专题03 透镜及其应用（讲义）-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测（广东专用）

主题一 声、光、热 专题03 透镜及其应用 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点突破·考法探究 考点一 透镜 考点二 生活中的透镜 考点三 凸透镜成像的规律 考点四 眼睛和眼镜 04题型精研·考向洞悉 题型一 透镜 考向01：透镜与透镜对光的作用 考向02：利用透镜三条特殊光线作图 题型二 生活中的透镜 考向01：照相机、投影仪、放大镜 考向02：实像和虚像 题型三 凸透镜成像的规律 考向01：凸透镜成像规律及其应用 考向02：探究凸透镜成像规律 题型四 眼睛和眼镜 考向01：眼睛的构造及视物原理 考向02：近视眼的成因与矫正 考向03：远视眼的成因与矫正 05分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 考点内容 课标要求 考查频次 命题预测 透镜对光的作用 认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用 透镜及其应用(每年1~2道,2~10分) 10年4考,3~8分 透镜对光的作用是《透镜及其应用》的基础，尤其是透镜在生活中的应用大都是利用透镜对光的作用。对此考点的考查多是作图题、选择题和填空题，命题点有：认识透镜对光的作用、透镜在生活中的应用、利用透镜的三条特殊光线作图等 透镜在生活中的应用 了解凸透镜的应用—放大镜、照相机和投影仪 属于常考热点。考查题型主要有选择题、填空题，有时也会出现在实验探究题中。命题点有：生活中常见透镜的应用及特点，放大镜、照相机与投影仪的成像特点等 凸透镜成像规律 通过实验探究，知道凸透镜成像规律 是常考热点，也是分值较多的考查内容。常考题型有选择题、填空题和实验探究题。命题点有：凸透镜成像规律、凸透镜成像过程中的动态变化、探究凸透镜成像规律等 眼睛与眼镜 了解人眼成像的原理；了解近视眼和远视眼的成因与矫正 眼睛是架精密的光学仪器，也是考查方向较为集中的考点，所以认识眼睛的构造和成像原理是解答此类考题的基础。考查题型主要集中在选择题、填空题。命题点有：眼睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等 透镜作图 会画简单的光路图 光学作图(每年1道,1~3分) 属于常考热点，考查基础是透镜的三条特殊光线，考查题型是作图题，分值一般在2-3分。命题点有：给出入射光线画折射光线、给出物画物在透镜中的像、由折射光线和入射光线找透镜的类型及位置等 考点一 透镜 一、凸透镜和凹透镜 1．透镜的概念：透镜是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧，从另一侧射出时各发生一次折射，并由此会产生会聚或发散的效果。 2．透镜的分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。 3．透镜的主光轴和光心 名称 概念 图示 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示 凸透镜 凹透镜 光心 透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为薄透镜就在透镜的中心 二、透镜对光的作用 1．实验探究：探究对光的作用 （1）凸透镜对光的作用：让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点。 （2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点。 2．对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。 3．透镜中的光路是可逆的：由于光在发生折射时是可逆的，而透镜对光的作用也是折射作用，所以透镜中的光路是可逆的。 三、焦点和焦距 1．透镜的焦点和焦距 焦点 焦距 图示 凸透镜 凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点 焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等 凹透镜 凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点 虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等 2．粗测凸透镜焦距的方法：让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。 四、透镜的三条特殊（主要）光线：三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表 凸透镜 通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 凹透镜 经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜同侧虚焦点 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴 考点二 生活中的透镜 一、照相机 1．照相机的成像原理：照相机的镜头相对于一个凸透镜，胶片相对于光屏，来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上，形成了倒立、缩小的像。 2．照相机成像的特点 （1）物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 （2）物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。 （3）照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。 3．照相机拍摄景深的调节：为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像，需要调节镜头到胶片的距离。 （1）拍摄近处景物时，镜头应向前伸，即增大胶片与镜头之间的距离； （2）拍摄远处景物时，镜头应往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离； （3）若想使拍摄景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想使拍摄景物的像小一些，可以增大景物与镜头之间的距离。 二、投影仪：照相机是利用凸透镜来成像的，利用照相机可以得到倒立、缩小的像。投影仪也是利用凸透镜来成像的，利用投影仪能得到倒立、放大的像。 1．投影仪的成像过程：对投影仪进行光路分析可知，来自投影片上的图案上的光经镜头（凸透镜）折射后，在屏幕上形成清晰的像。 2．投影仪的成像特点 （1）投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。 （2）图案（文字）通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案（文字）大。 （3）像和投影片在凸透镜的两侧。 （4）图案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像。 （5）投影片离镜头越近，像到镜头间的距离越大，屏幕上所成的像越大。 3．投影仪的调节 （1）使屏幕上的像变大的方法：减小投影片与镜头之间的距离，同时增大屏幕与镜头间的距离。 （2）使屏幕上的像变小的方法：增大投影片与镜头间的距离，同时减小屏幕与镜头间的距离。 三、放大镜 1．放大镜成像：放大镜是凸透镜，是常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大，如图所示。将放大镜镜头放在物体上方与眼睛之间适当位置，透过放大镜可以看到正立、放大的像。 2．放大镜成像特点 （1）物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像。 （2）像和物体在凸透镜的同侧。 （3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大。 （4）若物体与放大镜的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。 3．放大镜的使用 （1）使像变大的方法：让放大镜与物体之间的距离适当增大一些。 （2）使像显小的方法：让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。 四、实像和虚像 1．凸透镜成实像的情况：实像是实际光线会聚而成的，能成在光屏上。此时物像分别位于凸透镜的两侧，且实像都是倒立的。照相机、投影仪所成的像都是实像。 2．凸透镜成虚像的情况：虚像不是由光线实际会聚而成的，而是由折射光线的反向延长线相交而成的。凸透镜成虚像时，通过凸透镜射出的光没有会聚，只是人眼逆着折射光线的方向看过去，感到光是从虚像处发出的，故凸透镜成虚像时，物、像位于凸透镜的同侧，我们只能用眼睛看到虚像，而不能用光屏承接到虚像。 考点三 凸透镜成像的规律 一、探究凸透镜成像的规律 1．基本概念 （1）物距：物体到凸透镜光心的距离，用字母u表示。 （2）像距：像到凸透镜光心的距离，用字母v表示。 2．实验-探究凸透镜成像的规律 【提出问题】凸透镜所成的像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？ 【实验设计】先把物体放在距离凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜方向靠近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏折情况和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。 【进行实验与收集证据】 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度； （2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步； （3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v； （4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步； （5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像； （6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步； （7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm） 物距u与焦距f的关系 物距u/cm 像距v/cm 成像的性质 像的变化情况 u>2f 60 15 倒立、缩小的实像 物距变小时，像距变大，像（相对于之前）变大 48 16 u=2f 24 24 倒立、等大的实像 —— f<u<2f 18 36 倒立、放大的实像 物距变小时，像距变大，像变大 15 60 u=f 12 —— 不成像 —— u<f 8 —— 正立、放大的虚像 物距变小时，像距变小，虚像变小 6 —— 【分析论证】（1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像； （2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像； （3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧； （4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。 【得出结论】 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 相对凸透镜的位置 应用 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 与物异侧 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 投影仪 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 —— 与物同侧 放大镜 4．凸透镜成像规律的光路分析：利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是理解凸透镜成像规律的最好的方法。 （1）当u>2f时，成倒立、缩小的实像，此时f<v<2f。光路如图所示。 （2）当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f。光路如图所示。 （3）当f<u<2f时，成倒立、放大的实像，此时v>2f。光路如图所示。 （4）当u=f时，折射光时一束平行光，不能相交，其反向延长线也不能相交，所以不能成像。光路如图所示。 （5）当u<f时，成正立、放大的虚像，此时v>u。光路如图所示。 考点四 眼睛和眼镜 一、眼睛 1．眼睛看到物体的过程 眼睛的主要结构有：角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。物体发出的光经过眼球转化为神经信号传输给大脑，我们就看到了物体。 2．正常眼睛的调节：正常眼睛无论时眺望远景，还是查看近物，都能看清楚。也就是说，不管物距变大还是变小，眼睛都能将像清晰地成像在视网膜上，物距发生变化时，像距（视网膜和晶状体间的距离）未变，这是因为眼睛能通过睫状体改变睫状体的形状，进而改变晶状体对光线的偏折能力，即改变了晶状体的焦距。使不同远近的物体都能在视网膜上成清晰的像。 看远处物体 看近处物体 睫状体 放松 收缩 晶状体 变薄 变厚 对光的偏折能力 变弱 变强 成像原理图 3．远点、近点和明视距离 （1）远点：眼睛的调节是有限度的。当睫状体完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，此时能够看清的最远点极限叫做远点。正常人的眼睛的远点理论上在无限远处。 （2）近点：当睫状体极度紧张时（用力看近处物体），睫状体变得最厚，晶状体表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常人的眼睛的近点在离眼睛大约10cm的地方。 （3）明视距离：在合适照明条件下，正常眼睛观察近处物体最清晰而不疲劳的距离大约为25cm，这个距离叫做明视距离。为预防近视眼，读数、写字时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右。 二、近视眼及其矫正 1．近视眼的特点：只能看清近处物体，看不清远处物体。 2．近视眼的成因：近视眼晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向太长，使得来自远处的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑，导致视网膜上得不到清晰的像。 3．近视眼的矫正：近视眼成像在视网膜前，因此要矫正近视眼，应使其焦点后移。利用凹透镜对光的发散作用，在眼睛前放一个合适凹透镜，让来自远处的光在进入人眼前进行适当的发散，这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上（如图乙所示），所以近视眼应佩戴用凹透镜制成的眼镜进行矫正。 4．近视眼的防治 （1）读数、写字姿势要端正，眼睛和书本的距离要保持在25cm左右。 （2）不要在暗弱光或直射太阳光下看书写字。 （3）不要躺在床上看书，不要爬在桌子上看书。 （4）不要在车上或走路时看书或玩手机。 （5）不要长时间玩电子游戏；连续看书1h左右，要休息片刻或向远处眺望一会。 三、远视眼及其矫正 1．远视眼的特点：只能看清远处的物体，看不清近处物体。 2．远视眼的成因：近视眼晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向太短，使得来自近处的光会聚在视网膜后，到达视网膜前还没有会聚成点，在视网膜上形成一个模糊的光斑，导致视网膜上得不到清晰的像。 3．远视眼的矫正：远视眼成像在视网膜后，因此要矫正远视眼，应使其焦点前移。利用凸透镜对光的会聚作用，在眼睛前放一个合适凸透镜，让来自近处的光在进入人眼前进行适当的会聚，这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上，所以远视眼应佩戴用凸透镜制成的眼镜进行矫正。 题型一 透镜 考向01：透镜与透镜对光的作用 【例1】（2024·山东青岛·一模）下列光学作图中，正确的是（    ） A．图甲中，光与镜面成角射在平面镜上，反射角等于 B．图乙中，一束光射向玻璃砖进入玻璃和离开玻璃的光路 C．图丙中，一束光通过凸透镜的光路 D．图丁中，一束光通过凹透镜的光路 【例2】（2024·广东广州·三模）按要求作答。 (1)如图所示，水面上方有一发光点S。 ①a、b、c是S发出的三条光线，其中一条射入水中经过M点。请画出：该光线的折射光线，并标出对应的折射角r； ②挡光板上有一点D，S发出的光线，能否通过水面反射到D点 ?请通过作图说明你的判断依据。 (2)凸透镜如图所示，MN为主光轴，O点为光心，F点为焦点，AB为发光物体。 ①请在图中画出三条光线的折射光线。并作出物体AB的像A'B'（注意保留作图痕迹）； ②该成像 （选填“能”或“不能”）显示在光屏上， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。 考向02：利用透镜三条特殊光线作图 【例3】（2024·辽宁·中考真题）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出： （1）入射光线a经凸透镜的折射光线； （2）折射光线b对应的入射光线。 【例4】（2024·广东茂名·模拟预测）如图所示，一凹透镜立在光滑的玻璃板上，S'为玻璃板上一光源的像，经玻璃板反射射向凹透镜。请在图中作出光源S；把经玻璃板反射射向凹透镜光路补充完整 题型二 生活中的透镜 考向01：照相机、投影仪、放大镜 【例1】（2024·海南海口·模拟预测）如图是某款机器人正在送货的情景，用户可通过人脸识别、输入（扫描）取货码等多种方式取货。下列分析正确的是（    ） A．机器人旁边的影子，是光的折射形成的 B．周围的行人都能看见机器人，是镜面反射形成的 C．用户进行人脸识别时，摄像头所成的像是倒立缩小的实像 D．用户进行人脸识别时，人脸要距离摄像头一倍焦距以内 【例2】（2024·广东广州·二模）卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。灌溉技术的运用： （1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 （虚/实）像，水珠作为 透镜，对阳光有 作用； （2）霖霖技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是： 。 考向02：实像和虚像 【例3】（2024·广东深圳·二模）下列对光现象的描述或解释正确的是（　　） A．手机的人脸识别功能是利用了光的反射 B．生活中，我们在试衣镜前试穿衣服时，人离平面镜越远，看到的平面镜中的像越小，说明平面镜可以成缩小的像 C．光在同种介质中沿直线传播 D．凸透镜和凹面镜对光都有会聚作用 【例4】（2024·广东清远·二模）将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小最亮的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L。小明认为凸透镜的焦距一定大于L。为了检验小明的推断是否正确，可将下方的纸张慢慢稍微远离凸透镜，若观察到纸上呈现的光斑 （选填“变大”、“变小”或“不变”），则其推断是正确的。 二维码在现代生活中随处可见，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 （选填“反射”或“折射”）；用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于凸透镜，二维码图案通过手机镜头成 （选填“实”或“虚”）像。 题型三 凸透镜成像的规律 考向01：凸透镜成像规律及其应用 【例1】（2024·山东德州·中考真题）某款广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和凸透镜组成，下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的原理与照相机相同 B．广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内 C．为从不同角度看见地面上的广告图标，应选择光滑的地面 D．若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像，可适当减小镜头到广告片距离，增大投影灯离地距离 【例2】（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）(1)如图所示，左图是玉伟同学自制的一个昆虫观察罐，盖子是一个透明的光学镜头。通过盖子可以看到罐底的小昆虫成一个正立、放大的像，则盖子相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），盖子到罐底的距离 （选填“大于”、“小于”或“等于”）焦距，当昆虫靠近瓶盖，则看上去昆虫 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (2)如右图所示，一束光从水中斜射入空气，请大致画出其折射光线（画出法线）。 考向02：探究凸透镜成像规律 【例3】（2024·广东深圳·模拟预测）李老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像（如图1所示），引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒，发光LED灯F。 (1)江小涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2（甲）所示的光斑，你认为他应该选择 （选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。 (2)随着蜡烛燃烧变短，此时光屏上的像如丙图所示，如果想让像仍然成在光屏的中央，可将 。 (3)如图丙，调整后，当烛焰的像位于光屏中央时，观察像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 (4)如图3所示是江小涛通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。某实验小组将装置中的蜡烛换成如图的发光LED灯F，当LED灯距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到的像为图中的_________。 A． B． C． D． (5)如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是_________。 A． B． C． D． 【例4】（2024·广东广州·二模）a、b是由图甲的发光物体上的某点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线，该凸透镜的焦距是f=10cm，此时在折射光线一侧，通过凸透镜观察： 在图丙中，符合观察到的像的实际情况是 ，此时u 10cm（选填“大于”或“等于”或“小于”）； 如图丁所示，把发光物体向右移动到某位置（未画出），和是发光物体上发出的两条光线，凸透镜的光心在25cm处，请画出和经过凸透镜后的折射光线。( ) 题型四 眼睛和眼镜 考向01：眼睛的构造及视物原理 【例1】（2023·宜昌）小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（ ）。 A. 此时光源放在透镜2倍焦距以内 B. 此时光屏上成倒立放大的实像 C. 光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D. 模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水 【例2】人的眼睛像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，物体在视网膜上形成______（选填“正立”或“倒立”）的像。如果长期用错误的方式看书，很容易患上近视。有一种治疗近视眼的手术——用激光对角膜进行切削，使晶状体和角膜构成的“透镜”对光的偏折能力变______（选填“强”或“弱”）些，从而使像落在视网膜上。 考向02：近视眼的成因与矫正 【例3】（2024·西藏·中考真题）保护视力，科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是（    ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【例4】（2024·四川成都·一模）坐在教室后排的小强看不清黑板上的字，需要走到讲台前才能看清。由此判断，他可能患上了 视，需要佩戴眼镜来矫正，这种眼镜对光有 作用。 考向03：远视眼的成因与矫正 【例5】（2024·山东菏泽·中考真题）小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房，发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是（　　） A．老花镜对光有会聚作用 B．电影放映机的成像原理与该成像原理相同 C．老花镜不能当放大镜使用 D．爷爷远视眼是因为晶状体变厚了 【例6】常见的视力缺陷有近视眼和远视眼，如图是一位视力缺陷者的眼球成像示意图，要矫正他的视力应配戴 透镜；青少年不正确的看书、写字姿势或长时间看电脑、手机屏幕，也会造成视力缺陷，这种视力矫正应配戴 透镜。 基础巩固 1．（2024·广东深圳·二模）下列光学现象，说法错误的是（　　） A．如图1，一束平行光正对着玻璃内的空气泡照射，则光束经过空气泡后仍为平行光束 B．如图2，做凸透镜成像实验时，若透镜上有一个污点，则光屏上也能成一个完整的像 C．如图3，若将太阳光束反射进一个水平山洞，则应将平面镜与水平地面成30°夹角放置 D．如图4，在一个井底正中央P点趴着一只青蛙，若井中灌满了水，它的视野将变大 2．（2024·广东深圳·一模）《资治通鉴》记载：“人以铜为镜，可以正衣冠”。下列能用来说明其成像原理的图是（    ） A． B． C． D． 3．（2024·广东汕头·二模）下列关于光现象的描述或解释正确的是（　　） A．小孔成的是倒立的虚像 B．白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光 C．人配戴的凹透镜可以矫正近视眼 D．漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律 4．（2024·广东东莞·二模）在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，此时蜡烛距凸透镜15 cm，则下列说法中正确的是（　　） ①此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于15cm ②蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像 ③保持透镜的位置不动，将蜡烛与光屏的位置进行对调，光屏上能呈现放大的像 ④将蜡烛逐渐远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏左移 A．只有①④正确 B．只有③④正确 C．只有①②④正确 D．只有①②③正确 5．（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（　　） A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书 B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像 C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正 D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机 6．（2024·山东聊城·中考真题）在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下：焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个，手机一部，长为30cm的纸盒，胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整“投影仪”到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（　　） A．应选择焦距为10cm的凸透镜 B．应选择焦距为20cm的凸透镜 C．将手机正立放置，在墙上看到的像是正立的 D．墙上手机画面的像是虚像 7．（2024·山东济南·中考真题）物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端，将凸透镜安装在较细纸筒的Q端（凸透镜未画出），两纸筒套在一起组成模拟照相机，如图所示。通过调节P、Q的间距，他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像，再次调节P、Q的间距，他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 8．（2024·山东淄博·中考真题）在探究凸透镜成像规律时，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，光屏上承接到烛焰等大的像（图中未画出光屏）。若保持凸透镜位置不变，将蜡烛调至10cm刻度线处时，下列判断正确的是（   ） A．向右移动光屏能承接到烛焰的像 B．移动光屏能承接到烛焰缩小的像 C．像的位置在50~60cm刻度线之间 D．投影仪应用了该次实验的成像规律 9．（2024·广东汕头·二模）如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A．日晷上的影子 B．桥的倒影 C．后视镜中的像 D．放大镜 10．（2024·广东韶关·一模）如图所示，许多超市为方便顾客结账，安装了“刷脸机”，它的摄像头实际上是凸透镜，该类透镜制作成眼镜可以用来矫正 视眼；人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，就能成 （选填“放大”或“缩小”）的实像；当人远离“刷脸机”时，这个像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 11．（2024·广东·中考真题）广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于 透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 （选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变 。 能力提升 12．（2024·广东广州·二模）如图所示，是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像，若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　） A．丁、乙、丙、甲 B．甲、乙、丙、丁 C．乙、丁、甲、丙 D．丙、甲、丁、乙 13．（2024·陕西·中考真题）“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（   ） A．照相机镜头对光有发散作用 B．拍摄该照片时，花比人更靠近照相机镜头 C．花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像 D．若要使花的像更大一些，可将花移到照相机镜头一倍焦距之内 14．（2024·广东广州·中考真题）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F； （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则 （选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 15．（2024·山东威海·中考真题）摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示，此时“形变的水”相当于 （填光学元件名称）：当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 （选填“变小”“不变”“变大”）。 16．（2024·广东汕头·二模）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如图所示，此时烛焰在光屏上成 的实像（选填“放大”或“缩小”），则小明选的凸透镜焦距为 。生活中的 就是利用这一成像原理工作的。 凸透镜编号 焦距 直径 ① 5 3.5 ② 5 4.5 ③ 10 4.5 ④ 15 4.5 17．（2024·广东中山·三模）把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置，看到的情景如图甲和乙所示。此时的玻璃杯相当于 镜，箭头离玻璃杯较远的是 （选填“甲”或“乙”）图，其成像原理与 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）类似。 18．（2024·山东德州·中考真题）如图所示，A′是点光源A在平面镜中所成的像，A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜，反射光线恰好过凸透镜的焦点，请画出： (1)射向平面镜的入射光线； (2)经过凸透镜后的折射光线。 19．（2024·山东淄博·中考真题）眼睛是心灵的窗户，我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路，请在方框内画出矫正视力的透镜，并画出两条光线经晶状体折射后的光线。 20．（2024·广东深圳·一模）如图所示是一条经平面镜反射后的光线，再射向前方的凸透镜。请画出经平面镜反射前的入射光线以及经过凸透镜折射后的折射光线。 21．（2024·广东东莞·二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： (1)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，接着调节三者中心在同一高度的目的是使像能呈现在 ；通过实验，绘制了像距v随物距u变化图象如图甲，此凸透镜的焦距是 cm。 (2)实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙时，光屏出现了蜡烛清晰的像，这个实验现象与生活中的 的成像特点相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）； (3)“自拍神器”是旅游的最爱，如丙图所示。与直接拿手机自拍相比，自拍杆可以通过增大物距，从而 （选填“增大”或“减小”）所成像的大小。 (4)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。如图丁，他向水透镜中注水，不改变蜡烛和透镜的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，或者在透镜前放置一副 （选填“远视”或“近视”）眼镜。 22．（2024·山东东营·中考真题）某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中 (1)先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在 ； (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到清晰的像（像未画出），此时成的像与 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同； (3)光具座上凸透镜的焦距可能是 （选填“5”“10”或“20”）cm； (4)保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到 cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像，判断依据是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题一 声、光、热 专题03 透镜及其应用 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点突破·考法探究 考点一 透镜 考点二 生活中的透镜 考点三 凸透镜成像的规律 考点四 眼睛和眼镜 04题型精研·考向洞悉 题型一 透镜 考向01：透镜与透镜对光的作用 考向02：利用透镜三条特殊光线作图 题型二 生活中的透镜 考向01：照相机、投影仪、放大镜 考向02：实像和虚像 题型三 凸透镜成像的规律 考向01：凸透镜成像规律及其应用 考向02：探究凸透镜成像规律 题型四 眼睛和眼镜 考向01：眼睛的构造及视物原理 考向02：近视眼的成因与矫正 考向03：远视眼的成因与矫正 05分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 考点内容 课标要求 考查频次 命题预测 透镜对光的作用 认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用 透镜及其应用(每年1~2道,2~10分) 10年4考,3~8分 透镜对光的作用是《透镜及其应用》的基础，尤其是透镜在生活中的应用大都是利用透镜对光的作用。对此考点的考查多是作图题、选择题和填空题，命题点有：认识透镜对光的作用、透镜在生活中的应用、利用透镜的三条特殊光线作图等 透镜在生活中的应用 了解凸透镜的应用—放大镜、照相机和投影仪 属于常考热点。考查题型主要有选择题、填空题，有时也会出现在实验探究题中。命题点有：生活中常见透镜的应用及特点，放大镜、照相机与投影仪的成像特点等 凸透镜成像规律 通过实验探究，知道凸透镜成像规律 是常考热点，也是分值较多的考查内容。常考题型有选择题、填空题和实验探究题。命题点有：凸透镜成像规律、凸透镜成像过程中的动态变化、探究凸透镜成像规律等 眼睛与眼镜 了解人眼成像的原理；了解近视眼和远视眼的成因与矫正 眼睛是架精密的光学仪器，也是考查方向较为集中的考点，所以认识眼睛的构造和成像原理是解答此类考题的基础。考查题型主要集中在选择题、填空题。命题点有：眼睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等 透镜作图 会画简单的光路图 光学作图(每年1道,1~3分) 属于常考热点，考查基础是透镜的三条特殊光线，考查题型是作图题，分值一般在2-3分。命题点有：给出入射光线画折射光线、给出物画物在透镜中的像、由折射光线和入射光线找透镜的类型及位置等 考点一 透镜 一、凸透镜和凹透镜 1．透镜的概念：透镜是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧，从另一侧射出时各发生一次折射，并由此会产生会聚或发散的效果。 2．透镜的分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。 3．透镜的主光轴和光心 名称 概念 图示 主光轴 通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示 凸透镜 凹透镜 光心 透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以认为薄透镜就在透镜的中心 二、透镜对光的作用 1．实验探究：探究对光的作用 （1）凸透镜对光的作用：让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点。 （2）凹透镜对光的作用：让平行于凹透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察到光通过凹透镜后会偏离主光轴散开，但其反向延长线交于主光轴上的一点。 2．对“会聚作用”和“发散作用”的理解 （1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折。 （2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。 3．透镜中的光路是可逆的：由于光在发生折射时是可逆的，而透镜对光的作用也是折射作用，所以透镜中的光路是可逆的。 三、焦点和焦距 1．透镜的焦点和焦距 焦点 焦距 图示 凸透镜 凸透镜能使跟主光轴平行的数显会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点 焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凸透镜两侧的焦距相等 凹透镜 凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且发散的光反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点不是实际光线会聚的点，所以叫虚焦点，用F表示。凹透镜两侧各有一个虚焦点 虚焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示，凹透镜两侧的焦距相等 2．粗测凸透镜焦距的方法：让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，即该凸透镜的焦距。这种测凸透镜焦距的方法称为平行光聚焦法。 四、透镜的三条特殊（主要）光线：三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表 凸透镜 通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点 通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴 凹透镜 经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜同侧虚焦点 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴 考点二 生活中的透镜 一、照相机 1．照相机的成像原理：照相机的镜头相对于一个凸透镜，胶片相对于光屏，来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上，形成了倒立、缩小的像。 2．照相机成像的特点 （1）物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 （2）物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。 （3）照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。 3．照相机拍摄景深的调节：为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像，需要调节镜头到胶片的距离。 （1）拍摄近处景物时，镜头应向前伸，即增大胶片与镜头之间的距离； （2）拍摄远处景物时，镜头应往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离； （3）若想使拍摄景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想使拍摄景物的像小一些，可以增大景物与镜头之间的距离。 二、投影仪：照相机是利用凸透镜来成像的，利用照相机可以得到倒立、缩小的像。投影仪也是利用凸透镜来成像的，利用投影仪能得到倒立、放大的像。 1．投影仪的成像过程：对投影仪进行光路分析可知，来自投影片上的图案上的光经镜头（凸透镜）折射后，在屏幕上形成清晰的像。 2．投影仪的成像特点 （1）投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。 （2）图案（文字）通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案（文字）大。 （3）像和投影片在凸透镜的两侧。 （4）图案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像。 （5）投影片离镜头越近，像到镜头间的距离越大，屏幕上所成的像越大。 3．投影仪的调节 （1）使屏幕上的像变大的方法：减小投影片与镜头之间的距离，同时增大屏幕与镜头间的距离。 （2）使屏幕上的像变小的方法：增大投影片与镜头间的距离，同时减小屏幕与镜头间的距离。 三、放大镜 1．放大镜成像：放大镜是凸透镜，是常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大，如图所示。将放大镜镜头放在物体上方与眼睛之间适当位置，透过放大镜可以看到正立、放大的像。 2．放大镜成像特点 （1）物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像。 （2）像和物体在凸透镜的同侧。 （3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大。 （4）若物体与放大镜的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。 3．放大镜的使用 （1）使像变大的方法：让放大镜与物体之间的距离适当增大一些。 （2）使像显小的方法：让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。 四、实像和虚像 1．凸透镜成实像的情况：实像是实际光线会聚而成的，能成在光屏上。此时物像分别位于凸透镜的两侧，且实像都是倒立的。照相机、投影仪所成的像都是实像。 2．凸透镜成虚像的情况：虚像不是由光线实际会聚而成的，而是由折射光线的反向延长线相交而成的。凸透镜成虚像时，通过凸透镜射出的光没有会聚，只是人眼逆着折射光线的方向看过去，感到光是从虚像处发出的，故凸透镜成虚像时，物、像位于凸透镜的同侧，我们只能用眼睛看到虚像，而不能用光屏承接到虚像。 考点三 凸透镜成像的规律 一、探究凸透镜成像的规律 1．基本概念 （1）物距：物体到凸透镜光心的距离，用字母u表示。 （2）像距：像到凸透镜光心的距离，用字母v表示。 2．实验-探究凸透镜成像的规律 【提出问题】凸透镜所成的像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？ 【实验设计】先把物体放在距离凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜方向靠近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏折情况和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。 【进行实验与收集证据】 （1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度； （2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步； （3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v； （4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步； （5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像； （6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步； （7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm） 物距u与焦距f的关系 物距u/cm 像距v/cm 成像的性质 像的变化情况 u>2f 60 15 倒立、缩小的实像 物距变小时，像距变大，像（相对于之前）变大 48 16 u=2f 24 24 倒立、等大的实像 —— f<u<2f 18 36 倒立、放大的实像 物距变小时，像距变大，像变大 15 60 u=f 12 —— 不成像 —— u<f 8 —— 正立、放大的虚像 物距变小时，像距变小，虚像变小 6 —— 【分析论证】（1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像； （2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像； （3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧； （4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。 【得出结论】 物距u与焦距f的关系 像的性质 像距v与焦距f的关系 相对凸透镜的位置 应用 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 与物异侧 照相机 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 与物异侧 投影仪 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 —— 与物同侧 放大镜 4．凸透镜成像规律的光路分析：利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是理解凸透镜成像规律的最好的方法。 （1）当u>2f时，成倒立、缩小的实像，此时f<v<2f。光路如图所示。 （2）当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f。光路如图所示。 （3）当f<u<2f时，成倒立、放大的实像，此时v>2f。光路如图所示。 （4）当u=f时，折射光时一束平行光，不能相交，其反向延长线也不能相交，所以不能成像。光路如图所示。 （5）当u<f时，成正立、放大的虚像，此时v>u。光路如图所示。 考点四 眼睛和眼镜 一、眼睛 1．眼睛看到物体的过程 眼睛的主要结构有：角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。物体发出的光经过眼球转化为神经信号传输给大脑，我们就看到了物体。 2．正常眼睛的调节：正常眼睛无论时眺望远景，还是查看近物，都能看清楚。也就是说，不管物距变大还是变小，眼睛都能将像清晰地成像在视网膜上，物距发生变化时，像距（视网膜和晶状体间的距离）未变，这是因为眼睛能通过睫状体改变睫状体的形状，进而改变晶状体对光线的偏折能力，即改变了晶状体的焦距。使不同远近的物体都能在视网膜上成清晰的像。 看远处物体 看近处物体 睫状体 放松 收缩 晶状体 变薄 变厚 对光的偏折能力 变弱 变强 成像原理图 3．远点、近点和明视距离 （1）远点：眼睛的调节是有限度的。当睫状体完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体最扁，此时能够看清的最远点极限叫做远点。正常人的眼睛的远点理论上在无限远处。 （2）近点：当睫状体极度紧张时（用力看近处物体），睫状体变得最厚，晶状体表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极限点叫做近点。正常人的眼睛的近点在离眼睛大约10cm的地方。 （3）明视距离：在合适照明条件下，正常眼睛观察近处物体最清晰而不疲劳的距离大约为25cm，这个距离叫做明视距离。为预防近视眼，读数、写字时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右。 二、近视眼及其矫正 1．近视眼的特点：只能看清近处物体，看不清远处物体。 2．近视眼的成因：近视眼晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向太长，使得来自远处的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑，导致视网膜上得不到清晰的像。 3．近视眼的矫正：近视眼成像在视网膜前，因此要矫正近视眼，应使其焦点后移。利用凹透镜对光的发散作用，在眼睛前放一个合适凹透镜，让来自远处的光在进入人眼前进行适当的发散，这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上（如图乙所示），所以近视眼应佩戴用凹透镜制成的眼镜进行矫正。 4．近视眼的防治 （1）读数、写字姿势要端正，眼睛和书本的距离要保持在25cm左右。 （2）不要在暗弱光或直射太阳光下看书写字。 （3）不要躺在床上看书，不要爬在桌子上看书。 （4）不要在车上或走路时看书或玩手机。 （5）不要长时间玩电子游戏；连续看书1h左右，要休息片刻或向远处眺望一会。 三、远视眼及其矫正 1．远视眼的特点：只能看清远处的物体，看不清近处物体。 2．远视眼的成因：近视眼晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向太短，使得来自近处的光会聚在视网膜后，到达视网膜前还没有会聚成点，在视网膜上形成一个模糊的光斑，导致视网膜上得不到清晰的像。 3．远视眼的矫正：远视眼成像在视网膜后，因此要矫正远视眼，应使其焦点前移。利用凸透镜对光的会聚作用，在眼睛前放一个合适凸透镜，让来自近处的光在进入人眼前进行适当的会聚，这样就可以使光线进入人眼后恰好会聚在视网膜上，所以远视眼应佩戴用凸透镜制成的眼镜进行矫正。 题型一 透镜 考向01：透镜与透镜对光的作用 【例1】（2024·山东青岛·一模）下列光学作图中，正确的是（    ） A．图甲中，光与镜面成角射在平面镜上，反射角等于 B．图乙中，一束光射向玻璃砖进入玻璃和离开玻璃的光路 C．图丙中，一束光通过凸透镜的光路 D．图丁中，一束光通过凹透镜的光路 【答案】C 【详解】A．光与镜面成30°角射在平面镜上，则入射角为60°，由反射定律可得，其反射角也是60°，故A错误； B．当光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角（正确）；但是当光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，图中，折射角小于入射角，故B错误； C．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，故C正确； D．指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，图中，过凹透镜焦点的光线不属于特殊光线，经凹透镜折射后应该变得发散，不是平行于凹透镜的主光轴，故D错误。 故选C。 【例2】（2024·广东广州·三模）按要求作答。 (1)如图所示，水面上方有一发光点S。 ①a、b、c是S发出的三条光线，其中一条射入水中经过M点。请画出：该光线的折射光线，并标出对应的折射角r； ②挡光板上有一点D，S发出的光线，能否通过水面反射到D点 ?请通过作图说明你的判断依据。 (2)凸透镜如图所示，MN为主光轴，O点为光心，F点为焦点，AB为发光物体。 ①请在图中画出三条光线的折射光线。并作出物体AB的像A'B'（注意保留作图痕迹）； ②该成像 （选填“能”或“不能”）显示在光屏上， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。 【答案】(1) 见解析 能 见解析 (2) 不能 放大镜 【详解】（1）[1]根据光的折射规律，光从空气射入水中，空气中的角大即折射角小于入射角，满足角度关系且过M点的只有a光线，如下图： [2][3]因反射光线的反向延长线一定过像点，所以先根据物像关于平面镜成像确定像的位置，再看像点与D点连线是否与挡板有交点，若无交点则通过水面能反射到D点，如下图： （2）[1]凸透镜对光线具有会聚作用，其折射光线靠近主光轴；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。三条折射光线的反向延长线的交点即为A的像A'，过点A'作主光轴的垂线与主光轴交于点B'，连接A'B'即为AB的像。如图所示： [2]根据作图可知所成的像为虚像，不能用光屏承接。 [3]根据作图可知成正立、放大的虚像，放大镜就是利用这一成像规律制成的。 考向02：利用透镜三条特殊光线作图 【例3】（2024·辽宁·中考真题）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出： （1）入射光线a经凸透镜的折射光线； （2）折射光线b对应的入射光线。 【答案】 【详解】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，折射光线过凸透镜的焦点，如下图所示： 【例4】（2024·广东茂名·模拟预测）如图所示，一凹透镜立在光滑的玻璃板上，S'为玻璃板上一光源的像，经玻璃板反射射向凹透镜。请在图中作出光源S；把经玻璃板反射射向凹透镜光路补充完整 【答案】 【详解】画出像S′关于镜面的对称点S，即为光源S的位置；连接SA可得AB的入射光线，然后根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴画出其反射光线经凹透镜后的折射光线，如图所示 题型二 生活中的透镜 考向01：照相机、投影仪、放大镜 【例1】（2024·海南海口·模拟预测）如图是某款机器人正在送货的情景，用户可通过人脸识别、输入（扫描）取货码等多种方式取货。下列分析正确的是（    ） A．机器人旁边的影子，是光的折射形成的 B．周围的行人都能看见机器人，是镜面反射形成的 C．用户进行人脸识别时，摄像头所成的像是倒立缩小的实像 D．用户进行人脸识别时，人脸要距离摄像头一倍焦距以内 【答案】C 【详解】A．机器人旁边的影子，是光的直线传播形成的，故A错误； B．周围的行人都能看见机器人，说明反射光射向了各个方向，是漫反射形成的，故B错误； C．用户进行人脸识别时，摄像头的成像原理和照相机相似，所成的像是倒立缩小的实像，故C正确； D．用户进行人脸识别时，摄像头的成像原理和照相机相似，人脸要距离摄像头二倍焦距以外，故D错误。 故选C。 【例2】（2024·广东广州·二模）卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。灌溉技术的运用： （1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 （虚/实）像，水珠作为 透镜，对阳光有 作用； （2）霖霖技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是： 。 【答案】 虚 凸 会聚 减少了水的蒸发 【详解】（1）[1][2][3]小水滴接近圆形，相当于一个焦距很小的凸透镜，凸透镜焦距到叶子的距离特别小，在焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，透过水珠可见叶面正立、放大的虚像；凸透镜对光线由会聚作用。 （3）[4]技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术减小了水的表面积，从而减少水的蒸发，既可避免草叶灼伤，又可节水。 考向02：实像和虚像 【例3】（2024·广东深圳·二模）下列对光现象的描述或解释正确的是（　　） A．手机的人脸识别功能是利用了光的反射 B．生活中，我们在试衣镜前试穿衣服时，人离平面镜越远，看到的平面镜中的像越小，说明平面镜可以成缩小的像 C．光在同种介质中沿直线传播 D．凸透镜和凹面镜对光都有会聚作用 【答案】D 【详解】A．手机镜头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误； B．平面镜成的像与物体大小相等，人远离平面镜时，人的大小不变，像的大小不变，故B错误； C．光在同种均匀介质中沿直线传播，介质不同或同种介质但介质不均匀，光不会沿直线传播，故C错误； D．凸透镜对光有会聚作用，凹面镜对光有会聚作用，故D正确。 故选D。 【例4】（2024·广东清远·二模）将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小最亮的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L。小明认为凸透镜的焦距一定大于L。为了检验小明的推断是否正确，可将下方的纸张慢慢稍微远离凸透镜，若观察到纸上呈现的光斑 （选填“变大”、“变小”或“不变”），则其推断是正确的。 二维码在现代生活中随处可见，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 （选填“反射”或“折射”）；用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于凸透镜，二维码图案通过手机镜头成 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】 变小 反射 实 【详解】[1]由图可知，此时的光斑并非最小最亮，所以这个光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后。如果最小最亮的点在这个光斑之后，说明凸透镜的焦距大于L；如果最小最亮的点在这个光斑之前，说明凸透镜的焦距小于L。所以为了检验小明的推断是否正确，将下方的纸张慢慢稍微远离凸透镜，当观察到纸上呈现的光斑变小时，则说明小明的推断是正确的。 [2]看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射，反射光线进入了人的眼睛。 [3]手机的镜头相当于凸透镜，二维码反射的光经过手机镜头后，成倒立、缩小的实像。 题型三 凸透镜成像的规律 考向01：凸透镜成像规律及其应用 【例1】（2024·山东德州·中考真题）某款广告投影灯及其内部结构如图所示，它主要由光源、广告片和凸透镜组成，下列说法正确的是（　　） A．该投影灯的原理与照相机相同 B．广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内 C．为从不同角度看见地面上的广告图标，应选择光滑的地面 D．若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像，可适当减小镜头到广告片距离，增大投影灯离地距离 【答案】D 【详解】AB．该投影灯成的是放大的实像，则广告片到镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，该投影灯的成像原理与投影仪相同；照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故AB错误； C．为从不同角度看见地面上的广告图标，光照在地面上需要发生漫反射，因此应选择粗糙的地面，故C错误； D．若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，可适当减小镜头到广告片距离，增大投影灯离地距离，故D正确。 故选D。 【例2】（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）(1)如图所示，左图是玉伟同学自制的一个昆虫观察罐，盖子是一个透明的光学镜头。通过盖子可以看到罐底的小昆虫成一个正立、放大的像，则盖子相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），盖子到罐底的距离 （选填“大于”、“小于”或“等于”）焦距，当昆虫靠近瓶盖，则看上去昆虫 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (2)如右图所示，一束光从水中斜射入空气，请大致画出其折射光线（画出法线）。 【答案】(1) 凸透镜 小于 变小 (2) 【详解】（1）[1][2][3]根据凸透镜成像规律可知，当物体在凸透镜焦点以内时，成正立、放大的虚像，所以盖子相当于凸透镜，盖子到罐底的距离小于焦距；当物体越靠近凸透镜时，距离焦点越远，所成的像越小。 （2）当光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，如图所示： 考向02：探究凸透镜成像规律 【例3】（2024·广东深圳·模拟预测）李老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像（如图1所示），引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒，发光LED灯F。 (1)江小涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2（甲）所示的光斑，你认为他应该选择 （选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。 (2)随着蜡烛燃烧变短，此时光屏上的像如丙图所示，如果想让像仍然成在光屏的中央，可将 。 (3)如图丙，调整后，当烛焰的像位于光屏中央时，观察像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 (4)如图3所示是江小涛通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。某实验小组将装置中的蜡烛换成如图的发光LED灯F，当LED灯距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到的像为图中的_________。 A． B． C． D． (5)如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是_________。 A． B． C． D． 【答案】(1)乙 (2)蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动 (3)投影仪 (4)C (5)B 【详解】（1）图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜进行实验。 （2）烛焰在光屏上的像偏高，因为烛焰、凸透镜和光屏三者的中心没有在同一高度，为使像能成在光屏的中心，蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动，使它们的中心大致在同一高度。 （3）如图丙，物距小于像距，成的是放大、倒立的实像，投影仪就是利用这个原理制成的。 （4）由图可知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以 2f=20cm 凸透镜的焦距为 f=10cm 当LED灯距凸透镜35cm时，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找出几个点，利用凸透镜成像的规律作出像点，可以发现，四个点正好围成一个椭圆，且转动方向为逆时针。如图所示： 故选B。 【例4】（2024·广东广州·二模）a、b是由图甲的发光物体上的某点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线，该凸透镜的焦距是f=10cm，此时在折射光线一侧，通过凸透镜观察： 在图丙中，符合观察到的像的实际情况是 ，此时u 10cm（选填“大于”或“等于”或“小于”）； 如图丁所示，把发光物体向右移动到某位置（未画出），和是发光物体上发出的两条光线，凸透镜的光心在25cm处，请画出和经过凸透镜后的折射光线。( ) 【答案】 A 小于 【详解】[1]如图所示，发光物体上某点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线是不相交的，则不成实像，将折射光线反向延长会相交成正立、放大的虚像。 故选A。 [2]由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像时，发光物体离凸透镜的距离小于一倍焦距，即u小于10cm。 [3]两条光线都是平行于主光轴的，根据凸透镜成像规律，经过凸透镜后，这两条光线都会偏折后经过焦点，根据题意可知凸透镜焦距是10cm，故焦点在35cm处，如图所示： 题型四 眼睛和眼镜 考向01：眼睛的构造及视物原理 【例1】（2023·宜昌）小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（ ）。 A. 此时光源放在透镜2倍焦距以内 B. 此时光屏上成倒立放大的实像 C. 光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像 D. 模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水 【答案】C。 【解析】AB．眼睛相当于照相机，在视网膜成倒立缩小的实像，因此物距应大于二倍焦距，即此时光源放在透镜2倍焦距以外，在光屏上成倒立缩小的实像，故AB错误； C．根据凸透镜成实像时的特点，物远像近像变小，因此光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确； D．近视眼是因为晶状体太厚，对光线会聚能力太强导致的，因此模拟近视眼的成因时需要从透镜向里注水，故D错误。 故选C。 【例2】人的眼睛像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，物体在视网膜上形成______（选填“正立”或“倒立”）的像。如果长期用错误的方式看书，很容易患上近视。有一种治疗近视眼的手术——用激光对角膜进行切削，使晶状体和角膜构成的“透镜”对光的偏折能力变______（选填“强”或“弱”）些，从而使像落在视网膜上。 【答案】倒立；弱。 【解析】[1]人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个照相机的镜头即凸透镜；视网膜相当于光屏，物体在视网膜上形成的是倒立、缩小的实像。 [2]近视眼是由于晶状体太厚，对光的偏折能力太强，导致远处物体清晰的像成在视网膜的前方，因此激光治疗的目的是减弱晶状体和角膜构成的“透镜”对光的偏折能力，使像成在视网膜上。 考向02：近视眼的成因与矫正 【例3】（2024·西藏·中考真题）保护视力，科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是（    ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【答案】A 【详解】近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，远处的物体成像在视网膜的前面，所以甲图反映了近视眼的成因；利用凹透镜对光的发散作用，使像成在视网膜上，因此丙反映了近视眼的矫正，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 【例4】（2024·四川成都·一模）坐在教室后排的小强看不清黑板上的字，需要走到讲台前才能看清。由此判断，他可能患上了 视，需要佩戴眼镜来矫正，这种眼镜对光有 作用。 【答案】 近 发散 【详解】[1]由题可知，小强看不清远处的物体，看得清近处的物体，则他是近视眼。 [2]近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强或眼球前后方距离太远，远处来的光线在视网膜前就会聚了，所以需要戴凹透镜来矫正，因为凹透镜对光线有发散作用。 考向03：远视眼的成因与矫正 【例5】（2024·山东菏泽·中考真题）小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房，发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是（　　） A．老花镜对光有会聚作用 B．电影放映机的成像原理与该成像原理相同 C．老花镜不能当放大镜使用 D．爷爷远视眼是因为晶状体变厚了 【答案】A 【详解】A．老花镜是凸透镜，对光有会聚作用，故A正确； B．物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用是照相机而非电影放映机，故B错误； C．物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，应用是放大镜，故C错误； D．远视眼是因为晶状体变薄，折光能力变弱，成像在视网膜后，故D错误。 故选A。 【例6】常见的视力缺陷有近视眼和远视眼，如图是一位视力缺陷者的眼球成像示意图，要矫正他的视力应配戴 透镜；青少年不正确的看书、写字姿势或长时间看电脑、手机屏幕，也会造成视力缺陷，这种视力矫正应配戴 透镜。 【答案】 凸 凹 【详解】[1]据图可看出，此时像成在了视网膜的后方，所以此时是远视眼的示意图，为了使得像成在视网膜上，所以应该使原来的光线提前会聚，故应用对光线有会聚作用的凸透镜进行矫正。 [2]青少年不正确的看书、写字姿势或长时间看电脑、手机屏幕，也会造成视力缺陷，此时像成在了视网膜的前方，为了使得像成在视网膜上，所以应该使原来的光线延迟会聚，故应用对光线有发散作用的凹透镜进行矫正。 基础巩固 1．（2024·广东深圳·二模）下列光学现象，说法错误的是（　　） A．如图1，一束平行光正对着玻璃内的空气泡照射，则光束经过空气泡后仍为平行光束 B．如图2，做凸透镜成像实验时，若透镜上有一个污点，则光屏上也能成一个完整的像 C．如图3，若将太阳光束反射进一个水平山洞，则应将平面镜与水平地面成30°夹角放置 D．如图4，在一个井底正中央P点趴着一只青蛙，若井中灌满了水，它的视野将变大 【答案】A 【详解】A．根据图示可知，玻璃砖中间较薄，上下较厚，不包括中间的空气，符合凹透镜的特征，凹透镜对光线有发散作用，故平行光线通过玻璃砖后变为发散光束，故A错误，符合题意； B．在做凸透镜成像实验时，如果透镜上有一个污点，这个污点只会阻挡部分光线通过透镜，但并不会影响整个成像过程。因为凸透镜成像是由透镜上所有点发出的光线共同作用的结果，所以即使透镜上有污点，光屏上仍然能成一个完整的像，只是像的亮度可能会略有降低。故B正确，不符合题意； C．根据光的反射定律，作出反射光线和入射光线夹角的角平分线，即为法线；然后过反射点垂直于法线作出平面镜，如下图所示；此时入射角为，则平面镜与水平面的夹角为30°，所以，应将平面镜与水平地面成30°夹角放置，如图所示： 故C正确，不符合题意； D．当井中灌满水后，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野将会比没水时的视野范围更大，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．（2024·广东深圳·一模）《资治通鉴》记载：“人以铜为镜，可以正衣冠”。下列能用来说明其成像原理的图是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】“人以铜为镜，可以正衣冠”，铜镜成像的原理是光的反射形成的平面镜成像现象。 A．图中为凸透镜成放大的虚像的原理图，故A不符合题意； B．图中为平面镜成像原理图，故B符合题意； C．图中为小孔成像原理图，故C不符合题意； D．图中为凸透镜成倒立的实像的原理图，故D不符合题意。 故选B。 3．（2024·广东汕头·二模）下列关于光现象的描述或解释正确的是（　　） A．小孔成的是倒立的虚像 B．白光通过三棱镜主要分解成红、绿、蓝三色光 C．人配戴的凹透镜可以矫正近视眼 D．漫反射的反射光线杂乱无章不遵循光的反射定律 【答案】C 【详解】A．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，符合实像的特征，不是虚像，故A错误； B．白光由七色光组成，白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，故B错误； C．近视是因为晶状体曲度过大，折光能力太强使像成在视网膜前面，配戴凹透镜可以使光线发散后恰好成像在视网膜上，从而进行矫正，故C正确； D．只要是光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D错误。 故选C。 4．（2024·广东东莞·二模）在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，此时蜡烛距凸透镜15 cm，则下列说法中正确的是（　　） ①此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于15cm ②蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像 ③保持透镜的位置不动，将蜡烛与光屏的位置进行对调，光屏上能呈现放大的像 ④将蜡烛逐渐远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏左移 A．只有①④正确 B．只有③④正确 C．只有①②④正确 D．只有①②③正确 【答案】C 【详解】由题意蜡烛距凸透镜15 cm时，光屏上能成一清晰的像，结合凸透镜成像规律可得 2f＞15cm＞f 解得 7．5cm＜f＜15cm ①由图可知，此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成放大的实像，应用为投影仪，故①正确； ②根据焦距的范围可知，二倍焦距的范围是 15cm＜2f＜30cm 蜡烛距透镜18 cm时，可能物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成放大的实像，故②正确； ③保持透镜的位置不动，将蜡烛与光屏的位置进行对调，此时物距大于像距，成倒立、缩小的像，故③错误； ④将蜡烛逐渐远离凸透镜时，此时物距变大，根据凸透镜成像成实像时物远像近像变小可知，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏左移，同时像在变小，故④正确，故ABD错误，C正确。 故选C。 5．（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（　　） A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书 B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像 C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正 D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机 【答案】B 【详解】A．能够从不同方向看到一些本身不发光的物体，说明光在这些物体上发生了漫反射，由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书，故A正确，不符合题意； B．平面镜成像是虚像，不是由真实光线会聚而成，即小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”不是能量聚集形成的像，故B不正确，符合题意； C．近视眼的形成原因是晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜的前方，可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，故C正确，不符合题意； D．针孔照相机是小孔成像的应用，小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．（2024·山东聊城·中考真题）在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下：焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个，手机一部，长为30cm的纸盒，胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整“投影仪”到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是（　　） A．应选择焦距为10cm的凸透镜 B．应选择焦距为20cm的凸透镜 C．将手机正立放置，在墙上看到的像是正立的 D．墙上手机画面的像是虚像 【答案】B 【详解】A．若选择焦距为10cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距大于两倍焦距，此时会成倒立的缩小的实像，与题意不符，故A不符合题意； B．若选择焦距为20cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像，是投影仪原理，故可以满足题意，故B符合题意； C．将手机正立放置，在墙上看到的像是倒立的像，故C不符合题意； D．能够在光屏上承接，说明是实像，故D不符合题意。 故选B。 7．（2024·山东济南·中考真题）物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端，将凸透镜安装在较细纸筒的Q端（凸透镜未画出），两纸筒套在一起组成模拟照相机，如图所示。通过调节P、Q的间距，他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像，再次调节P、Q的间距，他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 【答案】A 【详解】通过调节P、Q的间距，他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像，由凸透镜成像规律可知，物距等于像距，等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的二倍焦距小于P、Q的间距；看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像时，由于窗外更远处大树与凸透镜的距离大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，故A正确，BCD错误。 故选A。 8．（2024·山东淄博·中考真题）在探究凸透镜成像规律时，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，光屏上承接到烛焰等大的像（图中未画出光屏）。若保持凸透镜位置不变，将蜡烛调至10cm刻度线处时，下列判断正确的是（   ） A．向右移动光屏能承接到烛焰的像 B．移动光屏能承接到烛焰缩小的像 C．像的位置在50~60cm刻度线之间 D．投影仪应用了该次实验的成像规律 【答案】B 【详解】A．根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知，当蜡烛向左移动远离凸透镜时，光屏向左移动靠近凸透镜可再次承接到烛焰的像，A错误； B．此时光屏上承接到烛焰等大的像，则此时物距，由图可知，，则焦距，保持凸透镜位置不变，将蜡烛调至10cm刻度线处时，物距，则，成倒立、缩小的实像， B正确； C．物距为40cm，大于两倍焦距，此时，则像的位置在60cm和70cm刻度线之间，故C错误； D．物距等于40cm，物距大于两倍焦距，是照相机成像原理，故D错误。 故选B。 9．（2024·广东汕头·二模）如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A．日晷上的影子 B．桥的倒影 C．后视镜中的像 D．放大镜 【答案】D 【详解】A．光在均匀介质中沿直线传播，当光遇到不透明物体时，在物体的后方形成一个暗区，这就是影子，日晷上的影子是光沿直线传播形成的，故A不符合题意； B．桥的倒影是由于光的反射形成的虚像，故B不符合题意； C．后视镜是凸面镜，景物在镜中成像是由光的反射形成的，故C不符合题意； D．放大镜把字“放大”，其原理是凸透镜成像，是光的折射现象，故D符合题意。 故选D。 10．（2024·广东韶关·一模）如图所示，许多超市为方便顾客结账，安装了“刷脸机”，它的摄像头实际上是凸透镜，该类透镜制作成眼镜可以用来矫正 视眼；人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，就能成 （选填“放大”或“缩小”）的实像；当人远离“刷脸机”时，这个像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 远 缩小 变小 【详解】[1]“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜，该类透镜对光线具有会聚作用，在日常生活中可以用来矫正远视眼。 [2]人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，此时能成一个倒立、缩小的实像，相当于照相机。 [3]由凸透镜成像的特点可知，当人远离“刷脸机”时，物距变大，像距变小，这个像将变小。 11．（2024·广东·中考真题）广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于 透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 （选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变 。 【答案】 凸 实 小 【详解】[1][2]航空器的摄像头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同，即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。 [3]在摄像头远离物体的过程中，物距增大，像距减小，像变小。 能力提升 12．（2024·广东广州·二模）如图所示，是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像，若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　） A．丁、乙、丙、甲 B．甲、乙、丙、丁 C．乙、丁、甲、丙 D．丙、甲、丁、乙 【答案】D 【详解】由甲、丙、丁三图可知，刻度尺成倒立的实像，根据凸透镜成像特点，此时u>f，物距越小，像距越大，像也越大，所以先后顺序是丙、甲、丁。图乙，刻度尺成正立的虚像，u<f，此时凸透镜距刻度尺最近，所以看到刻度尺的像的先后顺序是丙、甲、丁、乙。 故选D。 13．（2024·陕西·中考真题）“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（   ） A．照相机镜头对光有发散作用 B．拍摄该照片时，花比人更靠近照相机镜头 C．花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像 D．若要使花的像更大一些，可将花移到照相机镜头一倍焦距之内 【答案】B 【详解】A．照相机镜头是凸透镜，对光有会聚作用，故A错误； B．拍摄该照片时，花比人更靠近照相机镜头，根据凸透镜成实像的规律可知，花比人的物距小，因此在利用同一凸透镜成像时花比人的像距大，像也大，故B正确； C．由于花和人都在二倍焦距以外，通过照相机镜头成的是倒立、缩小的实像，故C错误； D．若要使花的像更大一些，可将花再向镜头方向移动适当的距离，但花到照相机镜头的距离应始终大于镜头的二倍焦距，故D错误。 故选B。 14．（2024·广东广州·中考真题）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F； （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则 （选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 【答案】 顺时针 【详解】（1）[1]先画出平面镜的法线，可知反射角等于45°，根据光的反射定律可知，入射角也等于45°，由此可画出入射光线，即光线a，如图所示： （2）[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，据此作出光线b经凸透镜折射后的光路图，并标出凸透镜右侧的焦点F，如图所示： （3）[3]保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，若逆时针转动平面镜，则入射角增大，反射角增大，则反射光线向上远离凸透镜，反射光线不会通过凸透镜光心O；若顺时针转动平面镜，则入射角减小，反射角减小，则反射光线向下靠近凸透镜的光心，转过一定角度时，反射光线会通过凸透镜光心O。 15．（2024·山东威海·中考真题）摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示，此时“形变的水”相当于 （填光学元件名称）：当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 （选填“变小”“不变”“变大”）。 【答案】 凹透镜 变小 【详解】[1]“站”在水面上的水黾使水面发生了形变，水面下凹，此时“形变的水”相当于凹透镜，对光有发散作用，所以看到水底有带“光环”的暗影。 [2]根据几何知识可知，当水黾游到水浅的地方，水面下光传播的距离减小，折射角度不变，暗影面积会变小。 16．（2024·广东汕头·二模）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如图所示，此时烛焰在光屏上成 的实像（选填“放大”或“缩小”），则小明选的凸透镜焦距为 。生活中的 就是利用这一成像原理工作的。 凸透镜编号 焦距 直径 ① 5 3.5 ② 5 4.5 ③ 10 4.5 ④ 15 4.5 【答案】 放大 10 投影仪 【详解】[1]由图可知，物距为15cm，像距为30cm，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像。 [2]根据凸透镜的成放大的实像的规律可知，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像距在二倍焦距以外，即 解得，则小明选的凸透镜编号为③，焦距为10cm。 [3]物距在一倍焦距到二倍焦距之间，像距在二倍焦距以外，生活中的投影仪就是利用这一成像原理工作的。 17．（2024·广东中山·三模）把带双箭头的图片放在装有水的圆柱形玻璃杯后不同位置，看到的情景如图甲和乙所示。此时的玻璃杯相当于 镜，箭头离玻璃杯较远的是 （选填“甲”或“乙”）图，其成像原理与 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）类似。 【答案】 凸透 乙 照相机 【详解】[1]装有适量水的圆柱形玻璃杯相当于一个凸透镜。 [2][3]当看到的情景如图乙所示时，呈现倒立、缩小的像，此时与照相机的成像原理相同，物距大于2倍焦距，所以箭头离玻璃杯较远。 18．（2024·山东德州·中考真题）如图所示，A′是点光源A在平面镜中所成的像，A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜，反射光线恰好过凸透镜的焦点，请画出： (1)射向平面镜的入射光线； (2)经过凸透镜后的折射光线。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称，从点向平面镜作垂线并取等长，画出点光源；连接点与平面镜上的入射点，画出射向平面镜的入射光线，如图所示。 （2）过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出，据此画出经过凸透镜后的折射光线，如图所示： 19．（2024·山东淄博·中考真题）眼睛是心灵的窗户，我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路，请在方框内画出矫正视力的透镜，并画出两条光线经晶状体折射后的光线。 【答案】 【详解】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。由图中光线情况可知，光线经矫正视力的透镜后开始发散，说明是凹透镜，而矫正后折射的光线在视网膜上会聚成像，如图所示： 20．（2024·广东深圳·一模）如图所示是一条经平面镜反射后的光线，再射向前方的凸透镜。请画出经平面镜反射前的入射光线以及经过凸透镜折射后的折射光线。 【答案】 【详解】图中反射光线平行于凸透镜的主光轴，主光轴与平面镜的夹角为45°，则反射光线与平面镜的夹角也为45°，过入射点做出法线，反射角等于 90°−45°=45° 反射角等于入射角，则入射角等于45°，然后画出入射光线。再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线；如图所示： 21．（2024·广东东莞·二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： (1)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，接着调节三者中心在同一高度的目的是使像能呈现在 ；通过实验，绘制了像距v随物距u变化图象如图甲，此凸透镜的焦距是 cm。 (2)实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙时，光屏出现了蜡烛清晰的像，这个实验现象与生活中的 的成像特点相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）； (3)“自拍神器”是旅游的最爱，如丙图所示。与直接拿手机自拍相比，自拍杆可以通过增大物距，从而 （选填“增大”或“减小”）所成像的大小。 (4)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。如图丁，他向水透镜中注水，不改变蜡烛和透镜的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，或者在透镜前放置一副 （选填“远视”或“近视”）眼镜。 【答案】(1) 光屏中央 10 (2)照相机 (3)减小 (4) 靠近 近视 【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度。 [2] 根据凸透镜成像规律，当物距和像距均等于二倍焦距时，成倒立等大的实像，由图甲可知 所以此凸透镜的焦距是。 （2）如图乙，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，应用是照相机。 （3）根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，与直接拿手机自拍相比，自拍杆可以通过增大物距，使得成像变小。 （4）[1][2]如图丁，他向水透镜中注水，则凸透镜变厚，焦距变小，成像提前，不改变蜡烛和透镜的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，可将光屏向靠近透镜的方向移动，或者在透镜前放置一副近视眼镜，利用凹透镜对光线的发散作用，使得像仍成在原来的位置。 22．（2024·山东东营·中考真题）某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中 (1)先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在 ； (2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上观察到清晰的像（像未画出），此时成的像与 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同； (3)光具座上凸透镜的焦距可能是 （选填“5”“10”或“20”）cm； (4)保持凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，然后移动光屏到 cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像，判断依据是 。 【答案】(1) 烛焰 光屏中央 (2)照相机 (3)10 (4) 80/80.0 折射时光路可逆 【详解】（1）[1][2]实验中，观察的对象是蜡烛的烛焰通过凸透镜所成的像，因此调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上，目的是使像成在光屏中央。 （2）由图可知，此时物距大于像距，则物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同。 （3）由图可知，刻度尺的分度值为1cm，物距 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 像距 v=65.0cm-50.0cm=15.0cm 则 30.0cm>2f f<15.0cm<2f 解得 7．5cm<f<15.0cm 则光具座上凸透镜的焦距可能是10cm。 （4）[1][2]将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处，物距变为 50.0cm-35.0cm=15.0cm 即物距等于原来的像距，根据折射时光路可逆可知，此时像距等于原来的物距30.0cm，则 50.0cm+30.0cm=80.0cm 即移动光屏到80cm刻度线处，光屏上可再次承接到清晰的像。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$