第3讲 透镜及其应用
(时间：50分钟 分值：67分)
评分标准：填空题每空1分，选择题、作图题每小题2分．
,基础过关) 一、填空题 1. (2017洛阳二外模拟)在森林里游客如果随地丢弃装水的透明圆饮料瓶，可能会引起森林火灾，这是因为饮料瓶相当于________镜，它能使太阳光________． 2. (2017成都A卷)每年6月6日是全国“爱眼日”，今年“爱眼日”的主题是“‘目’浴阳光，预防近视”．近视眼的成像示意图是下图中的________图，应该佩戴由________透镜制成的眼镜来矫正． 第2题图 第3题图 3. (2017开封一模)如图所示，在鉴定文物时，考古学家用放大倍数是10倍的放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的是________的虚像，如果在文物上有两条裂纹，其夹角是3°，他用放大镜看到的角度是________． 4. (2017苏州)利用微信“扫一扫”功能，通过智能手机的摄像头扫描如图所示的二维码，可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个________，二维码到摄像头的距离应
满足________的条件．
第4题图 第5题图 5. (2015陕西)如图是某摄影师抓拍的一滴水珠下落到水面瞬间的照片，水珠后方的人通过水珠成________、缩小的实像，此时水珠相当于________镜；水珠在水中所成的像是________像(选填“虚”或“实”)，此时水面相当于________镜． 6. (2017郑州外国语一模改编)将一个4 cm高的物体放在焦距为8 cm的凸透镜前，且距
离凸透镜12 cm 远，则该物体通过凸透镜所
成的像的高度________(选填“大于”、“小于”或“等于”)4 cm，物体和像在凸透镜的________(选填“同侧”或“异侧”)，应用此成像原理的光学仪器是________． 7. (2018原创)现代遥感卫星，能在空中24小时不间断的拍摄地面上的景物．拍摄时，感光元件即光屏应略大于一倍焦距处才能得到清晰的________(选填“放大”或“缩小”)的实像；当卫星在空中运行到________(选填“近”或“远”)地点处进行
拍摄时，可使拍得的范围最大． 二、选择题
8. (2015南宁)如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再
发电. 此透镜是一个( )
A. 凸透镜，对光线具有会聚作用 B. 凸透镜，对光线具有发散作用 C. 凹透镜，对光线具有会聚作用 D. 凹透镜，对光线具有发散作用 第8题图 第9题图
9. 昆虫观察盒盖是一个凸透镜，如图所示，盒盖到盒底的距离为10 cm，利用凸透镜成正立、放大的像的原理可以方便地观察小昆
虫．在一次实验中，小明不小心把观察盒上
的透镜打碎了，为了修好观察盒，则他应该选( ) A. 焦距为4 cm的凸透镜 B. 焦距为8 cm的凸透镜 C. 焦距为12 cm的凸透镜 D. 焦距为2 cm的凸透镜 10. (2017西宁)很多车主都在车上安装了行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中
发生的事情记录下来，在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线补光，拍出依旧清楚的画面．关于行车记录仪，下列说法正确的是( )
A. 在拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外 B. 行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜 C. 人肉眼是可以观察到红外线的
D. 在拍摄录像时，物体在透镜一倍焦距内 11. (2017南京)小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像，在移动凸透镜时，意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像. 如图所示，两次所成的像相对于原来被观察的物体，对比像的正倒、大小、虚实三个方面，它们 ( )
A. 有一个方面相同，两个方面不同 B. 有两个方面相同，一个方面不同 C. 三个方面都相同 D. 三个方面都不同
第11题图 第12题图
12. (2018原创) 如图甲所示，在白纸上画了两个箭头. 用玻璃杯装半杯水放在白纸前，人眼观察到位于下方的箭头发生了变化，如图乙所示. 下列说法正确的是 ( )
A. 水杯的下半部分相当于一个凹透镜，对光线有发散作用
B. 水杯下半部分的箭头成的是倒立、缩小的实像
C. 这种成像原理在生活中的应用实例是投影仪
D. 要使水杯下方的箭头所成的像变小，可将纸片靠近水杯
13. (2018原创)(双选)如图甲所示，人眼能看到凸透镜左侧烛焰所成放大的清晰像．若在蜡烛和它的像之间放置一足够大的不透明薄板，其他都不动，如图乙所示，则( )
第13题图
A. 人眼还能看到这个清晰的像
B. 人眼能直接在薄纸板上看到清晰的像
C. 适当将蜡烛靠近透镜，它的像可能与薄板重合
D. 适当将蜡烛远离透镜，它的像可能与薄板重合
14. (2017天津)(双选)小明同学在探究凸透镜成像规律时，用焦距分别为f1、 f2的甲、乙两个凸透镜进行实验．先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上，调整后的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出)；再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像．下列判断正确的是( )
第14题图
A. 图中光屏上的像是放大的 B. 图中光屏上的像是缩小的 C. f1＜f2 D. f1＞f2 三、作图题
15. (2017建设兵团)请画出图中两条光线通过凸透镜后射出的光线. (F为透镜的焦点，O为透镜的光心)
第15题图
16. (2017兰州)在图中画出从S点射出的两条入射光线经过透镜后的折射光线．
第16题图 第17题图
17. (2017广东)如图所示，请根据近视眼的矫正方法，完成光路图． 四、实验探究题
18. (2017洛阳模拟改编)(9分)如图所示，小
王做“探究凸透镜成像规律”的实验．
第18题图
(1)他将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10 cm处，光屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是________cm.
(2)他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上．点燃蜡烛后，他还应调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在________．
(3)他将蜡烛和凸透镜固定在如图所示的位置时，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(填写像的性质)；________(填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的；此时将蜡烛逐渐向远离凸透镜的方向移动，若要使光屏上仍能成清晰的像，应将光屏适当向________(选填“左”或“右”)移动，此时所成像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”) .
(4)随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像将向________(选填“上”或“下”)移动．由于影响到了实验的进行，这时他应该将________________，使像回到光屏． (5)再在凸透镜左侧附近放一凹透镜(图中未画出)，这时需要将光屏向________(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像．
,满分冲关)
1. (2016开封二模)开封的养菊历史悠久，远在唐代就初具规模．每年10月18日至11月18日为“菊花花会”的会期．如图是“菊花花会”期间摄影爱好者拍摄的同一盆菊花的两幅照片，照相机的镜头相当于________透镜，拍摄________(选填“甲”或“乙”)照片时像距较大．
第
1题图
2. (2016扬州)人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息．该摄像机镜头相当于________透镜，它的成像与________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相似，所成的是________(选填“放大”、“缩小”或“ 等大”)的实像，已知镜头焦距为f，人脸到镜头的距离应大于________. 要使屏幕上的像大些，人应离镜头________(选填“远”或“近”)些．
第2题图
3. (2017湖州)如图是凸透镜成像的实验，图甲、乙是能在光屏上呈现清晰像的两种情形．这两种成像情形中，________(选填“图甲”或“图乙”)能够模拟眼睛成像．为了模拟近视眼看东西模糊的情形，应该把该图中的光屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动或使凸透镜的曲度变得更大．
第3题图
4. (2017常州)用手机看视频，图像太小，屏幕放大器(凸透镜)来帮忙，小明通过透镜可看到放大了的图像，如图所示，手机距离透镜15 cm，凸透镜的焦距可能为( )
第4题图
A. 20 cm B. 15 cm C. 10 cm D. 5 cm 5. (2018原创)将凸透镜靠近如图甲所示的一幅卡通图片，然后将凸透镜逐渐远离图片，
通过凸透镜观察到图乙的四个不同的像，则四个像出现的先后顺序是( )
第5题图
A. ③②④① B. ②③①④ C. ①②③④ D. ②①③④
6. (2017新乡一模)(双选)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来)，下列说法正确的是( )
时成的倒立、________的实像；这一成像规律应用在 ________(选填“照相同”、“幻灯机”或“放大镜”)上． (3)再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的__________像．要想看到这个像，应从图中的________点(选填“C”或“D”)箭头所示的方向去观察．
第6题图
A. 光屏上形成的是烛焰倒立等大的实像
B. 图中成像特点与幻灯机成像特点完全相同
C. 将蜡烛移到光具座10 cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可成清晰的烛焰像
D. 将蜡烛移到光具座40 cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏，它上面都得不到清晰的蜡烛像
7. (2017平顶山模拟)(6分)探究“凸透镜成像特点”的实验时，请思考下列问题．
第7题图
(1)实验时，光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高如图所示(P点是2倍焦距处)．你解决的方法是____________________． (2)调整后，把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向________移动(选填“左”或“右”)，这
第3讲 透镜及其应用
基础过关
1. 凸透 会聚 2. 乙 凹
3. 正立、放大 3° 【解析】使用放大镜时，物体处在凸透镜1倍焦距内，成正立、放大的虚像；角经放大镜放大后，两条射线的粗细和长短被放大了，但张开的程度不会改变，角度大小不变，仍为3°.
4. 凸透镜 大于2倍焦距(或u＞2f) 5. 倒立 凸透 虚 平面 6. 大于 异侧 投影仪
7. 缩小 远 【解析】遥感卫星与地面的距离远大于凸透镜的二倍焦距，光屏在一倍和二倍焦距之间，成清晰的倒立、缩小的实像；根据成实像时“物远像近像变小”可知，物距变大，像变小，取景范围变大，则当卫星位于远地点时像最小，取景范围最大．
8. A
9. C 【解析】盒盖到盒底的距离为10 cm，说明物距为10 cm；成正立、放大的像，说明物距小于焦距，因此10 cm10. A 【解析】行车记录仪的摄像头是凸透镜，拍摄录像时成倒立、缩小的实像，故物体在凸透镜二倍焦距之外；红外线在可见光谱以外，人眼看不到．故选A.11. D 【解析】当物体到凸透镜的距离小于凸透镜的一倍焦距时，成正立、放大的虚像；当窗外的物体到凸透镜的距离大于凸透镜的二倍焦距时，在报纸上成倒立、缩小的实像．所以，两次所成的像相比于原来被观察的物体，对比像的正倒、大小、虚实三方面，三方面都不同．故选D.
12. B 【解析】图中装有水的水杯相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用；根据甲、乙可知，水杯的下半部分箭头方向变得相反，成缩小的像，成像原理是照相机；根据成实像时“物远像近像变小”的规律知，要使水杯下方的箭头所成的像变小，可将纸片远离水杯，故选B.
13. AC 【解析】由图可知，蜡烛所成像为正立、放大的虚像，所以不能被光屏承接；根据成虚像时“物近像近像变小”知当蜡烛靠近透镜，像也会靠近透镜．故选AC.
14. BD 【解析】由题图可知物距大于像距，此时光屏上的像是倒立、缩小的实像，A错误，B正确；将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像，说明透镜乙对光的会聚能力比透镜甲强，即f1>f2，C错误，D正确．
15. 如答图所示
第15题答图
【解析】过光心的光线传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点．
16. 如答图所示
第16题答图
【解析】入射光线与凹透镜主光轴平行，则折射光线的反向延长线与主光轴交于虚焦点处．过光心的光线方向不变．
17. 如答图所示
第17题答图
【解析】凹透镜对光有发散作用，晶状体对光有会聚作用，通过矫正像恰好成在视网膜上．
18. (1)(1分)10 (2)(1分)同一高度 (3)(4分)缩小 照相机 左 变小 (4)(2分)上 蜡烛向上移动 (5)(1分)右
【解析】(3)由题图可知，此时烛焰与凸透镜的距离是30 cm，物距大于二倍焦距，所成像为倒立、缩小的实像，照相机正是利用了这一原理；继续增大烛焰到凸透镜的距离，物距变大，像距变小，像变小，故应将光屏向左移动才能在光屏上呈现清晰的像；(5)凹透镜对光线有发散作用，在凸透镜前面增加一凹透镜后，光线延迟会聚，像向后移动，此时光屏应向右移动．
满分冲关
1. 凸 乙 【解析】甲图的像比乙图的像小，根据“物近像远像变大”知，甲图的像距小于乙图的像距．
2. 凸 照相机 缩小 2f 近 【解析】摄像机的镜头是一个凸透镜；物体经过摄像机镜头成倒立、缩小的实像，照相机的成像原理与之相同，此时u>2f；根据凸透镜成像规律可知成实像时“物近像远像变大”，故要使像大一些，人离镜头要近一些．
3. 图乙 远离 【解析】图乙中物距大于像距，成倒立、缩小的实像，与眼睛的成像性质相同；近视眼是物体成像在视网膜之前，所以应该将图乙中光屏向远离透镜的方向移动．
4. A 【解析】小明透过屏幕放大器看到了正立、放大的图像，则此时凸透镜的成像原理与放大镜相似，物距应在一倍焦距内，则有f>15 cm，则焦距有可能是20 cm，故选A.
5. D 【解析】将凸透镜逐渐远离图片的过程中，当物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像，如图②；当物距大于一倍焦距、小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，如图①；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，如图③；当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，如图④.故选D.
6. BD 【解析】由图像可知，u＝25 cm，v＝40 cm，u＜v，此时成倒立、放大的实像，应用是投影仪或幻灯机，A错误，B正确；将蜡烛移到光具座10 cm处时，物距等于40 cm，根据折射中光路可逆知，若要在光屏上得到清晰的像，应使像距等于25 cm，即光屏移到75 cm处，C错误； f＜25 cm＜2f，40 cm＞2f，则12.5 cm＜f＜20 cm，当蜡烛放在40 cm处，位于凸透镜一倍焦距以内，得不到实像，D正确．
7. (1)(1分)将光屏向上移动 (2)(3分)右 放大 幻灯机 (3)(2分)虚 C
【解析】 (1)图中像成在光屏上方，此时烛焰、透镜和光屏的中心不在同一直线上，观察题图可知，此时光屏的位置偏低，因此应将光屏向上移动；(2)固定凸透镜不动，若将蜡烛移至A，即物距变小，则像距必然增大，因此光屏应该远离凸透镜移动，才可在光屏上得到一个清晰的像；根据图可知，A点在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，幻灯机就是利用这个原理制成的.
