考点03 透镜及其应用（解析版）-2022年物理中考一轮过关讲练（北师大版）学案

这是一份考点03 透镜及其应用（解析版）-2022年物理中考一轮过关讲练（北师大版）学案，共22页。学案主要包含了透镜，凸透镜的成像规律，透镜的应用等内容，欢迎下载使用。
考点03 透镜及其应用
考点总结
一、透镜
1. 透镜的两类：
（1）凸透镜：中间比边缘厚的叫做凸透镜。如：远视眼镜等。下图中的 A、C、E是凸透镜。
（2）凹透镜：中间比边缘薄的叫做凹透镜。如：近视眼镜等。下图中的B、D、F 是凹透镜。

2. 透镜的几个参数
(1) 主光轴:通过两个球面球心的直线(C1C2)叫做主光轴，简称主轴。
(2) 光心:主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点(0)叫做透镜的光心。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。

(3)焦点：平行于主轴的光会聚于在主轴的一点。
①凸透镜有两个实焦点，并且关于光心对称；
②平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，叫凹透镜的焦点（F）。它不是实际光线的会聚点，叫虚焦点(F)。透镜有两个虚焦点，关于光心对称。
(4)焦距：焦点到凹透镜光心的距离叫做焦距( f )，两边的焦距相等。
①焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强。凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，表面越凸，焦距越短。
②凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，越小，对光的发散能力越强。

凸透镜的焦点和焦距 凹透镜的焦点和焦距
3.透镜对光的作用
(1)原理：光穿过透镜，发生两次折射，遵循光的折射规律。
(2) 凸透镜对光有会聚作用:经凸透镜折射出的光线相对于入射光线，更靠近（填靠近、远离）主光轴；
(3) 凹透镜对光有发散作用:经凹透镜折射出的光线相对于入射光线，更远离（填靠近、远离）主光轴；
；
(4)不是平行光,经凸透镜折射后的光相对于入射光靠拢了一些.最终的光线可能不交于一点．（如图甲所示）
(5)不是平行光,经凹透镜折射后的光相对于入射光发散了一些.最终的光线可能交于一点．（如图乙所示）

图甲 图乙
4.透镜的三条特殊光线：
(1) 通过光心的光线 传播方向不改变。(甲图）
(2) 平行于主光轴的光线：
经凸透镜折射后通过焦点;经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点。（乙图）
(3)过焦点的光线
经过凸透镜焦点的光线折射后平行于主光轴射出;射向凹透镜焦点的光线折射后平行于主光轴射出。（丙图）

甲图 乙图 丙图
5.实像和虚像
(1)实像：①由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。
②照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜折射后会聚形成的,如果把感光板放在那里,便能记录下所成的像，这种像叫做实像.

③实像是由通过镜头的实际光线会聚而成的，_能_(选填“能”或“不能”)用光屏承接，物体和像位于镜头的_异侧(选填“同侧”或“异侧”)。
(2)虚像：①由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可以看到虚像。
②平面镜所成的像是虚像,放大镜所成的像也是虚像,凸透镜成虚像时,来自物体的光通过凸透镜后没有会聚,只是人眼逆着光的方向看去,感到光是从放置物体的那一侧成的虚像处发出的。

③虚像是由通过镜头的折射光线(或反射光线)的反向延长线形成的，_不能(选填“能”或“不能”)用光屏承接，凸透镜成虚像时，物体和像位于镜头的_同侧(选填“同侧”或“异侧”)。
二、凸透镜的成像规律
提出问题：凸透镜成像的虚、实，大、小，正、倒跟什么因素有什么关系？
设计实验：可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐减小物距，观察成像情况，测量物距和像距。
测量的量：(1)物距：物体到透镜的距离简称为物距，用符号u表示。(如图所示)
(2)像距：指像到透镜的距离，用符号v表示。

实验前：(1)调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。（为了使烛焰的像成在光屏的中央）。
(2)利用光具座粗略测量焦距:光屏和点燃的蜡烛分别拉到光具座的两端，把凸透镜慢慢靠近光屏，观察到光屏上出现最小、最亮的蜡烛火焰的像，量出透镜到光屏的距离，可近似看作是凸透镜的焦距。

实验结论：

物距(u) 和焦距(f) 的关系
像的性质
像和物的位置关系
像距(v) 和焦距(f)的关系
应用
正立或倒立
放大等大或缩小
实像或虚像
像和物同侧或异侧
u＞2f
倒立
缩小
实像
异侧
f＜v＜2f
照相机
u＝2f
倒立
等大
实像
异侧
v＝2f
测焦距
f＜u＜2f
倒立
放大
实像
异侧
v＞2f
投影仪
u＝f
不成像
——
——
——
——
测焦距
u＜f
正立
放大
虚像
同侧
——
放大镜

凸透镜成像的规律
1．像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件下成虚像？
当物体放在一倍焦距外时，凸透镜成实像，当物体放在一倍焦距内时，凸透镜成虚像；即一倍焦距内外分虚实。
2．像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？
当物体放在二倍焦距外时，凸透镜成的像是缩小的实像。当物体放在二倍焦距内一倍焦距外体时，凸透镜成的像是放大的实像。二倍焦距分大小。
3．像的正倒：凸透镜在什么条件下成正立的像？在什么条件下成倒立的像？
凸透镜所成的实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧， 所成的虚像是正立的， 且像、物位于凸透镜的同侧。凸透镜所成的像没有正立的实像，没有倒立的虚像。
4．像的放大与缩小的条件：凸透镜成放大实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？
u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的。
5．像的大小变化：当物体成实像时，物体逐渐靠近透镜时，像距是变大了还是变小了？像是变大了还是变小了？当物体成虚像时，物体逐渐靠近透镜，像是变大了还是变小了？
成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体越靠近焦点像越大。
实验拓展
1.光屏上找不到像的原因：①烛焰中心、透镜光心和光屏中心没有在同一高度；②物距等于或小于焦距；
2.蜡烛长度变短，像在光屏上的位置的变化及调节的方法：
①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节.
3.当凸透镜的一部分被纸遮住时，烛焰在光屏上的成像情况：光屏上的像会变暗些，但还是完整的像。
三、透镜的应用
1．照相机： (1)照相机的结构：:学*科*网]
①镜头—照相机的镜头相当于一个凸透镜，起成像作用；②胶卷——相当于_光屏_；
③调焦环——调节镜头到胶卷的距离； ④快门——控制曝光时间；
⑤取景窗——观察所拍景物；⑥光圈环——控制进入镜头的光的多少。

(2)照相机的成像原理和成像特点：
来自物体的 光 经过镜头后会聚在 胶片 上，形成物体的 像 .胶片上有一层对光 敏感 的物质，在曝光后发生 化学变化 将像记录在胶片上.物体到相机镜头的距离大于二倍焦距，照相机胶片上的像是 倒立 、 缩小 的实像. 现在的数码相机用一种电荷耦合器件代替胶片。这种电荷耦合器件能把 光 信号 转换成 电信号，从而更方便地记录物体的像。无论是胶片相机还是数码相机，他们的成像都离不开透镜。
(3)照相机的成像特点：照相机照相时，物体离镜头比像离镜头__远_（远、近)。照相机所成的是_倒立(正立、倒立)、_缩小(放大、缩小)、_实像(实像、虚像)。物体离镜头越远，所成的像越 小 ；反之，则成的像越 大 。像与物在透镜的 异 侧（同、异）。

(4)照相机的成像光路图：

(5)照相机的调节：
(1)照相机拍完集体再拍单人,怎样操作？拿着相机靠近人,同时镜头前伸。（成实像时，物近像远像变大）。
(2)照相机拍完2寸再拍1寸,怎么操作？照相机远离该人，同时将镜头后缩。（成实像时，物远像近像变小）。
(3)镜头被遮挡物挡住了一部分，照片上能出现遮挡物吗？像有什么变化？
看不到遮挡物。像的形状大小不变，但亮度变暗。
2．投影仪：
(1)结构：由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕组成。

①投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，来自投影片上的光，形成物体的像。
②投影仪上平面镜的作用是改变光的传播方向，使得射向天花板的光能在屏幕上成像。
③灯泡：让光线充足，使像更明亮。 ④屏幕：相当于光屏。
(2)投影仪的成像原理和成像特点：投影片到镜头的距离大于焦距小于二倍焦距， 投影仪所成的像与投影片相比较是： 倒立、 放大 的 实 像。
(3)投影仪的成像光路图：

(4)投影仪的调节：
①要使天花板上的像变得更大些，应该使凸透镜靠近投影片，同时投影仪远离天花板.（填“靠近”或“远离”）
②要使屏幕上的图像小些，应怎样做？胶片远离镜头，同时投影仪靠近屏幕。
③为了在屏幕上成正立的像，胶片应怎样放？若想在屏幕上看到正立的像，要把胶片应 倒 放。
3.放大镜：
(1)放大镜实际上是一个短焦距的凸透镜。
(2)成像原理：放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像； 是物体和像在放大镜的同侧（填“同侧”或“异侧”）。
(3)放大镜的成像光路图：
(4)放大镜的调节：用放大镜看书上的字时，要想看到的像大一些，放大镜应远离（填“远离” 或“ 靠近”）课本的字，但不能超过一倍的焦距。

4.显微镜：
(1)显微镜的基本结构:
①所指示的部件叫做目镜，相当于一个凸透镜。
②所指示的部件叫做物镜，相当于一个凸透镜。
③所指示的部件叫做反光镜。一面是平面镜（在光线强时用），一面是凹面镜（在光线弱时用，会聚光线。）
(2)显微镜成像的基本原理:
①物镜相当于投影仪的镜头，载物台上物体放在物镜前1倍和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
②目镜相当于放大镜，把物镜所成的实像当成物体，正好放在目镜的1倍焦距之内，成正立、放大的虚像。所以物体通过显微镜后，得到倒立、放大的虚像。
(3)显微镜的成像光路图:

(4)显微镜的放大倍数： 显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积。
(5) 显微镜的应用：
显微镜是用来观察微小物体的光学仪器,先用一个接近物体的凸透镜使物体成一放大的实像，然后再用另一个接近眼睛的凸透镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了。可利用显微镜观察到细胞的结构，如细胞质、细胞核、细胞膜等。
5.望远镜：
(1)望远镜的基本结构:
①靠近眼镜的部件叫做目镜，相当于一个凸透镜。焦距比较长。
②远离眼镜的部件叫做物镜，相当于一个凸透镜。焦距比较短。

(2)开普勒望远镜的原理：
望远镜是用来观察远处物体的光学仪器，使用时，能将很远的物体成像在眼前。
①物镜：相当于 照相机 的镜头，成倒立、缩小的实像。
②目镜：相当于放大镜，把物镜所成的像再放大一次，成正立、放大的虚像。
(3)望远镜的成像光路图:
(4)视角
①定义：从眼睛的中心向物体两端所引的两条直线的夹角。

②影响视角大小的因素：物体本身的大小和物体到眼睛的距离。
物体大小一定时，看近处的物体，视角大，远处的物体视角小。
物体到眼镜的距离一定时，大物体的视角大，小物体的视角小。



③视网膜上像的大小决定于视角的大小。视角越大，视网膜上的像就越大。
望远镜使我们观察远处物体的视角变大：远处的物体通过物镜所成的像是缩小的，但我们使用望远镜时感到物体被放大了，这是因为:一方面， 望远镜的物镜所成的像离我们的眼睛很近，使我们眼睛观察物体所成的视角增大。另一方面，目镜的放大作用， 可以使视角变得更大。
(5)探索宇宙
①第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略。伽利略望远镜——用凸透镜作物镜，用凹透镜作目镜。支持哥白尼的日心说。
②为改进对星体的观察，1990年美国向太空发射了一台望远镜，叫哈勃太空望远镜,可以排除大气层的干扰,
使人类观测宇宙的能力空前提高。目前，人类观测到的最远的天体距离我们大约130亿光年外的宇宙空间情况，但仍没有找到宇宙的边缘。。
③ 天文望远镜多用反射式望远镜，也常用凹面镜作物镜。现代天文望远镜都是力求把物镜口径加大，这样它可以会聚更多的光，以求观测到更暗的星。中国“天眼”500米口径球面射电望远镜，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
④ 我们的宇宙中拥有上千亿个星系，银河系只是其中一个，太阳不过是银河系中一员，地球只是太阳系中的一颗行星，地球在离太阳比较近的第三条轨道上。
项目
对比
显微镜
望远镜
结构
目镜
一组透镜，作用相当于一个凸透镜
一组透镜，作用相当于一个凸透镜
物镜
一组透镜，作用相当于一个凸透镜
一组透镜，作用相当于一个凸透镜
工作原理
物镜
成倒立、放大的实像
成倒立、缩小的实像
目镜
以物镜所成实像为物体再次成像；成正立、放大的虚像
以物镜所成实像为物体再次成像；成正立、放大的虚像
增大视角的方法
放大再放大
拉近再放大
共同点
目镜成正立放大的虚像，可以直接用眼睛看到
6.眼睛和眼镜:
(1)眼睛的结构：睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。
(2)视物原理：人眼是世界上最精密的照相机（填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”），晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于胶片.只有成像在视网膜上才会看清物体.

①晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像；
②视网膜上感光细胞受到光的刺激，视神经把这个信号传输给大脑，大脑将倒立图像处理后翻转过来，我们就看到了物体。
(3)眼睛调节:眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：看远处物体时，睫状体放松，晶状体变薄 （填“厚”或“薄”），折光能力变弱（填“强”或“弱”），远处物体射来的光线刚好会聚于视网膜上；看近处物体时，睫状体收缩，晶状体变厚（填“厚”或“薄”），折光能力变 强 （填“强”或“弱”），近处物体射来的光线刚好会聚于视网膜上.

①远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。
②近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。
③明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。
(4)近视眼及其矫正
① 近视眼的特征：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
②近视眼的成因：晶状体变厚，折射能力过强，来自远处的物体的光线会聚在视网膜前；近视眼的视网膜距晶状体过远。致使远处射来的平行光线还未到达视网膜就已聚成一点，而当光线到达视网膜时又都分散开，形成一个模糊的光斑，因此看不清远处的物体。如图甲所示；
③近视眼的矫正方法：近视眼患者可以佩戴凹透镜（填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的镜片，让光先发散，使清晰的像略向后移，准确地成在视网膜上，如图乙所示.

(5)远视眼及其矫正
①远视眼的特征：远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体；
②远视眼的成因：晶状体太薄,折光能力太弱；（2）眼球在前后方向上太短。来自近处物体的光线，会聚于视网膜后边，在视网膜上形成两个模糊的光斑，如图甲所示；
③远视眼的矫正方法：远视眼患者要戴由凸透镜制作的眼镜，让光先会聚，使清晰的像略向前移，准确地成在视网膜上，如图乙所示.

(6)眼镜的度数
① 焦度（φ）：透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。把透镜焦距的倒数叫做焦度（φ=）。式中f的单位是m，Φ的单位是m-1．
②眼镜度数：等于焦度乘100。度数＝100Φ=×100。焦距越短，眼镜片的度数越大。
③远视眼镜(凸透镜)的度数是正数，近视眼镜(凹透镜)的度数是负数。
说一说＋500度和－200度的眼镜片，哪个是远视镜片，它的焦度是多少。焦距是多少。
凸透镜(远视眼)的度数是正数，所以＋500度是远视镜片。它的焦度是500÷100＝5m－1，焦距是1/(5m－1)＝0.2m。
眼睛
特征
成 因
光路图
成像位置
矫正方法
正
常
眼
一定范围内的远近物体都能看清
通过睫状体来改变晶状体的形状：看远处物体时，晶状体变薄，折光能力变弱；看近处物体时，晶状体变厚，折光能力变 强。


视网膜上
不戴凸凹透镜
近
视
眼
能看清近处物体，看不清远处物体

晶状体太厚，折光能力太强，或眼球在前后方向上太长，成像于视网膜前[来

视网膜前


配戴对光线有发散作用的凹透镜制成的近视眼镜
远
视
眼
能看清远处物体，看不清近处物体

晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短，成像于视网膜后

视网膜后


配戴对光线有会聚作用的凸透镜制成的远视眼镜

真题演练

一．选择题（共10小题）
1．小明做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（　　）

A．先成虚像，后成实像
B．笔尖一直变长变大
C．到某一位置，笔尖突然改变方向
D．笔尖先变长变大，后变短变小
【分析】（1）由凸透镜成像的规律可知，当物距在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；
（2）凸透镜成虚像时，物远像远像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物远像近像变小。
【解答】解：装满水的玻璃瓶相当于一个凸透镜；
当笔尖离玻璃瓶较近时，玻璃瓶相当于放大镜，成正立放大的虚像；当笔尖离玻璃瓶较远时（物距大于焦距），成倒立的实像，所以先成虚像，后成实像；
当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，先成虚像后成实像，且虚像是正立的、实像是倒立的，所以到达某一位置时，笔尖会突然改变方向；
凸透镜成虚像时，物远像远像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，笔尖先变长变大，后变短变小；
由此可知，不会观察到的现象是笔尖一直变长变大，故B符合题意。
故选：B。
2．我国近视眼的发生率较高，其中小学生近视率上升到近40%，初中生近视率达到60%，广大青少年保护眼睛健康非常重要。下列分析正确的是（　　）
A．形成近视眼的原因是用眼过度，晶状体折光能力变弱所致
B．如果不戴矫正眼镜，能看清近处的物体，也能看清远处的物体
C．利用凸透镜会聚光的特点在眼睛前面放合适的凸透镜进行矫正
D．只能将近处物体成像在视网膜上，而将远处物体成像在视网膜前
【分析】近视眼是晶状体会聚能力增强，远处物体的像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正。
【解答】解：A、形成近视眼的原因是用眼过度，晶状体折光能力变强所导致的，故A错误；
B、近视眼如果不戴眼镜，能看清近处的物体，但是不能看清远处的物体，故B错误；
C、近视眼需要戴凹透镜进行矫正，故C错误；
D、近视眼只能将近处物体成像在视网膜上，而将远处物体成像在视网膜前，故D正确。
故选：D。
3．关于四种光学仪器镜头的成像情况，以下说法中正确的是（　　）
A．放大镜成正立、放大的像
B．照相机成正立、缩小的像
C．投影仪成倒立、缩小的像
D．幻灯机成正立、放大的像
【分析】利用凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
【解答】解：A、放大镜成正立放大的虚像，故A正确；
B、照相机成倒立缩小的实像，故B错误；
C、投影仪成倒立放大的实像，故C错误；
D、幻灯机成倒立放大的实像，故D错误。
故选：A。
4．如图，《淮南万毕术》关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。此现象中取火原理应用了（　　）

A．凸透镜对光线的发散作用
B．凸透镜对光线的会聚作用
C．凹透镜对光线的会聚作用
D．凹透镜对光线的发散作用
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用、凹透镜对光线具有发散作用，据此分析判断。
【解答】解：古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，能使太阳光会聚焦点，从而能点燃艾草取火，故B正确，ACD错误。
故选：B。
5．如图所示，A、B、C、D是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，其中正确的是（　　）

A．使用放大镜时的成像情况与物体放在A点时的成像情况相似
B．幻灯机是根据物体放在C点时的成像特点制成的
C．照相机是根据物体放在D点时的成像特点制成的
D．人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似
【分析】凸透镜成像的三种情况和应用：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影；
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。
【解答】解：A、物体放在A点时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A错误；
B、物体放在C点，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故B正确；
C、物体放在D点，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故C错误；
D、物体放在F点时，不会成像，而眼睛成像与照相机的原理相同，故D错误。
故选：B。
6．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：开始，烛焰在光屏上成放大的像；后来，把物距调整为开始时的两倍，则成的像是（　　）
A．倒立放大的 B．倒立缩小的 C．正立放大的 D．正立缩小的
【分析】当物距大于二倍焦距时，成的是倒立、缩小的实像，物距等于二倍焦距时，成的是倒立、等大的实像，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成的是倒立、放大的实像，据此分析。
【解答】解：
在“探究凸透镜成像规律”时，开始时烛焰在光屏上成放大的像，此时f＜u＜2f，接着把物距调整为开始的两倍，则此时u′＞2f，成倒立、缩小的实像，故B正确。
故选：B。
7．在上网课期间，小明用手机看图像太小，便用屏幕放大器来帮忙。小明通过屏幕放大器可看到放大了的图像，如图所示。手机距离屏幕放大器15cm，则（　　）

A．屏幕放大器是凹透镜，与近视镜的应用原理相同
B．屏幕放大器是平面镜，与潜望镜的应用原理相同
C．屏幕放大器是凸透镜，焦距可能为20cm，与放大镜的应用原理相同
D．屏幕放大器是凸透镜，焦距可能为10cm，与投影仪的应用原理相同
【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。
【解答】解：由图可知，屏幕放大器的实质是一个凸透镜，其成像原理与放大镜相同，成正立放大的虚像，所以u＜f，所以f＞15cm，故C正确，ABD错误。
故选：C。
8．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法中正确的是（　　）
A．光屏上成倒立、放大的实像
B．该透镜的焦距f一定满足8 cm＜f＜15 cm
C．投影仪是利用这一成像原理工作的
D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜
【分析】根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置，根据物体位置列出不等式，解不等式得出结果；
近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用。
【解答】解：AC、蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧16cm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，是照相机的原理，故AC错误；
B、此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即30cm＞2f，2f＞16cm＞f，解得：8cm＜f＜15cm，故B正确；
D、将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，由于近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光线的会聚，所以需要将光屏远离凸透镜，故D错误。
故选：B。
9．找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，则透过玻璃瓶看到的像不可能的是（　　）

A．
B．
C．
D．
【分析】由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。
【解答】解：该玻璃瓶相当于一个柱面透镜；当铅笔由靠近凸透镜的位置逐渐远离的过程中，透过透镜会看到铅笔逐渐变大，当到达某一位置时，由正立的虚像变为倒立的实像，铅笔尖也会改变方向；当将铅笔移动到2倍焦距以外时，会看到一个倒立、缩小的实像；当铅笔处于焦距和2倍焦距之间时，会看到一个倒立、放大的实像；所以不会出现正立、缩小的像，故D正确。
故选：D。
10．物体通过凸透镜成像在光屏上，若将凸透镜的中间部分遮住，则（　　）
A．屏上的像是不完整的，而且变暗
B．屏上的像是不完整的，亮度不变
C．屏上的像仍是完整的，只是变暗
D．屏上的像仍是完整的，亮度不变
【分析】凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；
如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗。
【解答】解：凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，若将凸透镜的中间部分遮住，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同；由于透镜的一部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱。
故选：C。
二．填空题（共7小题）
11．放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，说明凸透镜对光有 　会聚　作用，若要获得一束平行光，应将S移至 　焦点　位置，若要获得S的实像，应将S移至 　焦点以外　位置（后两空选填“焦点”、“焦点以内”或“焦点以外”）。

【分析】（1）凸透镜又叫会聚透镜，可以对光线起会聚作用。凸透镜的会聚作用是指折射后的光线与原来比较，光线偏转向了主光轴，即为会聚；
（2）由焦点发出的光线经凸透镜折射后平行射出；
（3）根据凸透镜成像规律分析。
【解答】解：（1）如果不经过凸透镜，光线将沿着红色光线的方向射出，当经过凸透镜后的光线发散程度比原来小。仍然是会聚的一种现象，如下图所示：

（2）由焦点发出的光线经凸透镜折射后平行射出，因此若要获得一束平行光，应将S移至焦点F的位置；
（3）由凸透镜成像规律可知，当u＞f时，成实像，因此若要获得S的实像，应将S移至焦点以外位置。
故答案为：会聚；焦点；焦点以外。
12．凸透镜对光具有 　会聚　作用，凹透镜对光具有 　发散　作用。人的眼睛中的晶状体相当于 　凸　透镜。若同学平时因不注意用眼卫生形成近视眼后，需佩戴近视眼镜，近视眼镜属于 　凹　透镜。
【分析】凸透镜对光线具有会聚作用；凹透镜对光线具有发散作用；物体的像呈在近视眼视网膜的前方，应佩戴发散透镜矫正。
【解答】解：凸透镜对光线具有会聚作用；凹透镜对光线具有发散作用；
人的眼睛相当于一架照相机，晶状体相当于凸透镜；
近视眼是眼睛的晶状体会聚能力变强，像呈在视网膜的前方，如果要让像呈在视网膜上，需要将光线发散些，凹透镜对关线有发散作用，近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用。
故答案为：会聚；发散；凸；凹。
13．在水平桌面上，点燃一支蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示的位置，蜡烛在墙壁上得到清晰的像。则所成的像是 　放大　（选填“放大”、“不变”或“缩小”）的实像（l1＜l2）。

【分析】凸透镜成像的三种情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f；
u＜f，成正立、放大的虚像。
【解答】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，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
故答案为：放大。
14．如图所示，是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知，凸透镜的焦距是 　10　cm；当物距为18cm时的成像特点可应用于 　投影仪　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

【分析】凸透镜成像时，u＝v＝2f，在图象上找到u＝v对应点，根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
【解答】解：由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以2f＝20cm，则f＝10cm；
当物距为18cm时，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
故答案为：10；投影仪。
15．在一个圆柱形的玻璃瓶里面装满水，把一支铅笔水平地放在玻璃瓶的一侧，将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动，如图甲所示，这个装满水的圆柱形的玻璃瓶对光线具有 　会聚　作用（选填“发散”、“会聚”或者“平行”）。如图乙所示，透过玻璃瓶不可能看到的现象是 　B　（选填字母）。

【分析】（1）由凸透镜成像的规律可知，当物距在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；
（2）凸透镜成虚像时，物远像远像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物远像近像变小。
【解答】解：装满水的玻璃瓶相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用；
当笔离玻璃瓶较近时，玻璃瓶相当于放大镜，成正立放大的虚像；当笔离玻璃瓶较远时（物距大于焦距），成倒立的实像；
当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，先成虚像后成实像，且虚像是正立的、实像是倒立的，所以到达某一位置时，笔尖会突然改变方向；
凸透镜成虚像时，物远像远像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，笔先变长变大，后变短变小；
由此可知，不会观察到的现象是笔尖朝向相同且等大的B，故B符合题意。
故答案为：会聚；B。
16．小明学习了光学知识后，很快完成了以下内容：
（1）看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要 　浅　（选填“深”或“浅”），
（2）老花镜的镜片是 　凸　透镜，它的度数等于它焦距（用米作单位）的倒数乘以100。小明拿着爷爷的老花镜正对太阳光，再拿一张纸在老花镜下来回移动，纸上得到一个最小的光斑距老花镜20cm，则小明爷爷老花镜的度数是 　500　度。
（3）普通照相机的镜头相当于一个凸透镜，一架普通照相机镜头的焦距为40cm，当被拍照的人到镜头的距离大于 　80　cm时，底片上会得到一个倒立、　缩小　的实像。
【分析】（1）光从其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，人眼会误认为光是沿直线传播的；
（2）通过凸透镜的焦距，结合眼镜度数的计算方法可以确定眼镜的度数；
（3）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。
【解答】解：（1）水中鱼的反射光线穿过水面，折射进入人眼，此时光线在水面处发生折射，折射角大于入射角；人眼会误认为光一直是沿直线传播的，所以当人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼经水面折射所成的虚像，且虚像在实际鱼的上方，所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些；
（2）老花眼是远视眼，所以要戴凸透镜来矫正；凸透镜的焦距为20cm＝0.2m，所以老花镜的镜片度数：φ＝×100＝500度；
（3）照相机的镜头相当于一个凸透镜，物体和镜头之间的距离是物距，当u＞2f＝2×40cm＝80cm时，成倒立、缩小的实像。
故答案为：（1）浅；（2）凸；500；（3）80；缩小。
17．近视眼的形成原因是晶状体变厚，折光能力变大，所以近视眼成像在视网膜前，我们需使用 　凹透镜　矫正。为了保护眼睛，通常与书本保持的距离我们也叫做明视距离，大约是 　25　cm.
【分析】要解答本题需掌握：（1）近视眼是因为人眼的晶状体曲度变大，像呈在视网膜的前方；
（2）正常人眼的明视距离是25厘米。
【解答】解：（1）近视眼是因为人眼的晶状体曲度变大，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，矫正近视眼，应佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚。
（2）正常人眼的明视距离是25厘米，25厘米时人眼看的物体最清晰。
故答案为：凹透镜；25。
三．解答题（共2小题）
18．如图所示。把一个空玻璃杯放在一张画着两个向左箭头的纸片前，往杯子中倒入半杯清水，透过水杯看到下方的箭头大小不变但方向变成向右。请用所学物理知识解释原因。

【分析】中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜；当物距大于焦距时，凸透镜成倒立的实像。
【解答】答：往杯子中倒入半杯清水，清水和玻璃杯在水平方向上相当于是一个凸透镜，箭头在凸透镜的二倍焦距处，成的是倒立、等大的实像，所以看到了下方的箭头大小不变但方向变成向右。
19．夏日的中午阳光正火，小明给庭院里的花草洒水，他认为这样可以保护花草，而小婷却告诉他这样不妥。你认为 　小婷　的观点是正确的，依据是 　小水珠对光线有会聚作用，可以使平行的太阳光会聚在一起，会聚点的温度较高从而使叶片被烫伤　。
【分析】圆形的小水珠相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，枯黄色的烫伤斑点说明此处的温度较高，将其与凸透镜的会聚作用联系在一起，即可得到答案。
【解答】解：小水珠对光线有会聚作用，可以使平行的太阳光会聚在一起，会聚点的温度较高从而使叶片被烫伤，所以小婷的观点是正确的。
故答案为：小婷；小水珠对光线有会聚作用，可以使平行的太阳光会聚在一起，会聚点的温度较高从而使叶片被烫伤。