2024年中考物理一輪復(fù)習(xí)單元達(dá)標(biāo)全攻略專題專題05透鏡及其應(yīng)用含解析

Page1專題05透鏡及其應(yīng)用單元課標(biāo)要求單元課標(biāo)要求1.相識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。2.探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。3.了解凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用。4.知道近視眼、遠(yuǎn)視眼的形成緣由及其矯正方法.考點(diǎn)一：透鏡及透鏡作圖1.透鏡的分類：凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡；凹透鏡：中間薄邊緣厚的透鏡。2.有關(guān)透鏡的科學(xué)術(shù)語：主光軸，光心，焦點(diǎn)（F），焦距（f），3.透鏡對(duì)光線的作用。凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，又叫會(huì)聚透鏡；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用，又叫發(fā)散透鏡。4.三條特別光線：（如圖所示，比較兩透鏡的異同）（1）凸透鏡A.平行主光軸的光線——通過焦點(diǎn)；B.通過焦點(diǎn)的光線——平行于主光軸；C.通過光心的光線——傳播方向不變更。（2）凹透鏡A.平行主光軸的光線——反向延長(zhǎng)線通過同側(cè)虛焦點(diǎn)；B.正對(duì)凹透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)射出的光線——平行于主光軸；C.通過光心的光線——傳播方向不變更?！纠}1】（2024四川自貢市）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出光線經(jīng)過凹透鏡后的光路圖（F為焦點(diǎn)）?！敬鸢浮俊窘馕觥坑蓤D可知，延長(zhǎng)線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)?！纠}2】（2024湖南懷化）如圖所示，光線伍平行于凸透鏡的主光軸，光線右過光心乙清在圖中作出光線a、b經(jīng)過凸透鏡后的折射光線?！敬鸢浮咳鐖D所示?！窘獯稹科叫杏谥鞴廨S的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)，過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不變更?？键c(diǎn)二：凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用物距（u）像距（v）像的性質(zhì)應(yīng)用大小正倒虛實(shí)無限遠(yuǎn)v=f微小光斑測(cè)焦距u＞2f2f＞v＞f縮小倒立實(shí)像照相機(jī)u=2fv=2f等大倒立實(shí)像測(cè)焦距2f＞u＞fv＞2f放大倒立實(shí)像幻燈機(jī)（投影儀）u=f無限遠(yuǎn)獲平行光源和測(cè)焦距u＜f同側(cè)放大正立虛像放大鏡總結(jié)：焦點(diǎn)內(nèi)外分虛實(shí)，二倍焦距分大小，實(shí)像分居兩側(cè)倒，虛像則是同側(cè)正，物近像遠(yuǎn)像越大，物遠(yuǎn)像近像越小?！纠}3】（2024湖南衡陽）一位同學(xué)利用如圖所示的裝置探究凸透鏡成像規(guī)律，他先用焦距為20cm的凸透鏡進(jìn)行試驗(yàn)，在屏上得到清晰的像。接下來他想改用焦距為10cm的凸透鏡接著進(jìn)行試驗(yàn)，下列分析正確的有（）A．要使光屏再次成清晰的像，可只將光屏向右移 B．要使光屏再次成清晰的像，可只將蠟燭向右移 C．若只移動(dòng)光屏重新得到清晰的像，像將變大 D．若只移動(dòng)蠟燭重新得到清晰的像，像將變大【答案】BD【解析】AB、先用焦距為20cm的凸透鏡進(jìn)行試驗(yàn)，在屏上得到清晰的像，接下來改用焦距為10cm的凸透鏡接著進(jìn)行試驗(yàn)，在蠟燭和凸透鏡位置不變的狀況下，相當(dāng)于增大了物距，則像距應(yīng)當(dāng)減小，所以應(yīng)當(dāng)將光屏向左移動(dòng)，才能在光屏上呈現(xiàn)清晰的像；若不移動(dòng)光屏，此時(shí)應(yīng)當(dāng)減小物距來增大像距，即將蠟燭向右移動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C.若只移動(dòng)光屏重新得到清晰的像，像距變小了，則像會(huì)變小，故C錯(cuò)誤；D.若只移動(dòng)蠟燭重新得到清晰的像，物距變小，像距變大，像將變大，故D正確。【例題4】（2024黑龍江龍東農(nóng)墾森工）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中，將凸透鏡正對(duì)著太陽，在距凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為cm；若將一個(gè)物體放在此透鏡前40cm處，可在透鏡另一側(cè)光屏上得到一個(gè)倒立（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實(shí)像。【答案】15；縮小。【解析】將一個(gè)凸透鏡正對(duì)太陽，可在距凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑。可知蠟燭正好放在凸透鏡的焦點(diǎn)上了，則該凸透鏡焦距為15cm；將一物體放在此透鏡前40cm處，2f＜40cm，成倒立、縮小的實(shí)像。【例題5】（2024山西）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”試驗(yàn)中：（1）小明將LED燈、焦距為10cm的凸透鏡和光屏依次放在光具座上，通過調(diào)整使三者中心在______。接著，小明調(diào)整LED燈、凸透鏡至如圖所示的位置，移動(dòng)光屏，會(huì)在光屏上得到倒立、______（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實(shí)像。（2）把焦距10cm的凸透鏡換成焦距更小的凸透鏡，光屏上原來清晰的像變模糊了。若不變更凸透鏡和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你實(shí)行的詳細(xì)方法是______。（3）小明選擇LED燈替代平常常用的蠟燭做試驗(yàn)，優(yōu)點(diǎn)是______（寫出一條即可）?！敬鸢浮浚?）同一高度；縮小；（2）把LED燈向凸透鏡移動(dòng)適當(dāng)距離；（3）試驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、便于視察?！窘馕觥浚?）試驗(yàn)中需調(diào)整凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處，這樣才能使像成在光屏的中心；當(dāng)物距大于2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像。為使像成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整LED燈、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度處；由圖知，LED燈到凸透鏡的距離大于20cm，即物距大于2f，所以光屏上得到LED燈清晰的倒立、縮小的實(shí)像；（2）凸透鏡焦距減小能使光線提前會(huì)聚，要使光屏上再次得到清晰的像，光屏靠近凸透鏡或者LED燈靠近凸透鏡。把焦距10cm的凸透鏡換成焦距更小的凸透鏡，光屏上原來清晰的像變模糊了，這是光線提前會(huì)聚。若不變更凸透鏡和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，你實(shí)行的詳細(xì)方法是：把LED燈向凸透鏡移動(dòng)適當(dāng)距離或把光屏靠近凸透鏡；（3）蠟燭換成LED燈便于視察。蠟燭換成LED燈的優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、便于視察、削減了污染等。考點(diǎn)三：眼睛和眼鏡1.構(gòu)造。人眼的主要構(gòu)造是角膜、瞳孔、晶狀體、睫狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜。晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)可以變更焦距的凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。2.視物原理。光線由所觀看的物體發(fā)出，外界的物體位于凸透鏡的二倍焦距以外，經(jīng)過角膜及晶狀體的折射，會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像，通過視神經(jīng)將這個(gè)信號(hào)傳給大腦，人就看到了物體。3.近視眼、遠(yuǎn)視眼的比較【例題6】（2024黑龍江龍東農(nóng)墾森工）如圖所示，下列有關(guān)眼睛的示意圖，遠(yuǎn)視眼是圖，遠(yuǎn)視眼矯正是圖?！敬鸢浮慷。灰??！窘馕觥垦劬Φ木铙w相當(dāng)于凸透鏡；甲圖中像呈在視網(wǎng)膜的前方，是近視眼模型，須要佩戴發(fā)散透鏡，即凹透鏡，使光線推遲會(huì)聚，如丙圖。丁圖中像呈在視網(wǎng)膜的后方，是遠(yuǎn)視眼模型，應(yīng)佩戴會(huì)聚透鏡矯正，即凸透鏡，如圖乙?！锻哥R及其應(yīng)用》單元綜合素養(yǎng)精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)模擬檢測(cè)試卷（答題時(shí)間90分鐘，試卷滿分100分）一、選擇題（每小題3分，共計(jì)30分）1.（2024湖北武漢）全國(guó)多地在歡迎援鄂抗疫英雄凱旋時(shí)實(shí)行了“飛機(jī)過水門”的最高禮儀。某次儀式中，攝影師拍攝了如圖所示的照片，他所用的照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，像成在照相機(jī)的底片上，下列說法正確的是A.所成的像是縮小的實(shí)像 B.所成的像是縮小的虛像C.所成的像是放大的實(shí)像 D.所成的像是放大的虛像【答案】A【解析】照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，此時(shí)飛機(jī)很遠(yuǎn)，物距大于二倍焦距，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2.（2024湖南常德）如圖關(guān)于透鏡的應(yīng)用，下列說法中正確的是（）A.凹透鏡可以矯正遠(yuǎn)視眼B.凸透鏡可以矯正近視眼C.顯做鏡的目鏡成正立放大的虛像D.望遠(yuǎn)鏡的目鏡成正立放大的實(shí)像【答案】C【解析】A．凹透鏡可以矯正近視眼，故A錯(cuò)誤；B．凸透鏡可以矯正遠(yuǎn)視眼，故B錯(cuò)誤；C．顯做鏡的目鏡成正立放大的虛像，故C正確；D．望遠(yuǎn)鏡的目鏡成正立放大的虛像，故D錯(cuò)誤。3．（2024蘇州）如圖所示，燭焰在光屏上剛好成清晰的像。透鏡不動(dòng)，將蠟燭移至40cm刻度處，移動(dòng)光屏，在光屏上能視察到（）A．倒立、縮小的實(shí)像 B．倒立、放大的實(shí)像 C．正立、放大的實(shí)像 D．光屏上不能呈現(xiàn)像【答案】D【解析】如圖，u＝50cm﹣20cm＝30cm，v＝80cm﹣50cm＝30cm，此時(shí)間屏上出現(xiàn)清晰的像，u＝v＝2f＝30cm，所以f＝＝15cm，將蠟燭移至40cm刻度處，u'＝50cm﹣40cm＝10cm，物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的虛像，虛像不能用光屏承接，所以光屏上不能呈現(xiàn)像。4.（2024山東泰安）小明同學(xué)做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的試驗(yàn)，當(dāng)他把燭焰移到距透鏡18cm的位置時(shí)，在光屏上視察到倒立放大清晰的像。他推斷凸透鏡焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正確的是（）A.①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】D【解析】由題意可知，物距18cm，光屏上視察到倒立放大清晰的像，所以2f＞18cm＞f18cm＞f＞9cm③12cm和④16cm符合題意。5.（2024四川自貢市）在探究凸透鏡成像規(guī)律的試驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時(shí)，燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰放大的像．要使?fàn)T焰在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰縮小的像，調(diào)整的方法是（）A.透鏡不動(dòng)，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)，光屏靠近透鏡移動(dòng)B.透鏡不動(dòng)，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)，光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)C.透鏡不動(dòng)，蠟燭靠近透鏡移動(dòng)，光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)D.透鏡不動(dòng)，蠟燭靠近透鏡移動(dòng)，光屏靠近透鏡移動(dòng)【答案】A【解析】由圖知道，此時(shí)物距小于像距，成倒立放大的實(shí)像，要使光屏上呈現(xiàn)倒立、縮小的實(shí)像，要增大物距，同時(shí)減小像距，所以在凸透鏡不動(dòng)時(shí)，蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡，同時(shí)間屏靠近凸透鏡，故選A．6.（2024天津）在探究凸透鏡成像規(guī)律的試驗(yàn)中，將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡30cm處時(shí)，在透鏡另一側(cè)距透鏡15cm處的光屏上得到燭焰清晰的像?則（）A.光屏上成倒立?放大的實(shí)像B.光屏上成倒立?縮小的實(shí)像C.照相機(jī)應(yīng)用了該次試驗(yàn)的成像規(guī)律D.投影儀應(yīng)用了該次試驗(yàn)的成像規(guī)律【答案】BC【解析】據(jù)題意知，此次試驗(yàn)所成的像能用光屏來承接，所成的像應(yīng)是倒立、實(shí)像，而且像距小于物距，那么所成的像是縮小的，這個(gè)是照相機(jī)成像所應(yīng)用的規(guī)律，故BC正確，AD錯(cuò)誤。

7.（2024四川甘孜州）如圖所示，關(guān)于近視眼和遠(yuǎn)視眼，下列說法正確的是（）A.乙為遠(yuǎn)視眼，應(yīng)佩戴凸透鏡矯正B.乙為近視眼，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正C.甲為遠(yuǎn)視眼，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正D.甲為近視眼，應(yīng)佩戴凸透鏡矯正【答案】A【解析】A．遠(yuǎn)視眼是由于晶狀體太薄，折光實(shí)力太弱，使像成在視網(wǎng)膜后，所以圖乙為遠(yuǎn)視眼的成因，遠(yuǎn)視眼應(yīng)佩戴凸透鏡矯正，故A正確；B．遠(yuǎn)視眼是由于晶狀體太薄，折光實(shí)力太弱，使像成在視網(wǎng)膜后，所以圖乙為遠(yuǎn)視眼的成因，遠(yuǎn)視眼應(yīng)佩戴凸透鏡矯正，故B錯(cuò)誤；C．近視眼是由于晶狀體太厚，折光實(shí)力太強(qiáng)，使像成在視網(wǎng)膜前，所以圖甲為近視眼的成因，近視眼應(yīng)佩戴凹透鏡矯正，故C錯(cuò)誤；D．近視眼是由于晶狀體太厚，折光實(shí)力太強(qiáng)，使像成在視網(wǎng)膜前，所以圖甲為近視眼的成因，近視眼應(yīng)佩戴凹透鏡矯正，故D錯(cuò)誤。8.（2024四川樂山市）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”試驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A.將蠟燭移至a處時(shí)，移動(dòng)光屏，可望見放大、正立的實(shí)像B.將蠟燭移至b處時(shí)，移動(dòng)光屏，可望見縮小、倒立的實(shí)像C.將蠟燭移至c處時(shí)，移動(dòng)光屏，可望見放大、倒立的實(shí)像D.將蠟燭移至d處時(shí)，移動(dòng)光屏，可望見放大、正立的虛像【答案】C【解析】A．由圖可知，將蠟燭移至a處時(shí)，物距小于焦距，成正立、放大的虛像，移動(dòng)光屏，找不到像，故A錯(cuò)誤；B．將蠟燭移至b處時(shí)，物距等于焦距，此時(shí)不成像，故B錯(cuò)誤；C．將蠟燭移至c處時(shí)，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移動(dòng)光屏，可望見放大、倒立的實(shí)像，故C正確；D．將蠟燭移至d處時(shí)，物距大于焦距，移動(dòng)光屏，可望見倒立的實(shí)像，故D錯(cuò)誤。9.（2024山東泰安）小明同學(xué)做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的試驗(yàn)，當(dāng)他把燭焰移到距透鏡18cm的位置時(shí)，在光屏上視察到倒立放大清晰的像。他推斷凸透鏡焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正確的是（）A.①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】D【解析】由題意可知，物距18cm，光屏上視察到倒立放大清晰的像，所以2f＞18cm＞f18cm＞f＞9cm③12cm和④16cm符合題意。10.（原創(chuàng)）當(dāng)蠟燭、凸透鏡、光屏在如圖所示的位置時(shí)，蠟燭的像在光屏上依稀可見（如圖），.則下列結(jié)論正確的是（）A．物距u=45cmB．像距v=80cmC．凸透鏡焦距f肯定是10cmD．凸透鏡焦距f在7.5cm——15cm之間【答案】D【解析】本題重在考查物距、像距、焦距概念以及凸透鏡成像的基本規(guī)律。同時(shí)也測(cè)試了學(xué)生的視察實(shí)力、讀取數(shù)據(jù)的實(shí)力。A.物體與凸透鏡光心間的距離為物距，圖中狀況u=15cm。選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.光屏的像到凸透鏡間的距離為像距，圖中狀況v=30cm。選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.凸透鏡焦點(diǎn)到光心間的距離為焦距。但光光依據(jù)圖所示狀況得不出來焦距的大小。但我們能依據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律推斷其焦距的范圍。D.由圖中情景知道，蠟燭經(jīng)過凸透鏡作用后，在光屏上得到一個(gè)倒立的、放大的、實(shí)像。這種狀況只有f＜u＜2f時(shí)出現(xiàn)。我們知道u=15cm，所以f＜15cm＜2f。解得：7.5cm＜f＜15cm。所以選項(xiàng)D正確。二、填空題（每空1分，共計(jì)28分）11．（2024黑龍江龍東農(nóng)墾森工）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中，將凸透鏡正對(duì)著太陽，在距凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為cm；若將一個(gè)物體放在此透鏡前40cm處，可在透鏡另一側(cè)光屏上得到一個(gè)倒立（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實(shí)像?！敬鸢浮?5；縮小?！窘馕觥繉⒁粋€(gè)凸透鏡正對(duì)太陽，可在距凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑?？芍灎T正好放在凸透鏡的焦點(diǎn)上了，則該凸透鏡焦距為15cm；將一物體放在此透鏡前40cm處，2f＜40cm，成倒立、縮小的實(shí)像。12.（2024四川自貢市）小金同學(xué)由于常常玩手機(jī)，近期發(fā)覺視力嚴(yán)峻下降，經(jīng)眼科醫(yī)生檢查小金看物體的像成在視網(wǎng)膜之前方，則小金被確診為________視眼，應(yīng)佩戴____________________透鏡矯正．【答案】(1)近(2)凹【解析】近視眼的表現(xiàn)是只能看清晰近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的東西，即是由于晶狀體太厚，其折光實(shí)力太強(qiáng)，或眼球的前后方向太長(zhǎng)，使得像成在視網(wǎng)膜的前方造成的，所以小金看物體的像成在視網(wǎng)膜之前方，則小金被確診為近視眼，若想使得像成在視網(wǎng)膜上，即須要讓原來的光線發(fā)散一些，由于凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散的作用，故用凹透鏡來矯正近視眼．13．（2024齊齊哈爾）購(gòu)物支付已進(jìn)入“刷臉”時(shí)代，如圖所示，消費(fèi)者結(jié)賬時(shí)只需面對(duì)攝像頭，經(jīng)系統(tǒng)自動(dòng)拍照、掃描等，確認(rèn)相關(guān)信息后，即可快速完成交易?！八⒛槨敝Ц哆^程中，攝像頭相當(dāng)于（選填“凸”或“凹”）透鏡，面部經(jīng)攝像頭成倒立、（選填“縮小”、“等大”或“放大”）的實(shí)像?！敬鸢浮客?；縮小?！窘馕觥繑z像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，當(dāng)物體位于其二倍焦距以外時(shí)，物體在凸透鏡中成倒立縮小的實(shí)像。14．（2024四川遂寧）今年2月全國(guó)新型冠狀病毒疫情特別嚴(yán)峻，為了盡可能避開交叉感染，全國(guó)首個(gè)測(cè)溫5G警用巡邏機(jī)器人在廣州設(shè)計(jì)制造勝利，這款機(jī)器人有5個(gè)高清攝像頭，可實(shí)現(xiàn)全景無死角監(jiān)測(cè)，機(jī)器人上的攝像頭與我們生活中的（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，當(dāng)巡邏機(jī)器人靠近人拍攝時(shí)，所成的像將（選填“變大”、“變小”或“不變”）；機(jī)器人利用把實(shí)時(shí)拍攝的畫面信息通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心屏幕上的彩色畫面是由紅、、藍(lán)三種基本的色光按不同比例混合形成的?！敬鸢浮空障鄼C(jī)；變大；電磁波；綠?！窘馕觥浚?）機(jī)器人上的攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，它的成像原理和我們生活中的照相機(jī)的成像原理相同。（2）依據(jù)“凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大”的規(guī)律，當(dāng)巡邏機(jī)器人靠近人拍攝時(shí)，物距變小，像距變大，所成的像將變大。（3）機(jī)器人利用電磁波把實(shí)時(shí)拍攝的畫面信息通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。（4）監(jiān)控中心屏幕上的彩色畫面是由紅、綠、藍(lán)三種基本的色光按不同比例混合形成的。15.（2024江蘇連云港）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中，下表是小華同學(xué)試驗(yàn)時(shí)記錄的幾組數(shù)據(jù)，依據(jù)表中數(shù)據(jù)完成下列問題。試驗(yàn)次數(shù)物距u/cm像距v/cm成像性質(zhì)13015倒立縮小實(shí)像22020倒立等大實(shí)像315倒立放大實(shí)像(1)此凸透鏡的焦距為______cm；(2)第3次試驗(yàn)中像距為______cm，推斷依據(jù)是_____?！敬鸢浮?1)10(2)30(3)光路可逆【解析】(1)由表中第2次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，物距等于像距，像和物等大，可知，此時(shí)u2=v2=2f=20cm，f=10cm即該凸透鏡的焦距為10cm。(2)由試驗(yàn)第1次，u1=30cm，v1=15cm成倒立縮小實(shí)像，由光路的可逆性可知u3=15cm，v3=30cm16.（2024甘肅天水）小明將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡（f＝10cm）前18cm處，光屏上得到了燭焰倒立、的清晰像。然后他在蠟燭和凸透鏡之間放置了一個(gè)遠(yuǎn)視眼鏡片，由于遠(yuǎn)視眼鏡片對(duì)光線有作用，所以光屏上燭焰的清晰像變模糊了（如圖所示）．若想在光屏上重新得到清晰的燭焰像，他可將光屏凸透鏡。【答案】放大；會(huì)聚；靠近?！窘馕觥恳阎猣＝10cm，則2f＝20cm，蠟燭在凸透鏡前18cm處，處于f和2f之間，成倒立放大的實(shí)像；遠(yuǎn)視眼鏡片是凸透鏡，所以遠(yuǎn)視眼鏡片對(duì)光線有會(huì)聚作用；將遠(yuǎn)視眼鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，經(jīng)過凸透鏡的光線會(huì)比原來提前會(huì)聚成像，所以將光屏靠近凸透鏡，才能在光屏上重新得到清晰的像。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，要嫻熟駕馭成像特點(diǎn)與物距、像距的關(guān)系。15.（2024湖南婁底）婁底高鐵站的進(jìn)站通道采納了人臉識(shí)別系統(tǒng)（如圖所示），識(shí)別系統(tǒng)的攝像機(jī)可以自動(dòng)將鏡頭前1m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片傳遞給設(shè)備識(shí)別。此系統(tǒng)的攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于_____透鏡，它的焦距應(yīng)_____50cm（選填“大于“等于”或“小于”）?！敬鸢浮客梗恍∮?。【解析】人臉在攝像機(jī)鏡頭前1m處被拍攝成數(shù)碼照片，則物距為1m，由于攝像機(jī)鏡頭屬于凸透鏡，依據(jù)凸透鏡成倒立、縮小實(shí)像的條件，可推斷凸透鏡焦距的大小。攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，已知物距為1m，則焦距應(yīng)小于0.5m，即50cm。16.（2024四川南充）小明在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中他把蠟燭放在距透鏡30cm時(shí)，在光屏上形成清晰縮小的像，此時(shí)的成像特點(diǎn)可應(yīng)用于_____（填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）?，F(xiàn)將蠟燭向透鏡方向移動(dòng)10cm，要使光屏上再次形成清晰倒立的像，應(yīng)將光屏_____透鏡（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）。【答案】照相機(jī)；遠(yuǎn)離?！窘馕觥浚?）凸透鏡成像的三種狀況和應(yīng)用之一：u＞2f，成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)。（2）凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大。把蠟燭放在距透鏡30cm時(shí)，物距為30cm，在光屏上形成清晰縮小的像，則u＞2f，此時(shí)的成像特點(diǎn)可應(yīng)用于照相機(jī)?，F(xiàn)將蠟燭向透鏡方向移動(dòng)10cm，物距減小，像距增大、像變大，則要使光屏上再次形成清晰倒立的像，應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離透鏡方向移動(dòng)。17.（2024山東德州）如圖所示的四幅圖中，表示近視眼成像狀況的是_____，矯正方法的是_____。（填序號(hào)）【答案】③；①?！窘馕觥浚?）近視眼是由于晶狀體對(duì)光線的會(huì)聚作用太強(qiáng)，使遠(yuǎn)處物體射來的光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜的前方，由此可以確定哪一個(gè)圖表示了近視眼的成像狀況。近視眼佩戴凹透鏡進(jìn)行矯正。（2）遠(yuǎn)視眼的晶狀體較薄，會(huì)聚實(shí)力較弱，看近處的物體時(shí)，將像成在視網(wǎng)膜的后面，遠(yuǎn)視眼佩戴凸透鏡進(jìn)行矯正。近視眼是由于晶狀體對(duì)光線的會(huì)聚作用太強(qiáng)，使遠(yuǎn)處物體射來的光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜的前方；由圖知，③圖的入射光線會(huì)聚在視網(wǎng)膜的前方，所以③圖表示了近視眼的成像狀況；結(jié)合圖示可知，為了使像剛好成在視網(wǎng)膜上，須要使光線發(fā)散一些，所以應(yīng)佩戴對(duì)光線具有發(fā)散作用的凹透鏡來矯正，則①圖能正確表示近視眼的矯正狀況。18．（2024齊齊哈爾）如圖所示，在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”試驗(yàn)中，蠟燭、透鏡、光屏的位置如圖所示，光屏上成一個(gè)清晰的像，應(yīng)用這一原理可制成_____；再將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，同時(shí)將光屏_____（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）透鏡，才能在光屏上再次成一個(gè)清晰的像?！敬鸢浮客队皟x；靠近?！窘馕觥坑蓤D知，v＞u，所以此時(shí)在光屏上得到的是倒立、放大的實(shí)像，其應(yīng)用是投影儀；再將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，物距增大，所以像距減小，需將光屏靠近凸透鏡，才能在光屏上再次成一個(gè)清晰的像。19．（選自教材）人的眼睛像一架照相機(jī)，物體經(jīng)晶狀體成像與視網(wǎng)膜上，對(duì)于近視眼患者而言，遠(yuǎn)處物體成的像位于視網(wǎng)膜_____，可配戴_____透鏡矯正．【答案】前；凹．【解析】近視眼能看清近處的物體，不能看清遠(yuǎn)處的物體是因?yàn)榫铙w太厚或眼球太長(zhǎng)，使像成在視網(wǎng)膜的前方．近視眼戴凹透鏡使光線發(fā)散一些，使像成在視網(wǎng)膜上。近視眼的晶狀體較厚，會(huì)聚實(shí)力較強(qiáng)，看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，將像成在視網(wǎng)膜的前面．為了使像正好呈在視網(wǎng)膜上，應(yīng)使光線推遲會(huì)聚，使所成的像相對(duì)于晶狀體后移，所以應(yīng)佩戴發(fā)散透鏡即凹透鏡。20.（2024陜西咸陽模擬）如圖所示，把一凸透鏡放在平面鏡前，當(dāng)用眼睛視察鏡子時(shí)，光束好像是從M處發(fā)散開來的，則光束會(huì)聚處和M點(diǎn)的距離是____m，該凸透鏡的焦距是___m?！敬鸢浮?.6；0.2?！窘馕觥科矫骁R成像是由于光的反射而形成的，其成像的特點(diǎn)是：平面鏡所成像是正立的、等大的虛像，物像到鏡面的距離相等，即物像關(guān)于鏡面對(duì)稱。由題意知：光束好像是從M處發(fā)散開來的，則光束會(huì)聚處（即焦點(diǎn)）和M點(diǎn)關(guān)于鏡面對(duì)稱，故它們之間的距離是0.6m，該凸透鏡的焦距是0.2m。三、作圖題（每小題3分，共計(jì)15分）21．（2024內(nèi)蒙古通遼）如圖所示，一束光線經(jīng)凹透鏡折射后，射向與凹透鏡主光軸平行的平面鏡上，請(qǐng)畫出：（1）射向凹透鏡的入射光線；（2）經(jīng)平面鏡的反射光線?！敬鸢浮恳娊馕觥！窘馕觥孔鞒鋈肷涔饩€要依據(jù)：平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)。作出反射光線要依據(jù)反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角來作。（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)，據(jù)此畫出入射光線；（2）過平面鏡的入射點(diǎn)垂直于鏡面作出法線，然后依據(jù)反射角等于入射角，在法線右側(cè)作出反射光線，如下圖：22．（2024山東省東營(yíng)）依據(jù)入射光線和折射光線，請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線框內(nèi)畫出適當(dāng)類型的透鏡。【答案】如圖所示?！窘馕觥坑山o出的光線可知，原本向中間會(huì)聚的光線經(jīng)透鏡折射后變得平行不再會(huì)聚，即經(jīng)過透鏡后，折射光線變得發(fā)散了，故虛線框內(nèi)的是凹透鏡。23.（2024海南模擬）已知黑箱內(nèi)有一只凹透鏡和一只平面鏡．請(qǐng)?jiān)诤谙鋬?nèi)畫出完整的光路，填上光學(xué)儀器，并標(biāo)明凹透鏡焦點(diǎn)F的位置．【答案】如圖所示：【解析】此題主要考查凹透鏡的三條特別光線，將此學(xué)問點(diǎn)與平面鏡相結(jié)合，給此題增加了肯定的難度，因此屬于難題．依據(jù)凹透鏡和平面鏡對(duì)光線的作用結(jié)合圖示光路解答．圖中已給出了凹透鏡的主光軸，且射出黑箱的光線平行于主光軸，則射向凹透鏡的光線延長(zhǎng)后過其焦點(diǎn)，所以，可以先利用平面鏡反射光，光線再射向凹透鏡，且這條光線延長(zhǎng)后與凹透鏡的主光軸相交．作法：畫出射入黑箱的光線，在黑箱左側(cè)適當(dāng)位置垂直于主光軸畫出平面鏡，入射光線與平面鏡的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，垂直于平面鏡作出法線，依據(jù)光在反射時(shí)反射角等于入射角作出反射光線；反射光線與射出黑箱的折射光線的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為射向凹透鏡的入射點(diǎn)，由此畫出凹透鏡，延長(zhǎng)射向凹透鏡的光線與主光軸的交點(diǎn)即為焦點(diǎn)F．24．（2024湖北荊州）如圖所示，請(qǐng)畫出入射光線經(jīng)過凸透鏡折射后的折射光線和這條折射光線再經(jīng)平面鏡MN反射后的反射光線．【答案】如圖所示：【解析】（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)；（2）過平面鏡的入射點(diǎn)垂直鏡面作出法線，依據(jù)反射角等于入射角，在法線右側(cè)作出反射光線。25.如圖所示，在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中，將蠟燭放在位置A時(shí)，觀測(cè)到在位置C成倒立、縮小的實(shí)像。若把蠟燭移到位置B，試作圖找出蠟燭通過透鏡的成像位置。【答案】如圖所示： 【解析】要解決此題，須要駕馭三條特別的光線：平行于主光軸的光線通過凸透鏡后會(huì)聚于焦點(diǎn)；過光心的方向不變；從焦點(diǎn)發(fā)出的光線，過凸透鏡后平行于主光軸。要知道由物體經(jīng)過凸透鏡的光線會(huì)聚到像點(diǎn)。從物體A的頂端做平行于主光軸的光線，過凸透鏡后經(jīng)過焦點(diǎn)而會(huì)聚到像點(diǎn)。由A的頂端發(fā)出過光心的光線，傳播方向不變。從物體B的頂端做平行主光軸的光線，折射后過焦點(diǎn)，再?gòu)腂的頂端做過光心的光線，這兩條折射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)就是像的位置。四、試驗(yàn)探究題（26題6分、27題4分、28題6分、29題4分，共計(jì)20分）26.（2024新疆兵團(tuán)）如圖所示，在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，將焦距為10cm的凸透鏡A固定在光具座上50cm刻線處，光屏和點(diǎn)燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)。首先調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在_________高度，再將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上30cm刻線處，移動(dòng)光屏到_________cm刻線處，燭焰在光屏上成清晰的像，接著保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡A換成焦距為8cm的凸透鏡B并保持位置不變，為使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏向_________（填“左”或“右”）移動(dòng)。【答案】(1)同一(2)70(3)左【解析】（1）首先調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一高度上。（2）將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上30cm刻線處，此時(shí)物距為20cm，等于2倍焦距，移動(dòng)光屏到70cm刻線處，此時(shí)像距也是2倍焦距，燭焰在光屏上成倒立等大的實(shí)像。（3）保持蠟燭的位置不變，換成焦距為8cm的凸透鏡B并保持位置不變，此時(shí)物距大于2倍焦距，應(yīng)將光屏向在左移動(dòng)，使像距在1倍焦距和2倍焦距之間，可使?fàn)T焰在光屏上成倒立縮小的實(shí)像。27.（2024山東臨沂）在“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”的試驗(yàn)中，將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處不動(dòng)，移動(dòng)蠟燭和光屏至如圖所示位置時(shí)，光屏上承接到清晰的像。（1）該凸透鏡的焦距為______cm。（2）將遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片放在蠟燭和透鏡之間適當(dāng)位置，此時(shí)應(yīng)將光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)，才能再次承接到清晰的像。（3）取走鏡片，將蠟燭向左移動(dòng)一段距離后，應(yīng)將光屏移至______（選填序號(hào)）范圍內(nèi)才能承接到清晰的像。A.50～65cmB.65～80cmC.80～95cm（4）將蠟燭移到37cm刻度線上，視察到的像是_____（選填“倒立”或“正立”）的?！敬鸢浮浚?）15；（2）左；（3）B；（4）正立?！窘馕觥浚?）依據(jù)u=2f時(shí)，成倒立、等大的實(shí)像，可求得焦距；依據(jù)圖可知，燭焰距凸透鏡50cm-20cm=30cm時(shí)，移動(dòng)光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，說明此時(shí)滿意80cm-50cm=30cm=u=2f，所以f=15cm；（2）凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用；近視眼用凹透鏡矯正，遠(yuǎn)視眼用凸透鏡矯正。將遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片放在蠟燭和透鏡之間適當(dāng)位置，對(duì)光線能夠起到提前會(huì)聚的作用，此時(shí)應(yīng)將光屏向左移動(dòng)，才能再次承接到清晰的像。（3）依據(jù)成像特點(diǎn)及物距、像距與焦距的關(guān)系分析；取走鏡片，將蠟燭向左移動(dòng)一段距離后，此時(shí)物距大于2倍焦距，像距應(yīng)在2倍焦距與1倍焦距之間，凸透鏡在50cm處，應(yīng)將光屏移至65～80cm范圍內(nèi)才能承接到清晰的像。故選B。（4）u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡。將蠟燭移到37cm刻度線上，u′=50cm-37cm=13cm＜f，凸透鏡成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡。28.（2024江蘇徐州）物理愛好小組在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”試驗(yàn)時(shí)：（1）用圖甲所示的裝置測(cè)出凸透鏡的焦距為______cm。（2）圖乙是某次試驗(yàn)時(shí)視察到的現(xiàn)象，生活中的______（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）是利用這一原理制成的。保持凸透鏡不動(dòng)，把蠟燭向左移動(dòng)一段距離，要想在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)當(dāng)把光屏向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)一段距離，像 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。試驗(yàn)時(shí)，光屏上得到了蠟燭清晰的像，一同學(xué)不當(dāng)心在凸透鏡上濺了一個(gè)小泥點(diǎn)，則光屏上______（選填“有”或“沒有”）小泥點(diǎn)的像或影子。（4）將近視眼鏡片放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊了。使光屏遠(yuǎn)離透鏡，又能在光屏上看到蠟燭清晰的像，這說明近視眼鏡對(duì)光線有______作用。由此可知，在近視眼得到矯正之前，物體的像成在視網(wǎng)膜的______?！敬鸢浮浚?）10.6（10.2~10.8均可得分）。（2）照相機(jī)，左，變小。（3）沒有。（4）發(fā)散。前方（或前面、前邊）。【解析】（1）對(duì)mm刻度尺讀數(shù)時(shí)要有估計(jì)值，故所測(cè)出凸透鏡的焦距為10.6cm。（2）由圖乙知：像距小于物距，故所成的是倒立的、縮小的實(shí)像，則生活中的照相機(jī)是利用這一原理制成的。成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像減小。故保持凸透鏡不動(dòng)，把蠟燭向左移動(dòng)一段距離，物距增大，要想在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)當(dāng)把光屏向左移動(dòng)一段距離，像變小。（3）試驗(yàn)時(shí)，光屏上得到了蠟燭清晰的像，一同學(xué)不當(dāng)心在凸透鏡上濺了一個(gè)小泥點(diǎn)，不影響光的折射，則光屏上沒有小泥點(diǎn)的像或影子。（4）將近視眼鏡片放在蠟燭與凸透鏡之間，光屏上原來清晰的像變模糊了，即像的位置后移。使光屏遠(yuǎn)離透鏡，又能在光屏上看到蠟燭清晰的像，這說明近視眼鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。由此可知，在近視眼得到矯正之前，物體的像成在視網(wǎng)膜的前方。29.（2024山東濰坊模擬）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的試驗(yàn)中，拉姆同學(xué)所在試驗(yàn)小組用同一凸透鏡做了如圖所示的試驗(yàn)。（1）試驗(yàn)前，拉姆同學(xué)用圖甲所示的方法來測(cè)量試驗(yàn)用凸透鏡的焦距f，則該凸透鏡的焦距f=______cm。（2）將凸透鏡放置在光具座的C點(diǎn)處，如圖乙所示，試驗(yàn)過程中，該小組組裝并調(diào)整試驗(yàn)器材，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，當(dāng)把點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座的A點(diǎn)處時(shí)，移動(dòng)光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、______（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像；______（選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”）就是利用該原理工作的。（3）保