专题03 透镜及其应用（复习讲义，江苏专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

该初中物理中考复习资料聚焦“透镜及其应用”专题，系统覆盖光的折射、透镜特点、凸透镜成像规律、透镜应用、人眼看不见的光五大中考核心考点，构建“教材知识夯基-中考考法聚焦-命题趋势预测”的知识网络。通过考点梳理、方法指导（如光路作图三步法）、真题精析（2025年广西、南通等多地中考题）等环节，帮助学生突破实验探究动态分析等难点，体现复习的系统性和针对性。 特色在于情境化命题深化与跨学科实践融合，如结合《博物志》冰透镜取火考查凸透镜成像规律，设计“自制天文望远镜观察月球”实践活动培养科学探究能力。聚焦实验操作细节（如等高共轴调节）和科技热点（VR眼镜、太阳能聚光透镜），通过“基础过关-素养拓展-优题精选”三级训练，落实科学思维与物理观念，助力学生高效提升应考能力，教师可据此精准把控复习节奏。

专题03 透镜及其应用 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 光的折射 4 教材·知识夯基 1．光的折射现象 2．光的折射规律 中考·考法聚焦 考法1 生活中的折射现象 考法2 教材素材链接 考点2 透镜及其特点 6 教材·知识夯基 1．凸透镜和凹透镜 2．透镜对光的作用 3．生活中凸透镜成像的现象 中考·考法聚焦 考法1 生活中的透镜 考法2 透镜的作图与光路分析 考法3 透镜焦距的测量与判断 考点3 凸透镜成像的规律 11 教材·知识夯基 1．探究凸透镜成像的规律实验 2．凸透镜成像规律及动态分析 3．实像与虚像的区别 中考·考法聚焦 考法1 教材素材链接 考法2 考查探究凸透镜成像规律的实验 考点4 透镜的应用 13 教材·知识夯基 1．照相机和眼球 2．视力的矫正 3．望远镜和显微镜 中考·考法聚焦 考法1 通过生活场景考查凸透镜的应用 考法2 结合跨学科实践考查透镜的应用 考法3 科技热点中的透镜应用（如VR眼镜、天文观测设备） 考点5 人眼看不见的光 15 教材·知识夯基 1．红外线 2．紫外线 3．看不见的光与生活、科技的联系 中考·考法聚焦 考法1 红外/紫外技术的实例判断 考法2 结合生活场景的现象解释 04·素养拓展·思维进阶 17 拓展01 自制天文望远镜观察月球 05·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 光的折射 ☑选择题 ☑填空题 ☑作图题 光的折射规律、光路可逆 1.结合中华传统文化：引用古诗文，问海市蜃楼产生的原因。如2025・广西卷T；2025・重庆A卷T3； 2.教材素材考查：生活中的折射现象，如2025・扬州卷T7； 3.结合生活场景：考查光的折射、反射、直线传播、色散等现象的区别，如2025・连云港卷T8；2025・苏州卷T4； 透镜及其特点 ☑选择题 ☑填空题☑作图题 透镜对光的作用：凸透镜会聚光线、凹透镜发散光线，透镜的三条特殊光线作图 1.结合科技与体育赛事：圣火采集。如2025・深圳卷T9； 2.结合中华传统文化：古代典籍中记载的冰透镜取火，判断该透镜观察远物成像。如2025・南通卷T2；《玄贞子》记载人工虹；如2025・四川泸州卷T4； 3.结合生活场景：凸透镜作用及其辨别。如2025・盐城卷T6；2025・常州卷T26；2025・广东卷T9； 凸透镜成像的规律 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 凸透镜成像的规律：物距与焦距的关系；凸透镜三种典型像及其条件。实验探究过程 1.教材素材考查：教材插图改编，如2025・无锡卷T7； 2.探究实验考查：探究凸透镜成像的规律实验操作考查。如2025・苏州卷T8；2025・徐州卷T12；2025・镇江卷T17；2025・广州卷T5;2025・广西卷T8; 透镜的应用 ☑选择题 ☑填空题 透镜的应用：眼睛的成像原理、近视/远视的矫正、显微镜/望远镜的结构与原理。 1.结合影视场景：给出日常生活中电影的场景，判断光学知识、透镜应用。如2025・陕西A卷卷T12； 2.结合生活场景、日常应用：给出日常生活中近视眼矫正、透镜应用。如2025・宿迁卷T5；2025・黑龙江卷T； 3.结合科技与体育赛事：冰透镜用于圣火采集。如2025・湖北卷T14； 人眼看不见的光 ☑选择题 ☑填空题 红外线和紫外线的应用及区分 常见生活情景：考查真空中红外线和紫外线的频率与传播速度关系。如2025・山东德州卷T13； 考查某物品的防晒效果，如2025・云南卷T21； 命题新趋势 1、情境化命题深化：命题将更紧密结合中华传统文化、影视场景、科技赛事等真实情境，考查学生在具体场景中应用光的折射与透镜知识解决问题的能力。 2、跨学科融合加强：与日常生活、工程实践、社会发展等深度融合，体现物理与日常生活、工程实践，与社会发展的密切联系与深度融合。 3、实验探究动态化：聚焦实验操作细节与动态变化分析，考查学生对实验过程的理解与探究能力。 4、科技应用紧密联系：命题素材将更多选取现代科技成果，反映学科前沿与生活实际的结合。 命题预测 1、真实情境拓展：未来可能出现更多与AR/VR技术、新能源设备（如太阳能聚光透镜）等新兴科技相关的情境题，考查知识迁移能力。 2、实验探究创新：设计性实验试题占比可能增加，如要求学生设计实验验证光的折射规律，或探究透镜组合成像的特点。 3、跨学科融合升级：与环保、医疗等领域结合，考查学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。 4、开放性试题增加：可能出现开放性试题，在问题设置上更加开放，考查创新思维与实践能力。 考点1 光的折射 【课标要求】通过实验，了解光的折射现象及其特点。 例6 通过光束从空气射入水（或玻璃）中的实验，了解光的折射现象及其特点。 1．光的折射 折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射 过入射点且垂直于分界面的直线称为法线。入射光线与法线的夹角 α 称为入射角，折射光线与法线的夹角 γ 称为折射角。 活动3.1 观察光的折射现象活动3.2 探究光的折射特点 观察光从空气中斜射入水中或玻璃中的现象； 探究光从空气中斜射入水中或玻璃中的偏折特点； 探究光斜射入玻璃砖中的光路特点 当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。 光的折射规律 斜射：“空气中角大” 垂直入射：方向不变 当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。 2．解释生活中的折射现象 水底变浅、硬币浮现、筷子弯折等 光从水中斜射向空气发生折射 当观察者从空气看水中物体，光从水底穿过水面进入空气会向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。人眼习惯认为光沿直线传播，会沿折射光线反向延长线追溯光源位置，使看到的水底比实际更靠近水面，即“变浅”。如捕鱼时，渔民要瞄准鱼下方。 太阳变形、幻日 同一种介质中，如果介质的疏密分布不同，光也会发生折射 夏天的傍晚，海水温度和空气温度相差较大，造成海面附近空气的疏密分布不同。当光在疏密分布不同的空气中传播时，就会发生折射； 高空中悬浮着许多形状规则的小冰晶，当太阳光经过它们时，会发生反射和折射，在特定的环境下就会产生幻日现象 早晨看日出、傍晚看日落 太阳的实际位置在看到位置的下方 日出时，太阳实际位置在地平线以下，因地球大气层对光线的折射作用，太阳光穿过不同密度大气层时弯曲，观察者能提前看到太阳影像，使其看起来比实际位置高，在太阳未真正升过地平线前影像已可见。同理，日落时太阳虽低于地平线，但因大气折射，光线仍能被看到，视位置高于实际位置。折射角平均约0.5度，相当于太阳自身直径角度大小，人们每天多看到约2分钟日照时间。该效应受大气压强、温度和观测地点海拔等因素影响，在贴近地面大气密度梯度较大时更明显。 【特别提醒】 1．垂直入射也是折射：实际上，折射是因光在不同介质中传播速度不同致方向改变。光斜射入两透明介质界面时，部分光反射，部分光折射；垂直入射时，虽折射方向不变，但仍有折射。 2．折射方向易错：画光路图或判断偏折方向时，学生常忽略光传播方向性。光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；从水斜射入空气，折射角大于入射角。应强调“疏→密”偏法线，“密→疏”离法线，并结合介质判断。 3．作图不规范：折射光路图是高频考点，常见错误有不画法线、法线未用虚线、未标箭头、折射角不合理等。正确做法是先作法线，再确定偏折趋势，最后画折射光线并加箭头。 3．与色散现象混为一谈：白光通过三棱镜色散是折射特例，学生常误认为“色散不是折射”或“折射必产生彩虹”。应明确色散是折射延伸现象，普通折射不一定伴随色散。 【方法点拨】 解决实际问题时，可画图建几何模型，如渔民叉鱼，因光从水中斜射入空气折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看到偏高虚像，所以鱼实际位置在“鱼像”下方。对于复杂光路（如玻璃砖两次折射），要分步分析光线偏折，注意第一次折射角是第二次入射角，两次折射后光线传播方向与原方向平行但侧移。此外，可结合生活实例强化理解，如筷子“弯折”、海市蜃楼，分析时要明确光传播方向、偏折方向及成像虚实。 【教材图片讲解】 硬币浮现：加水后来自硬币 P 的光 PO 从从水射向空气，由于折射角大于入射角，折射光 OC 得以进入眼睛，因而能再次看到硬币 光从空气斜射到玻璃表面，除了发生折射，还会发生反射 把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满，由上向下观察，发现书上的字大小不变，但变浅了 筷子插入水中，看起来变折断了，水中的部分稍稍向上偏折，这是由于光从水中斜射向空气发生了折射 1．【中国优秀传统文化】（2025·广西）唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句，其中“海楼”指海市蜃楼，其产生的主要原因是（　　） A. 小孔成像 B. 光的折射 C. 平面镜成像 D. 凹面镜成像 命题点 本题考查学生对“海市蜃楼”形成原理的理解，聚焦光的折射现象。题目以李白诗句为背景，要求学生识别诗句中“海楼”即“海市蜃楼”，并判断其产生的光学原理。 命题解读 命题意图：命题者通过古典诗词创设情境，引导学生关注物理现象，实现跨学科知识融合与应用。此题检验学生光学概念掌握情况，考察其将科学原理解释自然现象的能力，培养科学素养和综合思维，借助传统文化元素增强人文性，激发学习兴趣，体现育人价值。 解题思路：理解题干信息：明确“云生结海楼”中“海楼”指“海市蜃楼”，是特定气象条件下的视觉幻景。 排除干扰选项：A项“小孔成像”与海市蜃楼无关；C项“平面镜成像”基于光反射，与海市蜃楼形成原理不同；D项“凹面镜成像”属反射现象，不适用于解释大气幻景。 锁定正确答案：海市蜃楼是因近地面空气温度和密度不均，使光线折射或全反射形成虚像，正确原因是“光的折射”。 方法：联系实际现象分析法：结合生活常识，回忆海市蜃楼常出现区域，佐证与大气折射的关系。 对比辨析法：列举选项对应光学现象，与海市蜃楼特征比对，找出符合项。 核心概念回归法：回归课本，确认“海市蜃楼”定义及解释，确保选择依据准确。 【答案】B 【解析】B．海市蜃楼是光在不均匀介质中发生的折射现象，故B符合题意； A．小孔成像是光的直线传播现象，故A不符合题意； C．平面镜成像是光的反射现象，故C不符合题意； D．凹面镜成像是光的反射现象，故D不符合题意。 故选B。 2．【教材素材链接】（2025·扬州）如图，铅笔斜插在水中，看见水中的铅笔向上弯折，解释这一现象的光路是（ ） A. B. C. D. 命题点 本题考查学生对光的折射现象的理解与应用，特别是从生活情境识别物理原理的能力。 命题解读 命题意图：检验学生是否理解光的折射在实际观察中的作用机制，而非仅记忆结论。通过四个选项区分学生对物理过程的掌握层次：基础层次能识别光的折射现象；中等层次理解折射角大于入射角规律；高阶层次能结合成像原理推断虚像并还原光路。试题贴近生活，体现课程理念，强调观念与思维融合，有良好区分度，可检测典型错误认知，发挥诊断与导向功能。 解题思路：从现象出发还原物理过程：明确铅笔部分浸入水中，光线在水与空气界面折射；铅笔水下部分光线从水斜射入空气，折射角大于入射角，光线远离法线；人眼接收到折射光线后沿直线反向追溯，形成比实际位置浅的虚像；水下虚像上移使铅笔在水面“错位”，呈现向上弯折效果。对照选项，正确选项应显示水中入射光线折射后偏离法线，折射光线反向延长线交于原物点上方形成虚像，排除折射角小于入射角、光路方向颠倒、仅用反射解释弯折等错误选项，选出唯一正确光路图。 方法：解答此类问题可采用：模型构建法，建立“实物→发光点→折射→虚像→人眼接收”模型，画出典型光线及反向延长线找到虚像点；三步判断法，看光传播方向、定折射角与入射角大小、溯人眼定位虚像；排除法辅助选择，排除折射光线靠近法线、光路未标法线或角度关系混乱、用反射主导解释弯折的选项；实验联想法，联系课堂实验或日常经验强化直觉判断。综合运用这些方法可快速准确锁定答案。 【答案】D 【解析】筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折。由光的折射规律可知，在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考点2 透镜及其特点 【课标要求】了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 1．凸透镜和凹透镜 透镜 外形特点 对光的作用 辨别方法 凸透镜 中央厚边缘薄 会聚作用 看书上的字，正立、放大； 看远处物体，倒立、缩小； 使光束变得发散 凹透镜 中央薄边缘厚 发散作用 看书上的字，正立、缩小； 看远处物体，正立、缩小； 使光束变得会聚 【易错警示】 1．凸透镜与凹透镜区分不清。学生常仅据外形判断，忽略光线作用本质。凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线，应结合折射光线偏折方向判断。 2．焦点和焦距概念误解。学生常将焦点等同于像点或认为所有入射光会聚一点，还易忽略实虚焦点，测量焦距也易因未从光心开始及标尺读数起点问题致数据偏差。 3．凸透镜成像作图不规范。常见错误主要是特殊光线作图错误、焦点、光心的作用理解有误。 【教材图片解读】 凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。 凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。 凸透镜观察远处物体可以成倒立、缩小的实像。 用细铁丝和水，自制水膜透镜，既可以制作凸透镜也可以制作凹透镜。 近视眼镜是凹透镜，观察物体是正立、缩小的像。 利用太阳光估测焦距，凸透镜和光屏都要正对太阳光，当光屏上出现最小最亮的光斑时，测出透镜到光屏的距离就是焦距。 1．【结合中华传统文化】（2025·南通）晋代《博物志》中记载，用冰块制成聚光透镜，能将枯叶点燃。利用这种透镜观察远处的物体，看到的像是（　　） A．放大的虚像 B．放大的实像 C．缩小的虚像 D．缩小的实像 命题点 本题考查学生对凸透镜成像规律的理解与应用，特别是物距变化对成像性质的影响。题目结合古代科学实践（《博物志》冰透镜取火），将物理知识与历史文化融合，重点检验学生是否掌握“物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小实像”规律并能迁移应用。 命题解读 命题意图：通过有文化背景和科学趣味性的实例，引导学生理解光学原理在现实生活中的应用，增强学科人文性和实践性。考察学生能否从实际现象识别“冰块聚光透镜”为凸透镜，分析“观察远处物体”的物距条件，根据成像规律判断像的性质。同时培养学生用已有知识解决新问题的能力，强调物理规律的普适性与实用性。 解题思路：先明确题干关键信息，“冰块聚光透镜”能会聚光线，符合凸透镜特征，“点燃枯叶”验证其会聚作用，属于凸透镜应用。“观察远处物体”，物距可视为大于二倍焦距。根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小实像，像在一倍焦距与二倍焦距之间，所以看到的是缩小实像，选项中只有D项“缩小的实像”符合。 方法：识别透镜类型：由“聚光透镜”和“点燃枯叶”推断冰透镜为凸透镜。 确定物距范围：“远处物体”对应物距u > 2f。 应用成像规律：依据凸透镜成像规律表，u > 2f时成倒立、缩小实像。 排除干扰选项：A项“放大的虚像”对应u < f情况，B项“放大的实像”对应f < u < 2f情况，C项“缩小的虚像”是凹透镜成像特征，均不符合。 【答案】D 【解析】冰块制成的透镜对光线具有会聚作用，说明该透镜为凸透镜；利用这种透镜观察远处的物体，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，u＞2f时，成倒立、缩小的实像，因此看到的像是缩小的实像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．【结合生活场景】（2025·盐城）下列哪幅图中使用的不是凸透镜？（　　） A． B． C． D． 命题点 本题考查透镜类型识别及实际应用，核心是区分凸透镜和凹透镜及其在常见光学仪器中的使用。凸透镜中间厚、边缘薄，有会聚作用，用于照相机、投影仪等；凹透镜中间薄、边缘厚，有发散作用，用于近视眼镜。本题要求根据图示判断未使用凸透镜的选项。 命题解读 命题意图：知识理解与应用：检验学生将透镜基础知识迁移到实际应用的能力；图像识别能力：考察学生通过观察图片识别光学器件的能力；概念辨析：区分凸透镜和凹透镜应用，检测对“透镜用于视力矫正”知识点的掌握；联系生活实际：选取常见物品，引导学生关注物理知识在生活中的体现。 解题思路：第一步：回顾基础知识，牢记凸透镜中央厚、边缘薄，凹透镜中央薄、边缘厚。第二步：分析各选项应用原理。A. 照相机利用凸透镜成像，镜头是凸透镜；B. 放大镜是典型凸透镜应用；C. 近视眼镜用凹透镜矫正视力；D. 投影仪镜头是凸透镜。第三步：确定答案，问题是“使用的不是凸透镜”的选项，A、B、D用凸透镜，C用凹透镜。结论：正确答案是C。 方法：抓本质：紧扣透镜物理定义；联原理：将工具工作原理与凸透镜成像规律联系；破误区：注意视力矫正工具，记住“近凹远凸”；逆向思维：题目问“不是凸透镜”，找用凹透镜或非凸透镜的选项。 【答案】C 【解析】A．由图可知，通过透镜所成的像是正立放大虚像，此透镜为凸透镜，故A不符合题意； B．由图可知，通过透镜所成的像是倒立缩小实像，此透镜为凸透镜，故B不符合题意； C．由图可知，通过透镜所成的像是正立缩小虚像，此透镜为凹透镜，故C符合题意； D．由图可知，通过透镜所成的像是倒立放大实像，此透镜为凸透镜，故D不符合题意。 故选C。 3．【结合体育赛事设置新情境】（2025·深圳）如图所示，第九届亚洲冬奥会，擅于思考的欣航同学发现用阳光点燃火炬使用的是________（凸透镜/凹透镜），太阳是__________（可再生能源/不可再生能源），凸透镜的直径是60_______（填写单位）。 考查知识 凸透镜和凹透镜的辨别；可再生和不可再生能源分类；透镜的直径估测 命题解读 命题意图：本题通过第九届亚冬会这一体育赛事场景，设置了一个新的情境，把体育赛事、能源分类、长度的估测巧妙结合起来，考查了学生的综合能力。 解题思路：凸透镜对光线有会聚作用，能将平行的太阳光会聚到一点（焦点），使该点温度升高，达到可燃物的着火点，从而点燃火炬。而凹透镜对光线有发散作用，无法实现会聚阳光点火的效果。 可再生能源是指自然界中可以不断再生、永续利用的能源，太阳的能量来源于其内部的核聚变反应，只要太阳存在，就会持续释放能量，属于可再生能源。 结合实际情况，用于点燃火炬的凸透镜需要足够大才能有效会聚足够的阳光，60 毫米（mm）过小，60 米（m）过大，60 厘米（cm）是合理的尺寸。 方法：对于凸透镜和凹透镜，可再生和不可再生能源的区别，都需要找到典型特点，对比学习。对于透镜直径这一长度的估测，则需要足够了解生活，结合物理原理加以判断。 【答案】 ①. 凸透镜 ②. 可再生能源 ③. cm 【解析】[1]凸透镜对光线有会聚作用，能将平行的太阳光会聚到一点（焦点），使该点温度升高，达到可燃物的着火点，从而点燃火炬。而凹透镜对光线有发散作用，无法实现会聚阳光点火的效果。因此，此处应填 凸透镜。 [2]可再生能源是指自然界中可以不断再生、永续利用的能源，太阳的能量来源于其内部的核聚变反应，只要太阳存在，就会持续释放能量，属于可再生能源。因此，此处应填 可再生能源。 [3]结合实际情况，用于点燃火炬的凸透镜需要足够大才能有效会聚足够的阳光，60 毫米（mm）过小，60 米（m）过大，60 厘米（cm）是合理的尺寸。因此，此处应填 cm。 考点3 凸透镜的成像规律 【课标要求】探究并了解凸透镜成像的规律。 1．学生实验：探究凸透镜成像的规律 实验器材 光具座、蜡烛（LED发光体）、火柴、凸透镜、光屏； 器材组装及调整 在光具座上从左到右依次安装蜡烛（或LED发光体）、凸透镜、光屏，点燃蜡烛，并调节烛焰、光屏的中心，位于凸透镜主光轴上（即“等高共轴”），确保像能成在光屏中央。 重要概念 物体到透镜的距离称为物距（u）。 像到透镜的距离称为像距（v）。能在光屏上呈现的像称为实像，它是由实际光线会聚形成的。 实验操作 改变物距并记录现象： ①当u > 2f时（如u = 3f），移动光屏直至出现清晰的像，记录像距v、像的大小（与物比较）、正倒、虚实； ② 当u = 2f时，重复上述操作，观察并记录像的性质及像距； ③ 当f < u < 2f时（如u = 1.5f），移动光屏找到清晰像，记录相关数据； ④ 当u = f时，移动光屏，观察能否在光屏上成像； ⑤ 当u < f时，取下光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰，记录像的性质（正倒、大小、虚实）。 数据处理 将多组实验数据填入表格（如下表），分析u与f的关系、v与f的关系，归纳成像规律。 2．凸透镜成像的规律 序号 物距 像的性质 像距 应用 1 u > 2f 倒立、缩小的实像 f < v < 2f 照相机、摄像头 2 u = 2f 倒立、等大的实像 v = 2f 估测焦距 3 f < u < 2f 倒立、放大的实像 v > 2f 幻灯机、投影仪 4 u = f 不成像 / 估测焦距 5 u < f 正立、放大的虚像 v < u 同侧 放大镜 3．凸透镜成像的规律总结 物体通过凸透镜成像的性质与物距有关。主光轴上有两个位置是成像性质变化的分界点，一个是二倍焦距处，另一个是一倍焦距处（焦点处）。二倍焦距处，是物体成缩小像与放大像的分界点；一倍焦距处，是物体成倒立实像与正立虚像的分界点。 【实验中的易错提示】 1. “等高共轴”调节：若三者中心不在同一高度，像可能成在光屏上方或下方，导致无法完整观察； 2. 光屏位置判断：成实像时，需左右移动光屏，找到最清晰的像点（“左右逼近法”），避免误判像距； 3. 虚像观察：当u < f时，实像无法成在光屏上，需从透镜另一侧直接观察，注意区分“实像（光屏承接）”与“虚像（人眼直接观察）”； 4. 实像观察：实像既可以通过光屏观察，也可以直接观察，方法是，取下光屏，在原光屏位置的后方一定距离处观察透镜，就会看到原先在光屏上呈现的实像。同理：手持凸透镜，伸直手臂观察远处物体时，看到的倒立缩小实像。 5. 多次实验：改变物距范围，进行多次测量，避免偶然性，确保规律的普遍性。 【概念辨析】 1. 混淆“虚像”与“实像”：认为“能看到的像就是实像”，忽略虚像需透过透镜观察且无法用光屏承接的特点；认为实像必须用光屏才能看到，虚像只能被看到，无法被拍照。 2. 像距v的测量误差：调节光屏的位置观察实像时，没有将像调到最清晰就测量像距； 3. 实验结论以偏概全：仅通过一组数据（如u = 3f时成缩小实像）就得出规律，未进行多组验证。 【方法技巧】 1. 实验器材选择技巧：选用焦距适中（5 - 10cm）的凸透镜，便于在光具座完成不同物距实验；用较粗蜡烛，保证烛焰稳定，避免成像晃动；光具座刻度要清晰，量程大于凸透镜4倍焦距，确保能测完整物距和像距范围。 2. 器材组装要点：将蜡烛、凸透镜、光屏依次装在光具座上，进行“共轴调节”，即点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在与光具座平行直线上，让像成在光屏中央，避免部分像超出光屏范围。 3. 成像规律记忆方法：用“口诀法”辅助记忆，如“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像远像变大，物远像近像变小（实像）；虚像同侧正立大，物近像近像变小（虚像）”。“一倍焦距分虚实”指物距与焦距关系决定成像虚实；“二倍焦距分大小”指物距与二倍焦距关系决定成像大小。 4. 动态分析像的变化：物体沿主光轴移动时，实像与物体移动方向相同，虚像相反。如蜡烛靠近凸透镜，成实像时光屏远离、像变大；成虚像时像变小且靠近凸透镜。 5. 实验异常情况处理：若光屏无法成像，可能原因有：蜡烛在一倍焦距内、在焦点上、三者中心不在同一高度、光具座长度不足。需针对性调整，如检查物距、重调“共轴”或换长光具座。 【教材图片解读】 凸透镜成三种典型实像时的物体和像的位置。 利用太阳光估测焦距，凸透镜和光屏都要正对太阳光，图中没有光屏，直接在地面上得到最小最亮光斑，并不是焦点。 1．【结合生活场景设置新情境】（2025·内蒙古）小丽把红、黑两支铅笔（红笔在左、黑笔在右）竖立在一个装水的圆柱形玻璃杯后面。如图甲，从正前方透过玻璃杯观察，看到的现象如图乙所示。请你描述图乙中的现象并说明其形成的原因。 命题点 本题考查光的折射现象及应用，重点是圆柱形透明介质对光线传播路径的影响，涉及凸透镜成像原理、空间反转和视觉错觉机制。题目通过生活化情境，要求学生结合物理知识与观察现象，识别物体成像畸变现象。 命题解读 命题意图：检验学生将抽象光学原理应用于实际问题的能力，特别是对柱状透镜成像特征的理解。强调观察与科学解释的衔接，培养科学思维。同时考察学生空间想象和图像解读能力，要求用物理语言阐释现象。 解题思路：先明确实验装置，两支铅笔在盛水圆柱形玻璃杯后构成柱面透镜系统；再分析光线折射行为；结合柱面透镜光学特性，判断其水平截面类似凸透镜；推导不同物距下像的性质；联系图乙现象判断成像情况并合理解释。关键是识别“类凸透镜”效应导致成像横向变化。 方法总结：现象描述法：观察图乙准确描述图像特征。 光路分析法：用折射定律绘制光线偏折路径确定成像位置。 类比推理法：将装水玻璃杯类比柱面凸透镜分析成像特点。 物距比较法：根据铅笔与焦点位置判断成像状态解释现象。 综合归纳法：整合分析形成因果解释链条，使现象与原理对应。 【答案】透过水杯看到红铅笔在黑铅笔的右侧，且水中的两支铅笔变粗，位置互换，所以成倒立、放大的像。 【解析】由图甲可知，红铅笔在黑铅笔的左侧，由图乙可知，水中的红铅笔在黑铅笔的右侧，且水中的两支铅笔较粗，所以成倒立、放大的像，圆柱形玻璃杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄的特征，该部分就是一个凸透镜，两支铅笔在凸透镜的1倍和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 2．【结合教材素材考查探究实验】（2025·山东）雨过初晴，小丽发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。 （1）小丽将F形光源（如图甲）、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到______。 （2）调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐______（选填“变大”或“变小”），且像都是______（选填“正立”或“倒立”）的。 表1 序号 物高h/cm 物距x/cm 像高h/cm 像的正倒 像的虚实 - 4.0 30.0 2.0 倒立 实像 26.0 2.5 倒立 实像 3 4.0 23.0 3.0 倒立 实像 4 15.0 8.0 倒立 实像 5 13.0 13.5 倒立 实像 6 7.0 找不到像 （3）实验过程中，小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景，她采用下图______的方式可以观察到正立放大的“F”。 （4）组间交流时，小丽发现小红的实验记录（如表2所示）中有与物体等大的像，而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像，她应调整物距在______cm和______cm之间反复多次实验。 表2 序号 物高/cm 物距/cm 像高/cm 像的正面 像的虚实 1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像 2 18.0 1.3 倒立 实像 3 15.0 2.0 倒立 实像 4 10.0 4.0 倒立 实像 5 8.0 6.5 倒立 实像 6 4.0 找不到像 （5）小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是______。咨询老师后得知，两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为，凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值，她总结出凸透镜或像规律。 命题点 1.实验操作规范：探究凸透镜成像实验中“三者中心调整”的操作要求。 2.光学实验原理：确保像成在光屏中央的物理依据（光线沿主轴传播、物像对称性）。 命题解读 命题意图：1.考查实验基础操作：检验学生对凸透镜成像实验“等高共轴”核心操作的掌握，强调实验规范性。 2.理解实验设计逻辑：引导学生思考“调整三者中心”的目的（避免像偏移、残缺），而非机械记忆步骤。 解题思路：1.明确实验目标：实验需让像完整呈现在光屏中央，因此光源、凸透镜、光屏的中心需在同一高度，确保光线沿主轴传播，物与像对称。 2.排除错误操作：若中心不在同一高度，可能导致像偏移光屏、部分残缺或无法呈现，因此“调整至同一高度”是必要操作。 . 方法总结：1.核心操作记忆：凸透镜成像实验中，“三者中心调至同一高度”是固定规范，直接对应答案“同一高度”。 2.原理辅助理解：结合“光线沿直线传播”和“物像对称性”，理解操作目的，避免混淆其他实验步骤（如调节焦距、物距）。 . 3.答题技巧：遇到实验操作类问题，优先回忆教材中的标准步骤，再结合原理验证合理性。 【答案】（1）同一高度 （2） ①. 变大 ②. 倒立 （3）丁 （4） ①. 15.0 ②. 23.0 （5）物高均为4.0cm，当物距均为15.0cm时，小丽组实验时的像高为8.0cm，而小红组实验时的像高为2.0cm，由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关，还与凸透镜的焦距有关。 【解析】[1]为了使像成在光屏的中央，应将F形光源、凸透镜和带有刻度的光屏安装在水平光具座上，将三者的中心调整到同一高度。 [2][3]由表中数据可知，物体成实像时，随着物距不断减小，物体所成实像逐渐变大，且所成的像始终是倒立的。 [4]由题意知，透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”，此时的物距小于凸透镜的焦距，因此应观察物距小于像距时的成像情况，此时像与物同侧，所以应在凸透镜的另一侧观察，故丁符合题意。 [5][6]由小丽的实验数据可知，当物距为15.0cm时，像高为8.0cm，当物距为23.0cm时，像高为3.0cm，因此与物体等高的像4.0cm应当是物距在15.0cm~23.0cm，所以小丽应调整物距在15.0cm和23.0cm之间反复多次实验。 [7]由两组实验数据可知，物高均为4.0cm，当物距均为15.0cm时，小丽组实验时的像高为8.0cm，而小红组实验时的像高为2.0cm，由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关，还与凸透镜的焦距有关。 考点4 透镜的应用 【课标要求】了解凸透镜成像规律的应用。 例7 了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机中的应用。 例8 了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识。 活动建议：用凸透镜制作简易望远镜，用其观察远处的景物。 1．照相机和眼球对比列表 对比项目 照相机 眼球 成像原理 u > 2f 时，成倒立缩小的实像 构造特点 成像元件 镜头 晶状体 承接像的元件 胶片或感光元件 视网膜 控制进光量的元件 光圈、快门 瞳孔 调节方法 调节像距 调节焦距 2．视力缺陷与矫正列表分析 正常眼 近视眼 远视眼 构造 晶状体曲度适中、眼球前后径正常 晶状体曲度过大、眼球前后径偏长 晶状体曲度过小、眼球前后径偏小 视物情况 能看清远近物体 只能看清近处物体，看不清远处物体 只能看清远处物体，看不清近处物体 成像位置 视网膜上 视网膜前方 视网膜后方 矫正方法 无需矫正 佩戴凹透镜 佩戴凸透镜 3．眼镜的度数： 透镜焦距的倒数乘以100就是眼镜的度数，即度数=（1/f）×100（f的单位为米）。凸透镜的度数为正数，凹透镜的度数为负数。例如，焦距为0.5米的凸透镜，其度数为（1/0.5）×100 = 200度；焦距为0.2米的凹透镜，其度数为 -（1/0.2）×100 = -500度。 3．望远镜 （1）构造：由两组凸透镜组成，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，相当于放大镜；靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜，相当于照相机镜头。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜的作用是把这个实像放大，从而让我们能看清远处的物体。 （2）原理：望远镜的物镜焦距较长，目镜焦距较短，通过这样的组合，能够将远处物体的像拉近并放大，增大了人眼看物体的视角。 （3）开普勒望远镜：由两个凸透镜组成，物镜焦距长，目镜焦距短。远处物体经物镜成倒立缩小实像于目镜焦点内侧，再经目镜放大为虚像。 （4）望远镜的放大率=物镜焦距与目镜焦距之比（即物镜焦距越长、目镜焦距越短时，放大倍数越大） 4．显微镜 （1）构造：由两组凸透镜组成，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜，相当于投影仪镜头；靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，相当于放大镜。物镜的作用是使被观察的微小物体在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，目镜的作用是把这个实像进一步放大，形成正立、放大的虚像，从而让我们能看清微小的物体。 （2）原理：显微镜的物镜焦距较短，目镜焦距较长，通过这样的组合，能够将微小物体经过两次放大，显著增大了人眼看物体的视角，使微小物体的细节得以清晰呈现。 （3）使用：在使用显微镜时，需要先调节粗准焦螺旋找到物像，再调节细准焦螺旋使物像更加清晰，同时要注意调节反光镜或光源，以获得适宜的亮度，确保观察效果。 【易错警示】 1. 成像性质判断错误 （1）错误表现：混淆实像与虚像、正立与倒立、放大与缩小的条件。 （2）正确理解：实像由实际光线会聚而成，可在屏上呈现，总是倒立；虚像由反向延长线形成，不能呈现在屏上，总是正立。 （3）凸透镜成像规律口诀：“物远像近像变小，物近像远像变大”，适用于实像情况。 凹透镜无论物距如何，始终成正立、缩小的虚像。 （4）典型误区：认为放大镜只能成放大的像——实际上只有当物体在一倍焦距内才成立；若物体超出焦距，则可能成实像。 2. 焦点位置理解偏差 （1）错误表现：误认为焦点是成像点，或将焦点与像点混淆。 （2）正确理解：焦点是平行于主光轴的光线经透镜折射后的会聚点（凸透镜）或发散光线反向延长线的交点（凹透镜）。像点是具体物体发出的光线经折射后的真实或虚拟交汇点，其位置由物距和焦距共同决定。 （3）提示：作图时应准确标定两倍焦距点（2F）、焦点（F），并运用三条特殊光线（过光心不变、平行主轴过焦点、过焦点平行主轴）辅助判断像的位置。 3. 物距变化导致成像动态误解 （1）错误表现：认为物体靠近透镜时像一定变大，或远离时一定变小。 （2）正确理解：对于凸透镜实像：物体从远处向焦点移动过程中，像逐渐变大且远离透镜；当物体越过焦点进入一倍焦距内，实像消失，转为虚像。虚像情况下，物体越靠近透镜，虚像越小；越接近焦点，虚像越大。 4. 混淆透镜类型及其作用 （1）错误表现：将凹透镜当作聚光器件使用，或误以为凹透镜能成实像。 （2）正确理解：凸透镜对光线有会聚作用，又称会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，又称发散透镜。 凹透镜单独使用永远无法形成实像，必须与其他会聚元件组合才可能参与实像构建。 实验验证建议：用太阳光照射透镜，能在纸上聚焦成亮点的是凸透镜，无法聚焦且光斑变大的是凹透镜。 5. 忽视透镜组合系统的复杂性 （1）错误表现：简单叠加单个透镜的成像结果，忽略中间像的影响。 （2）正确理解：在显微镜或望远镜中，第一个透镜（物镜）所成的像作为第二个透镜（目镜）的“物体”。若中间像不在目镜一倍焦距内，则无法形成有效虚像。 组合系统总放大率 = 物镜放大率 × 目镜放大率，而非焦距直接相加。 【特别提醒】 易错环节 正确认知 成像类型判断 凸透镜可成实像或虚像，凹透镜仅成虚像 实像能否被人眼看到 可以，人眼可直接观察实像（如电影银幕） 放大镜是否一定是凸透镜 是，只有凸透镜能在特定条件下成放大虚像 焦距越短放大能力越强 正确（对于放大镜而言，放大率 ≈ 25cm / f） 近视戴凹透镜，远视戴凸透镜 正确，依据光线发散或会聚需求选择 【教材图片解读】 照相机成像原理图 眼球成像原理图 模拟视力的矫正实验 近视眼与远视眼模拟图 增大视角的原理图 显微镜观察微小物体 水杯凸透镜 自制显微镜模型 1．【结合影视场景设置新情境】（2025·陕西A卷）《哪吒之魔童闹海》自上映以来，打破众多影史纪录，成为我国电影的一张新名片。观影时，电影银幕________（选填“是”或“不是”）光源，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 命题点 本题考查光学基础知识在生活中的应用，涉及光源定义、光的反射类型及凸透镜成像规律。以电影《哪吒之魔童闹海》为背景，体现学科与现实联系。 命题解读 命题意图：通过贴近学生生活的情境，考查学生对“光源”概念、“漫反射”作用及投影设备成像特点的掌握。引导学生关注生活物理现象，提升科学素养和观察能力，增强试题时代感和趣味性。 解题思路：第一空：判断银幕是否为光源，光源需能自行发光，电影银幕本身不发光，只是反射放映机光线，所以不是光源。 第二空：分析观众能在不同位置看到画面的原因，幕布表面粗糙，光线发生漫反射，反射光向各方向传播，不同角度观众都能接收。 第三空：判断放映机成像性质，电影放映机用凸透镜放大并投射图像到屏幕，物距小于像距时，成倒立、放大实像，符合投影仪原理。 方法总结：判断光源关键是“是否主动发光”，被动反射不是光源；解释多角度可见现象优先考虑“漫反射”，强调清晰镜像则是“镜面反射”；投影类设备成像均为倒立、放大实像，可对比照相机（倒立缩小）和放大镜（正立放大虚像）区分记忆；结合实例理解物理规律，利于加深印象和迁移应用。 【答案】 ①. 不是 ②. 漫 ③. 放大 【解析】[1]观影时，电影银幕反射放映机发出的光，所以电影银幕自身不会发光，不是光源。 [2]观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向。 [3]放映机的原理是物距大于凸透镜的二倍焦距时，成倒立、放大的实像。 2．【跨学科实践】（2025·四川广元）“梦天”学习小组用硬纸板做了两个纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动，如图所示。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为8cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜，就做成了模型照相机。用它来观察远处的教学楼，他们发现半透明薄膜上的像太小，于是靠近教学楼，并 （选填“增大”或“减小”）两纸筒间的距离，才看到薄膜上清晰的像，此时模型照相机的镜头与教学楼的距离 16cm（选填“>”、“<”或“＝”）。 命题点 以跨学科实践制作模型照相机为情境，考查凸透镜成像规律应用的理解与迁移能力。核心知识点有凸透镜成实像时物距、像距与焦距关系，及获更大清晰像的操作方式，涉及实验现象分析和动态调节理解，属光学实验与物理建模综合考查。 命题解读 命题意图：命题检验学生对凸透镜成像动态变化规律的掌握，非机械记忆。模拟真实实验，引导学生理解照相机通过调节像距适应不同物距的原理。设“像太小”问题，考察学生对“靠近物体”和“调节像距”操作逻辑的把握。第二空强化“二倍焦距分界点”认知，体现对成像条件的本质理解。 解题思路：模型照相机原理是凸透镜将远处物体成倒立、缩小实像于半透明薄膜，类似真实相机。初始像小，说明像距小或物距大，根据“物近像远像变大”，应减小物距（靠近教学楼），同时需同步调整像距，拉长纸筒距离。 方法：解答此类问题步骤如下：①明确成像性质及条件（u > 2f）；②根据“像太小”，按“物近像远像变大”规律，减小物距、增大像距；③结合装置，通过纸筒滑动调节像距，填“增大”纸筒间距；④分析物距范围，成倒立缩小实像则u > 2f = 16cm，靠近未突破界限，判断为“>”。过程要结合理论与实验，避免纯数学推导。 【答案】增大 > 【解析】[1][2]凸透镜成实像时，物近像远像变大，半透明薄膜上的像太小，照相机靠近教学楼，物距减小，像距变大，需要增大两纸筒间的距离，才看到薄膜上清晰的像；由照相机的原理，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像可知，此时模型照相机的镜头与教学楼的距离大于16cm。 考点5 人眼看不见的光 1．红外线和紫外线对比列表 特性 红外线 紫外线 波长范围 大于760nm（纳米），介于可见光红光与微波之间 小于400nm，介于可见光紫光与X射线之间 发现者 1800年由英国天文学家赫歇尔发现 1801年由德国物理学家里特发现 主要来源 一切温度高于绝对零度（273.15℃）的物体都在辐射红外线，温度越高辐射越强 主要来源于太阳、紫外线灯、汞灯等 显著特点 热效应强，具有穿透云雾能力 化学效应强，能使荧光物质发光，具有杀菌消毒作用，过量照射对人体有害 应用举例 红外测温仪、红外遥控器、红外夜视仪、红外取暖器、红外成像技术 验钞机（利用荧光效应）、紫外线消毒灯、促进人体维生素D合成（适量照射）、光刻技术 对人体影响 适量照射可产生热感，促进血液循环；过量可能导致灼伤 适量照射有助于钙吸收；过量会引起皮肤灼伤、老化，甚至诱发皮肤癌 传播特性 在大气中传播受烟雾、尘埃影响较小，穿透能力较强 易被臭氧层吸收，穿透力较弱，普通玻璃即可阻挡大部分紫外线 | 1．【结合教材素材】（2025·山东德州）如图所示，不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于 （选填“超声波”或“电磁波”），在我们的生活中发挥着重要作用。 命题点 本题考查电磁波谱基本概念与分类，重点识别常见波段（无线电波、红外线等）是否为电磁波，区分其与超声波（机械波），还涉及电磁波生活应用认知。 命题解读 解题思路：题干中所列“无线电波、红外线”等是按频率递增排列的电磁波谱部分，本质是变化电场和磁场激发传播的横波，能在真空传播且速度为光速。“超声波”是高于人耳听觉上限的声波，属机械波，靠介质传播，与上述波本质不同。虽应用差异大，但都属“电磁波”。结合选项，“电磁波”为正确答案。 解题思路和方法：概念辨析法，明确电磁波与机械波区别，排除“超声波”；知识归纳法，回忆初中电磁波谱内容确认各波段；逻辑排除法，用“能在真空中传播”否定超声波；生活实例辅助判断，如手机通信等应用体现电磁波理论，增强选择信心。 【答案】电磁波 【解析】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等都属于电磁波，它们在真空中的传播速度相同，且都能传递能量和信息，在生活中有着广泛的应用，比如无线电波用于通信，红外线用于遥控等。而超声波是频率高于20000Hz的声波，属于机械波，与题目中所提的这些波不同。 2．【结合生活场景】（2025·云南）太阳光中紫外线过度照射会对皮肤造成损伤，小明想探究芦荟汁是否具有防晒作用。他在暗室中用芦荟汁、紫外光灯、模拟皮肤的可透光塑料膜2张、紫外线光敏试纸2张（颜色随照射强度增加而加深）、计时器进行实验。将一张塑料膜铺在一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用适当强度的紫外光照射塑料膜一段时间：接下来的操作是： ，对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度；若 ，则说明芦荟汁有防晒作用。 命题点 本实验考查学生对对照实验设计原理的理解与应用，重点是识别实验变量、掌握单一变量原则并根据现象推断结论，涉及皮肤防晒机制模拟、紫外线检测方法及天然植物提取物防护功能验证。 命题解读 命题意图：评估学生科学探究基本能力，包括补充实验步骤、设置对照组与实验组、设定观察指标及因果推理能力。通过防晒问题引导运用科学方法，培养批判性思维与实践创新能力，强调光敏材料应用，体现跨学科融合。 解题思路：明确实验目的是探究芦荟汁是否有防晒作用，即能否减弱紫外线对“皮肤”的影响。利用已有的模拟皮肤塑料膜、紫外线光源和光敏试纸，核心是比较处理前后紫外线透过率变化。构建涂芦荟汁的实验组和未处理的对照组，在相同条件下照射，通过试纸显色差异对比分析。补全步骤时确保两组唯一区别是有无芦荟汁，保证实验科学性和结论有效性。 方法：一张塑料膜涂芦荟汁后覆盖在紫外线光敏试纸上，另一张不处理直接覆盖。两组并列置于紫外光灯下，用相同强度紫外光照射相同时间。取出静置待试纸颜色稳定，观察比较颜色深度。若涂芦荟汁的试纸颜色明显浅于对照组，说明芦荟汁有防晒作用。 【答案】 将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间 不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深，涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅， 【解析】[1]根据控制变量法可知，再次实验时，应控制除另一张塑料薄膜涂有芦荟汁之外的其它因素都相同；接下来的操作是：将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间。 [2]对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度；若不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深，涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅，则说明芦荟汁有防晒作用。 一、自制天文望远镜观察月球 1. 自制天文望远镜 （1）选取机械闹钟作为声源，分别用不同材料将声源包裹起来，然后放在鞋盒内，通过实验来探究它们的隔音性能。这些材料包裹的厚度应该相同。 （2）方案一：站在距隔音盒一定距离处，比较每次所听见声音的响度。此方案的不足之处是人耳不易准确判断声音响度的变化。 方案二：远离鞋盒，当听不见声音时分别测量并记录与鞋盒的距离。距离越近，说明材料的隔音性能更好。 2. 用天文望远镜观察月球 （1）可以用包装盒或鞋盒充当“房间”，将一只闹钟放入其中模拟房间中发声的乐器或电视机。然后，在盒内的相应区域安装能够阻隔声音的材料，制作隔音房间模型。 （2）了解不同材料阻隔声音的性能以及它们的特点，尽量从常见材料中选取合适的材料。在注意隔音性能的同时，也要尽量减小材料的厚度，最大限度地保证“房间”的空间。 （3）测试时，通过手机或者计算机中的软件等先测量未作隔音处理时闹钟铃声的强弱，再测量经过隔音处理后闹钟铃声的强弱。通过比较前后的变化来评估模型的隔音性能。 【教考衔接】（2025·苏州·一模）某学习小组对望远镜进行了实践学习，制作了一个望远镜。下面是该小组同学交流的实践内容，请帮助完成下列内容。 (1)学习了解望远镜的原理 望远镜有不同的类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的，这种透镜对光有 作用。如图甲所示，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜。望远镜其实是将远处的物体拉近成像，此过程实际上是增大了 。 (2)设计制作调试望远镜 选用两块凸透镜，用图乙的办法测出其焦距，再用刻度尺测出直径。若两个凸透镜的焦距分别为和，则做出的望远镜放大倍率为 倍。（放大倍率=物镜焦距/目镜焦距） 把目镜镜筒插入物镜镜筒内，通过望远镜观察物体。在观察最远处的物体时，物体经物镜折射后成 的 像，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；观察近处的物体时，两块凸透镜间的距离要变 一些。 (3)改进望远镜 用自制望远镜观察星星时发现视野范围较小，使用两块相同的带开口的挡板并利用 的原理可制作寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助如图丙所示的挡板能快捷寻找目标，并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 。 A．    B．    C．    D． 【答案】(1) 会聚 视角 (2) 3 倒立、缩小 实 大 (3) 光的直线传播 C 【详解】（1）[1]凸透镜对光有会聚作用。 [2]望远镜将远处物体拉近成像，实际上是增大了视角，这样我们看到的物体就好像变大了。 （2）[1]已知放大倍率=物镜焦距/目镜焦距，物镜焦距为30cm，目镜焦距为10cm，则放大倍率为 3倍。 [2][3]当观察最远处的物体时，物体经物镜折射后成倒立、缩小的实像，这是因为远处物体在物镜的二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 [4]观察近处的物体时，由于近处物体比远处物体离物镜更近，根据凸透镜成像规律，要成清晰的像，两块凸透镜间的距离要变大一些。 （3）[1]使用两块相同的带开口的挡板并利用光的直线传播的原理可制作寻星装置，因为光沿直线传播，通过挡板的开口能确定目标的方向。 [2]要能快捷寻找目标并将目标锁定在望远镜视野中，挡板的开口形状应能通过光的直线传播，使目标光线更易进入且便于瞄准。选项C中，上方挡板的三角缺口和下方挡板的形状配合，能更好地利用光的直线传播来确定目标方向，相比其他选项更适合作为寻星装置的挡板，故选C。 3．（2025·江苏无锡·一模）跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如下表： 序号 A B C D 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 查得资料：望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，并使成像更亮更清晰。 (1)为获得较大放大倍率，小组应选用 透镜做物镜、 透镜做目镜最适宜； (2)图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于 。 (3)制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是 （选填一个字母）；与原物相比，通过望远镜所成的是树木 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。 A     B C     D 【答案】(1) C B (2) 照相机 放大镜 (3) D 缩小 【详解】（1）[1][2]根据资料可知，望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，且放大倍率取2至3倍为宜。要获得较大放大倍率，应选择焦距较长的凸透镜作为物镜，焦距较短的凸透镜作为目镜。在给出的四种凸透镜中，C透镜的焦距为30cm，是最长的，适合作为物镜； A、B透镜的焦距均为10cm，相对较短，可作为目镜。同时，C透镜的直径为8cm，是所有透镜中最大的，能增大观察范围并使成像更亮更清晰；而A、B透镜中，B透镜的直径为5cm，大于A透镜的4cm，所以选择B透镜做目镜更适宜。故应选用C透镜做物镜、B透镜做目镜。 （2）[1][2]天文望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像原理相似；目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大，成正立、放大的虚像，其原理相当于放大镜。   （3）[1][2]由（2）可知，通过天文望远镜最终看到的像是经过物镜成倒立实像和目镜成正立虚像后的结果，所以看到的是倒立的像。观察远处树木，肉眼直接观察树木是正立的，那么通过自制望远镜看到的像应该是倒立的，与原物相比，通过望远镜所成的是树木缩小的虚像。因为物镜成缩小的实像，目镜将这个实像放大，但整体而言，与原物相比还是缩小的。但可以确定看到的像是倒立的，是缩小的虚像，故D符合题意。故选D。 4．（2025·广东深圳·一模）深圳湾栖息了多种鸟类，但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到，小明想制作简易望远镜来观鸟。 (1)如图甲是一种望远镜。 ①两个凸透镜中，透镜甲是 （选填“目镜”或“物镜”）； ②远处的物体经透镜甲成一个倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 (2)测量凸透镜的焦距f。 ①小明将透镜对着太阳光，如图乙所示，移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点，测量出该点到透镜光心距离，记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是 ； ②改正错误后，小明用正确方法测量，当白纸上呈现一个并非最小的光斑时，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L，稍微增大凸透镜与白纸之间距离，发现光斑变大，则f与L的大小关系是：f L。 (3)望远镜物镜所成的像虽然比物体小，但它离人眼很近，再加上目镜的对光线的发散作用，就可以改变视角大小。如图丙，观察物体时，视角的大小与 有关。 (4)如下为小明制定的评价量表： 自制望远镜评价量表 级别内容 优秀 合格 待改进 外观 结构牢固，镜筒调节顺畅，镜筒尺寸合适 结构比较牢固，镜筒较难调节，镜筒尺寸比较合适 结构不够牢固，镜筒不能够调节，镜筒尺寸不合适 成像效果 能观察到清晰的远景 能观察到模糊的远景 不能观察到远景 小明用望远镜B观察远处的鸟儿时，调节镜筒略显阻塞，调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表，对望远镜B的评价级别是外观 ，成像效果 【答案】(1) 物镜 缩小 (2) 太阳光与主光轴不平行 < (3)物体实际大小和距离有关 (4) 合格 优秀 【详解】（1）[1]望远镜是由两组凸透镜组成的，其中靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜，所以透镜甲是物镜。 [2]远处的物体距离透镜甲在二倍焦距以外，故成倒立缩小的实像。 （2）[1]正确的操作是让太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在焦点，形成最小最亮的光斑。此时测量光斑到透镜中心的距离即为焦距。所以小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。 [2]当白纸上呈现一个并非最小的光斑时，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L，稍微增大凸透镜与白纸之间距离，光斑变大，说明焦点的位置小于L，则f与L的大小关系是。 （3）物镜的作用是将远处物体的光聚焦成缩小的实像，位于目镜的焦点内。目镜作为放大镜，对此实像进行放大，形成虚像。此时，虽然物镜的像比原物小，但因其靠近眼睛，加上目镜的发散（或放大）作用，使得视角被放大，让人感觉到更大的图像。由图丙可知，视角的大小与物体实际大小和距离有关，而物镜和目镜的组合优化了这两个因素，可以观察到远处的物体。 （4）[1]调节镜筒略显阻塞，由评价量表可知该望远镜外观属于合格级别。 [2]调节后清楚看到清晰的远景，由评价量表可知该望远镜成像效果属于优秀级别。 1．【生活情境】（2025·青海）小文到青海湖旅游时，用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是（    ） A．投影仪 B．近视眼镜 C．监控摄像头 D．放大镜 【答案】C 【解析】根据凸透镜成像特点，当物距大于两倍焦距时，凸透镜能够成倒立缩小的实像为照相机原理； A．投影仪是利用凸透镜成像，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大实像的原理，故A不符合题意； B．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用，且凹透镜不成实像，故B不符合题意； C．监控摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理，故C符合题意； D．放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理，故D不符合题意。 故选C。 2．【新科技新情境】（2025·常州）为寻找地震后被掩埋在废墟里黑暗环境下的生还者。新加坡工程师利用蟑螂体型小、喜好在黑暗缝隙内爬行的特点，打造半机械搜索蟑螂。为探测生还者，应在蟑螂背部固定微型（　　） A．可见光照相机 B．红外线照相机 C．紫外线照相机 D．超声波成像仪 【答案】B 【解析】A．可见光照相机需要有可见光才能成像，而在地震后废墟里的黑暗环境下，没有可见光，可见光照相机无法工作，所以不能使用可见光照相机，故A不符合题意； B．任何物体都在不停地向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强。人体的温度相对周围环境较高，会辐射出较强的红外线。红外线照相机可以通过接收物体辐射的红外线来成像，在黑暗环境中能够探测到有体温的生还者，故B符合题意； C．紫外线主要用于一些特定的检测，如荧光检测等，人体辐射的紫外线很弱，在这种探测生还者的场景中，紫外线照相机无法有效探测到生还者，故C不符合题意； D．超声波成像仪一般用于在液体等介质中探测物体，通过超声波反射来成像。在废墟这种复杂的固体环境中，超声波传播会受到很大阻碍，且对寻找被掩埋的生还者来说，超声波成像仪难以有效发挥作用，故D不符合题意。 故选B。 3．（2025·山东青岛）下列光学作图正确的是（  ） A．光的反射 B．平面镜成像 C．凸透镜对光线的作用 D．凹透镜对光线的作用 【答案】C 【解析】A．图中反射光线的方向错误，故A错误； B．平面镜成像现象中，像与物体关于镜面对称，故B错误； C．平行于主光轴的光经凸透镜折射后将过焦点，由于光路可逆，图中过凸透镜焦点的光经凸透镜折射后将会平行于主光轴传播出去，故C正确； D．凹透镜对光有发散作用，平行于主光轴的光经凹透镜折射后，折射光的延长线过焦点，而不是折射光直接过焦点，故D错误。 故选C。 4．（2025·山东日照）无人机航拍具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点，下列说法正确的是（　　） A．无人机航拍是利用超声波传输信号的 B．无人机远距离航拍时镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍 C．无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像，和投影仪成像的特点相同 D．无人机降落过程中，降落点附近的物体在镜头内所成的像会变小 【答案】B 【解析】A．超声波不适合在空气中远距离传播，无人机航拍是利用电磁波传输信号的，故A错误； B．无人机远距离航拍时是照相机的成像原理，物距大于二倍焦距，则镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍，故B正确； C．无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像，而投影仪成倒立放大的实像，故C错误； D．无人机降落过程中，降落点附近的物体靠近镜头，物距变小，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律可知，在镜头内所成的像会变大，故D错误。 故选B。 5．（2025·淮安）如图所示，将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置，在透镜另一侧用光屏（未画出）可以呈现灯丝放大的像，此时A位置到光心O的距离为l，则l与透镜焦距f之间的关系为 （　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．若l<f，根据凸透镜成像规律可知成虚像，则不能在光屏上呈现放大实像，故A不符合题意； B．若l=f，根据凸透镜成像规律可知无法在光屏上成像，故B不符合题意； C．若f<l<2f，根据凸透镜成像规律可知能在光屏上成倒立、放大的实像，故C符合题意； D．若l>2f，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像，故D不符合题意。 故选C。 6．（2025·广州）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】蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，说明物距大于两倍焦距，即 则，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 7．（2025·镇江）小红在探究凸透镜成像规律时，调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示的位置，可在光屏上得到清晰的像，则凸透镜焦距为 cm。仅将蜡烛移到10cm刻度线处，为了在光屏上得到清晰的像，接下来她应将光屏适当向 移动，生活中所用的 成像时的物像大小关系与上述实验相同。 【答案】10.0 左 照相机 【解析】[1]由图可知，刻度尺的分度值为1cm，此时物距为 像距为 则有 根据 成倒立、等大的实像，故该凸透镜的焦距为 [2]仅将蜡烛移到10cm刻度线处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，为了在光屏上得到清晰的像，接下来应该将光屏适当向左移动。 [3]移动后的物距为 物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，生活中所用的照相机成像时，为倒立、缩小的实像，与上述实验相同。 8．（2025·徐州）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示，组装器材时应将 的高度向下调整。调整完毕后，若凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向 移动，可以找到烛焰清晰的像，此时的像是倒立、 的实像。 【答案】凸透镜 左 缩小 【解析】[1]在“探究凸透镜成像的规律”实验中，为了使烛焰的像能成在光屏的中央，需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。 由图可知，蜡烛、凸透镜和光屏中，图中凸透镜偏高，应将凸透镜高度向下调整。 [2][3]凸透镜焦距，由图知物距 根据凸透镜成像规律，此时像距，即像在60cm到70cm之间像为倒立、缩小的实像，所以应将光屏向左移动找到清晰像。 9．（2025·常州）小明探究“凸透镜成像规律”。 (1)实验前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到 ； (2)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示，光屏上呈现烛焰清晰的倒立、 的实像；生活中的 利用了该成像特点。 (3)一张邮票如图乙所示，手持凸透镜靠近该邮票，如图丙所示，透过凸透镜看到的是正立、放大的 像。 【答案】(1)同一高度 (2)缩小 照相机 (3)虚 【解析】（1）为了使像成在光屏中央，实验前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到同一高度。 （2）[1][2]调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示，此时物距大于像距，光屏上呈现烛焰清晰的倒立、缩小的实像，生活中的照相机利用了该成像特点。 （3）一张邮票如图乙所示，手持凸透镜靠近该邮票，如图丙所示，此时成正立的像，则物距小于一倍焦距，透过凸透镜看到的是正立、放大的虚像。 10．（2025·江西）用“水透镜”探究近视眼的形成原因 【证据】 （1）如图所示，用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水，使薄膜略微凸起； （2）将“水透镜”置于图中光具座的 （选填“A”“B”或“C”）滑块上，点燃蜡烛，调节“水透镜”和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上； （3）移动蜡烛，当物距为时，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距； （4）保持 不变，继续向“水透镜”中注入适量的水，增加“水透镜”的凸起程度，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距； （5）把实验中收集的数据和观察的现象填入表二。 表二 序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm 1 30.0 较小 17.4 2 30.0 较大 9.2 【解释】依据表二，在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变 ，并且观察到成像变近。 【交流】 （6）本实验中用 模拟眼睛的晶状体，用 模拟眼睛的视网膜； （7）经多次实验后，结合所学知识分析，当近视眼观察远处的景物时，由于晶状体的凸起程度较 ，折光能力变强，远处景物成像会成在视网膜的 方，导致看不清楚； （8）为了预防近视，我们应养成良好的学习和生活习惯。 【答案】 B 物距 小 “水透镜” 光屏 大 前 【解析】（2）[1]按照器材时，凸透镜在中间，两侧分别是蜡烛和光屏，所以将“水透镜”置于图中光具座的B滑块上。 （3）[2]探究近视眼的形成原因，其它不变，改变凸透镜的凸起程度，所以保持物距不变，向“水透镜”中注入适量的水，增加“水透镜”的凸起程度，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。 （5）[3]由表中数据可知，物距都是30.0cm，物距不变，“水透镜”的凸起程度较大，像距较小，所以在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变小，成像变近。 （6）[4][5]模拟近视眼的原理，将凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。 （7）[6][7]当近视眼观察远处的景物时，近视眼的晶状体较厚，凸起程度较大，折光能力变强，将像成在视网膜的前面，看不清远处的物体。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 透镜及其应用 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 光的折射 4 教材·知识夯基 1．光的折射现象 2．光的折射规律 中考·考法聚焦 考法1 生活中的折射现象 考法2 教材素材链接 考点2 透镜及其特点 6 教材·知识夯基 1．凸透镜和凹透镜 2．透镜对光的作用 3．生活中凸透镜成像的现象 中考·考法聚焦 考法1 生活中的透镜 考法2 透镜的作图与光路分析 考法3 透镜焦距的测量与判断 考点3 凸透镜成像的规律 11 教材·知识夯基 1．探究凸透镜成像的规律实验 2．凸透镜成像规律及动态分析 3．实像与虚像的区别 中考·考法聚焦 考法1 教材素材链接 考法2 考查探究凸透镜成像规律的实验 考点4 透镜的应用 13 教材·知识夯基 1．照相机和眼球 2．视力的矫正 3．望远镜和显微镜 中考·考法聚焦 考法1 通过生活场景考查凸透镜的应用 考法2 结合跨学科实践考查透镜的应用 考法3 科技热点中的透镜应用（如VR眼镜、天文观测设备） 考点5 人眼看不见的光 15 教材·知识夯基 1．红外线 2．紫外线 3．看不见的光与生活、科技的联系 中考·考法聚焦 考法1 红外/紫外技术的实例判断 考法2 结合生活场景的现象解释 04·素养拓展·思维进阶 17 拓展01 自制天文望远镜观察月球 05·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 光的折射 ☑选择题 ☑填空题 ☑作图题 光的折射规律、光路可逆 1.结合中华传统文化：引用古诗文，问海市蜃楼产生的原因。如2025・广西卷T；2025・重庆A卷T3； 2.教材素材考查：生活中的折射现象，如2025・扬州卷T7； 3.结合生活场景：考查光的折射、反射、直线传播、色散等现象的区别，如2025・连云港卷T8；2025・苏州卷T4； 透镜及其特点 ☑选择题 ☑填空题☑作图题 透镜对光的作用：凸透镜会聚光线、凹透镜发散光线，透镜的三条特殊光线作图 1.结合科技与体育赛事：圣火采集。如2025・深圳卷T9； 2.结合中华传统文化：古代典籍中记载的冰透镜取火，判断该透镜观察远物成像。如2025・南通卷T2；《玄贞子》记载人工虹；如2025・四川泸州卷T4； 3.结合生活场景：凸透镜作用及其辨别。如2025・盐城卷T6；2025・常州卷T26；2025・广东卷T9； 凸透镜成像的规律 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 凸透镜成像的规律：物距与焦距的关系；凸透镜三种典型像及其条件。实验探究过程 1.教材素材考查：教材插图改编，如2025・无锡卷T7； 2.探究实验考查：探究凸透镜成像的规律实验操作考查。如2025・苏州卷T8；2025・徐州卷T12；2025・镇江卷T17；2025・广州卷T5;2025・广西卷T8; 透镜的应用 ☑选择题 ☑填空题 透镜的应用：眼睛的成像原理、近视/远视的矫正、显微镜/望远镜的结构与原理。 1.结合影视场景：给出日常生活中电影的场景，判断光学知识、透镜应用。如2025・陕西A卷卷T12； 2.结合生活场景、日常应用：给出日常生活中近视眼矫正、透镜应用。如2025・宿迁卷T5；2025・黑龙江卷T； 3.结合科技与体育赛事：冰透镜用于圣火采集。如2025・湖北卷T14； 人眼看不见的光 ☑选择题 ☑填空题 红外线和紫外线的应用及区分 常见生活情景：考查真空中红外线和紫外线的频率与传播速度关系。如2025・山东德州卷T13； 考查某物品的防晒效果，如2025・云南卷T21； 命题新趋势 1、情境化命题深化：命题将更紧密结合中华传统文化、影视场景、科技赛事等真实情境，考查学生在具体场景中应用光的折射与透镜知识解决问题的能力。 2、跨学科融合加强：与日常生活、工程实践、社会发展等深度融合，体现物理与日常生活、工程实践，与社会发展的密切联系与深度融合。 3、实验探究动态化：聚焦实验操作细节与动态变化分析，考查学生对实验过程的理解与探究能力。 4、科技应用紧密联系：命题素材将更多选取现代科技成果，反映学科前沿与生活实际的结合。 命题预测 1、真实情境拓展：未来可能出现更多与AR/VR技术、新能源设备（如太阳能聚光透镜）等新兴科技相关的情境题，考查知识迁移能力。 2、实验探究创新：设计性实验试题占比可能增加，如要求学生设计实验验证光的折射规律，或探究透镜组合成像的特点。 3、跨学科融合升级：与环保、医疗等领域结合，考查学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。 4、开放性试题增加：可能出现开放性试题，在问题设置上更加开放，考查创新思维与实践能力。 考点1 光的折射 【课标要求】通过实验，了解光的折射现象及其特点。 例6 通过光束从空气射入水（或玻璃）中的实验，了解光的折射现象及其特点。 1．光的折射 折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射 过入射点且垂直于分界面的直线称为法线。入射光线与法线的夹角 α 称为入射角，折射光线与法线的夹角 γ 称为折射角。 活动3.1 观察光的折射现象活动3.2 探究光的折射特点 观察光从空气中斜射入水中或玻璃中的现象； 探究光从空气中斜射入水中或玻璃中的偏折特点； 探究光斜射入玻璃砖中的光路特点 当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角。 光的折射规律 斜射：“空气中角大” 垂直入射：方向不变 当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。 2．解释生活中的折射现象 水底变浅、硬币浮现、筷子弯折等 光从水中斜射向空气发生折射 当观察者从空气看水中物体，光从水底穿过水面进入空气会向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。人眼习惯认为光沿直线传播，会沿折射光线反向延长线追溯光源位置，使看到的水底比实际更靠近水面，即“变浅”。如捕鱼时，渔民要瞄准鱼下方。 太阳变形、幻日 同一种介质中，如果介质的疏密分布不同，光也会发生折射 夏天的傍晚，海水温度和空气温度相差较大，造成海面附近空气的疏密分布不同。当光在疏密分布不同的空气中传播时，就会发生折射； 高空中悬浮着许多形状规则的小冰晶，当太阳光经过它们时，会发生反射和折射，在特定的环境下就会产生幻日现象 早晨看日出、傍晚看日落 太阳的实际位置在看到位置的下方 日出时，太阳实际位置在地平线以下，因地球大气层对光线的折射作用，太阳光穿过不同密度大气层时弯曲，观察者能提前看到太阳影像，使其看起来比实际位置高，在太阳未真正升过地平线前影像已可见。同理，日落时太阳虽低于地平线，但因大气折射，光线仍能被看到，视位置高于实际位置。折射角平均约0.5度，相当于太阳自身直径角度大小，人们每天多看到约2分钟日照时间。该效应受大气压强、温度和观测地点海拔等因素影响，在贴近地面大气密度梯度较大时更明显。 【特别提醒】 1．垂直入射也是折射：实际上，折射是因光在不同介质中传播速度不同致方向改变。光斜射入两透明介质界面时，部分光反射，部分光折射；垂直入射时，虽折射方向不变，但仍有折射。 2．折射方向易错：画光路图或判断偏折方向时，学生常忽略光传播方向性。光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；从水斜射入空气，折射角大于入射角。应强调“疏→密”偏法线，“密→疏”离法线，并结合介质判断。 3．作图不规范：折射光路图是高频考点，常见错误有不画法线、法线未用虚线、未标箭头、折射角不合理等。正确做法是先作法线，再确定偏折趋势，最后画折射光线并加箭头。 3．与色散现象混为一谈：白光通过三棱镜色散是折射特例，学生常误认为“色散不是折射”或“折射必产生彩虹”。应明确色散是折射延伸现象，普通折射不一定伴随色散。 【方法点拨】 解决实际问题时，可画图建几何模型，如渔民叉鱼，因光从水中斜射入空气折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看到偏高虚像，所以鱼实际位置在“鱼像”下方。对于复杂光路（如玻璃砖两次折射），要分步分析光线偏折，注意第一次折射角是第二次入射角，两次折射后光线传播方向与原方向平行但侧移。此外，可结合生活实例强化理解，如筷子“弯折”、海市蜃楼，分析时要明确光传播方向、偏折方向及成像虚实。 【教材图片讲解】 硬币浮现：加水后来自硬币 P 的光 PO 从从水射向空气，由于折射角大于入射角，折射光 OC 得以进入眼睛，因而能再次看到硬币 光从空气斜射到玻璃表面，除了发生折射，还会发生反射 把玻璃杯放在有字的卡片上，往杯内注水近满，由上向下观察，发现书上的字大小不变，但变浅了 筷子插入水中，看起来变折断了，水中的部分稍稍向上偏折，这是由于光从水中斜射向空气发生了折射 1．【中国优秀传统文化】（2025·广西）唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句，其中“海楼”指海市蜃楼，其产生的主要原因是（　　） A. 小孔成像 B. 光的折射 C. 平面镜成像 D. 凹面镜成像 命题点 本题考查学生对“海市蜃楼”形成原理的理解，聚焦光的折射现象。题目以李白诗句为背景，要求学生识别诗句中“海楼”即“海市蜃楼”，并判断其产生的光学原理。 命题解读 命题意图：命题者通过古典诗词创设情境，引导学生关注物理现象，实现跨学科知识融合与应用。此题检验学生光学概念掌握情况，考察其将科学原理解释自然现象的能力，培养科学素养和综合思维，借助传统文化元素增强人文性，激发学习兴趣，体现育人价值。 解题思路：理解题干信息：明确“云生结海楼”中“海楼”指“海市蜃楼”，是特定气象条件下的视觉幻景。 排除干扰选项：A项“小孔成像”与海市蜃楼无关；C项“平面镜成像”基于光反射，与海市蜃楼形成原理不同；D项“凹面镜成像”属反射现象，不适用于解释大气幻景。 锁定正确答案：海市蜃楼是因近地面空气温度和密度不均，使光线折射或全反射形成虚像，正确原因是“光的折射”。 方法：联系实际现象分析法：结合生活常识，回忆海市蜃楼常出现区域，佐证与大气折射的关系。 对比辨析法：列举选项对应光学现象，与海市蜃楼特征比对，找出符合项。 核心概念回归法：回归课本，确认“海市蜃楼”定义及解释，确保选择依据准确。 【答案】B 【解析】B．海市蜃楼是光在不均匀介质中发生的折射现象，故B符合题意； A．小孔成像是光的直线传播现象，故A不符合题意； C．平面镜成像是光的反射现象，故C不符合题意； D．凹面镜成像是光的反射现象，故D不符合题意。 故选B。 2．【教材素材链接】（2025·扬州）如图，铅笔斜插在水中，看见水中的铅笔向上弯折，解释这一现象的光路是（ ） A. B. C. D. 命题点 本题考查学生对光的折射现象的理解与应用，特别是从生活情境识别物理原理的能力。 命题解读 命题意图：检验学生是否理解光的折射在实际观察中的作用机制，而非仅记忆结论。通过四个选项区分学生对物理过程的掌握层次：基础层次能识别光的折射现象；中等层次理解折射角大于入射角规律；高阶层次能结合成像原理推断虚像并还原光路。试题贴近生活，体现课程理念，强调观念与思维融合，有良好区分度，可检测典型错误认知，发挥诊断与导向功能。 解题思路：从现象出发还原物理过程：明确铅笔部分浸入水中，光线在水与空气界面折射；铅笔水下部分光线从水斜射入空气，折射角大于入射角，光线远离法线；人眼接收到折射光线后沿直线反向追溯，形成比实际位置浅的虚像；水下虚像上移使铅笔在水面“错位”，呈现向上弯折效果。对照选项，正确选项应显示水中入射光线折射后偏离法线，折射光线反向延长线交于原物点上方形成虚像，排除折射角小于入射角、光路方向颠倒、仅用反射解释弯折等错误选项，选出唯一正确光路图。 方法：解答此类问题可采用：模型构建法，建立“实物→发光点→折射→虚像→人眼接收”模型，画出典型光线及反向延长线找到虚像点；三步判断法，看光传播方向、定折射角与入射角大小、溯人眼定位虚像；排除法辅助选择，排除折射光线靠近法线、光路未标法线或角度关系混乱、用反射主导解释弯折的选项；实验联想法，联系课堂实验或日常经验强化直觉判断。综合运用这些方法可快速准确锁定答案。 【答案】D 【解析】筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，位置降低，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折。由光的折射规律可知，在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考点2 透镜及其特点 【课标要求】了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 1．凸透镜和凹透镜 透镜 外形特点 对光的作用 辨别方法 凸透镜 中央厚边缘薄 会聚作用 看书上的字，正立、放大； 看远处物体，倒立、缩小； 使光束变得发散 凹透镜 中央薄边缘厚 发散作用 看书上的字，正立、缩小； 看远处物体，正立、缩小； 使光束变得会聚 【易错警示】 1．凸透镜与凹透镜区分不清。学生常仅据外形判断，忽略光线作用本质。凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线，应结合折射光线偏折方向判断。 2．焦点和焦距概念误解。学生常将焦点等同于像点或认为所有入射光会聚一点，还易忽略实虚焦点，测量焦距也易因未从光心开始及标尺读数起点问题致数据偏差。 3．凸透镜成像作图不规范。常见错误主要是特殊光线作图错误、焦点、光心的作用理解有误。 【教材图片解读】 凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。 凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距。 凸透镜观察远处物体可以成倒立、缩小的实像。 用细铁丝和水，自制水膜透镜，既可以制作凸透镜也可以制作凹透镜。 近视眼镜是凹透镜，观察物体是正立、缩小的像。 利用太阳光估测焦距，凸透镜和光屏都要正对太阳光，当光屏上出现最小最亮的光斑时，测出透镜到光屏的距离就是焦距。 1．【结合中华传统文化】（2025·南通）晋代《博物志》中记载，用冰块制成聚光透镜，能将枯叶点燃。利用这种透镜观察远处的物体，看到的像是（　　） A．放大的虚像 B．放大的实像 C．缩小的虚像 D．缩小的实像 命题点 本题考查学生对凸透镜成像规律的理解与应用，特别是物距变化对成像性质的影响。题目结合古代科学实践（《博物志》冰透镜取火），将物理知识与历史文化融合，重点检验学生是否掌握“物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小实像”规律并能迁移应用。 命题解读 命题意图：通过有文化背景和科学趣味性的实例，引导学生理解光学原理在现实生活中的应用，增强学科人文性和实践性。考察学生能否从实际现象识别“冰块聚光透镜”为凸透镜，分析“观察远处物体”的物距条件，根据成像规律判断像的性质。同时培养学生用已有知识解决新问题的能力，强调物理规律的普适性与实用性。 解题思路：先明确题干关键信息，“冰块聚光透镜”能会聚光线，符合凸透镜特征，“点燃枯叶”验证其会聚作用，属于凸透镜应用。“观察远处物体”，物距可视为大于二倍焦距。根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小实像，像在一倍焦距与二倍焦距之间，所以看到的是缩小实像，选项中只有D项“缩小的实像”符合。 方法：识别透镜类型：由“聚光透镜”和“点燃枯叶”推断冰透镜为凸透镜。 确定物距范围：“远处物体”对应物距u > 2f。 应用成像规律：依据凸透镜成像规律表，u > 2f时成倒立、缩小实像。 排除干扰选项：A项“放大的虚像”对应u < f情况，B项“放大的实像”对应f < u < 2f情况，C项“缩小的虚像”是凹透镜成像特征，均不符合。 【答案】D 【解析】冰块制成的透镜对光线具有会聚作用，说明该透镜为凸透镜；利用这种透镜观察远处的物体，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，u＞2f时，成倒立、缩小的实像，因此看到的像是缩小的实像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．【结合生活场景】（2025·盐城）下列哪幅图中使用的不是凸透镜？（　　） A． B． C． D． 命题点 本题考查透镜类型识别及实际应用，核心是区分凸透镜和凹透镜及其在常见光学仪器中的使用。凸透镜中间厚、边缘薄，有会聚作用，用于照相机、投影仪等；凹透镜中间薄、边缘厚，有发散作用，用于近视眼镜。本题要求根据图示判断未使用凸透镜的选项。 命题解读 命题意图：知识理解与应用：检验学生将透镜基础知识迁移到实际应用的能力；图像识别能力：考察学生通过观察图片识别光学器件的能力；概念辨析：区分凸透镜和凹透镜应用，检测对“透镜用于视力矫正”知识点的掌握；联系生活实际：选取常见物品，引导学生关注物理知识在生活中的体现。 解题思路：第一步：回顾基础知识，牢记凸透镜中央厚、边缘薄，凹透镜中央薄、边缘厚。第二步：分析各选项应用原理。A. 照相机利用凸透镜成像，镜头是凸透镜；B. 放大镜是典型凸透镜应用；C. 近视眼镜用凹透镜矫正视力；D. 投影仪镜头是凸透镜。第三步：确定答案，问题是“使用的不是凸透镜”的选项，A、B、D用凸透镜，C用凹透镜。结论：正确答案是C。 方法：抓本质：紧扣透镜物理定义；联原理：将工具工作原理与凸透镜成像规律联系；破误区：注意视力矫正工具，记住“近凹远凸”；逆向思维：题目问“不是凸透镜”，找用凹透镜或非凸透镜的选项。 【答案】C 【解析】A．由图可知，通过透镜所成的像是正立放大虚像，此透镜为凸透镜，故A不符合题意； B．由图可知，通过透镜所成的像是倒立缩小实像，此透镜为凸透镜，故B不符合题意； C．由图可知，通过透镜所成的像是正立缩小虚像，此透镜为凹透镜，故C符合题意； D．由图可知，通过透镜所成的像是倒立放大实像，此透镜为凸透镜，故D不符合题意。 故选C。 3．【结合体育赛事设置新情境】（2025·深圳）如图所示，第九届亚洲冬奥会，擅于思考的欣航同学发现用阳光点燃火炬使用的是________（凸透镜/凹透镜），太阳是__________（可再生能源/不可再生能源），凸透镜的直径是60_______（填写单位）。 考查知识 凸透镜和凹透镜的辨别；可再生和不可再生能源分类；透镜的直径估测 命题解读 命题意图：本题通过第九届亚冬会这一体育赛事场景，设置了一个新的情境，把体育赛事、能源分类、长度的估测巧妙结合起来，考查了学生的综合能力。 解题思路：凸透镜对光线有会聚作用，能将平行的太阳光会聚到一点（焦点），使该点温度升高，达到可燃物的着火点，从而点燃火炬。而凹透镜对光线有发散作用，无法实现会聚阳光点火的效果。 可再生能源是指自然界中可以不断再生、永续利用的能源，太阳的能量来源于其内部的核聚变反应，只要太阳存在，就会持续释放能量，属于可再生能源。 结合实际情况，用于点燃火炬的凸透镜需要足够大才能有效会聚足够的阳光，60 毫米（mm）过小，60 米（m）过大，60 厘米（cm）是合理的尺寸。 方法：对于凸透镜和凹透镜，可再生和不可再生能源的区别，都需要找到典型特点，对比学习。对于透镜直径这一长度的估测，则需要足够了解生活，结合物理原理加以判断。 【答案】 ①. 凸透镜 ②. 可再生能源 ③. cm 【解析】[1]凸透镜对光线有会聚作用，能将平行的太阳光会聚到一点（焦点），使该点温度升高，达到可燃物的着火点，从而点燃火炬。而凹透镜对光线有发散作用，无法实现会聚阳光点火的效果。因此，此处应填 凸透镜。 [2]可再生能源是指自然界中可以不断再生、永续利用的能源，太阳的能量来源于其内部的核聚变反应，只要太阳存在，就会持续释放能量，属于可再生能源。因此，此处应填 可再生能源。 [3]结合实际情况，用于点燃火炬的凸透镜需要足够大才能有效会聚足够的阳光，60 毫米（mm）过小，60 米（m）过大，60 厘米（cm）是合理的尺寸。因此，此处应填 cm。 考点3 凸透镜的成像规律 【课标要求】探究并了解凸透镜成像的规律。 1．学生实验：探究凸透镜成像的规律 实验器材 光具座、蜡烛（LED发光体）、火柴、凸透镜、光屏； 器材组装及调整 在光具座上从左到右依次安装蜡烛（或LED发光体）、凸透镜、光屏，点燃蜡烛，并调节烛焰、光屏的中心，位于凸透镜主光轴上（即“等高共轴”），确保像能成在光屏中央。 重要概念 物体到透镜的距离称为物距（u）。 像到透镜的距离称为像距（v）。能在光屏上呈现的像称为实像，它是由实际光线会聚形成的。 实验操作 改变物距并记录现象： ①当u > 2f时（如u = 3f），移动光屏直至出现清晰的像，记录像距v、像的大小（与物比较）、正倒、虚实； ② 当u = 2f时，重复上述操作，观察并记录像的性质及像距； ③ 当f < u < 2f时（如u = 1.5f），移动光屏找到清晰像，记录相关数据； ④ 当u = f时，移动光屏，观察能否在光屏上成像； ⑤ 当u < f时，取下光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰，记录像的性质（正倒、大小、虚实）。 数据处理 将多组实验数据填入表格（如下表），分析u与f的关系、v与f的关系，归纳成像规律。 2．凸透镜成像的规律 序号 物距 像的性质 像距 应用 1 u > 2f 倒立、缩小的实像 f < v < 2f 照相机、摄像头 2 u = 2f 倒立、等大的实像 v = 2f 估测焦距 3 f < u < 2f 倒立、放大的实像 v > 2f 幻灯机、投影仪 4 u = f 不成像 / 估测焦距 5 u < f 正立、放大的虚像 v < u 同侧 放大镜 3．凸透镜成像的规律总结 物体通过凸透镜成像的性质与物距有关。主光轴上有两个位置是成像性质变化的分界点，一个是二倍焦距处，另一个是一倍焦距处（焦点处）。二倍焦距处，是物体成缩小像与放大像的分界点；一倍焦距处，是物体成倒立实像与正立虚像的分界点。 【实验中的易错提示】 1. “等高共轴”调节：若三者中心不在同一高度，像可能成在光屏上方或下方，导致无法完整观察； 2. 光屏位置判断：成实像时，需左右移动光屏，找到最清晰的像点（“左右逼近法”），避免误判像距； 3. 虚像观察：当u < f时，实像无法成在光屏上，需从透镜另一侧直接观察，注意区分“实像（光屏承接）”与“虚像（人眼直接观察）”； 4. 实像观察：实像既可以通过光屏观察，也可以直接观察，方法是，取下光屏，在原光屏位置的后方一定距离处观察透镜，就会看到原先在光屏上呈现的实像。同理：手持凸透镜，伸直手臂观察远处物体时，看到的倒立缩小实像。 5. 多次实验：改变物距范围，进行多次测量，避免偶然性，确保规律的普遍性。 【概念辨析】 1. 混淆“虚像”与“实像”：认为“能看到的像就是实像”，忽略虚像需透过透镜观察且无法用光屏承接的特点；认为实像必须用光屏才能看到，虚像只能被看到，无法被拍照。 2. 像距v的测量误差：调节光屏的位置观察实像时，没有将像调到最清晰就测量像距； 3. 实验结论以偏概全：仅通过一组数据（如u = 3f时成缩小实像）就得出规律，未进行多组验证。 【方法技巧】 1. 实验器材选择技巧：选用焦距适中（5 - 10cm）的凸透镜，便于在光具座完成不同物距实验；用较粗蜡烛，保证烛焰稳定，避免成像晃动；光具座刻度要清晰，量程大于凸透镜4倍焦距，确保能测完整物距和像距范围。 2. 器材组装要点：将蜡烛、凸透镜、光屏依次装在光具座上，进行“共轴调节”，即点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在与光具座平行直线上，让像成在光屏中央，避免部分像超出光屏范围。 3. 成像规律记忆方法：用“口诀法”辅助记忆，如“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像远像变大，物远像近像变小（实像）；虚像同侧正立大，物近像近像变小（虚像）”。“一倍焦距分虚实”指物距与焦距关系决定成像虚实；“二倍焦距分大小”指物距与二倍焦距关系决定成像大小。 4. 动态分析像的变化：物体沿主光轴移动时，实像与物体移动方向相同，虚像相反。如蜡烛靠近凸透镜，成实像时光屏远离、像变大；成虚像时像变小且靠近凸透镜。 5. 实验异常情况处理：若光屏无法成像，可能原因有：蜡烛在一倍焦距内、在焦点上、三者中心不在同一高度、光具座长度不足。需针对性调整，如检查物距、重调“共轴”或换长光具座。 【教材图片解读】 凸透镜成三种典型实像时的物体和像的位置。 利用太阳光估测焦距，凸透镜和光屏都要正对太阳光，图中没有光屏，直接在地面上得到最小最亮光斑，并不是焦点。 1．【结合生活场景设置新情境】（2025·内蒙古）小丽把红、黑两支铅笔（红笔在左、黑笔在右）竖立在一个装水的圆柱形玻璃杯后面。如图甲，从正前方透过玻璃杯观察，看到的现象如图乙所示。请你描述图乙中的现象并说明其形成的原因。 命题点 本题考查光的折射现象及应用，重点是圆柱形透明介质对光线传播路径的影响，涉及凸透镜成像原理、空间反转和视觉错觉机制。题目通过生活化情境，要求学生结合物理知识与观察现象，识别物体成像畸变现象。 命题解读 命题意图：检验学生将抽象光学原理应用于实际问题的能力，特别是对柱状透镜成像特征的理解。强调观察与科学解释的衔接，培养科学思维。同时考察学生空间想象和图像解读能力，要求用物理语言阐释现象。 解题思路：先明确实验装置，两支铅笔在盛水圆柱形玻璃杯后构成柱面透镜系统；再分析光线折射行为；结合柱面透镜光学特性，判断其水平截面类似凸透镜；推导不同物距下像的性质；联系图乙现象判断成像情况并合理解释。关键是识别“类凸透镜”效应导致成像横向变化。 方法总结：现象描述法：观察图乙准确描述图像特征。 光路分析法：用折射定律绘制光线偏折路径确定成像位置。 类比推理法：将装水玻璃杯类比柱面凸透镜分析成像特点。 物距比较法：根据铅笔与焦点位置判断成像状态解释现象。 综合归纳法：整合分析形成因果解释链条，使现象与原理对应。 【答案】透过水杯看到红铅笔在黑铅笔的右侧，且水中的两支铅笔变粗，位置互换，所以成倒立、放大的像。 【解析】由图甲可知，红铅笔在黑铅笔的左侧，由图乙可知，水中的红铅笔在黑铅笔的右侧，且水中的两支铅笔较粗，所以成倒立、放大的像，圆柱形玻璃杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄的特征，该部分就是一个凸透镜，两支铅笔在凸透镜的1倍和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 2．【结合教材素材考查探究实验】（2025·山东）雨过初晴，小丽发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。 （1）小丽将F形光源（如图甲）、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到______。 （2）调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐______（选填“变大”或“变小”），且像都是______（选填“正立”或“倒立”）的。 表1 序号 物高h/cm 物距x/cm 像高h/cm 像的正倒 像的虚实 - 4.0 30.0 2.0 倒立 实像 26.0 2.5 倒立 实像 3 4.0 23.0 3.0 倒立 实像 4 15.0 8.0 倒立 实像 5 13.0 13.5 倒立 实像 6 7.0 找不到像 （3）实验过程中，小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景，她采用下图______的方式可以观察到正立放大的“F”。 （4）组间交流时，小丽发现小红的实验记录（如表2所示）中有与物体等大的像，而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像，她应调整物距在______cm和______cm之间反复多次实验。 表2 序号 物高/cm 物距/cm 像高/cm 像的正面 像的虚实 1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像 2 18.0 1.3 倒立 实像 3 15.0 2.0 倒立 实像 4 10.0 4.0 倒立 实像 5 8.0 6.5 倒立 实像 6 4.0 找不到像 （5）小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是______。咨询老师后得知，两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为，凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值，她总结出凸透镜或像规律。 命题点 1.实验操作规范：探究凸透镜成像实验中“三者中心调整”的操作要求。 2.光学实验原理：确保像成在光屏中央的物理依据（光线沿主轴传播、物像对称性）。 命题解读 命题意图：1.考查实验基础操作：检验学生对凸透镜成像实验“等高共轴”核心操作的掌握，强调实验规范性。 2.理解实验设计逻辑：引导学生思考“调整三者中心”的目的（避免像偏移、残缺），而非机械记忆步骤。 解题思路：1.明确实验目标：实验需让像完整呈现在光屏中央，因此光源、凸透镜、光屏的中心需在同一高度，确保光线沿主轴传播，物与像对称。 2.排除错误操作：若中心不在同一高度，可能导致像偏移光屏、部分残缺或无法呈现，因此“调整至同一高度”是必要操作。 . 方法总结：1.核心操作记忆：凸透镜成像实验中，“三者中心调至同一高度”是固定规范，直接对应答案“同一高度”。 2.原理辅助理解：结合“光线沿直线传播”和“物像对称性”，理解操作目的，避免混淆其他实验步骤（如调节焦距、物距）。 . 3.答题技巧：遇到实验操作类问题，优先回忆教材中的标准步骤，再结合原理验证合理性。 【答案】（1）同一高度 （2） ①. 变大 ②. 倒立 （3）丁 （4） ①. 15.0 ②. 23.0 （5）物高均为4.0cm，当物距均为15.0cm时，小丽组实验时的像高为8.0cm，而小红组实验时的像高为2.0cm，由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关，还与凸透镜的焦距有关。 【解析】[1]为了使像成在光屏的中央，应将F形光源、凸透镜和带有刻度的光屏安装在水平光具座上，将三者的中心调整到同一高度。 [2][3]由表中数据可知，物体成实像时，随着物距不断减小，物体所成实像逐渐变大，且所成的像始终是倒立的。 [4]由题意知，透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”，此时的物距小于凸透镜的焦距，因此应观察物距小于像距时的成像情况，此时像与物同侧，所以应在凸透镜的另一侧观察，故丁符合题意。 [5][6]由小丽的实验数据可知，当物距为15.0cm时，像高为8.0cm，当物距为23.0cm时，像高为3.0cm，因此与物体等高的像4.0cm应当是物距在15.0cm~23.0cm，所以小丽应调整物距在15.0cm和23.0cm之间反复多次实验。 [7]由两组实验数据可知，物高均为4.0cm，当物距均为15.0cm时，小丽组实验时的像高为8.0cm，而小红组实验时的像高为2.0cm，由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关，还与凸透镜的焦距有关。 考点4 透镜的应用 【课标要求】了解凸透镜成像规律的应用。 例7 了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机中的应用。 例8 了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识。 活动建议：用凸透镜制作简易望远镜，用其观察远处的景物。 1．照相机和眼球对比列表 对比项目 照相机 眼球 成像原理 u > 2f 时，成倒立缩小的实像 构造特点 成像元件 镜头 晶状体 承接像的元件 胶片或感光元件 视网膜 控制进光量的元件 光圈、快门 瞳孔 调节方法 调节像距 调节焦距 2．视力缺陷与矫正列表分析 正常眼 近视眼 远视眼 构造 晶状体曲度适中、眼球前后径正常 晶状体曲度过大、眼球前后径偏长 晶状体曲度过小、眼球前后径偏小 视物情况 能看清远近物体 只能看清近处物体，看不清远处物体 只能看清远处物体，看不清近处物体 成像位置 视网膜上 视网膜前方 视网膜后方 矫正方法 无需矫正 佩戴凹透镜 佩戴凸透镜 3．眼镜的度数： 透镜焦距的倒数乘以100就是眼镜的度数，即度数=（1/f）×100（f的单位为米）。凸透镜的度数为正数，凹透镜的度数为负数。例如，焦距为0.5米的凸透镜，其度数为（1/0.5）×100 = 200度；焦距为0.2米的凹透镜，其度数为 -（1/0.2）×100 = -500度。 3．望远镜 （1）构造：由两组凸透镜组成，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，相当于放大镜；靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜，相当于照相机镜头。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜的作用是把这个实像放大，从而让我们能看清远处的物体。 （2）原理：望远镜的物镜焦距较长，目镜焦距较短，通过这样的组合，能够将远处物体的像拉近并放大，增大了人眼看物体的视角。 （3）开普勒望远镜：由两个凸透镜组成，物镜焦距长，目镜焦距短。远处物体经物镜成倒立缩小实像于目镜焦点内侧，再经目镜放大为虚像。 （4）望远镜的放大率=物镜焦距与目镜焦距之比（即物镜焦距越长、目镜焦距越短时，放大倍数越大） 4．显微镜 （1）构造：由两组凸透镜组成，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜，相当于投影仪镜头；靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，相当于放大镜。物镜的作用是使被观察的微小物体在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，目镜的作用是把这个实像进一步放大，形成正立、放大的虚像，从而让我们能看清微小的物体。 （2）原理：显微镜的物镜焦距较短，目镜焦距较长，通过这样的组合，能够将微小物体经过两次放大，显著增大了人眼看物体的视角，使微小物体的细节得以清晰呈现。 （3）使用：在使用显微镜时，需要先调节粗准焦螺旋找到物像，再调节细准焦螺旋使物像更加清晰，同时要注意调节反光镜或光源，以获得适宜的亮度，确保观察效果。 【易错警示】 1. 成像性质判断错误 （1）错误表现：混淆实像与虚像、正立与倒立、放大与缩小的条件。 （2）正确理解：实像由实际光线会聚而成，可在屏上呈现，总是倒立；虚像由反向延长线形成，不能呈现在屏上，总是正立。 （3）凸透镜成像规律口诀：“物远像近像变小，物近像远像变大”，适用于实像情况。 凹透镜无论物距如何，始终成正立、缩小的虚像。 （4）典型误区：认为放大镜只能成放大的像——实际上只有当物体在一倍焦距内才成立；若物体超出焦距，则可能成实像。 2. 焦点位置理解偏差 （1）错误表现：误认为焦点是成像点，或将焦点与像点混淆。 （2）正确理解：焦点是平行于主光轴的光线经透镜折射后的会聚点（凸透镜）或发散光线反向延长线的交点（凹透镜）。像点是具体物体发出的光线经折射后的真实或虚拟交汇点，其位置由物距和焦距共同决定。 （3）提示：作图时应准确标定两倍焦距点（2F）、焦点（F），并运用三条特殊光线（过光心不变、平行主轴过焦点、过焦点平行主轴）辅助判断像的位置。 3. 物距变化导致成像动态误解 （1）错误表现：认为物体靠近透镜时像一定变大，或远离时一定变小。 （2）正确理解：对于凸透镜实像：物体从远处向焦点移动过程中，像逐渐变大且远离透镜；当物体越过焦点进入一倍焦距内，实像消失，转为虚像。虚像情况下，物体越靠近透镜，虚像越小；越接近焦点，虚像越大。 4. 混淆透镜类型及其作用 （1）错误表现：将凹透镜当作聚光器件使用，或误以为凹透镜能成实像。 （2）正确理解：凸透镜对光线有会聚作用，又称会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，又称发散透镜。 凹透镜单独使用永远无法形成实像，必须与其他会聚元件组合才可能参与实像构建。 实验验证建议：用太阳光照射透镜，能在纸上聚焦成亮点的是凸透镜，无法聚焦且光斑变大的是凹透镜。 5. 忽视透镜组合系统的复杂性 （1）错误表现：简单叠加单个透镜的成像结果，忽略中间像的影响。 （2）正确理解：在显微镜或望远镜中，第一个透镜（物镜）所成的像作为第二个透镜（目镜）的“物体”。若中间像不在目镜一倍焦距内，则无法形成有效虚像。 组合系统总放大率 = 物镜放大率 × 目镜放大率，而非焦距直接相加。 【特别提醒】 易错环节 正确认知 成像类型判断 凸透镜可成实像或虚像，凹透镜仅成虚像 实像能否被人眼看到 可以，人眼可直接观察实像（如电影银幕） 放大镜是否一定是凸透镜 是，只有凸透镜能在特定条件下成放大虚像 焦距越短放大能力越强 正确（对于放大镜而言，放大率 ≈ 25cm / f） 近视戴凹透镜，远视戴凸透镜 正确，依据光线发散或会聚需求选择 【教材图片解读】 照相机成像原理图 眼球成像原理图 模拟视力的矫正实验 近视眼与远视眼模拟图 增大视角的原理图 显微镜观察微小物体 水杯凸透镜 自制显微镜模型 1．【结合影视场景设置新情境】（2025·陕西A卷）《哪吒之魔童闹海》自上映以来，打破众多影史纪录，成为我国电影的一张新名片。观影时，电影银幕________（选填“是”或“不是”）光源，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 命题点 本题考查光学基础知识在生活中的应用，涉及光源定义、光的反射类型及凸透镜成像规律。以电影《哪吒之魔童闹海》为背景，体现学科与现实联系。 命题解读 命题意图：通过贴近学生生活的情境，考查学生对“光源”概念、“漫反射”作用及投影设备成像特点的掌握。引导学生关注生活物理现象，提升科学素养和观察能力，增强试题时代感和趣味性。 解题思路：第一空：判断银幕是否为光源，光源需能自行发光，电影银幕本身不发光，只是反射放映机光线，所以不是光源。 第二空：分析观众能在不同位置看到画面的原因，幕布表面粗糙，光线发生漫反射，反射光向各方向传播，不同角度观众都能接收。 第三空：判断放映机成像性质，电影放映机用凸透镜放大并投射图像到屏幕，物距小于像距时，成倒立、放大实像，符合投影仪原理。 方法总结：判断光源关键是“是否主动发光”，被动反射不是光源；解释多角度可见现象优先考虑“漫反射”，强调清晰镜像则是“镜面反射”；投影类设备成像均为倒立、放大实像，可对比照相机（倒立缩小）和放大镜（正立放大虚像）区分记忆；结合实例理解物理规律，利于加深印象和迁移应用。 【答案】 ①. 不是 ②. 漫 ③. 放大 【解析】[1]观影时，电影银幕反射放映机发出的光，所以电影银幕自身不会发光，不是光源。 [2]观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向。 [3]放映机的原理是物距大于凸透镜的二倍焦距时，成倒立、放大的实像。 2．【跨学科实践】（2025·四川广元）“梦天”学习小组用硬纸板做了两个纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动，如图所示。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为8cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜，就做成了模型照相机。用它来观察远处的教学楼，他们发现半透明薄膜上的像太小，于是靠近教学楼，并 （选填“增大”或“减小”）两纸筒间的距离，才看到薄膜上清晰的像，此时模型照相机的镜头与教学楼的距离 16cm（选填“>”、“<”或“＝”）。 命题点 以跨学科实践制作模型照相机为情境，考查凸透镜成像规律应用的理解与迁移能力。核心知识点有凸透镜成实像时物距、像距与焦距关系，及获更大清晰像的操作方式，涉及实验现象分析和动态调节理解，属光学实验与物理建模综合考查。 命题解读 命题意图：命题检验学生对凸透镜成像动态变化规律的掌握，非机械记忆。模拟真实实验，引导学生理解照相机通过调节像距适应不同物距的原理。设“像太小”问题，考察学生对“靠近物体”和“调节像距”操作逻辑的把握。第二空强化“二倍焦距分界点”认知，体现对成像条件的本质理解。 解题思路：模型照相机原理是凸透镜将远处物体成倒立、缩小实像于半透明薄膜，类似真实相机。初始像小，说明像距小或物距大，根据“物近像远像变大”，应减小物距（靠近教学楼），同时需同步调整像距，拉长纸筒距离。 方法：解答此类问题步骤如下：①明确成像性质及条件（u > 2f）；②根据“像太小”，按“物近像远像变大”规律，减小物距、增大像距；③结合装置，通过纸筒滑动调节像距，填“增大”纸筒间距；④分析物距范围，成倒立缩小实像则u > 2f = 16cm，靠近未突破界限，判断为“>”。过程要结合理论与实验，避免纯数学推导。 【答案】增大 > 【解析】[1][2]凸透镜成实像时，物近像远像变大，半透明薄膜上的像太小，照相机靠近教学楼，物距减小，像距变大，需要增大两纸筒间的距离，才看到薄膜上清晰的像；由照相机的原理，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像可知，此时模型照相机的镜头与教学楼的距离大于16cm。 考点5 人眼看不见的光 1．红外线和紫外线对比列表 特性 红外线 紫外线 波长范围 大于760nm（纳米），介于可见光红光与微波之间 小于400nm，介于可见光紫光与X射线之间 发现者 1800年由英国天文学家赫歇尔发现 1801年由德国物理学家里特发现 主要来源 一切温度高于绝对零度（273.15℃）的物体都在辐射红外线，温度越高辐射越强 主要来源于太阳、紫外线灯、汞灯等 显著特点 热效应强，具有穿透云雾能力 化学效应强，能使荧光物质发光，具有杀菌消毒作用，过量照射对人体有害 应用举例 红外测温仪、红外遥控器、红外夜视仪、红外取暖器、红外成像技术 验钞机（利用荧光效应）、紫外线消毒灯、促进人体维生素D合成（适量照射）、光刻技术 对人体影响 适量照射可产生热感，促进血液循环；过量可能导致灼伤 适量照射有助于钙吸收；过量会引起皮肤灼伤、老化，甚至诱发皮肤癌 传播特性 在大气中传播受烟雾、尘埃影响较小，穿透能力较强 易被臭氧层吸收，穿透力较弱，普通玻璃即可阻挡大部分紫外线 | 1．【结合教材素材】（2025·山东德州）如图所示，不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于 （选填“超声波”或“电磁波”），在我们的生活中发挥着重要作用。 命题点 本题考查电磁波谱基本概念与分类，重点识别常见波段（无线电波、红外线等）是否为电磁波，区分其与超声波（机械波），还涉及电磁波生活应用认知。 命题解读 解题思路：题干中所列“无线电波、红外线”等是按频率递增排列的电磁波谱部分，本质是变化电场和磁场激发传播的横波，能在真空传播且速度为光速。“超声波”是高于人耳听觉上限的声波，属机械波，靠介质传播，与上述波本质不同。虽应用差异大，但都属“电磁波”。结合选项，“电磁波”为正确答案。 解题思路和方法：概念辨析法，明确电磁波与机械波区别，排除“超声波”；知识归纳法，回忆初中电磁波谱内容确认各波段；逻辑排除法，用“能在真空中传播”否定超声波；生活实例辅助判断，如手机通信等应用体现电磁波理论，增强选择信心。 【答案】电磁波 【解析】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等都属于电磁波，它们在真空中的传播速度相同，且都能传递能量和信息，在生活中有着广泛的应用，比如无线电波用于通信，红外线用于遥控等。而超声波是频率高于20000Hz的声波，属于机械波，与题目中所提的这些波不同。 2．【结合生活场景】（2025·云南）太阳光中紫外线过度照射会对皮肤造成损伤，小明想探究芦荟汁是否具有防晒作用。他在暗室中用芦荟汁、紫外光灯、模拟皮肤的可透光塑料膜2张、紫外线光敏试纸2张（颜色随照射强度增加而加深）、计时器进行实验。将一张塑料膜铺在一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用适当强度的紫外光照射塑料膜一段时间：接下来的操作是： ，对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度；若 ，则说明芦荟汁有防晒作用。 命题点 本实验考查学生对对照实验设计原理的理解与应用，重点是识别实验变量、掌握单一变量原则并根据现象推断结论，涉及皮肤防晒机制模拟、紫外线检测方法及天然植物提取物防护功能验证。 命题解读 命题意图：评估学生科学探究基本能力，包括补充实验步骤、设置对照组与实验组、设定观察指标及因果推理能力。通过防晒问题引导运用科学方法，培养批判性思维与实践创新能力，强调光敏材料应用，体现跨学科融合。 解题思路：明确实验目的是探究芦荟汁是否有防晒作用，即能否减弱紫外线对“皮肤”的影响。利用已有的模拟皮肤塑料膜、紫外线光源和光敏试纸，核心是比较处理前后紫外线透过率变化。构建涂芦荟汁的实验组和未处理的对照组，在相同条件下照射，通过试纸显色差异对比分析。补全步骤时确保两组唯一区别是有无芦荟汁，保证实验科学性和结论有效性。 方法：一张塑料膜涂芦荟汁后覆盖在紫外线光敏试纸上，另一张不处理直接覆盖。两组并列置于紫外光灯下，用相同强度紫外光照射相同时间。取出静置待试纸颜色稳定，观察比较颜色深度。若涂芦荟汁的试纸颜色明显浅于对照组，说明芦荟汁有防晒作用。 【答案】 将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间 不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深，涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅， 【解析】[1]根据控制变量法可知，再次实验时，应控制除另一张塑料薄膜涂有芦荟汁之外的其它因素都相同；接下来的操作是：将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间。 [2]对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度；若不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深，涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅，则说明芦荟汁有防晒作用。 一、自制天文望远镜观察月球 1. 自制天文望远镜 （1）选取机械闹钟作为声源，分别用不同材料将声源包裹起来，然后放在鞋盒内，通过实验来探究它们的隔音性能。这些材料包裹的厚度应该相同。 （2）方案一：站在距隔音盒一定距离处，比较每次所听见声音的响度。此方案的不足之处是人耳不易准确判断声音响度的变化。 方案二：远离鞋盒，当听不见声音时分别测量并记录与鞋盒的距离。距离越近，说明材料的隔音性能更好。 2. 用天文望远镜观察月球 （1）可以用包装盒或鞋盒充当“房间”，将一只闹钟放入其中模拟房间中发声的乐器或电视机。然后，在盒内的相应区域安装能够阻隔声音的材料，制作隔音房间模型。 （2）了解不同材料阻隔声音的性能以及它们的特点，尽量从常见材料中选取合适的材料。在注意隔音性能的同时，也要尽量减小材料的厚度，最大限度地保证“房间”的空间。 （3）测试时，通过手机或者计算机中的软件等先测量未作隔音处理时闹钟铃声的强弱，再测量经过隔音处理后闹钟铃声的强弱。通过比较前后的变化来评估模型的隔音性能。 【教考衔接】（2025·苏州·一模）某学习小组对望远镜进行了实践学习，制作了一个望远镜。下面是该小组同学交流的实践内容，请帮助完成下列内容。 (1)学习了解望远镜的原理 望远镜有不同的类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的，这种透镜对光有 作用。如图甲所示，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜。望远镜其实是将远处的物体拉近成像，此过程实际上是增大了 。 (2)设计制作调试望远镜 选用两块凸透镜，用图乙的办法测出其焦距，再用刻度尺测出直径。若两个凸透镜的焦距分别为和，则做出的望远镜放大倍率为 倍。（放大倍率=物镜焦距/目镜焦距） 把目镜镜筒插入物镜镜筒内，通过望远镜观察物体。在观察最远处的物体时，物体经物镜折射后成 的 像，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；观察近处的物体时，两块凸透镜间的距离要变 一些。 (3)改进望远镜 用自制望远镜观察星星时发现视野范围较小，使用两块相同的带开口的挡板并利用 的原理可制作寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助如图丙所示的挡板能快捷寻找目标，并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 。 A．    B．    C．    D． 【答案】(1) 会聚 视角 (2) 3 倒立、缩小 实 大 (3) 光的直线传播 C 【详解】（1）[1]凸透镜对光有会聚作用。 [2]望远镜将远处物体拉近成像，实际上是增大了视角，这样我们看到的物体就好像变大了。 （2）[1]已知放大倍率=物镜焦距/目镜焦距，物镜焦距为30cm，目镜焦距为10cm，则放大倍率为 3倍。 [2][3]当观察最远处的物体时，物体经物镜折射后成倒立、缩小的实像，这是因为远处物体在物镜的二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 [4]观察近处的物体时，由于近处物体比远处物体离物镜更近，根据凸透镜成像规律，要成清晰的像，两块凸透镜间的距离要变大一些。 （3）[1]使用两块相同的带开口的挡板并利用光的直线传播的原理可制作寻星装置，因为光沿直线传播，通过挡板的开口能确定目标的方向。 [2]要能快捷寻找目标并将目标锁定在望远镜视野中，挡板的开口形状应能通过光的直线传播，使目标光线更易进入且便于瞄准。选项C中，上方挡板的三角缺口和下方挡板的形状配合，能更好地利用光的直线传播来确定目标方向，相比其他选项更适合作为寻星装置的挡板，故选C。 3．（2025·江苏无锡·一模）跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如下表： 序号 A B C D 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 查得资料：望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，并使成像更亮更清晰。 (1)为获得较大放大倍率，小组应选用 透镜做物镜、 透镜做目镜最适宜； (2)图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于 。 (3)制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是 （选填一个字母）；与原物相比，通过望远镜所成的是树木 （选填“放大”或“缩小”）的虚像。 A     B C     D 【答案】(1) C B (2) 照相机 放大镜 (3) D 缩小 【详解】（1）[1][2]根据资料可知，望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，且放大倍率取2至3倍为宜。要获得较大放大倍率，应选择焦距较长的凸透镜作为物镜，焦距较短的凸透镜作为目镜。在给出的四种凸透镜中，C透镜的焦距为30cm，是最长的，适合作为物镜； A、B透镜的焦距均为10cm，相对较短，可作为目镜。同时，C透镜的直径为8cm，是所有透镜中最大的，能增大观察范围并使成像更亮更清晰；而A、B透镜中，B透镜的直径为5cm，大于A透镜的4cm，所以选择B透镜做目镜更适宜。故应选用C透镜做物镜、B透镜做目镜。 （2）[1][2]天文望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像原理相似；目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大，成正立、放大的虚像，其原理相当于放大镜。   （3）[1][2]由（2）可知，通过天文望远镜最终看到的像是经过物镜成倒立实像和目镜成正立虚像后的结果，所以看到的是倒立的像。观察远处树木，肉眼直接观察树木是正立的，那么通过自制望远镜看到的像应该是倒立的，与原物相比，通过望远镜所成的是树木缩小的虚像。因为物镜成缩小的实像，目镜将这个实像放大，但整体而言，与原物相比还是缩小的。但可以确定看到的像是倒立的，是缩小的虚像，故D符合题意。故选D。 4．（2025·广东深圳·一模）深圳湾栖息了多种鸟类，但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到，小明想制作简易望远镜来观鸟。 (1)如图甲是一种望远镜。 ①两个凸透镜中，透镜甲是 （选填“目镜”或“物镜”）； ②远处的物体经透镜甲成一个倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。 (2)测量凸透镜的焦距f。 ①小明将透镜对着太阳光，如图乙所示，移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点，测量出该点到透镜光心距离，记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是 ； ②改正错误后，小明用正确方法测量，当白纸上呈现一个并非最小的光斑时，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L，稍微增大凸透镜与白纸之间距离，发现光斑变大，则f与L的大小关系是：f L。 (3)望远镜物镜所成的像虽然比物体小，但它离人眼很近，再加上目镜的对光线的发散作用，就可以改变视角大小。如图丙，观察物体时，视角的大小与 有关。 (4)如下为小明制定的评价量表： 自制望远镜评价量表 级别内容 优秀 合格 待改进 外观 结构牢固，镜筒调节顺畅，镜筒尺寸合适 结构比较牢固，镜筒较难调节，镜筒尺寸比较合适 结构不够牢固，镜筒不能够调节，镜筒尺寸不合适 成像效果 能观察到清晰的远景 能观察到模糊的远景 不能观察到远景 小明用望远镜B观察远处的鸟儿时，调节镜筒略显阻塞，调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表，对望远镜B的评价级别是外观 ，成像效果 【答案】(1) 物镜 缩小 (2) 太阳光与主光轴不平行 < (3)物体实际大小和距离有关 (4) 合格 优秀 【详解】（1）[1]望远镜是由两组凸透镜组成的，其中靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜，所以透镜甲是物镜。 [2]远处的物体距离透镜甲在二倍焦距以外，故成倒立缩小的实像。 （2）[1]正确的操作是让太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在焦点，形成最小最亮的光斑。此时测量光斑到透镜中心的距离即为焦距。所以小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。 [2]当白纸上呈现一个并非最小的光斑时，用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L，稍微增大凸透镜与白纸之间距离，光斑变大，说明焦点的位置小于L，则f与L的大小关系是。 （3）物镜的作用是将远处物体的光聚焦成缩小的实像，位于目镜的焦点内。目镜作为放大镜，对此实像进行放大，形成虚像。此时，虽然物镜的像比原物小，但因其靠近眼睛，加上目镜的发散（或放大）作用，使得视角被放大，让人感觉到更大的图像。由图丙可知，视角的大小与物体实际大小和距离有关，而物镜和目镜的组合优化了这两个因素，可以观察到远处的物体。 （4）[1]调节镜筒略显阻塞，由评价量表可知该望远镜外观属于合格级别。 [2]调节后清楚看到清晰的远景，由评价量表可知该望远镜成像效果属于优秀级别。 1．【生活情境】（2025·青海）小文到青海湖旅游时，用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是（    ） A．投影仪 B．近视眼镜 C．监控摄像头 D．放大镜 【答案】C 【解析】根据凸透镜成像特点，当物距大于两倍焦距时，凸透镜能够成倒立缩小的实像为照相机原理； A．投影仪是利用凸透镜成像，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大实像的原理，故A不符合题意； B．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用，且凹透镜不成实像，故B不符合题意； C．监控摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理，故C符合题意； D．放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理，故D不符合题意。 故选C。 2．【新科技新情境】（2025·常州）为寻找地震后被掩埋在废墟里黑暗环境下的生还者。新加坡工程师利用蟑螂体型小、喜好在黑暗缝隙内爬行的特点，打造半机械搜索蟑螂。为探测生还者，应在蟑螂背部固定微型（　　） A．可见光照相机 B．红外线照相机 C．紫外线照相机 D．超声波成像仪 【答案】B 【解析】A．可见光照相机需要有可见光才能成像，而在地震后废墟里的黑暗环境下，没有可见光，可见光照相机无法工作，所以不能使用可见光照相机，故A不符合题意； B．任何物体都在不停地向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强。人体的温度相对周围环境较高，会辐射出较强的红外线。红外线照相机可以通过接收物体辐射的红外线来成像，在黑暗环境中能够探测到有体温的生还者，故B符合题意； C．紫外线主要用于一些特定的检测，如荧光检测等，人体辐射的紫外线很弱，在这种探测生还者的场景中，紫外线照相机无法有效探测到生还者，故C不符合题意； D．超声波成像仪一般用于在液体等介质中探测物体，通过超声波反射来成像。在废墟这种复杂的固体环境中，超声波传播会受到很大阻碍，且对寻找被掩埋的生还者来说，超声波成像仪难以有效发挥作用，故D不符合题意。 故选B。 3．（2025·山东青岛）下列光学作图正确的是（  ） A．光的反射 B．平面镜成像 C．凸透镜对光线的作用 D．凹透镜对光线的作用 【答案】C 【解析】A．图中反射光线的方向错误，故A错误； B．平面镜成像现象中，像与物体关于镜面对称，故B错误； C．平行于主光轴的光经凸透镜折射后将过焦点，由于光路可逆，图中过凸透镜焦点的光经凸透镜折射后将会平行于主光轴传播出去，故C正确； D．凹透镜对光有发散作用，平行于主光轴的光经凹透镜折射后，折射光的延长线过焦点，而不是折射光直接过焦点，故D错误。 故选C。 4．（2025·山东日照）无人机航拍具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点，下列说法正确的是（　　） A．无人机航拍是利用超声波传输信号的 B．无人机远距离航拍时镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍 C．无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像，和投影仪成像的特点相同 D．无人机降落过程中，降落点附近的物体在镜头内所成的像会变小 【答案】B 【解析】A．超声波不适合在空气中远距离传播，无人机航拍是利用电磁波传输信号的，故A错误； B．无人机远距离航拍时是照相机的成像原理，物距大于二倍焦距，则镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍，故B正确； C．无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像，而投影仪成倒立放大的实像，故C错误； D．无人机降落过程中，降落点附近的物体靠近镜头，物距变小，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律可知，在镜头内所成的像会变大，故D错误。 故选B。 5．（2025·淮安）如图所示，将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置，在透镜另一侧用光屏（未画出）可以呈现灯丝放大的像，此时A位置到光心O的距离为l，则l与透镜焦距f之间的关系为 （　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．若l<f，根据凸透镜成像规律可知成虚像，则不能在光屏上呈现放大实像，故A不符合题意； B．若l=f，根据凸透镜成像规律可知无法在光屏上成像，故B不符合题意； C．若f<l<2f，根据凸透镜成像规律可知能在光屏上成倒立、放大的实像，故C符合题意； D．若l>2f，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像，故D不符合题意。 故选C。 6．（2025·广州）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】蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，说明物距大于两倍焦距，即 则，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 7．（2025·镇江）小红在探究凸透镜成像规律时，调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示的位置，可在光屏上得到清晰的像，则凸透镜焦距为 cm。仅将蜡烛移到10cm刻度线处，为了在光屏上得到清晰的像，接下来她应将光屏适当向 移动，生活中所用的 成像时的物像大小关系与上述实验相同。 【答案】10.0 左 照相机 【解析】[1]由图可知，刻度尺的分度值为1cm，此时物距为 像距为 则有 根据 成倒立、等大的实像，故该凸透镜的焦距为 [2]仅将蜡烛移到10cm刻度线处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，为了在光屏上得到清晰的像，接下来应该将光屏适当向左移动。 [3]移动后的物距为 物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，生活中所用的照相机成像时，为倒立、缩小的实像，与上述实验相同。 8．（2025·徐州）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示，组装器材时应将 的高度向下调整。调整完毕后，若凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向 移动，可以找到烛焰清晰的像，此时的像是倒立、 的实像。 【答案】凸透镜 左 缩小 【解析】[1]在“探究凸透镜成像的规律”实验中，为了使烛焰的像能成在光屏的中央，需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。 由图可知，蜡烛、凸透镜和光屏中，图中凸透镜偏高，应将凸透镜高度向下调整。 [2][3]凸透镜焦距，由图知物距 根据凸透镜成像规律，此时像距，即像在60cm到70cm之间像为倒立、缩小的实像，所以应将光屏向左移动找到清晰像。 9．（2025·常州）小明探究“凸透镜成像规律”。 (1)实验前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到 ； (2)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示，光屏上呈现烛焰清晰的倒立、 的实像；生活中的 利用了该成像特点。 (3)一张邮票如图乙所示，手持凸透镜靠近该邮票，如图丙所示，透过凸透镜看到的是正立、放大的 像。 【答案】(1)同一高度 (2)缩小 照相机 (3)虚 【解析】（1）为了使像成在光屏中央，实验前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到同一高度。 （2）[1][2]调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示，此时物距大于像距，光屏上呈现烛焰清晰的倒立、缩小的实像，生活中的照相机利用了该成像特点。 （3）一张邮票如图乙所示，手持凸透镜靠近该邮票，如图丙所示，此时成正立的像，则物距小于一倍焦距，透过凸透镜看到的是正立、放大的虚像。 10．（2025·江西）用“水透镜”探究近视眼的形成原因 【证据】 （1）如图所示，用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水，使薄膜略微凸起； （2）将“水透镜”置于图中光具座的 （选填“A”“B”或“C”）滑块上，点燃蜡烛，调节“水透镜”和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上； （3）移动蜡烛，当物距为时，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距； （4）保持 不变，继续向“水透镜”中注入适量的水，增加“水透镜”的凸起程度，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距； （5）把实验中收集的数据和观察的现象填入表二。 表二 序号 物距/cm “水透镜”的凸起程度 像距/cm 1 30.0 较小 17.4 2 30.0 较大 9.2 【解释】依据表二，在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变 ，并且观察到成像变近。 【交流】 （6）本实验中用 模拟眼睛的晶状体，用 模拟眼睛的视网膜； （7）经多次实验后，结合所学知识分析，当近视眼观察远处的景物时，由于晶状体的凸起程度较 ，折光能力变强，远处景物成像会成在视网膜的 方，导致看不清楚； （8）为了预防近视，我们应养成良好的学习和生活习惯。 【答案】 B 物距 小 “水透镜” 光屏 大 前 【解析】（2）[1]按照器材时，凸透镜在中间，两侧分别是蜡烛和光屏，所以将“水透镜”置于图中光具座的B滑块上。 （3）[2]探究近视眼的形成原因，其它不变，改变凸透镜的凸起程度，所以保持物距不变，向“水透镜”中注入适量的水，增加“水透镜”的凸起程度，调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。 （5）[3]由表中数据可知，物距都是30.0cm，物距不变，“水透镜”的凸起程度较大，像距较小，所以在物距不变的情况下，增加“水透镜”的凸起程度，像距变小，成像变近。 （6）[4][5]模拟近视眼的原理，将凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。 （7）[6][7]当近视眼观察远处的景物时，近视眼的晶状体较厚，凸起程度较大，折光能力变强，将像成在视网膜的前面，看不清远处的物体。 / 学科网（北京）股份有限公司 $