备战2023物理新中考二轮复习重难突破（山东专用）专题03 透镜及其应用

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重点一、凸透镜成像规律的实验
1.实验器材：
光具座、蜡烛、凸透镜、光屏
2.实验步骤
凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧
使烛焰、透镜的中央、光屏的中心在同一高度，确保像成在光屏中央
首先将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，物距u＞2f，移动光屏直到光屏上的蜡烛的像最清晰为止；观察并记录像的大小、正倒、虚实，测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与关屏之间的距离
接着将蜡烛逐渐靠近凸透镜，物距f＜u＜2f,移动光屏直到光屏上蜡烛的像最清晰为止，观察并记录像的大小、正倒、虚实、测出蜡烛与凸透镜、凸透镜与光屏间的距离
把蜡烛继续向凸透镜方向移动，物距u＜f,移动光屏位置，试试能否在光屏上找到一个清晰的像，如果不能，则从光屏一侧对着凸透镜看，能否找到一个像，并记录成像的特点
整理实验器材
3 .实验数据表格
4.实像能成在光屏上，是实际光线交点，凸透镜所称的实像都是倒立的，实像与物体在凸透镜两侧，在主光轴两侧；虚像不能用光屏承接，是某一点发出的光射到平面镜或凸透镜上，反射光线或折射光线反射延长线的交点，凸透镜所成的虚像都是正立的，虚像与物体在凸透镜同侧，在主光轴同侧；
5 .凸透镜成实像时，挡住凸透镜一半，凸透镜成像规律不变，依然可以成完整像，只是像的亮度减弱
6.一倍焦距是实像与虚像的分界点，即u＞f成实像；u＜f成虚像；u=f不成像；二倍焦距处是成缩小像与放大像分界点，即u＞2f成缩小的实像；u＜2f成放大的像，u=2f成等大的实像
7.凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小
8.凸透镜成虚像时，物距增大，像距增大，像变大；凸透镜成实像时，物距减小，像距减小，像变小
重点二、 凸透镜成像作图
1. 凸透镜成像作图的基础：
凸透镜的三条特殊光线
通过凸透镜光心的光线，传播方向不改变
与主光轴平行的光线，进凸透镜发生折射后，经过焦点；
从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴
2.凸透镜成像作图步骤：
找出物体最边缘的点
3.利用凸透镜的特殊光线的交点找出像的位置
将物体边缘点的像连接起来就是物体经过凸透镜所成的像
重点三、 凸透镜成像计算
1.凸透镜成像计算的依据：凸透镜成像规律
2.凸透镜成像规律：
3.利用凸透镜成像规律及题目条件找出物距、像距、焦距的关系，列出不等式，求解
4.凸透镜成实像时，当物距大于像距时，成倒立缩小实像
5.凸透镜成实像时，物与屏可互换
重点四、透镜的应用
近视眼和远视眼
1.人眼成像：
人眼成像原理：凸透镜成像原理
人眼的晶状体部分相当于凸透镜，视网膜相当于光屏
人眼在看远处物体时，晶状体变薄，焦距变大，使像成在视网膜上，人眼在看近处物体时，晶状体变厚，焦距变小，使像成在视网膜上
2 .近视眼和远视眼
人眼近视时，晶状体变厚，焦距变小，会聚能力变强，使像成在视网膜之间
矫正时，通过凹透镜使光线更加发散，从而使像仍然成在视网膜上
人眼远视时，晶状体变薄，焦距变大，会聚能力下降，使像成在视网膜之后
矫正时，通过凸透镜使光线更加会聚，从而使得像仍然成在视网膜上
显微镜
1.作用：观察更微小的物体，将人类视觉带入微观领域
2.主要光学器件：反光镜、物镜、目镜
3.显微镜的原理与光路图：
反光镜：平、凹两面，其作用是将光光线反射到聚光器上，再经通光孔照明标本
1凹面镜聚光作用强，适于光线较弱的时候使用
2平面镜聚光作用弱，适于光线较强时使用
物镜：是被观察物体成一个倒立的放大的实像，类似投影仪原理；
目镜：把物镜成的实像，再一次放大成正立的虚像，；类似放大镜原理
4.光路原理图如下
两个物距：
物镜的物距：f＜u＜2f
目镜的物距：u＜f
望远镜
1 .开普勒望远镜：目镜物镜均为凸透镜
如下图，远处物体射来光线，可看成物距远大于物镜2倍焦距，经过物镜后，在物镜后1倍焦距到2倍焦距之间形成了倒立、缩小的实像。这个倒立像又在目镜的1倍焦距以内，这样经过目镜成倒立放大的虚像，所以物镜的成的倒立缩小的实像作为目镜的发光物体，从目镜可以看到远处物体的倒立虚像，由于增大了视角，估提高了分辨能力，这样就能比较清晰的看到远处的物体
2.望远镜的原理
3.目镜的作用，是把物镜成的实像，再一次放大成虚像；物镜的作用，使被观察的物体成一个倒立、缩小、实像
真题演练
一．选择题
1．（2021•东营模拟）在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜处，在透镜另一侧距离透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦距满足
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜
A．只有①③B．只有②④C．只有②③D．只有①④
2．（2021•新泰市校级一模）在“探究凸透镜成像的规律”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
①利用这一原理制成了投影仪；
②该透镜的焦距一定满足；
③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像；
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像。
A．只有②③B．只有①②C．只有③④D．只有②③④
3．（2021•泰安）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中
①图中凸透镜的焦距可能是
②图中成像特点与投影仪成像特点相同
③把蜡烛适当左移，透镜保持不动，向左适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
④把蜡烛移至处，透镜保持不动，向右适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
A．只有①②正确B．只有①③正确C．只有②④正确D．只有③④正确
4．（2021•泰安一模）在探究“凸透镜成像的规律”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
①凸透镜的焦距可能是
②利用这一原理制成了照相机
③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，且像逐渐变小
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A．只有①②正确B．只有③④正确C．只有①③正确D．只有②③④正确
5．（2021•张店区二模）在“探究凸透镜成像规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏如图所示时，光屏上成清晰像（像未画出）。下列说法正确的是
A．该实验成像规律与投影仪成像原理相同
B．当蜡烛向左移动时，保持光屏位置不变，依然可以在光屏上得到清晰的像
C．若在透镜左侧“戴”上近枧镜，要想得到清晰的像，则光屏应向右移动
D．光屏上的像是倒立等大的像
6．（2021•东平县校级模拟）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，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是
①该凸透镜的焦距是
②保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏位置对换，在光屏上能观察到像
③将蜡烛移动到刻度处，调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像
④将蜡烛移动到刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向左移动光屏
A．①④B．①③C．②③D．②④
7．（2021•邹城市校级三模）如图所示小问同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中获得的有关数据。下列说法中正确的是
A．图甲，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距
B．图乙，光屏上得到一个清晰的像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是投影仪
C．图丙，是通过实验得到的凸透镜成像时的像距和物距的关系图像，成实像时
D．图丙，当时，物体移动速度大于像移动的速度
8．（2021•新泰市一模）如图所示为“探究凸透镜的成像规律”的实验装置，如果能在图示位置的光屏上成清晰的像，下列说法正确的是
①像一定是放大的
②成像特点与照相机的原理相同
③图中若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”老花镜，光屏向左移动才能找到清晰的像
④若将图中的蜡烛和光屏交换位置，光屏上不会出现烛焰清晰的像
A．只有①③B．只有①④C．只有②③D．只有②④
9．（2021•沂水县模拟）一束跟主光轴平行的光通过透镜的光路如图所示，下列说法中正确的是
A．点为该凸透镜的焦点
B．任意一束平行光经过凸透镜后都可以会聚于点
C．若把图中凸透镜的上半部分用手遮住，该凸透镜对光将仍然具有会聚作用
D．若在点放一个发光的小灯泡，则该凸透镜对小灯泡发出的光将不具有会聚作用
10．（2021•泰安二模）在“探究凸透镜成像的规律”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
①该透镜的焦距一定满足
②光屏上成实像，利用这一原理制成了投影仪
③若将光屏与凸透镜间放一个近视眼镜，应把蜡烛稍稍靠近凸透镜才能得到清晰的像
④仅将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
A．只有①②正确B．只有②③正确C．只有①④正确D．只有②④正确
11．（2021•河东区一模）在探究凸透镜成像的实验中，将凸透镜固定在刻度线处，当蜡烛和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。此时在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置再放置一个远视镜片，通过适当调节，可使光屏上的像再次清晰。下列判断正确的是
A．该凸透镜的焦距可能为
B．放远视镜片前，光屏上是缩小的虚像
C．若保持光屏不动，应将蜡烛适当左移
D．若保持蜡烛不动，应将光屏适当左移
12．（2021•新泰市二模）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜处得到一个最小最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。若透镜保持不动，下列说法正确的是
①不移动任何器材，此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像
②在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正
③将蜡烛移到刻度处，移动光屏可在光屏上得到清晰等大的像
④将蜡烛移到刻度处，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像
A．只有①②B．只有②③C．只有②④D．只有④
13．（2021•博山区二模）下列关于光的知识应用说法正确的是
A．照相机的原理是利用凸透镜能成正立、缩小的虚像
B．电视机遥控器是利用紫外线实现遥控的
C．近视眼镜是利用凹透镜对光的发散作用
D．投影仪的原理是利用凸透镜能成正立、放大的实像
14．（2021•费县模拟）人工智能飞速发展的今天，智能配送机器人已被广泛使用，用户可通过人脸识别、输入扫描取货码等多种方式取货。如图是某款机器人正在送货的情景，下列分析不正确的是
A．机器人旁边的影子，是光的直线传播造成的
B．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射
C．用户进行人脸识别时，摄像头所成的像是倒立缩小的实像
D．阳光是由红、绿、蓝三种颜色的光混合而成的
15．（2021•济南二模）如图所示，小莉在老师指导下，观察教室里的日光灯，发现每个发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示，芯片最大发光角度是（大于范围。也有少量余光），光线通过透镜会聚可得到、、、、、等不同的出光角度。下图的光路显示了一些透镜对光线的作用，与透镜对光线的作用相同的是
A．①④B．③④C．①③D．②①
二．多选题
16．（2021•聊城）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来），下列说法正确的是
A．实验前应调整烛焰、透镜、光屏的中心在同一水平直线上
B．光屏上形成的是烛焰倒立、放大的实像
C．图中烛焰的成像特点与照相机成像特点相同
D．将蜡烛移到光具座刻度线处，保持凸透镜位置不动，向右移动光屏到合适位置，可以得到烛焰倒立、放大的清晰实像
17．（2021•崂山区模拟）下列关于实像和虚像的说法中正确的是
A．实像能用眼睛看到，虚像不能用眼睛看到
B．实像能成在光屏上，虚像则不能
C．实像是实际光线会聚而成的，虚像不是实际光线会聚而成的
D．实像可以拍照，虚像不能拍照
三．填空题
18．（2021•德州模拟）智能手机有一个功能叫“智慧语音”，它可以通过识别声音实现对手机解锁，该系统主要是根据声音的 （选填“音调”、“音色”或“响度” 这一特征来工作的。用手机扫描二维码时，应使二维码和手机镜头之间的距离 （选填“大于”、“等于”或“小于” 二倍焦距。
19．（2021•平邑县一模）2021年1月15日，教育部办公厅印发《关于加强中小学生手机管理工作的通知》，《通知》要求中小学生原则上不得将个人手机带入校园。别让手机“偷走”孩子的梦想而且目前青少年近视现象十分严重应加强用眼保护，图中表示近视眼成像示意图的是 图，应配戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜” 制成的眼镜矫正。
20．（2021•河南模拟）甲图为老式电影放映机，其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜 的位置（填序号：①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外），观众能从各个方向看到白色银幕上的像，是因为在光在白色银幕上发生了 。
21．（2021•滕州市二模）新华社消息：国家教育部和卫生部的调查显示，目前我国学生的近视率已居世界的第二位，中小学生近视率已达。如图， 图表示近视眼折光系统的光路示意图（选填“甲”或“乙” ，矫正近视眼应佩带 透镜制成的眼镜片（选填“凸”或“凹” 。
四．作图题
22．（2021•自贡模拟）如图所示，在点光的下方有一块平面镜，点光发出两条光线、，其中光线经过凹透镜的光心，光线经过平面镜反射后射向凹透镜右侧焦点，请画出：
（1）光线经过凹透镜后的折射光线：
（2）光线及其经平面镜反射后又通过凹透镜折射后的光路。
23．（2021•宁阳县一模）一条入射光线通过凸透镜的光心，一条折射光线与主光轴平行，请将光路补画完整。