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第5节 透镜和视觉
考点一、透镜
1.凸透镜和凹透镜
种类 概念 图示 实例
凸透镜 中间厚、边缘薄的透镜 (放大镜)
凹透镜 中间薄、边缘厚的透镜 (近视眼镜)
2.关于透镜的几个科学术语
名称 概念 图示
主光轴 通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴，画主光轴应用点划线
光心 主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心，用字母“O”表示
焦点、焦距 凸透镜能使跟主轴平行的光会聚在主轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用字母“F”表示，凸透镜两侧各有一个焦点；焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，用字母“f”表示
焦点、焦距 凹透镜能使跟主轴平行的光变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主轴上的一点，这一点不是实际光线的会聚点，而是实际光线反向延长线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点，凹透镜有两个虚焦点
(1)凸透镜表面越凸，焦距越小，会聚能力越强，反映在光路图上就是光通过凸透镜后偏折程度越大，如下图所示。
(2)凹透镜焦距越小，表面越凹，凹透镜对光的发散能力越强。
3.粗测凸透镜焦距的方法
如图所示，让凸透镜正对着太阳光(太阳离我们非常远，照射到地面的太阳光可看成平行光),再拿一张白纸放在它的另一侧，调整凸透镜到白纸的距离，直到白纸上的光斑最小、最亮(这个点就是凸透镜的焦点),测出这个光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距，这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。
注意：(1)凸透镜的镜面要正对太阳光，不是平行于地面。
(2)纸上形成最小、最亮的光斑后，不要长时间照射纸张，防止纸张被烤焦。
4.凸透镜和凹透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用，如图甲所示。
甲 乙 丙
由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光，如图乙所示。
(2)凹透镜对光有发散作用，如图丙所示。
注意：凸透镜对光有会聚作用，并不是指光经过凸透镜后一定会聚到一点，而是指光通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线更靠近主光轴，如下图所示。
凹透镜对光有发散作用，并不是指光经过凹透镜后一定是发散的，而是指光通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线更远离主光轴，如下图所示。
5.透镜的三条重要光线
凸透镜 凹透镜
通过光心的光线经凸透镜折射后，折射光的传播方向不变 通过光心的光线经凹透镜折射后，折射光的传播方向不变
跟主光轴平行的光经凸透镜折射后，折射光线通过焦点 跟主光轴平行的光经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点，注意作图时过虚焦点的虚线一定要画出
通过凸透镜焦点的光经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴 射向凹透镜的光，如果其延长线通过虚焦点，则该光经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴，注意作图时过虚焦点的虚线一定要画出
点拨：对凹透镜和凸透镜的三条重要光线，可概括为以下三点：
(1)过光心方向不变(即经过光心的光线传播方向不变)。
(2)平行必过焦点(即平行于主光轴的光线经透镜折射后，折射光线或其光线的反向延长线经过焦点或虚焦点)。
(3)过焦点必平行(即入射光线或其延长线经过焦点或虚焦点时，折射光线平行于主光轴)。
典例1：（2023七下·金华期中）根据要求完成作图：
（1）用平面镜成像的特点在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像；
（2）如图乙所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上。请在画出射向凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的反射光线，并标出反射角的度数；
（3）如图丙所示，根据光路图，在方框内填上正确的透镜符号。
变式1：光学器件在生活中有很多应用：如图 (a)所示，盘山公路拐弯处的反光镜使用的是　 　镜，它对光具有　 　(填“发散”或“会聚”)作用，因此能增大驾驶员的观察范围；如图(b)所示为采集奥运圣火的画面，圣火采集器是一个　 　镜，它对太阳光具有　 　作用，从而把火炬点燃。
变式2：（2023七下·瓯海月考）（1）图①中，两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的，请完成光路图，并确定光源S的位置。
（2）如图②，两条入射光线分别过凸透镜的焦点F和光心O，分别画出经过凸透镜折射后的光线。
（3）如图③所示，一束光从玻璃斜射入空气中，请作出图中的反射光线和折射光线
（4）如图④，两条入射光线分别过凹透镜的焦点F和光心O，分别画出经过凹透镜折射后的光线。
变式3：（2023七下·金华期中）春节假期，小科同学一家自驾车到周边景点游玩。善于观察的他发现了小轿车中运用了许多的光学知识。
发现1：小轿车的前挡风玻璃都是倾斜安装的，而不是竖直安装（如图甲所示）。
发现2：小轿车两侧的观后镜都是凸面镜（如图乙），它们的可视范围比车内的观后镜（平面镜）要大。
发现3：小轿车的远光灯是凹面形，安装在车前方较低的位置，灯丝位于焦点，夜间开灯时，发现照射的距离特别远（如图丙所示）。
请你利用所学的光学知识和原理，解释小科同学的这三个发现。
考点二、凸透镜成像规律
1.物距和像距
(1)物距：物体到凸透镜的距离叫作物距，用字母u表示。
(2)像距：像到凸透镜的距离叫作像距，用字母v表示。
2.探究实践：探究凸透镜成像规律
【目标】通过改变物体相对于凸透镜的位置，探究凸透镜成像的特点。
【器材】凸透镜，光具座，光屏，蜡烛等。
【过程】(1)进行实验
①如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛火焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
②把蜡烛分别放在与凸透镜的距离大于2倍焦距、等于2倍焦距、2倍焦距和1倍焦距之间的地方，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的蜡烛火焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距，重复实验。
③把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像。
④把蜡烛移到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到蜡烛火焰的像吗
从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察蜡烛火焰(如图),是不是看到了一个正立、放大的蜡烛火焰的像 这个像不是由实际光线会聚成的，因此不能用光屏承接，是虚像。改变物距，重复实验。
(2)记录实验数据(凸透镜的焦距为10cm)
物距/cm 像距/cm 光屏上像的性质 像的其他性质
40 13.5 倒立的、缩小的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
30 15 倒立的、缩小的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
20 20 倒立的、等大的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
15 30 倒立的、放大的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
13.5 40 倒立的、放大的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
10 一 光屏上没有像 一
8 一 光屏上没有像，但通过凸透镜观察烛焰，能看到它正立的、放大的像 与物同侧，光屏不能承接
(3)实验结论：由实验表明，凸透镜成像规律如下表：
物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 物与像的位置关系 像的性质
大小 正倒 虚实
u>2f fu=2f v=2f 异侧 等大 倒立 实像
f2f 异侧 放大 倒立 实像
u=f 不能成像
u一规律总结一
(1)凸透镜所成实像必倒立，且物、像异侧，可以是放大的、等大的或缩小的；而虚像必正立，且物、像同侧，一定是放大的。
(2)两个分界点：1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小，即焦点是成实像、虚像的分界点，物体在焦点外成实像，在焦点内成虚像。2倍焦距点是实像放大、缩小的分界点，物体在2倍焦距外成缩小实像，在2倍焦距以内、1倍焦距以外成放大实像。
(3)凸透镜成实像时，像与物上下、左右都相反。当物距大于像距时，所成的像是倒立、缩小的；当物距等于像距时，所成的像是倒立、等大的；当物距小于像距时，所成的像是倒立、放大的。
(4)凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，且像变大，即物近像远像变大；物距增大，像距减小，且像变小，即物远像近像变小。成虚像时，物距减小，像距减小且像变小，即物近像近像变小。
(5)实像与物的三个关系
①移动方向：物像同向移。
②移动速度：成放大的像时，像的移动速度大于物的移动速度；成缩小的像时，像的移动速度小于物的移动速度。
③物像可对调：对调后像的性质发生变化。
典例1：（2024七下·浦江期末）如图所示，为小明在探究凸透镜成像规律实验中的部分图示，请回答下列问题；
（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则小明所用凸透镜的焦距为　 　厘米；
（2）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，为使像仍能成在光屏的中央，以下操作可达到目的的是　 　（选填字母）；
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
（3）图乙光屏上已经得到一个清晰的像，若此时保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，要想在光屏上再次成清晰的像，则光屏必须　 　（选填“向左移”、“向右移”或“不移动”）。
变式1：（2025八下·宁波期中）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm时成放大的像．投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
变式2：（2024七下·椒江期末）小科利用图甲装置探究凸透镜成像规律，将实验所得数据绘制成图像，如图乙所示；
（1）根据图乙可知，该实验所用凸透镜的焦距为　 　厘米；
（2）实验过程中，蜡烛燃烧长度变短，光屏上烛焰的像会向　 　移动；
（3）利用凸透镜成像规律可制成投影仪，投影仪的部分结构和成像原理可简化为图丙；u表示物距，v表示像距，要使投影仪所成的像变大，u应适当　 　（选填“变大”或“变小”）。
变式3：（2024七下·玉环期末）小玉在“探究凸透镜成像规律”的实验中，不断地进行深入思考，通过实验重构自己的认知。以下是小玉实际的操作和思考：
（1）小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为　 　；
（2）小玉还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，用如图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有　 　个；
（3）小玉还发现，若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为　 　（用L0、L表示）。
考点三、放大镜、投影仪和照相机
1.放大镜、投影仪和照相机的工作原理和调节方法
项目 放大镜 投影仪(幻灯机) 照相机
工作原理 u2f时，物体经过凸透镜成倒立、缩小的实像
调节依据 成虚像时，物近像近像变小 成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小
调节方法 像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置 像偏小：投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕像偏大：投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕 像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长像偏大：物体远离相机，暗箱缩短
2.实像和虚像
比较项目 实像 虚像
形成原因 由实际光线会聚而成的像 由实际光线的反向延长线相交而成的像
呈现形式 可以用光屏承接 不可以用光屏承接
图解
特点 倒立的，像、物异侧 正立的，像、物同侧
实例 照相机成像、投影仪成像 放大镜成像
相同点 都能被眼睛观察到，都能用照相机拍成照片
典例1：照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示(P点为二倍焦距点)，下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是(　　)
A．照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像
B．照相机：被拍物体应在乙区域内，成倒立、缩小的实像
C．放大镜：被观察物体应在乙区域内，成正立、放大的虚像
D．放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的实像
变式1：（2024七下·余杭期末）如图是一款人脸识别取款机，它通过摄像机的镜头成像，然后分析人脸的信息。以下说法正确的是（　　）
A．该摄像机镜头的原理是小孔成像
B．这种镜头的镜片是边缘薄中间厚
C．镜头所成的像是一个正立、缩小的虚像
D．若人脸较大，应适当靠近镜头以便能拍摄脸的全貌
变式2：（2024七下·金东期末）下表是项目学习小组为制作针孔照相机所制定的产品评价量表；项目学习小组研究发现，像会随针孔照相机小孔孔径增大而增亮，但像的清晰度随孔径减小而增加，即无论如何，类似如图1的针孔照相机在两个评价指标上无法同时达到优秀；为此，研究小组用凸透镜制作了如图2的自制照相机，获得让两个指标均达到优秀的结果；
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一：像的清晰程度 清晰，能分辨出形象 模糊，能分辨出形象 很模糊，基本看不清形象
指标二：像的亮暗 亮 中 暗
请回答下列问题：
（1）针孔照相机成像的原理是　 　；
（2）为能更好的判断指标一，即较好判断出像的清晰程度，实验所用材料应选用　 　；（选填“发光字”或“蜡烛烛焰”）
（3）一张照片要求成像清晰、亮度合适，根据所学知识说明光学照相机都采用凸透镜成像而不采用小孔成像的原因是　 　。
变式3：（2024七下·武义期末）在学习“凸透镜成像的规律”后，某校项目化小组的同学开展“自制校标logo投影灯”的项目化学习活动，活动包括投影灯设计、制作和评价三个环节。
【投影原理】凸透镜成像规律。投影灯结构包括光源、透明图标、镜头。通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在屏幕上。
【实验材料】开关、电池、电池盒、电线若干、小灯泡、透明校标logo、凸透镜（焦距）、固定材料、热熔胶（用于粘合）、鞋盒、剪刀等。（每一组材料都相同）
【评价量表】
投影灯评价量表（部分）
评价指标 达标 待改进
指标一 结构 结构完整 结构不完整
指标二 像的大小 像的大小可调 像的大小无法调节
指标三 像的清晰度 像的清晰度可调 像的清晰度无法调节
【设计制作】
（1）投影灯的原理是凸透镜成像，为了能在光屏上得到清晰、放大的像，应将透明校标logo放在距离凸透镜大于10厘米至小于　 　厘米处；
（2）为了在地面上观察到正立的校标logo，投影灯内校标应　 　（填“正立”或“倒立”）放置；
【评价优化】某小组的设计作品如图甲所示。老师观看后说：此作品在指标二评价结果为“待改进”。
（3）请你根据图甲和评价量表，对老师的评价作出解释，并提出相应的解决对策（可结合图甲）。解释：　 　；解决对策：　 　。
考点四、眼睛
1.眼球的结构(如右图)和功能
结构 功能
巩膜 坚韧的外壳、保护眼球
虹膜 中央是瞳孔，可根据光的强弱调节瞳孔大小，瞳孔可以控制进光量
角膜、晶状体、玻璃体 一起组成折光系统
睫状肌 调节晶状体曲度，改变眼球的焦距
视网膜 有感光细胞，接受光刺激，产生兴奋
视神经 把感光细胞所产生的信息传入大脑
2.视觉的形成
眼睛的工作原理：眼睛中的晶状体和角膜共同作用，相当于一个凸透镜，折射后的光线在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。即眼睛观察到物体的过程是光→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢。
3.眼睛的调节
眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能够看清远近不同的物体。
(1)看近处的物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变小，对光的会聚能力变强，近处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清近处的物体，如图甲所示。
(2)看远处的物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，焦距变大，对光的会聚能力变弱，远处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清远处的物体，如图乙所示。可见，眼睛是一种精巧的变焦系统.
4.近视与远视
项目 近视 远视
特点 能看清近处的物体，看不清远处的物体 能看清远处的物体，看不清近处的物体
形成原因 眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光会聚在视网膜前，使视网膜上的物像模糊不清 眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光会聚在视网膜的后面
矫正方法 配戴凹透镜可矫正近视 配戴凸透镜可矫正远视
典例1：（2025八下·慈溪期中）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Ⅱ
C．远视眼，镜片I D．远视眼，镜片Ⅱ
变式1：如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（　　）
A．晶状体凸度变大，焦距变短 B．晶状体凸度变大，焦距变长
C．晶状体凸度变小，焦距变短 D．晶状体凸度变小，焦距变长
变式2：（2024七下·温州期末）为研究近视眼的形成和矫正方法，小明用凸透镜、凹透镜和光屏制作了如图所示的模型，使像恰好成在光屏上。不改变光屏和凸透镜的位置，去掉凹透镜，则像会（　　）
A．成像在光屏左边 B．成像在光屏右边
C．无法成像 D．成像在光屏上
变式3：（2023七下·上城期末）图甲为眼球的结构模式图。长时间的近距离工作或过度使用眼睛使睫状肌持续收缩，处于痉挛状态，造成晶状体过厚，焦距过　 　（选填“大”或“小”），使来自远处物体的光聚焦在视网膜　 　(选填“前”或“后”)，称为假性近视。长此以往，眼球前后径变大，即使睫状肌完全放松，远处物体的所成像的像距仍然　 　（选填“大于”或“小于”)眼球前后径，此时就发展为真性近视。矫正近视需配戴的镜片是　 　（选填“乙”或“丙”）。
1.透镜部分被遮挡后的成像情况
当凸透镜部分破损或部分被遮挡时，通过透镜的折射光比原来少了，像会变暗，但像的形状不会改变。以凸透镜成实像为例。如图所示，物体所成的像A'点的形成，实际上是由物体上A点发出的无数条光经凸透镜后会聚在A′点形成的，如果凸透镜的上端破损，经过这一部分的光不再经过凸透镜折射后会聚在A'点，但是其他的光仍然可以通过凸透镜的其他部分成像在A'点；由于会聚在A'点上的光少了，像就显得暗了；同理，物体所成的像上的其他点也发生了同样的变化。这样，物体通过凸透镜所成的像仍是完整的，只是稍微变暗了。
1．（2024七下·温州期末）雾视镜能使人眼产生“雾视”，从而刺激晶状体变薄，重新看清物体，以达到放松眼部肌肉，预防近视的效果。“雾视”原理为：戴上雾视镜后，进入眼睛的光线将聚焦在视网膜前，使人眼看不清物体。下图中能正确表示雾视镜的“雾视”原理的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（2024七下·嵊州期末）早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”下列关于该记载解释的光路图正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．（2024七下·浦江期末）小明长时间坐姿不端正写作业，导致黑板上的字看起来模糊不清，妈妈带小明去医院检查，医生说小明近视了，并给小明配了眼镜．下列能解释小明视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的（　　）
A．乙和丙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．甲和丙
4．（2023七下·平湖期末）学习了透镜的知识以后，小明借来了爸爸的眼镜片进行探究。使太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑如图甲所示；把镜片放置在桌子上，调节到如图乙所示的位置，墙上出现了窗户清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是（　　)
A．爸爸的镜片是凸透镜，焦距为35cm
B．乙图中的像是倒立放大的实像
C．乙图中成像和照相机的原理是一样的
D．乙图中小明将镜片上移，窗户的像将向下移动
5.（2023七下·金华期中）下图分别表示某人在花朵前20厘米处和1米处眼中所见（20厘米处比1米处清晰），造成这种现象的原因及矫正方法分别是（　　）
A．晶状体曲度变大，眼球前后径过短，配戴凸透镜矫正
B．晶状体曲度变大，眼球前后径过长，配戴凹透镜矫正
C．晶状体曲度变小，眼球前后径过长，配戴凹透镜矫正
D．晶状体曲度变小，眼球前后径过短，配戴凸透镜矫正
6．（2024七下·柯桥月考）小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成一个清晰的像（如图所示），然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，下列关于本次实验现象的描述，正确的是（　　）
A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
7．在“探究凸透镜成像的规律”时得出的一些结论：如图所示，　 　倍焦距处是成实像和虚像的分界点，　 　倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近　 　， 成的像越大。蜡烛向上移动时像向　 　移动。用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上　 　(填“能”或“不能”)成完整的像，光屏上像的亮度变　 　。
8.（2023七下·东阳期末）6月6日是全国爱眼日，为了预防近视，我们要做好眼保健操，保护好自己的眼睛。
（1）当我们看一个物体时，晶状体和角膜的共同作用相当于一个　 　。它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个倒立的、　 　的实像。
（2）过度用眼会导致眼睛近视，甲、乙两图中表示近视眼成像原理的是　 　图。近视眼可通过佩戴丙图中的　 　(填字母)透镜来矫正。
9．（2023七下·婺城期末）为了研究眼的成像原理，小科用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水凸透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。请回答：
（1）点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰的　 　像（填像的具体特点）。
（2）若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应采用下列　 　（填字母编号）两种方法的组合。
A．光屏应向靠近透镜的方向移动 B．对水凸透镜抽水
C．光屏应向远离透镜的方向移动 D．对水凸透镜注水
10．（2023七下·上虞期末）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示消费者结账时只要面对摄像头眨眨眼，系统便会自动拍摄、扫描，确认相关信息后，迅速完成交易。
（1）“刷脸支付”的成像原理是______。
A．u< B．2 >u> ，v>2 C．u=2 ，v=2 D．u>2 ，2 >v>
（2）当人靠近摄像头时，人脸所成的像会　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）“刷脸支付”的成像原理与平面镜成像不同，平面镜成像是利用光的　 　。
11．（2024七下·平湖期末）为探究凸透镜成像规律，小科通过移动蜡烛，记录蜡烛的像到凸透镜的距离v，物体到凸透镜的距离u，并绘制成图甲。
（1）根据图像可知，凸透镜的焦距是　 　cm；
（2）在某次实验中小科将凸透镜固定在长度为1m的光具座中点，蜡烛放在35cm刻度线处，如图乙；
①小科将光屏移至　 　刻度线处得到一个清晰的像；
②小科将蜡烛以0.01m/s的速度向左移至30cm刻度线处，光屏移至　 　刻度线处时，光屏上再次承接到清晰的像。这段时间内蜡烛的像移动的平均速度为　 　。
12．（2024七下·余杭期末）每年6月6日是全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体，如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。
（1）小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图甲所示位置，恰能在光屏上得到一个清晰的像；推断出此时水凸透镜的焦距范围是　 　；（用不等式表示）
（2）在所示实验场景下，小科把自己的眼镜换成水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中抽出适量的水后 他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是　 　眼镜（选填“近视”或“远视”）；若小科想摘掉眼镜，还可通过睡眠时使用角膜塑形镜（俗称“OK镜”）来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态　 　。
13．（2024七下·柯桥月考）（1）如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上在与空气泡相对应的位置上，有一椭圆形的黑影，而其他部分是一条与试管平行的亮线，这是因为试管充满水的地方相当于凸透镜，而气泡与周边的水组成　 　透镜。如果把白纸从靠近试管处向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化　 　。
（2）如图是装有水的圆柱形玻璃杯。将铅笔靠近玻璃杯的后面，透过玻璃杯可以看到笔尖指向左侧，该玻璃杯相当于一凸透镜，此时成像为正立、　 　的虚像；如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处移动，你会看到笔尖指向变化是　 　（选填“一直向左”或“一直向右”或“向左变为向右”或“向右变为向左”）。
14．（2024七下·诸暨期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小科同学依次进行了如下操作：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在　 　；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，小科看到光屏上出现一个清晰的像，生活中应用该成像原理制作的光学仪器是　 　（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；接着他保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移到　 　cm刻度线处时，光屏上能再次观察到烛焰清晰的像；
（3）上述实验完成后，小科借用科学老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，则可判断科学老师的眼镜是　 　眼镜（填“近视”或“远视”）。
15．（2024七下·临平期末）小明准备了凸透镜、硬纸盒、胶水等材料，自制一款手机投影仪，请你参与小明探究制作的过程；
（1）由于凸透镜的焦距未知，将凸透镜固定在光具座上，用平行光照射凸透镜；移动光屏，接收到一个最小、最亮的光斑，如图甲，则该凸透镜的焦距　 　cm；
（2）将凸透镜固定在硬纸盒上，如图乙，并调节手机投影画面（一张照片），为在幕布（如图丙）上得到一个清晰放大的像，手机应放在距离凸透镜　 　cm处（填写范围）；
（3）放好手机后，发现投影在幕布上的画面比较小，想使屏幕上的像大一些，下列做法中正确的是　 　。
A．增大投影仪到幕布的距离，同时增大手机到镜头的距离
B．减小投影仪到幕布的距离，同时增大手机到镜头的距离
C．增大投影仪到幕布的距离，同时减小手机到镜头的距离
D．减小投影仪到幕布的距离，同时减小手机到镜头的距离
16．（2022七下·杭州期末）小应探究"凸透镜成像的规律"，他先把凸透镜固定在光具座上0cm处，然后将F形光源从透镜左侧20cm处逐渐向透镜靠近，移动光屏A，观察到清晰的像，记录数据如下表所示。
实验组别 1 2 3 4 5
F形光源所在刻度/cm 20 15 10 7.5 3
像所在刻度/cm 6.7 7.5 10 15
　
（1）该凸透镜的焦距是　 　cm。
（2）在进行第5组实验时，人在光屏一侧透过透镜观察到的像应是下列选项中的　 　。（选填字母）
（3）将光源、凸透镜、光屏 A放在如图所示位置，在不改变光源、凸透镜位置情况下，要想在光屏 A上得到清晰的像，光屏A 应如何移动　 　。
17．（2025八下·鄞州期中）如图所示，小科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光斑，则此时水透镜的焦距为8cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在　 　。
（2）小科移动蜡烛、永透镜和光屏至如图乙所示的位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成　 　（填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏对调，则在光屏上　 　（填“能”或“不能”）看到清的像。
（3）在如图乙所示的实验场景下，小科把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断小科同学戴的是　 　（填“近视”或“远视”）眼镜。
18．（2023七下·丽水期末）与传统投影机相比，家用投影机因其精巧化、 实用化、娱乐化等特点受到很多家庭的青睐。如图甲是利用家用投影机播放时的情景，小科用实验室光具座模拟家用投影机的成像原理。
（1）如图乙所示，光屏上出现了一个清晰、但位置偏上的像，是因为烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有处于　 　；
（2）调整正确后，保持蜡烛和光屏的位置不变，小科将凸透镜适当向　 　 (填 “左”或”右”)移，当再次出现清晰的像时，可模拟家用投影机的成像原理；
（3）小丽在实验时，发现在光具座上无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，其原因可能是　 　 (写出一点即可)。
19.（2023七下·金华期中）小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律。
（1）平行于凸透镜主光轴的入射光经透镜折射后会聚的情形如图甲，可见此凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）小明将蜡烛移至至光具座上15cm刻度线处，凸透镜固定在50cm刻度线处，如图乙所示，光屏应在　 　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内移动，才能在光屏上得到清晰的倒立实像，且这个像是　 　（填“缩小”、“放大”或“等大”）的像。
（3）如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是　 　。
20.（2022七下·柯桥期末）2022 年6月6日是第27个全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体，如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。
（1）小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图甲所示位置，恰能在光屏上得到一个清像，此时像的性质是　 　，同时可推断出此时水凸透镜的焦距可能是　 　(选填“8cm”、“18cm"或“28cm”)。
（2）在所示实验场景下，小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中注入适量的水后，他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是　 　眼镜(选填“近视’或“远视”)。若小科想摘掉眼镜，还可通过睡眠时使用角膜塑形镜(俗称“0K锐来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态　 　？
（3）小科继续向水透镜中注水直至不能继续注入，将蜡烛换成F光源，站在F光源一侧看向透镜居然发现了两个像(如图乙)，小科对此现象进行了分析，他认为其中一个像是因为光的反射引起的，所以出现了一个正立的像，请你对另外一个像的成因进行简单分析　 　。
21．（2023七下·海宁期中）在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图1，小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，下列操作最合理的是　 　；
（2）按图1中正确的操作，让镜面垂直于阳光，测出透镜与白纸间距s（单位cm）与对应的白纸被烤焦的时间t（单位min），绘出如图2所示的图像，可判断该透镜的焦距f为　 　 cm；
（3）如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是　 　；
（4）如图3，把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位的置时，光屏应在　 　（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内移动，才能在光屏上得到清晰的倒立实像。
22．（2024七下·东阳期末）研习小组将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，研究“凸透镜成像规律”。
（1）点燃蜡烛，移动光屏直至出现清晰的像，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上位置如图1所示，记录此时像的性质是：倒立　 　的实像；
（2）完成图1实验后，小东突发奇想，将蜡烛和光屏互换位置，发现光屏上也能看到清晰的像。此时，光屏上所成的像的性质是：　 　；
（3）实验一段时间后，发现原来成在光屏中央的像，“跑”到图2中甲所示的位置（靠近光屏上沿）。若想让像重新回到光屏中央，可以将蜡烛　 　（填“调高”或“调低”）适当距离；
（4）研究好成像规律后，继续探究近视和远视的矫正。图2中乙所示，给凸透镜A戴上“远视眼镜B”（凸透镜），光屏上刚好出现清晰的像，摘下“远视眼镜B”后，光屏上的像变模糊，如图2中丙所示，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向　 　（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动一段距离；
（5）小东同学用自制的水凸透镜来模拟探究眼球晶状体变化规律，在光屏上得到了清晰的像，如图3所示。此时，若将蜡烛靠近水透镜时，为了使光屏上仍能成清晰的像，应该向水透镜中　 　（填“注水”或“抽水”）。
23．（2024七下·吴兴期末）学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型：
【对投影仪模型的思考】
①投影仪中手电筒的作用：　 　。
②完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是　 　。
【对照相机模型的思考】
①照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用哪种素材制作　 　（填字母）；
A．白色不透光卡纸　　B．黑色不透光卡纸
C．全透明的塑料膜　　D．绘画用的薄宣纸
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为5cm、10cm、20cm，你选择的哪种规格的纸筒？你的理由是？　 　
【模型对比】
对比投影仪模型和照相机模型的制作原理上的共同点　 　。
24．（2024七下·金东期末）菲涅尔透镜又称螺纹透镜，一面有螺纹，一面光滑，与传统的透镜相比，具有面积大、重量轻、价格较低、轻便易携带等优点，多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等；小科对手头的一块菲涅尔透镜进行了探究；
（1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是　 　（选填“凸”或“凹”）透镜；
（2）小科查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向　 　；
（3）为探究该透镜的成像规律，小科将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，结果记录如下表，则该透镜的焦距为　 　cm；
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的像
2 20 20 倒立、等大的像
3 15 30 倒立、放大的像
（4）在了解了该透镜的成像规律后，小科用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丙所示，平面镜与底面夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜中心在一条竖直线上，若在正对透镜前方的屏幕上能看到投影时，屏幕上所成的图像形状为　 　。（选填“F”、“”或“”）
25．（2023七下·龙湾期中）科学课上同学们开展“制作投影灯”项目化学习活动，活动包括投影灯设计、制作和评价三个环节。提供项目的材料有：开关、电池，电池盒，电线若干、小灯泡、投影片、凸透镜（焦距f=10cm）、固定材料、热熔胶（用于粘合）、鞋盒、银白色锡纸、剪刀。（每一组材料都相同）
投影灯评价量表（部分）
评价指标 达 标 待 改 进
指标一 像的大小 像的大小可调 像的大小无法调节
指标二 像的清晰度 像的清晰可调 像的清晰无法调节
（1）投影灯的原理是凸透镜成像，下列物距（u）和像距(v)关系，符合投影灯成像时要求的是（　　）
A．u = 2f v = 2f
B．u > 2f f < v <2f
C．f < u < 2f v > 2f
D．u < f v > f
（2）在投影灯设计前，A小组认真研读评价量表，设计结果如图甲。老师观看后说：按此设计图制作的作品，在指标一评价结果为“待改进”。请你根据图甲和评价量表，对老师的评价作出解释，并提出相应的解决对策（可结合图甲）。
（3）A小组根据设计图制作出作品后，拿到暗室进行检测效果。发现所成的像与其他组相比较暗。请你根据提供的实验材料，结合图甲及所学知识提出解决方案(灯光亮度无法调节)。
26.（2023七下·永嘉期中）科学课上，同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动，活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。
（1）【学习】制作模型前，通过探究凸透镜成像规律的实验，知道物距（u），像距（v）应该满足f＜v＜2f，胶片上成的像的特点是　 　。
（2）【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型，组内同学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时模糊，请你指出该模型可能存在的缺陷是　 　。
（3）【制作】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据，下表为某小组设计的量规，将表格补充完整。
自制照相机评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能完善 ①　 　 ②　 　 ③　 　
结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像
外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观
（4）【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议　 　。
思维导图
思维导图
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
易错点与提高
课后巩固
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第5节 透镜和视觉
考点一、透镜
1.凸透镜和凹透镜
种类 概念 图示 实例
凸透镜 中间厚、边缘薄的透镜 (放大镜)
凹透镜 中间薄、边缘厚的透镜 (近视眼镜)
2.关于透镜的几个科学术语
名称 概念 图示
主光轴 通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴，画主光轴应用点划线
光心 主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心，用字母“O”表示
焦点、焦距 凸透镜能使跟主轴平行的光会聚在主轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用字母“F”表示，凸透镜两侧各有一个焦点；焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，用字母“f”表示
焦点、焦距 凹透镜能使跟主轴平行的光变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主轴上的一点，这一点不是实际光线的会聚点，而是实际光线反向延长线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点，凹透镜有两个虚焦点
(1)凸透镜表面越凸，焦距越小，会聚能力越强，反映在光路图上就是光通过凸透镜后偏折程度越大，如下图所示。
(2)凹透镜焦距越小，表面越凹，凹透镜对光的发散能力越强。
3.粗测凸透镜焦距的方法
如图所示，让凸透镜正对着太阳光(太阳离我们非常远，照射到地面的太阳光可看成平行光),再拿一张白纸放在它的另一侧，调整凸透镜到白纸的距离，直到白纸上的光斑最小、最亮(这个点就是凸透镜的焦点),测出这个光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距，这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。
注意：(1)凸透镜的镜面要正对太阳光，不是平行于地面。
(2)纸上形成最小、最亮的光斑后，不要长时间照射纸张，防止纸张被烤焦。
4.凸透镜和凹透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用，如图甲所示。
甲 乙 丙
由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光，如图乙所示。
(2)凹透镜对光有发散作用，如图丙所示。
注意：凸透镜对光有会聚作用，并不是指光经过凸透镜后一定会聚到一点，而是指光通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线更靠近主光轴，如下图所示。
凹透镜对光有发散作用，并不是指光经过凹透镜后一定是发散的，而是指光通过凹透镜折射后，折射光线比原来的入射光线更远离主光轴，如下图所示。
5.透镜的三条重要光线
凸透镜 凹透镜
通过光心的光线经凸透镜折射后，折射光的传播方向不变 通过光心的光线经凹透镜折射后，折射光的传播方向不变
跟主光轴平行的光经凸透镜折射后，折射光线通过焦点 跟主光轴平行的光经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点，注意作图时过虚焦点的虚线一定要画出
通过凸透镜焦点的光经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴 射向凹透镜的光，如果其延长线通过虚焦点，则该光经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴，注意作图时过虚焦点的虚线一定要画出
点拨：对凹透镜和凸透镜的三条重要光线，可概括为以下三点：
(1)过光心方向不变(即经过光心的光线传播方向不变)。
(2)平行必过焦点(即平行于主光轴的光线经透镜折射后，折射光线或其光线的反向延长线经过焦点或虚焦点)。
(3)过焦点必平行(即入射光线或其延长线经过焦点或虚焦点时，折射光线平行于主光轴)。
典例1：（2023七下·金华期中）根据要求完成作图：
（1）用平面镜成像的特点在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像；
（2）如图乙所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上。请在画出射向凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的反射光线，并标出反射角的度数；
（3）如图丙所示，根据光路图，在方框内填上正确的透镜符号。
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）根据平面镜成像的对称性完成作图；
（2）根据凸透镜的特殊光线，结合光的反射定律完成作图；
（3）根据图片确定透镜对光线的作用即可。
【解答】（1）①通过A点作镜面的垂线，然后根据“物像等距”在镜面右侧这条直线上找到对应的像点A'；
②同理，找到B点对应的像点B'；
③ 连接A'B'即可，如下图所示：
（2）①与主轴平行的光线，经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点；
②通过入射点作垂直镜面的法线，然后根据“反射角等于入射角”在法线右侧画出对应的反射光线，如下图所示：
根据图片可知，入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角为：90°-30°=60°。根据“反射角等于入射角”可知，反射角为60°。
（3）根据丙图可知，经过透镜后折射光线靠拢法线偏折，即使光线会聚，那么为凸透镜，如下所示：
变式1：光学器件在生活中有很多应用：如图 (a)所示，盘山公路拐弯处的反光镜使用的是　 　镜，它对光具有　 　(填“发散”或“会聚”)作用，因此能增大驾驶员的观察范围；如图(b)所示为采集奥运圣火的画面，圣火采集器是一个　 　镜，它对太阳光具有　 　作用，从而把火炬点燃。
【答案】凸面；发散；凹面；会聚
【解析】（1）凸面镜对光线有发散作用，成正立缩小的虚像，能够扩大视野；
（2）凹面镜对光线有会聚作用，据此分析解答。
【解答】（1）如图 (a)所示，盘山公路拐弯处的反光镜使用的是凸面镜，它对光具有发散作用，因此能增大驾驶员的观察范围；
（2）如图(b)所示为采集奥运圣火的画面，圣火采集器是一个凹面镜，它对太阳光具有会聚作用，从而把火炬点燃。
变式2：（2023七下·瓯海月考）（1）图①中，两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的，请完成光路图，并确定光源S的位置。
（2）如图②，两条入射光线分别过凸透镜的焦点F和光心O，分别画出经过凸透镜折射后的光线。
（3）如图③所示，一束光从玻璃斜射入空气中，请作出图中的反射光线和折射光线
（4）如图④，两条入射光线分别过凹透镜的焦点F和光心O，分别画出经过凹透镜折射后的光线。【答案】（1）（2）
（3）（4）
【解析】（1）平面镜所成的像是所有反射光线反向延长线的交点；物体和像关于平面镜对称，据此完成作图；
（2）根据凸透镜的特殊光线解答；
（3）根据光的反射定律和折射规律完成作图；
（4）根据凹透镜的特殊光线解答。
【解答】（1）①将两条反射光线反向延长，它们的交点为像点S'；
②通过像点S’作镜面的垂线，然后根据“物像等距”在这条直线上镜面另一侧找到对应的发光点S；
③将发光点S与入射点连接，从而得到对应的入射光线，如下图所示：
（2）①从焦点射出的光线，经过凸透镜后，折射光线与主轴平行；
②射向凸透镜光心的光线，传播方向不变，如下图所示：
（3）①通过入射点作垂直界面的法线，然后根据“反射角等于入射角”在法线上侧画出对应的反射光线；
②光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，如下图所示：
（4）①与主轴平行的光线，经过凹透镜后，折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点；
②射线光心的光线，传播方向不变，如下图所示：
变式3：（2023七下·金华期中）春节假期，小科同学一家自驾车到周边景点游玩。善于观察的他发现了小轿车中运用了许多的光学知识。
发现1：小轿车的前挡风玻璃都是倾斜安装的，而不是竖直安装（如图甲所示）。
发现2：小轿车两侧的观后镜都是凸面镜（如图乙），它们的可视范围比车内的观后镜（平面镜）要大。
发现3：小轿车的远光灯是凹面形，安装在车前方较低的位置，灯丝位于焦点，夜间开灯时，发现照射的距离特别远（如图丙所示）。
请你利用所学的光学知识和原理，解释小科同学的这三个发现。
【答案】发现1：小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜，如果竖直安装，所成的像会在正前方，干扰司机观察路况，倾斜安装可以成像在斜上方，不干扰司机观察路况。
发现2：汽车后视镜是凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，能扩大视野。
发现3：凹面镜对光有会聚作用，照得远是因为车头的远光灯发光点位于焦点处时，灯泡发出的光经凹面镜反射后会聚成平行光射出，光能集中易射得远；车灯装的较低，可使强光照在地面上或坑洼处等物体上，通过物体反射，司机就容易看清照到的物体。
【解析】发现1：根据平面镜成像的对称性分析车内物体在前风挡内成像的位置，从而说明是否会对水平方向上的车外物体产生影响即可。
发现2：凸面镜对光线有发散作用，物体在凸面镜内成正立缩小的虚像；
发现3：从焦点射出的光线，经过凹面镜的反射后反射光线与主轴平行，据此分析解答。
考点二、凸透镜成像规律
1.物距和像距
(1)物距：物体到凸透镜的距离叫作物距，用字母u表示。
(2)像距：像到凸透镜的距离叫作像距，用字母v表示。
2.探究实践：探究凸透镜成像规律
【目标】通过改变物体相对于凸透镜的位置，探究凸透镜成像的特点。
【器材】凸透镜，光具座，光屏，蜡烛等。
【过程】(1)进行实验
①如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛火焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
②把蜡烛分别放在与凸透镜的距离大于2倍焦距、等于2倍焦距、2倍焦距和1倍焦距之间的地方，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的蜡烛火焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小的。改变物距，重复实验。
③把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像。
④把蜡烛移到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到蜡烛火焰的像吗
从光屏这一侧透过凸透镜用眼睛直接观察蜡烛火焰(如图),是不是看到了一个正立、放大的蜡烛火焰的像 这个像不是由实际光线会聚成的，因此不能用光屏承接，是虚像。改变物距，重复实验。
(2)记录实验数据(凸透镜的焦距为10cm)
物距/cm 像距/cm 光屏上像的性质 像的其他性质
40 13.5 倒立的、缩小的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
30 15 倒立的、缩小的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
20 20 倒立的、等大的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
15 30 倒立的、放大的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
13.5 40 倒立的、放大的 与物分居凸透镜的两侧，光屏能承接
10 一 光屏上没有像 一
8 一 光屏上没有像，但通过凸透镜观察烛焰，能看到它正立的、放大的像 与物同侧，光屏不能承接
(3)实验结论：由实验表明，凸透镜成像规律如下表：
物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 物与像的位置关系 像的性质
大小 正倒 虚实
u>2f fu=2f v=2f 异侧 等大 倒立 实像
f2f 异侧 放大 倒立 实像
u=f 不能成像
u一规律总结一
(1)凸透镜所成实像必倒立，且物、像异侧，可以是放大的、等大的或缩小的；而虚像必正立，且物、像同侧，一定是放大的。
(2)两个分界点：1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小，即焦点是成实像、虚像的分界点，物体在焦点外成实像，在焦点内成虚像。2倍焦距点是实像放大、缩小的分界点，物体在2倍焦距外成缩小实像，在2倍焦距以内、1倍焦距以外成放大实像。
(3)凸透镜成实像时，像与物上下、左右都相反。当物距大于像距时，所成的像是倒立、缩小的；当物距等于像距时，所成的像是倒立、等大的；当物距小于像距时，所成的像是倒立、放大的。
(4)凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，且像变大，即物近像远像变大；物距增大，像距减小，且像变小，即物远像近像变小。成虚像时，物距减小，像距减小且像变小，即物近像近像变小。
(5)实像与物的三个关系
①移动方向：物像同向移。
②移动速度：成放大的像时，像的移动速度大于物的移动速度；成缩小的像时，像的移动速度小于物的移动速度。
③物像可对调：对调后像的性质发生变化。
典例1：（2024七下·浦江期末）如图所示，为小明在探究凸透镜成像规律实验中的部分图示，请回答下列问题；
（1）如图甲所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则小明所用凸透镜的焦距为　 　厘米；
（2）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，为使像仍能成在光屏的中央，以下操作可达到目的的是　 　（选填字母）；
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
（3）图乙光屏上已经得到一个清晰的像，若此时保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，要想在光屏上再次成清晰的像，则光屏必须　 　（选填“向左移”、“向右移”或“不移动”）。
【答案】10.0；C；向左移
【解析】（1）凸透镜的光心到焦点的距离为焦距；
（2）根据“通过凸透镜光心的光线传播方向不变”分析；
（3）根据凸透镜成像时“物近像远大，物远像近小”的规律分析。
【解答】（1）根据题意可知，光屏到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm =10.0cm；
（2）蜡烛变短，相当于火焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰的像在光屏上的位置会向上方移动。为了使像回到光屏的正中央，可以将凸透镜向下调节、光屏向上移，或者将蜡烛向上移动，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
（3）若将蜡烛向左移动，即物距增大，根据“物近像远大”的规律可知，此时像距会减小，则必须将光屏向左移。
变式1：（2025八下·宁波期中）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u=20cm时成放大的像．投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
【答案】D
【解析】此题主要考查了凸透镜成像的应用，要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清像的特点及像距与物距之间的关系，解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距。要解决此题，首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距。要掌握凸透镜成像的规律。凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像。物距等于二倍焦距成倒立等大实像。物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小，若物距减小，像距增大，像变大。
【解答】A、由图知，当物距为16cm时，像距也为16cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f=16cm，则f=8cm，故A错误；
B、f=8cm，2f=16cm，当u=12cm时，物距处于f和2f之间，所以成倒立、放大的实像，投影仪是根据这一原理制成的，故B错误；
C、当物距u=20cm时，物距大于2倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像．照相机是根据这一原理制成的，故C错误；
D、把物体从距凸透镜12cm处移到24cm处的过程中，物距逐渐增大，所以成的像逐渐减小，故D正确。故选D
变式2：（2024七下·椒江期末）小科利用图甲装置探究凸透镜成像规律，将实验所得数据绘制成图像，如图乙所示；
（1）根据图乙可知，该实验所用凸透镜的焦距为　 　厘米；
（2）实验过程中，蜡烛燃烧长度变短，光屏上烛焰的像会向　 　移动；
（3）利用凸透镜成像规律可制成投影仪，投影仪的部分结构和成像原理可简化为图丙；u表示物距，v表示像距，要使投影仪所成的像变大，u应适当　 　（选填“变大”或“变小”）。
【答案】10；上；变小
【解析】（1）当凸透镜成等大的实像时，u=v=2f，据此计算焦距；
（2）根据分析“通过光心的光线方向不变”解答；
（3）根据凸透镜成像时“物近像远大”的规律解答。
【解答】（1）根据乙图可知，u=v=2f=20cm，解得：f=10cm，所以凸透镜的焦距为10cm。
（2）燃烧蜡烛长度变短，根据“通过光心的光线方向不变”规律可知，光屏上烛焰的像会向上移动。
（3）根据“物近像远大”的规律可知，要使投影仪的像变大，应该减小物距，即u应适当减小。
变式3：（2024七下·玉环期末）小玉在“探究凸透镜成像规律”的实验中，不断地进行深入思考，通过实验重构自己的认知。以下是小玉实际的操作和思考：
（1）小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为　 　；
（2）小玉还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，用如图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有　 　个；
（3）小玉还发现，若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为　 　（用L0、L表示）。
【答案】（1）②①③⑤⑥④ （2）1 （3）L0-2L
【解析】（1）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大；物距小于焦距时成正立放大的虚像；
（2）探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的；
（3）对比成像条件，结合烛焰和光屏之间距离不变，分析计算。
【解答】（1）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以，蜡烛到凸透镜距离由远到近时，其成像情况的正确顺序为②①③⑤⑥④。
（2）为了更好地利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，且上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故只有“F”这个发光字母适合做光源。
（3）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜u＜2，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0-2L
（1）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以，蜡烛到凸透镜距离由远到近时，其成像情况的正确顺序为②①③⑤⑥④。
（2）为了更好地利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，且上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故只有“F”这个发光字母适合做光源。
（3）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜u＜2，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0-2L
考点三、放大镜、投影仪和照相机
1.放大镜、投影仪和照相机的工作原理和调节方法
项目 放大镜 投影仪(幻灯机) 照相机
工作原理 u2f时，物体经过凸透镜成倒立、缩小的实像
调节依据 成虚像时，物近像近像变小 成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小
调节方法 像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置 像偏小：投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕像偏大：投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕 像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长像偏大：物体远离相机，暗箱缩短
2.实像和虚像
比较项目 实像 虚像
形成原因 由实际光线会聚而成的像 由实际光线的反向延长线相交而成的像
呈现形式 可以用光屏承接 不可以用光屏承接
图解
特点 倒立的，像、物异侧 正立的，像、物同侧
实例 照相机成像、投影仪成像 放大镜成像
相同点 都能被眼睛观察到，都能用照相机拍成照片
典例1：照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示(P点为二倍焦距点)，下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是(　　)
A．照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像
B．照相机：被拍物体应在乙区域内，成倒立、缩小的实像
C．放大镜：被观察物体应在乙区域内，成正立、放大的虚像
D．放大镜：被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的实像
【答案】A
【解析】根据图像可知，F为焦点，而P为二倍焦距处。
照相机的成像原理为：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，物体在甲区域内，故A正确，B错误；
放大镜的成像原理为：当u变式1：（2024七下·余杭期末）如图是一款人脸识别取款机，它通过摄像机的镜头成像，然后分析人脸的信息。以下说法正确的是（　　）
A．该摄像机镜头的原理是小孔成像
B．这种镜头的镜片是边缘薄中间厚
C．镜头所成的像是一个正立、缩小的虚像
D．若人脸较大，应适当靠近镜头以便能拍摄脸的全貌
【答案】B
【解析】根据凸透镜成像的规律和应用分析判断。
【解答】A．摄像机镜头的原理是凸透镜成像原理，故A错误；
B．摄像机镜头相当于凸透镜，则镜片是边缘薄中间厚，故B正确；
C．摄像机相当于照相机，因此成倒立、缩小的实像的原理工作的，故C错误；
D．根据凸透镜成像“物远像近小”的规律可知，适当远离镜头，使物距变大，人脸的像变小，以便能拍摄脸的全貌，故D错误。故选B。
变式2：（2024七下·金东期末）下表是项目学习小组为制作针孔照相机所制定的产品评价量表；项目学习小组研究发现，像会随针孔照相机小孔孔径增大而增亮，但像的清晰度随孔径减小而增加，即无论如何，类似如图1的针孔照相机在两个评价指标上无法同时达到优秀；为此，研究小组用凸透镜制作了如图2的自制照相机，获得让两个指标均达到优秀的结果；
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一：像的清晰程度 清晰，能分辨出形象 模糊，能分辨出形象 很模糊，基本看不清形象
指标二：像的亮暗 亮 中 暗
请回答下列问题：
（1）针孔照相机成像的原理是　 　；
（2）为能更好的判断指标一，即较好判断出像的清晰程度，实验所用材料应选用　 　；（选填“发光字”或“蜡烛烛焰”）
（3）一张照片要求成像清晰、亮度合适，根据所学知识说明光学照相机都采用凸透镜成像而不采用小孔成像的原因是　 　。
【答案】小孔成像；发光字；凸透镜成像能兼顾亮度和清晰度
【解析】（1）小孔成像的原理是光原直线传播；
（2）发光字作为光源比蜡烛烛焰更稳定；
（3）根据实验数据分析。
【解答】（1）针孔照相机是光通过小孔沿直线传播成像的，所以是利用小孔成像原理来成像的。
（2）由表中信息可知，指标一是像的清晰程度，由于发光字能更容易判断像的清晰程度，光源亮度更稳定，所以为了较好判断出像的清晰程度，实验所用材料应选用发光字。
（3）凸透镜成像能兼顾亮度和清晰度，而小孔成像则是亮度合适时像模糊，像清晰时亮度暗，所以相机中采用凸透镜成像而不采用小孔成像。
变式3：（2024七下·武义期末）在学习“凸透镜成像的规律”后，某校项目化小组的同学开展“自制校标logo投影灯”的项目化学习活动，活动包括投影灯设计、制作和评价三个环节。
【投影原理】凸透镜成像规律。投影灯结构包括光源、透明图标、镜头。通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在屏幕上。
【实验材料】开关、电池、电池盒、电线若干、小灯泡、透明校标logo、凸透镜（焦距）、固定材料、热熔胶（用于粘合）、鞋盒、剪刀等。（每一组材料都相同）
【评价量表】
投影灯评价量表（部分）
评价指标 达标 待改进
指标一 结构 结构完整 结构不完整
指标二 像的大小 像的大小可调 像的大小无法调节
指标三 像的清晰度 像的清晰度可调 像的清晰度无法调节
【设计制作】
（1）投影灯的原理是凸透镜成像，为了能在光屏上得到清晰、放大的像，应将透明校标logo放在距离凸透镜大于10厘米至小于　 　厘米处；
（2）为了在地面上观察到正立的校标logo，投影灯内校标应　 　（填“正立”或“倒立”）放置；
【评价优化】某小组的设计作品如图甲所示。老师观看后说：此作品在指标二评价结果为“待改进”。
（3）请你根据图甲和评价量表，对老师的评价作出解释，并提出相应的解决对策（可结合图甲）。解释：　 　；解决对策：　 　。
【答案】20；倒立；不能满足像的大小可调；将CD改为可移动装置
【解析】 （1）（2）当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像；
（3）根据图片和说明，分析能否通过调整像距或物距，从而调整成像的大小和清晰度。
【解答】（1）根据凸透镜成像的规律可知，当成倒立放大的实像时，此时2f＞u＞f，所以手机放在距离凸透镜大于10cm至小于20cm之间。
（2）根据凸透镜成实像的倒立性可知，像相对物体上下左右都是颠倒，则为了在地面上观察到正立的校标logo，故投影灯内校标应倒立。
（3）①由图甲知道，透明校标的位置是固定的，即物距固定，则此时像大小确定，不能满足像的大小可调，所以，老师观看后说：此作品在指标二评价结果为“待改进”。
②凸透镜成像时，改变物距才能改变像距，所以，解决对策是将CD改为可移动装置。
考点四、眼睛
1.眼球的结构(如右图)和功能
结构 功能
巩膜 坚韧的外壳、保护眼球
虹膜 中央是瞳孔，可根据光的强弱调节瞳孔大小，瞳孔可以控制进光量
角膜、晶状体、玻璃体 一起组成折光系统
睫状肌 调节晶状体曲度，改变眼球的焦距
视网膜 有感光细胞，接受光刺激，产生兴奋
视神经 把感光细胞所产生的信息传入大脑
2.视觉的形成
眼睛的工作原理：眼睛中的晶状体和角膜共同作用，相当于一个凸透镜，折射后的光线在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。即眼睛观察到物体的过程是光→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢。
3.眼睛的调节
眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能够看清远近不同的物体。
(1)看近处的物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变小，对光的会聚能力变强，近处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清近处的物体，如图甲所示。
(2)看远处的物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，焦距变大，对光的会聚能力变弱，远处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清远处的物体，如图乙所示。可见，眼睛是一种精巧的变焦系统.
4.近视与远视
项目 近视 远视
特点 能看清近处的物体，看不清远处的物体 能看清远处的物体，看不清近处的物体
形成原因 眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光会聚在视网膜前，使视网膜上的物像模糊不清 眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光会聚在视网膜的后面
矫正方法 配戴凹透镜可矫正近视 配戴凸透镜可矫正远视
典例1：（2025八下·慈溪期中）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Ⅱ
C．远视眼，镜片I D．远视眼，镜片Ⅱ
【答案】A
【解析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的，像成在视网膜的前方，应该佩戴凹透镜进行校正。
【解答】图可知，某人看远处物体时的成像情况时，像成在了视网膜的前方，所以是近视眼，需要佩戴凹透镜矫正，由图可知，镜片Ⅰ是凹透镜。故选A。
变式1：如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（　　）
A．晶状体凸度变大，焦距变短 B．晶状体凸度变大，焦距变长
C．晶状体凸度变小，焦距变短 D．晶状体凸度变小，焦距变长
【答案】A
【解析】眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜，眼睛通过睫状体来改变晶状体的凸度：当睫状体放松时，晶状体凸度变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体凸度变大，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大。
【解答】当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上，当我们从看远处物体改为看近处物体时，物距减小，若晶状体的凸度和焦距不变，由凸透镜成像规律知道，此时像距会变大，则成像在视网膜之后。为了使近处物体所成的像前移到视网膜上，应将通过晶状体的光线更加会聚，所以，晶状体的凸度要变大，使焦距变短，故A正确。故答案为：A。
变式2：（2024七下·温州期末）为研究近视眼的形成和矫正方法，小明用凸透镜、凹透镜和光屏制作了如图所示的模型，使像恰好成在光屏上。不改变光屏和凸透镜的位置，去掉凹透镜，则像会（　　）
A．成像在光屏左边 B．成像在光屏右边
C．无法成像 D．成像在光屏上
【答案】A
【解析】（1）凸透镜和凹透镜的光学性质：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
（2）近视眼的矫正原理：近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜前方。矫正时需佩戴凹透镜，凹透镜先对光线发散，再经晶状体折射后，使像成在视网膜上。
【解答】去掉凹透镜，就如同近视的人摘掉眼镜，像成在视网膜之前，即成像在光屏左边，故A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。
变式3：（2023七下·上城期末）图甲为眼球的结构模式图。长时间的近距离工作或过度使用眼睛使睫状肌持续收缩，处于痉挛状态，造成晶状体过厚，焦距过　 　（选填“大”或“小”），使来自远处物体的光聚焦在视网膜　 　(选填“前”或“后”)，称为假性近视。长此以往，眼球前后径变大，即使睫状肌完全放松，远处物体的所成像的像距仍然　 　（选填“大于”或“小于”)眼球前后径，此时就发展为真性近视。矫正近视需配戴的镜片是　 　（选填“乙”或“丙”）。
【答案】小；前；小于；丙
【解析】近视眼原理与矫正图如下
【解答】晶状体过厚，会导致晶状体的折光率要大，焦距过小，使得成的像往前移动，使来自远处物体的光聚焦在视网膜前；长此以往，眼球前后径变大，即使睫状肌完全放松，远处物体的所成像的像距仍然小于眼球前后径；矫正近视眼是用凹透镜，因此佩戴的镜片是丙。
1.透镜部分被遮挡后的成像情况
当凸透镜部分破损或部分被遮挡时，通过透镜的折射光比原来少了，像会变暗，但像的形状不会改变。以凸透镜成实像为例。如图所示，物体所成的像A'点的形成，实际上是由物体上A点发出的无数条光经凸透镜后会聚在A′点形成的，如果凸透镜的上端破损，经过这一部分的光不再经过凸透镜折射后会聚在A'点，但是其他的光仍然可以通过凸透镜的其他部分成像在A'点；由于会聚在A'点上的光少了，像就显得暗了；同理，物体所成的像上的其他点也发生了同样的变化。这样，物体通过凸透镜所成的像仍是完整的，只是稍微变暗了。
1．（2024七下·温州期末）雾视镜能使人眼产生“雾视”，从而刺激晶状体变薄，重新看清物体，以达到放松眼部肌肉，预防近视的效果。“雾视”原理为：戴上雾视镜后，进入眼睛的光线将聚焦在视网膜前，使人眼看不清物体。下图中能正确表示雾视镜的“雾视”原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】凸透镜对光有会聚作用，结合题干信息选出正确答案。
【解答】AB、由图知道，图中光线经过凸透镜后是发散的，故AB不符合题意；
CD、根据“戴上雾视镜后，进入眼睛的光线将聚焦在视网膜前”知道，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
2．（2024七下·嵊州期末）早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”下列关于该记载解释的光路图正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】根据凸透镜对光线的作用，以及特殊光线的知识判断。
【解答】根据“ 举以向日，以艾承其影，则火生 ”可知，冰透镜对着太阳能聚光，使艾绒着火，由此可知冰透镜是凸透镜，故B、D错误；
此时描述的是平行于主光轴的太阳光线，经凸透镜折射后会聚成一点，故A正确，C错误。
故选A。
3．（2024七下·浦江期末）小明长时间坐姿不端正写作业，导致黑板上的字看起来模糊不清，妈妈带小明去医院检查，医生说小明近视了，并给小明配了眼镜．下列能解释小明视力障碍的模型和所需配戴眼镜的镜片分别是图中的（　　）
A．乙和丙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．甲和丙
【答案】D
【解析】近视眼看远处的物体不清晰，远视眼看近处的物体不清晰，据此结合近视眼的矫正方法分析判断。
【解答】根据题意可知，小明看远处的黑板不清晰，那么应该为近视眼。近视眼中的光线会聚在视网膜的前方，故甲为近视眼，需要佩戴凸透镜进行矫正，故矫正选丙。
故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
4．（2023七下·平湖期末）学习了透镜的知识以后，小明借来了爸爸的眼镜片进行探究。使太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑如图甲所示；把镜片放置在桌子上，调节到如图乙所示的位置，墙上出现了窗户清晰的像(像未画出)。下列说法正确的是（　　)
A．爸爸的镜片是凸透镜，焦距为35cm
B．乙图中的像是倒立放大的实像
C．乙图中成像和照相机的原理是一样的
D．乙图中小明将镜片上移，窗户的像将向下移动
【答案】C
【解析】凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用。太阳经过凸透镜后会聚在焦点，焦点到光心的距离叫焦距。凸透镜成像规律：u>2f，此时2f>v>f。成倒立缩小的实像，应用是照相机；2f>u>f，此时v>2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪。uB.窗户到凸透镜的距离大于像到凸透镜的距离，所以一定成倒立放大的实像，故B正确；
C.照相机的原理是物距大于像距，成倒立缩小的实像，故C错误；
D.因为凸透镜成的是倒立的像，所以将镜片上移，像将向下移，故D正确。故答案为：C。
5.（2023七下·金华期中）下图分别表示某人在花朵前20厘米处和1米处眼中所见（20厘米处比1米处清晰），造成这种现象的原因及矫正方法分别是（　　）
A．晶状体曲度变大，眼球前后径过短，配戴凸透镜矫正
B．晶状体曲度变大，眼球前后径过长，配戴凹透镜矫正
C．晶状体曲度变小，眼球前后径过长，配戴凹透镜矫正
D．晶状体曲度变小，眼球前后径过短，配戴凸透镜矫正
【答案】B
【解析】近视眼的成因是晶状体曲度过大，或眼球的前后径太长，使得成像砸视网膜的前面，应该佩戴凹透镜；远视眼的成因是晶状体曲度过小或眼球的前后径过短，使得成像在视网膜的后面，应该佩戴凸透镜；
【解答】某人在花朵前20厘米处和1米处眼中所见（20厘米处比1米处清晰） ，说明此人患有近视眼；近视眼的成因是晶状体曲度过大，或眼球的前后径太长，使得成像砸视网膜的前面，应该佩戴凹透镜，因为凹透镜具有扩散作用；
6．（2024七下·柯桥月考）小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成一个清晰的像（如图所示），然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，下列关于本次实验现象的描述，正确的是（　　）
A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像
C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像
【答案】C
【解析】凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点【解答】AB、由图知，物距大于2f，像距小于物距，光屏上得到的是倒立、缩小的实像，应用于照相机，故AB错误；
C、远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：蜡烛靠近透镜，减小物距，增大像距；或者使光屏靠近透镜，使像成在光屏上，故C正确；
D、近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将延迟会聚，为使光屏上看到清晰的像，采取的方法为：蜡烛远离透镜，增大物距，减小像距；或者使光屏远离透镜，使像成在光屏上，故D错误。
故答案为：C。
7．在“探究凸透镜成像的规律”时得出的一些结论：如图所示，　 　倍焦距处是成实像和虚像的分界点，　 　倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近　 　， 成的像越大。蜡烛向上移动时像向　 　移动。用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上　 　(填“能”或“不能”)成完整的像，光屏上像的亮度变　 　。
【答案】一；二；焦点；下；能；暗
【解析】（1）（2）（3）根据凸透镜成像的规律分析解答；
（4）凸透镜大小不会影响成像的大小和性质，只会影响会聚光线的多少，进而影响成像的亮度。【解答】（1）如图所示，一倍焦距处是成实像和虚像的分界点，二倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。
（2）无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近焦点， 成的像越大。
（3）凸透镜成像是倒立的，即蜡烛向上移动时像向下移动。
（4）用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上能成完整的像，光屏上像的亮度变暗。
8.（2023七下·东阳期末）6月6日是全国爱眼日，为了预防近视，我们要做好眼保健操，保护好自己的眼睛。
（1）当我们看一个物体时，晶状体和角膜的共同作用相当于一个　 　。它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成一个倒立的、　 　的实像。
（2）过度用眼会导致眼睛近视，甲、乙两图中表示近视眼成像原理的是　 　图。近视眼可通过佩戴丙图中的　 　(填字母)透镜来矫正。
【答案】（1）凸透镜；缩小 （2）乙；C、E、F
【解析】图中甲像成在视网膜后，是远视眼的成因，用凸透镜矫正。乙像成在视网膜前，是近视眼的成因，用凹透镜矫正。丙中ABD是凸透镜，CEF是凹透镜。人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，外界物体在视网膜上所成的像是倒立缩小的实像。近视眼由于眼球晶状体曲度过大或者是前后径过长导致像成在了视网膜前。可通过佩戴凹透镜矫正。
【解答】（1）我们看一个物体时，晶状体和角膜的共同作用相当于一个 凸透镜，外界物体在视网膜上成一个倒立缩小的实像。
（2）表示近视眼成像原理的是乙，像成在了视网膜的前面，要用凹透镜矫正，所以选CEF。
9．（2023七下·婺城期末）为了研究眼的成像原理，小科用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水凸透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。请回答：
（1）点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰的　 　像（填像的具体特点）。
（2）若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应采用下列　 　（填字母编号）两种方法的组合。
A．光屏应向靠近透镜的方向移动 B．对水凸透镜抽水
C．光屏应向远离透镜的方向移动 D．对水凸透镜注水
【答案】（1）倒立、缩小的实（2）A、B
【解析】（1）比较像距和物距的大小，从而确定成像的特点；
（2）根据“物近像远大，物远像近小”的规律分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，此时像距小于物距，那么光屏上成倒立缩小的实像。
（2）若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，此时物距增大，根据“物远像近小”可知，此时像距减小，即光屏向靠近凸透镜的方向移动，故A正确，C错误；
根据前面的分析可知，此时像距减小，要使像向后移动到光屏上，就需要使光线发散，即减小水透镜的凸度，那么应该对水透镜抽水，故B正确，D错误。
10．（2023七下·上虞期末）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示消费者结账时只要面对摄像头眨眨眼，系统便会自动拍摄、扫描，确认相关信息后，迅速完成交易。
（1）“刷脸支付”的成像原理是______。
A．u< B．2 >u> ，v>2 C．u=2 ，v=2 D．u>2 ，2 >v>
（2）当人靠近摄像头时，人脸所成的像会　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）“刷脸支付”的成像原理与平面镜成像不同，平面镜成像是利用光的　 　。
【答案】（1）D （2）变大 （3）反射
【解析】照相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件，而且是与相机一体的，是数码相机的“心脏”。
【解答】（1）刷脸支付符合照相机的原理，属于凸透镜成像中物距（u）大于两倍焦距，像距（v）在一倍和两倍之间，成倒立的缩小的实像，所以D正确；
（2）当人靠近摄像头时，即物距变小，根据凸透镜的成像规律，物镜像远像变大，所以人脸是指像，所以人脸会变大；
（3）“刷脸支付”的成像原理与平面镜成像不同，平面镜成像是利用光的反射；
11．（2024七下·平湖期末）为探究凸透镜成像规律，小科通过移动蜡烛，记录蜡烛的像到凸透镜的距离v，物体到凸透镜的距离u，并绘制成图甲。
（1）根据图像可知，凸透镜的焦距是　 　cm；
（2）在某次实验中小科将凸透镜固定在长度为1m的光具座中点，蜡烛放在35cm刻度线处，如图乙；
①小科将光屏移至　 　刻度线处得到一个清晰的像；
②小科将蜡烛以0.01m/s的速度向左移至30cm刻度线处，光屏移至　 　刻度线处时，光屏上再次承接到清晰的像。这段时间内蜡烛的像移动的平均速度为　 　。
【答案】10.0；80cm；70cm；2cm/s
【解析】 （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）①根据图甲确定像距，据此确定光屏的位置；
②根据u=v=2f，成倒立、等大的实像；根据速度公式求出像移动的平均速度。
【解答】 （1）由图甲可知，u=v=20cm，根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，即2f=20cm，故该凸透镜的焦距f=10cm；
（2）①在某次实验中小科将凸透镜固定在长度为1m的光具座的中点，蜡烛放在35cm刻度线处，此时物距u=50cm-35cm=15cm，由图甲可知，此时像距v=30cm，故小科应将光屏移至80cm刻度线处得到一个清晰的像；
②小科将蜡烛以0.01m/s的速度向左移至30cm刻度线处，此时物距u=50cm-30cm=20cm=2f，根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，故光屏移至70cm刻度线处时，光屏上再次承接到清晰的像；
蜡烛移动的时间为：，则像移动的速度为：。
12．（2024七下·余杭期末）每年6月6日是全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体，如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。
（1）小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图甲所示位置，恰能在光屏上得到一个清晰的像；推断出此时水凸透镜的焦距范围是　 　；（用不等式表示）
（2）在所示实验场景下，小科把自己的眼镜换成水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中抽出适量的水后 他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是　 　眼镜（选填“近视”或“远视”）；若小科想摘掉眼镜，还可通过睡眠时使用角膜塑形镜（俗称“OK镜”）来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态　 　。
【答案】10cm【解析】（1）根据甲图中像距和物距的大小关系确定成像的特点，根据凸透镜成像的规律列出不等式，从而计算出凸透镜的焦距范围；
（2）①凸透镜的凸度越小，则会聚能力增强；凸度变大，则会聚能力减弱，根据水透镜的变化确定小科眼镜对光线的作用，进而确定透镜的种类即可；
②角膜塑形镜的作用应该和眼镜的作用相同，据此分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，此时的像距大于物距，能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像；
根据图片可知，此时物距u=70.0cm-20.0cm=50.0cm；
像距v=90.0cm-70.0cm=20.0cm；
由凸透镜成像规律可知，2f<50.0cm ①；
f<20cm<2f ②
解得：10cm（2）①从水凸透镜中抽出适量的水后，水的凸度变小，对光线的会聚作用减弱，那么小科的眼镜应该对光线有会聚作用，即眼镜为凸透镜，所以小科戴的是远视眼镜。
②小科戴凸透镜矫正远视眼，所以使用角膜塑形镜后，小科的眼角膜应该呈现凸透镜的特征，即中间厚，边缘薄，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
13．（2024七下·柯桥月考）（1）如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上在与空气泡相对应的位置上，有一椭圆形的黑影，而其他部分是一条与试管平行的亮线，这是因为试管充满水的地方相当于凸透镜，而气泡与周边的水组成　 　透镜。如果把白纸从靠近试管处向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化　 　。
（2）如图是装有水的圆柱形玻璃杯。将铅笔靠近玻璃杯的后面，透过玻璃杯可以看到笔尖指向左侧，该玻璃杯相当于一凸透镜，此时成像为正立、　 　的虚像；如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处移动，你会看到笔尖指向变化是　 　（选填“一直向左”或“一直向右”或“向左变为向右”或“向右变为向左”）。
【答案】凹；先变细再变粗；放大；向左变为向右
【解析】（1）凸透镜：中间厚、两边薄。
（2）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。【解答】（1）圆柱形试管充满水的地方，中间比边缘厚，是水凸透镜，凸透镜对光线有会聚的作用，会聚成一条亮线；由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，在气泡的下面对应的位置有黑影。
亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
（2）如图是装有水的圆柱形玻璃杯，其构造相当于一个凸透镜，即中间厚，边缘薄，所以将铅笔靠近玻璃杯的后面，相当于将铅笔放在凸透镜的1倍焦距以内，故能看到铅笔一个正立放大的虚像。
如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动，即当铅笔大于该“凸透镜”的1倍焦距后，即成倒立的像，处于1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立放大的实像；处于2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故你会看到笔尖指向会改变，即指向右侧，所以笔尖指向变化是：由向左变为向右。
14．（2024七下·诸暨期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小科同学依次进行了如下操作：
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在　 　；
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时，小科看到光屏上出现一个清晰的像，生活中应用该成像原理制作的光学仪器是　 　（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）；接着他保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移到　 　cm刻度线处时，光屏上能再次观察到烛焰清晰的像；
（3）上述实验完成后，小科借用科学老师的眼镜继续探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，则可判断科学老师的眼镜是　 　眼镜（填“近视”或“远视”）。
【答案】同一高度上；照相机；35；近视
【解析】（1）将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度，能使像成在光屏的中央；
（2）当物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机；凸透镜成像时，光路是可逆的
（3）凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线由会聚作用。
【解答】（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中 心在同一高度，这样才能使像成在光屏的中央。
（2）物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离 是像距。如图物距大于像距，成倒立、缩小的实 像，照相机就是利用此原理制成的。
折射现象中光路是可逆的，所以把蜡烛和光屏的位 置互换后，光屏上能成清晰的像，即将蜡烛移至35cm刻度线处。
（3）小明借用物理老师的眼镜继续探究，他将眼镜放 在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持 蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能 观察到清晰的像，说明像距增大了，也就是眼镜对 光线有发散作用，因此这副眼镜是凹透镜，判断物理老师的眼镜是近视眼镜。
15．（2024七下·临平期末）小明准备了凸透镜、硬纸盒、胶水等材料，自制一款手机投影仪，请你参与小明探究制作的过程；
（1）由于凸透镜的焦距未知，将凸透镜固定在光具座上，用平行光照射凸透镜；移动光屏，接收到一个最小、最亮的光斑，如图甲，则该凸透镜的焦距　 　cm；
（2）将凸透镜固定在硬纸盒上，如图乙，并调节手机投影画面（一张照片），为在幕布（如图丙）上得到一个清晰放大的像，手机应放在距离凸透镜　 　cm处（填写范围）；
（3）放好手机后，发现投影在幕布上的画面比较小，想使屏幕上的像大一些，下列做法中正确的是　 　。
A．增大投影仪到幕布的距离，同时增大手机到镜头的距离
B．减小投影仪到幕布的距离，同时增大手机到镜头的距离
C．增大投影仪到幕布的距离，同时减小手机到镜头的距离
D．减小投影仪到幕布的距离，同时减小手机到镜头的距离
【答案】11.0；11~22；C
【解析】（1）凸透镜的焦距就是焦点到光心的距离；
（2）根据凸透镜的成像规律和应用解答；
（3）根据凸透镜成像“物近像远大，物远像近小”的规律分析。
【解答】（1）根据图片可知，光屏上得到的最小、最亮的光斑是凸透镜的焦点所在位置，所以焦距f=41.0cm-30.0cm=11.0cm；
（2）当凸透镜成倒立放大的实像时，此时物距大于一倍焦距，小于2倍焦距，则手机和凸透镜之间距离范围11.0cm所以手机应放在距离凸透镜11~22cm处。
（3）想使屏幕上的像大一些，根据“物近像远大”的规律可知，此时要减小物距，增大像距，即应将手机到镜头的距离减小，将投影仪到幕布的距离增大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
16．（2022七下·杭州期末）小应探究"凸透镜成像的规律"，他先把凸透镜固定在光具座上0cm处，然后将F形光源从透镜左侧20cm处逐渐向透镜靠近，移动光屏A，观察到清晰的像，记录数据如下表所示。
实验组别 1 2 3 4 5
F形光源所在刻度/cm 20 15 10 7.5 3
像所在刻度/cm 6.7 7.5 10 15
　
（1）该凸透镜的焦距是　 　cm。
（2）在进行第5组实验时，人在光屏一侧透过透镜观察到的像应是下列选项中的　 　。（选填字母）
（3）将光源、凸透镜、光屏 A放在如图所示位置，在不改变光源、凸透镜位置情况下，要想在光屏 A上得到清晰的像，光屏A 应如何移动　 　。
【答案】（1）5 （2）D （3）向左移动
【解析】（1）当物体通过凸透镜成倒立等大的实像时，此时物距等于像距，都等于2f；
【解答】（1）根据表格数据可知，当物距为10cm时，像距恰好也是10cm，此时10cm=2f，解得：f=5cm。
（2）在进行第5组实验时，此时物距u=3cm（3）根据图片可知，此时物距u=10cm，即物体在二倍焦距上，那么此时像距v=10cm，则光屏A应该向左移动。
17．（2025八下·鄞州期中）如图所示，小科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光斑，则此时水透镜的焦距为8cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在　 　。
（2）小科移动蜡烛、永透镜和光屏至如图乙所示的位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成　 　（填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏对调，则在光屏上　 　（填“能”或“不能”）看到清的像。
（3）在如图乙所示的实验场景下，小科把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断小科同学戴的是　 　（填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】（1）同一高度
（2）照相机；能
（3）远视
【解析】（1）在探究凸透镜成像的实验中，只有蜡烛火焰、水透镜和光屏的中心在同一高度，像才能成在光屏的中央。
（2）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成放大的实像；如果像距小于物距，那么成缩小的实像，据此确定成像特点和应用。根据光路的可逆性可知，如果将物距和像距的数值对调，那么光屏上仍然成清晰的实像，只是像的大小相反。
（3）根据成像位置的变化确定眼睛会聚光线还是发散光线，最终确定眼睛的类型。
【解答】（1）实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度。
（2）根据图乙可知，此时像距小于物距，则成倒立缩小的实像，那么可制成照相机。若仅将蜡烛和光屏对调，此时像距和物距的数值对调，则在光屏上能看到清的像。
（3）放入眼镜后，图像变得模糊，此时需要抽出适量的水，那么水透镜的焦距变长，则对光线的会聚能力变弱，因此像距变大，这说明眼镜对光线有会聚作用，应该为凸透镜，也就是远视眼镜。
18．（2023七下·丽水期末）与传统投影机相比，家用投影机因其精巧化、 实用化、娱乐化等特点受到很多家庭的青睐。如图甲是利用家用投影机播放时的情景，小科用实验室光具座模拟家用投影机的成像原理。
（1）如图乙所示，光屏上出现了一个清晰、但位置偏上的像，是因为烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有处于　 　；
（2）调整正确后，保持蜡烛和光屏的位置不变，小科将凸透镜适当向　 　 (填 “左”或”右”)移，当再次出现清晰的像时，可模拟家用投影机的成像原理；
（3）小丽在实验时，发现在光具座上无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，其原因可能是　 　 (写出一点即可)。
【答案】（1）同一高度
（2）左
（3）物距小于一倍焦距（或物距等于一倍焦距，或像离凸透镜太远等）
【解析】（1）当烛焰、凸透镜、光屏三者的中心位于同一高度时，像位于光屏中心，当光屏上出现了一个清晰、但位置偏上的像 ，则说明 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有处于同一高度 ；
（2）图乙，物距大于2倍焦距，像距在1倍到2倍焦距之间，投影仪的成像原理是物距在1倍到2倍焦距之间，像距大于2倍焦距，呈现倒立放大的实像，所以凸透镜适当向左移；
（3）在光具座上无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，说明所成的像为虚像，光屏无法承接，或者像离凸透镜太远，光具座不够长。
【解答】（1）当光屏上出现了一个清晰、但位置偏上的像 ，则说明 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有处于同一高度 ，故填同一高度；
（2）投影仪的成像原理是物距在1倍到2倍焦距之间，像距大于2倍焦距，故凸透镜适当向左移；
（3） 在光具座上无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，说明所成的像为虚像或者像离凸透镜太远，故可能的原因是物距小于或等于一倍焦距，像离凸透镜太远。
19.（2023七下·金华期中）小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律。
（1）平行于凸透镜主光轴的入射光经透镜折射后会聚的情形如图甲，可见此凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）小明将蜡烛移至至光具座上15cm刻度线处，凸透镜固定在50cm刻度线处，如图乙所示，光屏应在　 　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内移动，才能在光屏上得到清晰的倒立实像，且这个像是　 　（填“缩小”、“放大”或“等大”）的像。
（3）如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是　 　。
【答案】（1）15 （2）l；缩小 （3）此时蜡烛在凸透镜焦点处
【解析】（1）凸透镜的焦距就是焦点到光心之间的距离；
（2）根据图片确定物距，再与焦距进行比较，从而确定成像的特点和位置即可；
（3）从凸透镜焦点射出的光线，经过凸透镜后，折射光线与主轴平行，据此分析解答。
【解答】（1）根据图甲可知，该凸透镜的焦距f=65cm-50cm=15cm；
（2）小明将蜡烛移至至光具座上15cm刻度线处，凸透镜固定在50cm刻度线处，此时物距u=50cm-15cm=35cm，此时u>2f，成倒立缩小的实像，且f（3）如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是此时蜡烛在凸透镜焦点处。
20.（2022七下·柯桥期末）2022 年6月6日是第27个全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体，如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。
（1）小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图甲所示位置，恰能在光屏上得到一个清像，此时像的性质是　 　，同时可推断出此时水凸透镜的焦距可能是　 　(选填“8cm”、“18cm"或“28cm”)。
（2）在所示实验场景下，小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中注入适量的水后，他发现像再次变清晰了，由此判断小科戴的是　 　眼镜(选填“近视’或“远视”)。若小科想摘掉眼镜，还可通过睡眠时使用角膜塑形镜(俗称“0K锐来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态　 　？
（3）小科继续向水透镜中注水直至不能继续注入，将蜡烛换成F光源，站在F光源一侧看向透镜居然发现了两个像(如图乙)，小科对此现象进行了分析，他认为其中一个像是因为光的反射引起的，所以出现了一个正立的像，请你对另外一个像的成因进行简单分析　 　。
【答案】（1）倒立缩小的实像；18cm （2）近视；B
（3）先折射后反射再折射成像(不用具体阐述像得特征，合理即可)
【解析】（1）当凸透镜成实像时，如果像距大于物距，那么成倒立放大的实像；如果像距小于物距，那么成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像的特点确定焦距范围。
（2）根据注水后水透镜的凸度变化，确定小科所带眼镜对光线的会聚还是发散作用，进而判断眼镜的种类。中间厚边缘薄的为凸透镜，中间薄边缘厚的为凹透镜。
（3）根据光的传播路径分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，此时像距为v=90cm-70cm=20cm，物距u=70cm-20cm=50cm，由于像距小于物距，因此成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像的条件可知，50cm>2f，且f<20cm<2f，解得：20cm（2）当从水凸透镜中注入适量的水后，他发现像再次变清晰了，此时水透镜的凸度变大，对光线的会聚能力变强。据此可知，小科所戴的眼镜肯定对光线有发散作用，即为近视眼镜。近视眼必须用凹透镜矫正，则矫正后的眼角膜应该为凹透镜，故选B。
（3）小科对此现象进行了分析，他认为其中一个像是因为光的反射引起的，所以出现了一个正立的像，另外一个像的成因：先折射后反射再折射成像。
21．（2023七下·海宁期中）在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图1，小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，下列操作最合理的是　 　；
（2）按图1中正确的操作，让镜面垂直于阳光，测出透镜与白纸间距s（单位cm）与对应的白纸被烤焦的时间t（单位min），绘出如图2所示的图像，可判断该透镜的焦距f为　 　 cm；
（3）如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是　 　；
（4）如图3，把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位的置时，光屏应在　 　（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内移动，才能在光屏上得到清晰的倒立实像。
【答案】（1）C （2）12 （3）u=f 或 蜡烛放在了焦点处 （4）Ⅱ
【解析】（1）根据凸透镜测焦距的方法判断。
（2）当凸透镜的焦点在白纸上时，焦点处的温度最高，而被点燃的时间最短；
（3）根据凸透镜的特殊光线解答；
（4）根据凸透镜的成像规律解答。
【解答】（1）将凸透镜放到太阳光下，且与阳光垂直。将一张白纸放到凸透镜下与其平行，调整凸透镜到白纸的距离，直到白纸上出现最小最亮的光点，此时白纸到凸透镜的距离就是焦距，故选C。
（2）根据图片可知，当透镜到白纸的距离为12cm时，白纸被烤焦的时间最短，测该透镜的焦距为12cm。
（3）当光从凸透镜的焦点射出时，经过凸透镜后折射光线与主轴平行。而移动光屏后，光屏上光斑的大小不变，即折射光线平行，那么原因为：u=f 或 蜡烛放在了焦点处。
（4）把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，即u>2f，此时成像在一倍焦距和二倍焦距之间，故选II。
22．（2024七下·东阳期末）研习小组将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，研究“凸透镜成像规律”。
（1）点燃蜡烛，移动光屏直至出现清晰的像，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上位置如图1所示，记录此时像的性质是：倒立　 　的实像；
（2）完成图1实验后，小东突发奇想，将蜡烛和光屏互换位置，发现光屏上也能看到清晰的像。此时，光屏上所成的像的性质是：　 　；
（3）实验一段时间后，发现原来成在光屏中央的像，“跑”到图2中甲所示的位置（靠近光屏上沿）。若想让像重新回到光屏中央，可以将蜡烛　 　（填“调高”或“调低”）适当距离；
（4）研究好成像规律后，继续探究近视和远视的矫正。图2中乙所示，给凸透镜A戴上“远视眼镜B”（凸透镜），光屏上刚好出现清晰的像，摘下“远视眼镜B”后，光屏上的像变模糊，如图2中丙所示，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向　 　（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动一段距离；
（5）小东同学用自制的水凸透镜来模拟探究眼球晶状体变化规律，在光屏上得到了清晰的像，如图3所示。此时，若将蜡烛靠近水透镜时，为了使光屏上仍能成清晰的像，应该向水透镜中　 　（填“注水”或“抽水”）。
【答案】缩小；倒立、放大的实像；调高；远离；注水
【解析】（1）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像分析回答；
（2）根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像；
（3）根据过光心的光线传播方向不变分析回答；
（4）远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答；
（5）凸透镜凸度变大，对光的会聚能力变强，会将光线提前会聚成像。
【解答】（1）图1所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。
（2）不改变蜡烛和光屏位置，要通过移动透镜， 使光屏上再次成清晰的像，根据光折射时光路的可 逆性可知，移动后物距为原来的像距，能在光屏上再次成清晰的像，即凸透镜距光屏应为30cm，故应移动到15cm刻度处，此时成倒立、放大的实像。
（3）如图甲所示，实验一段时间后，蜡烛变短， 像移动到光屏的上方，要让像重新回到光屏中央， 因通过光心的光线不改变传播方向，所以可将蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动。
（4）“远视眼镜B”（凸透镜）对光线具有会聚作用，摘下“远视眼镜B”后，相当于凸透镜对光线的会聚能力减弱，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向靠近透镜的方向移动。
（5）根据凸透镜成像规律，将蜡烛靠近水透镜时，此时成像会远离凸透镜，而实验中保持光屏的位置不动，则需要将凸透镜的会聚能力增强，因此需要向水透镜中注水。
23．（2024七下·吴兴期末）学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型：
【对投影仪模型的思考】
①投影仪中手电筒的作用：　 　。
②完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是　 　。
【对照相机模型的思考】
①照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用哪种素材制作　 　（填字母）；
A．白色不透光卡纸　　B．黑色不透光卡纸
C．全透明的塑料膜　　D．绘画用的薄宣纸
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为5cm、10cm、20cm，你选择的哪种规格的纸筒？你的理由是？　 　
【模型对比】
对比投影仪模型和照相机模型的制作原理上的共同点　 　。
【答案】提供光源，让投影片成像清晰；将投影片反着插；D；20cm，照相机工作时物体在2倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，由于凸透镜的焦距为10cm，所以像距应该在10cm到20cm之间（用符号表达更宜）；都是运用凸透镜成实像的原理
【解析】
【对投影仪模型的思考】
①在实验中，投影片自己不能发光，需要借助外界光线使自己变得明亮；
②根据凸透镜成像的倒立性分析。
【对照相机模型的思考】
①根据胶片a要成像，还要透过适量光线分析；
②根据投影仪的成像特点确定像距即可；
【模型对比】根据凸透镜成像规律和应用的知识解答。
【解答】【对投影仪模型的思考】
①在实验中，投影片必须是明亮的，才能在光屏上成清晰的像，则投影仪中手电筒的作用：提供光源，照亮投影片，让投影片成像清晰。
②根据凸透镜成像的规律可知，投影仪在光屏上的像相对物体是倒立的，可以将投影片倒着插，就会看到正立的像。
【对照相机模型的思考】
①根据题意可知，膜a既能承接像，又能透过少量光线观察到像，那么应用半透明纸做光屏，故选用绘画用的薄宣纸。故选D。
②根据凸透镜的成像原理可知，照相机工作时物体在2倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，由于凸透镜的焦距为10cm，所以像距应该在10cm到20cm之间，由于相机模型的胶片相当于光屏，所以照相机模型的外纸筒应该在10cm到20cm之间，所以应当选择20cm的纸筒。
【模型对比】投影仪模型和照相机模型都是运用凸透镜成实像的原理工作的。
24．（2024七下·金东期末）菲涅尔透镜又称螺纹透镜，一面有螺纹，一面光滑，与传统的透镜相比，具有面积大、重量轻、价格较低、轻便易携带等优点，多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等；小科对手头的一块菲涅尔透镜进行了探究；
（1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是　 　（选填“凸”或“凹”）透镜；
（2）小科查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向　 　；
（3）为探究该透镜的成像规律，小科将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，结果记录如下表，则该透镜的焦距为　 　cm；
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的像
2 20 20 倒立、等大的像
3 15 30 倒立、放大的像
（4）在了解了该透镜的成像规律后，小科用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丙所示，平面镜与底面夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜中心在一条竖直线上，若在正对透镜前方的屏幕上能看到投影时，屏幕上所成的图像形状为　 　。（选填“F”、“”或“”）
【答案】凸；；10；
【解析】（1）根据凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜；
（2）画出法线，然后利用光的折射规律做出对应的折射光线；
（3）根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，据此确定凸透镜的焦距；
（4）平面镜所成的像与物关于镜面对称；根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
【解答】（1）由图甲可知，“实验”二字被放大了，则透镜起到了放大的作用，是放大镜，由凸透镜成像特点可知，该透镜是凸透镜。
（2）由光的折射规律可得，从折射点作法线，光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线偏折，如下图所示：
（3）由表中数据可知，第2次实验中物距和像距相等，成倒立、等大的实像，由凸透镜成像规律可知，此时u=v=2f=20cm，则凸透镜焦距f=10cm
（4）根据平面镜成像的特点可知，像与物关于平面镜对称，则“F”光源在平面镜成的像形状是“ ”；由凸透镜成像规律可知，投影仪成的像是上下颠倒，同时左右颠倒，所以经过凸透镜后成像的形状是“”。
25．（2023七下·龙湾期中）科学课上同学们开展“制作投影灯”项目化学习活动，活动包括投影灯设计、制作和评价三个环节。提供项目的材料有：开关、电池，电池盒，电线若干、小灯泡、投影片、凸透镜（焦距f=10cm）、固定材料、热熔胶（用于粘合）、鞋盒、银白色锡纸、剪刀。（每一组材料都相同）
投影灯评价量表（部分）
评价指标 达 标 待 改 进
指标一 像的大小 像的大小可调 像的大小无法调节
指标二 像的清晰度 像的清晰可调 像的清晰无法调节
（1）投影灯的原理是凸透镜成像，下列物距（u）和像距(v)关系，符合投影灯成像时要求的是（　　）
A．u = 2f v = 2f
B．u > 2f f < v <2f
C．f < u < 2f v > 2f
D．u < f v > f
（2）在投影灯设计前，A小组认真研读评价量表，设计结果如图甲。老师观看后说：按此设计图制作的作品，在指标一评价结果为“待改进”。请你根据图甲和评价量表，对老师的评价作出解释，并提出相应的解决对策（可结合图甲）。
（3）A小组根据设计图制作出作品后，拿到暗室进行检测效果。发现所成的像与其他组相比较暗。请你根据提供的实验材料，结合图甲及所学知识提出解决方案(灯光亮度无法调节)。
【答案】（1）C
（2）解释：图甲所示投影片和凸透镜的距离是固定，即物距一定，像的大小无法调节。
解决对策：将投影片的固定装置C、D，左右适当开槽，使投影片能适当左右移动。
或将凸透镜的固定装置E、F，向内适当开槽，使凸透镜能适当左右移动
（3）将银白色的锡纸贴满除灯泡和投影片ABCD构成的空间，增加光的反射提高投影片的亮度。或将银白色的锡纸作成喇叭形状，使灯泡处于锡纸喇叭形状中央，且大喇叭口对向投影片
【解析】（1）根据凸透镜成像的规律和应用判断；
（2）根据图片和说明，分析能否通过调整像距或物距，从而调整成像的大小和清晰度；
（3）所成的像比较暗，说明灯泡发出的光线比较分散，可利用光的反射增强光的亮度即可，据此设计实验改良方案。
【解答】（1）投影仪的成像特点为倒立放大的实像，此时物体在凸透镜的 一倍和二倍焦距之间，而像在凸透镜的二倍焦距以外，即：f2f，故选C。
26.（2023七下·永嘉期中）科学课上，同学们开展“制作照相机模型”项目化学习活动，活动包括学习原理、制作简易照相机、评价模型作品三个环节。
（1）【学习】制作模型前，通过探究凸透镜成像规律的实验，知道物距（u），像距（v）应该满足f＜v＜2f，胶片上成的像的特点是　 　。
（2）【制作】小组同学利用A4卡纸、半透明纸和凸透镜制作出简易相机模型，组内同学进行测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时模糊，请你指出该模型可能存在的缺陷是　 　。
（3）【制作】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据，下表为某小组设计的量规，将表格补充完整。
自制照相机评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能完善 ①　 　 ②　 　 ③　 　
结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像
外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观
（4）【改进】小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议　 　。
【答案】（1）倒立、缩小的实像
（2）不能调节像距
（3）能调节像距，成像清晰；不能调节物距，成像清晰；不能调节物距，成像模糊
（4）做一个可伸缩的镜头，来调节像距。
【解析】（1）根据物距和焦距的大小关系，确定凸透镜的成像特点；
（2）在凸透镜成像时，如果物距发生改变，那么像距也会相应发生改变，只有将光屏调到最佳位置才能看到清晰的实像，据此分析解答；
（3）可从成像的清晰度和是否能够调节像距的角度设计评价量规的指标。
（4）可从调节像距的角度分析解答。
【解答】（1）根据凸透镜成像的特点可知，当f2f，那么光屏上成倒立缩小的实像。
（2）根据图片可知，镜头和影响传感器之间的距离是固定不变的，即像距不变，那么该模型可能存在的缺陷是：不能调节像距。
（3）根据成像的清晰度和是否调节像距，将表格补充如下：
自制照相机评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能完善 ①能调节像距，成像清晰 ②不能调节物距，成像清晰 ③不能调节物距，成像模糊
结构完整 结构完整，能成像 结构较完整，能成像 结构不完整，不能成像
外形美观 有固定的外形，且美观 有固定的外形，较美观 无固定的外形，不美观
（4）小组同学根据“功能完善”评价指标，认为照相机模型存在功能上的缺陷，组内同学提出了改进的建议：做一个可伸缩的镜头，来调节像距。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
易错点与提高
课后巩固
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