八年级物理第五章：透镜及其应用要点分析及答案

PAGEPAGE16透镜及其应用知识点范例一、【难点例析】[例1]图3—2中正确表示了光通过透镜的是…………()A．甲图B.乙图C．丙图D．丁图思路分析根据凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，对比观察入射前和出射后光的变化情况．光通过甲图中的凸透镜变得比原来会聚了，光通过乙图中的凹透镜变得比原来会聚了，光通过丙图中的凸透镜变得比原来发散了，光通过丁图中的凹透镜变得比原来会聚了．透镜对光的(明确会聚和发散的区别)“会聚”作用和“发散”作用并非只是针对平行于主轴的平行光而言，“会聚作用”应该理解为出射光比入射光会聚了一些；“发散作用”应该理解为出射光比入射光发散了一些，图3-3所示．答：A[例2]下列说法正确的是…………………()A．凡是透镜一定有两个焦点B．凹透镜没有焦点C．任何方向的光线经透镜折射后传播方向都会发生偏转D．以上说法都不正确思路分析一般的透镜若有两个球面，就意味着有两个焦点；但少数透镜只有一个球面，这就意味着这种透镜只有一个焦点．对于凸透镜应有两个实焦点(或一个实焦点)，对于凹透镜应有两个虚焦点(或一个虚焦点)．而且入射光线如果指向凸透镜或凹透镜，且通过光心，则不会发生折射现象，而是沿直线传播．因此选D正确．(注意凸透镜和凹透镜的焦点的性质)答：D[例3]怎样利用太阳光测未知凸透镜的焦距呢?答：由于太阳离地球很远．所以射到地球表面的太阳光小范围内可以近似看成是平行光，根据焦点的定义，平行光通过凸透镜后会聚到焦点上．具体做法是在透镜下放一与镜平行的光屏，让透镜对准太阳光，前后移动透镜会在屏上看到一个光斑，测量光斑最小最亮时透镜边缘到屏面的距离，这个距离大约等于凸透镜的焦距．(此方法只能粗测焦距)[例4]根据图3—4(a)中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件．思路分析(注意这五种镜子的区别)我们知道的光学元件一般有平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜五种，其中平面镜对光的作用是能够改变光的传播方向；凸透镜和凹面镜对光有会聚作用；凹透镜和凸面镜对光有发散作用．将各图中的出射光与入射光进行比较：甲图中，入射光是会聚光，出射光变为平行光而不是反射光；乙图中平行光入射，出射光是发散光，而不是反射光，注意到两条入射光线出射时上下位置颠倒了，只有平行光通过凸透镜且出射光过焦点后位置才会发生颠倒；丙图中，出射光与入射光都是平行光，只是光的传播方向发生了变化．答：如图3-4(b)[例5]完成图3-5中的光路图思路分析图中所给的四个透镜，(a)、(b)是凸透镜．(c)、(d)为凹透镜，并且(a)、(c)给出入射光线，要求画出折射光线．而(b)、(d)则给出折射光线，要求画出入射光线．根据光心、焦点的定义方法就能画出这些特殊光线．在画图中要注意光的传播方向．(利用基本概念完成作图)答：如图3—6所示．[例6]利用两面凸透镜把二束平行光变成另二束平行光，同时使“上、下”的光线更换位置．(用画图的方法完成这个题目．)思路分析平行放置这两个透镜和，同时使的右侧焦点与的左侧焦点重合．按透镜的焦点性质就可以画出此图．答：如图3-7所示．(通过透镜性质明确作图方法)[例7]一个“上”字形霓虹灯，通过凸透镜成像在光屏上，图3—8中四个像正确的是()思路分析

一般来说，凸透镜所成的实像总是倒立的，并且是上下颠倒，在实际问题中，由于凸透镜是一个圆形的，光除了能被透镜上、下偏折，同样也能使光在左、右偏折，即光通过凸透镜后总是向中心，玻璃厚的部分偏折，因此凸透镜所成的像不仅上、下颠倒，左、右也要颠倒，所以只有D图符合要求．(从一个平面分析成像情况)答：D[例8]一支蜡烛立在凸透镜前，调节光屏的位置，恰好在光屏上得到缩小的清晰的像．若保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，则……………()A．在光屏上仍可呈现缩小的像B．隔着透镜可看到蜡烛的像C．在光屏上呈现放大的像D．在光屏上呈现与蜡烛等大的像思路分析(根据光路可逆性进行分析)根据教材中的探究问题(实验)，就应该知道，当物体在光屏上成缩小的实像时，此时物距大于二倍焦距，则所成的像应在一倍焦距和二倍焦距之间．若透镜位置不动，而把物体和光屏的位置对调，则原来的像距为现在的物距，原来的物距为现在的像距．根据上述分析蜡烛应在光屏上呈现放大的像，因此选C正确．答：C[例9]物体放在距凸透镜前30cm的位置上时，在另一侧的光屏上能够得到放大的倒立的像，透镜的焦距可能是………………()A．7．5cmB．20cmC．30cmD．40cm思路分析物体通过透镜成放大倒立实像的条件是物体在透镜的焦点到2倍焦距之间，因此f<30cm<2f，由此可以算出30cm>f>15cm，在答案中找出满足条件的选项．(这点是分析本题的关键)答：B[例10]物体距凸透镜20cm时，可在光屏上得到一个缩小的实像，若把物体向透镜方向移8cm，又可在光屏上得到一个放大的实像，则透镜的焦距是………()A．20cmB．10cmC．9cmD．5cm思路分析可用u表示物距，v表示像距，f表示焦距根据题意，当u=20cm时，物体通过凸透镜在光屏上成倒立、缩小的实像．即物距必须满足u>2f，也就是f<10cm．错解A.当焦距为10cm时，物体在20cm处成等大实像，不符合题意．而当焦距为5cm，根据题意，物体又向透镜移动8cm，不可能成放大实像．因此只有焦距为9cm时，才刚好同时满足题意中的两个条件．因此选C正确．答：C(注意：物体移动时的分析方法)[例11]有一张照片，发现其景物模糊不清，而且整个画面偏黑，其形成的原因是在拍照时，没有调节好………………………()A．调焦环B．快门C．光圈D．以上说法都正确思路分析根据上述照相机的工作情况知道，用照相机拍照时，景物若模糊不清，说明像距没有调好．因此应该使用调焦环．同时整个画面偏黑，说明曝光过度，应调整快门时间和光圈的大小．因此本题应选D正确．答：D(注意：光圈、快门和调焦环的区别)[例12]下面说法正确的是………………()A．近视眼应用凸透镜矫正B．近视眼应用凹透镜矫正C．远视眼产生的原因是晶状体太厚D．远视眼产生的原因与近视眼产生的原因一样，是玻璃体变混浊思路分析人眼中相当于凸透镜的主要结构有晶状体和角膜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像通过其他组织就可以使人看见物体了．近视眼产生的原因是晶状体太厚，折光能力太强．使光会聚在视网膜前．所以在眼睛前要放一个凹透镜进行矫正．因此B正确．答：B(会根据人眼结构进行物理现象的分析)[例13]关于人眼所“见”，下列说法正确的是…………()A．透过窗户玻璃看到的像都是实像B．通过近视眼镜看到的可能是虚像C．通过近视眼镜看到的一定是虚像D．人眼通过透明介质看到的像一定是实物的虚像思路分析根据光的折射规律，窗户玻璃对光线有折射作用，能使其形成的虚像平移．近视眼镜是用凹透镜制成的，它是发散透镜，通过图3—9可以说明总是成正立、缩小的虚像．而人的眼睛中的晶状体相当于凸透镜，它能使折射光线落在视网膜上形成实像．答：C【综合能力提升测试】一、填空题：1．透镜是利用光的___________现象制成的，凸透镜对光有___________作用，凹透镜对光线有______________作用。答案：折射

会聚

发散

2．要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的________处。答案：焦点3．当物体与凸透镜的距离大于透镜靠近焦距时，物体成_______立的_______像（填“虚”或“实”），此时物体从较远处向透镜的焦距靠近时，像逐渐_________（填“变大”或“变小”），像到透镜的距离逐渐_________（填“变大”或“缩小”），当物体与透镜的距离小于焦距时，成_______立________（填“放大”或“缩小”）的___________像。（填“虚”或“实”）答案：倒

实

变大

变大

正

放大

虚4．小午有一块焦距为5cm的凸透镜，若想用它做一个模拟照相机，则景物到凸透镜的距离应____________，若想用它做投影仪的镜头，则胶片到凸透镜的距离应_________，若想将它作为放大镜使用，则被观察的物体到凸透镜的距离应______________答案：>10cm

小于

10cm，大于5cm

<5cm5.____________________答案：缩小照相机6.某小区楼道设有多功能电子门铃，此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者，该摄像镜头相当于凸透镜，经摄像镜头所成的是____________（选填“正立”或“倒立”）、____________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；若镜头的焦距为l0cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于____________cm.答案：倒立缩小207.为了矫正视力，近视眼应佩戴透镜的眼镜，远视眼应佩戴透镜的眼镜。答案：凹透镜凸透镜8.目前，青少年近视现象十分严重，近视眼在看远处物体时，物体的像落在视网膜的____________（选填“前方”或“后面”），需要配戴对光线有________作用的_____透镜进行矫正，使远处物体在视网膜上成倒立、_________的实像。答案：前方发散凹缩小9.凸透镜是许多光学仪器是重要元件，可以呈现不同的像，应用凸透镜，在照相机中成___________（填“实”或“虚”）像，在投影仪中成__________(填“正立”或“倒立”)的像，而直接用凸透镜做放大镜时成正立的____________（填“放大”或“缩小”）的像。答案：实，倒立，放大10.显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个______透镜，人眼通过显微镜观察微小物体时，看到的是放大的_____（填“虚”或“实”）像。答案：凸；虚二、选择题：（每小题3分。共39分）1．利用“凸透镜成像规律”可以制成（ACD）A．幻灯机B．潜望镜C．放大镜D．照相机分析：凸透镜成像的三种情况和应用．

U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．

2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．

U＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．2．关于四种光学仪器的成像情况，以下说法中正确的是（

C

）A.放大镜只能成正立放大的实像

B.照相机只能成正立缩小的实像C.平面镜只能成正立等大的虚像

D.幻灯机只能成正立等大的实像3．关于虚像和实像，正确的判断依据是（

B）A.平面镜成虚像，凸透镜成实像

B.光的折射可以成实像也可以成虚像C.光的反射成实像，光的折射成虚像

D.光的反射可成实像也可成虚像分析：水中倒影是由于光的反射现象形成的，倒影上每个与物体对应的点都是由物点上实际反射光线的反向延长线相交而成的。水中倒影特点是：倒影与物关于水面对称，即倒影、物等大；倒影、物等距（倒影与物到水面的距离相等）；倒影与物对应点的连线与水面垂直。水中倒影所成的是虚像；实像是由实际光线会聚而形成的像，它既能够用光屏承接到，也能够用眼睛直接观看；虚像是由实际反射光线的反向延长线相交而形成的像，它不能用光屏承接到，但能用眼睛观看。平面镜所成的像是虚像，所以它不能用光屏承接到。4．下列光学仪器中得到的实像比物体大的是（

D

）A.放大镜

B.照相机

C.平面镜

D.投影仪5．下列光路图正确的是（

A

）6．一个物体在凸透镜前30cm处时，在屏上成一侧立缩小的像，则凸透镜的焦距f为..（

C）A.15cm<f<30cm

B.f>15cm

C.f<15cm

D.f>30cm7．下列镜子中对光起发散作用的是（

D

）A.凸透镜

B.平面镜

C.放大镜

D.凹透镜8.下列光学仪器中能成倒立、缩小实像的是（A）A．照相机 B．凸面镜 C．平面镜 D．幻灯机9.把一个凸透镜对准太阳光，在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。若将一物体放在此透镜前15cm处，经凸透镜所成的像是（B）A.倒立、缩小的实像B.倒立、放大的实像C.正立、放大的实像D.正立、缩小的10.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为15cm，若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时，移动光屏，在光屏上将看到（D）A．倒立缩小的实像B．倒立放大的实像C．正立放大的虚像D．无像11.来自于物体的光经过晶状体等会聚在视网膜上，形成物体的像。下列说法错误的是（D）A.晶状体相当于凸透镜

B.视网膜相当于光屏C.所成的像是实像

D.所成的像相对于物体是正立的12.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是(C)A．将蜡烛远离凸透镜B．将光屏远离凸透镜C．将光屏靠近凸透镜D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜13.物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大的像，由此可知，此凸透镜的焦距可能是（B）A．6cmB．10cmC．16cmD．20cm14.如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，下列说法正确的是（B）A.照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的B.幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的C.使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似15.物体AB通过凸透镜成像如图所示，利用这一成像规律制造的光学仪器是（B）A．照相机B．放大镜C．幻灯机D．潜望镜分析：①凸透镜成像的三种情况和应用．U＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．U＜f，成倒正立、放大的虚像，应用于放大镜．

②首先判断出物距与焦距，再判断出所成像的性质，从而可以判断出利用这一成像规律制造的光学仪器．16.下列关于凸透镜成像的说正确的是（B）A．在照相机中成缩小、正立的实像B．在投影仪中成放大、倒立的实像C．在摄像头中成缩小、正立的实像D．做放大镜时，成放大、正立的实像17.人的眼睛像一架照相机，从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上，在视网膜上所成的像是（C）A．倒立、放大的实像B．正立、缩小的虚像C．倒立、缩小的实像D．正立、放大的虚像18.小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图两种情景．以下说法正确的是（C）A．甲图中成的是实像；乙图中成的是虚像B．甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜l倍焦距以内C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小D．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机18题19题19.在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成（A）A．幻灯机B．照相机C．放大镜D．潜望镜20.人的眼睛像一架神奇的照相机，对于近视者而言，远处物体经晶状体折射所形成像的位置以及相应的矫正方式是（A）A．像落在视网膜的前方，需佩戴凹透镜矫正B．像落在视网膜的前方，需佩戴凸透镜矫正C．像落在视网膜的后方．需佩戴凹透镜矫正D．像落在视网膜的后方．需佩戴凸透镜矫正21.如图所示，是小华用相机拍摄的桂林市杉湖上的双塔相片。下面说法正确的是（B）A．双塔在湖中的倒影是实像B．要使塔的像更大些，小华或相机镜头应向塔靠近些C．要使塔的像更大些，小华或相机镜头应离塔更远些D．要使塔的像更小些，小华或相机镜头应离塔更近些22.某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律试验时，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到凸透镜的距离v之间的关系如图所示，则凸透镜的焦距为（D）A．60cmB．40cmC．20cmD．10cm解：当物距等于二倍距时成倒立等大实像，物距等于像距，都等于二倍焦距．分析图可知物距等于20cm时像距等于20cm，所以二倍焦距等于20cm，则焦距为10cm．A，B，C错误，D正确．

故选D．三、作图题：1.如图．作出光线通过凹透镜的光路（保留必要的作图痕迹）。答案：2.在图中画出入射光线对应的折射光线。答案：3.在图中，画出通过透镜的折射光线答案：4.如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A’为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来。答案：5.入射光线和出射光线如图所示，可知方框内的光学元件对光有_______作用，请将该元件画在方框内．答案：四、实验题：1.小明在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是10cm。（1）他将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，其原因可能是______________________________。（写出一种即可）（2）调整好后，当蜡烛与凸透镜的距离为36cm时，可在光屏上得到倒立________的实像；再将蜡烛向凸透镜靠近一些，要获得清晰的实像．光屏应_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。答案：（1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度(或物距小于焦距)(答案科学合理即可)(2)缩小(3)远离2.小芳利用光具座探究凸透镜成像规律。实验中：（1）她先让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个的光斑，测出该光斑到凸透镜的距离是10cm。（2）小芳将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出一条可能的原因：。（3）调整后，小芳把蜡烛放在距凸透镜12cm处时，得到一个清晰的像，（填光学仪器）就是利用这一成像规律制成的；透镜位置不动，小芳将蜡烛向远离透镜方向移动一段后，为在光屏上得到清晰的像，光屏应向（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动。答案：（1）最小、最亮；（2）光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上；（3）投影仪；靠近；3.某同学探究“视力的矫正”原理，如图所示。他实验观察到如下现象：=1\*GB3①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊了；只将光屏远离透镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。=2\*GB3②将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了；只将光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。（1）（2分）分析实验现象可知：甲乙两个眼镜中，_________是凸透镜，__________是凹透镜。（2）（2分）在实验现象