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专题03 透镜
重难点题型
题型一 透镜及其特点与分类
【典例1】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．L C．f+L D．f-L
【变式1】在研究“远视眼的矫正”时，王亮拿一个远视镜放在凸透镜前，光屏上出现如图所示烛焰清晰的像，移去远视镜则烛焰的像又变得模糊。则下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（ ）
A．将蜡烛适当靠近凸透镜
B．将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜
C．将光屏适当靠近凸透镜
D．同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜
【变式2】如图容器水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光线有何作用（ ）
A．会聚作用 B．发散作用
C．既不会聚也不发散 D．无法判断
【变式3】如图所示，在光具座上自左向右依次竖直放置凹透镜、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．L C．f+L D．f-L
题型二 凸透镜成像规律及其探究实验
【典例1】若空间有一个竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一名杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述，正确的是( )
A．杂技演员每走一步，像也走一步
B．像的脚步始终比杂技演员大
C．像总朝远离杂技演员的方向运动
D．以上说法都正确
【变式1】汽车电子外后视镜工作原理是通过高清摄像头（焦距可调）捕捉车辆周围环境的实时画面，经过图像处理后，将画面显示在车内的显示屏上，以取代传统的外后视镜。下列说法错误的是（ ）
A．摄像头利用光的折射成像
B．物体通过摄像头成正立、缩小的实像
C．可以通过改变摄像头焦距，使图像保持清晰
D．后车超车时，显示屏上后车的像逐渐变大
【变式2】在上学期末“停课不停学”的网课期间，张同学拍照上传的作业图片总是一头大一头小，一侧亮一侧暗。下列说法正确的是 （ ）
A．成像性质角度：大的一头是虚像，小的一头是实像
B．成像大小角度：大的一头是放大的，小的一头是缩小的
C．物距大小角度：大的一头离镜头近，小的一头离得远
D．拍摄技术角度：把拍照手机水平放到作业本的上方，拍出来就会一样亮
【变式3】无人机航拍最大特色在于其能够突破地平线的束缚，提供前所未有的高空视角。航拍实际就是利用凸透镜成像规律，如图所示为某实验小组采用航拍镜头进行凸透镜成像的规律探究时描绘的图线，下列说法正确的是 （ ）
A．若要扩大拍摄范围，可让无人机飞得更高，景物类似从C到D的过程
B．若航拍镜头焦距为50毫米，底片和镜头距离略小于50毫米
C．若航拍环境较暗，可调小镜头光圈减少进光量使照片更清晰
D．若用无人机拍摄，所成的像为倒立缩小的实像，景物类似处于AB间某一位置
【变式4】某同学利用水凸透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究，此时光屏上能成清晰的像(图中未画出)，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．此时水凸透镜的焦距为20cm
B．用注射器向水凸透镜中注入水后，水凸透镜的焦距变大
C．蜡烛和凸透镜位置不变，向水透镜中注水，光屏向右移动才能再次得到清晰的像
D．向水透镜中注水，观察成像特点的变化，可以模拟近视眼的成因
【变式5】如下图所示，是凸透镜成像时，像距v和物距u的关系图像，据图像判断下列说法错误的是（）
A．实验中使用的凸透镜的焦距为10cm
B．D状态下，光屏上成的像和投影仪原理相同
C．A状态下，成的是放大的像
D．从C状态变化到B状态过程中，所成像逐渐变大
【变式6】某同学在探究“凸透镜成像的规律”时，进行了如下操作：
步骤一：让三束平行激光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上有一个亮点。
步骤二：将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，如表所示。
实验序号 物距u/ cm 像距v/ cm 像的大小
1 40.0 13.0 缩小
2 30.0 18.0 缩小
3 20.0 20.0 等大
4 15.0 30.0 放大
5 12.0 50.0 放大
根据以上情况，请回答下列问题：
（1） 该凸透镜的焦距f= cm。
（2）将物体由距离透镜40cm 处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为 2s，物体移动的平均速度 (填“大于”“等于”或“小于”)物体的像移动的平均速度。
（3）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像，需要进行的操作是____(填字母)。
A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像
（4）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像；当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向 (填“左”或“右”)移动。
【变式7】某科学兴趣小组用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲，凸透镜的位置固定。把发光的小灯泡放在40 cm刻度线处时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续实验，在光屏上看到了不同烛焰的像，则他不可能在光屏上看到的像有 。（用字母表示）
烛焰 A B C D
（3）小金同学多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，将蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到一个清晰的像，出现这种现象的原因是 。
（4）在图乙中，小义借来科学老师的眼镜，并将其放在凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是 透镜，老师的视力缺陷是 (填“近视”或“远视”)。
题型三 眼球的结构与视觉的形成和近(远）视眼的成因与矫正办法
【典例1】随着手机的广泛普及，出现了许多如图所示“低头族”。长期用耳机听音乐可能会损伤听觉毛细胞，使听力下降；长期玩手机可能会损伤感光细胞，使视力下降，上述两类细胞分别位于（ ）
A．外耳道、虹膜 B．鼓膜、角膜
C．耳蜗、视网膜 D．听小骨、脉络膜
【变式1】如图所示是眼球和耳的结构示意图。有关叙述错误的是（ ）
A．近视眼的形成是由于4过度变凸或眼球的前后径过长
B．结构10能够感受振动刺激，产生神经冲动
C．结构9能探测头部运动的方向
D．外界物体反射的光线，经过4的调节，在7上形成视觉
【变式2】某同学走在放学回家的路上，突然狂风大作，电闪雷鸣，她急忙寻找避雨地点，并迅速跑过去。在这反射活动中，接受电闪、雷鸣的感受器分别是（ ）
A．视网膜、鼓膜 B．角膜、鼓膜
C．角膜、耳蜗 D．视网膜、耳蜗
【变式3】对晶状体中央厚度和眼球前后径长度测量的数据，可以作为判断青少年视力问题的重要参考。如表是有关14～16周岁青少年眼球的相关数据，根据数据推测，下列说法正确的是（）
生物统计值 正常情况 同学A 同学B
晶状体中央厚度 3.5～3.9mm 3.8mm 4.1mm
眼球前后径长度 23.0～23.5mm 25mm 23.2mm
A．同学A和同学B都可能有近视的风险
B．同学A和同学B都可能有远视的风险
C．同学A可能有近视的风险，同学B可能有远视的风险
D．同学A可能有远视的风险，同学B可能有近视的风险
【变式4】王老师在批改作业时自言自语道：“老了，作业本上的字都看不清了，放远点就好了。”由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是( )
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【变式5】为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片厚度可以改变(如图甲所示)，它是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。如图乙所示为某人看远处物体时的成像情况，他的视力缺陷情况和矫正时应选择的镜片分别是( )
A．近视眼、镜片Ⅰ B．近视眼、镜片Ⅱ
C．远视眼、镜片I D．远视眼、镜片Ⅱ
分层检验
期中基础通关练（检测时间：10分钟）
1．如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，这样就可以制成一个显微镜。把一幅图片放在玻璃板的下方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，就可以看清玻璃板下面图片中的微小细节了。下列有关水滴显微镜的描述正确的是( )
A．水滴所成的像是缩小的 B．目镜所成的像是缩小的
C．水滴所成的像为实像 D．目镜所成的像为实像
2．如图是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到刻度尺的像，若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A．丙、甲、丁、乙 B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、甲、丙 D．丁、甲、丙、乙
3．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示，下列判断不正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是10cm
B．该凸透镜的焦距是20cm
C．当u=5cm时成正立、放大的虚像，放大镜就是根据这一原理制成的
D．当u=25cm时成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的
4．实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f∥、fz、f丙的大小关系为( )
A． B．
C． D．
5．小江利用一未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律，进行相关操作并得到了相关数据如下表。下列说法错误的是（ ）
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
物距/ cm 50.0 45.0 35.0 30.0 25.0 20.0 x
像距/ cm 12.5 12.9 14.0 15.0 16.7 20.0 35.0
A．表格中x=14.0
B．该凸透镜的焦距为10.0cm
C．实验中，随着物距的减小，所成的实像逐渐变大
D．实验中，第5次成的是倒立、放大的实像
6．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
7．如图所示，纸筒 A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒 B 的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。为了在A 端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时( )
A．眼睛应对着B 端向筒内观察，看看像是否清楚
B．应把B 端朝着明亮的室外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
C．应把A 端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
D．如果看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B 向外拉，增加A、B间的距离
8．在做”探究凸透镜成像规律”的实验中，某小组同学利用如图甲所示方法测出了透镜的焦距后，正确安装并调节实验装置如图乙所示，在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上成的是倒立、放大的实像，符合放大镜的成像原理
B．光屏上成的是倒立、缩小的实像，符合照相机的成像原理
C．若要光屏上得到更大的清晰像，光屏和蜡烛都要适当向右移
D．若要光屏上得到更大的清晰像，只需要蜡烛适当向右移
9．如图所示，在水中平行于凸透镜(由玻璃制成)主光轴的光线经凸透镜会聚于主光轴的一点S，若把凸透镜取出，放置于空气中，平行于主光轴的光将会聚于( )
A．S 的下方 B．S 的上方
C．与S 重合 D．条件不足，无法判断
10．透镜的类型可通过其对光线的作用来判断，小柯记录了光线通过四个透镜(图中用虚线框表示)时的情形，其中属于凸透镜的是( )
A．甲、丙 B．丙、丁 C．甲、丁 D．乙、丁
11．小阳用自制水透镜模拟人眼的晶状体。图甲中的水透镜模拟正常眼睛的晶状体，其焦距为 f甲。通过注水和抽水让该水透镜分别形成图乙、丙所示的形状，以此模拟近视和远视的主要成因，其焦距分别为 fz、f丙。下列说法中，正确的是( )
A．
B．图乙所示的水透镜能够模拟远视的成因
C．图乙所示的水透镜的折光能力大于图甲所示的水透镜
D．在图丙所示的水透镜前面放置一个适当的凹透镜可以实现其所模拟的眼睛的矫正
12．在“探究凸透镜的成像特点”的实验中，所用凸透镜的焦距为10 cm，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成的。小科把发光物“F”置于距离凸透镜13 cm处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是 ( )
A．、放大 B．、放大
C．、缩小 D．、缩小
13．在探究近视眼视力矫正问题时用右图的装置模拟眼睛，烧瓶中的着色液体相当于玻璃体，烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于眼球的晶状体，右侧内壁相当于视网膜。图中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路，其中能达到近视眼矫正目的的是（ ）
A． B．
C． D．
14．如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S'为S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f)，像S'的移动情况是（ ）
A．沿平行主轴方向远离透镜移动
B．沿F2与S’连线方向远离透镜移动
C．沿O与S’连线方向远离透镜移动
D．沿F1与S'连线方向远离透镜移动
15．小明同学在探究凸透镜成像的规律时，烛焰在光屏上形成了一个清晰的像，如图所示(像未画出)。下面给出的生活中常用物品的工作原理与此现象相同的是（ ）
A．投影仪 B．照相机 C．放大镜 D．近视镜
16．当小实将遮光板置于主光轴某一位置时，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．
17．科学家们利用巨大的天文望远镜观察、接收来自宇宙的信息，让人们对宇宙的了解越来越多。这项伟大的事业与小小的透镜密切相关，下列有关透镜的知识说法错误的是（）
A．甲图把放大镜正对着太阳，可在纸上发现一个很小、很亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用
B．乙图用照相机给物体照相时，物体离照相机镜头较远，像离镜头较近，像成在焦点以内
C．丙图显微镜的物镜成像原理和投影仪的镜头成像原理一样
D．丁图望远镜目镜的作用相当于一个放大镜
18．如图所示为某款数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏，拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，下列说法中，正确的是 ( )
A．为拍摄到更大的像，应将镜头远离景物
B．为扩大拍摄范围，应将镜头靠近景物
C．影像传感器上成的是正立的实像
D．景物在2倍焦距以外才能成缩小的像
19．如图所示，人脸识别一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息，下列说法正确的是（ ）
A．屏幕上所成的是缩小的虚像
B．该摄像机镜头是一个凹透镜
C．若镜头的焦距为f，人脸到镜头的距离应大于2f
D．若要使屏幕上显示的人脸小一些，人应离镜头近些
20．小明对下列光学成像进行了分析，判断正确的是（ ）
①平面镜成像；②小孔成像；③放大镜的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机的像。
A．反射成像的有①②④ B．属于虚像的是②③④
C．属于实像的是①③⑤ D．折射成像的有③④⑤
期中重难突破练（检测时间：10分钟）
21．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
22．下列关于透镜的描述中正确的是（ ）
A．近视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
B．放大镜与报纸的距离应大于两倍焦距，才可以看到正立、放大的字
C．人眼相当于一架照相机，看物体时，会在视网膜上形成倒立缩小的实像
D．所有的望远镜和显微镜的目镜和物镜都是凸透镜
23．如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应（）
A．小于1倍焦距 B．等于1倍焦距
C．大于2倍焦距 D．在2倍焦距与1倍焦距之间
24．将一透明空杯放在两支颜色不同，大小相同的蜡烛前，透过杯子可观察到被遮挡与未遮挡的两个部分。当给杯子装入水后，透过杯子装水部分居然看到蜡烛“错位”且变粗了，如图所示。下列相关说法错误的是( )
A．装水部分的杯子水平看去与凸透镜效果相似
B．“错位”现象是由光的折射引起的
C．“错位”变粗部分的蜡烛的像是虚像
D．若要“错位”变粗的部分变细，杯子应远离蜡烛
25．梓妍做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将凸透镜、蜡烛和光屏移至如图所示的位置，光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出)，但实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动 (填“光屏”或“凸透镜”)。梓妍接着将蜡烛移到35 cm刻度线处，保持透镜的位置不变，应将光屏移至 cm刻度线处，才能再次在光屏上呈现清晰的像。
26．将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄壁高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 (填“靠近”或“远离”)黑白卡片。
27．生产芯片时有一道工艺要用到光刻机，其工作原理如图所示，缩图透镜(凸透镜)把掩膜上的电路图按比例缩小4~10倍，再被激光映射到硅片上(相当于光屏)，成倒立、缩小的实像。若要使硅片上的像更大、更清晰，需将掩膜和硅片向 移动。若掩膜向上移动1 cm，则硅片向上移动的距离应 (填“大于”“小于”或“等于”)1cm，仍能呈清晰的像。
28．陈老师在课堂上看近处的课本时要戴上眼镜，看远处的同学时又要摘下眼镜，这样一会儿戴上一会儿摘下，非常不方便，(第8题)陈老师是 (填“近视”或“远视”)患者，可以配戴 (填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正，小羽将一款眼镜介绍给陈老师，如图所示，镜片A 区可以矫正视力，B区为平光镜，现在陈老师可以通过 区看书，通过 区看学生，再也不需要频繁地戴上、摘下眼镜了。
29．今年暑假期间篮球爱好者大饱眼福，因为有各级篮球比赛在诸暨进行。诸暨文旅局也给各地球迷准备了丰富的诸暨特产。
（1）如图一位球迷正在享受油麻团的美味，请问这种美味是在 (填结构名称)形成的。
（2）瑶瑶好不容易抢到了票，可惜座位太远。于是她 带上了自制的望远镜还真发挥了作用。如右图是她的望远镜成像原理，远处的物体经过物镜时所成的是倒立、缩小的 像。
30．〔项目实践〕科学家们用天文望远镜探索宇宙，小明也自制了一个望远镜。
（1）〔项目原理〕望远镜能使远处的物体在近处成像，所成的像虽然是缩小的，但人眼感觉物体被“放大”了，原因是 。
（2）〔选材制作〕实验室中有多块透镜，小明利用太阳光测它们的焦距，如图甲所示，将透镜正对太阳光，当纸面上出现最小最亮的光斑时，即可测出焦距。请在图甲中画出折射光线，并标出焦距f。
（3）图乙为自制望远镜的结构图，实验室的四个透镜如图丙所示，若把透镜A作为物镜，为了使望远镜放大倍率更高，可选择透镜 作为目镜。
（4）〔项目改进〕小明用自制的望远镜观测远处物体时，出现了以下问题，请选择其中一个问题提出你的改进方案。
问题 改进方案
问题1：物镜筒与目镜筒中间的缝隙漏光
问题2：看到的像不清晰
问题3：视野范围太小
问题4：观察到的像是倒立的，不便于调节
31．学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型：
（1）【器材选择】
①小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为5cm、10cm、20cm，应当选择 的纸筒；
（2）照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用哪种素材制作 ____ （填字母）；
A．白色不透光卡纸 B．黑色不透光卡纸
C．全透明的塑料膜 D．绘画用的薄宣纸
（3）实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，想让成像更亮，应选半径更 （选填“大”或“小”）的凸透镜制作照相机模型。
（4）【实验操作】完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是 。
32．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。
33．在学习“凸透镜成像的规律”后，某校科学兴趣小组的同学针对“手机视频 app投屏需要收费”开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。
【投影原理】凸透镜成像规律
【实验材料】凸透镜、内部涂黑的硬纸盒(规格：28cm×20cm×12cm)、纸板、胶水、剪刀等。
（1）【透镜选择】实验需要选择焦距合适的凸透镜，如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是 ；
根据合理的方法，小组同学测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为30cm。
【产品制作】将凸透镜固定在硬纸盒的一侧，并在纸盒中卡入纸板便于放置手机，纸板可在纸盒内前后移动。产品实物图及原理图如上图所示。
（2）【产品调试】
调试①：为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该选择 (填“甲”或“乙”)的放置方式；
（3）调试②：小东同学建议选择光滑的白板作为屏幕，而小阳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议 并说明理由： ；
34． 放大镜是科学观察中最常见的仪器，小科利用塑料瓶自制了一个放大镜，并测定放大镜的焦距。
【设计原理】凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜，对光具有会聚作用。
【器材选择】塑料瓶，水，剪刀，胶水，注射器
（1）【设计制作】
取镜面：为了实验效果更理想，选取 （选填“白色不透明”、“无色透明”或“茶色透明”）的塑料瓶，在凸起部位画等大的圆，并剪下。
（2）注水并密封：将镜面凸起部位朝外，装满水并用胶水密封，如图1。
测焦距：小科将放大镜正对平行光源，将刻度尺竖直放置，零刻度线紧贴桌面，然后沿着刻度尺上下移动凸透镜，直到桌面上出现最小最亮的光斑，如图2所示，则放大镜的焦距为 。
（3）【项目评价】请将自制放大镜的评价量表补充完整
优秀 合格 待改进
能放大且图像清晰 不能放大
（4）【实践反思】
结合上述实践，请简单阐述为什么不能在森林里随意丢弃装满水的塑料瓶？ 。
35．近年来，“人造眼球成像系统”开始应用于临床试验，为失明患者带来福音。“人造眼球成像系统”主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图所示。
（1）从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于 镜。
（2）摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD(电荷耦合器件)之间的距离。当配有“人造眼球成像系统”的人向远处眺望时，对焦机构将使镜头与CCD 之间的距离 ，其中CCD 相当于眼球结构中的 。
③将电信号传送给芯片电极 眼镜上的摄像头
期中重难突破练（检测时间：10分钟）
期中综合拓展练（检测时间：15分钟）
36．某同学在探究“凸透镜成像的规律”时，进行了如下操作：
步骤一：让三束平行激光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10 cm处，看到光屏上有一个亮点。
步骤二：将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，如表所示。
实验序号 物距u/ cm 像距v/ cm 像的大小
1 40.0 13.0 缩小
2 30.0 18.0 缩小
3 20.0 20.0 等大
4 15.0 30.0 放大
5 12.0 50.0 放大
根据以上情况，请回答下列问题：
（1）该凸透镜的焦距f= cm。
（2）当蜡烛距离透镜中心60 cm时，光屏到透镜中心的距离v为____(填字母)。
A．10~13 cm B．13~18 cm C．18~20cm
（3）将物体由距离透镜40 cm处匀速移动到距离透镜20cm 处，所用的时间为 2 s，物体移动的平均速度 (填“大于”“等于”或“小于”)物体的像移动的平均速度。
（4）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像，需要进行的操作是____(填字母)。
A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像
（5）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像；当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向 (填“左”或“右”)移动。
37．〔任务要求〕通过凸透镜将图标上的彩色图案呈现在地面上，如图甲所示。要求：投影直径为30cm~50cm，同时能使地面上投影图像的颜色与彩色图标的颜色尽可能相同。由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上。
〔设计与实施〕
任务一：查阅资料。同学们通过查阅资料，知道了投影比是投影仪的一个重要参数，其大小等于投影距离和画面宽度之比。投影距离是指投影仪与投影屏幕之间的实际距离，常见的投影比有4：3、16：9和16：10等。
任务二：测量凸透镜焦距。如图乙所示，让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，找到凸透镜焦点，测出焦距。
任务三：制作与实施。同学们将光源、透镜和图标固定安装在黑盒子中，打开光源，在墙壁上进行测试，此时测得墙壁上的投影图像的直径约为45 cm，在使用过程中，只改变投影灯到墙壁的距离，投影图像直径在20cm ~65 cm发生改变。
〔交流与评价〕如表所示为任务三的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价指标 图像大小可在规定范围内调节，图像清晰 图像大小可在规定范围内调节，图像不清晰 图像大小可调节，图像不清晰 图像大小不可调节，图像不清晰
（1）相同投影距离，投影比越大，投射画面的宽度越 。
（2）图丙中，光源应摆放在位置 (填“①”或“②”)处，地面上的投影图像能让周围的人都看到是因为光在地面发生了 。
（3）投影仪利用凸透镜和平面镜实现放大图像和改变投影位置，如图戊所示为其简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。
（4）如图乙所示，让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，若想找到透镜焦点，应 (填“顺时针”或“逆时针”)旋转透镜；圆圆发现地面上的投影图像如图丁所示，她认为产生该现象的原因是图标破损，轩轩认为是凸透镜破损，你支持 的观点，理由是 。
（5）根据评价表中的指标对任务三进行评价，你的评价等级为 。
38．“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： 。
39．在学习了光学知识后，某兴趣小组同学用玻璃杯和笔做了一些有趣的实验。小柯先把笔放在空杯子后一定距离处（如图甲），然后向杯中注入水，看到了如图乙的现象。小桥看到后很感兴趣，也进行了小柯的实验，但把笔放到注水玻璃杯后，却看到了如图丙现象，小桥思考后经过某一操作，终于看到了如小柯图乙的实验效果。
（1）小柯实验中，出现图乙的现象是因为注水的玻璃杯相当于 ，从而形成了一个“倒”像。
（2）请分析小桥进行的操作是 ，从而也达到了与小柯相同的实验效果。
（3）若将该注水的无盖玻璃杯移到固定在墙上的绿色环保标志“ ”的正前方，则站立时透过玻璃杯观察，下列图像中可能看到的是______。
A． B．
C． D．
40．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲，光屏上呈现清晰的像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像原理与其相同的是 。
（2）若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至 厘米刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
（3）由于蜡烛变短，像成在了光屏的上方，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往 调(选填“上”或“下”)。
（4）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中 处(填“A”或“B”或“C”)能观察到烛焰的像。
41．小余在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距(cm) 直径(cm)
④ 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
（1）一段时间后，小余发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
（2）小余选的是编号为 的凸透镜。
（3）小余将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图丙所示，则小余看到的像应是 (填字母)。
42．科学课上，同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动、活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。
（1）【学习】制作模型前、通过探究凸透镜成像规律的实验、知道物距（u），像距（v）应该满足f（2）【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型，组内同
学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物、有时模糊、小组讨论该模型可能存在的缺陷。
请你指出该模型可能存在的缺陷： 。
（3）【评价】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据，下表为某小组设计的量规，将表格补充完整。
自制照相机评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能完善 ①能调节像距，
成像清晰 ②不能调节像距，
成像清晰 ③
结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像
外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观
（4）【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议。
43．在探究凸透镜成像规律时，小明用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图所示。
（1）实验时，首先调节光源、光屏和透镜的高度，使它们的中心在 。
（2）凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至处时，移动光屏，光屏上会出现清晰的倒立、 的实像。
（3）在上述实验的基础上，将光源向远离透镜的方向移动，要在光屏上得到清晰的像则应将光屏 （选填“远离”或“靠近”）透镜。
（4）如图所示的成像规律与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）相同。
四、综合题
44．手机不仅有接听功能，而且还装有两个摄像头，装上app软件后，可以实现扫描二维码、自拍等功能。
（1）利用手机扫描二维码后可获取其中所含的信息。扫描时，二维码中的 色能吸收各种颜色的光；
（2）后置摄像头内的透镜组合相当于凸透镜。拍照时若觉得照片中的人像太小，想拍大一点，可以 （填“靠近”或“远离”）人。
（3）若小金接听电话时能分辨出妈妈的声音，主要是由于妈妈声音的 有别于他人。
45．三棱镜是种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小金用红光以一定角度斜射到三棱镜上，光路如图1所示。改变斜射角度，光路如图2、图3所示。回答下列问题：
（1）分析图1、2或3可知，当光线从玻璃中斜射向空气中时，折射角 入射角；
（2）经过两次折射后，红光均向三棱镜的 （选填“顶角A”或“底面BC”）偏折；
（3）了解了小金的探究后，老师建议小金把凸透镜分割成两部分进行思考，如图4所示。小金经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有 作用的原因；
（4）小金还利用三棱镜进行了光的色散实验，得到红上紫下的彩色光带。为什么是红上紫下而不是紫上红下排列？小金经过思考，发现其原因是不同色光的折射角度不同造成的。从相同角度斜射入玻璃时， （选填“红光”或“紫光”）的折射角会更大一些。
46．如图甲所示是人眼的成像原理图。小金对人眼既能看清远处，又能看清近处的原因进行了研究。
（1）乙图中的光屏相当于甲图中的 （填结构名称）。
（2）小金通过查阅资料得知，人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的，于是他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化。为验证猜想，小金进行了以下实验。
①实验时，调节装置直至光屏上成清晰的像，如图乙所示。
②为模拟人眼成像的特点，保持步骤①的光屏和凸透镜的位置不变， ，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距。
③实验数据如表所示：物体高度H＝5.0cm。
实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm
1 15.0 8.0 17.1
2 15.0 10.0 30.0
3 15.0 12.0 60.0
根据实验数据，请说明“人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会如何变化？
47．科学课上，同学们开展“制作照相机模型”的项目化学习活动，活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。
（1）在该模型中，应选用 透镜作为镜头。(选填“凸”/“凹”)
（2）小瑞制作如图1所示的模型，透镜的焦距为f，透镜与半透明膜的距离v满足f（3）小瑞同学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物时，有时清晰，有时会模糊，请你指出该模型可能存在的缺陷是 。
48．项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。
（1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜；
（2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ；
（3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。
小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上一步即可） ，且至少需要 块平面镜。
49．仔细阅读短文，按要求回答问题：
眼睛和眼镜
人类的眼睛好像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的厚薄程度，从而改变晶状体的焦距来获得清晰的实像，普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限，点分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点大约在10cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。
当眼睛出现某些缺陷时，人们需要佩戴眼镜来矫正，常见眼镜的实质就是凸透镜或凹透镜。透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，即 。如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是。平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。凸透镜的度数是正数，凹透镜的复数是负数。例如-200度的镜片表示这是凹透镜，透镜焦度是是2m﹣1，它的焦距是0.5m。
（1）正常眼睛观察物体时，在视网膜上成的像的性质是 ____；
A．正立、放大的实像 B．正立、缩小的实像
C．倒立、缩小的实像 D．倒立、放大的实像
（2）根据上文，你认为人的正常眼睛的观察范围是 ____；
A．0~10cm B．10cm~25cm
C．25cm~无限远 D．10cm~无限远
（3）如题图所示是小明的眼睛看物体时的成像情况，则他的眼病是 ，需要用 透镜来矫正。另一同学小芳所戴眼镜镜片的度数是﹣500度，则该透镜焦度为 m﹣1，焦距为 m。
（4）小明仔细观察镜片的形状和厚度，把四种镜片的截面图画成了图中甲、乙、丙、丁所示的形状，则可以知道：远视眼配带度数较大的是 。
50．小明同学学习了凸透镜知识后，想利用两个凸透镜制作一个望远镜，他一共收集到四个凸透镜，规格如下表：
凸透镜 甲 乙 丙 丁
直径/cm 15 5 5 15
焦距/cm 10 10 5 5
（1）为了制作效果较好的望远镜，他应该选择 凸透镜作为物镜，选择 凸透镜作为目镜。(均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
（2）物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成像，而目镜的作用相当于一个 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
（3）小明所制作的望远镜的放大倍率为 。
（4）用自制望远镜先观察远处物体后，再来观察近处物体时应适当 (选填“增大”或“减小”)两块透镜之间的距离。
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专题03 透镜
重难点题型
题型一 透镜及其特点与分类
【典例1】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．L C．f+L D．f-L
【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类；透镜的光路图
【解析】【分析】（1）凸透镜的光学性质：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点。
（2）凹透镜的光学性质：凹透镜对光线有发散作用，本题中需结合光路可逆性分析，经凹透镜发散后的光线，经凸透镜折射后需沿原路返回，说明该光线应为平行于主光轴的光线，进而推导凹透镜的焦距。
【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。
故答案为：D。
【变式1】在研究“远视眼的矫正”时，王亮拿一个远视镜放在凸透镜前，光屏上出现如图所示烛焰清晰的像，移去远视镜则烛焰的像又变得模糊。则下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（ ）
A．将蜡烛适当靠近凸透镜
B．将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜
C．将光屏适当靠近凸透镜
D．同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】近视眼镜是凹透镜，首要的问题是知道凹透镜对光线有发散作用，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏前；拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的前面，可以用缩小像距和调节物距的方法使烛焰清晰的像承接在光屏上。
【解答】A、将蜡烛适当靠近凸透镜，物距减小，像距会增大，像会更靠后，光屏上的像仍模糊，故该选项错误。
B、将光屏适当远离凸透镜（使像后移到光屏上），或将蜡烛适当远离凸透镜（增大物距，使像靠近凸透镜），都能使光屏上重新得到清晰像，故该选项正确。
C、将光屏适当靠近凸透镜，像会更模糊，故该选项错误。
D、同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜，无法使像清晰，故该选项错误。
故答案为：B。
【变式2】如图容器水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光线有何作用（ ）
A．会聚作用 B．发散作用
C．既不会聚也不发散 D．无法判断
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】（1）透镜的分类与作用：中间厚、边缘薄的是凸透镜，对光线有会聚作用；中间薄、边缘厚的是凹透镜，对光线有发散作用。
（2）空气泡的光学作用：水中的空气泡可看作是两个凹透镜的组合，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】A、空气泡不是凸透镜，不会对光线起会聚作用，故该选项错误。
B、空气泡相当于凹透镜，对水平射入的光线有发散作用，故该选项正确。
C、空气泡对光线有发散作用，并非既不会聚也不发散，故该选项错误。
D、可以判断空气泡对光线的作用，故该选项错误。
故答案为：B。
【变式3】如图所示，在光具座上自左向右依次竖直放置凹透镜、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．L C．f+L D．f-L
【答案】D
【知识点】作光的折射光路图；透镜及其特点与分类；透镜的光路图
【解析】【分析】凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用，通过平面镜反射沿原来光路返回时入射角为零。
【解答】由凸透镜射出的光经平面镜反射后能沿原来的光路返回，说.明该光束为垂直于平面镜的平行光，则射向凸透镜的光线均经过凸透镜左侧的焦点。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，则从凹透镜出来的光线的反向延长线可能经过凸透镜的焦点；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，如解图，所以凹透镜的焦距f '=f-L。
故答案选D。
题型二 凸透镜成像规律及其探究实验
【典例1】若空间有一个竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一名杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述，正确的是( )
A．杂技演员每走一步，像也走一步
B．像的脚步始终比杂技演员大
C．像总朝远离杂技演员的方向运动
D．以上说法都正确
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）凸透镜成像规律：当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物体在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像。
（2）在凸透镜成像过程中，物体移动，像也会随之移动，且像的移动方向与物体移动方向相同。
【解答】A、杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来，物体在移动，根据凸透镜成像中像与物体的运动关系，像也会移动，杂技演员每走一步，像也走一步，故该选项正确。
B、当杂技演员在二倍焦距以外时，像的脚步比杂技演员小；当杂技演员在一倍焦距和二倍焦距之间时，像的脚步比杂技演员大，不是始终比杂技演员大，故该选项错误。
C、因为物距越小，像距越大，像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离，故该选项正确。
D、因为 B 选项错误，所以不是以上说法都正确，故该选项错误。
故答案为：AC。
【变式1】汽车电子外后视镜工作原理是通过高清摄像头（焦距可调）捕捉车辆周围环境的实时画面，经过图像处理后，将画面显示在车内的显示屏上，以取代传统的外后视镜。下列说法错误的是（ ）
A．摄像头利用光的折射成像
B．物体通过摄像头成正立、缩小的实像
C．可以通过改变摄像头焦距，使图像保持清晰
D．后车超车时，显示屏上后车的像逐渐变大
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）摄像头是利用光的折射来工作的。
（2）高清摄像头是利用物体到凸透镜的距离大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
（3）高清摄像头的焦距是可以改变的。
（4）凸透镜成实像时，焦距一定，物距越小，像越大。
【解答】AB、摄像头相当于凸透镜，其成像原理属于光的折射，物体到摄像头的距离u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，故A正确，B错误；
C、根据题意知道，汽车电子外后视镜工作原理是通过高清摄像头（焦距可调）捕捉车辆周围环境的实时画面，即通过改变摄像头焦距，改变观察范围，故C正确；
D、后车超车时，物距变小，像距变大，司机通过显示屏看到后车的像逐渐变大，故D正确。
故答案为：B。
【变式2】在上学期末“停课不停学”的网课期间，张同学拍照上传的作业图片总是一头大一头小，一侧亮一侧暗。下列说法正确的是 （ ）
A．成像性质角度：大的一头是虚像，小的一头是实像
B．成像大小角度：大的一头是放大的，小的一头是缩小的
C．物距大小角度：大的一头离镜头近，小的一头离得远
D．拍摄技术角度：把拍照手机水平放到作业本的上方，拍出来就会一样亮
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 （1）凸透镜成像特点：①U＞2f时，成倒立、缩小的实像；②2f＞U＞f时，成倒立、放大的实像；③U＜f时，成正立、放大的虚像。
（2）凸透镜成实像时，物距越大，所成的像越小。
【解答】 A、拍照上传的作业图片是实像，大的和小的都是实像，故A错误。
B、凸透镜成实像时，U＞2f时，成缩小的实像，作业本到镜的距离在2f以外，所以拍照作业像都是缩小的，故B错误。
C、凸透镜所成像的大小与物体到镜的距离有关，成实像时，物体到镜的距离越小，像越大，所以大的一头离镜头近，小的一头离得远，故C正确。
D、拍摄技术角度：把拍照手机水平放到作业本的上方，由于作业本上亮度不同，拍出来的拍照亮度也会不一样亮，故D错误。
故答案为：C。
【变式3】无人机航拍最大特色在于其能够突破地平线的束缚，提供前所未有的高空视角。航拍实际就是利用凸透镜成像规律，如图所示为某实验小组采用航拍镜头进行凸透镜成像的规律探究时描绘的图线，下列说法正确的是 （ ）
A．若要扩大拍摄范围，可让无人机飞得更高，景物类似从C到D的过程
B．若航拍镜头焦距为50毫米，底片和镜头距离略小于50毫米
C．若航拍环境较暗，可调小镜头光圈减少进光量使照片更清晰
D．若用无人机拍摄，所成的像为倒立缩小的实像，景物类似处于AB间某一位置
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 （1）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机；照相机从高空拍摄地面照片，物距很大，像距很小，像更接近于焦点；
（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小；
（3）环境较暗，需要增大光圈，增大进光量；
（4）根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，据此确定凸透镜的焦距，然后结合凸透镜成像规律分析回答。
【解答】 A、若要扩大拍摄范围，即所成的像变小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，应让无人机飞得更高，景物类似从C到D的过程，故A正确；
B、照相机的底片是像的位置，底片应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间，并且物距很大，像距很小，底片放在略大于50mm的位置上，故B错误；
C、若航拍环境较暗时，需要增大光圈，即可调大镜头光圈增加进光量使照片更清晰，故C错误；
D、由图可知，u=v=10cm，根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，即2f=10cm，故该凸透镜的焦距f=5cm；若用无人机拍摄，所成的像为倒立缩小的实像，此时物距应大于二倍焦距，即u＞10cm，景物类似处于BD间某一位置，故D错误。
故答案为：A。
【变式4】某同学利用水凸透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究，此时光屏上能成清晰的像(图中未画出)，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．此时水凸透镜的焦距为20cm
B．用注射器向水凸透镜中注入水后，水凸透镜的焦距变大
C．蜡烛和凸透镜位置不变，向水透镜中注水，光屏向右移动才能再次得到清晰的像
D．向水透镜中注水，观察成像特点的变化，可以模拟近视眼的成因
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】近视眼因为晶状体曲度过大，导致像成在视网膜前面，可以佩戴具有发散光线能力的凹透镜进行矫正。
【解答】A、由图可知，此时物距等于像距，由凸透镜成像规律可知，此时物距等于两倍焦距，即焦距为cm，故A错误；
B、向水凸透镜中注水会导致透镜变厚，折射能力增强，焦距（f）会变小而非变大，故B错误；
C、向水透镜中注水后，焦距变小，聚光能力变强，蜡烛和透镜位置不变（即物距u不变），根据成像规律，像距（v）会减小，因此光屏需向左移动才能再次得到清晰的像，故C错误；
D、 向水透镜中注水后，焦距变小，聚光能力变强，像会向前移动，呈现在光屏之前，可以模拟近视眼的成因，故D正确。
故答案为：D。
【变式5】如下图所示，是凸透镜成像时，像距v和物距u的关系图像，据图像判断下列说法错误的是（）
A．实验中使用的凸透镜的焦距为10cm
B．D状态下，光屏上成的像和投影仪原理相同
C．A状态下，成的是放大的像
D．从C状态变化到B状态过程中，所成像逐渐变大
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）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。
（2）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，物距减小，像距增大，像变。
【解答】 A、u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=20cm，所以f=10cm，故A正确；
B、D状态下，u＞2f，成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故B错误；
C、A状态下，u＜f，成正立、放大的虚像，故C正确；
D、从C状态变化到B状态过程中，物距减小，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故D正确。
故答案为：B。
【变式6】某同学在探究“凸透镜成像的规律”时，进行了如下操作：
步骤一：让三束平行激光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10cm处，看到光屏上有一个亮点。
步骤二：将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，如表所示。
实验序号 物距u/ cm 像距v/ cm 像的大小
1 40.0 13.0 缩小
2 30.0 18.0 缩小
3 20.0 20.0 等大
4 15.0 30.0 放大
5 12.0 50.0 放大
根据以上情况，请回答下列问题：
（1） 该凸透镜的焦距f= cm。
（2）将物体由距离透镜40cm 处匀速移动到距离透镜20cm处，所用的时间为 2s，物体移动的平均速度 (填“大于”“等于”或“小于”)物体的像移动的平均速度。
（3）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像，需要进行的操作是____(填字母)。
A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像
（4）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像；当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向 (填“左”或“右”)移动。
【答案】（1）10
（2）大于
（3）C
（4）左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【变式7】某科学兴趣小组用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲，凸透镜的位置固定。把发光的小灯泡放在40 cm刻度线处时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续实验，在光屏上看到了不同烛焰的像，则他不可能在光屏上看到的像有 。（用字母表示）
烛焰 A B C D
（3）小金同学多次实验后发现，当光屏上呈现烛焰清晰的像时，将蜡烛和光屏的位置对调，仍能在光屏上得到一个清晰的像，出现这种现象的原因是 。
（4）在图乙中，小义借来科学老师的眼镜，并将其放在凸透镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是 透镜，老师的视力缺陷是 (填“近视”或“远视”)。
【答案】（1）10.0
（2）D
（3）在光的折射中，光路具有可逆性
（4）凹；近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）凸透镜对光有会聚作用，当光从凸透镜的焦点发出，经凸透镜会变成平行光。
（2）光屏上能观察到的像都为实像，实像都是倒立的。
（3）凸透镜成像时，光从物体出发经凸透镜折射到光屏上倒立的实像。因光在折射时光路是可逆的，所以交换光屏和蜡烛的位置，依然能在光屏上看到清晰的像。
（4）根据题意，可以先判断出老师眼镜的类型，再根据眼睛的矫正选择合适的眼镜。
【解答】（1）因在光屏上得到的光斑面积始终不变，即可判断小灯泡放置的位置为凸透镜的焦点上，再根据图中的刻度看出凸透镜的焦距为：10.0cm
（2）因为在光屏上观察到的像都是实像，实像又都是倒立的，因此题中不可能看到正立的像，故答案为：D
（3）对调光屏和蜡烛的位置，因光在折射时光路是可逆的，故答案为：在光的折射中，光路是可逆的。
（4）老师戴的眼镜放在凸透镜左侧后，需要向右移动光屏才能重新接到清晰的像，故老师眼镜对光有发散作用，因此老师戴的是凹透镜，用来矫正近视眼，故答案为：凹；近视
故答案为：（1）10.0cm；（2）D；（3）在光的折射中，光路是可逆的；（4）凹；近视
题型三 眼球的结构与视觉的形成和近(远）视眼的成因与矫正办法
【典例1】随着手机的广泛普及，出现了许多如图所示“低头族”。长期用耳机听音乐可能会损伤听觉毛细胞，使听力下降；长期玩手机可能会损伤感光细胞，使视力下降，上述两类细胞分别位于（ ）
A．外耳道、虹膜 B．鼓膜、角膜
C．耳蜗、视网膜 D．听小骨、脉络膜
【答案】C
【知识点】耳的结构与听觉的形成；眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】（1）听觉感受器的位置：耳蜗内有听觉毛细胞，属于听觉感受器，能将声波刺激转化为神经冲动，损伤后会导致听力下降。
（2）视觉感受器的位置：视网膜上有感光细胞，属于视觉感受器，能将光刺激转化为神经冲动，损伤后会导致视力下降。
【解答】A、外耳道是声波传导的通道，虹膜主要调节瞳孔大小，均无听觉毛细胞和感光细胞，故该选项错误。
B、鼓膜能将声波转化为振动，角膜是眼球的屈光结构，均无听觉毛细胞和感光细胞，故该选项错误。
C、耳蜗内有听觉毛细胞，视网膜上有感光细胞，符合题意，故该选项正确。
D、听小骨传递振动，脉络膜为视网膜提供营养，均无听觉毛细胞和感光细胞，故该选项错误。
故答案为：C。
【变式1】如图所示是眼球和耳的结构示意图。有关叙述错误的是（ ）
A．近视眼的形成是由于4过度变凸或眼球的前后径过长
B．结构10能够感受振动刺激，产生神经冲动
C．结构9能探测头部运动的方向
D．外界物体反射的光线，经过4的调节，在7上形成视觉
【答案】D
【知识点】耳的结构与听觉的形成；眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】（1）近视眼的成因：近视眼是由于晶状体（结构 4）过度变凸或眼球的前后径过长，导致远处物体的像成在视网膜前方。
（2）耳的结构与功能：结构 10 是耳蜗，能够感受振动刺激，产生神经冲动；结构 9 是半规管，能探测头部运动的方向。
（3）视觉的形成：外界物体反射的光线，经过晶状体（结构 4）的调节，在视网膜（结构 7）上形成物像，视觉是在大脑皮层的视觉中枢形成的，而非视网膜。
（4）图中1虹膜、2瞳孔、3角膜、4晶状体、5巩膜、6脉络膜、7视网膜；8鼓膜、 、9半规管、10耳蜗、11咽鼓管。
【解答】A、近视眼的形成是由于 4 晶状体过度变凸或眼球的前后径过长，该选项正确。
B、结构 10 耳蜗能够感受振动刺激，产生神经冲动，该选项正确。
C、结构 9 半规管能探测头部运动的方向，该选项正确。
D、外界物体反射的光线，经过 4 晶状体的调节，在 7 视网膜上形成物像，视觉在大脑皮层视觉中枢形成，而非在视网膜上形成视觉，该选项错误。
故答案为：D。
【变式2】某同学走在放学回家的路上，突然狂风大作，电闪雷鸣，她急忙寻找避雨地点，并迅速跑过去。在这反射活动中，接受电闪、雷鸣的感受器分别是（ ）
A．视网膜、鼓膜 B．角膜、鼓膜
C．角膜、耳蜗 D．视网膜、耳蜗
【答案】D
【知识点】耳的结构与听觉的形成；眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】（1）视觉感受器的功能：视网膜是视觉的感受器，能感受光的刺激，将电闪的光信号转化为神经冲动。
（2）听觉感受器的功能：耳蜗是听觉的感受器，能感受声音的刺激，将雷鸣的声音信号转化为神经冲动；鼓膜主要是传递声波振动，不是听觉感受器。
【解答】A、鼓膜不是听觉感受器，故该选项错误。
B、角膜是透光结构，不是视觉感受器；鼓膜不是听觉感受器，故该选项错误。
C、角膜不是视觉感受器；耳蜗是听觉感受器，但视觉感受器错误，故该选项错误。
D、视网膜是电闪的感受器，耳蜗是雷鸣的感受器，故该选项正确。
故答案为：D。
【变式3】对晶状体中央厚度和眼球前后径长度测量的数据，可以作为判断青少年视力问题的重要参考。如表是有关14～16周岁青少年眼球的相关数据，根据数据推测，下列说法正确的是（）
生物统计值 正常情况 同学A 同学B
晶状体中央厚度 3.5～3.9mm 3.8mm 4.1mm
眼球前后径长度 23.0～23.5mm 25mm 23.2mm
A．同学A和同学B都可能有近视的风险
B．同学A和同学B都可能有远视的风险
C．同学A可能有近视的风险，同学B可能有远视的风险
D．同学A可能有远视的风险，同学B可能有近视的风险
【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼配戴凹透镜进行矫正。
（2）远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，远视眼配戴凸透镜进行矫正。
【解答】A、同学 A 眼球前后径 25mm（大于正常范围 23.0~23.5mm），同学 B 晶状体中央厚度 4.1mm（大于正常范围 3.5~3.9mm），都存在近视风险的成因，故该选项正确。
B、同学 A 和同学 B 的眼球结构数据不符合远视的成因，故该选项错误。
C、同学 B 晶状体中央厚度超过正常范围，有近视风险而非远视风险，故该选项错误。
D、同学 A 眼球前后径过长有近视风险，同学 B 晶状体过厚有近视风险，并非同学 A 远视、同学 B 近视，故该选项错误。
故答案为：A。
【变式4】王老师在批改作业时自言自语道：“老了，作业本上的字都看不清了，放远点就好了。”由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是( )
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【答案】D
【知识点】眼球的结构与视觉的形成；近视眼的成因与矫正办法；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼配戴凹透镜进行矫正。
（2）远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，远视眼配戴凸透镜进行矫正。
【解答】由题意“作业本上的字都看不清了，放远点就好了”可知，王老师患了远视眼，
乙图的入射光线会聚在视网膜的后方，所以乙图表示了远视眼的成像情况，也是老花眼成像情况；为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下，因此配戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正；
丙透镜中间薄，边缘厚，是凹透镜；
丁透镜中间厚，边缘薄，是凸透镜；
由此可知，能解释王老师视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的乙和丁。
故答案为：D。
【变式5】为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片厚度可以改变(如图甲所示)，它是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。如图乙所示为某人看远处物体时的成像情况，他的视力缺陷情况和矫正时应选择的镜片分别是( )
A．近视眼、镜片Ⅰ B．近视眼、镜片Ⅱ
C．远视眼、镜片I D．远视眼、镜片Ⅱ
【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）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前方。
（2）凹透镜对光线有发散作用，能使像后移到视网膜上，可用于矫正近视眼；凸透镜对光线有会聚作用，用于矫正远视眼。
【解答】A、由图乙可知，远处物体的像成在视网膜前方，这是近视眼的成像情况。镜片 Ⅰ，注入液体可改变厚度，能起到凹透镜（对光线发散）的作用，可矫正近视眼，故该选项正确。
B、镜片 Ⅱ 的特点不符合矫正近视眼所需的凹透镜作用，不能矫正近视眼，故该选项错误。
C、图中是近视眼成像情况，不是远视眼，故该选项错误。
D、图中是近视眼成像情况，不是远视眼，且镜片 Ⅱ 也不适合矫正，故该选项错误。
故答案为：A。
分层检验
期中基础通关练（检测时间：10分钟）
1．如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，这样就可以制成一个显微镜。把一幅图片放在玻璃板的下方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，就可以看清玻璃板下面图片中的微小细节了。下列有关水滴显微镜的描述正确的是( )
A．水滴所成的像是缩小的 B．目镜所成的像是缩小的
C．水滴所成的像为实像 D．目镜所成的像为实像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】水滴是凸透镜，在它的上方再加一个凸透镜则可以作为显微镜使用，水滴作为物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像。
【解答】A.水滴作为物镜，成的是放大的像，故A错误；
B.目镜是水滴，成的是放大的实像，故B错误；
C.水滴作为物镜，成倒立、放大的实像，故C正确；
D.目镜作为放大镜的作用，成的是虚像，故D错误。
故答案为：C
2．如图是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到刻度尺的像，若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A．丙、甲、丁、乙 B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、甲、丙 D．丁、甲、丙、乙
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】通过观察，判断出甲、乙、丙、丁的成像特点，再根据凸透镜成像规律判断出物距的大小。
【解答】ABCD.根据观察，甲、丙、丁都是成倒立的实像，因此物距大于焦距，而乙为正立的虚像，物距小于焦距。根据凸透镜成实像时物距越大，成像越小。综上所述，物距从大到小的排序为：丙、甲、丁、乙。BCD错误，A正确。
故答案为：A
3．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示，下列判断不正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是10cm
B．该凸透镜的焦距是20cm
C．当u=5cm时成正立、放大的虚像，放大镜就是根据这一原理制成的
D．当u=25cm时成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）凸透镜焦距的判断：当物距u=2f时，像距v=2f，此时物距与像距相等。由图象可知，当u=v=20cm时，u=2f，所以f=10cm。
（2）凸透镜成像规律：当u2f时，成倒立、缩小的实像，照相机据此原理制成。
【解答】A、由图象可知u=v=20cm时，u=2f，则f=10cm，该选项正确。
B、该凸透镜焦距是10cm，不是20cm，该选项错误。
C、当u=5cmD、当u=25cm>2f=20cm时，成倒立、缩小的实像，照相机根据此原理制成，该选项正确。
故答案为：B。
4．实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f∥、fz、f丙的大小关系为( )
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 根据凸透镜成像的三种情况进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像。
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
u＜f，成正立、放大的虚像。
【解答】 物距相同，甲凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f甲，所以；
乙凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f乙；所以f乙＞u=12cm；
丙凸透镜成倒立、放大的实像，2f丙＞u＞f丙，所以；
所以，f乙＞f丙＞f甲。
故答案为：B。
5．小江利用一未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律，进行相关操作并得到了相关数据如下表。下列说法错误的是（ ）
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
物距/ cm 50.0 45.0 35.0 30.0 25.0 20.0 x
像距/ cm 12.5 12.9 14.0 15.0 16.7 20.0 35.0
A．表格中x=14.0
B．该凸透镜的焦距为10.0cm
C．实验中，随着物距的减小，所成的实像逐渐变大
D．实验中，第5次成的是倒立、放大的实像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 A.根据光路是可逆性分析；
B.当u=v=2f时，成倒立、等大的实像；
C.凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；
D.比较像距和物距的大小，从而确定成像特点。
【解答】 A.在凸透镜成像中，光路是可逆的，即将像距和物距交换时，光屏上仍然成清晰的实像。根据表格可知，当物距为35cm时像距是14cm，所以当物距14cm时像距为35cm，故A正确不合题意；
B.当凸透镜成等大的实像时，像距u=v=2f。根据表格数据可知，第6次数据中，物距等于像距，成倒立等大的实像，此时u=2f=20cm，则f=10cm，故B正确不合题意；
C.根据“物近像远大”的规律可知，凸透镜成实像时，物距变小，则像变大，故C正确不合题意；
D.根据表格数据可知，第5次的物距大于像距，则成的是倒立、缩小的实像，故D错误符合题意。
故选D。
6．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
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据凸透镜成像时物距与像距之间的关系进行分析。
【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。
故答案选C。
7．如图所示，纸筒 A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒 B 的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。为了在A 端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时( )
A．眼睛应对着B 端向筒内观察，看看像是否清楚
B．应把B 端朝着明亮的室外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
C．应把A 端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
D．如果看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B 向外拉，增加A、B间的距离
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】模型照相机利用了凸透镜成像的规律，光需要通过凸透镜再经过折射会聚到光屏上成像。
【解答】由凸透镜的成像规律可知，应该对着A 端向筒内观察而不是对着B 端向内观察，让光线从纸筒 B 通过凸透镜才可以看到、看清楚物体的像，故A错误。
为使半透明纸上得到的像更亮一些，要成像的物体就应该在明亮的地方，所以应该把模型照相机的B 端朝着室外面，A 端朝着较暗的室内，故B正确，C错误。
如果看近处的景物时像很清楚，由凸透镜的成像规律可知，离透镜越远的物体通过透镜所生成的像离透镜越近，为使远处物体的像能清楚地成在半透明纸上，应使半透明纸向透镜靠拢一些，而不应该把B 端向外拉使A、B之间的距离增加，故D错误。
8．在做”探究凸透镜成像规律”的实验中，某小组同学利用如图甲所示方法测出了透镜的焦距后，正确安装并调节实验装置如图乙所示，在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上成的是倒立、放大的实像，符合放大镜的成像原理
B．光屏上成的是倒立、缩小的实像，符合照相机的成像原理
C．若要光屏上得到更大的清晰像，光屏和蜡烛都要适当向右移
D．若要光屏上得到更大的清晰像，只需要蜡烛适当向右移
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】AB.根据乙图比较像距和物距的大小，从而确定成像特点和应用；
CD.根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析。
【解答】AB.根据乙图可知，此时像距大于物距，则光屏上成倒立放大的实像，应用为投影仪，故AB错误；
CD.根据“物近像远大”的规律可知，要使光屏上成更大的像，需要减小物距，增大像距，即光屏和蜡烛都向右移动，故C正确，D错误。
故选C。
9．如图所示，在水中平行于凸透镜(由玻璃制成)主光轴的光线经凸透镜会聚于主光轴的一点S，若把凸透镜取出，放置于空气中，平行于主光轴的光将会聚于( )
A．S 的下方 B．S 的上方
C．与S 重合 D．条件不足，无法判断
【答案】B
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】由图可知，平行于主轴的光线从水进入空气中不改变方向，再根据从凸透镜折射出来浸入空气中的光线要比浸入水中的偏折程度大得出结论。
【解答】若把凸透镜取出，放置于空气中，从凸透镜折射出来再射入空气中的光线要比射入水中的光线偏折程度大，所以光线的交点在 S 点的上方。
故选B。
10．透镜的类型可通过其对光线的作用来判断，小柯记录了光线通过四个透镜(图中用虚线框表示)时的情形，其中属于凸透镜的是( )
A．甲、丙 B．丙、丁 C．甲、丁 D．乙、丁
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】光线通过透镜后，折射光线靠近主轴时为会聚，远离主轴时为发散，据此分析判断。
【解答】从光线通过四个透镜的情形可知，甲、乙的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；丙、丁的折射光线相对于入射光线是会聚的，所以都是凸透镜。
故选B。
11．小阳用自制水透镜模拟人眼的晶状体。图甲中的水透镜模拟正常眼睛的晶状体，其焦距为 f甲。通过注水和抽水让该水透镜分别形成图乙、丙所示的形状，以此模拟近视和远视的主要成因，其焦距分别为 fz、f丙。下列说法中，正确的是( )
A．
B．图乙所示的水透镜能够模拟远视的成因
C．图乙所示的水透镜的折光能力大于图甲所示的水透镜
D．在图丙所示的水透镜前面放置一个适当的凹透镜可以实现其所模拟的眼睛的矫正
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】 （1）根据图中甲、乙、丙的凸度大小即可确定焦距；根据近视眼是晶状体会聚能力增强，可确定模拟近视眼的图；
（2）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。近视眼用凹透镜来矫正，凹透镜是中间薄，四周厚的透镜。凹透镜对光线有发散作用。
【解答】A.因凸透镜的凸度越大，焦距越小，通过注水和抽水让该水透镜分别形成图乙、丙所示的形状，图甲、乙、丙中水透镜的焦距 故A错误；
BC.图乙中水透镜的焦距比图甲、丙中水透镜的焦距都小，所以会聚能力强，图乙所示的水透镜的折光能力大于图甲、丙所示的水透镜，因此图乙所示的水透镜模拟的是近视，故B错误，C正确；
D.图丙中水透镜模拟的是远视，矫正远视应用凸透镜，故D错误。
故选C。
12．在“探究凸透镜的成像特点”的实验中，所用凸透镜的焦距为10 cm，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成的。小科把发光物“F”置于距离凸透镜13 cm处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是 ( )
A．、放大 B．、放大
C．、缩小 D．、缩小
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 凸透镜成实像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
凸透镜成实像时，像与物上下、左右均倒（是互换的）。
【解答】 凸透镜的焦距f=10cm，物距u=13cm，满足2f＞u＞f条件，成倒立、放大的实像；
由图可知，光源“F”开口向里（即垂直于纸面向里），因凸透镜成的实像是倒立的，即像与物体的左右、上下相反，所以，在光屏前面看到的字母“F”是开口向外的（或开口向右），即像的形状应该是“”，故A正确，BCD错误。
故选A。
13．在探究近视眼视力矫正问题时用右图的装置模拟眼睛，烧瓶中的着色液体相当于玻璃体，烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于眼球的晶状体，右侧内壁相当于视网膜。图中的四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路，其中能达到近视眼矫正目的的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）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，使像成在视网膜的前方。
（2）凹透镜对光线有发散作用，近视眼需要佩戴凹透镜来矫正，使像后移到视网膜上。
【解答】A、图中佩戴的是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，不能矫正近视眼，故该选项错误。
B、图中光线经晶状体折射后像仍成在视网膜前方，且未正确佩戴凹透镜，不能达到矫正目的，故该选项错误。
C、图中光线经晶状体和透镜折射后，像的位置未正确落在视网膜上，不能矫正近视眼，故该选项错误。
D、图中佩戴了凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使像后移到视网膜上，能达到近视眼矫正目的，故该选项正确。
故答案为：D。
14．如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S'为S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f)，像S'的移动情况是（ ）
A．沿平行主轴方向远离透镜移动
B．沿F2与S’连线方向远离透镜移动
C．沿O与S’连线方向远离透镜移动
D．沿F1与S'连线方向远离透镜移动
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，点光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时，其中一条光线平行于主光轴总不改变方向，经凸透镜折射后还是过焦点，所有的折射光线会聚成像，像点一定在过焦点的这条折射光线上；
（2）物体在凸透镜的一倍焦距以外，物距减小，像距增大。
【解答】A、当光源S沿平行主轴方向向透镜移动时，根据凸透镜成像规律，像不是沿平行主轴方向远离透镜移动，故该选项错误。
B、光源S移动时，结合凸透镜成像光路，像S ' 沿F2与S ' 连线方向远离透镜移动，符合成像规律和光路特点，故该选项正确。
C、像S ' 不是沿O与S ' 连线方向远离透镜移动，不符合凸透镜成像的光路情况，故该选项错误。
D、像S ' 不是沿F1 与S ' 连线方向远离透镜移动，不符合成像规律，故该选项错误。
故答案为：B。
15．小明同学在探究凸透镜成像的规律时，烛焰在光屏上形成了一个清晰的像，如图所示(像未画出)。下面给出的生活中常用物品的工作原理与此现象相同的是（ ）
A．投影仪 B．照相机 C．放大镜 D．近视镜
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】凸透镜成像的规律及其应用：
当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，像距范围为2f＞v＞f，照相机、摄像机就是根据这个原理制成的；
当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，像距范围为v＞2f，幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的；
当u＜f时，成正立、放大的虚像，放大镜就是根据这个原理制成的。
【解答】 由图可知，此时物距u大于2f，2f＞v＞f，由凸透镜成像的规律可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理工作的。
故答案为：B。
16．当小实将遮光板置于主光轴某一位置时，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
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像规律及选项中提供的信息进行解答。
【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 的上半部分，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A、C、D错误，B正确。
17．科学家们利用巨大的天文望远镜观察、接收来自宇宙的信息，让人们对宇宙的了解越来越多。这项伟大的事业与小小的透镜密切相关，下列有关透镜的知识说法错误的是（）
A．甲图把放大镜正对着太阳，可在纸上发现一个很小、很亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用
B．乙图用照相机给物体照相时，物体离照相机镜头较远，像离镜头较近，像成在焦点以内
C．丙图显微镜的物镜成像原理和投影仪的镜头成像原理一样
D．丁图望远镜目镜的作用相当于一个放大镜
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）凸透镜对光有会聚作用；
（2）照相机成像时，物距大于二倍焦距；像距在一二倍焦距之间；
（3）显微镜的物镜相当于投影仪，目镜相当于放大镜；
（4）望远镜的物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜。
【解答】A、甲图把放大镜正对着太阳，可在纸上发现一个很小、很亮的光斑，说明通过放大镜的光被会聚于一点，说明凸透镜对光有会聚作用，故A正确；
B、照相机成倒立、缩小的实像，照相时，物距大于二倍焦距；像距在一二倍焦距之间，故B错误；
C、显微镜的物镜成倒立、放大的实像，成像原理和投影仪的镜头成像原理一样，故C正确；
D、望远镜的物镜成倒立缩小的实像，像成在目镜一倍焦距以内，故望远镜目镜相当于放大镜，故D正确。
故答案为：B。
18．如图所示为某款数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏，拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，下列说法中，正确的是 ( )
A．为拍摄到更大的像，应将镜头远离景物
B．为扩大拍摄范围，应将镜头靠近景物
C．影像传感器上成的是正立的实像
D．景物在2倍焦距以外才能成缩小的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【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、由凸透镜成像规律可知，成实像时物近像远像变大，要想得到更大的像，则应将镜头靠近景物，即减小物距，故A错误；
B、为扩大拍摄范围，应将镜头远离景物，增大物距，使像变小，故B错误；
C、照相机成的是倒立、所需的实像，故C错误；
D、由凸透镜成像原理可知，物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故D正确。
故答案为：D。
19．如图所示，人脸识别一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息，下列说法正确的是（ ）
A．屏幕上所成的是缩小的虚像
B．该摄像机镜头是一个凹透镜
C．若镜头的焦距为f，人脸到镜头的距离应大于2f
D．若要使屏幕上显示的人脸小一些，人应离镜头近些
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【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、摄像机的原理是光的折射，成的是倒立、缩小的实像，故A错误；
B、镜头是一个凸透镜，故B错误；
C、由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像时，物距大于两倍焦距，即人脸到镜头的距离应大于2f，故C正确；
D、由凸透镜成像规律可知，凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点，可知 若要使屏幕上显示的人脸小一些，人应离镜头远些，故D错误。
故答案为：C。
20．小明对下列光学成像进行了分析，判断正确的是（ ）
①平面镜成像；②小孔成像；③放大镜的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机的像。
A．反射成像的有①②④ B．属于虚像的是②③④
C．属于实像的是①③⑤ D．折射成像的有③④⑤
【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用；光的反射定律；光的折射现象及应用；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】放大镜、照相机和幻灯机利用的都是凸透镜成像，原理是光的折射。
【解答】 ①平面镜成像，原理是光的反射，成的是正立等大的虚像；
②小孔成像，原理是光的直线传播，成的是倒立的实像；
③放大镜的像，原理是光的折射，成的是正立、放大的虚像；
④幻灯机屏幕上所成的像，原理是光的折射，成的是倒立、放大的实像；
⑤照相机的像，原理是光的折射，成的是倒立、缩小的实像。
故答案为： D。
期中重难突破练（检测时间：10分钟）
21．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
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【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。
故答案为：B。
22．下列关于透镜的描述中正确的是（ ）
A．近视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
B．放大镜与报纸的距离应大于两倍焦距，才可以看到正立、放大的字
C．人眼相当于一架照相机，看物体时，会在视网膜上形成倒立缩小的实像
D．所有的望远镜和显微镜的目镜和物镜都是凸透镜
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）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。近视眼是因为晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜前方，需要用凹透镜来矫正，凹透镜对光的发散作用能使像后移到视网膜上。
（2）凸透镜成像规律：当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，放大镜就是利用这个原理工作的；当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像。人眼的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，看物体时，物体在晶状体的二倍焦距以外，会在视网膜上形成倒立、缩小的实像，这和照相机的成像原理相同。
【解答】A、近视眼镜是凹透镜，利用了凹透镜对光的发散作用，故A错误；
B、根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，应用是放大镜，故B错误；
C、人眼的晶状体和角膜共同作用，相当于一个凸透镜，看物体时，会在视网膜上形成倒立缩小的实像，类似于照相机，故C正确；
D、并非所有的望远镜和显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，例如望远镜除了“双凸透镜”类型，还有“凹凸透镜”类型，即物镜和目镜分别是一个凸透镜和一个凹透镜，故D错误。
故答案为：C。
23．如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，使用时手表到凸透镜的距离应（）
A．小于1倍焦距 B．等于1倍焦距
C．大于2倍焦距 D．在2倍焦距与1倍焦距之间
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像的规律和应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。
【解答】“寸镜”内部有一个凸透镜，在修表时，做放大镜使用，所以此时手表到凸透镜的距离应小于1倍焦距，故A正确、BCD错误。
故答案为：A。
将一透明空杯放在两支颜色不同，大小相同的蜡烛前，透过杯子可观察到被遮挡与未遮挡的两个部分。当给杯子装入水后，透过杯子装水部分居然看到蜡烛“错位”且变粗了，如图所示。下列相关说法错误的是( )
A．装水部分的杯子水平看去与凸透镜效果相似
B．“错位”现象是由光的折射引起的
C．“错位”变粗部分的蜡烛的像是虚像
D．若要“错位”变粗的部分变细，杯子应远离蜡烛
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）凸透镜的特点及成像原理：中间厚、边缘薄的透明物体相当于凸透镜，凸透镜成像属于光的折射现象。当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像；当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像等 。
（2）光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这就是光的折射。
【解答】装水部分的杯子水平看去中间厚、边缘薄，类似于凸透镜，A正确；
“错位”现象是光经过不同的介质，发生折射形成的，B正确；
“错位”变粗部分是杯子后面的蜡烛反射的光经杯子的装水部分折射形成的倒立、放大的实像，若要使像变小，需将杯子远离蜡烛，D正确，C错误。
故答案为：C。
25．梓妍做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将凸透镜、蜡烛和光屏移至如图所示的位置，光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出)，但实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，为了使烛焰的像再次成在光屏的中心，应向下移动 (填“光屏”或“凸透镜”)。梓妍接着将蜡烛移到35 cm刻度线处，保持透镜的位置不变，应将光屏移至 cm刻度线处，才能再次在光屏上呈现清晰的像。
【答案】凸透镜；80
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】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，蜡烛变短，像会向光屏上方移动，为了使像回到光屏中央，应向上移动光屏或者蜡烛，也可以向下移动凸透镜。
【解答】蜡烛燃烧变短，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，像成在光屏的上方，为了使像仍成在光屏中央，可以将透镜向下移动或将光屏向上移动。
由题图知，此时物距u=30.0cm，像距v=15.0cm，根据光在折射时光路可逆可知，将蜡烛移到35 cm刻度线处，保持透镜的位置不变，此时u'=15.0cm，则v'=30.0 cm，即应将光屏移动至 80 cm刻度线处，才能再次在光屏上呈现清晰的像。
将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄壁高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 (填“靠近”或“远离”)黑白卡片
【答案】凸；靠近
【知识点】凸面镜和凹面镜；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】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。由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。
【解答】玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，黑白卡片是左右颠倒的，成倒立的实像；希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，像应该是正立的，所以需要高脚杯靠近卡片。
27．生产芯片时有一道工艺要用到光刻机，其工作原理如图所示，缩图透镜(凸透镜)把掩膜上的电路图按比例缩小4~10倍，再被激光映射到硅片上(相当于光屏)，成倒立、缩小的实像。若要使硅片上的像更大、更清晰，需将掩膜和硅片向 移动。若掩膜向上移动1 cm，则硅片向上移动的距离应 (填“大于”“小于”或“等于”)1cm，仍能呈清晰的像。
【答案】下；小于
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】本装置利用了凸透镜成像规律中：u＞2f 时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，遵循“物近像远像变大，物远像近像变小”的规律。
【解答】光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏，成的是倒立、缩小的实像，要想硅片上的像变大，需要减小物距并增大像距，即需将掩膜和硅片向下移动；
成缩小实像时，物距的变化量大于像距的变化量，若此时掩膜向上移动1厘米，硅片应向上移动小于1厘米，才能呈清晰的像。
陈老师在课堂上看近处的课本时要戴上眼镜，看远处的同学时又要摘下眼镜，这样一会儿戴上一会儿摘下，非常不方便，(第8题)陈老师是 (填“近视”或“远视”)患者，可以配戴 (填“凸透镜”或“凹透镜”)来矫正，小羽将一款眼镜介绍给陈老师，如图所示，镜片A 区可以矫正视力，B区为平光镜，现在陈老师可以通过 区看书，通过 区看学生，再也不需要频繁地戴上、摘下眼镜了。
【答案】远视；凸透镜；A；B
【知识点】近视眼的成因与矫正办法；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】根据近视眼与远视眼的特点：近视眼看近处的物体清楚，看远处的物体不清楚，要戴凹透镜来矫正；远视眼看远处的物体清楚，看近处的物体不清楚，要戴凸透镜来矫正。
【解答】（1）由于陈老师在课堂上，看近处课本时要戴上眼镜，观察远处同学时又摘下眼镜，由此可知她是远视眼。因此要戴对光线有会聚作用的凸透镜。
（2）由题意可知：镜片B区厚度相同，A区可以矫正视力，A区相当于凸透镜，现在陈老师可以通过A区看书，通过B区看同学。
29．今年暑假期间篮球爱好者大饱眼福，因为有各级篮球比赛在诸暨进行。诸暨文旅局也给各地球迷准备了丰富的诸暨特产。
（1）如图一位球迷正在享受油麻团的美味，请问这种美味是在 (填结构名称)形成的。
（2）瑶瑶好不容易抢到了票，可惜座位太远。于是她 带上了自制的望远镜还真发挥了作用。如右图是她的望远镜成像原理，远处的物体经过物镜时所成的是倒立、缩小的 像。
【答案】（1）大脑
（2）实
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）味觉的形成：味觉感受器感受刺激后，产生的神经冲动通过神经传导到大脑皮层的味觉中枢，从而形成味觉。
（2）望远镜的成像原理：望远镜的物镜相当于照相机的镜头，能使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。
【解答】（1）麻饼团的美味是在大脑形成的，因为味觉感受器产生的神经冲动传导到大脑皮层的味觉中枢，才能形成味觉。
（2）远处的物体经过望远镜的物镜时，所成的是倒立、缩小的实像，这符合望远镜物镜的成像特点。
三、实验与探究题
30．〔项目实践〕科学家们用天文望远镜探索宇宙，小明也自制了一个望远镜。
（1）〔项目原理〕望远镜能使远处的物体在近处成像，所成的像虽然是缩小的，但人眼感觉物体被“放大”了，原因是 。
（2）〔选材制作〕实验室中有多块透镜，小明利用太阳光测它们的焦距，如图甲所示，将透镜正对太阳光，当纸面上出现最小最亮的光斑时，即可测出焦距。请在图甲中画出折射光线，并标出焦距f。
（3）图乙为自制望远镜的结构图，实验室的四个透镜如图丙所示，若把透镜A作为物镜，为了使望远镜放大倍率更高，可选择透镜 作为目镜。
（4）〔项目改进〕小明用自制的望远镜观测远处物体时，出现了以下问题，请选择其中一个问题提出你的改进方案。
问题 改进方案
问题1：物镜筒与目镜筒中间的缝隙漏光
问题2：看到的像不清晰
问题3：视野范围太小
问题4：观察到的像是倒立的，不便于调节
【答案】（1）视角变大了
（2）
（3）C
（4）问题1：可以在物镜筒与目镜筒之间的连接处添加遮光材料，如黑色胶带或遮光布等，以减少漏光现象
问题2：首先检查透镜表面是否清洁，有无灰尘或污渍，如果有，应使用干净的布或镜头纸轻轻擦拭。其次，调整物镜和目镜之间的距离，使成像更加清晰，如果仍然模糊，可能需要更换质量更好的透镜或调整透镜的位置和角度
问题3：可以增大物镜的直径，因为物镜的直径越大，接收到的光线就越多，可以使更大范围物体反射的光线进入镜筒，视野范围也就越广；也可以尝试调整目镜的焦距或位置，以扩大视野范围
问题4：可使用平面镜使人眼看到的像变成正立的
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 （1）望远镜由物镜和目镜组成，物镜成缩小实像，目镜对物镜所成像再次放大；视角是眼睛看物体时，物体两端与眼睛连线的夹角，视角越大，视觉上物体显得越大；
（2）在图甲中，折射光线应从太阳出发，经过透镜后会聚于焦点，焦距f应标在焦点与透镜光心之间；
（3）望远镜的放大倍率与物镜焦距和目镜焦距的比值有关，物镜焦距越长，目镜焦距越短，放大倍率越高。
【解答】 （1）望远镜能使远处的物体在近处成像，所成的像虽然是缩小的，但人眼感觉物体被“放大”了。原因在于望远镜的设计使得物镜首先形成一个倒立、缩小的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，因此当光线通过目镜时，它会形成一个正立、放大的虚像。尽管这个虚像比原始的物体要小，但是由于它离观察者很近，人眼在观察时会感觉物体被放大了，这是因为视角的增大导致了感知上的放大效果。
（2）在实验室中，小明利用太阳光测透镜的焦距，当透镜正对太阳光时，光线经过透镜折射后会聚于一点，形成最小最亮的光斑，这个点就是透镜的焦点，焦点到透镜光心的距离就是焦距f，在图甲中，折射光线应从太阳出发，经过透镜后会聚于焦点，焦距f应标在焦点与透镜光心之间，如下图所示：
（3）图乙为自制望远镜的结构图，若用透镜A作为物镜，为了使望远镜放大倍率更高，需要选择一个焦距较短的透镜作为目镜，因为望远镜的放大倍率与物镜焦距和目镜焦距的比值有关，物镜焦距越长，目镜焦距越短，放大倍率越高，在图丙所示的四个透镜中，应选择与透镜A焦距相差较大的短焦距透镜C作为目镜。
学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型：
（1）【器材选择】
①小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为5cm、10cm、20cm，应当选择 的纸筒；
照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用哪种素材制作 ____ （填字母）；
A．白色不透光卡纸 B．黑色不透光卡纸
C．全透明的塑料膜 D．绘画用的薄宣纸
（3）实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，想让成像更亮，应选半径更 （选填“大”或“小”）的凸透镜制作照相机模型。
（4）【实验操作】完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是 。
【答案】（1）20cm
（2）D
（3）大
（4）将投影片倒着插
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）投影仪模型中投影片A相当于物体，物距就是物体到凸透镜的距离；照照相机工作时物体在2倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，据此判断出纸筒的长度；
（2）照相机模型应用半透明纸做光屏；
（3）用焦距相同、镜面直径较大的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线多，据此分析现象；
（4）将投影片倒着插，就会看到正立的像。
【解答】（1）投影仪模型中投影片A相当于物体，所以投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是物距；照照相机工作时物体在2倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，由于凸透镜的焦距为10cm，所以像距应该在10cm到20cm之间，由于相机模型的胶片相当于光屏，所以照相机模型的外纸筒应该在10cm到20cm之间，所以应当选择20cm的纸筒；
（2）照相机模型使用的凸透镜，为了既能承接像，又能观察到像，应用半透明纸做光屏，所以充当胶片的膜需要选用绘画用的薄宣纸，故D正确；
故选：D；
（3）实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，要让成像更加亮，经凸透镜的光线更多，应该选择直径更大的凸透镜制作照相机模型；
（4）由于投影仪在光屏上成倒立的像，可以将投影片倒着插，就会看到正立的像。
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
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距小于像距，成倒立放大的实像；
（2）凸透镜成像实质是光的折射，光的折射现象中，光路是可逆的；
（3）根据通过光心的光不改变传播方向来调节光屏、凸透镜或蜡烛；
（4）凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】（1）由图片可知，凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像；
（2）不改变蜡烛和光屏位置，要通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，移动后物距为原来的像距，即凸透镜距光屏应为15cm，故应移动到45cm刻度处；
（3）如图甲所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，正确的操作为①③；
（4）如图乙，在蜡烛和凸透镜A之间放置具有会聚作用的凸透镜B，光屏上呈现清晰的像，移除凸透镜B后，像距将变大，要得到清晰的像，需增大物距，减小像距，故蜡烛应远离凸透镜。
33．在学习“凸透镜成像的规律”后，某校科学兴趣小组的同学针对“手机视频 app投屏需要收费”开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。
【投影原理】凸透镜成像规律
【实验材料】凸透镜、内部涂黑的硬纸盒(规格：28cm×20cm×12cm)、纸板、胶水、剪刀等。
（1）【透镜选择】实验需要选择焦距合适的凸透镜，如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是 ；
根据合理的方法，小组同学测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为30cm。
【产品制作】将凸透镜固定在硬纸盒的一侧，并在纸盒中卡入纸板便于放置手机，纸板可在纸盒内前后移动。产品实物图及原理图如上图所示。
（2）【产品调试】
调试①：为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该选择 (填“甲”或“乙”)的放置方式；
（3）调试②：小东同学建议选择光滑的白板作为屏幕，而小阳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议 并说明理由： ；
【答案】（1）B
（2）乙
（3）赞成小阳的建议；白墙表面粗糙，光线发生漫反射，能使不同位置的观众都能看到清晰的像
【知识点】镜面反射与漫反射；凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）当平行光照射凸透镜时，光线会聚形成的最小最亮的光斑早凸透镜光心的距离为一倍焦距。
（2）根据凸透镜成像规律继续分析判断，此时成的是倒立、放大的实像。
（3）在光滑平面上，光线发生镜面反射；在粗糙的平面上，发生漫反射。
【解答】（1）凸透镜焦距的方法： 凸透镜正对太阳光，调整透镜与地面（或白纸）的距离，直到地面上形成一个最小、最亮的光斑（即太阳的实像），此时透镜到光斑的距离即为焦距。
（2）投影仪的原理是凸透镜成倒立、放大的实像，因此手机屏幕的像需要在屏幕上倒立显示。为了使观众看到正立的画面，手机应倒置放置（即像的倒立与手机倒置抵消）。
（3）光滑白板：可能发生镜面反射，导致部分角度观看时反光强烈，影响效果。
白墙：表面粗糙，光线发生漫反射，各角度均可清晰观看。
所以赞成小阳同学的建议，选择白墙，因为漫反射使成像更均匀，适合多人观影。
34． 放大镜是科学观察中最常见的仪器，小科利用塑料瓶自制了一个放大镜，并测定放大镜的焦距。
【设计原理】凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜，对光具有会聚作用。
【器材选择】塑料瓶，水，剪刀，胶水，注射器
（1）【设计制作】
取镜面：为了实验效果更理想，选取 （选填“白色不透明”、“无色透明”或“茶色透明”）的塑料瓶，在凸起部位画等大的圆，并剪下。
注水并密封：将镜面凸起部位朝外，装满水并用胶水密封，如图1。
测焦距：小科将放大镜正对平行光源，将刻度尺竖直放置，零刻度线紧贴桌面，然后沿着刻度尺上下移动凸透镜，直到桌面上出现最小最亮的光斑，如图2所示，则放大镜的焦距为 。
（3）【项目评价】请将自制放大镜的评价量表补充完整
优秀 合格 待改进
能放大且图像清晰 不能放大
（4）【实践反思】
结合上述实践，请简单阐述为什么不能在森林里随意丢弃装满水的塑料瓶？ 。
【答案】（1）无色透明
（2）1.20cm
（3）能放大但图像不清晰
（4）装有液体的饮料瓶相当于一个凸透镜，在太阳光的照射下，由于凸透镜对光线的会聚作用，易引燃位于焦点处的树叶等。
【知识点】透镜及其特点与分类；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）塑料瓶应当透光，选择无色透明的瓶子；
（2）根据刻度尺可以读出透镜的焦距；
（3）合格产品也能放大，但是清晰度与优秀产品不同。
（4）装有饮料的饮料瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，容易引发火灾。
【解答】（1）塑料瓶应选择透光性好的，即无色透明的。
（2）根据刻度尺可以读出透镜的焦距为1.20cm。
（3）合格产品也能放大，但是因为透光度、形状等问题，可能导致成像不够清晰，与优秀的相比差在清晰度。
（4）装有液体的饮料瓶相当于一个凸透镜，在太阳光的照射下，由于凸透镜对光线的会聚作用，易引燃位于焦点处的树叶等。
近年来，“人造眼球成像系统”开始应用于临床试验，为失明患者带来福音。“人造眼球成像系统”主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图所示。
（1）从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于 镜。
（2）摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD(电荷耦合器件)之间的距离。当配有“人造眼球成像系统”的人向远处眺望时，对焦机构将使镜头与CCD 之间的距离 ，其中CCD 相当于眼球结构中的 。
③将电信号传送给芯片电极 眼镜上的摄像头
【答案】（1）凸透
（2）减小；视网膜
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】（1）根据眼球成像的虚实和正倒确定透镜的种类；
（2）根据凸透镜成像“物近像远大，物远像近小”的规律分析。
【解答】（1）根据图片可知，物体通过眼球成的是缩小、倒立的实像，因此眼球对光的作用相当于凸透镜；
（2）当配有“人造眼球成像系统”的人向远处眺望，物距增大，根据“物远像近小”的规律可知，像距减小且像变小，因此对焦机构将使镜头与CCD之间的距离将减小，其中CCD相当于眼球结构中的视网膜。
期中综合拓展练（检测时间：15分钟）
36．某同学在探究“凸透镜成像的规律”时，进行了如下操作：
步骤一：让三束平行激光射向透镜，移动右侧的光屏，结果在距离透镜10 cm处，看到光屏上有一个亮点。
步骤二：将激光束换成蜡烛，一边移动点燃的蜡烛，一边移动光屏，记下的实验数据，如表所示。
实验序号 物距u/ cm 像距v/ cm 像的大小
1 40.0 13.0 缩小
2 30.0 18.0 缩小
3 20.0 20.0 等大
4 15.0 30.0 放大
5 12.0 50.0 放大
根据以上情况，请回答下列问题：
（1）该凸透镜的焦距f= cm。
（2）当蜡烛距离透镜中心60 cm时，光屏到透镜中心的距离v为____(填字母)。
A．10~13 cm B．13~18 cm C．18~20cm
（3）将物体由距离透镜40 cm处匀速移动到距离透镜20cm 处，所用的时间为 2 s，物体移动的平均速度 (填“大于”“等于”或“小于”)物体的像移动的平均速度。
（4）某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，要在光屏上再次成清晰的像，需要进行的操作是____(填字母)。
A．光屏应向右移动，成缩小的像 B．光屏应向左移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成缩小的像 D．光屏应向右移动，成放大的像
（5）该同学取下自己的近视眼镜，把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间的某个位置，移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像；当他拿掉自己的眼镜后，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向 (填“左”或“右”)移动。
【答案】（1）10
（2）A
（3）大于
（4）C
（5）左
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）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。
（2）凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
（3）凸透镜成倒立缩小的实像时，物距变化量大于像距变化量，成倒立放大的实像时，物距变化量小于像距变化量。
（4）凸透镜越厚，焦距越小，聚光能力越强，像距越小，据此进行分析。
（5）近视是因为晶状体曲度过大，像成在视网膜前，佩戴的是具有发散光线功能的凹透镜，使像向后成在视网膜上。
【解答】（1）由表中数据可知，当物距等于20cm时，像距也为20cm，此时物距等于像距，由凸透镜成像规律可知，此时物距等于2倍焦距，则凸透镜的焦距为10cm。
（2）当物距等于60cm时，大于2倍焦距，可知此时像距在一倍和两倍焦距之间，成实像时，物远像近像变小，由表中数据可知，当物距为40cm时，像距为13cm，可知像距小于13cm，综上，像距在10至13cm之间。
（3）将物体由距离透镜40cm处匀速移动到距离透镜20cm 处，物距始终大于两倍焦距，此时像距在一倍和两倍焦距之间，物距的变化量大于像距的变化量，即物体移动的平均速度大于像移动的平均速度。
（4）向水透镜中注水，透镜变厚，焦距变小，聚光能力更强，像会向前移动，所以要在光屏上呈现清晰的像，应向左移动光屏，此时物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像。
（5）近视眼镜是凹透镜，具有发散光线的能力，可知取走眼镜后，像会向前移动，所以应将光屏向左移动。
37．〔任务要求〕通过凸透镜将图标上的彩色图案呈现在地面上，如图甲所示。要求：投影直径为30cm~50cm，同时能使地面上投影图像的颜色与彩色图标的颜色尽可能相同。由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上。
〔设计与实施〕
任务一：查阅资料。同学们通过查阅资料，知道了投影比是投影仪的一个重要参数，其大小等于投影距离和画面宽度之比。投影距离是指投影仪与投影屏幕之间的实际距离，常见的投影比有4：3、16：9和16：10等。
任务二：测量凸透镜焦距。如图乙所示，让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，找到凸透镜焦点，测出焦距。
任务三：制作与实施。同学们将光源、透镜和图标固定安装在黑盒子中，打开光源，在墙壁上进行测试，此时测得墙壁上的投影图像的直径约为45 cm，在使用过程中，只改变投影灯到墙壁的距离，投影图像直径在20cm ~65 cm发生改变。
〔交流与评价〕如表所示为任务三的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价指标 图像大小可在规定范围内调节，图像清晰 图像大小可在规定范围内调节，图像不清晰 图像大小可调节，图像不清晰 图像大小不可调节，图像不清晰
（1）相同投影距离，投影比越大，投射画面的宽度越 。
（2）图丙中，光源应摆放在位置 (填“①”或“②”)处，地面上的投影图像能让周围的人都看到是因为光在地面发生了 。
（3）投影仪利用凸透镜和平面镜实现放大图像和改变投影位置，如图戊所示为其简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。
（4）如图乙所示，让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，若想找到透镜焦点，应 (填“顺时针”或“逆时针”)旋转透镜；圆圆发现地面上的投影图像如图丁所示，她认为产生该现象的原因是图标破损，轩轩认为是凸透镜破损，你支持 的观点，理由是 。
（5）根据评价表中的指标对任务三进行评价，你的评价等级为 。
【答案】（1）小
（2）①；漫反射
（3）
（4）顺时针；圆圆；凸透镜破损时，光仍能通过凸透镜其他部分成完整的像
（5）良好
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 （1）投影比是投影仪的一个重要参教，其大小等于投影距离和画面宽度之比；
（2）由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上，据此分析；
光发生漫反射时，反射光会向各个方向反射，使我们能从各个方向看到物体；
（3）先根据“过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴”画出折射光线；
经凸透镜的折射光线射到平面镜上，再根据光的反射定律画出反射光线；
（4）凸透镜应当正对太阳光，因此应适当顺时针旋转凸透镜；凸透镜破损时，光仍能通过凸透镜其它部分成完整的像；
（5）根据凸透镜成像规律结合评价指标分析回答。
【解答】 （1）投影比是投影仪的一个重要参教，其大小等于投影距离和画面宽度之比。故相同投影距离，投影比越大，画面宽度越小；
（2）由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上，故光源应摆放在位置①；
光发生漫反射时，反射光会向各个方向反射，因此不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射；
（3）过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，由此作画经凸透镜的折射光线；
经凸透镜的折射光线射到平面镜上，过入射点垂直于镜面画出法线，图中平面镜与主光轴夹角为45°，则射向平面镜的光线与镜面夹角也为45°，故入射角为90°-45°=45°，再根据反射角等于入射角画出反射光线，且反射光线与主光轴垂直，如图所示：
（4）如图可知光线打在了透镜光心下方，应顺时针旋转透镜，这样可以使光线平行于凸透镜的主光轴，从而会聚到焦点上；
凸透镜破损只会使部分光线无法通过透镜，导致成像的亮度降低，但像的大小和形状不会受到影响，故小明的观点正确；
（5）在使用过程中，只改变投影灯到墙壁的距离，投影图像直径在20cm～65cm发生改变，即物距不变，只改变像距，根据凸透镜成像规律可知，不能成清晰的像，故参考评价指标为良好。
“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
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【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。
故答案为：C。
【拓展】由表格数据可知，物距为30cm时，成等大的像，故凸透镜焦距为 15 cm，物距等于45cm时，像高是物高的一半，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，当物距大于3倍焦距时，实像高度将小于光源高度的一半。
在学习了光学知识后，某兴趣小组同学用玻璃杯和笔做了一些有趣的实验。小柯先把笔放在空杯子后一定距离处（如图甲），然后向杯中注入水，看到了如图乙的现象。小桥看到后很感兴趣，也进行了小柯的实验，但把笔放到注水玻璃杯后，却看到了如图丙现象，小桥思考后经过某一操作，终于看到了如小柯图乙的实验效果。
（1）小柯实验中，出现图乙的现象是因为注水的玻璃杯相当于 ，从而形成了一个“倒”像。
（2）请分析小桥进行的操作是 ，从而也达到了与小柯相同的实验效果。
（3）若将该注水的无盖玻璃杯移到固定在墙上的绿色环保标志“ ”的正前方，则站立时透过玻璃杯观察，下列图像中可能看到的是______。
A． B．
C． D．
【答案】（1）凸透镜
（2）将笔适当远离水杯
（3）A；B；C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）装水后的玻璃杯，在水平方向上中间厚边缘薄，相当于凸透镜。当笔在凸透镜一倍焦距以外时，成倒立的实像。
（2）根据图丙可知，小桥开始看到的像是正立的虚像，即笔在水透镜的一倍焦距以内；要看到笔倒立的实像，笔到水透镜的距离必须大于一倍焦距，因此需要增大物距，据此分析解答；
（3）根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】（1）小柯实验中，出现图乙的现象是因为注水的玻璃杯相当于凸透镜，从而形成了一个“倒”像。
（2）小桥进行的操作是：将笔适当远离水杯，从而也达到了与小柯相同的实验效果。
（3）环保标志在水透镜里，可能成正立的虚像，也可能成倒立的实像。由于只有水平方向上相当于透镜，因此成实像时只能左右相反，不能上下相反，而实像又分大小，故选A、B、C。
在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲，光屏上呈现清晰的像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像原理与其相同的是 。
（2）若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至 厘米刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
（3）由于蜡烛变短，像成在了光屏的上方，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往 调(选填“上”或“下”)。
（4）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中 处(填“A”或“B”或“C”)能观察到烛焰的像。
【答案】（1）投影仪
（2）40.0
（3）下
（4）B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）比较像距和物距的大小，从而确定成像特点，进而确定应用情况。
（2）根据甲图确定此时的物距和像距；在凸透镜成实像时，如果将物距和像距交换数值，那么光屏上仍然成清晰的实像，只是像的大小改变。
（3）根据凸透镜成实像的“倒立”特点确定像的位置变化，然后确定像回到光屏中央的移动方向，最后确定凸透镜的移动方向。
（4）将物距和像距比较大小，从而确定成像的特点和位置，最后判断观察位置即可。
【解答】（1）根据甲图可知，此时像距大于物距，则成倒立放大的实像，应用为投影仪；
（2）根据甲图可知，此时物距u=25cm-10cm=15cm，像距v=55cm-25cm=30cm。此时将物距和像距交换数值，光屏上仍然成像清晰的像，即此时物距变成30cm，那么透镜所在的位置为：10cm+30cm=40cm。
（3）如果像要回到光屏的中央，那么像需要向下移动，根据“凸透镜的移动方向与像的移动方向相同”的规律可知，此时应该把凸透镜向下调节。
（4）根据甲图可知，此时物距u=15cm，则凸透镜的焦距肯定小于15cm。当透镜移到16cm处时，此时物距u=16cm-10cm=6cm，则在一倍焦距以内，成正立放大的虚像，且于蜡烛在同一侧，因此人眼应该在B处，才能看到蜡烛火焰的像。
41．小余在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距(cm) 直径(cm)
④ 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
（1）一段时间后，小余发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
（2）小余选的是编号为 的凸透镜。
（3）小余将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图丙所示，则小余看到的像应是 (填字母)。
【答案】（1）上
（2）③
（3）D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）根据过光心的光传播方向不变，进行
