凸透镜成像与应用（5个考点）-2021年中考科学（浙教版）重难点、易错点培优练习（教育机构专用）

走进重高 培优3 -- 凸透镜成像与应用

思维导图目录：

考点一、凸透镜、凹透镜光线作图

考点二、凸透镜成像规律运用

考点三、实验探究：凸透镜成像规律

考点四、近视眼和远视眼原理及治疗

考点五、凸透镜的应用

考点一、凸透镜、凹透镜光线作图

1．如图，有一个圆柱体PQ，放在凸透镜前图示位置，它所成的像的形状是(　B　)

【解析】当U＞f时，物距减小，像距变大像变大．圆柱体的右边Q在f和2f之间，所成的像是倒立放大的实像；圆柱体的左边P在2f以外，所成的像是倒立缩小的实像，且右边的像距比左边的像距远，符合要求的只有图B。

2．完成下列各透镜的光路．

【答案】

考点二、凸透镜成像规律运用

1．(2019·盐城)小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。下列操作最合理的是(　C　)

2．取一圆形薄透镜正对阳光(如图)，在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，其直径是透镜直径的一半，若将透镜向上移动少许，光斑变大．透镜的焦距是(　B　)

A．5cm     B．10cm     C．15cm     D．30cm

【解析】凸透镜对光线有会聚的作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距．在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，说明太阳光经凸透镜未过焦点会聚的，或已过焦点会聚的光斑．将透镜向上移动少许，光斑变大，说明太阳光经凸透镜是已过焦点会聚的光斑．光斑的直径是透镜直径的一半，说明太阳光经凸透镜是已过焦点一半时的，则15cm是焦距和一半的焦距的和，即焦距是10cm。

3．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为1。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距(　A　)

A．一定小于1        B．一定等于1

C．一定大于1        D．可能小于1，也可能大于1

4．(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(　D　)

A．缩小的虚像  B．放大的虚像

C．缩小的实像  D．放大的实像

5.(2018·凉山州)在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒，a端在2倍焦距之外，b端在1倍焦距与2倍焦距之间，如图所示，那么木棒在光屏上的像是(　C　)

A．a端变细，b端变细     B．a端变粗，b端变粗

C．a端变细，b端变粗     D．a端变粗，b端变细

6．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(  D  )

A．由图甲可知凸透镜的焦距是40厘米

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

7．(2019·德州)如图是小强用手机、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(　C　)

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地看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射

8．在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法错误的是(　B　)

A．该凸透镜的焦距是15cm 

B．当u=25cm时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的 

C．当v=24cm时，凸透镜成缩小的像，照相相机就是根据这一原理制成 

D．若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动，像会逐渐变小

9．如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像。当把蜡烛向左移动一段距离，要在光屏上再次成一个清晰的像，应该(  A  )

A．保持凸透镜不动，光屏向左移

B．保持凸透镜不动，光屏向右移

C．保持凸透镜和光屏都不动

D．以上说法都不对

10．(2018·遂宁)小洋同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在如图位置能在光屏上成清晰的像。下列说法正确的是(　C　)

A．所成的像是虚像

B．照相机就是利用这一成像原理制成的

C．所成的像是倒立、放大的实像

D．要使光屏上烛焰的像变大，可将蜡烛远离凸透镜

11．如图AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB．已知AO=10cm，该凸透镜的焦距可能是(  C　)

A．f=10cm      B．f=5cm     C．f=8cm       D．f=12cm

【解析】根据题意AO＜OB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像．因为AO=10cm，选项A、B、D不能满足f＜10cm＜2f，选项C能满足f＜10cm＜2f，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C  

12.(2019·鄂州)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后，正确安装并调节实验装置如图乙所示，在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是(　C　)

A．由图甲可知该透镜焦距为40cm

B．图乙中成的是倒立放大的实像，符合放大镜的成像原理

C．在图乙中保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，则成像情况符合投影仪的原理

D．如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片，则将光屏适当左移可得一个清晰的像

13．小明自制了一个简易投影仪(如图所示)，在暗室中将印有奥运五环标志的透明胶片贴在手电筒上，并让灯光正对着焦距为10厘米的凸透镜，调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙上得到了一个清晰正立放大的像。则下列说法正确的是(  B  )

A．胶片应正立放置，且与凸透镜的距离大于10厘米小于20厘米

B．胶片应倒立放置，且与凸透镜的距离大于10厘米小于20厘米

C．胶片应正立放置，且与凸透镜的距离小于10厘米

D．胶片应倒立放置，且与凸透镜的距离大于20厘米

14．如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在(　C　)

A．图中Ⅰ区域，比A′B′大，箭头方向向上

B．图中Ⅱ区域，比A′B′大，箭头方向向下

C．图中Ⅲ区域，比A′B′大，箭头方向向上

D．图中Ⅳ区域，比A′B′小，箭头方向向下

15．如图，是一种被称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。下列对仙女图形成原因的探讨，正确的是(  D  )

A．可能是酒具有化学显影作用

B．可能是酒的液面反射，在酒中出现放大的像

C．可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像

D．可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使图片在一倍焦距以内成放大的虚像

16．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：

(1)如图所示，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，凸透镜对光线具有       作用，该凸透镜的焦距是      cm。

(2)在凸透镜成像实验测量物距和像距的过程中，        (选填“物距”或“像距”)的测量误差较大，原因是                                。

【答案】(1)会聚    11.0      (2)像距     光屏上不是最清晰的像，像的位置确定不够准确。

17.(2018·宁波)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、____缩小_____(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_____抽水____(填“注水”或“抽水”)。

18．(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(填“凹”或“凸”)。

(3)用此望远镜观测月球时，月球经物镜成一个________(填“倒立”或“正立”)________(填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。

【答案】(1)   (2)凹　  (3)倒立　缩小

考点三、实验探究：凸透镜成像规律

1.(2018·达州)某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像(v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离)，用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在__0.05__m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将___变小__(填“变大”、“变小”、“先变小再变大”或“先变大再变小”)。

2．【实验名称】探究凸透镜成像规律

【设计实验与进行实验】

（1）实验器材：刻度尺、蜡烛、凸透镜、光屏；

（2）如图所示，从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，

A．只需要将三者中心调至同一高度．

B．需将三者中心调至同一高度并在同一直线上．

其中说法       正确（填序号）．

正确调整后，不断改变蜡烛与凸透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的数据如下表：

【分析与论证】

（1）当凸透镜成实像时，物距增大，像距           ．

（2）如图所示，光屏应移至     区域才能找到清晰的像．

（3）观察火焰经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向       观察（填“左”或“右”）．

（4）在整理器材时，香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像．它的成像原因是光的

                  （填“直线传播”、“反射”或“折射”）．

【答案】【设计实验与进行实验】(2)B

【分析与论证】(1)减小(2)B  (3)左  (4)反射

3．(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15cm。

(1)如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的________，利用此原理可以制成__________。(填“照相机”、“幻灯片”或“放大镜”)

(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成实像时，物距减小，像距________。

(3)保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm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____________。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__________。(填“近视镜”或“远视镜”)

【答案】(1)D　照相机　(2)①f<u<2f　②增大   (3)像在100cm之外　远视镜

4．在“探究凸透镜成像规律”实验中：

(1)如图甲所示，该透镜的焦距f＝____cm。

(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图乙所示，若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向____(选填“上”或“下”)移动。

(3)如图丙所示，把蜡烛放在光具座上____(选填“A”“B”“C”或“D”)点时；在光屏上能得到一个清晰放大的像，____(选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)就是利用这种成像规律工作的。

(4)某小组在探究凸透镜成像规律时，不小心将透镜掉在地上碎成三块，他们不知道碎镜片的焦距是否与原透镜相等，于是选取其中一块镜片，测量其焦距发现这块镜片的焦距与原透镜相等，如图丁所示，由此他们得出“每块镜片的焦距都与原透镜相等”的结论．他们这种推断方法存在的主要问题是________________________________。

【答案】(1)11.0 (2)下   (3)C 投影仪   (4)只实验了一次，结果具有偶然性

【解析】(1)由图甲可知，在光屏上找一个最小最亮的点即为焦点位置，则光屏到凸透镜的距离为焦距，所以焦距为11 cm；(2)如图乙所示，成像在光屏的上方，由于成像是倒立的，所以是蜡烛偏低，或者光屏偏低，而使三者不在同一直线上，可以将蜡烛向上移动，透镜向下移动，光屏向上移动；(3)要想成像是倒立、放大的实像，那就要将蜡烛放在一倍焦距之外二倍焦距以内即为C点位置处，投影仪就是利用这个原理制成的。(4)只测一块镜片焦距和凸透镜的原焦距相等，一次实验很具有偶然性，要测量多个碎片的焦距，然后总结结论。

考点四、近视眼和远视眼原理及治疗

1．(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　)

A．甲为近视眼，可配戴凹透镜矫正

B．乙为近视眼，可配戴凸透镜矫正

C．甲为远视眼，可配戴凸透镜矫正

D．乙为远视眼，可配戴凹透镜矫正

2．隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球的运动而运动，目前使用的软质隐形眼镜是由甲醇丙烯酸羟(HEMA)制成，边缘厚度0.05毫米，近视患者戴的HEMA超薄镜片的中心厚度(  A  )

A．小于0.05毫米        B．等于0.05毫米

C．大于0.05毫米        D．任意值

3．(2019·凉山州)据专家介绍，12至18岁是青少年近视的高发期，主要原因如下：(1)长时间用眼不注意姿势或者休息。(2)长时间玩游戏、上网、玩手机、看电视等原因引起近视。下列四幅图中，属于近视眼及其矫正的是(　B　)

A．甲和丙  B．甲和丁  C．乙和丙  D．乙和丁

4．小华视物时成像情况如图所示，医生向她介绍激光手术：通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正．手术后的眼角膜形状应为下列图中的(  B　)

5．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，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊，在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是(  C  )

A．将蜡烛远离凸透镜

B．将光屏远离凸透镜

C．将光屏靠近凸透镜

D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜

考点五、凸透镜的应用

1．如图容器水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光线有何作用（　B　）

A．会聚作用        B．发散作用       C．既不会聚也不发散        D．无法判断

2．仙女牌台灯有一款顶部开口的灯罩，如图所示。夜晚，打开台灯，在它的上方某一高度处放张大白纸。下面四张图中最符合实际情况的是(图中黑色为阴暗区域)(　C　)

3.(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，然后改变玻璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图像中，不可能看到的是(　C　)

4．夏天，小明的爸爸经常开车带他出外旅游．小明发现爸爸喜欢在烈日下洗车，并认为这样洗车后车身上的水干得快．小明却告诉爸爸这样洗车不好，原因是水滴能形成   凸透    镜，对光起    会聚   作用，使车漆最上部温度升高，久之，车漆会失去光泽，并且造成色泽不均匀．

5.(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________。

【答案】(1)凸透　(2)感受器　(3)短(或“近”、“小”)

6.在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。

(1)如图所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立的、缩小的________像(填“实”或“虚”)。镜头靠近人时，像的大小将变________，此时像会________透镜(填“靠近”或“远离”)。用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图所示。

(2)小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究，实验数据如表，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为________。

A.5m  B．0.5m  C．0.05m  D．0.005m

(3)请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是________________________________。

【答案】(1)实　大　远离　(2)D　(3)这种手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小