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第三章 透镜及其应用
第1轮复习 基础巩固
1.透镜
（1）凸透镜：中间①___、边缘②___的镜片；对光有③_____作用.
（2）凹透镜：中间④___、边缘⑤___的镜片；对光有⑥_____作用
2.焦点与焦距
（1）焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的⑦_____
厚
厚
薄
薄
会聚
发散
焦点
（2）焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫做凸透镜的⑧_____．图中F表示焦点，
f 表示⑨_____
焦距
焦距
透镜 光线 平行于主光轴 通过焦点 通过光心
折射后 凸透镜 通过焦点 与主光轴平行 方向不变
凹透镜 反向延长线通过焦点 与主光轴平行 方向不变
3.透镜的三条特殊光线
4．物距和像距：
物体到⑩_____的距离称为物距（u）；像到 _____的距离称为像距（v）．
5．实像或虚像
（1）实像：实际光线会聚形成.光屏能承接到，所成的像倒立，且物与像在 ___侧．
（2）虚像：光的反向延长线相交而成.光屏不能承接到，所成的像正立，且物与像在 ___侧．
透镜
异
同
透镜
物距（u） 像距（v） 像的性质 应用
倒正 大小 虚实 u>2f fu=2f v=2f 倒立 等大 ___ 确定焦距
f2f ____ ____ 实 ______
倒立
缩小
照相机
实
倒立
放大
投影仪
物距（u） 像距（v） 像的性质 应用
倒正 大小 虚实 u=f 不成像 探照灯
u记忆口诀： 一倍焦距分虚实，内虚外实，实倒虚正；二倍焦距分大小，内大外小 虚
放大
a.成实像时，物距增大，像距 ____， 像____.
b.成虚像时，物距增大，像距 ____，像 ____.
变小
变大
变小
变大
1.正常眼睛的成像原理：
晶状体和角膜的共同作用相当于一个 _______,把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的倒立、缩小的像.
凸透镜
类型 近视眼 远视眼
特点 只能看清 ____的物体 只能看清 ____的物体
成因 晶状体太厚 晶状体太薄
成像位置 成像于视网膜 ___方
成像于视网膜 ___方
近处
前
后
远处
2.视力的缺陷与矫正
类型 近视眼 远视眼
矫正方法 配戴 ______ 对光有 ____作用
配戴 ______
对光有 ____作用
记忆口诀 近前远后，近凹远凸 发散
会聚
凹透镜
凸透镜
1.（2022武威8题2分）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有____（选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾.
凸透镜
会聚
2.［2019省卷18（2）题2分］如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线.
如答图所示
3.［2017兰州25（1）题2分］画出图从S点射出的两条入射光线
经过透镜后的折射光线．
如答图所示
4.（2018兰州25题3分）在图中，请画出光线经过凸透镜后的折射光线和在平面镜上发生反射时的光路图.
如答图所示
5.（2018天水14题3分）如图所示，凸透镜的主光轴恰好与水面重合，水面上方是空气，光线BF经凸透镜射出后斜射到水面，在焦点F处发生反射和折射.请画出射向凸透镜的入射光线AB和斜射到水面的反射光线FC以及射入水中的折射光线FD.
如答图所示
6.（2019兰州8题3分）关于光现象，下列说法中正确的是( )
A.矫正远视眼需要佩戴合适的凹透镜
B.人站在穿衣镜前看到自己在镜中的像是实像
C.用照相机拍照时，景物应位于照相机镜头的二倍焦距以内
D.待观察物体通过显微镜的物镜在目镜的焦点附近生成一个倒立、放大的实像
D
7.（2018天水2题3分）在做“凸透镜成像规律”的实验中，小明将蜡烛放在距凸透镜20cm处的位置，通过透镜在光屏上形成倒立、缩小的像.由于未及时记录实验数据，实验结束后小明按自己的理解在笔记本上画出了对应的光路图（光屏位置未画出），如图所示，下列说法正确的是( ___ )
C
A．小明画的光路图是正确的 B．透镜成的是虚像
C．透镜的焦距小于10cm D．若画出光屏，则光屏应画在透镜的左侧
8.（2021省卷12题2分）如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，照相机镜头相当于一个___透镜，二维码经摄像头扫描成倒立、_____（选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像.
凸
缩小
9.（2018省卷13题2分）兰州中川机场和西客站的进站通道采用了人脸识别系统（如图所示），识别系统的摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别.此系统的摄像机的镜头相当___透镜，它的焦距应小于___cm.
凸
50
10.（2021兰州A卷13题、B卷14题2分） 小亮做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）.若要使光屏上的像变大，则小亮应将蜡烛和光屏都向 ___（选填“左”或“右”）移动.
照相机
右
11.（2020兰州28题3分）小亮利用图示装置“探究凸透镜成像规律”，所用凸透镜的焦距为8 cm.小亮将凸透镜固定在光具座上40 cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上10 cm刻度线处，移动光屏直至光屏上呈现出烛焰_____（选填“正立”或“倒立”）、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像，这一原理应用在______（选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）上.
倒立
缩小
照相机
12.（2020天水8题3分）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
13.（2020省卷16题2分)新冠疫情期间，不少学生用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图___（选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图，人眼的成像原理与________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同.
乙
照相机
14.（2022金昌24题5分）小明做“探究凸透镜成像规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度.
（1）他调节蜡烛和凸透镜的位置，如图甲所示，在光屏上得到了清晰的等大的像，像应该是_____（选填“倒立”或“正立”）的；
倒立
（2）蜡烛和凸透镜的位置如图乙所示，将光屏向____（选填“左”或“右”）移动到合适位置，就能在光屏上得到一个清晰的倒立_____的实像（选填“放大”“等大”或“缩小”），生活中的_______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理制成的；
左
缩小
照相机
（3）根据以上实验数据，判断下列说法正确的是___.
A.由图甲可知透镜焦距为20 cm
B.在图甲中，若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上仍有完整的像
C.在图乙中，移动光屏成清晰像后，若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上不能得到清晰的像
D.若将蜡烛放在光具座上40 cm～50 cm之间，调整光屏位置，就能在光屏上得到正立放大的像
B
15.（2018兰州31题4分）如图是某同学在探究凸透镜成像规律时，得到的一次能呈现清晰图像时的情景.
（1）当把蜡烛向凸透镜靠近10 cm时，光屏应_____（选填“靠近”或“远离”），凸透镜才能再次得到清晰的像，此时所成的像是倒立、_____（选填“放大”或“缩小”）的实像.
远离
放大
（2）该凸透镜焦距的取值范围是________________
（3）当把蜡烛移到距离凸透镜12 cm时，该凸透镜所成的像是___
（选填“虚”或“实”）像.
16.（2017天水19题4分）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验．
（1）如图甲所示，凸透镜位置固定．当发光的小灯泡放在40 cm刻度线位置时，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．则该透镜的焦距为____cm．
15 cm＜f＜20 cm
10.0
虚
（2）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、_____（选填“放大”“等大”或“放大”）的实像．
（3）若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜位置的情况下，应将蜡烛向 ___（选填“左”或“右”）适当移动一段距离，再调整光屏的位置．
（4）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透镜左侧，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．
放大
右
凹
命题点
1.实验在较暗的环境下进行的目的：使实验现象更明显
2.实验前调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度的目的：使蜡烛的像成在光屏的中央
3.凸透镜焦距的确定
（1）用平行光垂直照射凸透镜，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的光斑，
测出光斑到凸透镜光心的距离即可
（2）当凸透镜成倒立、等大的实像，此时像距和物距均为二倍焦距
4.当物距小于焦距时观察像的位置：从光屏一侧（即蜡烛与眼睛在凸透镜异侧）透过凸透镜观察
5.光屏上找不到像的原因
（1）烛焰、凸透镜光心和光屏中心没有在同一高度
（2）物距小于或等于一倍焦距，不成实像
（3）物距太小，像距太大，超过了光具座的量程
6.蜡烛、透镜、光屏移动方向判断及规律应用：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小
7.成清晰像时，蜡烛与凸透镜位置互换，光屏上还能成清晰像的原因：光路可逆
8.用纸板遮住透镜部分或凸透镜部分破损缺失，判断光屏上能否成完整的像：会成完整，但像的亮度变暗的像.
9.蜡烛可用发光二极管代替的原因（让所成的像更稳定并容易对比像物的大小关系）
10.用带方格的光屏代替白色光屏的目的（便于比较像的大小变化）
11.蜡烛燃烧变短的相关分析
（1）像的位置变化：像会逐渐向上移
（2）调节方法：光屏上移或蜡烛上移或凸透镜下移
12.成清晰像时，加镜片后，要成清晰的像的调节方法（蜡烛和透镜不动）
（1）加远视镜：像变小，光屏应向靠近透镜的方向移动
（2）加近视镜：像变大，光屏应向远离透镜的方向移动
13.换用焦距不同透镜后成像的变化及光屏调节的方法（保持透镜和蜡烛位置不变）：
（1）换用焦距更小的凸透镜：对光的会聚能力变强，像变小，光屏应向靠近透镜
的方向移动
实验结论：
（1）当u＞2f，f＜v＜2f 时，成倒立、缩小的实像，应用是照相机、摄像头
（2）当u＝2f，v=2f 时，成倒立、等大的实像，应用是测焦距
（3）当f＜u＜2f,v＞2f 时，成倒立、放大的实像，应用是投影仪、幻灯机
（4）当u=f 时不成像；当u＜f 时，成正立、放大的虚像，应用是放大镜
（5）成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小.
针对训练（2021·河北）小明用凸透镜、蜡烛、光屏
和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律.
（1）实验时，使_______________________________在同一水平高度.
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜的焦距为 _____ cm.
（3）保持凸透镜位置不动，在（2）实验基础上，想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像，接下来的操作是__________________________________.
蜡烛烛焰、凸透镜光心、光屏中心
将蜡烛和光屏均向左移动合适的距离
10.0
（4）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45 cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，小明观察像的方法是_____________________________.
在凸透镜右侧合适位置直接观察
（5）为了观察到较明显的现象，实验应在较___（选填“亮”或“暗”）的环境中进行；组装器材时，将蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心大致在_________．（6）实验中一同学不小心在凸透镜上溅了一小滴墨水，则光屏上____（选填“有”或“没有”）小墨水的像.
拓
展
设
问
暗
同一高度
没有
（7）图中，当光屏上成清晰实像时，保持透镜位置不动，将蜡烛与光屏的位置互换，此时光屏上得到一个___________（填像的正倒、大小特点）的实像.
（8）小明记录的部分数据如下表所示，分析下表，小明得出凸透镜成实像时的规律：物距增大时像距_____（选填“增大”或“减小”），像_____
（选填“变大”“变小”或“不变”）.第4次实验时小明无法在光屏上得到清晰的像，原因是________________________.
倒立、等大
减小
变小
此时物距小于焦距，成虚像
（9）实验进行时蜡烛燃烧过程中越来越短，导致光屏上的像偏上，应该把蜡烛向___（选填“上”或“ 下”）适当调节．
次数 物距u/cm 像距v/cm 成像的大小特点
1 40 24 最小
2 30 30 稍大
3 20 60 最大
4 5
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