3.第3章 透镜及其应用

一题练透一实验
例 (2019淄博)小明在“探究凸透镜成像规 律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15 cm. (1)如图甲所示，移动光屏找到清晰的烛焰 的像，这个像是图乙中的__D__，利用此原 理可以制成__照__相__机__(选填“照相机”、“幻 灯机”或“放大镜”)．
例题图
(2)小明把蜡烛依次放在A、B位置，在坐标纸上记录了光屏上像的位置和大小，如 图丙所示(A′、B′分别表示蜡烛在A、B处所成的像)． 跟同学们交流后发现： ①成倒立放大像的条件是_2_f_＞__u_＞__f ；②成实像时，物距减小，像距__增__大____．
A. 要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动
B. 要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动
C. 移动光屏，在光屏上
可以得到一个清晰放大的像
D. 移动光屏，在光屏
上可以得到一个清晰缩小的像
第5题图
6. (2015河北25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、___放__大___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__会__聚____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 ____靠__近____凸透镜．
实验突破
实验 探究凸透镜成像的规律(近6年未考)
命题点 【设计与进行实验】 1. 实验环境的要求(为了方便观察，本实验应选择在较暗的环 境下进行) 2．实验器材的放置顺序(由左向右依次为蜡烛、透镜、光屏)
实验视频见 超值配赠
3. 焦距的测量及判断[(1)用平行光垂直照射到凸透镜上，在凸透镜的另一侧用光 屏承接到最小最亮的光斑，测出亮点到凸透镜光心的距离即可；(2)利用物距等于 2 倍焦距时成等大的实像来测量焦距] 4. 实验前先调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度(目的是① ____使__像__成__在__光__屏__中__心____) 5. 实验过程中蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短，烛焰的位置越低，像的位置越② _____高___；可将光屏或蜡烛向上移动，或将凸透镜和光屏同时向③_____下___移动 6. 分析数据总结结论
A. 甲为近视眼，可佩戴凹透镜矫正
B. 乙为近视眼，可佩戴凸透镜矫正
C. 甲为远视眼，可佩戴凸透镜矫正
D. 乙为远视眼，可佩戴凹透镜矫正
第11题图
12. (2019绵阳)人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太 近的物体都看不清楚．近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题，戴上这种 眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，透过上半部分镜片可以看清远处景 物．由此可知，近视远视一体眼镜下半部分是___凸___透镜，上半部分镜片对光 具有__发__散__(选填“会聚”或“发散”)作用．
聚在视网膜上，形成物体的像．视网膜相当于__光__屏____．
(2)成像特点：成_倒__立___、_缩__小___的_实___像．
2. 视力缺陷及其矫正[2014.27(1)]
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类型
近视眼
远视眼
成因 晶状体太_厚___，折光能力太__强__ 晶状体太_薄___，折光能力太__弱__
类型 成像位置
近视眼 成像于视网膜_前___方
远视眼 成像于视网膜_后___方
配戴_凹___透镜制成的眼镜
配戴_凸___透镜制成的眼镜
返
矫正方法
回 思
维
导
图
河北6年真题“面对面”
命题点 1 凸透镜成像规律的探究及应用(必考)
1. (2018河北19题2分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的 位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像．则下列说法正确的是( )
A. 此时该透镜的焦距f＝10 cm B. 原来清晰的像是倒立、缩小的实像 C. 要使像再次清晰，可将光屏向透镜方向移动适当距离 D. 要使像再次清晰，可在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凸透镜
【答案】BC
第7题图
8. (多选)某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保 持凸透镜位置不变．如图所示，先后将烛焰依次移动到a、b、c、d四点，并分 别调整光屏的位置，此过程中归纳出下列说法，其中正确的是( AC ) A. 烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B. 烛焰位于d点时，屏上出现的实像最大 C. 烛焰从a点移到b点时，烛焰的像变大 D. 烛焰从b点移到c点时，烛焰的像变小
面对面“过”考点
考点 1 透镜[2015.25第二空]
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类型 概念 性质
凸透镜
凹透镜
中间____厚____、边缘___薄_____的 中间___薄_____、边缘____厚____
透镜
的透镜
对光线有_会__聚___作用
对光线有_发__散___作用
类型
平行于主光轴
三条 特殊 光线
过焦点
过光心
(7)实验一段时间后蜡烛燃烧变短，导致光屏上的像逐渐向上移动. 为使烛焰的像 仍成在光屏中央，在不改变蜡烛与光屏位置的情况下，应将透镜和光屏同时适当 向___下_____调． (8)小华改用焦距为20 cm的凸透镜继续进行实验，要在图甲光屏上成清晰的像， 光屏应向___右_____(选填“左”或“右”)移动． (9)所有实验完成后，老师指出烛焰作为发光物体完成“探究凸透镜成像规律”实 验存在有两点不足之处：成__像__不__稳__定__；__随__着__蜡__烛__的__燃__烧__，__像__不__能__成__在__光__屏__中__央__， 请写出一条你的改进措施____用__L_E_D__灯__替__换__蜡__烛______________．
目 录
1 面对面“过”考点 2 河北6年真题“面对面” 3 实验突破
凸透镜 凹透镜 透镜
过光心 平行主光轴 三条特殊光线
过焦点
放大镜 投影仪 照相机
凸透镜静 态成规律 及应用
透镜及其应用
动态成像规律 物近像远像变大 近视眼 成因 凹透镜矫正
眼睛和眼镜 远视眼 成因 凸透镜矫正
显微镜和望远镜
一倍焦距分虚实：内虚外实 二倍焦距分大小：内大外小
第8题图
9. (2019娄底)娄底高铁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于____凸____透镜，它的焦距应__小__于____50 cm(选填“大于”、“ 等于”或“小于”)．
第9题图
3. (2019河北20题3分)(多选)如图所示，小明将凸透镜(f＝10 cm)固定在光具座40 cm
的位置，探究凸透镜的成像规律．下列说法正确的是( ABC )
A. 将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小
B. 当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像
C. 将蜡烛放在10 cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像
第4题图
B. 图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上
C. 保持透镜和光屏位置不动，移动蜡烛，烛焰仍可在光屏上成清晰的像
D. 保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像
5. (2014河北20题3分)(多选)如图所示，是小明探究甲凸透镜(f甲＝20 cm)的成像情 况．此时，他又用乙凸透镜(f乙＝10 cm)替换甲凸透镜，不改变蜡烛和凸透镜的位 置，继续实验．下列关于乙凸透镜成像情况，说法正确的是( BD )
11. 在蜡烛和凸透镜之间加透镜时像的变化问题 (1)加远视镜(凸透镜) (光线提前会聚，要使光屏上能成像，光屏需④__靠__近____凸透 镜)； (2)加近视镜(凹透镜) (光线推迟会聚，要使光屏上能成像，光屏需⑤__远__离____凸透 镜)． 12. 换透镜(焦距发生变化；凸透镜越厚，焦距越小) 实验结论：a.当u＞2f时，f＜v＜2f，成⑥__倒__立____、缩小的实像；b.当u＝2f时，v ＝2f，成倒立、⑦_等__大__的实像；c.当f＜u＜2f时，v＞2f，成倒立、放大的实像；d. 当u＝f时不成像；e.当u＜f时，成正立、放大的⑧__虚__像．
【交流与反思】 7. 可以用发光二极管代替蜡烛(所成的像稳定) 8. 光屏上找不到像、像不完整，没成在光屏中央的原因： (1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有在同一高度； (2)物距小于或等于一倍焦距； (3)物距太小，像距太大，超过了光具座的量程． 9. 用纸遮住凸透镜一部分，光屏上仍会成完整的像，但像会变暗些 10. 当光屏上成清晰的像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能呈现清晰的像(光 路可逆)
Flash动画 见超值配赠
第1题图
A. 照相机应用了这一成像规律 B. 蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移 C. 蜡烛不动，将透镜移至35 cm处，移动光屏可能得到倒立的清晰像 D. 更换一个焦距小的凸透镜，只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
【答案】D
2. (2016河北18题2分)探究凸透镜成像的规律时，光屏上得到一个倒立、缩 小的烛焰像，将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离．下列烛焰成像情况， 不可能出现的是( D ) A. 缩小的实像 B. 等大的实像 C. 放大的实像 D. 放大的虚像
D. 当光屏上成清晰像时，
在贴近凸透镜左侧的位
置放一远视镜片，向右
移动光屏，光屏上仍能
得到清晰的像
第3题图
4. (2017河北20题3分)(多选)在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏 的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像．下列说法正确的是( BD )
A. 凸透镜的焦距可能为8 cm
应用：_测__焦__距___．
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3.当f<u<2f时，在光屏上可以得到倒立、放大的_实___像；像距范围__v_>_2_f___；应 用：_投__影__仪___.
4.当u＝f时，不成像．
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5.当u<f时，可以透过凸透镜看到正立、__放__大____的虚像；应用：_放__大__镜___．
例题图丙
(3)保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18 cm处，在光具座上 无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是___光__具__座__不__够__长___．聪 明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，在光具座上移 动光屏，光屏上出现了清晰的像，则小明拿起的眼镜是__远__视__镜_____(选填“ 近视镜”或“远视镜”)．
命题点 2 眼睛及视力矫正(2015.25，2014.27)
10. [2014河北27(1)题1分]如图所示是小明眼镜的照片．小明是近视眼，所用的 镜片是___凹_____(选填“凸”或“凹”)透镜．
第10题图
拓展训练
11. (2019杭州)关于近视和远视的成因如图所示，下列说法正确的是( A )
静态规律：a.一倍分虚实，内虚外实；b.二倍分大小，远小近大；c.实像分居两
侧倒，虚像则是同侧正．
动态规律：a.成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小；b.成虚像时：物
近像近像变小，物远像远像变大.
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考点 3 眼睛和眼镜
1. 正常眼睛的成像原理
(1)原理：晶状体和角膜的共同作用相当于一个__凸__透__镜__，把来自物体的光会
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凸透镜
凹透镜
Hale Waihona Puke Baidu
考点 2 凸透镜成像规律及运用(必考)
1.当u>2f时，在光屏上可以得到_倒__立___、缩小的实像；像距范围____f<_v_<_2_f____； 应用：___照__相__机_______．
2.当u＝2f时，在光屏上可以得到倒立、__等__大____的实像；像距__等__于____物距；
第6题图
拓展训练
7. (2017桥西区一模)(多选)小明用水袋做成一个凸透镜来模拟人眼晶状体，并与 注射器相连，其凸起程度可通过注射器注水或吸水量来调节．当该水透镜正对 太阳光时，在光屏上得到一个最小最亮的点，如图甲所示，调整烛焰(模拟远处 视物)、水透镜、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置，在图乙所示位置时 在光屏上得到了烛焰清晰的像，向水凸透镜内注入适量的水发现光屏上原来清 晰的像变模糊了．下列说法正确的是( )
补充设问
(4)保持图甲中凸透镜的位置不变，当向右移动蜡烛时，应该向___右_____(选填 “ 左”或“ 右”)移动光屏，才能再次得到清晰的像． (5)图甲中，保持凸透镜的位置仍然不变，向右移动蜡烛至30 cm刻度线处，移 动光屏，光屏上___不__能___(选填“能”或“不能”)得到烛焰清晰的像． (6)图甲中，若将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央，则在另一侧的光 屏上还能得到完整的像吗？ ____能____(选填“ 能” 或“ 不能”)；理由是 _纸__片__遮__住__凸__透__镜__的__一__部_分__，__烛__焰__的__光__线__可__以__从__凸__透__镜__剩__下__的__部__分__成__像__，__只__不___ _过__成__像__暗__些_______________________________．