人教新课标版(2012教材)初中八上第五章透镜及其应用期末知识梳理(含测试).doc

人教新课标版（2012教材）初中八上第五章透镜及其应用期末知识梳理
1．知识结构

2．知识要点
(1)中间厚两边薄的透镜是凸透镜
(2)中间薄两边厚的透镜是凹透镜
(3)主光轴：通过透镜两个折射球面的球心(或者通过一个球面的球心并与另一球面相垂直)的直线，叫透镜的主光轴(或主轴)．如图3—1所示．
(4)光心：光线通过主光轴上某一特殊点而不改变方向，这个点叫透镜的光心．如图3—1所示．在透镜中心处．

(5)凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用．
(6)平行于主光轴的光线，通过透镜折射后会聚于主光轴上的点叫焦点．
(7)焦点到光心的距离叫焦距．
(8)透镜的应用：照相机、投影仪、放大镜．
(9)实际光线会聚而形成的像是实像；光线的反向延长线会聚成的像是虚像．实像能够呈在光屏上，虚像不能成在光屏上．
(10)眼球的基本结构．
(11)近视眼及其矫正；远视眼及其矫正．
(12)透镜焦度(φ)；透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度． 即
(13)显微镜和望远镜的基本结构．
3．考点
(1)透镜的基本性质．
(2)凸透镜的成像规律．
(3)凸透成像规律的应用：眼睛和眼镜、显微镜和望远镜．
知识盘点：

1．透镜分为两类：中间 ，边缘 的叫凸透镜，对光有 作用；中间 ，边缘 的叫凹透镜，对光有 作用．
2．通过光心的光线传播方向 ．平行于主光轴的光线，经过凸透镜后，折射光线会聚在主光轴上的点叫做凸透镜的 ，它到凸透镜光心的距离叫 ．
完成下列光路图：

3．在做“研究凸透镜成像规律”的实验时，应在光具座上依次放置 、 和 ，并调节它们的高度，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在 ．
目的是使烛焰的像成在 ．

规律总结：
一、分界点： 分虚实（正倒）， 分大小；
二、 ①实像：物 近 像 像变 。反之成立。②虚像：物 近 像 像变 。
反之成立。

典型例题解析
[例1]图中正确表示了光通过透镜的是( )
A．甲图 B． 乙图 C．丙图 D．丁图

解析
根据凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，对比观察入射前和出射后光的变化情况．光通过甲图中的凸透镜变得比原来会聚了，光通过乙图中的凹透镜变得比原来会聚了，光通过丙图中的凸透镜变得比原来发散了，光通过丁图中的凹透镜变得比原来会聚了．透镜对光的(明确会聚和发散的区别)“会聚”作用和“发散”作用并非只是针对平行于主轴的平行光而言，“会聚作用”应该理解为出射光比入射光会聚了一些；“发散作用”应该理解为出射光比入射光发散了一些，图3-3所示．

答：A

[例2]下列说法正确的是( )
A．凡是透镜一定有两个焦点
B．凹透镜没有焦点
C．任何方向的光线经透镜折射后传播方向都会发生偏转
D．以上说法都不正确

解析
一般的透镜若有两个球面，就意味着有两个焦点；但少数透镜只有一个球面，这就意味着这种透镜只有一个焦点．对于凸透镜应有两个实焦点(或一个实焦点)，对于凹透镜应有两个虚焦点(或一个虚焦点)．而且入射光线如果指向凸透镜或凹透镜，且通过光心，则不会发生折射现象，而是沿直线传播． 因此选D正确． (注意凸透镜和凹透镜的焦点的性质)
答：D
[例3]怎样利用太阳光测未知凸透镜的焦距呢?
答：由于太阳离地球很远．所以射到地球表面的太阳光小范围内可以近似看成是平行光，根据焦点的定义，平行光通过凸透镜后会聚到焦点上．具体做法是在透镜下放一与镜平行的光屏，让透镜对准太阳光，前后移动透镜会在屏上看到一个光斑，测量光斑最小最亮时透镜边缘到屏面的距离，这个距离大约等于凸透镜的焦距．
(此方法只能粗测焦距)
[例4]根据图3—4(a)中入射光和出射光的情况在方框内填上一个适当的光学元件．

解析 (注意这五种镜子的区别)
我们知道的光学元件一般有平面镜、凸透镜、凹透镜、凸面镜、凹面镜五种，其中平面镜对光的作用是能够改变光的传播方向；凸透镜和凹面镜对光有会聚作用；凹透镜和凸面镜对光有发散作用．将各图中的出射光与入射光进行比较：甲图中，入射光是会聚光，出射光变为平行光而不是反射光；乙图中平行光入射，出射光是发散光，而不是反射光，注意到两条入射光线出射时上下位置颠倒了，只有平行光通过凸透镜且出射光过焦点后位置才会发生颠倒；丙图中，出射光与入射光都是平行光，只是光的传播方向发生了变化．
答：如图3-4(b)

[例5]完成图3-5中的光路图

解析
图中所给的四个透镜，(a)、(b)是凸透镜．(c)、(d)为凹透镜，并且(a)、(c)给出入射光线，要求画出折射光线．而(b)、(d)则给出折射光线，要求画出入射光线．根据光心、焦点的定义方法就能画出这些特殊光线．
在画图中要注意光的传播方向． (利用基本概念完成作图)
答：如图3—6所示．

[例6]利用两面凸透镜把二束平行光变成另二束平行光，同时使“上、下”的光线更换位置． (用画图的方法完成这个题目．)

解析
平行放置这两个透镜和，同时使的右侧焦点与的左侧焦点重合．按透镜的焦点性质就可以画出此图．
答：如图3-7所示． (通过透镜性质明确作图方法)

[例7]试说明凸透镜能成实像的条件?
解析
根据凸透镜的成像规律，物体位于凸透镜一侧的1倍焦距到2倍焦距之间时在透镜另一侧成放大、倒立的实像；物体位于凸透镜一侧的2倍焦距以外时在透镜另一侧成缩小、倒立的实像．本题只是说明成实像的条件，并不考虑成的是放大像或是缩小像，因此只抓住“成实像”． (注意大、小实像的条件)
答：物体在凸透镜一侧1倍焦距以外．
[例8]人用眼睛______________看到凸透镜中成的虚像；人用眼睛__________看到凸透镜中成的实像．
解析 (在人眼视网膜所成的像是实像)
人能看到像是因为有光线进入人眼．凸透镜成虚像时，物体发出的光线经凸透镜折射后进入人眼，这些光的反向延长线相交而成虚像，所以虚像人眼是能看到的；物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚成实像，实像所发出的光进入人眼就能使人看到它，因此人眼当然能够看到实像．
答：能 能 (注意“虚像”和“实像”人眼都能看到)
[例9]一个“上”字形的霓虹灯，通过凸透镜成像在光屏上，图3—8中四个像正确的是( )

解析
一般来说，凸透镜所成的实像总是倒立的，并且是上下颠倒，在实际问题中，由于凸透镜是一个圆形的，光除了能被透镜上、下偏折，同样也能使光在左、右偏折，即光通过凸透镜后总是向中心，玻璃厚的部分偏折，因此凸透镜所成的像不仅上、下颠倒，左、右也要颠倒，所以只有D图符合要求． (从一个平面分析成像情况)
答：D
[例10]一支蜡烛立在凸透镜前，调节光屏的位置，恰好在光屏上得到缩小的清晰的像．若保持透镜位置不动，把蜡烛和光屏对调一下位置，则( )
A．在光屏上仍可呈现缩小的像
B．隔着透镜可看到蜡烛的像
C．在光屏上呈现放大的像
D．在光屏上呈现与蜡烛等大的像

解析 (根据光路可逆性进行分析)
根据教材中的探究问题(实验)，就应该知道，当物体在光屏上成缩小的实像时，此时物距大于二倍焦距，则所成的像应在一倍焦距和二倍焦距之间．若透镜位置不动，而把物体和光屏的位置对调，则原来的像距为现在的物距，原来的物距为现在的像距．根据上述分析蜡烛应在光屏上呈现放大的像，因此选C正确．
答：C
[例11]物体放在距凸透镜前30cm的位置上时，在另一侧的光屏上能够得到放大的倒立的像，透镜的焦距可能是( )
A．7．5cm B．20cm C．30cm D．40cm

解析
物体通过透镜成放大倒立实像的条件是物体在透镜的焦点到2倍焦距之间，因此f<30cm<2f，由此可以算出30cm>f>15cm，在答案中找出满足条件的选项． (这点是分析本题的关键)
答：B

[例12]物体距凸透镜20cm时，可在光屏上得到一个缩小的实像，若把物体向透镜方向移8cm，又可在光屏上得到一个放大的实像，则透镜的焦距是( )
A．20cm B．10cm C．9cm D．5cm
解析 可用u表示物距，v表示像距，f表示焦距
根据题意，当u=20cm时，物体通过凸透镜在光屏上成倒立、缩小的实像．即物距必须满足u>2f，也就是f<10cm．错解A.当焦距为10cm时，物体在20cm处成等大实像，不符合题意．而当焦距为5cm，根据题意，物体又向透镜移动8cm，不可能成放大实像．因此只有焦距为9cm时，才刚好同时满足题意中的两个条件．因此选C正确．
答：C (注意：物体移动时的分析方法)
[例13]简述照相机是怎样进行工作的?
解析
照像机的标准镜头焦距大约50—75mm，而镜头伸缩的范围很小，在1cm左右，就是说，像距很短．因此，被摄物体一般都在距离镜头很远的地方，最近也在1m左右．这一距离也远远大于二倍焦距．当物体在很远很远的地方时(一般大于20m时)，我们就称物距为无穷远，照像机的距离环上有“”的符号，就表示无穷远．这时，镜头距底片最近，等于镜头的焦距．
有些同学很喜欢摄影，也经常进行摄影实践活动．通常把调距离叫调焦距，也称调焦．这里有个误会，实际上，不是在调焦距，而是在调整像距．因为照像机的镜头焦距是固定的不能调(除变焦镜头以外)．
当用照像机给一个同学照像时，人距镜头越近，照出像片中人越大．但是一定要调整镜头加大像距，即向前推出镜头．
(加大像距是使像能够成在底片上)

[例14]简述幻灯机、电影机是怎样工作的?
解析
幻灯机和电影机的原理一样，都是利用凸透镜成放大实像的原理．
幻灯片、电影片与镜头的距离是物距，镜头到银幕的距离是像距．银幕距离镜头越远银幕上的图像越大，即像距越大，像越大．与此同时，应该使物距减小，即把镜头向幻灯片、电影片方向移动． (明确凸透镜和平面镜的综合应用)
现在不少学校的教室里都配备有投影书写仪，又叫投影器，它和我们课本上介绍的幻灯机原理相同，只不过是在光路上增加了一个平面镜，改变了光路，使投影幻灯片平放在书写台面上而成一个直立的像．

[例15]简述怎样合理应用放大镜．
解析
使用放大镜观察物体时，物体应放在凸透镜的焦点以内，由于放大镜利用了凸透镜成虚像的原理，因此，人们看到的是正立的像．
实际上，使用放大镜观察物体时，物体离放大镜越远(但保证u<f)看到的像越大，像也越远． (物距变大，像距也变大)

[例16]有一张照片，发现其景物模糊不清，而且整个画面偏黑，其形成的原因是在拍照时，没有调节好( )
A．调焦环 B．快门 C．光圈 D．以上说法都正确
解析
根据上述照相机的工作情况知道，用照相机拍照时，景物若模糊不清，说明像距没有调好．因此应该使用调焦环．同时整个画面偏黑，说明曝光过度，应调整快门时间和光圈的大小．因此本题应选D正确．
答：D (注意：光圈、快门和调焦环的区别)

[例17]下面说法正确的是( )
A．近视眼应用凸透镜矫正
B．近视眼应用凹透镜矫正
C．远视眼产生的原因是晶状体太厚
D．远视眼产生的原因与近视眼产生的原因一样，是玻璃体变混浊
解析
人眼中相当于凸透镜的主要结构有晶状体和角膜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像通过其他组织就可以使人看见物体了．近视眼产生的原因是晶状体太厚，折光能力太强．使光会聚在视网膜前．所以在眼睛前要放一个凹透镜进行矫正． 因此B正确．
答：B (会根据人眼结构进行物理现象的分析)

[例18]关于人眼所“见”，下列说法正确的是( )
A．透过窗户玻璃看到的像都是实像
B．通过近视眼镜看到的可能是虚像
C．通过近视眼镜看到的一定是虚像
D．人眼通过透明介质看到的像一定是实物的虚像
解析
根据光的折射规律，窗户玻璃对光线有折射作用，能使其形成的虚像平移．近视眼镜是用凹透镜制成的，它是发散透镜，通过图3—9可以说明总是成正立、缩小的虚像．而人的眼睛中的晶状体相当于凸透镜，它能使折射光线落在视网膜上形成实像．

答：C
单元检测
一、选择题
．（2012浙江绍兴）图中人手持的是一枚（ ）

A．凹透镜，可以矫正近视 B．凹透镜，可以矫正远视
C．凸透镜，可以矫正近视 D．凸透镜，可以矫正远视
．（2012广东广州）图24 是“探究凸透镜成像的规律”实验装置示意图，凸透镜的焦距是20cm，如图的情景，眼睛可能观察到烛焰经凸透镜折射所成的虚像.

．(2012湖南益阳)下列说法正确的是（ ）
A．平面镜所成的是正立、等大的实像 B．凸透镜所成的像都是倒立的
C．凸透镜可矫正近视眼 D．凹透镜可矫正近视眼
．（2012湖南株洲）下列光学仪器中能成倒立、缩小实像的是（ ）
A．照相机 B．凸面镜 C．平面镜 D．幻灯机
．(2012贵州铜仁)如右图所示是利用航空摄影拍摄到的铜仁市碧江区一角，如果拍摄时所用照像机的镜头焦距是50mm,则胶片到镜头的距离应
A．大于100mm B．大于50mm小于100mm
C．小于50mm D．等于50mm
．(2012江苏南京)把一个凸透镜对准太阳光，在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。若将一物体放在此透镜前15cm处，经凸透镜所成的像是（ ）
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像C.正立、放大的实像 D.正立、缩小的虚像
．（2012山东泰安）小明同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，如图3所示。下面给出的生活中常用物品工作时原理与此现象相同的是（ ）

A.投影仪 B.照相机 C.放大镜 D.近视镜
．(2012山东烟台)在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调节的方法是
A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动
B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动
C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动
D.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动
．(2012四川眉山)下列与光现象有关的说法中错误的是（ ）
A.手影是根据光的直线传播形成的 B.老花镜的镜片是用凸透镜制成的
C.照相机利用了凸透镜能成倒立缩小的虚像的原理 D.色光的三原色是红、绿、蓝
．．(2012四川自贡)物体从距凸透镜12cm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．6cm B．10 cm C．16 cm D．20 cm
．（2012四川绵阳）光学器件在我们的生活、学习中有着广泛的应用。下面的介绍有一项不切实际，它是
A．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用
B．照相时，被照者与相机的距离是在镜头的二倍焦距之外
C．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应略大于一倍焦距
D．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这利用了凸透镜对光的会聚作用

．(2012四川凉山)一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距f符合（ ）
A.10cm ＜f＜20cm B.f＞10cm C.f＜10cm D.f＞20cm
．(2012河北)透镜在我们的生活、学习中应用广泛。下列说法正确的是（ ）
A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用 B.照相时，被照者应站在镜头两倍焦距以内
C.投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像
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
．（2012湖北武汉）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。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是( )

A．将蜡烛远离凸透镜 B．将光屏远离凸透镜
C．将光屏靠近凸透镜 D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
．(2012江苏南通)探究凸透镜成像规律时，小明在凸透镜前放一燃着的蜡烛，移动光屏并在光屏上找到清晰的像。然后将蜡烛远离透镜，调节光屏再次找到一个清晰的像比较两像
A. 像距增大，像增大 B. 像距减小，像增大
C. 像距减小，像减小 D. 像距增大，像减小
．（2012山东济宁）小明做“研究远视眼的矫正”实验中，他把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看做眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图4所示。而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是

A．将光屏适当靠近凸透镜 B．同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜
C．将蜡烛适当靠近凸透镜 D．将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜
．(2012湖北黄石)下列说法不正确的是（ ）
A.近视镜片中间薄，边缘厚，是凹透镜 B.照相机拍摄物体所成的像一定是实像
C.近视眼不戴眼镜时成的像在视网膜的前面
D.用望远镜观察远处的物体，物镜得到的是放大的像
18.（2012东营）昆虫观察盒的盒盖是一个凸透镜（如图所示），盒盖到盒底的距离为10cm，利用凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察小昆虫。在一次实验中，小明不小心把盒盖上的凸透镜打碎了。为了修好观察盒，老师分别给他提供了焦距为4cm、8cm、10cm和12cm的凸透镜各一个，他应该选择

A．焦距为4cm的凸透镜 B．焦距为8cm的凸透镜
C．焦距为10cm的凸透镜  D．焦距为12cm的凸透镜
19. （2012宜昌）常言道，水火不相容，但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火，这个器件相当于（ ）
A．平面镜 B．凸面镜 C．凸透镜 D．凹透镜
20. (2012湖北咸宁)物体AB通过凸透镜成像如图2所示，利用这一成像规律制造的光学仪器是：

A.照相机 B.放大镜 C.幻灯机 D.潜望镜
题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答

二、填空题（2*10＝20分）
21．（2012山东济宁）将一物体分别放在甲、乙两凸透镜前等距离处，通过甲透镜成缩小的像，通过乙透镜成放大的像，由此推断：甲透镜的焦距 乙透镜的焦距（填小于、等于或大于）。放大镜成正立的_______、_____像。
22．（2012山东菏泽）在森林中旅游时，请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后，相当于一个__________镜，对太阳光有__________作用，容易引发火灾。
23．(2012湖北襄阳)23.市公交公司为了保证人们的上下车安全，在公交车上安装了“电视监控器”。凸透镜是该装置的光学系统，“电视监控器”的摄像头能成 （填正立或倒立）、 （填放大或缩小）的实像。
24．（2012山西）如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是__________cm；当物距为12cm时的成像特点可应用于_________ （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

25．(2012广东梅州)小明同学上初中后患上了近视眼，使远处物体的像落在视网膜 （选填“前”或“后”）而看不清远处物体。现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 （选填“强”或“弱”）些。

三、作图题（20分）
26．（2012福建福州）请在图中的方框内画出合适的透镜。

27.(2012年桂林)请在图13中画出经过透镜折射后的光线。

28.（2012揭阳）如下左图所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上．请在图中画出射向凸透镜这束入射光和经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数
29.（2012茂名）如图14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。

图14
四、实验探究题（2*10＝20分）
30．（2012福建福州）小明在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是10cm。
（1）他将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，其原因可能是_________________________________。（写出一种即可）
（2）调整好后，当蜡烛与凸透镜的距离为36cm时，可在光屏上得到倒立________的实像；再将蜡烛向凸透镜靠近一些，要获得清晰的实像．光屏应_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
31．(2012江苏连云港)小华在“探究凸透镜成像规律的实验”中发现像高与像距、物距之间有一定的关系，为了进一步探究，他将5cm长的发光体放在一个竖直支架上作为光源进行实验。
（1）实验开始前，首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在 。
（2）下表是小华同学实验时记录的几组数据：
实验次数
物距u / cm
像距v / cm
物高l / cm
像高h / cm
1
35
14
5
2
2
30
15
5
2.5
3
20
20
5
5
4
15
30
5
10
5
12
60
5
25
根据表中数据，完成下列问题：
①该凸透镜的焦距为 rn.
②从表中的数据可以看出，当像距小于物距时，像高与物高的比值 1（选填“大于”或“小于”）；当像距大于物距时，像高与物高的比值 1（选填“大于”或“小于”）。
③小华通过进一步分析实验数据又得出了像高与物高的比值和像距与物距之间的具体关系。他的结论是 。
32．(2012江苏宿迁)如图，两端开口的圆筒内嵌一光学元件，在圆筒左侧中心轴上放一光源S，圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏，现左右移动圆筒，当圆筒左端面距离光源为a时，恰好在光屏上成一清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b时，光屏上第二次出现清晰的像，则此光学元件是_____透镜，第二次所成像的性质是______(填“放大”、“等于”或“缩小”)、_____(填“正立”或“倒立”)的实像。

附答案：
题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答
D
B
D
A
B
B
B
A
C
B
C
C
A
C
D
D
D
D
C
B
21. 小于 放大、虚
22. 凸透镜 会聚
23. 倒立 缩小
24. 10 投影仪
25. 前 弱
26. 如图所示：
27.

28.

29.

30. 【答案】1)烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度(或物距小于焦距)(答案科学合理即可) (2)缩小 (3)远离

31. 【答案】（1）同一高度或同一水平直线
（2）①10 ② 小于 大于 ③像高与物高的比值和像距与物距的比值相等

32. 【答案】凸 缩小 倒立

19