考点03透镜及其应用(解析版)练习题学案

考点03透镜及其应用

考点总结

教学目标

1、知道透镜、凸透镜、凹透镜、主光轴、光心、焦点、焦距。

2、知道凸透镜和凹透镜对光的作用。

3、掌握凸透镜成像规律。※

4、了解凸透镜和凹透镜的应用。

5、知道眼睛和眼镜、显微镜和望远镜中的透镜。

知识梳理

1、基本名词

    透镜：用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件。（透镜成像有实有虚）

    凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜。

凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜。

    主光轴：透镜两个球面球心的连线。

    光心：通常位于透镜的中心。

焦点：平行光线经凸透镜折射后，折射光线就会聚在主光轴上的一点就是凸透镜的焦点。

     平行光经凹透镜折射后折射光的反向延长线经过的那一点叫凹透镜的焦点。

注意：凸透镜和凹透镜各有两个焦点，凸透镜两个实焦点，凹透镜两个虚焦点。

焦距：焦点到光心的距离，用f表示。

2、透镜对光的作用

（1）凸透镜的作用：对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜。

（2）凹透镜的作用：对光线有发散作用。

思考：通过光心和焦点的光线如何折射?

      为什么凸透镜聚光，凹透镜发散光线？

※※※3、凸透镜成像规律。

    1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小。物近像远像变大，物远像近像变小。

注意:实像和虚像的区别

     (1)实像：真实光线会聚的像。物体和像分别在凸透镜的两侧（物像异侧）实像既能呈现在光屏，又可用眼睛观察。

(2)虚像：真实光线的反向延长线会聚的像。物体和像在凸透镜的同侧（物像同侧）虚像不能呈现在光屏，只能用眼睛观察。

4、凸透镜的应用

     （1）照相机：

         ①镜头是凸透镜

     ②物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；

     ③要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷

 （2）投影仪：

     ①投影仪的镜头是凸透镜；

     ②投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；

     ③物体到透镜的距离（物距）在一二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；

     ④要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离屏幕
   （3）放大镜：

     ①放大镜是凸透镜；

     ②放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成放大、正立的虚像；

     ③要让物体更大，应该让放大镜远离物体；

（4）眼睛：

     ①眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏；

     ②晶状体可自动调焦，成倒立缩小的实像；

看远处时，晶状体变薄，焦距变大；看近处时，晶状体变厚，焦距变小。

         ③近视眼是晶状体变厚，在视网膜前成像，可用凹透镜矫正；

         ④远视眼是晶状体变薄，在视网膜后成像，可用凸透镜（老花镜）矫正。

      （5）显微镜：

          ①显微镜由目镜和物镜组成；

          ②来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像；

          ③目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。

      （6）望远镜：

          ①望远镜由目镜和物镜组成；

          ②物镜使物体成缩小、倒立的实像；

          ③目镜相当于放大镜，成放大的像。

          ④望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。

    5、凹透镜的应用

       近视眼镜

真题演练

一、单选题

1．（2021·山东日照·中考真题）小明手持一个凸透镜，在教室内从南边的窗户移向北边的白墙，离白墙近些时，看到窗外的物体在墙壁上成清晰的像。下面说法正确的是（　　）

A．像是光源 B．像一定是虚像 C．像一定是倒立的 D．像一定是放大的

【答案】C

【详解】

依题意得，物距大于像距，因此成的像是倒立、缩小的实像，故C正确，ABD错误。

故选C。

2．（2021·山东淄博·中考真题）加强青少年近视防控，促进视力健康是社会关注的“光明工程”。关于近视眼成像及其矫正，下列说法正确的是  （    ）

A．像成在视网膜的后方，应使用凸透镜矫正

B．像成在视网膜的前方，应使用凸透镜矫正

C．像成在视网膜的后方，应使用凹透镜矫正

D．像成在视网膜的前方，应使用凹透镜矫正

【答案】D

【详解】

近视眼是由于晶状体的聚光能力太强，使远处物体成像在视网膜的前方而形成的。因此要戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正。

故选D。

3．（2021·湖北天门·中考真题）小花用水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜（如图）。当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，光屏上原来清晰的像变模糊了；将蜡烛靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，此过程模拟的眼睛及该眼睛的矫正方法是（　　）

A．近视眼  用凸透镜矫正 B．远视眼  用凸透镜矫正

C．近视眼  用凹透镜矫正 D．远视眼  用凹透镜矫正

【答案】C

【详解】

当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，折光能力越强，水凸透镜的焦距越短，像成在光屏的前方，将蜡烛靠近水凸透镜，物距减小，像距变大，光屏上再次得到清晰的像，近视眼的成因是晶状体变厚，折光能力变强，使得远处物体的像成在视网膜的前方造成的，所以此过程模拟的近视眼，凹透镜对光有发散作用，用凹透镜矫正。

故选C。

4．（2021·四川绵阳·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则（　　）

A．透镜焦距一定在10cm到15cm之间

B．透镜焦距一定在15cm到20cm之间

C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些的实像

D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到小些的实像

【答案】A

【详解】

AB．由图可知物距u=20cm，像距v=30cm，此时光屏上得到清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上得到的是倒立、放大的实像，则有

联立可得透镜焦距的范围为

故A符合题意，B不符合题意；

C．把蜡烛向左移动少许，物距变大，光屏上要想得到清晰的像，则需像距变小即光屏适当向左移动，此时所成像变小，故C不符合题意；

D．把蜡烛向右移动少许，物距变小，光屏上要想得到清晰的像，则需像距变大即光屏适当向右移动，此时所成像变大，故D不符合题意。

故选A。

5．（2021·内蒙古兴安盟·中考真题）如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。若凸透镜不动，将蜡烛移至20cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（　　）

A．正立放大的虚像 B．倒立等大的实像

C．倒立放大的实像 D．倒立缩小的实像

【答案】D

【详解】

读图可知，此时物距为15cm，成的是倒立放大的实像，则物距与焦距的关系是

从中可得，透镜的焦距小于15cm。当将透镜放在20cm刻度线处时，物距为30cm，则此时物距大于2倍焦距。

根据凸透镜成像规律可知：当物距大于2倍焦距时，通过凸透镜成的是倒立的缩小的实像。

故A、B、C不符合题意，D符合题意。

故选D。

6．（2021·广西梧州·中考真题）如图甲所示一幅漫画立在桌面上，小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，下列关于此现象的说法正确的是（　　）

A．透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像

B．装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜

C．将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的

D．将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些

【答案】D

【详解】

AB．圆柱形玻璃杯装有水后，形成一个中间厚边缘薄的凸透镜，由图可知此时透过水杯看到变“胖”的老鼠是倒立、放大的实像，故AB错误；

C．将漫画逐渐靠近水杯，即物距减小，而当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，透过水杯看到的老鼠始终是向右跑的，故C错误；

D．将漫画离水杯远一些，即物距变大，像距变小，像变小，则透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些，故D正确。

故选D。

7．（2021·山东滨州·中考真题）探究“凸透镜成像的规律”实验中，在离凸透镜30厘米的光屏上得到一个清晰的烛焰的像，则该凸透镜的焦距可能是（　　）

A．20厘米 B．30厘米 C．40厘米 D．50厘米

【答案】A

【详解】

在离凸透镜30厘米的光屏上得到一个清晰的烛焰的像，即像距为30cm，而此时光屏上缩小、等大、放大的实像都有可能。成缩小的实像时，像距大于一倍焦距且小于两倍焦距，即

f<v<2f

代入数据，解得

15cm<f<30cm

成等大的实像时，像距等于两倍焦距，即

v=2f

代入数据，解得

f=15cm

成放大的实像时，像距大于两倍焦距，即

v>2f

代入数据，解得

f<15cm

综上所述：该凸透镜的焦距可能A选项中的20cm。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

8．（2021·广西百色·中考真题）如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　）

A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm

B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像

C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像

D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像

【答案】D

【详解】

A．平行与主光轴的光线经凸透镜折射后在光屏上成最小最亮的光点为凸透镜的焦点，从凸透镜光心到焦点的距离即为焦距，从刻度尺上可以测得该透镜的焦距为10.0cm。故A正确，不符合题意；

B．图乙物距为40.0cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，图中光屏位于二倍焦距的位置上，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像。故B正确，不符合题意；

C．将蜡烛移至30cm处，物距为20cm，蜡烛位于二倍焦距的位置上，像距也在二倍焦距的位置上，此时在光屏上成倒立等大的实像。故C正确，不符合题意；

D．将蜡烛移至45cm处，蜡烛位于一倍焦距以内，成正立放大的虚像，所以在光屏上不能得到缩小的实像。故D错误，符合题意。

故选D。

9．（2021·湖北黄石·中考真题）在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（    ）

A．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大

B．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在刻度线45cm处，适当移动光屏，也能在光屏上得到一个清晰的像

C．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，则光屏应靠近凸透镜才能得到清晰的像

D．图中此时成像原理与显微镜物镜的成像原理相同

【答案】D

【详解】

A．若将蜡烛远离凸透镜，物距增大，像距减小，像变小，故A错误；

B．图中物距小于像距，成倒立放大实像，可得

f＜u=15cm＜2f

v=30cm＞2f

解得

7.5cm＜f＜15cm

将蜡烛放在刻度线45cm处，物距小于一倍焦距，故不成像，故B错误；

C．近视眼镜是凹透镜，发散光线，则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像，故C错误；

D．显微镜的物镜成倒立放大的实像，图中也是，故D正确。

故选D。

10．（2021·吉林长春·中考真题）华为某款手机的相机配有先进的液态镜头。液态镜头由充满液体的容器和弹性高分子膜组成。液态镜头相当于凸透镜，使物体到相机的距离无论远近，都可以变焦成像。液态镜头（　　）

A．对光有会聚作用 B．能成倒立的虚像

C．能成正立的实像 D．能成缩小的虚像

【答案】A

【详解】

A．液态镜头相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故A正确；

BCD．照相机照相时，物体在2倍焦距以外，所成的像是倒立、缩小的实像，故BCD错误。

故选A。

11．（2021·贵州贵州·中考真题）学校在常态化疫情防控中，都配置了全自动红外线摄像测温系统。如图所示。当同学们通过测温道道时，该系统就能自动、快速、准确地测量体温，并对检测出发烧的同学发出报警。下列判断中正确的是（　　）

A．同学们必须位于镜头焦距以内

B．当某同学体温为36.5℃时，系统会报警

C．红外线肉眼看不见，不是光

D．人体温度越高，辐射出的红外线越强

【答案】D

【详解】

A．红外线摄像头的原理与照相机相同，同学们必须位于镜头的二倍焦距以外，故A错误；

B．36.5℃为正常体温，系统不会报警，故B错误；

C．红外线是不可见光，肉眼看不见，故C错误；

D．红外线具有热效应，温度越高的物体辐射的红外线越强，故人体温度越高，辐射出的红外线越强，故D正确。

故选D。

12．（2021·辽宁辽宁·中考真题）如图是患有近视眼的小明检查视力时的情景，小明通过观察视力表在平面镜中所成的像来完成检查。下列描述正确的是（　　）

A．视力表与它在平面镜中所成像到平面镜的距离相等

B．视力表在平面镜中所成的像比实际视力表小

C．近视眼形成的原因是晶状体太厚，对光的折射能力太弱

D．近视眼应该用度数合适的凸透镜来矫正

【答案】A

【详解】

A．平面镜成像中，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，故视力表与它在平面镜中所成像到平面镜的距离相等，故A正确；

B．平面镜成正立、等大的虚像，故视力表在平面镜中所成的像与实际大小相等，故B错误；

CD．近视眼形成的原因是晶状体太厚，对光的折射能力太强，使像成在视网膜之前，矫正时要使像后移到视网膜上，需要将进入眼睛的光线适当发散，故应佩戴度数合适的凹透镜来矫正。故CD错误。

故选A。

二、多选题

13．（2021·辽宁沈阳·中考真题）如图所示凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。凸透镜的位置固定不变，只移动点燃的蜡烛和光屏，下列说法正确的是（　　）

A．把蜡烛移到刻度值为14cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到倒立放大的实像，成像规律可以应用于投影仪

B．把蜡烛移到刻度值为30cm处，再向左移动光屏，能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像，成像规律可以应用于照相机

C．把蜡烛移到刻度值为5cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到正立放大的虚像，成像规律可以应用于放大镜

D．蜡烛在光屏上已成一个清晰的像，如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向右移动

【答案】ABD

【详解】

A．把蜡烛移到刻度值为14cm处，蜡烛靠近凸透镜，位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，光屏应向右移动远离凸透镜，投影仪就是利用这一规律制成的，故A正确；

B．把蜡烛移到刻度值为30cm处，蜡烛远离凸透镜，位于二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，光屏应向左移动靠近凸透镜，照相机就是利用这一规律制成的，故B正确；

C．把蜡烛移到刻度值为5cm处，蜡烛位于一倍焦距之内，成正立、放大的虚像，像不能成在光屏上，故C错误；

D．近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，像距变大，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向右移动，故D正确。

故选ABD。

14．（2021·辽宁大连·中考真题）下列实例中，利用光的反射的是（　　）

A．同学用平面镜整理着装 B．牙医用小镜子观察口腔情况

C．近视眼同学用凹透镜矫正视力 D．同学用自制潜望镜观察窗外景物

【答案】ABD

【详解】

A．同学用平面镜整理着装，这是平面镜成像，利用了光的反射，故A符合题意；

B．牙医用小镜子观察口腔情况，口腔通过小镜子成像，从而让医生看的清新，利用了光的反射，故B符合题意；

C．配戴凹透镜矫正视力，利用凹透镜对光的折射作用，不是利用光的反射，故C不符合题意；

D．利用潜望镜观察窗外景物，潜望镜中一般是两个平面镜，利用了平面镜，发生两次反射，故D符合题意。

故选ABD。

15．（2021·辽宁辽宁·中考真题）汽车电子后视镜通过摄像头成像，将车侧后方路况呈现在显示屏上，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．摄像头成的是正立、缩小的虚像

B．当侧后方车靠近摄像头时，显示屏上车的像变大

C．屏上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成

D．普通后视镜与电子后视镜成像原理相同

【答案】BC

【详解】

A．摄像头成的是倒立、缩小的实像，故A错误；

B．凸透镜成实像时，物近像远像变大，当侧后方车靠近摄像头时，物距减小，显示屏上车的像变大，故B正确；

C．光的三原色是红、绿、蓝，屏上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成，故C正确；

D．普通后视镜是光的反射形成的，电子后视镜成像是凸透镜成像，光的折射形成的，故D错误。

故选BC。