第五章 透镜及其应用（复习讲义）物理人教版2024八年级上册

第五章 透镜及其应用（复习讲义） 【单元目标聚焦·名核心】 【知识图谱梳理·固基础】 【教材要点精析·夯重点】 知识点1：透镜 知识点2：凸透镜成像规律及其应用 知识点3：眼睛和眼镜 知识点4：显微镜和望远镜 【考点题型突破·拓思维】 题型一 透镜对光的作用 题型二 凸透镜成像规律 题型三 透镜的光线作用 题型四 透镜的应用 题型五 显微镜和望远镜 题型六 视力及其矫正 【分层阶梯训练·提能力】 基础巩固通关测 能力提升进阶 【基础目标】 在透镜及其应用这一单元中，基础目标主要是让同学们掌握透镜的基本概念，比如凸透镜和凹透镜的区别，了解它们的形状、对光线的作用等。同学们要能够识别生活中常见的透镜应用实例，像放大镜、照相机镜头等，并且能说出其原理。同时，要熟悉透镜成像的基本规律，能准确判断像的虚实、大小和正倒等情况。 【进阶目标】 进阶目标则要求同学们不仅要熟知透镜成像规律，还要能够运用这些规律进行相关的计算和推理。例如，根据物距和焦距的关系，计算像距以及像的性质；能够通过实验数据总结出成像的变化特点。在实际应用方面，要能对一些复杂的透镜组合系统进行分析，解释其成像原理和特点。 【拓展目标】 拓展目标侧重于培养同学们的创新思维和实际应用能力。同学们需要深入探究透镜在不同领域的创新应用，如在光学仪器、医疗设备等方面的前沿应用。能够尝试设计一些基于透镜原理的小实验或小发明，锻炼自己的实践操作能力和创新思维。并且要关注透镜技术的发展动态，了解行业内的最新研究成果和趋势，拓宽自己的知识面和视野。 知识点1：透镜 认识凸透镜和凹透镜 1.凸透镜 （1）外形特征：中间厚 、边缘薄 （2）对光的作用： 会聚 （3）相关概念： （4）三条特殊光线： 2.凹透镜 （1）外形特征：中间薄 、边缘 厚 （2）对光的作用： 发散 （3）相关概念： （4）三条特殊光线： 【提示】凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强. 知识点2： 凸透镜成像规律及其应用 1.探究凸透镜成像规律 （1）实验装置 （2）安装细节 调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一 高度 ，使像成在光屏的 正中央 （3）评估交流 无论如何移动光屏，均得不到像的原因：一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在 同一高度 ；二是蜡烛在 一倍焦距以内 或蜡烛在焦点上 （4）深入拓展 ①遮住凸透镜一部分，成像性质不变，像变 暗 ②蜡烛与光屏对调后，物距变 像 距，像距变物距，像的大小与对调前相 反 ，这也说明了光路的可逆性 2.凸透镜成像规律及其应用 物体到凸透镜的距离u 像的性质 像到凸透 镜的距离v 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f 倒立 缩小 实像 2f＞v＞f 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 间接测焦距 2f＞u＞f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 v＞u 放大镜 巧记规律 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小 【提示】当没有给出凸透镜焦距时，可利用太阳光粗略测量凸透镜的焦距. 知识点3：眼睛和眼镜 1.眼睛与照相机 （1）.眼睛 成像元件： 晶状体 、角膜； 承像元件： 视网膜 看远近不同物体的调节：调节晶状体的弯曲程度（调节 焦距 ） （2）照相机 成像元件：凸透镜； 承像元件：光屏 看远近不同物体的调节：调节像距 2.近视眼和远视眼 （1）近视眼 视觉特征：近处清晰,远处模糊 形成原因：晶状体太 厚 ，折光能力太 强 ，眼球前后方向太长 成像位置：在视网膜 前 方 成像光路： 矫正镜片：凹透镜 （2）远视眼 视觉特征：远处清晰,近处模糊 形成原因：晶状体太 薄 ，折光能力太 弱 眼球前后方向太 短 成像位置：在视网膜 后 方 成像光路： 矫正镜片：凸透镜 知识点4：显微镜和望远镜 1. 显微镜和望远镜的对比 显微镜 望远镜 物镜 成倒立、放大的实像，相当于投影仪 成倒立、缩小的实像，相当于照相机 目镜 成正立、放大的虚像，相当于放大镜 2. 视角 （1）定义：由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角. （2）影响因素：视角与物体本身的 大小 及物体和人眼之间的 距离 有关. 题型一 透镜对光的作用 1．要使光线发生如图所示的偏折，则可使用的光学元件是（　　） A．一定是平面镜 B．一定是凸透镜 C．一定是凹透镜 D．三者均有可能 2．（2025·山东威海·一模）如图甲所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”，当平行光束正对这个“空气透镜”照射，射出的光束将成为 （会聚/发散）光束。乙图中，分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，将会发现 （红/紫）光对凸透镜的焦距小。 3．（2025·广东肇庆·二模）如图所示，深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠，透过露珠能够看到远处景物倒立的像，露珠相当于 ，此光学元件对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用；在生活中利用该成像原理的仪器有 。 4．（24-25八年级上·安徽淮北·阶段练习）如图甲所示，A、B（或C、D）两个凸透镜的制造材料不同，球形表面的弯曲程度相同；A、C两个凸透镜的制造材料相同，球形表面的弯曲程度不同。 (1)在探究凸透镜的焦距与其制造材料关系时，应选用甲图中的 两个透镜进行实验； (2)探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选取 两个凸透镜； (3)图乙是小明同学使用红色光测量凸透镜时的光路图，若保持透镜不变，改为紫色光重做实验，则测得的焦距应该变 （选填“长”或“短”）一点。 题型二 凸透镜成像规律 5．（24-25八年级上·山东淄博·期末）如图所示，光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（　　）   A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内 C．镂空掩膜的像是倒立缩小的 D．硅片应在缩图透镜的二倍焦距以外 6．（2025·河北唐山·三模）学校科技社团的成员们正在调试一台“机器人”的视觉识别系统。为了测试机器人摄像头（相当于凸透镜）的成像效果，他们在实验台上模拟了凸透镜成像实验：用蜡烛模拟待识别的物体，凸透镜固定在机器人镜头位置，光屏代替摄像头传感器接收图像。如图所示，烛焰在光屏上恰好形成一个清晰的像（未画出）。下列分析正确的是（　　） A．图中光屏上成倒立放大的像，其成像原理与投影仪成像原理相同 B．保持透镜不动，将蜡烛和光屏都向右移动15cm，光屏上不能再次成清晰的像 C．在蜡烛与凸透镜之间放一眼镜，向右移动光屏能在光屏上成清晰的像，则该眼镜是近视镜 D．用f=15cm的凸透镜替换图中凸透镜，将光屏向左移动适当距离，可在光屏上成清晰的像 7．（24-25九年级下·山东菏泽·期中）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；当从水透镜抽水时，水透镜的焦距将变大。 (1)实验时，为了使像总是呈现在光屏中央，光源、凸透镜、光屏三者中心应在 ； (2)保持水透镜的焦距与图甲的相同，当他将蜡烛、水透镜、光屏调节到图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像（像未画出），此时成的像是 （选填“放大的”、“缩小的”或“等大的”）实像，其成像原理与 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同；若此时向水透镜注入部分水，则光屏上成的像会变模糊，此情形跟 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，要想在光屏上得到清晰的像，则需要在水透镜前面放一个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）； (3)保持水透镜的焦距与图甲的相同，则焦距为 cm，若将蜡烛左移，发现光屏上烛焰的像变模糊，可将光屏向 移动，像又会变清晰。 8．（2025·辽宁沈阳·三模）小超同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律，他的操作如图所示： (1)实验前，小超先想办法测凸透镜的焦距，如图甲，他将该凸透镜正对着太阳光，此时纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L。此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大，发现光斑变大了，则凸透镜的焦距f L（选填“>”、“<”或“=”）；调整以后正确地测得该透镜的焦距为10cm； (2)实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ； (3)小超将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、 的实像。生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的； (4)同桌小明又找来一支蜡烛，当两支点燃的蜡烛、透镜和光屏分别置于如图丙所示的位置时，光屏上 C、D 两处会得到清晰的像，用一厚纸板挡住 A 处的烛焰，在光屏 处仍能得到一个清晰的像； (5)实验中将蜡烛放在如图乙所示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，如图丁所示，再将剩余部分靠拢在一起，则蜡烛能成 （选填 0、1、2、3）个像； 题型三 透镜的光线作图 9．请你将图中的光路图补充完整。 10．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，是物体AB经凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像规律作出物体AB，保留作图痕迹。 11．（2025·辽宁朝阳·三模）中国古代时，人们就不仅知道凸透镜能取火，还能映物放大成虚像。请将图中凸透镜放大成虚像的光路图补充完整。 ①画出折射光线 ②标出S的像点S´的位置（保留画图轨迹） 12．如图所示，两组透镜的焦点都重合，请完成光路图。 题型四 透镜的应用 13．（2025·安徽宿州·三模）近日街头上经常能看到智能无人驾驶快递车运送包裹，该无人车采用传感器融合技术，车身配有12个摄像头，能够识别150~200m范围内的障碍物，下列说法正确的是（　　） A．智能无人驾驶快递车的摄像头是利用光的反射原理工作的 B．摄像头成像的条件是摄像头前的物体与摄像头的距离大于二倍焦距 C．摄像头所成的像是倒立、放大的实像 D．智能无人驾驶快递车走近障碍物时，其摄像头内所成障碍物的像会变小 14．（2025·山西晋中·二模）如图所示，这是小梦在光学实践活动中用手机、凸透镜和鞋盒自制的投影仪，它能将手机上的画面放大投影到白墙上（图中白墙未画出）。下列说法正确的是（　　） A．制作简易投影仪的凸透镜对光有发散作用 B．手机屏幕到凸透镜的距离应在两倍焦距之外 C．手机画面经凸透镜后呈现倒立、缩小的实像 D．减小物距，同时增大像距，墙上的像将变大 15．智能手机扫码功能可快速获取信息，手机摄像头相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）；二维码通过摄像头在手机中所成的是 （选填“实”或“虚”）像。图乙，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上可观察到倒立 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，生活中的应用是 （选填“投影仪”或“照相机”）。 16．（24-25九年级下·湖北十堰·期中）图甲是一幅立在桌面上的课本插图，透过水杯，插图中的女生变“胖”了，还掉头面向右侧，如图乙，此现象的成因与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） 工作原理相同，此时水杯相当于一个 镜，要想使观察到的女孩变“瘦”一点，应适当将水杯 （选填“远离”或“靠近”）插图。 题型五 显微镜和望远镜 17．（24-25八年级上·陕西渭南·期末）如图所示为实验室显微镜和天文望远镜，下列关于图中两种仪器的说法正确的是（　　） A．显微镜的目镜是凹透镜 B．显微镜的物镜成倒立、放大的虚像 C．天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜 D．天文望远镜的物镜成倒立、放大的实像 18．（24-25八年级下·甘肃武威·开学考试）如图所示，某凸透镜的物距u与像距v之间关系的图象，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u=20cm时，成放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的 C．当u=12cm时，成放大的实像，显微镜的物镜成像原理与之相同 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到20cm处的过程中，像逐渐变大 19．（2025·陕西宝鸡·一模）如图是小林自制的“水滴显微镜”，其中“目镜”是小林的眼镜镜片。利用该显微镜观察标本时，先调节标本与水滴（相当于凸透镜）间的距离，使之 （选填“略大于”或“略小于”）水滴透镜的焦距，此时通过水滴可观察到 （选填“倒立”或“正立”）、放大的像，然后缓慢调节镜片与水滴间的距离，就会看到标本更为放大的像。小林的眼睛患有 （选填“近视”或“远视”）眼。 20．（2024·江苏苏州·二模）如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 (1)甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到 作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较 （“亮”、“暗”）时使用。 (2)乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中L1是物镜，L2是目镜。分析原理图可知物镜的作用相当于的 镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”），成 像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）；此时物镜的像AB相当于放在目镜前的物，此时目镜的物距u与目镜焦距f的关系是 。 题型六 视力及其矫正 21．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，是小明透过眼镜看玩具“兔子”的情景。图中眼镜片（　　） A．是凸透镜，可用于矫正远视眼 B．是凹透镜，可用于矫正远视眼 C．是凸透镜，可用于矫正近视眼 D．是凹透镜，可用于矫正近视眼 22．（24-25八年级上·重庆·期末）如图所示，有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法，说法正确的是（　　） A．甲图反映了近视眼的成因，应配戴凸透镜矫正 B．甲图反映了远视眼的成因，应配戴凹透镜矫正 C．乙图反映了近视眼的成因，应配戴凹透镜矫正 D．乙图反映了远视眼的成因，应配戴凸透镜矫正 23．（2025·辽宁沈阳·二模）北方的冬季雪花飘舞，大地银装素裹，小明用照相机把这美丽的雪景拍摄下来。若想使某棵树上的雪景的像更大些，应使镜头 （选填“靠近”或“远离”）该树木；人眼的成像原理与照相机类似，若用眼不当患上了如图所示眼疾，可以佩戴 透镜进行矫正。 24．（24-25九年级下·四川内江·期中）如图甲，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。蜡烛、凸透镜的位置不变时，应将光屏向 （左/右）移动，才能在光屏上得到清晰的像。现代人们大量使用手机、平板和电脑等电子设备，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼；图中 （乙/丙）是近视眼的光路示意图、近视眼应配戴凹透镜制成的眼镜来矫正。 基础巩固通关测 1．（2025·贵州黔东南·二模）晋代《博物志》中有“削冰令圆，举以向日， 以艾承其影，则其火”的用冰块取火的发明记载，其实质是将冰块制作成（    ） A．平面镜 B．球面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 2．（24-25八年级下·甘肃武威·开学考试）关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（　　） A．凸透镜和凹透镜都有两个实焦点 B．凸透镜对光有会聚作用，焦距越小，对光的折光本领就越强 C．凹透镜对光有发散作用，焦距越小，对光的发散作用就越小 D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向会发生改变 3．（2025·安徽淮北·三模）据晋代张华所著《博物志》记载，可以把冰块制成透镜取火，即利用透镜对光的作用将物体点燃小芳用这种透镜观察远处的房屋，她看到的房屋是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、缩小的虚像 D．正立，放大的虚像 4．用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（　　） A．烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同 B．若将蜡烛移到光具座45cm刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的 C．若将蜡烛移到光具座40cm刻度处时，烛焰所成的像是等大的 D．若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变小 5．下列图片所示的是显微镜和天文望远镜的原理示意图。下列关于它们的两次成像的说法，正确的是（　　） ①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像  ②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像  ③天文望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像  ④天文望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像 A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 6．（24-25九年级下·安徽宿州·期中）小豫用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，固定透镜，调节光屏得到清晰的像，如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．已知图甲是模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像 B．模拟图乙的成因时需要向水透镜中再注一些水。 C．若将老花镜放在甲图透镜和蜡烛之间，要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像 D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处 7．（2025·四川南充·模拟预测）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，手机屏幕上的多彩画面由红、蓝、 三种色光混合而成。但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图为某人看远处的物体时的成像示意图，为了矫正视力需要佩戴 （选填“凹”或“凸”）透镜来矫正。 8．（24-25八年级上·山东淄博·期末）世界杯足球比赛是人们喜闻乐道的体育项目，世界杯上使用了VAR（视频助理裁判技术），利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是 ，足球通过摄像机镜头成一个 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的像，运动员射门时，足球向球门框上的镜头靠近的过程中，摄像机中足球的像将 （选填“变大”、“不变”或者“变小”）。 9．截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示，则这个玻璃体可以看作 镜，对图示光束具有 作用。 10．显微镜的物镜和目镜均是 镜，其中物镜的焦距比较 （长/短），目镜的焦距比较 （长/短），物体放在物镜之下，虽然离物镜很近，但仍在焦点以外，使物体通过物镜后形成一个 （实/虚）像，这个像又位于目镜焦点以内，成一个 （放大/缩小）的 （实/虚）像。 11．根据以上知识完成下面的光路图： 12．（2025·辽宁鞍山·二模）如图，F为凸透镜的焦点，AB为光线经过平面镜后的反射光线，请你画出： ①AB的入射光线并标出入射角的大小； ②AB经凸透镜后的折射光线。 13．（2025·安徽淮南·三模）学习小组在学习凸透镜成像规律时发现，照相机的成像原理（图甲）和眼睛的视物原理（图乙）十分相似，于是学习小组用光具座进行了探究实践。 (1)如图丙所示，点燃蜡烛后光屏上成清晰的像，学习小组将蜡烛向左移动适当距离，光屏上的像变模糊。学习小组发现，向右移动凸透镜或向左移动光屏一段距离，都可以在光屏上再次看到清晰的像，这一特点符合 （选填“照相机”或“眼睛”）的成像特点； (2)学习小组还发现，当光屏上恰能成清晰的像时，将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊后，换用焦距合适的凸透镜，也可以在光屏上再次成清晰的像。或在凸透镜前加上合适的 透镜，也可以在光屏上成清晰的像。 14．（2025·河南驻马店·三模）物理兴趣小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中，做了如下操作： (1)将一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏找到一个最小最亮的光斑，如图甲，可知该凸透镜的焦距是 cm。 (2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，如图乙所示，此时光屏上成清晰的像（像未画出），保持凸透镜位置不变，逐渐将蜡烛靠近凸透镜，为了让光屏能呈清晰的像，光屏应向 （填“左”或“右”）移动。 (3)蜡烛燃烧一段时间后，发现光屏上烛焰的像会向上移动，若想使烛焰的像回到光屏中央，可进行的操作是 。（写出一点即可） (4)另一实验小组用“F”字样的LED光源代替蜡烛进行实验，你认为其好处是 。（写出一点即可） 能力提升进阶练 1．（24-25八年级下·湖北黄石·期末）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据下表中信息判定下列说法正确的是（　　） 次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 倒立、放大、实像 30 A．第1次实验的像距大于20cm B．第2次实验成倒立、缩小的实像 C．第3次实验成像特点与照相机成像原理相同 D．若物距等于11cm，通过透镜所成的像是虚像 2．（2025·湖南永州·二模）2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火发射。约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭顺利分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。如图所示，小丽同学正在全神贯注地看电视报道。下列说法正确的是（　　） A．电视机遥控器通过发出紫外线实现对电视机的控制 B．小丽发现自己患上了近视，她应该佩戴凹透镜矫正视力 C．小丽同学通过墙上的镜子看到电视机的像是光的反射形成的实像 D．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 3．（2025·安徽铜陵·二模）在“探究凸透镜成像规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，光屏上恰好成清晰的烛焰像（光屏上未画出），关于该实验中的现象，下列判断正确的是（ ） A．光屏上所成的像是倒立放大的实像 B．随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会向下移动 C．若用不透明的纸板遮住凸透镜的一部分，光屏上烛焰的像仍然完整 D．将凸透镜移至35cm刻度处后，然后将光屏向左移动，光屏上可以成清晰的像 4．（2025·甘肃陇南·三模）如图所示，航天员舱外作业时，宽厚的航天服限制了他的视野，为了看清胸前的操作面板，可以通过手腕处的小镜子进行观察。下列光现象与借助镜子观察面板原理相同的是（　　） A．2025年4月1日本年度最大一弯蛾眉月的形成 B．用三棱镜对着太阳会看到墙上有七彩的色带 C．雨过天晴的晚上，每个小水坑里都有一个“月亮” D．李华的爷爷目力渐弱，经常要用放大镜辅助看报纸 5．某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。下列判断正确的是（　　） A．实验中所使用的凸透镜焦距为16cm B．物体放在A点对应的位置上，成缩小倒立的实像 C．物体放在C点对应的位置上，成放大倒立的实像 D．物体到凸透镜的距离u从12cm增加到24cm的过程中，所成的像逐渐变小 6．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线，已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点，由图可知，下列说法正确的是（　　） A．透镜是凸透镜，距离OP小于焦距 B．透镜是凸透镜，距离OP大于焦距 C．透镜是凹透镜，距离OP小于焦距 D．透镜是凹透镜，距离OQ大于焦距 7．（2025·湖北·三模）光刻技术是现代集成电路制作的关键一环，其原理示意图如图所示，纳米级集成电路“雕刻”时，透过镂空掩膜的紫外线通过缩图 （选填“凸”或“凹”）透镜后在硅片上成 、缩小的实像；当将镂空掩膜远离缩图透镜时，调整硅片位置，硅片上所成的清晰的像会 （选填“变大”或“变小”）。 8．（2025·广西·模拟预测）如图所示是小刚在青秀山用照相机拍摄的龙象塔的照片，照相机的镜头相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），小刚若想拍摄龙象塔的远景，可以将镜头适当 （选填“靠近”或“远离”）龙象塔。 9．（2025·江苏无锡·中考真题）探究凸透镜成像的规律，凸透镜焦距为10cm。首先应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到 ，当烛焰、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上恰好成一个清晰的像，这是一个倒立、 的实像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是 。 10．如图甲所示的黑白卡片，左侧在白光照射下呈现黑色是因为 ，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 11．（24-25八年级下·四川资阳·开学考试） (1)如图所示，小阳同学在A点通过平面镜MN观察到墙壁后面的物体（S点表示）。请在图中画出小阳观察物体的光路图；（保留作图痕迹） (2)如图所示，由水中折射出的一条光线ab照射到凹透镜上，光线ab与凹透镜的主光轴平行。其中F为凹透镜的焦点，O为光心。请画出：①折射光线ab在水中的入射光线；②光线ab通过凹透镜后的折射光线； (3)如图所示，S为蜡烛，S'为蜡烛通过凸透镜所成的像，请通过作光路图的方法在图中S'画出凸透镜并标出光心O及其左焦点F的位置。 12．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，是物体AB经凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像规律作出物体AB，保留作图痕迹。 13．（2025·四川南充·模拟预测）在某次探究凸透镜成像规律的实验中： (1)夏天太阳直射时，小明将透镜正对阳光放置，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行，如图甲），测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图乙所示的图像，可判断该透镜的焦距f为 cm； (2)如图丙所示，小明把透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置。先将蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调整到 处，然后光屏应在 （选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能得到清晰的实像；如果火焰的形状如图丁所示，则光屏上所成像是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）；拿走光屏，小明站在透镜右侧 （选填“能”或“不能”）直接看到火焰的像； (3)若蜡烛的火焰高4cm，像高2cm，则此时仅将光屏和蜡烛的位置对调，则光屏上会呈现一个 cm高的像。 14．（2025·四川南充·模拟预测）小王在探究凸透镜成像规律时，将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示。 物距u/cm 实验序号 焦距f/cm 像距v/cm 15 1 8 17 2 10 30 3 12 60 (1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距 凸透镜B的焦距。（选填“等于”、“大于”或“小于”） (2)图甲所示的实验现象可以说明 的成像特点。（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） (3)实验中如图丙，将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢在一起，则蜡烛能成 （选填0、1、2、3）个像。 (4)若小王将物距调整为20cm,并想在光屏上得到一个缩小的像，他应在上表给出的三个透镜中选用焦距为 cm的凸透镜。 (5)小王把蜡烛移动到图丁所示位置时透过凸透镜直接看到了蜡烛的像，请你在图丁中作光路图确定蜡烛S点所成像S'的位置，图中O为凸透镜的光心，F为其焦点（保留作图痕迹）。 $ 第五章 透镜及其应用（复习讲义） 【单元目标聚焦·名核心】 【知识图谱梳理·固基础】 【教材要点精析·夯重点】 知识点1：透镜 知识点2：凸透镜成像规律及其应用 知识点3：眼睛和眼镜 知识点4：显微镜和望远镜 【考点题型突破·拓思维】 题型一 透镜对光的作用 题型二 凸透镜成像规律 题型三 透镜的光线作用 题型四 透镜的应用 题型五 显微镜和望远镜 题型六 视力及其矫正 【分层阶梯训练·提能力】 基础巩固通关测 能力提升进阶 【基础目标】 在透镜及其应用这一单元中，基础目标主要是让同学们掌握透镜的基本概念，比如凸透镜和凹透镜的区别，了解它们的形状、对光线的作用等。同学们要能够识别生活中常见的透镜应用实例，像放大镜、照相机镜头等，并且能说出其原理。同时，要熟悉透镜成像的基本规律，能准确判断像的虚实、大小和正倒等情况。 【进阶目标】 进阶目标则要求同学们不仅要熟知透镜成像规律，还要能够运用这些规律进行相关的计算和推理。例如，根据物距和焦距的关系，计算像距以及像的性质；能够通过实验数据总结出成像的变化特点。在实际应用方面，要能对一些复杂的透镜组合系统进行分析，解释其成像原理和特点。 【拓展目标】 拓展目标侧重于培养同学们的创新思维和实际应用能力。同学们需要深入探究透镜在不同领域的创新应用，如在光学仪器、医疗设备等方面的前沿应用。能够尝试设计一些基于透镜原理的小实验或小发明，锻炼自己的实践操作能力和创新思维。并且要关注透镜技术的发展动态，了解行业内的最新研究成果和趋势，拓宽自己的知识面和视野。 知识点1：透镜 认识凸透镜和凹透镜 1.凸透镜 （1）外形特征：中间厚 、边缘薄 （2）对光的作用： 会聚 （3）相关概念： （4）三条特殊光线： 2.凹透镜 （1）外形特征：中间薄 、边缘 厚 （2）对光的作用： 发散 （3）相关概念： （4）三条特殊光线： 【提示】凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强. 知识点2： 凸透镜成像规律及其应用 1.探究凸透镜成像规律 （1）实验装置 （2）安装细节 调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一 高度 ，使像成在光屏的 正中央 （3）评估交流 无论如何移动光屏，均得不到像的原因：一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在 同一高度 ；二是蜡烛在 一倍焦距以内 或蜡烛在焦点上 （4）深入拓展 ①遮住凸透镜一部分，成像性质不变，像变 暗 ②蜡烛与光屏对调后，物距变 像 距，像距变物距，像的大小与对调前相 反 ，这也说明了光路的可逆性 2.凸透镜成像规律及其应用 物体到凸透镜的距离u 像的性质 像到凸透 镜的距离v 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f 倒立 缩小 实像 2f＞v＞f 照相机 u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 间接测焦距 2f＞u＞f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像 u＜f 正立 放大 虚像 v＞u 放大镜 巧记规律 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小 【提示】当没有给出凸透镜焦距时，可利用太阳光粗略测量凸透镜的焦距. 知识点3：眼睛和眼镜 1.眼睛与照相机 （1）.眼睛 成像元件： 晶状体 、角膜； 承像元件： 视网膜 看远近不同物体的调节：调节晶状体的弯曲程度（调节 焦距 ） （2）照相机 成像元件：凸透镜； 承像元件：光屏 看远近不同物体的调节：调节像距 2.近视眼和远视眼 （1）近视眼 视觉特征：近处清晰,远处模糊 形成原因：晶状体太 厚 ，折光能力太 强 ，眼球前后方向太长 成像位置：在视网膜 前 方 成像光路： 矫正镜片：凹透镜 （2）远视眼 视觉特征：远处清晰,近处模糊 形成原因：晶状体太 薄 ，折光能力太 弱 眼球前后方向太 短 成像位置：在视网膜 后 方 成像光路： 矫正镜片：凸透镜 知识点4：显微镜和望远镜 1. 显微镜和望远镜的对比 显微镜 望远镜 物镜 成倒立、放大的实像，相当于投影仪 成倒立、缩小的实像，相当于照相机 目镜 成正立、放大的虚像，相当于放大镜 2. 视角 （1）定义：由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角. （2）影响因素：视角与物体本身的 大小 及物体和人眼之间的 距离 有关. 题型一 透镜对光的作用 1．要使光线发生如图所示的偏折，则可使用的光学元件是（　　） A．一定是平面镜 B．一定是凸透镜 C．一定是凹透镜 D．三者均有可能 【答案】D 【详解】平面镜可以通过反射使光线发生如图所示的偏折；凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，也存在使光线产生图中偏折的可能。所以平面镜、凸透镜、凹透镜这三者均有可能让光线发生如图所示的偏折。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．（2025·山东威海·一模）如图甲所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”，当平行光束正对这个“空气透镜”照射，射出的光束将成为 （会聚/发散）光束。乙图中，分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，将会发现 （红/紫）光对凸透镜的焦距小。 【答案】 发散 紫 【详解】[1]甲图中，水中的空气可以把水分解为两个“水凹透镜”（中间薄，边缘厚），凹透镜对光有发散作用，因此当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为发散光束。 [2]由于红光被透镜偏折的程度小，紫光被透镜偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光对凸透镜的焦距大，紫光对凸透镜的焦距小。 3．（2025·广东肇庆·二模）如图所示，深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠，透过露珠能够看到远处景物倒立的像，露珠相当于 ，此光学元件对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用；在生活中利用该成像原理的仪器有 。 【答案】 凸透镜 会聚 照相机 【详解】[1][2]深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠，露珠呈球状，中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用。 [3]透过露珠能够看到远处景物倒立的像，说明此时物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用了该原理。 4．（24-25八年级上·安徽淮北·阶段练习）如图甲所示，A、B（或C、D）两个凸透镜的制造材料不同，球形表面的弯曲程度相同；A、C两个凸透镜的制造材料相同，球形表面的弯曲程度不同。 (1)在探究凸透镜的焦距与其制造材料关系时，应选用甲图中的 两个透镜进行实验； (2)探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选取 两个凸透镜； (3)图乙是小明同学使用红色光测量凸透镜时的光路图，若保持透镜不变，改为紫色光重做实验，则测得的焦距应该变 （选填“长”或“短”）一点。 【答案】(1)A、B#C、D (2)A、C (3)短 【详解】（1）在探究凸透镜的焦距与其制造材料关系时，应控制凸透镜的形状、球形表面的弯曲程度相同，选用不同的材料，故应选用甲图中的A、B（或C、D）两个透镜进行实验。 （2）探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时，应控制两个透镜的材料相同，选用球形表面的弯曲程度不同的凸透镜，故应选取A、C两个凸透镜。 （3）使用红色光测量凸透镜时的光路图如图乙，若保持透镜不变，改为紫色光重做实验，由于凸透镜对不同色光的偏折程度不同，对紫光的偏折程度大，则测得的焦距应该变短一点。 题型二 凸透镜成像规律 5．（24-25八年级上·山东淄博·期末）如图所示，光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（　　）   A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内 C．镂空掩膜的像是倒立缩小的 D．硅片应在缩图透镜的二倍焦距以外 【答案】C 【详解】A．近视眼的成因是晶状体过厚，导致像成在视网膜前，因此矫正近视眼用的是对光线有发散作用的凹透镜，故A错误； BCD．由题意可知，镂空掩膜通过缩图透镜在硅片上成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外，硅片应在缩图透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，故C正确，BD错误。 故选C。 6．（2025·河北唐山·三模）学校科技社团的成员们正在调试一台“机器人”的视觉识别系统。为了测试机器人摄像头（相当于凸透镜）的成像效果，他们在实验台上模拟了凸透镜成像实验：用蜡烛模拟待识别的物体，凸透镜固定在机器人镜头位置，光屏代替摄像头传感器接收图像。如图所示，烛焰在光屏上恰好形成一个清晰的像（未画出）。下列分析正确的是（　　） A．图中光屏上成倒立放大的像，其成像原理与投影仪成像原理相同 B．保持透镜不动，将蜡烛和光屏都向右移动15cm，光屏上不能再次成清晰的像 C．在蜡烛与凸透镜之间放一眼镜，向右移动光屏能在光屏上成清晰的像，则该眼镜是近视镜 D．用f=15cm的凸透镜替换图中凸透镜，将光屏向左移动适当距离，可在光屏上成清晰的像 【答案】C 【详解】A．由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A错误； B．保持透镜不动，将蜡烛和光屏都向右移动15cm，此时物距减小15cm，变为15cm，恰好等于原来的像距，而像距增大15cm，等于原来的物距，根据光路具有可逆性，因此光屏上可得到清晰放大的像，故B错误； C．在透镜和蜡烛之间放近视镜片，近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，将光屏适当右移，光屏上可能再次出现清晰的像，故C正确； D．用的凸透镜替换图中凸透镜，此时物距为2倍焦距，则像距也是2倍焦距，故应该向右移动光屏，才能成清晰等大的实像，故D错误。 故选C。 7．（24-25九年级下·山东菏泽·期中）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；当从水透镜抽水时，水透镜的焦距将变大。 (1)实验时，为了使像总是呈现在光屏中央，光源、凸透镜、光屏三者中心应在 ； (2)保持水透镜的焦距与图甲的相同，当他将蜡烛、水透镜、光屏调节到图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像（像未画出），此时成的像是 （选填“放大的”、“缩小的”或“等大的”）实像，其成像原理与 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同；若此时向水透镜注入部分水，则光屏上成的像会变模糊，此情形跟 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，要想在光屏上得到清晰的像，则需要在水透镜前面放一个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）； (3)保持水透镜的焦距与图甲的相同，则焦距为 cm，若将蜡烛左移，发现光屏上烛焰的像变模糊，可将光屏向 移动，像又会变清晰。 【答案】(1)同一高度 (2) 缩小的 照相机 近视眼 凹透镜 (3) 10.0 左 【详解】（1）为了使像始终能成在光屏中央，应调整光源、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度上。 （2）[1][2]由图甲可知，该透镜的焦距为 图乙中，物距为 即物距大于二倍焦距，所以，在光屏上承接到清晰的像是倒立、缩小的实像。照相机就是应用这个原理制成的。 [3][4]若此时向水透镜注入部分水，则该透镜的焦距变小，折光能力变强，像距变小，光屏上成的像会变模糊，此情形跟近视眼的成因相似，要想在光屏上得到清晰的像，则需要在水透镜前面放一个对光有发散作用的凹透镜。 （3）[1]保持水透镜的焦距与图甲的相同，则焦距为 [2]若将蜡烛左移，物距变大，根据凸透镜成实像时“物远像近像缩小”的原则，可将光屏向左移动，减小像距，使像成在光屏上，就可以在光屏上重新看到清晰的像。 8．（2025·辽宁沈阳·三模）小超同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律，他的操作如图所示： (1)实验前，小超先想办法测凸透镜的焦距，如图甲，他将该凸透镜正对着太阳光，此时纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L。此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大，发现光斑变大了，则凸透镜的焦距f L（选填“>”、“<”或“=”）；调整以后正确地测得该透镜的焦距为10cm； (2)实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ； (3)小超将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、 的实像。生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的； (4)同桌小明又找来一支蜡烛，当两支点燃的蜡烛、透镜和光屏分别置于如图丙所示的位置时，光屏上 C、D 两处会得到清晰的像，用一厚纸板挡住 A 处的烛焰，在光屏 处仍能得到一个清晰的像； (5)实验中将蜡烛放在如图乙所示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，如图丁所示，再将剩余部分靠拢在一起，则蜡烛能成 （选填 0、1、2、3）个像； 【答案】(1)< (2)同一高度 (3) 缩小 照相机 (4)C (5)2 【详解】（1）凸透镜正对着太阳光，此时纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L。此时再将这个凸透镜与纸之间距离稍微增大，发现光斑变大了，则凸透镜的焦距f＜L，原因是要再靠近一些，才能找到最小最亮的光斑，所以焦距应该比L小。 （2）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。 （3）[1][2]将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处，如图乙所示，此时物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm＞2f 成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 （4）通过凸透镜光心的光线传播方向不变，由图丙可知，用一厚纸板挡住A处的烛焰，光屏上D处没有像，C处仍能得到一个清晰的像。 （5）因为凸透镜中间厚，边缘薄，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢在一起，相当于两个透镜，光心位置改变了，上面的像下移，下面的像上移，错位将成2个像。 题型三 透镜的光线作图 9．请你将图中的光路图补充完整。 【答案】 【详解】对于凹透镜，过凹透镜光心的光线，传播方向不改变。延长线过凹透镜另一侧焦点的光线，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴。； 对于凸透镜，过凸透镜光心的光线，传播方向不改变。 平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线过焦点。如图所示： 10．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，是物体AB经凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像规律作出物体AB，保留作图痕迹。 【答案】 【详解】由图可知，是实线，表明物体AB经凸透镜所成的像是实像，利用凸透镜的特殊光线，过点画出过光心的光线，其传播方向不变，过点画平行于主光轴的直线，与凸透镜的交点为入射点，连接入射点和左侧的焦点F并延长，两条入射光线的交点即为物体A点所在位置，根据凸透镜成像规律，B点应在主光轴上，物体AB垂直于主光轴，如图所示： 11．（2025·辽宁朝阳·三模）中国古代时，人们就不仅知道凸透镜能取火，还能映物放大成虚像。请将图中凸透镜放大成虚像的光路图补充完整。 ①画出折射光线 ②标出S的像点S´的位置（保留画图轨迹） 【答案】 【详解】平行于主光轴的光，通过凸透镜折射后，折射光线经过凸透镜另一侧的焦点，过光心得光线传播方向不变。用虚线反向延长两条折射光线，折射光线的反向延长线相交于一点，这个交点就是S的像S’。如图所示： 12．如图所示，两组透镜的焦点都重合，请完成光路图。 【答案】 【详解】由题可知，F点是图示凸透镜的焦点。根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，完成光路图，如图所示： 由题可知，F点既是图示凸透镜的焦点，也是图示凹透镜的焦点。根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，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，完成光路图，如图所示： 题型四 透镜的应用 13．（2025·安徽宿州·三模）近日街头上经常能看到智能无人驾驶快递车运送包裹，该无人车采用传感器融合技术，车身配有12个摄像头，能够识别150~200m范围内的障碍物，下列说法正确的是（　　） A．智能无人驾驶快递车的摄像头是利用光的反射原理工作的 B．摄像头成像的条件是摄像头前的物体与摄像头的距离大于二倍焦距 C．摄像头所成的像是倒立、放大的实像 D．智能无人驾驶快递车走近障碍物时，其摄像头内所成障碍物的像会变小 【答案】B 【详解】ABC．智能无人驾驶快递车的摄像头的镜头是凸透镜，凸透镜成像的工作原理是光的折射，摄像头成像的条件是摄像头前的物体与摄像头的距离大于二倍焦距，像距在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，故B正确，AC错误； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，智能无人驾驶快递车走近障碍物时，镜头内的像是变大的，故D错误。 故选B。 14．（2025·山西晋中·二模）如图所示，这是小梦在光学实践活动中用手机、凸透镜和鞋盒自制的投影仪，它能将手机上的画面放大投影到白墙上（图中白墙未画出）。下列说法正确的是（　　） A．制作简易投影仪的凸透镜对光有发散作用 B．手机屏幕到凸透镜的距离应在两倍焦距之外 C．手机画面经凸透镜后呈现倒立、缩小的实像 D．减小物距，同时增大像距，墙上的像将变大 【答案】D 【详解】A．凸透镜的光学性质是对光有会聚作用（能将平行光会聚到焦点），对光有发散作用的是凹透镜（如近视眼镜镜片），故A错误； BC．投影仪的成像原理是当物体处于凸透镜的一倍焦距到两倍焦距之间，物体通过凸透镜成的像在两倍焦距之外，成倒立放大的实像，故BC错误； D．根据凸透镜成实像的动态变化规律口诀“物近像远像变大”可知，减小物距，像距会增大，在墙上成的像将变大，故D正确。 故选D。 15．智能手机扫码功能可快速获取信息，手机摄像头相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）；二维码通过摄像头在手机中所成的是 （选填“实”或“虚”）像。图乙，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上可观察到倒立 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，生活中的应用是 （选填“投影仪”或“照相机”）。 【答案】 凸透镜 实 放大 实 投影仪 【详解】[1]凸透镜对光线有会聚作用，能使物体成像在感光元件（类似光屏）上，所以手机摄像头相当于凸透镜。 [2]二维码通过摄像头成像时，二维码到摄像头的距离（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，此时凸透镜成倒立、放大的实像。 [3][4]图中蜡烛到透镜的距离（物距）小于光屏到透镜的距离（像距），且光屏能承接像，则物距在 “一倍焦距到二倍焦距之间”。 此时凸透镜成倒立、放大的实像（实像能在光屏上呈现）。 [5]生活中，投影仪就是利用 “物距在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、放大实像” 的规律工作的。 16．（24-25九年级下·湖北十堰·期中）图甲是一幅立在桌面上的课本插图，透过水杯，插图中的女生变“胖”了，还掉头面向右侧，如图乙，此现象的成因与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） 工作原理相同，此时水杯相当于一个 镜，要想使观察到的女孩变“瘦”一点，应适当将水杯 （选填“远离”或“靠近”）插图。 【答案】 投影仪 凸透 远离 【详解】[1]插图中的女生变“胖”了，还掉头面向右侧，说明成的是倒立、放大的实像，与投影仪的工作原理相同。 [2]装了水的水杯的中间厚，边缘薄，相当于凸透镜。 [3]要想使观察到的女孩变“瘦”，即成的像变小，在凸透镜成像中，成实像时，物距变远，像变小，所以水杯应远离插图。 题型五 显微镜和望远镜 17．（24-25八年级上·陕西渭南·期末）如图所示为实验室显微镜和天文望远镜，下列关于图中两种仪器的说法正确的是（　　） A．显微镜的目镜是凹透镜 B．显微镜的物镜成倒立、放大的虚像 C．天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜 D．天文望远镜的物镜成倒立、放大的实像 【答案】C 【详解】A．显微镜的目镜使用的是凸透镜，成正立、放大的虚像，故A错误； B．显微镜的物镜与投影仪的作用相当，成倒立、放大的实像，故B错误； CD．天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜，物镜成像原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，故C正确，D错误。 故选C。 18．（24-25八年级下·甘肃武威·开学考试）如图所示，某凸透镜的物距u与像距v之间关系的图象，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u=20cm时，成放大的实像，投影仪就是根据这一原理制成的 C．当u=12cm时，成放大的实像，显微镜的物镜成像原理与之相同 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到20cm处的过程中，像逐渐变大 【答案】C 【详解】A．根据凸透镜成像规律，当u=v=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，有u=v=2f=16cm 所以该凸透镜的焦距是f=8cm 故A错误； B．当u=20cm时，物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的，故B错误； C．当u=12cm时，物距在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，此时成倒立放大的实像，显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，因此显微镜的物镜成像原理与之相同，故C正确； D．把物体从距凸透镜12cm处移动到20cm处的过程中，物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律可知，像逐渐减小，故D错误。 故选C。 19．（2025·陕西宝鸡·一模）如图是小林自制的“水滴显微镜”，其中“目镜”是小林的眼镜镜片。利用该显微镜观察标本时，先调节标本与水滴（相当于凸透镜）间的距离，使之 （选填“略大于”或“略小于”）水滴透镜的焦距，此时通过水滴可观察到 （选填“倒立”或“正立”）、放大的像，然后缓慢调节镜片与水滴间的距离，就会看到标本更为放大的像。小林的眼睛患有 （选填“近视”或“远视”）眼。 【答案】 略大于 倒立 远视 【详解】[1][2]水滴是凸透镜，是物镜，原理相当于投影仪，故先调节标本与水滴（相当于凸透镜）间的距离，略大于水滴透镜的焦距，即物距大于一倍焦距，成的是倒立的放大的实像。 [3]经水滴成倒立的放大的实像，再经目镜成放大的像，此时目镜相当于放大镜，故目镜是凸透镜，对光线有会聚作用，能够矫正远视眼，故小林的眼睛患有远视眼。 20．（2024·江苏苏州·二模）如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 (1)甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到 作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较 （“亮”、“暗”）时使用。 (2)乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中L1是物镜，L2是目镜。分析原理图可知物镜的作用相当于的 镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”），成 像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）；此时物镜的像AB相当于放在目镜前的物，此时目镜的物距u与目镜焦距f的关系是 。 【答案】(1) 会聚 暗 (2) 照相机 缩小 u＜f 【详解】（1）[1][2]凹面镜对光线有会聚作用，显微镜的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到会聚作用，可在光线较暗时使用。 （2）[1][2]由图乙可知，远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，相当于照相机。 [3]物镜所成的像成在了目镜的焦距内，因此u＜f。 题型六 视力及其矫正 21．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，是小明透过眼镜看玩具“兔子”的情景。图中眼镜片（　　） A．是凸透镜，可用于矫正远视眼 B．是凹透镜，可用于矫正远视眼 C．是凸透镜，可用于矫正近视眼 D．是凹透镜，可用于矫正近视眼 【答案】D 【详解】从图中看到透过眼镜片看到的玩具“兔子”是正立、缩小的像，凹透镜对光线有发散作用，能成正立、缩小的虚像；近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜前方，需要佩戴凹透镜来矫正，使光线发散后，成像在视网膜上，所以该眼镜片是凹透镜，可用于矫正近视眼，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 22．（24-25八年级上·重庆·期末）如图所示，有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法，说法正确的是（　　） A．甲图反映了近视眼的成因，应配戴凸透镜矫正 B．甲图反映了远视眼的成因，应配戴凹透镜矫正 C．乙图反映了近视眼的成因，应配戴凹透镜矫正 D．乙图反映了远视眼的成因，应配戴凸透镜矫正 【答案】D 【详解】图甲中，远处来的光线在视网膜前会聚，这是晶状体的折光能力太强或眼球的前后距离太长造成的，是近视眼，应配戴对光有发散作用的凹透镜矫正； 图乙中，近处于来看光线在视网膜后会聚，这是晶状体的折光能力太弱或眼球的前后方距离太短造成的，是远视眼，应配戴对光线有会聚作用的凸透镜矫正。故ABC错误，D正确。 故选D。 23．（2025·辽宁沈阳·二模）北方的冬季雪花飘舞，大地银装素裹，小明用照相机把这美丽的雪景拍摄下来。若想使某棵树上的雪景的像更大些，应使镜头 （选填“靠近”或“远离”）该树木；人眼的成像原理与照相机类似，若用眼不当患上了如图所示眼疾，可以佩戴 透镜进行矫正。 【答案】 靠近 凹 【详解】[1]由凸透镜成实像规律知道，物距变小时，像距变大，像变大；所以若要把某棵树上的雪景的像拍得更大一些，则应使照相机镜头靠近该树木。 [2]由图知，像成在了视网膜的前方，这是由于晶状体太厚，其折光能力太强，或眼球的前后方向太长造成的，这是近视眼；若想使像成在视网膜上，需要让原来的光线发散一些，由于凹透镜对光线有发散的作用，所以应该用凹透镜来矫正。 24．（24-25九年级下·四川内江·期中）如图甲，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。蜡烛、凸透镜的位置不变时，应将光屏向 （左/右）移动，才能在光屏上得到清晰的像。现代人们大量使用手机、平板和电脑等电子设备，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼；图中 （乙/丙）是近视眼的光路示意图、近视眼应配戴凹透镜制成的眼镜来矫正。 【答案】 左 丙 【详解】[1][2]由图中可知，蜡烛在2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像。要想在光屏上得到清晰倒立的、缩小的实像，需要满足像距f<v<2f 则光屏应向左移动。由丙图知，眼睛看远处的物体，像成在视网膜的前方，说明晶状体对光的折射能力变强，是近视眼的成因，故图中丙是近视眼的光路示意图。 基础巩固通关测 1．（2025·贵州黔东南·二模）晋代《博物志》中有“削冰令圆，举以向日， 以艾承其影，则其火”的用冰块取火的发明记载，其实质是将冰块制作成（    ） A．平面镜 B．球面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 【答案】C 【详解】依题意得，削成的冰块对光线具有会聚作用，相当于凸透镜，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．（24-25八年级下·甘肃武威·开学考试）关于凸透镜和凹透镜，下列说法中正确的是（　　） A．凸透镜和凹透镜都有两个实焦点 B．凸透镜对光有会聚作用，焦距越小，对光的折光本领就越强 C．凹透镜对光有发散作用，焦距越小，对光的发散作用就越小 D．经过凸透镜和凹透镜光心的光线，其传播方向会发生改变 【答案】B 【详解】A．凸透镜的焦点是实际光线会聚形成的，是实焦点，凹透镜的焦点是实际光线的反向延长线会聚形成的，是虚焦点，故A错误； B．凸透镜对光有会聚作用，凸透镜的焦距越小，说明焦点和凸透镜越近，说明凸透镜对光线会聚能力越强，故B正确； C．凹透镜对光有发散作用，凹透镜的焦距越小，其对光的发散作用就越大，故C错误； D．凸透镜、凹透镜光心的特点是通过光心的光线方向不发生改变，光无论沿什么方向射向凹透镜的光心后，其传播方向不发生改变，故D错误。 故选B。 3．（2025·安徽淮北·三模）据晋代张华所著《博物志》记载，可以把冰块制成透镜取火，即利用透镜对光的作用将物体点燃小芳用这种透镜观察远处的房屋，她看到的房屋是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．倒立、缩小的虚像 D．正立，放大的虚像 【答案】A 【详解】把冰块制成透镜取火，这种透镜是属于凸透镜，根据凸透镜成像的规律，若看远处的房屋，房屋在凸透镜的2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像。故A正确，BCD错误。 故选A。 4．用如图的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（　　） A．烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同 B．若将蜡烛移到光具座45cm刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的 C．若将蜡烛移到光具座40cm刻度处时，烛焰所成的像是等大的 D．若将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变小 【答案】D 【详解】A．已知凸透镜的焦距为10cm，由图可知，尺子分度值为1cm，此时物距u=50.0cm−35.0cm=15.0cm 满足f<u<2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，而照相机成倒立、缩小的实像，成像特点不同，故A错误； B．将蜡烛移到光具座45.0cm刻度处时，物距u=50.0cm−45.0cm=5.0cm u<f，此时成正立、放大的虚像，故B错误。 C．将蜡烛移到光具座40cm刻度处时，物距u=50.0cm−40.0cm=10.0cm u=f，此时不成像，故C错误。 D．将蜡烛从光具座30cm刻度处向远离凸透镜方向移动时，物距增大，根据凸透镜成实像时 “物远像近像变小” 的规律，烛焰所成的像将逐渐变小，故D正确。 故选D。 5．下列图片所示的是显微镜和天文望远镜的原理示意图。下列关于它们的两次成像的说法，正确的是（　　） ①显微镜先成放大的实像，再成放大的虚像  ②显微镜先成缩小的实像，再成放大的虚像  ③天文望远镜先成放大的实像，再成放大的虚像  ④天文望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像 A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 【答案】B 【详解】①②显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜一倍焦距以内，由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像，所以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①正确，②错误； ③④用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，这个像通过靠近眼睛的目镜成正立、放大的虚像，天文望远镜先成缩小的实像，再成放大的虚像，故③错误，④正确。故B正确，ACD错误。 故选B。 6．（24-25九年级下·安徽宿州·期中）小豫用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，固定透镜，调节光屏得到清晰的像，如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．已知图甲是模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像 B．模拟图乙的成因时需要向水透镜中再注一些水。 C．若将老花镜放在甲图透镜和蜡烛之间，要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像 D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，则会聚点将仍在焦点F处 【答案】B 【详解】A．如图甲所示，物距大于像距，应成倒立、缩小的实像，故A错误； B．图乙模拟近视眼成因，近视眼是晶状体太厚，折光能力强造成的，所以模拟时要向水透镜中再注一些水，故B正确； C．若将老花镜放在甲图透镜和蜡烛之间，老花镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，因此需将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像，故C错误； D．将蜡烛改为平行光源，将平行玻璃砖放在丙图所示位置，因玻璃砖对光线具有折射作用，所以会聚点不会再焦点F处，故D错误。 故选B。 7．（2025·四川南充·模拟预测）现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，手机屏幕上的多彩画面由红、蓝、 三种色光混合而成。但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图为某人看远处的物体时的成像示意图，为了矫正视力需要佩戴 （选填“凹”或“凸”）透镜来矫正。 【答案】 绿 凹 【详解】[1]光的三原色是红、绿、蓝，这三种色光按照不同比例混合，可以得到各种颜色的光，所以手机屏幕上的多彩画面由红、蓝、绿三种色光混合而成。 [2]由图可知，远处物体的像成在了视网膜的前方，这是近视眼的成像特点。近视眼是因为晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，导致光线会聚在视网膜前方。凹透镜对光线有发散作用，佩戴凹透镜能使像后移，成在视网膜上，从而矫正近视眼。 所以矫正近视眼选择凹透镜。 8．（24-25八年级上·山东淄博·期末）世界杯足球比赛是人们喜闻乐道的体育项目，世界杯上使用了VAR（视频助理裁判技术），利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是 ，足球通过摄像机镜头成一个 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的像，运动员射门时，足球向球门框上的镜头靠近的过程中，摄像机中足球的像将 （选填“变大”、“不变”或者“变小”）。 【答案】 凸透镜 倒立 缩小 变大 【详解】[1]摄像机镜头中间厚边缘薄，能成实像，是凸透镜。 [2][3]足球位于凸透镜的二倍焦距之外，则足球通过摄像机镜头成一个倒立缩小的实像。 [4]运动员射门时，足球向球门框上的镜头靠近的过程中，物距变小，根据物近像远像变大的规律可知，摄像机中足球的像将变大。 9．截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示，则这个玻璃体可以看作 镜，对图示光束具有 作用。 【答案】 凹透 发散 【详解】[1][2]玻璃体被中空（中间是空气）分成了两部分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有发散作用，因此平行光经过玻璃体后，会变得发散。 10．显微镜的物镜和目镜均是 镜，其中物镜的焦距比较 （长/短），目镜的焦距比较 （长/短），物体放在物镜之下，虽然离物镜很近，但仍在焦点以外，使物体通过物镜后形成一个 （实/虚）像，这个像又位于目镜焦点以内，成一个 （放大/缩小）的 （实/虚）像。 【答案】 凸透 短 长 实 放大 虚 【详解】[1][2][3]如果物镜的焦距很长，像距会更长，显微镜会很高，使用不方便，所以它的物镜的焦距很短；凸透镜成正立放大的虚像时，物体在焦距以内，物体离凸透镜越远，像越大；如果目镜的焦距短，放大倍数会减小，所以目镜的焦距很长；物镜和目镜都起到放大作用，两次放大，使物体的像更大。 [4][5][6]显微镜有两组透镜：一组是靠近物体的物镜，相当于一个投影仪，成倒立的放大的实像；一组是靠近眼睛的目镜，相当于一个放大镜，刚才倒立的放大的实像成在目镜的焦点以内，使像再次成正立的放大的虚像。 11．根据以上知识完成下面的光路图： 【答案】 【详解】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，过焦点。 过焦点的光线：经凸透镜折射后，平行于主光轴射出。 过光心（透镜中心）的光线：经凸透镜折射后，传播方向不改变。 第一条通过光心的光线传播方向不变；第二条平行于主光轴的光线折射后会聚于焦点；第三条通过焦点的光线折射后平行于主光轴。如图所示 凹透镜的三条特殊光线 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，平行于主光轴射出。 过光心的光线：经凹透镜折射后，传播方向不改变。 第一条光线通过光心的光线传播方向不变。第二条光线平行于主光轴的光线折射后发散，折射光线的反向延长线过虚焦点。第三条，通过焦点的光线，折射后，折射光线向远离主光轴的方向偏折，表现出对光线有发散作用。如图所示 12．（2025·辽宁鞍山·二模）如图，F为凸透镜的焦点，AB为光线经过平面镜后的反射光线，请你画出： ①AB的入射光线并标出入射角的大小； ②AB经凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】①首先画入射光线。过反射点（与平面镜交点）作垂直于平面镜的法线。因为反射光线与平面镜夹角是，所以反射角为 根据光的反射定律，入射角等于反射角，也为，在法线另一侧画出入射光线，如下图所示： ②画经凸透镜后的折射光线。因为是凸透镜焦点，且光线过焦点（题目图中经过焦点位置），根据凸透镜折射规律，过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴射出 ，所以从点出发，画折射光线平行于主光轴即可，如下图所示： 13．（2025·安徽淮南·三模）学习小组在学习凸透镜成像规律时发现，照相机的成像原理（图甲）和眼睛的视物原理（图乙）十分相似，于是学习小组用光具座进行了探究实践。 (1)如图丙所示，点燃蜡烛后光屏上成清晰的像，学习小组将蜡烛向左移动适当距离，光屏上的像变模糊。学习小组发现，向右移动凸透镜或向左移动光屏一段距离，都可以在光屏上再次看到清晰的像，这一特点符合 （选填“照相机”或“眼睛”）的成像特点； (2)学习小组还发现，当光屏上恰能成清晰的像时，将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊后，换用焦距合适的凸透镜，也可以在光屏上再次成清晰的像。或在凸透镜前加上合适的 透镜，也可以在光屏上成清晰的像。 【答案】(1)照相机 (2)凹 【详解】（1）如图丙所示，将蜡烛向左移动适当距离，光屏上的像变模糊，向右移动凸透镜或向左移动光屏一段距离，都可以在光屏上再次看到清晰的像，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 （2）当光屏上恰能成清晰的像时，将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊后，换用焦距合适的凸透镜，也可以在光屏上再次成清晰的像。根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，在凸透镜前加上合适的凹透镜，使光线延迟会聚，也可以在光屏上成清晰的像。 14．（2025·河南驻马店·三模）物理兴趣小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中，做了如下操作： (1)将一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏找到一个最小最亮的光斑，如图甲，可知该凸透镜的焦距是 cm。 (2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，如图乙所示，此时光屏上成清晰的像（像未画出），保持凸透镜位置不变，逐渐将蜡烛靠近凸透镜，为了让光屏能呈清晰的像，光屏应向 （填“左”或“右”）移动。 (3)蜡烛燃烧一段时间后，发现光屏上烛焰的像会向上移动，若想使烛焰的像回到光屏中央，可进行的操作是 。（写出一点即可） (4)另一实验小组用“F”字样的LED光源代替蜡烛进行实验，你认为其好处是 。（写出一点即可） 【答案】(1)13.0 (2)右 (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）如图甲，平行光经过凸透镜后汇聚成一个最亮最小的光斑，这个光斑到凸透镜的距离就是焦距，光具座上刻度尺的分度值为，凸透镜的焦距为 （2）根据凸透镜的成像规律可知，蜡烛靠近凸透镜时，物距减小，像距就会变大，因此光屏应当向右移动。 （3）蜡烛燃烧一段时间后，发现光屏上烛焰的像会向上移动，若想使烛焰的像回到光屏中央，可以让光屏和凸透镜的中心重新在同一水平线上，即将凸透镜和光屏也向下调动，或者可以向上适当调节光屏，使像成在光屏中央。 （4）“F”字样的LED 光源比蜡烛光源更稳定，便于观察，其次“F”字样上下左右不对称，也便于比较像的大小和像的正倒等。 能力提升进阶练 1．（24-25八年级下·湖北黄石·期末）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据下表中信息判定下列说法正确的是（　　） 次序 物距/cm 像的性质 像距/cm 1 20 倒立、等大、实像 2 30 15 3 15 倒立、放大、实像 30 A．第1次实验的像距大于20cm B．第2次实验成倒立、缩小的实像 C．第3次实验成像特点与照相机成像原理相同 D．若物距等于11cm，通过透镜所成的像是虚像 【答案】B 【详解】A．由表可知，第1次实验时，u=20cm，凸透镜成倒立、等大的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时像距，故A错误； B．由表中可知，第2次实验时u=30cm＞2f ，则凸透镜成倒立、缩小的实像，故B正确； C．由表中可知，第3次实验时，凸透镜成倒立、放大的实像，与投影仪的成像特点相同，故C错误； D．若物距是11cm，因为，则物体通过凸透镜成倒立、放大的实像，故D错误。 故选B。 2．（2025·湖南永州·二模）2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火发射。约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭顺利分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。如图所示，小丽同学正在全神贯注地看电视报道。下列说法正确的是（　　） A．电视机遥控器通过发出紫外线实现对电视机的控制 B．小丽发现自己患上了近视，她应该佩戴凹透镜矫正视力 C．小丽同学通过墙上的镜子看到电视机的像是光的反射形成的实像 D．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 【答案】B 【详解】A．电视机遥控器是利用红外线实现对电视机的控制的，故A错误； B．近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正，故B正确； C．小丽同学通过墙上的镜子看到电视机的像是光的反射形成的虚像，故C错误； D．光的三原色是红、绿、蓝，彩色电视机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的，故D错误。 故选B。 3．（2025·安徽铜陵·二模）在“探究凸透镜成像规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，光屏上恰好成清晰的烛焰像（光屏上未画出），关于该实验中的现象，下列判断正确的是（ ） A．光屏上所成的像是倒立放大的实像 B．随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像会向下移动 C．若用不透明的纸板遮住凸透镜的一部分，光屏上烛焰的像仍然完整 D．将凸透镜移至35cm刻度处后，然后将光屏向左移动，光屏上可以成清晰的像 【答案】C 【详解】A．由图可知，此时的物距大于像距，且光屏上成的是实像，故光屏上成倒立、缩小的实像，故A错误； B．若蜡烛燃烧变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，烛焰在光屏上的像将向上移动，故B错误； C．遮住凸透镜的一部分，物体上任一点都有光线射向凸透镜的其他部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，只是折射光线减少，会聚成的像变暗，故C正确； D．将凸透镜移至35cm刻度处后，物距与像距互换，根据光路可逆，光屏上可以直接成清晰的像，无需移动光屏，故D错误。 故选C。 4．（2025·甘肃陇南·三模）如图所示，航天员舱外作业时，宽厚的航天服限制了他的视野，为了看清胸前的操作面板，可以通过手腕处的小镜子进行观察。下列光现象与借助镜子观察面板原理相同的是（　　） A．2025年4月1日本年度最大一弯蛾眉月的形成 B．用三棱镜对着太阳会看到墙上有七彩的色带 C．雨过天晴的晚上，每个小水坑里都有一个“月亮” D．李华的爷爷目力渐弱，经常要用放大镜辅助看报纸 【答案】C 【详解】借助镜子观察面板利用的是光的反射。 A．蛾眉月是由光的直线传播形成的，故A不符合题意。 B．用三棱镜对着太阳会看到墙上有七彩的色带属于光的色散，其原理是光的折射，故B不合题意； C．雨过天晴的晚上，每个小水坑里都有一个“月亮”，属于平面镜成像，其原理是光的反射，故C符合题意； D．用放大镜辅助看报纸属于凸透镜成像，其原理是光的折射，故D不符合题意。 故选C。 5．某物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”的实验过程中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v和物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示。下列判断正确的是（　　） A．实验中所使用的凸透镜焦距为16cm B．物体放在A点对应的位置上，成缩小倒立的实像 C．物体放在C点对应的位置上，成放大倒立的实像 D．物体到凸透镜的距离u从12cm增加到24cm的过程中，所成的像逐渐变小 【答案】D 【详解】A．由图可知，物距等于像距等于16cm时，此时凸透镜成倒立、等大的实像，物距等于两倍焦距，所以焦距为8cm，故A错误； B．物体放在A点对应的位置上，此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大实像，故B错误； C．物体放在C点对应的位置，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小实像，故C错误； D．根据凸透镜成实像时像距随物距的变化规律可知，物体从A点移到C点的过程中，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。 故选D。 6．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线，已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点，由图可知，下列说法正确的是（　　） A．透镜是凸透镜，距离OP小于焦距 B．透镜是凸透镜，距离OP大于焦距 C．透镜是凹透镜，距离OP小于焦距 D．透镜是凹透镜，距离OQ大于焦距 【答案】A 【详解】由图可知，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。经透镜折射后光线会聚，由此可判定此透镜为凸透镜；由光的折射规律可知，当入射角增大时，折射角也会随着增大。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，由图可知，平行于主光轴的入射光线在入射光线a和b之间，则凸透镜右侧的焦点应在P与Q两点之间。所以此时OP小于焦距，OQ大于焦距。综上，故A正确，BCD不符合题意。 故选A。 7．（2025·湖北·三模）光刻技术是现代集成电路制作的关键一环，其原理示意图如图所示，纳米级集成电路“雕刻”时，透过镂空掩膜的紫外线通过缩图 （选填“凸”或“凹”）透镜后在硅片上成 、缩小的实像；当将镂空掩膜远离缩图透镜时，调整硅片位置，硅片上所成的清晰的像会 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】 凸 倒立 变小 【详解】[1][2]根据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，要制造出含有众多元件的集成电路，则掩膜上的电路在硅片上成的像应变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像。 [3]根据凸透镜的成像规律，当成实像时物远像近像变小，可知当将镂空掩膜远离缩图透镜时，硅片上所成的清晰的像会变小。 8．（2025·广西·模拟预测）如图所示是小刚在青秀山用照相机拍摄的龙象塔的照片，照相机的镜头相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），小刚若想拍摄龙象塔的远景，可以将镜头适当 （选填“靠近”或“远离”）龙象塔。 【答案】 凸透镜 远离 【详解】[1][2]照相机的镜头相当于凸透镜，拍摄龙象塔时，龙象塔在镜头的二倍焦距以外，像成在一倍焦距和二倍焦距之间；凸透镜成实像时，物距变大、像距变小像变小，若想拍摄龙象塔的远景，可以将镜头适当远离龙象塔，此时物距变大，像距变小，像变小。 9．（2025·江苏无锡·中考真题）探究凸透镜成像的规律，凸透镜焦距为10cm。首先应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到 ，当烛焰、凸透镜、光屏在如图所示的位置时，光屏上恰好成一个清晰的像，这是一个倒立、 的实像，在放大镜、照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是 。 【答案】 同一高度 缩小 照相机 【详解】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像能成在光屏的中央，首先应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度。 [2]已知凸透镜焦距f=10cm ，由图可知，物距u=45.0cm−15.0cm=30.0cm，因为u>2f  ，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像。 [3]放大镜成正立、放大的虚像；照相机成倒立、缩小的实像，所以成像情况与此类似的是照相机。 10．如图甲所示的黑白卡片，左侧在白光照射下呈现黑色是因为 ，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 【答案】 黑色能吸收太阳光中所有色光 靠近 【详解】[1]卡片左侧在白光照射下呈现黑色，是因为黑色能吸收太阳光中所有色光。 [2]能看到黑白颠倒的现象，是因为高脚杯与卡片之间的距离比较远，卡片到高脚杯的距离超过了凸透镜的一倍焦距，成的是倒立的实像。若希望黑白颠倒的像重新颠倒回来，应将高脚杯靠近黑白卡片，使卡片到高脚杯的距离小于凸透镜的一倍焦距，成正立的虚像。 11．（24-25八年级下·四川资阳·开学考试） (1)如图所示，小阳同学在A点通过平面镜MN观察到墙壁后面的物体（S点表示）。请在图中画出小阳观察物体的光路图；（保留作图痕迹） (2)如图所示，由水中折射出的一条光线ab照射到凹透镜上，光线ab与凹透镜的主光轴平行。其中F为凹透镜的焦点，O为光心。请画出：①折射光线ab在水中的入射光线；②光线ab通过凹透镜后的折射光线； (3)如图所示，S为蜡烛，S'为蜡烛通过凸透镜所成的像，请通过作光路图的方法在图中S'画出凸透镜并标出光心O及其左焦点F的位置。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）首先根据平面镜成像时像与物的对称性，找到物体S的像S'，由于人眼和像在同一条直线上，连接AS'与平面镜有个交点O，该交点为入射点，连接SO为入射光线，OA为反射光线，作图如下图所示： （2）首先做出法线；光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以作出入射光线，并使入射角小于折射角；入射光线平行于主光轴，该光线经凹透镜折射后会发散，折射光线的反向延长线过焦点，如下图所示： （3）通过光心的光线，经凸透镜折射后传播方向不变， 连接S、S'，该连线与主光轴的交点是光心O，可得到凸透镜的位置； 过S'作平行于主光轴的折射光线，在凸透镜折射前的入射光线过光源S，入射光线与主光轴的交点为左焦点F，作图如下图所示： 12．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，是物体AB经凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像规律作出物体AB，保留作图痕迹。 【答案】 【详解】由图可知，是实线，表明物体AB经凸透镜所成的像是实像，利用凸透镜的特殊光线，过点画出过光心的光线，其传播方向不变，过点画平行于主光轴的直线，与凸透镜的交点为入射点，连接入射点和左侧的焦点F并延长，两条入射光线的交点即为物体A点所在位置，根据凸透镜成像规律，B点应在主光轴上，物体AB垂直于主光轴，如图所示： 13．（2025·四川南充·模拟预测）在某次探究凸透镜成像规律的实验中： (1)夏天太阳直射时，小明将透镜正对阳光放置，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行，如图甲），测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图乙所示的图像，可判断该透镜的焦距f为 cm； (2)如图丙所示，小明把透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置。先将蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调整到 处，然后光屏应在 （选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能得到清晰的实像；如果火焰的形状如图丁所示，则光屏上所成像是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）；拿走光屏，小明站在透镜右侧 （选填“能”或“不能”）直接看到火焰的像； (3)若蜡烛的火焰高4cm，像高2cm，则此时仅将光屏和蜡烛的位置对调，则光屏上会呈现一个 cm高的像。 【答案】(1)15 (2) 同一高度 Ⅱ D 能 (3)8 【详解】（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距时，白纸被烤焦的时间所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸的间距即为焦距。 （2）[1]在实验中，为使像能成在光屏的中央，先将蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调整到同一高度处。 [2]凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距大小为 此时的物距大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，则光屏应在Ⅱ区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像。 [3]凸透镜成实像时，像与物的上下颠倒、左右相反，故光屏上的所成像是D。 [4]当拿走光屏，人眼相当于一光屏，所以人眼在光屏的位置能直接看到烛焰的实像。 （3）放大率等于像长与物长之比，也等于像距与物距之比；光屏和蜡烛交换一下，物距与像距互换，放大率变为2，所以光屏上会呈现一个8cm高的像。 14．（2025·四川南充·模拟预测）小王在探究凸透镜成像规律时，将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示。 物距u/cm 实验序号 焦距f/cm 像距v/cm 15 1 8 17 2 10 30 3 12 60 (1)请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距 凸透镜B的焦距。（选填“等于”、“大于”或“小于”） (2)图甲所示的实验现象可以说明 的成像特点。（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） (3)实验中如图丙，将蜡烛放在图示位置，光屏上恰好成清晰的像，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢在一起，则蜡烛能成 （选填0、1、2、3）个像。 (4)若小王将物距调整为20cm,并想在光屏上得到一个缩小的像，他应在上表给出的三个透镜中选用焦距为 cm的凸透镜。 (5)小王把蜡烛移动到图丁所示位置时透过凸透镜直接看到了蜡烛的像，请你在图丁中作光路图确定蜡烛S点所成像S'的位置，图中O为凸透镜的光心，F为其焦点（保留作图痕迹）。 【答案】(1)大于 (2)投影仪 (3)2 (4)8 (5) 【详解】（1）由甲、乙两图可知，物距相同，甲的像距大，说明甲的凸透镜焦距大，即凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距。 （2）图甲中物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪。 （3）因为凸透镜中间厚，边缘薄，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢在一起，相当于两个透镜，光心位置改变了，上面的像下移，下面的像上移，错位将成2个像。 （4）根据凸透镜成像规律需满足u＞2f，在光屏上得到缩小的像，此时物距u=20cm，则20cm＞2f，即f＜10cm，只有焦距为8cm 的透镜满足条件。 （5）过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′，如下图所示： 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $