第05讲 透镜与视觉（解析版）

第05讲透镜与视觉认识凸透镜成像的基本概念掌握凸透镜成像的基本规律分析透镜与视觉之间的联系一.透镜和视觉1.透镜及应用：能透过光的镜片都是透镜，透镜广泛应用在放大镜、显微镜、望远镜、眼镜片、望远镜等。2.透镜的分类：（1）凸透镜：中间厚边缘薄（2）凹透镜：中间薄边缘厚3.凸透镜对光有会聚光线，凹透镜对光有发散作用：4.透镜的焦距、焦点等主光轴：通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，画主光轴应用点划线光心：透镜中有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，用字母“O”主光轴表示焦点：平行于主光轴的光经过凸透镜会聚的一点。或平行于主光轴的光经凹透镜发散的光反向延长线交于的点（虚焦点）。焦距(f)：焦点与光心的距离。5.凸透镜成像的规律（1）物距（u）：物体与光心的距离（2）像距(v)：像与光心的距离6.凸透镜成像的实验：蜡烛的焰心、凸透镜的光心，光屏的中心在一条线上移动蜡烛后，调整光屏的位置，直到出现一个最清晰的像。读出物距和像距物距u和焦距f的关系像的性质像的位置应用举例正立或倒立缩小或放大或等大实像或虚像与物同侧或异侧u>2f倒立缩小实像异侧照相机u=2f倒立等大实像异侧侧焦距f<u<2f倒立放大实像异侧幻灯机u<f正立放大虚像同侧放大镜二．人眼球的作用1.眼球的结构组成眼球眼球壁______角膜(无色透明)巩膜(白色坚韧、眼白部分)______虹膜睫状肌(调节晶状体曲度)脉络膜(营养眼球、使眼球成为暗室)______视网膜(有感光细胞，但视神经穿出的地方无感光细胞称为盲点，在靠近鼻侧)内容物包括房水、晶状体、玻璃体(都为无色透明)2.视觉的形成：物体反射的光线经过角膜、晶状体和玻璃体，在__视网膜__上形成像，经视神经传入__大脑__，形成视觉。在视神经离开视网膜的地方，也是视网膜上唯一没有任何__感光细胞__的地方，这个地方叫做__盲点__。若像成在这个位置，我们是看不到的。3.近视的原因主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光线聚焦在__视网膜前__，使物像模糊不清(戴__凹透镜__矫正)。远视的原因主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光聚焦在__视网膜的后面__(戴__凸透镜__矫正)。4.失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍，称为__色盲__。考点一：透镜的分类【例1】如图所示，一束光通过放在虚线框中的光学元件后改变了传播方向，则该光学元件（

）A．只能是平面镜 B．只能是凸透镜 C．只能是凹透镜 D．可能是平面镜、凸透镜或凹透镜【答案】D【解析】①对于凸透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线过焦点射出。②对于凹透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线的反向延长线过焦点射出。③平面镜也可以改变光路，使光的方向发生改变综上所述，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。【例2】望远镜起源于眼镜。1608年，荷兰眼镜制造商汉斯·里帕希的一个学徒偶然发现，将两块透锴叠在一起可以清楚看到远处的东西。如图是一种望远镜的原理图，下列分析错误的是（）A．物镜是凸透镜，可以用来矫正远视眼 B．目镜是凹透镜，能对光起发散作用C．视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成 D．在视网膜上成的是正立缩小的实像【答案】D【解析】A.物镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，可以用来矫正远视眼，故A正确。B.目镜是凹透镜，能对光起发散作用，故B正确。C.视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成，故C正确。D.如图可知，该像是折射光线的反向延长线交点所形成的像，属于虚像。所以在视网膜上成的是正立放大的虚像，故D错误。考点二：凸透镜成像的规律【例1】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（）A．照相机应用了这一成像规律B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移C．蜡烛不动，将透镜移至35cm处，移动光屏可能得到倒立的清晰像D．更换一个焦距小的凸透镜，只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像【答案】D【解析】A．由图可知，此时的像距大于物距，成倒立、放大实像，是投影仪的原理，故A错误；B．蜡烛变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的位置向上移动，故B错误；C．由图可知，物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm此时f＜30cm＜2f则15cm＜f＜30cm蜡烛不动，将透镜移至35cm处，此时的物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm物距小于焦距，成虚像，所以光屏上不能承接到像，故C错误；D．当更换一个焦距小（即会聚能力强）的凸透镜进行实验时，此时清晰的像在光屏的左侧，若不移动光屏，应将凸透镜向右移动，此时物距增大、像距减小，也可以在光屏上呈现清晰的像，故D正确。故选D。【例2】如图为某款数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像。下列说法正确的是（）A．影像传感器上成的是正立的实像 B．为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物C．拍摄到更大的像应将镜头远离景物 D．景物在2倍焦距以外才能成缩小的像【答案】D【解析】A．使用照相机时，物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故A错误，D正确；B．由凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，为扩大拍摄范围，像应该变小，则物距应变大，故应将镜头远离景物，故B错误；C．由凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，为了拍摄到更大的像，物距应减小，应将镜头靠近景物，故C错误。故选D。考点三：眼镜和眼镜【例1】眼睛是心灵的窗户，爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。（1）如图是眼球成像原理图，欣赏风景时，进入眼球的光线经过___________的折射作用，在视网膜上形成物像，最终在大脑中形成视觉；（2）新生儿以及学龄前儿童的眼轴未达到成人水平，形成生理性远视。当儿童远视储备不足后，又因用眼不规范会形成近视。近视眼的纠正示意图是图乙的___________；（3）长时间用眼后，眼睛出现干眼症状。下列不支持使用眼药水缓解症状的是()A．眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害。B．抗菌类眼药水成分大多是抗生素，随意滥用容易造成眼部菌群失调，产生抗药性。C．人工泪液类眼药水的主要成分是模拟天然泪液，眼睛干涩时，可适当缓解症状。D．使用治疗假性近视的眼药水，会勉强睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解。【答案】晶状体/折光系统②ABD【解析】（1）外界物体反射的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，经过晶状体和玻璃体的折射作用，形成物像，视网膜上的感光细胞接受物像的刺激产生神经冲动，然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。故进入眼球的光线经过晶状体或折光系统的折射作用，在视网膜上形成物像，最终在大脑中形成视觉。（2）新生儿以及学龄前儿童的眼轴未达到成人水平，形成生理性远视。当儿童远视储备不足后，又因用眼不规范会形成近视。近视眼需要用凹透镜进行矫正，近视眼的纠正示意图是图乙的②。（3）A：眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害，不支持使用眼药水，故A符合题意；B：抗菌类眼药水成分大多是抗生素，随意滥用容易造成眼部菌群失调，产生抗药性，不支持使用眼药水，故B符合题意；C：人工泪液类眼药水的主要成分是模拟天然泪液，眼睛干涩时，可适当缓解症状，支持使用眼药水，故C不符合题意；D：使用治疗假性近视的眼药水，会勉强睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解，不支持使用眼药水，故D符合题意。故选ABD。【例2】如图是眼睛结构示意图，对其分析不正确的是（）

A．如果眼睛是心灵的窗户，那么结构①角膜是窗户上那明亮的玻璃B．在成像过程中，对进入眼球的光线起折射作用的主要结构是②C．眼球的成像原理与凸透镜成像相似，相当于光屏的眼球结构是④D．近视眼的眼球前后径过短，远处物体所形成的物像落到视网膜的前方【答案】D【解析】A．如果把眼睛比喻成心灵的窗户，那么窗户上那明亮的玻璃就是①角膜，故A正确。B．对光线有折射作用的结构是②晶状体，故B正确。C．眼球的晶状体相当于照相机的镜头；眼球的瞳孔相当于照相机的光圈；眼球的脉络膜相当于照相机暗室的壁；眼球的④视网膜相当于光屏，故C正确。D．如果眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方，因此看不清远处的物体，这样的眼叫近视眼，故D错误。1．如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（）A．a B．b C．d D．都不行【答案】B【解析】ACD．根据图片可知，a、c、e、d都是中间厚边缘薄，为凸透镜，对光线有会聚作用，故ACD不符合题意；B．b的中间薄边缘厚，为凹透镜，对光线有发散作用，故B符合题意。故选B。2．在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为10cm，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处，移动光屏，在光屏上找到清晰的像，如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是（）A．、缩小B．、放大C．、放大 D．、缩小【答案】B【解析】由于凸透镜的焦距为10cm，把“F”发光物置于离凸透镜13cm处，即物距大于一倍焦距，而小于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，由于凸透镜成倒立的实像是上下、左右都颠倒的，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。3．学生近视后可采用角膜塑形镜（俗称OK镜）进行矫正，矫正原理如图所示。通过OK镜矫正前后，人眼折光系统的焦距变化正确的是（）A．焦距增大B．焦距先增大后减小C．焦距减小 D．焦距先减小后增大【答案】A【解析】矫正前，物体通过凸透镜成的像在视网膜前，矫正后，物体通过凸透镜成的像在视网膜上，所以晶状体聚光能力变弱，即焦距增大，故A正确，BCD错误。故选A。4.小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（）A．“关灯”两字放大的像是实像B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cmD．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm【答案】C【解析】由图可知，像是正立的，所以成正立、放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故ABD错误，C正确。故选C。5．光刻机是芯片制造的核心设备之一，它的工作光源原理如图所示。可以将掩膜上的图形曝光在硅片上。下列说法正确的是（

）①缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏②掩膜在硅片上成正立缩小的实像③若要硅片上所成的像更大，需将掩膜和硅片都向下移动④若此时掩膜向上移动1厘米，硅片向下移动1厘米，仍能呈清晰的像A．①④ B．②③ C．③④ D．①③【答案】D【解析】①②光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏，成的是倒立、缩小的实像，故①正确，②错误；③要想硅片上的像变大，需要减小物距并增大像距，即需将掩膜和硅片向下移动，故③正确；④成实像时，物远像近像变小，若此时掩膜向上移动1厘米，硅片应向上移动适当距离，才能呈清晰的像，故④错误。故选D。6．2021年12月9日，我国航天员上了一堂精彩的太空授课，课上水球实验引人关注，王亚平老师站在距离水球30cm处，我们能看到王亚平老师倒立的像。接着向水球内注入气泡，能清楚的看到一正一反两个像，关于上述实验及现象说法正确的是（）A．没有注入气泡的水球相当于一个凸透镜，且焦距f>15cmB．注入气泡后，“正立”和“倒立”的像都是虚像。C．倒立的像是光的折射形成的，这个像是实像。D．正立的像是光的反射形成的，这个像是实像。【答案】C【解析】\A．没有注入气泡的水球相当于一个凸透镜，成倒立缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，即30cm>2f，解得f<15cm，故A错误；BCD．凸透镜成像的原理是光的折射，且正立的像为虚像，倒立的像为实像，故C正确，BD错误。故选C。7．2022年6月6日，是第二十七个“全国爱眼日”，主题为“关注普遍眼健康，共筑‘睛’彩大健康”。下列四幅图中，表示近视眼成像情况和矫正做法的是（）A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】A【解析】近视眼：如果晶状体的凸度过大，或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，可戴凹透镜加以矫正。图中，表示近视成像情况的是图①，表示矫正近视方法的是图③。故选A。8．如果把一个玻璃球分割成四块，其截面如图所示，再将这四块玻璃a、b、c、d分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（）A．a、c B．c C．b D．b、d【答案】B【解析】由图可知，玻璃a、b、d都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，能使光线会聚，而玻璃c是中间薄，边缘厚，是凹透镜，能使光线发散。故选B。9．购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可完成交易。下列描述正确的是（）A．“刷脸”时，摄像头对光起发散作用B．要使像变大，消费者应远离摄像头C．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立缩小的虚像D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外【答案】D【解析】A．摄像头相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，故A错误；B．由于凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以，要想经过摄像头成的像变大，消费者应靠近摄像头，故B错误；CD．此摄像头的工作原理和照相机相同，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，成倒立缩小的实像，故C错误，D正确。故选D。10．小宁在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一个不透明且不光滑的挡板放在如图甲、乙所示的位置，则（）A．两个实验的挡板上均不能出现蜡烛的像B．两个实验中，小宁均不能看到蜡烛的像C．只有乙的挡板出现蜡烛的像且小宁能看到像D．甲、乙的挡板上均能出现蜡烛的像且小宁均能看到像【答案】A【解析】A．由甲图可知，挡板挡住了蜡烛的光线，蜡烛不能通过平面镜成像；即使蜡烛能通过平面镜成虚像，像也不能出现在挡板上；由乙图可知，蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；虚像不能成在挡板上，故A符合题意；BCD．在图甲处木板放置在平面镜前面，挡住了小宁的视线，即在甲处不能看到像；图乙中眼睛透过凸透镜往蜡烛方向观察，因为虚像是光的反向延长线相交得到的，所以在图乙处放置木板对看到虚像不产生影响，即在乙处能看到像；故BCD不符合题意。故选A。11．为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是小宁同学看远处物体时的成像情况，图丙是小科同学看近处物体时的成像情况。下列说法正确的是（）A．镜片Ⅰ对光有会聚作用，镜片Ⅱ对光有发散作用B．小宁同学是近视眼，原因可能是他的晶状体凸度过小C．小科同学是远视眼，应选择镜片Ⅰ进行矫正D．经过矫正后，小宁、小科同学的视网膜上均能成清晰的倒立缩小的实像【答案】D【解析】A．图甲中镜片Ⅰ是凹透镜，Ⅱ是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故A错误；B．如果晶状体的凸度过大或眼球前后径过长，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方，导致看不清远处的物体，形成近视眼。因此正常情况下，近视眼形成的原因是晶状体凸度过大，眼球的前后径过长，故B错误；C．如果眼球晶状体的曲度过小或眼球前后径过短，近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方，导致看不清近处的物体，形成远视眼，远视眼戴凸透镜进行矫正，应选择镜片Ⅱ进行矫正，C错误；D．矫正近视眼应配凹透镜制成的眼镜片，视力矫正后，景物能在视网膜上成倒立、缩小的实像，远视眼需要配戴凸透镜进行矫正，使近处物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，故D正确；故选D。12．如图所示，小聪同学探究“凸透镜成像规律”实验，此时烛焰在光屏上成了一个清晰的像。下列说法正确的是（）

A．此时要使光屏上烛焰的像变小，可将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜即可B．实验中，蜡烛越烧越短，可将透镜向上移动一定距离，就能使像移到光屏中心C．保持透镜位置不动，将蜡烛和光屏位置互换后，屏上能看到一个缩小的实像D．保持透镜和光屏位置不动，把蜡烛向左移动一定距离，若要在屏上继续成清晰的像，需换用焦距更长的凸透镜【答案】D【解析】A．要使光屏上的烛焰的像变小，根据凸透镜成实像规律“物距变大，像距变小，像变小”知道，蜡烛应远离凸透镜，光屏适当靠近透镜，故A错误；B．实验中，蜡烛越烧越短，根据光线过光心不改变方向知道，像向光屏的上方移动。为使像在光屏的中心位置，蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动，故B错误；C．若保持透镜不动，只将蜡烛和光屏互换位置，物距小于像距，成倒立、放大的实像，故C错误；D．保持透镜和光屏位置不动，把蜡烛向左移动一定距离，物距变大，像距变小，若要在屏上继续成清晰的像，需要换用焦距更长的凸透镜，故D正确。故选D。13．某校一研究性学习小组的同学在调查本班同学的近视率时发现，该班有76%的学生都患了近视。下面是该小组的同学在一起讨论分析后总结的关于近视产生的原因和矫正方法，其中正确的是（）①晶状体凸度过大②晶状体凸度过小③眼球前后径过长④眼球前后径过短⑤物像落在视网膜前方⑥物像落在视网膜后方⑦配戴凹透镜⑧配戴凸透镜A．①④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．①③⑤⑦ D．②③⑤⑧【答案】C【解析】看近处物体时，必须通过睫状肌的收缩作用，使晶状体的凸度增加，使近处的物体像能够落在视网膜上，才能看的清楚。长时间的近距离作业，如读书、写字、看电视、玩游戏机等，使眼睛长时间的调节紧张，头部前倾，眼球内不断的充血，眼内压相应的增高，以及眼外肌的紧张和压迫眼球，或者因调节时牵引涡状静脉，妨碍了血液的流通，使巩膜的抵抗力减弱，导致①晶状体过度变凸，不能恢复成原状；严重时使③眼球的前后径过长，使远处物体反射来的光线形成的⑤物像在视网膜的前方，因此不能看清远处的物体。形成近视，需要⑦佩戴凹透镜进行矫正，C正确。故选C。14．如图甲测凸透镜的焦距，如图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小科同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置（图甲和图乙中的透镜相同），下列说法正确的是（

）A．由图甲可知凸透镜的焦距是40cmB．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子C．图乙四个位置中，移动光屏，4个位置上的蜡烛都可以在光屏上成像D．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时成放大的像【答案】B【解析】A．平行光线经凸透镜折射后在光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为40.0cm-30.0cm=10.0cm则凸透镜的焦距是10.0cm，故A错误。B．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上溅了一个小泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗，所以不会出现泥点的影子，故B正确。C．根据“一倍焦距分虚实”知一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点以外，所以成实像，可以成在光屏上，而丁在一倍焦距之内，成的是虚像，所以光屏上会出现3个像，故C错误。D．将蜡烛放在乙位置，根据图u＞2f，成倒立、缩小的实像，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与照相机的原理是相同的，故D错误。故选B。15．根据如图所示现象，可以判断该侦探手持的是一枚（）A．凹透镜，可以用来矫正近视眼B．凹透镜，可以用来矫正远视眼C．凸透镜，可以用来矫正近视眼D．凸透镜，可以用来矫正远视眼【答案】D【解析】由图可知，被放大的眼睛，属于凸透镜成像，故该侦探手持的是一枚凸透镜，远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，需戴凸透镜矫正，故ABC错误，D正确。故选D。16．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（）A．该凸透镜的焦距f＝20cmB．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律C．当物距u＝8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小【答案】B【解析】A．由图可知，当物距等于20cm时，物距等于像距且等于二倍焦距，成倒立等大的实像，则焦距为10cm，故A项不符合题意。B．当物距u=30cm时，即物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，是照相机原理，故B项符合题意。C．当物距u=8cm时，即物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，是放大镜原理，故C项不符合题意。D．把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，物距依然大于一倍焦距成实像，由凸透镜成像的动态变化规律，成实像时物靠近像远离像变大的规律，可知所成的像会变大，故D项不符合题意。故选B。17．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，则下列判断不正确的是（）

A．这个清晰的像是倒立、缩小的实像B．将蜡烛移动到40cm刻度处，无论怎样移动光屏，都不会在光屏上成像C．将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像D．此凸透镜的焦距大于20cm【答案】D【解析】A.由图知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，故A正确。BD.由于成倒立缩小的实像，所以u=50cm-15cm=35cmv=70cm-50cm=20cm可知35cm＞2ff＜20cm＜2f解得10cm＜f＜17.5cm将蜡烛移动到40cm刻度处，物距为10cm，物距小于焦距，成虚像，所以无论怎样移动光屏，都不会在光屏上成像，故B正确，D错误。C.将蜡烛移动到25cm刻度处，物距减小，像距将变大，像也变大，所以应向右移动光屏，光屏上得到清晰倒立、放大的像，故C正确。故选D。18．3D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，下列说法错误的是（）A．光在银幕上发生的是漫反射B．拍摄时，两镜头中心间的距离约为7厘米C．画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像D．放映时，胶片到放映机镜头的距离大于2倍的镜头焦距【答案】D【解析】A．观众能从各个不同的角度看到银幕上的画面，这是由于光在银幕上发生了漫反射，故A正确，不符合题意；B．人的两眼之间大约有6厘米的距离，拍摄时，为了产生立体视觉。两镜头中心间的距离约为7cm，故B正确，不符合题意；C．电影放映机的镜头是凸透镜，银幕上呈现的是倒立、放大的实像，画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，故C正确，不符合题意；D．放映时，胶片到放映机镜头的距离在一倍焦距和2倍焦距之间。故D错误，符合题意。故选D。19．眼对于我们认识世界至关重要，人通过眼获取了总量80%以上的信息。如图为眼的纵切示意图。（1）由看近到望远时需要由睫状肌调节[()]___________的曲度。（2）某同学经常玩智能手机和平板电脑，导致患上近视眼。该同学看物体时，外界物体的像落在[④]视网膜的___________（选填“前”或“后”）方，可佩戴___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）矫正，从而在___________形成视觉。【答案】①晶状体前凹透镜大脑【解析】（1）由图知道，由看近到望远时需要由睫状肌调节晶状体的曲度，即图中的①。（2）某同学经常玩智能手机和平板电脑，导致患上近视眼。该同学看物体时，外界物体的像落在视网膜，即图中④的前方，可佩戴凹透镜矫正，从而在大脑形成视觉。20．如图甲所示为眼球的结构示意图，如图乙所示为正常眼、近视眼和远视眼的眼球同时看一个圆球的示意图。请回答下列问题：（1）刚走进电影院时几乎什么也看不见，片刻后才能看清周围的人。这种变化是由于眼球甲中的______（填结构名称）变大了。（2）由图乙可知，______（填序号）是正常眼，②需要配戴______镜来校正视力。【答案】瞳孔③凸透【解析】（1）刚走进电影院时几乎什么也看不见，是因为周围光线暗，通过瞳孔的光线少，这时人的瞳孔迅速变大，使通过的光线增多，所以片刻后才能看清周围的人。（2）正常眼睛看物体时，像成在视网膜上，由图乙可知，③是正常眼。②的像成在视网膜后，是远视眼，需要配戴凸透镜来校正视力。21．在“探究凸透镜成像的规律”时得出的一些结论：如图所示，______倍焦距处是成实像和虚像的分界点，______倍焦距处是成放大的像和缩小的像的分界点。无论成实像还是成虚像，蜡烛总是越靠近______，成的像越大。蜡烛向上移动时像向______移动。用火柴盒把凸透镜的一半遮掉，光屏上______（填“能”或“不能”）成完整的像，光屏上像的亮度变______。【答案】一二焦点下能暗【解析】根据凸透镜成像特点可知，当物距大于一倍焦距而小于两倍焦距时，成的是放大倒立的实像；当物距大于两倍焦距时，成的是倒立缩小的实像；当物距小于一倍焦距时，成的是虚像，因此一倍焦距是虚像和实像的分界处，二倍焦距是放大和缩小的像的分界处。根据凸透镜成像特点可知，无论是成实像还是虚像，物体离焦点越近，所成的像越大。根据凸透镜成像特点和题图可知，过光心的光线传播方向不发生改变，蜡烛向上移动时，像向下移动。遮住凸透镜的一半，物体上任一点射向凸透镜的另一半，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。22．结合探究凸透镜的成像规律的实验，完成下列内容。（1）如图甲所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在______。由图甲可知，该凸透镜的焦距为______cm；（2）如图乙所示，正好能成一个清晰的像，则在光屏上得到一个清晰的______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“放大”或“缩小”）的实像。保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜移动至______cm刻度处还能出现一个______（选填“放大”或“缩小”）的实像；（3）当烛焰距凸透镜7cm时，眼睛通过透镜观察到虚像可能是图丙中的______（填序号）A．B．C．D．【答案】光屏中央10.0倒立缩小25放大B【解析】（1）为了使像成在光屏中央，应调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，由图甲可知，凸透镜的焦距是f=40.0cm-30.0cm=10.0cm（2）由图乙可知，物距是40.0cm-10.0cm=30.0cm像距是55.0cm-40.0cm=15.0cm物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像。由光路的可逆性可知，当物距是15.0cm，像距是30.0cm时，成倒立放大的实像，所以保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜移动至10.0cm+15.0cm=25.0cm处还能出现一个倒立放大的实像。（4）当烛焰距凸透镜7cm时，此时物距小于焦距，眼睛通过透镜观察到的虚像是正立放大的，蜡烛在像和透镜之间，故图B符合题意，故选B。23.2022年6月6日时第27个全国“爱眼日”，作为青少年要爱眼护眼，科学用眼。为进一步探究“眼睛的成像规律”，小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体，如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时，水凸透镜的焦距将变小；当向水凸透镜里抽水时，水凸透镜的焦距将变大。（1）小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图甲所示位置，恰能在光屏上得到一个清晰的像，此时像的性质是______，同时可推断出此时水凸透镜的焦距可能是______（选填“8cm”“18cm”或“28cm”）；（2）在所示实验场景下，小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”，当从水凸透镜中注入适量的水后，他发现再次变清晰了，由此判断小科戴的是______眼镜（选填“近视”或“远视”）。若小科想摘掉眼镜，还可通过睡眠时使用角膜塑形镜（俗称“OK镜”）来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应该呈现哪种形态______？【答案】倒立、缩小的实像18cm近视B【解析】（1）由图可知，此时的物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像；此时物距70.0cm-20.0cm=50.0cm像距90.0cm-70.0cm=20.0cm2f<50.0cm①f<20cm<2f②由①和②得到焦距的范围为10cm<f<20cm故可推断出此时水凸透镜的焦距可能是18cm。（2）当从水凸透镜中注入适量的水后，其凸度变大，则水凸透镜的焦距变小，此时相当于物距变大，则像距会变小，即清晰的像应成在光屏的左侧；根据题意，若此时小科把自己的眼镜给水凸透镜“戴上”后，光屏上会再次呈现清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼。小科想摘掉眼镜，通过睡眠时使用角膜塑形镜来改变原本厚度均匀的眼睛的角膜弧度，实现视力的矫正，则经过一段时间的治疗，小科的眼角膜应变薄，相当于一个凹透镜，使其对光的偏折能力变弱，使成的像后移，直到移到视网膜上，而图B的角膜中间薄、边缘厚，符合凹透镜的特点，故选B。24．在学习了“凸透镜成像的规律”后，某项目化小组同学制作了一款“手机投影仪”，准备的材料有凸透镜若干个、硬纸板、胶水、美工刀等。操作过程如下：①用美工刀裁剪硬纸板并用胶水固定，制作了一个长50厘米、宽20厘米、高20厘米的纸盒。②将手机固定在距离纸盒右端20厘米处（如图虚线位置）。③选择合适的凸透镜，在纸盒的右端剪出等大的位置，用胶水将凸透镜固定在纸盒右端（如图）。④最后，打开手机屏幕，盖上顶部纸板，就可以在白墙上看到手机的投影。展示初步成果后，小组成员给予评价，提出可完善的意见，小组同学再进行交流讨论……（1）下面选项中有四块不同焦距的凸透镜，为了能在白墙上得到清晰、放大的像，可选择()A．焦距为20厘米的凸透镜

B．焦距为15厘米的凸透镜C．焦距为10厘米的凸透镜

D．焦距为5厘米的凸透镜（2）在实验中，光屏上已得到清晰的像，当用不透明的纸片遮住凸透镜的上半部，则______（选填“能”或“不能”）出现完整的像；（3）若在光屏得到像总是偏上，在保持凸透镜位置不变的情况下，如何通过调整手机的位置，使像重新呈现在光屏中央？________________________（4）评价小组小溪同学提出建议：可以将纸盒内部均匀的涂成黑色，并将“投影仪”放在较暗的房间，投影效果更好。针对小溪的建议，你觉得他的理由是：__________________。【答案】B能向上移动手机位置见解析【解析】（1）手机固定在距离纸盒右端20cm处，物距是20cm。A．焦距为20cm的凸透镜，物距等于焦距，不成像，故A不符合题意；B．焦距为15cm的凸透镜，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，故B符合题意；C．焦距为10cm的凸透镜，物距等于2倍焦距，成倒立等大的实像，故C不符合题意；D．焦距为5cm的凸透镜，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，故D不符合题意。故选B。（2）在实验中，光屏上已得到清晰的像，当用不透明的纸片遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像完整但变暗。（3）若在光屏得到像总是偏上，在保持凸透镜位置不变的情况下，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将向上移动手机位置。（4）内部涂黑色可以避免反射光