专题04 透镜及其应用 （讲义）-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测（山东专用）

专题04 透镜及其应用（2~5） 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 凸透镜成像规律 实验01 探究凸透镜成像规律 考点四 眼睛和眼镜 04解题方法·技巧点拨 05题型精研·考向洞悉 题型一 透镜 ►考向01 透镜与透镜对光线的作用 ►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 凸透镜成像规律 ►考向01 探究凸透镜成像规律 ►考向02 凸透镜成像规律及其应用 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、远视眼的成因与矫正 ►考向03 望远镜与显微镜 06分层训练·巩固提升 ► 基础巩固 ► 能力提升 考点要求 课标要求 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》是中考必考内容。由于各地区对试卷结构设置不同，本部分的考题少则一道题，多则两道题，分值在2-5分之间；考题类型多样，主要有选择题、填空题、作图题、实验题和简答题等。 备考应注意一下内容：凸透镜成像规律与实验探究、透镜的三条特殊关系、生活中的透镜及成像原理、眼睛与眼镜等。 本部分考题由于必考，分值也较高，中考的备考应该下功夫认真做好复习，在常考热点的考向、类型下功夫，相信大家一定会取得满意的分数。 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 凸透镜成像规律 · 通过实验探究，掌握凸透镜成像规律 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 透镜作图 · 会画简单的光路图 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 种类 概念 图示 实例 凸透镜 中间厚边缘薄的透镜 放大镜 凹透镜 中间薄边缘厚的透镜 近视眼镜 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 如图所示，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。 实验图 示意图 （2）凹透镜对光的作用 如图所示，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。 实验图 示意图 【探究归纳】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫会聚透镜，凹透镜又叫发散透镜。 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，即通过凸透镜的光向主光轴方向偏折，如图所示。 （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，即通过凹透镜的光向远离主光轴方向偏折，如图所示。 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 如图所示，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 1.会聚作用≠光一定会聚，发散作用≠光一定发散 （1）会聚作用是指能使光汇拢，但汇拢后的光不一定会变成会聚光。如图甲所示，凸透镜使通过它的一束光发散程度变小了，但该光束依然发散。 （2）发散作用是指能使光发散，但发散后的光并不一定是发散光。如图乙所示，凹透镜对通过它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后依然是会聚光，还能会聚于一点。 2.凸透镜的焦点、焦距 （1）凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短； （2）凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越大，即凸透镜的会聚作用越强； （3）根据光路可逆性，若把点光源放在凸透镜的焦点上，射向凸透镜的光经凸透镜折射后会变成平行光，因此可利用凸透镜获得平行光。 1．【新情景】（2024·山东临沂·一模）如图所示，现在有很多小区安装了人脸识别装置，小区外面的人进入小区时需将脸部对准摄像头进行人脸识别。下列说法正确的是（　　） A．人脸是光源 B．摄像头的镜头对光有发散作用 C．进行人脸识别时人脸应位于摄像头的二倍焦距以内 D．人脸部通过摄像头成缩小的实像 【答案】D 【详解】A．人脸是反射的太阳光或者灯光，本身并不发光，所以人脸不是光源，故A错误； B．摄像头利用的是凸透镜成像的原理制成的，所以摄像头的镜头是凸透镜，对光有会聚作用，故B错误； CD．因为摄像头成的是缩小的实像，所以进行人脸识别时人脸应位于摄像头的二倍焦距以外，故C错误，D正确。 故选D。 2．（2024·山东济南·一模）下列各图是小明所画的光经过透镜（图中未画出）后的折射光路，其中是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】ACD．由图可知，光经过透镜折射后变得比原来发散了，则透镜为凹透镜，故ACD不符合题意； B．由图可知，光经过透镜折射后变得比原来会聚了，则透镜为凸透镜，故B符合题意。 故选B。 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。 比较法学习： 照相机 投影仪 放大镜 物镜距离 远 近 最近 像镜距离 近 远 — 像的性质 倒立、缩小 倒立、放大 正立、放大 物像位置 透镜两侧 透镜两侧 透镜同侧 物像变化 物体靠近透镜，像远离透镜；物体远离透镜，像靠近透镜 要使像变大，应使文字或图案离尽头近一些，屏幕应离镜头远一些 放大镜适当远离物体，像变大；放大镜适当靠近物体，像变小 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，如图所示。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。 3.实像和虚像成像示例 （1）实像成像示例 小孔成像 相机成像 投影仪成像 （2）虚像成像示例 平面镜成像 光的折射成像 放大镜成像 4.实像和虚像的区别 实像 虚像 不同 实际光线会聚而成 光线的反向延长线相交而成 在像的位置能用光屏承接 在像的位置不变用光屏承接 在像的位置能使胶片感光 在像的位置不能使胶片感光 都是倒立的 都是正立的 相同 都能用眼睛看到 实像与虚像的区别 1.实像是实际光线会聚而成，能在光屏上成像；虚像不是实际光线会聚而成，不能在光屏上成像，用人眼可以看到； 2.光的直线传播成的是实像，光的反射成的是虚像，光的折射成的有实像有虚像。 3．（2024·山东临沂·二模）2024春节山东乡村文化旅游节“俺村俺家年味浓”随手拍摄影和短视频大赛由山东省文学艺术界联合会主办。关于摄影，下列说法正确的是（    ） A．照相机的镜头对光有发散作用 B．照相机成像原理与小孔成像相同 C．景物通过照相机镜头成虚像 D．景物离照相机镜头越近成像越大 【答案】D 【详解】AB．照相机的镜头是凸透镜，对光有会聚的作用，属于光的折射；小孔成像的原理是光的直线传播，故AB错误； C．照相机的镜头相当于一个凸透镜，是利用了“物距大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像”的原理制成的，照相机通过镜头成倒立、缩小的实像，故C错误； D．由凸透镜成实像规律“物近像远像变大”可知，景物离照相机镜头越近成像越大，故D正确。 故选D。 4．（2024·山东德州·二模）智慧停车管理系统已经逐渐在停车场广泛应用，实现了无人值守停车管理。如图所示，进入停车场时只需车辆面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即开门允许进入，待出停车场时自动根据计费标准显示相关收费项目，扫码支付后自动放行。下列有关说法正确的是（　　） A．光经过摄像头成像利用的是光的反射 B．摄像头成像特点与投影仪相同 C．入场时，车牌等重要信息应位于摄像头二倍焦距之外 D．手机扫码支付时，二维码经摄像头成正立放大的实像 【答案】C 【详解】A．摄像头相当于凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误； BC．摄像头成像特点与照相机相同，入场时，车牌等重要信息应位于摄像头二倍焦距之外，成的是倒立、缩小的实像，故B错误，C正确； D．手机扫码支付时，手机摄像头的成像原理与照相机相同，二维码经摄像头成倒立、缩小的实像，故D错误。 故选C。 考点三 凸透镜成像规律 实验：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。 注意：初中阶段，我们研究的凸透镜均为薄透镜，其厚度可忽略不计，故一般物距也可说是物体到透镜的距离，像距是像到透镜的距离。 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 3.实验注意事项 （1）光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜； （2）凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； （3）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央； （4）调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距的变化； （5）判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置； （6）同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了排除偶然因素，使实验结论更具普遍性。 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。 物近像远像变大，物远像近像变小。 （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。 物近像近像变小，物远像远像变大。 1.实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 （1）若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像； （2）当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像； （3）当烛焰位于凸透镜焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像； （4）若烛焰位于凸透镜一倍焦距以内，烛焰与其所成的虚像在凸透镜同侧，此时光屏时接收不到像的。 2.凸透镜成像的动态变化规律 （1）动态变化口诀：像的大小看像距，像儿跟着物体跑。其意义是，凸透镜成像时，像距变大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小。 （2）移动速度：成缩小的像时，物距大于像距，物体移动的速度大于像移动的速度；成放大的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。 （3）最小距离：物体和实像的最小距离是4f,即当物体位于2f位置成像时。 5．（2024·山东临沂·一模）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像 B．将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 C．将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像 D．将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 【答案】D 【详解】A．由图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误； B．将蜡烛移至b处时，物距等于一倍焦距，此时不成像，故B错误； C．将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可看见放大、倒立的实像，故C错误； D．将蜡烛移至d处时，物距处于两倍焦距以外，可以成缩小、倒立的实像，故D正确。 故选D。 6．（2024·山东泰安·一模）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法中正确的是（    ） ①由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0 ②烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与投影仪成像特点相同 ③若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小 ④烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只能成半个烛焰的像 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 【答案】C 【详解】①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm故①错误； ②由图可知，此时物距\ u=50cm-35cm=15cm此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，故②正确； ③若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，烛焰所成的像将逐渐变小，故③正确； ④烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，剩余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故④错误。 综上所述，②③正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 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，如图所示。 2.正常眼睛的调节 正常眼睛无论是眺望远景，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（如图甲所示），导致视网膜上得不到清晰的像。 甲 近视眼成像于视网膜前 乙 矫正后 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（如图甲所示），导致视网膜上得不到清晰的像。 甲 远视眼成像于视网膜后 乙 矫正后 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（如图乙所示），所以远视眼应佩戴用凸透镜制成的眼镜进行矫正。 四、望远镜与显微镜 望远镜和显微镜由两个透镜组成；靠近眼睛的透镜叫目镜，靠近被观察物体的透镜叫物镜． 1.望远镜：能够观察很远的物体或遥远的天体，有伽利略望远镜、开普勒望远镜。 （1）开普勒望远镜：目镜物镜都是凸透镜，目镜焦距较小，物镜焦距较大，适合观察行星、月球。 成像原理：从远处射到物镜的光线近似平行光线，经物镜折射后，在焦点外侧很近的地方成倒立、缩小的实像(相当于照相机)，此像在目镜的焦点之内，再经目镜成“正立”、放大的虚像(相当于放大镜)，最终看到的是：倒立放大的虚像。 （2）伽利略望远镜：目镜为凹透镜，物镜是凸透镜，远处的物体变近变大了。 成像原理：物镜一次成像：倒立、缩小、虚像；目镜二次成像：“倒立”、放大、虚像．最终看到的是：正立放大的虚像。 2.显微镜：目镜物镜都是凸透镜，目镜焦距较大，物镜焦距较小。 成像原理：被观察物体经过物镜后成一个倒立、放大的实像(相当于投影仪)，这个像在目镜的焦距内，又经目镜成正立、放大的虚像(相当于放大镜)，最终看到的是：倒立放大的虚像。 眼睛与照相机 人眼的视物原理与照相机的成像原理相同，但需要注意的是人眼睛的焦距可以调节，而照相机模型中的凸透镜焦距不变，一般靠调节物距和像距成清晰的像。 当晶状体弯曲程度过大，对光的会聚能力过强时，成像在视网膜前，应该佩戴发散透镜（凹透镜），使像成在视网膜上。 远视眼的晶状体太薄，对光的折射能力太弱，成像在视网膜后，矫正时应佩戴会聚透镜（凸透镜），增强光的会聚效果，使像成在视网膜上。 “八字诀”：近厚远薄（成因：近视眼的晶状体太厚，远视眼的晶状体太薄）；近凹远凸（矫正：近视眼需要佩戴凹透镜，远视眼需要佩戴凸透镜）。 可以理解记忆为：近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，需要佩戴有发散作用的凹透镜；远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，折光能力太弱，需要佩戴有聚光作用的凸透镜。 7．（2024·山东济南·模拟预测）“健康用眼，健康生活”，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，当物体在视网膜上成像时，物体可位于图中的（    ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 【答案】D 【详解】眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，此时物距大于2倍焦距，成一个倒立、缩小的实像，图中D点在2倍焦距以外，所以物体位于D点，在视网膜上成像。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．（2024·山东泰安·一模）对下列四幅图阐述正确的是（　　） ①甲图：近视眼成像在视网膜前、用凹透镜矫正 ②乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 ③丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头 ④丁图：天文望远镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于照相机的镜头 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有②④正确 D．只有①③正确 【答案】D 【详解】①由甲图可知，像成在视网膜的前方，使用凹透镜可以使光线推迟会聚，矫正近视眼，故①正确； ②乙图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，应用具有聚光能力的凸透镜进行矫正，故②错误； ③显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，成放大的实像，目镜相当于放大镜，成放大的虚像，故③正确； ④天文望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜再对这个像进行放大。因此物镜相当于照相机的镜头，目镜相当于放大镜，故④错误。 故选D。 1.判断透镜的方法。 （1）摸 根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型并不可靠，要通过比较透镜中间与边缘的厚度来确定透镜的类型，因为有的透镜可能是一面凸一面凹。 （2）照 根据透镜对光的作用判断：折射光线相对于入射光线会聚了，则经过的透镜是凸透镜；折射光线相对于入射光线发散了，则经过的透镜是凹透镜。 （3）平行光聚焦法粗测凸透镜的焦距：太阳光近似为平行光，让凸透镜正对太阳光时，太阳光垂直于透镜入射，此时入射光线平行于主光轴，当光斑最小最亮时，该点即为凸透镜的焦点。如果不正对太阳光，最小光斑并不在主光轴上，此时的光斑不在焦点上，所以测出的距离也不是焦距。 2.透镜作图的方法。 熟记透镜三条特殊光线经透镜折射后的传播规律，并分清凸透镜和凹透镜三条特殊光线的异同。 利用透镜的三条特殊光线作图时，一定要注意： （1）一定要用尺作图；（2）不要遗漏光线的箭头；（3）光线用实线，辅助线用虚线。 3.透镜的应用。 （1）照相机：拍照时，摄像头相当于照相机的镜头，两者都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的；照相机拍摄较远景物时，像比较小；拍摄较近景物时，像比较大。由此可知，远离被被拍摄景物，可以增大拍摄范围，但拍出来的景物会变小。成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小。 （2）投影仪：理解投影仪（幻灯机）的成像特点是解题的关键。投影仪（幻灯机）利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻灯片应反向放置。 （3）放大镜：在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；离物体越远，所成的像越大。成虚像时：物近像近像变小，物远像远像变大。 4.判断实像和虚像的方法。 掌握常见的成像现象的成像原理是解题的关键。小孔成像、投影仪、照相机等所成的像都是实际光线会聚而成的实像；平面镜、放大镜、凸面镜等所成的像是光的反射或折射光线的反向延长线相交而成的虚象。 5.利用凸透镜成像规律解题的方法。 （1）凸透镜成像的两个分界点：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物体在一倍焦距以内，成虚像；在一倍焦距以外，成实像。成实像时，物体在二倍焦距内，像大物小；物体在二倍焦距外，像小物大。 （2）用不等式确定凸透镜的焦距范围：利用凸透镜成像的规律，列出物距和焦距、像距和焦距的关系不等式，解不等式就可以确定该凸透镜焦距的范围。具体关系为：1）当成倒立、缩小的实像时，u>2f，f<v<2f；2）当成倒立、等大的实像时，u=v=2f；3）当成倒立、放大的实像时，f<u<2f，v>2f；4）当不成像时，u=f；5）当成正立、放大虚像时，u<f。 （3）凸透镜成像规律与图像结合：解答此类试题时，要明确二倍焦距处是成放大和缩小实像的分界点，当u=v=2f时，物体成倒立、等大的实像。然后在图上找到对应点，求出焦距，然后根据凸透镜成像规律即可求解。 （4）不完整凸透镜成像情况：凸透镜成像时，如果凸透镜坏掉一部分或者遮挡一部分，都会成完整的像，只是所成的像亮度变暗。 题型一 透镜 ►考向01 透镜及透镜对光的作用 1．（2024·山东青岛·一模）将一支点燃的蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．装水的烧瓶相当于凸透镜，对光线有发散作用 B．墙壁上成的是倒立的实像 C．只将烧瓶向右移动，墙壁上可成清晰缩小的像 D．随着蜡烛的不断燃烧，墙壁上烛焰的像会向下移动 【答案】B 【详解】A．装有水的烧瓶中间厚，边缘稍薄，相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用，故A错误； B．调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到清晰的像，由此可知所成像为实像；又由图可知，物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，故B正确； C．只将烧瓶向右移动，物距会增大，像距会减小，当物距依旧小于像距时，会成倒立、放大的实像；当物距大于像距时，会成倒立、缩小的实像，故C错误； D．实验中随着蜡烛的燃烧，蜡烛变短，烛焰向下移动，则成的实像向上移动，故D错误。 故选D。 2．（2024·山东济南·二模）无人驾驶配送车（如图）上安装了摄像头和激光雷达，在行驶过程中能识别障碍物，再通过车载芯片计算后完成避让。芯片主要由 材料制成；摄像头的镜头相当于 镜。 【答案】 半导体 凸透 【详解】[1]半导体的导电性能受温度、杂质、光照等因素的影响很大，半导体在各种电器上有着广泛的应用，芯片主要由半导体材料组成； [2]摄像头的镜头相当于凸透镜，与照相机的成像原理是相同的，摄像时，车辆离镜头比较远，大于2倍焦距，成的像是倒立、缩小的实像。 ►考向02 利用透镜三条特殊光线作图 3．（2024·山东滨州·模拟预测）根据已给出的入（折）射光线，分别画出它们的折（入）射光线。    【答案】   【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，据此画出折射光线；光路具有可逆性，所以平行于主光轴射入的光线经过凸透镜后将发生偏折并经过凸透镜焦点，如图所示    4．（2024·山东德州·二模）如图是一束平行于主光轴的光线入射向水面，请在图中画出。 ①该光线经过凹透镜后的折射光线； ②进入水中的折射光线和在水面的反射光线。 【答案】 【详解】平行于凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜的焦点；光线在水面发生反射时，反射光线和入射光线在法线两侧，反射角等于入射角；发生折射时，折射光线和入射光线在法线两侧，折射角小于入射角，故作图如下： 题型二 生活中的透镜 ►考向01 照相机 投影仪 放大镜 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。 2．（2024·山东枣庄·一模）如图所示，小明通过焦距为的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是（　　） A．通过凸透镜观察到的像是放大实像 B．邮票到凸透镜的距离等于 C．邮票到凸透镜的距离小于 D．邮票到凸透镜的距离大于 【答案】C 【详解】A．通过凸透镜观察到邮票正立放大的像，说明此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故A错误， BCD．通过凸透镜观察到邮票正立放大的像，说明此时物距小于一倍焦距，即是邮票到凸透镜的距离小于10cm，故C正确，BD错误。 故选C。 ►考向02 实像与虚像 3．（2024·山东枣庄·一模）现在的教室作为标准化考场，都安装了如图所示的电子监控器，其主要由光学系统和光电转换系统两部分组成。光学系统收集监控区域内的景物信息，经光电转换系统转换成电信号并输送到监控中心。其中光学系统的工作原理是利用（　　） A．凸透镜成正立放大实像 B．凹透镜成正立放大虚像 C．凸透镜成倒立缩小实像 D．凹透镜成倒立放大虚像 【答案】C 【详解】电子监控器的镜头实际上是一个凸透镜，其成像原理与照相机的成像原理是相同的、成的是倒立、缩小的实像，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．（2024·山东聊城·一模）如图所示为了保证校园安全，学校大门口安装了自动闸机，它与刷脸机相联，师生可以通过“刷脸”鉴别身份打开闸机进入校园（　　） A．刷脸机的成像原理和投影仪相同 B．人通过摄像头所成的像为虚像 C．“刷脸”时人要位于刷脸机透镜的2倍焦距以外 D．要使成像变大，人应该远离刷脸机 【答案】C 【详解】A．由题意可知，刷脸机相当于一个照相机，成像原理和照相机相同，故A错误； B．刷脸机相当于一个照相机，人通过摄像头所成的像为倒立缩小的实像，故B错误； C．由凸透镜的成像规律可知，成像时物距大于两倍焦距，故“刷脸”时人要位于刷脸机透镜的2倍焦距以外，故C正确； D．由凸透镜成实像时物近像远像变大规律可知，要使成像变大，人应该靠近刷脸机，故D错误。 故选C。 题型三 凸透镜成像规律 ►考向01 探究凸透镜成像规律 1．（2024·山东济宁·二模）济宁高铁站的进站通道如图所示，识别系统的摄像机可以自动将镜头前处的人脸拍摄成数码照片上传并识别。该摄像机镜头的焦距应 （选填“大于”“小于”或“等于”），当人远离镜头时，他的像将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 小于 变小 【详解】[1]摄像机的镜头相当于凸透镜，成像原理为照相机的成像原理，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，已知物距为 则焦距f应小于0.5m，即50cm。 [2]根据凸透镜成像规律可知，当物距增大时，像距变小，所成的像会变小，因此当人远离镜头时，所成的像会变小。 2．（2024·山东济南·二模）图甲是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图乙中的a、b、c、d是通过凸透镜看到的刻度尺的像。若凸透镜从贴着刻度尺的位置逐渐远离，则通过凸透镜看到的刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　） A．a→b→c→d B．b→d→a→c C．b→c→a→d D．c→a→b→d 【答案】B 【详解】（1）刻度尺到凸透镜的距离（物距）在一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，即b图。 （2）刻度尺到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，即d图。 （3）刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距处，凸透镜成倒立、等大的实像，即a图。 （4）刻度尺到凸透镜的距离在二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，即c图。 综上可知，凸透镜从贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序为b→d→a→c。故B正确，ACD错误。 故选B。 考向02 凸透镜成像规律及其应用 3．（2024·山东淄博·一模）如图所示为一同学用照相机拍摄的同一个茶杯的两张照片。下列说法正确的是（　　） A．照相机的镜头对光线有发散作用 B．拍照时，茶杯所成的像位于照相机镜头一倍焦距和二倍焦距之间 C．照相机焦距一定，左图照片茶杯的像较小，拍摄时照相机镜头离茶杯较近 D．图照片茶杯的像较大，拍摄时物距小于镜头焦距 【答案】B 【详解】ABD．照相机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；利用照相机拍照时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，像位于照相机镜头一倍焦距和二倍焦距之间。故AD错误，B正确； C．照相机焦距一定，图甲照片茶杯的像较小，像距较小，物距较大，所以拍摄时照相机镜头离茶杯较远，故C错误。 故选B。 4．（2024·山东泰安·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中（    ） ①该凸透镜的焦距为 ②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同 ③将蜡烛由b点移至a点时，移动光屏，可在光屏上成更小的像 ④将蜡烛放在c点，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 A．只有①③正确 B．只有④正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确 【答案】D 【详解】①由图可知，此时的物距等于像距，为20.0cm，成的是倒立、等大的实像，则 20.0cm=2f 故f=10.0cm，故①错误； ②将蜡烛放在d点时，物距小于焦距，成正立放大的虚像，与放大镜的原理相同，故②错误； ③凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，将蜡烛由b点移至a点时，物距增大，像距减小，像变小，移动光屏，可在光屏上成更小的像，故③正确； ④将蜡烛放在c点，物距为 50.0cm-35.0cm=15.0cm 物距大于1倍焦距小于2倍焦距，可在光屏上成倒立、放大的像，故④正确。 故选D。 题型四 眼睛和眼镜 ►考向01 眼睛的构造及视物原理 1．（2024·山东泰安·一模）眼睛是心灵的窗户，我们要爱护自己的眼睛，长时间用眼姿势不对，容易患上近视眼，图中表示近视眼成像示意图的是 （选填“甲”或“乙”）图。 【答案】甲 【详解】近视眼看不清远处的物体，是因为晶状体的弯曲度经调节后，物体的像落在视网膜的前方，由图分析，表示近视眼成像示意图的是甲图。 2．（2024·山东聊城·二模）最近一段时间，小明的爸爸看书时需把眼镜取下，并且把书离得稍远一些才能看清，如图所示的甲图和乙图中能说明爸爸的眼睛此时成像原理的是 图，经检查后，医生给爸爸配了一副100度的老花镜，他想知道爸爸老花镜镜片的焦距，医生给他一张卡片如图，让他通过卡片上的信息自己解决问题，则这个老花镜镜片的焦距是 m。 【答案】 乙 1 【详解】[1]爸爸看书时需把眼镜取下，并且把书离得稍远一些才能看清，根据凸透镜成像规律可知，不带眼镜时，物体的像成在视网膜的后方，这是远视眼，成像原理是乙图。 [2]根据卡片中信息可知 则这个老花镜镜片的焦距是 ►考向02 近视眼、远视眼的成因及矫正 1．（2024·山东枣庄·中考真题）2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”，其主题是：关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识，下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是（　　） A．近视眼看远处物体，像成在视网膜的后方 B．矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜 C．矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D．物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像 【答案】B 【详解】A．近视眼是眼轴过长或角膜曲率过高，导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变厚，焦距较短，所以看远处的物体时，像成在视网膜的前方，故A错误； B．矫正近视眼的方法是利用凹透镜发散光线的特点，使通过晶状体的光线会聚范围变大，只要配戴合适度数的凹透镜就能在视网膜上成清晰的像，故B正确； C． 远视眼是眼轴过短或角膜曲率过低，导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变薄，焦距较长，所以看远处的物体时，像成在视网膜的后方， 矫正远视眼的方法是利用凸透镜会聚光线的特点，只要配戴合适度数的凸透镜就能在视网膜上成清晰的像， 故C错误； D．物体在正常眼睛的视网膜上像规律与照相机原理相同，成倒立的实像，故D错误。 故选B。 2．（2024·山东济南·模拟预测）2020年7月在莱芜红石公园附近一辆小轿车发生自燃，小丽想探究小车可能发生自燃的原因，于是上网搜索，发现11条车内危险物品中有这样一幅图片：若将眼镜放置在车内前台上面，可能导致火灾，根据下图的资料可以判断：此眼镜是（    ） A．对光有会聚作用是凹透镜，用来矫正远视限 B．对光有发散作用是凹透镜，用来矫正近视眼 C．对光有发散作用是凸透镜，用来矫正近视眼 D．对光有会聚作用是凸透镜，用来矫正远视眼 【答案】D 【详解】将眼镜放置在车内前台上面，可能导致火灾，说明眼镜对光有会聚作用，眼镜可以透光，所以此眼镜是凸透镜；远视眼的晶状体对光的会聚能力较弱，看近处物体时，成像于视网膜后，可用对光有会聚作用的凸透镜进行矫正，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 ►考向03 望远镜和显微镜 5．（2024·山东日照·二模）关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（    ） 图4 A．图中蜡烛到凸透镜的距离u为（f为焦距） B．图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同 C．两只凸透镜既可以组合成望远镜也可以组合成显微镜 D．近视眼和远视眼都可以戴这种透镜矫正 【答案】C 【详解】AB．由图可知，物距大于像距，凸透镜会成倒立、缩小的实像，此时物距u为u>2f，这种成像规律与照相机的成像原理相同，故AB错误； C．两只凸透镜的组合可以非常灵活。如果它们的焦距和相对位置选择得当，它们既可以组合成望远镜（一个凸透镜作为物镜，另一个作为目镜），也可以组合成显微镜，故C正确； D．近视眼是由于晶状体曲度变大，折光能力增强，导致像成在视网膜的前方。为了矫正近视眼，需要配戴凹透镜，使光线发散后再进入眼睛。而凸透镜对光线有会聚作用，因此不能用来矫正近视眼。远视眼则是由于晶状体曲度变小，折光能力减弱，导致像成在视网膜的后方。为了矫正远视眼，需要配戴凸透镜，使光线会聚后再进入眼睛，故D错误。 故选C。 6．（2023·四川宜宾·中考真题）第一位把望远镜指向天空，并为“牛顿第一定律”贡献了重要研究成果的意大利物理学家是（　　） A．托里拆利 B．伽利略 C．法拉第 D．欧姆 【答案】B 【详解】伽利略是近代物理实验的先驱者，改进了望远镜用于观察天体的运行规律，率先用望远镜观察天空，得到的关于天体运行的结果支持了哥白尼的“日心说”。 故选B。 基础巩固 一、单选题 1．（2024·山东淄博·二模）如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，下列说法不正确的是（    ） A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜 B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像 C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距 D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同 【答案】B 【详解】A．人眼的晶状体相当于一个凸透镜，所以该系统的光学元件相当于凸透镜，故A正确，不符合题意； B．人眼在成像时，成倒立缩小的实像，所以次光学元件也成倒立缩小的实像，故B错误，符合题意； C．根据凸透镜成像规律，成倒立缩小实像时，物距要大于凸透镜的二倍焦距，故C正确，不符合题意； D．该系统成倒立缩小的实像，所以与照相机成像原理相同，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（2024·山东日照·一模）下列有关光现象的说法正确的是（　　） A．如果用激光笔照射水中的鱼，那么只要对准鱼在水中的像的下方才能照到鱼 B．小孔成像实验中，所成像的形状与孔隙的形状有关 C．雨后晴朗的夜晚，迎着月光走，地面发暗的地方是积水，发亮的是土地 D．显微镜和望远镜的目镜作用都相当于放大镜 【答案】D 【详解】A．如果用激光照射水中的鱼，根据光在折射现象中光路可逆可知，只要对准鱼在水中的像即可照到鱼，故A错误； B．小孔成像是由于光沿直线传播造成的，所成像的形状与物体形状有关，与孔的形状无关，故B错误； C．土地凹凸不平，月光在土地发生漫反射，积水接近镜面，月光在积水表面发生镜面反射，迎着月光走，积水镜面反射的光线进入人眼，而土地漫反射的光线射向四面八方，只有一部分进入人眼，所以地面发暗的地方是土地，发亮的是积水，故C错误； D．显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，相当于放大镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜，相当于投影仪，故D正确。 故选D。 3．（2024·山东泰安·二模）小强同学在晚上散步时经常看到地面上有一些店铺的品牌投影，通过了解他知道了这些标记都是用一种如图所示的广告投影灯投射到地面上的。他回家后利用手电筒和凸透镜自己制作了一个广告投影仪，如图所示，将印有一个徽标的彩色透明胶片贴在发光的手电筒上，并正对着焦距为10cm的凸透镜，调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙面得到了一个清晰、放大的像。下列说法中正确的是（　　） ①手电筒的胶片与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm ②若将手电筒向远离凸透镜的方向移动，墙面上的像变大 ③若用硬纸板遮住透镜的一部分，墙面上的像将不再完整 ④贴在手电筒上的胶片图案徽标开口是向下的 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】D 【详解】①根据投影仪成像原理，物距应在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，所以，手电筒的胶片与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm，故①正确； ②若将手电筒向远离凸透镜的方向移动，物距变大，则像距变小，像也变小，所以，墙面上的像变小，故②错误； ③若用硬纸板遮住透镜的一部分，图像仍可经过未挡柱的部分凸透镜成像，墙面上的像仍是完整的，但是像会变暗，故③错误； ④根据凸透镜成像规律，投影仪成倒立、放大的实像，所以贴在手电筒上的胶片图案徽标开口是向下的，故④正确。 故ABC错误，D正确。 故选D。 4．（2024·山东威海·一模）如图所示，当蜡烛放在a点时，光屏上可得到一个清晰的像，下列说法中正确的是（   ） A．此时光屏上的像是倒立缩小的 B．当蜡烛由a点向b点移动时，像的大小逐渐变大 C．当蜡烛移动到c点时，调节光屏可在屏上看到一个正立放大的像 D．将图中蜡烛和光屏的位置对调，此时的成像情况与照相机的成像原理相同 【答案】D 【详解】A．蜡烛放在a点，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，故A错误； B．当蜡烛由a点向b点移动时，物距增大，像距减小，像逐渐变小，故B错误； C．当蜡烛移动到c点时，物距小于焦距，成虚像，不能在光屏上呈现，故C错误； D．将图中蜡烛和光屏的位置对调，由光路的可逆性，此时物距等于原来的像距，成倒立缩小的实像，此时的成像情况与照相机的成像原理相同，故D正确。 故选D。 5．（2024·山东滨州·模拟预测）小州同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，做了如图甲、乙两次实验，甲中光屏上得到一个最小最亮的光斑，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．乙中烛焰在光屏上的成像特点与照相机的成像特点相同 C．乙中若蜡烛移至45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像 D．乙中在烛焰和凸透镜之间放一副远视镜，将光屏右移可再次成清晰的像 【答案】B 【详解】A．如图甲所示，在光屏上得到了一个最小最亮的光斑，则凸透镜焦距 故A错误； B．乙图中烛焰在光屏上恰能成清晰的像，此时物距大于像距，成倒立缩小实像，生活中照相机是依据此原理制成的，故B正确； C．将蜡烛移动到45cm的刻度线处，此时物距为5cm，小于一倍焦距，成的是虚像，不能用光屏承接，故C错误； D．在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副远视镜，远视镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，像将向左移动，所以将光屏左移可再次成清晰的像，故D错误。 故选B。 二、多选题 6．（2024·山东日照·二模）在“数字中国建设”网络信息技术发展引领下，数字化浪潮已经深度融入到各行业，在智能交通方面，5G可以实现车辆之间的协同驾驶和实时交通信息共享。如图是某款电动智能机器人正在送货的情景，用户可通过人脸识别、扫描取货码等多种方式取货，下列分析正确的是（　　） A．机器人能够直线行驶，是利用了光的直线传播 B．行人能从不同方向看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射 C．用户进行人脸识别时，摄像头所成的像是放大的实像 D．机器人行驶过程是电能转化为机械能 【答案】BD 【详解】A．机器人能够直线行驶，是利用了电磁感应原理，不是光的直线传播，故A错误； B．行人能从不同方向看见机器人，是因为阳光在机器人表面发生了漫反射，反射光线射向各个方向的缘故，故B正确； C．摄像头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，故C错误； D．机器人行驶过程中，消耗电能，获得了机械能，因此将电能转化为机械能，故D正确。 故选BD。 7．（2024·山东青岛·二模）某次“探究凸透镜成像规律”的实验情况如图所示，此时光屏上承接到烛焰清晰的像。以下说法正确的是（　　） A．使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是将它们靠拢再进行调节 B．实验中使用的凸透镜的焦距大于15cm C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，则成像情况符合投影仪的原理 D．只将凸透镜换为焦距稍小的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，应将光屏向左移动 【答案】ACD 【详解】A．为使得像成在光屏中心，应使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是将它们靠拢再进行调节，故A正确； B．由图可知，此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，则物距为 解得，故B错误； C．根据光路可逆，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，仍可成清晰的实像，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，符合投影仪的原理，故C正确； D．只将凸透镜换为焦距稍小的凸透镜，则提前成像，为在光屏上得到清晰的像，应将光屏向左移动，故D正确。 故选ACD。 三、填空题 8．（2024·山东济南·模拟预测）某投影式电子白板利用投影仪将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜，根据画面所成像的特点，可以知道屏幕到镜头的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）2倍焦距。屏幕上的丰富色彩是由红、 、蓝三种色光混合而成。 【答案】 大于 绿 【详解】[1]由凸透镜成像特点知，投影仪所成的像是倒立、放大的实像，物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距。 [2]屏幕上呈现各种颜色是由红绿蓝三种色光合成的，红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。 9．（2024·山东德州·一模）某同学和妈妈周末骑单车去公园游玩，取车时爸爸用手机摄像头扫描“共享单车”的二维码后自动开锁， 二维码经扫描后在手机上成 像（选填“虚”或“实”） ；若要手机上的像大一些， 应使手机摄像头 二维码（选填“靠近”或“远离”） ；手机摄像机的镜头是 透镜 【答案】 实 靠近 凸 【详解】[1][3]手机摄像头相当于凸透镜，手机扫描二维码，二维码在2倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像。 [2]要使屏幕显示的二维码变大，即像变大，应增大像距，减小物距，可将摄像头靠近二维码。 10．（2024·山东德州·一模）如图所示，沿凸透镜的主光轴放置一把刻度尺，发光点S上发出的三条光线a、b、c射向凸透镜，其折射光线如图所示。从图上可以估测凸透镜的焦距约为 cm，发光点S所成的像是 （填“实”或“虚”）像。 【答案】 5.00 虚 【详解】[1]刻度尺的分度值为0.1cm，平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的某一点，这一点叫做凸透镜的焦点，从这一点到光心的距离叫做焦距，由图可知，a光线是平行于主光轴的光线，则该凸透镜的焦距为： f=5.00cm。 [2]由图可知，此时物距等于u=2.00cm，则此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，此时凸透镜成正立、放大的虚像。 四、作图题 11．（2024·山东滨州·中考真题）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 【答案】 【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知，过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线，经凸透镜后过焦点，如图所示： 12．（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： 五、实验题 13．（2024·山东烟台·中考真题）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 ； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 ⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。 【答案】 同一高度 强 前方 凹 见解析 【详解】①[1]将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心。 ③[2]用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜变厚，焦距变短，水透镜对光的偏折能力变强。 [3]④[4]根据近视眼的成因可知，远处来的光线经晶状体后，在视网膜前会聚，这是晶状体太厚，聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的，是近视眼，要佩戴对光有发散作用的凹透镜矫正。 ⑥[5]预防近视的措施有：读书姿势要正确，眼与书的距离要在33cm左右；看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不在直射的强光下看书；不在光线暗的地方看书；不躺卧看书；不走路看书。 14．（2024·山东聊城·一模）小明和小亮在探究“凸透镜成像规律”的实验中，如图甲所示，将焦距为的A凸透镜固定在光具座上，调整好蜡烛和光屏的位置后，光屏上恰好得到烛焰清晰的像（未画出）。 （1）图甲中凸透镜的成像特点与 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同；凸透镜向左移动 ，可再次在屏幕上观察到清晰的像； （2）接着，小亮用不透光的纸板挡住凸透镜的上半部分，他 （选填“能”或“不能”）在光屏上看到蜡烛完整的像； （3）保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜换成焦距为的凸透镜，要想在光屏上呈现烛焰清晰的像，光屏应向 （选填“左”或“右”）移动； （4）实验一段时间后，原来成在光屏中央的像跑到了图乙所示的位置，下列操作可以让像重新回到光屏中央的是 。 A．光屏下移一段距离    B．蜡烛下移一段距离    C．透镜下移一段距离 【答案】 照相机 15 能 右 C 【详解】（1）[1]此时物距为 u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm 大于二倍焦距，在光屏上成倒立缩小的实像，应用是照相机。 [2]根据光的可逆，将物距和像距对调，同样可以成清晰的实像，所以应让像距变成30cm，则凸透镜向左移动15cm，可再次在屏幕上观察到清晰的像。 （2）[3]用不透光的纸板挡住凸透镜的上半边，只是被折射会聚成像的光线减少了，因此影响到的是像的亮度，而不影响它的完整性，因为整个物体上的任何一点都有光能透过透镜而折射后会聚成像。 （3）[4]保持蜡烛位置不变，将A凸透镜换成焦距为15cm的B凸透镜，焦距变大，光线会聚的点会向右移动，所以光屏应该向右移动，才能在光屏上呈现清晰的像。 （4）[5]如图乙所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，能让像重新回到光屏中心的操作是C。 故选C。 15．（2024·山东济宁·中考真题）结合图中的信息，按要求回答问题。 (1)图中，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，通过比较气球左右两侧的形变情况，研究压力作用效果与 的关系； (2)确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中，将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要 （填对光屏的操作）光屏，直到光屏上呈现清晰的像； (3)在探究气体分子是运动的还是静止的时，将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法，当把中间的玻璃板抽掉后，都会观察到红棕色二氧化氮（）气体进入到另一个瓶中。 （选填“a”或“b”）放置法更合理； (4)图中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，观察到灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将 偏转。 【答案】(1)受力面积 (2)前后移动 (3)a (4)向右 【详解】（1）两只手同时挤压气球，气球静止时，根据二力平衡及力的相互性可知，气球受到两只手的压力相等；气球与两手之间的受力面积不同，凹陷程度不同，这是在研究压力作用效果与受力面积的关系。 （2）图中蜡烛可能在距离凸透镜二倍焦距以外，固定蜡烛的位置后，应前后移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像，这就是蜡烛的像的位置。 （3）由于二氧化氮的密度大于空气密度，为避免重力对实验的影响，应把装有密度较小的空气的瓶子放上面，装有二氧化氮的瓶子放下面，所以a的放置法更合理。 （4）在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向及导体运动方向有关。在磁场方向不变时，改变导体运动方向，就会改变电流方向，所以让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将向右偏转。 能力提升 1．（2024·山东临沂·模拟）在虚线框内放置的是透镜，让一（两）束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示，其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．过光心的光线其传播方向不变，可能是凸透镜，也可能是凹透镜，故A不符合题意； B．图中平行于主光轴的光线经透镜折射后会聚，折射光线通过焦点，所以虚线框内放置的一定是凸透镜，故B符合题意； C．图中两条光线经过虚线框内透镜折射后，两条光线变得发散，所以虚线框内放置的一定是凹透镜，故C不符合题意； D．图中两条光线经过虚线框内透镜折射后，折射光线偏离主光轴，说明该透镜对光具有发散作用，所以虚线框内放置的一定是凹透镜，故D不符合题意。 故选B。 2．（2024·河南信阳·一模）为了保证校园安全，某学校利用人工智能技术，实行“刷脸”人入校门。如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外 B．摄像头成像利用的是光的反射 C．摄像头成像特点与投影仪相同 D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像 【答案】A 【详解】AD．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，成的像是缩小、倒立的实像，故A正确，D错误； BC．摄像头成像利用的是光的折射，光经过不同介质成像，成像原理与照相机相同，都是倒立缩小的实像。故BC错误。 故选A。 3．（2024·山东东营·模拟）如图所示的饮水机桶，内装有半桶水。从侧上方可以看到桶的底座在甲、乙两处呈现。以下说法正确的是（　　） A．甲是实像，乙是虚像 B．甲是反射形成的，乙是折射形成的 C．甲是桶底座真实的位置 D．甲、乙都是虚像 【答案】D 【详解】甲图中是由光的折射形成的虚像；乙图装水的桶相当于凸透镜，此时成放大镜原理，成正立、放大的虚像，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．（2024·山东潍坊·二模）光刻机是用来生产芯片的关键设备，光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（    ） A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内 C．硅片相当于光屏 D．利用紫外线的热效应可以制成夜视仪 【答案】C 【详解】A．根据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，可用于矫正远视眼，故A错误； B．由题知，用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，则该凸透镜成倒立、缩小的实像。与照相机的原理相同，镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外，故B错误； C．图中的像成在硅片上，硅片相当于光屏，故C正确； D．根据红外线的热效应可以制成红外线夜视仪。故D错误。 故选C。 5．（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。 6．（2024·山东济南·一模）手机摄像头镜头为凸透镜，用手机扫描二维码时，二维码先通过手机摄像头在影像传感器（相当于光屏）上成一个缩小的像；然后这个像经过正倒、缩放处理后再传输到手机显示屏上．如图所示，用手机扫描物品上的二维码时，下列说法中正确的是（　　） A．物体上的二维码是光源 B．二维码位于该手机摄像头的二倍焦距以外 C．二维码位于该手机摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间 D．要使影像传感器上的像变小，二维码不动时，把手机靠近二维码 【答案】B 【详解】A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误； BC．手机摄像头的成像原理与照相机相同，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此，扫描二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距，故C错误，B正确； D．要使影像传感器上的像变小，二维码不动时，物远像近像变小，把手机向后移动，远离二维码，故D错误。 故选B。 7．（2024·山东聊城·一模）现在，很多家庭购买了投影电视机。如图所示，某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像，并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上；屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。关于投影电视机，下列说法正确的是（　　） A．投影仪的镜头相当于一个凸面镜 B．传输过来的图像通过投影仪的镜头成正立、放大的实像 C．使用时，屏幕离投影仪的距离应小于二倍镜头焦距 D．要想使屏幕画面更大一些，可将投影仪向远离屏幕的方向移动 【答案】D 【详解】A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，故A错误； BC．根据投影仪的成像原理可知，物距大于焦距、小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，即屏幕离投影仪的距离应大于二倍镜头焦距，成倒立、放大的实像，故BC错误； D．要使墙上的像（实像）变大，需要增大像距、减小物距，所以应将投影仪向远离屏幕的方向移动，故D正确。 故选D。 8．（2024·山东菏泽·中考真题）唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道：“掬水月在手，弄花香满衣”，从物理学角度看，手中“月”是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的虚像；“香”满衣是一种 现象。 【答案】 等大 扩散 【详解】[1]手中“月”是平面镜成像现象，是等大的虚像。 [2]“香”满衣是一种扩散现象，说明香气分子扩散到衣服上。 9．（2024·山东济南·一模）如图所示，汽车车门打开，车门下方的迎宾灯将宣传标语投射到地面，周围的人从各个方向都能看到，这是由于光在地面上发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”），迎宾灯的灯光颜色是由红、 、蓝三种色光混合而成的。 【答案】 漫反射 绿 【详解】[1]我们从各个方向都能看到地面上的宣传标语，是由于地面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。 [2]红光、绿光、蓝光属于光的三原色，生活中常见各种颜色的灯光都是有光的三原色按照不同的比例混合而成的。 10．（2024·甘肃武威·三模）生物课上，小智用一个透镜观察标本，如图所示。该透镜属于 透镜，对光有 作用。如果该透镜的焦距为10cm，则标本到该透镜的距离应 10cm。 【答案】 凸 会聚 小于 【详解】[1][2]由图可知，该透镜此时成的像是正立、放大的像，相当于放大镜，该透镜属于凸透镜。凸透镜对光有会聚作用。 [3]如果该透镜的焦距为10cm，则标本到该透镜的距离应小于10cm，才能成正立、放大的虚像。 11．（2024·山东青岛·模拟预测）如图调节手指投影灯到墙壁的距离，墙上会出现清晰的图像，投影灯内部的结构如图。胶片某点发出的光线a经焦点F，光线b平行于主光轴。 （1）图中凸透镜成像是光的 （选填“折射”或“反射”或“直线传播”）现象； （2）画出光线a和b经凸透镜后的对应光线；( ) （3）与物比较，胶片图案经凸透镜成 （选填“放大”“缩小”“等大”） （选填“正立”“倒立”）的像。与这一成像原理相同的还有 （选填“潜望镜”、“电影放映机”或“摄像机”） 【答案】 折射 放大 倒立 电影放映机 【详解】（1）[1]凸透镜是中间厚，边缘薄的透镜，光射在透镜上会发生偏折，是光的折射现象。 （2）[2]凸透镜三条特殊光线：过凸透镜光心的光线，其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；所以光线a和b的折射光线如图所示： （3）[3][4][5]由图可知，胶片图案位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，电影放映机就是运用这一原理制成的。 12．（2024·山东德州·中考真题）物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验： (1)图甲为探究“光的反射规律”实验，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明：在光的反射现象中 ； (2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变 ，多次实验； (3)“探究凸透镜成像的规律”实验，凸透镜的焦距为10cm，图乙中光屏上呈现出清晰的像，该像的性质是倒立、 的实像，将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像再次呈现在光屏上，需在蜡烛与凸透镜间放置—个 （选填“近视”或“远视”）眼镜； (4)实验中，保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，光屏上呈现的像与原来的像相比 （选填“更大”“更小”或“更亮”）。 【答案】(1)光路是可逆的 (2)入射角大小 (3) 缩小 近视 (4)更亮 【详解】（1）由题意可知，当入射光线沿方向时，反射光线沿方向，当入射光线沿方向时，反射光线沿方向，这说明：在光的反射现象中光路是可逆的。 （2）为了得到反射角等于入射角这一普遍规律，应该多次改变入射角大小，测量反射角大小，比较反射角和入射角的大小关系。 （3）[1][2]由图乙可知，此时物距为 则物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，即物距变大，根据凸透镜成实像的规律可知，像距变小，即像成在光屏左侧，与近视眼的成因相似，要使清晰的像再次呈现在光屏上，需在蜡烛与凸透镜间放置一个近视眼镜。 （4）保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则距不变、像的大小不变，由于直径更大的凸透镜能将更多的光会聚成像，所以光屏上呈现的像与原来的保相比更亮。 13．（2024·山东淄博·二模）学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像情况。 （1）小明向水透镜中注入部分水，光屏下方出现了烛焰清晰的像，为了使像成在光屏中央，应将水透镜向 （选填“上”或“下”）调整。调整好水透镜高度后，在光屏中间位置恰好成一个清晰的像，如图所示，日常生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是利用此原理来工作的； （2）继续注水后，小明发现光屏上的像变模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了。要使光屏上再呈现清晰的像，方法一：在蜡烛和水透镜之间放 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），这是模拟了 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因及纠正。方法二：移动光屏，将光屏 （选填“远离”或“靠近”）水透镜； （3）光屏上已经得到烛焰清晰的像，小明不小心用手指的指尖触摸到了水透镜表面，则此时光屏上会出现 （选填“指尖的像”“不完整烛焰的像”或“完整烛焰的像”）； （4）生活中的经验告诉我们：物体离照相机的镜头远点，成的倒立缩小的实像就小点；物体离投影仪的镜头近点，成的倒立放大的实像就大点；物体离放大镜更近一些，成放大、正立的虚像就小点。请你根据上面三次成像的特点，提出一个可探究的问题 。 【答案】 下 照相机 凹透镜 近视眼 靠近 完整烛焰的像 凸透镜成像的大小、虚实与物距和像距的关系是什么 【详解】（1）[1]光屏下方出现了烛焰清晰的像，为了使像成在光屏中央，应将水透镜向下调整。 [2]调整好水透镜高度后，在光屏中间位置恰好成一个清晰的像，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，照相机是利用此原理来工作的。 （2）[3][4][5]继续注水后，水透镜变得更凸，会聚能力更强了，像距变小，像会成在光屏的前方，为了使光屏上的像重新变得清晰，在蜡烛和水透镜之间放一个凹透镜，对光线有发散作用，使会聚的光线推迟会聚，相当于增大像距，这是模拟了近视眼的成因及纠正；或者移动光屏，将光屏靠近水透镜，就相当于减小了像距。 （3）[6]不小心用手指指尖触摸了凸透镜，凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时的像比手指指尖触摸前的像要暗一些。 （4）[7]根据题目中提供的信息，结合凸透镜成像的规律，可提出一个可探究的问题：凸透镜成像的大小、虚实与物距和像距的关系是什么？ 14．（2024·山东济南·模拟预测）学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像的规律。 （1）为了使像成在光屏中央，小明需要调整烛焰、透镜和光屏的中心在 ； （2）如图甲所示，小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置后，在光屏上看到了清晰的倒立的 的实像， （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是这种成像特点的应用； （3）继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变 （选填“大”或“小”）。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏 透镜（选填“靠近”或“远离”）；或者如图乙所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了一些，由此判断该眼镜是 （选填“近视镜”或“远视镜”）。 【答案】 同一高度 缩小 照相机 小 靠近 近视镜 【详解】（1）[1]实验前要先将蜡烛点燃，调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央。 （2）[2][3]图中成清晰的像时，物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同。 （3）[4][5]注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，说明此时水透镜焦距变小，提前成像了。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。 [6]小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了一些，说明他的眼镜可以发散光线，使像延后会聚，所以是凹透镜，凹透镜用于矫正近视眼。 15．（2024·山东威海·二模）物理兴趣小组的同学们做了“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示，请回答以下问题： （1）为了确定凸透镜的焦距，小明同学让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，如图甲所示，焦距为 cm； （2）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像，则： ①生活中 （选填“照相机”或“投影仪”）就是应用了这个成像规律； ②若保持蜡烛和光屏的位置不动，只需将凸透镜移动到 cm的刻度处，又可在光屏上成清晰的像，此时成像的特点是 ； ③保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 （选填“凸”或“凹”）透镜； （3）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，该过程中物距u随时间t的图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为图丁中的 。 【答案】 10.0 投影仪 35 倒立、缩小的实像 凹 C 【详解】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，刻度尺的分度值为1cm，所以凸透镜的焦距是10.0cm。 （2）①[2]由乙图可知，物距小于像距，物体位于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这个原理制成的。 ②[3][4]根据此时像距和物距的大小，由于光路是可逆的，保持蜡烛和光屏的位置不动，移动凸透镜，让物距和像距刚好交换，则此时的物距为30.0cm，像距为15.0cm，即将凸透镜向右移动到35cm刻度线处。物距大于像距，光屏上能承接到倒立、缩小的实像。 ③[5]保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜，由于焦距变小，折光能力变强，像会成在光屏的前方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜。 （3）[6]凸透镜成实像时，物远（物距变大）像近（像距变小）像变小。将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离到凸透镜二倍焦距处，像从较远处移至二倍焦距处，像移动的速度大于物体移动的速度；当蜡烛从二倍焦距处远离凸透镜时，像从二倍焦距处移至靠近一倍焦距处，像距始终大于1倍焦距，不能小于或等于1倍焦距，此时像移动的速度小于物体移动的速度。由于蜡烛逐渐远离凸透镜，则像距减小的速度先快后慢。故选C。 16．（2024·山东济南·三模）小强用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的手指时如图甲所示，能看见正立、放大的像。 （1）小强结合观察到的以上现象猜想：凸透镜成像的特点可能与 有关。于是通过实验进行探究； （2）首先进行了图乙所示的操作，由此测得所用凸透镜的焦距为 cm； （3）然后，在光具座上将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛； （4）实验中，小强调整好凸透镜和蜡烛的位置后，不断调整光屏，在图丙所示位置时，光屏上呈现清晰的烛焰像， 就是根据此时的成像特点制成的； （5）晓明组将装置中的蜡烛换成图丁所示的发光LED灯F，在不改变位置的情况下，则光屏上所成像为图丁中的 ；LED灯F代替烛焰的优点是 （请写出一条）； （6）小强同学继续进行实验，将观察到的光屏上的成像情况以及光屏的位置填写到实验记录表格中，如下表所示： 实验次数 物距u（cm） 像的特点 光屏的位置即 像距v（cm） 大小 倒正 虚实 1 35.00 缩小 倒立 实像 14.00 2 30.00 缩小 倒立 实像 15.00 3 25.00 缩小 倒立 实像 16.70 4 20.00 等大 倒立 实像 20.00 5 15.00 放大 倒立 实像 30.00 6 8.00 7 5.00 第6、7次实验中，无论怎样调节光屏的位置，在光屏上都无法找到像。小强猜想这个像可能是虚像，他回想到平面镜成的像是由于光的反射形成的虚像，则在观察平面镜成像时，是在平面镜前与物体同侧位置观察。凸透镜成像时，是由于光的折射形成的，所以应 观察。 【答案】 物体到凸透镜的距离 10.0 需要 照相机 B 环保 透过凸透镜向物体的那一侧 【详解】（1）[1]依题意得，手指距离凸透镜的距离不同，手指程度像的大小不同，说明：凸透镜成像的特点可能与物体到凸透镜的距离有关。 （2）[2]由图乙得，由此测得所用凸透镜的焦距为 （3）[3]在光具座上将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，为了使像成在光屏的指中心，需要点燃蜡烛，使烛焰的中心、光心、光屏的中心在同一高度。 （4）[4]由图丙得，物距大于像距，此时凸透镜成的像是倒立、缩小的实像，照相机就是根据此时的成像特点制成的。 （5）[5]凸透镜成的缩小的实像与物体左右相反、上下倒立，在晓明组将装置中的蜡烛换成图丁所示的发光LED灯F，在不改变位置的情况下，则光屏上所成像为图丁中的B。 [6]LED灯F不会随空气流动而晃动，成像稳定，便于观察；且不会产生有害物质，具有环保作用。 （6）[7]虚像不能呈现在光屏上，第6、7次实验中，无论怎样调节光屏的位置，在光屏上都无法找到像，说明此时光屏上成的像是虚像；凸透镜成像时，是由于光的折射形成的，所以应透过凸透镜接收折射光线，向物体的那一侧观察。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 / 9 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 透镜及其应用（2~5） 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 凸透镜成像规律 实验01 探究凸透镜成像规律 考点四 眼睛和眼镜 04解题方法·技巧点拨 05题型精研·考向洞悉 题型一 透镜 ►考向01 透镜与透镜对光线的作用 ►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 凸透镜成像规律 ►考向01 探究凸透镜成像规律 ►考向02 凸透镜成像规律及其应用 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、远视眼的成因与矫正 ►考向03 望远镜与显微镜 06分层训练·巩固提升 ► 基础巩固 ► 能力提升 考点要求 课标要求 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》是中考必考内容。由于各地区对试卷结构设置不同，本部分的考题少则一道题，多则两道题，分值在2-5分之间；考题类型多样，主要有选择题、填空题、作图题、实验题和简答题等。 备考应注意一下内容：凸透镜成像规律与实验探究、透镜的三条特殊关系、生活中的透镜及成像原理、眼睛与眼镜等。 本部分考题由于必考，分值也较高，中考的备考应该下功夫认真做好复习，在常考热点的考向、类型下功夫，相信大家一定会取得满意的分数。 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 凸透镜成像规律 · 通过实验探究，掌握凸透镜成像规律 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 透镜作图 · 会画简单的光路图 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 种类 概念 图示 实例 凸透镜 中间厚边缘薄的透镜 放大镜 凹透镜 中间薄边缘厚的透镜 近视眼镜 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 如图所示，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。 实验图 示意图 （2）凹透镜对光的作用 如图所示，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。 实验图 示意图 【探究归纳】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫会聚透镜，凹透镜又叫发散透镜。 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，即通过凸透镜的光向主光轴方向偏折，如图所示。 （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，即通过凹透镜的光向远离主光轴方向偏折，如图所示。 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 如图所示，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 1.会聚作用≠光一定会聚，发散作用≠光一定发散 （1）会聚作用是指能使光汇拢，但汇拢后的光不一定会变成会聚光。如图甲所示，凸透镜使通过它的一束光发散程度变小了，但该光束依然发散。 （2）发散作用是指能使光发散，但发散后的光并不一定是发散光。如图乙所示，凹透镜对通过它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后依然是会聚光，还能会聚于一点。 2.凸透镜的焦点、焦距 （1）凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短； （2）凸透镜焦距长短反映了凸透镜对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越大，即凸透镜的会聚作用越强； （3）根据光路可逆性，若把点光源放在凸透镜的焦点上，射向凸透镜的光经凸透镜折射后会变成平行光，因此可利用凸透镜获得平行光。 1．【新情景】（2024·山东临沂·一模）如图所示，现在有很多小区安装了人脸识别装置，小区外面的人进入小区时需将脸部对准摄像头进行人脸识别。下列说法正确的是（　　） A．人脸是光源 B．摄像头的镜头对光有发散作用 C．进行人脸识别时人脸应位于摄像头的二倍焦距以内 D．人脸部通过摄像头成缩小的实像 2．（2024·山东济南·一模）下列各图是小明所画的光经过透镜（图中未画出）后的折射光路，其中是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 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。 比较法学习： 照相机 投影仪 放大镜 物镜距离 远 近 最近 像镜距离 近 远 — 像的性质 倒立、缩小 倒立、放大 正立、放大 物像位置 透镜两侧 透镜两侧 透镜同侧 物像变化 物体靠近透镜，像远离透镜；物体远离透镜，像靠近透镜 要使像变大，应使文字或图案离尽头近一些，屏幕应离镜头远一些 放大镜适当远离物体，像变大；放大镜适当靠近物体，像变小 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，如图所示。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。 3.实像和虚像成像示例 （1）实像成像示例 小孔成像 相机成像 投影仪成像 （2）虚像成像示例 平面镜成像 光的折射成像 放大镜成像 4.实像和虚像的区别 实像 虚像 不同 实际光线会聚而成 光线的反向延长线相交而成 在像的位置能用光屏承接 在像的位置不变用光屏承接 在像的位置能使胶片感光 在像的位置不能使胶片感光 都是倒立的 都是正立的 相同 都能用眼睛看到 实像与虚像的区别 1.实像是实际光线会聚而成，能在光屏上成像；虚像不是实际光线会聚而成，不能在光屏上成像，用人眼可以看到； 2.光的直线传播成的是实像，光的反射成的是虚像，光的折射成的有实像有虚像。 3．（2024·山东临沂·二模）2024春节山东乡村文化旅游节“俺村俺家年味浓”随手拍摄影和短视频大赛由山东省文学艺术界联合会主办。关于摄影，下列说法正确的是（    ） A．照相机的镜头对光有发散作用 B．照相机成像原理与小孔成像相同 C．景物通过照相机镜头成虚像 D．景物离照相机镜头越近成像越大 4．（2024·山东德州·二模）智慧停车管理系统已经逐渐在停车场广泛应用，实现了无人值守停车管理。如图所示，进入停车场时只需车辆面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即开门允许进入，待出停车场时自动根据计费标准显示相关收费项目，扫码支付后自动放行。下列有关说法正确的是（　　） A．光经过摄像头成像利用的是光的反射 B．摄像头成像特点与投影仪相同 C．入场时，车牌等重要信息应位于摄像头二倍焦距之外 D．手机扫码支付时，二维码经摄像头成正立放大的实像 考点三 凸透镜成像规律 实验：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。 注意：初中阶段，我们研究的凸透镜均为薄透镜，其厚度可忽略不计，故一般物距也可说是物体到透镜的距离，像距是像到透镜的距离。 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 3.实验注意事项 （1）光具座的长度有限，做实验时最好选用焦距较小的凸透镜； （2）凸透镜最好放在光具座的中间位置，便于调节物距和像距； （3）调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让烛焰的像成在光屏的中央； （4）调整光屏时，不可再调整凸透镜的位置，否则会引起物距的变化； （5）判断烛焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置时，向前或向后移动光屏，像都会变模糊，则此位置即为像最清晰的位置； （6）同一个物距范围内，要换不同的物距进行实验，这是为了排除偶然因素，使实验结论更具普遍性。 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。 物近像远像变大，物远像近像变小。 （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。 物近像近像变小，物远像远像变大。 1.实验中无论如何移动光屏都找不到像的几种原因 （1）若烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，烛焰的像将成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像； （2）当烛焰在凸透镜一倍焦距以外，但非常靠近焦点时，虽然能成实像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座长度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像； （3）当烛焰位于凸透镜焦点处，烛焰发出的光经凸透镜折射后平行射出，光屏上不会出现烛焰的像； （4）若烛焰位于凸透镜一倍焦距以内，烛焰与其所成的虚像在凸透镜同侧，此时光屏时接收不到像的。 2.凸透镜成像的动态变化规律 （1）动态变化口诀：像的大小看像距，像儿跟着物体跑。其意义是，凸透镜成像时，像距变大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小。 （2）移动速度：成缩小的像时，物距大于像距，物体移动的速度大于像移动的速度；成放大的像时，物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。 （3）最小距离：物体和实像的最小距离是4f,即当物体位于2f位置成像时。 5．（2024·山东临沂·一模）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像 B．将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 C．将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、正立的虚像 D．将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像 6．（2024·山东泰安·一模）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法中正确的是（    ） ①由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0 ②烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与投影仪成像特点相同 ③若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小 ④烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只能成半个烛焰的像 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 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，如图所示。 2.正常眼睛的调节 正常眼睛无论是眺望远景，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（如图甲所示），导致视网膜上得不到清晰的像。 甲 近视眼成像于视网膜前 乙 矫正后 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（如图甲所示），导致视网膜上得不到清晰的像。 甲 远视眼成像于视网膜后 乙 矫正后 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（如图乙所示），所以远视眼应佩戴用凸透镜制成的眼镜进行矫正。 四、望远镜与显微镜 望远镜和显微镜由两个透镜组成；靠近眼睛的透镜叫目镜，靠近被观察物体的透镜叫物镜． 1.望远镜：能够观察很远的物体或遥远的天体，有伽利略望远镜、开普勒望远镜。 （1）开普勒望远镜：目镜物镜都是凸透镜，目镜焦距较小，物镜焦距较大，适合观察行星、月球。 成像原理：从远处射到物镜的光线近似平行光线，经物镜折射后，在焦点外侧很近的地方成倒立、缩小的实像(相当于照相机)，此像在目镜的焦点之内，再经目镜成“正立”、放大的虚像(相当于放大镜)，最终看到的是：倒立放大的虚像。 （2）伽利略望远镜：目镜为凹透镜，物镜是凸透镜，远处的物体变近变大了。 成像原理：物镜一次成像：倒立、缩小、虚像；目镜二次成像：“倒立”、放大、虚像．最终看到的是：正立放大的虚像。 2.显微镜：目镜物镜都是凸透镜，目镜焦距较大，物镜焦距较小。 成像原理：被观察物体经过物镜后成一个倒立、放大的实像(相当于投影仪)，这个像在目镜的焦距内，又经目镜成正立、放大的虚像(相当于放大镜)，最终看到的是：倒立放大的虚像。 眼睛与照相机 人眼的视物原理与照相机的成像原理相同，但需要注意的是人眼睛的焦距可以调节，而照相机模型中的凸透镜焦距不变，一般靠调节物距和像距成清晰的像。 当晶状体弯曲程度过大，对光的会聚能力过强时，成像在视网膜前，应该佩戴发散透镜（凹透镜），使像成在视网膜上。 远视眼的晶状体太薄，对光的折射能力太弱，成像在视网膜后，矫正时应佩戴会聚透镜（凸透镜），增强光的会聚效果，使像成在视网膜上。 “八字诀”：近厚远薄（成因：近视眼的晶状体太厚，远视眼的晶状体太薄）；近凹远凸（矫正：近视眼需要佩戴凹透镜，远视眼需要佩戴凸透镜）。 可以理解记忆为：近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，需要佩戴有发散作用的凹透镜；远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，折光能力太弱，需要佩戴有聚光作用的凸透镜。 7．（2024·山东济南·模拟预测）“健康用眼，健康生活”，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，当物体在视网膜上成像时，物体可位于图中的（    ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 8．（2024·山东泰安·一模）对下列四幅图阐述正确的是（　　） ①甲图：近视眼成像在视网膜前、用凹透镜矫正 ②乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正 ③丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头 ④丁图：天文望远镜的目镜相当于投影仪，物镜相当于照相机的镜头 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有②④正确 D．只有①③正确 1.判断透镜的方法。 （1）摸 根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型并不可靠，要通过比较透镜中间与边缘的厚度来确定透镜的类型，因为有的透镜可能是一面凸一面凹。 （2）照 根据透镜对光的作用判断：折射光线相对于入射光线会聚了，则经过的透镜是凸透镜；折射光线相对于入射光线发散了，则经过的透镜是凹透镜。 （3）平行光聚焦法粗测凸透镜的焦距：太阳光近似为平行光，让凸透镜正对太阳光时，太阳光垂直于透镜入射，此时入射光线平行于主光轴，当光斑最小最亮时，该点即为凸透镜的焦点。如果不正对太阳光，最小光斑并不在主光轴上，此时的光斑不在焦点上，所以测出的距离也不是焦距。 2.透镜作图的方法。 熟记透镜三条特殊光线经透镜折射后的传播规律，并分清凸透镜和凹透镜三条特殊光线的异同。 利用透镜的三条特殊光线作图时，一定要注意： （1）一定要用尺作图；（2）不要遗漏光线的箭头；（3）光线用实线，辅助线用虚线。 3.透镜的应用。 （1）照相机：拍照时，摄像头相当于照相机的镜头，两者都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的；照相机拍摄较远景物时，像比较小；拍摄较近景物时，像比较大。由此可知，远离被被拍摄景物，可以增大拍摄范围，但拍出来的景物会变小。成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小。 （2）投影仪：理解投影仪（幻灯机）的成像特点是解题的关键。投影仪（幻灯机）利用凸透镜能成倒立、放大的实像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻灯片应反向放置。 （3）放大镜：在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；离物体越远，所成的像越大。成虚像时：物近像近像变小，物远像远像变大。 4.判断实像和虚像的方法。 掌握常见的成像现象的成像原理是解题的关键。小孔成像、投影仪、照相机等所成的像都是实际光线会聚而成的实像；平面镜、放大镜、凸面镜等所成的像是光的反射或折射光线的反向延长线相交而成的虚象。 5.利用凸透镜成像规律解题的方法。 （1）凸透镜成像的两个分界点：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物体在一倍焦距以内，成虚像；在一倍焦距以外，成实像。成实像时，物体在二倍焦距内，像大物小；物体在二倍焦距外，像小物大。 （2）用不等式确定凸透镜的焦距范围：利用凸透镜成像的规律，列出物距和焦距、像距和焦距的关系不等式，解不等式就可以确定该凸透镜焦距的范围。具体关系为：1）当成倒立、缩小的实像时，u>2f，f<v<2f；2）当成倒立、等大的实像时，u=v=2f；3）当成倒立、放大的实像时，f<u<2f，v>2f；4）当不成像时，u=f；5）当成正立、放大虚像时，u<f。 （3）凸透镜成像规律与图像结合：解答此类试题时，要明确二倍焦距处是成放大和缩小实像的分界点，当u=v=2f时，物体成倒立、等大的实像。然后在图上找到对应点，求出焦距，然后根据凸透镜成像规律即可求解。 （4）不完整凸透镜成像情况：凸透镜成像时，如果凸透镜坏掉一部分或者遮挡一部分，都会成完整的像，只是所成的像亮度变暗。 题型一 透镜 ►考向01 透镜及透镜对光的作用 1．（2024·山东青岛·一模）将一支点燃的蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．装水的烧瓶相当于凸透镜，对光线有发散作用 B．墙壁上成的是倒立的实像 C．只将烧瓶向右移动，墙壁上可成清晰缩小的像 D．随着蜡烛的不断燃烧，墙壁上烛焰的像会向下移动 2．（2024·山东济南·二模）无人驾驶配送车（如图）上安装了摄像头和激光雷达，在行驶过程中能识别障碍物，再通过车载芯片计算后完成避让。芯片主要由 材料制成；摄像头的镜头相当于 镜。 ►考向02 利用透镜三条特殊光线作图 3．（2024·山东滨州·模拟预测）根据已给出的入（折）射光线，分别画出它们的折（入）射光线。    4．（2024·山东德州·二模）如图是一束平行于主光轴的光线入射向水面，请在图中画出。 ①该光线经过凹透镜后的折射光线； ②进入水中的折射光线和在水面的反射光线。 题型二 生活中的透镜 ►考向01 照相机 投影仪 放大镜 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 2．（2024·山东枣庄·一模）如图所示，小明通过焦距为的凸透镜观察到邮票正立放大的像。下列说法正确的是（　　） A．通过凸透镜观察到的像是放大实像 B．邮票到凸透镜的距离等于 C．邮票到凸透镜的距离小于 D．邮票到凸透镜的距离大于 ►考向02 实像与虚像 3．（2024·山东枣庄·一模）现在的教室作为标准化考场，都安装了如图所示的电子监控器，其主要由光学系统和光电转换系统两部分组成。光学系统收集监控区域内的景物信息，经光电转换系统转换成电信号并输送到监控中心。其中光学系统的工作原理是利用（　　） A．凸透镜成正立放大实像 B．凹透镜成正立放大虚像 C．凸透镜成倒立缩小实像 D．凹透镜成倒立放大虚像 4．（2024·山东聊城·一模）如图所示为了保证校园安全，学校大门口安装了自动闸机，它与刷脸机相联，师生可以通过“刷脸”鉴别身份打开闸机进入校园（　　） A．刷脸机的成像原理和投影仪相同 B．人通过摄像头所成的像为虚像 C．“刷脸”时人要位于刷脸机透镜的2倍焦距以外 D．要使成像变大，人应该远离刷脸机 题型三 凸透镜成像规律 ►考向01 探究凸透镜成像规律 1．（2024·山东济宁·二模）济宁高铁站的进站通道如图所示，识别系统的摄像机可以自动将镜头前处的人脸拍摄成数码照片上传并识别。该摄像机镜头的焦距应 （选填“大于”“小于”或“等于”），当人远离镜头时，他的像将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 2．（2024·山东济南·二模）图甲是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，图乙中的a、b、c、d是通过凸透镜看到的刻度尺的像。若凸透镜从贴着刻度尺的位置逐渐远离，则通过凸透镜看到的刻度尺的像的先后顺序正确的是（　　） A．a→b→c→d B．b→d→a→c C．b→c→a→d D．c→a→b→d 考向02 凸透镜成像规律及其应用 3．（2024·山东淄博·一模）如图所示为一同学用照相机拍摄的同一个茶杯的两张照片。下列说法正确的是（　　） A．照相机的镜头对光线有发散作用 B．拍照时，茶杯所成的像位于照相机镜头一倍焦距和二倍焦距之间 C．照相机焦距一定，左图照片茶杯的像较小，拍摄时照相机镜头离茶杯较近 D．图照片茶杯的像较大，拍摄时物距小于镜头焦距 4．（2024·山东泰安·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中（    ） ①该凸透镜的焦距为 ②将蜡烛放在d点时成像规律与投影仪成像原理相同 ③将蜡烛由b点移至a点时，移动光屏，可在光屏上成更小的像 ④将蜡烛放在c点，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 A．只有①③正确 B．只有④正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确 题型四 眼睛和眼镜 ►考向01 眼睛的构造及视物原理 1．（2024·山东泰安·一模）眼睛是心灵的窗户，我们要爱护自己的眼睛，长时间用眼姿势不对，容易患上近视眼，图中表示近视眼成像示意图的是 （选填“甲”或“乙”）图。 2．（2024·山东聊城·二模）最近一段时间，小明的爸爸看书时需把眼镜取下，并且把书离得稍远一些才能看清，如图所示的甲图和乙图中能说明爸爸的眼睛此时成像原理的是 图，经检查后，医生给爸爸配了一副100度的老花镜，他想知道爸爸老花镜镜片的焦距，医生给他一张卡片如图，让他通过卡片上的信息自己解决问题，则这个老花镜镜片的焦距是 m。 ►考向02 近视眼、远视眼的成因及矫正 1．（2024·山东枣庄·中考真题）2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”，其主题是：关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识，下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是（　　） A．近视眼看远处物体，像成在视网膜的后方 B．矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜 C．矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D．物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像 2．（2024·山东济南·模拟预测）2020年7月在莱芜红石公园附近一辆小轿车发生自燃，小丽想探究小车可能发生自燃的原因，于是上网搜索，发现11条车内危险物品中有这样一幅图片：若将眼镜放置在车内前台上面，可能导致火灾，根据下图的资料可以判断：此眼镜是（    ） A．对光有会聚作用是凹透镜，用来矫正远视限 B．对光有发散作用是凹透镜，用来矫正近视眼 C．对光有发散作用是凸透镜，用来矫正近视眼 D．对光有会聚作用是凸透镜，用来矫正远视眼 ►考向03 望远镜和显微镜 5．（2024·山东日照·二模）关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（    ） 图4 A．图中蜡烛到凸透镜的距离u为（f为焦距） B．图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同 C．两只凸透镜既可以组合成望远镜也可以组合成显微镜 D．近视眼和远视眼都可以戴这种透镜矫正 6．（2023·四川宜宾·中考真题）第一位把望远镜指向天空，并为“牛顿第一定律”贡献了重要研究成果的意大利物理学家是（　　） A．托里拆利 B．伽利略 C．法拉第 D．欧姆 基础巩固 一、单选题 1．（2024·山东淄博·二模）如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，下列说法不正确的是（    ） A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜 B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像 C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距 D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同 2．（2024·山东日照·一模）下列有关光现象的说法正确的是（　　） A．如果用激光笔照射水中的鱼，那么只要对准鱼在水中的像的下方才能照到鱼 B．小孔成像实验中，所成像的形状与孔隙的形状有关 C．雨后晴朗的夜晚，迎着月光走，地面发暗的地方是积水，发亮的是土地 D．显微镜和望远镜的目镜作用都相当于放大镜 3．（2024·山东泰安·二模）小强同学在晚上散步时经常看到地面上有一些店铺的品牌投影，通过了解他知道了这些标记都是用一种如图所示的广告投影灯投射到地面上的。他回家后利用手电筒和凸透镜自己制作了一个广告投影仪，如图所示，将印有一个徽标的彩色透明胶片贴在发光的手电筒上，并正对着焦距为10cm的凸透镜，调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙面得到了一个清晰、放大的像。下列说法中正确的是（　　） ①手电筒的胶片与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm ②若将手电筒向远离凸透镜的方向移动，墙面上的像变大 ③若用硬纸板遮住透镜的一部分，墙面上的像将不再完整 ④贴在手电筒上的胶片图案徽标开口是向下的 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 4．（2024·山东威海·一模）如图所示，当蜡烛放在a点时，光屏上可得到一个清晰的像，下列说法中正确的是（   ） A．此时光屏上的像是倒立缩小的 B．当蜡烛由a点向b点移动时，像的大小逐渐变大 C．当蜡烛移动到c点时，调节光屏可在屏上看到一个正立放大的像 D．将图中蜡烛和光屏的位置对调，此时的成像情况与照相机的成像原理相同 5．（2024·山东滨州·模拟预测）小州同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，做了如图甲、乙两次实验，甲中光屏上得到一个最小最亮的光斑，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．乙中烛焰在光屏上的成像特点与照相机的成像特点相同 C．乙中若蜡烛移至45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像 D．乙中在烛焰和凸透镜之间放一副远视镜，将光屏右移可再次成清晰的像 二、多选题 6．（2024·山东日照·二模）在“数字中国建设”网络信息技术发展引领下，数字化浪潮已经深度融入到各行业，在智能交通方面，5G可以实现车辆之间的协同驾驶和实时交通信息共享。如图是某款电动智能机器人正在送货的情景，用户可通过人脸识别、扫描取货码等多种方式取货，下列分析正确的是（　　） A．机器人能够直线行驶，是利用了光的直线传播 B．行人能从不同方向看见机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射 C．用户进行人脸识别时，摄像头所成的像是放大的实像 D．机器人行驶过程是电能转化为机械能 7．（2024·山东青岛·二模）某次“探究凸透镜成像规律”的实验情况如图所示，此时光屏上承接到烛焰清晰的像。以下说法正确的是（　　） A．使烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，最简便的操作是将它们靠拢再进行调节 B．实验中使用的凸透镜的焦距大于15cm C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，则成像情况符合投影仪的原理 D．只将凸透镜换为焦距稍小的凸透镜，为在光屏上得到清晰的像，应将光屏向左移动 三、填空题 8．（2024·山东济南·模拟预测）某投影式电子白板利用投影仪将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜，根据画面所成像的特点，可以知道屏幕到镜头的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）2倍焦距。屏幕上的丰富色彩是由红、 、蓝三种色光混合而成。 9．（2024·山东德州·一模）某同学和妈妈周末骑单车去公园游玩，取车时爸爸用手机摄像头扫描“共享单车”的二维码后自动开锁， 二维码经扫描后在手机上成 像（选填“虚”或“实”） ；若要手机上的像大一些， 应使手机摄像头 二维码（选填“靠近”或“远离”） ；手机摄像机的镜头是 透镜 10．（2024·山东德州·一模）如图所示，沿凸透镜的主光轴放置一把刻度尺，发光点S上发出的三条光线a、b、c射向凸透镜，其折射光线如图所示。从图上可以估测凸透镜的焦距约为 cm，发光点S所成的像是 （填“实”或“虚”）像。 四、作图题 11．（2024·山东滨州·中考真题）根据图中的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。 12．（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。 五、实验题 13．（2024·山东烟台·中考真题）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 ； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 ⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。 14．（2024·山东聊城·一模）小明和小亮在探究“凸透镜成像规律”的实验中，如图甲所示，将焦距为的A凸透镜固定在光具座上，调整好蜡烛和光屏的位置后，光屏上恰好得到烛焰清晰的像（未画出）。 （1）图甲中凸透镜的成像特点与 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像特点相同；凸透镜向左移动 ，可再次在屏幕上观察到清晰的像； （2）接着，小亮用不透光的纸板挡住凸透镜的上半部分，他 （选填“能”或“不能”）在光屏上看到蜡烛完整的像； （3）保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜换成焦距为的凸透镜，要想在光屏上呈现烛焰清晰的像，光屏应向 （选填“左”或“右”）移动； （4）实验一段时间后，原来成在光屏中央的像跑到了图乙所示的位置，下列操作可以让像重新回到光屏中央的是 。 A．光屏下移一段距离    B．蜡烛下移一段距离    C．透镜下移一段距离 15．（2024·山东济宁·中考真题）结合图中的信息，按要求回答问题。 (1)图中，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，通过比较气球左右两侧的形变情况，研究压力作用效果与 的关系； (2)确定像的位置是探究凸透镜成像规律的一个关键点。图中，将蜡烛放在距离凸透镜1倍焦距外某位置，如果在光屏上呈现的像模糊，需要 （填对光屏的操作）光屏，直到光屏上呈现清晰的像； (3)在探究气体分子是运动的还是静止的时，将2个瓶采用图所示的a、b两种放置法，当把中间的玻璃板抽掉后，都会观察到红棕色二氧化氮（）气体进入到另一个瓶中。 （选填“a”或“b”）放置法更合理； (4)图中，闭合开关，让导体在蹄形磁体的磁场中向左运动时，观察到灵敏电流计指针向左偏转，若让导体向右运动，灵敏电流计指针将 偏转。 能力提升 1．（2024·山东临沂·模拟）在虚线框内放置的是透镜，让一（两）束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示，其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 2．（2024·河南信阳·一模）为了保证校园安全，某学校利用人工智能技术，实行“刷脸”人入校门。如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外 B．摄像头成像利用的是光的反射 C．摄像头成像特点与投影仪相同 D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像 3．（2024·山东东营·模拟）如图所示的饮水机桶，内装有半桶水。从侧上方可以看到桶的底座在甲、乙两处呈现。以下说法正确的是（　　） A．甲是实像，乙是虚像 B．甲是反射形成的，乙是折射形成的 C．甲是桶底座真实的位置 D．甲、乙都是虚像 4．（2024·山东潍坊·二模）光刻机是用来生产芯片的关键设备，光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（    ） A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内 C．硅片相当于光屏 D．利用紫外线的热效应可以制成夜视仪 5．（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 6．（2024·山东济南·一模）手机摄像头镜头为凸透镜，用手机扫描二维码时，二维码先通过手机摄像头在影像传感器（相当于光屏）上成一个缩小的像；然后这个像经过正倒、缩放处理后再传输到手机显示屏上．如图所示，用手机扫描物品上的二维码时，下列说法中正确的是（　　） A．物体上的二维码是光源 B．二维码位于该手机摄像头的二倍焦距以外 C．二维码位于该手机摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间 D．要使影像传感器上的像变小，二维码不动时，把手机靠近二维码 7．（2024·山东聊城·一模）现在，很多家庭购买了投影电视机。如图所示，某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像，并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上；屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。关于投影电视机，下列说法正确的是（　　） A．投影仪的镜头相当于一个凸面镜 B．传输过来的图像通过投影仪的镜头成正立、放大的实像 C．使用时，屏幕离投影仪的距离应小于二倍镜头焦距 D．要想使屏幕画面更大一些，可将投影仪向远离屏幕的方向移动 8．（2024·山东菏泽·中考真题）唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道：“掬水月在手，弄花香满衣”，从物理学角度看，手中“月”是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的虚像；“香”满衣是一种 现象。 9．（2024·山东济南·一模）如图所示，汽车车门打开，车门下方的迎宾灯将宣传标语投射到地面，周围的人从各个方向都能看到，这是由于光在地面上发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”），迎宾灯的灯光颜色是由红、 、蓝三种色光混合而成的。 10．（2024·甘肃武威·三模）生物课上，小智用一个透镜观察标本，如图所示。该透镜属于 透镜，对光有 作用。如果该透镜的焦距为10cm，则标本到该透镜的距离应 10cm。 11．（2024·山东青岛·模拟预测）如图调节手指投影灯到墙壁的距离，墙上会出现清晰的图像，投影灯内部的结构如图。胶片某点发出的光线a经焦点F，光线b平行于主光轴。 （1）图中凸透镜成像是光的 （选填“折射”或“反射”或“直线传播”）现象； （2）画出光线a和b经凸透镜后的对应光线；( ) （3）与物比较，胶片图案经凸透镜成 （选填“放大”“缩小”“等大”） （选填“正立”“倒立”）的像。与这一成像原理相同的还有 （选填“潜望镜”、“电影放映机”或“摄像机”） 12．（2024·山东德州·中考真题）物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验： (1)图甲为探究“光的反射规律”实验，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线沿OA方向射出，这一现象说明：在光的反射现象中 ； (2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变 ，多次实验； (3)“探究凸透镜成像的规律”实验，凸透镜的焦距为10cm，图乙中光屏上呈现出清晰的像，该像的性质是倒立、 的实像，将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像再次呈现在光屏上，需在蜡烛与凸透镜间放置—个 （选填“近视”或“远视”）眼镜； (4)实验中，保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，光屏上呈现的像与原来的像相比 （选填“更大”“更小”或“更亮”）。 13．（2024·山东淄博·二模）学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像情况。 （1）小明向水透镜中注入部分水，光屏下方出现了烛焰清晰的像，为了使像成在光屏中央，应将水透镜向 （选填“上”或“下”）调整。调整好水透镜高度后，在光屏中间位置恰好成一个清晰的像，如图所示，日常生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）是利用此原理来工作的； （2）继续注水后，小明发现光屏上的像变模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了。要使光屏上再呈现清晰的像，方法一：在蜡烛和水透镜之间放 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），这是模拟了 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因及纠正。方法二：移动光屏，将光屏 （选填“远离”或“靠近”）水透镜； （3）光屏上已经得到烛焰清晰的像，小明不小心用手指的指尖触摸到了水透镜表面，则此时光屏上会出现 （选填“指尖的像”“不完整烛焰的像”或“完整烛焰的像”）； （4）生活中的经验告诉我们：物体离照相机的镜头远点，成的倒立缩小的实像就小点；物体离投影仪的镜头近点，成的倒立放大的实像就大点；物体离放大镜更近一些，成放大、正立的虚像就小点。请你根据上面三次成像的特点，提出一个可探究的问题 。 14．（2024·山东济南·模拟预测）学习了凸透镜成像知识后，小明自制了一个水透镜来探究凸透镜成像的规律。 （1）为了使像成在光屏中央，小明需要调整烛焰、透镜和光屏的中心在 ； （2）如图甲所示，小明向水透镜注水，并调整蜡烛和光屏的位置后，在光屏上看到了清晰的倒立的 的实像， （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是这种成像特点的应用； （3）继续注水后，小明发现光屏上的像变得模糊了。这是因为注水后水透镜变得更凸，会聚能力更强了，此时水透镜焦距变 （选填“大”或“小”）。为了使光屏上的像重新变得清晰，可将光屏 透镜（选填“靠近”或“远离”）；或者如图乙所示，小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间，像也变得清晰了一些，由此判断该眼镜是 （选填“近视镜”或“远视镜”）。 15．（2024·山东威海·二模）物理兴趣小组的同学们做了“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示，请回答以下问题： （1）为了确定凸透镜的焦距，小明同学让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，如图甲所示，焦距为 cm； （2）当蜡烛、凸透镜和光屏按如图乙所示的位置放置时，光屏上得到清晰的像，则： ①生活中 （选填“照相机”或“投影仪”）就是应用了这个成像规律； ②若保持蜡烛和光屏的位置不动，只需将凸透镜移动到 cm的刻度处，又可在光屏上成清晰的像，此时成像的特点是 ； ③保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 （选填“凸”或“凹”）透镜； （3）小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，该过程中物距u随时间t的图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为图丁中的 。 16．（2024·山东济南·三模）小强用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的手指时如图甲所示，能看见正立、放大的像。 （1）小强结合观察到的以上现象猜想：凸透镜成像的特点可能与 有关。于是通过实验进行探究； （2）首先进行了图乙所示的操作，由此测得所用凸透镜的焦距为 cm； （3）然后，在光具座上将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛； （4）实验中，小强调整好凸透镜和蜡烛的位置后，不断调整光屏，在图丙所示位置时，光屏上呈现清晰的烛焰像， 就是根据此时的成像特点制成的； （5）晓明组将装置中的蜡烛换成图丁所示的发光LED灯F，在不改变位置的情况下，则光屏上所成像为图丁中的 ；LED灯F代替烛焰的优点是 （请写出一条）； （6）小强同学继续进行实验，将观察到的光屏上的成像情况以及光屏的位置填写到实验记录表格中，如下表所示： 实验次数 物距u（cm） 像的特点 光屏的位置即 像距v（cm） 大小 倒正 虚实 1 35.00 缩小 倒立 实像 14.00 2 30.00 缩小 倒立 实像 15.00 3 25.00 缩小 倒立 实像 16.70 4 20.00 等大 倒立 实像 20.00 5 15.00 放大 倒立 实像 30.00 6 8.00 7 5.00 第6、7次实验中，无论怎样调节光屏的位置，在光屏上都无法找到像。小强猜想这个像可能是虚像，他回想到平面镜成的像是由于光的反射形成的虚像，则在观察平面镜成像时，是在平面镜前与物体同侧位置观察。凸透镜成像时，是由于光的折射形成的，所以应 观察。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 / 9 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$