資源簡介

1.掌握凸透鏡成像規律
2.掌握照相機、投影儀、放大鏡的應用
3.了解凸透鏡成像在生活中的應用事例
例1-1．下列光學儀器與所對應的成像特點敘述正確的是（ ）
A、照相機成倒立、放大的實像
B、放大鏡成正立、放大的虛像
C、投影儀成倒立、縮小的實像
D、潛望鏡成正立、放大的實像
例1-2．如圖所示,是小科通過透鏡看到墻上的“物理世界”的“理世”二字,關于這一現象的描述,下
列說法正確的是（ ）
A、該透鏡是一個凹透鏡
B、“理世”的像是一個倒立、縮小的虛像
C、“理世”的像是由于光的反射形成的
D、讓透鏡靠近墻一些,“理世”會變大
例1-3．圓柱形玻璃杯后緊貼著杯子的白紙上有一水平方向的箭頭,如圖所示。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高過箭頭位置,透過玻璃杯看紙上的“箭頭”,下列圖中最合理的是（ ）
A B C D
例1-4．如圖所示是用手機攝像頭掃描二維碼的情景，下列說法中正確的是（　　）
A．手機攝像頭相當于凹透鏡
B．二維碼應位于攝像頭的2倍焦距以外
C．拍攝過程中二維碼是光源
D．二維碼通過攝像頭成正立、等大的實像
例1-5．“自拍桿”給旅行者帶來了方便。如圖所示,與直接拿手機自拍相比,利用自拍桿可以（ ）
A、增大像距 B、增大取景范圍
C、增大人像的大小 D、縮短景物到鏡頭的距離
例1-6． “方寸天地納寰宇”描述了小小眼球可盡觀廣袤世界。圖中能夠解釋眼球成像原理的是（　　）
A． B．
C． D．
例1-7．如圖所示，小麗和小明相距2 m，通過同一塊焦距為15 cm的凸透鏡觀看對方，小明剛好通過透鏡能看到小麗眼睛正立的像，則下列說法中不正確的是（　　）
A．此時小麗的眼睛在凸透鏡的一倍焦距以內
B．若圖片中小麗的手將透鏡水平向右移動一定距離，小明看到正立的像有可能變大
C．小麗從透鏡中看不到小明的像
D．小麗從透鏡中看到小明倒立、縮小的像
例1-8．在運動會上,小宇使用無人機進行拍攝,下列說法正確的是（ ）
A、無人機的鏡頭相當于一個凸透銳,成倒立，放大的實像
B、無人機的鏡頭相當于一個凹透鏡,成倒立,縮小的實像
C、要拍運動大會全景,需控制無人機上升,所成的像變小
D、要拍運動員近景,需控制無人機上升,所成的像變大
例1-9．如圖所示,燭焰在光屏上剛好成清晰的像,則該像為 (選填“放大”“等大”或“縮小”)的實像。凸透鏡不動,將蠟燭移至40cm刻度處,在光屏一側通過透鏡可以觀察到正立、放大的 像,這個成像規律可以說明_______ (選填“放大鏡”“幻燈機”或“照相機”)的原理。
例1-10．中央電視臺自主研發了一款特種攝像設備“獵豹”,專門用于2022年北京冬奧會速度滑冰賽事的轉播工作。這種設備的鏡頭相當于 透鏡,可跟蹤拍攝運動員比賽時 (選填“正立”或“倒立”)縮小的實像。攝像機鏡頭具有自動變焦功能,要想使被拍攝運動員的像更大一些,鏡頭焦距應 (選填“變大”或“變小”)。
例1-11．（2022七下·諸暨期末）在某次探究凸透鏡成像規律的實驗中：
（1）小敏想知道實驗中所用透鏡的焦距，做了如圖甲實驗，讓鏡面垂直于陽光，在透鏡下面放上與鏡面平行的白紙，測出透鏡與白紙間距s與對應的白紙被烤焦的時間t，繪出如圖乙所示的圖像，可判斷該透鏡的焦距f為　 　cm；
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上后，點燃蠟燭，在光屏上得到蠟燭的像如圖丙所示，若要讓像成在光屏的中央位置，則可以將凸透鏡向　 　 (選填 “上”或“下”)移動。
（3）某小組在探究凸透鏡成像規律時，不小心將透鏡掉在地上摔壞了，就用橡皮泥把的部分補上(如圖丁所示)。如果用這個凸透鏡繼續做“探究凸透鏡成像規律”的買趣則在光屏上的成像情況是 。
A．光屏上的像與原鏡片成像情況幾乎相同
B．光屏上能出現兩個燭焰的實像
C．光屏上能出現一個殘缺的實像
D．光屏上能出現三個燭焰的實像
1．當汽車經過十字路口時，監控攝像頭就會拍下照片。攝像頭相當于一個透鏡，影像傳感器相當于光屏。下列說法正確的是（　　）
A．監控攝像頭和近視眼鏡的鏡片都對光有會聚作用
B．拍照時，汽車位于攝像頭2倍焦距以外
C．當汽車遠離攝像頭時，影像傳感器上的像變大
D．影像傳感器上成的是正立的虛像
2.如圖所示是電影放映機的成像原理圖,下列有關它的一些說法中正確的是（ ）
A、電影放映機中影片到鏡頭的距離應該在凸透鏡的一倍焦距以內
B、在屏幕上所成的像相對于物體是正立的虛像
C、人們能從不同角度看到屏幕上的影片,是因為發生了鏡面反射
D、要使屏幕上的像大一些,鏡頭應后縮(向左),同時拉大鏡頭與屏幕的距離
3.如圖所示,融融同學發現在塑料袋中裝水后,透過其觀察遠處的景物,景物可以成縮小的像,之后他又利用這個水透鏡做了一些實驗,下列說法中正確的是（ ）
A、圖中看到的像與投影儀成像原理相同
B、他拿著水透鏡遠離景物,景物所成像變大
C、他把自己的手放在水透鏡后可以看到一個正立放大的實像
D、他想讓遠處景物所成像更小,于是往塑料袋中加了一部分水
4.同學們在拍集體照時,照相機鏡頭上正停著一只蒼蠅,則拍出來的照片（ ）
A、會有一只正立、放大的蒼蠅
B、不會出現蒼蠅,但有一個大黑點
C、不會出現蒼蠅,但比正常情況下暗一些
D、會有一只倒立、放大的蒼蠅
5.在信息化時代,相機和手機都是常用的圖像采集設備。
甲 乙
(1)如圖甲所示,用手機拍照時,在芯片上所成的像是倒立、縮小的實像。鏡頭靠近人時,此時像會 (選填“靠近”或“遠離”)鏡頭。用相機拍攝遠近不同的物體時,通過伸縮鏡頭,使像清晰地成在芯片上,這個操作過程便是“調焦”,如圖乙所示。
(2)小敏發現手機不能“調焦”但成像也基本清晰,她將手機拿到哥哥工作的大學實驗室去探究,實驗數據如表所示。根據表中數據,判斷手機鏡頭的焦距大約為 (填字母)。
實驗 1 2 3 4 5 6 7
物距(cm) 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距(cm) 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
A、5m B、0.5m C、0.05m D、0.005m
(3)請分析,手機拍攝遠近不同的物體不需要“調焦”的原因： 。
6.航天員王亞平在天宮課堂上展示了一個中間充有氣泡的水球(如圖甲所示),圖乙是該水球的示意圖。透過這個水球我們可以看到“一正一倒”兩個縮小的像,關于這兩個像的成因,下列說法正確的是（ ）
甲 乙
A、正立的像是通過水球外側部分形成的
B、倒立的像是通過水球中間部分形成的
C、無論正立的像還是倒立的像,都是通過中間部分形成的
D、無論正立的像還是倒立的像,都是由于光的折射形成的
7.如圖所示,凸透鏡豎直放置,凸透鏡焦距為f,現有一點光源S在凸透鏡左側以凸透鏡兩倍焦距處為圓心,在經過主光軸的豎直平面內做順時針圓周運動,直徑為D,且D＜2f,則下列關于點光源所成的像的運動軌跡,正確的是（ ）
A B C D
8．投影儀是一種可以放大畫面的投影式光學儀器，產生大而明亮的效果，因此被廣泛使用于我們的生活當中，如電影院、教室等場所。而其中起到放大效果的元件其實就是我們所熟知的凸透鏡，小光使用了家里面一面未知焦距的放大鏡想要用其來放大手機上的照片，并成像在光屏上，三者擺放位置如下。
（1）小光可以通過什么方法測出焦距？　 　
（2）小光通過上述方法測出放大鏡的焦距是10cm，那么手機和放大鏡之間的距離應該在　 　cm之間
（3）小光想選擇一種材料作為自制投影儀的光屏，他在家里找到了形狀相同的白色陶瓷盤子和白色泡沫塑料盒子，你認為更適合的是哪一種材料？為什么？　 　
（4）如果他想要繼續放大光屏上所成的像，那么在他接下來的操作應該是　 　，像放大后，他發現光屏上的像不完整，導致這一現象的原因可能是？　 　，
（5）小光在放大鏡前放了一片紅色的玻璃，那么投在光屏上的照片會是什么顏色的　 　。
9．愛動腦筋的小金在項目化學習中用手機和透鏡自制簡易投影儀。他能將手機上的畫面放大投影到白墻上，設計如圖甲所示。
（1）選用的透鏡應該為　 　（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”)。
（2）為了獲得清晰的畫面，透鏡離墻的距離應　 　（選填“小于f”“大于f且小于2f”或“大于2f”)。
（3）如圖乙是正立的手機畫面，為了在墻上獲得正立的畫面，手機應該　 　（選填“正放”或“倒放”)。
10．觀看電影后，小明利用如圖所示的模型來研究電影放映時銀幕上的影像情況，如圖所示：
（1）為了使觀眾在不同位置都可以看到銀幕上的影像，銀幕表面應　 　（選填“光滑”或“粗糙”）一些。
（2）請在銀幕上大致畫出膠片AB的像，并寫出像的性質　 　
（3）放映過程中影像大小超出了銀幕邊界，要使影像縮小到銀幕范圍且仍然清晰，則該如何操作？ 　
21.掌握凸透鏡成像規律
2.掌握照相機、投影儀、放大鏡的應用
3.了解凸透鏡成像在生活中的應用事例
例1-1．下列光學儀器與所對應的成像特點敘述正確的是（ ）
A、照相機成倒立、放大的實像
B、放大鏡成正立、放大的虛像
C、投影儀成倒立、縮小的實像
D、潛望鏡成正立、放大的實像
【答案】B
【解析】（1）平面鏡的成像特點：物像大小相等，物像到鏡面的距離相等，物像連線與鏡面垂直，成虛像。（2）凸透鏡成像的三種情況：①U＞2f，成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像頭；②2f＞U＞f，成倒立、放大的實像，應用于投影儀和幻燈機；③U＜f，成正立、放大的虛像，應用于放大鏡。
【分析】掌握凸透鏡成像的三種情況和應用是解答此題的關鍵。
【詳解】A、照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像的性質工作的，不符合題意；B、投影儀是利用凸透鏡成倒立、放大的實像的性質工作的，符合題意；C、放大鏡是利用凸透鏡成正立、放大的虛像的性質工作的，不符合題意；D、平面鏡成正立、等大的虛像,不符合題意；故選B。
例1-2．如圖所示,是小科通過透鏡看到墻上的“物理世界”的“理世”二字,關于這一現象的描述,下
列說法正確的是（ ）
A、該透鏡是一個凹透鏡
B、“理世”的像是一個倒立、縮小的虛像
C、“理世”的像是由于光的反射形成的
D、讓透鏡靠近墻一些,“理世”會變大
【答案】D
【解析】2f＞u＞f,凸透鏡成倒立、放大的實像；凸透鏡成實像時，物近像遠像變大。
【分析】本題考查凸透鏡成像的規律應用，要熟練掌握成像特點與物距、像距之間的關系。
【詳解】由圖可知，“理世”二字是倒立、放大的實像，這說明該透鏡為凸透鏡，是凸透鏡成像，其原理是光的折射現象；讓透鏡靠近墻一些，物距變小，像距變大，像變大，所以“理世”會變大，故D正確，ABC錯誤。故選：D。
例1-3．圓柱形玻璃杯后緊貼著杯子的白紙上有一水平方向的箭頭,如圖所示。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高過箭頭位置,透過玻璃杯看紙上的“箭頭”,下列圖中最合理的是（ ）
A B C D
【答案】A
【解析】放大鏡的原理是物體在凸透鏡焦點以內成正立、放大的虛像。
【分析】此題主要考查了放大鏡的原理，注意對正立的像的理解。
【詳解】注水的圓柱形玻璃杯相當于凸透鏡，玻璃杯后白紙上的水平箭頭為物體；放大鏡成的是正立放大的虛像，則箭頭的方向不改變、箭頭變長了，由圖可知，A符合題意。故選：A。
例1-4．如圖所示是用手機攝像頭掃描二維碼的情景，下列說法中正確的是（　　）
A．手機攝像頭相當于凹透鏡
B．二維碼應位于攝像頭的2倍焦距以外
C．拍攝過程中二維碼是光源
D．二維碼通過攝像頭成正立、等大的實像
【答案】B
【知識點】凸透鏡成像的應用
【解析】【分析】根據凸透鏡的成像規律分析判斷。
【解答】A.手機攝像頭相當于凸透鏡，故A錯誤；
B.當u>2f時，成倒立縮小的實像，因此二維碼應位于攝像頭的2倍焦距以外，故B正確；
C.拍攝過程中二維碼只能反射光線，不會自己發光，因此不是光源，故C錯誤；
D.二維碼通過攝像頭成倒立縮小的實像，故D錯誤。
故選B。
例1-5．“自拍桿”給旅行者帶來了方便。如圖所示,與直接拿手機自拍相比,利用自拍桿可以（ ）
A、增大像距 B、增大取景范圍
C、增大人像的大小 D、縮短景物到鏡頭的距離
【答案】B
【解析】“自拍桿”是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像工作的，凸透鏡成實像時，物距越大，像距越小，像越小。
【分析】此題主要考查了有關凸透鏡成像的規律及應用。一定要熟練掌握規律的內容，特別是成像特點與物距之間的關系。
【詳解】凸透鏡成實像時，物距越大，像距越小，像越小；“自拍桿”與直接拿手機自拍相比，利用自拍桿可以增大物距，減小像距，減小人像的大小，從而增大取景范圍，取得更好的拍攝效果，故B正確，ACD錯誤。故選：B。
例1-6． “方寸天地納寰宇”描述了小小眼球可盡觀廣袤世界。圖中能夠解釋眼球成像原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】【分析】根據眼睛的成像原理分析判斷。
【解答】人眼就是一架照相機，物體通過晶狀體成倒立縮小的實像，此時像距小于物距，且成像在凸透鏡的異側，故A正確，而B、C、D錯誤。故選A。
例1-7．如圖所示，小麗和小明相距2 m，通過同一塊焦距為15 cm的凸透鏡觀看對方，小明剛好通過透鏡能看到小麗眼睛正立的像，則下列說法中不正確的是（　　）
A．此時小麗的眼睛在凸透鏡的一倍焦距以內
B．若圖片中小麗的手將透鏡水平向右移動一定距離，小明看到正立的像有可能變大
C．小麗從透鏡中看不到小明的像
D．小麗從透鏡中看到小明倒立、縮小的像
【答案】D
【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗
【解析】【分析】根據凸透鏡成像的特點分析判斷。
【解答】A.凸透鏡成像時，如果成u＜f，那么成正立、放大的虛像。小明剛好通過透鏡能看到小麗眼睛正立的虛像，此時小麗的眼睛在凸透鏡的一倍焦距以內，故A正確不合題意；
B.凸透鏡成虛像時，物像同側，若物距越大，像距越大，像越大，因此若圖片中小麗的手將透鏡水平向右移動一定距離，小明看到正立的像有可能變大，故B正確不合題意；
CD.小麗和小明的距離和為2m，小麗到凸透鏡的距離小于15cm，那么小明到凸透鏡的距離肯定大于185cm，即小明到凸透鏡的距離u＞2f，成倒立、縮小的實像，此時像距2f＞v＞f。而此時小麗的眼睛在凸透鏡的一倍焦距以內，所以小麗從透鏡中看不到小明的像，故C錯誤，D正確。
故選D。
例1-8．在運動會上,小宇使用無人機進行拍攝,下列說法正確的是（ ）
A、無人機的鏡頭相當于一個凸透銳,成倒立，放大的實像
B、無人機的鏡頭相當于一個凹透鏡,成倒立,縮小的實像
C、要拍運動大會全景,需控制無人機上升,所成的像變小
D、要拍運動員近景,需控制無人機上升,所成的像變大
【答案】C
【解析】掌握凸透鏡成像的三種情況和應用：u＞2f,成倒立、縮小的實像，應用于照相機和攝像機。2f＞u＞f,成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀。u＜f,成正立、放大的虛像，應用于放大鏡。凸透鏡成實像時，物距變大，像距變小，像變小。
【分析】此題主要考查了凸透鏡成像規律的應用，關鍵是記熟成像規律并能做到舉一反三。同時考查了平面鏡成像的特點，比較簡單，屬于基礎知識。
【詳解】AB、無人機的鏡頭相當于一個凸透鏡，其成像原理與照相機是相同的，成倒立縮小的實像，故AB錯誤；C、要拍全景，即像變小，由凸透鏡成實像的規律可知，像距應變小，物距應變大，所以需控制無人機上升，故C正確；D、要拍近景，即像變大，則像距應變大，物距應減小，所以需控制無人機下降，故D錯誤。故選：C。
例1-9．如圖所示,燭焰在光屏上剛好成清晰的像,則該像為 (選填“放大”“等大”或“縮小”)的實像。凸透鏡不動,將蠟燭移至40cm刻度處,在光屏一側通過透鏡可以觀察到正立、放大的 像,這個成像規律可以說明_______ (選填“放大鏡”“幻燈機”或“照相機”)的原理。
【答案】等大；虛；放大鏡
【解析】當物距等于像距時，成倒立、等大的實像；此時物距等于二倍焦距；物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的虛像，其應用是放大鏡。
【分析】本題考查了凸透鏡成像規律及其應用，屬于基礎題。
【詳解】由圖可知，此時的u=υ=30.0cm,凸透鏡成倒立、等大的實像；此時的u=υ=2f=30.0cm,所以f=15.0cm；將蠟燭移至40cm刻度處，物距小于焦距，在光屏一側通過透鏡可以觀察到正立、放大的虛像，這個成像規律可以說明放大鏡的原理。故答案為：等大；虛；放大鏡。
例1-10．中央電視臺自主研發了一款特種攝像設備“獵豹”,專門用于2022年北京冬奧會速度滑冰賽事的轉播工作。這種設備的鏡頭相當于 透鏡,可跟蹤拍攝運動員比賽時 (選填“正立”或“倒立”)縮小的實像。攝像機鏡頭具有自動變焦功能,要想使被拍攝運動員的像更大一些,鏡頭焦距應 (選填“變大”或“變小”)。
【答案】凸；倒立；變大
【解析】攝像機是根據物距大于2倍焦距時成倒立、縮小實像的原理制成。凸透鏡成實像時，物距變小，像距變大，像變大。
【分析】本題考查了凸透鏡成像規律的應用，屬于基礎題。
【詳解】攝像機的鏡頭相當于是一個凸透鏡，成倒立、縮小的實像；要想使被拍攝運動員的像更大一些，像距更大，則應使鏡頭焦距變大。故答案為：凸；倒立；變大。
例1-11．（2022七下·諸暨期末）在某次探究凸透鏡成像規律的實驗中：
（1）小敏想知道實驗中所用透鏡的焦距，做了如圖甲實驗，讓鏡面垂直于陽光，在透鏡下面放上與鏡面平行的白紙，測出透鏡與白紙間距s與對應的白紙被烤焦的時間t，繪出如圖乙所示的圖像，可判斷該透鏡的焦距f為　 　cm；
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上后，點燃蠟燭，在光屏上得到蠟燭的像如圖丙所示，若要讓像成在光屏的中央位置，則可以將凸透鏡向　 　 (選填 “上”或“下”)移動。
（3）某小組在探究凸透鏡成像規律時，不小心將透鏡掉在地上摔壞了，就用橡皮泥把的部分補上(如圖丁所示)。如果用這個凸透鏡繼續做“探究凸透鏡成像規律”的買趣則在光屏上的成像情況是 。
A．光屏上的像與原鏡片成像情況幾乎相同
B．光屏上能出現兩個燭焰的實像
C．光屏上能出現一個殘缺的實像
D．光屏上能出現三個燭焰的實像
【答案】（1）10
（2）下
（3）A
【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗
【解析】【分析】（1）當白紙和凸透鏡之間的距離等于焦距時，焦點恰好在白紙上，此時溫度最高，點燃的時間最短。
（2）光屏上像的移動方向與凸透鏡的移動方向相同；
（3）根據凸透鏡的成像特點和原理分析判斷。
【解答】（1）根據圖乙可知，當透鏡到白紙的距離為10cm時被烤焦的時間最短，那么該透鏡的焦距f=10cm。
（2）根據圖丙可知，像成在光屏上面，要使像移動到光屏中央，則像必須向下移動。而凸透鏡的移動方向與像的移動方向相同，即將凸透鏡向下移動。
（3）凸透鏡被摔掉部分后，它的焦距沒有發生改變，因此成像的特點不會發生改變，只是由于會聚光線的減小，所成的像比原來完整時暗一些，故選A。
1．當汽車經過十字路口時，監控攝像頭就會拍下照片。攝像頭相當于一個透鏡，影像傳感器相當于光屏。下列說法正確的是（　　）
A．監控攝像頭和近視眼鏡的鏡片都對光有會聚作用
B．拍照時，汽車位于攝像頭2倍焦距以外
C．當汽車遠離攝像頭時，影像傳感器上的像變大
D．影像傳感器上成的是正立的虛像
【答案】B
【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗
【解析】【分析】根據凸透鏡的成像規律分析判斷。
【解答】監控攝像頭的鏡頭為凸透鏡，對光線有會聚作用；而近視鏡片為凹透鏡，對光線有發散作用，故A錯誤；
攝像頭成倒立縮小的實像，即u>2f，此時汽車位于攝像頭的2倍焦距以外，故B正確；
根據“物遠像近小”的規律可知，當汽車遠離攝像頭時，影像傳感器上的像變小，故C錯誤；
影像傳感器上成的是倒立縮小的實像，故D錯誤。
故選B。
2.如圖所示是電影放映機的成像原理圖,下列有關它的一些說法中正確的是（ ）
A、電影放映機中影片到鏡頭的距離應該在凸透鏡的一倍焦距以內
B、在屏幕上所成的像相對于物體是正立的虛像
C、人們能從不同角度看到屏幕上的影片,是因為發生了鏡面反射
D、要使屏幕上的像大一些,鏡頭應后縮(向左),同時拉大鏡頭與屏幕的距離
【答案】D
【解析】凸透鏡成像中，當2f＞u＞f時，成倒立、放大的實像，應用于幻燈機和投影儀；反射分鏡面反射和漫反射，平行光線入射到平而光滑反射面上，反射光線還是平行射出，這種反射是鏡面反射；平行光線入射到粗糙的反射面上，反射光線射向四面八方，這種反射是漫反射；凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，據此解答。
【分析】【詳解】A、影片距鏡頭的距離盡管很近，但應在一倍焦距和二倍焦距之間，故本選項錯誤；B、電影放映機利用了凸透鏡成像的原理制成的，利用了2f＞u＞f時，成倒立、放大的實像，故本選項錯誤；C、銀幕是凹凸不平的，平行光線入射到粗糙的銀幕上，反射光線射向四面八方，進入不同方向的人的眼睛，不同方向的人們都能看到，因此光在銀幕上發生漫反射，故本選項錯誤；D、因凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，實像變大，所以，若要使屏幕上的像大一些，幻燈機的鏡頭應離物體近一些，同時使鏡頭與屏幕的距離遠一些，故本選項正確。故選D。
3.如圖所示,融融同學發現在塑料袋中裝水后,透過其觀察遠處的景物,景物可以成縮小的像,之后他又利用這個水透鏡做了一些實驗,下列說法中正確的是（ ）
A、圖中看到的像與投影儀成像原理相同
B、他拿著水透鏡遠離景物,景物所成像變大
C、他把自己的手放在水透鏡后可以看到一個正立放大的實像
D、他想讓遠處景物所成像更小,于是往塑料袋中加了一部分水
【答案】D
【解析】（1）物距大于二倍焦距，凸透鏡成倒立、縮小的實像；（2）凸透鏡成實像時，物距變大，像距變小，像變小；（3）物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的虛像；（4）往塑料袋中加水，水透鏡的焦距會變小。
【分析】本題考查了凸透鏡成像規律及其應用，屬于基礎題。
【詳解】A、在塑料袋中裝水后，水相當于是一個凸透鏡，透過其觀察遠處的景物可以成縮小的像，與照相機的成像原理相同，故A錯誤；B、他拿著水透鏡遠離景物，物距變大，像距變小，像變小，故B錯誤；C、他把自己的手放在水透鏡后，物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的虛像，故C錯誤；D、他想讓遠處景物所成像更小，可以減小焦距，往塑料袋中加了一部分水，水的厚度變大，焦距變小，故D正確。故選D。
4.同學們在拍集體照時,照相機鏡頭上正停著一只蒼蠅,則拍出來的照片（ ）
A、會有一只正立、放大的蒼蠅
B、不會出現蒼蠅,但有一個大黑點
C、不會出現蒼蠅,但比正常情況下暗一些
D、會有一只倒立、放大的蒼蠅
【答案】C
【解析】照相機鏡頭是凸透鏡，照相機工作的原理是凸透鏡能成倒立縮小的實像，鏡頭的作用是使光透過時，發生折射，只有2倍焦距以外的物體才能在照片上成像。
【分析】此題屬于易錯題，很多同學以為，像上會有蒼蠅的像，這是對其成像的光路圖不清楚造成的。應該是像的形狀不變，但亮度變暗，因為透過的光在減少。
【詳解】照相機是利用凸透鏡在物距大于二倍焦距時的成像情況工作的。其成像性質是倒立縮小的實像。當蒼蠅停在鏡頭上，蒼蠅位于凸透鏡焦距以內，成的是虛像，光屏接收不到。所以這張照片上沒有蒼蠅的像，但由于蒼蠅擋住了一部分光線，使透過凸透鏡的光線減少，故照片會變得稍暗一些。故選C。
5.在信息化時代,相機和手機都是常用的圖像采集設備。
甲 乙
(1)如圖甲所示,用手機拍照時,在芯片上所成的像是倒立、縮小的實像。鏡頭靠近人時,此時像會 (選填“靠近”或“遠離”)鏡頭。用相機拍攝遠近不同的物體時,通過伸縮鏡頭,使像清晰地成在芯片上,這個操作過程便是“調焦”,如圖乙所示。
(2)小敏發現手機不能“調焦”但成像也基本清晰,她將手機拿到哥哥工作的大學實驗室去探究,實驗數據如表所示。根據表中數據,判斷手機鏡頭的焦距大約為 (填字母)。
實驗 1 2 3 4 5 6 7
物距(cm) 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距(cm) 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
A、5m B、0.5m C、0.05m D、0.005m
(3)請分析,手機拍攝遠近不同的物體不需要“調焦”的原因： 。
【答案】（1）遠離；（2）D；（3）手機鏡頭的焦距小，物距都遠大于2倍焦距，像距接近焦距，像距變化的范圍小，這樣遠近不同的物體成像的位置相差不大。
【解析】（1）u＞2f,凸透鏡成倒立、縮小的實像，應用于照相機，凸透鏡成實像時遵循物近像遠像變大的規律。（2）根據凸透鏡成像的原理：當物距大于2倍焦距，成倒立縮小的實像，以及其應用來解答此題。（3）因為這種照相機的焦距小，物距都遠大于2倍焦距，像距接近焦距，這樣遠近不同的物體成像的位置相差不大，所以不用“調焦”。
【分析】凸透鏡成像的三種情況和應用是凸透鏡成像習題的重要依據，一定要熟練掌握。
【詳解】（1）照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，凸透鏡成像時，u＞2f,成倒立、縮小的實像；鏡頭靠近人時，物距變小，像距變大，像會遠離透鏡，像要變大。（2）由表中數據可知，當物距u＞0.50m時，像距υ保持在0.5cm=0.005m左右，根據凸透鏡成像特點可知，當物距遠大于2倍焦距時，像距就越接近焦距，即手機鏡頭的焦距約為0.005m,故選D。（3）因為這種手機鏡頭的焦距小，物距都遠大于2倍焦距，像距接近焦距，像距變化的范圍小，這樣遠近不同的物體成像的位置相差不大，所以不需要“調焦”。故答案為：（1）遠離；（2）D；（3）手機鏡頭的焦距小，物距都遠大于2倍焦距，像距接近焦距，像距變化的范圍小，這樣遠近不同的物體成像的位置相差不大。
6.航天員王亞平在天宮課堂上展示了一個中間充有氣泡的水球(如圖甲所示),圖乙是該水球的示意圖。透過這個水球我們可以看到“一正一倒”兩個縮小的像,關于這兩個像的成因,下列說法正確的是（ ）
甲 乙
A、正立的像是通過水球外側部分形成的
B、倒立的像是通過水球中間部分形成的
C、無論正立的像還是倒立的像,都是通過中間部分形成的
D、無論正立的像還是倒立的像,都是由于光的折射形成的
【答案】D
【解析】物距大于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像；當物距大于焦距，小于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、放大的實像；凹透鏡可以成正立縮小的虛像。
【分析】本題綜合考查了凸透鏡和凹透鏡的結構特點、光學性質、成像原理，屬于基礎題。
【詳解】凸透鏡和凹透鏡都是由于光的折射成像的；水球因此被氣泡變為了兩部分，中間是空氣，氣泡周圍是水。這個時候整個水球就變成了兩個透鏡，外圈成為了一個凸透鏡，所以呈現出一個倒立的像，內圈相當于變成了兩個凹透鏡的組合，這個時候又出現了一個正立的像。因此可以在水球中同時看到一正一倒的兩個像；綜上所述，D正確。故選：D。
7.如圖所示,凸透鏡豎直放置,凸透鏡焦距為f,現有一點光源S在凸透鏡左側以凸透鏡兩倍焦距處為圓心,在經過主光軸的豎直平面內做順時針圓周運動,直徑為D,且D＜2f,則下列關于點光源所成的像的運動軌跡,正確的是（ ）
A B C D
【答案】C
【解析】根據物距與像距的關系分析點S在不同位置時，像點的位置及與凸透鏡兩倍焦距處的距離分析。
【分析】本題考查了凸透鏡成像時的物距與像距的關系，要仔細對照物與像的對應關系才能正確解答。
【詳解】將點光源S運動的軌跡看成一個物體，在物體上找出四個點：上、下、左、右各一個，利用凸透鏡成像的規律作出像點，可以發現，四個點正好圍成一個不規則的圓，且轉動方向為逆時針，所以像點運動圖象是選項C的形狀。故選C。
8．投影儀是一種可以放大畫面的投影式光學儀器，產生大而明亮的效果，因此被廣泛使用于我們的生活當中，如電影院、教室等場所。而其中起到放大效果的元件其實就是我們所熟知的凸透鏡，小光使用了家里面一面未知焦距的放大鏡想要用其來放大手機上的照片，并成像在光屏上，三者擺放位置如下。
（1）小光可以通過什么方法測出焦距？　 　
（2）小光通過上述方法測出放大鏡的焦距是10cm，那么手機和放大鏡之間的距離應該在　 　cm之間
（3）小光想選擇一種材料作為自制投影儀的光屏，他在家里找到了形狀相同的白色陶瓷盤子和白色泡沫塑料盒子，你認為更適合的是哪一種材料？為什么？　 　
（4）如果他想要繼續放大光屏上所成的像，那么在他接下來的操作應該是　 　，像放大后，他發現光屏上的像不完整，導致這一現象的原因可能是？　 　，
（5）小光在放大鏡前放了一片紅色的玻璃，那么投在光屏上的照片會是什么顏色的　 　。
【答案】（1）用凸透鏡對準平行光，在凸透鏡后面前后移動白紙，在白紙上找到一個最小最明亮的光斑，光斑到凸透鏡的距離就是焦距或者使用凸透鏡在光屏上成一個倒立等大的像，焦距是物距的一半。
（2）10～20
（3）白色泡沫塑料盒子，因為泡沫塑料比較粗糙，會發生漫反射，這樣就可以在所有的方向上都看到像
（4）向右移動手機或者向左移動放大鏡；可能原因是三者中心沒有在同一高度
（5）紅色和黑色
【知識點】物體的顏色；鏡面反射與漫反射；透鏡的光路圖；凸透鏡成像規律及其探究實驗
【解析】【分析】
①凸透鏡對光的會聚作用：經過凸透鏡焦點的光線折射后平行主光軸射出；平行主光軸的光線折射后經過凸透鏡的焦點；經過凸透鏡光心的光線不發生偏折。
②凸透鏡成像規律：
u>2f，fu=2f，v=2f，倒立等大的實像，應用是測焦距；
f2f，倒立放大的實像，應用是投影儀、幻燈機；
u=f，不成像；
u<2，正立放大的虛像，應用是放大鏡；
凸透鏡成像物與像的變化特點：大象走大步，小象走小步；物近像遠像變大。
③陶瓷盤子的表面很光滑，射到平面鏡表面上的陽光產生鏡面反射，只有在特定位置的人才能看到反射光線，而泡沫的表面比較粗糙，會進行漫反射，把射來的光向四面八方反射，我們的眼睛能從不同的方向看到周圍不發光的物體，就是因為光照在物體表面發生漫反射的緣故。
④物體靠近凸透鏡，像會遠離凸透鏡，像會變大，即“物近像遠像變大”；在凸透鏡成像實驗中，要求蠟燭燭焰的中心、凸透鏡中心、光屏中心在同一高度，使像能成在光屏中央。實驗中出現像不完整的現象，即像為成在光屏中央，可能是三者的中心未在同一高度。
⑤紅色的玻璃能透過紅色光而吸收其他色光，故照片中紅色和白色的部分在光屏上為紅色，其他顏色的部分顯示為黑色。
【解答】
（1）凸透鏡對光線具有會聚作用，平行主光軸的光線經過凸透鏡折射后，折射光線會經過凸透鏡的焦點。在凸透鏡成像中，當物距等于凸透鏡的兩倍焦距時，會成一個倒立等大的實像。
（2）物體在凸透鏡的一倍焦距到兩倍焦距之間成倒立放大的實像，該凸透鏡的焦距為10cm，故物距在10cm-20cm之間。
（3）陶瓷盤子的表面很光滑，射到平面鏡表面上的陽光產生鏡面反射，只有在特定位置的人才能看到反射光線，而泡沫的表面比較粗糙，會進行漫反射，把射來的光向四面八方反射，我們的眼睛能從不同的方向看到周圍不發光的物體，就是因為光照在物體表面發生漫反射的緣故。
（4）物體靠近凸透鏡，像會遠離凸透鏡，像會變大，即“物近像遠像變大”；在凸透鏡成像實驗中，要求蠟燭燭焰的中心、凸透鏡中心、光屏中心在同一高度，使像能成在光屏中央。實驗中出現像不完整的現象，即像為成在光屏中央，可能是三者的中心未在同一高度。
（5）紅色的玻璃能透過紅色光而吸收其他色光，故照片中紅色和白色的部分在光屏上為紅色，其他顏色的部分顯示為黑色。
9．愛動腦筋的小金在項目化學習中用手機和透鏡自制簡易投影儀。他能將手機上的畫面放大投影到白墻上，設計如圖甲所示。
（1）選用的透鏡應該為　 　（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”)。
（2）為了獲得清晰的畫面，透鏡離墻的距離應　 　（選填“小于f”“大于f且小于2f”或“大于2f”)。
（3）如圖乙是正立的手機畫面，為了在墻上獲得正立的畫面，手機應該　 　（選填“正放”或“倒放”)。
【答案】（1）凸透鏡
（2）大于2f
（3）倒放
【知識點】凸透鏡成像的應用
【解析】【分析】該裝置是利用凸透鏡成像原理制作的；
凸透鏡成像規律
物距u與焦距f的關系 像的性質 像的位置 應用
舉例
實像或虛像 放大或縮小 正立或倒立 與物體同側或異側 像距v與焦距f的關系
u>2f 實像 縮小 倒立 異側 fu=2f 實像 等大 倒立 異側 v=2f 　
2f>u>f 實像 放大 倒立 異側 v>2f 投影儀
u=f 不能成像(實像和虛像) 　
uu 放大鏡
【解答】（1）投影儀是利用凸透鏡成像原理制作的，故選用的透鏡應該為凸透鏡。
（2）投影儀呈的是倒立、放大的實像，透鏡離墻（光屏）的距離是像距，像距v應大于2f。
（3）投影儀呈的是倒立、放大的實像，為了在墻上獲得正立的畫面，手機應該倒放。
故答案為：（1）凸透鏡 （2）大于2f （3）倒放
10．觀看電影后，小明利用如圖所示的模型來研究電影放映時銀幕上的影像情況，如圖所示：
（1）為了使觀眾在不同位置都可以看到銀幕上的影像，銀幕表面應　 　（選填“光滑”或“粗糙”）一些。
（2）請在銀幕上大致畫出膠片AB的像，并寫出像的性質　 　
（3）放映過程中影像大小超出了銀幕邊界，要使影像縮小到銀幕范圍且仍然清晰，則該如何操作？ 　
【答案】（1）粗糙
（2）倒立、放大的實像
（3）增大膠片與鏡頭的距離，縮短銀幕與鏡頭的距離
【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗
【解析】【分析】（1）光在凹凸不平的表面上發生漫反射，反射光線射向四面八方，可以幫助我們從不同角度看到物體；
（2）根據凸透鏡的應用確定成像的特點，并畫出像。
（3）根據“物近像遠大，物遠像近小”的規律分析。
【解答】（1）為了使觀眾在不同位置都可以看到銀幕上的影像，銀幕表面應粗糙一些，這樣光線可以發生漫反射。
（2）根據圖片可知，膠片上的物體通過鏡頭成倒立、放大的實像；
（3）放映過程中影像大小超出了銀幕邊界，要使影像縮小到銀幕范圍且仍然清晰，根據“物遠像近小”可知，此時要增大膠片到鏡頭的距離，縮短銀幕與鏡頭的距離。
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