正立
放大
虚像
4.近视眼的光学特点是来自远处某点的光会聚在视网膜前方的位置，其矫正方法是戴合适度数的凹透镜。
远视眼的光学特点是来自近处某点的光会聚在视网膜后方的位置，其矫正方法是戴合适度数的凸透镜。
5.用显微镜观察物体时，物镜对物体所成的像是一个放大的实（选填“虚”或“实”）像，原理就像投影仪的镜头成像一样，目镜的作用则像一个放大镜，再次将这个像成放大的虚（选填“虚”或“实”）像。
望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实（选填“虚”或“实”）像，这个像是缩小的（选填“放大的”或“缩小的”），原理就像照相机的镜头成像一样，目镜的作用则像一个放大镜，用来把这个像放大。
考点1透镜对光的作用
【例1】如图4-1所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。
由图可知：
______（选填“甲透镜”或“乙透镜”）是凹透镜，可用于________（选填“近视”或“远视”）眼的矫正。
甲透镜乙透镜
图4-1
【解析】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。
由图可知，两条入射光线通过甲透镜后折射光线相对于入射光线变得会聚了一些，所以甲透镜是凸透镜；而光线通过乙透镜后折射光线相对于入射光线变得发散了，所以乙透镜是凹透镜，可以矫正近视眼。
【答案】乙透镜近视
【变式训练】
1.在森林游玩时不能乱丢矿泉水瓶，一旦瓶内进水后相当于________镜，对光有_____作用。
答案：
凸透会聚
考点2凸透镜成像规律
【例2】（2016·威海）如图4-2所示，图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”，在图乙所示的位置光屏上成清晰的像。
下列说法正确的是（）
甲乙
图4-2
A．由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B．图乙的成像特点与投影仪的成像原理相同
C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现像的下半部分
D．图乙中若在凸透镜左侧“戴”上近视镜，光屏向右移动才能找到清晰的像
【解析】根据甲图可以知道f=10cm，故选项A错误。
根据乙图u＞2f，应用应该是照相机，故选项B错误。
挡住了透镜上半部分，光能通过下半部分会聚成像，只是光线变少了能成一个变暗的完整的像，故选项C错误。
“戴”上近视镜（凹透镜）对光有发散作用，所以像会成在后面，光屏向右移动才能找到清晰的像，故选项D正确。
【答案】D
【变式训练】
2.（多选）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4-3所示。
则在光屏上（）
图4-3
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20cm
答案：
AD
考点3近视眼和远视眼
【例3】（2015·绵阳）某同学为了探究“视力矫正”原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下试验。
如图4-4所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了。
他移走眼镜片，稍微将光屏远离凸透镜，屏上再次得到清晰的像，则该眼镜片是（）
图4-4
A.远视眼镜片，对光有会聚作用B.远视眼镜片，对光有发散作用
C.近视眼镜片，对光有会聚作用D.近视眼镜片，对光有发散作用
【解析】由图可知，物距大于像距，光屏上能成倒立、缩小的实像，此时物距应大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，但光屏上得到的是模糊的倒立实像，说明像距不合适。
由稍微将光屏远离凸透镜，屏上再次得到清晰的像，可知像距太小了，所以当将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰，说明该镜片对光有会聚作用，因此是远视眼镜片。
故选A。
【答案】A
【变式训练】
3.小敏对眼球成像原理进行模拟实验。
如图4-5，将蜡烛放在A处时，光屏上成一个清晰的像，把此时凸透镜和光屏模拟成正常人眼球模型，光屏相当于眼球的________，在原位置上，换一个凸透镜后，发现要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像，此时凸透镜和光屏相当于模拟________（选填“近”或“远”）视眼眼球。
图4-5
答案：
视网膜远
解析：
（1）在该实验中，凸透镜相当于眼球的晶状体，光屏相当于眼球的视网膜。
（2）由题图可知：
要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像。
远视眼是由于晶状体曲度过小，会聚能力过弱，即折光能力过弱，此时凸透镜和光屏相当于模拟远视眼眼球。
应佩戴会聚透镜即凸透镜矫正，使光线提前会聚。
考点4探究凸透镜成像规律
【例4】（2016·滨州）小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
甲乙
图4-6
（1）在如图4-6甲所示的位置上，成的像是等大的倒立的实像。
分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为________cm。
（2）当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时，向________（选填“左”或“右”）移动光屏会得到一个倒立、________的实像；________就是利用这一成像规律工作的。
此时，风一吹，烛焰向左偏，则光屏上成的像向________偏。
（3）小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况，当人眼看清眼前30cm处的物体时，凸透镜的位置、形状如图乙所示。
如果将物体移至眼前50cm处，保持透镜（晶状体）、光屏（视网膜）之间距离不变，则应该换上更________（选填“薄”或“厚”）的凸透镜（凸透镜直径大小相同），才能在光屏上得到清晰的像。
【解析】
（1）当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时，物距和像距均为焦距的2倍，由图甲可知物距或像距为20cm，则凸透镜的焦距为10cm。
（2）由“物近像远像变大”可知，当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的35cm刻度时，向右移动光屏会得到一个倒立、放大的实像，投影仪、幻灯机等就是利用这一成像规律工作的。
由“凸透镜成像左右相反”可知，烛焰向左偏，则光屏上成的像向右偏。
（3）由题意可知，物体远离凸透镜即物距变大时，像距不变，说明凸透镜的焦距变大，而薄凸透镜的焦距大于厚凸透镜的焦距，故更换的应是薄凸透镜。
【答案】
（1）10
（2）右放大投影仪（幻灯机等）右（3）薄
【变式训练】
4.如图4-7所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。
图4-7
（1）实验前，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是______________________________。
（2）蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，在凸透镜的另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的像，生活中的________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）应用了这个成像规律。
接下来保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置对调后，在光屏上还会出现一个清晰的像，这时所成的像是________、________的实像，这是因为光在折射时光路是________。
（3）实验中，将蜡烛向远离凸透镜方向移动，若在光屏上还能够得到清晰的像，应将光屏_______（选填“远离”或“靠近”）凸透镜。
答案：
（1）使像成在光屏的中央位置
（2）投影仪倒立缩小可逆的（3）靠近
解析：
（1）凸透镜成像实验中，把凸透镜、蜡烛、光屏放在同一条直线上，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，烛焰的像才能呈现在光屏的中央位置。
（2）蜡烛与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，在凸透镜的另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、放大的实像。
生活中的投影仪就是利用凸透镜的这种成像情况工作的。
接下来保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置对调后，则蜡烛与凸透镜的距离在二倍焦距以外，在光屏上还会出现一个倒立、缩小的实像，这是因为光在折射时光路是可逆的。
（3）实验中，将蜡烛向远离凸透镜方向移动，增大蜡烛与透镜的距离，为在光屏上还能够得到清晰的像，根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像缩小可知，应将光屏向靠近透镜的方向移动。
1.（2016·潍坊）（多选）关于近视眼和远视眼的成像特点及矫正方法，下列说法正确的是（）
A.近视眼成像于视网膜前，应使用凹透镜矫正
B.近视眼成像于视网膜前，应使用凸透镜矫正
C.远视眼成像于视网膜后，应使用凸透镜矫正
D.远视眼成像于视网膜后，应使用凹透镜矫正
答案：
AC
解析：
近视眼的产生原因是晶状体太厚，折光能力太强，或眼球前后方向太长，使得远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜的前方，可利用凹透镜对光线的发散作用，使得近视眼所成的落在视网膜前的像后移，从而落在视网膜上，故A选项正确，B选项错误；远视眼的产生原因是晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后方向太短，使得近处某点的光经晶状体折射后会聚在视网膜后，可利用凸透镜对光线的会聚作用，使得远视眼所成的落在视网膜后的像前移，从而落在视网膜上，故C选项正确，D选项错误。
2.（2015·潍坊）如图4-8所示，是探究凸透镜成像规律的实验装置，烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度。
当凸透镜的焦距f=10cm、物距u=15cm、像距v=30cm时，在光屏上得到________、________的实像；若撤去光屏，简要说明观察该像的方法________________________________。
图4-8
答案：
倒立放大在光屏原位置右侧某一区域向左看
解析：
已知凸透镜的焦距f＝10cm、物距u＝15cm、像距v＝30cm，此时2f＞u＞f，v＞2f，由凸透镜成像规律知，此时成倒立、放大的实像；若撤去光屏，实际光线会聚成实像后继续向前传播，进入人的眼睛，则眼睛应在光屏原位置右侧某一区域向左看，才能观察到该像。
3.（2014·潍坊）如图4-9所示，将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像。
若保持物距不变，更换一个焦距为15cm的凸透镜，要想在屏上出现清晰像，下列操作可行的是（）
图4-9
A.使屏远离透镜B.使屏靠近透镜C.使屏向上移动D.使屏向下移动
答案：
A
一、单项选择题
1.（2016·绵阳）人们在生活中遇到的透镜及其组合所成的像是各种各样的，其中只能成实像的是（）
A．眼睛B．放大镜C．望远镜D．显微镜
答案：
A
解析：
人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，故选项A正确；放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像制成的，故选项B错误；望远镜的目镜成正立、放大的虚像，故选项C错误；显微镜的目镜和物镜都是利用凸透镜成放大的像制成的，物镜使物体成倒立、放大的实像，目镜使物体成正立、放大的虚像，故选项D错误。
2.（2016·泰安）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．5cmB．10cmC．15cmD．18cm
答案：
D
解析：
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，故本题选D。
3.如图4-10所示，F是透镜的焦点，其中光路图正确的是（）
ABCD
图4-10
答案：
C
4.（2016·泰安）关于透镜的应用，下列说法正确的是（）
A．近视眼镜利用了凹透镜对光的会聚作用
B．照相时，景物在镜头二倍焦距以外
C．显微镜的目镜成正立、缩小的虚像
D．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
答案：
B
解析：
近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，故选项A错误；照相时，景物应站在镜头二倍焦距之外，故选项B正确；显微镜的目镜成正立、放大的虚像，故选项C错误；借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，故选项D错误。
5.如图4-11所示，F为凸透镜的焦点，P到凸透镜的距离为2倍焦距。
把一支点燃的蜡烛放在F与P之间的某点上，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置可找到一个清晰的烛焰的像。
这个像是选项中的（）
图4-11
ABCD
图4-12
答案：
B
6.（2016·舟山）如图4-13所示为某款数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏，拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像。
下列说法正确的是（）
图4-13
A．为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
B．为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C．影像传感器上成的是正立的实像
D．景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
答案：
D
解析：
（1）照相机的镜头相当于一个凸透镜，用照相机给景物照相时，景物离镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u＞2f，在影像传感器上成的是一个倒立、缩小的实像，故选项C错误，选项D正确。
（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
因此为拍摄到更大的像应将镜头靠近景物，为扩大拍摄范围应将镜头远离景物，故选项A、B错误。
7.如图4-14是某人看远处物体时，眼睛成像的光路示意图，则此人的眼睛是（）
图4-14
A.近视眼，应戴用凸透镜制成的眼镜B.近视眼，应戴用凹透镜制成的眼镜
C.远视眼，应戴用凸透镜制成的眼镜D.远视眼，应戴用凹透镜制成的眼镜
答案：
B
8.（2016·宜宾）将一个凸透镜正对着太阳光，在凸透镜另一侧15cm处的纸上出现一个最小、最亮的光斑，将一个物体放在该凸透镜主光轴上距光心20cm处，则在凸透镜的另一侧光屏上会出现一个（）
A．正立、放大的虚像B．正立、缩小的虚像
C．倒立、放大的实像D．倒立、缩小的实像
答案：
C
解析：
把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，所以焦距f=15cm，物距u=20cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
故本题选C。
9.（2016·淄博）烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像，如图4-15所示。
现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲，不改变蜡烛和凸透镜的位置，关于乙凸透镜的成像情况，正确的说法是（）
图4-15
A．要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动
B．要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动
C．移动光屏，可以得到一个清晰放大的实像
D．移动光屏，可以得到一个清晰放大的虚像
答案：
B
解析：
由图知，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像；当将凸透镜换成焦距f为5cm的，由图可知，此时u＞2f，则成倒立缩小的实像；相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知应将光屏向左移动才能得到清晰的像。
综上分析，只有选项B正确，选项A、C、D错误。
10.（2015·雅安）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之间关系的图像，如图4-16所示。
下列判断正确的是（）
图4-16
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
答案：
D
二、填空题
11.（2015·永州）永州阳明山国家森林公园风景秀丽，园内严禁游客随地丢弃饮料瓶，这不仅是为了保护环境，更重要的是因为透明圆饮料瓶装水后相当于一个________镜，它对太阳光具有________作用，可能引起森林火灾。
答案：
凸透会聚
12.（2016·凉山州）毕业前夕同学们用照相机拍毕业照时，要想使被拍的景物成的像大一些，照相机与被拍景物之间的距离应________一些，底片跟镜头间的距离（暗箱）应________一些。
（以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”）
答案：
减小增大
解析：
根据凸透镜成像的规律知，像变大，则像距变大，物距变小，照相机与被拍景物之间应减小一些；底片跟镜头间的距离（暗箱）应增大一些。
13.（2016·自贡）彩色电视机屏幕上各种艳丽色彩是由红、________、蓝三种光通过适当的比例混合得到的；如图4-17所示的透镜是________透镜，用这种透镜制作的眼镜可以用于矫正________眼。
（选填“近视”或“远视”）
图4-17
答案：
绿凸远视
解析：
用放大镜观察彩色电视画面，可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，它们被称为色光的三原色。
由图可看出字变大了，所以该镜是凸透镜；远视眼是像呈在视网膜的后方，要想使像呈在视网膜上，应戴一会聚透镜，即凸透镜，所以该镜可以用于矫正远视眼。
三、实验题
14.（2015·广东）用焦距10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图4-18所示。
（凸透镜的位置固定不动）
图4-18
（1）为了便于观察实验现象，实验环境应该________（选填“较亮”或“较暗”）一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向________移动。
（2）记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30
15
①
2
20
20
倒立、等大的实像
3
15
②
倒立、放大的实像
4
6
无
正立、放大的虚像
请根据实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用③________。
（3）若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，则所成的烛焰的像为________（选填“不完整的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”）。
（4）晓红在早上9：
00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动，她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，她认为此点就是凸透镜的焦点。
你认为她这种活动过程存在的问题是________________________________________。
答案：
（1）较暗上
（2）①倒立、缩小的实像②30③放大镜
（3）亮度稍暗的完整像（4）凸透镜没有正对着太阳光
解析：
（1）做凸透镜成像实验时，实验环境应该较暗一些，这样烛焰的像会更加清晰，便于观察；蜡烛越烧越短，由于凸透镜成的实像是倒立的，所以光屏上烛焰的像将向上移动。
（2）第1组实验中u=30cm，v=15cm，显然u＞v，由凸透镜成像规律可知此时像的性质是倒立、缩小的实像；当u=15cm时，结合第1组实验数据（u=30cm，v=15cm），由光路的可逆性可得v=30cm；生活中放大镜就是利用凸透镜能成正立、放大的虚像的性质工作的。
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下小半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜其余部分而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的像；只是由于透镜的一部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，亮度会减弱。
（4）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜折射后将会聚在焦点，所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑即为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距。
而晓红在早上9点，将凸透镜与水平地面平行放置，此时凸透镜没有正对太阳光（太阳光没有与凸透镜的主光轴平行），所以这个亮点不在凸透镜的焦点位置。
一、多项选择题
1.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图4-19所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的40cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（）
图4-19
A.一定是放大的像B.一定是缩小的像
C.一定是倒立的像D.一定是正立的像
答案：
AC
2.下列我们经常提到的像中由于反射而成的像是（）
A.小孔成像B.平面镜成像C.汽车观后镜中的像D.放大镜成像
答案：
BC
3.2012年12月13日，“嫦娥二号”探测器与“战神”小行星擦身而过，按照从左到右的次序，探测器上的照相机先后拍摄了一组照片（镜头的焦距不变）。
对此过程，下列说法中正确的是（）
图4-20
A.小行星与探测器的距离逐渐变大B.小行星与探测器的距离逐渐变小
C.镜头与像的距离逐渐变小D.镜头与像的距离逐渐变大
答案：
AC
4.张宁用如图4-21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、光屏的位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。
下列说法正确的是（）
甲乙
图4-21
A.凸透镜的焦距是40cm
B.图乙中烛焰成的是倒立、放大的像
C.投影仪成像特点与图乙中所成像的特点相同
D.将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，烛焰可在光屏上成清晰的像
答案：
BC
5.学习了透镜知识后，小勇回家认真研究爷爷的老花镜，并得出以下结论，你认为他的这些结论中正确的是（）
A.老花镜是一种凸透镜B.老花镜可当做放大镜使用
C.老花镜能在阳光下点燃白纸D.爷爷是个近视眼
答案：
ABC
6.物体从距凸透镜14cm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（）
A.6cmB.10cmC.13cmD.20cm
答案：
BC
解析：
由凸透镜成像规律知，当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
由题意知2f＞14cm＞f，2f＞18cm＞f，解得14cm＞f＞9cm。
故B、C选项符合题意。
7.用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个你所喜欢的图案，然后接通电源，拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动，下列情况可能发生的是（）
A.能在墙上看到倒立、缩小的所画图案的像B.能在墙上看到倒立、放大的所画图案的像
C.只能在墙上看到放大的所画图案的像D.只能在墙上看到缩小的所画图案的像
答案：
AB
解析：
根据凸透镜成像的三种情况：
①u＞2f，成倒立、缩小的实像。
②2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
③u＜f，成正立、放大的虚像。
凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。
故C、D选项错误，A、B选项符合题意。
8.透镜在我们的生活和学习中应用广泛，下列说法不正确的是（）
A.近视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
B.照相时，被照者应站在照相机镜头的2倍焦距以外
C.放大镜可使物体成正立、放大的虚像
D.使用投影仪时，投影仪镜头到屏幕的距离应在一倍焦距和二倍焦距之间
答案：
AD
二、作图题
9.
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