（决胜2020年）中考物理压轴题剖析与精练专题05透镜及其应用（含解析）

专题05透镜及其应用


【考点1】：生活中的透镜
【例1】（2019•广西）为加强校园安全管理，在校内安装监控摄像机，来自物体的光经过摄像机的镜头后形成（　　）
A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的实像
C．倒立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像
【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】A
【解析】解：摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的是当u＞2f时，来自物体的光经过摄像机的镜头后形成倒立缩小的实像。
【点拔】本题主要考查凸透镜成像规律及应用，运用物理知识来解决实际问题，可激发同学们学习物理的兴趣，培养大家的思维能力和创新精神，使同学们能初步运用物理知识解释和解决一些简单的实际问题。
【变式1-1】（2019•河南）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（　　）

A．光经过摄像头成像利用的是光的反射
B．摄像头成像特点与投影仪相同
C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】C
【解析】A、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，故A错误；B、光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B错误；CD、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故C正确，D错误。
【点拔】本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
【变式1-2】（2019•广州）如图为某望远镜内部部分光路图，物镜是凸透镜，O为光心，F为物镜焦点，焦距为500mm。
（1）在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线。
（2）目镜是　　透镜（选填“凹”、“凸“）。
（3）用此望远镜观测月球时，月球经物镜成一个　　（选填“倒立”、“正立”）　　（选填“放大”、“等大”“缩小”）的像。

【考点】1.透镜的光路图；2.望远镜．
【答案】（1）见上图；（2）凹；（3）倒立；缩小。
【解析】（1）已知物镜是凸透镜，O为光心，F为物镜的焦点；由图可知，折射光线a过光心，则过光心的光线其传播方向不变；折射光线b平行于主光轴；则入射光线过焦点F，如下图所示：

（2）由图可知，光线经目镜折射后远离主光轴，则说明目镜对光线有发散作用，而凹透镜对光线有发散作用，所以目镜是凹透镜；（3）伽利略望远镜的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，物镜成倒立缩小的像，放大倍数不大。
【点拔】此题主要考查的是透镜的光路图、凸透镜成像规律的应用及望远镜的原理。
【考点2】：透镜成像规律
【例2】（2019•滨州）在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（　　）

A．该凸透镜的焦距f＝20cm
B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律
C．当物距u＝8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律
D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】B
【解析】A、据凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知，u＝v＝2f＝20cm，所以f＝10cm。故A错误；B、当物距u＝30cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，故B正确；C、当物距u＝8cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜，故C错误；D、物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故D错误。
【点拔】本题考查凸透镜成像规律，关键是将课本知识内容记忆清楚。
【变式2-1】（2019•百色）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（　　）
A．光屏上所成的是倒立、放大的实像
B．该透镜的焦距f小于9cm
C．将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，不能观察到烛焰放大的虚像
D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】D
【解析】AB、蜡烛距离凸透镜32cm时，在透镜的另一侧18cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像；此时物体的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即32cm＞2f；2f＞18cm＞f，解得：9cm＜f＜16cm，故AB错误；
C、将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，u＜f，可以能观察到烛焰放大的虚像，故C错误；
D、光的折射现象中光路可逆，所以保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换，光屏上仍能得到清晰的像。故D正确。
【点拔】本题考查凸透镜成像规律实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
【变式2-2】（2019•苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像
B．仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正
C．将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像
D．将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】B
【解析】根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。A、从图上看出，物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm。v＝85cm﹣50cm＝35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误；B、由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故B正确；C、u＝v＝2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u＝50cm﹣30cm＝20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误；D、将蜡烛移到40cm刻度处，u＝50cm﹣40cm＝10cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故D错误。
【点拔】此实验考查学生对于凸透镜成像实验的理解和掌握，熟记成像规律是解题关键。
【考点3】眼睛和眼镜
【例3】（2019•常州）如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像。该眼镜片（　　）

A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜、属远视眼镜
C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜、属远视眼镜
【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】D
【解析】解：由题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”，说明撤去眼镜片后，对光的会聚能力减弱，说明该镜片对光线具有会聚作用，则该透镜为凸透镜，属于远视眼镜。
【点拔】此题是探究凸透镜成像的实验，要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用。
【变式3-1】（2019•台州）2014年，人工视网膜通过临床试验，为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头，的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成，其工作原理如图。
（1）从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于　　镜。
（2）从反射弧的组成来看，“人工视网膜”相当于反射弧中的　　。
（3）摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望，对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变　　。

【考点】凸透镜的会聚作用．
【答案】（1）凸透；（2）感受器；（3）小。
【解析】（1）物体发出或反射的光经眼球折射在视网膜成倒立缩小的像，从眼球的成像原理来看，眼球对光的作用相当于凸透镜；
（2）反射弧中的感受器能够接收刺激产生神经冲动，视网膜能接收光刺激产生神经冲动，所以“人工视网膜”相当于反射弧中的感受器；
（3）凸透镜成实像时遵循”物近像远像变大“，人向远处眺望相当于物距变大了，所以像距应该变小，则对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变小；
【点拔】本题考查凸透镜的知识，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
【变式3-2】（2019•丹东）小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。

（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在　　上，目的是使像成在光屏中心。
（2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、　　的实像。此时水透镜的焦距f的范围为　　。
（3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜　　（填“注水”或“抽水”），使其焦距变　　（填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
（4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置　　（填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴　　（填“凸“或“凹”）透镜矫正。
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】（1）同一高度；（2）缩小；10cm＜f＜20cm；（3）注水；短；（4）右侧；凹。
【解析】（1）烛焰、水透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央；
（2）由图甲可知，此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像；
此时物距u＝50cm，50cm＞2f，像距v＝20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；
（3）物距减小后，像距应增大，如果像的位置不变，则凸透镜的焦距要变短，凸透镜的厚度要增加，故此时应注水；
（4）老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用，水凸透镜前放置老花镜后，透镜的折光能力变强，焦距变小，光屏位置不变，相当于像距变大，根据物近像远像变大的成像原理可知，爷爷能够看清右侧的物体。近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。
【点拔】此题是探究眼睛的成像原理，首先掌握眼睛的构造并能与实验中的器材对应，掌握近视眼、远视眼的成因。
【考点4】透镜作图
【例4】（2019•抚顺）如图所示，有一点光源S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线经过凸透镜上方的焦点。请画出：
（1）入射光线。
（2）反射光线。
（3）经凸透镜折射后的折射光线。

【考点】1.作光的反射光路图；2.透镜的光路图．
【解析】作出光源S关于平面镜的对称点，可得像的位置S′，连接S′F作出反射光线，与平面镜的交点为入射点，连接入射点与S的连线即为入射光线，再根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴作出折射光线。如图所示：

【点拔】本题考查了平面镜成像的特点和凸透镜的三条特殊光线的作图，利用好经平面镜后的反射光线好像是从虚像上发出的是解题的关键。
【变式4-1】（2019•孝感）如图所示，凸透镜斜放，其主光轴与水平成45°角，F是焦点。一条入射光线，经过凸透镜折射后，入射到水平放置的平面镜上被反射，已知折射光线BO与水平成45°角，请完成光路图，画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。

【考点】1.作光的反射光路图；2.透镜的光路图．
【解析】（1）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，由此可以画出这条折射光线对应的入射光线。（2）过入射点垂直于镜面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线的另一侧作出反射光线，如图所示：

【点拔】本题考查了透镜光路图和光的反射光路图的画法，难度不大，关键是掌握凸透镜的三条特殊光线和光的反射定律。
【变式4-2】（2019•毕节市）如图所示，凸透镜主光轴与水面重合，即：上半部分在空气中，下半部分在水中，请作出通过凸透镜的入射光线，以及折射入水后的光线（方向大致符合物理规律即可）。

【考点】1.作光的折射光路图；2.透镜的光路图．
【解析】（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以画出这条折射光线对应的入射光线。（2）过入射点垂直于水面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示：

【点拔】题考查了凸透镜的三条特殊光线和光的折射图，在空气和水的分界面发生折射时，在空气中的角度大。
【考点5】透镜综合实验
【例5】（2019•广东）小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新，创新点如图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。

（1）请分析创新后实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及　　：
②光屏上成像更清晰、　　；
③从光屏上可以准确得出像与物的　　关系。
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。请仿照示例写出两种不同方案。
项目
更换（或增加）实验器材及操作
探究的问题
示例
用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分
探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况
方案1
①
②
方案2
③
④
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】（1）像距；稳定；大小；（2）①更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。
【解析】（1）创新后该实验装置的优点：①可以直接读出物距以及像距；②LED灯替代蜡烛的优点是光屏上成像更清晰、稳定；③由标有均匀格子的面板（光屏）可以比较像与物的大小关系；
（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究。两种不同方案如下：①焦距大小不同对成像的影响，可以更换厚度更大的凸透镜；②探究焦距变化对成像的影响；③将近视眼镜放在凸透镜前面；④探究近视眼的矫正原理。
【点拔】此题是探究凸透镜成像实验，考查了实验器材的选择、调节、凸透镜成像特点及应用、近视眼的形成及矫正等，考查全面。
【变式5-1】（2019•南京）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、　　的实像。
（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到　　cm刻度线处，可以再次看到清晰的像。
（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向　　（选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。
（4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向　　移动，“烛焰尖部”又会变清晰。

【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】（1）放大；（2）75；（3）右；（4）左。
【解析】（1）由图知，光斑即焦点处，所以焦距f＝60cm﹣50cm＝10cm；当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距为50cm﹣35cm＝15cm，大于1倍焦距小于2倍焦距，凸透镜能成倒立放大的实像；
（2）在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，物距为u＝55cm﹣35cm＝20cm，u＝2f，成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，v＝75cm﹣55cm＝20cm，光屏在75cm的位置，所以光屏向左移动。
（3）凹透镜对光线有发散作用，放在凸透镜前时，使光线发散，像呈现在光屏的后方，像距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要远离凸透镜，即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像；
（4）在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，A点气体流速大，流体大的位置压强小，火焰向左移动，物距增大，像距减小，将光屏向左移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
【点拔】本题考查学生动手操作实验的能力以及学生对凸透镜成像规律、即流体压强的特点，要求学生能根据透镜成像规律和应用分析实际问题。
【变式5-2】（2019•威海）如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置，小明通过实验得到了如表所示的实验数据，请回答下列问题：
物距u（cm）
60
50
35
30
20
19
18
17
16
15
14
12
像距v（cm）
12
12.5
14
15
20
21.1
22.5
24.3
26.7
30
35
60

（1）根据表可知凸透镜的焦距f＝　　cm。
（2）当u＝25cm时，像距ν应该在　　（选填“15﹣16”、“16﹣17”、“17﹣18“、“18﹣19”或“19﹣20”）cm范围内；当u＝60cm时，光屏上成　　（选填“放大”或“缩小”）的像，此种成像原理可以制成什么光学仪器？　　（选填“照相机”或“投影仪“）；此时，用遮光板遮住LED光源的一部分，光屏上的像相比原来的像会　　（选填“变暗”“缩小”或“不完整”）。
（3）LED光源的高度h＝10cm，小明经过认真测量，得到像高h′与物距u的数据，如图2所示，请在图中画出h′与u的关系图象。
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】（1）10；（2）16﹣17；缩小；照相机；不完整；（3）见上图。
【解析】（1）由表格数据u＝v＝2f＝20cm，可得，所用透镜的焦距为10cm；
（2）已知f＝10cm，当u＝25cm时，＝，则＝+，
解得v≈16.7cm，故像距ν应该在16﹣17cm范围内。当u＝60cm时，u＞2f，成倒立缩小的实像，此种成像原理可以制成照相机；用遮光板遮住LED光源的一部分，光屏上的像相比原来的像会不完整。
（3）根据表中数据描点连线，如图所示：

【点拔】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了实验中器材的调节，同时考查了凸透镜成像的规律的应用，掌握凸透镜成像的特点及物距、像距与焦距的关系是关键。

1.（2019•杭州模拟）2019年1月9日上午，《2018年微信年度数据报告》发布，数据显示每个月有超过10亿用户保持活跃，其中微信支付是大家常用的功能，当我们用手机摄像头扫描收款码（如图）就可以实现网上轻松付款，扫描收款码时（　　）

A．收款码应放置在摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间
B．要使屏幕上收款码的像变大，可以将凸透镜靠近收款码
C．收款码上面发生的是镜面反射交付
D．收款码中黑色部分反射光，白色部分吸收光
【考点】凸透镜成像规律及应用．
【答案】B
【解析】A、手机摄像头相当于凸透镜，扫描收款码时，收款码到摄像头的距离大于二倍焦距，成倒立缩小的实像；故A错误；B、要使屏幕上收款码的像变大，由凸透镜成像规律可知，应减小物距，可以将凸透镜靠近收款码；故B正确；C、收款码的表面是粗糙的，则收款码上发生的是漫反射；故C错误；D、收款码中白色部分反射所有色光，黑色部分吸收所有色光、不反射光，故D错误。故选：B。
2．（2019•阜新）如图所示，小明将蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、光屏依次摆放在光具座上，光屏上成清晰的烛焰像，然后进行了如下的判断和操作（每次操作均在如图基础上），下
列说法正确的是（　　）

A．根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B．将蜡烛和光屏对调，透镜位置不动，光屏上可再次成清晰的烛焰像
C．小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间，向左移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像，小明戴的是近视镜
D．将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，光屏上成正立放大的烛焰像
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】B
【解析】A、由图可知，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小实像，是照相机的原理，故A错误；B、若保持透镜不动，只将蜡烛和光屏互换位置，根据光的可逆性，物距小于像距，仍能成倒立、放大的实像，故B正确；C、近视镜是凹透镜，且凹透镜对光线有发散作用，若将凹透镜放在凸透镜和蜡烛之间，像会远离凸透镜，所以将光屏向远离凸透镜的方向移动，即向右移动，才能使蜡烛的像变清晰；故C错误；D、将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，成正立放大的虚像，光屏上不成像，故D错误。
【点拔】探究“凸透镜成像规律”题目中，应注意光学元件的放置和调整，同时要熟练掌握凸透镜成像的规律，并能够对数据进行规律性的总结，会给问题的解决带来方便。
3．（2019•泰安）如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（　　）

A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像
C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】B
【解析】如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。此时物距小于像距，f＜u＝8cm＜2f，解得，4cm＜f＜8cm，v＝15cm＞2f，解得f＜7.5cm，焦距范围：4cm＜f＜7.5cm，保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，此时u′＝8cm+7cm＝15cm＞2f，
v′＝15cm﹣7cm＝8cm，f＜v′＜2f，凸透镜成倒立缩小的实像，故ACD错误，B正确。
【点拔】本题考查了凸透镜成像规律，把握物距和焦距的关系是解决此类问题的关键。
4．（2019•湘潭）在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是（　　）
A．4cm B．7cm C．10cm D．16cm
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】C
【解析】当烛焰离透镜14厘米时，得放大的实像，则物体在一倍焦距和二倍焦距之间，即2f＞14cm＞f，所以7cm＜f＜14cm；当烛焰离透镜8厘米时成的是放大的虚像，则物体在一倍焦距以内，即8cm＜f。综上所述8cm＜f＜14cm，C符合题意。
【点拔】此题主要考查的是学生对凸透镜成像规律的了解和掌握，中考常见题型。
5．（2019•衡阳）当汽车经过十字路口时，监控摄像头就会拍下照片。摄像头相当于一个透镜影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是（　　）
A．监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用
B．拍照时，汽车位于摄像头二倍焦距以外
C．当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变大
D．影像传感器上成的是正立的虚像
【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】B
【解析】A、监控摄像头相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；近视眼镜的镜片是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，故A错误。BD、监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，即影像传感器上成的是倒立、缩小的实像，故B正确，D错误；C、凸透镜成实像时，物远像近像变小，则当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变小，故C错误；
【点拔】此题考查了凸透镜成像规律的应用，关键要明确凸透镜成实像时，物远像近像变小，物近像远像变大的规律。
6．（2019•温州）将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是（　　）

A．缩小的虚像 B．放大的虚像 C．缩小的实像 D．放大的实像
【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】D
【解析】解：装有水的烧瓶相当于一个凸透镜，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到清晰的像，由图可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像。
【点拔】此题主要考查了凸透镜成像的规律及特点，在学习过程中要善于总结，寻找规律，要求学生对凸透镜成像的规律做到深刻理解，并能灵活应用，注重理论联系实际。
7．（2019•宁波）如图所示，在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志””的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中，不可能看到的是（　　）

A． B． C． D．
【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】C
【解析】因为装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，相当于凸透镜，所以是左右颠倒；
当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大，上下不变，如图A；当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒，如图B；不可能出现C中的图片；当物体大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，可能出现D中的图片；
【点拔】日常生活中有很多透明的物品能形成中间厚边缘薄，如：玻璃杯中盛满水、塑料大棚上的积水、远视镜片等都相当于凸透镜，能具有凸透镜对光线的会聚作用或所成像的特点。
8．（2019•济宁）平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：
①都能改变光的传播方向；
②只有平面镜能成虚像；
③凸透镜既能成实像也能成虚像；
④只有凹透镜能矫正视力；
⑤利用三棱镜能研究光的色散。下列选项中，完全正确的是（　　）
A．①②③ B．①④⑤ C．③④⑤ D．①③⑤
【考点】1.平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案；2.实像与虚像的区别；3.光的色散；4.近视眼的成因与矫正办法；5.远视眼的成因与矫正办法．
【答案】D
【解析】①平面镜反射光线，可以改变光的传播方向，凸透镜、凹透镜、三棱镜折射光线，可以改变光的传播方向，故①正确；②平面镜、凹透镜、凸透镜都能成虚像，故②错误；③凸透镜既能成放大、缩小、等大的实像也能成放大的虚像，故③正确；④凸透镜可以矫正远视眼，凹透镜可以矫正近视眼，故④错误；⑤利用三棱镜能研究光的色散实验，故⑤正确。综上分析可知，正确的是①③⑤。
【点拔】该题考查了平面镜、凸透镜、凹透镜以及三棱镜等知识，是一道光学综合题。
9．（2019•自贡）小明同学用数码相机（可调焦距）拍摄了同一花菜的两张照片。如图所示，结合图片分析，下面说法不正确的是（　　）

A．照相机的镜头与老花镜属于一类透镜
B．凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得小一些
D．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得大一些
【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】C
【解析】A、照相机的镜头是凸透镜，老花镜也是凸透镜，属于同一类透镜，故A正确。
B、u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机。故B正确。
C、照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作的。在物距不变的条件下，乙照片中彩色菜花大些，则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些，故C错误、D正确。
【点拔】凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
10．（2019•黄冈）为了加强管理，某单位利用人工智能技术，实行刷脸考勤制度。如图，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮　　（选填“人脸”或“显示屏”）。人脸通过摄像头成一个倒立、　　的实像，并与录入的信息进行比对，从而记录考勤。

【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】人脸；缩小。
【解析】只有将更多的光射到人脸上，才能看得更清楚，所以当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮人脸。
摄像镜头实际上是一个凸透镜，人在凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。
【点拔】凸透镜成像的三种情况和应用，在凸透镜成像习题中有重要的应用，一定要熟练掌握。
11．（2019•盐城）在探究凸透镜成像规律时，实验进行一段时间后，蜡烛变短，像会出现在光屏的　　方，为使像回到光屏中央，合理的操作是　　或　　。
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】上；将凸透镜向下移动；光屏向上移动。
【解析】蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动，要使像成在光屏的中央，根据过光心不改变方向，凸透镜向下移动，或光屏向上移动，蜡烛向上移动，或更换一只烛焰稍高一点的蜡烛都可以使像呈在光屏的中央。
【点拔】本题考查了凸透镜的成像的特点，能知道通过光心的光线的传播方向不变是解题的关键。
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　　透镜，上半部分镜片对光具有　　（选填“会聚”或“发散”）作用。
【考点】1.近视眼的成因与矫正办法；2.远视眼的成因与矫正办法．
【答案】凸；发散。
【解析】远视眼是只能看清远处的物体，看不清近处的物体；由题意可知，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，说明近视远视一体眼镜下半部分起到了近视眼镜的作用，即是凹透镜；
近视眼是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。
由题意可知，透过下半部分镜片可以看清远处景物，说明下半部分镜片是凸透镜，上半部分是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
【点拔】本题主要考查了近视眼和远视眼的成因及矫正方法，属于识记性内容，难易程度适中。
13．（2019•泰州）如图，用铁丝围成一个内径约4mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜犹如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为　　（实像/虚像）；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与　　（照相机/幻灯机）成像原理相同；轻轻甩去一些水（保持水膜完好），透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于　　（凸透镜/凹透镜）。

【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】虚像；照相机；凹透镜。
【解析】这个水膜透镜贴近课本上的字，字在这个水膜透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像；透过水膜透镜看远处的楼房，此时u＞2f，成倒立缩小的实像，其应用是照相机；用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像，因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，说明此时水膜透镜相当于凹透镜。
【点拔】凸透镜和凹透镜从结构和光学性质上各不相同，我们必须全面了解，尤其是对凸透镜是初中学习的重点。
14．（2019•嘉兴）如图，保持矿泉水瓶与白纸的位置不变，当向空瓶中倒入水后，可观察到“黑白颠倒”的现象，这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成子一块　　镜。此时，若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，白纸应　　矿泉水瓶（选填“靠近”或“远离”）。

【考点】凸透镜成像的应用．
【答案】凸透；靠近。
【解析】圆柱矿泉水瓶中注入水相当于凸透镜，矿泉水瓶后白纸上的水平箭头为物体；
当物体在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像，当物体在凸透镜的焦距与二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像，
因此当向空瓶中倒入水后，可观察到“黑白颠倒”的现象，
若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，当物体在凸透镜的焦距之内时可以成正立、放大的虚像，因此白纸应靠近矿泉水瓶，位于凸透镜的焦距之内即可。
【点拔】掌握凸透镜成像的三种情况，以及三种成像情况的应用。此题主要考查了对凸透镜成像规律的应用。
15．（2019•潍坊）如图所示，AB为遮光板，S′是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。
请画出：
（1）光源S的位置；
（2）光线EF的入射光线；
（3）光线EF经凸透镜后的出射光线。

【考点】1.作光的反射光路图；2.透镜的光路图．
【解析】（1）通过平面镜作出S′的对称点S，即为光源S的位置，
（2）连接S与入射点E，则SE即为光线EF的入射光线；
（3）由图可知，光线EF过凸透镜左侧焦点F，则该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，如图所示：

【点拔】此题考查光的反射定律作图、平面镜成像特点和原理来完成光路，凸透镜三条特殊光线的作图，综合性较强。
16．（2019•眉山）如图所示，ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线，S′是光源S在平面镜中的像。请画出：
（1）光源S的位置；
（2）光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。

【考点】1.平面镜成像的相关作图；2.透镜的光路图．
【解析】（1）画出像S′的对称点S，可得光源S的位置，连接Sa，可得ab的入射光线；
（2）ab的延长线过凸透镜的焦点，不属于凸透镜的三条特殊光线，由于凸透镜对光线具有会聚作用，折射光线向凸透镜的主光轴靠拢，如图所示：

【点拔】本题考查了平面镜成像的特点（物像对称）和凸透镜的特殊光线，要知道：延长线过凸透镜的焦点，不属于凸透镜的三条特殊光线，易错点！
17．（2019•鄂尔多斯）康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区，来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片，如图甲，感觉有点小，更换镜头站在原地又拍了一张，如图乙。两次像的大小不同是何原因呢？他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的，为此，返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究：
（1）如图丙，他先将f＝10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处，再将蜡烛放在10cm刻度处，移动光屏直到成清晰的像，此时光屏应在　　刻度范围内。
（2）基于实验目的，接下来他换用f＝5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处，保持蜡烛位置不变，移动光屏找到最清晰的像，此像大小比（1）中所成的像　　。
（3）依据（2）问的结论，他又联想到望远镜的物镜（凸透镜）和目镜（凸透镜）的焦距大小也不同，为了尽可能成更大更清晰的像，则f物　　f目，若将物镜和目镜互换位置，站在原地看同一物体，此时所成像的大小　　不换位置时所成像的大小（均选填“＞”“＜”“＝”）。
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】（1）60﹣70cm；（2）变小；（3）＞；＜。
【解析】（1）焦距为f＝10cm，物距u＝50cm﹣10cm＝40cm＞2f，即u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即在60﹣70cm之间；
（2）换用f＝5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处，保持蜡烛位置不变，凸透镜的焦距越小，对光的折射能力越强，则像会向左移动，像距变小了，则像变小；
（3）望远镜的物镜相当于是照相机，成的是倒立、缩小的实像；为了使像更大一些，应增大焦距；望远镜的目镜相当于是放大镜，在物距不变的情况下，焦距越小，成的像越大；由于望远镜的长度不变，故为了成更大的像，应使f物＞f目，若将物镜和目镜互换位置，站在原地看同一物体，由于在光的折射中，光路是可逆的，放大作用没有改变，此时所成像要小于不换位置时所成像的大小。
【点拔】此题是探究凸透镜成像的规律实验，考查了学生得出结论的能力，要认真分析各物理量的变化情况，找出其中的联系。
18．（2018•上海）某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了像与物体的距离l，并将相关数据记录在如表中。
实验序号
物距u（厘米）
像距v（厘米）
像高h像（厘米）
像与物体的大小比较
像与物体的距离l（厘米）
1
48.0
9.6
0.6
缩小
57.6
2
28.0
11.2
1.2
39.2
3
18.0
14.4
2.4
32.4
4
13.0
20.8
4.8
放大
33.8
5
12.0
24.0
6.0
36.0
6
10.0
40.0
12.0
50.0
（1）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成像时，物距u变小，　　。
（2）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：
（a）同一凸透镜成缩小的实像时，　　
（b）同一凸透镜成放大的实像时，　　
（3）请根据表中信息判断：当像与物体的距离l为35厘米时，像高h像的范围　　
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】（1）像距v增大，像高h像也增大；（2）（a）物距u减小，像与物体的距离l也减小；（b）物距u减小，像与物体的距离l增大；（3）成缩小实像时，像高h像的范围为1.2cm～2.4cm、成放大实像时，像高h像的范围为4.8cm～6.0cm。
【解析】（1）根据实验序号1﹣6的数据可以看出，物距在不断减小，像距却不断增大，像在不断增大，故可得出结论：凸透镜成像时，同一凸透镜成像时，物距u变小，像距v增大，像高h像也增大。
（2）（a）根据实验序号1、2、3的数据知：同一凸透镜成缩小的实像时，物距u减小，像与物体的距离l也减小；
（b）根据实验序号4、5、6的数据知：同一凸透镜成放大的实像时，物距u减小，像与物体的距离l增大；
（3）在1、2、3中，成缩小的像，当L为32.4cm时，像高度为2.4cm，当l为39.2cm时，像高度为1.2cm，物像距离l＝35厘米，则像高h的范围为1.2cm～2.4cm。
在4、5、6中，成放大的像，当l为33.8cm时，像高度为4.8cm，当l为36.0cm时，像高度为6.0cm，物像距离l＝35厘米，则像高h的范围为4.8cm～6.0cm。
【点拔】此题是探究凸透镜成像的规律，考查了凸透镜成像的规律的归纳与总结。一定要熟练掌握规律的内容，做到灵活运用，本题所需要归纳的内容都是从基本规律中推导和延伸出来的，有一定的难度，因此要求我们审题时一定要仔细、认真。
19.（2019•苏州中学自主招生）物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距S/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图纸乙，则可判断该透镜的焦距f为　　；
将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v．物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥　　（用f表示）。
经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率n＝＝，结合丙、丁两图，可知当物距u＝1.5f时，n＝　　。

【考点】凸透镜成像规律及其探究实验．
【答案】12cm；4f；2。
【解析】（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距S＝12cm时，白纸被烤焦的时间t＝4min，所用的时间最短，
说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f＝12cm。
（2）根据凸透镜的成实像时满足u＞f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u＝2f时，物像间距L最小为4f，
因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。
（3）由图丁可知，当物距u＝1.5f时，物像间距L＝4.5f，
根据L＝u+v可得，v＝L﹣u＝4.5f﹣1.5f＝3f，
则放大率n＝＝＝＝2。
【点拔】本题主要考查凸透镜成像规律及其应用、焦距的测量和图象的分析能力，解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距，涉及到了放大率，有一定的难度。
20．（2019•南京模拟）阅读《可调式眼镜》回答下题。
可调式眼镜
人的眼睛看清物体是通过改变晶状体的形状来实现的，晶状体相当于全自动变焦镜头。看近处物体时，晶状体变凸一些，折射光线的能力变强；看远处物体时，晶状体变扁平一些，折射光线的能力变弱。通过这样的调节，使远近不同的物体均能在视网膜上成像。
若晶状体调节能力变弱，就会出现看不清远处物体或近处物体的情况，需要佩戴合适的眼镜进行矫正。

有人发明了一种能矫正视力的可调式眼镜，如图1所示，这种眼镜的镜片中含有一种特殊液体。图2是可调式眼镜的结构示意图，镜架上有表示移出和加入液体含量的标尺；移动标尺上的滑块可以定量改变镜片中的液体含量，从而改变镜片的形状；镜片中液体含量的改变量V可以用滑块在标尺上的位置表示。滑块位于标尺上0刻度线处，表示眼镜的初始状态，此时，镜片的形状是扁平的，如图2甲所示。当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，图2乙是镜片中加满液体的示意图。当滑块位于标尺上﹣1、﹣2刻度线处时，分别表示从镜片中移出一些液体、移出全部液体，图2丙是镜片中移出全部液体的示意图。

为探究可调式眼镜的矫正效果，首先要确定以下程序和标准：
选定同一棵树作为观察对象，选定远、中、近三个观察位置，用S表示观察位置到树的距离，如图3甲所示；用D表示看到树的清晰程度，清晰程度分为清晰、不清晰、模糊三个等级，如图3乙所示。

小京和小贝视力不同，没有佩戴眼镜时，小京在近处看树“清晰”，在远处看树“不清晰”；小贝在远处看树“清晰”，但在近处看树“不清晰”。
小京和小贝佩戴眼镜后，进行实验的主要步骤如下：
①调节镜片中的液体处于初始状态。
②选择不同观察位置，观察树，将观察结果记录在表格中。
③改变镜片中液体的含量，重复步骤②。
小京和小贝的实验结果记录表（部分数据）分别如表一、表二所示：
表一小京的实验结果记录表


﹣2
﹣1
0
1
2
近

清晰
清晰
清晰

中

清晰
清晰


远

清晰
不清晰
模糊




表二小贝的实验结果记录表


﹣2
﹣1
0
1
2
近


不清晰
清晰
清晰
中


清晰


远


清晰


通过实验及对实验结果的分析，两位同学对可调式眼镜有了新的认识。
请根据上述材料，回答下列问题：（选填选项前的字母）
（1）调节眼睛晶状体形状的作用是帮助我们看清　C　。（只有一个选项正确）
A．不同亮度的物体 B．不同颜色的物体
C．不同距离的物体 D．不同大小的物体
（2）为了使小京在远、中、近处看树都“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是　C　。（只有一个选项正确）
A．加满液体 B．加入一些液体 C．移出一些液体 D．移出全部液体
（3）为了使小贝在近处看树“清晰”，调节镜片内液体含量的措施是　AB　。（至少有一个选项正确）
A．加满液体 B．加入一些液体 C．移出一些液体 D．移出全部液体。
【考点】眼睛及其视物原理．
【解析】（1）C；（2）C；（3）AB。
【解析】（1）由“可调式眼镜”的原理可知，可调式镜片，通过眼部肌肉调节晶状体的曲度可以调节，当晶状体的曲度变大，焦距变短，反之亦然；帮助我们看清不同距离的物体；故选C；
（2）由小京的实验结果记录表，可知，小京在远、中、近处看树都“清晰”时，对应的是滑块位于标尺上﹣1，则由可调式眼镜的结构示意图可知，当滑块位于标尺上﹣1时，表示从镜片中移出一些液体，故选C；
（3）由小贝的实验结果记录表，可知，小贝在近处看树“清晰”时，对应的是滑块位于标尺上1、2，则由可调式眼镜的结构示意图可知，当滑块位于标尺上1、2刻度线处时，分别表示镜片中加入一些液体、加满液体，故选AB；
故答案为：
【点拔】本题不仅能考查学生阅读科技文献的能力，还能考查学生对科学探究过程的理解。解析本题需要基于证据的科学思维方法，如果仍停留在基于经验或机械记忆去思考解决问题就会出现各类错误，例如第（3）问。科学探究应从问题出发，而不是从结论出发。如果从结论出发，不管是否使用科学方法，也不管方法是否科学，总能得到想要的结论，但这样就无法让学生学到真正的科学方法。