第五章透镜及其应用章末复习讲义----2025-2026学年人教版（2024）物理八年级上冊

八年级物理章末复习讲与练 第五章 透镜及其应用 一、【基础知识】 1.两种透镜 （1）分类与结构特点：凹透镜与凸透镜是两种具有不同曲率结构的透镜类型。 凸透镜中央较厚、边缘较薄，能会聚光线，并形成实像或虚像；凹透镜中央较薄、边缘较厚，主要起发散光线作用。 凸透镜通过折射使平行光线会聚于焦点，其焦距与球面曲率相关。 凹透镜则使平行光线发散，虚焦点位于光源同侧。 两者的核心区别在于对光线的作用方式：凸透镜具有实焦点可形成多种成像，凹透镜仅生成正立缩小的虚像。 （2）透镜的光路图：将平行光线（如太阳光）平行于轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点（记号为F），凸透镜在镜的两侧各有一个焦点。凸透镜的焦距是指焦点到透镜中心的距离，通常以f表示。凸透镜球面半径越小，焦距越短。 （i）通过透镜光心的光线方向不变 （i i）平行于透镜主光轴的光线发散或会聚 （3）透镜的应用 凸透镜的焦距越大，聚光功能越好，凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、显微镜、望远镜的透镜等。。 凹透镜则使平行光线发散，虚焦点位于光源同侧，多应用于矫正近视，通过发散光线调整物体在视网膜成像位置。 （4）两种透镜的特点比较 区别 分类 凸透镜 凹透镜 特征 中央厚边缘薄 中央薄边缘厚 对光线作用 会聚 发散 光 路 图 焦点 有两个实焦点 有两个虚焦点 应用 远视眼、放大镜、照相机、投影仪 近视眼 2.凸透镜成像规律 已知物距u,像距v,焦距f,则凸透镜成像规律及其应用如下表 物距u 像的性质 应用举例 倒、正 大、小 虚、实 像与物在透镜 像距v u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 f<v<2f 照相机、人的眼睛 u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 投影仪 u=f 不成像，光线经过凸透镜成平行于主轴的光线 获得平行光源 u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>f 放大镜 3.【拓展】运用平面几何法研究凸透镜成像的规律 (1)平行于主光轴的光线经过凸透镜经过焦点； (2)经过凸透镜的光心的直线经过凸透镜光线不变. (3)从凸透镜的焦点发出的光线经过凸透镜平行于主光轴. (4)已知物距u，像距v，焦距f,求证：则＋＝. 证明：如图，设OF=f,AO=u, A1O=v,蜡烛AB,像A1B1,因为△AOB∽△A1OB1,得＝, 同理，由△OFG∽△A1FB1得＝＝＝ ，所以＝ ， 两边取倒数，得＝－1,所以＋＝. 显然，当0<u<f时，＝－<0,说明物与像在凸透镜的同侧，此时成正立、放大的虚像； 当u＝f时，＝0，显然v为无穷大，说明物体经过凸透镜后的光线为平行光，光屏上得不到物体的像； 当f<u<2f时，得<<，所以－<－<－，由＝－，得0<<,所以v>2f,物体通过凸透镜成倒立、放大的实像，如投影仪； 当u＝2f时，得＝－＝，所以<<，所以v＝2f，所以物体通过凸透镜成倒立、等大的实像，如投影仪； 当u>2f时，得<，所以－>－，由＝－，得>,所以v<2f,又v>f,所以f <v<2f,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，如照相机. ( B G ) ( A F O F A 1 ) ( B 1 ) 综上所述，＋＝. 4.眼睛与眼镜 （1）眼睛的成像原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，视网膜相当于光屏。 （2）近视眼与远视眼的比较与矫正 类型 近视眼 远视眼 光路图 特点 成像在视网膜前 成像在视网膜后 矫正 凹透镜 凸透镜 5.望远镜与显微镜 （1）望远镜：物镜成倒立、缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像。 （2）显微镜：物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像。 二、【典型例题】 【例1】（2025广州中考）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A. 5cm B. 20cm C. 30cm D. 40cm 【答案】A 【解析】依题意，物距u＝20cm，u>2f，所以f<10 cm,结合选项，选项BCD不满足题意，故选A. 【总结】凸透镜成像规律中，注意“一倍焦距定虚实，两倍焦距定大小”。 【例2】甲图是一个“F”字型的光源，经过凸透镜成像后，在光屏上成了一个倒立的像，则像是右图中的 （ ） 【答案】C 【解析】依题意，凸透镜成倒立的实像，根据物与像“上下倒立，左右对立”的特点，应选C. 【总结】凸透镜成实像时，物与像具有“上下倒立，左右对立”的特点，凸透镜成虚像时，物与像具有“正立、放大”的特点. 【例3】如图所示，人透过透镜所观察到的烛焰的像是（　　）[来源:学科网] A. 实像，这个像能用光屏承接 B.实像，这个像不能用光屏承接 C. 虚像，这个像能用光屏承接 D. 虚像，这个像不能用光屏承接 【答案】D 【解析】图示的像是一个正立的放大的像，根据凸透镜成像的规律可知，此时是物距小于1焦距时的成像情况．当物距小于1焦距时，物体成的像是虚像，根据虚像的形成过程可知，它不是由实际光线会聚而成，而是由光线的反向延长线会聚而成的，所以不能成在光屏上． 综上分析，故选D. 【总结】本题考查凸透镜成像规律及其探究实验；实像与虚像的区别．凸透镜成像的规律注意四个方面：①物距与焦距的关系；②成像的性质；③像距与焦距关系；④具体的应用。 【例4】把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（　　） A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像 【答案】B 【解析】把凸透镜正对着太阳光时，太阳的平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上最小最亮的光斑，光斑的位置是凸透镜的焦点的位置，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距f=10cm，将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，物距u=15cm，所以f<u<2f,即物距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以像距v>2f,所以成倒立、放大的实像。故选B。 【例5】图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（ ） A.a B.bd C.c D.ac 【答案】C 【解析】本题考查透镜对光的会聚或发散作用，凸透镜和凹透镜对光路的改变都是遵循光的折射原理。凸透镜是中心厚边缘薄，光路经过透镜两次折射都是向靠近光轴方向（中心的方向）偏折，所以凸透镜对光有会聚作用。凹透镜是中心薄边缘厚，光路经过透镜两次折射都是向远离光轴方向（中心的方向）偏折，所以对光有发散作用。根据光路可逆可知，从a、b、c、d四个图可以看出对光有会聚作用的只有c. 【总结】判断光线经过透镜后的路线问题，常常结合“光路可逆”的特点解决。 【例6】（2024山东青岛中考）小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律． （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在____________. （2）如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在____________刻度范围内移动，直到在光屏上看到____________、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成____________。 （3）S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路_____。 （4）保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向____________移动。 【解析】（1）调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在同一高度，这样可以使烛焰的中心成像在光屏中心处。 （2）物距u=40cm,焦距f=10cm,u>2f ,像距v满足10cm=f<v<2f=20cm,所以光屏应在60cm~70cm刻度范围内移动；缩小；照相机。 (3)经过凸透镜的焦点的光线经过凸透镜后平行射出，平行于光轴的直线经过透镜后经过焦点，经过凸透镜的光心的直线方向不变,如图所示. ( S ′ ) (4)根据物近像远像变大，应将凸透镜向左移动。 【答案】（1）同一高度（注意：填“同一直线上”不给分）； （2）u=40cm,f=10cm,60cm~70cm,缩小，照相机 ( S ′ )（3） （4）左 三、【章末检测题】 第五章 透镜及其应用 （时间：30分钟 满分：70分） 一、单项选择题（本题共8小题，每题3分，满分24分，每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1.凸透镜的焦距是10cm，将物体放在主轴上距透镜中心25cm处，物体所成的像是( ) 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．倒立、等大的实像 【答案】A 【解析】依题意，物距大于2倍焦距，物体所成的像是倒立、缩小的实像，故选A． 2.小丽和小刚用相同的相机对远处的同一景物进行拍照，洗出的底片分别为图甲和乙所示， 则（ ） A．小丽离被拍景物距离比小刚远 B．小刚和小丽离被拍景物距离一样远 C．小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，再减小镜头到底片的距离 D．小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，再增大镜头到底片的距离 【答案】D 【解析】由图可知，甲图的像大于乙图的像，根据物远像近像变大，即物体离凸透镜远，则像距小，像也小，所以甲图的物体离照相机近，即小丽拍摄的物体离相机近，AB错误；小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚应靠近拍摄物，再增大镜头到底片的距离，故选D。 3.在做观察“凸透镜成像”的实验时,物体放在距离凸透镜60cm处,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能是( ) A.20cm B.30cm C.60cm D.80cm 【答案】A 【解析】依题意，物距u＝60cm，u>2f，得f<30 cm ,结合选项，选项BCD不满足题意，故选A. 4.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛置于透镜前30cm处时,在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像,现保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上（ ） A.无法成像 B.呈现正立、放大的像 C.呈现倒立、放大的像 D.呈现倒立、缩小的像 【答案】D 【解析】依题意，u＝30cm，f<u<2f, v>2f，若将蜡烛和光屏的位置对调,则f<v<2f, u>2f，所以光屏上呈现倒立、缩小的像，故选D. 5.在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上,位置如图所示.则在光屏上 ( ) A. 成倒立缩小的实像 B. 成倒立放大的实像 C.光屏上不会得到像 D.像距大于10cm小于20cm 【答案】B 【解析】显然，物距u与焦距f满足f<u<2f，得<<，所以－<－<－，由＝－，得0<<,所以v>2f,物体通过凸透镜成倒立、放大的实像.故选B. 6.某同学用如图所示的器材探究“凸透镜成像规律”，此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（   ） A.光屏上成倒立、缩小的实像 B.光屏上成倒立、放大的实像 C.光屏上成正立、缩小的实像 D.光屏上成倒立、放大的虚像 【答案】B 【解析】题目虽然没有给出凸透镜的焦距，但由图示可知物距小于像距，即u<v，根据“物近像远像放大”的规律，可知成像为倒立、放大的实像。故选B. 7.我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（　　） A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、等大的实像 C. 倒立、放大的实像 D. 正立、放大的虚像 【答案】A 【解析】选项A，根据题意可知，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似，人眼成像原理与照相机相似，这说明光电搜索跟踪系统和照相机的原理相似，从空中拍摄地面物体时，物体位于二倍焦距以外，物体在光电传感器上形成的像是倒立、缩小的实像，故A符合题意； 选项B，倒立、等大的实像，物距等于2倍焦距，可以用来测焦距，故B不符合题意； 选项C，倒立、放大的实像，是投影仪的原理，故C不符合题意； 选项D，正立、放大的虚像，是放大镜的原理，故D不符合题意。故选A。 8.（2025广州白云区八年级上期末）小明用亚克力盒设计了一个标本观察器，盒高h为8cm，如图所示。盒底放标本，盒盖上嵌入凸透镜。眼睛在盒盖上方附近观察，希望通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，选择凸透镜焦距合理的是（　　） A. f＝6cm B. f＝12cm C. f＝4cm D. f＝2cm 【答案】B 【解析】把小的物体放大便于观察，就是放大镜，放大镜实际上是一个凸透镜，物体放在凸透镜的一倍焦距以内，即0<u<f，成正立、放大的虚像。题目中眼睛在盒盖上方附近观察，希望通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，物距应小于焦距，所以凸透镜的焦距大于8cm，成像原理与放大镜相同，故只有B符合题意。故选B。 二、多项选择题（本题共2小题，每小题4分，共8分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9.下列物品中应用凸透镜成像原理的是 （ ） A.放大镜 B.穿衣镜 C.照相机 D.投影仪 【答案】ACD 【解析】穿衣镜应用了平面镜成像原理，其余应用了凸透镜成像原理，故选ACD. 10.某班级物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是（　　） A. 该凸透镜的焦距是10.0cm B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同 C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同 D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像 【答案】ABC 【解析】选项A，当光屏成倒立、等大的实像，物距u、像距v与焦距f满足u=v=2f，则，故A正确； 选项B，将蜡烛放置在光具座的25.0cm刻度线处，物距u=50.0cm−25.0cm=25cm>2f=20.0cm，满足u>2f，成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的，故B正确； 选项C，将蜡烛放置在光具座的35.0cm刻度线处，物距f=100cm<u=50.0cm−35.0cm=15cm<2f=20.0cm，满足f<u<2f，成倒立、放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的，故C正确； 选项D，将蜡烛放置在光具座45.0cm刻度线处，物距u=50.0cm−45.0cm=5.0cm<f=10.0cm，即物体在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，但虚像不能呈现在光屏上，故D错误. 故选ABC. 三、填空题（本题共2小题，每题4分，共8分） 11.手机的拍照功能给人们带来很大的便利，景物通过手机镜头成倒立、 （选填：放大、缩小、等大）的 （选填：实像、虚像），如图所示，小丽利用自拍杆进行自拍，与手拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 （选填：增大、减小）物距，从而 （选填：增大、减小）取景范围，取得更好的拍摄效果. 【解析】照相机利用了凸透镜成像原理中“物远像近像变小”的特点，所以景物通过手机镜头成倒立、缩小的实像，利用自拍杆可以增大物距，从而增大取景范围. 【答案】缩小、实像、增大、增大 12.在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、透镜和光屏三者的中心在 . （2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到 cm刻度处，光屏上可再次成清晰、倒立的实像。 （3）实验一段时间后，成在光屏上的像“跑”到了光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作有 。（填序号） ①光屏上调 ②蜡烛上调 ③蜡烛下调 ④透镜上调 ⑤透镜下调 （4）在实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜的位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置都不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的 镜，光屏上也能成清晰的像。 【解析】（1）探究凸透镜成像实验中，为了使蜡烛的像成在光屏中心，应使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度. （2）由图甲可知，物距u=15cm,像距v=30cm,光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，即物距u=30cm,像距v=15cm,所以只移动透镜到55 cm刻度处，光屏上可再次成清晰、倒立的实像。 （3）实验一段时间后，成在光屏上的像“跑”到了光屏上方，如图乙所示位置，可知光屏低了。能让像重新回到光屏中心的操作有①光屏上调，或②蜡烛上调，或⑤透镜下调. （4）在实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜的位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置都不变，此时蜡烛的像成在光屏左面，相当于近视眼，所以在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。 【答案】（1）同一高度；（2）55；（3）①②⑤；（4）凹透 四、作图题（本小题共2小题，每空1分，共5分） 13.图中画出了光通过透镜前后的方向。在图(1)、(2)中填上适当类型的透镜： (1) (2) ( F ) ( • ) （1） （2） 【解析】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，根据光路可逆特点可知: （1）凸透镜（2）凹透镜 【答案】（1）凸透镜（2）凹透镜 14.请你根据透镜对光线的作用完成下面的光路图： 【解析】（1）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，如图所示： （2）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示： （3）过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示： 五、实验探究题（每空2分，满分14分） 15.（2025山东烟台中考）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： （1）调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，其目的是 ； （2）图甲是小红所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，由图可知物距为______cm（不要求估读）。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像；______ （3）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座10.0cm处，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向______（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座45.0cm处，无论怎样移动光屏始终得不到像，原因是______，要想看到此时的像，观察的方法是______。 【解析】（1）所成的像的位置大致在光屏的中心处 （2）①物距u=50.0cm-20.0cm= 30.0cm，像距v=65.0cm-50.0cm=15cm,物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时物距u=50.0cm>2f, ①-像距f <v=15cm<2f, ② 由①②解得7.5cm<f <v=15cm,光屏上的像相对于物体“F”上下颠倒，左右对应，如图， （3）凸透镜成实像，物远像近像变小，将光源移动到光具座10.0cm处，物距变大，像距变小，应将光屏靠近透镜方向移动，像变小。 （4）将光源移动到光具座45.0cm处，此时u=50.0cm-45.0cm=5.0 cm，因为7.5cm<f <v=15cm，所以物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像和物体在透镜的同一侧，所以要在光屏的一侧通过凸透镜观察. 【答案】（1）所成的像的位置大致在光屏的中心处 (2) ① 30.0 ② （3）①靠近 ②变小 （4）①物距小于焦距 ②在光屏的一侧通过凸透镜观察 六、阅读理解题（本题满分11分） 16.小明在学习凸透镜成实像的规律后，进一步研究物距不变时，实像的像距与凸透镜焦距的关系。他选用焦距不同的凸透镜，分别进行实验，将焦距、物距和像距记录在下表中。 焦距f （厘米） 物距u （厘米） 像距v （厘米） 10 30 15 12 30 20 20 30 60 25 30 150 ( 视网膜 晶状体 角膜 图5 ) （1）比较表中数据及相关条件，可得出的初步结论是：物体经凸透镜成实像时，物距不变， （3分）； (2)物距物距u，像距v，焦距f的关系式为 （3分）; (3)为解释“轻度近视患者看远处物体比较模糊”的现象，小明查阅了相关资料后得知： （a）人眼观看物体就相当于凸透镜成像。晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。当看远近不同的物体时，晶状体到视网膜的距离不变，人眼通过改变晶状体的厚薄来调节焦距，使物体的像成在视网膜上，从而视物清晰，如图5所示。 （b）看相同远处的物体，近视患者的晶状体比视力正常时厚，即焦距较小。 （c）与视力正常时相比，轻度近视患者的晶状体到视网膜的距离变化可忽略不计。 请结合表中数据及上述信息等，解释“轻度近视患者看远处物体比较模糊”的原因。 （5分） 【解析】（1）焦距越大，像距越大. (2)＋＝. (3)轻度近视患者与视力正常时相比，看同样远处的物体时，眼睛的焦距较小，物距相同，像距较小，晶状体到视网膜的距离不变，无法成像在视网膜上，即成像在视网膜前，所以轻度近视患者看远处物体比较模糊。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 八年级物理上册章末复习讲与练 第五章 透镜及其应用 一、【基础知识】 1.两种透镜 （1）分类与结构特点：凹透镜与凸透镜是两种具有不同曲率结构的透镜类型。 凸透镜中央较厚、边缘较薄，能 光线，并形成实像或虚像；凹透镜中央较薄、边缘较厚，主要起 光线作用。 凸透镜通过折射使平行光线会聚于 ，其焦距与球面曲率相关。 凹透镜则使平行光线发散，虚焦点位于光源 侧。 两者的核心区别在于对光线的作用方式：凸透镜具有实焦点可形成多种成像，凹透镜仅生成正立缩小的虚像。 （2）透镜的光路图：将平行光线（如太阳光）平行于轴（凸透镜两个球面的 的连线称为此透镜的 ）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的 （记号为F），凸透镜在镜的两侧各有一个 。凸透镜的焦距是指焦点到透镜中心的距离，通常以f表示。凸透镜球面半径越 ，焦距越短。 （i）通过透镜光心的光线方向不变 （i i）平行于透镜主光轴的光线发散或会聚 （3）透镜的应用 凸透镜的焦距越 ，聚光功能越好，凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、显微镜、望远镜的透镜等。 凹透镜则使平行光线发散，虚焦点位于光源同侧，多应用于矫正近视，通过发散光线调整物体在视网膜成像位置。 （4）两种透镜的特点比较 区别 分类 凸透镜 凹透镜 特征 中央厚边缘薄 中央薄边缘厚 对光线作用 会聚 发散 光 路 图 焦点 有两个实焦点 有两个虚焦点 应用 远视眼、放大镜、照相机、投影仪 近视眼 2.凸透镜成像规律 已知物距u,像距v,焦距f,则凸透镜成像规律及其应用如下表 物距u 像的性质 应用举例 倒、正 大、小 虚、实 像与物在透镜 像距v u>2f 倒立 缩小 异侧 f<v<2f 照相机、人的眼睛 u=2f 倒立 实像 异侧 v= 测焦距 f<u<2f 倒立 放大 实像 v 2f 投影仪 u=f 不成像，光线经过凸透镜成平行于主轴的光线 获得平行光源 u<f 放大 虚像 同侧 |v|>f 放大镜 3.【拓展】运用平面几何法研究凸透镜成像的规律 (1)平行于主光轴的光线经过凸透镜经过焦点； (2)经过凸透镜的光心的直线经过凸透镜光线不变. (3)从凸透镜的焦点发出的光线经过凸透镜平行于主光轴. (4)已知物距u，像距v，焦距f,求证：则＋＝. 证明： 4.眼睛与眼镜 （1）眼睛的成像原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，视网膜相当于光屏。 （2）近视眼与远视眼的比较与矫正 类型 近视眼 远视眼 光路图 特点 成像在视网膜 成像在视网膜 矫正 透镜 透镜 5.望远镜与显微镜 （1）望远镜：物镜成倒立、缩小的实像，目镜成正立、放大的虚像。 （2）显微镜：物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像。 二、【典型例题】 【例1】（2025广州中考）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（　　） A. 5cm B. 20cm C. 30cm D. 40cm 【例2】甲图是一个“F”字型的光源，经过凸透镜成像后，在光屏上成了一个倒立的像，则像是右图中的 （ ） 【例3】如图所示，人透过透镜所观察到的烛焰的像是（　　）[来源:学科网] A. 实像，这个像能用光屏承接 B.实像，这个像不能用光屏承接 C. 虚像，这个像能用光屏承接 D. 虚像，这个像不能用光屏承接 【例4】把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（　　） A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像 【例5】图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（ ） A.a B.bd C.c D.ac 【例6】（2024山东青岛中考）小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律． （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上，调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心，使它们在____________. （2）如图甲所示，将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处，凸透镜固定在50cm刻度处，光屏应在____________刻度范围内移动，直到在光屏上看到____________、倒立清晰的像，根据这一成像特点可制成____________。 （3）S是烛焰上一点，请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路_____。 （4）保持蜡烛和光屏位置不变，要使光屏上的像变大，应将凸透镜向____________移动。 三、【章末检测题】 第五章 透镜及其应用 （时间：30分钟 满分：70分） 一、单项选择题（本题共8小题，每题3分，满分24分，每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求） 1.凸透镜的焦距是10cm，将物体放在主轴上距透镜中心25cm处，物体所成的像是( ) 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．倒立、等大的实像 2.小丽和小刚用相同的相机对远处的同一景物进行拍照，洗出的底片分别为图甲和乙所示， 则（ ） A．小丽离被拍景物距离比小刚远 B．小刚和小丽离被拍景物距离一样远 C．小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，再减小镜头到底片的距离 D．小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，再增大镜头到底片的距离 3.在做观察“凸透镜成像”的实验时,物体放在距离凸透镜60cm处,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能是( ) A.20cm B.30cm C.60cm D.80cm 4.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,将蜡烛置于透镜前30cm处时,在另一侧的光屏上得到了一个倒立、放大清晰的像,现保持透镜位置不动,将蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上（ ） A.无法成像 B.呈现正立、放大的像 C.呈现倒立、放大的像 D.呈现倒立、缩小的像 5.在做“探究凸透镜成像实验”时,将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上,位置如图所示.则在光屏上 ( ) A. 成倒立缩小的实像 B. 成倒立放大的实像 C.光屏上不会得到像 D.像距大于10cm小于20cm 6.某同学用如图所示的器材探究“凸透镜成像规律”，此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（   ） A.光屏上成倒立、缩小的实像 B.光屏上成倒立、放大的实像 C.光屏上成正立、缩小的实像 D.光屏上成倒立、放大的虚像 7.我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（　　） A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、等大的实像 C. 倒立、放大的实像 D. 正立、放大的虚像 8.（2025广州白云区八年级上期末）小明用亚克力盒设计了一个标本观察器，盒高h为8cm，如图所示。盒底放标本，盒盖上嵌入凸透镜。眼睛在盒盖上方附近观察，希望通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，选择凸透镜焦距合理的是（　　） A. f＝6cm B. f＝12cm C. f＝4cm D. f＝2cm 二、多项选择题（本题共2小题，每小题4分，共8分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9.下列物品中应用凸透镜成像原理的是 （ ） A.放大镜 B.穿衣镜 C.照相机 D.投影仪 10.某班级物理科技小组在做探究凸透镜成像规律的实验过程中，某次实验操作时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的倒立、等大的实像。则下列说法正确的是（　　） A. 该凸透镜的焦距是10.0cm B. 将蜡烛放置在光具座的25cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与照相机成像的性质相同 C. 将蜡烛放置在光具座的35cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上成清晰的像时，该像的性质与投影仪成像的性质相同 D. 将蜡烛放置在光具座的45cm刻度线处，调整光屏与凸透镜的距离，烛焰在光屏上可成清晰的正立、放大的虚像 三、填空题（本题共2小题，每题4分，共8分） 11.手机的拍照功能给人们带来很大的便利，景物通过手机镜头成倒立、 （选填：放大、缩小、等大）的 （选填：实像、虚像），如图所示，小丽利用自拍杆进行自拍，与手拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 （选填：增大、减小）物距，从而 （选填：增大、减小）取景范围，取得更好的拍摄效果. 12.在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、透镜和光屏三者的中心在 . （2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到 cm刻度处，光屏上可再次成清晰、倒立的实像。 （3）实验一段时间后，成在光屏上的像“跑”到了光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作有 。（填序号） ①光屏上调 ②蜡烛上调 ③蜡烛下调 ④透镜上调 ⑤透镜下调 （4）在实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜的位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置都不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的 镜，光屏上也能成清晰的像。 四、作图题（本小题共2小题，每空1分，共5分） 13.图中画出了光通过透镜前后的方向。在图(1)、(2)中填上适当类型的透镜： (1) (2) ( F ) ( • ) （1） （2） 14.请你根据透镜对光线的作用完成下面的光路图： 五、实验探究题（每空2分，满分14分） 15.（2025山东烟台中考）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： （1）调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，其目的是 ； （2）图甲是小红所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，由图可知物距为______cm（不要求估读）。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像；______ （3）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座10.0cm处，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向______（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座45.0cm处，无论怎样移动光屏始终得不到像，原因是______，要想看到此时的像，观察的方法是______。 六、阅读理解题（本题满分11分） 16.小明在学习凸透镜成实像的规律后，进一步研究物距不变时，实像的像距与凸透镜焦距的关系。他选用焦距不同的凸透镜，分别进行实验，将焦距、物距和像距记录在下表中。 焦距f （厘米） 物距u （厘米） 像距v （厘米） 10 30 15 12 30 20 20 30 60 25 30 150 ( 视网膜 晶状体 角膜 图5 ) （1）比较表中数据及相关条件，可得出的初步结论是：物体经凸透镜成实像时，物距不变， （3分）； (2)物距物距u，像距v，焦距f的关系式为 （3分）; (3)为解释“轻度近视患者看远处物体比较模糊”的现象，小明查阅了相关资料后得知： （a）人眼观看物体就相当于凸透镜成像。晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。当看远近不同的物体时，晶状体到视网膜的距离不变，人眼通过改变晶状体的厚薄来调节焦距，使物体的像成在视网膜上，从而视物清晰，如图5所示。 （b）看相同远处的物体，近视患者的晶状体比视力正常时厚，即焦距较小。 （c）与视力正常时相比，轻度近视患者的晶状体到视网膜的距离变化可忽略不计。 请结合表中数据及上述信息等，解释“轻度近视患者看远处物体比较模糊”的原因。 （5分） 2 学科网（北京）股份有限公司 $$