《第3章 透镜及其应用》同步练习
一.选择题：(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )2·1·c·n·j·y
1. 如图所示是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光后再发电.此透镜是一个（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A. 凸透镜，对光线具有会聚作用
B. 凸透镜，对光线具有发散作用
C. 凹透镜，对光线具有会聚作用
D. 凹透镜，对光线具有发散作用
2. 关于实像和虚像，下列说法正确的是（ ）
A. 实像能用光屏承接到，虚像不能
B. 虚像是人的幻觉，并没有光线进入人眼，实像则相反
C. 实像一定是由光的折射现象形成的，虚像一定是由光的反射现象形成的
D. 实像有放大的也有缩小的，而虚像都是放大的
3. 如图所示是用来探究凸透镜成像规律的实验装置示意图（光屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像. 若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为40 cm 处，则（ ）21cnjy.com
A. 移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像
B. 移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像
C. 移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像
D. 不论光屏移到什么位置，都不能再屏上得到蜡烛的像
4. “影”是我们在日常生活中常见的光现象，下列“影”与物理知识的关系不正确的是（ ）
A. 手影——光的直线传播 B. 倒影——平面镜成像
C. 电影——凸透镜成像 D. 摄影——光的反射
5. 人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是（ ）
A. 视网膜相当于光屏
B. 晶状体相当于一个凸透镜
C. 被观察物体在视网膜上成正立的像
D. 被观察物体离人眼的距离大于2倍焦距
6. 生物课上常用的显微镜能对微小的物体进行高倍的放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜，则物镜和目镜的成像情况是（ ） 21教育网
A. 物镜成倒立、放大的实像 B. 目镜成倒立、放大的虚像
C. 物镜和目镜都成实像 D. 物镜和目镜都成虚像
7. 在研究凸透镜成像实验时，当烛焰离透镜12 cm时成的是放大的实像，当烛焰离透镜7cm时成的是放大的虚像，则这个透镜的焦距不可能是（ ）
A. 8 cm B. 10 cm C. 11 cm D. 14 cm
8. 在做研究凸透镜规律的实验时，当物距u为20 cm时，得到一个倒立、缩小的实像，此时像距v为13 cm. 将此物体移到离凸透镜11 cm处，凸透镜成像特点是（ ）
A. 倒立、放大的实像 B. 正立、放大的虚像
C. 倒立、缩小的实像 D. 无法判断
二.填空题：(将答案直接写在横线上，不必写出解题过程.)
9. 人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息的. 该摄像机镜头相当于_____透镜，它的成像与_________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相似，所成的是______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像. 已知镜头焦距为f，人脸到镜头的距离应大于_______. 要使屏幕上的像大一些，人应离镜头____(选填“远”或“近”)些.21·cn·jy·com
10. 透过晶莹剔透的露珠，我们可以更清楚地看到小草的叶脉，这是利用了__________的原理.
11. 一个凸透镜的焦距是10 cm，当把物体放在凸透镜前28 cm的位置时，在凸透镜后的光屏上出现了一个倒立、________的实像. 小明站在平面镜前2 m，他在平面镜中成的像距平面镜_____m.www.21-cn-jy.com
12. 将一物体放在凸透镜前20 cm处，成倒立、等大的实像，如果将此物体向凸透镜移到5 cm，此时的成像规律是生活中__________的成像原理，成倒立、________的实像.
三.实验题：
13. 小明为了探究凸透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论.
(1) 如图所示，让太阳光正对着凸透镜照射，把光屏置于另一侧. 改变光屏与凸透镜的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是______cm.
(2) 将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度上.
(3) 按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中.
实验序号
物距 u / cm
像距 v / cm
像的性质
1
30
15
a
2
20
20
倒立、等大的实像
3
15
b
倒立、放大的实像
4
6
/
正立、放大的虚像
① 在表中空格内填写的相应内容是：
a ____________________； b ______________________ .
② 当烛焰从远处靠近透镜时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应_______(选填“靠近”或“远离”)透镜.21世纪教育网版权所有
四.作图题：
14. 如图所示，请将下列光路图补充完整.
《第3章 透镜及其应用》同步练习——答案与解析
一.选择题：(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )www.21-cn-jy.com
1. A
【解析】两种透镜对光有不同的作用. 凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散作用. 透镜太阳能通过透镜聚光后发电，所以该系统中的透镜为凸透镜. 故选A.
2. A
【解析】是否能用光屏承接是实像和虚像的重要区别，实像能用光屏承接，虚像则承接不到. 我们能看到虚像和实像，一定是有光线进入人的眼睛，不是幻觉. 光的直线传播可以产生实像，光的折射可以产生实像，也可以产生虚像. 实像有放大、等大、缩小的，虚像也同样有放大、等大、缩小的. 故选A．2·1·c·n·j·y
3. D
【解析】由图示可知，物距为u＝50 cm－20 cm＝30 cm时，成倒立等大的实像，此时u＝2f＝30 cm，所以凸透镜的焦距为f＝15 cm. 若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为40 cm处，此时物距为u＝50 cm－40 cm＝10 cm，u＜f，此时成立正立、放大的虚像，故不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到蜡烛的像．故选D.【来源：21·世纪·教育·网】
4. D
【解析】摄影是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，是光的折射现象．故选D.
5. C
【解析】人眼相当于一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像. 视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体. 故A、B、D选项正确，C选项错误．故选C.www-2-1-cnjy-com
6. A
【解析】显微镜物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像. 故选A.
7. D
【解析】根据题意，当u＝12 cm时成放大的实像，当u＝7 cm时成放大的虚像，可得出：f＜12 cm＜2f，7 cm＜f，解这个不等式组可得：7 cm＜f＜12 cm. 而14 cm不在这个范围内. 故选D.21教育网
8. A
【解析】凸透镜成倒立缩小的实像时，物体离凸透镜u＝20cm，有20 cm＞2f，所以10 cm＞f，此时像距是13 cm，有f＜13 cm＜2f，所以6.5 cm＜f＜13 cm，综上所述，有6.5 cm＜f＜10 cm. 当此物体移到离凸透镜11 cm时，f＜u＜2f，此时凸透镜成倒立、放大的实像. 故选A.21cnjy.com
二.填空题：(将答案直接写在横线上，不必写出解题过程.)
9. 凸 照相机 缩小 2f 近
【解析】凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头. 凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小；若物距变小，像距变大，像变大．摄像头的镜头相当于凸透镜，它的成像原理与照相机相同，已知镜头焦距为f则人的脸距离凸透镜大于2f时，成倒立、缩小的实像；同时当人靠近镜头时，物距变小，故像距应该变大，同时像变大.21·世纪*教育网
10. 放大镜
【解析】“晶莹剔透的露珠”相当于凸透镜，叶脉在凸透镜的一倍焦距以内，凸透镜成放大、正立的虚像，相当于凸透镜的原理.21·cn·jy·com
11. 缩小 2
【解析】已知凸透镜的焦距f＝10 cm，物体放在凸透镜前28 cm的位置，u＞2f，所以在凸透镜后的光屏上出现一个倒立、缩小的实像；平面镜成像，像和物体到平面镜的距离相等，小明距平面镜为2 m，所以他所成像到平面镜的距离也为2 m.
12. 投影仪 放大
【解析】物体到凸透镜的距离为20 cm时，在光屏上出现烛焰倒立、等大的实像，则20 cm＝2f，解得：f＝10 cm；将此物体向凸透镜移到5 cm，则物距f＜u＜2f，成倒立、放大的实像. 幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的.21世纪教育网版权所有
三.实验题：
13.(1) 10 (3) ① 倒立、缩小的实像 30 ② 远离
【解析】(1) 平行光经凸透镜会聚于焦点，测量出凸透镜到焦点处的距离近似于焦距，本题中凸透镜到光屏之间的距离近似于焦距. (3) 凸透镜的焦距为10 cm，物距为30 cm. 物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像；根据在折射时光路可逆的道理，物距为30 cm时，像距为15 cm，那么物距是15 cm，像距是30 cm. 凸透镜成实像时物距增大，像距减小，像减小，所以当烛焰从远处靠近透镜(物距减小)，光屏应远离凸透镜(像距增大).
四.计算题：
14.解：（如图所示）
【解析】左图为凸透镜，其对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点上，从焦点出发的光线，经凸透镜后变成与主光轴平行的光；右图为凹透镜，过透镜光心的光线，传播路径不变，故图中的入射光线与折射光线在同一直线上.
第3章 透镜及其应用
考点梳理
【考点一】透镜
(一) 定义：
1. 凸透镜：中间 厚 ，边缘 薄 的镜片是凸透镜.
2. 凹透镜：中间 薄 ，边缘 厚 的镜片是凹透镜.
凸透镜 凹透镜
(二) 透镜的基本概念
1. 主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴（如下图中的线段CC′）
2. 光心：主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心. 可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心（如上图中的点O）.
3. 焦点：凸透镜使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点（如上图中的F点）
4. 焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用f表示（如上图中的线段OF）.
5. 物距：物体到 光心 的距离（用u表示）.
6. 像距：像到 光心 的距离（用v表示）.
(三) 性质：
1. 面镜对光发生 反射 作用，透镜对光发生 折射 作用.
2. 凸透镜对光有 会聚 作用，凸透镜焦距越小，透镜对光的会聚作用越强；凹透镜对光有 发散 作用，凹透镜的焦距越小，透镜对光的发散作用越强.
3. 透镜的三条特殊光线：
① 平行于主光轴的光线：
经凸透镜折射后通过焦点 经凹透镜折射后反向延长线经过虚焦点
② 经过光心的光线：
方向不变 方向不变
③ 过焦点（光路可逆推出的）的光线：
经凸透镜折射后与主光轴平行 经凹透镜折射后与主光轴平行
【考点二】生活中的透镜
1. 照相机：
(1) 原理：镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜，照像时，物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，所成的像是 倒立 、 缩小 的实像.21cnjy.com
(2) 作用：要使像变大，应该让透镜 靠近 物体，远离胶卷.
2. 投影仪：
(1) 原理：利用凸透镜成像，物体离投影仪镜头比较近，物体到透镜的距离（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，所成的像是 倒立 、 放大 的实像.
(2) 平面镜的作用：投影仪上方的平面镜的作用是 改变光的传播方向 .
(3) 使用：要使像变大，应该让透镜靠近物体（在焦点之外，靠近焦点）， 远离 屏幕.
3. 放大镜：
(1) 原理：生活中常用的放大镜是一个凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成正立、放大的虚像.www-2-1-cnjy-com
(2) 使用：要让像变大，应该让放大镜远离物体.（在焦点之内，靠近焦点）
4. 实像和虚像：
(1) 实像：光屏 能 (选填“能”或“不能”)承接到所成的像，且物与像在透镜 两 侧.
(2) 虚像：光屏 不能 (选填“能”或“不能”)承接到所成的像，且物与像在透镜 同 侧.
【考点三】凸透镜成像的规律及其应用
物距与焦距的关系
像距与焦距的关系
像的性质
应用
倒、正
放大、缩小、等大
虚、实
u＞2f
f＜v＜2f
倒
缩小
实
照相机
u＝2f
v＝2f
倒
等大
实
确定凸透镜焦距
f＜u＜2f
v＞2f
倒
放大
实
投影仪
u＝f
不成像 ，光经过凸透镜后平行于主光轴
/
u＜f
/
正
放大
虚
放大镜
凸透镜成像规律可总结为：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小. 实像：物近像远像变大；虚像，物远像远像变大. 2·1·c·n·j·y
1. 成实像时，物距增大，像距 减小 ，像 缩小 ；成虚像时，物距增大，像距 增大 ，像 放大 .21·世纪*教育网
2. “探究凸透镜成像规律”实验时，蜡烛和光屏分居在凸透镜 两侧 ；点燃蜡烛前，调节凸透镜中心、光屏中心、烛焰中心大致在 同一高度 ，目的是使像成在 光屏中央 .
【考点四】眼睛和眼镜
1. 眼睛成像原理：从物体发出的光线经过 晶状体和角膜 等一个综合的 凸透镜 在视网膜上形成 倒立、缩小的实 像，分布置视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了.21*cnjy*com
2. 眼睛看清远处、近处物体的原理：来自近处物体的光比远处物体的光更 发散 一些，所以睫状体把晶状体变得要 厚 一些，对光 会聚 能力强一些，从而使像都能成在视网膜上.【来源：21cnj*y.co*m】
f大 f小
正常眼睛看远处物体 正常眼睛看近处物体
3. 近视的原因及矫正方法：晶状体太 厚 ，折光能力 强 ；或眼球在前后方向上距离太长. 使像成在视网膜 前 ，用 凹透镜 矫正.21教育网
近视眼成像于视网膜前 矫正后
4. 远视的原因及矫正方法：晶状体太 薄 ，折光能力 弱 ；或眼球在前后方向上距离太短. 使像成在视网膜 后 ，用 凸透镜 矫正. 【出处：21教育名师】
远视眼成像于视网膜后 矫正后
【考点五】显微镜和望远镜
1. 显微镜：两次放大，先实后虚.
显微镜的物镜成倒立、放大的实像，落在目镜的1倍焦距以内，目镜再一次成正立放大的虚像.【版权所有：21教育】
2. 望远镜：先小后大，先实后虚.
望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像.
3. 我们能不能看清一个物体、看到物体大小，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要. 视角和两个因素有关： 物体本身大小 、 眼睛与物体之间距离 .
考点突破
【考点一】透镜
例1: 在虚线框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则( )
A. 甲为凹透镜，乙为凸透镜 B. 甲、乙都为凸透镜
C. 甲为凸透镜，乙为凹透镜 D. 甲、乙都为凹透镜
甲 乙
答案：B
解析：在判断经透镜折射后的光线是“会聚”还是“发散”时，可用延长入射光线的方法来判断. 若入射光线的延长线在折射光线的里面，则光线被发散，如图（1）所示. 反之，光线被会聚，如图（2）所示. 根据题图所示，放光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后，折射光线变得会聚了（如下图甲、乙所示），因此两图都应是凸透镜.
图(1)——“发散”——凹透镜 图(2)——“会聚”——凸透镜
甲 乙
例2：将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L. 若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距( ).
A. 一定小于L B. 一定大于L
C. 一定等于L D. 可能小于L，也可能大于L
答案：A
解析：由于光斑到凸透镜的距离为L时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的，所以凸透镜的焦距f≠L；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于L.
【变式练习】
变式1：如图所示，光线通过透镜(未画出透镜)的情形，其中是凸透镜的是（ ）
a b c d
A. a B. b C. c D. a、b、c、d
答案：C
解析：在判断经透镜折射后的光线是“会聚”还是“发散”时，可用延长入射光线的方法来判断. 若入射光线的延长线在折射光线的里面，则光线被发散. 反之，光线被会聚. 根据题图所示，图a、b、d中，延长入射光线，可知入射光线的延长线在折射光线的里面，因而图a、b、d中的透镜为凹透镜，故A、B、D选项不符合题意；图c中，入射光线的延长线在折射光线的外面，因而图c中的透镜为凸透镜，故C选项符合题意. 故选C.
变式2：盛有清水的封闭试管水平放置，内有一较大的空气泡，如图所示，阳光垂直照射试管，在空气泡下方的白纸上. 出现一椭圆形的“阴影”，“阴影”形成的原因是__________
___________________________________. 阳光透过试管的其他部分，会在白纸上形成 _______________________ .
答案：气泡周围的水组成凹透镜，凹透镜对光有发散作用 一条与试管平行的亮线
解析：由图可知气泡与周围的水组成凹透镜，对光线有发散作用，其下方的光斑较暗. 试管的其他部分中间厚、边缘薄，相当于一个柱状凸透镜，对光有会聚作用，所以会在白纸上留下一条与试管平行的亮线.
【考点二】生活中的透镜
例3：如图所示是教学中常用的设备——投影仪，下列关于投影仪的叙述正确的是( )
A. 物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像
B. 屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射
C. 平面镜的作用是聚光
D. 若使屏幕上的像变小，应使镜头靠近投影仪的同时投影仪适当远离屏幕
答案：B
解析：投影仪成倒立、放大的实像，故A选项错误；屏幕表面粗糙，光可以在其表面发生漫反射，能够让各个方向的人看到屏幕上的像，故B选项正确；投影仪中平面镜起到改变光的传播方向的作用，故C选项错误；根据“物远像近像变小”，应使镜头远离投影片，故D选项错误．故选B．【来源：21·世纪·教育·网】
例4：图甲和图乙是某同学用焦距不变的照相机拍摄的两张同一景点的照片. 下列说法中正确的是( )21教育名师原创作品
甲 乙
A. 拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时大，胶片与镜头的距离比拍图乙时大
B. 拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时大，胶片与镜头的距离比拍图乙时小
C. 拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时小，胶片与镜头的距离比拍图乙时小
D. 拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时小，胶片与镜头的距离比拍图乙时大
答案：B
解析：由图片能看出：乙图的像较大，即像距较大，物距较小，所以在拍摄照片乙时，相机镜头到景物的距离小，胶片与镜头的距离大；甲图的像较小，即像距较小，物距较大，所以在拍摄甲图时，镜头到景物的距离大，胶片与镜头的距离小. 因而拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时大，胶片与镜头的距离比拍图乙时小，故B选项正确，A、C、D选项错误. 故选B.
【变式练习】
变式3：夏天正午，烈日当空，小勇给庭院里的花草洒水，他认为这样可以保护花草，而爸爸却说这样做不妥．果然，水珠蒸发以后，花草叶上出现了一个个焦黄的斑点，这是被高温灼伤的原因，为什么？
答案：小水珠相当于凸透镜，对光线有会聚作用，可以使平行的太阳光会聚在一起，会聚点的温度较高从而使叶片被烫伤，出现一个个焦黄的斑点．
解析：小水珠相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，焦黄的斑点说明此处的温度较高，将其与凸透镜的会聚作用联系在一起，即可得到答案.
变式4：小明透过装有水的矿泉水瓶观察距离很近的树叶发现叶脉会变大，而且很清晰，这是因为此时水瓶相当于________镜，此时观察到的叶脉是 _______（选填“倒立”或“正立”）、放大的______像（选填“虚”或“实”）．.
答案：凸透 正立 虚
解析：装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，此时观察到的叶脉变大而且更清晰，根据凸透镜成像规律可知，此时观察到的叶脉应该在一倍焦距之内，看到的是正立、放大的虚像．
【考点三】凸透镜成像的规律及其应用
例5：将一物体分别放在甲、乙两凸透镜前相等距离处，通过甲透镜成缩小的像，通过乙透镜成等大的像. 由此推断：所成的________(选填“都是实像”、“都是虚像”或“一个是实像，一个是虚像”)，甲透镜的焦距________(选填“小于”、“等于”或“大于”)乙透镜的焦距.
答案：都是实像 小于
解析：根据凸透镜成像规律可知，凸透镜成缩小和等大的像均为实像，且都是倒立的. 物体成缩小的像时其物距大于2f，物体成等大的像时，物距等于2f，由此判断甲透镜的焦距小于乙透镜的焦距.
例6：某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像. 摄影师应采取的方法是( )
A. 使照相机靠近该同学，同时镜头后缩，离胶片近些
B. 使照相机靠近该同学，同时镜头前伸，离胶片远些
C. 使照相机远离该同学，同时镜头后缩，离胶片近些
D. 使照相机远离该同学，同时镜头前伸，离胶片远些
答案：B
解析：照相机镜头相当于一个凸透镜. 镜头后是暗箱，胶片装在暗箱底部，相当于光屏. 当拍完合影后，再拍单身像，像要变大. 成像时要使像变大，物距应减小，同时增大像距，即拉长暗箱或使镜头前伸. 故选B.
【变式练习】
变式5：小明用光具座做凸透镜成像实验时，烛焰的像成在光屏的上侧，为了使烛焰的像能成在光屏的中央，以下操作可以达到目的的是 ( )2-1-c-n-j-y
A. 将凸透镜往上移 B. 将光屏往下移
C. 将蜡烛往上移 D. 将蜡烛往下移
答案：C
解析：物体上某一点过透镜光心的光线不改变传播方向. 将凸透镜往上移，这条光线在光屏上的点也要上移，即像要上移，故A选项错误；将光屏往下移，像不动，会使像成在光屏上更偏上的位置，故B选项错误；将蜡烛上移，这条光线在光屏上的点下移，即像下移到光屏的中央，故C选项正确；将蜡烛下移，这条光线在光屏上的点上移，像同样将成在光屏上更偏上的位置，故D选项错误. 故选C.
变式6：使用投影仪放映投影片时，银幕不动，为使银幕上的像大一些，下列做法正确的是（ ）
A. 投影仪远离屏幕，镜头往上拉些
B. 投影仪远离屏幕，镜头往下拉些
C. 投影仪移近屏幕，镜头往上拉些
D. 投影仪移近屏幕，镜头往下拉些
答案：B
解析：使用投影仪时，在屏幕上成放大的实像. 要使屏幕上的像大一些，应在减小物距的同时增大像距．故选B．
【考点四】眼睛和眼镜
例7：人眼的晶状体相当于凸透镜，下列关于近视眼的成因说法中正确的是( )
A.晶状体太薄，折光能力太弱 B.晶状体太薄，折光能力太强 C.晶状体太厚，折光能力太弱 D.晶状体太厚，折光能力太强
答案：D
解析：眼睛的晶状体相当于凸透镜；近视眼的晶状体较厚或眼球变凸，对光的折射能力较强，看远处物体的像成在视网膜的前方. 故选D.21世纪教育网版权所有
例8：小亮用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体．如图所示，图中甲表示正常眼睛的晶状体，在实验中测得其焦距为10cm．再将甲分别挤压成乙、丙的形状，并分别测量其焦距．
甲 乙 丙
（1）实验中，测得焦距大于10cm的是______，模拟近视眼的是 ______．
（2）很多近视患者佩戴“隐形眼镜”来矫正视力．“隐形眼镜”是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动．若某镜片的中心厚度为0.05mm，则此镜片的边缘厚度 ______0.05mm（选填“小于”、“等于”或“大于”）．
答案：(1)丙 乙 (2)大于
解析：（1）由图可知，甲、乙、丙透镜中焦距最大的是丙，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，相对而言，丙透镜的物距最小，根据凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大．可知其中像距较大的是丙图．因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则测得焦距小于10cm的是图乙；因为乙的焦距比丙的焦距小，所以会聚能力强，因此乙模拟的是近视眼．
（2）近视眼患者戴的是凹透镜，凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚，故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm．此镜片对光有发散作用．
【变式练习】
变式7：王老师配戴200度的远视眼镜来矫正视力，针对这一情况，下列说法正确的是（ ）
A. 远视眼镜的镜片是凹透镜
B. 远视眼镜的镜片是凸透镜
C. 王老师不戴眼镜能看清近处的物体
D. 透过眼镜看王老师的眼睛，看到他的眼睛变小了
答案：B
解析：远视眼看不清近处的景物，要戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上，故A、C选项错误，B选项正确；透过眼镜看王老师的眼睛是正立、放大的虚像，故D选项错误．故选B．
变式8：下列说法错误的是（ ）
A. 近视眼成像在视网膜前，应该用凹透镜进行矫正
B. 显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像
C. 凸透镜的焦距越短，对光的会聚能力就越强
D. 当物体到凸透镜距离小于焦距时，能在光屏上成正立、放大的虚像
答案：D
解析：近视眼是晶状体的折光能力变强造成的，成像在视网膜前，应该用具有发散作用的凹透镜进行矫正，故A选项正确；显微镜的装片放在物镜的焦距与二倍焦距之间，其作用相当于投影仪，成倒立、放大的实像，故B选项正确；凸透镜的会聚能力与焦距有关，焦距越短，会聚能力就越强，故C选项正确；当物体到凸透镜距离小于焦距时，能透过透镜观察到正立、放大的虚像，但不能在光屏承接，故D选项错误．故选D．
【考点五】显微镜和望远镜
例9：有一种望远镜也由两组凸透镜组成．靠近被观察物体的叫物镜，靠近眼睛的叫目镜，物镜的作用好像一架( )21*cnjy*com
A.投影仪 B.放大镜 C.照相机 D.幻灯机
答案：C
解析：望远镜由两组凸透镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立，缩小的实像，相当于照相机的工作原理；目镜的作用是把这个像放大成正立放大的虚像，这与放大镜的成像原理相似．故选C．
例10：显微镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列仪器的成像原理类似的是（ ）
A.投影仪、照相机 B.照相机、放大镜
C.投影仪、放大镜 D.放大镜、投影仪
答案：C
解析：显微镜的物镜相当于投影仪，物体通过物镜成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，把物镜所成的实像再次放大. 故选C.
【变式练习】
变式9：关于如图所示的望远镜，下列说法正确的是( )
A.它的目镜和物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它的物镜的直径做的大些，能会聚更多的光，使所成的像更加明亮
答案：D
解析：望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，望远镜的目镜相当于放大镜，用来把像放大，故A、B选项错误；望远镜的物镜相当于照相机，其作用是使远处的物体在焦点附近成实像，而不是虚像，故C错误；望远镜的物镜的直径做的大些，能会聚更多的光，使所成的像更加明亮，故D正确．故选D.
变式10：下列关于显微镜使用的说法，正确的是（ ）
A.观察时要用右眼注视目镜
B.观察装片时先用高倍镜，后用低倍镜
C.观察人体口腔上皮细胞时，视野不宜太亮
D.显微镜的放大倍数只与物镜有关，而与目镜无关
答案：C
解析：使用显微镜时，用右眼还是用左眼都可以，故A选项错误；低倍镜放大倍数小，找到物像后，移动需要更清楚观察部分到视野中央后，再换高倍镜！这样主要是为了观察方便，即找到需要观察的部位，并移动到视野中央，这些操作方便．如果在低倍镜下已经看的很清楚了，也就没有必要换高倍镜了，故B选项错误；口腔上皮细胞颜色很浅，视野太亮容易看不清，故C选项正确；显微镜放大的倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积，故D选项错误．故选C．
【考点六】实验
例11：如图所示，某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，将??一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，取两段相同的蜡烛A和B，将A和B一前一后竖直立在直尺上．实验过程中，眼睛始终在蜡烛A的一侧观察．
（1）直尺的作用是便于比较像与物____________的关系；两段蜡烛相同是为了比较像与物________的关系．
（2）为了便于观察，该实验最好在________环境申进行?（填“较明亮”或“较黑暗”）；
（3）点燃蜡烛A，调节蜡烛B的位置，当________________________________时，B的位置即为A的像所在的位置．
（4）用平面镜代替玻璃板，上述实验____________（填“能”或“不能”）??进行，因为______________________________．
（5）如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小____________．
答案：（1）到玻璃板距离；大小；（2）较黑暗；（3）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合；（4）不能；平面镜不透光无法找到像的位置；（5）不变．
解析：（1）在实验中用到刻度尺，但尺并不是测量像、物的大小用的，而是测像到镜的距离、物到镜的距离，然后比较二者关系用的．两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的；
（2）在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮．所以最比较黑暗的环境中进行实验；
（3）试验时，点燃蜡烛A，调节蜡烛B的位置，直到看到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，B的位置即为A的像所在的位置；21·cn·jy·com
（4）实验中如果用平面镜，尽管成像更加清晰，但镜子没有透光性，不能看到后面的物体，无法确定像的具体位置；玻璃板既能透光又能反光，既能看到反射的像，又能看到后面的物体，所以可以准确确定像的位置．
（5）平面镜所成的像与物体大小相等，所以将蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小不变．
例12：如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成．
（1）要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是__________（选填“垂直”或“不垂直”）．实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了___________反射．
（2）小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹．三次改变入射角的大小，实验所测得数据如表所示．他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致．请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是_____________．
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
（3）小明接下来像探究“反射光线与入射光线是否在同一平面内？”，你认为小明接下来的操作是_________________．www.21-cn-jy.com
答案：（1）垂直；漫； （2）把反射光线与镜面的夹角当成了反射角； （3）将板B沿ON向后折（向前折），看其上是否有反射光线．
解析：（1）要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此纸板与平面镜的位置关系必垂直；在不同方向都能看到光的传播路径，是由于漫反射的缘故；
（2）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为15°、30°、45°时，反射光线与法线的夹角，即反射角也应分别是15°、30°、45°，不是75°，60°45°，而75°，60°，45°正好是反射光线与镜面的夹角．
（3）将板B沿ON向后折（向前折），看其上是否有反射光线，转动后，若不能看到反射光线，说明反射光线与入射光线是在同一平面内．
第3章 透镜及其应用
考点梳理
【考点一】透镜
(一) 定义：
1. 凸透镜：中间 ____ ，边缘 ____ 的镜片是凸透镜.
2. 凹透镜：中间 ____ ，边缘 ____ 的镜片是凹透镜.
凸透镜 凹透镜
(二) 透镜的基本概念
1. 主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴（如下图中的线段CC′）
2. 光心：主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心. 可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心（如上图中的点O）.
3. 焦点：凸透镜使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点（如上图中的F点）
4. 焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用f表示（如上图中的线段OF）.
5. 物距：物体到 _____ 的距离（用u表示）.
6. 像距：像到 _____ 的距离（用v表示）.
(三) 性质：
1. 面镜对光发生 ______作用，透镜对光发生 ______ 作用.
2. 凸透镜对光有 ______ 作用，凸透镜焦距越小，透镜对光的会聚作用越强；凹透镜对光有 ______ 作用，凹透镜的焦距越小，透镜对光的发散作用越强.
3. 透镜的三条特殊光线：
① 平行于主光轴的光线：
经凸透镜折射后通过焦点 经凹透镜折射后反向延长线经过虚焦点
② 经过光心的光线：
方向不变 方向不变
③ 过焦点（光路可逆推出的）的光线：
经凸透镜折射后与主光轴平行 经凹透镜折射后与主光轴平行
【考点二】生活中的透镜
1. 照相机：
(1) 原理：镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜，照像时，物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，所成的像是 ______ 、______ 的实像.www.21-cn-jy.com
(2) 作用：要使像变大，应该让透镜 ______ 物体，远离胶卷.
2. 投影仪：
(1) 原理：利用凸透镜成像，物体离投影仪镜头比较近，物体到透镜的距离（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，所成的像是 ______、______ 的实像.
(2) 平面镜的作用：投影仪上方的平面镜的作用是 ____________________ .
(3) 使用：要使像变大，应该让透镜靠近物体（在焦点之外，靠近焦点），______ 屏幕.
3. 放大镜：
(1) 原理：生活中常用的放大镜是一个凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成正立、放大的虚像.21·世纪*教育网
(2) 使用：要让像变大，应该让放大镜远离物体.（在焦点之内，靠近焦点）
4. 实像和虚像：
(1) 实像：光屏 _____ (选填“能”或“不能”)承接到所成的像，且物与像在透镜 ____ 侧.
(2) 虚像：光屏 _____ (选填“能”或“不能”)承接到所成的像，且物与像在透镜 ____ 侧.
【考点三】凸透镜成像的规律及其应用
物距与焦距的关系
像距与焦距的关系
像的性质
应用
倒、正
放大、缩小、等大
虚、实
u＞2f
f＜v＜2f
倒
缩小
____
__________
u＝2f
v＝2f
____
_____
____
确定凸透镜焦距
f＜u＜2f
v＞2f
____
_____
____
_______
u＝f
__________，光经过凸透镜后平行于主光轴
/
u＜f
/
____
_____
____
_______
凸透镜成像规律可总结为：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小. 实像：物近像远像变大；虚像，物远像远像变大. 21cnjy.com
1. 成实像时，物距增大，像距 ______，像 ______ ；成虚像时，物距增大，像距 ______，像 ______ .【来源：21cnj*y.co*m】
2. “探究凸透镜成像规律”实验时，蜡烛和光屏分居在凸透镜 ______ ；点燃蜡烛前，调节凸透镜中心、光屏中心、烛焰中心大致在 ________，目的是使像成在 ________ .
【考点四】眼睛和眼镜
1. 眼睛成像原理：从物体发出的光线经过 ___________ 等一个综合的 _______ 在视网膜上形成 ________________ 像，分布置视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了.2·1·c·n·j·y
2. 眼睛看清远处、近处物体的原理：来自近处物体的光比远处物体的光更 _______ 一些，所以睫状体把晶状体变得要 ____ 一些，对光 ______ 能力强一些，从而使像都能成在视网膜上.【出处：21教育名师】
f大 f小
正常眼睛看远处物体 正常眼睛看近处物体
3. 近视的原因及矫正方法：晶状体太 ____ ，折光能力 ____ ；或眼球在前后方向上距离太长. 使像成在视网膜 ____ ，用 ________ 矫正.21教育名师原创作品
近视眼成像于视网膜前 矫正后
4. 远视的原因及矫正方法：晶状体太 ____ ，折光能力 ____ ；或眼球在前后方向上距离太短. 使像成在视网膜 ____ ，用 ________ 矫正.
远视眼成像于视网膜后 矫正后
【考点五】显微镜和望远镜
1. 显微镜：两次放大，先实后虚.
显微镜的物镜成倒立、放大的实像，落在目镜的1倍焦距以内，目镜再一次成正立放大的虚像.【来源：21·世纪·教育·网】
2. 望远镜：先小后大，先实后虚.
望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像.
3. 我们能不能看清一个物体、看到物体大小，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要. 视角和两个因素有关： ____________、__________________ .
考点突破
【考点一】透镜
例1: 在虚线框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示，则( )
A. 甲为凹透镜，乙为凸透镜 B. 甲、乙都为凸透镜
C. 甲为凸透镜，乙为凹透镜 D. 甲、乙都为凹透镜
甲 乙
例2：将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L. 若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距( ).
A. 一定小于L B. 一定大于L
C. 一定等于L D. 可能小于L，也可能大于L
【变式练习】
变式1：如图所示，光线通过透镜(未画出透镜)的情形，其中是凸透镜的是（ ）
a b c d
A. a B. b C. c D. a、b、c、d
变式2：盛有清水的封闭试管水平放置，内有一较大的空气泡，如图所示，阳光垂直照射试管，在空气泡下方的白纸上. 出现一椭圆形的“阴影”，“阴影”形成的原因是__________
___________________________________. 阳光透过试管的其他部分，会在白纸上形成 _______________________ .21教育网
【考点二】生活中的透镜
例3：如图所示是教学中常用的设备——投影仪，下列关于投影仪的叙述正确的是( )
A. 物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像
B. 屏幕表面粗糙，有利于光发生漫反射
C. 平面镜的作用是聚光
D. 若使屏幕上的像变小，应使镜头靠近投影仪的同时投影仪适当远离屏幕
例4：图甲和图乙是某同学用焦距不变的照相机拍摄的两张同一景点的照片. 下列说法中正确的是( )
甲 乙
A. 拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时大，胶片与镜头的距离比拍图乙时大
B. 拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时大，胶片与镜头的距离比拍图乙时小
C. 拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时小，胶片与镜头的距离比拍图乙时小
D. 拍摄图甲时，相机与景点的距离比拍图乙时小，胶片与镜头的距离比拍图乙时大
【变式练习】
变式3：夏天正午，烈日当空，小勇给庭院里的花草洒水，他认为这样可以保护花草，而爸爸却说这样做不妥．果然，水珠蒸发以后，花草叶上出现了一个个焦黄的斑点，这是被高温灼伤的原因，为什么？
变式4：小明透过装有水的矿泉水瓶观察距离很近的树叶发现叶脉会变大，而且很清晰，这是因为此时水瓶相当于________镜，此时观察到的叶脉是 _______（选填“倒立”或“正立”）、放大的______像（选填“虚”或“实”）．.
【考点三】凸透镜成像的规律及其应用
例5：将一物体分别放在甲、乙两凸透镜前相等距离处，通过甲透镜成缩小的像，通过乙透镜成等大的像. 由此推断：所成的________(选填“都是实像”、“都是虚像”或“一个是实像，一个是虚像”)，甲透镜的焦距________(选填“小于”、“等于”或“大于”)乙透镜的焦距. www-2-1-cnjy-com
例6：某同学拍毕业合影后，想拍一张单身像. 摄影师应采取的方法是( )
A. 使照相机靠近该同学，同时镜头后缩，离胶片近些
B. 使照相机靠近该同学，同时镜头前伸，离胶片远些
C. 使照相机远离该同学，同时镜头后缩，离胶片近些
D. 使照相机远离该同学，同时镜头前伸，离胶片远些
【变式练习】
变式5：小明用光具座做凸透镜成像实验时，烛焰的像成在光屏的上侧，为了使烛焰的像能成在光屏的中央，以下操作可以达到目的的是 ( )
A. 将凸透镜往上移 B. 将光屏往下移
C. 将蜡烛往上移 D. 将蜡烛往下移
变式6：使用投影仪放映投影片时，银幕不动，为使银幕上的像大一些，下列做法正确的是（ ）
A. 投影仪远离屏幕，镜头往上拉些
B. 投影仪远离屏幕，镜头往下拉些
C. 投影仪移近屏幕，镜头往上拉些
D. 投影仪移近屏幕，镜头往下拉些
【考点四】眼睛和眼镜
例7：人眼的晶状体相当于凸透镜，下列关于近视眼的成因说法中正确的是( )
A.晶状体太薄，折光能力太弱 B.晶状体太薄，折光能力太强 C.晶状体太厚，折光能力太弱 D.晶状体太厚，折光能力太强
例8：小亮用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体．如图所示，图中甲表示正常眼睛的晶状体，在实验中测得其焦距为10cm．再将甲分别挤压成乙、丙的形状，并分别测量其焦距．【版权所有：21教育】
甲 乙 丙
（1）实验中，测得焦距大于10cm的是______，模拟近视眼的是 ______．
（2）很多近视患者佩戴“隐形眼镜”来矫正视力．“隐形眼镜”是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动．若某镜片的中心厚度为0.05mm，则此镜片的边缘厚度 ______0.05mm（选填“小于”、“等于”或“大于”）．21*cnjy*com
【变式练习】
变式7：王老师配戴200度的远视眼镜来矫正视力，针对这一情况，下列说法正确的是（ ）
A. 远视眼镜的镜片是凹透镜
B. 远视眼镜的镜片是凸透镜
C. 王老师不戴眼镜能看清近处的物体
D. 透过眼镜看王老师的眼睛，看到他的眼睛变小了
变式8：下列说法错误的是（ ）
A. 近视眼成像在视网膜前，应该用凹透镜进行矫正
B. 显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像
C. 凸透镜的焦距越短，对光的会聚能力就越强
D. 当物体到凸透镜距离小于焦距时，能在光屏上成正立、放大的虚像
【考点五】显微镜和望远镜
例9：有一种望远镜也由两组凸透镜组成．靠近被观察物体的叫物镜，靠近眼睛的叫目镜，物镜的作用好像一架( )
A.投影仪 B.放大镜 C.照相机 D.幻灯机
例10：显微镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列仪器的成像原理类似的是（ ）
A.投影仪、照相机 B.照相机、放大镜
C.投影仪、放大镜 D.放大镜、投影仪
【变式练习】
变式9：关于如图所示的望远镜，下列说法正确的是( )
A.它的目镜和物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它的物镜的直径做的大些，能会聚更多的光，使所成的像更加明亮
变式10：下列关于显微镜使用的说法，正确的是（ ）
A.观察时要用右眼注视目镜
B.观察装片时先用高倍镜，后用低倍镜
C.观察人体口腔上皮细胞时，视野不宜太亮
D.显微镜的放大倍数只与物镜有关，而与目镜无关
【考点六】实验
例11：如图所示，某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，将??一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，取两段相同的蜡烛A和B，将A和B一前一后竖直立在直尺上．实验过程中，眼睛始终在蜡烛A的一侧观察．21世纪教育网版权所有
（1）直尺的作用是便于比较像与物____________的关系；两段蜡烛相同是为了比较像与物________的关系．21*cnjy*com
（2）为了便于观察，该实验最好在________环境申进行?（填“较明亮”或“较黑暗”）；
（3）点燃蜡烛A，调节蜡烛B的位置，当________________________________时，B的位置即为A的像所在的位置．
（4）用平面镜代替玻璃板，上述实验____________（填“能”或“不能”）??进行，因为______________________________．
（5）如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小____________．
例12：如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成．
（1）要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是__________（选填“垂直”或“不垂直”）．实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了___________反射．
（2）小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹．三次改变入射角的大小，实验所测得数据如表所示．他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致．请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是_____________．2-1-c-n-j-y
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
（3）小明接下来像探究“反射光线与入射光线是否在同一平面内？”，你认为小明接下来的操作是_________________．21·cn·jy·com
