第三讲 透镜及其应用（精练版）
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第三讲 透镜及其应用
基础过关
一、填空题
1．(2016合肥市二模)研究表明，如果把尚未喝尽的矿泉水瓶随手扔在森林很容易引起火灾．这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 透镜，对光有作用．
2．(2016名校调研试题)如图所示，空中悬浮无形屏幕使成像漂浮空中酷似科幻片，它的原理是使液晶显示器的影像通过凸透镜把像呈现在装置的空间上，看上去好像在空中，所成的像一定是 (选填“倒”或“正”)立的 (选填“虚”或“实”)像．
第2题图
3．(2016合肥市第二次十校大联考)夏天的早晨，树叶上常常会有一些露珠，透过这些露珠看到的叶脉会更清楚(如图)，这是由于露珠相当于一个凸透镜，把叶脉放大了．这种情形下，叶脉位于该“镜”的 (选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距之内”)．
第3题图
4．(2016百色)如图所示是一种视力矫正的模型，其中透镜A是 (选填“凸”或“凹”)透镜．该模型是矫正 (选填“近”或“远”)视眼．
第4题图
5．(2016合肥市45中一模)小明同学喜欢摄影，一天清晨，他用照相机对同一片树叶拍了两张清晰的照片，如图甲和乙所示，小明拍摄这两张照片时相机镜头焦距相同，那么拍摄 照片时树叶与相机距离大一些．树叶上露珠下面的叶脉看起来比较大，这是因为圆形的露珠相当于 ，通过露珠而形成的 (选填“虚”或“实”)像．
第5题图
6．(2016重庆A卷)如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm，用该透镜“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜位置如图乙时，移动光屏可成清晰的倒立、 的实像．
第6题图
7．(2016阜阳市九年级二模)如图，点光源S发出的光通过凸透镜折射后成像于透镜另一侧的S′点．请在图中画出点光源S发出的一束光SA透过凸透镜后的折射光线，并通过作图的方法找出凸透镜的一个焦点的位置．
第7题图
8．(2016滁州市定远县一模)如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点S′.
第8题图
二、选择题
9．(2016福州)如图所示，能正确表示像与物关系的是( )
10．(2016内江)如图所示，是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况，以下器材利用这一成像原理的是( )
第10题图
A. 放大镜 B. 电影放映机 C. 照相机 D. 投影仪
11．(2016襄阳)近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便．如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以( )
第11题图
A. 增大物距 B. 增大像距 C. 增大人像的大小 D. 减小取景范围
12. (2016泰安)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，物体距离凸透镜30 cm时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像．该凸透镜的焦距可能为( )
A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 18 cm
13．(2016毕节)如图所示，是利用航空摄影拍摄到的“世界天然大花园”百里杜鹃景观，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是60 mm，则胶片到镜头的距离应为( )
第13题图
A. 大于60 mm小于120 mm B. 小于60 mm C. 大于120 mm D. 等于60 mm
14．(2015贵港)某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置．关于a、b、c、d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是( )
第14题图
A. 烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小
B. 烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C. 烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大
D. 烛焰位于d点时，成正立放大的虚像
15．(2016合肥市六大名校第一次中考考前猜押)某同学探究完“凸透镜成像规律”后利用实验装置继续对“视力矫正”的原理进行了探究．如图所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了，他移走眼镜片，稍微将光屏靠近凸透镜，屏上再次得到清晰的像，则该眼镜片是( )
第15题图
A．远视眼镜片，对光线有会聚作用
B．远视眼镜片，对光线有发散作用
C．近视眼镜片，对光线有会聚作用
D．近视眼镜片，对光线有发散作用
三、实验题
16．(8分)(2016阜阳市九年级二模)小芳在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
第16题图
(1)小芳把实验装置正确安装并调节后如图所示，此时她在光屏上看到了烛焰清晰的倒
立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像．
(2)实验中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向上移动，为了使烛焰的像能呈现在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法：
．
(3)实验中，小芳把凸透镜换成一个焦距更大的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，则应将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动适当距离才能重新得到清晰的像．
(4)实验中，小芳调节蜡烛和光屏的位置使光屏上得到清晰的像后，她用手遮住一半凸透镜，此时光屏上接收到的像将会有什么变化？ ．
满分冲关
1．(2016安徽中考导向预测一模)如图所示，白纸上画了两个箭头(图甲)．用玻璃杯装半杯水放在白纸前(图乙)．人眼观察到位于下方的箭头发生了变化，那是因为玻璃杯下半部相当于一个 ，使下方箭头成缩小的像(选填“实”或“虚”)，这种成像原理在生活中应用的实例有 (写一种)．
第1题图
2．(2016东营)在研究凸透镜成像规律的实验中，同学们发现当物距u大于像距v时，在光屏上总能得到倒立、 、实像，该成像规律可应用于 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)．
3．如图所示，B为点光源A在透镜另一侧所成的像，请画出点光源A发出的光线通过透镜后的光路．
第3题图
4. 手指投影灯玩具内部的结构示意图如图甲所示，调节它到墙壁的距离，墙上会出现如图乙所示清晰的喜羊羊图像．请在图甲中标示出物距以及两条光线经凸透镜之后的光线．
第4题图
5．(2014河南)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，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像( )
第5题图
A. 光屏应向左移动，成缩小的像
B. 光屏应向右移动，成放大的像
C. 光屏应向左移动，成放大的像
D. 光屏应向右移动，成缩小的像
6．(2016阜阳市晨梦中学二模)如图是某同学在”探究凸透镜成像特点“的实验中，根据记录的物距(u)、像距(v)的数据描绘出的图像，下列说法正确的是( )
第6题图
A. 该透镜的焦距为20 cm
B. 当u>15 cm时，在光屏上能看到一个清晰缩小的像
C. 当u>25 cm时，在光屏上能看到一个清晰缩小的像
D. 当u>10 cm时，可以观察到放大的虚像
7. (2016河北)探究凸透镜成像的规律时，光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像，将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离．下列烛焰成像情况，不可能出现的是( )
A．缩小的实像 B．等大的实像 C．放大的实像 D．放大的虚像
8．(2016成都B卷)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、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(像未在图中画出来)．下列说法正确的是( )
第8题图
A. 光屏上形成的是烛焰倒立、等大的实像
B. 图中成像特点与照相机成像特点完全相同
C. 将蜡烛移到光具座10 cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可成清晰的烛焰像
D. 将蜡烛移到光具座40 cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏，它上面都得不到清晰的烛焰像
9．(2016宿州市灵璧县一模)如图所示，为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用．即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的物体与照相机镜头之间的距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大．关于这个过程，下列说法中正确的是( )
第9题图
A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距也变小
C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大
10．(7分)(2016合肥市蜀山区二模)如图，L表示凸透镜，MN是主光轴，O为光心，F为焦点．请利用凸透镜的特殊光线在图中画出物体AB所成像的光路图，如果凸透镜的焦距为f，物体AB的高度为h1，物体到透镜距离为u，像到透镜距离为v，请你证明像的高度h2＝.
第10题图
第三讲 透镜及其应用
【基础过关】
1. 凸 会聚 【解析】有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用．森林中被丢弃的矿泉水瓶会聚太阳光，容易使森林起火．
2. 倒 实 【解析】该无形屏幕类似于投影仪，光通过凸透镜成倒立放大的实像．
3. 一倍焦距之内 【解析】此题中露珠相当于凸透镜，叶脉在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像．因此透过这些露珠看到的叶脉被放大了．
4. 凹 近 【解析】凹透镜对光线具有发散作用，近视眼的折光能力太强，需要用凹透镜来矫正．
5. 乙 凸透镜 虚
6. 10.0 放大 【解析】由题图甲可知，凸透镜所在位置为10.0 cm，光屏所在位置为20.0 cm，故凸透镜的焦距f＝20.0 cm－10.0 cm＝10.0 cm.由题图乙可知，蜡烛所在位置为50.0 cm，凸透镜所在位置为65.0 cm，则此时的物距u＝65.0 cm－50.0 cm＝15.0 cm；由于f＜u＜2f，此时凸透镜成倒立、放大的实像．
7. 如答图所示
第7题答图
【解析】S′点为S点通过凸透镜所成的像，则S点发出的所有光线都经过S′点，连接AS′，即为光线SA经凸透镜的折射光线；作平行于主光轴的光线SB，连接BS′交主光轴于一点F，即为透镜的焦点，如答图所示．
8. 如答图所示
第8题答图
【解析】过光心的光线方向不变，平行于主光轴的光线过透镜的焦点；蜡烛在一倍焦距以内，成的像为虚像，与蜡烛同侧，作折射光线的反向延长线交于一点S′，该点为发光点S的像点，如答图所示．
9. A 【解析】凸透镜成实像的时候都是倒立的像，如图A物距大于二倍焦距，成缩小的像，像成在一倍焦距和二倍焦距之间，故A正确；如图B物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距在二倍焦距之外，成放大倒立实像，故B错误；平面镜成的像关于平面镜对称，故C、D错误．故选A.
10. C 【解析】从题图中可以看出物距大于像距，且蜡烛烛焰通过凸透镜后在光屏上成倒立缩小的实像．其典型应用就是照相机．故选C.
11. A 【解析】自拍神器可以增大镜头到人的距离，实际是增大了物距，A选项正确；当物距增大时，像距减小，所以利用自拍神器时减小了像距，B选项错误，物距增大、像距减小时像变小，所以C选项错误；照片大小不变时，人像变小，就增大了取景的范围，D选项错误．故选A.
12. D 【解析】 因为在光屏上成倒立放大的实像，所以f＜30 cm＜2f，则15 cm＜f＜30 cm.故选D.
13. A 【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜，镜头的焦距是60 mm，胶片和镜头之间是像距，2f>v>f，所以胶片到镜头的距离大于60 mm小于120 mm.故选A.
14. C 【解析】如题图，蜡烛在焦点F的左侧a 、b 、c三点时，光屏上都能承接到实像，蜡烛在c点时，物距最小，像最大；蜡烛在a点时物距最大，像最小；当蜡烛位于d点时，由于物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故选C.
15. D 【解析】本题考查凸透镜成像及透镜对光线的作用．由题意可知，实验中需减小光屏与透镜的距离可接收到清晰的像，所以眼镜片将像距增大了，即对光线起发散作用，故所选的透镜是凹透镜，近视眼镜片是凹透镜，故选D.
16. (每空2分，共8分)(1)缩小 (2)把蜡烛向上移(或：把凸透镜向下移、把光屏向上移) (3)向右 (4)像仍然完整，大小不变但亮度变弱
【解析】(1)由图可以判断出物距u＞2f，则光屏上成倒立缩小的实像；(2)要想使得蜡烛成像在光屏的中央，可以向上移动蜡烛(或将凸透镜向下移、将光屏向上移)；(3)透镜焦距变大，物距相应变小，根据“物近、像远、像变大”的规律可知，应将光屏向右移动适当距离才能重新得到清晰的像；(4)用手遮住一半凸透镜，物体仍可以透过另一半的透镜在光屏上成完整的像，大小不变，但其亮度会变暗．
【满分冲关】
1. 凸透镜 实 照相机 【解析】人眼观察到位于下方的箭头发生了变化，那是因为玻璃杯下半部相当于一个凸透镜，u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像；照相机就是利用此原理制成的．
2. 缩小 照相机 【解析】在凸透镜成像规律中，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f，此时的物距大于像距．使用照相机时，在底片上成的像就是倒立、缩小的实像，应用的就是这条规律；投影仪成的是倒立、放大的实像，放大镜成的正立、放大的虚像．
3. 如答图所示
第3题答图
【解析】由图知像B和物体A分居凸透镜两侧，根据凸透镜成像规律，像B是穿过透镜的所有折射光线会聚而成的实像，所以折射光线经过B点．如答图所示．
4. 如答图所示
第4题答图
【解析】(1)物距是物体到凸透镜的距离，即印有喜洋洋图案的胶片到凸透镜的距离；(2)过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线折射后平行于主光轴，如图所示．
5. A 【解析】由于注水后焦距变小，所以物距增大了，要使光屏上得到清晰的像，需要将光屏向左移动，根据凸透镜的成像原理，物体远离焦距所成的像变小，由于此时还是u>2f，所以是倒立、缩小的实像．故选A.
6. C 【解析】由图知：物距20 cm时像距也是20 cm，根据凸透镜成像规律知，20 cm是两倍焦距，即焦距是10 cm，A错误；u>15 cm时，即物距大于一倍焦距，小于两倍焦距，成像是放大的，B错误；u>25 cm时，即物距大于两倍焦距，成像一定是倒立缩小的实像，C正确；u>10 cm时，物距大于一倍焦距，只能成实像，不可能成虚像，D错误．故选C.
7. D 【解析】光屏上呈现倒立、缩小的像时，蜡烛与凸透镜的距离即u>2 f．将蜡烛向凸透镜移近1倍焦距时，有以下几种情况：①物距还可能大于2倍焦距，所以仍可能成倒立缩小的实像，A正确；②物距可能等于2倍焦距，所以可能成倒立等大的实像，B正确；③物距还可能大于1倍焦距而小于2倍焦距，所以可能成倒立放大的实像，C正确；物距不可能小于一倍焦距而成放大的虚像，D错误．故选D.
8. D 【解析】由图可知，物距u＝50 cm－25 cm＝25 cm，像距v＝90 cm－50 cm＝40 cm，像距大于物距，成倒立、放大的实像，应用为投影仪、幻灯机，A、B选项错误；因蜡烛在光屏上形成的是实像，当蜡烛移到光具座10 cm刻度处时，物距变大，像距变小，像应变小，若想在光屏上仍成清晰的像，此时应保持凸透镜位置不变，将光屏向左移动，C选项错误；题图中蜡烛成倒立、放大的实像，则有f ＜u ＜2f，即12.5 cm＜f＜25 cm，当蜡烛移到光具座40 cm刻度处时，u＝50 cm－40 cm＝10 cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，D选项正确．故选D.
9. A 【解析】照相机和被拍照的物体保持不变时，照相机的焦距增大时，物距相对减小，像距要增大，像会变大；照相机的焦距减小时，物距相对增大，像距要减小，像会变小．故选A.
10. 如答图所示(3分)
第10题答图
证明：由△AOB∽△A′OB′可得＝即＝(3分)
所以h2＝(1分)
基础过关
一、填空题
1．(2016合肥市二模)研究表明，如果把尚未喝尽的矿泉水瓶随手扔在森林很容易引起火灾．这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 透镜，对光有作用．
2．(2016名校调研试题)如图所示，空中悬浮无形屏幕使成像漂浮空中酷似科幻片，它的原理是使液晶显示器的影像通过凸透镜把像呈现在装置的空间上，看上去好像在空中，所成的像一定是 (选填“倒”或“正”)立的 (选填“虚”或“实”)像．
第2题图
3．(2016合肥市第二次十校大联考)夏天的早晨，树叶上常常会有一些露珠，透过这些露珠看到的叶脉会更清楚(如图)，这是由于露珠相当于一个凸透镜，把叶脉放大了．这种情形下，叶脉位于该“镜”的 (选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距之内”)．
第3题图
4．(2016百色)如图所示是一种视力矫正的模型，其中透镜A是 (选填“凸”或“凹”)透镜．该模型是矫正 (选填“近”或“远”)视眼．
第4题图
5．(2016合肥市45中一模)小明同学喜欢摄影，一天清晨，他用照相机对同一片树叶拍了两张清晰的照片，如图甲和乙所示，小明拍摄这两张照片时相机镜头焦距相同，那么拍摄 照片时树叶与相机距离大一些．树叶上露珠下面的叶脉看起来比较大，这是因为圆形的露珠相当于 ，通过露珠而形成的 (选填“虚”或“实”)像．
第5题图
6．(2016重庆A卷)如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm，用该透镜“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜位置如图乙时，移动光屏可成清晰的倒立、 的实像．
第6题图
7．(2016阜阳市九年级二模)如图，点光源S发出的光通过凸透镜折射后成像于透镜另一侧的S′点．请在图中画出点光源S发出的一束光SA透过凸透镜后的折射光线，并通过作图的方法找出凸透镜的一个焦点的位置．
第7题图
8．(2016滁州市定远县一模)如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点S′.
第8题图
二、选择题
9．(2016福州)如图所示，能正确表示像与物关系的是( )
10．(2016内江)如图所示，是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况，以下器材利用这一成像原理的是( )
第10题图
A. 放大镜 B. 电影放映机 C. 照相机 D. 投影仪
11．(2016襄阳)近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便．如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以( )
第11题图
A. 增大物距 B. 增大像距 C. 增大人像的大小 D. 减小取景范围
12. (2016泰安)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，物体距离凸透镜30 cm时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像．该凸透镜的焦距可能为( )
A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 18 cm
13．(2016毕节)如图所示，是利用航空摄影拍摄到的“世界天然大花园”百里杜鹃景观，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是60 mm，则胶片到镜头的距离应为( )
第13题图
A. 大于60 mm小于120 mm B. 小于60 mm C. 大于120 mm D. 等于60 mm
14．(2015贵港)某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置．关于a、b、c、d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是( )
第14题图
A. 烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小
B. 烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C. 烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大
D. 烛焰位于d点时，成正立放大的虚像
15．(2016合肥市六大名校第一次中考考前猜押)某同学探究完“凸透镜成像规律”后利用实验装置继续对“视力矫正”的原理进行了探究．如图所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了，他移走眼镜片，稍微将光屏靠近凸透镜，屏上再次得到清晰的像，则该眼镜片是( )
第15题图
A．远视眼镜片，对光线有会聚作用
B．远视眼镜片，对光线有发散作用
C．近视眼镜片，对光线有会聚作用
D．近视眼镜片，对光线有发散作用
三、实验题
16．(8分)(2016阜阳市九年级二模)小芳在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
第16题图
(1)小芳把实验装置正确安装并调节后如图所示，此时她在光屏上看到了烛焰清晰的倒
立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像．
(2)实验中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向上移动，为了使烛焰的像能呈现在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，请写出一种可行的方法：
．
(3)实验中，小芳把凸透镜换成一个焦距更大的凸透镜，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，则应将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动适当距离才能重新得到清晰的像．
(4)实验中，小芳调节蜡烛和光屏的位置使光屏上得到清晰的像后，她用手遮住一半凸透镜，此时光屏上接收到的像将会有什么变化？ ．
满分冲关
1．(2016安徽中考导向预测一模)如图所示，白纸上画了两个箭头(图甲)．用玻璃杯装半杯水放在白纸前(图乙)．人眼观察到位于下方的箭头发生了变化，那是因为玻璃杯下半部相当于一个 ，使下方箭头成缩小的像(选填“实”或“虚”)，这种成像原理在生活中应用的实例有 (写一种)．
第1题图
2．(2016东营)在研究凸透镜成像规律的实验中，同学们发现当物距u大于像距v时，在光屏上总能得到倒立、 、实像，该成像规律可应用于 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)．
3．如图所示，B为点光源A在透镜另一侧所成的像，请画出点光源A发出的光线通过透镜后的光路．
第3题图
4. 手指投影灯玩具内部的结构示意图如图甲所示，调节它到墙壁的距离，墙上会出现如图乙所示清晰的喜羊羊图像．请在图甲中标示出物距以及两条光线经凸透镜之后的光线．
第4题图
5．(2014河南)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，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像( )
第5题图
A. 光屏应向左移动，成缩小的像
B. 光屏应向右移动，成放大的像
C. 光屏应向左移动，成放大的像
D. 光屏应向右移动，成缩小的像
6．(2016阜阳市晨梦中学二模)如图是某同学在”探究凸透镜成像特点“的实验中，根据记录的物距(u)、像距(v)的数据描绘出的图像，下列说法正确的是( )
第6题图
A. 该透镜的焦距为20 cm
B. 当u>15 cm时，在光屏上能看到一个清晰缩小的像
C. 当u>25 cm时，在光屏上能看到一个清晰缩小的像
D. 当u>10 cm时，可以观察到放大的虚像
7. (2016河北)探究凸透镜成像的规律时，光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像，将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离．下列烛焰成像情况，不可能出现的是( )
A．缩小的实像 B．等大的实像 C．放大的实像 D．放大的虚像
8．(2016成都B卷)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、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(像未在图中画出来)．下列说法正确的是( )
第8题图
A. 光屏上形成的是烛焰倒立、等大的实像
B. 图中成像特点与照相机成像特点完全相同
C. 将蜡烛移到光具座10 cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可成清晰的烛焰像
D. 将蜡烛移到光具座40 cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏，它上面都得不到清晰的烛焰像
9．(2016宿州市灵璧县一模)如图所示，为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用．即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的物体与照相机镜头之间的距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大．关于这个过程，下列说法中正确的是( )
第9题图
A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距也变小
C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大
10．(7分)(2016合肥市蜀山区二模)如图，L表示凸透镜，MN是主光轴，O为光心，F为焦点．请利用凸透镜的特殊光线在图中画出物体AB所成像的光路图，如果凸透镜的焦距为f，物体AB的高度为h1，物体到透镜距离为u，像到透镜距离为v，请你证明像的高度h2＝.
第10题图
第三讲 透镜及其应用
【基础过关】
1. 凸 会聚 【解析】有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用．森林中被丢弃的矿泉水瓶会聚太阳光，容易使森林起火．
2. 倒 实 【解析】该无形屏幕类似于投影仪，光通过凸透镜成倒立放大的实像．
3. 一倍焦距之内 【解析】此题中露珠相当于凸透镜，叶脉在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像．因此透过这些露珠看到的叶脉被放大了．
4. 凹 近 【解析】凹透镜对光线具有发散作用，近视眼的折光能力太强，需要用凹透镜来矫正．
5. 乙 凸透镜 虚
6. 10.0 放大 【解析】由题图甲可知，凸透镜所在位置为10.0 cm，光屏所在位置为20.0 cm，故凸透镜的焦距f＝20.0 cm－10.0 cm＝10.0 cm.由题图乙可知，蜡烛所在位置为50.0 cm，凸透镜所在位置为65.0 cm，则此时的物距u＝65.0 cm－50.0 cm＝15.0 cm；由于f＜u＜2f，此时凸透镜成倒立、放大的实像．
7. 如答图所示
第7题答图
【解析】S′点为S点通过凸透镜所成的像，则S点发出的所有光线都经过S′点，连接AS′，即为光线SA经凸透镜的折射光线；作平行于主光轴的光线SB，连接BS′交主光轴于一点F，即为透镜的焦点，如答图所示．
8. 如答图所示
第8题答图
【解析】过光心的光线方向不变，平行于主光轴的光线过透镜的焦点；蜡烛在一倍焦距以内，成的像为虚像，与蜡烛同侧，作折射光线的反向延长线交于一点S′，该点为发光点S的像点，如答图所示．
9. A 【解析】凸透镜成实像的时候都是倒立的像，如图A物距大于二倍焦距，成缩小的像，像成在一倍焦距和二倍焦距之间，故A正确；如图B物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距在二倍焦距之外，成放大倒立实像，故B错误；平面镜成的像关于平面镜对称，故C、D错误．故选A.
10. C 【解析】从题图中可以看出物距大于像距，且蜡烛烛焰通过凸透镜后在光屏上成倒立缩小的实像．其典型应用就是照相机．故选C.
11. A 【解析】自拍神器可以增大镜头到人的距离，实际是增大了物距，A选项正确；当物距增大时，像距减小，所以利用自拍神器时减小了像距，B选项错误，物距增大、像距减小时像变小，所以C选项错误；照片大小不变时，人像变小，就增大了取景的范围，D选项错误．故选A.
12. D 【解析】 因为在光屏上成倒立放大的实像，所以f＜30 cm＜2f，则15 cm＜f＜30 cm.故选D.
13. A 【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜，镜头的焦距是60 mm，胶片和镜头之间是像距，2f>v>f，所以胶片到镜头的距离大于60 mm小于120 mm.故选A.
14. C 【解析】如题图，蜡烛在焦点F的左侧a 、b 、c三点时，光屏上都能承接到实像，蜡烛在c点时，物距最小，像最大；蜡烛在a点时物距最大，像最小；当蜡烛位于d点时，由于物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故选C.
15. D 【解析】本题考查凸透镜成像及透镜对光线的作用．由题意可知，实验中需减小光屏与透镜的距离可接收到清晰的像，所以眼镜片将像距增大了，即对光线起发散作用，故所选的透镜是凹透镜，近视眼镜片是凹透镜，故选D.
16. (每空2分，共8分)(1)缩小 (2)把蜡烛向上移(或：把凸透镜向下移、把光屏向上移) (3)向右 (4)像仍然完整，大小不变但亮度变弱
【解析】(1)由图可以判断出物距u＞2f，则光屏上成倒立缩小的实像；(2)要想使得蜡烛成像在光屏的中央，可以向上移动蜡烛(或将凸透镜向下移、将光屏向上移)；(3)透镜焦距变大，物距相应变小，根据“物近、像远、像变大”的规律可知，应将光屏向右移动适当距离才能重新得到清晰的像；(4)用手遮住一半凸透镜，物体仍可以透过另一半的透镜在光屏上成完整的像，大小不变，但其亮度会变暗．
【满分冲关】
1. 凸透镜 实 照相机 【解析】人眼观察到位于下方的箭头发生了变化，那是因为玻璃杯下半部相当于一个凸透镜，u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像；照相机就是利用此原理制成的．
2. 缩小 照相机 【解析】在凸透镜成像规律中，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f，此时的物距大于像距．使用照相机时，在底片上成的像就是倒立、缩小的实像，应用的就是这条规律；投影仪成的是倒立、放大的实像，放大镜成的正立、放大的虚像．
3. 如答图所示
第3题答图
【解析】由图知像B和物体A分居凸透镜两侧，根据凸透镜成像规律，像B是穿过透镜的所有折射光线会聚而成的实像，所以折射光线经过B点．如答图所示．
4. 如答图所示
第4题答图
【解析】(1)物距是物体到凸透镜的距离，即印有喜洋洋图案的胶片到凸透镜的距离；(2)过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线折射后平行于主光轴，如图所示．
5. A 【解析】由于注水后焦距变小，所以物距增大了，要使光屏上得到清晰的像，需要将光屏向左移动，根据凸透镜的成像原理，物体远离焦距所成的像变小，由于此时还是u>2f，所以是倒立、缩小的实像．故选A.
6. C 【解析】由图知：物距20 cm时像距也是20 cm，根据凸透镜成像规律知，20 cm是两倍焦距，即焦距是10 cm，A错误；u>15 cm时，即物距大于一倍焦距，小于两倍焦距，成像是放大的，B错误；u>25 cm时，即物距大于两倍焦距，成像一定是倒立缩小的实像，C正确；u>10 cm时，物距大于一倍焦距，只能成实像，不可能成虚像，D错误．故选C.
7. D 【解析】光屏上呈现倒立、缩小的像时，蜡烛与凸透镜的距离即u>2 f．将蜡烛向凸透镜移近1倍焦距时，有以下几种情况：①物距还可能大于2倍焦距，所以仍可能成倒立缩小的实像，A正确；②物距可能等于2倍焦距，所以可能成倒立等大的实像，B正确；③物距还可能大于1倍焦距而小于2倍焦距，所以可能成倒立放大的实像，C正确；物距不可能小于一倍焦距而成放大的虚像，D错误．故选D.
8. D 【解析】由图可知，物距u＝50 cm－25 cm＝25 cm，像距v＝90 cm－50 cm＝40 cm，像距大于物距，成倒立、放大的实像，应用为投影仪、幻灯机，A、B选项错误；因蜡烛在光屏上形成的是实像，当蜡烛移到光具座10 cm刻度处时，物距变大，像距变小，像应变小，若想在光屏上仍成清晰的像，此时应保持凸透镜位置不变，将光屏向左移动，C选项错误；题图中蜡烛成倒立、放大的实像，则有f ＜u ＜2f，即12.5 cm＜f＜25 cm，当蜡烛移到光具座40 cm刻度处时，u＝50 cm－40 cm＝10 cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，D选项正确．故选D.
9. A 【解析】照相机和被拍照的物体保持不变时，照相机的焦距增大时，物距相对减小，像距要增大，像会变大；照相机的焦距减小时，物距相对增大，像距要减小，像会变小．故选A.
10. 如答图所示(3分)
第10题答图
证明：由△AOB∽△A′OB′可得＝即＝(3分)
所以h2＝(1分)
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