【初二物理】第六章、常见的光学仪器经典题型

发布于 2021-04-22 10:22 ，所属分类：知识学习综合资讯

一．选择题（共20小题）

1．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．该凸透镜的焦距是16cm

B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C．当u＝20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小

2．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB．已知AO＝10cm，该凸透镜的焦距可能是（　　）

A．f＝10cm B．f＝5cm C．f＝8cm D．f＝12cm

3．在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。则在光屏上（　　）

A．成倒立放大的实像 B．成倒立缩小的实像

C．光屏上不会得到像 D．像距大于10cm小于20cm

4．如图所示，小聪同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）

A．利用这一成像规律可制成幻灯机

B．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜

C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动

D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板

5．将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。将一个物体放在此透镜前40cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（　　）

A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像

C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像

6．某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是（　　）

A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小

B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大

C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大

D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像

7．小明在完成“探究凸透镜成像规律”实验后，为进一步了解“视力矫正”的原理，移动蜡烛，先让烛焰在光屏上成了一个清晰的像。如图所示，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了不同类型的眼镜片，关于本次实验现象正确的是（　　）

A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像

B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像

C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像

D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像

8．用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是（　　）

A．凸透镜的焦距是30cm

B．图乙中烛焰成的是倒立放大的像

C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同

D．保持凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离凸透镜，烛焰仍可在光屏上成清晰的像

9．2014年最为特别的天象之一﹣﹣“超级月亮”出现于8月11日凌晨，它比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（　　）

A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同

B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大

C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像

D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜

10．用可变焦的光学照相机可以把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的景物与照相机镜头之间的距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大。关于这个过程，下列说法中正确的是（　　）

A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距也变小

C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大

11．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是（　　）

①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离；

②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；

③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；

④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。

A．①③ B．②④ C．②③ D．③④

12．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L，若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（　　）

A．一定小于L

B．一定等于L

C．一定大于L

D．可能小于L，也可能大于L

13．在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L．在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（　　）

A．f B．L C．f+L D．f﹣L

14．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，物体距离凸透镜30cm时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立的、放大的实像。该凸透镜的焦距可能为（　　）

A．5cm B．10cm C．15cm D．18cm

15．小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，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．图中成像原理与电影放映机的成像原理完全相同

B．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置不变，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像

C．将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像

D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏移动到适当位置能呈现清晰的烛焰像

16．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（　　）

A． B．

C． D．

17．教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm，为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应（　　）

A．大于30cm B．小于15cm

C．等于30cm D．大于15cm小于30cm

18．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。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　）

A．将蜡烛靠近凸透镜

B．将光屏靠近凸透镜

C．将光屏远离凸透镜

D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜

19．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（　　）

A．该凸透镜的焦距f＝20cm

B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律

C．当物距u＝8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律

D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小

20．如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再发电。此透镜是一个（　　）

A．凸透镜，对光线具有会聚作用

B．凸透镜，对光线具有发散作用

C．凹透镜，对光线具有会聚作用

D．凹透镜，对光线具有发散作用

二．作图题（共15小题）

21．如图所示，请在图中画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。

22．如图所示，在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置。一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播？画出光路图来。

23．如图所示，请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线。

24．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。

25．如图所示，已知凸透镜的两个焦点，点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内，请在图中用作图法画出烛焰S点的像S′。

26．如图是射向凹透镜的两条光线，请画出这两条光线通过凹透镜后的折射光线。

27．画出图中光线AB的折射光线和光线CD的入射光线。

28．作出图中所缺的光线。

29．请你完成图中的光路图。

30．请画出图中入射光线对应的折射光线。

31．如图，一束光垂直于凸透镜主光轴射向平面镜，请在图中出该束光经平面镜反射再通过凸透镜折射的光路图。

32．画出图中的BC的入射光线和AO的折射光线。

33．如图所示，F点是凹透镜的虚焦点，O点是光心，请画出两条光线经过凹透镜的光路图。

34．如图所示，凸透镜与水面平行，一侧的焦点恰好在水面上，水中一束入射光线射向凸透镜的焦点，请画出这束光线发生反射和折射后的光路图。

35．如图是投影仪的简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。

三．实验探究题（共5小题）

36．在探究凸透镜成像的实验中，

（1）小芳让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，由图可知，该凸透镜的焦距为　　cm。

（2）利用图乙装置进行以下操作：

①为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整三者的位置，使它们的中心在　　。

②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、　　（选填“放大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是　　（填照相机、投影仪或放大镜）。

③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的　　侧透过凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）。

（3）通过实验，小芳发现蜡烛离凸透镜越远，光屏上得到的清晰像越　　（选填“大”或“小”），把蜡烛向凸透镜靠近时，要在光屏上成清晰的像，光屏应　　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。

（4）实验时有只甲虫停在了凸透镜上，则此时光屏上烛焰的像　　（选填“完整”或“不完整”）。

37．小华在做“探究凸透镜成像规律”的实验：

（1）如图甲，小华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f＝　　cm。

（2）小华所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是　　（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）

（3）如图丙是小华通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐　　。当u＞2f时，物体移动速度　　（选填“大于”、“小于”、或“等于”）像移动的速度。当f＜u＜2f时，物体移动速度　　（选填“大于”、“小于”、或“等于”）像移动的速度。

38．在“探究凸透镜成像规律的实验”中：

（1）如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为　　cm，当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、　　的实像，生活中的　　就是利用这个原理制成的，当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向　　（选填“左”或“右”）移，此时所成像将　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图乙，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向　　（选填“上”或“下”）调整。

（3）在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将蜡烛适当　　（选填“左”或“右”）移。

39．小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）调整器材高度时，应　　（填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。

（2）器材处于图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这与　　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。

（3）将蜡烛移动至20cm刻度处，应将光屏移动到　　（填序号）范围的某一位置才能再次在光屏得到清晰的像。

A.50cm～60cm

B.60cm～70cm

C.70cm～80cm

（4）将蜡烛移动至45cm刻度处时，取下光屏，从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的放大的　　（填“虚”或“实）像。

（5）张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源（如图乙）代替蜡烛放在30cm刻度处，则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的　　（填序号）。

40．石老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像（如图1所示），引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒。

（1）帏涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2（甲）所示的光斑，你认为他应该选择　　（选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。

（2）帏涛在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上（如图丙所示）是因为忽略了实验中的一个操作步骤，这一步应是　　。

（3）如图3所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是　　cm。

（4）当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、　　的实像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是　　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏　　（填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像。

（5）实验中他不小心用纸把透镜下半部分遮住了，则他看到的光屏上所成的像的大小将　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（6）实验后，该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所带的是　　眼镜。（选填“近视”或“远视”）

参考答案

一．选择题（共20小题）

A．该凸透镜的焦距是16cm

B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C．当u＝20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小

【分析】（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：

u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机。

u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f，一般用来求凸透镜的焦距。

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。

u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。

（2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像。

凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。

【解答】解：A、u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝16cm 时，所以f＝8cm。A错误。

B、当u＝12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。B错误。

C、当u＝20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。C错误。

D、物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。D正确。

故选：D。

【点评】凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。

2．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB．已知AO＝10cm，该凸透镜的焦距可能是（　　）

A．f＝10cm B．f＝5cm C．f＝8cm D．f＝12cm

【分析】（1）2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；

（2）据题意，A点通过凸透镜成像在B点，物距AO小于像距OB，A点在一倍焦距和二倍焦距之间，然后根据题中给出的选项讨论判断正确选项。

【解答】解：AC为入射光线，CB为折射光线，A点发出的光线通过光心传播方向不变，会与CB交于B点，则B点是A点通过凸透镜成的像，其中AO是物距u，OB为像距v，因AO＜OB，则像距v大于物距u，成倒立、放大的实像，此时物距u满足f＜u＜2f，即f＜10cm＜2f，故5cm＜f＜10cm，C选项符合题意。

故选：C。

【点评】本题考查焦点概念的理解和凸透镜成像规律的灵活应用，有利于学生能力的培养。

3．在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。则在光屏上（　　）

A．成倒立放大的实像 B．成倒立缩小的实像

C．光屏上不会得到像 D．像距大于10cm小于20cm

【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律，知道当物距处于1倍和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像。且像距大于2倍焦距。

掌握物距的概念，知道物距是从物体到凸透镜的距离。

【解答】解：由图知，蜡烛到凸透镜的距离是16cm，焦距为10cm，物体处于凸透镜的1倍和2倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像。此时像距大于2倍焦距。

故选：A。

【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系。同时考查了物距的概念。

4．如图所示，小聪同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）

A．利用这一成像规律可制成幻灯机

B．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜

C．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动

D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板

【分析】解答此题从以下知识点入手：

①凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。

物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距。应用是幻灯机、投影仪。

物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距。

物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。应用是照相机。

②成实像时：物像异侧，物距变大，像距变小，像变小。

③掌握漫反射的概念。知道要从不同方向看到同一个物体，需要发生漫发射。

【解答】解：A、由图知，蜡烛放在2倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像。照相机是根据这个原理制成的。而幻灯机是根据物距处于f和2f之间时，成放大、倒立的实像原理制成。故本选项说法错误。

B、要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜。故本选项说法错误。

C、由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该越向上移动，故本选项说法正确。

D、为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板。故本选项说法错误。

故选：C。

【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用。首先要熟练掌握规律的内容，要做到灵活运用，同时还考查了漫反射在生活中的应用。

5．将一个凸透镜正对太阳，在距凸透镜20cm处得到一个最小、最亮的光斑。将一个物体放在此透镜前40cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个（　　）

A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像

C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像

【分析】（1）根据阳光聚焦方法得到焦距：太阳光射到地球上是平行光，平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后得到凸透镜的焦点。

（2）凸透镜成像时，U＝2f，成倒立、等大的实像。

【解答】解：将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜20cm的地方得到一个最小亮点，即为焦点，所以凸透镜的焦距f＝20cm。

一个物体放在这个透镜前40cm处，u＝2f，成倒立、等大的实像。

故选：C。

【点评】（1）掌握阳光聚焦的方法判断凸透镜的焦距和凸透镜的三种成像情况是解决本题的关键。

（2）凸透镜焦距的确定一般可用下面两种方法：①平行光聚焦法，如此题；②二倍焦距成像法，即u＝2f时成等大的实像。

A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小

B．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大

C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大

D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像

【分析】根据凸透镜成像规律来分析，物距小于焦距，成正立放大虚像；物距大于焦距小于二倍焦距，成倒立放大实像；物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像。

凸透镜成像时，物近像远像变大。

【解答】解：（1）烛焰位于a点时，物距大于二倍焦距，成倒立缩小实像，屏上出现的实像最小，故A正确；

（2）烛焰位于b、c两点时，物距大于焦距小于二倍焦距，都成倒立放大实像，但b点位置距离透镜大于c点位置，因此在c点屏上出现的实像比在b点出现的实像大，即最大，烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大，故B正确、C错误；

（3）烛焰位于d点时，物距小于焦距，成正立放大虚像，故D正确。

故选：C。

【点评】此题探究凸透镜成像的规律实验，一定要熟练掌握凸透镜成像特点与物距之间的关系。掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题。

A．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、放大的实像

B．放置眼镜片之前，蜡烛在图示位置，光屏上得到的是倒立、缩小的虚像

C．将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像

D．将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏靠近透镜，又能在光屏上看到清晰的像

【分析】（1）根据像距和物距的大小关系，来判断成像的特点；

（2）远视镜是凸透镜，对光线具有会聚作用；

（3）近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用。

【解答】解：AB、由图知，物距大于二倍焦距，像距小于物距，光屏上得到的是倒立、缩小的实像，故AB错误；

C、远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，使光屏靠近透镜，能在光屏上看到清晰的像，故C正确；

D、近视镜片是凹透镜，对光线具有发散作用，所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将延迟会聚，使光屏远离透镜，能在光屏上看到清晰的像，故D错误。

故选：C。

【点评】本题主要考查了对凸透镜成像规律及凸透镜、凹透镜对光线的作用，关键能够掌握近视镜片和远视镜片的种类。

A．凸透镜的焦距是30cm

B．图乙中烛焰成的是倒立放大的像

C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同

D．保持凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离凸透镜，烛焰仍可在光屏上成清晰的像

【分析】（1）根据凸透镜对光线的折射作用知：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，然后可知其焦距；

（2）根据图中表示的焦距与物距，利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质。

（3）当u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用于照相机。

（4）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小。

【解答】解：A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为30cm﹣20cm＝10cm，故本选项错误；

B、图乙中，物距u＝15cm，像距v＝30cm，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故本选项正确；

C、由凸透镜成像规律可知，当u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用于照相机。故本选项错误；

D、因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，所以将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，则在光屏上不能成清晰的像，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移动，故本选项错误。

故选：B。

【点评】本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律。凸透镜成实像时如果物距变小，那么像距变大，像的大小也变大，凸透镜成虚像时，如果物距变小，那么像距变小，像的大小也变小。

A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同

B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大

C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像

D．它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜

【分析】显微镜结构是由两个凸透镜组成，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜，用来看清微小物体的。

而望远镜也是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜，用来观看远处物体的。

【解答】解：A、望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物体成一个放大的实像，故A错误；

B、望远镜的目镜相当于一个放大镜，故B错误；

C、望远镜的物镜的目的是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，故C错误；

D、望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，故D正确；

故选：D。

【点评】本题主要考查了显微镜和望远镜的相关知识，关键知道它们的组成和作用。特别是望远镜，种类很多。

A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距也变小

C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大

【分析】变焦的照相机，当照相机的焦距增大时，虽然物距基本不变，但是由于照相机的焦距变大，物距相对减小，所以当物距相对减小时，像距也变大，像也变大。

【解答】解：照相机和被拍照的物体保持不变时，

照相机的焦距增大时，物距相对减小，像距要增大，像会变大；

照相机的焦距减小时，物距相对增大，像距要减小，像会变小。

故选：A。

【点评】变焦的照相机在调焦时，当焦距变化时，实际的物距没有发生变化，是相对变化，学生不容易理解。

11．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是（　　）

①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离；

②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小的像；

③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜；

④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上的到另一个清晰的像。

A．①③ B．②④ C．②③ D．③④

【分析】（1）凸透镜成像规律，最重要两句话是：①物距（u）减小，像距（v）增大，像变大（应用于实像），

②物距（u）减小，像距（v）减小，像变小（应用于虚像）。

（2）结合凸透镜成像规律的表格：

物距（u）	成像特点	像距（v）	应用
u＞2f	倒立缩小实像	f＜v＜2f	照相机
u＝2f	倒立等大实像	v＝2f	测焦距
2f＞u＞f	倒立放大实像	v＞2f	投影仪/幻灯机
u＝f	不成像
u＜f	正立放大虚像		放大镜

【解答】解：

①物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当u＞2f时光屏移动距离小于物体移动距离，当f＜u＜2f时光屏移动距离大于物体移动距离，所以光屏移动距离是先小于后大于物体移动距离，所以①错误。

②物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离，所以②错误。

③换用焦距更小的透镜，像会更前面会聚所以光屏必须靠近凸透镜，所以③正确。

④根据光路可逆的原理，保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，可在光屏上成一个倒立、放大的实像，同时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，所以④正确。

故选：D。

【点评】此题考查了物距、像距的变化，焦距改变成像特点，光路可逆等知识，是凸透镜成像的综合应用题。

A．一定小于L

B．一定等于L

C．一定大于L

D．可能小于L，也可能大于L

【分析】根据纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，根据凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大可推断焦点在光斑之前，从而判断焦距。

【解答】解：由于光斑到凸透镜的距离为L时，即像距为l时，纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距f≠l；若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此f一定小于l。故BCD错误，故A正确。

故选：A。

【点评】此题考查的是凸透镜的成像规律，理解“光屏上得到最小物象”时，像距即为焦距是解答此类问题的关键。

A．f B．L C．f+L D．f﹣L

【分析】由题知，经过平面镜反射后，反射光能沿着原来的光束返回，而平面镜又竖直放置，说明透过凸透镜的光线为平行光；所以，透过凹透镜后的光线必过凸透镜的焦点（光线的反向延长线过焦点）据此画图帮助回答。

【解答】解：

当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点；

当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如图，所以凹透镜的焦距f′＝f﹣L。

故选：D。

【点评】本题考查了凸透镜、凹透镜、平面镜对光线的作用，会画透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经透镜折射后传播方向不改变。

A．5cm B．10cm C．15cm D．18cm

【分析】根据凸透镜成像的规律：物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像。解不等式即可。

【解答】解：因为当f＜u＜2f时，成倒立放大的实像；

所以，f＜30cm＜2f，则15cm＜f＜30cm；

四个选项中在15cm到30cm之间的只有18cm；

故选：D。

【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，首先熟练掌握凸透镜成像规律的内容，根据凸透镜成像的特点确定物距的范围，从而可以得出焦距的范围。

A．图中成像原理与电影放映机的成像原理完全相同

B．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置不变，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像

C．将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像

D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏移动到适当位置能呈现清晰的烛焰像

【分析】（1）光屏上能承接到的像是实像。凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像。

（2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；

（3）物体处于1倍焦距以内，光屏上没有像，通过透镜能看到一个正立、放大的虚像。

【解答】解：A、由图可知，物距u＝40cm，v＝30cm，物距u＞v，成倒立缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故A错误；

B、据图可知，当取走光屏后，所成像的情况是不变的，故取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像，故B正确；

C、据A可知，此时物体应该处于2f之外，故40cm＞2f；像处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，即2f＞30cm＞f，故可得焦距的范围是：20cm＞f＞15cm，故将蜡烛移到15cm刻度线处，此时的物距是35cm，即一定处于1倍焦距以外，一定成实像，所以此时的物距变小，像距应该变大，像变大，所以应该将光屏向右移动，故C错误；

D、将蜡烛移到35cm刻度线处，即物距等于15cm，凸透镜不动，即说明物体处于1倍焦距以内，所以此时光屏上不能成像，故D错误；

故选：B。

【点评】根据物距和焦距，像距和焦距能判断凸透镜成像情况：

u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f。

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f。

u＜f，成正立、放大的虚像。

16．如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（　　）

A． B．

C． D．

【分析】凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。

凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

【解答】解：A、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点。故A错误。

B、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。故B错误。

C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点。故C正确。

D、凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故D错误。

故选：C。

【点评】关于凸透镜和凹透镜三条特殊光线：射向另一个焦点的；平行于主光轴的；过光心的。关于这三条特殊光线的考查一般是告诉入射光线让画出出射光线或者告诉出射光线让画出入射光线。解这种题目时，把握入射光线和出射光线的特点的对应是解决此题的关键。

17．教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm，为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应（　　）

A．大于30cm B．小于15cm

C．等于30cm D．大于15cm小于30cm

【分析】掌握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。

【解答】解：镜头的焦距为15cm，为了能成清晰的像，物体到镜头的距离2f＞u＞f，镜头到白板的距离v＞2f，即投影仪镜头到白板的距离应大于30cm。

故选：A。

【点评】凸透镜的成像在实际生活中的应用非常广泛，很多光学器材都是利用凸透镜制成的：如幻灯机，投影仪、放大镜、显微镜、望远镜等。只不过是物距与焦距的关系不同，而出现了不同的像。

A．将蜡烛靠近凸透镜

B．将光屏靠近凸透镜

C．将光屏远离凸透镜

D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜

【分析】首先明确远视眼镜片是凸透镜，利用凸透镜的光学性质即可确定它是怎样来矫正视力的。

【解答】解：远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；

拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛距离凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的。

故选：C。

【点评】远视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太弱或眼球的前后方向太短造成的，因此要让光线在进入眼睛以前提前会聚一下，所以要带凸透镜来矫正。

19．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（　　）

A．该凸透镜的焦距f＝20cm

B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律

C．当物距u＝8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律

D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小

【分析】（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机。u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f，一般用来求凸透镜的焦距。2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。

（2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像。凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。

【解答】解：A、据凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知，u＝v＝2f＝20cm，所以f＝10cm。故A错误；

B、当物距u＝30cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，故B正确；

C、当物距u＝8cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故C错误；

D、物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故D错误。

故选：B。

【点评】本题考查凸透镜成像规律，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。

20．如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再发电。此透镜是一个（　　）

A．凸透镜，对光线具有会聚作用

B．凸透镜，对光线具有发散作用

C．凹透镜，对光线具有会聚作用

D．凹透镜，对光线具有发散作用

【分析】首先明确题意，然后再根据凸透镜对光线具有会聚作用、凹透镜对光线具有发散作用分析即可。

【解答】解：由题意可知，通过透镜聚光之后再发电。则该透镜对光线有会聚作用，由凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线具有发散作用可知，此透镜是一个凸透镜。

故选：A。

【点评】本题主要考查学生对：凹透镜和凸透镜特点的了解和掌握，是一道基础题。

二．作图题（共15小题）

21．如图所示，请在图中画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。

【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

【解答】解：

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。

22．如图所示，在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置。一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播？画出光路图来。

【分析】平面镜和凸透镜的关系是：平面镜过凸透镜的焦点垂直主光轴放置；

对于凸透镜：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；

对于平面镜：反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，反射光线恰成为过凸透镜焦点的入射光线。

【解答】解：

（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后射向焦点F；

（2）射向焦点F的光线入射到平面镜上，入射点为F，根据反射角等于入射角，画出反射光线；该反射光线是从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出，如图所示：

【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。

光的反射定律的内容是：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角

23．如图所示，请在图中作出两条入射光线经凹透镜折射后的折射光线。

【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

【解答】解：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。如图所示：

【点评】凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

24．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。

【分析】选取物体上的一点，找出其对应的像点，结合凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的，过焦点的；过光心的。利用其对应的入射光线的特点，可以确定凸透镜的位置，焦点的位置

【解答】解：（1）在烛焰上取一点S，在所成的像上找出其对应的像点S′，连接SS′，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；

（2）过S点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后要过S′，折射光线与主光轴的交点就是凸透镜焦点F的位置（因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点）；

同理可以做出凸透镜左侧的焦点F．如图所示：

【点评】（1）此题考查了凸透镜的三条特殊光线，凸透镜的光心、焦点的定义、凸透镜成像光路图。

（2）像是由物体烛焰发出的光线经过凸透镜折射会聚而成的，所以对应的物点发出的光线一定全部会聚在像点，从中取几条与焦点、凸透镜位置有关的特殊光线就可以确定焦点已经凸透镜的位置。

25．如图所示，已知凸透镜的两个焦点，点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内，请在图中用作图法画出烛焰S点的像S′。

【分析】蜡烛位于凸透镜的焦点以内，可以利用通过光心、平行于主光轴的两条特殊光线确定像的位置。

【解答】解：

由S发出的通过光心的光线方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，两条折射光线的反向延长线为S的像S′，如图所示：

【点评】利用好凸透镜的三条特殊光线：通过光心的光线方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点；通过焦点的光线经凸透镜平行于主光轴射出。

26．如图是射向凹透镜的两条光线，请画出这两条光线通过凹透镜后的折射光线。

【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图

【解答】解：

延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；

过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示：

27．画出图中光线AB的折射光线和光线CD的入射光线。

【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

【解答】解：

平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：

【点评】凹透镜三条特殊光线：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

28．作出图中所缺的光线。

【分析】要正确作出图中缺失的两条光线，必须知道凸透镜的三条特殊光线：过焦点的光线、平行于主光轴的光线、过光心的光线经凸透镜折射后如何传播？

【解答】解：

过焦点的光线折射后平行于主光轴，如图所示：

【点评】凸透镜的三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线折射后平行于主光轴；平行于主光轴的光线折射后过焦点。

29．请你完成图中的光路图。

【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

【解答】解：平行于主光轴射向凹透镜的光线，经过凹透镜后会向外发散，其反向延长线会经过凹透镜的焦点；经过凹透镜光心的光线，其传播方向不会发生改变。如图。

30．请画出图中入射光线对应的折射光线。

【分析】凸透镜有三条特殊的入射光线：过焦点的；平行于主光轴的；过光心的。根据每一条特殊入射光线对应的出射光线的特点画出对应的出射光线。

【解答】解；

从焦点发出的光线经过凸透镜折射后会变成平行于主光轴的光线；经过光心的光线的传播方向不变；如图所示：

。

31．如图，一束光垂直于凸透镜主光轴射向平面镜，请在图中出该束光经平面镜反射再通过凸透镜折射的光路图。

【分析】根据图示的入射光线与平面镜的夹角度数，可求入射角与反射角的度数，据此画出反射光线；然后利用入射光线与凸透镜的主光轴垂直，判断反射光线与主光轴的关系，再根据凸透镜的三条特殊光线作出折射光线。

【解答】解：过入射点垂直于镜面作出法线，已知入射光线与平面镜的夹角为45°，可知反射角等于入射角＝90°﹣45°＝45°，据此画出反射光线；

又知入射光线垂直于主光轴，所以可知反射光线平行于主光轴，再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线。如图所示：

【点评】在做透镜的光路图和光的反射光路图时，要注意实线与虚线的区别，注意真实光线为实线，法线为虚线；

若题目中告诉了入射角或反射角的大小，在图中一定要标注出来。

32．画出图中的BC的入射光线和AO的折射光线。

【分析】仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凹透镜的光学特点作图。

【解答】解：对于凹透镜，过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。如图所示：

【点评】凹透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点。

33．如图所示，F点是凹透镜的虚焦点，O点是光心，请画出两条光线经过凹透镜的光路图。

【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

【解答】解：经过光心的光线传播方向不变；射向另外一侧虚焦点的光线经过凹透镜折射，折射光线平行于主光轴，如下图：

34．如图所示，凸透镜与水面平行，一侧的焦点恰好在水面上，水中一束入射光线射向凸透镜的焦点，请画出这束光线发生反射和折射后的光路图。

【分析】利用下列知识作图：

（1）反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；

（2）折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角；

（3）过焦点的入射光线，经凸透镜后平行于主光轴射出。

【解答】解：

（1）根据反射角等于入射角，在法线右侧的水中画出反射光线；

（2）光由水中斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，由此在法线右侧的空气中画出折射光线；

（3）过焦点的入射光线，经凸透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示：

【点评】本题考查了光的反射定律、折射定律以及凸透镜三条特殊光线的应用，记住折射现象中的角度关系是关键。

35．如图是投影仪的简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。

【分析】先根据“过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴”画出折射光线；又入射到平面镜上，再根据光的反射定律画出反射光线。

【解答】解：

过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，入射到平面镜上；

过入射点垂直于镜面画出法线，图中入射角为90°﹣45°＝45°，再根据反射角等于入射角画出反射光线，如图所示：

【点评】本题考查了凸透镜有三条特殊光线的画法、光的反射定律的应用，属于基础题。

三．实验探究题（共5小题）

36．在探究凸透镜成像的实验中，

（1）小芳让凸透镜正对着太阳，得到图甲所示的光路图，由图可知，该凸透镜的焦距为　10.0　cm。

（2）利用图乙装置进行以下操作：

①为了使烛焰的像能成在光屏的中央，要调整三者的位置，使它们的中心在　同一高度上　。

②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，移动光屏，可以在光屏上得到一个清晰的倒立、　放大　（选填“放大”或“缩小”）的实像，成像情况与此类似的是　投影仪　（填照相机、投影仪或放大镜）。

③将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的　右　侧透过凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）。

（3）通过实验，小芳发现蜡烛离凸透镜越远，光屏上得到的清晰像越　小　（选填“大”或“小”），把蜡烛向凸透镜靠近时，要在光屏上成清晰的像，光屏应　远离　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。

（4）实验时有只甲虫停在了凸透镜上，则此时光屏上烛焰的像　完整　（选填“完整”或“不完整”）。

【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；

题目中的操作方法是一种测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距。由此可以确定其焦距是多少。

（2）①为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。

②已知凸透镜的焦距和烛焰到凸透镜的距离，可以判定成像的性质；具体的应用根据成像特点确定。

③物体在焦点以内时，不能成实像，只能成正立、放大的虚像，此时像物同侧。

（3）凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点；

（4）当将凸透镜的部分挡住后，光屏上仍能成物体完整的像，只是凸透镜会聚光线数量比原来减少，像比原来变暗。

【解答】解：（1）阳光通过凸透镜后相交于一点，说明凸透镜对光线有会聚作用；焦距指的是焦点到光心的距离。由此可知该凸透镜的焦距为30.0cm﹣20.0cm＝10.0cm；

（2）①为使所成像能在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。

②蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时，因为物距2f＞u＝15cm＞f，所以物体通过凸透镜成倒立、放大的实像，这一特点的应用是投影仪；

③当物距u＝5cm＜f时，物体通过凸透镜成放大的虚像，所以无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从乙图所示中的右侧透过凸透镜直接观察；

（3）凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点，蜡烛离凸透镜越远，光屏上得到的清晰像越小；把蜡烛向凸透镜靠近时，要在光屏上成清晰的像，光屏应远离凸透镜；

（4）实验时有只甲虫停在了凸透镜上，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像。

故答案为：（1）10.0；（2）①同一高度上；②放大；投影仪；③右；（3）小；远离；（4）完整。

【点评】此题考查粗测凸透镜焦距的方法和凸透镜成像规律及其应用，熟练掌握凸透镜成像规律是解答此题的关键。

37．小华在做“探究凸透镜成像规律”的实验：

（1）如图甲，小华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f＝　10.0　cm。

（2）小华所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是　照相机　（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）

（3）如图丙是小华通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐　增大　。当u＞2f时，物体移动速度　大于　（选填“大于”、“小于”、或“等于”）像移动的速度。当f＜u＜2f时，物体移动速度　小于　（选填“大于”、“小于”、或“等于”）像移动的速度。

【分析】（1）图中测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距，由此可以确定其焦距是多少。

（2）当物距大于2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机、摄像机的镜头就是根据这个原理制成的；

（3）分析图像结合凸透镜成像规律填空。

【解答】解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为20.0cm﹣10.0cm＝10.0cm；

（2）由于凸透镜的焦距是10.0cm，当物体在10cm处时，物距为50cm﹣10cm＝40cm，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理；

（3）由图像丙可知，凸透镜成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大；当u＞2f时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即f＜v＜2f；物体移动速度大于像移动的速度。当f＜u＜2f时，物体移动速度小于像移动的速度。

故答案为：（1）10.0；（2）照相机；近视；（3）增大；大于；小于。

【点评】本题是探究凸透镜成像的规律，考查了凸透镜成像的规律的应用。一定要熟练掌握规律的内容，做到灵活运用，此类题在考试中经常出现，因此要求学生审题时一定要仔细、认真。

38．在“探究凸透镜成像规律的实验”中：

（1）如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为　11.0　cm，当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、　放大　的实像，生活中的　投影仪　就是利用这个原理制成的，当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向　左　（选填“左”或“右”）移，此时所成像将　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图乙，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向　下　（选填“上”或“下”）调整。

（3）在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将蜡烛适当　左　（选填“左”或“右”）移。

【分析】（1）①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点和光心的距离是凸透镜的焦距。

②根据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。

③凸透镜成实像时，物距增大，像距减小。

（2）凸透镜成的实像是倒立的，像与物体的变化方向恰好相反。

（3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使会聚的光线推迟会聚。

【解答】解：（1）将凸透镜正对着太阳光，并移动光屏，直到白纸上的光斑最小，这个光斑是凸透镜的焦点，凸透镜到焦点的距离为11.0cm，则凸透镜的焦距为11.0cm。

把蜡烛放在距凸透镜15cm处，2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。

把蜡烛从远处向凸透镜远离时，物距在不断增大，由凸透镜成像规律可知：物距增大，像距减小，像变小。所以当蜡烛逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将变小。

（2）蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。

（3）近视眼是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚的光线推迟会聚，蜡烛向左远离凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像。

故答案为：（1）11.0；放大；投影仪；左；变小（2）下；（3）左。

【点评】此题是探究凸透镜成像的实验，考查了凸透镜成像的规律、焦距的测量及对实验的操作能力，要熟练掌握规律的内容，做到灵活应用。

39．小明用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）调整器材高度时，应　点燃　（填“点燃”或“不点燃”）蜡烛。

（2）器材处于图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这与　投影仪　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。

（3）将蜡烛移动至20cm刻度处，应将光屏移动到　B　（填序号）范围的某一位置才能再次在光屏得到清晰的像。

A.50cm～60cm

B.60cm～70cm

C.70cm～80cm

（4）将蜡烛移动至45cm刻度处时，取下光屏，从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的放大的　虚　（填“虚”或“实）像。

（5）张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源（如图乙）代替蜡烛放在30cm刻度处，则光屏上得到的清晰的像应该是图丙中的　B　（填序号）。

【分析】（1）要知道凸透镜成像规律实验的要求，首先必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上，只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心；

（2）根据像距和物距的大小关系确定成像的特点，像距大于物距，成倒立放大的实像，投影仪根据这个原理制成；

（3）（4）要解决此题需要掌握凸透镜成像的规律，并了解其应用：

凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像，物像同侧；应用是放大镜；

物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距；应用是幻灯机、投影仪；

物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距；

物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；应用是照相机；

（5）凸透镜成像时，像与物上下、左右均倒（是互换的），u＝2f时，成倒立等大的实像。

【解答】解：

（1）根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让三者中心放在同一高度上，使其成像在光屏的中心；只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以点燃蜡烛应在调整高度之前；

（2）由图知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像，投影仪根据这个原理制成；

（3）由凸透镜成实像规律可知，当蜡烛移到20cm刻度处时，此时u＝30cm，物距大于2倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距；所以要将光屏移到60cm﹣70cm之间，故B正确；

（4）蜡烛移至45cm刻度线处时，物距u＝50cm﹣45cm＝5cm，u＜f，成正立、放大的虚像；

（5）发光二极管制作了一个“F”形光源（如图乙）代替蜡烛放在30cm刻度处，物距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，与原物体相比，上下颠倒、左右相反，故选B。

故答案为：（1）点燃；（2）投影仪；（3）B；（4）虚；（5）B。

【点评】此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用。此题看似复杂，其实只要用心，仔细审题，并不难。

（1）帏涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2（甲）所示的光斑，你认为他应该选择　乙　（选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。

（2）帏涛在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上（如图丙所示）是因为忽略了实验中的一个操作步骤，这一步应是　使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上　。

（3）如图3所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是　10　cm。

（4）当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、　缩小　的实像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是　照相机　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏　远离　（填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像。

（5）实验中他不小心用纸把透镜下半部分遮住了，则他看到的光屏上所成的像的大小将　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（6）实验后，该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所带的是　远视　眼镜。（选填“近视”或“远视”）

【分析】（1）（6）凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用；

（2）在实验中，为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；

（3）凸透镜成像时，u＝v＝2f，在图象上找到u＝v对应点，根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距；

（4）当物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像；照相机根据这个原理制成；凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的特点；

（5）若将凸透镜的一部分遮住，则其它部分仍能会聚光线成像，只是像比原来暗一些。

【解答】解：

（1）图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜进行实验；

（2）为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下，因此为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜，或向上移动光屏；

（3）由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以2f＝20cm，则f＝10cm；

（4）烛焰距凸透镜35cm时，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机；