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專題08透鏡及其應用
凸透鏡成像的規律及應用的基礎知識 物 距（u）像 距（v）像 的 性 質應 用大 小正 倒虛 實無限遠v=f極小光斑測焦距 u＞2f2f＞v＞f縮小倒立實像照相機u=2fv=2f等大 倒立實像 測焦距2f＞u＞fv＞2f 放大倒立實像 幻燈機（投影儀）u=f無限遠 獲平行光源和測焦距u＜f同側放大正立虛像 放大鏡
考點1 透鏡
【例1】（2023春 涇陽縣期中）炎炎夏日，汽車停在露天停車場，若把裝滿水的礦泉水瓶留在車內，太陽光通過礦泉水瓶后可能把汽車內的易燃物引燃。礦泉水瓶所起的作用相當于（　　）
A．凸透鏡 B．凹透鏡 C．平面鏡 D．潛望鏡
【答案】A
【分析】中間厚、邊緣薄的透明物體相當于凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用。
【解答】解：裝滿水的礦泉水瓶相當于一個凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，這樣就會使太陽光會聚于一點，凸透鏡焦點的溫度高，達到易燃物的著火點，易燃物燃燒引起火災，故A正確。
故選：A。
1．（2022秋 市中區校級期末）如圖所示，一玻璃磚內有一凸形氣泡，一束平行光垂直射向玻璃磚的側面，通過玻璃磚后，光線將會　　
A．仍然平行 B．會聚 C．發散 D．無法確定
【答案】
【分析】要判斷光線通過玻璃磚后會怎樣，關鍵是要看玻璃磚屬于什么透鏡．圖中，玻璃磚是被氣泡分成了兩部分，這兩部分都屬于凹透鏡，凹透鏡對光有發散作用．
【解答】解：如果同學們不對圖片進行分析，很容易選，這是錯誤的，因為凸形氣泡不是玻璃元件，故它不是凸透鏡．這是一塊玻璃磚被氣泡分成兩部分，這兩部分都是中間薄、邊緣厚，都是凹透鏡．因此對照過去的平行光有發散作用，所以是正確的．
故選：。
2．（2023 沛縣校級二模）張老師從實驗室中拿出一個凸透鏡，用它不能解決的問題是　　
A．把天上的星星放大 B．把文字放大
C．把文字縮小 D．讓一張干紙片著火
【答案】
【分析】（1）凸透鏡成像的規律。
當時，成倒立、縮小的實像。當時，成倒立、等大的實像。
當時，成倒立、放大的實像。
當時，成正立、放大的虛像。
（2）凸透鏡對光線有會聚的作用。
【解答】解：、天上的星星一定處于凸透鏡的2倍焦距以外，所以此時通過凸透鏡只能成一個倒立縮小的實像，故不可能將天上的星星放大，故該選項符合題意；
、當將字放到凸透鏡的1倍焦距以內時，此時看到的就是一個正立放大的虛像；故該選項不符合題意；
、當將字放到凸透鏡的2倍焦距以外時，此時看到的就是一個倒立、縮小的實像；故該選項不符合題意；
、由于凸透鏡對光線有會聚的作用，所以它可以讓一張干紙片著火，故不符合題意。
故選：。
3．（2023 平度市一模）我國出土的文物“水晶餅”為中部鼓起的透明實心圓餅，古籍記載“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶餅”能夠利用太陽光生火，主要因為　　
A．“水晶餅”能反射光 B．“水晶餅”能吸收光
C．“水晶餅”對光有會聚作用 D．“水晶餅”對光有發散作用
【答案】
【分析】中間厚、邊緣薄的透鏡為凸透鏡；凸透鏡使太陽光發生折射，對光線有會聚作用。
【解答】解：“水晶餅”中間厚、邊緣薄，屬于凸透鏡，凸透鏡使太陽光發生折射，對光線有會聚作用，這是其利用太陽光生火的原理，故正確。
故選：。
考點2 凸透鏡成像規律
【例2】（2023 高臺縣開學）將蠟燭放在凸透鏡前處時，成倒立、縮小的實像，則該透鏡的焦距可能是　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】當物距大于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。
【解答】解：物體放在凸透鏡前處時，在光屏上得到了物體倒立、縮小的清晰實像，則，即：，，故正確，錯誤。
故選：。
1．（2023 開封二模）小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字，看到如圖所示的情景，以下說法中正確的是　　
A．甲圖中成的是實像
B．乙圖中成像條件與投影儀相同
C．甲圖中書本在凸透鏡2倍焦距以外
D．乙圖中凸透鏡遠離書本，所成的像變大
【答案】
【分析】凸透鏡成像的規律：
①物距小于焦距時，凸透鏡成正立放大的虛像，物像同側，應用是放大鏡。
②物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透鏡成倒立放大實像，像距大于二倍焦距，應用是幻燈機、投影儀。
③物距等于二倍焦距，凸透鏡成倒立等大實像，像距等于二倍焦距。
④物距大于二倍焦距，凸透鏡成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，應用是照相機。
⑤凸透鏡成虛像時，物距變大，像距變大，像變大；凸透鏡成實像時，物距變大，像距變小，像變小。
【解答】解：
、實像都是倒立的，虛像都是正立的，故甲圖中成的是虛像，乙圖中成的是實像，故錯誤；
、甲圖成正立放大的虛像，物距小于焦距；乙圖成倒立放大的實像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，與投影儀的成像原理相同，故正確、錯誤；
、乙圖中凸透鏡遠離書本，物距變大，像距變小，所成的像變小，故錯誤；
故選：。
2．（2023 天長市二模）如圖所示，將焦距為的凸透鏡固定在光具座刻度線處，關于凸透鏡成像，下列說法不正確的是　　
A．若蠟燭不動，把光屏向右移動可在光屏上得到清晰的像
B．若蠟燭移至刻度線處，移動光屏，可在光屏上呈現燭焰清晰放大的像
C．若蠟燭移至刻度線處，移動光屏，可在光屏上呈現燭焰清晰等大的像
D．在圖示中的燭焰和凸透鏡之間放一副近視鏡，將光屏右移可再次成清晰的像
【答案】
【分析】（1）凸透鏡成像時，，成倒立放大的實像，。
（2）凸透鏡成像時，，成倒立縮小的實像，。
（3）凸透鏡成像時，，成倒立等大的實像，。
（4）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用，使像錯后會聚。
【解答】解：、若蠟燭不動，物距，焦距，所以，成倒立放大的實像，，光屏要放在刻度線以外才能得到清晰的像，所以凸透鏡要向右移動光屏上才能出現清晰的像，故不符合題意。
、若蠟燭移至刻度線處，，焦距，，成倒立縮小的實像，故符合題意。
、若蠟燭移至刻度線處，，焦距，，成倒立等大的實像，故不符合題意。
、在圖示中的燭焰和凸透鏡之間放一副近視鏡，近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用，使像錯后會聚，像向右移動，所以將光屏右移可再次成清晰的像，故不符合題意。
故選：。
3．（2023 修武縣一模）隨著科技的發展，我們進入了“刷臉”時代。“刷臉”時人臉面對攝像頭（相當于一個凸透鏡），經系統自動拍照、掃描，確認相關信息后，即可迅速完成身份認證。在系統拍照過程中　　
A．人臉經攝像頭成縮小倒立的實像
B．人臉是光源
C．人臉經攝像頭成像的原理與投影儀相同
D．人臉應保持在透鏡的一倍焦距到兩倍焦距之間
【答案】
【分析】（1）自身能發光的物體稱為光源；
（2）攝像頭是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像的原理制成的，此時物距；
（3）凸透鏡成像是光的折射形成的，平面鏡成像原理是光的反射。
【解答】解：、攝像頭相當于一個凸透鏡，光經過攝像頭成像利用的是光的折射，成倒立、縮小的實像，與照相機的成像原理相同，故正確，錯誤；
、人臉不會發光，但會反射光，所以人臉不是光源，故錯誤；
、當時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，所以，“刷臉”時，人臉應位于攝像頭的兩倍焦距之外，故錯誤。
故選：。
故選：。
考點3 眼睛和眼鏡
【例3】（2023 順義區二模）現代生活中，人們由于長時用眼而導致視力下降。圖中關于近視眼及其矯正的原理圖正確的是　　
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【答案】
【分析】（1）近視眼是由于晶狀體對光線的會聚作用太強，使遠處物體射來的光線會聚在視網膜的前方，由此可以確定哪一個圖表示了近視眼的成像情況。近視眼配戴凹透鏡進行矯正。
（2）遠視眼的晶狀體較薄，會聚能力較弱，看近處的物體時，將像成在視網膜的后面，遠視眼配戴凸透鏡進行矯正。
【解答】解：
甲圖的入射光線會聚在視網膜的前方，是晶狀體折光能力太強造成的，屬于近視眼的成像情況；為了使光線會聚在原來會聚點前面的視網膜上，就需要在光線進入人的眼睛以前發散一下，因此需佩戴對光線具有發散作用的凹透鏡來矯正，即圖丁。
乙圖的入射光線會聚在視網膜的后方，是晶狀體折光能力太弱造成的，屬于遠視眼的成像情況；為了使光線會聚在原來會聚點后面的視網膜上，就需要在光線進入人的眼睛以前會聚一下，因此需佩戴對光線具有會聚作用的凸透鏡來矯正，即圖丙。
綜上所述，甲、丁是近視眼的成因和矯正圖。
故選：。
1．（2023 通城縣校級二模）人眼球的折光系統整體作用相當于光軸可轉、焦距可變的凸透鏡。其特點是物距必須大于二倍焦距，所以只能在視網膜上成倒立、縮小的實像。在某同學從低頭寫字到抬頭看黑板的過程中，其眼球折光系統的焦距將　　
A．變大 B．變小 C．不變 D．先變大后變小
【答案】
【分析】人眼的折光系統整體相當于一個凸透鏡，晶狀體的調節可改變整個折光系統的焦距，據看遠處物體和看近處物體晶狀體的厚、薄的變化即可判斷。
【解答】解：人眼的折光系統整體相當于一個凸透鏡，當人看遠處物體時，晶狀體變薄，會聚能力變弱，即焦距變長，從而使得像成在視網膜上，若人看近處物體時，晶狀體變厚，會聚能力變強，焦距變短，使得像才能成在視網膜上，因此從低頭寫字到抬頭看黑板的過程中，其眼球折光系統的焦距將變大；
故選：。
2．（2023 廣安模擬）如圖是近視眼和遠視眼的成因示意圖，下列說法正確的是　　
A．甲的晶狀體對光的會聚能力太強，是近視眼
B．乙的晶狀體對光的會聚能力太強，是遠視眼
C．甲應該戴凹透鏡矯正，乙應該戴凸透鏡矯正
D．甲應該戴凸透鏡矯正，乙應該戴凹透鏡矯正
【答案】
【分析】近視眼只能將近處的物體成像在視網膜上，而將遠處的物體成像在視網膜前；近視眼的晶狀體對光的會聚能力太強，遠視眼的晶狀體對光的會聚能力太弱；
凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發散作用。
【解答】解：近視眼的晶狀體對光的會聚能力太強，遠視眼的晶狀體對光的會聚能力太弱；
結合圖象和近視眼的成因可知，甲圖表示遠視眼成像示意圖；
矯正近視眼，應該使光線發散一些，所以應佩戴眼鏡的鏡片是凹透鏡，
矯正遠視眼，該使光線會聚一些，所以應配戴凸透鏡；
故選：。
3．（2022 鳳山縣模擬）關于近視和遠視的成因如圖所示，下列說法正確的是　　
A．甲為近視眼，可配戴凹透鏡矯正
B．乙為近視眼，可配戴凸透鏡矯正
C．甲為遠視眼，可配戴凸透鏡矯正
D．乙為遠視眼，可配戴凹透鏡矯正
【答案】
【分析】（1）近視眼：如果晶狀體的凸度過大，或眼球前后徑過長，形成的物像就會落在視網膜的前方，形成近視眼。戴凹透鏡加以矯正。
。
（2）遠視眼：如果眼球晶狀體的曲度過小，遠處物體反射來的光線通過晶狀體折射后形成的物像，就會落在視網膜的后方造成的，戴凸透鏡進行矯正。
【解答】解：圖甲光線在視網膜前會聚，表示成像落在視網膜的前方，因此表示的是近視眼，近視眼用凹透鏡矯正；
圖乙光線在視網膜后方會聚，表示成像落在視網膜的后方，因此表示的是遠視眼，遠視眼用凸透鏡進行矯正；
所以關于近視和遠視的成因說法正確的是。
故選：。
考點4 透鏡的應用
【例4】（2023春 洋縣期中）如圖所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一個放大鏡作為目鏡放在水滴的上方，這樣就可以制成一個顯微鏡。把一幅圖片放在玻璃板的下方，慢慢調節放大鏡與水滴之間的距離，就可以看清玻璃板下面圖片中的微小細節了。下列有關水滴顯微鏡的描述正確的是　　
A．水滴所成的像是縮小的 B．目鏡所成的像是縮小的
C．水滴所成的像為實像 D．目鏡所成的像為實像
【答案】
【分析】顯微鏡有物鏡和目鏡組成，目鏡成的是正立、放大的虛像；物鏡成的是放大、倒立的實像。
【解答】解：把一滴水滴在玻璃板上，再拿一個放大鏡作為目鏡放在水滴的上方，水滴作為物鏡，成倒立放大的實像；放大鏡是目鏡，成正立放大的虛像，故錯誤，正確。
故選：。
1．（2022秋 夏邑縣校級期末）顯微鏡的結構如圖所示，則下列說法正確的是　　
A．物鏡是凸透鏡，目鏡是凹透鏡
B．物鏡相當于照相機，成倒立縮小的實像
C．目鏡成正立放大的虛像
D．反光鏡利用光的折射提高載物片亮度
【答案】
【分析】顯微鏡有兩組透鏡：一組是靠近物體的物鏡，相當一個投影儀，成倒立的放大的實像；一組是靠近眼睛的目鏡，相當于一個放大鏡，剛才倒立的放大的實像成在目鏡的焦點以內，使像再次成正立的放大的虛像；
反光鏡是凹面鏡，對光線有會聚作用。
【解答】解：、顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡，故錯誤；
、物鏡相當于投影儀，成倒立的放大的實像，故錯誤；
、目鏡相當于放大鏡，成正立放大的虛像，故正確；
、反光鏡是一個凹面鏡，對光線有會聚作用，利用的是光的反射現象，故錯誤。
故選：。
2．（2023 淮陽區校級模擬）如圖甲所示是福建的天文愛好者顏明哲通過純手工打磨鏡片自制的望遠鏡，該望遠鏡不僅可以看到8億公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑紋，圖乙是該望遠鏡內部結構及光路示意圖。下列關于該自制望遠鏡的說法正確的是　　
A．顏明哲通過純手工磨制的鏡片是凹透鏡
B．看到8億公里外的木星只利用了光沿直線傳播
C．清晰看到木星表面的斑紋時物鏡的成像原理與照相機相同
D．木星到物鏡的距離滿足為物鏡的焦距）
【答案】
【分析】望遠鏡的原理：望遠鏡包括物鏡和目鏡，物鏡相當于照相機，成倒立縮小的實像，目鏡相當于放大鏡，成正立的放大的虛像。
【解答】解：望遠鏡的目鏡和物鏡都是由凸透鏡組成，利用了光的折射現象，目鏡相當于放大鏡，成正立的放大的虛像，物鏡相當于照相機，木星到物鏡的距離滿足，成倒立縮小的實像，故正確。
故選：。
3．（2023春 秦都區期末）如圖所示為顯微鏡和天文望遠鏡的示意圖，關于兩種儀器下列說法錯誤的是　　
A．顯微鏡的物鏡相當于投影儀
B．天文望遠鏡的物鏡相當于照相機
C．顯微鏡的目鏡是凹透鏡
D．天文望遠鏡的目鏡是凸透鏡
【答案】
【分析】（1）顯微鏡的原理：顯微鏡包括物鏡和目鏡，物鏡相當于投影儀，成倒立的放大的實像，目鏡相當于放大鏡，成正立的放大的虛像；
（2）望遠鏡的原理：望遠鏡包括物鏡和目鏡，物鏡相當于照相機，成倒立縮小的實像，目鏡相當于放大鏡，成正立的放大的虛像。
【解答】解：、顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡，目鏡相當于放大鏡，成正立的放大的虛像，物鏡相當于投影儀，成倒立的放大的實像，故正確，錯誤；
、天文望遠鏡的目鏡和物鏡都是由凸透鏡組成，目鏡相當于放大鏡，成正立的放大的虛像，物鏡相當于照相機，成倒立縮小的實像，故正確；
故選：。

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