【中考一轮复习】2023届初三物理学案 专题5 透镜及其应用（原卷版＋解析版）

这是一份【中考一轮复习】2023届初三物理学案 专题5 透镜及其应用（原卷版＋解析版），文件包含专题5透镜及其应用解析版doc、专题5透镜及其应用原卷版doc等2份学案配套教学资源，其中学案共31页， 欢迎下载使用。

新课标对单元知识要求
1.了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
2.探究并了解凸透镜成像的规律。
3.了解凸透镜成像规律的应用。
单元考点解读
考点1 透镜及作用
1.凸透镜：中间厚边缘薄的透镜，它对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜。
2.凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。凹透镜对光线有发散作用，又叫发散透镜。
3.凸透镜成像的应用
照相机原理：成倒立、缩小的实像，u>2f
幻灯机原理：成倒立、放大的实像，f放大镜原理：成放大、正立的虚像，u4.关于实像与虚像的区别：
物点发出的光线经反射或折射后能够会聚到一点，这一点就是物点的实像。实像是实际光线会聚而成，不仅可以用眼睛直接观察，也可以在屏幕上显映出来。
如果物点发出的光线经反射或折射后发散，发散光线的反向延长相交于一点，看起来光线好像从这一点发出，而实际上不存在这样一个发光点，这点就是物点的虚像。虚像只能用眼睛观察，不能用屏幕显映。
跟物体相比较，实像是倒立的，虚像是正立的。
考点2 凸透镜成像的规律及应用（u—物距、v—像距、f—焦距）
注意：1.凸透镜成像的动态情景
①当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中，像逐渐变大，像距v也逐渐变大。但是，只要物体未到达二倍焦距点时，像的大小比物体要小；像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间。
②当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中，像变大，像距v也变大。像的大小总比物体要大，像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外。
③可见，二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点。即物体在二倍焦距以外时所成实像小于物体；物体在二倍焦距以内时所成实像要大于物体。
④当物体在一倍焦距以内时，只能在与物体同侧的地方得到正立放大的虚像。因此，焦点F是凸透镜成实像与虚像的分界点。
2．作光路图注意事项：
(1)要借助工具作图；
(2)是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；
(3)光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；
(4)作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线(虚线)，然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线；
(5)光发生折射时，处于空气中的那个角较大；
(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上；
(7)平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像；
(8)画透镜时，一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
考点3 眼睛和眼镜
1.人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的镜头透镜），视网膜相当于照相机内的胶片。
2．近视眼看不清远处的景物，需要配戴凹透镜；远视眼看不清近处的景物，需要配戴凸透镜。
考点4 显微镜和望远镜
1．望远镜能使远处的物体在近处成像，其中伽利略望远镜目镜是凹透镜，物镜是凸透镜；开普勒望远镜目镜物镜都是凸透镜（物镜焦距长，目镜焦距短）。
2．显微镜的目镜物镜也都是凸透镜（物镜焦距短，目镜焦距长）。
单元例题解析
【例题1】（2022广西桂林）在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】AB．中间薄，边缘厚的透镜是凹透镜，故AB不符合题意；
C．该透镜中间厚，边缘薄，属于凸透镜，故C符合题意；
D．该元件厚度相同，不是凹透镜，也不是凸透镜，故D不符合题意。
故选C。
【例题2】（2022江苏泰州）如图，请完成图中光通过透镜后的光路。
【答案】如图所示
【解析】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变，过焦点入射的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，如图所示。
【例题3】（2022湖南张家界）下列生活工具成像原理与照相机相同的是（ ）

A.人脸识别机 B.汽车后视镜 C.放大镜 D.近视眼镜
【答案】A
【解析】照相机的成像原理：物距大于凸透镜的二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
A．人脸识别机的镜头是一个凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故A符合题意；
B．汽车后视镜是凸面镜，其成像原理是光的反射，故B不符合题意；
C．放大镜成正立、放大的虚像，故C不符合题意；
D．近视眼镜是凹透镜，故D不符合题意。故选A。
【例题4】（2022河北省）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距为20cm
B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C. 当u=45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
【答案】BC
【解析】A．由第3次实验数据可知，u=v=2f=20cm时，成等大的像，所以焦距为10cm，故A错误；
B．从第1次实验到第5次实验，物距都大于1倍焦距，成实像，且物距减小，根据凸透镜的成像规律“成实像时，物近像远像变大”可知，光屏上的像越来越大，故B正确；
C．当u=45cm时，大于20cm，即大于2f，所以移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，说明放上眼镜片后，像距变大，说明眼镜片对光有发散作用，故D错误。
故选BC。
【例题5】（2022湖南怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，下图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】A．如图，来自远处的平行光经晶状体折射后，会聚于视网膜前，因此看不清远处的物体；这是由于晶状体太厚，折光能力太强，是近视眼的成因图，故A正确；
B．如图，凹透镜对光线有发散作用，使光线变得发散后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清远处的物体，这是近视眼的矫正光路图，故B正确；
C．如图，来自近处的光先经晶状体折射后，会聚于视网膜后，因此看不清近处的物体；这是由于晶状体太薄，折光能力太弱，是远视眼的成因图，故C错误；
D．如图，凸透镜对光线有会聚作用，使近处的光线变得会聚后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清近处的物体，这是远视眼的矫正光路图，故D错误。故选AB。
透镜及其应用单元核心素养精准达标检测试题
（满分100分，答题时间90分钟）
一、选择题（共10小题，每小题3分，共计30分）
1.如图所示，手机镜头成缩小的像，其成像特点与下列仪器相同的是（ ）
A. 幻灯机B. 照相机C. 放大镜D. 潜望镜
【答案】B
【解析】手机摄像头是一个凸透镜，使用手机摄像头扫描維码时，成倒立缩小的实像：
A．幻灯机利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的，故A不符合题意；
B．照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，故B符合题意；
C．放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像工作的，故C不符合题意；
D．潜望镜是通过平面镜反射光线进行视线转移的一种装置，故D不符合题意。
2.（2022湖北孝感）2022年5月10日，在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成
功对接空间站天和核心舱。如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片。下列说法正确
的是（ ）
A. 核心舱摄像机的镜头相当于凸透镜
B. 光通过摄像机的镜头都是沿直线传播
C. 地球通过核心舱上摄像机的镜头成虚像
D. 天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变小
【答案】A
【解析】A．生活中的照相机、摄像机、投影仪等仪器的镜头都是凸透镜，故A正确；
B．光通过摄像机镜头后会发生折射现象；故B错误；
C．地球与核心舱的距离很远，远远的大于凸透镜的一倍焦距，所以所成的像一定是实像，故C错误；
D．根据透镜成像物近像远向边大的规律可知，天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大，故D错误。故选D。
3.（2022湖南衡阳）凸透镜是照相机，放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（ ）
A. 凸透镜对光线有发散作用B. 近视眼矫正的镜片是凸透镜
C. 照相机成的是倒立缩小的实像D. 放大镜成的是正立放大的实像
【答案】C
【解析】A．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故A错误；
B．近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜的前方，需要戴一副凹透镜来矫正，故B错误；
C．照相机是根据物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像的原理制成的，故C正确；
D．由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，不是实像，故D错误。故选C
4.（2022北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. “关灯”两字放大的像是实像
B. 提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm
D. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm
【答案】C
【解析】由图可知，像是正立的，所以成正立放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故ABD错误，C正确。故选C。
5.下列关于对显微镜和望远镜的说法中，不正确的是 （ ）
A.显微镜由两个凸透镜组成，目镜成倒立放大的实像，物镜成正立放大的虚像
B.望远镜的物镜成倒立缩小的实像，目镜成正立放大的虚像
C.显微镜和各种形式的望远镜，目镜都成虚像
D.无论什么形式的望远镜，其物镜直径越大越好
【答案】 A
【解析】显微镜的物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，A错；望远镜的物镜成倒立缩小的实像，目镜成正立放大的虚像，B正确；显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜，成的都是虚像，C正确；望远镜的物镜直径越大，可以会聚更多的光，使得成的像更加明亮，D正确。
6.（2022苏州）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A. 屏上的像是倒立放大的
B. 该凸透镜的焦距可能是8cm
C. 先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像
D. 只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
【答案】C
【解析】A．图中物距大于像距，由凸透镜成像规律可知成倒立缩小的实像，故A错误；
B．此时物距为
50.0cm-25.0cm=25.0cm
此时u>2f
即25.0cm>2f①
像距v=67.0cm-50.0cm=17.0cm
此时2f>v>f
即2f>17.0cm>f②
由①②得8.5cm该凸透镜的焦距不可能是8cm，故B错误；
C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，向右移动光屏，像距变大，应该减小物距，才能成清晰的像，再向左移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像，故C正确；
D．凸透镜成实像时，物远像近像变小，只将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，像距变小，像成在光屏的前面，远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，放上远视眼镜使像更靠近凸透镜，不能在屏上再次看到清晰的像，故D错误。故选C。
7.（2022湖北宜昌）如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一一个凸透镜，能把投影片ab投射到地面，下图中能正确反映其成像原理的示意图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由图结合题意可知，灯内部较小的投影片在地面成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时投影片位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，其实像在凸透镜另一侧二倍焦距之外，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
8.（2022湖南湘潭）如图，将印有花的透明胶片，贴在发光手电筒前端玻璃上，正对着焦距为10cm的凸透镜，调整位置，墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是（ ）
A. 胶片上的花是倒立的
B. 此透镜可作为近视眼镜镜片
C. 胶片与透镜的距离小于10cm
D. 白墙相当于光屏，发生的是镜面反射
【答案】A
【解析】AC．墙上出现一朵清晰放大的“花”，该像是放大、倒立的实像，此时的物距应该在一倍焦距和二倍焦距之间，所以胶片与透镜的距离小于20cm，大于10cm，故A正确，C错误；
B．远视眼的成因是像成在了视网膜的后方，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜矫正；近视眼的成因是像成在了视网膜的前方，需要佩戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正，故B错误；
D．白墙的表面凹凸不平，光线照射到白墙后会发生的是漫反射，故D错误。故选A。
9.如图是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图像。分析图像中有关数据可知 （ ）
A．该凸透镜的焦距为10cm B．当物距u=30cm时，像距v=15cm
C．物距增大时，像距也增大 D．当物距u=15cm时，成的是缩小的像
10
20
20
30
30
10
15
15
u/cm
v/cm
【答案】A
【解析】本题考查凸透镜成像的规律以及运用图像给出的信息解决问题的能力。抓住关键点，即u=20cm时，v=20cm。这时u=v=2f=20cm，解出f=10cm.收集信息和处理信息能力的试题是今后中考的热点。是创新能力培养的重要举措。
A．由图象可知，u=v=2f=20cm，所以凸透镜的焦距是10cm，故A正确；
B．当物距u=30cm＞2f=20cm时，2f＞v＞f，即20cm＞v＞10cm，故B错误；
C．凸透镜成实像时，物距增大时像距减小，故C错误；
D．当物距u=15cm，此时2f＞u＞f，成倒立放大的实像，故D错误．
10. 将物体分别放在甲、乙凸透镜前，物距相同，通过甲凸透镜成正立放大的像，通过乙透镜成倒立缩小的像，上面的图是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图，下面的四幅图中哪副图可能是平行于主光轴的光线，通过乙透镜的光路图（ ）

A B

C D
【答案】A
【解析】由图可知，甲透镜的焦距为20cm，将物体分别放在甲、乙凸透镜前，物距相同，通过甲凸透镜成正立放大的像，通过乙透镜成倒立缩小的像，所以物距小于甲的焦距20cm，大于乙的2倍焦距，可以得出乙的焦距小于10cm，结合四个选项，故选A。
二、填空题（10小题，每空1分，共25分）
1.（2022甘肃金昌）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。
【答案】 凸透镜 会聚
【解析】小水珠边缘薄，中间厚，所以相当于凸透镜。凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，而小水珠相当于凸透镜，故对光线有会聚作用。
2. （2022江苏南通）一束平行光射向凸透镜的光路图如图所示，若把蜡烛放在距该透镜30cm处时，将得到一个倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。利用这一成像原理可以制成的光学仪器是______（答出一个即可）。
【答案】 缩小 照相机
【解析】平行光通过凸透镜会聚于一点，该点即焦点，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距；则从图可知，凸透镜的焦距为f=10cm
则2f=20cm
而蜡烛距离该透镜30cm，即物距为u=30cm
此时u>2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
3. （2022湖南岳阳）2022年3月，春暖花开，油菜花节相继在岳阳市各地举行。游客们远远地就能闻到阵阵花香，这是______现象；到达现场，许多游客纷纷拿出手机拍摄“金色花海”，手机镜头相当于______（选填“凸”或“凹”）透镜。
【答案】 扩散 凸
【解析】能闻到阵阵花香，是花的芳香分子运动到空气中，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
拍照时，手机的镜头相当于一个凸透镜，此时物距大于二倍焦距，能成倒立、缩小的实像。
4. （2022江苏徐州）在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较______的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要______移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰______。
【答案】 暗 左右小范围 大
【解析】实验时为了使实验效果更明显，最好在光线较暗的环境中进行，便于观察成像。
为了判断光屏上的像是否最清晰，需要将光屏左右小范围内移动，以改变光屏到凸透镜的距离，进行观察像是否变模糊。
图示位置，物距小于像距，根据凸透镜成像特点可知，此时成倒立、放大的实像，所以像的大小比烛焰大。
5.（2022江苏常州）麻省理工学院的研究团队将直径为9nm、合_____m的特殊颗粒植入豆瓣菜叶子中，发现在黑暗环境下，叶子发出微弱的光，实现化学能向______能的转化，如图甲所示。研究者通过凸透镜观察到如图乙所示的______（选填“虚”或“实”）像，该透镜可用来矫正______（选填“近视”或“远视”）眼。
【答案】 9×10-9 光 虚 远视
【解析】长度单位换算1nm=10-9m，所以9nm=9×10-9m。
叶子发出微弱的光，所以是化学能转化为光能。
通过凸透镜观察到如图乙中正立放大的像，则把凸透镜当放大镜用，放大镜成正立放大的虚像。远视眼成像时成到视网膜的后方，凸透镜可以用来矫正远视眼。
6. （2022江苏泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为______cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正______眼的视力缺陷。
【答案】 12.0 放大 远视
【解析】由图得，凸透镜的光心在刻度尺的40.0cm位置。平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点，因此该凸透镜的焦点在刻度尺52.0cm位置，故透镜的焦距为
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，此时物距为
在一倍焦距和两倍焦距之间，凸透镜成的像为放大、倒立的实像。
凸透镜对光线具有会聚作用，可以用于矫正远视眼。
7.（2022湖南湘西）凸透镜使光线会聚，凹透镜使光线发散，当发现眼睛患有近视时，应配戴______透镜矫正视力。
【答案】凹
【解析】当发现眼睛患有近视时，凸透镜成像在视网膜前，说明眼球中的晶状体聚光能力强，所以需要用凹透镜使光线发散，故应配戴凹透镜。
8. （2022江苏连云港）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置时，光屏上恰好出现等大的清晰的像，此凸透镜的焦距为______。当蜡烛被移至刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的_______（选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的________是利用这个原理制成的。
【答案】 10.0 左 放大镜
【解析】蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u=v=20.0cm=2f
则f=10.0cm。
当蜡烛被移至刻度处，此时物距是7.0cm，物距小于焦距，成的是一个正立、放大的虚像，光屏上始终接收不到像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察。放大镜原理是物距小于焦距，成正立放大的虚像，所以放大镜是用这个原理制成的。
9.如图所示，下列有关眼睛的示意图，远视眼是 图，远视眼矫正是 图。
【答案】丁；乙。
【解析】眼睛的晶状体相当于凸透镜；
甲图中像呈在视网膜的前方，是近视眼模型，需要佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚，如丙图。丁图中像呈在视网膜的后方，是远视眼模型，应佩戴会聚透镜矫正，即凸透镜，如图乙。
10.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小华同学实验时记录的几组数据，根据表中数据完成下列问题。
(1)此凸透镜的焦距为______cm；
(2)第3次实验中像距为______cm，判断依据是______。
【答案】 (1)10 (2)30 (3)光路可逆
【解析】(1)由表中第2次实验的数据，物距等于像距，像和物等大，可知，此时
u2=v2=2f=20cm，f=10cm
即该凸透镜的焦距为10cm。
(2)由实验第1次，u1=30cm，v1=15cm
成倒立缩小实像，由光路的可逆性可知u3=15cm，v3=30cm
三、简答题（本大题有2小题，共12分）
1.（6分）请你写出三种辨别凸透镜和凹透镜的方法。
【答案】（1）用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜；
（2）让透镜正对太阳光，移动透镜，在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透镜；（3）用透镜看字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜。
【解析】可以根据凸透镜、凹透镜的定义用手触摸；可以根据凸透镜汇聚作用，让太阳光照射它，移动透镜，在另一侧纸上看能否得到亮点来判断；还可以用透镜看字，能放大的一定是凸透镜。
2.（6分）根据眼睛的构造和成像原理，为了预防近视，保护我们的视力，应该注意哪些问题? 请你提出三条合理化建议。
【答案】①读写姿势要正确，眼与书的距离要在25厘米左右；
②看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一下，要远眺几分钟；
③要定期检查视力，认真做眼保健操，等等。
【解析】下列措施均可以预防近视发生：
从小养成良好的用眼卫生习惯，阅读的姿势要正确，眼与阅读物相距30～35cm，不要
歪着头、躺着、乘车走路看书。应有良好的照明，阅读物字迹清楚，不应在暗处或太阳光直接照射下看书，尽量避免长时间近距离阅读，工作和看电视，应每隔一小时休息10分钟以松弛调节功能。
②建立眼的保健制度，定期作视力及眼部检查。
③增强体质，注意营养，使眼部与全身均发育正常。对验光后确诊的真性近视，应戴合适的眼镜，而且要经常戴，以便保持良好的视力和正常调节集合功能。
四、作图题（6小题，每小题3分，共18分）
1. （2022黑龙江绥化）画出图中折射光线的入射光线。
【答案】如图所示。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，则入射光线如下图所示。
2. （2022广西百色）如图所示，请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光路图。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，根据三条经过凸透镜的特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线经过焦点；经过凸透镜光心的光线，其传播方向不变。
3. （2022贵州黔东南州）如图所示，请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
【答案】
【解析】根据凹透镜的三条特殊光线可知，延长线过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后，将平行于主光轴；过凹透镜光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变，据此完成AB的入射光线和CO的折射光线，如图所示。
4. （2022黑龙江大庆）甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
【答案】
【解析】图甲是近视眼的成像示意图，需要用凹透镜来矫正，故虚线框内应该画凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，再经过晶状体会聚到视网膜上的a点。如下图所示。
5.（2021四川达州）如图所示，凹透镜的主光轴处于水平位置，F是其焦点，平面镜与水平方向成，请画出竖直激光束AO经平面镜反射，再经凹透镜折射的光路图。
【答案】如图所示：
【解析】过入射点O垂直于镜面作出法线，平面镜与水平线夹角45°，所以入射光线与平面镜的夹角为45°，所以反射角等于入射角为90°-45°=45°，据此在法线另一侧画出反射光线；
因为入射光线垂直于主光轴，发生反射时反射角和入射角均为45°，所以反射光线与入射光线的夹角为90°，则反射光线平行于主光轴，根据平行于主光轴的光经凹透镜折射后反向延长过焦点画出折射光线。
6．如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。
【答案】如图所示.
【解析】经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是45°，所以反射角为90°﹣45°＝45°．根据反射角与入射角相等作出入射光线；
反射光线平行于凸透镜的主光轴，经过凸透镜后折射光线过焦点.
五、实验探究题（本大题有3小题，共计15分）
1.（6分）（2022湖北随州）在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作：
（1）实验前，小刚利用“平行光聚焦法”（如图甲所示）粗略测出凸透镜的焦距。焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越_____（选填“强”或“弱”）；
（2）小刚将（1）中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；
（3）通过步骤（2）的调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将蜡烛_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。
【答案】（1）强 （2）靠近 （3）远离
【解析】（1）凸透镜对光具有会聚作用，凸透镜的焦距越小，说明焦点距离光心越近，透镜对光线的折射作用越强。
（2）由图甲可知，凸透镜的焦距为
当凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙时，物距为
则物距与焦距的关系是u>2f，根据凸透镜的成像规律可知：u>2f，则
成倒立缩小实像，所以光屏应在1倍焦距与2倍焦距之间，在光具座的60cm到70cm之间，光屏应靠近凸透镜。
（3）将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，由于近视眼镜是凹透镜，对光线起发散作用，成像远离凸透镜，所以应将光屏远离凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。
2.（4分）（2022吉林长春）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心在______；
（2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图甲所示时，光屏上成清晰的倒立、______的实像，______就是应用这一成像规律制成的；
（3）在答题卡的相应位置，完成图乙中光线通过凸透镜后的光路图。______
【答案】 （1）同一高度 （2）缩小 照相机 （3）
【解析】（1）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，为了使像成在光屏的中央，实验前要调整烛焰、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度。
（2）如图甲，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律，则有物距大于两倍焦距，像距在一倍焦距和两倍焦距之间，所成的像是倒立、缩小的实像。应用这一成像规律，可以制成照相机。
（3）过光心的入射光经凸透镜折射后，出射光方向不变，光路图如图所示：
3.（5分）实验“探究凸透镜成像规律”的实验时：所使用的凸透镜焦距是15cm。
（1）当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应
在 （选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，只将光屏和蜡烛的位置对调，则像的大小 。（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（2）把自己的近视眼镜放在上图凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向 凸透镜方向移动光屏（选填“靠近”或“远离”），可再次得到清晰的像，当凸透镜成实像时，物距增大，像距 。（选填“增大”或“减小”）。
（3）在整理器材时，某同学偶然在凸透镜上看到了身后景物的像，它的成像原因是光的 （填“直线传播”、“反射”或“折射”）。
【答案】（1）Ⅱ；变大；（2）远离；减小；（3）反射。
【解析】（1）凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为50cm﹣15cm＝35cm，大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，即光屏应在Ⅱ区域内左右移动；此时成的是倒立、缩小的实像；
若得到清晰的像后，只将光屏和蜡烛的位置对调，根据光路可逆可知，此时成的是倒立、放大的实像，像的大小变大；
（2）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，把自己近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，由于凹透镜的发散作用，像远离凸透镜，所以应该向远离凸透镜的方向移动光屏；当凸透镜成实像时，物距增大，像距变小；
（3）从凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像，此时她所持的凸透镜镜面当成了反射面，即当做了凸面镜，此时成的是正立缩小的虚像，是根据光的反射来成像的。
【点拨】（1）物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距处于1倍和2倍焦距之间；在光的折射中光路是可逆的；
（2）知道近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，判断像的移动方向，得出结论；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；
（3）凸面镜成倒立、缩小的虚像，是根据光的反射原理成像的。
物体位置
像的位置
像的大小
像的性质
应用举例
u>2f
f< v <2f
像、物异侧
缩小
倒立实像
照像机
u=2f
v =2f
像、物异侧
等大
倒立实像
测焦距
fv >2f
像、物异侧
放大
倒立实像
幻灯机、
投影仪
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
成像性质
1
30
15
倒立缩小实像
2
20
20
倒立等大实像
3
15
倒立放大实像