專題03透鏡及其應(yīng)用

富知識話單

光的傳播不需要介質(zhì)，光不能在不透明的介質(zhì)中傳播。

凸透鏡對光的會聚作用是相對于原來入射光的傳播方向而言的，是指經(jīng)過凸透鏡折射后的光

線比原來光線的傳播方向向主軸靠近了一些，但通過凸透鏡的光線不一定是會聚光，不一定

都能會聚于一點，也可能是平行光或發(fā)散光。同理，凹透鏡的發(fā)散作用是指經(jīng)過凹透鏡折射

后的光線比原來光線的傳播方向遠(yuǎn)離了主光軸一些，但通過凹透鏡的光線本身不一定是發(fā)散

光，也可能會聚于一點或是平行光。

考點2凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用

像的性質(zhì)生活中的

物距U與像距V與

大小倒正虛實應(yīng)用

焦距了的焦距）的

像、物相

關(guān)系關(guān)系

對于透鏡

的位置

u>2f縮小倒立實像異側(cè)照相機(jī)

u=2f等大倒立實像v=2f異側(cè)判斷焦距f

投影儀、

人"必放大侄位實像v>2f異側(cè)

幻燈機(jī)

獲取平行

u=f不成像

光

u<f放大正立虛像同側(cè)放大鏡

凸透鏡成像規(guī)律記憶：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。物近像遠(yuǎn)像變大，像兒跟著物體

跑。

考點3眼睛與光學(xué)儀器

1.近視眼與遠(yuǎn)視眼

眼睛缺陷成因成因圖示矯正透鏡矯正圖示

晶狀體變厚，像成在

近視眼凹透鏡

視網(wǎng)膜的前側(cè)。

晶狀體變逆，像成在

遠(yuǎn)視眼凸透鏡

視網(wǎng)膜的后側(cè)。

2.顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡

顯微鏡顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當(dāng)于一個凸透鏡,靠近眼

14的凸透鏡叫做目鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡。來自被觀察物體的光

經(jīng)過物鏡后成一個倒立、放大的實像,道理就像投影儀的鏡頭成像一樣:目鏡的

作用則像一個普通的放大鏡。

望遠(yuǎn)鏡有一種望遠(yuǎn)鏡也是由兩組凸透鏡組成的?？拷劬Φ耐雇哥R叫做目鏡,靠近被觀

察物體的凸透鏡叫做物鏡。視角是從物體兩端引出的光線在人眼處形成的夾角。

視角的大小是影響我們能不能看清一個物體的重要因素。望遠(yuǎn)鏡的物鏡成倒立」

縮小的實像,但它離我們的眼睛很近，再加上目鏡的放大作用,視角可以變得很

大。

S?寵虬破

實驗1探究凸透鏡成像規(guī)律

1.實驗器材：凸透鏡、光具座、蠟燭、光星、火柴等。

3.實驗過程：先明確凸透鏡的焦距，使凸透鏡保持不動,將蠟燭由遠(yuǎn)及近地靠近凸透鏡,

移動光屏,直到光屏上呈現(xiàn)出清晰的像；明確每次成像時的物距和對應(yīng)的像距及像的特點，

并填入實驗表格中。

4.問題探究：

(1)在實驗中，蠟燭、凸透鏡、光屏的位置應(yīng)如何放置？

將凸透鏡放在蠟燭和光屏之間，并使?fàn)T焰的中心、凸透鏡的中心、光屏的中心三者大致在同

一高度上。

(2)在探究過程中，在光屏上無法接收到像的原因是什么？

原因可能有：①燭焰的中心、凸透鏡的中心、光屏的中心三者不在同一高度上；②蠟燭位

于凸透鏡的一倍焦距處或一倍焦距以內(nèi)的位置。

(3)如果燭焰的像靠近光屏的上端，應(yīng)如何調(diào)整？

調(diào)整的方法：①將光屏向上移動；②將蠟燭向上移動；⑶將凸透鏡向下移動。

基礎(chǔ)檢測(限時30min)

一、單選題

1.我國出土的文物“水晶餅”為中部鼓起的透明圓餅，古籍記載“正午向日，以艾承之，即

火燃”。關(guān)于“水晶餅”利用太陽光生火，下列說法正確的是（）

A.這是光的反射現(xiàn)象B.這是光的色散現(xiàn)象

C.“水晶餅”對光有會聚作用D.“水晶餅”對光有發(fā)散作用

【答案】C

【解析】A.“水晶餅”相當(dāng)于凸透鏡，發(fā)生的是光的折射現(xiàn)象，故A錯誤；

B.光的色散現(xiàn)象是指太陽光（白光）透過三棱鏡分解成各種色光的現(xiàn)象，故B錯誤；

CD.“水晶餅”相當(dāng)于凸透鏡，凸透鏡對光有會聚作用，把一束太陽光的能量會聚到焦點

上，從而點燃了焦點處的艾草，故C正確，D錯誤。

故選C。

2.實驗操作考試臨近，同學(xué)們上實驗室動手實驗，通過訓(xùn)練提高操作技能。如圖，小明正

在做凸透鏡成像實驗，此時光屏上出現(xiàn)了清晰的像。下列說法正確的是（）

A.該透鏡與近視眼鏡的鏡片是同一類透鏡

B.該透鏡的焦距是30cm

C.此時成的是倒立、等大的實像

D.如果將蠟燭向左移，光屏需要適當(dāng)右移才能再次形成清晰的像

【答案】C

【解析】A.實驗中的透鏡是凸透鏡，近視眼鏡是凹透鏡，所以不是同種透鏡，故A錯

誤;

BC.由圖可知，此時的物距為：40cm-10cm=30cm,像距為：70cm-40cm=30cm,成的是倒

立、等大的實像，則〃=至故戶15cm,故B錯誤，C正確；

D.凸透鏡成實像時，具有物遠(yuǎn)像近像變小，將蠟燭向左移，光屏需要適當(dāng)左移才能再次

形成清晰的像，故D錯誤。

故選C。

3.為嚴(yán)控新冠疫情，保護(hù)師生生命安全，我市部分中小學(xué)對校園門禁系統(tǒng)進(jìn)行了升級，配

備了人臉識別和測溫系統(tǒng)，如圖所示。通過校門時，只需將人臉面向屏幕攝像頭，該系統(tǒng)

就能將測試者的面部信息與備案信息進(jìn)行比對并獲取體溫，決定放行與否。關(guān)于門禁系

統(tǒng)，下列說法中正確的是（）

A.系統(tǒng)屏幕邊框呈黑色是由于所選材質(zhì)對光的反射能力較強(qiáng)

B.該系統(tǒng)的核心光學(xué)元件是凸透鏡

C.該系統(tǒng)的成像原理主要是利用光的反射

D.該系統(tǒng)的攝像頭所成的像是正立放大的虛像

【答案】B

【解析】A.門禁系統(tǒng)屏幕邊框呈黑色的原因：選擇的材質(zhì)對光的反射能力較弱，故A錯

誤；

BCD.門禁系統(tǒng)的攝像頭成像原理與照相機(jī)的成像原理相同，利用了當(dāng)物距大于二倍焦距

時凸透鏡使物體成倒立、縮小的實像的原理，凸透鏡是利用光的折射來改變光的傳播路徑

的，所以該系統(tǒng)的成像原理主要是利用光的折射，故B正確，CD錯誤。

故選Bo

4.2021年4月30日，邵陽市天空出現(xiàn)了難得一見的“日暈”，許多市民都目睹了這美麗的

自然奇觀，如圖是某攝影愛好者用相機(jī)拍攝的精彩瞬間，下列對照相機(jī)成像特點描述正確

的是（）

A.倒立放大的實像B.倒立縮小的實像

C.正立放大的虛像D.正立縮小的實像

【答案】B

【解析】照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，成像時將物體放在該透鏡的兩倍焦距以外，成倒立

縮小的實像，像的位置在透鏡另一側(cè)的一倍焦距和二倍焦距之間。故ACD錯誤；B正確。

故選B。

二、多選題

5.某實驗興趣小組探究平面鏡和凸透鏡成像的情況如圖所示，下列說法正確的是（）

----------7

A

甲

A.甲圖中蠟燭A靠近玻璃板，所成的像變大

B.甲圖中蠟燭A的像是虛像，不能呈現(xiàn)在光屏上

C.乙圖中蠟燭靠近凸透鏡，移動光屏，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像變大

D.乙圖中蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向下移

【答案】BC

【解析】A.平面鏡所成的像與物體大小相同，將蠟燭A靠近玻璃板，它所成的像不變,

故A錯誤；

B.因為光屏只能接收實像，不能接收虛像，說明平面鏡成的像是虛像，故B正確；

C.移動蠟燭漸漸靠近凸透鏡，移動光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，根據(jù)凸透鏡成實像時物近像遠(yuǎn)像變

大，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像變大，故C正確：

D.因為經(jīng)過光心的光線方向不發(fā)生改變，則蠟燭變短時，像應(yīng)該先上移動，故D錯誤。

故選BCo

三、填空題

6.如圖，是某地投放使用的智能無人駕駛小巴車，它可以通過車上的攝像機(jī)和激光雷達(dá)識

別道路狀況。小巴車上的攝像機(jī)識別道路上的行人時，其鏡頭相當(dāng)于一個透鏡，行

人在攝像機(jī)感光元件上成倒立、縮小的像。當(dāng)小巴車靠近公交站牌時，站牌在攝像

機(jī)感光元件上所成的像（選填“變大”“變小”或“不變”）。

【答案】凸實變大

【解析】小巴車上的攝像機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，成像原理是當(dāng)物距時，凸

透鏡成倒立、縮小的實像。

[3]凸透鏡成實像時，物近像遠(yuǎn)像變大，因此小巴車靠近公交站牌時，站牌在感光元件上的

像變大。

7.學(xué)習(xí)小組對于眼睛視物原理進(jìn)行了探究實踐。請你觀察圖甲中照相機(jī)和眼睛的構(gòu)造，把

照相機(jī)與眼睛功能類似的部分填入表乙中。

表乙

照相機(jī)①—膠卷光圈

眼睛晶狀體和角膜②一③一

【答案】鏡頭視網(wǎng)膜瞳孔

【解析】根據(jù)圖可知，人的眼睛像一架神奇的照相機(jī)，晶狀體和角膜相當(dāng)于鏡頭；

視網(wǎng)膜相當(dāng)于膠卷（底片）；瞳孔相當(dāng)于光圈，調(diào)節(jié)光線的射入量；眼瞼相當(dāng)于快門，快

門打開才能有光線進(jìn)入；快門與眼瞼的作用是相同的。

8.尊老愛幼是中華民族的傳統(tǒng)美德。小偉在重陽節(jié)送給爺爺一款帶有放大鏡的指甲刀（如

圖所示），以方便爺爺剪指甲。剪指甲時，透鏡到指甲的距離比一倍焦距,

所成的像為放大的像。拇指按壓的手柄是___________杠桿。手柄上有凹凸不

平的花紋，目的是=

【答案】小虛省力增大摩擦力

【解析】口］［2］帶有放大鏡的指甲刀，使用時，透鏡到指甲的距離應(yīng)小于一倍焦距，成正

立、放大的虛像，便于修剪指甲。

［3］拇指按壓的手柄，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿。

［4］手柄上有凹凸不平的花紋，是在壓力一定是，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦

力。

9.小陳發(fā)現(xiàn)爺爺看書報時將書報拿得很遠(yuǎn)，根據(jù)所學(xué)知識想到人的眼睛與（選

填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，爺爺眼睛的問題是因為晶狀體太薄造

成的（選填“近”或“遠(yuǎn)”）視眼。于是他建議父母帶爺爺?shù)窖坨R店選配一副由

透鏡制成的老花鏡。

【答案】照相機(jī)遠(yuǎn)凸

【解析】口］人的眼睛與照相機(jī)的成像原理相同，都是成倒立、縮小的實像。

⑵晶狀體太薄，導(dǎo)致晶狀體對光線的會聚能力變?nèi)?，看遠(yuǎn)處物體時，像呈在視網(wǎng)膜后方，

所以爺爺眼睛的問題是因為晶狀體太薄造成的遠(yuǎn)視眼。

［3］遠(yuǎn)視眼是由于看遠(yuǎn)處物體時，像呈在視網(wǎng)膜后方，所以應(yīng)該佩戴會聚透鏡，即凸透鏡，

使光線提前會聚。

四、作圖題

10.如圖甲是科科小朋友玩凸透鏡時的情景，請在圖乙中用筆畫線補(bǔ)齊在透鏡的另一邊看

科科小朋友眼鏡的光路圖。

【解析】由圖可知，此時物距小于一倍焦距，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，此時成正立、

放大的虛像，如圖所示：

五、實驗題

11.在探究近視眼和遠(yuǎn)視眼成因與矯正的主題實踐中，該小組利用橡皮膜和注射器制作了

水透鏡來模擬眼睛的晶狀體，打開夾子，通過注射器向橡皮膜中注水或抽水，來改變橡皮

膜凸起的程度，如圖甲所示。具體操作如下：

①將蠟燭、水透鏡和光屏依次擺放在水平光具座上，點燃蠟燭，使?fàn)T焰、水透鏡和光屏三

者的中心在_____;

②將蠟燭放在離水透鏡較遠(yuǎn)的位置，移動光屏，直到屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，如圖乙所

示，記下此時光屏所在的位置；

③用注射器向水透鏡里加適量的水，水透鏡對光的偏折能力變,此時屏上的像變得

模糊，這是模擬近視眼看遠(yuǎn)處物體的情況。將光屏慢慢靠近水透鏡，直到光屏上出現(xiàn)清晰

的像，這說明近視眼所成的像在視網(wǎng)膜的;

④將光屏移回原來標(biāo)記的位置，選擇不同的眼鏡在燭焰和水透鏡之間前后移動，直到光屏

上出現(xiàn)清晰的像，如圖丙所示，這說明矯正近視眼應(yīng)配戴透鏡；

⑤從水透鏡里向外抽取適量的水，再次實驗，探究遠(yuǎn)視眼的成因和矯正。

⑥眼睛是心靈的窗戶，我們要增強(qiáng)保護(hù)視力的意識，做到科學(xué)用眼，積極防控近視。請寫

出一條預(yù)防近視的措施。―

【答案】同一高度強(qiáng)前方凹見解析

【解析】①[1]將蠟燭、水透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，調(diào)整它們的高度，

使?fàn)T焰、水透鏡和光屏三者中心大致在同一高度，是為使?fàn)T焰的像成在光屏的中心。

③⑵用注射器向水透鏡里加適量的水，水透鏡變厚，焦距變短，水透鏡對光的偏折能力變

強(qiáng)。

[3]④[4]根據(jù)近視眼的成因可知，遠(yuǎn)處來的光線經(jīng)晶狀體后，在視網(wǎng)膜前會聚，這是晶狀體

太厚，聚光能力太強(qiáng)或眼球前后距離太遠(yuǎn)造成的，是近視眼，要佩戴對光有發(fā)散作用的凹

透鏡矯正。

⑥[5]預(yù)防近視的措施有：讀書姿勢要正確，眼與書的距離要在33cm左右；看書、看電視

或使用電腦一小時后要休息一下，要遠(yuǎn)眺幾分鐘；要定期檢查視力，認(rèn)真做眼保健操；不

在直射的強(qiáng)光下看書；不在光線暗的地方看書；不躺臥看書；不走路看書。

12.小軍愛動手、愛思考，以下是他做的一些實驗。

（1）小軍在探究“某固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗中，繪制了該固體熔化時溫度隨時間

變化的圖像，如圖甲所示。請根據(jù)圖像回答問題：

①該固體是晶體還是非晶體？。

②該固體熔化過程大約持續(xù)了min。

（2）小軍用焦距為10cm的凸透鏡探究成像規(guī)律，如圖乙所示，燭焰在光屏上（圖中光屏

未畫出）成清晰的倒立、（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像。該成像規(guī)律在

生活中的應(yīng)用非常廣泛。下列選項中屬于該成像規(guī)律應(yīng)用的有（填寫番號）。

①照相機(jī)②投影儀③顯微鏡物鏡④望遠(yuǎn)鏡物鏡

【答案】晶體4放大②③

【解析】（1）①口]由圖像可知，止匕固體從20。（2加熱2min,溫度達(dá)到48。。雖然繼續(xù)吸

收熱量，但溫度不再升高，直到6min左右溫度繼續(xù)升高，也就是2min-6min時間內(nèi)吸收熱

量，溫度不變，所以該固體是晶體。

②[2]由圖像可知，該晶體2min-6min時間內(nèi)吸收熱量，溫度不變，則此過程內(nèi)熔化，可知

熔化的時間為4min。

（2）[3][4]由圖乙可知，蠟燭到凸透鏡的距離為17cm,而凸透鏡的焦距為10cm,可知物

距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的實像；生活中利用該原理的投影儀、顯微

鏡物鏡。

故選②③。

基拔懸1檢測（限時30min）

一、單選題

1.如圖所示，凸透鏡位于尸處（圖中未畫出）位置不變，移動蠟燭，光屏先后在尸同側(cè)

的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像，且甲處的像比乙處大，則（）

A.甲處可能成的是虛像B.乙處像可能是放大的

C.P點位置在甲的左側(cè)D.蠟燭的移動方向向左

【答案】B

【解析】ACD.由題意可知，光屏先后在P同側(cè)的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像，且甲處

的像比乙處大，根據(jù)物距變大，像距變小，像變小可知，像在不斷的靠近凸透鏡，因此凸

透鏡在乙的右側(cè)，蠟燭在凸透鏡的右側(cè)，此時蠟燭在遠(yuǎn)離凸透鏡，因此蠟燭向右移動；由

于甲處的像成在光屏上，因此甲處只能成實像，故ACD不符合題意；

B.由于題干未提供物距和凸透鏡的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙處成放

大的實像；若物距大于2倍焦距，成縮小的實像；若物距等于2倍焦距，成等大的實像，

故B符合題意。

故選B。

2.如圖是超市安裝的一種刷臉自助儲物柜。某顧客站在屏幕前50cm處，按下“存”按鈕,

屏幕上方的攝像頭啟動，出現(xiàn)人臉縮小的像，柜門打開。下列說法正確的是（）

A.該攝像頭相當(dāng)于一個凹透鏡

B.該攝像頭對光線具有發(fā)散作用

C.該攝像頭的焦距可能是0.20m

D.該攝像頭成像原理是光的反射

【答案】C

【解析】A.該攝像頭相當(dāng)于一個凸透鏡，當(dāng)人站在透鏡二倍焦距之間以外時，在攝像機(jī)

中成倒立、縮小的實像，故A錯誤；

B.該攝像頭是凸透鏡，對光線具有會聚作用，故B錯誤；

C.顧客刷臉時，距攝像頭50cm,物距

u=50cm>2/

由此可知，該攝像頭的焦距/<25cm,因此攝像頭的焦距可能是0.20m,故C正確；

D.凸透鏡成像是由于光的折射，該攝像頭成像原理與凸透鏡成像原理相同，都是光的折

射，故D錯誤。

故選C。

3.如圖甲所示是公共場所的宣傳投影燈，裝在高處的投影燈照在地面上出現(xiàn)圖案，其內(nèi)部

結(jié)構(gòu)如圖乙所示。下列說法正確的是（）

光源

圖片

鏡頭

A.不同方向都能看到圖案是光在地面發(fā)生了漫反射

B.該投影燈的成像原理與照相機(jī)相同

C.調(diào)小鏡頭與圖片的距離圖案變小

D.地面上看到的是放大的虛像

【答案】A

【解析】A.不同方向都能看到圖案是光照在粗糙地面向各個方向反射即發(fā)生了漫反射，

故A正確；

B.該投影燈利用凸透鏡將較小的圖案放大為較大的像，應(yīng)用了當(dāng)凸透鏡成實像時，物體

位于一倍焦距和兩倍焦距之間，成倒立放大的實像，與照相機(jī)原理不同，故B錯誤；

C.凸透鏡成實像時，當(dāng)物距變小時，像距會變大，像也變會變大，故調(diào)小鏡頭與圖片的

距離圖案變大，故c錯誤；

D.地面上能看到放大的圖案，是實像，故D錯誤。

故選Ao

4.某興趣小組開展“創(chuàng)新服務(wù)生活，科技改變未來”的科技創(chuàng)新活動，模擬制作一款“智能”

行駛玩具車。該玩具車?yán)密囕d傳感器（攝像頭、雷達(dá)）采集生成道路特征數(shù)據(jù)，完成“自

動”駕駛。作為傳感器之一的攝像頭，下列說法正確的是（）

A.攝像頭的鏡頭是凹透鏡

B.遇障礙物時，要想生成更大的像，鏡頭應(yīng)該向前伸

C.攝像頭成的像是正立的虛像

D.成像時障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以內(nèi)

【答案】B

【解析】AC.物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，應(yīng)用是照相機(jī)，攝像頭

成像的原理與照相機(jī)原理相同，攝像頭的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，故AC錯誤；

B.凸透鏡成實像時，物距變小，像距變大，像變大，故遇障礙物時，要想成更大的像，

鏡頭應(yīng)該向前伸，故B正確；

D.在物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，故攝像頭成像時障礙物位于鏡

頭的兩倍焦距以外，故D錯誤。

故選B。

二、多選題

5.將一根筷子豎直插入到裝有水的玻璃杯中，從水平方向拍攝的照片如圖甲所示，看上

去，浸在水中的這段筷子產(chǎn)生了側(cè)移，而且變粗了。乙圖為筷子在玻璃杯中的俯視圖，。

為圓心，尸為筷子在水中的位置，以下說法正確的是（）

甲

A.筷子側(cè)移是因為光的反射現(xiàn)象

B.變粗是因為凸透鏡的放大現(xiàn)象

C.若沿虛線方向觀察插入在。點處的筷子，看到水中的筷子不會側(cè)移但會變粗

D.若沿虛線方向觀察插入在尸點處的筷子，看到水中的筷子不會側(cè)移也不會變粗

【答案】BC

【解析】AB.筷子側(cè)移是因為發(fā)生了光的折射；變粗是因為杯壁是一個曲面，與水組成凸

透鏡，凸透鏡此時成正立、放大的虛像，故A錯誤，B正確;

C.若將筷子平移到圓心。點，光線沿杯子的半徑方向從水中射入空氣，入射光線垂直杯

子與空氣的界面，其傳播方向不變，所以筷子不會側(cè)移，看到水中的筷子位置與實際位置

相同，但水和杯壁依然組成凸透鏡，所以仍然會放大，故c正確；

D.同理可知，若沿虛線方向觀察插入在尸點處的筷子，入射光線斜射入時，會發(fā)生折射

現(xiàn)象，所以看到水中的筷子位置與實際位置不同，水和杯壁依然組成凸透鏡，所以仍然會

放大，故D錯誤。

故選BCo

三、填空題

6.如圖所示，電子蠟燭的“燭焰”通過凸透鏡在光屏上成一個清晰______立的實像。利

用這一成像規(guī)律可制成（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”），若保持蠟燭和

光屏的位置不變，僅將凸透鏡更換成另一個焦距相同、尺寸更大的凸透鏡，此時光屏上像

的大小與原來的像對比應(yīng)_________（選填“變大”“變小”或“不變”）。

【答案】倒照相機(jī)不變

【解析】口］［2］由圖可知，物距大于像距，即電子蠟燭位于凸透鏡的二倍焦距之外，凸透鏡

成倒立、縮小的實像，照相機(jī)的成像原理與之相同。

［3］凸透鏡成像性質(zhì)是由物距所決定的，實驗中保持蠟燭和光屏的位置不變，僅更換焦距相

同、尺寸更大的凸透鏡，相當(dāng)于物距大小不變，此時光屏上所成像的大小不變。

7.如圖所示，小剛自制了一架模型照相機(jī)。已知凸透鏡的焦距為10cm,外殼的長度為

20cm,若將凸透鏡對準(zhǔn)窗外景物，在外殼內(nèi)前后移動內(nèi)紙筒，在半透明膜上可以得到景

物（選填“倒立”或“正立”）的（選填“放大”或“縮小”）的像；若將凸透鏡正對燃

燒的蠟燭，當(dāng)蠟燭距離凸透鏡至少cm時，可以在外殼內(nèi)移動的半透明膜上得到清晰

的燭焰的像。

外殼

【答案】倒立縮小20

【解析】半透膜相當(dāng)于光屏，凸透鏡的焦距為10cm,窗外景物處于凸透鏡的二倍焦

距以外，此時成倒立、縮小的實像。

[3]因為外殼的長度為20cm,即像距處于大于一倍焦距小于等于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成

像規(guī)律可知，蠟燭距凸透鏡至少20cm時，才可以在外殼內(nèi)移動的半透明膜上得到清晰的

燭焰的像。

8.如圖，光線。（圖中未畫出）射到平面鏡上，其反射光線6平行凸透鏡的主光軸，6經(jīng)

凸透鏡折射后，射到屏上的/點。

（1）回出光線。；

（2）畫出光線6經(jīng)凸透鏡折射后的光路，并標(biāo)出凸透鏡右側(cè)的焦點尸；

（3）保持光線。不變，若平面鏡轉(zhuǎn)動角度小于90。，則（選填“順時針”“逆時

針”）轉(zhuǎn)動平面鏡，可使。的反射光線通過凸透鏡光心。。

屏

【答案】

A

順時針

【解析】（1）[1]先畫出平面鏡的法線,可知反射角等于45。，根據(jù)光的反射定律可知，入

射角也等于45。，由此可畫出入射光線,即光線4,如圖所示:

屏

A

（2）[2]平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點，據(jù)此作出光線6經(jīng)凸透

鏡折射后的光路圖，并標(biāo)出凸透鏡右側(cè)的焦點R如圖所示：

（3）[3]保持光線。不變，若平面鏡轉(zhuǎn)動角度小于90。，若逆時針轉(zhuǎn)動平面鏡，則入射角增

大，反射角增大，則反射光線向上遠(yuǎn)離凸透鏡，反射光線不會通過凸透鏡光心。；若順時

針轉(zhuǎn)動平面鏡，則入射角減小，反射角減小，則反射光線向下靠近凸透鏡的光心，轉(zhuǎn)過一

定角度時，反射光線會通過凸透鏡光心。。

9.智能手機(jī)掃碼功能可快速獲取信息，手機(jī)攝像頭相當(dāng)于（選填“凸透鏡”或“凹透

鏡”）；二維碼通過攝像頭在手機(jī)中所成的是（選填“實”或“虛”）像。圖乙，蠟燭恰

好在光屏上成清晰的像，此時光屏上可觀察到倒立（選填“放大”或“縮小”）的

（選填“實”或“虛”）像，生活中的應(yīng)用是（選填“投影儀”或“照相機(jī)”）。

【答案】凸透鏡實放大實投影儀

【解析】[1]手機(jī)上的攝像頭相當(dāng)于是照相機(jī)的鏡頭，是凸透鏡，手機(jī)拍照符合凸透鏡成像

原理。

⑵手機(jī)掃二維碼時，二維碼到手機(jī)鏡頭的距離即物距大于二倍焦距，成縮小、倒立的實

像。則二維碼通過攝像頭在手機(jī)中所成的是實像。

[3][4][5]如圖乙所示，物距小于像距時成清晰的像，符合物距大于一倍焦距小于二倍焦距，

像距大于二倍焦距的情況，此時光屏上成放大、倒立的實像；生活中的投影儀就是利用這

個原理成的放大的像。

四、作圖題

10.物體在透鏡中成像的情況可以通過作圖來確定。圖（a）表示凸透鏡成像的作圖方法，

圖（b）表示凹透鏡成像的作圖方法。圖中/表示物體的一個發(fā)光點，4表示發(fā)光點力的

像；。點表示透鏡的中心，尸點表示透鏡的焦點；符號T表示凸透鏡。符號/表示凹透鏡，

點劃線表示主軸，光線I表示由N發(fā)出的平行于主軸的一條光線，II表示通過透鏡中心的光

線，in表示通過凸透鏡焦點（或射向凹透鏡焦點）的光線，光線r、n\nr分別表示了光線

I、n、in通過透鏡后的傳播方向。通過多次實驗和作圖，我們可以歸納出發(fā)光點/發(fā)出的

任何一條光線經(jīng)過透鏡后都將會聚于（或反方向延長相交于）像點4。

(1)用透鏡成像的作圖法，作出圖中發(fā)光點/的像H。

八

A.

-----?--------<>-------?------

FOF

'<

(2)圖中，4是發(fā)光點/通過透鏡所成的像。

/??B

A',

①試確定該透鏡是凸透鏡還是凹透鏡，并用作圖法確定透鏡的位置(將透鏡用符號畫在圖

中)。

②若發(fā)光點/發(fā)出的某條光線經(jīng)過透鏡折射后恰能通過8點，試用作圖法畫出折射光線通

過2的光路圖。

【解析】(1)過/點作平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點；過N點作穿過

光心的光線，其傳播方向不變。這兩條光線沒有交于一點，而其反向延長線會相交于一點

A',則4即為發(fā)光點N的像，如下圖所示：

(2)①透鏡為凹透鏡，因為?是正立縮小的像，只能是虛像，凸透鏡不能產(chǎn)生這樣的

像。連接工?,延長后與主光軸的交點即為透鏡中心，過該中心可作出透鏡；過/作平行

于主光軸的光線與透鏡交于C點，連接C點與4,延長交于主光軸上一點尸，此處即為凹

透鏡的焦點，如下圖所示：

②發(fā)光點N發(fā)出的某條光線經(jīng)透鏡折射后經(jīng)過8點，此折射光線的反向延長線一定經(jīng)過像

點，，所以連接，3交透鏡于。點，該點與/的連線即為入射光線，該點與8的連線為折

射光線，如下圖所示：

五、實驗題

11.小紅拿到一塊玻璃透鏡，仔細(xì)觀察這塊透鏡，發(fā)現(xiàn)一面有螺紋，一面是光滑的，她對

此透鏡進(jìn)行了探究。

（1）她把該透鏡靠近書上的“實驗”二字，觀察到如圖甲所示的現(xiàn)象，由此可以判定該透鏡

是（選填“凸”或“凹”）透鏡；

（2）小紅查閱資料后了解到，用如圖乙所示的三棱鏡組合可以描述該透鏡對光的作用，請

在圖乙中畫出平行光入射兩個三棱鏡后出射光線的大致方向；

（3）為探究該透鏡的成像規(guī)律，小紅將“F”光源、透鏡、光屏放置在光具座上，調(diào)整好

后，固定透鏡位置，使“F”光源從距離透鏡較遠(yuǎn)處逐次靠近透鏡，每次都調(diào)節(jié)光屏到透鏡的

距離，使“F”光源在光屏上成清晰的像，將結(jié)果記錄在下表中，則該透鏡的焦距為

cm。當(dāng)“F”光源位于如圖丙所示位置時，光屏應(yīng)適當(dāng)向（選填“左”或“右”）

移動，才能在光屏上得到清晰的像。

物距像距

實驗序號像的性質(zhì)

v/cmv/cm

13015倒立、縮小的像

22020倒立、等大的像

31530倒立、放大的像

（4）在了解了該透鏡的成像規(guī)律后，小紅用長方形不透明紙盒、平面鏡、該透鏡設(shè)計制作

了一個投影儀，其剖面圖如圖丁所示，平面鏡與底面夾角為45。，平面鏡的中心位于透鏡

的主光軸上，盒上方開一方形孔，將“F”光源按照圖示方式朝下平放在方形孔上、中心與平

面鏡中心在一條豎直線上，若盒子高度〃為10cm,為保證在正對透鏡前方的屏幕上能看到

一個放大的投影，則盒子長度/的范圍為____________cm,屏幕上所成的圖像形狀

是____________o（選填"F”、j”或”卜

【答案】凸10左10cm</<20

—4^

d

【解析】（1）[1]由圖甲可知，"實驗''二字被放大了，透鏡起放大作用，是放大鏡，說明

該透鏡是凸透鏡。

（2）⑵從折射點作法線，光從玻璃斜射入空氣中，折射角大于入射角，如圖所示：

—

（3）[3]由表中數(shù)據(jù)可知，第2次實驗中物距和像距相等，成倒立等大的實像