2025年江苏省盐城市中考物理终极冲刺提分特训4—《透镜及其应用》

2025年盐城中考物理终极冲刺提分特训4—《透镜及其应用》（押题猜想） 【押题解读】 在盐城中考物理中，透镜及其应用是必考内容，主要考查： 1.透镜基本概念、性质以及简单应用的理解，如判断透镜类型、透镜对光的作用、生活中透镜成像特点等。 2.利用透镜的三条特殊光线作图，分值一般在2-3分，考查学生对光线经透镜折射规律的掌握和作图能力。 3.以探究凸透镜成像规律实验为主，考查实验操作、现象分析、数据处理及结论归纳等，也可能会涉及对实验的改进与创新等。 但近年呈现出与其他知识点综合考查的特点，如与光的折射、物体的运动等知识结合，增加了试题的综合性和思维难度。 【2025年中考考点梳理】 透镜及其应用 考点1 透镜 1.定义：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件 2. 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，放大镜等等； 3. 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片； 4．凸透镜和凹透镜的特点 类别 凸透镜 凹透镜 概念 中间厚，边缘薄的透镜 中间薄，边缘厚的透镜 图例 性质 对光具有会聚作用 对光具有发散作用 应用 放大镜、老花镜 近视镜 5. 基本概念： （1）主光轴：过透镜两个球面球心的直线； （2）光心：如甲、乙两图所示，通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴．主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心．可以认为透镜的光心就在透镜的中心。 （3）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。 （4）焦距：焦点到光心的距离。焦距用“f”表示。 注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点； 6. 粗略测量凸透镜焦距的方法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。 考点2 三条特殊光线 1. 过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图： 2. 平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）如下图： 3. 经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图： 考点3 探究凸透镜的成像规律 1.实验器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺） 2. 注意事项：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上； 3. 透镜成像时的三个物理量 （1）焦距：透镜的焦点到光心的距离，用f表示． （2）物距：物体到透镜的距离叫做物距，用u表示． （3）像距：像到透镜的距离叫做像距，用v表示． 4. 凸透镜成像的规律： 种类 成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用 5 u﹥2f 缩小、倒立的实像 f﹤v﹤2f 照相机 4 u=2f 等大、倒立的实像 v=2f 3 f﹤u﹤2f 放大、倒立的实像 v﹥2f 投影仪 2 u=f 不成像 --------- ---------- 1 u﹤f 放大、正立的虚像 V﹥f 放大镜 口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，物远虚像大。 注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； （2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成； 注意：凹透镜始终成缩小、正立的虚像； 5. 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． （1）当u＞2f时，成缩小、倒立的实像，此时f＜v＜2f.光路如图所示． （2）当u＝2f时，成等大、倒立的实像，此时v＝2f.光路如图所示． （3）当f＜u＜2f时，成放大、倒立的实像，此时v＞2f.光路如图所示． （4）当u＝f时，折射光线是一束平行光线，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，成放大、正立的虚像，此时v＞u.光路如图所示． 考点4 透镜应用 1.照相机 （1）原理：镜头由凸透镜制成，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像. （2）成像特点：物体和像在凸透镜的两侧；像距大于一倍焦距且小于两倍焦距；像距 大于 物距. 2.投影仪 （1）原理：镜头由凸透镜制成，当物距大于1倍焦距，小于2倍焦距时，成倒立、放大的实像. （2）成像特点：物体和像在凸透镜的两侧；像距大于两倍焦距；像距大于物距. 3.放大镜 （1）原理：镜片由凸透镜制成，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像. （2）成像特点：物体和像在凸透镜的同侧；像距大于物距. 4.实像与虚像的区别 5.眼睛的成像原理 （1）眼睛就像一台照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏. （2）正常人眼睛的成像特点：成倒立、缩小的实像. 6.近视眼和远视眼的成因及矫正 近视眼 远视眼 特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体 成因 晶状体太厚，折光能力太强，或眼球在前后方向上太长 晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短 光路图 成像在视网膜的前方 成像在视网膜的后方 矫正方法 配戴凹透镜 配戴凸透镜 矫正原理 凹透镜对光有发散作用 凸透镜对光有会聚作用 7.眼睛与照相机成像的比较 成像规律 眼睛 照相机 像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、缩小的实像 透镜 类型 角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜 镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜 焦距 可变 有的可变，有的不可变 光屏 视网膜 胶卷 4.显微镜和望远镜 【押题猜想】 一．选择题(共24分) 1．在电影《哪吒之魔童闹海2》中，以下情境涉及凸透镜应用的是（ ） A. 敖丙用冰晶反射阳光攻击敌人，冰晶改变了光的传播方向 B. 哪吒通过魔镜看到身后敌人的位置，魔镜表面光滑反光 C. 太乙真人用照妖镜放大妖怪细节，帮助众人识别真身 D. 申公豹在海底利用平面镜观察周围环境，躲避追击 2.古人在《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”这一过程利用的光学原理与现代生活中的哪种工具最为相似？（ ） A. 近视眼镜 B. 老花眼镜 C. 汽车后视镜 D. 潜望镜 3.盐城拥有亚洲最大的海上风电场，在风电场的夜间警示系统中，工程师设计了一款警示灯，该灯内部安装了透镜，能将光线集中射向海面，提醒过往船只注意安全。关于此透镜的作用，下列说法正确的是（ ） A. 该透镜为凹透镜，对光线有发散作用 B. 该透镜为凹透镜，对光线有会聚作用 C. 该透镜为凸透镜，对光线有会聚作用 D. 该透镜为凸透镜，对光线有发散作用 第3题图 第4题图 4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中错误的是（　　） A.该凸透镜的焦距为10.0cm B.随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动 C.小明拿来的眼镜是远视镜 D.当小明在甲图中把蜡烛移动到30cm刻度处，再移动光屏，会看到一个倒立、等大的实像 5.如图甲所示，将一玩具鹦鹉紧靠凸透镜然后逐渐远离的过程中，通过凸透镜观察到四个不同的像（如图乙），这四个像出现的先后顺序是（　　） A.②③①④ B.③②①④ C.③②④① D.②①④③ 第5题图 第6题图 6．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜下列说法正确的是（　） A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像 B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像 D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜 7．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的40cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（　　） A．一定是放大的像 B．一定是缩小的像 C．一定是等大的像 D．一定是不成像 第7题图 第8题图 8．把一个凸透镜正对太阳光，在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。小红用此凸透镜来研究凸透镜成像规律，第一次实验时蜡烛和透镜放在图示位置（光屏未画出），移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像；然后再移动蜡烛、光屏继续进行实验，下列实验结果准确的是(　　) A．第一次得到的像是倒立放大的实像 B．第一次实验的成像规律可应用于幻灯机 C．将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，光屏上得到的像逐渐变大 D．当物距为10cm时，光屏上得到等大的像 9.如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在(　　) A．图中Ⅰ区域，比A′B′大，箭头方向向上 B．图中Ⅱ区域，比A′B′大，箭头方向向下 C．图中Ⅲ区域，比A′B′大，箭头方向向上 D．图中Ⅳ区域，比A′B′小，箭头方向向下 第9题图 第10题图 10.如图所示，物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜上所成像的大小，视角越大，所成的像越大，眼睛看物体就越清楚。视角大小不仅和物体大小有关，还和物体到眼睛的距离有关下面四种情况中，眼睛感到最长的物体是（ ） A．站在20m远的1.6m高的人 B．18m 远的一棵 1.7m 高的小树 C．20m远的1.7m高的栏杆 D．40m远的1.8m高的竹竿 11．如图共享单车极大地便利了市民出行。使用者用手机扫车牌上的二维码，获取验证后自动开锁即可使用。关于手机扫码使用过程，下列说法正确的是（　　） A．手机的摄像头相当于凹透镜 B．车牌上的二维码是光源 C．手机摄像头拍照时成的是虚像 D．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 第11题图 第12题图 12．不少学生经常用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．①② B．①③ C．②④ D．③④① 二．填空题(共24分) 13.唐代诗人王维在《使至塞上》中写下“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句。当我们观察落日时，太阳光线穿过大气层发生折射，大气层可近似看作是一个巨大的 ______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；若此时太阳实际位置在地平线 ______（选填“上方”或“下方”）；在生活中，利用此透镜对光的 ______ （选填“会聚”或“发散”）作用，可制成老花镜矫正远视眼。 第13题图 第14题图 第15题图 14.在盐城的“荷兰花海”景区，游客常用手机拍照记录美丽的郁金香。手机摄像头的镜头相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），而景区入口处用于监控人流密度的广角镜头为了增大视野范围，会使用______（选填“凸”或“凹”）透镜作为辅助镜片，凹透镜对光线具有______作用。 15.中国首个大型通用光谱望远镜JUST正在建设中，其配备的多目标光纤光谱仪、积分视场光谱仪和高分辨光谱仪在工作时都离不开透镜。其中，多目标光纤光谱仪的透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用；积分视场光谱仪的透镜可使物体成倒立、放大的实像，此时物体应位于透镜的______（选填“一倍焦距以内”“一倍焦距到二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）；高分辨光谱仪工作时，若想让成的像更大一些，在不改变物体位置的情况下，可将透镜适当______（选填“靠近”或“远离”）物体。 16．像的成因有三个：直线传播成像、反射成像和折射成像，所成的像有实像和虚像两种。下面列出了部分成像实例：①针孔照相机内所成的像；②在潜望镜中看到的景物的像；③放大镜中看到的物体的像；④幻灯机屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像。其中，属于实像的是________；属于虚像的是___________；属于折射成像的是___________。 17．如图所示，路引装置将路引投射在地面上，路引装置所成的是______、放大的实像，成像原理和______（选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”）相同，路引装置与地面的距离越大，所成的像越______（选填“大”或“小”）。 第17题图 第18题图 第19题图 18.小明观察到自家防盗门上安装的“猫眼”能让门外的人看起来变小。“猫眼”实际上是由一个凹透镜和一个凸透镜组成。当门外有人时，光线先经过凹透镜，凹透镜对光线有______（选填“会聚”或“发散”）作用；经过凹透镜折射后的光线再经过凸透镜，最终在门内形成一个正立、缩小的虚像，此时凸透镜相当于______（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）；若将凹透镜取走，只保留凸透镜，当门外的人距离凸透镜较近时，可能会在门内成一个正立、放大的______（选填“实像”或“虚像”）。 19.数码相机的镜头相当于一个凸透镜。拍照时，为了使远处的景物在相机底片上成清晰的像，镜头应______（选填“前伸”或“后缩”）；当拍摄近处物体时，像会比拍摄远处物体时更______（选填“大”或“小”）；若要使已拍摄的照片上的像变大，在不改变相机与物体距离的情况下，可更换一个焦距更______（选填“大”或“小”）的镜头。 20.渐进多焦点镜片是一种用于预防近视加深的眼镜镜片。其上部区域用于矫正______（选填“近视”或“远视”） ，该区域镜片相当于______（选填“凸透镜”或“凹透镜”） ；下部区域用于矫正阅读时的视力，当人眼通过下部区域视物时，光线经过镜片后会______（选填“会聚”或“发散”） 。 三．解答题（52分） 21.（6分）作图题 （1）如图，请画出从光源S发出的三条光线，经透镜折射后的传播方向。 （2）按要求完成下列作图。如下图甲所示，S为蜡烛，S'为蜡烛通过凸透镜所成的虚像，MN为凸透镜的主光轴。请你根据凸透镜成像特点，画图确定并标出“凸透镜光心O的位置”及“右侧焦点F的位置”。 （3）如图所示，是凹透镜的三条特殊光线画法。实际上凹透镜也可以成像，物体经凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。如图乙所示，MN是主光轴，A'B'是物体AB通过凹透镜所成的像，请你根据凹透镜的三条特殊光线，（保留作图痕迹） 22．（6分）透镜焦距的长短标志着折光本领大小，焦距越短，折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度，用φ表示，即。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值，凹透镜的度数是负值。求： （1）焦距0.5m的透镜其焦度为多少？ （2）﹣400度的眼镜片的焦距是多少？ 23.（7分）在探究凸透镜成像的规律的实验中： （1）实验前，先调节 ______、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上； （2）如图所示，此时光屏上恰好得到清晰的像，这是一个 ______（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，这是______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理； （3）保持蜡烛和光屏的位置不变，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜放在光具座上______cm刻度线处； （4）当蜡烛燃烧变短，于是小明将光屏向 ______（填“上”或“下”）移动，使烛焰的像仍在光屏中央。紧接着，他将蜡烛远离凸透镜，将光屏 ______（填“靠近”或“远离”）凸透镜才能在光屏上再次呈现清晰的像，但像在光屏上方，若要使像仍在光屏中央，下列措施中，一定不能实现的是______（填序号）； ①将蜡烛向上移动 ②将凸透镜向上移动 ③将光屏向下移动 ④将蜡烛和凸透镜都向上移动 （5）如图乙所示，将蜡烛放在凸透镜的一倍焦距以内，在透镜另一侧可以看到烛焰放大的像，若将一不透明的光屏放在虚线处，此时人眼____（填“能”或“不能”）看到烛焰的像。 24.（7分）小明用F光源、凸透镜、光屏“探究凸透镜成像特点”，如图甲所示，其中凸透镜的焦距为15cm。他在进行实验的同时在坐标纸上记录F光源与光屏上像的位置和大小，如图乙所示。（用带箭头的线段表示物或像，、分别表示F光源在A、B处像的位置） （1）从图乙中可以看出，F光源在A、B位置时光屏上得到的都是______立、放大的实像； （2）小明将F光源从C处移动至D处，如图乙，眼睛可以直接观察到所成的像的大小______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）； （3）透镜的位置固定，把F光源从A处交换到处，把光屏从′交换到A处，小明发现光屏上出现了清晰的______立、______的实像； （4）小明将手指贴在透镜的上部，发现光屏上没有出现手指的像，原因是______； （5）小明想起曾在自家的阳台上，用手机拍远处的二七大桥，成像都特别小。在不能改变相机到大桥的距离的情况下，怎样把成像变大呢？他决定用图甲的实验装置探究一番。他选择更换不同焦距的透镜，实验的结果是需要更换焦距______的透镜（选填“更长”、“更短”），同时，将光屏向______移动。 25．（6分）【活化知识，还原生活】眼睛是人体重要的器官之一，小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律，他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型，模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体，后面的塑料盒相当于视网膜，将蜡烛和模型放在光具座上。 （1）我们观察物体时，物体在视网膜上能成 　 　实像。 （2）如图甲所示，调节蜡烛到合适的高度后，移动蜡烛的位置，模型上成清晰的像，此时，像的位置在 　之间。 （3）如图乙所示，给模型换上一块焦距小的凸透镜，像变模糊了。移动蜡烛，直到成清晰的像，发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大，对光的 　 　作用强。此时，若蜡烛远离凸透镜，像的位置会 　 　凸透镜，模型上的像就不清晰了。 （4）小冰分析，当晶状体变厚时，远处物体成像在视网膜前方，所以就只能看清 　 　的物体。 （5）为了保护视力，你应该 　 　。（写出一点） 26．（8分）石老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像（如图1所示），引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒。 （1）帏涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2（甲）所示的光斑，你认为他应该选择 （选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。 （2）帏涛在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上（如图丙所示）是因为忽略了实验中的一个操作步骤，这一步应是 。 （3）如图3所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图像可知凸透镜的焦距是 cm。 （4）当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、 的实像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏 （填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像。 （5）实验中他不小心用纸把透镜下半部分遮住了，则他看到的光屏上所成的像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （6）实验后，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所戴的是 眼镜。（选填“近视”或“远视”） 27.（10分）阅读短文，回答问题 神奇的光学世界与生活应用 在现代生活和科技发展中，光学知识有着广泛的应用。2024年，我国在多个领域取得重大突破，这些成果背后也蕴含着丰富的光学原理。 在天文观测领域，我国不断升级天文望远镜。新型望远镜采用了大口径的凸透镜作为主镜，能够收集更多的光线，让我们可以观测到更遥远、更微弱的天体。例如观测某星系时，通过调整望远镜的凸透镜，使得来自星系的光线能够清晰聚焦成像在探测器上。 在医疗领域，随着技术发展，新型的眼科检查设备不断涌现。有一种视力检测仪器，利用了透镜成像原理，它发出特定的光线，经过人眼折射后成像在仪器内部的传感器上，医生通过分析成像情况，能更精准地判断人眼的视力问题和眼部健康状况。比如检测某人的视力时，仪器发出的光线在人眼中成像位置的偏差，就能反映出近视、远视或散光等问题。 在日常生活中，我们使用的手机摄像头也在不断更新。2024年新款手机摄像头在镜头组中加入了特殊的透镜组合，通过巧妙地利用凸透镜成像规律，不仅能拍摄出更清晰的照片，还能实现更强大的光学变焦功能。例如在拍摄远处风景时，通过调整透镜组合，能清晰地捕捉到远方景物的细节。 根据以上短文内容，结合所学物理知识，回答下列问题： （1）在天文望远镜中，大口径凸透镜的作用是______，当观测遥远星系时，为了使像更清晰，应将凸透镜向______（选填“靠近”或“远离”）目镜的方向移动。 （2）关于新型眼科检查设备，下列说法正确的是（ ） A. 人眼相当于凹透镜 B. 光线在人眼中成正立的像 C. 利用了光的折射原理来检测视力 D. 该设备只能检测近视问题 （3）手机摄像头实现光学变焦是通过改变透镜组合中各透镜之间的______来实现的，拍摄近处物体时，镜头的焦距会变______（选填“长”或“短”）。 （4）下列关于生活中透镜应用的说法，错误的是（ ） A. 投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的 B. 放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理工作的 C. 近视眼镜是利用凸透镜对光线的会聚作用来矫正视力的 D. 汽车的后视镜是利用凸面镜对光线的发散作用来扩大视野的 （5）在光线较暗的环境下用手机拍照，为了获得清晰的照片，以下操作合理的是（ ） A. 增大光圈，使更多的光线进入镜头 B. 减小曝光时间，防止画面过亮 C. 降低感光度，减少噪点 D. 调整焦距，使物体成像在镜头前 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年盐城中考物理终极冲刺提分特训4—《透镜及其应用》（押题猜想） 【押题解读】 在盐城中考物理中，透镜及其应用是必考内容，主要考查： 1.透镜基本概念、性质以及简单应用的理解，如判断透镜类型、透镜对光的作用、生活中透镜成像特点等。 2.利用透镜的三条特殊光线作图，分值一般在2-3分，考查学生对光线经透镜折射规律的掌握和作图能力。 3.以探究凸透镜成像规律实验为主，考查实验操作、现象分析、数据处理及结论归纳等，也可能会涉及对实验的改进与创新等。 但近年呈现出与其他知识点综合考查的特点，如与光的折射、物体的运动等知识结合，增加了试题的综合性和思维难度。 【2025年中考考点梳理】 透镜及其应用 考点1 透镜 1.定义：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件 2. 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，放大镜等等； 3. 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片； 4．凸透镜和凹透镜的特点 类别 凸透镜 凹透镜 概念 中间厚，边缘薄的透镜 中间薄，边缘厚的透镜 图例 性质 对光具有会聚作用 对光具有发散作用 应用 放大镜、老花镜 近视镜 5. 基本概念： （1）主光轴：过透镜两个球面球心的直线； （2）光心：如甲、乙两图所示，通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴．主轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心．可以认为透镜的光心就在透镜的中心。 （3）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。 （4）焦距：焦点到光心的距离。焦距用“f”表示。 注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点； 6. 粗略测量凸透镜焦距的方法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。 考点2 三条特殊光线 1. 过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图： 2. 平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）如下图： 3. 经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图： 考点3 探究凸透镜的成像规律 1.实验器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺） 2. 注意事项：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上； 3. 透镜成像时的三个物理量 （1）焦距：透镜的焦点到光心的距离，用f表示． （2）物距：物体到透镜的距离叫做物距，用u表示． （3）像距：像到透镜的距离叫做像距，用v表示． 4. 凸透镜成像的规律： 种类 成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用 5 u﹥2f 缩小、倒立的实像 f﹤v﹤2f 照相机 4 u=2f 等大、倒立的实像 v=2f 3 f﹤u﹤2f 放大、倒立的实像 v﹥2f 投影仪 2 u=f 不成像 --------- ---------- 1 u﹤f 放大、正立的虚像 V﹥f 放大镜 口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，物远虚像大。 注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； （2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成； 注意：凹透镜始终成缩小、正立的虚像； 5. 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． （1）当u＞2f时，成缩小、倒立的实像，此时f＜v＜2f.光路如图所示． （2）当u＝2f时，成等大、倒立的实像，此时v＝2f.光路如图所示． （3）当f＜u＜2f时，成放大、倒立的实像，此时v＞2f.光路如图所示． （4）当u＝f时，折射光线是一束平行光线，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，成放大、正立的虚像，此时v＞u.光路如图所示． 考点4 透镜应用 1.照相机 （1）原理：镜头由凸透镜制成，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像. （2）成像特点：物体和像在凸透镜的两侧；像距大于一倍焦距且小于两倍焦距；像距 大于 物距. 2.投影仪 （1）原理：镜头由凸透镜制成，当物距大于1倍焦距，小于2倍焦距时，成倒立、放大的实像. （2）成像特点：物体和像在凸透镜的两侧；像距大于两倍焦距；像距大于物距. 3.放大镜 （1）原理：镜片由凸透镜制成，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像. （2）成像特点：物体和像在凸透镜的同侧；像距大于物距. 4.实像与虚像的区别 5.眼睛的成像原理 （1）眼睛就像一台照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏. （2）正常人眼睛的成像特点：成倒立、缩小的实像. 6.近视眼和远视眼的成因及矫正 近视眼 远视眼 特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体 成因 晶状体太厚，折光能力太强，或眼球在前后方向上太长 晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短 光路图 成像在视网膜的前方 成像在视网膜的后方 矫正方法 配戴凹透镜 配戴凸透镜 矫正原理 凹透镜对光有发散作用 凸透镜对光有会聚作用 7.眼睛与照相机成像的比较 成像规律 眼睛 照相机 像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、缩小的实像 透镜 类型 角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜 镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜 焦距 可变 有的可变，有的不可变 光屏 视网膜 胶卷 4.显微镜和望远镜 【押题猜想】 一．选择题(共24分) 1．在电影《哪吒之魔童闹海2》中，以下情境涉及凸透镜应用的是（ ） A. 敖丙用冰晶反射阳光攻击敌人，冰晶改变了光的传播方向 B. 哪吒通过魔镜看到身后敌人的位置，魔镜表面光滑反光 C. 太乙真人用照妖镜放大妖怪细节，帮助众人识别真身 D. 申公豹在海底利用平面镜观察周围环境，躲避追击 【答案】：C 【解析】：A选项：冰晶反射阳光属于光的反射现象，未涉及透镜，不符合题意。B选项：魔镜表面光滑反光，是利用平面镜成像，属于光的反射，与透镜无关，错误。C选项：照妖镜放大妖怪细节，符合凸透镜成正立、放大虚像的特点（u<f，u为物距，f为焦距），是凸透镜在生活中的典型应用，如放大镜，正确。D选项：平面镜观察环境利用的是光的反射，并非透镜，错误。 2.古人在《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”这一过程利用的光学原理与现代生活中的哪种工具最为相似？（ ） A. 近视眼镜 B. 老花眼镜 C. 汽车后视镜 D. 潜望镜 【答案】B 【解析】“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”描述的是将冰块打磨成圆形（相当于凸透镜），利用其会聚太阳光，使易燃物（艾）达到燃点起火 ，体现了凸透镜对光线的会聚作用。A选项：近视眼镜的镜片是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，用于矫正近视眼，与题干中凸透镜的会聚作用原理不同，A选项错误。B选项：老花眼镜的镜片是凸透镜，利用凸透镜成倒立、放大实像或正立、放大虚像的原理矫正远视眼，同时也利用了凸透镜对光线的会聚作用，与题干光学原理相符，B选项正确。C选项：汽车后视镜是凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，能扩大视野，与题干中凸透镜的光学原理不同，C选项错误。 D选项：潜望镜是利用两块平面镜改变光的传播方向，使观察者能看到高处或视线被遮挡处的物体，其原理是光的反射，与题干光学原理不同，D选项错误。综上，答案选B。 3.盐城拥有亚洲最大的海上风电场，在风电场的夜间警示系统中，工程师设计了一款警示灯，该灯内部安装了透镜，能将光线集中射向海面，提醒过往船只注意安全。关于此透镜的作用，下列说法正确的是（ ） A. 该透镜为凹透镜，对光线有发散作用 B. 该透镜为凹透镜，对光线有会聚作用 C. 该透镜为凸透镜，对光线有会聚作用 D. 该透镜为凸透镜，对光线有发散作用 【答案】：C 【解析】：根据题目描述，警示灯通过透镜将光线集中射向海面，即透镜对光线起到会聚作用。在光学中，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用 ，因此该透镜应为凸透镜。A选项凹透镜具有发散作用，与题意不符；B选项凹透镜无会聚作用，错误；D选项凸透镜对光线是会聚而非发散，错误。所以选C。 第3题图 第4题图 4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中错误的是（　　） A.该凸透镜的焦距为10.0cm B.随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动 C.小明拿来的眼镜是远视镜 D.当小明在甲图中把蜡烛移动到30cm刻度处，再移动光屏，会看到一个倒立、等大的实像 【答案】 C A．由图乙可知，平行主光轴的光线经透镜后会聚于焦点，光心到焦点的距离为10.0cm，该凸透镜的焦距为10.0cm，故A正确，A不符合题意；B．如图甲所示，凸透镜所成实像为上下颠倒、左右颠倒，随着蜡烛燃烧变短即向下移动，光屏上的像将向上移动，故B正确，B不符合题意；C．小明拿眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，将光屏远离凸透镜能呈现清晰的像，即加眼镜后光线发散了，小明拿来的眼镜是凹透镜，为近视眼镜，故C错误，C符合题意； D．凸透镜焦距为10.0cm，当小明在甲图中把蜡烛移动到30cm刻度处，物距为20cm，物距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像，故D正确，D不符合题意。故选C。 5.如图甲所示，将一玩具鹦鹉紧靠凸透镜然后逐渐远离的过程中，通过凸透镜观察到四个不同的像（如图乙），这四个像出现的先后顺序是（　　） A.②③①④ B.③②①④ C.③②④① D.②①④③ 【答案】 A 玩具鹦鹉紧靠凸透镜，说明物距小于一倍焦距，凸透镜成的虚像是正立、放大的，成虚像时，物距越大，像越大，故先看到②，然后是③；当在一倍和两倍焦距之间远离凸透镜的过程中，成倒立、放大的实像；即看到的为①，继续远离大于2倍焦距时，看到的是倒立缩小的实像，即为④，故四个像的顺序为②③①④。故选A。 第5题图 第6题图 6．“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十。亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜下列说法正确的是（　） A．它的物镜相当幻灯机的镜头，作用是使远处的物体成放大的实像 B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大 C．它的物镜的作用是使远处的物体成虚像 D．靠近眼睛的为目镜，作用相当于放大镜 【答案】D 【解析】A.望远镜的物镜是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，而显微镜的物镜是为了使得载物片上的物体成一个放大的实像，故A错误;B.望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立缩小的实像，故B错误;C.望远镜的物镜的目的是使得无限远处的物体成一个倒立缩小的实像，故C错误;D.望远镜由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，故D正确.故选: D。 7．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的40cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（　　） A．一定是放大的像 B．一定是缩小的像 C．一定是等大的像 D．一定是不成像 【答案】A 【解析】由图知，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，因此物距大于2倍焦距，像距处于1倍和2倍焦距之间.物距u=50cm-30cm =20cm，像距 v= 65cm-50cm=15cm，由上分析得:20cm>2f，f<15cm <2f;解得:7.5cm <f<10cm，将蜡烛移到光具座的40cm刻度处时，物距 u=50cm-40cm=10cm，处于1倍和2倍焦距之间，所以成倒立放大的实像.故选A. 第7题图 第8题图 8．把一个凸透镜正对太阳光，在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。小红用此凸透镜来研究凸透镜成像规律，第一次实验时蜡烛和透镜放在图示位置（光屏未画出），移动光屏，在光屏上得到一个清晰的像；然后再移动蜡烛、光屏继续进行实验，下列实验结果准确的是(　　) A．第一次得到的像是倒立放大的实像 B．第一次实验的成像规律可应用于幻灯机 C．将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，光屏上得到的像逐渐变大 D．当物距为10cm时，光屏上得到等大的像 【答案】C 【解析】AB、把一个凸透镜正对太阳光，在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距为10cm;由图可知，此时的物距为30.0cm，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故AB错误;C、将蜡烛从图中位置向25cm刻度处移动的过程中，物距变小了，像距会变大，光屏上得到的像逐渐变大，故C正确;D、当物距为10cm时，物距等于焦距，不成像，故 D错误。故选:C。 9.如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在(　　) A．图中Ⅰ区域，比A′B′大，箭头方向向上 B．图中Ⅱ区域，比A′B′大，箭头方向向下 C．图中Ⅲ区域，比A′B′大，箭头方向向上 D．图中Ⅳ区域，比A′B′小，箭头方向向下 【答案】C 【解析】由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，属于物距大于2倍焦距的情况，且成的像是倒立缩小的实像，根据凸透镜成像所以物体在图中III区域，箭头向上。图中物体AB在III区域，比A'B大，箭头方向向上。故选: C。 第9题图 第10题图 10.如图所示，物体对眼睛所成的视角决定了物体在视网膜上所成像的大小，视角越大，所成的像越大，眼睛看物体就越清楚。视角大小不仅和物体大小有关，还和物体到眼睛的距离有关下面四种情况中，眼睛感到最长的物体是（ ） A．站在20m远的1.6m高的人 B．18m 远的一棵 1.7m 高的小树 C．20m远的1.7m高的栏杆 D．40m远的1.8m高的竹竿 【答案】B 【解析】因为距离物体越近，视角越大，如果视角大，物体在视网膜上所成的像就大，眼睛所看到的物体就大。所以4个选项中，20m远的1.6m高的人，1.7m高的栏杆，40m远的1.8m高的竹竿都不如一棵18m远1.7m高的小树距离近，故这棵18m远的小树，在视网膜上所成的像最大，眼睛所看到的物体就大。故选:B。 11．如图共享单车极大地便利了市民出行。使用者用手机扫车牌上的二维码，获取验证后自动开锁即可使用。关于手机扫码使用过程，下列说法正确的是（　　） A．手机的摄像头相当于凹透镜 B．车牌上的二维码是光源 C．手机摄像头拍照时成的是虚像 D．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 【答案】D 【解析】AC、摄像头相当于凸透镜，成倒立缩小实像，故 AC错误;B、二维码本身不发光，不是光源，故B错误;D、摄像头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，“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距，故D正确。故选: D。 第11题图 第12题图 12．不少学生经常用手机上网课，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（　　） A．①② B．①③ C．②④ D．③④① 【答案】B 【解析】①图，凹透镜对光线有发散作用，能使像推迟会聚在视网膜上，说明配戴凹透镜能矫正近视眼。②图，眼睛看近处的物体，像成在视网膜的后方，是远视眼的成因。③图，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，是近视眼的成因。④图，凸透镜对光线有会聚作用，能使像提前会聚在视网膜上，说明配戴凸透镜能矫正远视眼。综合分析可知，近视眼成因的原理图是③，其矫正的原理图是①。故选:B。 二．填空题(共24分) 13.唐代诗人王维在《使至塞上》中写下“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句。当我们观察落日时，太阳光线穿过大气层发生折射，大气层可近似看作是一个巨大的 ______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；若此时太阳实际位置在地平线 ______（选填“上方”或“下方”）；在生活中，利用此透镜对光的 ______ （选填“会聚”或“发散”）作用，可制成老花镜矫正远视眼。 【答案】 凸透镜； 下方； 会聚 【解析】 大气层越到高空越稀薄，中间厚、边缘薄，近似可看作一个凸透镜，所以第一空填“凸透镜”。由于光线穿过大气层时发生折射，我们逆着折射光线看过去，看到的落日是太阳的虚像，实际的太阳位置在地平线下方，故第二空填“下方”。凸透镜对光线有会聚作用 ，而老花镜就是利用凸透镜的会聚作用，使光线提前会聚，从而矫正远视眼，因此第三空填“会聚”。 第13题图 第14题图 第15题图 14.在盐城的“荷兰花海”景区，游客常用手机拍照记录美丽的郁金香。手机摄像头的镜头相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），而景区入口处用于监控人流密度的广角镜头为了增大视野范围，会使用______（选填“凸”或“凹”）透镜作为辅助镜片，凹透镜对光线具有______作用。 【答案】：凸透镜；凹；发散 【解析】：手机摄像头利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理工作，其镜头相当于凸透镜，故第一空填“凸透镜”。凹透镜所成的像比物体小，且能使光线发散，从而增大视野范围，所以广角镜头会使用凹透镜辅助，第二空填“凹” 。根据凹透镜的光学性质，凹透镜对光线具有发散作用，所以第三空填“发散”。 15.中国首个大型通用光谱望远镜JUST正在建设中，其配备的多目标光纤光谱仪、积分视场光谱仪和高分辨光谱仪在工作时都离不开透镜。其中，多目标光纤光谱仪的透镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用；积分视场光谱仪的透镜可使物体成倒立、放大的实像，此时物体应位于透镜的______（选填“一倍焦距以内”“一倍焦距到二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”）；高分辨光谱仪工作时，若想让成的像更大一些，在不改变物体位置的情况下，可将透镜适当______（选填“靠近”或“远离”）物体。 【答案】 会聚；一倍焦距到二倍焦距之间；靠近 。 【解析】：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，光谱仪中一般使用凸透镜来实现对光线的会聚等功能，所以多目标光纤光谱仪的透镜对光有会聚作用 。根据凸透镜成像规律，当物体位于凸透镜的一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，所以积分视场光谱仪的透镜可使物体成倒立、放大的实像时，物体应位于透镜的一倍焦距到二倍焦距之间。根据凸透镜成像时“物近像远像变大”的规律 ，高分辨光谱仪工作时，若想让成的像更大一些，在不改变物体位置的情况下，可将透镜适当靠近物体，此时物距减小，像距增大，像变大。故答案依次为：会聚；一倍焦距到二倍焦距之间；靠近 。 16．像的成因有三个：直线传播成像、反射成像和折射成像，所成的像有实像和虚像两种。下面列出了部分成像实例：①针孔照相机内所成的像；②在潜望镜中看到的景物的像；③放大镜中看到的物体的像；④幻灯机屏幕上的像；⑤汽车观后镜中的像。其中，属于实像的是________；属于虚像的是___________；属于折射成像的是___________。 【答案】 ①④     ②③⑤     ③④ 【解析】①针孔照相机属于小孔成像原理，因此成的是实像，它是光的直线传播形成的;②从潜望镜中观察景物，观察到的是虚像，利用的是平面镜成像原理，是光的反射形成的;③放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的，是光的折射形成的;④幻灯机是利用凸透镜成倒立放大实像的原理，是光的折射形成的;⑤汽车观后镜是一个凸面镜，从观后镜中看到的是物体的虚像，是光的反射形成的;综上所述，属于实像的是①④。属于虚像的是②③⑤。属于折射成像的是③④。 17．如图所示，路引装置将路引投射在地面上，路引装置所成的是______、放大的实像，成像原理和______（选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”）相同，路引装置与地面的距离越大，所成的像越______（选填“大”或“小”）。 【答案】倒立     投影仪     大 【解析】装置将路引投射在地面上，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像，成像原理和投影仪相同;路引装置与地面的距离越大，即像距越大，则所成的像越大。故答案为:倒立;投影仪;大。 第17题图 第18题图 第19题图 18.小明观察到自家防盗门上安装的“猫眼”能让门外的人看起来变小。“猫眼”实际上是由一个凹透镜和一个凸透镜组成。当门外有人时，光线先经过凹透镜，凹透镜对光线有______（选填“会聚”或“发散”）作用；经过凹透镜折射后的光线再经过凸透镜，最终在门内形成一个正立、缩小的虚像，此时凸透镜相当于______（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）；若将凹透镜取走，只保留凸透镜，当门外的人距离凸透镜较近时，可能会在门内成一个正立、放大的______（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】 发散；放大镜；虚像。 【解析】第一空：凹透镜的光学性质是对光线有发散作用，所以光线先经过凹透镜时，凹透镜对光线有发散作用。第二空：“猫眼”最终成正立、缩小的虚像 ，放大镜成正立、放大的虚像，照相机成倒立、缩小的实像，投影仪成倒立、放大的实像，而“猫眼”里凸透镜在这种情况下成像类似人通过缩小视角去观察物体，相当于放大镜 ，只是整体效果是缩小的像。 第三空：根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，所以当门外的人距离凸透镜较近（物距小于一倍焦距）时，会成正立、放大的虚像。故答案依次为：发散；放大镜；虚像。 19.数码相机的镜头相当于一个凸透镜。拍照时，为了使远处的景物在相机底片上成清晰的像，镜头应______（选填“前伸”或“后缩”）；当拍摄近处物体时，像会比拍摄远处物体时更______（选填“大”或“小”）；若要使已拍摄的照片上的像变大，在不改变相机与物体距离的情况下，可更换一个焦距更______（选填“大”或“小”）的镜头。 【答案】后缩；大；小。 【解析】根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律，拍摄远处景物时，物距大，像距小，所以镜头应后缩，才能使像成在底片上 。凸透镜成实像时，“物近像远像变大” ，拍摄近处物体时，物距变小，像距变大，像会比拍摄远处物体时更大。对于凸透镜，焦距越小，折光能力越强，在物距不变时，更换焦距更小的镜头，相当于减小了物距，根据“物近像远像变大”，像会变大。故答案依次为：后缩；大；小。 20.渐进多焦点镜片是一种用于预防近视加深的眼镜镜片。其上部区域用于矫正______（选填“近视”或“远视”） ，该区域镜片相当于______（选填“凸透镜”或“凹透镜”） ；下部区域用于矫正阅读时的视力，当人眼通过下部区域视物时，光线经过镜片后会______（选填“会聚”或“发散”） 。 【答案】 近视； 凹透镜； 会聚 【解析】第一空：渐进多焦点镜片上部区域一般是看远处物体时使用，主要用于矫正近视 ，因为近视眼看远处物体时成像在视网膜前方，需要镜片矫正。所以此处填“近视”。第二空：矫正近视需要使光线发散一些，凹透镜对光线有发散作用，所以矫正近视的区域镜片相当于凹透镜 ，此处填“凹透镜”。第三空：渐进多焦点镜片下部区域用于矫正阅读等看近处物体时的视力，看近处物体时相当于矫正远视的功能，远视眼是晶状体太薄，折光能力太弱，像成在视网膜后方，需要凸透镜矫正，凸透镜对光线有会聚作用，所以光线经过下部区域镜片后会“会聚”。 三．解答题（52分） 21.（6分）作图题 （1）如图，请画出从光源S发出的三条光线，经透镜折射后的传播方向。 （2）按要求完成下列作图。如下图甲所示，S为蜡烛，S'为蜡烛通过凸透镜所成的虚像，MN为凸透镜的主光轴。请你根据凸透镜成像特点，画图确定并标出“凸透镜光心O的位置”及“右侧焦点F的位置”。 （3）如图所示，是凹透镜的三条特殊光线画法。实际上凹透镜也可以成像，物体经凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。如图乙所示，MN是主光轴，A'B'是物体AB通过凹透镜所成的像，请你根据凹透镜的三条特殊光线，（保留作图痕迹） 【答案】 【解析】（1）①过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;②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。（2）连接SS’，SS'连线与主光轴的交点是光心0，过光心0画出凸透镜的位置。过S点作平行于主光轴的入射光线，然后根据入射点和S'即可确定折射光线，折射光线与主光轴的交点即为焦点F。（3）已知A'B'是物体AB通过凹透镜所成的像，连接AA'并延长，与主光轴的交点即为凹透镜的光心，由此可作出凹透镜;根据从A点发出的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，将A'与入射点连接并反向延长，与主光轴的交点即为其中一个焦点的位置F。 22．（6分）透镜焦距的长短标志着折光本领大小，焦距越短，折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度，用φ表示，即。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值，凹透镜的度数是负值。求： （1）焦距0.5m的透镜其焦度为多少？ （2）﹣400度的眼镜片的焦距是多少？ 解：（1）焦距0.5m的透镜的焦度 （2）由题可知，平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。故-400度的眼镜片，它们的焦度是4m-1，-400度的眼镜片焦距为 答：（1）焦距0.5m的透镜其焦度为2m-1；（2）﹣400度的眼镜片的焦距是0.25m。 23.（7分）在探究凸透镜成像的规律的实验中： （1）实验前，先调节 ______、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上； （2）如图所示，此时光屏上恰好得到清晰的像，这是一个 ______（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，这是______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理； （3）保持蜡烛和光屏的位置不变，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜放在光具座上______cm刻度线处； （4）当蜡烛燃烧变短，于是小明将光屏向 ______（填“上”或“下”）移动，使烛焰的像仍在光屏中央。紧接着，他将蜡烛远离凸透镜，将光屏 ______（填“靠近”或“远离”）凸透镜才能在光屏上再次呈现清晰的像，但像在光屏上方，若要使像仍在光屏中央，下列措施中，一定不能实现的是______（填序号）； ①将蜡烛向上移动 ②将凸透镜向上移动 ③将光屏向下移动 ④将蜡烛和凸透镜都向上移动 （5）如图乙所示，将蜡烛放在凸透镜的一倍焦距以内，在透镜另一侧可以看到烛焰放大的像，若将一不透明的光屏放在虚线处，此时人眼____（填“能”或“不能”）看到烛焰的像。 【答案】（1）烛焰 （2）放大 投影仪 （3） 40 （4）上 靠近 ②③ （5） 能 【解析】（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一水平直线上，这样操作的目的是使像成在光屏中央。（2）由图可知，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。（3）根据光在折射时光路的可逆性可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像。（4）凸透镜成倒立的实像，蜡烛由于燃烧逐渐变短，相对于凸透镜向下移动，所以像逐渐向上移动。将蜡烛远离凸透镜时，物距增大，要在光屏上再次呈现清晰的像，像距应减小，所以光屏应靠近凸透镜。随着蜡烛燃烧，烛焰的像逐渐移动到光屏的上方，为了使像成在光屏中央，采用的方法有：蜡烛向上移动或将蜡烛和凸透镜都向上移动，所以，一定不能实现的是②③。（5）将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内，物距小于焦距成正立放大虚像，人眼能看到虚像，在光屏上不能成像。 24.（7分）小明用F光源、凸透镜、光屏“探究凸透镜成像特点”，如图甲所示，其中凸透镜的焦距为15cm。他在进行实验的同时在坐标纸上记录F光源与光屏上像的位置和大小，如图乙所示。（用带箭头的线段表示物或像，、分别表示F光源在A、B处像的位置） （1）从图乙中可以看出，F光源在A、B位置时光屏上得到的都是______立、放大的实像； （2）小明将F光源从C处移动至D处，如图乙，眼睛可以直接观察到所成的像的大小______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）； （3）透镜的位置固定，把F光源从A处交换到处，把光屏从′交换到A处，小明发现光屏上出现了清晰的______立、______的实像； （4）小明将手指贴在透镜的上部，发现光屏上没有出现手指的像，原因是______； （5）小明想起曾在自家的阳台上，用手机拍远处的二七大桥，成像都特别小。在不能改变相机到大桥的距离的情况下，怎样把成像变大呢？他决定用图甲的实验装置探究一番。他选择更换不同焦距的透镜，实验的结果是需要更换焦距______的透镜（选填“更长”、“更短”），同时，将光屏向______移动。 【答案】 （1）倒 （2）变小 （3）倒 缩小 （4）手指贴在透镜的上部时，物距小于一倍焦距，此时成虚像，在光屏上不能成像 （5）长 右 【解析】（1）从图乙中可以看出，蜡烛在A、B位置时，2f>u>f，凸透镜成倒立放大的实像。 （2）如图乙，小明将F光源从C处移动至D处，物距小于一倍焦距，凸透镜成虚像，物距减小，像距变小，像变小，眼睛可以直接观察到所成的像的大小变小。（3）透镜的位置固定，把F光源从A处交换到处，把光屏从交换到A处，光折射时光路具有可逆性，小明发现光屏上出现了清晰的倒立、缩小的实像。（4）小明将手指贴在透镜的上部，发现光屏上没有出现手指的像，原因是手指贴在透镜的上部时，物距小于一倍焦距，此时成虚像，在光屏上不能成像。（5）凸透镜成实像时，物体离透镜的焦点越近，所成像越大，所以他应该更换焦距更长的透镜进行实验。凸透镜成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像变大，所以实验中，光屏应该向右移动适当距离。 25．（6分）【活化知识，还原生活】眼睛是人体重要的器官之一，小冰想弄清楚晶状体的厚度对眼睛成像远近的影响。根据凸透镜成像的规律，他用凸透镜和球形半透明的塑料盒自制了一个简易眼睛模型，模型上的凸透镜相当于人眼的晶状体，后面的塑料盒相当于视网膜，将蜡烛和模型放在光具座上。 （1）我们观察物体时，物体在视网膜上能成 　 　实像。 （2）如图甲所示，调节蜡烛到合适的高度后，移动蜡烛的位置，模型上成清晰的像，此时，像的位置在 　之间。 （3）如图乙所示，给模型换上一块焦距小的凸透镜，像变模糊了。移动蜡烛，直到成清晰的像，发现蜡烛的位置离凸透镜近了。这表明焦距小的凸透镜厚度大，对光的 　 　作用强。此时，若蜡烛远离凸透镜，像的位置会 　 　凸透镜，模型上的像就不清晰了。 （4）小冰分析，当晶状体变厚时，远处物体成像在视网膜前方，所以就只能看清 　 　的物体。 （5）为了保护视力，你应该 　 　。（写出一点） 【答案】（1）倒立、缩小；（2）一倍与二倍焦距；（3）会聚；靠近；（4）近处；（5）注意保持看书写字的距离； 【解析】(1)人眼的晶状体相当于凸透镜，当人观察物体时，物体在2倍焦距以外，物体成的像是倒立、缩小的实像;(2)根据图示可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时，像的位置在一倍与二倍焦距之间:(3)凸透镜对光线有会聚作用，当凸透镜越厚时，折光能力越强;蜡烛远离凸透镜，像的位置会靠近凸透镜;(4)当晶状体变厚时，折光能力越强，远处物体成像在视网膜前方，所以就只能看清近处的物体;(5)为了保护视力，要注意保持看书写字的距离。 26．（8分）石老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像（如图1所示），引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒。 （1）帏涛在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图2（甲）所示的光斑，你认为他应该选择 （选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。 （2）帏涛在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上（如图丙所示）是因为忽略了实验中的一个操作步骤，这一步应是 。 （3）如图3所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图像可知凸透镜的焦距是 cm。 （4）当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、 的实像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏 （填“靠近”或“远离”）透镜，直至得到清晰的像。 （5）实验中他不小心用纸把透镜下半部分遮住了，则他看到的光屏上所成的像的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （6）实验后，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，则说明该同学所戴的是 眼镜。（选填“近视”或“远视”） 【答案】（1）乙 （2）调节烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度上 （3）10 （4）缩小 照相机 远离 （5）不变 （6）远视 【解析】(1)图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜进行实验;(2)为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，所以是因为烛焰相对于凸透镜靠下，因此为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜，或向上移动光屏;(3)由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以2f=20cm，则f=10cm;(4)烛焰距凸透镜35cm时，物距大于2f，此时成倒立缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机; 要使烛焰在光屏上所成的像变大，则应减小物距，增大像距，将光屏远离透镜，直至得到清晰的像;(5)用不透明的纸板挡住透镜下半部分，凸透镜的其它部分仍然能够会聚光线而成像，所成像的形状不变(即是完整的)，只是像比原来暗一些;(6)该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置，原来光屏上清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，说明该眼镜能使光线提前会聚，即它对光线具有会聚作用，所以该眼镜是凸透镜，因凸透镜能矫正远视眼，则该同学所戴的是远视眼镜。 27.（10分）阅读短文，回答问题 神奇的光学世界与生活应用 在现代生活和科技发展中，光学知识有着广泛的应用。2024年，我国在多个领域取得重大突破，这些成果背后也蕴含着丰富的光学原理。 在天文观测领域，我国不断升级天文望远镜。新型望远镜采用了大口径的凸透镜作为主镜，能够收集更多的光线，让我们可以观测到更遥远、更微弱的天体。例如观测某星系时，通过调整望远镜的凸透镜，使得来自星系的光线能够清晰聚焦成像在探测器上。 在医疗领域，随着技术发展，新型的眼科检查设备不断涌现。有一种视力检测仪器，利用了透镜成像原理，它发出特定的光线，经过人眼折射后成像在仪器内部的传感器上，医生通过分析成像情况，能更精准地判断人眼的视力问题和眼部健康状况。比如检测某人的视力时，仪器发出的光线在人眼中成像位置的偏差，就能反映出近视、远视或散光等问题。 在日常生活中，我们使用的手机摄像头也在不断更新。2024年新款手机摄像头在镜头组中加入了特殊的透镜组合，通过巧妙地利用凸透镜成像规律，不仅能拍摄出更清晰的照片，还能实现更强大的光学变焦功能。例如在拍摄远处风景时，通过调整透镜组合，能清晰地捕捉到远方景物的细节。 根据以上短文内容，结合所学物理知识，回答下列问题： （1）在天文望远镜中，大口径凸透镜的作用是______，当观测遥远星系时，为了使像更清晰，应将凸透镜向______（选填“靠近”或“远离”）目镜的方向移动。 （2）关于新型眼科检查设备，下列说法正确的是（ ） A. 人眼相当于凹透镜 B. 光线在人眼中成正立的像 C. 利用了光的折射原理来检测视力 D. 该设备只能检测近视问题 （3）手机摄像头实现光学变焦是通过改变透镜组合中各透镜之间的______来实现的，拍摄近处物体时，镜头的焦距会变______（选填“长”或“短”）。 （4）下列关于生活中透镜应用的说法，错误的是（ ） A. 投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的 B. 放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理工作的 C. 近视眼镜是利用凸透镜对光线的会聚作用来矫正视力的 D. 汽车的后视镜是利用凸面镜对光线的发散作用来扩大视野的 （5）在光线较暗的环境下用手机拍照，为了获得清晰的照片，以下操作合理的是（ ） A. 增大光圈，使更多的光线进入镜头 B. 减小曝光时间，防止画面过亮 C. 降低感光度，减少噪点 D. 调整焦距，使物体成像在镜头前 【答案】（1） 收集更多光线；靠近。（2）C。（3）距离；短。（4）C。（5）A。 【解析】（1）大口径凸透镜可以汇聚更多的光线，使我们能观测到更暗的天体；根据凸透镜成像规律，物远像近像变小，观测遥远星系时，物距变大，像距应变小，所以要将凸透镜向靠近目镜方向移动。（2）人眼相当于凸透镜，A错误；光线在人眼中成倒立的像，B错误；新型眼科检查设备利用光的折射原理检测视力，C正确；该设备能检测近视、远视、散光等多种视力问题，D错误。（3）手机摄像头通过改变透镜组合中各透镜之间的距离实现光学变焦；拍摄近处物体时，物距变小，为了使像仍清晰成在传感器上，镜头的焦距应变短。（4）投影仪利用凸透镜成倒立、放大实像原理，A正确；放大镜利用凸透镜成正立、放大虚像原理，B正确；近视眼镜是凹透镜，利用凹透镜对光线的发散作用矫正视力，C错误；汽车后视镜是凸面镜，利用其对光线的发散作用扩大视野，D正确。（5）在光线暗的环境拍照，增大光圈可使更多光线进入镜头，使画面更亮，A正确；减小曝光时间会使画面更暗，B错误；应提高感光度来适应暗环境，C错误；应调整焦距使物体成像在传感器上，而不是镜头前 ，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$