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专题08透镜及其应用
凸透镜成像的规律及应用的基础知识 物 距（u）像 距（v）像 的 性 质应 用大 小正 倒虚 实无限远v=f极小光斑测焦距 u＞2f2f＞v＞f缩小倒立实像照相机u=2fv=2f等大 倒立实像 测焦距2f＞u＞fv＞2f 放大倒立实像 幻灯机（投影仪）u=f无限远 获平行光源和测焦距u＜f同侧放大正立虚像 放大镜
考点1 透镜
【例1】（2023春 泾阳县期中）炎炎夏日，汽车停在露天停车场，若把装满水的矿泉水瓶留在车内，太阳光通过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。矿泉水瓶所起的作用相当于（　　）
A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．潜望镜
【答案】A
【分析】中间厚、边缘薄的透明物体相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】解：装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，这样就会使太阳光会聚于一点，凸透镜焦点的温度高，达到易燃物的着火点，易燃物燃烧引起火灾，故A正确。
故选：A。
1．（2022秋 市中区校级期末）如图所示，一玻璃砖内有一凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会　　
A．仍然平行 B．会聚 C．发散 D．无法确定
【答案】
【分析】要判断光线通过玻璃砖后会怎样，关键是要看玻璃砖属于什么透镜．图中，玻璃砖是被气泡分成了两部分，这两部分都属于凹透镜，凹透镜对光有发散作用．
【解答】解：如果同学们不对图片进行分析，很容易选，这是错误的，因为凸形气泡不是玻璃元件，故它不是凸透镜．这是一块玻璃砖被气泡分成两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜．因此对照过去的平行光有发散作用，所以是正确的．
故选：。
2．（2023 沛县校级二模）张老师从实验室中拿出一个凸透镜，用它不能解决的问题是　　
A．把天上的星星放大 B．把文字放大
C．把文字缩小 D．让一张干纸片着火
【答案】
【分析】（1）凸透镜成像的规律。
当时，成倒立、缩小的实像。当时，成倒立、等大的实像。
当时，成倒立、放大的实像。
当时，成正立、放大的虚像。
（2）凸透镜对光线有会聚的作用。
【解答】解：、天上的星星一定处于凸透镜的2倍焦距以外，所以此时通过凸透镜只能成一个倒立缩小的实像，故不可能将天上的星星放大，故该选项符合题意；
、当将字放到凸透镜的1倍焦距以内时，此时看到的就是一个正立放大的虚像；故该选项不符合题意；
、当将字放到凸透镜的2倍焦距以外时，此时看到的就是一个倒立、缩小的实像；故该选项不符合题意；
、由于凸透镜对光线有会聚的作用，所以它可以让一张干纸片着火，故不符合题意。
故选：。
3．（2023 平度市一模）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明实心圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”能够利用太阳光生火，主要因为　　
A．“水晶饼”能反射光 B．“水晶饼”能吸收光
C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用
【答案】
【分析】中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜；凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用。
【解答】解：“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用，这是其利用太阳光生火的原理，故正确。
故选：。
考点2 凸透镜成像规律
【例2】（2023 高台县开学）将蜡烛放在凸透镜前处时，成倒立、缩小的实像，则该透镜的焦距可能是　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。
【解答】解：物体放在凸透镜前处时，在光屏上得到了物体倒立、缩小的清晰实像，则，即：，，故正确，错误。
故选：。
1．（2023 开封二模）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的情景，以下说法中正确的是　　
A．甲图中成的是实像
B．乙图中成像条件与投影仪相同
C．甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外
D．乙图中凸透镜远离书本，所成的像变大
【答案】
【分析】凸透镜成像的规律：
①物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，物像同侧，应用是放大镜。
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，应用是幻灯机、投影仪。
③物距等于二倍焦距，凸透镜成倒立等大实像，像距等于二倍焦距。
④物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，应用是照相机。
⑤凸透镜成虚像时，物距变大，像距变大，像变大；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：
、实像都是倒立的，虚像都是正立的，故甲图中成的是虚像，乙图中成的是实像，故错误；
、甲图成正立放大的虚像，物距小于焦距；乙图成倒立放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，与投影仪的成像原理相同，故正确、错误；
、乙图中凸透镜远离书本，物距变大，像距变小，所成的像变小，故错误；
故选：。
2．（2023 天长市二模）如图所示，将焦距为的凸透镜固定在光具座刻度线处，关于凸透镜成像，下列说法不正确的是　　
A．若蜡烛不动，把光屏向右移动可在光屏上得到清晰的像
B．若蜡烛移至刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
C．若蜡烛移至刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰等大的像
D．在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，将光屏右移可再次成清晰的像
【答案】
【分析】（1）凸透镜成像时，，成倒立放大的实像，。
（2）凸透镜成像时，，成倒立缩小的实像，。
（3）凸透镜成像时，，成倒立等大的实像，。
（4）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使像错后会聚。
【解答】解：、若蜡烛不动，物距，焦距，所以，成倒立放大的实像，，光屏要放在刻度线以外才能得到清晰的像，所以凸透镜要向右移动光屏上才能出现清晰的像，故不符合题意。
、若蜡烛移至刻度线处，，焦距，，成倒立缩小的实像，故符合题意。
、若蜡烛移至刻度线处，，焦距，，成倒立等大的实像，故不符合题意。
、在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使像错后会聚，像向右移动，所以将光屏右移可再次成清晰的像，故不符合题意。
故选：。
3．（2023 修武县一模）随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。“刷脸”时人脸面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份认证。在系统拍照过程中　　
A．人脸经摄像头成缩小倒立的实像
B．人脸是光源
C．人脸经摄像头成像的原理与投影仪相同
D．人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间
【答案】
【分析】（1）自身能发光的物体称为光源；
（2）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，此时物距；
（3）凸透镜成像是光的折射形成的，平面镜成像原理是光的反射。
【解答】解：、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，故正确，错误；
、人脸不会发光，但会反射光，所以人脸不是光源，故错误；
、当时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，人脸应位于摄像头的两倍焦距之外，故错误。
故选：。
故选：。
考点3 眼睛和眼镜
【例3】（2023 顺义区二模）现代生活中，人们由于长时用眼而导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是　　
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【答案】
【分析】（1）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼配戴凹透镜进行矫正。
（2）远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，远视眼配戴凸透镜进行矫正。
【解答】解：
甲图的入射光线会聚在视网膜的前方，是晶状体折光能力太强造成的，属于近视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下，因此需佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，即图丁。
乙图的入射光线会聚在视网膜的后方，是晶状体折光能力太弱造成的，属于远视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下，因此需佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正，即图丙。
综上所述，甲、丁是近视眼的成因和矫正图。
故选：。
1．（2023 通城县校级二模）人眼球的折光系统整体作用相当于光轴可转、焦距可变的凸透镜。其特点是物距必须大于二倍焦距，所以只能在视网膜上成倒立、缩小的实像。在某同学从低头写字到抬头看黑板的过程中，其眼球折光系统的焦距将　　
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小
【答案】
【分析】人眼的折光系统整体相当于一个凸透镜，晶状体的调节可改变整个折光系统的焦距，据看远处物体和看近处物体晶状体的厚、薄的变化即可判断。
【解答】解：人眼的折光系统整体相当于一个凸透镜，当人看远处物体时，晶状体变薄，会聚能力变弱，即焦距变长，从而使得像成在视网膜上，若人看近处物体时，晶状体变厚，会聚能力变强，焦距变短，使得像才能成在视网膜上，因此从低头写字到抬头看黑板的过程中，其眼球折光系统的焦距将变大；
故选：。
2．（2023 广安模拟）如图是近视眼和远视眼的成因示意图，下列说法正确的是　　
A．甲的晶状体对光的会聚能力太强，是近视眼
B．乙的晶状体对光的会聚能力太强，是远视眼
C．甲应该戴凹透镜矫正，乙应该戴凸透镜矫正
D．甲应该戴凸透镜矫正，乙应该戴凹透镜矫正
【答案】
【分析】近视眼只能将近处的物体成像在视网膜上，而将远处的物体成像在视网膜前；近视眼的晶状体对光的会聚能力太强，远视眼的晶状体对光的会聚能力太弱；
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：近视眼的晶状体对光的会聚能力太强，远视眼的晶状体对光的会聚能力太弱；
结合图象和近视眼的成因可知，甲图表示远视眼成像示意图；
矫正近视眼，应该使光线发散一些，所以应佩戴眼镜的镜片是凹透镜，
矫正远视眼，该使光线会聚一些，所以应配戴凸透镜；
故选：。
3．（2022 凤山县模拟）关于近视和远视的成因如图所示，下列说法正确的是　　
A．甲为近视眼，可配戴凹透镜矫正
B．乙为近视眼，可配戴凸透镜矫正
C．甲为远视眼，可配戴凸透镜矫正
D．乙为远视眼，可配戴凹透镜矫正
【答案】
【分析】（1）近视眼：如果晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼。戴凹透镜加以矫正。
。
（2）远视眼：如果眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的，戴凸透镜进行矫正。
【解答】解：图甲光线在视网膜前会聚，表示成像落在视网膜的前方，因此表示的是近视眼，近视眼用凹透镜矫正；
图乙光线在视网膜后方会聚，表示成像落在视网膜的后方，因此表示的是远视眼，远视眼用凸透镜进行矫正；
所以关于近视和远视的成因说法正确的是。
故选：。
考点4 透镜的应用
【例4】（2023春 洋县期中）如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，这样就可以制成一个显微镜。把一幅图片放在玻璃板的下方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，就可以看清玻璃板下面图片中的微小细节了。下列有关水滴显微镜的描述正确的是　　
A．水滴所成的像是缩小的 B．目镜所成的像是缩小的
C．水滴所成的像为实像 D．目镜所成的像为实像
【答案】
【分析】显微镜有物镜和目镜组成，目镜成的是正立、放大的虚像；物镜成的是放大、倒立的实像。
【解答】解：把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，水滴作为物镜，成倒立放大的实像；放大镜是目镜，成正立放大的虚像，故错误，正确。
故选：。
1．（2022秋 夏邑县校级期末）显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是　　
A．物镜是凸透镜，目镜是凹透镜
B．物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像
C．目镜成正立放大的虚像
D．反光镜利用光的折射提高载物片亮度
【答案】
【分析】显微镜有两组透镜：一组是靠近物体的物镜，相当一个投影仪，成倒立的放大的实像；一组是靠近眼睛的目镜，相当于一个放大镜，刚才倒立的放大的实像成在目镜的焦点以内，使像再次成正立的放大的虚像；
反光镜是凹面镜，对光线有会聚作用。
【解答】解：、显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，故错误；
、物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，故错误；
、目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像，故正确；
、反光镜是一个凹面镜，对光线有会聚作用，利用的是光的反射现象，故错误。
故选：。
2．（2023 淮阳区校级模拟）如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是　　
A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播
C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D．木星到物镜的距离满足为物镜的焦距）
【答案】
【分析】望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像。
【解答】解：望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，利用了光的折射现象，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于照相机，木星到物镜的距离满足，成倒立缩小的实像，故正确。
故选：。
3．（2023春 秦都区期末）如图所示为显微镜和天文望远镜的示意图，关于两种仪器下列说法错误的是　　
A．显微镜的物镜相当于投影仪
B．天文望远镜的物镜相当于照相机
C．显微镜的目镜是凹透镜
D．天文望远镜的目镜是凸透镜
【答案】
【分析】（1）显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像；
（2）望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像。
【解答】解：、显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，故正确，错误；
、天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，故正确；
故选：。

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