人教版八年级上册第1节 透镜优秀巩固练习

课时5.6 第五章  透镜及其应用复习总结（帮课堂）（原卷版）

【学习目标】

1.认识：凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点和焦距；透镜在生活中的应用；成像“实”与“虚”的概念；眼睛的结构和成像原理；

2.知道：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用；显微镜和望远镜成像规律；

3.了解：生活中常见的光学仪器；生活中光学仪器的成像原理；近视眼的成因，熟悉近视眼的矫正方法；远视眼的成因，熟悉远视眼的矫正方法；显微镜的构造及工作原理；望远镜的构造及工作原理；

4.会：画透镜的光路图；测量凸透镜的焦距；进行凸透镜成像分析；进行凸透镜成像的动态分析；利用凸透镜成像规律解释生活中的问题；

5.理解：凸透镜成像规律。

【知识导图】

【专题复习】

1.利用透镜的三条特殊光线作图

※专题概述

有关透镜三条特殊光线的作图主要是根据已知光线（入射光线或折射光线）结合透镜类型完成光路。

透镜的三条特殊光线、作图要点及注意事项如下表：

典例一请作出a、b两条光线通过透镜之后的光路图。

典例二有一点光源S，它发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图，同时点光源S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，请在图中画出：①凸透镜的焦点F；②点光源S的位置；③光线a经过凸透镜后的折射光线。

典例三（1）如图甲所示，一束光从空气斜射到玻璃的表面，请画出进入玻璃的折射光线；

（2）请在图乙中画出入射光线经凸透镜后的折射光线；

（3）如图丙所示，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。请画出平面镜，并作出反射光线经凹透镜折射后的光线。

典例四请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线。

2.有关透镜的光学暗箱问题

※专题概述

解决有关透镜暗箱问题可以用延长入射光线的方法进行分析：

甲                               乙

如图甲所示，折射光线与主光轴的交点，相对于入射光线的延长线与主光轴的交点，离透镜的光心更近了，说明此折射光线相对于入射光线会聚了，该方框中的透镜为凸透镜。

如图乙所示，折射光线与主光轴的交点，相对于入射光线的延长线与主光轴的交点，离透镜的光心更远了，说明此折射光线相对于入射光线发散了，该方框中的探究时凹透镜。

典例一 在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜（填符号或简图）。

典例二 在如图的方框内填入适当的透镜______。

典例三 已知暗箱内有一只凹透镜和一只平面镜。请在暗箱内画出完整的光路图，填上光学仪器，并注明凹透镜虚焦点F的位置。

典例四 在图中填上适当的透镜。

3.探究凸透镜成像规律

※专题概述

解答“探究凸透镜成像规律”的实验时要注意以下几点：

（1）如何测量焦距：一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距；

（2）保障实验成功：蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；

（3）如何判断成虚像：物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像；

（4）无法成像的原因：蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上；

（5）成像位置如何移动：可调节蜡烛或凸透镜；

（6）蜡烛变短：成像上移；

（7）的明暗变化：用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗；

（8）用光具座进行实验时，应做到：烛焰、凸透镜的中心、光屏中心应在同一直线上（同一高度），目的使烛焰的像成在光屏中央；

（9）同一物距范围内，不断改变物距进行实验的目的：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性；

（10）实验中无论怎样移动光屏都找不到像的原因：（1）烛焰、凸透镜中心、光屏中心未在同一高度；（2）蜡烛恰好在凸透镜一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座长度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虚像。

典例一 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20cm；

B．图乙中烛焰成的是倒立放大的实像；

C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同；

D．保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜向右移，可再次在光屏上成清晰的像

典例二 一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”。

（1）实验前，先将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，并进行调节，使烛焰、透镜、光屏的中心大致在同一水平高度，目的是_____。

（2）将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图乙所示的位置，移动光屏，在光屏上得到一清晰倒立、____（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。

（3）此时，若把蜡烛和光屏的位置互换，则在光屏上_____（填“仍能”或“不能”）成像。

（4）在如图乙的实验中，当蜡烛向远离凸透镜方向移动时，为了在光屏上再次得到清晰的像，光屏移动的速度应____（填“大于”、“小于”或“等于”）蜡烛移动的速度，所成的像____（填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”）。

典例三 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10cm．

(1)将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像;____ ______(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的。

(2)保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 _______(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比______________(选填“变大”或“变小”)。

典例四 如图是小明同学“探究凸透镜成像的规律”的装置，凸透镜的焦距是10cm。

（1）点燃蜡烛后，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在______上；

（2）将实验器材按图中甲位置放置，光屏上成清晰的像，应用此规律工作的是______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。实验一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到图乙所示的位置、若要像重新回到光屏中央，请说出一种可行的方法______；

（3）调整高度后，小明将图甲中的凸透镜取下，换成一个焦距是12cm的凸透镜，看到光屏上的像变模糊了，他将光屏向______（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动直到像又清晰了，这个像会______（选填“变大”“变小”或“不变”）；

（4）图丙是“天宫课堂”中，航天员王亚平通过水球成______（选填“实”或“虚”）像的瞬间。小明想模拟这个情景，于是去掉光屏，眼睛从光屏位置的右侧看向透镜，他______（选填“能”或“不能”）看到烛焰倒立的像。

4.凸透镜成像规律的应用

※专题概述

典例一 购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（   ）。

A．光经过摄像头成像利用的是光的反射；

B．摄像头成像特点与投影仪相同；

C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外；

D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像

典例二 透镜在我们生活、学习中应用广泛，下列说法正确的是（　　）。

A．放大镜的镜片是凹透镜；

B．无论是凸透镜还是凹透镜，通过光心的光传播方向不变；

C．照相时，被照者应站在镜头的两倍焦距以内；

D．投影仪使物体在屏幕上成正立的放大的虚像

典例三 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（   ）。

A．该凸透镜的焦距是20cm；

B．当u=15cm时，光屏上不能成像；

C．当u=25cm时成缩小的像，投影仪就是根据这一原理制成的；

D．把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小

典例四 在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像．则下列相关说法正确的是（　　）。

①光屏上成倒立、放大的实像；

②照相机是利用这一成像原理工作的；

③该透镜的焦距f一定满足8cm＜f＜15cm；

④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜。

A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④

【真题演练】

一、选择题

1.（2022·枣庄）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，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（　　）。

A. 凸透镜的焦距是20cm；

B. 把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像；

C. 把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同；

D. 把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像

2.（2022·北京） 小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　）。

A. “关灯”两字放大的像是实像；

B. 提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上；

C. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm；

D. 提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm

3.（2022·牡丹江、鸡西地区朝鲜族学校联合体）（多选）我们在初中物理的学习过程中，了解和接触了许多的光学器件，以下描述正确的是（　　）。

A. 小刚用照相机拍摄小明时，小明到镜头的距离应大于二倍焦距；

B. 近视眼镜的镜片是凹透镜；

C. 凸透镜对光线有会聚作用；

D. 借助放大镜看地图时，地图与放大镜的距离应等于一倍焦距

4.（2022·海南）下列物品利用光的反射规律成像的是（    ）。

A. 显微镜 B. 照相机

C. 老花镜 D. “拐弯镜”

二、填空题

5.（2022·武威）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个 ___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有 ___________（选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。

6.（2022·贺州）如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有______，属于凹透镜的有______（两空均填编号）。

7.（2022·北部湾）在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），在墙上能看到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）缩小的像，根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）。

8.（2022·泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为_______cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正______眼的视力缺陷。

三、作图题

9.（2022·本溪铁岭辽阳） 用一条光线照射凸透镜，折射光线a恰好经过凸透镜另一侧焦点。然后经水平地面上的平面镜反射，在墙壁上形成一个光点A．请在图中画出：（1）a的入射光线；（2）光点A的位置；（3）标出反射角度数。

四、实验探究题

10.（2022·包头）如图所示，小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。

（1）进入影院，小明发现银幕表面较为粗糙，观众在不同位置都可以看到银幕上的影像，这是因为光在银幕上发生了_______反射。

（2）小明在银幕上看到了清晰的影像，这个影像相对于胶片上的图案是_______（填“正立”或“倒立”）的。同时，影像又是放大的，是因为胶片放在了距离镜头_______（填答案序号）的位置。

A.一倍焦距以内        B.一倍焦距到二倍焦距之间        C.二倍焦距以外

（3）放映过程中影像大小超出了银幕边界，要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰，在放映机镜头靠近银幕的同时，还要将胶片到镜头的距离调_______（填“大”或“小”）一些。

11.（2022·锦州）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）如图甲所示，将一束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）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清惭的像，此像是倒立、______的实像，生活中______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是依据此成像原理制成的；

（3）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，则人眼在图中______（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像；

（4）小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜是______（选填“近视”或“远视”）眼镜。

12.（2022·荆州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）如图甲所示，该凸透镜的焦距为________cm。

（2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到清晰的像，_________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）运用了该成像规律。

（3）实验后发现，在物距相同的情况下，多个小组测出的像距不同，原因可能是_________。（写出一种即可）

（4）小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，这时他保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，_________（选填“能”或“不能”）在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。

【过关检测】

一、选择题

1.如图是一条光线通过透镜的光路图，其中哪幅图的光路是错误的（　　）

A．    B．    C． D．

2.如图所示是光线经过透镜前后的方向，则虚线处的透镜（　　）。

A．一定是凸透镜 B．可能是凸透镜也可能是凹透镜

C．一定是凹透镜 D．不可能是凸透镜或凹透镜

3.如图,手机扫描二维码,相当于绘二码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是（   ）。

A．物体上的二维码是光源；

B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外；

C．要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜；

D．影像传感器上成的是正立的实像

4.下列四幅图是眼睛视物的光路图，其中需要利用凸透镜进行矫正的是（　　）。

A． B．

C． D．

5.“超级月亮”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，靠近眼镜的为目镜，靠近被观测物体的为物镜

6.如下图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（　　）。

A．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整；

B．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间；

C．要使白墙上的像变大，应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间减小手机和透镜间的距离；

D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光发生漫反射

7.小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出），下列说法中不正确的是（　　）。

A．凸透镜焦距可能为 20cm；

B．屏上的像是倒立、缩小的实像；

C．蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会上移；

D．取走光屏，人眼仍可在某些位置看到像

8.在探究凸透镜成像规律的实验中，小峰同学将蜡烛，凸透镜、光屏移动到如图所示的位置时，在光屏上得到一个清晰的实像（图中未画出）。下列说法中正确的是（　　）。

A．此时烛焰在光屏上的实像是放大的；

B．若保持蜡烛，凸透镜和光屏的位置不动，随着蜡烛的燃烧，烛焰在光屏上的像将向下移动；

C．若保持蜡烛和光屏位置不动，只移动凸透镜，光屏上能得到放大清晰的烛焰像；

D．若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当远离凸透镜

9.小晨在做探究凸透镜成像规律的实验，如图所示，点为一倍焦距处，点为二倍焦距处。下列说法错误的是（　　）。

A．为使像成在光屏的中央，应将蜡烛向上移动；

B．烛焰位于A点时，成放大的实像；

C．烛焰位于B点时，光屏承接不到像；

D．烛焰从A点移到B点的过程中时，光屏上始终出现放大的像

二、填空题

10.如图是用一个凸透镜先后两次观察书本上的字的情景，根据你掌握的知识判断，图甲成的是______像（选填“实”或“虚”）。若甲图的物距为u甲，乙图的物距为u乙，它们的大小关系是u甲______（选填“大于”、“小于”或“等于”）u乙。与图乙所反映的成像规律相同的光学仪器有______。

11.为保障市民的出行安全，交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头，它可以拍下违章车辆的现场照片，拍照时，摄像头的镜头相当于一个______（选填“凸”或“凹）透镜，所成的像是______（选填“放大”，“缩小”或“等大”）的实像，当车辆远离摄像头时，所成的像将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

三、作图题

12.如图所示，点光源位于凸透镜一侧，、为两个焦点，光线平行于主光轴，在图中画出发出的两条光线、通过凸透镜后的折射光线。

四、实验探究题

13.小明在课后探究了“凸透镜成像的规律”。

（1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距f＝______cm（按刻度尺读数要求填空）；

（2）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示，则人眼按______（选填“1”、“2”或“3”）所示的方式能观察到烛焰放大的像；

（3）如图乙，保持蜡烛和光屏的位置不变，将透镜从36cm刻度线处缓慢向右移动，光屏上第一次出现清晰的烛焰的像是一个______像（写出像的正倒、大小、虚实）。