专题突破六：凸透镜成像【解析版】

目录TOC\o"1-1"\h\u一．透镜及其分类（共3小题） 1二．辨别凸透镜和凹透镜的方法（共2小题） 2三．凸透镜的会聚作用（共6小题） 2四．凹透镜的发散作用（共1小题） 5五．透镜的光路图（共5小题） 6六．生活中的透镜（共1小题） 8七．探究凸透镜成像的规律（共12小题） 9八．物距、像距、焦距与成像性质的关系（共4小题） 16九．凸透镜成像规律的其他应用（共8小题） 18一十．眼睛及其视物原理（共3小题） 21一十一．近视眼的成因与矫正办法（共4小题） 22一十二．远视眼的成因与矫正办法（共3小题） 24一．透镜及其分类（共3小题）1．如图所示，属于凹透镜的是（）A．①②③ B．①②④⑤ C．①③⑤ D．②④⑥【解答】解：图中的②④⑥，都是中间薄、边缘厚，都属于凹透镜；而①③⑤都是中间厚、边缘薄，都属于凸透镜，故ABC错误，D正确。故选：D。2．如图所示的六个透镜中，属于凸透镜的是ABD；属于凹透镜的是CEF。【解答】解：根据凸透镜和凹透镜的形状特点可知，ABD都是中间厚、边缘薄的透镜，都是凸透镜；CEF都是中间薄、边缘厚的透镜，都是凹透镜。故答案为：ABD；CEF。3．（2021秋•崇明区校级期末）如图所示的甲、乙两块透镜中，甲透镜对光有会聚作用；乙透镜叫做凹透镜。照相机的镜头由一组透镜制成，其原理相当于图中透镜甲。【解答】解：由图示可知，甲透镜是凸透镜，对光线有会聚作用；乙透镜中间薄边缘厚是凹透镜；照相机的镜头由一组透镜制成，其原理相当于图中透镜甲；故答案为：会聚；凹；甲。二．辨别凸透镜和凹透镜的方法（共2小题）4．（闵行区期中）关于区分凸透镜和凹透镜，以下说法正确的是（）A．放在太阳光下，出现一大块光斑的是凸透镜 B．用透镜观察景物，放大的是凹透镜 C．用手摸形状，中间较边缘薄的是凹透镜 D．以上做法都对【解答】解：A、放在太阳光下，出现一大块光斑，对光线起发散作用，因此是凹透镜，故A错误。B、用透镜观察景物，放大的是凸透镜，故B错误；CD、用手摸形状，中间较边缘薄的是凹透镜，边缘薄、中间厚的是凸透镜，故C正确，D错误。故选：C。5．把一滴水银滴在玻璃板上，这滴水银大致可看成（）A．凸面镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．凹面镜【解答】解：所有液体都有表面张力，水银的表面张力很大，足可以支撑它的重力，由于张力是指向物体重心的，所以呈圆形。即一滴水银滴在玻璃板上，水银在玻璃上是球形的，而且水银是不透明的，所以把它可以看做是球面的一部分，是凸面镜。故选：A。三．凸透镜的会聚作用（共6小题）6．（2021秋•虹口区校级期中）近年，森林火灾频发，有调查显示，一部分森林火灾的“罪魁祸首”是装有水的瓶子。这些装有水的瓶子在阳光照射下引起茅草等物体自燃，从而导致火灾发生，装有水的瓶子所起的作用相当于（）A．平面镜 B．凸透镜 C．三棱镜 D．凹透镜【解答】解：盛水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜，可以将射来的太阳光会聚在一点上，会聚点的温度比较高，可能会引起火灾。故选：B。7．（2021秋•闵行区校级期中）在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，被阳光照射可能会引发火灾，图中与此光学原理相同的是（）A．凸透镜会聚光线 B．小孔成像 C．凹透镜发散光线 D．平面镜成像【解答】解：在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，形成水凸透镜，水凸透镜对光线有会聚作用，能使太阳光会聚于一点，这点的温度很高，会把枯叶点燃，导致森林火灾。A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，图示反映了凸透镜对光线有会聚作用。与题干的原理相同。B、蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上，是小孔成像，小孔成像是光的直线传播形成的。与题干的原理不同。C、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后远离主光轴，说明凹透镜对光线具有发散作用。与题干的原理不同。D、平面镜成像，属于光的反射现象。与题干的原理不同。故选：A。8．（2020•浦东新区二模）下列光学器具中，能会聚太阳光的是（）A．穿衣镜 B．潜望镜 C．凸透镜 D．凹透镜【解答】解：A、穿衣镜是平面镜，平面镜能改变光的传播路线，不能会聚光线，故A不符合题意；B、潜望镜是利用了平面镜改变光的传播路线的作用，故B不符合题意；C、凸透镜对光线有会聚作用，故C符合题意；D、凹透镜对光线有发散作用，故D不符合题意。故选：C。9．（2021秋•徐汇区校级期中）放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，说明凸透镜对光有会聚作用，若要获得一束平行光，应将S移至焦点位置，若要获得S的实像，应将S移至焦点以外位置（后两空选填“焦点”、“焦点以内”或“焦点以外”）。【解答】解：（1）如果不经过凸透镜，光线将沿着红色光线的方向射出，当经过凸透镜后的光线发散程度比原来小。仍然是会聚的一种现象，如下图所示：（2）由焦点发出的光线经凸透镜折射后平行射出，因此若要获得一束平行光，应将S移至焦点F的位置；（3）由凸透镜成像规律可知，当u＞f时，成实像，因此若要获得S的实像，应将S移至焦点以外位置。故答案为：会聚；焦点；焦点以外。10．（2021春•嘉鱼县期末）如图5所示，《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以草承之，则得火”。“削冰令圆”就是把冰块削成凸透镜，因为它对光线有会聚作用，所以把干燥的草放在镜的焦点位置就能取得火。【解答】解：要取火需要将光线会聚，所以应该将冰块制成凸透镜，因为它对光线有会聚作用，透镜会把光线集中在焦点上时，所以当把干燥的草放在焦点位置时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。故答案为：凸；会聚；焦点。11．（2020秋•松江区期中）凸透镜对光线有会聚作用，如图所示的透镜中，图AD是凸透镜，图BC是凹透镜。（选填序号）【解答】解：我们通常把中间厚边缘薄的透镜称为凸透镜，所以图中AD为凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；我们把中间薄边缘厚的透镜称为凹透镜，所以图中BC为凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用。故答案为：会聚；AD；BC。四．凹透镜的发散作用（共1小题）12．（2021秋•金山区校级期中）如图所示各种透镜中B、D、F是凹透镜（均选填字母）。当光经过透镜后，传播方向不一定改变。（选填“一定”或“不一定”）【解答】解：由图可知，A、C、E都是中间厚边缘薄，是凸透镜；B、D、F都是中间薄边缘厚是凹透镜；过凸透镜或凹透镜光心的光线传播方向不改变，除此之外，当光经过透镜后，传播方向一定改变。故答案为：B、D、F；不一定。五．透镜的光路图（共5小题）13．（2020秋•静安区期中）如图所示，L1为入射光线，L2为出射光线，在图中添加一个合理的光学器件可为（）A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．前三者均可【解答】解：根据图中入射光线和出射光线的关系，有3种可能：（1）若添加一个平面镜，先作出两条光线夹角的角平分线即为法线，再根据法线和平面镜垂直画出平面镜；（2）根据凸透镜对光线的会聚作用，入射光线看做是平行于主光轴的一条光线，据此画出主光轴，出射光线就是过焦点的光线，据此画出凸透镜；（3）平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后折射光线的反向延长线通过焦点，据此画出凹透镜；如图所示：故选：D。14．在图所示的盒中，只可放一个光学元件，入射进盒子的单色平行光线用1、2表示。对应的出射光线用①②表示，如果可供你选用的光学元件有：A、平面镜；B、平行玻璃板；C、三棱镜；D、凸面镜；E、凹面镜；F、凸透镜；G、凹透镜。则图所示盒内应是那种元件？a是凸面镜；b是三棱镜；c是平面镜；d是凸透镜【解答】解：a、出射光线的方向与入射光线的方向相反，并且相对于入射光线，出射光线的范围扩大，由此可知是一个对光线具有发散作用的面镜，即凸面镜。答案如下图所示：b、平行光入射，平行光射出，光的传播方向发生了改变，且反射光线和入射光线之间的位置没有改变，由此可以确定这是三棱镜。答案如下图所示：c、平行光入射，平行光射出，光的传播方向发生了改变，且反射光线和入射光线之间的位置发生了改变，由此可以确定这是平面镜。答案如下图所示：d、平行光入射，经过光学元件后，根据入射光线对应的出射光线的位置关系的改变，可以确定出射光线变成了会聚光线，由此确定这是对光线具有会聚作用的凸透镜。即，平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后过焦点。答案如下图所示：15．（2021秋•黄浦区月考）如图，根据给出的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。【解答】解：过凸透镜光心的光线传播方向不改变；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。如图所示：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。如图所示：16．（2021秋•徐汇区校级期中）如图是平行光线经过透镜折射后的光路，请在方框中填入适当透镜的符号。【解答】解：由图知，入射光线经过透镜折射后变得发散，所以此透镜对光线有发散作用，应填凹透镜，如图所示：17．（2018秋•虹口区期末）请根据图中给出的通过凸透镜射出的光线，画出它们的入射光线。【解答】解：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；据此画出它们的入射光线，如图所示：六．生活中的透镜（共1小题）18．（2022春•奉贤区校级期末）生活中蕴含着很多物理知识：近视眼镜是利用凹透镜对光的发散作用制成的；照相机照相是利用凸透镜对光的会聚作用成像的；（均选填“会聚”或“发散”）潜望镜是利用平面镜可以改变光的传播方向的原理制作。【解答】解：凹透镜对光线有发散作用，近视眼会将物体的像呈在视网膜之前，凹透镜可以矫正近视眼。照相机照相是利用凸透镜对光的会聚作用成像的；潜望镜是利用平面镜可以改变光的传播方向这一原理制作而成的。故答案为：发散；会聚；传播方向。七．探究凸透镜成像的规律（共12小题）19．（2022•上海模拟）凸透镜的焦距为10厘米，固定发光物和凸透镜的位置，移动光屏至距该凸透镜30厘米时上得到一个清晰的像，这个像是（）A．放大的虚像 B．放大的实像 C．等大的实像 D．缩小的实像【解答】解：凸透镜的焦距为10厘米，移动光屏至距该凸透镜30厘米时上得到一个清晰的像，此时的像距大于二倍焦距，物距应在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。故选：B。20．（2021秋•金山区校级期末）物体放在凸透镜前12厘米处，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立缩小的像。则该凸透镜的焦距可能是（）A．3厘米 B．6厘米 C．9厘米 D．12厘米【解答】解：物体放在凸透镜前20厘米处，在透镜另一侧离透镜12厘米的光屏上成一个倒立缩小的像，即：u＞2f，12cm＞2f，解得f＜6cm，分析四个选项，其中的3cm符合题意。故选：A。21．（2021秋•鼓楼区校级期末）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（）A．该凸透镜的焦距是20cm B．当u＝25cm时，光屏上不能成像 C．当u＝15cm时成缩小的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜11cm处移动到20cm处的过程中，像移动的速度比物体移动的速度快【解答】解：A、v＝u＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，v＝u＝2f＝20cm时，所以f＝10cm，故A错误。B、当u＝25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，故B错误。C、当u＝15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪，故C错误。D、物体从距凸透镜11cm处移动到20cm处的过程中，凸透镜成的是倒立、放大的实像，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，凸像移动的速度比物体移动的速度快，故D正确。故选：D。22．（2020秋•普陀区期中）在研究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和透镜放在图所示的位置时，移动光屏到55cm刻度处，光屏上得到清晰的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到25cm刻度处，则以下判断正确的是（）①移动光屏，一定可以在屏上得到倒立放大的像②移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像③移动光屏，再次成像的像距为30cmA．只有① B．①和② C．①和③ D．②和③【解答】解：当蜡烛和透镜放在图所示的位置时，移动光屏到55cm刻度处，光屏上得到清晰的像，物距u＝30cm＞2f，像距v＝15cm，f＜15cm＜2f，解得7.5cm＜f＜15cm，透镜位置不变，将蜡烛移到25cm刻度处，u′＝15cm，根据光的可逆性，移动光屏，再次成像的像距为30cm，故①③正确；②错误；故选：C。23．（2021秋•徐汇区校级期末）如图所示，OO’为凸透镜的主光轴，将点光源放在A点时，像在B点；将点光源放在B点时，像在C点。则凸透镜的精确位置在A点的左侧。（选填“左”或“右“）【解答】解：如果凸透镜放在C点左侧，那么当点光源放在A点时，成像在A点左侧，而不是右侧的B，所以不可能；当光源在A点时，像在透镜另一侧，说明成实像，那么像距应在一倍焦距外，这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像，（也就是A的一侧）而不是成像在C点。所以透镜不可能在AB和BC之间，故凸透镜的精确位置在A点的左侧。故答案为：A；左。24．（2020秋•普陀区校级期中）如图所示是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图象。分析图象中有关数据可知，该透镜的焦距为10cm，A、B、C、D在凸透镜主光轴上，F为焦点。若保持凸透镜和光屏的位置不变，则物体放在B点时，可能在光屏上观察到物体的像，若将光屏移动到D点，刚好在光屏上呈现一个清晰的像，则该像的性质是倒立、缩小的实像。【解答】解：分析图象中有关数据可知，当物距等于2倍焦距，像距等于物距，故u＝2f＝20cm，则f＝10cm，该透镜的焦距为10cm；若保持凸透镜和光屏的位置不变，像距大于2倍焦距，则要求物距大于1倍焦距小于2倍焦距，则物体放在B点时，可能在光屏上观察到物体的像，若将光屏移动到D点，刚好在光屏上呈现一个清晰的像，此时像距大于1倍焦距小于2倍焦距，物距大于2倍焦距，由凸透镜成像规律可知所成的像为倒立、缩小的实像；‘故答案为：10；B；倒立、缩小的实像。25．（2020秋•黄浦区期末）在探究凸透镜成像规律的实验中，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度处，光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示。①为使像成在光屏中央，应该进行的实验操作是：调节凸透镜和光屏的中心，使之与烛焰中心在同一高度；②调节好之后，恰能在光屏上成清晰的像，则像的性质是倒立缩小实像像，该透镜的焦距范围是10cm＜f＜17.5cm。【解答】解：①为使像成在光屏中央，应该进行的实验操作是：调节凸透镜和光屏的中心，使之与烛焰中心在同一高度；②由图1可知，此时u＝35cm，v＝20cm，此时u＞v成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律，可知35cm＞2f，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜17.5cm，故他所用透镜的焦距范围为10cm＜f＜17.5cm。故答案为：①烛焰中心在同一高度；②倒立缩小实像；10cm＜f＜17.5cm。26．（2021春•静安区校级期末）某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示，记录的部分数据如下表。实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）像的性质14013.3倒立缩小实像213.340倒立放大实像33015倒立缩小实像4153052417.2倒立缩小实像62020倒立等大实像分析表中数据，回答下列问题：①实验中所用透镜的焦距为10厘米；②当u＝15cm时，像的性质是倒立、放大的实像；③根据实验序号1、3和5的数据，可以得出的初步结论物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；进一步分析物距u变化时，像距v的变化，还可以得出初步结论物距u减小，像距v增大；④经过多次实验后发现，当光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上得到清晰的像。出现这种现象的原因是：光发生折射时，光路具有可逆性。【解答】解：①由第6次实验知，u＝v＝2f＝20cm，所以凸透镜的焦距：f＝10cm。②凸透镜的焦距f＝10cm，当u＝15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。③凸透镜的焦距f＝10cm，实验序号1、3和5的数据，u＞2f，成倒立、缩小的实像。物距u减小时，像距v增大。④当光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上得到清晰的像，说明在光的折射中，光路具有可逆性。故答案为：①10；②倒立、放大的实像；③物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；物距u减小，像距v增大；④可逆性。27．（2022•奉贤区二模）在“探究凸透镜成像规律实验”中：（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度；（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到55.0cm刻度处，光屏上可再次成清晰、缩小、倒立的实像；（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是②。（填序号）①光屏下调②蜡烛上调③透镜上调【解答】解：（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样才能使像成在光屏的中央；（2）由图甲知，当蜡烛在刻度尺的25cm处，物距为u＝40.0cm﹣25.0cm＝15.0cm，像距为v＝70.0cm﹣40.0cm＝30.0cm，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，根据折射现象的可逆性，物距u′＝v＝15cm+15cm＝30cm处，即移动透镜至55.0cm刻度线处，光屏上能再次呈现倒立缩小实像；（3）实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，能让像重新回到光屏中心的操作是②。故答案为：（1）同一高度；（2）55.0；缩小；（3）②。28．（2022•徐汇区模拟）小佳用“自制简易照相机模型”研究照相机成像原理。如图（a）所示，该模型由两个纸筒M、N组成，M正好套在N的外面，并能进行抽拉。在纸筒M的一端贴上半透明纸，凸透镜固定在纸筒N的一端。小佳同学将此模型和发光体（物高H＝4厘米）固定在光具座上进行了三组实验，如图（b）所示，实验步骤和操作均正确，并将每次实验测得的物距u、像距v、成像情况等分别记录在表格中。f＝10厘米，物高H＝4厘米实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）像高h（厘米）130.015.02.0235.014.01.6350.012.51.0①小佳实验中半透明纸到凸透镜的距离为像距。（均选填“凸透镜”“发光物”或“半透明纸”）②分析比较实验序号1～3中的像距v和像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一简易照相机成倒立缩小实像时，物距越小，像距越大，像越大。③小佳用简易照相机模型对着黑板上15厘米高的发光体观察，发现半透明纸上成像不完整。结合上述实验信息和数据，写出让半透明纸上成像完整的做法及理由。将发光体远离凸透镜，直到半透明纸上像完整为止。【解答】解：（1）像距是像到凸透镜的距离，此实验中像会成在半透明纸上，所以半透明纸到凸透镜的距离为像距；（2）由表格数据知同一简易照相机成倒立缩小实像时，物距越小，像距越大，像越大；（3）小佳用简易照相机模型对着黑板上15厘米高的发光体观察，发现半透明纸上成像不完整，说明像太大了，要让半透明纸上像完整，需要将像变小，根据物远像近像变小的规律知将发光体远离凸透镜，直到半透明纸上像完整为止。故答案为：（1）半透明纸；凸透镜；（2）物距越小，像距越大，像越大；（3）将发光体远离凸透镜，直到半透明纸上像完整为止。29．（2021秋•崇明区校级期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中（1）实验前应先观察并记下凸透镜的焦距；（2）在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏；（3）然后应调节它们的高度，使它们的中心跟凸透镜的中心大致在同一高度上，其目的是使像呈在光屏中央；（4）将蜡烛放在凸透镜的焦点处，在移动光屏的过程中，不能（选填“能”或“不能”）在光屏上找到像，；（5）当蜡烛在凸透镜的焦点以内时，应从光屏（选填“光屏”或“烛焰”）一侧透过凸透镜观察像。【解答】解：（1）在实验前需要记下凸透镜的焦距。（2）光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，所以中间位置一定放置凸透镜。（3）烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，是为了使像成在光屏的中央。（4）将蜡烛放在凸透镜的焦点处，此时凸透镜不成像，在移动光屏的过程中，不能在光屏上找到像；（5）当蜡烛在凸透镜的焦点以内时，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，此时物像同侧。所以应从光屏一侧透过凸透镜观察像。故答案为：（1）焦距；（2）凸透镜；光屏；（3）凸透镜；同一高度；使像呈在光屏中央；（4）不能；（5）光屏。30．（2021秋•杨浦区期末）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，首先要使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，以保证凸透镜所成的实像落在光屏的中央。已知实验中所使用的凸透镜的焦距可能为10厘米或15厘米，保持凸透镜位置不变（如图），当蜡烛向左移动到25厘米刻度处时，则应将光屏向右（选填“左”或“右”）移动到60～70或大于80（选填“50～60”、“60～70”、“65～80”、“大于70”、“大于80”）厘米刻度范围内，获得模糊像后，将光屏前后微调，直到像清晰为止。【解答】解：在组装和调试实验装置时，为了使得像成在光屏的中央，所以应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；①当f＝10cm，由图知，物距u＝50cm﹣25＝25cm，处于2倍焦距以外，所以成倒立、缩小的实像，此时像距处于1倍焦距和2倍焦距之间，所以光屏应向右移动且在60～70cm之间刻度位置；②当f＝15cm，由图知，物距u＝50cm﹣25＝25cm，1倍焦距和2倍焦距之间，所以成倒立、放大的实像，此时像距大于2倍焦距。所以光屏应向右移动且大于80cm刻度位置；在移动光屏的过程中应该前后微调，直到像清晰为止。故答案为：同一高度；中央；右；“60～70”或“大于80”；前后微调。八．物距、像距、焦距与成像性质的关系（共4小题）31．（2022•上海）已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（）A．放大的虚像 B．正立的虚像 C．放大的实像 D．缩小的实像【解答】解：某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，此时的像是倒立、放大的实像，则25cm＞2f，f＜12.5cm；若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，30cm＞2f，成倒立、缩小的实像。故选：D。32．（2021秋•杨浦区期末）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10厘米，若物体在光屏上所成的清晰的像与该透镜的距离大于35厘米，则物体与该透镜的距离可能为（）A．12厘米 B．20厘米 C．24厘米 D．35厘米【解答】解：凸透镜的焦距为10厘米，像距v大于35cm，而二倍焦距2f＝2×10cm，像距大于二倍焦距，则物体离该透镜的距离2f＞u＞f，即20cm＞u＞10cm，所以u＝12cm符合题意。故选：A。33．（2021•上海二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为10厘米，若物体在光屏上所成的清晰的像与该透镜的距离大于25厘米，则物体与该透镜的距离可能为（）A．5厘米 B．15厘米 C．25厘米 D．35厘米【解答】解：凸透镜的焦距为10厘米，像距v大于25cm，而二倍焦距2f＝2×10cm，像距大于二倍焦距，则物体离该透镜的距离2f＞u＞f，即20cm＞u＞10cm，所以u＝15cm符合题意。故选：B。34．（2022•上海模拟）物体放在凸透镜12厘米处，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像。当物体距凸透镜9厘米时，所成的像（）A．一定是倒立放大的实像 B．可能是倒立缩小的实像 C．可能是正立放大的虚像 D．可能是正立等大的虚像【解答】解：物体离凸透镜12cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f＞U＞f，所以，2f＞12cm＞f，12cm＞f＞6cm，当物体距凸透镜9cm时，2f＞9cm＞f，根据凸透镜成像规律即可得出，所成的像也是倒立放大的实像。当物体距凸透镜9cm，f＝9cm时，不成像。当物体距凸透镜9cm，f＞9cm时，成的是正立放大的虚像。综上所述，此题有3种情况：①可能是倒立放大的实像；②可能是正立放大的虚像；③可能不成像。只有选项C符合。故选：C。九．凸透镜成像规律的其他应用（共8小题）35．（2022•长宁区二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，若物体到透镜光心的距离为25厘米，在光屏成一个清晰缩小的像，则该凸透镜可能的焦距为（）A．10厘米 B．15厘米 C．20厘米 D．25厘米【解答】解：若物体到透镜光心的距离为25厘米，在光屏成一个清晰缩小的像，物距u＝25cm，u＞2f，成倒立、缩小的实像，解得f＜12.5cm，只有A符合题意。故选：A。36．（2022春•徐汇区期中）某凸透镜的焦距为10厘米，成像的光屏距透镜30厘米，则所成的像为（）A．缩小实像 B．等大实像 C．放大实像 D．放大虚像【解答】解：已知透镜的焦距f＝10cm，成像的光屏距透镜30cm，即像距v＝30cm＞2f，由凸透镜成像规律可知，此时物距：f＜u＜2f，则所成像为倒立、放大的实像，故A、B、D错误，C正确。故选：C。37．（2022•宝山区二模）把放大镜正对太阳光，可在距放大镜10cm处得到一个最小最亮的光斑；若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分，则邮票到透镜的距离应该（）A．小于10cm B．等于10cm C．在10cm到20cm之间 D．大于20cm【解答】解：（1）凸透镜正对太阳光，太阳光经凸透镜，在凸透镜另一侧得到一个最小最亮的点，这个亮点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是10cm，所以凸透镜焦距是10cm。（2）用凸透镜观察邮票，要用凸透镜得到正立、放大的虚像，所以邮票到凸透镜的距离要小于10cm。故选：A。38．（2022•松江区二模）在探究凸透镜成像规律的实验中，若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，这时测得光屏到凸透镜的距离为12厘米，则该凸透镜的焦距可能为（）A．15厘米 B．8厘米 C．6厘米 D．4厘米【解答】解：据凸透镜成像实验，发现光屏上有一个清晰缩小的像，此时像处于透镜的1倍焦距和二倍焦距之间，即：2f＞V＞f，光屏距离凸透镜12cm，所以，2f＞12cm＞f，即12cm＞f＞6cm；分析四个选项，其中的8cm是最符合题意的。故选：B。39．（2022•静安区二模）凸透镜对光有会聚作用（选填“会聚”或“发散”），这是光的折射现象（选填“反射”或“折射”）。若拍照时发现景物的像过大，则相机镜头应远离景物一些（选填“靠近”或“远离”）。【解答】解：凸透镜对光有会聚作用，这是光的折射现象。若拍照时发现景物的像过大，需要使像变小，减小像距，增大物距，则相机镜头应远离景物一些。故答案为：会聚；折射；远离。40．（2022•虹口区二模）小王研究微距相机的成像情况。他先把相机调整到焦距为f1的普通模式，改变物体与镜头的距离，相机内感光元件上的成像情况如图（a）（b）所示。由于物体距镜头太近时，感光元件上无法成像，因此他将相机切换到微距模式，调整焦距为f2，再将物体置于距镜头非常近的位置，此时在感光元件上能成清晰的像，如图（c）所示。①分析比较图（a）与（b）可知：同一镜头成实像时，物距变小，像变大。②观察图（c）可知：微距模式下相机成的像是放大的（选填“放大”或“缩小”），据此可判断微距模式下物距与像距的大小关系是u＜v，此时相机的焦距f2小于普通模式的焦距f1（选填“大于”“等于”或“小于”）。【解答】解：（1）①分析比较图（a）与（b）可知，物距变小时，像距变大了，像变大，所以结论为：同一镜头成实像时，物距变小，像变大；（2）观察图（c）可知，此时的像是放大的，即微距模式下相机成的像是放大的；根据凸透镜成像规律可知，微距模式下物距与像距的大小关系是：u＜v，由于像距不变，此时的像是放大的，所以相机的焦距变小了，即相机的焦距f2小于普通模式的焦距f1。故答案为：（1）像变大；（2）放大；u＜v；小于。41．（2022春•金山区校级期中）【材料一】2021年12月9日下午，天宫课堂第一课开讲，这是我国空间站时代第一课。如图所示，在航天员王亚平演示的水球光学的实验中，在水球（如图a）中注入一个气泡后，会出现了一正一倒两个缩小的头像（如图b）。解读一：透过水球，我们可以看到王亚平倒立、缩小的头像，请用所学的物理知识解释这一现象产生的原因：水球可以被看作是一个凸透镜，王亚平站在凸透镜的两倍焦距以外，由凸透镜成像规律可知，u＞2f，成倒立、缩小的实像。当在水球内注入气泡，内圈相当于变成了两个凹（选填“凸”或“凹”）透镜的组合，这个时候又出现了一个正立、缩小的像。【材料二】2022年3月23日，“天宫课堂”第二课开讲，北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”也亮相太空课堂，当起了“助教”，如图c所示。王亚平将可爱的“冰墩墩”吉祥物抛出，它并没有像在地面上一样掉落，而是沿着直线“飞”了出去。解读二：“太空抛物”实验展示了牛顿第一定律所描述的现象。【解答】解：（1）水球可以被看作是一个凸透镜，王亚平站在远处（这个凸透镜的两倍焦距以外），由凸透镜成像规律可知，u＞2f，成倒立、缩小的实像；水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像，因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像；（2）王亚平将可爱的“冰墩墩”吉祥物抛出，它并没有像在地面上一样掉落，该实验展示了牛顿第一定律所描述的现象。故答案为：（1）水球可以被看作是一个凸透镜，王亚平站在凸透镜的两倍焦距以外，由凸透镜成像规律可知，u＞2f，成倒立、缩小的实像；凹；（2）牛顿第一定律。42．（2022•上海模拟）在天宫课堂中，王亚平向大水球中间注入一个气泡，如图1所示。通过水球能看到她的两个像：一个是正立缩小的像，另一个是倒立缩小的像，如图2所示。解释两个像的成因时，老师画出如图3所示的图示。其中倒立缩小的像是由图3上、下两部分水形成的，该像是完整（选填“完整”或“不完整”）的；图3中间部分的水相当于两个凹透镜（选填“凸透镜”或“凹透镜”），你判断的依据是：中间是空气、气泡周围是水，成正立、缩小的像。【解答】解：在水球光学实验中，根据水球的形状可知，水球相当于凸透镜，此时王亚平经过水球成倒立、缩小的实像，像是完整的；图3中水球中间部分被气泡分为了两部分，中间是空气、气泡周围是水，则中间部分相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立、缩小的虚像，所以可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。故答案为：完整；凹透镜；中间是空气、气泡周围是水，成正立、缩小的像。一十．眼睛及其视物原理（共3小题）43．（2019春•静安区期末）人们在电影院里观看银幕上出现的情景，这些情景对人的眼睛而言（）A．它是物 B．是放大正立的实像 C．是放大、正立的虚像 D．是放大、倒立的实像【解答】解：银幕上出现的情景是实像，但对于眼睛而言，银幕上出现的情景是物，还会在视网膜上成倒立、缩小的实像。故选：A。44．（2017秋•闵行区期末）我们看同个物体，近处看比远处看要清楚得多，同样，在相同的距离情况下，看较大的物体比看较小的物体清楚得多。说明物体对眼睛的像距越大，在视网膜上成的像越大。【解答】解：人眼相当于一个凸透镜，物距变大像距变小，像就变小，看到距离眼睛越远的物体，在视网膜上成的像就越小，距离眼睛越近，像距越大，在视网膜上成的像越大。故答案为：像距。45．（2020秋•浦东新区期中）小明同学为了探究物体对眼睛视角大小的相关因素，他通过观察不同高度的树木且不断地改变眼睛与树木的距离，如图所示，得到数据，如表格所示：物体高度h（m）421距物体距离s（m）864286428642视角α（度）2836.853.19014.21928535.59.514.228分析表格中的数据可得到的结论有：（1）在观察相同高度的物体时，观察者与物体距离越远，视角越小。（2）观察者与物体距离不变时，物体高度越大，视角越大。【解答】解：（1）由表格中数据，当物体高度等于4m（或2m或1m）时，物体高度不变，物距减小，视角增大，可知在观察相同高度的物体时，物距越远视角越小；（2）由表格中数据知，当物距等于8m（或6m或4m或2m）时，物距相同，物体的高度越小，视角越小，可知观察者的眼睛与物体距离不变时，物体高度越大，视角越大；故答案为：（1）观察者与物体距离；小；（2）物体高度；视角越大。一十一．近视眼的成因与矫正办法（共4小题）46．（2012秋•黄浦区校级期中）人的眼睛像一架照相机，物体经晶状体成像于视网膜上。对于近视眼患者而言，远处物体成像的位置和相应的矫正方式是（）A．像落在视网膜的前方，需配戴凸透镜矫正 B．像落在视网膜的前方，需配戴凹透镜矫正 C．像落在视网膜的后方，需配戴凸透镜矫正 D．像落在视网膜的后方，需配戴凹透镜矫正【解答】解：A、近视眼看远处的物体，像成在视网膜的前方，如果用凸透镜矫正，光线会聚能力增强，使成像更靠前，更看不清。不符合题意。B、近视眼看远处的物体，像成在视网膜的前方，如果用凹透镜矫正，光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清物体。符合题意。C、远视眼看近处的物体，像成在视网膜的后方，如果用凸透镜矫正，光线会聚能力增强，使成像靠前落在视网膜上，能看清物体。不符合题意。D、远视眼看近处的物体，像成在视网膜