5.2 生活中的透镜 5.3 凸透镜成像的规律（专题训练）【五大题型】（解析版）

52 生活中的透镜 53 凸透镜成像的规律（专题训练）【五大 题型】 【题型 1 生活中的透镜】 ......................................................................................................................................... 1 【题型 2 探究凸透镜成像的规律】 ......................................................................................................................... 5 【题型 3 物距、像距、焦距与成像性质的关系】 ................................................................................................ 15 【题型 4 凸透镜成像规律的动态应用】 ............................................................................................................... 19 【题型 5 凸透镜成像规律的其他应用】 ............................................................................................................... 22 【题型1 生活中的透镜】 1．（2022 秋•长春月考）以下物品中没有应用凸透镜成像原理的是（ ） ．穿衣镜 B．幻灯机 ．照相机 D．放大镜 【答】 【分析】要解决此题需要知道穿衣镜是平面镜，掌握平面镜成像现象。 知道幻灯机、照相机、放大镜的构造特点，知道它们都是根据凸透镜成像的原理制成的。 【解答】解：、穿衣镜是平面镜，利用平面镜成像的原理，故符合题意。 B、幻灯机是根据物距处于f、2f 之间时，成放大、倒立实像的原理制成的，属于凸透镜 成像，故B 不符合题意。 、照相机是根据凸透镜在物距大于2f 时，成缩小、倒立实像的原理制成的，故不符合题 意。 D、放大镜是根据凸透镜在物距小于焦距时，成放大、正立虚像的原理制成的，故D 不 符合题意。 故选：。 2．（2022 春•东方校级期中）张明的爷爷为了能看清楚花瓶的裂缝，用以下哪个镜（ ） ．放大镜 B．凹透镜 ．平面镜 D．奇异镜 【答】 【分析】（1）放大镜是利用物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时，成正立、放大的虚 像来工作的。 （2）凹透镜对光有发散作用，可以用来矫正近视眼。 （3）平面镜是利用光的反射来改变光路和成像的。 （4）奇异镜是不规则的球面镜，利用光的反射。 【解答】解：张明的爷爷为了能看清楚花瓶的裂缝，希望利用放大镜来把它放大，故符 合题意，BD 不符合题意。 故选。 3．（2021 秋•南关区校级月考）下列说法错误的是（ ） ．能看到天空中正在飞行的飞机是光在其表面发生漫反射的缘故 B．太阳光下彩色的泡泡是光的折射现象 ．牙科医生检查用放大镜 D．射击项目中涉及光学知识与日食月食的原理相同 【答】 【分析】（1）漫反射的光线射向不同方向，而镜面反射的光线比较集中； （2）太阳光下彩色的泡泡是光色散现象，属于光的折射； （3）平面镜成正立、等大的虚像； （4）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，日食、激光准直、小孔成像和 影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 【解答】解： 、能看到天空中正在飞行的飞机，是因为光在其表面发生了漫反射，反射光线射向四面 八方，故正确； B、太阳光下彩色的泡泡是光的色散现象，属于光的折射，故B 正确； 、牙科医生检查牙齿的时候用的是平面镜，利用的是平面镜成正立、等大的虚像，故错 误； D、射击瞄准时要做到“三点一线”是利用了光沿直线传播的知识与日食月食的原理相 同，故D 正确。 故选：。 4．（2022 春•锦州期末）（多选）光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有 着广泛的应用。你认为下面说法符合实际的是（ ） ．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离越近像越大 B．用照相机拍摄人像时，人到镜头的距离越远像越小 ．投影仪的镜头与近视眼镜为同一种透镜 D．老花镜是利用凸透镜对光线有会聚作用来矫正老花眼的 【答】BD 【分析】（1）放大镜的成像特点：物距在一倍焦距内时，凸透镜成放大正立的像，且 当物体离焦点近时，成的像较大； （2）照相机的成像原理是凸透镜成像时，u＞2f，成倒立缩小的实像，而且满足：物近 像远像变大； （3）投影仪是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理进行工作的，近视眼镜是凹透镜； （4）凸透镜对光线有会聚的作用，凹透镜对光线有发散的作用；远视眼镜是凸透镜。 【解答】解：、根据凸透镜的成像特点知，u＜f，成正立放大的虚像时，离焦点越近时， 像越大，借助放大镜看地图时地图到放大镜的距离越近看到的像越小，故错误。 B、根据物远像近像变小成像原理可知，用照相机拍摄人像时，人到镜头的距离越远像 越小，故B 正确； 、投影仪的镜头相当于一个凸透镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间时，像距大于2 倍 焦距，成倒立放大的实像；近视眼镜是凹透镜，故错误； D、远视眼镜的镜片是凸透镜做的，对光起会聚作用，可以用来矫正老花眼，故D 正确。 故选：BD。 5．（2021 秋•易县期末）（多选）下列关于光学器件的应用，符合实际的是（ ） ．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑是利用了凸透镜对光的会聚作用 B．借助放大镜看地图时，地图与放大镜之间的距离应略大于一倍焦距 ．照相时，被照者与相机的距离应在镜头的二倍焦距之外 D．投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像 【答】 【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用； （2）当物距小于1 倍焦距时，所成的像是放大正立的虚像，这正是放大镜原理； （3）当物体在二倍焦距以外时，经过凸透镜成的是倒立、缩小的实像，这正是照相机 的原理； （4）投影仪成的是倒立、放大的实像。 【解答】解：．因为凸透镜对光线的会聚作用，所以阳光通过凸透镜可以会聚一点，温 度较高，可以点燃纸屑，故符合实际； B．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B 不符合实际； ．照相机的原理是将2 倍焦距以外的物体成像在胶片上，所以照相时应该站在镜头的二 倍焦距以外，故符合实际； D．投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像，故D 不符合实际。 故选：。 6．（2022•天津模拟）幻灯机工作时，用强光把幻灯片照亮，并使幻灯片上的图像在屏幕 上成像，那么，镜头到 幻灯片 （选填“幻灯片”或“屏幕”）的距离为物距。设 镜头的焦距为f，物距用u 表示，则物距应满足的条件是 f ＜ u ＜ 2f （用符号表示）。 【答】幻灯片；f＜u＜2f。 【分析】凸透镜成像的规律和应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u＝ 2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪； u＝f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。 【解答】解：依题意得，幻灯片为成像的凸透镜，屏幕为像的位置，所以镜头到幻灯片 的距离为物距。 幻灯机是凸透镜成倒立、放大的实像的应用，物距满足 f＜u＜2f。 故答为：幻灯片；f＜u＜2f。 7．（2021 秋•合阳县期末）在炎热的夏天不能向盆栽的荷叶上洒水，这是因为洒水会使水 凝结成圆形的水珠，如图所示，圆形的水珠相当于 凸透镜 （选填“凸透镜”或 “凹透镜”），对直射的阳光有 会聚 作用，会“烧糊”叶片；可观察洋葱表皮细 胞的工具是 显微镜 （选填“放大镜”“显微镜”或“望远镜”）；我们看到清澈 河水的深度比实际的要浅，是由于光的 折射 现象造成的。 【答】凸透镜；会聚；显微镜；折射。 【分析】中间厚边缘薄的透镜为凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。结合水珠的形状 可做出判断； 显微镜的工作原理：来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，目镜的作用则 像一个放大镜，把这个像再放大一次，经过这两次放大作用，就可以看到肉眼看不见的 小物体了； 河水变浅是由于光从水中斜射入空气中时发生了折射造成的。 【解答】解：炎热的夏天向盆栽的荷叶洒水，水会形成圆形的水珠，相当于凸透镜，对 直射的阳光有会聚作用，会“烧糊”叶片； 根据显微镜的工作原理可知，显微镜可以看到肉眼看不见的小物体，例如观察洋葱表皮 细胞； 河底反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光 线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得河水的深度比实际的要浅。 故答为：凸透镜；会聚；显微镜；折射。 8．（2023 秋•丰城市校级月考）认真观察如图所示的投影仪，结合平时学习得到的有关知 识，完成下列问题： （1）投影仪上的平面镜的作用是什么？ （2）除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外，左右有没有颠倒呢？ （3）要使屏幕上的像增大一些，应该怎样操作？ 【答】见解答。 【分析】（1）平面镜能反射光线； （2）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； （3）凸透镜成实像的规律：物距越大，像距越小，成的像也越小；物距越小，像距越 大，成的像也越大。 【解答】答：（1）投影仪上的平面镜能反射光线，改变光的传播方向； （2）投影仪的屏幕上的像是倒立放大的实像，屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒， 左右颠倒； （3）若已在屏幕上呈现清晰的像，若使屏幕上的清晰的像变大些，根据凸透镜成像的 规律知，像变大，则像距变大，物距变小，应使投影仪远离屏幕，并把镜头与幻灯片的 距离调小一些，即向后移动投影仪，再向下调节透镜的位置。 【题型2 探究凸透镜成像的规律】 9．（2023 秋•蓬江区月考）某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清 晰的像，如图所示。将蜡烛向右移动，如果要保证光屏上还是成清晰的像，我们应该（ ） ．向水透镜中注水，此时水透镜的焦距变大 B．向水透镜中注水，此时水透镜的焦距变小 ．从水透镜中排水，此时水透镜的焦距变大 D．从水透镜中排水，此时水透镜的焦距变小 【答】B 【分析】凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像会成在光屏的右侧，要使像成在光 屏上，应增大凸透镜的会聚能力，减小凸透镜的焦距，才能在光屏上成清晰的像。 【解答】解：将蜡烛向右移动，如果要保证光屏上还是成清晰的像，此时的物距变小了， 像距不变，为了使像成在光屏上，应减小凸透镜的焦距，所以应该向水透镜中注水，所 以D 错误，B 正确。 故选：B。 10．（2022 秋•城区期末）当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈 现出烛焰清晰的像。下列判断正确的是（ ） ．该凸透镜的焦距是10m B．光屏上能成倒立放大的虚像 ．当蜡烛远离凸透镜时，光屏上成像不清晰类似远视眼 D．当蜡烛远离凸透镜时，光屏需要靠近透镜才可呈现清晰的像 【答】D 【分析】当物距在一倍焦距和二倍焦距之间、像距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放 大的实像，根据图片求出焦距的取值范围； 近视眼的成因是像成在了视膜的前方，远视眼的成因是像成在视膜的后方； 凸透镜成实像时，物远像近像变小。 【解答】解： B、根据图示可知，此时的物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，则：f＜u＝200m ＜2f、v＝30m＞2f，解得：100m＜f＜150m，故B 错误； 、当蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距变小，像成在视膜的前方，类似近视眼，故错 误； D、当蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距变小，光屏需要靠近透镜才可呈现清晰的像， 故D 正确。 故选：D。 11．（2023•沂南县二模）如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、 最亮的光点。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（ ） ．当物体距离透镜8m 时，成正立的像 B．当物体距透镜16m 时，成倒立、放大的实像 ．当物体从距离透镜20m 处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小 D．当物体从距离透镜20m 处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜 【答】D 【分析】探究凸透镜的成像规律，对于一倍焦距，大于一倍焦距小于二倍焦距、大于二 倍焦距这三个位置，所成的像应该熟练掌握。从图上应该准确的判断出凸透镜的焦距 （一倍焦距）。 【解答】解：由图可知，凸透镜的焦距为10m； 、当物体距透镜8m 时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故正确； B、当物体距透镜16m 时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，故B 正确； 、物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，当物体从距透镜20m 处远离透镜的方向移动时， 所成的像逐渐变小，故正确； D、物距大于二倍焦距时，要成清晰的像，光屏应该远离透镜，故当物体从距透镜20m 处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜，故D 错误。 故选：D。 12．（2023•霍邱县二模）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（ ） ．该凸透镜的焦距f＝20m B．当物距u＝30m 时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律 ．当物距u＝15m 时，成正立、放大的实像，“刷脸支付”利用了这条规律 D．把物体从距凸透镜15m 处远离凸透镜方向移动过程中，所成的像会逐渐变大 【答】B 【分析】（1）根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，据此确定凸透镜的焦距； （2）根据u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的； （3）根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的； （4）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答。 【解答】解：、由图可知，u＝v＝20m，根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，所以该凸 透镜的焦距为f＝10m，故错误； B、当物距u＝30m 时，此时u＞2f，根据u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用 此原理制成的，故B 正确； 、当物距u＝15m 时，此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像， 投影仪就是利用此原理制成的，故错误； D、把物体从距凸透镜15m 处远离凸透镜方向移动过程中，物距增大，根据凸透镜成实 像时，物远像近像变小，可知，所成的像会逐渐变小，故D 错误。 故选：B。 13．（2023•柘城县校级二模）关于凸透镜成像规律的实验，下列说法正确的是（ ） ．图中蜡烛到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距 B．图中凸透镜成像规律与照相机相同 ．图中光路图说明光在不同介质中传播的方向一定改变 D．从不同方向能看清光屏上的像，是因为光在光屏上发生了镜面反射 【答】B 【分析】（1）（2）根据u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的； （3）经过光心的光线传播方向不变； （4）反射面是粗糙的表面，反射光线射向四面八方，进入不同方向人的眼睛，使各个 方向的人都能看到物体。 【解答】解：B、由图可知，光屏上成倒立缩小的实像，根据u＞2f，成倒立缩小的实像， 照相机就是利用此原理制成的，故错误，B 正确； 、经过凸透镜光心的光线，传播方向不变，故错误； D、从不同方向观察光屏上的像，是因为光在光屏发生了漫反射，故D 错误。 故选：B。 14．（2023•宿州模拟）小明同学在做凸透镜成像规律实验时，当把蜡烛、透镜、光屏置于 如图所示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像，保持蜡烛、光屏位置不变，只移动凸透镜， 还可以再成一次像，设此时的物距为u，相距为v，则（ ） ．凸透镜向右移动距离v，成倒立缩小实像 B．凸透镜向左移动距离v，成倒立放大实像 ．凸透镜向右移动距离u v ﹣，成倒立缩小实像 D．凸透镜向左移动距离u v ﹣，成倒立放大实像 【答】D 【分析】在光的折射中，光路是可逆的。 【解答】解：当把蜡烛、透镜、光屏置于如图所示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像， 保持蜡烛、光屏位置不变，只移动凸透镜，还可以再成一次像，根据在光的折射中，光 路是可逆的，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，且物距小于像距，成倒 立、放大的实像，此时凸透镜向左移动距离为u v ﹣，故B 错误，D 正确。 故选：D。 15．（2023•云南）（多选）某实验兴趣小组探究平面镜和凸透镜成像的情况如图所示，下 列说法正确的是（ ） ．甲图中蜡烛靠近玻璃板，所成的像变大 B．甲图中蜡烛的像是虚像，不能呈现在光屏上 ．乙图中蜡烛靠近凸透镜，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大 D．乙图中蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向下移 【答】B 【分析】（1）平面镜所成的像是等大的虚像； （2）凸透镜成实像时，物近像远像变大；经过凸透镜光心的光线的传播方向不变。 【解答】解： B、因为平面镜所成的像是等大的，故甲图中蜡烛靠近玻璃板，所成的像的大小与蜡烛 的大小相同；由于平面镜所成的像是虚像，虚像不能成在光屏上，故错误、B 正确； 、乙图中所成的像是实像，蜡烛靠近凸透镜，物距变小，像距变大，移动光屏，光屏上 再次呈现清晰的像变大，故正确； D、乙图中蜡烛燃烧变短，根据经过凸透镜