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备战2021中考物理章节专题训练——专题二十七：透镜及其应用
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备战2021中考物理章节专题训练——专题二十七：透镜及其应用
【专题一：透镜】
【例1】如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方20 cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，这个现象提示我们：凸透镜对光有 作用；若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中，光斑一直变小，由此可以判断该透镜的焦距一定 (选填“大于”“等于”或“小于”)20 cm。
【针对训练】
1.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）。
2.在测量凹透镜焦距时,用一束平行于凹透镜主光轴的光线,射向嵌入挡板中直径为d的凹透镜上,在光屏上形成一个直径为D的圆形光斑,测得光屏到凹透镜的距离为L。如图所示,请推导凹透镜的焦距:f=。
【专题二：探究凸透镜成像规律】
【例2】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55 cm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。
【针对训练】
1.如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图像，分析图像可知( )
A．该凸透镜的焦距是10 cm
B．当物距u＝30 cm时，像距v＝30 cm
C．物距增大时像距也增大
D．当物距u＝15 cm时，成缩小的像
2.如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：
（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或u＞2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【专题三：凸透镜成像规律的应用】
【例3】某大学生设计的药瓶的瓶盖为凸透镜。小明手持瓶盖观察药瓶侧面的说明书，调整瓶盖与说明书的距离，看到的情形如图甲、乙、丙所示。
关于瓶盖与说明书之间的距离，下列判断中正确的是( )
A．图丙最小，图甲最大 B．图甲最小，图丙最大
C．图丙最小，图乙最大 D．图乙最小，图丙最大
【针对训练】
1.下图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（ ）
A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整
D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
2.如图甲是照相机镜头成像原理示意图。某同学站在同一地点用数码相机(焦距可调)拍下了远近不同的合肥市政府大楼,如图乙、丙所示。结合图分析可知,拍摄照片 时,镜头焦距调的较大。
【专题四：眼睛与眼镜】
【例4】为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。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，应对水透镜 (选填“注水”或“抽水”)。
【针对训练】
1.保护视力,养成正确的读书与写字的好习惯,需要坚持做到“三个一”,即“一尺、一拳、一寸”,其中一尺指书本与眼睛保持一尺左右(30~35 cm)。如果患上近视眼疾,必须到专业眼镜店配近视眼镜,关于配戴了近视眼镜能正常阅读的同学,下列说法正确的是 ( )
A.该同学的眼睛不再是近视眼了
B.戴上近视眼镜后在视网膜上成的像是虚像
C.戴上近视眼镜后像仍然成在视网膜的前方
D.近视眼镜对光有发散作用
2.如图所示的四幅图中，表示近视眼成像情况的是 ，矫正方法的是 。（填序号）
【专题五：显微镜与望远镜】
【例5】阅读下文，回答问题。
电子显微镜是在20世纪30年代出现的，它是类比于光学显微镜发展起来的。光学显微镜是用可见光照射被研究的物体，利用光学透镜使光线偏折而成像的；电子显微镜则是让电子束穿过被研究的物体，利用电磁透镜使电子束偏转而成像的。如图是用磁场聚集的电子显微镜的示意图，发射电子的阴极K相当于光学显微镜的光源。从阴极发射出来的电子，经过磁透镜L1后变为平行的电子束，L1起会聚透镜的作用。电子束穿过被研究的物体O，产生被研究物体的透射像。磁透镜L2起物镜的作用，电子束通过它，放大成像I1，I1再经磁透镜L3放大成像I2，I2被投射在荧光屏S上，可以用照相的方法记录下来。
电子显微镜的放大率比光学显微镜的放大率高1 000倍左右。电子显微镜能观察到物质的精细结构，可以拍摄出物质的分子结构图，在现代科学技术中有重要应用。
(1)图中的磁透镜L1，相当于光学器件中的 透镜，对光起 作用，磁透镜L2相当于光学显微镜的 ，物体通过它可以成放大的像，物体通过电子显微镜，成 次 (选填“放大”或“缩小”)的像，像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
(2)电子显微镜相对于光学显微镜有哪些优点？ 。
【针对训练】
1.小明同学参加了学校生物标本制作小组和天文观测兴趣小组，使用简易的显微镜和望远镜都有物镜和目镜。显微镜的物镜是 透镜，望远镜的目镜是 透镜。(均选填“凸”或“凹”)
2.关于该望远镜，下列说法正确是
A. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B. 它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C. 它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D. 它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
【达标测练】
1.如图所示的光路图中，正确的是
A. B. C. D.
2.如图所示，图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，在图乙所示的位置光屏上成清晰的像，下列说法正确的是 （ ）
A. 由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B. 图乙的成像的特点与投影仪的成像原理相同
C. 图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分
D. 图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜，光屏向右移动才能找到清晰的像
3.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体． 拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是
A. 将蜡烛靠近凸透镜
B. 将光屏靠近凸透镜
C. 将光屏远离凸透镜
D. 将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
4.如图中虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜后的光线方向如图所示，则
A. 甲为凹透镜，乙为凸透镜
B. 甲、乙都为凸透镜
C. 甲为凸透镜，乙为凹透镜
D. 甲、乙都为凹透镜
5.下列情景中形成的像，属于实像的是
A. B. C. D.
6.下列图中表示的是近视眼形成原因的是
A. B.
C. D.
7.显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 物镜相当于凸透镜，目镜相当于凹透镜
B. 物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有目镜起放大作用
C. 物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有物镜起放大作用
D. 反光镜的作用是将光反射到载物台上
8.王亮同学想制作一个平行光源，班里的同学提出了以下的做法，你认为可行的是
A. 选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B. 选用凹透镜把灯泡放在焦点上
C. 选用凸透镜并把灯泡放在离凸透镜的焦点比较近的地方
D. 选用凹透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
9.如图所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”．当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为
A. 平行光束 B. 会聚光束 C. 发散光束 D. 不能确定
10.有一种交通标志牌，由基板和背面涂有反射胶玻璃微珠组成，结构如图．黑夜中，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠____________(填“反射”“折射”)后，在玻璃微珠背面发生____________(填“反射”或“折射”)，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．这里的玻璃微珠对光线起_______作用(填“会聚”或“发散”)．
11.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，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟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 ______ 透镜，而气泡与周边的水组成 ______ 透镜．
12.在利用光具座“探究凸透镜成像规律”实验中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，该凸透镜的焦距是 ______ cm．
（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 ______ 的实像；其中 ______ （填光学仪器名称） 就是利用这一成像规律工作的．如将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 ______ （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．
（3）小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣．
①小明回忆了物理课上曾经做过的光的 ______ 实验，猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关，其中 ______ 光（填“红”或“紫”）通过同一凸透镜的焦距大．
②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度（中间比边缘厚的程度）不同，猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关．于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C，并得到如图所示的光路图．根据此实验现象可知，对光线会聚能力最强的是透镜 ______ ．（选填A、B或C）．
③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关，请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想，在下面写出实验的简要做法及如何判断．
简要做法： ______
如何判断： ______ ．
13.小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：当发光物体与光屏之间的距离L确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像．为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在表中．
（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v和物距u的变化关系及相关条件，可得出的结论： ______ ；
（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一次和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：同一凸透镜，当 ______ 一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时， ______ ；
（3）继续分析比较表格物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象，可得出的结论：只要适当移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像．请你对他所得出的结论做出点评__．
备战2021中考物理章节专题训练——专题二十七：透镜及其应用参考答案
【专题一：透镜】
【例1】如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方20 cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，这个现象提示我们：凸透镜对光有 作用；若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中，光斑一直变小，由此可以判断该透镜的焦距一定 (选填“大于”“等于”或“小于”)20 cm。
【答案】会聚 小于
【针对训练】
1.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）。
2.在测量凹透镜焦距时,用一束平行于凹透镜主光轴的光线,射向嵌入挡板中直径为d的凹透镜上,在光屏上形成一个直径为D的圆形光斑,测得光屏到凹透镜的距离为L。如图所示,请推导凹透镜的焦距:f=。
【答案】
证明:平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜折射后变得发散,但其反向延长线过焦点;将图中折射光线反向延长,与主光轴交于F,则O、F之间的距离就是焦距f,如图所示
因为△A'B'F∽△ABF,对应边成比例,则有
,即
解得f=
【专题二：探究凸透镜成像规律】
【例2】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55 cm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。
【答案】放大;75;右;左
【针对训练】
1.如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图像，分析图像可知( )
A．该凸透镜的焦距是10 cm
B．当物距u＝30 cm时，像距v＝30 cm
C．物距增大时像距也增大
D．当物距u＝15 cm时，成缩小的像
【答案】A
2.如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：
（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或u＞2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】（1）f＜u＜2f；投影仪；（2）靠近。
【专题三：凸透镜成像规律的应用】
【例3】某大学生设计的药瓶的瓶盖为凸透镜。小明手持瓶盖观察药瓶侧面的说明书，调整瓶盖与说明书的距离，看到的情形如图甲、乙、丙所示。
关于瓶盖与说明书之间的距离，下列判断中正确的是( )
A．图丙最小，图甲最大 B．图甲最小，图丙最大
C．图丙最小，图乙最大 D．图乙最小，图丙最大
【答案】B
【针对训练】
1.下图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（ ）
A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整
D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
【答案】C。
2.如图甲是照相机镜头成像原理示意图。某同学站在同一地点用数码相机(焦距可调)拍下了远近不同的合肥市政府大楼,如图乙、丙所示。结合图分析可知,拍摄照片 时,镜头焦距调的较大。
【答案】丙
【专题四：眼睛与眼镜】
【例4】为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。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，应对水透镜 (选填“注水”或“抽水”)。
【答案】缩小 抽水
【针对训练】
1.保护视力,养成正确的读书与写字的好习惯,需要坚持做到“三个一”,即“一尺、一拳、一寸”,其中一尺指书本与眼睛保持一尺左右(30~35 cm)。如果患上近视眼疾,必须到专业眼镜店配近视眼镜,关于配戴了近视眼镜能正常阅读的同学,下列说法正确的是 ( )
A.该同学的眼睛不再是近视眼了
B.戴上近视眼镜后在视网膜上成的像是虚像
C.戴上近视眼镜后像仍然成在视网膜的前方
D.近视眼镜对光有发散作用
【答案】D
【解析】近视眼是由于人眼的晶状体变凸,会聚能力增强,像成在视网膜的前方,配戴发散透镜(凹透镜)后使所成的像后移,正好移到视网膜上,并不能说该同学的眼睛不再是近视眼了,A项错误;人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,戴上近视眼镜后在视网膜上成的像仍然是实像,B项错误;戴上近视眼镜后像正好成在视网膜上,C项错误;近视眼镜的镜片属于凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,D项正确。
2.如图所示的四幅图中，表示近视眼成像情况的是 ，矫正方法的是 。（填序号）
【答案】③；①。
【专题五：显微镜与望远镜】
【例5】阅读下文，回答问题。
电子显微镜是在20世纪30年代出现的，它是类比于光学显微镜发展起来的。光学显微镜是用可见光照射被研究的物体，利用光学透镜使光线偏折而成像的；电子显微镜则是让电子束穿过被研究的物体，利用电磁透镜使电子束偏转而成像的。如图是用磁场聚集的电子显微镜的示意图，发射电子的阴极K相当于光学显微镜的光源。从阴极发射出来的电子，经过磁透镜L1后变为平行的电子束，L1起会聚透镜的作用。电子束穿过被研究的物体O，产生被研究物体的透射像。磁透镜L2起物镜的作用，电子束通过它，放大成像I1，I1再经磁透镜L3放大成像I2，I2被投射在荧光屏S上，可以用照相的方法记录下来。
电子显微镜的放大率比光学显微镜的放大率高1 000倍左右。电子显微镜能观察到物质的精细结构，可以拍摄出物质的分子结构图，在现代科学技术中有重要应用。
(1)图中的磁透镜L1，相当于光学器件中的 透镜，对光起 作用，磁透镜L2相当于光学显微镜的 ，物体通过它可以成放大的像，物体通过电子显微镜，成 次 (选填“放大”或“缩小”)的像，像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
(2)电子显微镜相对于光学显微镜有哪些优点？ 。
【答案】凸 会聚 物镜 2 放大 正立 电子显微镜的放大率比光学显微镜的放大率高一千倍左右
【针对训练】
1.小明同学参加了学校生物标本制作小组和天文观测兴趣小组，使用简易的显微镜和望远镜都有物镜和目镜。显微镜的物镜是 透镜，望远镜的目镜是 透镜。(均选填“凸”或“凹”)
【答案】凸 凸
2.关于该望远镜，下列说法正确是
A. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B. 它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C. 它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D. 它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【达标测练】
1.如图所示的光路图中，正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A、入射光线平行于主光轴，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，故A错；
B、过焦点的入射光线，经凸透镜后，平行于主光轴射出，故B错误；
C、平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线的通过焦点．故C正确；
D、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故D错．
故选C．
2.如图所示，图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，在图乙所示的位置光屏上成清晰的像，下列说法正确的是 （ ）
A. 由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B. 图乙的成像的特点与投影仪的成像原理相同
C. 图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分
D. 图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜，光屏向右移动才能找到清晰的像
【答案】D
【解析】
A. 根据甲图可以知道f＝10cm，故A错误；B. 根据乙图u>2f，应用应该是照相机，故B错误；C. 挡住了透镜上半部分，光能通过下半部分会聚成像，只是光线变少了能成一个变暗的完整的像，故C错误；D. 近视眼镜(凹透镜)对光有发散作用，所以像会成在后面，光屏向右移动．故D正确．故选D.
3.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体． 拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是
A. 将蜡烛靠近凸透镜
B. 将光屏靠近凸透镜
C. 将光屏远离凸透镜
D. 将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【答案】C
【解析】
解：远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；
拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛距离凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的．
故选C．
4.如图中虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜后的光线方向如图所示，则
A. 甲为凹透镜，乙为凸透镜
B. 甲、乙都为凸透镜
C. 甲为凸透镜，乙为凹透镜
D. 甲、乙都为凹透镜
【答案】B
【解析】
发光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了，因此两图都应是凸透镜．
5.下列情景中形成的像，属于实像的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A、桥在水中的倒影，是平面镜成像，成的是虚像；故本选项不符合题意；
B、从放大镜中看到镜后正立、放大的数字，是因为光的折射现象，看到的虚像，故本选项不符合题意；
C、小孔成的像，是由于光的直线传播而形成的太阳的实像，是实际光线汇聚成的，故本选项符合题意；
D、海市蜃楼，因为光的折射现象，看到的是景物的虚像，故本选项不符合题意；
故选C．
6.下列图中表示的是近视眼形成原因的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以D是近视眼的成像情况
7.显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 物镜相当于凸透镜，目镜相当于凹透镜
B. 物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有目镜起放大作用
C. 物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有物镜起放大作用
D. 反光镜的作用是将光反射到载物台上
【答案】D
【解析】
A．显微镜的物镜和目镜都相当于凸透镜，故A错误；
BC．物镜和目镜都相当于凸透镜，都起放大作用，故BC错误；
D．反光镜的作用是将光反射到载物台上，增加观察物体的亮度，故D正确。
故选D。
8.王亮同学想制作一个平行光源，班里的同学提出了以下的做法，你认为可行的是
A. 选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B. 选用凹透镜把灯泡放在焦点上
C. 选用凸透镜并把灯泡放在离凸透镜的焦点比较近的地方
D. 选用凹透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
【答案】A
【解析】
AC、由凸透镜的三条特殊光线可知，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；所以，为了制作一束平行光，可以选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上，这样可以得到平行光．故A选项方案可行，C选项方案不可行；
BD、由凹透镜三条特殊光线可知选项BD方案都得不到平行光线．
故选A．
9.如图所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”．当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为
A. 平行光束 B. 会聚光束 C. 发散光束 D. 不能确定
【答案】C
【解析】
水中的空气可以把水分解为两个“水凹透镜”．凹透镜对光有发散作用．因此当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为发散光束．故选C．
10.有一种交通标志牌，由基板和背面涂有反射胶玻璃微珠组成，结构如图．黑夜中，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠____________(填“反射”“折射”)后，在玻璃微珠背面发生____________(填“反射”或“折射”)，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．这里的玻璃微珠对光线起_______作用(填“会聚”或“发散”)．
【答案】 (1). 折射 (2). 反射 (3). 会聚
【解析】
由于玻璃微珠的形状如同凸透镜，凸透镜对光线有汇聚作用，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠折射后，在玻璃微珠背面发生反射，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．因此，这里的玻璃微珠对光线起了会聚作用．
11.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，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟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 ______ 透镜，而气泡与周边的水组成 ______ 透镜．
【答案】 (1). 凸 (2). 凹
【解析】
(1)圆柱型试管充满水的地方，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．(2)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，故在气泡的下面对应的位置有黑影．
12.在利用光具座“探究凸透镜成像规律”实验中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，该凸透镜的焦距是 ______ cm．
（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 ______ 的实像；其中 ______ （填光学仪器名称） 就是利用这一成像规律工作的．如将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 ______ （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．
（3）小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣．
①小明回忆了物理课上曾经做过的光的 ______ 实验，猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关，其中 ______ 光（填“红”或“紫”）通过同一凸透镜的焦距大．
②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度（中间比边缘厚的程度）不同，猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关．于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C，并得到如图所示的光路图．根据此实验现象可知，对光线会聚能力最强的是透镜 ______ ．（选填A、B或C）．
③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关，请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想，在下面写出实验的简要做法及如何判断．
简要做法： ______
如何判断： ______ ．
【答案】 (1). 11.0 (2). 放大 (3). 幻灯机 (4). 靠近 (5). 色散 (6). 红 (7). C (8). 用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较 (9). 三种材料制成的老花镜的焦距不相同，说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关
【解析】
（1）甲图中，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑是焦点．焦点到光心的距离是焦距，由图可知，该凸透镜的焦距是11.0cm；
（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时，此时2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，在光屏上得到一个倒立、放大的实像，幻灯机或投影仪就是利用这一成像规律工作的．
如将蜡烛远离透镜，物距增大，则应减小像距，所以光屏应向靠近凸透镜的方向移动；
（3）①根据光的色散实验现象可以得出，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大；
②由图知，当凸透镜越厚时，折光能力越强，焦距也就相对越短，C是最厚的，所以C对光线会聚能力最强；
③用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较．
三种材料制成的凸透镜的焦距不相同，说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关．
13.小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：当发光物体与光屏之间的距离L确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像．为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在表中．
（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v和物距u的变化关系及相关条件，可得出的结论： ______ ；
（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一次和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：同一凸透镜，当 ______ 一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时， ______ ；
（3）继续分析比较表格物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象，可得出的结论：只要适当移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像．请你对他所得出的结论做出点评__．
【答案】 (1). 同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小 (2). 物屏距离L (3). 第一次成像的物距是第二次成像的像距 (4). 他没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件下才成立
【解析】
（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v物距u可知，物距越小，像距越大；因此可得出的结论：同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小；
（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一和第二次成像数据中物距与像距可知，物屏距离不变，物距与像距交换，此时都能在光屏上成像，并且第一次成像的物距是第二次成像的像距．
（3）由图表中可推算出只有序号1、2、5、6实验中，才可在屏上成两次像，可得出的结论：在物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像；因此结论错误是没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件．
故答案为（1）同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小．（2）物屏距离L；第一次成像的物距是第二次成像的像距．（3）他没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件下才成立．
【专题一：透镜】
【例1】如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方20 cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，这个现象提示我们：凸透镜对光有 作用；若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中，光斑一直变小，由此可以判断该透镜的焦距一定 (选填“大于”“等于”或“小于”)20 cm。
【针对训练】
1.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）。
2.在测量凹透镜焦距时,用一束平行于凹透镜主光轴的光线,射向嵌入挡板中直径为d的凹透镜上,在光屏上形成一个直径为D的圆形光斑,测得光屏到凹透镜的距离为L。如图所示,请推导凹透镜的焦距:f=。
【专题二：探究凸透镜成像规律】
【例2】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55 cm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。
【针对训练】
1.如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图像，分析图像可知( )
A．该凸透镜的焦距是10 cm
B．当物距u＝30 cm时，像距v＝30 cm
C．物距增大时像距也增大
D．当物距u＝15 cm时，成缩小的像
2.如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：
（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或u＞2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【专题三：凸透镜成像规律的应用】
【例3】某大学生设计的药瓶的瓶盖为凸透镜。小明手持瓶盖观察药瓶侧面的说明书，调整瓶盖与说明书的距离，看到的情形如图甲、乙、丙所示。
关于瓶盖与说明书之间的距离，下列判断中正确的是( )
A．图丙最小，图甲最大 B．图甲最小，图丙最大
C．图丙最小，图乙最大 D．图乙最小，图丙最大
【针对训练】
1.下图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（ ）
A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整
D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
2.如图甲是照相机镜头成像原理示意图。某同学站在同一地点用数码相机(焦距可调)拍下了远近不同的合肥市政府大楼,如图乙、丙所示。结合图分析可知,拍摄照片 时,镜头焦距调的较大。
【专题四：眼睛与眼镜】
【例4】为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。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，应对水透镜 (选填“注水”或“抽水”)。
【针对训练】
1.保护视力,养成正确的读书与写字的好习惯,需要坚持做到“三个一”,即“一尺、一拳、一寸”,其中一尺指书本与眼睛保持一尺左右(30~35 cm)。如果患上近视眼疾,必须到专业眼镜店配近视眼镜,关于配戴了近视眼镜能正常阅读的同学,下列说法正确的是 ( )
A.该同学的眼睛不再是近视眼了
B.戴上近视眼镜后在视网膜上成的像是虚像
C.戴上近视眼镜后像仍然成在视网膜的前方
D.近视眼镜对光有发散作用
2.如图所示的四幅图中，表示近视眼成像情况的是 ，矫正方法的是 。（填序号）
【专题五：显微镜与望远镜】
【例5】阅读下文，回答问题。
电子显微镜是在20世纪30年代出现的，它是类比于光学显微镜发展起来的。光学显微镜是用可见光照射被研究的物体，利用光学透镜使光线偏折而成像的；电子显微镜则是让电子束穿过被研究的物体，利用电磁透镜使电子束偏转而成像的。如图是用磁场聚集的电子显微镜的示意图，发射电子的阴极K相当于光学显微镜的光源。从阴极发射出来的电子，经过磁透镜L1后变为平行的电子束，L1起会聚透镜的作用。电子束穿过被研究的物体O，产生被研究物体的透射像。磁透镜L2起物镜的作用，电子束通过它，放大成像I1，I1再经磁透镜L3放大成像I2，I2被投射在荧光屏S上，可以用照相的方法记录下来。
电子显微镜的放大率比光学显微镜的放大率高1 000倍左右。电子显微镜能观察到物质的精细结构，可以拍摄出物质的分子结构图，在现代科学技术中有重要应用。
(1)图中的磁透镜L1，相当于光学器件中的 透镜，对光起 作用，磁透镜L2相当于光学显微镜的 ，物体通过它可以成放大的像，物体通过电子显微镜，成 次 (选填“放大”或“缩小”)的像，像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
(2)电子显微镜相对于光学显微镜有哪些优点？ 。
【针对训练】
1.小明同学参加了学校生物标本制作小组和天文观测兴趣小组，使用简易的显微镜和望远镜都有物镜和目镜。显微镜的物镜是 透镜，望远镜的目镜是 透镜。(均选填“凸”或“凹”)
2.关于该望远镜，下列说法正确是
A. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B. 它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C. 它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D. 它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
【达标测练】
1.如图所示的光路图中，正确的是
A. B. C. D.
2.如图所示，图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，在图乙所示的位置光屏上成清晰的像，下列说法正确的是 （ ）
A. 由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B. 图乙的成像的特点与投影仪的成像原理相同
C. 图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分
D. 图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜，光屏向右移动才能找到清晰的像
3.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体． 拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是
A. 将蜡烛靠近凸透镜
B. 将光屏靠近凸透镜
C. 将光屏远离凸透镜
D. 将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
4.如图中虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜后的光线方向如图所示，则
A. 甲为凹透镜，乙为凸透镜
B. 甲、乙都为凸透镜
C. 甲为凸透镜，乙为凹透镜
D. 甲、乙都为凹透镜
5.下列情景中形成的像，属于实像的是
A. B. C. D.
6.下列图中表示的是近视眼形成原因的是
A. B.
C. D.
7.显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 物镜相当于凸透镜，目镜相当于凹透镜
B. 物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有目镜起放大作用
C. 物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有物镜起放大作用
D. 反光镜的作用是将光反射到载物台上
8.王亮同学想制作一个平行光源，班里的同学提出了以下的做法，你认为可行的是
A. 选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B. 选用凹透镜把灯泡放在焦点上
C. 选用凸透镜并把灯泡放在离凸透镜的焦点比较近的地方
D. 选用凹透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
9.如图所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”．当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为
A. 平行光束 B. 会聚光束 C. 发散光束 D. 不能确定
10.有一种交通标志牌，由基板和背面涂有反射胶玻璃微珠组成，结构如图．黑夜中，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠____________(填“反射”“折射”)后，在玻璃微珠背面发生____________(填“反射”或“折射”)，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．这里的玻璃微珠对光线起_______作用(填“会聚”或“发散”)．
11.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，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟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 ______ 透镜，而气泡与周边的水组成 ______ 透镜．
12.在利用光具座“探究凸透镜成像规律”实验中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，该凸透镜的焦距是 ______ cm．
（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 ______ 的实像；其中 ______ （填光学仪器名称） 就是利用这一成像规律工作的．如将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 ______ （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．
（3）小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣．
①小明回忆了物理课上曾经做过的光的 ______ 实验，猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关，其中 ______ 光（填“红”或“紫”）通过同一凸透镜的焦距大．
②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度（中间比边缘厚的程度）不同，猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关．于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C，并得到如图所示的光路图．根据此实验现象可知，对光线会聚能力最强的是透镜 ______ ．（选填A、B或C）．
③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关，请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想，在下面写出实验的简要做法及如何判断．
简要做法： ______
如何判断： ______ ．
13.小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：当发光物体与光屏之间的距离L确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像．为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在表中．
（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v和物距u的变化关系及相关条件，可得出的结论： ______ ；
（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一次和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：同一凸透镜，当 ______ 一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时， ______ ；
（3）继续分析比较表格物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象，可得出的结论：只要适当移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像．请你对他所得出的结论做出点评__．
备战2021中考物理章节专题训练——专题二十七：透镜及其应用参考答案
【专题一：透镜】
【例1】如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方20 cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，这个现象提示我们：凸透镜对光有 作用；若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中，光斑一直变小，由此可以判断该透镜的焦距一定 (选填“大于”“等于”或“小于”)20 cm。
【答案】会聚 小于
【针对训练】
1.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）。
2.在测量凹透镜焦距时,用一束平行于凹透镜主光轴的光线,射向嵌入挡板中直径为d的凹透镜上,在光屏上形成一个直径为D的圆形光斑,测得光屏到凹透镜的距离为L。如图所示,请推导凹透镜的焦距:f=。
【答案】
证明:平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜折射后变得发散,但其反向延长线过焦点;将图中折射光线反向延长,与主光轴交于F,则O、F之间的距离就是焦距f,如图所示
因为△A'B'F∽△ABF,对应边成比例,则有
,即
解得f=
【专题二：探究凸透镜成像规律】
【例2】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55 cm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。
【答案】放大;75;右;左
【针对训练】
1.如图是凸透镜成实像时像距v和物距u的关系图像，分析图像可知( )
A．该凸透镜的焦距是10 cm
B．当物距u＝30 cm时，像距v＝30 cm
C．物距增大时像距也增大
D．当物距u＝15 cm时，成缩小的像
【答案】A
2.如表是小海同学用焦距f＝10cm的凸透镜探究其成像规律的记录表，根据表格完成下列问题：
（1）分析实验数据可知，当物距u满足条件 （选填“u＜f”、“f＜u＜2f”或u＞2f”）时，凸透镜会成一个倒立放大的实像，生活中 （选填“照相机”、“投影仪”“放大镜”）的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律。
（2）保持凸透镜的位置不变，移动蜡烛使物距由20cm变为22cm时，为了在光屏上得到清晰的像，小海应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】（1）f＜u＜2f；投影仪；（2）靠近。
【专题三：凸透镜成像规律的应用】
【例3】某大学生设计的药瓶的瓶盖为凸透镜。小明手持瓶盖观察药瓶侧面的说明书，调整瓶盖与说明书的距离，看到的情形如图甲、乙、丙所示。
关于瓶盖与说明书之间的距离，下列判断中正确的是( )
A．图丙最小，图甲最大 B．图甲最小，图丙最大
C．图丙最小，图乙最大 D．图乙最小，图丙最大
【答案】B
【针对训练】
1.下图是小强用手机、透镜和纸盒自制简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（ ）
A．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B．白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整
D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
【答案】C。
2.如图甲是照相机镜头成像原理示意图。某同学站在同一地点用数码相机(焦距可调)拍下了远近不同的合肥市政府大楼,如图乙、丙所示。结合图分析可知,拍摄照片 时,镜头焦距调的较大。
【答案】丙
【专题四：眼睛与眼镜】
【例4】为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。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，应对水透镜 (选填“注水”或“抽水”)。
【答案】缩小 抽水
【针对训练】
1.保护视力,养成正确的读书与写字的好习惯,需要坚持做到“三个一”,即“一尺、一拳、一寸”,其中一尺指书本与眼睛保持一尺左右(30~35 cm)。如果患上近视眼疾,必须到专业眼镜店配近视眼镜,关于配戴了近视眼镜能正常阅读的同学,下列说法正确的是 ( )
A.该同学的眼睛不再是近视眼了
B.戴上近视眼镜后在视网膜上成的像是虚像
C.戴上近视眼镜后像仍然成在视网膜的前方
D.近视眼镜对光有发散作用
【答案】D
【解析】近视眼是由于人眼的晶状体变凸,会聚能力增强,像成在视网膜的前方,配戴发散透镜(凹透镜)后使所成的像后移,正好移到视网膜上,并不能说该同学的眼睛不再是近视眼了,A项错误;人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,戴上近视眼镜后在视网膜上成的像仍然是实像,B项错误;戴上近视眼镜后像正好成在视网膜上,C项错误;近视眼镜的镜片属于凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,D项正确。
2.如图所示的四幅图中，表示近视眼成像情况的是 ，矫正方法的是 。（填序号）
【答案】③；①。
【专题五：显微镜与望远镜】
【例5】阅读下文，回答问题。
电子显微镜是在20世纪30年代出现的，它是类比于光学显微镜发展起来的。光学显微镜是用可见光照射被研究的物体，利用光学透镜使光线偏折而成像的；电子显微镜则是让电子束穿过被研究的物体，利用电磁透镜使电子束偏转而成像的。如图是用磁场聚集的电子显微镜的示意图，发射电子的阴极K相当于光学显微镜的光源。从阴极发射出来的电子，经过磁透镜L1后变为平行的电子束，L1起会聚透镜的作用。电子束穿过被研究的物体O，产生被研究物体的透射像。磁透镜L2起物镜的作用，电子束通过它，放大成像I1，I1再经磁透镜L3放大成像I2，I2被投射在荧光屏S上，可以用照相的方法记录下来。
电子显微镜的放大率比光学显微镜的放大率高1 000倍左右。电子显微镜能观察到物质的精细结构，可以拍摄出物质的分子结构图，在现代科学技术中有重要应用。
(1)图中的磁透镜L1，相当于光学器件中的 透镜，对光起 作用，磁透镜L2相当于光学显微镜的 ，物体通过它可以成放大的像，物体通过电子显微镜，成 次 (选填“放大”或“缩小”)的像，像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
(2)电子显微镜相对于光学显微镜有哪些优点？ 。
【答案】凸 会聚 物镜 2 放大 正立 电子显微镜的放大率比光学显微镜的放大率高一千倍左右
【针对训练】
1.小明同学参加了学校生物标本制作小组和天文观测兴趣小组，使用简易的显微镜和望远镜都有物镜和目镜。显微镜的物镜是 透镜，望远镜的目镜是 透镜。(均选填“凸”或“凹”)
【答案】凸 凸
2.关于该望远镜，下列说法正确是
A. 它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B. 它的物镜相当于放大镜，用来把像放大
C. 它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D. 它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【达标测练】
1.如图所示的光路图中，正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A、入射光线平行于主光轴，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，故A错；
B、过焦点的入射光线，经凸透镜后，平行于主光轴射出，故B错误；
C、平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线的通过焦点．故C正确；
D、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故D错．
故选C．
2.如图所示，图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，在图乙所示的位置光屏上成清晰的像，下列说法正确的是 （ ）
A. 由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B. 图乙的成像的特点与投影仪的成像原理相同
C. 图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分
D. 图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜，光屏向右移动才能找到清晰的像
【答案】D
【解析】
A. 根据甲图可以知道f＝10cm，故A错误；B. 根据乙图u>2f，应用应该是照相机，故B错误；C. 挡住了透镜上半部分，光能通过下半部分会聚成像，只是光线变少了能成一个变暗的完整的像，故C错误；D. 近视眼镜(凹透镜)对光有发散作用，所以像会成在后面，光屏向右移动．故D正确．故选D.
3.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体． 拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是
A. 将蜡烛靠近凸透镜
B. 将光屏靠近凸透镜
C. 将光屏远离凸透镜
D. 将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
【答案】C
【解析】
解：远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；
拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛距离凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的．
故选C．
4.如图中虚线方框内各放置一个透镜，发光点S发出的两束光通过透镜后的光线方向如图所示，则
A. 甲为凹透镜，乙为凸透镜
B. 甲、乙都为凸透镜
C. 甲为凸透镜，乙为凹透镜
D. 甲、乙都为凹透镜
【答案】B
【解析】
发光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了，因此两图都应是凸透镜．
5.下列情景中形成的像，属于实像的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A、桥在水中的倒影，是平面镜成像，成的是虚像；故本选项不符合题意；
B、从放大镜中看到镜后正立、放大的数字，是因为光的折射现象，看到的虚像，故本选项不符合题意；
C、小孔成的像，是由于光的直线传播而形成的太阳的实像，是实际光线汇聚成的，故本选项符合题意；
D、海市蜃楼，因为光的折射现象，看到的是景物的虚像，故本选项不符合题意；
故选C．
6.下列图中表示的是近视眼形成原因的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前面，所以D是近视眼的成像情况
7.显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 物镜相当于凸透镜，目镜相当于凹透镜
B. 物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有目镜起放大作用
C. 物镜和目镜都相当于凸透镜，但只有物镜起放大作用
D. 反光镜的作用是将光反射到载物台上
【答案】D
【解析】
A．显微镜的物镜和目镜都相当于凸透镜，故A错误；
BC．物镜和目镜都相当于凸透镜，都起放大作用，故BC错误；
D．反光镜的作用是将光反射到载物台上，增加观察物体的亮度，故D正确。
故选D。
8.王亮同学想制作一个平行光源，班里的同学提出了以下的做法，你认为可行的是
A. 选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B. 选用凹透镜把灯泡放在焦点上
C. 选用凸透镜并把灯泡放在离凸透镜的焦点比较近的地方
D. 选用凹透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
【答案】A
【解析】
AC、由凸透镜的三条特殊光线可知，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；所以，为了制作一束平行光，可以选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上，这样可以得到平行光．故A选项方案可行，C选项方案不可行；
BD、由凹透镜三条特殊光线可知选项BD方案都得不到平行光线．
故选A．
9.如图所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”．当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为
A. 平行光束 B. 会聚光束 C. 发散光束 D. 不能确定
【答案】C
【解析】
水中的空气可以把水分解为两个“水凹透镜”．凹透镜对光有发散作用．因此当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为发散光束．故选C．
10.有一种交通标志牌，由基板和背面涂有反射胶玻璃微珠组成，结构如图．黑夜中，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠____________(填“反射”“折射”)后，在玻璃微珠背面发生____________(填“反射”或“折射”)，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．这里的玻璃微珠对光线起_______作用(填“会聚”或“发散”)．
【答案】 (1). 折射 (2). 反射 (3). 会聚
【解析】
由于玻璃微珠的形状如同凸透镜，凸透镜对光线有汇聚作用，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠折射后，在玻璃微珠背面发生反射，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．因此，这里的玻璃微珠对光线起了会聚作用．
11.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，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部分竟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 ______ 透镜，而气泡与周边的水组成 ______ 透镜．
【答案】 (1). 凸 (2). 凹
【解析】
(1)圆柱型试管充满水的地方，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．(2)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，故在气泡的下面对应的位置有黑影．
12.在利用光具座“探究凸透镜成像规律”实验中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑．由图可知，该凸透镜的焦距是 ______ cm．
（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 ______ 的实像；其中 ______ （填光学仪器名称） 就是利用这一成像规律工作的．如将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 ______ （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动．
（3）小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣．
①小明回忆了物理课上曾经做过的光的 ______ 实验，猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关，其中 ______ 光（填“红”或“紫”）通过同一凸透镜的焦距大．
②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度（中间比边缘厚的程度）不同，猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关．于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C，并得到如图所示的光路图．根据此实验现象可知，对光线会聚能力最强的是透镜 ______ ．（选填A、B或C）．
③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关，请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想，在下面写出实验的简要做法及如何判断．
简要做法： ______
如何判断： ______ ．
【答案】 (1). 11.0 (2). 放大 (3). 幻灯机 (4). 靠近 (5). 色散 (6). 红 (7). C (8). 用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较 (9). 三种材料制成的老花镜的焦距不相同，说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关
【解析】
（1）甲图中，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑是焦点．焦点到光心的距离是焦距，由图可知，该凸透镜的焦距是11.0cm；
（2）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时，此时2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，在光屏上得到一个倒立、放大的实像，幻灯机或投影仪就是利用这一成像规律工作的．
如将蜡烛远离透镜，物距增大，则应减小像距，所以光屏应向靠近凸透镜的方向移动；
（3）①根据光的色散实验现象可以得出，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大；
②由图知，当凸透镜越厚时，折光能力越强，焦距也就相对越短，C是最厚的，所以C对光线会聚能力最强；
③用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同，分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距，进行比较．
三种材料制成的凸透镜的焦距不相同，说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关．
13.小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：当发光物体与光屏之间的距离L确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像．为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在表中．
（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v和物距u的变化关系及相关条件，可得出的结论： ______ ；
（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一次和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：同一凸透镜，当 ______ 一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时， ______ ；
（3）继续分析比较表格物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象，可得出的结论：只要适当移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像．请你对他所得出的结论做出点评__．
【答案】 (1). 同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小 (2). 物屏距离L (3). 第一次成像的物距是第二次成像的像距 (4). 他没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件下才成立
【解析】
（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v物距u可知，物距越小，像距越大；因此可得出的结论：同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小；
（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一和第二次成像数据中物距与像距可知，物屏距离不变，物距与像距交换，此时都能在光屏上成像，并且第一次成像的物距是第二次成像的像距．
（3）由图表中可推算出只有序号1、2、5、6实验中，才可在屏上成两次像，可得出的结论：在物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像；因此结论错误是没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件．
故答案为（1）同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小．（2）物屏距离L；第一次成像的物距是第二次成像的像距．（3）他没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件下才成立．
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