第03讲 光的折射 透镜（讲义）-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测（江苏专用）

主题一 声、光、热 专题03 光的折射 透镜（3~7分） 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 光的折射 考点二 透镜 考点三 凸透镜成像的规律 考点四 透镜的应用 04题型精研·考向洞悉 题型一 光的折射 ►考向01 光的折射现象及应用 ►考向02 光的折射作图 题型二 透镜 ►考向01 透镜对光的作用 ►考向02 透镜三条特殊光线作图 题型三 凸透镜成像的规律 ►考向01 探究凸透镜成像的规律 ►考向02 凸透镜成像规律的应用 题型四 透镜的应用 ►考向01 近视眼和远视眼及其矫正 ►考向02 水透镜模拟眼睛 ►考向03 望远镜和显微镜 05分层训练·巩固提升 考点要求 课标要求 命题预测 光的折射 · 通过实验，探究并了解光的折射现象及其特点。 本单元是中考必考内容。主要以光的折射为基础，认识凸透镜及成像特点，进而引发对凸透镜成像规律的探讨，最后将合规律应用到实践中。因此在备考中，应熟记光的折射特点，知道透镜对光的作用、通过实验探究出凸透镜成像的规律，熟悉透镜的应用。本专题中凸透镜成像的规律相关考点考查的频率更高。 本专题考查题型有：选择题、填空题、实验题和作图题等。 透镜 · 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 凸透镜成像的规律 · 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 透镜的应用 · 了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识。 跨学科实践：自制天文望远镜 · 通过制作望远镜，加强对凸透镜成像规律理解与运用。 考点一 光的折射 一、光的折射 1．光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。 2．基本概念“一点、三线、两角” 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 照射到两种介质分界面的光线AO 法线 过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′ 折射光线 进入另一种介质的光线OB 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠α 折射角 折射光线与法线的夹角，如图中的∠γ 注意：发生光的折射时，同时也会发生光的反射。 3．光的折射规律 （1）共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面内。 （2）异侧：折射光线、入射光线分别位于法线两侧。 （3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大。 （4）光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。 （5）当光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向不变，即折射角=入射角=0°。 （6）光的折射现象中，光路可逆。 4．对光的折射现象的理解 （1）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角；（空气中角大） （2）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 二、生活中的折射现象 1．看不见的硬币 看不到硬币，是由于来自硬币的光被碗壁挡住了。加水后，光从水射向空气，由于折射角大于人射角，因而能再次看到硬币。 2．池底变“浅” 池底（或水中物体）的光线由水中斜射入空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了（或变高了、变短、弯折了） 1．（2024·江苏徐州·中考真题）从岸上看，会觉得水池的深度比它的实际深度浅，主要是由于（   ） A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的反射 D．光的色散 【答案】B 【详解】从岸上看河水的深度比它的实际深度要浅，其原因是光从水中射向空气中时发生了折射，且折射角大于入射角所致。 故选B。 2．（2024·山东威海·中考真题）游泳池底安装一支射灯，当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A；当向池内注水至图中虚线位置时，会在右侧池壁上形成一个亮斑B，请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。 【答案】见解析 【详解】当池内无水时，光沿直线传播，在右侧池壁上形成一个亮斑A，往池内注水，当向池内注水至图中虚线位置时，在入射点画出法线，在法线的右侧画出折射光线，折射角大于入射角，在右侧池壁上形成一个亮斑B，如图所示： 考点二 透镜 一、凸透镜和凹透镜 1．透镜的种类 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 2．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．凸透镜和凹透镜对光的作用 凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用，所以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，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折，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，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折，如图所示。 3．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光线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 三、观察凸透镜成像 1．倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同。 2．倒立、放大的实像，与投影仪的成像特点相同。 3．正立、放大的虚像，与放大镜的成像特点相同。 四、透镜的三条特殊光线 平行于主光轴 过焦点 过光心 凸透镜 平行于主光轴的光经凸透镜后，将会聚在焦点上。 过焦点的光，通过凸透镜后，平行于主光轴射出。 通过光心的光线，其传播方向不改变。 凹透镜 平行于主光轴的光经凹透镜折射后，反向延长线将交于异侧虚焦点上。 入射光线的延长线相交于虚焦点，通过凹透镜后，平行于主光轴射出。 通过光心的光线，其传播方向不改变。 1．会聚作用与会聚光、发散作用和发散光的区别 （1）会聚作用是指折射光线相对入射光线向靠近主光轴方向偏折，但折射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）发散作用是指指折射光线相对入射光线向远离主光轴方向偏折，但折射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．凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短。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。 1．【新情境】（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）。 2．（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。 考点三 凸透镜成像的规律 一、探究凸透镜成像的规律 1．实验：探究平面镜成像的特点 提出问题 我们看到凸透镜能成不同的像，且成像的情况与物体到透镜的距离有关。凸透镜成像有怎样的规律呢? 实验器材及组装 光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等 实验与记录 1.点燃蜡烛，并使之远离凸透镜。调整光屏位置，直至光屏上呈现烛焰的像。测量物距和像距，并将成像的情况记录在下表中。 2.逐次减小物距，重复上述操作并记录，直至在光屏上无法呈现烛焰的像。 得出结论 实验表明，物体通过凸透镜所成的像的性质与物距有关。主光轴上有两个位置是成像性质变化的分界点，一个是二倍焦距处，另一个是一倍焦距处(焦点处)。二倍焦距处，是成缩小像与放大像的分界点；一倍焦距处，是成倒立实像与正立虚像的分界点。 评估与交流 （1）调整蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让发光二极管的像成在光屏的中央； （2）在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？ 可能原因有：①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；②烛焰的位置在透镜的一倍焦距以内；③烛焰的位置在透镜的焦点上；④当成放大的实像时，像距较大，光具座长度不够。 （3）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像有什么变化？ 光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。 （4）成实像时，将烛焰和光屏调换位置时，在光屏上仍能成实像。原因是：光路可逆。 （5）发光二极管比蜡烛的优势：发光二极管亮度更亮，光源稳定，成像稳定。 （6）发光二极管的形状的要求：选择上下、左右都不对称的形状。 （7）用蜡烛进行实验时，随着蜡烛越烧越短，光屏上的像会往上移动，需要进行以下调整，使像重新回到光屏中央：向上移动光屏、向上移动蜡烛、向下移动凸透镜。 2．凸透镜成像的规律 （1）静态规律 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 （2）动态规律 成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 3．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一种方法。 （1）物距大于2倍焦距，即u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，像距v： f<v<2f 。 （2）物距u=2f 时，成倒立、等大的实像，像距v=2f （3）物距大于焦距小于2倍焦距，即 f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距 v>2f。 （4）物距u=f 时，不成像。 （3）物距u＜f 时，凸透镜成正立、放大的虚像。 1．探究凸透镜成像规律时凸透镜焦距变化的分析 （1）光源和凸透镜位置不动时，在凸透镜前方放一块凸透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。 （2）光源和凸透镜位置不动时，在凸透镜前方放一块凹透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将光屏远离凸透镜。 （3）凸透镜和光屏位置不动时，在凸透镜前方放一块凸透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将物体靠近凸透镜。 （4）凸透镜和光屏位置不动时，在凸透镜前方放一块凹透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将物体远离凸透镜。 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，像与物体移动方向相同。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。 （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。 1．（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 。 考点四 透镜的应用 一、照相机和眼球 1．照相机的构造及成像特点 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．人眼构造及成像特点 眼睛主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜；视网膜相当于胶片（光屏）。 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。 二、近视眼及其矫正 1．近视眼的特征 近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 2．近视眼的成因 晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点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了。 3．近视眼的矫正 矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。 三、远视眼及其矫正 1．远视眼的特征 远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 2．远视眼的成因 晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。 3．远视眼的矫正 远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。 三、望远镜和显微镜 1．望远镜的基本原理 有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的叫作目镜，靠近被观测物体的叫作物镜。 （1）物镜：焦距较长，相当于照相机的镜头，远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这个像处于目镜的1倍焦距以内. （2）目镜：焦距较短，相当于一个放大镜。成正立、放大的虚像。 2．视角 （1）定义：观察物体时，从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角，如图 （2）影响因素 ①视角与物体大小的关系：物体到观察者的距离一定时，物体越大，视角越大，如图甲所示。 甲 乙 ②视角与物体到眼睛距离的关系：物体大小一定时，离眼睛越近，视角越大，如图乙所示。 （3）注意 ①物体对眼睛所成视角的大小不仅与物体本身的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关； ②物体看起来近大远小，就是因为人眼到物体的距离不同，造成视角不同。 3．显微镜 （1）物镜：相当于投影仪的镜头，成倒立、放大的实像； （2）目镜：相当于放大镜，成正立、放大的虚像； 1．（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 2．【生活情境】（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 题型一 光的折射 ►考向01 光的折射现象及应用 1．（2024·天津·中考真题）清澈见底的池水看起来比实际的浅，为了安全不要贸然下水。池水变“浅”的原因是（　　） A．光的折射 B．平面镜成像 C．光的反射 D．光的直线传播 2．（2024·山东烟台·中考真题）蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动，下列说法正确的是（　　） A．看到的水中的鱼是实像 B．看到的水中的云是实像 C．看到的水中的云是由于光的折射形成的 D．看到的水中的鱼是由于光的折射形成的 ►考向02 光的折射作图 1．从水中看岸上物体 运用光的折射规律作图方法： 一知 光无论从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，空气中的角（入射角或反射角）都是较大的 二作 过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角较大 三标 标出光的传播方向 2．从岸上看水中物体 应注意：无论从什么地方看到物体，是因为有光从物体进入眼睛，并不是人的眼睛会发光。 3．（2024·广西·中考真题）了解水深，防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。请在图中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。 4．（2024·江苏扬州·中考真题）如图，向碗中加水至图示位置，请画出人眼刚好看到硬币上P点的光路图。 题型二 透镜 ►考向01 透镜对光的作用 （1）会聚和发散是比较折射光线和入射光线的传播方向得出的。 （2）判断透镜类型的方法：将入射光线延长，将折射光线与入射光线比较：①若折射光线更靠近主轴，是凸透镜；②若折射光线更偏离主轴，是凹透镜。 （3）平行光聚焦法粗侧凸透镜的焦距：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。 5．【新情境】（24-25八年级上·江苏泰州·期中）如图所示，方形容器的侧面开孔并安装透镜，小明用一束平行光通过图透镜后观察到的效果。根据现象判断图乙透镜是 ，对光具有 作用。 6．【新情境】（24-25八年级上·山西晋城·阶段练习）如图所示的一块正方体玻璃中央部分有一个椭圆形的气泡，用一平行光源发出一束平行光从玻璃砖左侧入射，在右侧放置一张白纸，下列说法正确的是（　　） A．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变小 B．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变大 C．白纸上的光圈大小小于入射光束，向右移动白纸光圈变大 D．白纸上的光圈大小等于入射光束，向右移动白纸光圈不变 ►考向02 透镜三条特殊光线作图 熟记透镜三条特殊光线：经过光心的光线、平行主光轴的光线和经过焦点的光线。熟记它们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）一定要用尺规作图；（2）不要遗漏光线的箭头；（3）光线用实线，辅助线用虚线。 7．（2024·四川内江·中考真题）如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 8．【民族传统文化】（2024·安徽·中考真题）据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，若把冰块制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平行光，冰透镜的焦点为F，请在图中完成光路。 题型三 凸透镜成像的规律 ►考向01 探究凸透镜成像的规律 9．（2024·山东威海·中考真题）探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距。 (1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 （选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律。 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 (2)图乙中光屏上 （选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 (3)将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 （选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。 (4)当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？ ；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？ （选填“是”“否”）。 10．（2024·内蒙古·中考真题）某同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座55cm刻度线处不变。 (1)将蜡烛固定在40cm刻度线处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm； (2)将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）； (3)将原凸透镜更换为一个焦距更大的凸透镜后，其他元件不动，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，所放透镜可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。 ►考向02 凸透镜成像规律的应用 （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。 11．（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 12．【学科实践】（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 题型四 透镜的应用 ►考向01 近视眼和远视眼及其矫正 （1）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。 （2）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。 记忆口诀：近厚前凹，远薄厚凸。 13．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体，如果不注意用眼卫生，可能使晶状体薄厚的调节能力减弱，导致晶状体变厚，看不清远处的物体，形成 眼，应用 透镜矫正。 14．（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 ►考向02 水透镜模拟眼睛 15．（2024·甘肃临夏·中考真题）眼睛是人类心灵的窗户，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。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的 （选填“实像”或“虚像”）。为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应 （选填“推入”或“抽出”）水。 16．（2024·河南·中考真题）在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（    ） A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 ►考向03 望远镜和显微镜 显微镜 望远镜 物镜（靠近物体） 相当于投影仪的镜头，成倒立、放大的实像 相当于照相机的镜头，成倒立、缩小的实像 目镜（靠近眼睛） 相当于放大镜，成正立、放大的虚像 相当于放大镜，成正立、放大的虚像 光路图 共同点 人眼看到的是物体倒立的像 17．（24-25八年级上·江苏扬州·期中）显微镜目镜的作用相当于 （填光学仪器名称）；目镜所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。有一种望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近被观察物体的透镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 （选填“放大”或“缩小”）的像。 18．（24-25八年级上·江苏无锡·期中）如图是显微镜和开普勒望远镜原理示意图，下面关于它们成像的说法正确的是（　　） A．显微镜先成放大的虚像，再成放大的虚像 B．望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像 C．显微镜最终成像与物体相比是倒的，因此我们看的是实像 D．望远镜可以增大观察的“视角”，所以看得更清楚 基础巩固 1．（2024·黑龙江大庆·中考真题）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（    ） A． B． C． D． 2．（2024·上海·中考真题）有一束光从空气中斜射入平静的水面时，若入射角为60°，则折射角为（　　） A．0° B．40° C．60° D．90° 3．（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 4．（2024·吉林长春·中考真题）用凸透镜看远处的物体，看到的像是（    ） A．放大的 B．等大的 C．倒立的 D．正立的 5．（2024·广西·中考真题）如图所示的眼镜片是（　　） A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 6．（2024·山西·中考真题）如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（　　） A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜 B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜 C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜 D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜 能力提升 7．（2024·山东枣庄·中考真题）小明探究凸透镜的成像规律时，各器材位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)。此时烛焰的成像特点与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置， （选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是 的。 8．【新情境】（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 。 9．【新情境】（24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习）元旦期间，小明一家外出游玩，看到了很多美景。 (1)湖边漫步时，小明发现水中鱼儿在树叶的倒影间穿行，树叶的倒影是光的 形成的像，看见的水中鱼儿是光的 形成的像； (2)小明爸爸用无人机进行了空中摄影，此时景物透过镜头成倒立、 的实像，拍到湖的全景后为了拍树木的特写，无人机要飞得距离树木更 （近/远）一些。 10．（24-25八年级上·黑龙江大庆·期中）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。凸透镜的焦距是 cm，当u=15cm时成 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中，像逐渐 （选填“变大”或“变小”）。当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰像，用厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上 （选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的烛焰像。 11．（24-25八年级上·江西景德镇·期中）小明用如图所示装置模拟人眼看远、近不同位置处物体时晶状体的调节情况，注射器注水或吸水可以调节水透镜的凸起程度，从而改变水透镜的焦距，当物体位于较远处时，光屏上成倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；当物体位于较近处时，应向左推注射器活塞，使水透镜的焦距变 （选填“长”或“短”）。 12．（24-25九年级上·云南文山·期中）如图所示，蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰的实像，人们利用这一成像规律可制成 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将一个眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，需要将光屏向右移动才能再次得到清晰的像，则佩戴这个眼镜片组成的眼镜能矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。 13．（2024·山东枣庄·中考真题）如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 14．（2024·四川宜宾·中考真题）如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。 15．【民族优秀文化】（2024·湖北·中考真题）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm； （2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表； 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 凸透镜成缩小实像时，物距 （填“＞”“＜”或“＝”）像距； （3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。 的推测合理，理由是 。 16．（2024·四川南充·中考真题）如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 ； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 （选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 （选填“能”“不能”）看到清晰的像； （3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 眼镜（选填“近视”“远视”）。 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 光的折射 透镜（3~7分） 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 光的折射 考点二 透镜 考点三 凸透镜成像的规律 考点四 透镜的应用 04题型精研·考向洞悉 题型一 光的折射 ►考向01 光的折射现象及应用 ►考向02 光的折射作图 题型二 透镜 ►考向01 透镜对光的作用 ►考向02 透镜三条特殊光线作图 题型三 凸透镜成像的规律 ►考向01 探究凸透镜成像的规律 ►考向02 凸透镜成像规律的应用 题型四 透镜的应用 ►考向01 近视眼和远视眼及其矫正 ►考向02 水透镜模拟眼睛 ►考向03 望远镜和显微镜 05分层训练·巩固提升 考点要求 课标要求 命题预测 光的折射 · 通过实验，探究并了解光的折射现象及其特点。 本单元是中考必考内容。主要以光的折射为基础，认识凸透镜及成像特点，进而引发对凸透镜成像规律的探讨，最后将合规律应用到实践中。因此在备考中，应熟记光的折射特点，知道透镜对光的作用、通过实验探究出凸透镜成像的规律，熟悉透镜的应用。本专题中凸透镜成像的规律相关考点考查的频率更高。 本专题考查题型有：选择题、填空题、实验题和作图题等。 透镜 · 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 凸透镜成像的规律 · 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 透镜的应用 · 了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识。 跨学科实践：自制天文望远镜 · 通过制作望远镜，加强对凸透镜成像规律理解与运用。 考点一 光的折射 一、光的折射 1．光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。 2．基本概念“一点、三线、两角” 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 照射到两种介质分界面的光线AO 法线 过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′ 折射光线 进入另一种介质的光线OB 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠α 折射角 折射光线与法线的夹角，如图中的∠γ 注意：发生光的折射时，同时也会发生光的反射。 3．光的折射规律 （1）共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面内。 （2）异侧：折射光线、入射光线分别位于法线两侧。 （3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大。 （4）光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。 （5）当光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向不变，即折射角=入射角=0°。 （6）光的折射现象中，光路可逆。 4．对光的折射现象的理解 （1）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角；（空气中角大） （2）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 二、生活中的折射现象 1．看不见的硬币 看不到硬币，是由于来自硬币的光被碗壁挡住了。加水后，光从水射向空气，由于折射角大于人射角，因而能再次看到硬币。 2．池底变“浅” 池底（或水中物体）的光线由水中斜射入空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了（或变高了、变短、弯折了） 1．（2024·江苏徐州·中考真题）从岸上看，会觉得水池的深度比它的实际深度浅，主要是由于（   ） A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的反射 D．光的色散 【答案】B 【详解】从岸上看河水的深度比它的实际深度要浅，其原因是光从水中射向空气中时发生了折射，且折射角大于入射角所致。 故选B。 2．（2024·山东威海·中考真题）游泳池底安装一支射灯，当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A；当向池内注水至图中虚线位置时，会在右侧池壁上形成一个亮斑B，请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。 【答案】见解析 【详解】当池内无水时，光沿直线传播，在右侧池壁上形成一个亮斑A，往池内注水，当向池内注水至图中虚线位置时，在入射点画出法线，在法线的右侧画出折射光线，折射角大于入射角，在右侧池壁上形成一个亮斑B，如图所示： 考点二 透镜 一、凸透镜和凹透镜 1．透镜的种类 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 2．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．凸透镜和凹透镜对光的作用 凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫会聚透镜。凹透镜对光有发散作用，所以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，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折，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，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折，如图所示。 3．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光线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 三、观察凸透镜成像 1．倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同。 2．倒立、放大的实像，与投影仪的成像特点相同。 3．正立、放大的虚像，与放大镜的成像特点相同。 四、透镜的三条特殊光线 平行于主光轴 过焦点 过光心 凸透镜 平行于主光轴的光经凸透镜后，将会聚在焦点上。 过焦点的光，通过凸透镜后，平行于主光轴射出。 通过光心的光线，其传播方向不改变。 凹透镜 平行于主光轴的光经凹透镜折射后，反向延长线将交于异侧虚焦点上。 入射光线的延长线相交于虚焦点，通过凹透镜后，平行于主光轴射出。 通过光心的光线，其传播方向不改变。 1．会聚作用与会聚光、发散作用和发散光的区别 （1）会聚作用是指折射光线相对入射光线向靠近主光轴方向偏折，但折射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）发散作用是指指折射光线相对入射光线向远离主光轴方向偏折，但折射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．凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短。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。 1．【新情境】（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)见解析 【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： 2．（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】见解析 【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： 考点三 凸透镜成像的规律 一、探究凸透镜成像的规律 1．实验：探究平面镜成像的特点 提出问题 我们看到凸透镜能成不同的像，且成像的情况与物体到透镜的距离有关。凸透镜成像有怎样的规律呢? 实验器材及组装 光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等 实验与记录 1.点燃蜡烛，并使之远离凸透镜。调整光屏位置，直至光屏上呈现烛焰的像。测量物距和像距，并将成像的情况记录在下表中。 2.逐次减小物距，重复上述操作并记录，直至在光屏上无法呈现烛焰的像。 得出结论 实验表明，物体通过凸透镜所成的像的性质与物距有关。主光轴上有两个位置是成像性质变化的分界点，一个是二倍焦距处，另一个是一倍焦距处(焦点处)。二倍焦距处，是成缩小像与放大像的分界点；一倍焦距处，是成倒立实像与正立虚像的分界点。 评估与交流 （1）调整蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是让发光二极管的像成在光屏的中央； （2）在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有哪些？ 可能原因有：①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上；②烛焰的位置在透镜的一倍焦距以内；③烛焰的位置在透镜的焦点上；④当成放大的实像时，像距较大，光具座长度不够。 （3）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像有什么变化？ 光屏上像的性质不变，还是完整的，但亮度会变暗些。 （4）成实像时，将烛焰和光屏调换位置时，在光屏上仍能成实像。原因是：光路可逆。 （5）发光二极管比蜡烛的优势：发光二极管亮度更亮，光源稳定，成像稳定。 （6）发光二极管的形状的要求：选择上下、左右都不对称的形状。 （7）用蜡烛进行实验时，随着蜡烛越烧越短，光屏上的像会往上移动，需要进行以下调整，使像重新回到光屏中央：向上移动光屏、向上移动蜡烛、向下移动凸透镜。 2．凸透镜成像的规律 （1）静态规律 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 （2）动态规律 成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 3．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一种方法。 （1）物距大于2倍焦距，即u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，像距v： f<v<2f 。 （2）物距u=2f 时，成倒立、等大的实像，像距v=2f （3）物距大于焦距小于2倍焦距，即 f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距 v>2f。 （4）物距u=f 时，不成像。 （3）物距u＜f 时，凸透镜成正立、放大的虚像。 1．探究凸透镜成像规律时凸透镜焦距变化的分析 （1）光源和凸透镜位置不动时，在凸透镜前方放一块凸透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。 （2）光源和凸透镜位置不动时，在凸透镜前方放一块凹透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将光屏远离凸透镜。 （3）凸透镜和光屏位置不动时，在凸透镜前方放一块凸透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将物体靠近凸透镜。 （4）凸透镜和光屏位置不动时，在凸透镜前方放一块凹透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将物体远离凸透镜。 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，像与物体移动方向相同。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。 （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。 1．（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。 考点四 透镜的应用 一、照相机和眼球 1．照相机的构造及成像特点 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．人眼构造及成像特点 眼睛主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜；视网膜相当于胶片（光屏）。 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。 二、近视眼及其矫正 1．近视眼的特征 近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 2．近视眼的成因 晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点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了。 3．近视眼的矫正 矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。 三、远视眼及其矫正 1．远视眼的特征 远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。 2．远视眼的成因 晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。 3．远视眼的矫正 远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。 三、望远镜和显微镜 1．望远镜的基本原理 有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的叫作目镜，靠近被观测物体的叫作物镜。 （1）物镜：焦距较长，相当于照相机的镜头，远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这个像处于目镜的1倍焦距以内. （2）目镜：焦距较短，相当于一个放大镜。成正立、放大的虚像。 2．视角 （1）定义：观察物体时，从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角，如图 （2）影响因素 ①视角与物体大小的关系：物体到观察者的距离一定时，物体越大，视角越大，如图甲所示。 甲 乙 ②视角与物体到眼睛距离的关系：物体大小一定时，离眼睛越近，视角越大，如图乙所示。 （3）注意 ①物体对眼睛所成视角的大小不仅与物体本身的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关； ②物体看起来近大远小，就是因为人眼到物体的距离不同，造成视角不同。 3．显微镜 （1）物镜：相当于投影仪的镜头，成倒立、放大的实像； （2）目镜：相当于放大镜，成正立、放大的虚像； 1．（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。 2．【生活情境】（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。 题型一 光的折射 ►考向01 光的折射现象及应用 1．（2024·天津·中考真题）清澈见底的池水看起来比实际的浅，为了安全不要贸然下水。池水变“浅”的原因是（　　） A．光的折射 B．平面镜成像 C．光的反射 D．光的直线传播 【答案】A 【详解】池底反射的光线从水中斜射到空气中发生折射，折射光线远离法线，向下偏折，所以人眼逆着折射光线看上去，看到的池底的像比池底的实际位置浅。 故选A。 2．（2024·山东烟台·中考真题）蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动，下列说法正确的是（　　） A．看到的水中的鱼是实像 B．看到的水中的云是实像 C．看到的水中的云是由于光的折射形成的 D．看到的水中的鱼是由于光的折射形成的 【答案】D 【详解】当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像；鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像，故D正确，ABC错误。 故选D。 ►考向02 光的折射作图 1．从水中看岸上物体 运用光的折射规律作图方法： 一知 光无论从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，空气中的角（入射角或反射角）都是较大的 二作 过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角较大 三标 标出光的传播方向 2．从岸上看水中物体 应注意：无论从什么地方看到物体，是因为有光从物体进入眼睛，并不是人的眼睛会发光。 3．（2024·广西·中考真题）了解水深，防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。请在图中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。 【答案】见解析 【详解】眼睛观察到的A′点在A点的斜上方，然后连接A′与眼睛与界面的交点为折射点O，在图中A′点是A点的像，光由A点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角而射入眼睛点，A′就在折射光线的反向延长线上，如图所示： 4．（2024·江苏扬州·中考真题）如图，向碗中加水至图示位置，请画出人眼刚好看到硬币上P点的光路图。 【答案】见解析 【详解】眼睛在恰好能够看到硬币上P点，说明此时的折射光线会沿着碗的上沿进入人的眼睛，从而做出折射光线，根据折射点，做出入射光线，人眼逆着折射光线看去，认为硬币的P点在折射光线的反向延长线上，如图所示： 题型二 透镜 ►考向01 透镜对光的作用 （1）会聚和发散是比较折射光线和入射光线的传播方向得出的。 （2）判断透镜类型的方法：将入射光线延长，将折射光线与入射光线比较：①若折射光线更靠近主轴，是凸透镜；②若折射光线更偏离主轴，是凹透镜。 （3）平行光聚焦法粗侧凸透镜的焦距：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。 5．【新情境】（24-25八年级上·江苏泰州·期中）如图所示，方形容器的侧面开孔并安装透镜，小明用一束平行光通过图透镜后观察到的效果。根据现象判断图乙透镜是 ，对光具有 作用。 【答案】 凹透镜 发散 【详解】[1][2]通过图像可以观察到，在图乙中，平行光经过透镜后向外散开，凹透镜对光有发散作用，因此图乙中的透镜是凹透镜。 6．【新情境】（24-25八年级上·山西晋城·阶段练习）如图所示的一块正方体玻璃中央部分有一个椭圆形的气泡，用一平行光源发出一束平行光从玻璃砖左侧入射，在右侧放置一张白纸，下列说法正确的是（　　） A．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变小 B．白纸上的光圈大小大于入射光束，向右移动白纸光圈变大 C．白纸上的光圈大小小于入射光束，向右移动白纸光圈变大 D．白纸上的光圈大小等于入射光束，向右移动白纸光圈不变 【答案】B 【详解】光从一种物质斜射入另一种物质时会发生折射，如图正方体玻璃中央部分有一个椭圆形的气泡，光在斜射到玻璃上时会发生折射，将玻璃砖沿竖直方向从中间分开，就不难发现，左、右两侧玻璃砖都相当于凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以当平静光源照射到玻璃砖时，光被发散，白纸上的光圈大于入射光束，且白纸向右移动，光圈变大，故B正确，ACD不正确。 故选B。 ►考向02 透镜三条特殊光线作图 熟记透镜三条特殊光线：经过光心的光线、平行主光轴的光线和经过焦点的光线。熟记它们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）一定要用尺规作图；（2）不要遗漏光线的箭头；（3）光线用实线，辅助线用虚线。 7．（2024·四川内江·中考真题）如图，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 【答案】见解析 【详解】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点；过凸透镜光心的光线传播方向不变；过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜主光轴。如图所示： 8．【民族传统文化】（2024·安徽·中考真题）据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，若把冰块制成的凸透镜正对着太阳，将太阳光看成平行光，冰透镜的焦点为F，请在图中完成光路。 【答案】见解析 【详解】根据凸透镜对光的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚，如图所示： 题型三 凸透镜成像的规律 ►考向01 探究凸透镜成像的规律 9．（2024·山东威海·中考真题）探究凸透镜成像的规律。 第一步：测量凸透镜焦距。 (1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板，得到平行光后照射到凸透镜上，如图甲所示。若想找到透镜焦点，应 （选填“顺时针”“逆时针”）旋转透镜。找到焦点的位置后，测出透镜的焦距为15cm。 第二步：探究成像规律。 正确安装并调节实验器材，实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。 (2)图乙中光屏上 （选填“能”“不能”）承接到清晰的像。 (3)将蜡烛移至15cm刻度处，若想在光屏上承接到清晰的像，光屏应向 （选填“左”“右”）移动，请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。 (4)当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，像如何变化？ ；若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上是否仍然成像？ （选填“是”“否”）。 【答案】(1)顺时针 (2)不能 (3) 左 照相机 (4) 像会变暗 否 【详解】（1）根据透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线将汇聚于焦点，故要找到焦点的位置，需要使光线平行于主光轴射入透镜，即应顺时针旋转透镜，使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。 （2）由（1）可知，透镜的焦距为15cm，由图乙可知，此时的物距为20cm，在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，若要成清晰的像，像距应大于二倍焦距，即大于30cm，而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm，故不能承接到清晰的像。 （3）[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处，此时的物距为35cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间，即65cm与80cm之间，故光屏应向左移动，生活中利用该成像特点制成了照相机。 （4）[1]当光屏上成清晰的像时，若用遮光板遮住透镜上半部分，所成的像仍然完整，但像的亮度会下降，原因是光屏上承接的光线减少了。 [2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光，蜡烛的光经过红色玻璃板后，玻璃板透过红色光，吸收其他色光，而蓝色玻璃板会吸收红色光，导致最终没有光线到光屏上，故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间，光屏上不能成像。 10．（2024·内蒙古·中考真题）某同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜固定在光具座55cm刻度线处不变。 (1)将蜡烛固定在40cm刻度线处时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm； (2)将三个元件移动到如图所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）； (3)将原凸透镜更换为一个焦距更大的凸透镜后，其他元件不动，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，所放透镜可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。 【答案】(1)15.0 (2)投影仪 (3) 凸 远视眼 【详解】（1）由题意可知，当蜡烛距离透镜 55.0cm-40.0cm=15.0cm 时，移动光屏，在光屏上始终得到一个大小不变的光斑，则说明蜡烛正好在焦点上，则根据焦距的定义可知该透镜的焦距为15.0cm。 （2）由图可知，此时的物距为 u=55.0cm-30.0cm=25.0cm 大于1倍焦距而小于2倍焦距，成倒立放大的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是投影仪。 （3）[1][2]将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后，由于焦距变大，折射能力变弱，像会成在光屏的后方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线会聚的凸透镜，凸透镜可以用来矫正远视眼。 ►考向02 凸透镜成像规律的应用 （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。 11．（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。 12．【学科实践】（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。 题型四 透镜的应用 ►考向01 近视眼和远视眼及其矫正 （1）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。 （2）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。 记忆口诀：近厚前凹，远薄厚凸。 13．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）正常人眼通过调节晶状体薄厚来看清远近不同的物体，如果不注意用眼卫生，可能使晶状体薄厚的调节能力减弱，导致晶状体变厚，看不清远处的物体，形成 眼，应用 透镜矫正。 【答案】 近视 凹 【详解】[1][2]近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚。 14．（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。 ►考向02 水透镜模拟眼睛 15．（2024·甘肃临夏·中考真题）眼睛是人类心灵的窗户，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。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立缩小的 （选填“实像”或“虚像”）。为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应 （选填“推入”或“抽出”）水。 【答案】 实像 推入 【解析】【小题1】[1]由图可知，物距大于像距，所以光屏上的像是倒立缩小的实像。 [2]当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。所以为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应推入水。 16．（2024·河南·中考真题）在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（    ） A．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B．向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D．从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 【答案】B 【详解】近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜前。所以用水透镜模拟近视眼，也就是需要透镜对光线的会聚能力更强，所以此时应对水透镜注水，使得凸透镜变厚，焦距变小，使得像成在光屏左侧。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 ►考向03 望远镜和显微镜 显微镜 望远镜 物镜（靠近物体） 相当于投影仪的镜头，成倒立、放大的实像 相当于照相机的镜头，成倒立、缩小的实像 目镜（靠近眼睛） 相当于放大镜，成正立、放大的虚像 相当于放大镜，成正立、放大的虚像 光路图 共同点 人眼看到的是物体倒立的像 17．（24-25八年级上·江苏扬州·期中）显微镜目镜的作用相当于 （填光学仪器名称）；目镜所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。有一种望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近被观察物体的透镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 （选填“放大”或“缩小”）的像。 【答案】 放大镜 正立 缩小 【详解】[1][2]显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，作用相当于放大镜。 [3]两组凸透镜组成的望远镜，物镜相当于照相机，物体在其二倍焦距以外，成倒立缩小的实像。 18．（24-25八年级上·江苏无锡·期中）如图是显微镜和开普勒望远镜原理示意图，下面关于它们成像的说法正确的是（　　） A．显微镜先成放大的虚像，再成放大的虚像 B．望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像 C．显微镜最终成像与物体相比是倒的，因此我们看的是实像 D．望远镜可以增大观察的“视角”，所以看得更清楚 【答案】D 【详解】A．显微镜的物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故A错误； B．望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像，故B错误； C．显微镜最终成像与物体相比是倒的，但最终成的是虚像，故C错误； D．望远镜可以增大观察的“视角”，从而使我们看得更清楚，故D正确。 故选D。 基础巩固 1．（2024·黑龙江大庆·中考真题）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角大于水中的折射角，故A正确，BCD错误。 故选A。 2．（2024·上海·中考真题）有一束光从空气中斜射入平静的水面时，若入射角为60°，则折射角为（　　） A．0° B．40° C．60° D．90° 【答案】B 【详解】A．当光垂直入射时，光沿直线传播进入水中，折射角等于0°，故A不符合题意； BCD．一束光从空气中斜射向平静的水面，入射角为60°，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，即折射角小于60°，故B符合题意；CD不符合题意。 故选B。 3．（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。 4．（2024·吉林长春·中考真题）用凸透镜看远处的物体，看到的像是（    ） A．放大的 B．等大的 C．倒立的 D．正立的 【答案】C 【详解】用凸透镜看远处的物体，物体到凸透镜的距离是物距，且大于了二倍焦距，成缩小、倒立的实像，会聚成实像的光线继续沿直线传播，进入人的眼睛，眼睛看到倒立、缩小的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．（2024·广西·中考真题）如图所示的眼镜片是（　　） A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 【答案】C 【详解】图中眼镜片将字放大，成正立放大的虚像，所以眼镜片是凸透镜。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．（2024·山西·中考真题）如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是（　　） A．对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜 B．对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜 C．对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜 D．对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜 【答案】A 【详解】由图可知，患者眼球中的晶状体太厚，折光能力太强，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，因此应戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。 故选A。 能力提升 7．（2024·山东枣庄·中考真题）小明探究凸透镜的成像规律时，各器材位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出烛焰的像)。此时烛焰的成像特点与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置， （选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是 的。 【答案】 照相机 仍能 可逆 【详解】[1]由图示知，物距大于像距，成倒立缩小的实像，这是照相机的成像原理。 [2][3]凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，此时的物距与原来的像距相同，像距与原来的物距相同，则在光屏上能得到清晰的像，因为在光的折射现象中，光路是可逆的。 8．【新情境】（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。 9．【新情境】（24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习）元旦期间，小明一家外出游玩，看到了很多美景。 (1)湖边漫步时，小明发现水中鱼儿在树叶的倒影间穿行，树叶的倒影是光的 形成的像，看见的水中鱼儿是光的 形成的像； (2)小明爸爸用无人机进行了空中摄影，此时景物透过镜头成倒立、 的实像，拍到湖的全景后为了拍树木的特写，无人机要飞得距离树木更 （近/远）一些。 【答案】(1) 反射 折射 (2) 缩小 近 【详解】（1）[1]树叶的倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射。 [2]看见的水中的鱼儿是由于鱼反射的光线从水中斜射入空气发生偏折进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，是由光的折射形成的。 （2）[1]摄像机的镜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，成倒立、缩小的实像。 [2]根据凸透镜成像的特点，成实像时，物远像近像变小，物进像远像变大，所以为了拍树木的特写，需要将像拍摄大些，无人机要飞得距离树木更近来减小物距。 10．（24-25八年级上·黑龙江大庆·期中）小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。凸透镜的焦距是 cm，当u=15cm时成 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中，像逐渐 （选填“变大”或“变小”）。当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如图所示的位置时，光屏上C、D两处会得到清晰的烛焰像，用厚纸板挡住A处的烛焰，在光屏上 （选填“C”或“D”）处仍能得到一个清晰的烛焰像。 【答案】 10 放大 变小 C 【详解】[1]如图所示，当物距等于20cm时，像距等于20cm，此时成倒立等大的实像，物距等于焦距的2倍，故焦距为 [2]当u=15cm时，v=30cm，像距大于物距，根据凸透镜成像的规律，此时成倒立、放大的实像。 [3]把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中，物距变大，像距变小，根据凸透镜成像的规律知，像逐渐变小。 [4]根据过光心的光线不改变方向，可以判断A处烛焰的像在D点，用厚纸板挡住A处的烛焰，D处烛焰的像不见了，C处还能看到B处烛焰的像。 11．（24-25八年级上·江西景德镇·期中）小明用如图所示装置模拟人眼看远、近不同位置处物体时晶状体的调节情况，注射器注水或吸水可以调节水透镜的凸起程度，从而改变水透镜的焦距，当物体位于较远处时，光屏上成倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像；当物体位于较近处时，应向左推注射器活塞，使水透镜的焦距变 （选填“长”或“短”）。 【答案】 缩小 短 【详解】[1]当物体位于较远处时，物距大于两倍的焦距，光屏上承接的是倒立的缩小的实像。 [2]当物体位于较近处时，应向左推注射器活塞，水透镜中的水变多，变厚，焦距变短。 12．（24-25九年级上·云南文山·期中）如图所示，蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰的实像，人们利用这一成像规律可制成 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将一个眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，需要将光屏向右移动才能再次得到清晰的像，则佩戴这个眼镜片组成的眼镜能矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。 【答案】 照相机 近视眼 【详解】[1]由图可知，此时物距大于像距，在光屏上成实像，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理工作的。 [2]将一个眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，需要将光屏向右移动才能再次得到清晰的像，即该透镜对光线具有发散作用，是凹透镜，佩戴凹透镜是用来矫正近视眼的。 13．（2024·山东枣庄·中考真题）如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 【答案】见解析 【详解】根据凹透镜的三条特殊光线：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；根据凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示： 14．（2024·四川宜宾·中考真题）如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。 【答案】见解析 【详解】凹透镜对光线有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；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，过光心的光线传播方向不变，如图所示： 15．【民族优秀文化】（2024·湖北·中考真题）同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 （1）如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm； （2）如图丙，将蜡烛放在较远处，移动光屏使光屏上呈现清晰的实像，观察像的性质，测出物距和像距；逐次改变物距，重复上述操作，实验记录如下表； 序号 物距/cm 像的性质 像距/cm 正倒 大小 1 24.0 倒立 缩小 17.2 2 22.0 倒立 缩小 18.8 3 20.0 倒立 等大 20.0 4 18.0 倒立 放大 22.4 5 16.0 倒立 放大 27.0 …… 凸透镜成缩小实像时，物距 （填“＞”“＜”或“＝”）像距； （3）小宇受第4、5组实验结果启发，推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为时，成放大的像。小丽对小宇的观点提出了质疑，她继续减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 侧（填“A”或“B”）向透镜方向观察，看到了正立放大的像，测得物距为8.0cm，她推测u和f的关系应为。 的推测合理，理由是 。 【答案】 10.0 ＞ B 小丽 见解析 【详解】（1）[1]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，会聚于一点，凸透镜与光屏间的距离为焦距，由图乙知道，该凸透镜的焦距为 （2）[2]分析表格数据知道，当凸透镜成缩小的像时，物距大于像距。 （3）[3]根据题意知道，当物距小于焦距，成正立、放大的虚像，像物同侧，应该在B处观察。 [4][5]由甲图可知文物前的凸透镜成的是正立、放大的像，而第4、5两组实验中成的是倒立、放大的像，与甲图文物成像性质不同，小丽实验中当物距等于8.0cm时，成正立、放大的像，与甲成像性质相同，此时，所以，小丽的推测合理。 16．（2024·四川南充·中考真题）如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 ； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰 （选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 （选填“能”“不能”）看到清晰的像； （3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 眼镜（选填“近视”“远视”）。 【答案】 9.0 缩小 能 近视 【详解】（1）[1]如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，该最小最亮的光斑为焦点，则此时水透镜的焦距为 （2）[2]该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，此时物距大于像距，恰能在光屏上看到清晰缩小的像。 [3]若仅将蜡烛与光屏位置对调，由光路可逆得，像距变为原来的物距，物距变为原来的像距，则在光屏上能看到清晰的像。 （3）[4]在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，水透镜变厚，会聚能力变强，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜“戴上”眼睛后，像距变大，由此判断该眼镜是近视眼镜，对光线具有发散作用。 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 $$