3.4 透镜的应用 同步讲义-2025-2026学年苏科版（2024）物理八年级上册

本讲义聚焦透镜的应用这一核心知识点，系统梳理凸透镜成像规律（物距与像的倒正、大小、虚实关系），延伸至照相机、投影仪、放大镜的工作原理，类比眼睛晶状体与视网膜的作用及近视、远视的矫正方法，最终拓展到望远镜和显微镜的组成与成像原理，构建从基础规律到实际应用的递进式学习支架。 该资料通过典例精析与课后练习覆盖选择、填空、实验等题型，实验题设计如调整烛焰、透镜、光屏中心，探究触摸透镜对像的影响等，培养学生科学探究能力和科学思维。结合视力矫正等生活实例强化物理观念，课中辅助教师高效授课，课后助力学生回顾知识、查漏补缺，提升学习效果。

3.4 透镜的应用 一、照相机： 1、镜头是凸透镜； 2、物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像； 二、视力的矫正 1、眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）； 注：看近景时，晶状体变厚，焦距变小；看远景时，晶状体变厚，焦距变大 2、近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前面，晶状体太厚，需戴凹透镜矫正； 3、远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体太薄，需戴凸透镜矫正； 典例精析 一、选择题 例1、正常人的眼睛能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远处或近处的物体，这是由于 （ ） A. 不断改变物距，使像成在视网膜上    B. 不断改变晶状体的凸起程度，使像成在视网膜上 C. 不断改变像距，使像成在视网膜上    D. 以上说法均不正确 例2、有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形完全一样，如图所示，小明要想找出自己的眼镜，下列做法正确的是 (   ) A.用手摸镜片时，中间薄边缘厚的是远视镜 B.让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是近视镜 C.让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑的是近视镜 D.拿着镜片看字，把字放大的是近视镜 例3、如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是 （ ） A. 图①能够说明远视眼的成像原理，图③给出了远视眼的矫正方法           B. 图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法 C. 图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法           D. 图②能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法 例4、人眼是一个高度精密的光学系统，下列围绕人眼的讨论，错误的是 （ ） A.视网膜相当于光屏 B.物体在视网膜上成的像的像距大于2倍焦距 C.晶状体和角膜相当于一个凸透镜 D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的 例5、小明把蜡烛、凸透镜、光屏放在如图所示的位置时，在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像下列说法错误的是 （　 　） A．此时成倒立、放大的实像，与投影仪原理相同 B．将蜡烛移到40cm处，光屏适当右移便可接收到烛焰清晰的像 C．保持蜡烛和光屏不动，透镜移动到60cm刻线处，光屏上将再次出现清晰的像 D．若将近视镜片放在透镜和蜡烛之间，将蜡烛适当左移，光屏上可再次出现清晰的像 例6、如图所示是小明在综合实践活动中制作的照相机模型。外纸筒的左端可选择安装①凸透镜或②中心有小孔的纸板，内纸筒的左端贴有半透明薄膜。用该照相机模型观察远处景物时，下列说法正确的是 （　　） A．半透明膜改贴到内纸筒的右侧，观察效果会更好 B．安装①成清晰像时，透镜与薄膜间距离一定大于透镜的焦距 C．无论安装①或②，想要让薄膜上的清晰的像变大，都只需把内纸筒向右拉出一些 D．无论安装①或②，只要物体和薄膜到外纸筒左端距离相等均可在薄膜上成等大的像 例7、如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约1m的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（　　） A．摄像头的焦距可能是2m B．人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的 C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像 D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外 二、填空题 例8、近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。下列四幅图中，正确表示远视眼成像情况的是 　 　图；正确表示近视眼矫正情况的是 　 　图。对近视眼矫正，是利用了 　 　（选填“①”或“②”：①凸透镜对光的会聚作用；②凹透镜对光的发散作用。） 例9、一次，小明在家写作业时，在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水，透过水滴看下去，他发现压在台板下面的动画图片上的文字变大了．这是由于此时的水滴相当于一个_______，图片上的文字经过水滴后形成一个放大的_______（选填“实”或“虚”）像． 例10、照相机的镜头相当于一个________镜，照相时在胶片上形成一个________、________的________像．人的眼球像一架神奇的照相机，________相当于照相机的镜头，__________相当于照相机的胶片．来自物体的光通过__________成像于__________上，人就看见了物体． 三、实验题 例11、用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。 （1）如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 　 　； （2）透镜的焦距是10cm，当蜡烛、透镜和光屏在如图所示位置时，在光屏上得到一个倒立、 　 　的实像，在照相机和投影仪中，成像原理与此类似的是 　 　； （3）实验中，光屏上已经看到烛焰清晰的像，某同学用手指的指尖触摸凸透镜，则光屏上会出现 　 　（选填“指尖的像”或“完整烛焰的像”）； （4）在完成上一步实验后，某同学在蜡烛和凸透镜之间加了一个眼镜片，光屏上成的像不再清晰。保持其他元件不动，向远离凸透镜的方向适当移动光屏，又可在光屏上看到清晰的像，那么后加入的镜片为 　 　眼镜片； （5）将光屏在如图所示的位置上移到80cm刻度线处，再将50cm处的凸透镜换成薄玻璃板，则光屏上能否出现烛焰的像，答：　 　； （6）在（2）的基础上，只移动凸透镜至 　 　cm刻度线处，烛焰又能在光屏上成一倒立、　 　的实像。 例12、小明做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图甲放置，光屏上呈现清晰的像。 （1）屏上的像是倒立、　 　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，根据这一原理人们制成了 　 　。 （2）保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至 　 　cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。若图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，应将光屏向 　 　（选填“左”或“右”）移动。 （3）如图乙所示小明把他自己的近视眼镜放在烛焰和凸透镜之间后，移动光屏成一清晰的像；然后移去近视眼镜，光屏上的像变得模糊。为了能在光屏上重新得到清晰的像，善于学习的小明总结了如下方案： a.将蜡烛向 　 　移。 b.换一个焦距更 　 　的凸透镜。 c.若将凸透镜换成自制的“水凸透镜”进行探究（向水透镜里注水其焦距将变小，抽水则焦距变大），如图丙，则可对“水透镜”　 　（选填“抽水”或“注水”）。 （4）某次实验如图丁所示，小明发现当凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处小，则P点位置在甲的 　 　（选填“左”或“右”）侧，甲处所成的像 　 　（选填“可能”、“一定”或“不可能”）是等大的。 二、望眼镜和显微镜 一、望远镜由目镜和物镜组成 开普勒天文望远镜：物镜：凸透镜（倒立、缩小的实像） 目镜：凸透镜（放大的虚像） 伽利略天文望远镜：物镜：凸透镜（倒立、缩小的实像） 目镜：凹透镜（正立的虚像） 2、物镜使物体成缩小、倒立的实像，目镜相当于放大镜，成放大的虚像； 注：望远镜所成的像是缩小的像 二、①显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大； ②物镜：倒立、放大的实像 （投影仪） 目镜：正立、放大的虚像（放大镜） 看到的像相对于物体是倒立的 补充： 1、投影仪： 1、投影仪的镜头是凸透镜； 2、投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；3、物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像； 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。 2、放大镜：放大镜是凸透镜；放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；注：要让物体更大，应该让放大镜远离物体； 典例精析 例13、放映幻灯机时，屏幕上的像太大，想让屏上的像变小些，可以采用的方法是（ ） A．将幻灯机移近屏幕，并使幻灯片远离镜头 B．将幻灯机移近屏幕，并使幻灯片靠近镜头 C．将幻灯机远离屏幕，并使幻灯片靠近镜头 D．将幻灯机远离屏幕，并使幻灯片远离镜头 例14、如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，各个方向都能看到地上的广告图标，这是发生了_________反射，已知镜头焦距为20cm，则广告片到镜头的距离应在__________________的范围内调节。为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，可将凸透镜适当_________（选填“靠近”或“远离”）广告片。 课后练习 一、选择题 1、清晨，太阳从东方冉冉升起，云缝中射出道道霞光，它让我们的大千世界五彩缤纷，让我们的世界拥有了无穷奥妙。下列对光的世界的探究中，结论正确的是（　　） A．甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像 （ ） B．乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同 C．丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整 D．丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜 2、小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表。下列说法正确的是 （　 　） 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 A．该凸透镜的焦距为20 cm B．第2次实验成在光屏上的是倒立放大的像 C．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像一定越来越大 D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 3、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像.则下列说法正确的是 （ ） A．照相机应用了这一成像规律 B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移 C．保持蜡烛不动，将透镜移至35cm刻度处，移动光屏可以得到倒立的清晰的像 D．将一副近视眼镜靠近凸透镜左侧放置，向左移动蜡烛可以在光屏上得到清晰的像 5、如图，将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为L.下面说法正确的是 （ ） A. 由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜 B. 一定是凸透镜，纸上光斑是太阳通过透镜所成的实像 C. 一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于L D. 一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距也随之变大 6、当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则 （　　） A. 透镜甲的焦距为15.0cm B. 透镜甲的焦距比乙的大 C. 两次的成像性质可能相同 D. 光屏移动的距离s一定大于10cm 二、填空题 7、小林在家里拿爷爷的放大镜做实验，第一次通过放大镜看到书上的字如图4－3－23甲所示，此时他看到的是字的________像；第二次小林通过放大镜看到书上的字如图乙所示，这时他看到的是字的________(前两空均选填“实”或“虚”)像．从图甲到图乙的变化过程中，放大镜是逐渐________(选填“靠近”或“远离”)书本的． 8、手机拍照已成为我们日常生活中不可或缺的一部分，手机拍照成的是倒立、　 　（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；如图是小北用一部可变焦的手机相机站在同一位置拍摄同一物体的截屏图，拍摄这两幅照片时对应的像距 　 　，所用镜头焦距 　 　。（以上两空均选填“甲大”“乙大”或“一样大”）。 9、在一个圆柱形的玻璃瓶里面装满水，把一支铅笔水平地放在玻璃瓶的一侧，将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动，如图甲所示，这个装满水的圆柱形的玻璃瓶对光线具有 　 　作用 （选填“发散”、“会聚”或者“平行”）。如图乙所示，透过玻璃瓶不可能看到的现象是 　 　（选填字母）。 三、实验题 10、在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）凸透镜甲焦距为10cm，固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该在 　 　刻度线范围移动光屏，才能得到烛焰清晰的像。 （2）为了探究凸透镜成的像与物体相比正倒、左右的关系，小明准备制作如图2所示几个发光字来进行实验，其中最适合的是 　 　。 （3）若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验．将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是 　 　（填“0”、“1”、“2”或“3”）。 11、在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示． （1）图中光屏上呈一倒立、等大的像，则此凸透镜的焦距为_________cm； （2）图中固定蜡烛位置不变，将透镜移到60cm刻度线处，要在光屏上再次成像，应将光屏向_________移动，此时像为倒立、_________的实像； （3）图中固定透镜位置不变，将蜡烛移到45cm刻度线处，取走光屏，人眼按照_________（选填“A”或“B”）方式观察像． （4）图中随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向_________（选填“上”或“下”）移动． （5）图中将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片是_________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片． 12、在“探究凸透镜成像规律”的实验中． （1）将蜡烛，透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰和光屏的中心在凸透镜的 ▲ 上；图甲中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像． （2）若保持蜡烛和光屏的位置不变，把凸透镜移至 ▲ cm刻度线处，也能在光屏上呈现清晰的像，生活中的 ▲ 就是根据这一成像原理工作的. 甲 乙 （3）小明根据实验数据作出的v-u图像如图乙所示.若小明想利用此透镜观察报纸上的字，他应将透镜放在距离报纸小于 ▲ cm范围之内. （4）蜡烛由于燃烧而变短了一点，为了让像成在光屏中央，应将透镜向 ▲ （选填“上”或“下”）移动一点． （5）图甲中将一只眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片可以用来矫正 ▲ （选填“近视”或“远视”）眼． 13、小明利用光具座、凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、火柴、光屏，做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）光具座上有 A、B、C 三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛（如图甲），其中在 B 上应放置_______。把蜡烛、凸透镜、光屏固定在光具座上后，调整它们的高度时，_______ （填“要”或“不要”）点燃蜡烛，最终使像成在 _______便于观察像的性质；若像成在如图丙所示的位置，为使像成在光屏中央，可以将凸透镜向 _______ （填“上”或“下”）调节； （2）小明在实验过程中，保持凸透镜位置不变，先后把蜡烛放在主轴上的 a、b、c、d 各点（如图乙），并分别调整好光屏的位置； ①把蜡烛放在_______点时，光屏上出现清晰的倒立、放大的实像。把蜡烛放在 _______点时， 光屏上出现清晰的倒立、缩小的实像； ②把蜡烛放在_______点时，光屏上没有出现清晰的实像。但通过凸透镜看物体，能够看到一个_______立、 _______的虚像。_______ （填光学仪器）就是利用此成像特点制成的； （3）用手指指尖触摸着凸透镜表面，这时光屏上出现灯的像_______ （填“会”或“不会”）缺少一部分，像会变_______ （填“亮”或“暗”）一些。 参考答案 1 2 3 4 5 6 7 B C D B B B D 例8、甲 丁 ② 例9、凸透镜 虚 例10、凸透镜 倒立、缩小 实 晶状体 视网膜 晶状体 视网膜 例11、同一高度 缩小 照相机 完整烛焰的像 近视 不能 35.0 放大 例12、缩小 照相机 42 右 右 大 抽水 右 可能 例13、A 例14、漫 20-40cm 靠近 课后练习 1 2 3 4 5 6 A C D D C C 7、实 虚 靠近 8、缩小 乙大 乙大 9、会聚 B 10、大于50cm 丁 不变 0 11、10.0 右 缩小 B 上 远视 12、主光轴 40 投影仪 12 下 近视 13、凸透镜 要 光屏中央 下 b/c a d 正 放大 放大镜 不会 暗 11 学科网（北京）股份有限公司 $