易錯點03 透鏡及其應(yīng)用?？家族e陷阱分析-備戰(zhàn)2023年中考物理考試易錯題 帶解析

易錯點03透鏡及其應(yīng)用常考易錯陷阱分析透鏡及其應(yīng)用?？家族e陷阱分析陷阱一：透鏡對光的作用理解不透徹。凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用。判斷透鏡對光線的會聚與發(fā)散，并不是看光線經(jīng)過透鏡后是否相交，而是看光線經(jīng)過透鏡后，與原來的傳播方向相比是會聚還是發(fā)散。陷阱二：凸透鏡的成像規(guī)律運用不熟練。成像條件物距（u）成像的性質(zhì)像距（v）應(yīng)用u﹥2f縮小、倒立的實像f﹤v﹤2f照相機u=2f等大、倒立的實像v=2ff﹤u﹤2f放大、倒立的實像v﹥2f投影儀u=f不成像-------------------u﹤f放大、正立的虛像V﹥f放大鏡一焦分虛實、二焦分大?。惶撓裢瑐?cè)正，實像異側(cè)倒；物遠實像小，物遠虛像大。陷阱三：凸透鏡成像的變焦問題分析不到位。當凸透鏡的焦距發(fā)生變化時，其對光的偏折能力也發(fā)生變化：焦距越?。ㄍ哥R越厚），偏折能力越強。陷阱四：凸透鏡的應(yīng)用之眼睛與眼鏡，佩戴眼鏡后的各種變化理解不透徹。視網(wǎng)膜相當于光屏，所以像距是固定不變的當物體與眼睛的距離發(fā)生變化時，晶狀體通過調(diào)整彎曲程度來改變焦距：物距減小，焦距也減小；物距增大，焦距也增大.當“近視眼”看遠處物體時，焦距調(diào)到最大，像成在視網(wǎng)膜前方，需要用凹透鏡矯正；而“遠視眼"看近處物體時，焦距調(diào)到最小，像成在視網(wǎng)膜后方，需要用凸透鏡矯正。近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，給凸透鏡戴上近視眼鏡，兩個透鏡組合，整體的折光能力變?nèi)酰锞嗖蛔儠r，成像位置延后，會導(dǎo)致像距增大；給凸透鏡戴上遠視眼鏡，兩個透鏡組合，整體的折光能力變強，物距不變時，成像位置提前，會導(dǎo)致像距減小。陷阱五：凸透鏡的動態(tài)成像情景分析不熟練。凸透鏡成實像時，像和物分居在透鏡兩側(cè)，物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越遠，所成的像越大，即“物近像遠像變大”。物體經(jīng)凸透鏡成虛像時，像和物在凸透鏡同側(cè)，物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越近，所成的像越小，即“物近像近像變小”無論是成實像還是成虛像，只要物體向焦點靠近，所成的像都變大.陷阱六：凸透鏡所成像與物的關(guān)系，不僅上下顛倒，而且左右顛倒（實像）。物體經(jīng)凸透鏡成實像時，所成的實像是倒立的，即物與像不僅上下顛倒，而且左右顛倒。若將物向上移動，則所成的實像會向下移動，如實驗時間過長，蠟燭燃燒變短，則實像向光屏上方移動.實像與物體的移動方向相反?！纠}1】一位同學(xué)用如圖器材做實驗，先用焦距為20cm的甲透鏡進行實驗，在屏上得到清晰的像，接下來換用焦距為10cm的乙透鏡繼續(xù)實驗，若不改變發(fā)光體和凸透鏡的位置，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)______（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡。若實驗中手指指尖觸摸到了凸透鏡，光屏上的像______（選填“完整”或“不完整”）?！敬鸢浮?/p>

靠近

完整【詳解】[1]由“先用焦距為20cm的透鏡甲進行實驗，在屏上得到清晰的實像”，當改用焦距為10cm的透鏡乙繼續(xù)實驗，不改變發(fā)光體和凸透鏡的位置，則相當于增大了物距，根據(jù)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏將靠近透鏡移動，像變小。[2]不小心用手指指尖觸摸了凸透鏡，因為凸透鏡的其他部分仍能使光線折射而成像，所以光屏上呈現(xiàn)的仍然是燭焰完整的像，只是此時像比手指指尖觸摸前的像要暗一些?！纠}2】疫情期間，同學(xué)們大量使用手機、平板和電腦等設(shè)備上網(wǎng)課，長時間盯著屏幕，容易導(dǎo)致視力下降，患上近視眼；圖中__________（選填“甲”或“乙”）是近視眼的光路示意圖，近視眼應(yīng)配戴__________透鏡（選填“凸”或“凹”）制成的眼鏡來矯正，此透鏡對光有__________（選填“發(fā)散”或“會聚”）作用。【答案】

乙

凹

發(fā)散【詳解】[1]由乙圖知，眼睛看遠處的物體，像成在視網(wǎng)膜的前方，說明晶狀體對光的折射能力變強，是近視眼的成因，故圖中乙是近視眼的光路示意圖。[2][3]凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使像推遲會聚在視網(wǎng)膜上，所以近視眼配戴凹透鏡來矯正?！纠}3】如圖所示，紙筒A的一端蒙有一層半透明紙，紙筒B的一端嵌了一個凸透鏡，兩紙筒套在一起組成了一個照相機模型。為了在A端得到清晰的像，調(diào)整A、B間的距離，這時________（選填“A”或“B”）端朝著明亮的室外看才能看清像；當看近處的景物時很清楚，再看遠處的景物時就應(yīng)該使A、B間的距離變________（選填“大”或“小”）?！敬鸢浮?/p>

B

小【詳解】[1]模型照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像工作的，凸透鏡成實像時，物像在凸透鏡的異側(cè)，像成在半透明紙上，為了得到清晰的像，成像的物體就應(yīng)該在明亮的地方，所以把B端朝向明亮的室外看才能看清像。[2]凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，當看近處的景物時很清楚，再看遠處的景物時，物距變大，像距應(yīng)該變小，所以應(yīng)該減小A、B間的距離?！緩娀?】為了研究眼的成像原理，小科自主研制了如圖所示的實驗裝置。用水透鏡模擬眼的晶狀體，通過注水或抽水可改變水透鏡凸度大小。光屏和水透鏡固定在光具座如圖所示的位置。（1）此時光屏上得到一個清晰的倒立（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像。（2）向水凸透鏡內(nèi)注入適量水來模擬視力缺陷，發(fā)現(xiàn)光屏上原來清晰的像變模糊了。此時，若向（選填“左”或“右”）側(cè)適當移動光屏，可以再次得到清晰的像。若光屏不動，在燭焰和水凸透鏡間加一個焦距合適的（選填“凹透鏡”或“凸透鏡”），光屏上也能得到清晰的像。【解析】（1）由圖可知，物距大于像距，并且能在光屏上成實像，所以物距一定是在二倍焦距之外，所以成的是倒立、縮小的實像；（2）向水凸透鏡內(nèi)注入水，凸透鏡變厚，此時凸透鏡對光的折射作用變強，像將成在光屏之前，所以將光屏向左移動，凸透鏡變厚，此時凸透鏡對光的折射作用變強，要使光屏上也能得到清晰的像，應(yīng)在燭焰和水凸透鏡間加一個焦距合適的凹透鏡；故答案為：（1）縮??；（2）左；凹透鏡。【強化2】如果將物體放在凸透鏡前20cm處，在屏上得到了一個放大的倒立的像，那么物體在凸透鏡前15cm處，下列說法中正確的是（）A．可能成倒立放大的實像 B．一定成倒立放大的實像 C．可能成正立放大的虛像 D．可能成倒立縮小的實像【解析】物體在凸透鏡前能成倒立放大的像，說明此時的物距大于一倍焦距小于二倍焦距，即：f＜20cm＜2f，所以凸透鏡的焦距10cm＜f＜20cm。那么物體在凸透鏡前15cm處，物距可能是大于一倍焦距小于二倍焦距，也有可能是小于一倍焦距，由凸透鏡成像條件可知，得到的像可能成倒立放大的實像；也可能是正立放大的虛像。故選：AC?！緩娀?】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭，凸透鏡和光屏的位置如圖所示，燭焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列說法正確的是（）A．凸透鏡對光有發(fā)散作用 B．光屏上成倒立、縮小的實像 C．利用此時的成像規(guī)律可以制成投影儀 D．蠟燭燃燒一段時間后，光屏上的像會向下移【解析】A、凸透鏡是會聚透鏡，對光線有會聚作用，故A錯誤；BC、由圖可知，像距小于物距，凸透鏡成倒立縮小的實像，是照相機的成像原理，故B正確，C錯誤；D、蠟燭燃燒一段時間后，蠟燭變短，燭焰的位置向下移動，根據(jù)光線過透鏡的光心不改變方向，像的位置向上移動，故D錯誤。故選：B。1．小亮某次實驗在光屏上出現(xiàn)一個縮小的像，測得光屏到凸透鏡的距離為30cm。則當物體距離凸透鏡20cm時，下列說法正確的是（）A．光屏上可能不會出現(xiàn)像B．光屏上一定會出現(xiàn)一個放大的像C．光屏上可能會出現(xiàn)一個縮小的像D．都有可能【答案】A【詳解】當光屏到凸透鏡的距離為30cm時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，所以2f＞30cm＞f凸透鏡的焦距滿足30cm＞f＞15cm蠟燭距透鏡的距離為20cm，可能2f＞u＞f，成倒立、放大的實像；可能u＝f，不成像；可能u＜f，成正立、放大的虛像，虛像不能成在光屏上，故A正確，BCD錯誤。故選A。2．關(guān)于透鏡，下列說法正確的是（

）A．不論是凸透鏡還是凹透鏡，經(jīng)過透鏡光心的光線方向都不變B．物體置于焦點F以內(nèi)時凸透鏡起會聚作用，置于焦點F以外時凸透鏡起發(fā)散作用C．若把凸透鏡的上半部分用手遮住，則凸透鏡對光不再具有會聚作用D．一束會聚的光線經(jīng)過凹透鏡，折射后的光線一定變成發(fā)散的光線【答案】A【詳解】A．不論是凸透鏡還是凹透鏡，經(jīng)過透鏡光心的光線傳播方向不發(fā)生改變，故A正確；B．凸透鏡對光線有會聚作用，無論物體置于焦點F以內(nèi)，還是置于焦點F以外時凸透鏡對光線都起會聚作用，故B錯誤；C．凸透鏡每一部分對光線都有會聚作用，若把凸透鏡的上半部分用手遮住，凸透鏡下半部分對光線仍具有會聚作用，故C錯誤；D．一束會聚的光線經(jīng)過凹透鏡，折射后的光線比原來變得發(fā)散一些，但仍是會聚的光線，故D錯誤。故選A。3．關(guān)于透鏡，下列說法正確的是（）A．近視眼可利用凹透鏡矯正；B．凸透鏡只對平行光束有會聚作用；C．一束光通過凹透鏡后，折射光線一定是發(fā)散的；D．凸透鏡成像時，像與物總是在凸透鏡的異側(cè)【答案】A【詳解】A．近視眼的晶狀體和角膜構(gòu)成的透鏡較厚，會聚能力較強，看遠處的物體時，將像成在視網(wǎng)膜的前面。為了使像正好呈在視網(wǎng)膜上，應(yīng)使光線推遲會聚，使所成的像相對于晶狀體后移，所以應(yīng)佩戴發(fā)散透鏡即凹透鏡。故A正確；B．凸透鏡對光的會聚作用適用于所有光線，只是將平行光會聚于焦點處；故B錯誤；C．過光心的光線經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變，所以通過凹透鏡的光線也不一定發(fā)散，故C錯誤；D．凸透鏡成像時，成實像時，像與物總是位于透鏡的兩側(cè)，成虛像時，像與物總是位于透鏡的同側(cè)。故D錯誤。故選A。4．對下列四幅圖闡述錯誤的是（）A．如圖，近視眼看遠處的物體，成像在視網(wǎng)膜前，用凹透鏡矯正B．如圖，遠視眼看近處的物體，成像在視網(wǎng)膜后，用凸透鏡矯正C．如圖，顯微鏡的目鏡的作用是使物體成倒立、放大的實像D．如圖，天文望遠鏡的物鏡的作用是使遠處的物體成倒立、縮小的實像【答案】C【詳解】A．圖中，眼睛看遠處物體時成像在視網(wǎng)膜前，是近視眼；凹透鏡具有發(fā)散作用，用于矯正近視眼，故A正確，不符合題意；B．圖中，眼睛看近處物體時成像在視網(wǎng)膜后，是遠視眼；凸透鏡具有會聚作用，用于矯正遠視眼，故B正確，不符合題意；C．如圖，顯微鏡的目鏡相當于放大鏡，作用是使物體成正立、放大的虛像，故C錯誤，符合題意；D．如圖，天文望遠鏡的物鏡的作用是使遠處的物體成倒立、縮小的實像，該實像征稿落在目鏡的焦距位置，目鏡在對這個像進行放大，故D正確，不符合題意。故選C。5．某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．該凸透鏡的焦距是16cmB．當u＝12cm時，在光屏上能得到一個縮小的像C．把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小D．當u＝20cm時成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的【答案】C【詳解】A.當u＝v等于2f時，凸透鏡成倒立、等大的實像，由圖象可知，u＝v時的值是16cm，因此2f=16cm,所以f＝8cm，故A錯誤；B．當u＝12cm時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，故B錯誤；C．物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，物距大于焦距，成實像，凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小，故C正確；D．當u＝20cm時，u＞2f，成倒立、縮小的實像，應(yīng)用于照相機，投影儀是物距在一倍焦距和二倍焦距之間時，成倒立放大的實像，故D錯誤。故選C。6．王亞平利用水袋和金屬圈做成了一個水膜，加水后形成水球，并看到了她的“倒影”，如圖所示，下列說法正確的是（）A．水球上的“倒影”是實像B．水球上的“倒影”是虛像C．此“倒影”成在王亞平和水球之間D．利用此“倒影”成像原理可以制成的光學(xué)儀器之一是照相機【答案】AD【詳解】AB．水球具有中間厚，邊緣薄的特點，因此水球相當于一個凸透鏡，因此看到的倒影是凸透鏡成倒立實像的結(jié)果，故A正確，B錯誤；C．據(jù)上面的知識可知，此時成的是倒立、縮小的實像，所以像應(yīng)該成在水球和王亞平的另一側(cè)，即在觀察者和水球之間，故C錯誤；D．照相機鏡頭的原理是利用凸透鏡成倒立縮小的實像的原理，利用此“倒影”成像原理與照相機相同，故D正確。故選AD。7．如圖所示，人眼的功能類似于照相機。人眼結(jié)構(gòu)中，視網(wǎng)膜到晶狀體的距離不變，相當于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中________到凸透鏡的距離不變，人眼是通過調(diào)節(jié)________來看清遠近不同物體的，人長時間看近處物體，眼睛容易疲勞。學(xué)習(xí)較長時間后，建議同學(xué)們適當遠眺，使睫狀體放松，晶狀體變________（選填“厚”或“薄”），焦距變大，舒緩眼疲勞，保護眼睛?！敬鸢浮?/p>

光屏

晶狀體焦距

薄【詳解】[1]結(jié)構(gòu)中，晶狀體相當于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當光屏，視網(wǎng)膜到晶狀體的距離不變，相當于“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，光屏到凸透鏡的距離不變。[2]人眼是通過調(diào)節(jié)晶狀體焦距來看清遠近不同物體的。[3]人眼長時間看近處物體，然后遠眺，像距不變，物距變大，焦距也要變大，即眼睛的晶狀體變薄。8．小明將蠟燭、凸透鏡和光屏調(diào)到如圖所示位置時，在光屏上得到了一個清晰的像，這個像一定是_______（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的，此時成像特點可應(yīng)用于_________（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）。若在圖示位置將蠟燭靠近凸透鏡一些，光屏上的像將會模糊，若在透鏡前放置一個焦距合適的_______（選填“近視”或“遠視”）眼鏡，光屏上的像也可以再次清晰。【答案】

放大

投影儀

遠視【詳解】[1][2]由圖知道，當物距小于像距且光屏上得到一個清晰的像時，成的應(yīng)是倒立放大的實像，此時成像特點可應(yīng)用于投影儀。[3]將蠟燭靠近凸透鏡一些，光屏上的像將會模糊，根據(jù)物距變小，像距變大，即光線會聚成像在光屏的右端，如果光屏的位置不動，只需增強透鏡的會聚能力即可，因此在透鏡前放置一個焦距合適使光線會聚的凸透鏡（遠視眼鏡）即可。9．一個綠色的植物拿到無光的房間中，我們看見植物的葉片是________色的。學(xué)習(xí)了光學(xué)知識后，物理興趣小組同學(xué)在進行綜合實踐活動時，想探究小孔成像，小組在空易拉罐的底部中央打上一個小孔，為了能觀察到清晰的像，圓筒上應(yīng)使用________（選填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏，孔對著燭焰，可以看到燭焰通過小亂所成的像，夏天樹蔭下的圓形光斑形成的原理與之相同，光斑是太陽的________（選填“實像”、“影子”或“虛像”）；根據(jù)生活經(jīng)驗，________（選填“可以”或“不可以”）用望遠鏡直接觀察太陽?！敬鸢浮?/p>

黑

半透明

實像

不可以【詳解】[1]不透明物體的顏色是由物體反射的光決定的，將一個綠色的植物拿到無光的房間中，由于綠色植物不能反射任何光，所以我們看見植物的葉片是黑色的。[2]由于小孔成像成的是實像，所以能用光屏承接，為了便于觀察光屏上的像，應(yīng)用半透明的塑料薄膜。[3]由于小孔成像成的是實像，夏天樹蔭下的圓形光斑是太陽透過樹葉間的小孔成的像，所以夏天樹蔭下的圓形光斑是實像，故光斑是太陽的實像。[4]由于光透過望遠鏡成的是實像，所以用望遠鏡直接觀察太陽，太陽在人眼上成實像，能燒壞眼睛，所以不能用望遠鏡直接觀察太陽。10．如圖是一只魔術(shù)箱，箱的左右兩側(cè)同一水平線上各有一個小孔，一束光從左側(cè)的小孔射入，將一塊遮光板從頂部的窄縫插入箱中，正好擋住光線，可光仍從右孔射出。針對這一奇怪的現(xiàn)象，下面三種設(shè)計方案中可以實現(xiàn)的有________；若魔術(shù)箱內(nèi)只使用了平面鏡，則平面鏡至少要________塊。A．B．C．【答案】

AC

3【詳解】[1]選項A中有兩塊凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點，通過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸，故A可實現(xiàn)；選項B中為一凹透鏡和一凸透鏡，左邊的凹透鏡對光線有發(fā)散作用，而圖中凹透鏡對光線卻有會聚的作用，故B不能實現(xiàn)；選項C中有兩個凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點，延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸，故C能實現(xiàn)，即三種設(shè)計方案中可以實現(xiàn)的有AC。[2]一束光從左側(cè)的小孔射入，從右側(cè)小孔射出時光線的方向沒有發(fā)生改變，如下圖所示，根據(jù)反射定律，通過三塊平面鏡的反射即可實現(xiàn)，即平面鏡至少要3塊。11．一束平行于主光軸的光經(jīng)過某凸透鏡后的光路圖如圖甲所示，凸透鏡的光心在0c