第五章 透镜及其应用
【基础过关】
1．如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50 cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是( )
A．该摄像头相当于一个凹透镜
B．该摄像头对光具有发散作用
C．该摄像头的焦距可能是0.20 m
D．该摄像头成像原理是光的反射
2．(2022·浙江绍兴)如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立、缩小清晰的像。下列说法正确的是( )
A．墙上所成的烛焰像是虚像
B．手和透镜的影子是光的反射形成的
C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
3．小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是( )
A．此时成像特点与照相机的相同
B．此时“水凸透镜”的焦距为15.0 cm
C．调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距
D．蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向下移动
4.如图是创新小组的同学们自制的照相机。在较暗的教室内，让凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是( )
A．相机向前移，纸筒向前伸
B．相机向后移，纸筒向后缩
C．相机不移动，纸筒向后缩
D．相机和纸筒的位置均不变
5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A．该凸透镜的焦距是15 cm
B．图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C．若在蜡烛和凸透镜之间放上远视眼镜，光屏向右移动才能找到清晰的像
D．保持蜡烛与光屏不动，向左移动透镜至合适位置，光屏上仍能得到清晰的像
6．近年来全球气候变暖，森林防火人人有责。某学校开展了“森林防火”主题班会活动，其中有同学提到不能将矿泉水瓶随意丢弃在森林，这是因为有水的矿泉水瓶相当于一个________(选填“凸”或“凹”)透镜，对太阳光有________作用，从而点燃枯叶引发火灾。
7．小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的______(选填“近”或“远”)视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由______透镜制成的老花镜。
8．光通过透镜会发生折射，请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
9．请你将如图所示的光路图补充完整。
10．小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律：
(1)如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距为______cm。
(2)实验时，把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到___________________________________
_____________________________________。
(3)小明将蜡烛移至光具座20 cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、________的实像。生活中的________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的。
(4)接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是________的。
(5)在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
【能力提升】
11．小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5 cm 和10 cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A．f＝5 cm h＝10 cm
B．f＝10 cm h＝12 cm
C．f＝5 cm h＝12 cm
D．f＝10 cm h＝6 cm
12.如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为30 cm时，在光屏上得到一个清晰的实像(像未在图中画出)。下列说法正确的是( )
A．该凸透镜的焦距大于15 cm小于20 cm
B．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移到光具座的30 cm刻度线处，移动光屏可以得到缩小的清晰的像
C．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
D．如果在蜡烛和凸透镜之间放一个凹透镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向右移动
13.在做“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)。下列说法错误的是( )
A．图中成像原理与投影仪的成像原理相同
B．保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移至45 cm刻度线处，光屏上不可能呈现一个清晰的倒立、等大的像
C．将蜡烛移到15 cm刻度线处，凸透镜和光屏都不动，在蜡烛和凸透镜之间加一合适的凹透镜，光屏上能呈现清晰的像
D．保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移到50 cm 刻度线处时，光屏上一定会再次出现一个清晰的像
14.利用手机可以拍照、摄像，也可以扫描图片、二维码，其光学原理都是一样的。下列关于利用手机扫描图片时的说法正确的是( )
A．手机上配置的摄像头是凹透镜
B．扫描图片时，图片应置于透镜的一倍焦距内
C．要使图片成的像变大，图片应靠近手机一些
D．扫描图片时所成的像是正立、缩小的虚像
15.如图是在同一地点用同一相机拍摄的开州区文峰塔照片，关于拍照的说法中正确的是( )
A．照相机底片上成倒立、缩小的虚像
B．矫正远视眼的镜片与照相机镜头都是凹透镜
C．拍摄完左图再拍摄右图照相机镜头要向前伸
D．相机镜头距被拍摄物体大于一倍焦距就能拍摄出清晰的照片
16．每年6月6日是全国爱眼日，2023年的主题是“关注普遍的眼健康”。
眼睛的晶状体相当于_____透镜，有些同学由于过度使用电子产品导致近
视，需配戴_____透镜来矫正。
17．下列有关眼睛的示意图，远视眼是_____图，远视眼矫正是_____图。
18.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
(1)将平行光正对凸透镜，移动光屏，直至光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，该凸透镜的焦距为_______cm。
(2)小华先将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，然后点燃蜡烛，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在_________，目的是使像呈现在___________。
(3)小华将蜡烛移动到图乙所示位置，需向_____移动光屏，直至在光屏上找到一个清晰的_______(选填“倒立”或“正立”)、缩小的实像，人们利用这个原理制成了_________。
(4)小华将蜡烛移至35 cm处时，移动光屏，直到找到最清晰的像。
①此时光屏离凸透镜的距离可能是____。
A．8 cm B．18 cm C．28 cm
②蜡烛通过凸透镜成的像可能是图丙中的____。
③生活中的_________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。
(5)小华将蜡烛移至45 cm处时，移动凸透镜另一侧的光屏，光屏上_____(选填“能”或“不能”)得到一个清晰的像。
(6)实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜和光屏同时向_____(选填“上”或“下”)调整。
(7)在探究凸透镜成实像的过程中，小华又尝试用白纸遮挡住凸透镜的一半，发现在光屏上_______(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
(8)在(3)小问的基础上，光屏上已成清晰的像，改用焦距为15 cm的凸透镜继续进行实验，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上成清晰的像，应把光屏向_____(选填“左”或“右”)适当调节。
(9)在(3)小问的基础上，光屏上已成清晰的像，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是_______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
参考答案
1．C 2.D 3.C 4.A 5.D
6．凸 会聚 7.照相机 远 凸
8．如图所示 9.如图所示
10．(1)10.0 (2)同一高度 (3)缩小 照相机 (4)可逆 (5)近视眼
11.D 12.D 13.C 14.C 15.C
16.凸 凹
17.丁 乙
18.（1）10.0
（2）同一高度 光屏的中央
（3）右 倒立 照相机
（4）C B 投影仪
（5）不能
（6）下
（7）仍能
（8）右
（9）远视
