“同侧”、“两侧”),它们的中心在 上,此凸透镜的焦距为10cm,发光体距离凸透镜16cm时,成 (选填“正立放大”、“正立缩小”、“倒立放大”、“倒立缩小”)的实像。
10.(2024·山东枣庄)小明探究凸透镜的成像规律时,各器材位置如图所示,光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)。此时烛焰的成像特点与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。若凸透镜位置不变,调换蜡烛和光屏的位置, (选填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像,这说明光发生折射时,光路是 的。
11.(2024·江苏苏州)探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、 的实像,此凸透镜的焦距是 cm。凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,给凸透镜“戴上”合适的 镜,可再次获得清晰的像。
类型2 “动态”成像规律
12.(2025·江苏苏州)探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 D.凸透镜的焦距是
13.(2024·江苏无锡)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置,下列说法中正确的是(  )
A.只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰缩小的像
B.只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
C.只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
D.只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现烛焰等大的像
14.(2024·山东临沂)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变,则(  )
A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上,光屏上仍能承接到像
15.(2025·山东泰安)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时,点燃的蜡烛、凸透镜(保持不动)、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。下列说法中(  )
①图中成像规律与照相机成像原理相同
②把蜡烛适当右移,光屏适当左移,会再次在光屏上成清晰的像
③把蜡烛移至35.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
④把蜡烛移至45.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成正立、放大的像
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有①③④正确
16.(2025·江苏镇江)小红在探究凸透镜成像规律时,调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示的位置,可在光屏上得到清晰的像,则凸透镜焦距为 cm。仅将蜡烛移到10cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来她应将光屏适当向 移动,生活中所用的 成像时的物像大小关系与上述实验相同。
17.(2024·江苏镇江)在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。已知凸透镜焦距为,各元件初位置如图所示,要使光屏上成清晰的像:(1)若移动光屏,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;(2)若透镜向左移动,最终光屏上成的是倒立、 的实像。

18.(2024·河北)如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作 。不改变蜡烛与光屏的位置,向 (选填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上 (选填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。
19.(2024·新疆)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用如图所示的实验器材进行实验,若凸透镜的焦距为10cm,将蜡烛放在距离凸透镜 (填“5.0”或“15.0”)cm位置时,移动光屏,可以在光屏上呈现清晰的 (填“缩小”或“放大”)的像。若使光屏上能呈现清晰的等大的像,选用的凸透镜的焦距最大为 cm。
题型3 凸透镜的成像规律的应用
20.(2025·青海)小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是( )
A.投影仪 B.近视眼镜 C.监控摄像头 D.放大镜
21.(2024·云南)如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,若此时光屏上成清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像
C.照相机是利用该成像原理制成的 D.投影仪是利用该成像原理制成的
22.(2025·四川成都)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
23.(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
24.(2025·四川广元)“梦天”学习小组用硬纸板做了两个纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动,如图所示。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为8cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜,就做成了模型照相机。用它来观察远处的教学楼,他们发现半透明薄膜上的像太小,于是靠近教学楼,并 (选填“增大”或“减小”)两纸筒间的距离,才看到薄膜上清晰的像,此时模型照相机的镜头与教学楼的距离 16cm(选填“>”、“<”或“=”)。
25.(2023·湖北鄂州)如图所示,透过手表表盘上光滑透明的凸起部分,能清楚地读出日期信息,光滑透明凸起的部分相当于 ,观看到的是日期数字的 (选填“实”或“虚”)像。手表的背面打磨得非常平整光滑,能清晰地照出小明的像,此像的大小与小明本人相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
26.(2023·山东德州)如图所示,小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为,外壳的长度为,若将凸透镜对准窗外景物,在外壳内前后移动内纸筒,在半透明膜上可以得到景物 (选填“倒立”或“正立”)的 (选填“放大”或“缩小”)的像;若将凸透镜正对燃烧的蜡烛,当蜡烛距离凸透镜至少 时,可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。

题型4 眼睛和眼镜
27.(2025·甘肃兰州)甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是( )
A.丙图是近视眼,应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼,应该配戴凸透镜
C.丁图是近视眼,应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼,应该配戴凹透镜
28.(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
29.(2025·四川眉山)如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
30.(2025·四川遂宁)西晋《博物志》中云:“削冰令圆,举以向日,以艾于后承其影,则得火。”这是我国古代劳动人民把冰制成透镜,利用它对太阳光的 作用来取火。现在人们还利用这种透镜来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
31.(2025·四川泸州)2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”。图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。
(1)图甲中的视网膜相当于图乙中的 。在图乙的光屏上已成蜡烛的清晰像(像未画出),其情况是倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)、实像。
(2)图乙中,把蜡烛向右移动一定距离后(相当于看近处景物),光屏上的像变模糊了,缓慢 (选填“注入”或“吸出”)适量水来改变水凸透镜厚度,像又变清晰了。当眼睛长时间处于这种状态,睫状肌会过度疲劳失去弹性,导致看远处景物时无法将晶状体调到较 (选填“薄”或“厚”)状态。
(3)据此,请你为预防近视提一条科学合理的建议: 。
题型5 透镜作图
32.(2025·辽宁)如图,根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出一个透镜。
33.(2023·重庆)请根据画出的光线,在答图中虚线框内画出一个适当的透镜。

34.(2025·四川眉山)根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
35.(2024·山东枣庄)如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
36.(2023·辽宁阜新)在探究凸透镜成像规律的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S ,画出光路图确定像点S 的位置,图中O为光心,F为焦点(保留必要的作图痕迹)。
37.(2025·山东潍坊)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,从光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜,经凸透镜折射后与主光轴平行。
(1)画出S在水中所成的像S';
(2)将该条光线的光路补充完整;
(3)标出凸透镜左侧的焦点F。
38.(2024·山东德州)如图所示,A′是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
39.(2023·辽宁抚顺)如图所示,S 是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:
(1)光源S的位置;
(2)反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a经凸透镜折射后的折射光线。
40.(2023·四川凉山)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
题型6 探究凸透镜的成像规律
41.(2025·湖北武汉)某小组利用焦距不同的凸透镜,模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清远处和近处的物体。
(1)如图所示是同学们先用焦距为15cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景。点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,这个像是 、倒立的实像。
(2)为了接着模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清近处的物体,同学们保持凸透镜和光屏的位置不变,选用焦距为 (填“10”“12”“16”或“20”)cm的凸透镜替换图中的凸透镜,移动蜡烛,直到光屏上再次成清晰的像。
(3)同学们由此联想到:通过远眺可以让睫状体放松,晶状体厚度 (填“变薄”“不变”或“变厚”),对光的偏折能力 ,有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视。
42.(2025·四川凉山)物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。
(1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为 cm(要求估读);
(2)实验前,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在 ;
(3)在图乙所示的位置,光屏上可以呈现清晰的像,该像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(4)凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处,把光屏向 移动,才可在光屏上再次呈现清晰的像;
(5)在图乙所示情景下,在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像,则该镜片可用来矫正 (选填“近”或“远”)视眼。
43.(2024·山东日照)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 ;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
1.(2025·黑龙江齐齐哈尔)关于光学知识在生活中的应用,下列说法正确的是(  )
A.物体在平面镜中所成的像可以用光屏承接
B.用放大镜观察物体时成的像是正立的实像
C.矫正远视眼佩戴的镜片是用凸透镜制作的
D.电视机遥控器通过发出的紫外线控制电视
2.(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
3.(2023·宁夏)如图是“探究凸透镜成像规律”的实验,其中成像性质与投影仪成像性质相同的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2024·山东德州)某款广告投影灯及其内部结构如图所示,它主要由光源、广告片和凸透镜组成,下列说法正确的是(  )
A.该投影灯的原理与照相机相同
B.广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内
C.为从不同角度看见地面上的广告图标,应选择光滑的地面
D.若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,可适当减小镜头到广告片距离,增大投影灯离地距离
5.(2024·山东泰安)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中( )
①该凸透镜的焦距为
②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同
③将蜡烛由b点移至a点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
④将蜡烛放在c点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
A.只有①③正确 B.只有④正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确
6.(2025·河南)如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后,保持水凸透镜、蜡烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法: 。
7.(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。
8.(2024·四川达州)一束平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后在水面发生反射和折射,请完成光路图。
9.(2024·陕西)“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头对光有发散作用
B.拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C.花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D.若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
10.(2025·山东潍坊)(多选)某兴趣小组的同学用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,其中“F”形光源的高度为。调节光源、凸透镜和光屏,使它们的中心高度相同。将光源放在凸透镜左侧适当位置,调整右侧光屏到凸透镜的距离,使光屏上呈现清晰的像,进行多次实验,分别测出物距和像的高度,实验数据如下表。下列说法正确的是(  )
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 30.0
像高 6.0 4.8 4.0 3.4 3.0 2.7
A.该凸透镜的焦距为
B.第1次实验的成像特点与投影仪相同
C.第3次实验光屏上呈现“7”形状的像
D.第4次实验的像距大于第6次实验的像距
11.(2023·湖南怀化)智能手机扫码功能可快速获取信息,手机摄像头相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);二维码通过摄像头在手机中所成的是 (选填“实”或“虚”)像。图乙,蜡烛恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上可观察到倒立 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实”或“虚”)像,生活中的应用是 (选填“投影仪”或“照相机”)。

12.(2024·贵州)如图所示,用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映像的大小。
(1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量工具是 。
(2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 。
物高6cm
实验次数 1 2 3
物距/cm 30 20 15
像距/cm 15 20 30
像高/cm 3 6 12
(3)继续移动光源至物距为6cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像,人眼应从 (选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高? (选填“能”或“不能”)。
(4)若保持光源到光屏的距离为45cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则上表中第 次实验的成像情况不能探究,理由是: 。
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