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2023届物理总复习
内容：3.6—3.7探究凸透镜成像规律、眼睛与光学仪器
凸透镜成像规律 复习
一　测凸透镜的焦距　
1.阳光聚焦法：用平行光垂直照
射到凸透镜上，在凸透镜的另一
侧用光屏承接到　　　　　的光斑，就是焦点；测出焦点到光心的距离是是焦距f（f越小，会聚能力越强）；
2.两倍焦距法：当物距＝像距＝2f，则f＝1/2物距．
最小最亮
1.调节：实验时，烛焰中心、透镜中心、光屏中心在　　　　　上，目的：____________________；
物距（u）：物体到透镜的距离；像距（v）：物体的像到透镜的距离．
2.操作：固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像，读出物距与像距的大小．
二　 探究凸透镜成像的特点　
成像在光屏中央
同一高度　
3.规律：
物距（u） 像距（v） 像的性质 应用
大小 正倒 虚实
u＞2f 2f＞v＞f 缩小 倒立 实像 照相机
u＝2f v＝2f 等大 倒立 实像 测焦距
2f＞u＞f v＞2f 放大 倒立 实像 幻灯机
（投影仪）
u＝f 不成像，成凸透镜大小一样的光斑
u＜f 像物同侧 放大 正立 虚像 放大镜
一倍焦距分虚实，内虚外实；
两倍焦距分大小，内大外小
虚实
大小
虚
实
大
小
①
②
③
放大镜
投影仪
照相机
u正立放大虚像
f倒立放大实像
u>2f
倒立缩小实像
一倍焦距分虚实，内虚外实
两倍焦距分大小，内大外小
V>2f
fu=2f
倒立等大实像
V=2f
物距
像距
成像特点
应用
4.热门考点：
（1）成像性质的判断：物距＞像距，成倒立缩小的实像；
物距＜像距，成倒立放大的实像；
（2）光屏上没有像原因：①蜡烛放在一倍焦距内；②焦距太大，像成在光具座外；③蜡烛放在一倍焦距处；④三心没有在同一高度．
物近像远像变大；物远像近像变小
（3）当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像．此时应去掉光屏，在光屏一侧透过凸透镜观察火焰，看到正立放大的虚像．
（4）凸透镜成像是光的　　　　　原理；若将蜡烛和光屏的位置互换（物距与像距大小互换），光屏上　　　　　成像（“仍能”或“不能”），因为光在折射时光路是　　　　　的．
可逆
折射
仍能　
下
上
上
上
（5）如果用手将凸透镜遮住一部分，则光屏上
　　　　　（选填“仍是”或“不是”）一个完整的像，亮度　　　　　．
（6）燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向　 　.　　　移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向　 　.　　　移动或蜡烛向　　　　　移动或凸透镜向　 　 　.　　移动．
仍是
变暗
（7）凸透镜成像的规律：成实像时，物近像远像变大．
成实像时，在透镜前加近视眼镜（发散），为了得到清晰的像，光屏向______　 　　移动．成实像时，在透镜前加远视眼镜（会聚），为了得到清晰的像，光屏向　　 　　　移动．
（8）创新实验的优点：①蜡烛换成LED灯的优点是实验现象更明显、便于观察、成像稳定、形状直观、亮度高、减少污染等；②光屏换成带有方格光屏的优点是便于比较像的大小．
远离透镜方向　
靠近透镜方向
特点 成因 成像位置 矫正方法
近视眼 只能看清近处的物体 晶状体太厚，折光能力 　　　　　. 成像于视网膜 　　　.　　
矫正配
　　　　透镜
矫正配
　　　　透镜
远视眼 只能看清远处的物体 晶状体太薄，折光能力 　　　　　. 成像于视网膜 　 　.　　　
强
前方
凹
弱
后方
凸
三 近视眼、远视眼及其矫正
1.显微镜：物镜相当于　　　　　，目镜相当于_______，最终成一个倒立放大的虚像．
2.望远镜：物镜相当于　　　　　，目镜相当于_____　，最终成一个倒立的虚像．
四　 显微镜和望远镜　
投影仪
放大镜
照相机
放大镜
倒立、放大、实像
正立、放大、虚像
正立、放大、虚像
倒立、缩小、实像
在做“探究凸透镜成像规律“的实验中
（1）为测出透镜的焦距，做了如甲图所示实验，则透镜的焦距为_______cm。
（2）点燃蜡烛后，调节烛焰中心、凸透镜和光屏中心大致在_____________上，目的是_____________________。正确安装并调节实验装置后，各元件位置如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰、倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中的________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理制成的；
10.0
同一高度
使像成在光屏中央
缩小
照相机
探究凸透镜成像规律
在做“探究凸透镜成像规律“的实验中
（3）图2中，若把蜡烛向右移到35cm处，凸透镜不动，应向________移动光屏才能在光屏上得到清晰的像。
（4）在乙图中，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，成像情况符合________的原理（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
（5）将蜡烛移至光具座45cm处，凸透镜位置不变，小刚从凸透镜的______（选填“左”或“右”）侧通过凸透镜可以看到烛焰________（选填“倒立”或“正立”）的像，此时_______（选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像。生活中的________就是利用这个规律制成的。
右
投影仪
右
正立
不能
放大镜
在做“探究凸透镜成像规律“的实验中
（6）实验时，蜡烛随着燃烧变短，光屏上的像向______（选填“上”或“下”）移动。
（7）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小刚用不透明的纸挡住透镜下部分，则光屏上所成的像____________（选填“完整”或“不完整”）。
（8）小宇同学所在的小组对上述实验装置进行了改进，用几个发光二极管做成“F”字样作发光体，你认为其好处是_____________________________（写出一点即可）
（9）把光源放在35cm刻度处时，移去光屏，人眼通过透镜看到的像是图乙中的_______________________
上
完整
成像清晰稳定
丙
D
我们出入医院要手持绿色健康通行码，用手机扫描通行码，相当于给通行码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是（　　）
A．纸质的绿色健康通行码是光源
B．扫码时绿色健康通行码要位于摄像头一倍焦距和二倍焦距之间
C．要使屏幕上通行码的像变小，只需将通行码靠近凸透镜
D．当通行码超出手机上设定的方框时，通行码不动，应把手机远离通行码
D
如图所示，给凸透镜“戴”上远视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像，若“取”下远视眼镜，光屏上的像变模糊。为使光屏上的像清晰，某小组提出的做法如下：①将光屏远离透镜；②将光屏靠近透镜；③将蜡烛远离透镜；④将蜡烛靠近透镜，你认为可行的是（　　）
A．①和④ B．②和④ C．①和③ D．②和③
C
在凸透镜的主光轴.上放一根粗细均匀的木棒，A端在2倍焦距之外，B端在1倍焦距与2倍焦距之间，如图所示。木棒经凸透镜所成的像A'B'与木棒AB比较，呈现的特点是（　　）
A．A'端变细，B'端变细 B．A'端变粗，B'端变粗
C．A'端变细，B'端变粗 D．A'端变粗，B'端变细
C
在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距以内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（　　）
B
A
B
C
D
拓展与提升
1、看像的方法
B
成虚像时，眼睛在哪里看像
2、看图判断像的信息
若光屏上有像，一定是倒立的实像
倒立缩小的实像
倒立等大的实像
倒立放大的实像
像距>物距
放大
像距=物距
等大
像距<物距
缩小
将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是的 的实像；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上 （能/不能）呈现烛焰清晰的像。此时的像是 的实像。这说明 。
倒立缩小
倒立放大
能
在光的折射现象中，光路是可逆的
3、光路可逆的应用
物距与像距互换，像的大小会互换
4、调透镜焦距、移光屏
凸透镜变厚，会聚能力变____，焦距就变___
强
小
f=10cm，如图，光屏上已经成了清晰的像，若把透镜换成f=8cm，光屏怎么移动才能承接清晰的像？
光屏靠近凸透镜
将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个（　　）
A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜
A
新题速递
图a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的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　）
A．甲→乙→丙→丁 B．乙→丙→甲→丁
C．乙→丁→甲→丙 D．丙→甲→乙→丁
新题速递
C
A、B、C三块凸透镜在光具座上分别做蜡烛成像的实验，各透镜跟烛焰距离都是30cm，得到的实验结果如表中所示，根据此实验结果，将A、B、C三块凸透镜的焦距，按由小到大的顺序排列，其顺序是______、________、______。
透镜 像的性质
A 倒立 放大 实像
B 倒立 缩小 实像
C 正立 放大 虚像
B
A
C
新题速递
在研究水和食用油吸热能力的实验中，为了让全班同学都能看清讲台上温度计的示数，老师用手机对着温度计摄像（如图），并通过调节好的投影仪，将温度计示数投影到大屏幕上，但发现大屏幕上的温度计示数比较暗淡。下列分析正确的是（　　）
A．用手电筒照亮温度计示数可使大屏幕上的示数明亮
B．用手电筒照亮大屏幕可使大屏幕上的示数明亮
C．温度计的示数在大屏幕上成缩小的实像
D．温度计的示数在大屏幕上成放大的虚像
新题速递
A
一位同学利用如图所示的器材做实验，先用焦距为20cm的凸透镜甲进行实验，在屏上得到了清晰的缩小实像，接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜乙继续进行实验，如果不改变发光体和凸透镜的位置，则（　　）
A．将光屏适当左移，可得到倒立放大的实像
B．将光屏适当左移，可得到倒立缩小的实像
C．将光屏适当右移，可得到倒立放大的实像
D．将光屏适当右移，可得到倒立缩小的实像
B
新题速递
如图所示，大威拿出手机对着关闭的屏幕，看到了自己的_____（填“虚”或“实”）像。保持手机到眼睛的距离不变，开启屏幕打开手机前置摄像头，大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
虚
变小
新题速递
小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中，根据测量的数据，绘制了像距v随物距u变化的图象，如图所示，分析图象可知，当物距u=12cm时，物体通过凸透镜成倒立、______的实像，生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。
缩小
新题速递
照相机
一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前，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，如图乙。小霞观察分析：装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚，边缘薄，起到_______（填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）的作用，使图片横向放大、颠倒，透过水杯看到的是老鼠的_____（填“实”或“虚”）像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足_________（填“f＜u＜2f”或“u＞2f”）。
新题速递
凸透镜
实
f小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S为烛焰中心）、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。
新题速递
（1）正确安装和调整器材后，保持透镜位置不动，将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动，同时移动光屏，光屏上一直出现的是_________（填“光斑”或“像”）。
（2）请在图乙中画出光线SP经过透镜后的折射光线。
光斑
小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S为烛焰中心）、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。
新题速递
（3）继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，同时移动光屏发现：
①光屏上烛焰的像_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②从30cm刻度线处开始，光屏上不再出现放大的像。
变小
小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S为烛焰中心）、焦距f=10cm的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。
新题速递
（4）通过实验得出：屏幕上成放大的像时，物距u应满足________________（填“u＜f”、“f＜u＜2f”或“u＞2f”）。
f＜u＜2f
将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于　　　　　________，可会聚太阳光引燃干草或枯枝．隔着薄膜上的水滴看很近的字，会看到通过水滴形成的　　　　　的虚像（具体描述像的性质）；如果想让看到的字再变大点，应让水滴　　　　　　　（选填“靠近字”“远离字”或“面积增大”）.
凸透镜
正立放大　
远离字
易错题
小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f＝10 cm）前18 cm处，光屏上得到了烛焰倒立、　　　　　的清晰像．然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有　　　 　__________.作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了（如下图所示）.若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光
屏　　　　　凸透镜．
放大
会聚
靠近
易错题
保持图中透镜、光屏位置不变，将蜡烛右移，应在透镜和蜡烛之间加　　　　　（选填“远视”或“近视”）眼镜片，才能在光屏上再次呈现清晰的像．
远视
易错题
（1）通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图象，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是　　　　　cm.
（2）当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、　　　　　的实像，生活中的　　　　　（选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的．
5
缩小
照相机
易错题
近五年中考真题
如题图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰_______（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向_______（选填“左“或“右”）移动；一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______（选填“上”或“下”）移。
倒立
右
上
小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新，创新点如上图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子．
（1）请分析创新后实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及　　　　　；
②光屏上成像更清晰、　　　　　；
③从光屏上可以准确得出像与物的　　　　　关系．
像距
稳定
大小
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究．请仿照示例写出两种不同方案．
项目 更换（或增加）实验器材及操作 探究的问题
示例 用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分 探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况
方案1 ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　
方案2 ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④　　　　　　　　　　　　　　　　　　
更换厚度更大的凸透镜
探究焦距变化对成像的影响
将近视眼镜放在凸透镜前面
探究近视眼的矫正原理等
利用太阳光测量两块凸透镜的焦距，请在虚线框内设计测量焦距的实验记录表格．（物理量和单位均可采用文字或符号说明）
实验次数 凸透镜1 凸透镜2
1 焦距f/cm
2 焦距f/cm
3 焦距f/cm
焦距平均值f/cm
如下图所示，小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜的焦距为12 cm.
（1）蜡烛和凸透镜的位置不变，要使光屏承接到一个倒立、____　清晰的实像，具体的操作是：首先将光屏向右移动，________，直到找到最清晰的像．日常生活中________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理制成的．
（2）当蜡烛燃烧一段时间后会变短，烛焰的像会往_______偏离光屏中心．
放大
注意观察光屏上的像　
投影仪
上
（3）请你指出用烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的两点不足之处：
①________________________________________；②_____________________________________.
蜡烛会越烧越短
火焰在有风的时候会晃动

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