1、第四讲 透镜及其应用命题点一 凸 透 镜 成 像 规 律 及 应 用1. (2017陕西 3题 2分)有一款自行车，座椅后连接的微型投影仪可以将转弯、停止等提示信号投射到骑行者的后背上，因其独特的安全设计和 GPS导航功能备受人们的青睐关于这款自行车，下列说法正确的是( )第 1题图A. 骑行者后背上所成的像是虚像B. 投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于镜头焦距的二倍C. 从骑行者背后不同方向都能看见所成的像是因为光发生了镜面反射D. GPS导航所用的电磁波不能在真空中传播2. (2017副题 3题 2分)有一种新型智能电子猫眼，按动门铃可以启动微型摄像机摄像，其红外线夜视灯支持夜间摄像，并可
2、以通过无线 WiFi自动将所拍摄的视频、音频传至手机控制端下列说法正确的是( )第 2题图A夜视灯发出的红外线遇到障碍物不会发生反射B微型摄像机所成的像是倒立、缩小的实像C微型摄像机的镜头是凹透镜D无线 WiFi信号是一种超声波3. (2014陕西 3题 2分)3D 电影具有三维立体视觉效果，拍摄时，将两个摄像头按照人两眼间的距离放置，同时拍摄，制成胶片；放映时，两个放映机在银幕上呈现两个略有差异的画面，观看者带上特殊眼镜后，就和直接用双眼看到物体的效果一样关于 3D电影，下列说法不正确的是( )A. 光在银幕上发生的是漫反射B. 画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像C. 拍摄时，两镜
3、头中心间的距离约为 7 cmD. 放映时，胶片到放映机镜头的距离大于 2倍的镜头焦距4. (2011副题 8题 2分)小红在实验室用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验通过调节点燃的蜡烛、透镜和光屏的位置，在光屏上得到了烛焰清晰、倒立、缩小的像若固定蜡烛和光屏的位置不动，将透镜向蜡烛移动，则能在光屏上得到烛焰( )A. 清晰、倒立、放大的像 B. 清晰、倒立、缩小的像C. 清晰、倒立、等大的像 D. 清晰、正立、放大的像5. (2013副题 26题 4分)图中的烛焰，通过透镜所成的是正立、放大的_像，此像_(选填“能”或“不能”)呈现在光屏上，第 5题图人能看到此像的方法是_图中这
4、种透镜可以用来矫正_眼的视力. 6. (2015陕西 26题 4分)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_镜第 6题图 第 7题图7. (2014副题 24题 2分)图示的二维码可以存储大量信息，用手机上的照相机镜头将图像“扫入”手机中就能读取信息 “扫入”二维码时镜头距二维码的距离_2 倍的镜头焦距二维码经过手机镜头所成的像是_8. (2012副题 24题 3分)单反相机的全名为“单镜头反射式照相机” 这种照相机的镜头相当于凸透镜，对光有_(选填“会聚”或“发
5、散”)作用照相时，物体通过镜头成_、缩小的实像，由存储系统保存摄影者从取景框中观察的像是经反射系统所成的正立、缩小的_像9. (2011陕西 24题第 1空 1分)如图是一款带有放大镜的指甲刀使用时，透镜到指甲的距离应_一倍焦距(选填“大于” “等于”或“小于”)第 9题图命题点二 眼 睛 和 眼 镜10. (2012陕西 24题 4分)目前，青少年近视现象十分严重近视眼在看远处物体时，物体的像落在视网膜的_(选填“ 前方”或“后面”)，需要配戴对光线有_作用的_透镜进行矫正，使远处物体在视网膜上成倒立、_的实像命题点三 光学综合题11. (2011陕西 3题 2分)有关光学元件的说法，正确的
6、是( )A. 近视眼镜的镜片是凹透镜B. 凸透镜对光线具有发散作用C. 光通过三棱镜时不发生偏折D. 平面镜不能改变光的传播方向12. (2010陕西 2题 2分)对下列四幅图解释正确的是( )命题点四 透镜作图类型一 透镜作图13. (2015陕西 29(1)题 2分)请在图中画出入射光线经凹透镜后的折射光线第 13题图类型二 视力矫正作图14. (2008陕西 28(1)题 2分)请观察图甲后，在图乙中的适当位置处，画上矫正视力所需要的透镜第 14题图命题点五 探究凸透镜成像规律15. (2016陕西 31题 8分)某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点” ，其中凸透镜的焦距为 15
7、 cm，他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙(用带箭头的线段表示物或像，A、B分别表示蜡烛在 A、B 处像的位置)第 15题图(1)从图乙中可以看出，蜡烛在 A、B 位置时光屏上得到的都是倒立、_的实像生活中利用这个成像特点制成了_(写出一个即可)(2)和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜 15 cm30 cm 之间时，像均成在透镜另一侧距透镜 30 cm以外处但是，当他们把蜡烛放在 C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是像距_(3)为了让蜡烛在 C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透
8、镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像这表明像距变_了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距_15 cm(选填“大于” “小于”或“等于”)做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较_(选填“大”或“小”)，将近处物体的像成在视网膜_方(选填“前”或“后”)，故需配戴_透镜矫正【拓展设问】(1)当蜡烛在距透镜 30 cm处，光屏也在距透镜 30 cm处时，光屏上成倒立、_的实像应用这一特点可以_(2)当蜡烛在距透镜 10 cm处时，此时像在_(选填“大于” “小于”或“
9、等于”)距透镜 10 cm处，成正立、放大的_像_就是应用这一成像规律工作的(3)当蜡烛到透镜的距离大于 30 cm时，光屏在距透镜 1530 cm之间时，光屏上成_、缩小的实像，这个像的成像原理与_相同，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向_(选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要_些(4)若在凸透镜和蜡烛之间放置一凹透镜，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16. (2009陕西 29题 4分)小明在探究“凸透镜成像规律”时，选取了一个焦距为 10 cm的凸透镜，并将蜡烛、透镜、光屏依次安装在光具座上(1)点燃蜡烛，保持蜡烛
10、、透镜的位置不变，无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到烛焰清晰的像出现这种情况的原因可能是_(写出一条即可)(2)经过调节之后，在光屏上得到了一个清晰的倒立、缩小的像，则蜡烛到透镜的距离一定_ cm.生活中的_就用到这一成像规律答案1. B 【解析】骑行者后背上的像是微型投影仪所成的像，而投影仪是利用物体在凸透镜 1倍焦距与 2倍焦距之间成倒立、放大的实像来工作的，所以该像是实像，A 错误；投影仪工作时像成在 2倍焦距之外，所以投影仪的镜头到骑行者后背的距离大于 2倍焦距，B 正确；从骑行者背后的不同方向都能看见所成的像，是因为像成在粗糙面上，发生漫反射，反射光线可以射向各个方向，C 错误；GP
11、S 导航所用的电磁波可以在真空中传播，D 错误故选 B. 2. B3. D 【解析】银幕表面由于有涂层而凹凸不平，故光在银幕表面会发生漫反射，保证在不同位置的观众都能看到画面，故 A选项正确；画面通过人眼成像的原理与照相机类似，故画面在人眼视网膜上成倒立、缩小的实像，故 B选项正确；由题意可知，拍摄时要将两个摄像机镜头按照人两眼间的距离放置，同时拍摄，而正常情况下人两眼间的距离约为 7 cm，所以拍摄时两镜头中心间的距离约为 7 cm，故 C选项正确；放映机放映的过程同投影仪或幻灯机的成像原理相似，胶片要放在放映机镜头的 1倍焦距和 2倍焦距之间，物体通过镜头才会成一个倒立、放大的实像，故 D
12、选项错误故选 D.4. A 【解析】由于此时在光屏上得到一个倒立、缩小的像，即表明蜡烛在 2倍焦距以外，光屏在另一侧的 1倍焦距和 2倍焦距之间；所以若固定蜡烛和光屏的位置不动，将透镜向蜡烛移动，根据光路的可逆性可知，当蜡烛到达距透镜的 1倍焦距和 2倍焦距之间时，光屏在透镜的 2倍焦距以外，会在光屏上呈现一个清晰、倒立、放大的像故选 A.5. (每空 1分，共 4分)虚 不能 眼睛逆着出射光线的方向观察(或眼睛在透镜的右侧正对透镜观察) 远视(或老花) 【解析】图中烛焰的像与烛焰同侧，所成的像是正立、放大的虚像，由于是虚像，故不能呈现在光屏上，人在观察时眼睛要在透镜的右侧正对透镜观察才能观察
13、到，此透镜为凸透镜，可以用来矫正远视眼(老花眼)6. (每空 1分，共 4分)倒立 凸透 虚 平面 【解析】由图可知，水珠中人的像是倒立、缩小的实像；根据成倒立、缩小的实像的特点知水珠后方的人的成像符合凸透镜在二倍焦距外成像的特点，因此水珠相当于一个凸透镜；由图可知水珠在水中所成的像与水珠大小相等、方向相反，关于水面对称，符合平面镜成像的规律，因此水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点知水珠在水中所成的像是虚像7. (每空 1分，共 2分)大于 倒立、缩小的实像 【解析】照相机是根据物距大于 2倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理制成的，所以镜头距二维码的距离大于 2倍的镜头焦距，此时成倒立、缩小
14、的实像8. (每空 1分，共 3分)会聚 倒立 虚 【解析】本题考查了凸透镜对光的作用及照相机的成像原理凸透镜对光具有会聚作用；照相时，物体通过镜头成一个倒立、缩小的实像；由于摄影者从取景框中看到的是物体通过镜头所成的实像通过反射系统反射后形成的像，故看到的是虚像9. 小于(1 分) 【解析】根据凸透镜成像规律可知，当把凸透镜当作放大镜使用时，物体到凸透镜的距离应该小于一倍焦距10. (每空 1分，共 4分)前方 发散 凹 缩小 【解析】近视眼是物体通过晶状体所成的像呈现在了视网膜的前方，需要配戴凹透镜使光线发散来进行矫正，从而使像成在视网膜上，且所成的像是倒立、缩小的实像11. A 【解析】
15、近视眼对光线的会聚作用比正常眼睛的会聚作用强，会使远处的物体成像在视网膜前方，所以需要配戴由凹透镜制作的眼镜来对光线进行适当地发散，从而让远处的物体正好成像在视网膜上，A 正确；凸透镜对光线具有会聚作用，B 错误；光通过三棱镜时要发生折射现象，如一束白光通过三棱镜后发生色散现象，就是因为不同色光通过三棱镜时的折射程度不同，C 错误；光线射到平面镜上后，会发生反射，从而改变光的传播方向，D错误故选 A.12. D 【解析】本题考查平面镜成像、凸透镜成像、光的色散选项 解读 正误A 水面相当于平面镜，平面镜所成的像是虚像 B 放大镜所成的像是正立、放大的虚像 C眼睛的晶状体相当于凸透镜，它所成的像
16、是倒立、缩小的实像D光的三原色是红、绿、蓝，将这三种色光混合到一起，能形成白色光13. 如答图所示(2 分)第 13题答图【作图步骤】用虚线将入射光线和凹透镜的交点与凹透镜左焦点相连接；用实线过入射光线与凹透镜的交点延长所作的虚线段，并标上箭头(注：平行于凹透镜主光轴的光线经过凹透镜后折射光线的反向延长线经过焦点)14. 如答图所示(2 分)第 14题答图【解析】由图甲可以看出，成像在视网膜的前方，所以要用对光线有发散作用的凹透镜来矫正具体如答图所示15. (每空 1分，共 8分)(1)放大 幻灯机(或投影仪、电影放映机等)(写出一个即可) (2)太大(或超出了光具座的长度范围) (3)小 小
17、于 大 后 凸【解析】(1)由题图可看出，蜡烛在 A、B 位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像(也可从凸透镜的焦距为 15 cm 知，当蜡烛在 A、B 位置时均处于 1倍焦距与 2倍焦距之间，得出光屏上成的是倒立、放大的实像的结论)；生活中利用这个成像特点制成的有幻灯机、投影仪、电影放映机等；(2)根据凸透镜成像规律，当物距在 1倍焦距与 2倍焦距之间时，成的是倒立、放大的实像，而且随着物距的减小，像距在不断增大，像也不断增大，所以当物体靠近焦点时，像距会进一步增大，像就很可能成在光具座外，所以光屏上就不能得到清晰的像了；(3)做法一：开始时因为像距太大不能成像，更换凸透镜，在光具座上移动光
18、屏，光屏上又出现清晰的像，说明像距变小了，也就是凸透镜的会聚作用变强了，而凸透镜的焦距越小，会聚能力越强，所以换的凸透镜焦距比原来的凸透镜焦距小，因此此凸透镜焦距小于 15 cm；做法二：在蜡烛和凸透镜之间再放置一个凸透镜，因为凸透镜对光线具有会聚作用，所以可以使光线会聚使像距变小，由此联系实际：远视眼的晶状体焦距较大，聚光能力较弱，将近处物体的像成在视网膜后方，故应配戴对光线具有会聚作用的凸透镜，使像成在视网膜上【拓展设问】(1)等大 求焦距 (2)大于 虚 放大镜 (3)倒立 照相机 右 大 (4)右16. (1)烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度(或蜡烛在透镜的焦点以内或光屏在光具座上可移动的距离小于实际的像距等)(写出一条即可)(2 分) (2)大于 20(1分) 照相机(1分)(其他答案合理均给分)【解析】(1)本题考查“凸透镜成像规律”实验实验时要保持烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度同一直线上(2)本题考查凸透镜成像规律的应用，成倒立、缩小的实像，物距应大于 2倍焦距，与生活中的照相机等光学仪器成像规律符合
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