资源简介 【精准把脉·聚焦中考】2025年中考科学专项冲刺限时精练精练12 透镜成像规律01 透镜1、透镜:中间厚、边缘薄的透镜叫 透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫 透镜。2、通过两个球面球心的直线叫透镜的主光轴,简称主轴;主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫透镜的光心。02 凸透镜成像规律1、基本概念(1)物距:物体到凸透镜光心的距离,用 表示;(2)像距:像到凸透镜光心的距离,用 表示;(3)焦距:焦点到凸透镜光心的距离,用 表示。2、成像规律物距(u) 像距(v) 像的性质 像物 应用③u>2f f②u=2f v=2f __________的___像 异侧①f2f __________的___像 异侧 投影仪u=f 平行光 ______像uu __________的___像 同侧 放大镜3、透镜成像规律分析(1)一焦分虚实:u=f是成实像与虚像的分界点,u>f成 像;u=f 成像;u(2)二焦分大小:u=2f是成缩小实像与放大实像的分界点,u>2f成 的实像;u=2f成 的实像;f(3)实像皆倒立,虚像皆正立。凸透镜成像口诀:1、物体和像的移动方向相同(以地面为参照物);2、越靠近焦点像越大,落在焦点不成像。03 透镜的应用1、放大镜:放大镜就是凸透镜,放大镜是利用凸透镜u<f时,成正立、放大的虚像的原理来观察较小物体的光学元件。用放大镜观察较小的物体时,要把物体放在其焦点以内,眼睛从另一侧通过放大镜观察。2、照相机:照相机的镜头相当于凸透镜,是利用凸透镜u>2f时,成倒立、缩小的实像的原理工作的,照相时,被照物体到镜头的距离相当于物距,底片到镜头的距离相当于像距。3、投影仪:投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的,工作时,投影片是物体,银幕是光屏,平面镜的作用是改变光的传播方向。4、显微镜:显微镜是用来观察微小物体的光学仪器,它的目镜和物镜都是凸透镜。5、望远镜:望远镜是用来观察远处物体的光学仪器,使用时,能将很远的物体成像在眼前。01 透镜成像规律应用1.平静的湖面上倒映着湛蓝的天空、洁白的云朵以及游客留下的纤细的身影(如图)。对照片及景象分析正确的是( )A.倒影是光的反射形成的B.身影是光的折射形成的C.倒影与身影一定与人物等大D.该照片是相机成的正立、缩小的实像2.如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构,它主要由光源、广告片和某种透镜组成,下列说法正确的是( )A.地面的广告图标是虚像B.这种透镜为凸透镜C.这种透镜为凹透镜D.为了能从不同角度看见该广告图标,应选择光滑的地面3.如图所示为歼﹣20战斗机上的光电搜索跟踪系统,该系统与摄像机功能相似,能为战斗机提供感知外界的“视觉”。下列有关该系统说法正确的是( )A.该系统的光学元件是一个凹透镜,对光线具有发散作用B.该系统的光学元件是一个凸透镜,成正立、缩小的实像C.当战斗机靠近目标物时,该系统所成像的大小保持不变D.景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于2倍焦距4.如图甲是用凸透镜、蜡烛、光屏等器具模拟人体眼球成像原理的实验装置。图乙是眼球模型,晶状体相当于焦距可以调节的凸透镜,当人从看清近处物体渐渐转为看清远处物体时,晶状体凸度渐渐变小,折光能力渐渐变弱,视网膜相当于光屏。当实验中蜡烛从两倍焦距处逐步靠近凸透镜时,为模拟眼球看清物体的成像原理,此时应该进行的操作是( )A.更换焦距更大的凸透镜 B.更换焦距更小的凸透镜C.将光屏向右移动一段距离 D.将光屏向左移动一段距离5.小滨和小江决定用如图所示的器材做光学实验。小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置,此时在薄膜上呈现了一个像;小江用一块凸透镜,把它嵌入小孔中,刚好也能在薄膜上出现了一个清晰的像。以下说法错误的是( )A.两次实验成像的原理都是光的折射B.两次实验在薄膜上成的像都是倒立的C.两次实验在薄膜上成的像都是实像D.小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动,此时薄膜上的像变大6.杭州洲际酒店(InterContinentalHangzhou)坐落于杭州钱江新城中央商务区,临靠潮水闻名天下的钱塘江,此图为雨后的摄影作品,下列说法错误的是( )A.小科看到酒店在水中的倒影,是因为光从水中射入空气,再进入小科的眼睛B.小科取下近视眼镜,看到酒店变模糊了,是因为酒店的像成在了视网膜的前面C.小科拿出携带的放大镜观看远处的酒店,看到了酒店倒立的像,这个像是实像D.小科用手指组成方框“取景”,方框离眼睛远,“取景”范围小,是因为光沿直线传播02 透镜成像实验探究7.小强做光的色散实验,看到白光经三棱镜折射后,光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带(如图甲所示),产生了一个问题:红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同?于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。(1)请你根据白光经三棱镜折射情况,在图乙中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线(图中a、b两点表示焦点)。(2)小强继续利用这个凸透镜探究凸透镜成像规律。如图丙所示,适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置,在光屏上得到一个缩小的像;保持蜡烛和光屏的位置不变,根据光路可逆,当透镜向 移动时(选填“左”或“右”),又会在光屏上得到一个放大的像。(3)小丽发现,蜡烛燃烧变短,要使像重新成在光屏的中心,如果只调凸透镜,应将凸透镜向 调(选填“上”或“下”),调好后,烛焰中心在凸透镜 (选填“主光轴的上方”“主光轴的下方”或“主光轴上”)。8.如图所示,小科同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为 cm。(2)小科移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成 (“照相机”/“投影仪”)。(3)在图丙所示实验场景下,小科把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”后,像变得模糊了。下列操作能使烛焰的像再次变得清晰的是 。A.从水凸透镜中抽出适量的水 B.往水凸透镜中注入适量的水 C.将光屏往透镜方向移动(4)为了探究生活中的透镜成像现象,小科把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫(如图丁)小科透过水杯看到的是老鼠的 (“实”/“虚”)像。9.在探究“凸透镜成像规律”的实验中:(1)在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1所示的光斑,则应选 (选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验。(2)如图2所示,蜡烛在光屏上成倒立、等大的像,若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛逐渐靠近凸透镜,要使光屏上仍能得到清晰的像,光屏应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。(3)如图3所示,将蜡烛放在P点的位置,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分向中间合拢在一起,烛光通过透镜折射后能成 个像,其中通过上部分透镜所成的像的位置在原来成像位置的 (选填“上方”“下方”或“远处”)。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)1.如图,这是摄影爱好者孙老师在平静的湖边拍摄的照片。下列关于照相机使用及真实景物与它在湖中的倒影区别错误的( )A.照相时景物与相机距离应大于2倍焦距B.在底片上所成像是倒立、缩小的实像C.景物与倒影对称于水面D.倒影比真实景物略暗一些,倒影中物体的高度比真实物体略大一些2.车载摄像头在汽车领域应用广泛。如图所示,关于车载摄像头下列说法正确的是( )A.摄像头的光学核心元件是凹透镜B.在这个过程中,通过摄像头成正立、缩小、实像C.当汽车靠近前方目标地点时,目标经过摄像头所成的像会变大D.摄像头拍摄的物体要处于一倍焦距到两倍焦距之间3.为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )A.近视眼,镜片Ⅰ B.近视眼,镜片ⅡC.远视眼,镜片Ⅰ D.远视眼,镜片Ⅱ4.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,则下列说法不正确的是( )实验次数 1 2 7 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 35.0A.表格中x=14.0B.该凸透镜的焦距为10.0cmC.实验中,随着物距的减小,所得的实像逐渐变大D.实验中,第5次成的是倒立放大的实像5.舟山首座城市景观桥“港岛大桥”位于定海区千岛街道港岛路南端,如图是小舟用相机拍摄的照片,下列说法错误的是( )A.用相机拍摄照片利用了凸透镜成像的原理B.用相机拍摄港岛大桥,所成的像是倒立、缩小的实像C.小舟想把港岛大桥拍的更大一些,拍摄时需要再往后退一些D.取下近视眼镜看到桥变模糊了,是因为光会聚在视网膜的前方6.如图所示,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。该眼镜片( )A.是凹透镜,属近视眼镜 B.是凹透镜,属远视眼镜C.是凸透镜,属近视眼镜 D.是凸透镜,属远视眼镜7.如图是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,就能在传感器上得到清晰的像。下列说法正确的是( )A.为拍摄到更大的像应将镜头远离花朵B.相机镜头的成像原理是利用光的直线传播C.影像传感器上成的是正立的缩小的实像D.为了拍摄整株花束,物距应大于二倍焦距8.如图甲,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图分别如图乙、图丙所示,下列说法正确的是( )A.图乙中铅笔向前移,像逐渐变大 B.图乙中铅笔向前移,像先变小后变大C.图丙中铅笔向后移,像逐渐变大 D.图丙中铅笔向后移,像先变大后变小9.如图所示,在凸透镜左侧的主轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点S',将透镜沿顺时针方向转过30°角后,像点的位置( )A.仍在原处没有移动B.像点移动,但不一定在原来的PQ轴上C.像点沿着QP向左移动D.像点沿着PQ向右移动10.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,某实验小组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11.AI跳绳是一种基于人工智能技术的训练系统,通过手机摄像头对用户的跳绳次数、速度等数据进行记录,如图是小科跳绳时的手机界面,下列说法正确的是( )A.手机摄像头的光学核心元件是凹透镜B.小科通过手机摄像头所成的像是虚像C.小科通过摄像头所成的像位于摄像头的一倍焦距以内D.小科到摄像头的距离位于摄像头的二倍焦距以外12.如图所示的是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,“F”型光源、凸透镜和光屏在图中位置时,光屏上恰好得到清晰的像,则下列说法中正确的是( )A.凸透镜的焦距为20cmB.人眼从图中M处观察到光屏上的像的形状为C.在光源和凸透镜之间加一个近视眼镜,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动D.保持凸透镜位置不变,将光源移到P点,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动13.如图所示,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,关于下列现象的分析,不正确的是( )A.此时在光屏上得到的是倒立缩小的实像B.继续向水凸透镜内注水,发现光屏上的像不清晰了,这时将光屏向透镜方向移动,又能得到清晰的像,说明透镜越凸,焦距越小C.仅将蜡烛和光屏的位置对调,也能在光屏上得到一个倒立的实像D.若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分,会发现光屏上的像缺失了下半部分14.如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长,以下说法正确的是( )A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域15.某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的水透镜进行以下探究实验,装置如图所示。(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜制成水透镜,再将其放在两个玻璃容器之间,如图甲所示。让一束光沿箭头方向射入玻璃容器,经水透镜折射后光将 (选填“偏离”或“偏向”)主光轴。上述实验在玻璃容器中喷入蚊香烟雾的目的是 。(2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方,为使像成在光屏中央,应将水透镜 (选填“向上”或“向下”)移动。(3)保持水透镜的形状不变,依次改变蜡烛的位置,并移动光屏呈现清晰的像,记录数据如下表所示。次数 1 2 3 4 5物距(cm) 30.0 15.0 10.0 7.5 6.0像距(cm) 6.0 7.5 10.0 15.0 30.0根据表中数据可推断此水透镜的焦距为 cm,推断的依据是 。16.学习了透镜的成像规律相关内容后,小柯决定利用手机、放大镜和鞋盒制作一个简易投影仪。【材料准备】小柯购买了一个放大镜作为简易投影仪的镜头,但是产品包装上没有标出放大镜的焦距。以下哪种操作方式可以测量出该放大镜的焦距 。小柯选择了正确的操作方式后,测得放大镜焦距为20cm。【动手制作】小柯参照放大镜大小在鞋盒一侧开孔,并安装好镜头,然后如图甲所示将手机放在硅盒内固定,屏幕朝着透镜,简易投影仪就制作完成了。【产品试验】小柯在较暗的房间进行了测试,但只能在透镜一侧距离幕布约 厘米时能够观察到一个清晰的和手机屏幕等大的实像。他觉得这样得到的像不够大而且不可调,决定在盒子中放置一个可移动的手机支架(如图乙),通过适当 (填“增加”或“减小”)手机与透镜的距离,得到更大的像。【交流评价】小柯把自己的成品交给老师在教室里展示。下列物体中可作为屏幕,最能清晰地承接到像的是 。(填字母)A.黑板 B.白色墙面 C.透明窗户玻璃17.项目化学习小组在设计并制作近视眼的形成原理的模型,如图所示,用透明胶膜充水后制成水透镜,模拟眼球中的晶状体,通过注水或抽水可以改变水透镜的曲度大小。操作如下:①调节物距、像距(如图所示),使光屏上呈现一个清晰的像。②将蜡烛移动到30厘米处,水透镜与光屏位置不变,观察到光屏上的像变模糊。③通过注射器调节水透镜的曲度,将原来甲图的曲度变成(1)中图的曲度,光屏上重新得到清晰的像。④将蜡烛恢复至20厘米处,发现光屏上的像又变模糊。(1)步骤③中填入适当的水透镜 。(2)若想用实验证明近视成像在视网膜前,应在步骤④之后如何操作 。(3)尝试结合以上实验,解释近视眼镜选用 透镜。并解释原因 。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学【精准把脉·聚焦中考】2025年中考科学专项冲刺限时精练精练12 透镜成像规律01 透镜1、透镜:中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。2、通过两个球面球心的直线叫透镜的主光轴,简称主轴;主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫透镜的光心。02 凸透镜成像规律1、基本概念(1)物距:物体到凸透镜光心的距离,用u表示;(2)像距:像到凸透镜光心的距离,用v表示;(3)焦距:焦点到凸透镜光心的距离,用f表示。2、成像规律物距(u) 像距(v) 像的性质 像物 应用③u>2f f②u=2f v=2f 倒立、等大的实像 异侧①f2f 倒立、放大的实像 异侧 投影仪u=f 平行光 不成像uu 正立、放大的虚像 同侧 放大镜3、透镜成像规律分析(1)一焦分虚实:u=f是成实像与虚像的分界点,u>f成实像;u=f不成像;u(2)二焦分大小:u=2f是成缩小实像与放大实像的分界点,u>2f成缩小的实像;u=2f成等大的实像;f(3)实像皆倒立,虚像皆正立。凸透镜成像口诀:1、物体和像的移动方向相同(以地面为参照物);2、越靠近焦点像越大,落在焦点不成像。03 透镜的应用1、放大镜:放大镜就是凸透镜,放大镜是利用凸透镜u<f时,成正立、放大的虚像的原理来观察较小物体的光学元件。用放大镜观察较小的物体时,要把物体放在其焦点以内,眼睛从另一侧通过放大镜观察。2、照相机:照相机的镜头相当于凸透镜,是利用凸透镜u>2f时,成倒立、缩小的实像的原理工作的,照相时,被照物体到镜头的距离相当于物距,底片到镜头的距离相当于像距。3、投影仪:投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的,工作时,投影片是物体,银幕是光屏,平面镜的作用是改变光的传播方向。4、显微镜:显微镜是用来观察微小物体的光学仪器,它的目镜和物镜都是凸透镜。5、望远镜:望远镜是用来观察远处物体的光学仪器,使用时,能将很远的物体成像在眼前。01 透镜成像规律应用1.【答案】A【分析】(1)平静的水面相当于平面镜,物体在水中的倒影是物体在水中的像,是光的反射形成的;(2)光在同种均匀介质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同种均匀介质中是沿直线传播的;(3)物体在平面镜中成倒立、等大的虚像;物体影子的大小与光源的角度以及距离光源的远近都有关;(4)照相机的镜头相当于凸透镜,拍照时,物距大于2倍焦距,照相机成倒立、缩小的实像。【解答】解:A、平静的水面相当于平面镜,人在水中的倒影属于平面镜成像现象,是光的反射形成的,故A正确;B、游客留下的纤细的身影是光的直线传播形成的,故B错误;C、根据平面镜成像特点,平面镜所成的像与物体大小相等,所以倒影与一定与人物等大,身影的大小与人和光源的位置有关,所以身影不一定与人物等大,故C错误;D、照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的,所以该照片是相机成的倒立、缩小的实像,故D错误。故选:A。【点评】此题考查了三种光现象的辨析及凸透镜成像规律的应用,包含的知识点较多,熟练掌握基础知识是解答的关键。2.【答案】B【分析】(1)当2f>u>f时,凸透镜成放大、倒立实像,此时像在二倍焦距之外,此原理与投影仪成像原理相同;(2)光的反射分为镜面反射和漫反射。发生镜面反射后,反射光线向一方向传播;发生漫反射后,反射光线向各个方向传播。【解答】解:ABC、由图可知,u<v,此时2f>u>f,凸透镜成放大、倒立实像,此原理与投影仪成像原理相同,故B正确,AC错误;D、各个方向都能看到地上的广告图标,这是因为发生了漫反射,故应选择粗糙的地面,故D错误。故选:B。【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用。3.【答案】D【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,当物体在透镜的2倍焦距之外时,物体经透镜能成倒立、缩小的实像;(2)凸透镜成像的规律中,成实像时,物像异侧,物距变大,像距变小,像变小;(3)凸透镜成实像时,物近像远像变大。【解答】解:AB、该系统的光学元件相当于一个凸透镜,系统功能与人眼相似,成的是倒立、缩小的实像,故AB错误;C、当战斗机逐渐靠近被跟踪物体时,物距变小,像距变大,物体所成的像会逐渐变大,故C错误;D、周围景物通过该系统成像时,景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距,故D正确。故选:D。【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,比较简单,属于基础知识。4.【答案】B【分析】根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答。【解答】解:当实验中蜡烛从两倍焦距外逐步靠近凸透镜,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,由于人的晶状体到视网膜的距离不变,要使像成在视网膜上,应该缩小像距,故为模拟眼球看清物体的成像原理,此时应该更换焦距更小的凸透镜,凸透镜焦距变小,相当于增大物距,缩小像距,此时光屏上才能成清晰的实像,故ACD错误,B正确。故选:B。【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。5.【答案】A【分析】小孔成像,成倒立的实像,利用光沿直线传播原理;凸透镜应用光的折射原理,物距大于焦距时,成倒立的实像。【解答】解:ABC、小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置,此时在薄膜上呈现了一个像,属于小孔成像,成倒立的实像,利用光沿直线传播原理;小江用一块凸透镜,把它嵌入小孔中,刚好也能在薄膜上出现了一个倒立清晰的实像,应用光的折射原理,故A错误;BC正确;D、小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动,根据光沿直线传播原理可知,像距变大,此时薄膜上的像变大,故D正确。故选:A。【点评】本题考查光的直线传播以及凸透镜成像,难度不大。6.【答案】A【分析】(1)根据光的反射知识分析镇海大剧院在水中的倒影即可对A作出判断;(2)近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长,像成在视网膜的前方;(3)根据物距和像距的关系,然后利用凸透镜成像规律及其应用即可得出结论。(4)根据光沿直线传播原理分析。【解答】解:A、小科看到镇海大剧院在水中的倒影,是因为剧院反射的光经水面反射,进入小科的眼睛,故A错误;B、小科取下近视眼镜,看到剧院变模糊了,是因为小科近视,晶状体太厚,剧院的像成在了视网膜的前面,故B正确;C、小科拿出携带的放大镜观看远处的剧院,放大镜是凸透镜,此时u>2f,成倒立缩小的实像,可以看到了剧院倒立的像,这个像是实像,故C正确;D、由于光在均匀介质中沿直线传播,当方框远离时,所看外面景物范围会变小,故D正确。故选:A。【点评】本题考查光沿直线传播的应用、凸透镜的特点、反射的应用,要求灵活运用所学知识分析解释实际现象。02 透镜成像实验探究7.【答案】(1)见解答图;(2)左;(3)下;主光轴的下方。【分析】(1)根据不同单色光的折射角不同来判断折射光线射出的情况,偏折程度大的焦距小。(2)凸透镜成像中,光路是可逆的。(3)蜡烛燃烧变短,烛焰会向下移动,通过光心的光线方向不变,以此分析解答。【解答】解:(1)由光的色散现象可知,不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同。凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的,红光的偏折程度最小,所以折射光线指向b;紫光的偏折程度最大,所以折射光指向a,如图所示:。(2)凸透镜成像中,光路是可逆的,保持蜡烛和光屏的位置不变,只需将蜡烛向左移动像距与物距相互交换,即可再次成倒立放大的实像。(3)实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,使烛焰的像成在了光屏中心的上方;蜡烛燃烧变短时,烛焰向下移动,因为凸透镜成实像时,实像都是倒立的,所以要使像重新成在光屏的中心,如果只调凸透镜,应将凸透镜向下调;调好后,因光屏的位置较高,则此时三者的中心在一条倾斜的直线上,此时烛焰中心在凸透镜主光轴的下方;故答案为:(1)见解答图;(2)左;(3)下;主光轴的下方。【点评】物距大于焦距时,凸透镜成倒立的实像,并且物近像远像变大。物体在二倍焦距上,像也在二倍焦距上,并且像与物等大。利用这一规律做题,有时会比套用“凸透镜的成像规律”简单得多。8.【答案】(1)8.0;(2)照相机;(3)B;(4)实。【分析】(1)通过图所示的现象,结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距。(2)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,应用于照相机;物距小于像距时,成倒立放大的实像,应用于投影仪。(3)近视镜是凹透镜,对光有发散作用,使成像远离凸透镜,据此分析。(4)由丁图可知,此时的老鼠的像与原图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像。【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜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8.0cm。(2)如图乙,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。(3)近视镜是凹透镜,对光有发散作用,使成像远离凸透镜,若想在光屏上重新得到清晰的像,应该使光屏远离凸透镜或者应该在水透镜中加水,使透镜的折光能力变大,使成像靠近凸透镜,故选B;(4)圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;由丁图可知,此时的老鼠的像与原图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像。故答案为:(1)8.0;(2)照相机;(3)B;(4)实。【点评】本题首先确定凸透镜的焦距,然后根据凸透镜成像的几种情况进行判断,掌握凸透镜的成像的几种情况是重点。9.【答案】(1)乙;(2)远离;(3)2;下方【分析】(1)凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用;(2)物距等于2倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像;凸透镜成实像时,遵循“物近像远像变大”的动态变化规律;(3)凸透镜中间厚、边缘薄,切去中间部分后再合拢在一起,相当于两个透镜,会导致上面的像下移、下面的像上移,据此分析。【解答】解:(1)图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,这说明甲对光线具有发散作用,则甲是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,则乙是凸透镜,所以要选择乙透镜探究“凸透镜成像规律”;(2)图2中光屏上呈现一个倒立、等大的像,此时的物距等于像距;当烛焰逐渐靠近凸透镜时,物距变小,由凸透镜成像规律可知像距应变大,所以应将光屏远离凸透镜,光屏上才会重新出现清晰的像;(3)凸透镜中间厚、边缘薄,切去中间部分后再合拢在一起时,相当于两个透镜,光心的位置改变了,会导致上面的像下移、下面的像上移,将错位成两个像,所以,通过上部分透镜所成的像的位置在原来成像位置的下方。故答案为:(1)乙;(2)远离;(3)2;下方。【点评】本题是探究凸透镜成像规律的实验,考查了两种透镜对光线的作用、凸透镜成实像时的动态变化规律等,其中第3小题是有一些难度。10.【答案】D【分析】(1)照相机的制作原理:物体处于2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小的实像;(2)平面镜成的像是虚像,所成像的特点是:物像大小相等,到镜面的距离相等,且物像的连线与镜面垂直。【解答】解:AB、照相机的制作原理:物体处于2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小的实像,故AB正确;C、由于平面镜所成的是正立、等大,且左右相反的虚像;所以景物与倒影对称于水面,故C正确。D、由于光在反射过程中存在能量损耗,因此倒影比真实景物略暗、且清晰度略差一些,但物像的大小是相等的,故D错误。故选:D。【点评】知道照相的制作原理,并理解平面镜成像的特点和规律是解决该题的关键。11.【答案】C【分析】凸透镜成像时,物距u>2f时,成倒立缩小的实像,应用是照相机和摄像头;凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大。【解答】解:ABD、摄像头是一个凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的;故ABD错误;C、凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,当被拍摄的汽车靠近摄像头时,由凸透镜成实像的规律可知,汽车经摄像头所成的像会变大,故C正确。故选:C。【点评】本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来。12.【答案】A【分析】近视眼是像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正;远视眼是像成在了视网膜的后方,应配戴凸透镜矫正。【解答】解:由图乙可知,某人看远处物体时,像成在了视网膜的前方,所以是近视眼,需要配戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正,由图可知,镜片Ⅰ是凹透镜,镜片Ⅱ是凸透镜,故应佩戴Ⅰ。故选:A。【点评】此题主要考查学生对近视眼的成因以及矫正方法的理解和掌握,难度不大。13.【答案】D【分析】(1)在光的折射中,光路是可逆的;(2)凸透镜成像规律之一:当u=2f,成倒立、等大的实像,此时v=2f;(3)凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;(4)当物距小于像距时,成的是倒立、放大的实像,当物距大于像距时,成的是倒立、缩小的实像。【解答】解:A、当物距为35cm,像距是14cm,因为光路是可逆的,所以当物距是14cm,像距为35cm,故A正确;B、由表格中的数据可知,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;C、凸透镜成实像时,物距变小,则像距变大,像变大,故C正确;D、由第5次实验数据可知,此时的物距大于像距,则成的是倒立、缩小的实像,故D错误。故选:D。【点评】本题主要考查了凸透镜的焦点、焦距、凸透镜成像的几种情况、光路可逆、凸透镜成实像时,物距变化,像距变化情况等,综合性比较强。14.【答案】C【分析】(1)照相机利用了凸透镜成像的原理,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;根据物近像远像变大,可判断成像时的变化;(2)近视眼的晶状体变厚,折光能力变强,成像时,像成在视网膜的前方,要用凹透镜来矫正。【解答】解:A、用相机拍摄照片利用了凸透镜成像的原理,故A正确;B、用相机拍摄远处的景物时,所成的像是倒立、缩小的实像,故B正确;C、根据物近像远像变大,想把大桥拍的更大一些,拍摄时需要再前进一些,使物距更近,故C错误;D、近视眼的像成在视网膜的前方,所以取下近视眼镜看到桥变模糊了,是因为光会聚在视网膜的前方,故D正确。故选:C。【点评】本题考查了照相机的原理,凸透镜成像的规律,近视眼的成因与矫正等,难度不大。15.【答案】D【分析】首先根据题意“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”可知该镜片对光线的作用,然后根据远视镜片是凸透镜,近视镜片是凹透镜判断。【解答】解: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”,说明撤去眼镜片后,对光的会聚能力减弱,说明该镜片对光线具有会聚作用,则该透镜为凸透镜,属于远视眼镜。故选:D。【点评】此题是探究凸透镜成像的实验,要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用。16.【答案】D【分析】凸透镜成像的规律:当u>2f时,成倒立缩小的实像,应用是照相机;当u=2f时,成倒立等大的实像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,应用是投影仪;当u<f时,成正立放大的虚像,应用是放大镜;且凸透镜成实像时,物近像远像变大的特点。【解答】解:A、如果要让像更大一些,根据“凸透镜成实像时,物近像远像变大”,所以应减小物距,应将镜头靠近景物,故A错误;BCD、照相机的镜头是凸透镜,利用了光的折射,其工作原理是:物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,且为了拍摄整株花束,就要使成像变小,因此要使物体向大于二倍焦距的位置移动,故BC错误,D正确。故选:D。【点评】此题考查了凸透镜成像的规律及应用,掌握成像特点与物距、像距的关系,做到举一反三。17.【答案】D【分析】由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像;凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。【解答】解:装有水的杯子相当于凸透镜,两次都观察到铅笔放大的像,且由图示可知像与铅笔在凸透镜的同侧,则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像,且图乙、丙中的铅笔在凸透镜的一倍焦距之内;图乙中的铅笔向前移,物距变小,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变小,像一直变小;图丙中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变大,像变大;当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图丙中铅笔向后移,像先变大后变小;综上所述,D正确。故选:D。【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。18.【答案】D【分析】凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。【解答】解:在凸透镜左侧的主光轴PQ上一光点S恰能在透镜右侧等距处生成一像点S',此时成的是倒立、等大的实像,物距等于二倍焦距;将透镜沿顺时针方向转过30°角后,此时物距减小了,像距应变大,像点会远离凸透镜,由于经过光光心的光线的传播方向不变,故像仍在原来的主轴PQ上,像点沿着PQ向右移动故ABC错误,D正确。故选:D。【点评】本题主要考查了凸透镜成像原理的应用,解决此题的关键要理解凸透镜转动一微小的角度的含义,并理解凸透镜成像是折射光线会聚而成的19.【答案】C【分析】(1)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,判断凸透镜的焦距。(2)根据物距和焦距,判断凸透镜成像情况: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。(3)凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。【解答】解:(1)由图象知,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。(2)物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。A、蜡烛处于AB间某一位置时,2f>u>f,成倒立、放大的实像。选项错误。B、蜡烛处于BC间某一位置时,u>2f,成倒立、缩小的实像。选项错误。C、将蜡烛从C移动到B的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。物距减小,像距增大,像变大。选项正确。D、将蜡烛从B移动到A的过程中,物距大于一倍焦距时,凸透镜成实像。物距减小,像距增大,像变大。选项错误。故选:C。【点评】凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小在凸透镜成像习题中有广泛的应用,一定要熟练掌握。20.【答案】D【分析】手机的镜头相当于凸透镜,物距u>2f,成倒立缩小的实像,像距2f>v>f,应用是照相机,摄像头成像原理与照相机相同。【解答】解:A、手机摄像头的光学核心元件是凸透镜,故A错误;BD、小科到摄像头的距离位于摄像头的二倍焦距以外,成倒立缩小的实像,故B错误,D正确;C、小科通过摄像头所成的像位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间,故C错误。故选:D。【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,要求学生会用学过的知识分析日常生活中的相关现象,平时多注意观察,将知识活学活用。21.【答案】C【分析】(1)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;(2)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用;(3)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答。【解答】解:A、由图可知,此时u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=20cm,因此该凸透镜的焦距为f=10cm,故A错误;B、由图可知,F”型光源开口向里(即垂直于纸面向里),因凸透镜成的是倒立、等大的实像,即像与物体的左右、上下相反,所以,若从光屏的M处观察(即左侧观察),此时看到的字母“F”开口向外(或开口向右),即,故B错误;C、在光源和凸透镜之间加一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动,故C正确;D、保持凸透镜位置不变,将光源移到P点,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向左移动,故D错误。故选:C。【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。22.【答案】D【分析】(1)若物距大于像距,成倒立、缩小的实像;若物距小于像距,成倒立、放大的实像;(2)当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强的特点分析即可判断;(3)据光路的可逆性分析即可判断;(4)凸透镜成实像是因为物体发出的光线经过凸透镜后会聚到像点,若遮住凸透镜的一部分,则凸透镜其它部分仍然能够会聚光线,所以仍能成完整的像,只是照射到像上的光线数量减少,像比原来变暗。【解答】解:A、据图可知,此时的物距大于像距是,所以成倒立、缩小的实像,故A正确;B、当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,光线会比注水前要提前交汇,所以像会向透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像小像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜向左移动,而且像变小。故B正确;C、据光路的可逆性可知,若将蜡烛和光屏的位置对调,也能在光屏上得到一个倒立的实像,且此时的物距小于像距,所以成一个倒立、放大的实像,故C正确;D、遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部的光线,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故D错误。故选:D。【点评】此题考查了凸透镜的成像规律的理解、水透镜的应用;应该注意的是:挡住凸透镜的一部分,其它部分仍能成物体完整的像。23.【答案】B【分析】(1)根据u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像;(2)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;(3)根据u<f,成正立放大的虚像;(4)根据2f>u>f,成倒立、放大的实像。【解答】解:A、当蜡烛放在图中A区域,此时物距大于二倍焦距,根据u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像,故A错误;B、蜡烛从图中位置逐渐远离透镜,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,所成的像会逐渐变小,故B正确;C、若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,说明蜡烛可能在一倍焦距内或一倍焦距上,即C区;因光具座足够长,则不可能是物距太小、像距太大造成的,即蜡烛不是放在图中B区域,故C错误;D、若光屏上要得到一个放大的像,根据2f>u>f,成倒立、放大的实像,则蜡烛应该放在图中B区域,故D错误。故选:B。【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。24.【答案】(1)偏向;显示光路;(2)向下;(3)5.0;物距等于2倍焦距时成倒立、等大的实像,像距等于物距。【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,当平行光线经过凸透镜折射后向主光轴偏折;当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径;(2)根据光线过光心不改变方向判断像的位置和凸透镜的移动情况;(3)凸透镜成像规律:u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f。【解答】解:(1)由图可知,玻璃容器的形状相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏折;在玻璃容器中充入蚊香烟雾,当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径;(2)根据光线过光心不改变方向,像在光屏的上方。为使像在光屏的中心位置,蜡烛向上移动,或凸透镜向下移动,或光屏向上移动;(3)由第3组数据可知,物距u=10.0cm时,像距v=10.0cm,此时成倒立、等大的实像,且u=v=2f,故水透镜的焦距:fu10.0cm=5.0cm;(4)用注射器向水凸透镜里加水,使凸透镜变凸,由于凸透镜折射能力变强,所以像将靠近透镜,像距变小,此时像变模糊,相当于像成在视网膜前,是近视眼的成因;要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动,或者在蜡烛与凸透镜之间再加上一个适当的凹透镜,对光线起发散作用,使像成在原来的位置。故答案为:(1)偏向;显示光路;(2)向下;(3)5.0;物距等于2倍焦距时成倒立、等大的实像,像距等于物距。【点评】此题考查了有关凸透镜成像的规律,掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系。此题需根据物距与像距的大小关系得出成像的特点及物距和像距的范围,难度稍大。25.【答案】(1)C;(2)40;减小;(3)B【分析】(1)利用太阳光测量凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑;(2)凸透镜成像规律之一:u=2f,v=2f,成倒立等大的实像,凸透镜成实像时,物近像远像变大;(3)黑色吸收各种色光,白色反射所以色光,透明窗户玻璃要发生折射,据此分析。【解答】解:(1)利用太阳光测量凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,即太阳光线与凸透镜是垂直的关系,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜中心的距离即为焦距,只有C符合;(2)择了正确的操作方式后,测得放大镜焦距为f=20cm,能够观察到一个清晰的和手机屏幕等大的实像,由凸透镜成像规律u=2f,成倒立等大的实像,可知,在透镜一侧距离幕布约2f=2×20cm=40cm处;想要得到更大的像,由凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,适当减小手机与透镜的距离;(3)因为黑色吸收各种色光,白色反射所以色光,透明窗户玻璃一部分光线要发生折射,所以最能清晰地承接到像的是B白色墙面。故答案为:(1)C;(2)40;减小;(3)B。【点评】此题考查了凸透镜焦距的测量、凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。26.【答案】(1)乙;(2)将光屏向左移动得到清晰的像;(3)凹;凹透镜对光线具有发散作用。【分析】(1)凸透镜曲度越大,对光的偏折能力越强,像距越短;(2)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;(3)凹透镜对光线具有发散作用。【解答】解:(1)将蜡烛移动到30厘米处,水透镜与光屏位置不变,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像大可知,像成在光屏的右侧,要使光屏上重新得到清晰的像,应将水透镜的曲度变大,凸透镜曲度越大,对光的偏折能力越强,像距越短,故应将原来甲图的曲度变成乙图的曲度,光屏上重新得到清晰的像;(2)将蜡烛恢复至20厘米处,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,像成在光屏的左侧,若想用实验证明近视成像在视网膜前,应在步骤④之后将光屏向左移动得到清晰的像;(3)近视眼的晶状体凸度过大或眼球前后径过长,外界物体的像成在视网膜前方,而凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,因此佩戴后像成在视网膜上。故答案为:(1)乙;(2)将光屏向左移动得到清晰的像;(3)凹;凹透镜对光线具有发散作用。【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。21世纪教育网 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