初中物理人教版八年级上册第五章 透镜及其应用第1节 透镜课后练习题

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一、透镜：
1.分类
（1）凸透镜： 的透镜；
（2）凹透镜： 的透镜。
2.对光的作用
（1）凸透镜对光有 作用；
（2）凹透镜对光有 作用。
3.焦点和焦距
（1）焦点：跟主光轴 过凸透镜后的会聚点。
（2）焦距：焦点 的距离。
4.三条特殊光线
（1）凸透镜：平行于主光轴的光线过凸透镜后会聚于凸透镜的 。
凹透镜：平行于主光轴的光线过凹透镜后其反向延长线相交于凹透镜的 。
（2）凸透镜：过焦点的光线经凸透镜后 。
凹透镜：射向凹透镜的光线的延长线过凹透镜的虚焦点，其通过凹透镜折射后
。
（3）凸透镜：过凸透镜 光线传播方向 。
凹透镜：过凹透镜 光线传播方向 。
二、生活中的透镜：
1.透镜的应用
（1）照相机：成 像。
（2）投影仪：成 像。
（3）放大镜：成 像。
2.实像和虚像
（1）实像：由 会聚而成，能成在光屏上；
（2）虚像：由实际光线的 相交而成，不能成在光屏上。
三、凸透镜成像的规律：
1.时，成 ，。应用：照相机。
2.时，成 ，。应用：测焦距。
3.时，成 ，。应用：投影仪、幻灯机。
4.时，不成像。
5.时，成 ，应用：放大镜。
四、眼睛与眼镜：
1.眼睛的结构和视物原理
（1）结构：晶状体——凸透镜；睫状体——可改变晶状体的形状；视网膜——光屏，感光细胞受到光的刺激产生信号；视神经——将视网膜产生的信号传输给大脑。
（2）视物原理：来自物体的光经晶状体在视网膜上形成 实像，刺激感光细胞产生神经冲动，经视神经传输给电脑，产生视觉。
2.近视眼
（1）成因：晶状体变厚，折光能力 ，或者眼球前后径 ，光会聚在视网膜前。
（2）矫正：佩戴合适的 。
3.远视眼
（1）成因：晶状体变薄，折光能力 ，或者眼球前后径 ，光会聚在视网膜后。
（2）矫正：佩戴合适的 。
五、显微镜和望远镜：
1.显微镜
（1）物镜：成 像，相当于 。
（2）目镜：成 像，相当于 。
2.望远镜
（1）物镜：成 像，相当于 。
（2）目镜：成 像，相当于 。
3.探索宇宙
参考答案
一、1.（1）中间厚，边缘薄；（2）中间薄，边缘厚；2.（1）会聚；（2）发散；3.（1）平行的光线；（2）到光心；4.（1）焦点；虚焦点；（2）平行于主光轴；平行于主光轴；（3）光心的；不变；光心的；不变。
二、1.（1）倒立、缩小的实；（2）倒立、放大的实；（3）正立、放大的虚；2.（1）实际光线；（2）反向延长线。
三、1.倒立、缩小的实；2.倒立、等大的实；3.倒立、放大的实；5.正立、放大的虚。
四、1.（2）倒立、缩小的；2.（1）太强 太长 ；（2）凹透镜；3.（1）太弱 太短；（2）凸透镜。
五、1.（1）倒立、放大的实；投影仪；（2）正立、放大的虚像；放大镜；2.（1）倒立、缩小的实；照相机；（2）正立、放大的虚；放大镜。
专题突破
专题一.凸透镜和凹透镜的判别
（一）解读：
要判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜，可以采用以下方法；
(1)看外观，中间厚、边缘薄的是凸透镜，反之为凹透镜，也可以隔着擦镜纸摸一摸。
(2)看虚像，用凸透镜靠近物体看，物体会变大(放大镜效果)，用凹透镜看会变小。
(3)聚光性，在阳光下可以通过移动凸透镜在地上呈现一个很亮的小光点，移动凹透镜则看不到。
(4)看实像，在蜡烛与白纸中间放透镜，使蜡烛、透镜、白纸三者的中心大致在同一高度，移动透它镜，在白纸上有倒立实像的是凸透镜，若看不到像，则是凹透镜。
（二）典例突破
例1.如图所示，属于凹透镜的是（ ）
a b c d e
A．dB．cC．eD．a
【答案】AC
【解析】
【分析】根据凸透镜和凹透镜定义进行判断：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜。
【解答】解：如图，中间比边缘厚的是abc，中间比边缘薄的是de。
故选：AC。
【点评】判断透镜是凸透镜还是凹透镜有多种方法：根据定义判断；根据能否成实像进行判断；根据对光线的作用是会聚还是发散进行判断。
专题二、与透镜相关的综合作图
（一）专题解读：
1.与透镜相关的作图是本章的重点，中考一般要求进行与“三条特殊光线”相关的作图，或将透镜与面镜综合，按要求作图。
2.与光学相关的作图主要是根据已知光线(入射光线或折射光线)结合光学元件完成光路，解题所运用的主要知识是通过透镜的三条特殊光线折射定律、反射定律。
（二）典例突破：
例2.（2023·四川眉山市·中考真题）如图所示，从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后，反射光线射向凹透镜的焦点方向。
（1）画出平面镜；（2）作出反射光线经凹透镜折射后的光线。
【答案】
【详解】
根据光的反射定律，两角相等，即反射角和入射角相等，故入射光线和反射光线的夹角的角平分线即为法线，再过P点做法线的垂线，即为平面镜的位置，指向凹透镜虚焦点的入射光线，将平行主光轴射出，故过折射点做主光轴的平行线，并标上向右的箭头，故如下图所示：
。
例3.如图所示，凸透镜主光轴与水面重合，即：上半部分在空气中，下半部分在水中，请作出通过凸透镜的入射光线，以及折射入水后的光线（方向大致符合物理规律即可）。
【答案】如下图所示
【解析】解：（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以画出这条折射光线对应的入射光线。
（2）过入射点垂直于水面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示：
专题三.凸透镜成像规律及应用
（一）专题解读：
1.凸透镜成像在生活中的应用，主要有照相机、摄像机、摄像头、投影仪和电据放映机等，对成限规律的考查通常以这些仪要作为载体，要求运用成限规律对这些仪器的我很特点和使用方法进行分析，有时也会要求析实验中的成像。
2.物体位于凸透镜前特殊点和区间成像规律及应用举例
（二）典例突破：
例4．（2023·黑龙江中考真题）某同学在做光学实验时，如图所示，他先将焦距为的凸透镜固定在光具座刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，蜡烛放置在刻度线处，移动光屏至刻度线处，光屏上呈现烛焰清晰的像。
（1）上述光屏上所成的像是倒立的______（选填“放大”、“等大”、“缩小”）的______像（选填“虚”、“实”），是______（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）的成像原理；
（2）若将蜡烛沿光具座移至刻度线处，需将光屏移至______刻度线处（不需估读），光屏上可再次呈现烛焰清晰的像；
（3）若在原有图示中，蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处，放置一近视镜片，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向______移动（选填“左”或“右”）；
（4）实验过程中随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向______移动（选填“上”、“下”），为使像回到光屏中央，在保持蜡烛和光屏不动的条件下，应将凸透镜向______移动（选填“上”或“下”）。
【答案】缩小 实 照相机 80 右 上 下
【详解】
（1）[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm，由图可知物距为30cm，在2倍焦距之外，由凸透镜成像原理可知，此时成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理。
（2）[4]将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，此时物距与第一次成像时的像距相同，由光路可逆可知，像距为30cm，需将光屏移至80cm处，光屏上可再次呈现烛焰清晰的像。
（3）[5]蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处，放置一近视镜片，近视镜为凹透镜，对光线有发散作用，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向右移动。
（4）[6][7]过光心的光线传播方向不变，实验过程中随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向上移动，为使像回到光屏中央，在保持蜡烛和光屏不动的条件下，应将凸透镜向下移动。
例5.（2023·山东东营市·中考真题）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
【答案】C
【详解】
A．凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时
u=v=2f=20cm
所以
f=10cm
故A错误；
B．物距为5cm时，成正立放大的虚像，不能通过移动光屏承接到清晰的像，故B错误；
C．当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像.，根据这一原理可以制成投影仪，故C正确；
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，像距变小，在光屏上看到的像一直是变小的，故D错误。
故选C。
专题四.眼疾及其矫正
（一）专题解读：
1.眼疾是中考重点关注的考点。分析眼疾的类型，给出矫正眼疾的方法是考查的热点，选择题、填空题是常见的命题形式。
2.近视眼和远视眼的成因及其矫正
(1)近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，使来自远处物体的光会聚在视网膜前造成的。由于凹透镜对光具有发散作用，在眼睛前放一个凹透镜，这样来自远处物体的光经凹透镜发散一次后再进入眼睛就能恰好会聚在视网膜上，所以配戴用凹透镜制成的近视眼镜可以矫正近视眼。
(2)远视眼是由于晶状体太薄，折光能力太弱，使来自近处物体的光还未会聚成一点就已到达视网膜而造成的。为了使物体的像能会聚在视网膜上，就必须适当增强眼睛对光的偏折作用，由于凸透镜对光具有会聚作用，在眼睛前放一个凸透镜，这样来自近处物体的光经凸透镜会聚一次后再进入眼睛就能恰好会聚在视网膜上，所以配戴用凸透镜制成的远视眼镜可以矫正远视眼。
（二）典例突破
例7.（2023·广西中考真题）图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（ ）
A．远视眼，凸透镜B．远视眼，凹透镜
C．近视眼，凸透镜D．近视眼，凹透镜
【答案】D
【详解】
由图可知，平行光经过眼球后在视网膜前会聚成像，屈光能力变强，属于近视眼。此时要矫正的话，需要在眼球前加一个凹透镜，将光线提前发散，从而使得最后光线会聚在视网膜上，成清晰的像。
故选D。
例8.（2023·黑龙江中考真题）王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是______（选填：“近视眼”、“远视眼”），需要佩戴______（选填：“凸透镜”、“凹透镜”）矫正。
【答案】远视眼 凸透镜
【详解】
[1]王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，说明王老师不戴眼镜时能看清远处的物体，看不清近处的物体，故王老师是远视眼。
[2]远视眼晶状体曲度变小，会聚能力减弱，需佩戴凸透镜加以矫正。
当堂检测：
1.（2023·山东枣庄市·中考真题）关于放大镜，下列说法不正确的是（ ）
A．放大镜的镜片就是一个凸透镜
B．放大镜所成的像都可以用光屏承接
C．用放大镜可以得到物体正立的虚像
D．用放大镜可以得到物体倒立的实像
【答案】B
【详解】
ABC．放大镜就是一个凸透镜，放大镜成像时，是把物体放在了该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接到。故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意；
D．当把物体放在凸透镜的一倍焦距以外时，成倒立的实像，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．（2023·湖南邵阳市·中考真题）2021年4月30日，邵阳市天空出现了难得一见的“日晕”，许多市民都目睹了这美丽的自然奇观，如图是某摄影爱好者用相机拍摄的精彩瞬间，下列对照相机成像特点描述正确的是（ ）
A．倒立放大的实像B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像D．正立缩小的实像
【答案】B
【详解】
照相机的镜头相当于凸透镜，成像时将物体放在该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，像的位置在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间。故ACD错误；B正确。
故选B。
3．（2023·上海中考真题）凸透镜成像，焦距是 10 厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米，能成像的性质是（ ）
A．放大实像B．放大虚像C．等大实像D．缩小实像
【答案】D
【详解】
凸透镜焦距是 10 厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是 35 厘米，物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。
故选D。
4．（2023·山东泰安市·中考真题）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，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
【答案】B
【详解】
①物距为30cm，则有
相距为20cm，则有
综上可知
故图中凸透镜的焦距可能是，故正确；
②图中成倒立缩小的实像，成像特点与照相机成像特点相同，故错误；
③把蜡烛适当左移，透镜保持不动，物距增大，像距应减小，故应向左适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像，故正确；
④把蜡烛移至处，透镜保持不动，物距小于一倍焦距，凸透镜成虚像，不能成在光屏上，故错误。
综上所述：B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5．（2023·浙江宁波市·中考真题）如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（ ）
A．晶状体凸度变大，焦距变短B．晶状体凸度变大，焦距变长
C．晶状体凸度变小，焦距变短D．晶状体凸度变小，焦距变长
【答案】A
【详解】
当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上，当我们从看远处物体改为看近处物体时，物距减小，若晶状体的凸度和焦距不变，根据凸透镜成像规律可知，此时像距会变大，则成像在视网膜之后。为了使近处物体所成的像前移到视网膜上，应将通过晶状体的光线更加会聚，所以晶状体的凸度要变大，使焦距变短。
故选A。
6．（2023·四川南充市·中考真题）凸透镜可用于___________（选填“远视”或“近视”）眼的矫正，手机的镜头相当于一个凸透镜，若某手机镜头焦距为5cm，用它扫描健康码时，为保证扫描清晰，手机到健康码的距离应大于___________。
【答案】远视 10
【详解】
[1]近视眼需要配戴凹透镜来矫正，远视眼需要配戴凸透镜来矫正，所以凸透镜可用于远视眼的矫正。
[2]用手机扫健康码时，相当于给健康码照了一张相片，健康码与手机之间距离相当于物距，而像距是小于物距的，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、缩小的实像，物距应该大于两倍焦距，即手机到健康码的距离应大于两倍焦距，手机镜头焦距为5cm，则这个距离应大于10cm。
7．（2023·浙江湖州市·中考真题）小明用手机拍照，发现手机镜头过于靠近拍摄对象时（如图所示）无法正常对焦，拍出的照片模糊，此时像成在感光器（相当于光屏）______（选填“前”或“后”）。小明发现将______透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题，从而理解了手机微距镜头的工作原理。
【答案】后 凸透镜
【详解】
[1]当成像清晰时，像在光屏上，当手机再靠近时，物与像移动方向相同，即像会远离透镜，因此手机镜头过于靠近拍摄对象时，所以像成在感光器（相当于光屏）后。
[2]像成在感光器（相当于光屏）后，光线更会聚一点，像就成在光屏上，因此可以在手机镜头前凸透镜解决这个问题。
8．（2023·湖北宜昌市·中考真题）小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像，请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心，F为其焦点。
【答案】
【详解】
老花眼镜是一个凸透镜，玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内，S点发出的无数条光中，照射到透镜上的光都会发生折射，这些折射光线或折射光线的反向延长线的交点就是S的像。作其中的两条特殊光线：过光心的光传播方向不变；平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即S点的像S′，如图所示：
9．（2023·江苏扬州市·中考真题）“一双好眼睛，能更好地探索未来”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣；
（1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=______cm；
（2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B，并保持位置不变，移动蜡烛，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示，可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时保持______距离不变，探究______的关系；
（3）通过探究发现，当人眼观察近处物体时，晶状体的焦距变______。
【答案】10.0 光屏到凸透镜 远近不同物体成清晰的像与凸透镜焦距 短
【详解】
（1）[1]图甲中，用平行光正对位于10.0cm刻度处的凸透镜A照射，在位于20.0cm刻度的光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
（2）[2][3]小丽提出的问题是“眼睛是如何看清远近不同物体的？”，实验中凸透镜相当于人眼的晶状体，光屏相当于视网膜，蜡烛相当于物体，因为眼球的前后距离是不变的，故乙、丙两图中保持光屏到凸透镜的位置不变，改变了凸透镜的焦距，调整蜡烛到凸透镜的距离，使光屏上再次出现清晰的像。这一过程中，保持了光屏到凸透镜距离不变，探究远近不同物体成清晰的像与凸透镜焦距的关系。
（3）[4]当人眼观察近处物体时，物距减小，若晶状体的焦距不调节，根据凸透镜成像规律可知，此时像距会变大，所成的像会位于视网膜的后方。为了使像前移到视网膜上，则通过晶状体的光线要更加会聚，所以晶状体的凸度要变大，焦距要变短。
物距
像的性质
应用举例
倒、正
大、小
虚、实
与物体在
像距
u＞2f
倒
缩小
实
异侧
f＜ v ＜2f
照相机
u＝2f
倒
等大
实
异侧
v＝2f
测焦距
f＜ u ＜2f
倒
放大
实
异侧
v＞2f
投影仪
u ＝f
不成像，光经过凸透镜成平行于主光轴的光线
获得平行光
u ＜f
正
放大
虚
同侧
v＞ u
放大镜