专题10 透镜及其应用（讲义）-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测（北京专用）

专题10 透镜及其应用（2~7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 透镜 考点二 生活中的透镜 考点三 凸透镜成像的规律 实验01 探究凸透镜成像规律 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 透镜对光的作用 ►考向02 用平行光测定凸透镜焦距 题型二 凸透镜的成像规律 ►考向01 凸透镜成像规律的应用 ►考向02 探究凸透镜成像的规律 题型三 生活中的透镜 ►考向01 照相机、投影仪、放大镜 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 05分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 考点要求 课标要求 考查频次或分值 命题预测 透镜对光的作用 · 认识凸透镜的结构和对光的作用 · 2 ~ 7分 常见考题类型是选择题、实验探究题，有时也会出现以探究形式出现的填空题。考查的命题点有：认识透镜对光的作用、透镜在生活中的应用、大镜、照相机与投影仪的成像特点、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、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，知道凸透镜成像规律 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 考点一 透镜 一、凸透镜和凹透镜 1、透镜的分类 种类 概念 图示 凸透镜 中间厚边缘薄的透镜 凹透镜 中间薄边缘厚的透镜 2、透镜的主光轴和光心 （1）主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。如图的点划线CC’。 （2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，叫做透镜的光心O。 二、透镜对光的作用 1、凸透镜对光有会聚作用，又叫会聚透镜。 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，又叫发散透镜。 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。 三、焦点、焦距及三条特殊光线 1、凸透镜的焦点和焦距 （1）焦点：焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚一点，叫焦点F。 （2）焦距：焦点到光心的距离叫做焦距（f）；焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越强。 （3）凸透镜有2个焦点，并且关于光心对称。 （4）粗略测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法。 2、透镜的三条特殊（主要）光线 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 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。 1．[2022·北京门头沟·一模]如图所示，虚线框内透镜为 （选填：“凸透镜”或“凹透镜”） 【答案】凹透镜 【解析】由图可知，平行于主光轴的光线，经透镜折射后远离主光轴偏折，因此透镜对光线有发散作用，因此为凹透镜。 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 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）投影仪成放大、倒立的实像。； （2）像距大于物距； （3）像与物体位于凸透镜的异侧。 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。 （3）为了在屏幕上成正立的像，要把胶片倒放。 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、放大镜的调节 （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，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 （2）虚像成像示例 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 放大镜、照相机、投影仪辨析比较 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 1．[2024·北京东城·一模]小东使用放大镜欣赏邮票，下列光路图能说明其成像原理的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】放大镜的原理：当物距小于凸透镜的焦距时，成正立放大的虚像。 A．图中是小孔成像现象，原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A不符合题意； B．图中是平面镜成像，属于光的反射现象，故B不符合题意； C．图中蜡烛与凸透镜的距离小于凸透镜的焦距，因此成正立放大的虚像，故C符合题意； D．图中蜡烛的位置在凸透镜的焦距与二倍焦距之间，成倒立放大的实像，故D不符合题意。 故选C。 考点三 探究凸透镜成像规律 1、相关概念 （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、凸透镜成像的规律 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 3、透镜成像规律的应用 照相机 成像原理与性质:物距大于二倍焦距，即u>2f时，成倒立、缩小的实像，像距f<v<2f。 投影仪 成像原理与性质:物距大于二倍焦距小于一倍焦距，即f<u<2f时，成倒立、放大的实像，像距v>2f。 放大镜 成像原理与性质:物距小于焦距即u<f时，成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧。 实验01 探究凸透镜成像规律 【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。 【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。 【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。 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。 （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。 1．[2023·北京·中考真题]在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。 表1（f₁=5cm） 物距u/cm 像高h/cm 11 5 17 2.5 40 0.9 表2（f₂=8cm） 物距u/cm 像高h/cm 24 3 36 1.7 40 1.5 表3（f₃=10cm） 物距u/cm 像高h/cm 25 4 28 3.3 40 2 （1）由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度的变化情况是： ；物体高度、物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的高度变化情况是： 。 （2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，发现两人光屏上呈现的像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦距 小强所用凸透镜的焦距。（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】变小 变大 小于 【解析】（1）[1]表1中，凸透镜焦距不变f₁=5cm，物距11cm、17cm、40cm不断增大，像高5cm、2.5cm、0.9cm逐渐减小；同理表2中、表3中也可看出物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度变小； [2]观察三个表中的最后一项，凸透镜焦距变大5cm、8cm、10cm，物距不变都是40cm，像高变大0.9cm、1.5cm、2cm。 （2）[3]同一个物体，两个凸透镜所成像的高度相等，离物体近的透镜对光的折射能力强，焦距短，所以小京所用凸透镜的焦距小于小强所用凸透镜的焦距。 2．[2024·北京·三模]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距为10cm，蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。 （1）点燃蜡烛后，在调整过程中，应调整光屏、凸透镜或烛焰，使三者的中心大致在 上； （2）当调节到如图所示的位置时，光屏上出现最清晰的倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的烛焰的实像；生活中我们使用的 就是利用了该原理（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）； （3）小明将自己的一个近视眼镜片放在图中烛焰和透镜之间，光屏上的像变模糊了，此时应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上再次呈现清晰的像； 【答案】同一高度 缩小 照相机 右 【解析】（1）[1]点燃蜡烛后，在调整过程中，应调整光屏、凸透镜或烛焰，使三者的中心大致在同一高度上，使像成在光屏的中心。 （2）[2]当调节到如图所示的位置时，此时物距大于像距，光屏上出现最清晰的倒立、缩小的烛焰的实像。 [3]照相机利用的是凸透镜成倒立、缩小的实像。 （3）[4]小明将自己的一个近视眼镜片放在图中烛焰和透镜之间，近视眼镜为凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使像距变大，则此时应将光屏向右移动，光屏上才能再次呈现清晰的像。 考点四 眼睛和眼镜 一、眼睛 1、眼球的主要结构 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；视网膜相当于照相机的胶片；睫状体可以改变晶状体的形状；瞳孔相当于照相机的光圈。 2、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、远视眼及其矫正 特征 成因 矫正方法 近视眼 只能看清近处的物体，看不清远处的物体 晶状体太厚，折光能力太强;眼球在前后方向上太长，远处的光会聚在视网 膜前 在眼睛前面放一个合适的凹透镜 远视眼 只能看清远处的物体，看不清近处的物体 晶状体太薄，折光能力太弱;眼球在前后方向上太短，近物的像成在视网膜后 在眼睛前面放一个合适的凸透镜 1．[2023·北京通州·模拟]如图所示，书桌上放着一副眼镜。关于这副眼镜，下列说法正确的是（　　） A．属于凸透镜，可用于矫正远视眼 B．属于凹透镜，可用于矫正远视眼 C．属于凸透镜，可用于矫正近视眼 D．属于凹透镜，可用于矫正近视眼 【答案】A 【解析】由图可看出，字成的是正立、放大的像，所以该镜片是凸透镜；远视眼是像呈在视网膜的后方，要想使像呈在视网膜上，应戴一会聚透镜，即凸透镜，所以该眼镜可以用以矫正远视眼，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型一 透镜 ►考向01 透镜对光的作用 1．（2023·北京·一模）如图所示，有一个中空的平行玻璃砖，中空部分的形状犹如一个凸透镜。有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖，从右侧出射之后，是 （选填“会聚”或“发散”）光束。请说明你判断的理由 （可画图辅助说明）。 【答案】发散 见解析 【解析】[1][2]中空部分的形状犹如一个凸透镜，但不是玻璃元件，则中空部分两侧的玻璃砖是中间薄、边缘厚，即两侧的玻璃相当于两个凹透镜，因此对照过去的平行光有发散作用。 2．（2023·北京西城·二模）下列有关光学知识的说法，正确的是（　　） A．光照到墙面上发生的反射不遵循光的反射定律 B．红、绿、蓝三种色光按照一定的比例混合后可以形成白光 C．近视眼成像于视网膜前，应佩戴凸透镜制成的眼镜进行矫正 D．凹透镜对光有发散作用，所以通过凹透镜的几束光一定不相交 【答案】B 【解析】A．光的反射遵循光的反射定律，光照到墙面上发生的反射遵循光的反射定律，故A错误； B．将红光、绿光和蓝光三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因此把这三种色光叫做色光的三原色，如果将色光三原色按相同比例混合则可以形成白光，故B正确； C．近视眼成像于视网膜前，应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，故C错误； D．凹透镜对光有发散作用是相对于入射光线而言的，通过凹透镜的光也可能是会聚的，即可能相交，故D错误。 故选B。 ►考向02 用平行光测定凸透镜焦距 3．（2023·北京顺义·二模）实验室有一凸透镜A，焦距未知，请自选器材写出测量该透镜焦距的步骤。 【答案】见解析 【解析】实验器材：白纸、刻度尺、凸透镜A等。 实验步骤及结论：找一张白纸和一把刻度尺，把凸透镜正对着阳光，移动凸透镜到白纸的距离，是在白纸上得到一个最小最亮的光点，用刻度尺测出白纸到凸透镜的距离就是该凸透镜的焦距。 4．（2024·北京东城·一模）实验桌上有平行光光源（接通电源后可发出平行光）、凸透镜、光屏和光具座，如图所示。 请你利用上述实验器材测量凸透镜的焦距，写出实验步骤。 【答案】见解析 【解析】实验步骤：接通电源，把凸透镜正对着光源射出的平行光；将光屏放在凸透镜后方，左右来回移动，直至光屏上出现最小最亮的光斑，即焦点；光屏与凸透镜位置刻度差，该光斑到凸透镜光心的距离，记录下来，就是凸透镜的焦距。 题型二 凸透镜的成像规律 ►考向01 凸透镜成像规律的应用 5．（2022·北京·中考真题）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm 【答案】C 【解析】由图可知，像是正立的，所以成正立放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距小于一倍焦距时，成正立放大的虚像，由于该凸透镜焦距为10cm，所以提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故ABD错误，C正确。 故选C。 6．（2024·北京·三模）如图所示，某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处，移动光屏，直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。此时该像是倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。但蜡烛所放的位置不能离一倍焦距太近，原因是 。 【答案】放大 见解析 【解析】[1][2]由图可知，物距为 u=50.0cm-35.0cm=15.0cm 物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；光屏上承接到的像是实像，凸透镜成实像时，物距越小，则像距越大，蜡烛所放的位置离一倍焦距太近，像距太大，由于光具座的长度有限，在凸透镜的另一侧移动光屏找到像。 7．（2024·北京·二模）如图所示是光刻机的工作原理，利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路。若掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（　　） A．硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内 B．掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以内 C．掩膜上的电路图在硅片上成的像是虚像 D．要使硅片上成的像变小，需将掩膜向上移动 【答案】D 【解析】AB．由图可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，由凸透镜成像原理得，掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外，硅片相当于光屏，硅片位于1倍焦距与2倍焦距之间，故AB错误； C．硅片相当于光屏，能够承接到像，说明掩膜上的电路图在硅片上成的像是实像，故C错误； D．根据“凸透镜成实像时，物远像近像变小”的规律可知，要减小硅片上的像，应增大物距，需将掩膜向上移动，故D正确。 故选D。 8．（2024·北京海淀·二模）在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，小海记录并描绘出了像距随物距变化关系的图线，如图所示。图线中a、b、c三点所对应的蜡烛在光具座上的位置分别为A、B、C。下列说法正确的是（    ） A．该凸透镜的焦距为20cm B．蜡烛处于AB间某一位置时，光屏上成倒立缩小的实像 C．蜡烛处于BC间某一位置时，光屏上成倒立放大的实像 D．将蜡烛从C移动到B的过程中，光屏上所成的像逐渐变大 【答案】D 【解析】A．由图象知，u=v=2f=20cm，透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f=10cm。故A错误； B．蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B错误； C．蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，故C错误； D．物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。将蜡烛从C移动到B的过程中，凸透镜成实像，此时物距减小，像距增大，像变大，故D正确。 故选D。 ►考向02 探究凸透镜成像的规律 9．（2024·北京石景山·一模）人眼结构中，晶状体相当于凸透镜。看物体时，晶状体到视网膜的距离不变，如图甲。小明猜想人眼是靠改变晶状体的焦距来看清远近不同的物体。他结合“凸透镜成像规律”实验，利用可调节焦距的凸透镜（“水透镜”）、“F”光源、带刻度的光具座和光屏等器材进行模拟实验，如图乙。保持光屏到“水透镜”的距离不变，改变“F”光源到“水透镜”的距离，调节“水透镜”的焦距，直到光屏上成清晰的像，分别测得并记录物距和“水透镜”的焦距。部分实验数据记录如下表所示。 实验数据记录表 像距v/cm 物距u/cm 焦距f/cm 15.0 17.1 8.0 15.0 30.0 10.0 15.0 60.0 12.0 (1)上述实验中，光屏上成的是 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的像； (2)人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳，建议适当远眺。结合实验数据分析，远眺时晶状体的焦距会变 （选填“大”或“小”）； (3)实验中需要测量“水透镜”的焦距，请添加器材，写出测量焦距的方法： 。 【答案】(1)缩小 (2)大 (3)见解析 【解析】（1）由表中数据可知，每组实验的物距都大于像距，且物距都大于2倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成的是倒立、缩小的实像。 （2）由表中数据可知，像距一定时，物距变大，焦距也在变大，所以远眺时，晶状体的焦距变大。 （3）让“水透镜”正对平行光，移动光屏，直到光屏上得到的光斑最小、最亮，用刻度尺测出此时“水透镜”中心到光斑的距离，即为焦距 f。 10．（2024·北京丰台·二模）在探究凸透镜所成实像的像距与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。 表1（f1=5cm） 表2（f2=10cm） 表3（f3=15cm） 物距u/cm 像距v/cm 物距u/cm 像距v/cm 物距u/cm 像距v/cm 15 7.5 14 35.6 22 46.2 22 6.4 18 22.5 28 32.0 30 6.0 30 15.0 30 29.7 （1）由表中数据可知：凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像的像距变化情况是： ；物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的像距变化情况是： 。 （2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小明所用凸透镜离发光体较近，小红所用凸透镜离发光体较远，当两人光屏上呈现出清晰的像时，发现两人的像距恰好相等，则小明所用凸透镜的焦距 小红所用凸透镜的焦距。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】像距变小 像距变大 小于 【解析】（1）[1]由表中数据可知，当凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像的像距变小。 [2]由表中最后一行数据可知，物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的像距变大。 （2）[3]同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小明所用凸透镜离发光体较近，小红所用凸透镜离发光体较远，说明小红的物距大于小明物距，而两人的像距恰好相等，根据物距一定时，凸透镜焦距越大，像距越大可知，小明所用凸透镜的焦距小于小红所用凸透镜的焦距。 11．（2024·北京西城·一模）物理课上，同学们做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）小娟将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，将点燃的蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧，点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处，如图所示。小娟移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、 的实像； （2）为了探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示： 表1（f1=5cm） 表2（f2=9cm） 表3（f3=10cm） 物距u/cm 像高h/cm 物距u/cm 像高h/cm 物距u/cm 像高h/cm 15 1.6 18 3.2 25 2.1 18 1.2 30 1.4 35 1.3 40 0.5 40 0.9 40 1.1 由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距越 ，实像的高度越高。物体高度、物距一定时，凸透镜焦距越 ，所成实像的高度越小； （3）小亮和小娟利用凸透镜和光屏观察同一个发光体在各自光屏上所成的像，已知小娟所用凸透镜的焦距比小亮所用凸透镜的焦距大，若要在两人的光屏上呈现等高的像，则 的凸透镜应离发光体更远些。（选填“小亮”或“小娟”） 【答案】缩小 小 小 小娟 【解析】（1）[1] 物距为 根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。 （2）[2] 观察每一列数据可知，物体高度、凸透镜焦距一定时，物距越小，实像的高度越高。 [3] 观察比较每个表中的最后一组数据可知，物体高度、物距一定时，凸透镜焦距越小，所成实像的高度越小。 （3）[4] 物体高度、物距一定时，凸透镜焦距越大，所成实像的高度越高；物体高度、凸透镜焦距一定时，物距越小，实像的高度越高。已知小娟所用凸透镜的焦距比小亮所用凸透镜的焦距大，所以若要在两人的光屏上呈现等高的像，则小娟的凸透镜应离发光体更远些。 题型三 生活中的透镜 ►考向01 照相机、投影仪、放大镜 12．（2024·北京东城·二模）小东用凸透镜、纸盒等器材自制了一个简易投影仪，可以将手机屏幕画面投影到白墙上，如图甲所示。该投影仪工作示意图如图乙所示，使用时将手机屏幕调至“冰墩墩”画面，然后放在纸盒中某位置，使屏幕正对凸透镜，调整该投影仪与白墙之间的距离，可在墙上得到一个清晰、放大的像。下列说法正确的是（    ） A．手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距 B．透镜到墙面的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 C．能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”，是由于光在墙面上发生了镜面反射 D．墙上呈现的是手机画面倒立的实像 【答案】D 【解析】ACD．根据凸透镜成像规律，投影仪在使用时成倒立、放大的实像，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，像距在两倍焦距以外，则手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，透镜到墙面的距离应大于透镜的二倍焦距，故AC错误，D正确； B．能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”，是由于光在墙面上发生了漫反射，反射光线朝向四面八方，故B错误。 故选D。 13．（2023·北京·一模）某照相机的镜头和底片之间的距离可在2~4cm之间调节。这台照相机是用下列哪一个透镜做镜头（　　） A．焦距为2cm的凸面镜 B．焦距为2cm的凹透镜 C．焦距为2cm的凸透镜 D．焦距为4cm的凸透镜 【答案】C 【解析】照相机的工作原理是凸透镜成倒立缩小的实像，物距大于2f，像距在f~2f之间，某照相机的镜头和底片之间的距离可在2~4cm之间调节，则 ， 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 题型四 眼睛和眼镜 ►考向01 眼睛的构造及视物原理 14．（2023·北京丰台·一模）图所示的是眼睛的结构图，关于眼睛及其视力矫正，下列说法中正确的是（  ） A．眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于凹透镜 B．物体通过晶状体和角膜所成的像是虚像 C．矫正近视眼所配戴的眼镜的镜片是凹透镜 D．远视眼看不清近处景物，是因为景物的像落在视网膜的前方 【答案】C 【解析】AB．人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于凸透镜，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，故AB错误； CD．近视眼看不清远处景物，是因为景物的像落在视网膜前方，需戴凹透镜矫正；远视眼看不清近处景物，是因为景物的像落在视网膜后方，所以要佩戴凸透镜使光线提前会聚在视网膜上，故C正确、D错误。 ►考向02 近视眼、远视眼的成因与矫正 15．（2023·北京顺义·二模）现代生活中，人们由于长时用眼而导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【答案】B 【解析】近视眼是由于晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，由图知，甲图的光线会聚在视网膜的前方，所以甲图表示近视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人眼以前发散一些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，则丁图是近视眼的矫正原理图。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 16．（2023·北京石景山·一模）小航利用一个焦距10cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材进行矫正视力的模拟实验。 （1）将凸透镜、蜡烛依次放在光具座上50cm和25cm刻度线处，如图甲，需要将光屏移至 （选填“A”“B”或“C”）区域范围内才能承接到清晰的像，所成像如图乙所示，是一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像； （2）凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛向左移动，光屏上无法呈现清晰的像，此时模拟的是图中的 图（选填“a”或“b”）的成像情景；若想在光屏上得到清晰的像，应在蜡烛和凸透镜之间适当位置放个用 （选填“凸”或“凹”）透镜制作的眼镜。 【答案】B 缩小 a 凹 【解析】（1）[1][2]将凸透镜、蜡烛依次放在光具座上50cm和25cm刻度线处，则物距为 根据凸透镜成像特点可知，物距大于两倍焦距，像距应位于一倍焦距到两倍焦距之间，在图甲所示的光具座中，假设右端为零刻度线，则B区域范围内才能承接到清晰的像，并且成的是倒立、缩小的实像。 （2）[3]凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛向左移动，物距变大，像距变小，像会呈现在光屏的前方；a图晶状体变厚，焦距变小，像呈现在视网膜前方，故此时模拟的是图中的a图。 [4]由于像成在光屏前方，若想在光屏上得到清晰的像，应在蜡烛和凸透镜之间适当位置放个用凹透镜制作的眼镜，因为凹透镜对光线有发散作用，可以使得像再次呈现在光屏上。 基础巩固 1．如图所示，属于凸透镜的是（　　） A．①②③ B．①②④⑤ C．①③⑤ D．②④⑥ 【答案】C 【解析】中间厚边缘薄的叫凸透镜，对光线具有会聚作用，所以又叫会聚透镜；图中①③⑤属于凸透镜； 中间薄边缘厚的叫凹透镜，对光线有发散作用，所以又叫发散透镜，图中②④⑥是凹透镜。 故选C。 2．关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴 C．经过光心的光传播方向不变 D．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 【答案】A 【解析】AC．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后不一定经过焦点，可以不经过焦点，比如经过光的传播方向不变，就没有经过焦点，故A错误，A符合题意；C正确，C不符合题意； B．平行于主光轴的光线经折射后必然过焦点，那么根据光路可知，从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴，故B正确，B不符合题意； D．凸透镜的焦距越小，对光线的偏折能力越强，对光的会聚作用越强，故D正确，D不符合题意。 故选A。 3．光通过透镜的光路如图所示，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】AB．平行于凸透镜主光轴的光线，经透镜折射后过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，故A错误，B正确； C．平行于凹透镜主光轴的光线，经透镜折射后变得发散，发散光线的反向延长线过虚焦点，故C错误； D．过凹透镜虚焦点的光线，经凹透镜折射后变得比原来更发散，故D错误。 故选B。 4．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（　　） A．f<2cm B．2cm<f<4cm C．4cm<f<5cm D．5cm<f<8cm 【答案】C 【解析】物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个的清晰放大的实像，2f＞u＞f，所以2f＞8cm＞f，即 8cm＞f＞4cm 保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，在光屏上又成一清晰的缩小的像，可知 u=10cm＞2f 即 f<5cm 综上所述 4cm＜f＜5cm 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　） A．甲中看到的是虚像；乙中看到的是实像 B．甲中成的是缩小的像；乙中所成的放大的像 C．甲中成像规律可应用于放大镜；乙中成像规律可应用于投影仪 D．甲中手指在凸透镜1倍焦距以外；乙中窗外的景物在凸透镜2倍焦距内 【答案】A 【解析】当用放大镜观察自己的手指时，此时手指在凸透镜的1倍焦距之内，成放大、正立的虚像，应用于放大镜；若看远处的物体，此时物体在凸透镜的2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，若所用凸透镜焦距f=10cm，根据凸透镜成像规律，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，光屏上可以呈现倒立放大的实像 B．将蜡烛移到光具座上25cm刻度处时，要想光屏上呈现清晰的像，应向右移动光屏 C．将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放大的实像 D．将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现正立放大的虚像 【答案】C 【解析】A．将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，物距等于像距等于二倍焦距，光屏上可以呈现倒立等大的实像，故A错误； B．将蜡烛移到光具座上25cm刻度处时，物距等于 50cm-25cm=25cm 大于二倍焦距，此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距，要想光屏上呈现清晰的像，应向左移动光屏，故B错误； C．将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时，物距等于 50cm-35cm=15cm 大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放大的实像，故C正确； D． 将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时，物距等于 50cm-45cm=5cm 小于一倍焦距，成虚像，虚像不能呈现在光屏上，故D错误。 故选C。 7．小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。经测量提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离等于10cm，下列判断中正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像能用光屏承接到 B．凸透镜的焦距为10cm C．凸透镜的焦距小于10cm D．凸透镜的焦距大于10cm 【答案】D 【解析】A．由图得，此时凸透镜成的像是正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误； BCD．凸透镜成虚像时，物距小于f，则凸透镜的焦距大于10cm，故BC错误，D正确。 故选D。 8．如图所示的四幅示意图中，表示近视眼成像和近找眼矫正后成像情况的分别是（　　） A．乙和丙 B．乙和丁 C．甲和丙 D．甲和丁 【答案】C 【解析】近视眼成像在视网膜前面，需用中间薄两边厚的具有发散作用的凹透镜矫正，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 能力提升 9．小刚在探究凸透镜成像的实验中，用由发光小灯泡组成的“上”字屏代替蜡烛，想看看在光屏上能成什么样的像。于是他把“上”字屏放在原来放蜡烛的位置上，如图所示。移动光屏直至看到清晰像。此时他在不透光的白板光屏上看到的缩小的像是下中的哪一个（观察时人眼位于小灯泡同侧）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据凸透镜成像规律中，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，所成像不但上下相反，左右也相反，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．在探究“近视眼的矫正”课外实验中，用蜡烛模拟远处所视物体：图中的水凸透镜模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度（凸起程度越大，其焦距就越小）可通过注射器注入或吸收水量来调节：用光屏模拟人眼视网膜，下列说法正确的是（　　） A．此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、等大的实像，此时的成像特点与照相机的成像特点相同 B．此时水透镜的焦距为20cm，若将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置，并调整光屏位置，烛焰在光屏上所成的像将变大 C．向水凸透镜内注入适量的水，若想在光屏上再次得到清晰的像，可以保持光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜 D．向水凸透镜内抽出适量的水，若想在光屏上再次得到清晰的像，可以将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离 【答案】C 【解析】A．由图可知，在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、等大的实像，根据 u=v=2f 成倒立、等大的实像，即 u=v=2f=20cm 故该水凸透镜的焦距为f=10cm，而照相机是根据凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，故A错误； B．由A可知，该水凸透镜的焦距为f=10cm；若将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，烛焰在光屏上所成的像将变小，故B错误； C．向水凸透镜内注入适量的水，水凸透镜凸起程度变大，焦距变小，对光线的会聚能力变强，此时像成在光屏的左侧，若保持光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，光屏上可以再次得到清晰的像，故C正确； D．向水凸透镜内抽出适量的水，水凸透镜的凸起程度变小，焦距变大，相当于缩小物距，增大像距，若想在光屏上再次得到清晰的像，可以将光屏向远离透镜的方向移动适当距离，故D错误。 故选C。 11．如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光点。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（　　） A．当物体距离透镜8cm时，成正立的像 B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像 C．当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小 D．当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜 【答案】D 【解析】根据平行光测焦距的方法，由图可知，凸透镜的焦距为10cm； A．当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故A正确，不符合题意； B．当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，故B正确，不符合题意； C．物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，即物远像近像变小，故C正确，不符合题意； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大；故当物体从距透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏远离透镜，故D错误，符合题意。 故选D。 12．（多选）小兴在探究凸透镜成像规律时，先将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处，把光屏和点燃的蜡烛放于凸透镜两侧，然后调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度，再将蜡烛放在20cm刻度线处，发现当光屏放在65cm刻度线处时，恰好能在光屏上呈现烛焰清晰的像（图中未画出），如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．光屏上呈现的像是倒立缩小的实像 B．光屏上呈现的像是倒立放大的实像 C．蜡烛向右移动到35cm刻度线处，为使光屏上呈现清晰的像，光屏应向右移动 D．将凹透镜放在蜡烛和凸透镜中间的适当位置，使光屏上呈现清晰的像，光屏应向左移动 【答案】AC 【解析】AB．将蜡烛放在20cm刻度线处，此时物距为 则此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像，故A正确，B错误； C．蜡烛向右移动到35cm刻度线处，此时物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，像距应大于二倍焦距，即光屏应向远离透镜的方向移动，即向右移动，故C正确； D．凹透镜对光线具有发散作用，相当于减弱凸透镜的会聚能力，所成像会远离透镜，因此光屏应向右移动，故D错误。 故选AC。 13．（多选）眼球中的晶状体相当于凸透镜，晶状体到视网膜的距离是不变的，人眼可调节晶状体的焦距来看清远近不同物体。小明结合“凸透镜成像规律”实验，利用“水透镜”（通过抽水或充水改变焦距）、“F”光源、带刻度的光具座和光屏等器材进行人眼视物的模拟实验。 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm 60.0 12.0 15.0 30.0 10.0 15.0 17.1 8.0 15.0 （1）小明组装好器材后，首先需要测量“水透镜”的焦距。他接通平行光光源的电源，在透镜另一侧不断移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，此时各元件位置如图甲所示，则“水透镜”此时的焦距为 cm； （2）保持“水透镜”在光具座上50cm刻度线位置不变，光屏固定在65cm刻度位置，将平行光光源换成“F”光源。改变“F”光源到“水透镜”的距离，利用注射器充入适量的水调节“水透镜”的焦距，直到光屏上成清晰的像，分别测量并记录物距和“水透镜”的焦距。请你根据表中数据和已学过的光学知识分析：实验中所成的像均为下列选项中的 ； （3）分析表中数据可知：当眼睛看近处物体时，晶状体的焦距会变 （选填“大”或“小”）。若长时间、近距离用眼，晶状体长时间处于凸起状态；当看远处物体时，凸起的晶状体变薄的过程比较缓慢，看不清楚远处物体，形成假性近视；如果晶状体长期恢复不了正常状态，就会成为近视眼，需要佩戴 （选填“凹”或“凸”）透镜来矫正。 【答案】12.0 B 小 凹 【解析】（1）[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，所以凸透镜的焦距是 f＝62.0cm－50.0cm＝12.0cm （2）[2]由表中数据可知，u＞v，成倒立缩小的实像，保持“水透镜”在光具座上50cm刻度线位置不变，光屏固定在65cm刻度位置，将平行光光源换成“F”光源。此时的物距是50cm，像距是15cm。故成倒立缩小的实像，且上下和左右均颠倒。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）[3]由表中数据可知，当看近处物体时，物距减小，焦距也变小。 [4]近视眼成像在视网膜的前面，要使像成在视网膜上，则需将光线进行发散，所以应佩戴凹透镜进行矫正。 14．在探究“凸透镜成像的规律”的实验中， （1）平行于凸透镜主光轴的入射光经透镜折射后会聚的情形如图所示，可见此凸透镜的焦距为 cm； （2）实验开始前，要将烛焰中心、凸透镜的光心、以及光屏的中心调至同一 上； （3）实验中，当蜡烛与该凸透镜的距离如图所示，在光屏上可得到一个消晰 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像， （选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）就是利用这种成像规律工作的； （4）若蜡烛逐渐靠近该凸透镜，则光屏应该向 （选填“左”或“右”）移动，才能再次接收到蜡烛的像，且所成的像会逐渐变 （选填“大”或“小”）； （5）保持（3）中各元件位置不变，将题中的凸透镜换成焦距为7cm的凸透镜，光屏上原本清晰的烛焰的像变模糊了。如果此时不改变物体的位置，也不改变光屏位置，但仍想让清晰的像出现在光屏上，则需要在凸透镜前放置一个 （选填“凹”或“凸”）透镜。 【答案】10.0 高度 倒立 缩小 照相机 右 大 凹 【解析】（1）[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，所以凸透镜的焦距是 f＝30.0cm－20.0cm＝10.0cm （2）[2]为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在同一高度。 （3）[3][4][5]如图乙所示，此时物距 u＝50.0cm－20.0cm＝30.0cm＞2f 故成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理工作的。 （4）[6][7]凸透镜成实像时，物近像远像变大；所以若蜡烛逐渐靠近该凸透镜，则光屏应该向右移动，才能再次接收到蜡烛的像，且所成的像会逐渐变大。 （5）[8]将题中的凸透镜换成焦距为7cm的凸透镜，则焦距变小，所成的实像更靠近透镜，要想使像再次出现在光屏上，需要将光线进行发散，所以需要在凸透镜前放置一个凹透镜。 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 $$null 专题10 透镜及其应用（2~7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 透镜 考点二 生活中的透镜 考点三 凸透镜成像的规律 实验01 探究凸透镜成像规律 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 透镜对光的作用 ►考向02 用平行光测定凸透镜焦距 题型二 凸透镜的成像规律 ►考向01 凸透镜成像规律的应用 ►考向02 探究凸透镜成像的规律 题型三 生活中的透镜 ►考向01 照相机、投影仪、放大镜 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 05分层训练·巩固提升 基础巩固 能力提升 考点要求 课标要求 考查频次或分值 命题预测 透镜对光的作用 · 认识凸透镜的结构和对光的作用 · 2 ~ 7分 常见考题类型是选择题、实验探究题，有时也会出现以探究形式出现的填空题。考查的命题点有：认识透镜对光的作用、透镜在生活中的应用、大镜、照相机与投影仪的成像特点、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、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，知道凸透镜成像规律 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 考点一 透镜 一、凸透镜和凹透镜 1、透镜的分类 种类 概念 图示 凸透镜 中间厚边缘薄的透镜 凹透镜 中间薄边缘厚的透镜 2、透镜的主光轴和光心 （1）主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。如图的点划线CC’。 （2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，叫做透镜的光心O。 二、透镜对光的作用 1、凸透镜对光有会聚作用，又叫会聚透镜。 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，又叫发散透镜。 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。 三、焦点、焦距及三条特殊光线 1、凸透镜的焦点和焦距 （1）焦点：焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚一点，叫焦点F。 （2）焦距：焦点到光心的距离叫做焦距（f）；焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越强。 （3）凸透镜有2个焦点，并且关于光心对称。 （4）粗略测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法。 2、透镜的三条特殊（主要）光线 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 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。 1．[2022·北京门头沟·一模]如图所示，虚线框内透镜为 （选填：“凸透镜”或“凹透镜”） 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 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）投影仪成放大、倒立的实像。； （2）像距大于物距； （3）像与物体位于凸透镜的异侧。 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。 （3）为了在屏幕上成正立的像，要把胶片倒放。 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、放大镜的调节 （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，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 （2）虚像成像示例 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 放大镜、照相机、投影仪辨析比较 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 1．[2024·北京东城·一模]小东使用放大镜欣赏邮票，下列光路图能说明其成像原理的是（    ） A． B． C． D． 考点三 探究凸透镜成像规律 1、相关概念 （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、凸透镜成像的规律 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 3、透镜成像规律的应用 照相机 成像原理与性质:物距大于二倍焦距，即u>2f时，成倒立、缩小的实像，像距f<v<2f。 投影仪 成像原理与性质:物距大于二倍焦距小于一倍焦距，即f<u<2f时，成倒立、放大的实像，像距v>2f。 放大镜 成像原理与性质:物距小于焦距即u<f时，成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧。 实验01 探究凸透镜成像规律 【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。 【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。 【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。 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。 （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。 1．[2023·北京·中考真题]在探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。 表1（f₁=5cm） 物距u/cm 像高h/cm 11 5 17 2.5 40 0.9 表2（f₂=8cm） 物距u/cm 像高h/cm 24 3 36 1.7 40 1.5 表3（f₃=10cm） 物距u/cm 像高h/cm 25 4 28 3.3 40 2 （1）由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度的变化情况是： ；物体高度、物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的高度变化情况是： 。 （2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小京所用凸透镜离发光体较近，小强所用凸透镜离发光体较远，发现两人光屏上呈现的像的高度相等，则小京所用凸透镜的焦距 小强所用凸透镜的焦距。（选填“大于”“等于”或“小于”） 2．[2024·北京·三模]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜焦距为10cm，蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示。 （1）点燃蜡烛后，在调整过程中，应调整光屏、凸透镜或烛焰，使三者的中心大致在 上； （2）当调节到如图所示的位置时，光屏上出现最清晰的倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的烛焰的实像；生活中我们使用的 就是利用了该原理（选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）； （3）小明将自己的一个近视眼镜片放在图中烛焰和透镜之间，光屏上的像变模糊了，此时应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，光屏上再次呈现清晰的像； 考点四 眼睛和眼镜 一、眼睛 1、眼球的主要结构 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；视网膜相当于照相机的胶片；睫状体可以改变晶状体的形状；瞳孔相当于照相机的光圈。 2、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、远视眼及其矫正 特征 成因 矫正方法 近视眼 只能看清近处的物体，看不清远处的物体 晶状体太厚，折光能力太强;眼球在前后方向上太长，远处的光会聚在视网 膜前 在眼睛前面放一个合适的凹透镜 远视眼 只能看清远处的物体，看不清近处的物体 晶状体太薄，折光能力太弱;眼球在前后方向上太短，近物的像成在视网膜后 在眼睛前面放一个合适的凸透镜 1．[2023·北京通州·模拟]如图所示，书桌上放着一副眼镜。关于这副眼镜，下列说法正确的是（　　） A．属于凸透镜，可用于矫正远视眼 B．属于凹透镜，可用于矫正远视眼 C．属于凸透镜，可用于矫正近视眼 D．属于凹透镜，可用于矫正近视眼 题型一 透镜 ►考向01 透镜对光的作用 1．（2023·北京·一模）如图所示，有一个中空的平行玻璃砖，中空部分的形状犹如一个凸透镜。有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖，从右侧出射之后，是 （选填“会聚”或“发散”）光束。请说明你判断的理由 （可画图辅助说明）。 2．（2023·北京西城·二模）下列有关光学知识的说法，正确的是（　　） A．光照到墙面上发生的反射不遵循光的反射定律 B．红、绿、蓝三种色光按照一定的比例混合后可以形成白光 C．近视眼成像于视网膜前，应佩戴凸透镜制成的眼镜进行矫正 D．凹透镜对光有发散作用，所以通过凹透镜的几束光一定不相交 ►考向02 用平行光测定凸透镜焦距 3．（2023·北京顺义·二模）实验室有一凸透镜A，焦距未知，请自选器材写出测量该透镜焦距的步骤。 4．（2024·北京东城·一模）实验桌上有平行光光源（接通电源后可发出平行光）、凸透镜、光屏和光具座，如图所示。 请你利用上述实验器材测量凸透镜的焦距，写出实验步骤。 题型二 凸透镜的成像规律 ►考向01 凸透镜成像规律的应用 5．（2022·北京·中考真题）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm 6．（2024·北京·三模）如图所示，某同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻度线处，移动光屏，直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。此时该像是倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。但蜡烛所放的位置不能离一倍焦距太近，原因是 。 7．（2024·北京·二模）如图所示是光刻机的工作原理，利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，从而制造出集成电路。若掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像，下列说法正确的是（　　） A．硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内 B．掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以内 C．掩膜上的电路图在硅片上成的像是虚像 D．要使硅片上成的像变小，需将掩膜向上移动 8．（2024·北京海淀·二模）在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，小海记录并描绘出了像距随物距变化关系的图线，如图所示。图线中a、b、c三点所对应的蜡烛在光具座上的位置分别为A、B、C。下列说法正确的是（    ） A．该凸透镜的焦距为20cm B．蜡烛处于AB间某一位置时，光屏上成倒立缩小的实像 C．蜡烛处于BC间某一位置时，光屏上成倒立放大的实像 D．将蜡烛从C移动到B的过程中，光屏上所成的像逐渐变大 ►考向02 探究凸透镜成像的规律 9．（2024·北京石景山·一模）人眼结构中，晶状体相当于凸透镜。看物体时，晶状体到视网膜的距离不变，如图甲。小明猜想人眼是靠改变晶状体的焦距来看清远近不同的物体。他结合“凸透镜成像规律”实验，利用可调节焦距的凸透镜（“水透镜”）、“F”光源、带刻度的光具座和光屏等器材进行模拟实验，如图乙。保持光屏到“水透镜”的距离不变，改变“F”光源到“水透镜”的距离，调节“水透镜”的焦距，直到光屏上成清晰的像，分别测得并记录物距和“水透镜”的焦距。部分实验数据记录如下表所示。 实验数据记录表 像距v/cm 物距u/cm 焦距f/cm 15.0 17.1 8.0 15.0 30.0 10.0 15.0 60.0 12.0 (1)上述实验中，光屏上成的是 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的像； (2)人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳，建议适当远眺。结合实验数据分析，远眺时晶状体的焦距会变 （选填“大”或“小”）； (3)实验中需要测量“水透镜”的焦距，请添加器材，写出测量焦距的方法： 。 10．（2024·北京丰台·二模）在探究凸透镜所成实像的像距与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。 表1（f1=5cm） 表2（f2=10cm） 表3（f3=15cm） 物距u/cm 像距v/cm 物距u/cm 像距v/cm 物距u/cm 像距v/cm 15 7.5 14 35.6 22 46.2 22 6.4 18 22.5 28 32.0 30 6.0 30 15.0 30 29.7 （1）由表中数据可知：凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像的像距变化情况是： ；物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的像距变化情况是： 。 （2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小明所用凸透镜离发光体较近，小红所用凸透镜离发光体较远，当两人光屏上呈现出清晰的像时，发现两人的像距恰好相等，则小明所用凸透镜的焦距 小红所用凸透镜的焦距。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 11．（2024·北京西城·一模）物理课上，同学们做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）小娟将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处，将点燃的蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧，点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处，如图所示。小娟移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、 的实像； （2）为了探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示： 表1（f1=5cm） 表2（f2=9cm） 表3（f3=10cm） 物距u/cm 像高h/cm 物距u/cm 像高h/cm 物距u/cm 像高h/cm 15 1.6 18 3.2 25 2.1 18 1.2 30 1.4 35 1.3 40 0.5 40 0.9 40 1.1 由表中数据可知：物体高度、凸透镜焦距一定时，物距越 ，实像的高度越高。物体高度、物距一定时，凸透镜焦距越 ，所成实像的高度越小； （3）小亮和小娟利用凸透镜和光屏观察同一个发光体在各自光屏上所成的像，已知小娟所用凸透镜的焦距比小亮所用凸透镜的焦距大，若要在两人的光屏上呈现等高的像，则 的凸透镜应离发光体更远些。（选填“小亮”或“小娟”） 题型三 生活中的透镜 ►考向01 照相机、投影仪、放大镜 12．（2024·北京东城·二模）小东用凸透镜、纸盒等器材自制了一个简易投影仪，可以将手机屏幕画面投影到白墙上，如图甲所示。该投影仪工作示意图如图乙所示，使用时将手机屏幕调至“冰墩墩”画面，然后放在纸盒中某位置，使屏幕正对凸透镜，调整该投影仪与白墙之间的距离，可在墙上得到一个清晰、放大的像。下列说法正确的是（    ） A．手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距 B．透镜到墙面的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 C．能从不同角度看到墙上的“冰墩墩”，是由于光在墙面上发生了镜面反射 D．墙上呈现的是手机画面倒立的实像 13．（2023·北京·一模）某照相机的镜头和底片之间的距离可在2~4cm之间调节。这台照相机是用下列哪一个透镜做镜头（　　） A．焦距为2cm的凸面镜 B．焦距为2cm的凹透镜 C．焦距为2cm的凸透镜 D．焦距为4cm的凸透镜 题型四 眼睛和眼镜 ►考向01 眼睛的构造及视物原理 14．（2023·北京丰台·一模）图所示的是眼睛的结构图，关于眼睛及其视力矫正，下列说法中正确的是（  ） A．眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于凹透镜 B．物体通过晶状体和角膜所成的像是虚像 C．矫正近视眼所配戴的眼镜的镜片是凹透镜 D．远视眼看不清近处景物，是因为景物的像落在视网膜的前方 ►考向02 近视眼、远视眼的成因与矫正 15．（2023·北京顺义·二模）现代生活中，人们由于长时用眼而导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 16．（2023·北京石景山·一模）小航利用一个焦距10cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材进行矫正视力的模拟实验。 （1）将凸透镜、蜡烛依次放在光具座上50cm和25cm刻度线处，如图甲，需要将光屏移至 （选填“A”“B”或“C”）区域范围内才能承接到清晰的像，所成像如图乙所示，是一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像； （2）凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛向左移动，光屏上无法呈现清晰的像，此时模拟的是图中的 图（选填“a”或“b”）的成像情景；若想在光屏上得到清晰的像，应在蜡烛和凸透镜之间适当位置放个用 （选填“凸”或“凹”）透镜制作的眼镜。 基础巩固 1．如图所示，属于凸透镜的是（　　） A．①②③ B．①②④⑤ C．①③⑤ D．②④⑥ 2．关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴 C．经过光心的光传播方向不变 D．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 3．光通过透镜的光路如图所示，正确的是（　　） A． B． C． D． 4．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（　　） A．f<2cm B．2cm<f<4cm C．4cm<f<5cm D．5cm<f<8cm 5．小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　） A．甲中看到的是虚像；乙中看到的是实像 B．甲中成的是缩小的像；乙中所成的放大的像 C．甲中成像规律可应用于放大镜；乙中成像规律可应用于投影仪 D．甲中手指在凸透镜1倍焦距以外；乙中窗外的景物在凸透镜2倍焦距内 6．蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，若所用凸透镜焦距f=10cm，根据凸透镜成像规律，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛、凸透镜和光屏放置在图所示位置时，光屏上可以呈现倒立放大的实像 B．将蜡烛移到光具座上25cm刻度处时，要想光屏上呈现清晰的像，应向右移动光屏 C．将蜡烛移到光具座上35cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现倒立放大的实像 D．将蜡烛移到光具座上45cm刻度处时，移动光屏，光屏上可以呈现正立放大的虚像 7．小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。经测量提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离等于10cm，下列判断中正确的是（　　） A．“关灯”两字放大的像能用光屏承接到 B．凸透镜的焦距为10cm C．凸透镜的焦距小于10cm D．凸透镜的焦距大于10cm 8．如图所示的四幅示意图中，表示近视眼成像和近找眼矫正后成像情况的分别是（　　） A．乙和丙 B．乙和丁 C．甲和丙 D．甲和丁 能力提升 9．小刚在探究凸透镜成像的实验中，用由发光小灯泡组成的“上”字屏代替蜡烛，想看看在光屏上能成什么样的像。于是他把“上”字屏放在原来放蜡烛的位置上，如图所示。移动光屏直至看到清晰像。此时他在不透光的白板光屏上看到的缩小的像是下中的哪一个（观察时人眼位于小灯泡同侧）（　　） A． B． C． D． 10．在探究“近视眼的矫正”课外实验中，用蜡烛模拟远处所视物体：图中的水凸透镜模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度（凸起程度越大，其焦距就越小）可通过注射器注入或吸收水量来调节：用光屏模拟人眼视网膜，下列说法正确的是（　　） A．此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、等大的实像，此时的成像特点与照相机的成像特点相同 B．此时水透镜的焦距为20cm，若将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置，并调整光屏位置，烛焰在光屏上所成的像将变大 C．向水凸透镜内注入适量的水，若想在光屏上再次得到清晰的像，可以保持光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜 D．向水凸透镜内抽出适量的水，若想在光屏上再次得到清晰的像，可以将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离 11．如图所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光点。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是（　　） A．当物体距离透镜8cm时，成正立的像 B．当物体距透镜16cm时，成倒立、放大的实像 C．当物体从距离透镜20cm处远离透镜移动时，所成的像逐渐变小 D．当物体从距离透镜20cm处靠近透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜 12．（多选）小兴在探究凸透镜成像规律时，先将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座的50cm刻度线处，把光屏和点燃的蜡烛放于凸透镜两侧，然后调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度，再将蜡烛放在20cm刻度线处，发现当光屏放在65cm刻度线处时，恰好能在光屏上呈现烛焰清晰的像（图中未画出），如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．光屏上呈现的像是倒立缩小的实像 B．光屏上呈现的像是倒立放大的实像 C．蜡烛向右移动到35cm刻度线处，为使光屏上呈现清晰的像，光屏应向右移动 D．将凹透镜放在蜡烛和凸透镜中间的适当位置，使光屏上呈现清晰的像，光屏应向左移动 13．（多选）眼球中的晶状体相当于凸透镜，晶状体到视网膜的距离是不变的，人眼可调节晶状体的焦距来看清远近不同物体。小明结合“凸透镜成像规律”实验，利用“水透镜”（通过抽水或充水改变焦距）、“F”光源、带刻度的光具座和光屏等器材进行人眼视物的模拟实验。 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm 60.0 12.0 15.0 30.0 10.0 15.0 17.1 8.0 15.0 （1）小明组装好器材后，首先需要测量“水透镜”的焦距。他接通平行光光源的电源，在透镜另一侧不断移动光屏，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，此时各元件位置如图甲所示，则“水透镜”此时的焦距为 cm； （2）保持“水透镜”在光具座上50cm刻度线位置不变，光屏固定在65cm刻度位置，将平行光光源换成“F”光源。改变“F”光源到“水透镜”的距离，利用注射器充入适量的水调节“水透镜”的焦距，直到光屏上成清晰的像，分别测量并记录物距和“水透镜”的焦距。请你根据表中数据和已学过的光学知识分析：实验中所成的像均为下列选项中的 ； （3）分析表中数据可知：当眼睛看近处物体时，晶状体的焦距会变 （选填“大”或“小”）。若长时间、近距离用眼，晶状体长时间处于凸起状态；当看远处物体时，凸起的晶状体变薄的过程比较缓慢，看不清楚远处物体，形成假性近视；如果晶状体长期恢复不了正常状态，就会成为近视眼，需要佩戴 （选填“凹”或“凸”）透镜来矫正。 14．在探究“凸透镜成像的规律”的实验中， （1）平行于凸透镜主光轴的入射光经透镜折射后会聚的情形如图所示，可见此凸透镜的焦距为 cm； （2）实验开始前，要将烛焰中心、凸透镜的光心、以及光屏的中心调至同一 上； （3）实验中，当蜡烛与该凸透镜的距离如图所示，在光屏上可得到一个消晰 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像， （选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）就是利用这种成像规律工作的； （4）若蜡烛逐渐靠近该凸透镜，则光屏应该向 （选填“左”或“右”）移动，才能再次接收到蜡烛的像，且所成的像会逐渐变 （选填“大”或“小”）； （5）保持（3）中各元件位置不变，将题中的凸透镜换成焦距为7cm的凸透镜，光屏上原本清晰的烛焰的像变模糊了。如果此时不改变物体的位置，也不改变光屏位置，但仍想让清晰的像出现在光屏上，则需要在凸透镜前放置一个 （选填“凹”或“凸”）透镜。 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 $$