专题03 透镜及其应用(复习讲义)(四川专用)2026年中考物理一轮复习讲练测

2025-12-31
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精品

资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 -
年级 九年级
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 透镜及其应用
使用场景 中考复习-一轮复习
学年 2026-2027
地区(省份) 四川省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 4.38 MB
发布时间 2025-12-31
更新时间 2025-12-31
作者 罗仲达
品牌系列 上好课·一轮讲练测
审核时间 2025-12-31
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55730610.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该初中物理中考复习讲义聚焦“透镜及其应用”专题,覆盖透镜分类与作用、成像规律、应用(照相机等)、眼睛与眼镜四大核心考点,以“考情剖析-考点通关-素养拓展-优题精选”架构串联知识,通过考点梳理、方法指导(如三条特殊光线作图)、真题训练等环节,帮助学生构建系统知识网络,突破动态成像分析等难点。 亮点在于融合科学思维与科学探究,如结合“天宫课堂”水透镜实验创设情境,设计“考点通关(知识夯基+考法聚焦)+真题精讲(2025年四川各地中考题)+素养拓展(制作简易照相机)”三阶策略,培养学生模型建构与实验分析能力,配合分层练习与命题预测,助力教师精准把控复习节奏,提升学生实战应考能力。

内容正文:

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 透镜及其认识 4 教材·知识夯基 1.透镜的分类(凸透镜、凹透镜) 2.透镜的作用(会聚、发散) 3.三条特殊光线的传播路径作图 中考·考法聚焦 考法1 透镜类型与光线作用的判断 考法2 透镜光路作图 考点2 凸透镜成像的规律 8 教材·知识夯基 1.实验:探究凸透镜成像规律 2.凸透镜成像规律 3.像距与物距的动态关系 中考·考法聚焦 考法1 根据物距判断成像性质 考法2 实验:探究凸透镜成像的注意事项 考法3 动态成像分析(“物近像远像变大”的应用) 考点3 凸透镜成像规律的应用 13 教材·知识夯基 1.单透镜应用(照相机、投影仪、放大镜) 2.组合透镜应用(显微镜、望远镜的结构与原理) 中考·考法聚焦 考法1 结合生活场景判断成像原理 考法2 教材素材链接(如投影仪的使用) 考点4 眼睛和眼镜 19 教材·知识夯基 1.眼睛的结构及成像原理(晶状体、视网膜) 2. 视力缺陷及矫正(近视眼、远视眼的成因与矫正) 中考·考法聚焦 考法1 视力缺陷的判断与矫正方法选择 考法2 结合光路图分析眼镜矫正原理 考法3 跨学科融合(如生物中的视觉形成) 04·素养拓展·思维进阶 23 拓展01 制作简易光学仪器 05·优题精选·练能提分 26 考点 考查形式 考查内容 考法分析 透镜的基本认识 ☑选择题 ☑填空题 ☑作图题 透镜种类的判断、透镜对光的作用、焦点和焦距、透镜的三条特殊光路作图 1. 原理辨析:根据透镜形状或光线出射方向判断透镜类型及其作用。如 2025・四川成都卷T27 2. 光路作图:高频考点。要求补全通过透镜(尤其是凸透镜)光心的光线、平行于主光轴的光线、过焦点的光线的传播路径。这是所有透镜光路图的基础。如 2025·四川广元卷 T19、2025·四川甘孜卷 T24 凸透镜成像规律 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 凸透镜成像特点的判断和应用、凸透镜成像规律是实验探究 1.实验探究(核心大题):全面考查实验操作、现象分析、规律总结。焦距测量、三者等高的目的、光屏上找不到像的原因如 2025·四川自贡卷T30、如2025·四川凉山卷T23 2. 成像规律应用判断:给定u和f,判断成像性质或对应应用。如2025·四川德阳卷T3 3.动态分析:蜡烛移动时,像的大小、位置、清晰度变化及光屏调节方向。如2025·四川宜宾卷T13 透镜的应用 ☑选择题 ☑填空题 生活中的透镜、望眼镜、显微镜 1. 原理辨析:将光学仪器的功能与凸透镜成像的某种具体规律(物距范围)相对应。如2025·四川广元卷T14 2. 情境解释:联系生活实例,应用凸透镜成像规律解释生活中的现象,如“用放大镜看物体,离得越近像越大”。 手机摄像头、扫码等原理解释。如2025·四川乐山卷T5 眼睛与眼镜 ☑选择题 ☑填空题 人眼成像的原理、近视眼远视眼的成因及矫正方法 1. 成因与矫正判断: 根据描述或图示判断视力缺陷类型及应配戴的透镜类型。如2025·四川眉山卷T14 2. 综合分析: 结合“用眼卫生”、“视力度数(焦距的倒数)”等情境进行简单分析。如2025·四川泸州卷T25 命题新趋势 1. 实验创新与评估:实验题可能提供非常规的实验方案(如用LED发光字代替蜡烛、用光电传感器测像的亮度),要求评估其优缺点或分析实验误差。 2. 技术情境融合:结合手机多摄系统(超广角、长焦镜头)、智能驾驶汽车的视觉传感器(摄像头)、VR眼镜的光学设计等现代科技产品,考查对透镜焦距、视场角、成像原理的理解。 3. 跨学科实践:与生物学科结合,深入探讨人眼结构与调节机制;与信息技术结合,分析数码相机中图像传感器(CMOS)与光学镜头的协同工作原理。 4. 综合能力考察:试卷着重考查学生的模型认知能力(如识别不同光学器件的成像模型)、推理能力(包括规范的光路作图与成像规律推理)以及科学表述能力(如运用准确物理术语解释现象)。 命题预测 情境创设更具时代性与本土化:可能结合中国空间站“天宫课堂”中的水透镜成像实验、国产高端光学显微镜的研发突破、成都科幻馆中光学展览项目等作为命题背景。 考查能力更重迁移与设计: 问题解决:可能给出一个模糊的像或特定成像需求,要求设计调整透镜位置或选择透镜焦距的方案。 原理论证:提供关于“可变焦距液体透镜”或“薄膜衍射成像”等新材料、新技术简介,要求用传统透镜成像规律进行类比、解释或推断其潜在应用。 综合建模:在更复杂的光学系统(如透镜组合)简单示意图中,定性分析光线传播路径或最终成像特点。 考点1 透镜及其认识 【课标要求】认识凸透镜和凹透镜,了解透镜的焦点、焦距;知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 1. 透镜 (1) 定义:透镜是用透明物质(如玻璃、树脂等)制成的,表面是球面一部分的光学元件。光线通过透镜会发生折射,从而改变传播方向。 (2) 透镜的分类: 按形状和光学作用分为两类: 凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜。对光线有会聚作用,又称“会聚透镜”。 凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜。对光线有发散作用,又称“发散透镜”。 2. 透镜的基本概念 (1) 主光轴:通过透镜两个球面球心的直线,是一条假想的直线。 (2) 光心(O):透镜主光轴上的一个特殊点,通常位于透镜中心。光线通过光心时,传播方向不改变。。 (3) 焦点(F): 凸透镜的焦点:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,实际光线会聚在主光轴上的点。凸透镜有两个实焦点,位于透镜两侧。 凹透镜的焦点:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线会聚在主光轴上的点。凹透镜有两个虚焦点,位于透镜两侧。 (4) 焦距(f):焦点到透镜光心的距离。焦距是透镜的一个重要参数,反映了透镜对光线偏折能力的强弱。焦距越短,透镜对光线的偏折能力越强。 3. 透镜对光线的作用 (1) 凸透镜的会聚作用:凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚到焦点。可以理解为光线在通过凸透镜时向主光轴方向偏折。 (2) 凹透镜的发散作用:凹透镜能使平行于主光轴的光线发散,发散光线的反向延长线通过焦点。可以理解为光线在通过凹透镜时远离主光轴方向偏折。 4. 三条特殊光线的传播路径 凸透镜 平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后通过另一侧的焦点 通过光心的光线 传播方向不变 通过焦点的光线 经凸透镜折射后平行于主光轴射出 凹透镜 平行于主光轴的光线 经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线通过入射侧的焦点 通过光心的光线 传播方向不变 射向另一侧虚焦点的光线 经凹透镜折射后平行于主光轴射出 【特别提醒】 1.透镜与面镜:透镜通过折射改变光路(如眼镜片、放大镜);面镜通过反射改变光路(如平面镜、汽车后视镜、探照灯)。 2.焦点虚实:凸透镜的焦点是实际光线的会聚点,为实焦点;凹透镜的焦点是折射光线反向延长线的会聚点,为虚焦点。 3. 焦距与厚度:一般来说,同种材料制成的透镜,中央越厚(凸透镜)或边缘越厚(凹透镜),焦距越短,对光线的偏折能力越强。 【方法点拨】 识别透镜类型:用手触摸,中间厚边缘薄是凸透镜,反之是凹透镜。或用其看书上的字,放大的是凸透镜,缩小的是凹透镜。 理解光线作用:牢记三条特殊光线的画法,这是解决所有透镜成像作图题的基础。 【教材图片讲解】 凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,会聚和发散的实质是靠近或远离主光轴。 冰块相当于一个凸透镜,太阳光经过透镜会聚于一点,形成高温,点燃物体。 、 1.【结合新兴科技考察透镜】(2025·四川成都·中考真题)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是(  ) A.物体在成像面上成放大的虚像 B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用 C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同 D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体 考查知识 透镜的认识,成像原理及其应用。 命题解读 命题意图:本题结合人形机器人的“眼睛”这一科技情境,考查学生对凸透镜成像规律的理解,特别是对“照相机模型”的识别能力。要求学生能将成像原理迁移到实际装置中,并辨析成像性质、镜头作用及可见条件。 解题思路:机器人的眼睛本身是一个凸透镜,成像远离与照相机相同,结合透镜的作用以及成像规律判断。 【答案】C 【详解】AC.由题意可知,人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,由于人眼成像原理与照相机成像原理相似,成倒立、缩小的实像,所以人形机器人“眼睛”的光学成像原理与照相机成像原理相同,物体在成像面上成倒立、缩小的实像,故A错误,C正确; B.机器人“眼睛”的镜头与照相机的镜头相似,利用凸透镜成像原理成像,所以机器人“眼睛”的镜头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故B错误; D.机器人“眼睛”与照相机的镜头相似,能接收光源发出的光,也能接收物体反射的光,所以不仅能“看见”自身正在发光的物体,也能看到反射光的物体,故D错误。 故选C。 2.【凹透镜的特殊光线作图】(2025·四川广元·中考真题)如图所示的透镜,请作出光线AC的折射光线和光线OB的入射光线。 考查知识 凹透镜的光路作图(光线折射规律) 命题解读 命题意图:本题重点考查学生对凹透镜三条特殊光线传播规律的掌握情况,并能够准确作出对应的折射光线或入射光线。 解题思路:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过虚焦点;过光心的光线传播方向不变;射向虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。 【答案】 【详解】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,过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示: 3.【凸透镜的特殊光线作图】(2024·四川内江·中考真题)如图,F是凸透镜的焦点,a、b、c是三条入射光线,请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 考查知识 凸透镜的光路作图(三条特殊光线)。 命题解读 命题意图:本题考查学生对凸透镜成像光线传播规律的掌握,尤其是三条典型光线的折射路径。 解题思路:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;过焦点的光线折射后平行于主光轴;过光心的光线传播方向不变。 【答案】 【详解】平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点;过凸透镜光心的光线传播方向不变;过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜主光轴。如图所示: 考点2 凸透镜成像的规律 【课标要求】探究并知道凸透镜成像的规律;了解凸透镜成像规律的应用。 1. 实验:探究凸透镜成像规律 (1)实验器材:光具座(带刻度尺)、凸透镜、蜡烛(发光物体)、光屏、火柴。 (2)实验要点: ①在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度(共轴调节),目的是使像能成在光屏中央。 ②固定凸透镜的位置,通过改变物距(u,物体到光心的距离),观察像距(v,像到光心的距离)和像的性质变化。 2. 凸透镜成像规律(记忆核心) 根据物距(u)与焦距(f)的关系,成像情况总结如下表: 物距(u) 像的性质 像距(v) 应用实例 u>2f 倒立、缩小的实像 f<v<2f 照相机、眼睛 U=2f 倒立、等大的实像 v=2f 测量焦距 f<u<2f 倒立、放大的实像 v>2f 投影仪、幻灯机、电影放映机 u=f 不成像(成平行光) 探照灯、平行光源 u<f 正立、放大的虚像 像物同侧,v> u 放大镜 记忆口诀:一焦分虚实(u=f是实像与虚像的分界点),二焦分大小(u=2f是放大与缩小实像的分界点)。物近像远像变大(实像动态变化规律)。 记忆规律:当物体在二倍焦距处,物像等大,成倒立的实像;像和物体移动方向相同,向左移动,像变小;向右移动,像变大。 3. 凸透镜成像的要点总结 (1) 实像与虚像: 实像:由实际光线会聚而成,能用光屏承接,总是倒立的。 虚像:由折射光线的反向延长线会聚而成,不能用光屏承接,只能用眼睛观察,总是正立的。 (2) 像距与物距的关系:在成实像时,物距减小,像距增大,像也变大。 (3) 分析成像问题,先比较物距u与焦距f、2f的关系,确定成像性质。动态变化题抓住“物近像远像变大”(实像)和“物远像远像变小”(虚像,指物体远离透镜时,虚像也远离且变小)的规律。 【特别提醒】 1. 实验中的“三心同高”:务必调整烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度,否则像可能不全或无法呈现在光屏中央。 2. 清晰的像:移动光屏直到获得最清晰的像时,再读取像距。 3. 虚像的观察:当u<f时,移开光屏,从透镜另一侧透过透镜观察蜡烛正立、放大的虚像。 4. 光路可逆:当能在光屏上看到清晰的像时,将物体和光屏互换位置(物距与像距互换),依然能在光屏上看到清晰的像,但像的大小会由放大变缩小,或由缩小变放大。 【教材图片解读】 进行探究凸透镜成像规律的实验时,要求烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度,目的是为了让像出现在光屏的中央。 通过凸透镜的三条特殊光线作图,验证并解释成像的实质原因 1.【教材素养链接】(2025·四川绵阳·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上成的像不清晰,若将光屏向右移动适当距离,可在光屏上观察到清晰的像,则(   ) A.清晰的像是倒立、缩小的实像 B.清晰的像是正立、放大的实像 C.该透镜的焦距大于7.5cm小于15cm D.该透镜的焦距大于10cm小于20cm 考查知识 凸透镜成像规律的动态分析(物距、像距与焦距的关系)。 命题解读 命题意图:本题通过光屏移动判断成像性质与焦距范围,考查学生对凸透镜成实像时“物近像远像变大”规律的理解,以及焦距与物距关系的计算能力。 解题思路:先根据初始光屏位置与物距判断像距变化趋势,确定成像性质;再结合成放大实像的条件建立不等式求解焦距范围。 【答案】D 【详解】 AB.由图可知,物距 ,将光屏向右移动适当距离,可在光屏上观察到清晰的像,说明清晰成像时的像距 v 大于初始光屏到透镜的距离,即 ;因为像距大于物距 ,根据凸透镜成像规律,当成实像时,若像距大于物距,烛焰成倒立、放大的实像,故AB不符合题意; CD.由凸透镜的成像规律可知,物距等于20cm时,成倒立放大的实像,此时物距 u 应该满足 解得 故C不符合题意,D符合题意。 故选D。 2.【结合生活实物考察成像规律】(2025·四川巴中·中考真题)如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字,下列选项中与其成像规律相同的是(    ) A. B. C. D. 考查知识 凸透镜成像的规律与应用(放大镜原理)。 命题解读 命题意图:本题通过生活情境考查学生对“放大镜”成像特点(正立、放大、虚像)的识别,并能在多个光路图中准确判断对应成像情况。 解题思路:水瓶装满水相当于凸透镜,透过它看到放大字迹属于u<f时的虚像情况,对应选项D。 【答案】D 【详解】某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字成的是正立、放大的虚像。 A.物体在两倍焦距之外,成的是一个倒立、缩小的实像,故A不符合题意; B.物体处在两倍焦距处,成的是一个倒立、等大的实像,故B不符合题意; C.物体在一倍焦距到两倍焦距之间,成的是一个倒立、放大的实像,故C不符合题意; D.物体在一倍焦距内,不能成实像,成的是正立、放大的虚像,故D符合题意。 故选D。 3.【成像规律在实际场景中的应用】(2024·四川广元·中考真题)“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。 (1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头 的位置;(只填下列正确选项前的序号) A.二倍焦距以外 B.一倍焦距到二倍焦距之间 C.一倍焦距以内 (2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像 。(选填“变大”“不变”或“变小”) 考查知识 凸透镜成像规律在投影仪中的应用(物距、像距与像大小的关系)。 命题解读 命题意图:本题结合投影仪使用情境,考查学生对“成实像时物远像近像变小”规律的理解与迁移能力。 解题思路:第一问根据成放大实像判断物距范围;第二问根据物距增大、像距减小判断像的变化。 【答案】 B 变小 【详解】(1)[1]根据题意知道,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,所以,投影片放在了距离镜头一倍焦距和二倍焦距之间的位置,故B符合题意,AC不符合题意。 故选B。 (2)[2]根据凸透镜成像的规律知道,成实像时,物像异侧,物距变大,像距变小,像变小;物距变小,像距变大,像变大,简记为“物远像近像变小,物近像远像变大”。“投影片到镜头的距离调大”即物距变大,“同时将镜头到屏幕的距离调小”,即像距变小,所以,与(1)中的像相比,像变小。 4.【教材素养链接】(2025·四川凉山·中考真题)物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。 (1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为 cm(要求估读); (2)实验前,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在 ; (3)在图乙所示的位置,光屏上可以呈现清晰的像,该像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像; (4)凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处,把光屏向 移动,才可在光屏上再次呈现清晰的像; (5)在图乙所示情景下,在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像,则该镜片可用来矫正 (选填“近”或“远”)视眼。 考查知识 凸透镜成像实验的综合操作与现象分析。 命题解读 命题意图:本题通过实验操作考查焦距测量、器材调节、成像判断、动态调节及视力矫正原理,体现实验探究与规律应用的综合素养。 解题思路:依次解答各小题:(1)焦点到光心距离为焦距;(2)三心同高;(3)物距大于二倍焦距成缩小实像;(4)物近像远像变大;(5)加透镜后像距变小说明透镜为会聚透镜,用于矫正远视。 【答案】(1)10.0 (2)同一高度 (3)缩小 (4)右 (5)远 【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是f=30.0cm-20.0cm=10.0cm (2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心大致在同一高度。 (3)由图乙可知,物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm 物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。 (4)凸透镜成实像时,物近像远像变大,凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处,物距减小,像距增大,需要把光屏向右移动,才可在光屏上再次呈现清晰的像。 (5)在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像,说明该透镜对光有会聚作用,该透镜是凸透镜,可以矫正远视眼。 考点3 凸透镜成像规律的应用 【课标要求】了解凸透镜成像规律在生活中的应用。 1.照相机 原理:当u > 2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像。 部件对应:镜头(凸透镜)、底片或图像传感器(光屏)。 调节: 调焦:改变镜头(透镜组)与传感器之间的距离(即像距),使不同距离的物体都能在传感器上成清晰的像。 变焦:改变镜头的焦距,从而改变成像的大小和视角。 2.投影仪(幻灯机、电影放映机) 原理:当f < u < 2f时,凸透镜成倒立、放大的实像。 特点:为了看到正立的像,投影片必须倒插(上下左右都颠倒)。 调节:通过调整投影仪与屏幕的距离(改变像距),并微调镜头位置(改变物距),来获得清晰的大像。 3.放大镜 原理:当u < f时,凸透镜成正立、放大的虚像。 使用:将物体放在焦点以内,眼睛从透镜另一侧观察。物体离焦点越近,成的虚像越大。 放大镜成像的特点: ①像的性质:正立、放大的虚像。 ②像的位置:像与物体位于透镜的同一侧。当我们通过放大镜看物体时,看到的虚像是在物体后方(远离透镜的方向)。 ③像的大小:在一定范围内,放大镜离物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大,但物距超过焦距时,所成的虚像消失。 4.组合透镜应用:显微镜和望远镜 这两种仪器均由两组透镜(物镜和目镜)组合而成。 显微镜: 用途:观察微小物体。 原理: 物镜(凸透镜):物体放在物镜焦点稍外(f<u<2f),成倒立、放大的实像。 目镜(凸透镜):物镜所成的实像位于目镜焦点以内(u<f),目镜将它再次放大成一个正立、放大的虚像。 结果:经过两次放大,人眼看到的是相对于原物体倒立的虚像(实际观察时通过样本放置等方式可成正像)。 望远镜: 用途:观察远处物体,增大视角。 原理: 物镜(凸透镜,焦距长):远处物体(u>2f)在物镜焦点附近成倒立、缩小的实像。 目镜(凸透镜,焦距短):物镜成的缩小的实像位于目镜焦点以内(u<f),目镜将它放大成一个正立、放大的虚像。 核心作用:通过物镜成缩小的实像,但极大地增大了该像对人眼的视角,使人感觉物体被“拉近”、变清晰。最终看到的是相对于原物体倒立的虚像(地面观测望远镜常用棱镜组转成正像)。 【特别提醒】 1. 规律应用的技巧:将实际应用与成像规律表格对应,可以通过光路作图结合三条特殊光线作图判断,区别的核心是物距、像距的大小。 2. 显微镜与望远镜对比:显微镜物镜成放大实像,用于看近;望远镜物镜成缩小实像,用于看远。它们的目镜都相当于放大镜。 【教材图片解读】 结合透镜的三条特殊光线作图,以图片形式解释凸透镜成像的各类应用的光路及成像特点。 显微镜的实质是通过两个凸透镜对图像的二次放大,物镜成倒立放大实像,目镜成正立放大的虚像。 1.【自制简易照相机】(2025·四川广元·中考真题)“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“=”)。 考查知识 模型照相机的原理与调节(凸透镜成实像的动态规律)。。 命题解读 命题意图:本题通过自制模型相机考查学生对“物近像远像变大”规律的应用,以及照相机成缩小实像的条件判断。 解题思路:靠近物体时物距减小,为成清晰像需增大像距;照相机成缩小实像要求物距大于二倍焦距。 【答案】 增大 > 【详解】[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。 2.【成像规律在实际中的应用辨析】(2025·四川南充·中考真题)透镜在生活中的应用十分广泛,下列调节方法正确的是(  ) A.使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,将照相机远离人 B.使用投影仪时,显示的画面太大,只需将投影仪向前移动 C.使用放大镜时,为了看到更大的像,适当增大放大镜与物体的距离 D.人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的像越小,更容易解锁成功 考查知识 凸透镜成像规律在生活中的应用辨析。 命题解读 命题意图:本题综合考查照相机、投影仪、放大镜、人脸识别等情境中成像调节方法的正误判断,强调规律迁移与生活联系。 解题思路:逐项分析:A拍半身照应靠近人;B投影仪画面太大应远离屏幕并调节镜头;C放大镜离物体远些像变大;D人脸太近像过大可能识别失败。 【答案】C 【详解】A.照相机的原理是凸透镜成像,拍全身照时像比较小,拍半身照时像比较大,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律,先拍全身照,再拍半身照,需要将照相机靠近人,故A错误; B.使用投影仪时,显示的画面太大,说明所成像太大,根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律,可以将投影仪向前移动,靠近显示屏来减小像距,同时需要增大物距,故B错误; C.使用放大镜时,物体在一倍焦距以内,越靠近凸透镜,所成虚像越小;物体远离凸透镜,所成虚像越大。因此,为了看到更大的像,应适当增大放大镜与物体的距离,故C正确; D.人脸识别解锁时,摄像头相当于照相机,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律,人脸离锁越近,拍得的像越大,但不一定更容易解锁成功,因为太近导致像过大而无法识别,故D错误。 故选C。 3. 【结合科技场景考察透镜成像】(2025·四川南充·模拟预测)图甲是电脑常用到的光电鼠标,光电鼠标的原理是利用发光二极管的光照射鼠标垫如图乙,反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器相当于光屏,用来记录移动动作,以此捕捉移动位置的不同画面。图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。下列说法正确的是(  ) A.当发光二极管发出的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生镜面反射 B.若成像透镜距鼠标垫9mm,光学感应器距成像透镜5mm,则在光学感应器上所成的像是倒立、放大的实像 C.将鼠标离开鼠标垫悬空移动时,光标不移动,是因为像成在了传感器的下方 D.当鼠标平放在鼠标垫上时,在光学传感器上所成的像与投影仪的成像特点相同 考查知识 光电鼠标中的光学原理(反射类型、凸透镜成像、像的动态变化)。 命题解读 命题意图:本题结合现代科技产品,综合考查漫反射、凸透镜成像规律、像距变化等知识点,体现物理与科技生活的结合。 解题思路:逐项分析:A项鼠标垫粗糙发生漫反射;B项物距9mm、像距5mm,物距大于像距成缩小实像;C项悬空时物距变大像距变小,像可能落在感应器下方;D项成像特点同照相机(缩小实像)。 【答案】C 【详解】A.发光二极管发出的光照射在粗糙的鼠标垫上,发生的是漫反射,而非镜面反射,故A错误; BD.若成像透镜距鼠标垫9mm,即物距为9mm,光学感应器距成像透镜5mm,即像距为5mm,根据凸透镜成像规律可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故BD错误; C.将鼠标离开鼠标垫悬空移动时,物距变大,根据物远像近像变小可知,此时像成在了传感器的下方,故C正确。 故选C。 4.【显微镜与望远镜的成像原理辨析】(2024·湖南长沙·一模)如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜。关于图中两种仪器,下列说法正确的是(    ) A.显微镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于放大镜 B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机 C.显微镜的目镜是凸透镜,物镜是凹透镜 D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,但成像特点不同 考查知识 显微镜与望远镜的成像原理与结构辨析。 命题解读 命题意图:本题考查两种光学仪器的目镜、物镜作用及成像特点,强调对比辨析与规律整合能力。 解题思路:显微镜物镜成放大实像(投影仪原理),目镜成放大虚像(放大镜原理);望远镜物镜成缩小实像(照相机原理),目镜成放大虚像(放大镜原理)。 【答案】D 【详解】A.显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪,故A错误; B.天文望远镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于照相机,故B错误; C.显微镜的目镜和物镜都是凸透镜,故C错误; D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像,物镜相当于照相机,成倒立的缩小的实像,成像特点不同,故D正确。 故选D。 考点4 眼睛与眼镜 【课标要求】了解眼睛的构造和成像原理;知道近视眼和远视眼的成因及矫正方法。 1. 眼球的构造及成像原理 眼球的构造: 眼睛成像原理: 结构对应:眼睛的晶状体相当于一个可调节焦距的凸透镜,视网膜相当于光屏。 成像原理:来自物体的光线经角膜、晶状体等折射后,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像(u > 2f)。视觉神经将信号传给大脑,大脑自动“纠正”为正立的视觉。 调节功能:看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体变凸(焦距变短),使像仍落在视网膜上;看远处时,睫状肌放松,晶状体变扁(焦距变长)。这种调节能力是有限的。 2. 近视眼及其矫正 成因:晶状体太厚或眼球前后径过长,远处物体成像在视网膜前。 矫正:佩戴凹透镜制作的眼镜,使光线先发散一些,再经眼睛折射后,像能后移到视网膜上。 3. 远视眼及其矫正 成因:晶状体太薄或眼球前后径过短,近处物体成像在视网膜后。 矫正:佩戴凸透镜制作的眼镜,使光线先会聚一些,再经眼睛折射后,像能前移到视网膜上。 注:远视眼与老花眼成因不同(老花眼是年龄增长导致晶状体弹性减弱),但矫正方法相同。 4. 眼镜的度数(拓展) 定义:眼镜的度数等于镜片焦距(单位:米)倒数的100倍。 公式:度数 = (1 / f)×100(其中 f 以米为单位)。 正负规定:凸透镜(远视镜)的度数为正数(+);凹透镜(近视镜)的度数为负数(-)。 如:一副焦距为50cm的近视眼镜的度数为-200度。 【特别提醒】 1. 成像位置是关键:判断视力问题,核心是看清晰的像成在视网膜的前还是后。 2. 矫正原理:矫正眼镜的作用是弥补眼睛自身的折射不足或折射过强,使光线经过眼镜和眼睛的组合系统后,像能恰好落在视网膜上。 【教材图片解读】 正常眼睛的光路情况,像刚好落在视网膜上。 以光路图的形式整理近视眼和远视眼的成因以及调节办法。 1.【近视成因及矫正】(2025·四川眉山·中考真题)如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。 考查知识 人眼成像原理与近视眼矫正。 命题解读 命题意图:本题通过眼球结构图与近视眼示意图,考查学生对人眼成像机制及近视矫正方法的理解。 解题思路:人眼成像类似照相机(缩小实像);近视眼成像在视网膜前,用凹透镜发散光线矫正。 【答案】 照相机 凹透镜 【详解】[1]人的眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。 [2]近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使得远处物体的像成在视网膜的前方,导致人看不清远处的物体。凹透镜对光线有发散作用,能使光线推迟会聚。凸透镜对光线有会聚作用,能使光线提前会聚。为了使远处物体的像能成在视网膜上,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚,从而使像成在视网膜上。 2.【近视眼与远视眼的图示辨识】(2024·四川宜宾·中考真题)据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示, (选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴 (选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。 考查知识 近视眼与远视眼的成像原理及矫正方法图示辨识。 命题解读 命题意图:本题通过对比图示考查学生对近视眼成因(像在视网膜前)及矫正镜片(凹透镜)的识别能力。 解题思路:图乙成像在视网膜前为近视眼;图丁为凹透镜(近视镜)。 【答案】 乙 丁 【详解】[1][2]近视眼是晶状体太厚折光能力太强,或者眼球在前后方向太长,来自远方的光在视网膜前便会聚了,即像成在视网膜的前方,因此图乙是近视眼的成像原理,所以应佩戴凹透镜,先将光线发散一下,使像成在视网膜上。图丙是放大镜,成正立放大的虚像,放大镜属于凸透镜;而近视镜成正立缩小的虚像,图丁成缩小的像,是近视镜,因此应佩戴丁图的眼镜进行矫正。 3.【近视眼与远视眼的图示辨识】(2025·四川泸州·中考真题)2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”。图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。 (1)图甲中的视网膜相当于图乙中的 。在图乙的光屏上已成蜡烛的清晰像(像未画出),其情况是倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)、实像。 (2)图乙中,把蜡烛向右移动一定距离后(相当于看近处景物),光屏上的像变模糊了,缓慢 (选填“注入”或“吸出”)适量水来改变水凸透镜厚度,像又变清晰了。当眼睛长时间处于这种状态,睫状肌会过度疲劳失去弹性,导致看远处景物时无法将晶状体调到较 (选填“薄”或“厚”)状态。 (3)据此,请你为预防近视提一条科学合理的建议: 。 考查知识 眼睛成像模拟实验与近视预防。 命题解读 命题意图:本题通过模拟实验考查眼睛成像机制、近视成因及预防措施,体现科学探究与社会责任的结合。 解题思路:(1)视网膜相当于光屏,物距大于像距成缩小实像;(2)看近物时晶状体变厚(注入水),久看近物睫状肌疲劳导致看远时晶状体不能变薄;(3)提出合理护眼建议。 【答案】(1) 光屏 缩小 (2) 注入 薄 (3)见解析 【详解】(1)[1]眼睛成像时,视网膜是承接像的结构,在图乙的模拟装置中,光屏是承接像的,所以图甲中的视网膜相当于图乙中的光屏。 [2]观察可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,所以在光屏上成的像是倒立、缩小的实像。 (2)[1]把蜡烛向右移动一定距离后(相当于看近处景物),物距变小,像距应变大,像会成在光屏后方,此时要使像变清晰,需要增大凸透镜的会聚能力,即缓慢注入适量水来使水凸透镜变厚。 [2]当眼睛长时间看近处物体时,睫状肌会过度疲劳失去弹性,导致看远处景物时无法将晶状体调到较薄的状态,从而形成近视。 (3)为预防近视,我们可以做到不要长时间用眼,例如每用眼一段时间后要休息一下,向远处眺望等。 制作简易光学仪器 1.制作简易照相机 核心组件:凸透镜(镜头)、暗箱(不透光容器)、成像屏(半透明纸或磨砂玻璃) 材料:纸盒(鞋盒)、凸透镜(老花镜片)、半透明油纸或磨砂塑料片、黑色胶带。 制作步骤: 在纸盒一端开孔固定凸透镜作为镜头; 在另一端粘贴半透明材料作为成像屏; 用黑色胶带密封所有缝隙防止漏光; 将纸盒内部涂黑减少杂散光反射。 观察方法:对准明亮景物,在成像屏上观察倒立实像。 不足:像的亮度低,清晰度差;难以定量研究物距、像距关系;调节范围有限。 2. 制作双透镜显微镜 材料:两个短焦距凸透镜(如焦距2-3cm)、纸筒或PVC管、支架 装配要点: 物镜焦距应稍长于目镜 两透镜间距略大于物镜焦距+目镜焦距 被观察物体应放在物镜焦点稍外侧 调节方法:先调节物镜与物体的距离使经物镜的像清晰,再调节目镜位置使最终虚像清晰。 3. 制作简易双纸筒望远镜 材料:两个不同直径纸筒、一个长焦距凸透镜(物镜,焦距20-30cm)、一个短焦距凸透镜(目镜,焦距3-5cm)。 制作步骤: 将物镜固定在大直径纸筒一端; 将目镜固定在小直径纸筒一端; 小纸筒套入大纸筒,可滑动调焦; 内部涂黑,减少杂散光。 观察现象:远处物体被放大但倒立,适用于天文观测。 不足:成像倒立;镜筒长,携带不便;色差明显。 【跨学科实践】阅读短文,完成下列问题: 跨学科实践活动:制作照相机 随着科技发展,摄像功能被应用于智能手机、智能家居设备等,摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头,它的基本原理与照相机成像原理相同.请自己制作一个照相机,深入了解其基本原理。 【项目分析】 要自己制作照相机.你需要完成以下任务。 A.了解照相机的基本原理; B.设计一个照相机,能够用它承接并观察室外景物的像; C.根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个照相机并进行调试。 【项目实施】 (一)了解照相机的基本原理 照相机的简易结构如图甲所示,镜头相当于凸透镜,在底片上成像,请在图乙中作出入射光线对应的折射光线,并作出物体的像A′B′ ,明确凸透镜的成像原理。 由图可知,照相机是利用凸透镜成 (填大小、正倒、虚实情况)像的原理工作的。 (二)设计简易照相机 用硬纸板制作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内,并能前后滑动.如图丙所示,在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜,在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,将两个纸筒套在一起,如图丁所示,就制成了照相机,其中纸筒M的长度最大为凸透镜 最佳。 A.一倍焦距 B.二倍焦距 C.三倍焦距 D.四倍焦距 (三)制作及调试照相机 (1)制作 制作时,可选择的凸透镜有A、B、C三个,焦距分别为fA=5cm、fB=10cm、fC=15cm。若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,我们应该选择凸透镜 (选填“A”、“B”或“C”),按照设计方案,制作照相机。 (2)试用与调整 在较暗的室内,把 (选填“凸透镜”或“薄膜”)对着明亮的室外,拉动纸筒N,如图丁所示,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到景物清晰的像,如果想使薄膜上的这个像更大一些,应将自制相机靠近景物,同时向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动纸筒N。 【项目交流】 我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平,尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,若匀速向上爬升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会 。 A.匀速后缩   B.匀速前伸  C.减速后缩  D.加速前伸 【答案】 缩小、倒立的实像 B C 凸透镜 远离 C 【详解】[1]过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。据此画出对应折射光线,成像为倒立、缩小的实像,如图所示: [2]如图可知,物距大于像距,底片上成倒、立缩小的实像,照相机是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理制成的。 [3]照相机成像原理是:当物距大于二倍焦距时,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,模型照相机中,半透明膜相当于底片,半透明膜到凸透镜的距离为像距,所以其中纸筒M的长度最大为凸透镜二倍焦距最佳,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。 [4]凸透镜成像规律中,当物体在凸透镜的一倍焦距以外时,物距减小,像距增大,像也变大。在制作照相机的情境下,我们是通过调节凸透镜与物体的距离(物距)以及凸透镜与薄膜(相当于光屏)的距离(像距)来使物体成像在薄膜上。 对于不同焦距的凸透镜,在同一位置观察同一物体,要使像更大些,就需要让物体能在更靠近凸透镜的位置成像(因为这样物距相对较小,像距相对较大,像就更大),也就是需要选择焦距较大的凸透镜,我们应该选择凸透镜C。 [5]照相机的镜头是凸透镜,需要把凸透镜对着明亮的室外,物体的光线通过凸透镜后才能在薄膜(相当于光屏)上成像。 [6]如果想使薄膜上的这个像更大一些,应减小物距,增大像距,即将自制相机靠近景物,同时向远离凸透镜方向移动纸筒N。 [7]无人机航拍时,若匀速向上提升,物距增大,像距应减小,而物距变化大,像距变化小,且物距增大相等距离,像距减小量越来越小,所以摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会减速后缩,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 1.(2025·四川乐山·中考真题)每年5-6月,金口河大瓦山“转转花”竞相绽放,游客们纷纷用手机拍下这美丽的景象。关于此景象,下列说法正确的是(  ) A.游客能看到美丽的“转转花”,说明“转转花”是光源 B.“转转花”的影子,是由于光的直线传播形成的 C.用于拍摄“转转花”的手机镜头相当于凹透镜 D.在拍摄时,“转转花”需位于手机镜头的一倍焦距以内 【答案】B 【详解】A.太阳光照射到景物上后发生反射,反射光进入人眼被游客看到,“转转花”反射的是太阳的光,不是自行发光的物体,因此不是光源,故A错误; B.“转转花”形成的影子是由于光照射到景物上后被阻挡形成的,利用了光沿直线传播的原理,故B正确; C.手机镜头拍摄“转转花”时利用了凸透镜的成像规律,手机镜头相当于凸透镜,故C错误; D.拍摄照相时,物距应大于手机镜头的二倍焦距,即“转转花”应该位于手机镜头的两倍焦距以外,故D错误。 故选B。 2.(2025·四川德阳·中考真题)小刘用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,蜡烛在光屏上所成的像是(  ) A.倒立、等大的实像 B.倒立、放大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的虚像 【答案】C 【详解】由图知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律得,此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 3.(2024·四川绵阳·中考真题)在探究凸透镜成像的规律实验中,先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到清晰的放大实像;保持发光体和凸透镜的位置不变,仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验,则可能出现的实验现象是(  ) A.光屏靠近透镜,屏上得到清晰的缩小实像 B.光屏靠近透镜,屏上得到清晰的放大实像 C.光屏远离透镜,屏上得到清晰的缩小实像 D.光屏靠近或远离透镜,屏上均得不到实像 【答案】D 【详解】先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到清晰的放大实像,说明此时发光体处于大于一倍焦距小于二倍焦距之间,即发光体距离凸透镜的距离大于10cm小于20cm,保持发光体和凸透镜的位置不变,仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验,此时发光体处于一倍焦距以内,根据凸透镜成像规律可知,成正立、放大的虚像,因此光屏靠近或远离透镜,屏上均得不到实像,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 4.(2023·四川雅安·中考真题)如图是爱动手的小雅利用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投影到墙壁上。下列说法正确的是(  )    A.制作简易投影仪的镜头是凹透镜 B.投影仪所成的像是正立、放大的虚像 C.透镜到墙壁的距离应大于透镜的二倍焦距 D.手机应放置在透镜的一倍焦距内 【答案】C 【详解】A.投影仪的镜头是凸透镜而不是凹透镜,故A错误; B.根据投影仪的成像特点可知,墙上呈现的是手机画面的倒立、放大的实像,故B错误; CD.根据投影仪的成像原理可知,手机到透镜的距离(物距)应大于一倍焦距、小于二倍焦距,而墙壁到透镜的距离(像距)应大于透镜的二倍焦距,故C正确,D错误。 故选C。 5.(2025·四川绵阳·模拟预测)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中(  ) ①图中凸透镜的焦距可能是12cm ②图中成像特点与投影仪成像特点相同 ③把蜡烛适当左移,透镜保持不动,向左适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像 ④把蜡烛移至45cm处,透镜保持不动,向右适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像 A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确 【答案】B 【详解】②图中物距大于像距,凸透镜所成的像 倒立、缩小的实像,成像特点与照相机成像特点相同,故②错误; ①凸透镜此时的物距 像距 则 图中凸透镜的焦距可能是12cm,故①正确; ③把蜡烛适当左移,透镜保持不动,物距变大,像距变小,向左适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像,故③正确; ④把蜡烛移至45cm处,透镜保持不动,物距为 此时凸透镜成的像是正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,则向右适当移动光屏,不会再次在光屏上得到清晰的像,故④错误,故ACD错误,B正确。 故选B。 6.(2025·四川宜宾·模拟预测)“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会,该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况,摄像头能够监视顾客的移动,并将衣服的背面展现给他们,如图所示。监视顾客移动的摄像头相当于一个 镜,所形成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的实像。 【答案】 凸透 倒立 【详解】[1]监视顾客移动的摄像头成像原理是凸透镜成像原理,摄像头相当于一个凸透镜。 [2]监视顾客移动的摄像头成像原理是凸透镜成像原理,物距大于两倍焦距,成的是倒立的缩小实像。 7.(2025·四川成都·三模)如图甲是一幅立在桌面上的漫画,如图乙,透过水杯,漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,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,要想老鼠变“瘦”一点,应适当将水杯 (选填“远离”或“靠近”)漫画。 【答案】 投影仪 远离 【详解】[1]根据题图乙可知,此时成的是倒立放大的实像,与投影仪的工作原理相同。 [2]根据凸透镜成实像时的口诀“物近像远像变大,物远像近像变小”可知,要想老鼠变“瘦”一点,应当将水杯远离漫画。 8.(2025·四川达州·中考真题)汽车仪表台上方不能放老花镜,是因为老花镜对光具有 作用(选填“会聚”或“发散”)易引发火灾;青少年不良用眼易引起晶状体变厚,应佩戴 透镜矫正。 【答案】 会聚 凹 【详解】[1]老花镜是凸透镜,根据凸透镜的光学性质,凸透镜对光具有会聚作用。如果将老花镜放在汽车仪表台上方,在阳光照射下,会聚的光线可能会使局部温度升高,易引发火灾。 [2]青少年不良用眼易引起晶状体变厚,此时晶状体对光的折射能力变强,成像在视网膜前方,形成近视眼。为了矫正近视眼,需要佩戴对光有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚,从而使像成在视网膜上。 9.(2025·四川自贡·中考真题)小华利用实验室的器材探究凸透镜成像的规律。 (1)实验时,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度; (2)调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图甲,光屏上恰好得到清晰的像,则该凸透镜的焦距是 cm; (3)把蜡烛移至30cm刻度线处,向远离凸透镜的方向移动光屏,可以得到清晰的倒立的 (选填“缩小”“放大”或“不变”)的实像; (4)图乙为某次实验时火焰上的A点发出的一束光,请通过作图标出A点的像; (5)实验中,小华将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊。将光屏适当远离凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小华佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。 【答案】 15.0 放大 近视 【详解】(2)[1]根据凸透镜成像规律,时,成倒立、等大的实像。如图甲,光屏上恰好得到清晰的像,物距和像距均为30.0cm,则有 解得该凸透镜的焦距 (3)[2]把蜡烛移至30cm刻度线处,则物距大于一倍焦距且小于二倍焦距,向远离凸透镜的方向移动光屏,可以得到清晰的倒立的放大的实像。 (4)[3]过凸透镜光心的光线穿过凸透镜后传播方向不变,过A点作过凸透镜光心的光线与图中另一条光线的折射光线交于点即为A点的像,作图如下: (5)[4]实验中,小华将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊。将光屏适当远离凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明眼镜片对光线具有发散作用,所以是凹透镜,可矫正近视眼,由此可判断小华佩戴的是近视眼镜。 10.(2025·四川成都·中考真题)在复习“用刻度尺测量长度,用表测量时间”的必做实验中,同学们进行了实验操作与分析判断。请完成以下相关问题。 (1)用刻度尺测量铅笔长度,读数时视线应正对刻度线,原因是 。(写出一条即可) (2)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,如图所示。此时光屏上成清晰的像,读出物距为 mm。 (3)裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间,小刚根据测量结果判断出,所有选手中小丽跑得最快,小刚的依据是 。 (4)心率是指1分钟内心跳的次数,是身体健康状况的一项重要指标。小明用秒表测量自己的心率时,秒表启动滞后,导致测量的结果偏 。 【答案】(1)若没有正对,会导致读数偏大或偏小 (2)300 (3)小丽所用的时间最少 (4)大 【详解】(1)用刻度尺测量长度时,为了避免读数时造成的误差,使测量结果偏大或偏小,读数时视线应正对刻度线。 (2)由图可知刻度尺的分度值为1cm,物距为蜡烛到透镜的距离,凸透镜在50.0 cm刻度线的位置,蜡烛在80.0 cm刻度线的位置,则物距为 (3)参加百米比赛的运动员所跑的路程相同,裁判员测量出不同运动员到达终点的时间,根据测量结果,小刚发现小丽所用的时间最短,所以小丽跑得最快。 (4)小明用秒表测量自己的心率时,秒表启动滞后,说明小明提前多数了几次,则会导致测量的结果偏大。 17 / 18 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 透镜及其认识 4 教材·知识夯基 1.透镜的分类(凸透镜、凹透镜) 2.透镜的作用(会聚、发散) 3.三条特殊光线的传播路径作图 中考·考法聚焦 考法1 透镜类型与光线作用的判断 考法2 透镜光路作图 考点2 凸透镜成像的规律 7 教材·知识夯基 1.实验:探究凸透镜成像规律 2.凸透镜成像规律 3.像距与物距的动态关系 中考·考法聚焦 考法1 根据物距判断成像性质 考法2 实验:探究凸透镜成像的注意事项 考法3 动态成像分析(“物近像远像变大”的应用) 考点3 凸透镜成像规律的应用 11 教材·知识夯基 1.单透镜应用(照相机、投影仪、放大镜) 2.组合透镜应用(显微镜、望远镜的结构与原理) 中考·考法聚焦 考法1 结合生活场景判断成像原理 考法2 教材素材链接(如投影仪的使用) 考点4 眼睛和眼镜 16 教材·知识夯基 1.眼睛的结构及成像原理(晶状体、视网膜) 2. 视力缺陷及矫正(近视眼、远视眼的成因与矫正) 中考·考法聚焦 考法1 视力缺陷的判断与矫正方法选择 考法2 结合光路图分析眼镜矫正原理 考法3 跨学科融合(如生物中的视觉形成) 04·素养拓展·思维进阶 19 拓展01 制作简易光学仪器 05·优题精选·练能提分 21 考点 考查形式 考查内容 考法分析 透镜的基本认识 ☑选择题 ☑填空题 ☑作图题 透镜种类的判断、透镜对光的作用、焦点和焦距、透镜的三条特殊光路作图 1. 原理辨析:根据透镜形状或光线出射方向判断透镜类型及其作用。如 2025・四川成都卷T27 2. 光路作图:高频考点。要求补全通过透镜(尤其是凸透镜)光心的光线、平行于主光轴的光线、过焦点的光线的传播路径。这是所有透镜光路图的基础。如 2025·四川广元卷 T19、2025·四川甘孜卷 T24 凸透镜成像规律 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 凸透镜成像特点的判断和应用、凸透镜成像规律是实验探究 1.实验探究(核心大题):全面考查实验操作、现象分析、规律总结。焦距测量、三者等高的目的、光屏上找不到像的原因如 2025·四川自贡卷T30、如2025·四川凉山卷T23 2. 成像规律应用判断:给定u和f,判断成像性质或对应应用。如2025·四川德阳卷T3 3.动态分析:蜡烛移动时,像的大小、位置、清晰度变化及光屏调节方向。如2025·四川宜宾卷T13 透镜的应用 ☑选择题 ☑填空题 生活中的透镜、望眼镜、显微镜 1. 原理辨析:将光学仪器的功能与凸透镜成像的某种具体规律(物距范围)相对应。如2025·四川广元卷T14 2. 情境解释:联系生活实例,应用凸透镜成像规律解释生活中的现象,如“用放大镜看物体,离得越近像越大”。 手机摄像头、扫码等原理解释。如2025·四川乐山卷T5 眼睛与眼镜 ☑选择题 ☑填空题 人眼成像的原理、近视眼远视眼的成因及矫正方法 1. 成因与矫正判断: 根据描述或图示判断视力缺陷类型及应配戴的透镜类型。如2025·四川眉山卷T14 2. 综合分析: 结合“用眼卫生”、“视力度数(焦距的倒数)”等情境进行简单分析。如2025·四川泸州卷T25 命题新趋势 1. 实验创新与评估:实验题可能提供非常规的实验方案(如用LED发光字代替蜡烛、用光电传感器测像的亮度),要求评估其优缺点或分析实验误差。 2. 技术情境融合:结合手机多摄系统(超广角、长焦镜头)、智能驾驶汽车的视觉传感器(摄像头)、VR眼镜的光学设计等现代科技产品,考查对透镜焦距、视场角、成像原理的理解。 3. 跨学科实践:与生物学科结合,深入探讨人眼结构与调节机制;与信息技术结合,分析数码相机中图像传感器(CMOS)与光学镜头的协同工作原理。 4. 综合能力考察:试卷着重考查学生的模型认知能力(如识别不同光学器件的成像模型)、推理能力(包括规范的光路作图与成像规律推理)以及科学表述能力(如运用准确物理术语解释现象)。 命题预测 情境创设更具时代性与本土化:可能结合中国空间站“天宫课堂”中的水透镜成像实验、国产高端光学显微镜的研发突破、成都科幻馆中光学展览项目等作为命题背景。 考查能力更重迁移与设计: 问题解决:可能给出一个模糊的像或特定成像需求,要求设计调整透镜位置或选择透镜焦距的方案。 原理论证:提供关于“可变焦距液体透镜”或“薄膜衍射成像”等新材料、新技术简介,要求用传统透镜成像规律进行类比、解释或推断其潜在应用。 综合建模:在更复杂的光学系统(如透镜组合)简单示意图中,定性分析光线传播路径或最终成像特点。 考点1 透镜及其认识 【课标要求】认识凸透镜和凹透镜,了解透镜的焦点、焦距;知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 1. 透镜 (1) 定义:透镜是用透明物质(如玻璃、树脂等)制成的,表面是球面一部分的光学元件。光线通过透镜会发生折射,从而改变传播方向。 (2) 透镜的分类: 按形状和光学作用分为两类: 凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜。对光线有会聚作用,又称“会聚透镜”。 凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜。对光线有发散作用,又称“发散透镜”。 2. 透镜的基本概念 (1) 主光轴:通过透镜两个球面球心的直线,是一条假想的直线。 (2) 光心(O):透镜主光轴上的一个特殊点,通常位于透镜中心。光线通过光心时,传播方向不改变。。 (3) 焦点(F): 凸透镜的焦点:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,实际光线会聚在主光轴上的点。凸透镜有两个实焦点,位于透镜两侧。 凹透镜的焦点:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线会聚在主光轴上的点。凹透镜有两个虚焦点,位于透镜两侧。 (4) 焦距(f):焦点到透镜光心的距离。焦距是透镜的一个重要参数,反映了透镜对光线偏折能力的强弱。焦距越短,透镜对光线的偏折能力越强。 3. 透镜对光线的作用 (1) 凸透镜的会聚作用:凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚到焦点。可以理解为光线在通过凸透镜时向主光轴方向偏折。 (2) 凹透镜的发散作用:凹透镜能使平行于主光轴的光线发散,发散光线的反向延长线通过焦点。可以理解为光线在通过凹透镜时远离主光轴方向偏折。 4. 三条特殊光线的传播路径 凸透镜 平行于主光轴的光线 经凸透镜折射后通过另一侧的焦点 通过光心的光线 传播方向不变 通过焦点的光线 经凸透镜折射后平行于主光轴射出 凹透镜 平行于主光轴的光线 经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线通过入射侧的焦点 通过光心的光线 传播方向不变 射向另一侧虚焦点的光线 经凹透镜折射后平行于主光轴射出 【特别提醒】 1.透镜与面镜:透镜通过折射改变光路(如眼镜片、放大镜);面镜通过反射改变光路(如平面镜、汽车后视镜、探照灯)。 2.焦点虚实:凸透镜的焦点是实际光线的会聚点,为实焦点;凹透镜的焦点是折射光线反向延长线的会聚点,为虚焦点。 3. 焦距与厚度:一般来说,同种材料制成的透镜,中央越厚(凸透镜)或边缘越厚(凹透镜),焦距越短,对光线的偏折能力越强。 【方法点拨】 识别透镜类型:用手触摸,中间厚边缘薄是凸透镜,反之是凹透镜。或用其看书上的字,放大的是凸透镜,缩小的是凹透镜。 理解光线作用:牢记三条特殊光线的画法,这是解决所有透镜成像作图题的基础。 【教材图片讲解】 凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,会聚和发散的实质是靠近或远离主光轴。 冰块相当于一个凸透镜,太阳光经过透镜会聚于一点,形成高温,点燃物体。 、 1.【结合新兴科技考察透镜】(2025·四川成都·中考真题)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是(  ) A.物体在成像面上成放大的虚像 B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用 C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同 D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体 考查知识 透镜的认识,成像原理及其应用。 命题解读 命题意图:本题结合人形机器人的“眼睛”这一科技情境,考查学生对凸透镜成像规律的理解,特别是对“照相机模型”的识别能力。要求学生能将成像原理迁移到实际装置中,并辨析成像性质、镜头作用及可见条件。 解题思路:机器人的眼睛本身是一个凸透镜,成像远离与照相机相同,结合透镜的作用以及成像规律判断。 2.【凹透镜的特殊光线作图】(2025·四川广元·中考真题)如图所示的透镜,请作出光线AC的折射光线和光线OB的入射光线。 考查知识 凹透镜的光路作图(光线折射规律) 命题解读 命题意图:本题重点考查学生对凹透镜三条特殊光线传播规律的掌握情况,并能够准确作出对应的折射光线或入射光线。 解题思路:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过虚焦点;过光心的光线传播方向不变;射向虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。 3.【凸透镜的特殊光线作图】(2024·四川内江·中考真题)如图,F是凸透镜的焦点,a、b、c是三条入射光线,请画出这三条光线经凸透镜后的出射光线。 考查知识 凸透镜的光路作图(三条特殊光线)。 命题解读 命题意图:本题考查学生对凸透镜成像光线传播规律的掌握,尤其是三条典型光线的折射路径。 解题思路:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;过焦点的光线折射后平行于主光轴;过光心的光线传播方向不变。 考点2 凸透镜成像的规律 【课标要求】探究并知道凸透镜成像的规律;了解凸透镜成像规律的应用。 1. 实验:探究凸透镜成像规律 (1)实验器材:光具座(带刻度尺)、凸透镜、蜡烛(发光物体)、光屏、火柴。 (2)实验要点: ①在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,使三者的中心大致在同一高度(共轴调节),目的是使像能成在光屏中央。 ②固定凸透镜的位置,通过改变物距(u,物体到光心的距离),观察像距(v,像到光心的距离)和像的性质变化。 2. 凸透镜成像规律(记忆核心) 根据物距(u)与焦距(f)的关系,成像情况总结如下表: 物距(u) 像的性质 像距(v) 应用实例 u>2f 倒立、缩小的实像 f<v<2f 照相机、眼睛 U=2f 倒立、等大的实像 v=2f 测量焦距 f<u<2f 倒立、放大的实像 v>2f 投影仪、幻灯机、电影放映机 u=f 不成像(成平行光) 探照灯、平行光源 u<f 正立、放大的虚像 像物同侧,v> u 放大镜 记忆口诀:一焦分虚实(u=f是实像与虚像的分界点),二焦分大小(u=2f是放大与缩小实像的分界点)。物近像远像变大(实像动态变化规律)。 记忆规律:当物体在二倍焦距处,物像等大,成倒立的实像;像和物体移动方向相同,向左移动,像变小;向右移动,像变大。 3. 凸透镜成像的要点总结 (1) 实像与虚像: 实像:由实际光线会聚而成,能用光屏承接,总是倒立的。 虚像:由折射光线的反向延长线会聚而成,不能用光屏承接,只能用眼睛观察,总是正立的。 (2) 像距与物距的关系:在成实像时,物距减小,像距增大,像也变大。 (3) 分析成像问题,先比较物距u与焦距f、2f的关系,确定成像性质。动态变化题抓住“物近像远像变大”(实像)和“物远像远像变小”(虚像,指物体远离透镜时,虚像也远离且变小)的规律。 【特别提醒】 1. 实验中的“三心同高”:务必调整烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度,否则像可能不全或无法呈现在光屏中央。 2. 清晰的像:移动光屏直到获得最清晰的像时,再读取像距。 3. 虚像的观察:当u<f时,移开光屏,从透镜另一侧透过透镜观察蜡烛正立、放大的虚像。 4. 光路可逆:当能在光屏上看到清晰的像时,将物体和光屏互换位置(物距与像距互换),依然能在光屏上看到清晰的像,但像的大小会由放大变缩小,或由缩小变放大。 【教材图片解读】 进行探究凸透镜成像规律的实验时,要求烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度,目的是为了让像出现在光屏的中央。 通过凸透镜的三条特殊光线作图,验证并解释成像的实质原因 1.【教材素养链接】(2025·四川绵阳·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上成的像不清晰,若将光屏向右移动适当距离,可在光屏上观察到清晰的像,则(   ) A.清晰的像是倒立、缩小的实像 B.清晰的像是正立、放大的实像 C.该透镜的焦距大于7.5cm小于15cm D.该透镜的焦距大于10cm小于20cm 考查知识 凸透镜成像规律的动态分析(物距、像距与焦距的关系)。 命题解读 命题意图:本题通过光屏移动判断成像性质与焦距范围,考查学生对凸透镜成实像时“物近像远像变大”规律的理解,以及焦距与物距关系的计算能力。 解题思路:先根据初始光屏位置与物距判断像距变化趋势,确定成像性质;再结合成放大实像的条件建立不等式求解焦距范围。 2.【结合生活实物考察成像规律】(2025·四川巴中·中考真题)如图所示是某同学透过装满水的水瓶看见《物理》课本上的“物”字,下列选项中与其成像规律相同的是(    ) A. B. C. D. 考查知识 凸透镜成像的规律与应用(放大镜原理)。 命题解读 命题意图:本题通过生活情境考查学生对“放大镜”成像特点(正立、放大、虚像)的识别,并能在多个光路图中准确判断对应成像情况。 解题思路:水瓶装满水相当于凸透镜,透过它看到放大字迹属于u<f时的虚像情况,对应选项D。 3.【成像规律在实际场景中的应用】(2024·四川广元·中考真题)“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。 (1)他们将投影片放在载物台上,调节镜头的位置,屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像,是因为投影片放在了距离镜头 的位置;(只填下列正确选项前的序号) A.二倍焦距以外 B.一倍焦距到二倍焦距之间 C.一倍焦距以内 (2)他们将投影片到镜头的距离调大,同时将镜头到屏幕的距离调小,当屏幕上再次出现清晰的像时,与(1)中的像相比,像 。(选填“变大”“不变”或“变小”) 考查知识 凸透镜成像规律在投影仪中的应用(物距、像距与像大小的关系)。 命题解读 命题意图:本题结合投影仪使用情境,考查学生对“成实像时物远像近像变小”规律的理解与迁移能力。 解题思路:第一问根据成放大实像判断物距范围;第二问根据物距增大、像距减小判断像的变化。 4.【教材素养链接】(2025·四川凉山·中考真题)物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。 (1)同学们用平行光作为光源,移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为 cm(要求估读); (2)实验前,应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在 ; (3)在图乙所示的位置,光屏上可以呈现清晰的像,该像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像; (4)凸透镜位置不变,将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处,把光屏向 移动,才可在光屏上再次呈现清晰的像; (5)在图乙所示情景下,在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后,须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像,则该镜片可用来矫正 (选填“近”或“远”)视眼。 考查知识 凸透镜成像实验的综合操作与现象分析。 命题解读 命题意图:本题通过实验操作考查焦距测量、器材调节、成像判断、动态调节及视力矫正原理,体现实验探究与规律应用的综合素养。 解题思路:依次解答各小题:(1)焦点到光心距离为焦距;(2)三心同高;(3)物距大于二倍焦距成缩小实像;(4)物近像远像变大;(5)加透镜后像距变小说明透镜为会聚透镜,用于矫正远视。 考点3 凸透镜成像规律的应用 【课标要求】了解凸透镜成像规律在生活中的应用。 1.照相机 原理:当u > 2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像。 部件对应:镜头(凸透镜)、底片或图像传感器(光屏)。 调节: 调焦:改变镜头(透镜组)与传感器之间的距离(即像距),使不同距离的物体都能在传感器上成清晰的像。 变焦:改变镜头的焦距,从而改变成像的大小和视角。 2.投影仪(幻灯机、电影放映机) 原理:当f < u < 2f时,凸透镜成倒立、放大的实像。 特点:为了看到正立的像,投影片必须倒插(上下左右都颠倒)。 调节:通过调整投影仪与屏幕的距离(改变像距),并微调镜头位置(改变物距),来获得清晰的大像。 3.放大镜 原理:当u < f时,凸透镜成正立、放大的虚像。 使用:将物体放在焦点以内,眼睛从透镜另一侧观察。物体离焦点越近,成的虚像越大。 放大镜成像的特点: ①像的性质:正立、放大的虚像。 ②像的位置:像与物体位于透镜的同一侧。当我们通过放大镜看物体时,看到的虚像是在物体后方(远离透镜的方向)。 ③像的大小:在一定范围内,放大镜离物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大,但物距超过焦距时,所成的虚像消失。 4.组合透镜应用:显微镜和望远镜 这两种仪器均由两组透镜(物镜和目镜)组合而成。 显微镜: 用途:观察微小物体。 原理: 物镜(凸透镜):物体放在物镜焦点稍外(f<u<2f),成倒立、放大的实像。 目镜(凸透镜):物镜所成的实像位于目镜焦点以内(u<f),目镜将它再次放大成一个正立、放大的虚像。 结果:经过两次放大,人眼看到的是相对于原物体倒立的虚像(实际观察时通过样本放置等方式可成正像)。 望远镜: 用途:观察远处物体,增大视角。 原理: 物镜(凸透镜,焦距长):远处物体(u>2f)在物镜焦点附近成倒立、缩小的实像。 目镜(凸透镜,焦距短):物镜成的缩小的实像位于目镜焦点以内(u<f),目镜将它放大成一个正立、放大的虚像。 核心作用:通过物镜成缩小的实像,但极大地增大了该像对人眼的视角,使人感觉物体被“拉近”、变清晰。最终看到的是相对于原物体倒立的虚像(地面观测望远镜常用棱镜组转成正像)。 【特别提醒】 1. 规律应用的技巧:将实际应用与成像规律表格对应,可以通过光路作图结合三条特殊光线作图判断,区别的核心是物距、像距的大小。 2. 显微镜与望远镜对比:显微镜物镜成放大实像,用于看近;望远镜物镜成缩小实像,用于看远。它们的目镜都相当于放大镜。 【教材图片解读】 结合透镜的三条特殊光线作图,以图片形式解释凸透镜成像的各类应用的光路及成像特点。 显微镜的实质是通过两个凸透镜对图像的二次放大,物镜成倒立放大实像,目镜成正立放大的虚像。 1.【自制简易照相机】(2025·四川广元·中考真题)“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“=”)。 考查知识 模型照相机的原理与调节(凸透镜成实像的动态规律)。。 命题解读 命题意图:本题通过自制模型相机考查学生对“物近像远像变大”规律的应用,以及照相机成缩小实像的条件判断。 解题思路:靠近物体时物距减小,为成清晰像需增大像距;照相机成缩小实像要求物距大于二倍焦距。 2.【成像规律在实际中的应用辨析】(2025·四川南充·中考真题)透镜在生活中的应用十分广泛,下列调节方法正确的是(  ) A.使用照相机时,先拍全身照,再拍半身照,将照相机远离人 B.使用投影仪时,显示的画面太大,只需将投影仪向前移动 C.使用放大镜时,为了看到更大的像,适当增大放大镜与物体的距离 D.人脸识别解锁时,人脸离锁越近,拍得的像越小,更容易解锁成功 考查知识 凸透镜成像规律在生活中的应用辨析。 命题解读 命题意图:本题综合考查照相机、投影仪、放大镜、人脸识别等情境中成像调节方法的正误判断,强调规律迁移与生活联系。 解题思路:逐项分析:A拍半身照应靠近人;B投影仪画面太大应远离屏幕并调节镜头;C放大镜离物体远些像变大;D人脸太近像过大可能识别失败。 3. 【结合科技场景考察透镜成像】(2025·四川南充·模拟预测)图甲是电脑常用到的光电鼠标,光电鼠标的原理是利用发光二极管的光照射鼠标垫如图乙,反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器相当于光屏,用来记录移动动作,以此捕捉移动位置的不同画面。图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。下列说法正确的是(  ) A.当发光二极管发出的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生镜面反射 B.若成像透镜距鼠标垫9mm,光学感应器距成像透镜5mm,则在光学感应器上所成的像是倒立、放大的实像 C.将鼠标离开鼠标垫悬空移动时,光标不移动,是因为像成在了传感器的下方 D.当鼠标平放在鼠标垫上时,在光学传感器上所成的像与投影仪的成像特点相同 考查知识 光电鼠标中的光学原理(反射类型、凸透镜成像、像的动态变化)。 命题解读 命题意图:本题结合现代科技产品,综合考查漫反射、凸透镜成像规律、像距变化等知识点,体现物理与科技生活的结合。 解题思路:逐项分析:A项鼠标垫粗糙发生漫反射;B项物距9mm、像距5mm,物距大于像距成缩小实像;C项悬空时物距变大像距变小,像可能落在感应器下方;D项成像特点同照相机(缩小实像)。 4.【显微镜与望远镜的成像原理辨析】(2024·湖南长沙·一模)如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜。关于图中两种仪器,下列说法正确的是(    ) A.显微镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于放大镜 B.天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机 C.显微镜的目镜是凸透镜,物镜是凹透镜 D.天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,但成像特点不同 考查知识 显微镜与望远镜的成像原理与结构辨析。 命题解读 命题意图:本题考查两种光学仪器的目镜、物镜作用及成像特点,强调对比辨析与规律整合能力。 解题思路:显微镜物镜成放大实像(投影仪原理),目镜成放大虚像(放大镜原理);望远镜物镜成缩小实像(照相机原理),目镜成放大虚像(放大镜原理)。 考点4 眼睛与眼镜 【课标要求】了解眼睛的构造和成像原理;知道近视眼和远视眼的成因及矫正方法。 1. 眼球的构造及成像原理 眼球的构造: 眼睛成像原理: 结构对应:眼睛的晶状体相当于一个可调节焦距的凸透镜,视网膜相当于光屏。 成像原理:来自物体的光线经角膜、晶状体等折射后,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像(u > 2f)。视觉神经将信号传给大脑,大脑自动“纠正”为正立的视觉。 调节功能:看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体变凸(焦距变短),使像仍落在视网膜上;看远处时,睫状肌放松,晶状体变扁(焦距变长)。这种调节能力是有限的。 2. 近视眼及其矫正 成因:晶状体太厚或眼球前后径过长,远处物体成像在视网膜前。 矫正:佩戴凹透镜制作的眼镜,使光线先发散一些,再经眼睛折射后,像能后移到视网膜上。 3. 远视眼及其矫正 成因:晶状体太薄或眼球前后径过短,近处物体成像在视网膜后。 矫正:佩戴凸透镜制作的眼镜,使光线先会聚一些,再经眼睛折射后,像能前移到视网膜上。 注:远视眼与老花眼成因不同(老花眼是年龄增长导致晶状体弹性减弱),但矫正方法相同。 4. 眼镜的度数(拓展) 定义:眼镜的度数等于镜片焦距(单位:米)倒数的100倍。 公式:度数 = (1 / f)×100(其中 f 以米为单位)。 正负规定:凸透镜(远视镜)的度数为正数(+);凹透镜(近视镜)的度数为负数(-)。 如:一副焦距为50cm的近视眼镜的度数为-200度。 【特别提醒】 1. 成像位置是关键:判断视力问题,核心是看清晰的像成在视网膜的前还是后。 2. 矫正原理:矫正眼镜的作用是弥补眼睛自身的折射不足或折射过强,使光线经过眼镜和眼睛的组合系统后,像能恰好落在视网膜上。 【教材图片解读】 正常眼睛的光路情况,像刚好落在视网膜上。 以光路图的形式整理近视眼和远视眼的成因以及调节办法。 1.【近视成因及矫正】(2025·四川眉山·中考真题)如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。 考查知识 人眼成像原理与近视眼矫正。 命题解读 命题意图:本题通过眼球结构图与近视眼示意图,考查学生对人眼成像机制及近视矫正方法的理解。 解题思路:人眼成像类似照相机(缩小实像);近视眼成像在视网膜前,用凹透镜发散光线矫正。 2.【近视眼与远视眼的图示辨识】(2024·四川宜宾·中考真题)据专家介绍,12~18岁是青少年近视的高发期,爱眼护眼势在必行。如图所示, (选填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理,应佩戴 (选填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。 考查知识 近视眼与远视眼的成像原理及矫正方法图示辨识。 命题解读 命题意图:本题通过对比图示考查学生对近视眼成因(像在视网膜前)及矫正镜片(凹透镜)的识别能力。 解题思路:图乙成像在视网膜前为近视眼;图丁为凹透镜(近视镜)。 3.【近视眼与远视眼的图示辨识】(2025·四川泸州·中考真题)2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”。图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。 (1)图甲中的视网膜相当于图乙中的 。在图乙的光屏上已成蜡烛的清晰像(像未画出),其情况是倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)、实像。 (2)图乙中,把蜡烛向右移动一定距离后(相当于看近处景物),光屏上的像变模糊了,缓慢 (选填“注入”或“吸出”)适量水来改变水凸透镜厚度,像又变清晰了。当眼睛长时间处于这种状态,睫状肌会过度疲劳失去弹性,导致看远处景物时无法将晶状体调到较 (选填“薄”或“厚”)状态。 (3)据此,请你为预防近视提一条科学合理的建议: 。 考查知识 眼睛成像模拟实验与近视预防。 命题解读 命题意图:本题通过模拟实验考查眼睛成像机制、近视成因及预防措施,体现科学探究与社会责任的结合。 解题思路:(1)视网膜相当于光屏,物距大于像距成缩小实像;(2)看近物时晶状体变厚(注入水),久看近物睫状肌疲劳导致看远时晶状体不能变薄;(3)提出合理护眼建议。 制作简易光学仪器 1.制作简易照相机 核心组件:凸透镜(镜头)、暗箱(不透光容器)、成像屏(半透明纸或磨砂玻璃) 材料:纸盒(鞋盒)、凸透镜(老花镜片)、半透明油纸或磨砂塑料片、黑色胶带。 制作步骤: 在纸盒一端开孔固定凸透镜作为镜头; 在另一端粘贴半透明材料作为成像屏; 用黑色胶带密封所有缝隙防止漏光; 将纸盒内部涂黑减少杂散光反射。 观察方法:对准明亮景物,在成像屏上观察倒立实像。 不足:像的亮度低,清晰度差;难以定量研究物距、像距关系;调节范围有限。 2. 制作双透镜显微镜 材料:两个短焦距凸透镜(如焦距2-3cm)、纸筒或PVC管、支架 装配要点: 物镜焦距应稍长于目镜 两透镜间距略大于物镜焦距+目镜焦距 被观察物体应放在物镜焦点稍外侧 调节方法:先调节物镜与物体的距离使经物镜的像清晰,再调节目镜位置使最终虚像清晰。 3. 制作简易双纸筒望远镜 材料:两个不同直径纸筒、一个长焦距凸透镜(物镜,焦距20-30cm)、一个短焦距凸透镜(目镜,焦距3-5cm)。 制作步骤: 将物镜固定在大直径纸筒一端; 将目镜固定在小直径纸筒一端; 小纸筒套入大纸筒,可滑动调焦; 内部涂黑,减少杂散光。 观察现象:远处物体被放大但倒立,适用于天文观测。 不足:成像倒立;镜筒长,携带不便;色差明显。 【跨学科实践】阅读短文,完成下列问题: 跨学科实践活动:制作照相机 随着科技发展,摄像功能被应用于智能手机、智能家居设备等,摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头,它的基本原理与照相机成像原理相同.请自己制作一个照相机,深入了解其基本原理。 【项目分析】 要自己制作照相机.你需要完成以下任务。 A.了解照相机的基本原理; B.设计一个照相机,能够用它承接并观察室外景物的像; C.根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个照相机并进行调试。 【项目实施】 (一)了解照相机的基本原理 照相机的简易结构如图甲所示,镜头相当于凸透镜,在底片上成像,请在图乙中作出入射光线对应的折射光线,并作出物体的像A′B′ ,明确凸透镜的成像原理。 由图可知,照相机是利用凸透镜成 (填大小、正倒、虚实情况)像的原理工作的。 (二)设计简易照相机 用硬纸板制作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内,并能前后滑动.如图丙所示,在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜,在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,将两个纸筒套在一起,如图丁所示,就制成了照相机,其中纸筒M的长度最大为凸透镜 最佳。 A.一倍焦距 B.二倍焦距 C.三倍焦距 D.四倍焦距 (三)制作及调试照相机 (1)制作 制作时,可选择的凸透镜有A、B、C三个,焦距分别为fA=5cm、fB=10cm、fC=15cm。若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,我们应该选择凸透镜 (选填“A”、“B”或“C”),按照设计方案,制作照相机。 (2)试用与调整 在较暗的室内,把 (选填“凸透镜”或“薄膜”)对着明亮的室外,拉动纸筒N,如图丁所示,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到景物清晰的像,如果想使薄膜上的这个像更大一些,应将自制相机靠近景物,同时向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动纸筒N。 【项目交流】 我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平,尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,若匀速向上爬升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会 。 A.匀速后缩   B.匀速前伸  C.减速后缩  D.加速前伸 1.(2025·四川乐山·中考真题)每年5-6月,金口河大瓦山“转转花”竞相绽放,游客们纷纷用手机拍下这美丽的景象。关于此景象,下列说法正确的是(  ) A.游客能看到美丽的“转转花”,说明“转转花”是光源 B.“转转花”的影子,是由于光的直线传播形成的 C.用于拍摄“转转花”的手机镜头相当于凹透镜 D.在拍摄时,“转转花”需位于手机镜头的一倍焦距以内 2.(2025·四川德阳·中考真题)小刘用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律。当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,蜡烛在光屏上所成的像是(  ) A.倒立、等大的实像 B.倒立、放大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的虚像 3.(2024·四川绵阳·中考真题)在探究凸透镜成像的规律实验中,先用焦距为10cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到清晰的放大实像;保持发光体和凸透镜的位置不变,仅换用焦距为20cm的凸透镜进行实验,则可能出现的实验现象是(  ) A.光屏靠近透镜,屏上得到清晰的缩小实像 B.光屏靠近透镜,屏上得到清晰的放大实像 C.光屏远离透镜,屏上得到清晰的缩小实像 D.光屏靠近或远离透镜,屏上均得不到实像 4.(2023·四川雅安·中考真题)如图是爱动手的小雅利用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投影到墙壁上。下列说法正确的是(  )    A.制作简易投影仪的镜头是凹透镜 B.投影仪所成的像是正立、放大的虚像 C.透镜到墙壁的距离应大于透镜的二倍焦距 D.手机应放置在透镜的一倍焦距内 5.(2025·四川绵阳·模拟预测)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中(  ) ①图中凸透镜的焦距可能是12cm ②图中成像特点与投影仪成像特点相同 ③把蜡烛适当左移,透镜保持不动,向左适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像 ④把蜡烛移至45cm处,透镜保持不动,向右适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像 A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有③④正确 6.(2025·四川宜宾·模拟预测)“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会,该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况,摄像头能够监视顾客的移动,并将衣服的背面展现给他们,如图所示。监视顾客移动的摄像头相当于一个 镜,所形成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的实像。 7.(2025·四川成都·三模)如图甲是一幅立在桌面上的漫画,如图乙,透过水杯,漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,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,要想老鼠变“瘦”一点,应适当将水杯 (选填“远离”或“靠近”)漫画。 8.(2025·四川达州·中考真题)汽车仪表台上方不能放老花镜,是因为老花镜对光具有 作用(选填“会聚”或“发散”)易引发火灾;青少年不良用眼易引起晶状体变厚,应佩戴 透镜矫正。 9.(2025·四川自贡·中考真题)小华利用实验室的器材探究凸透镜成像的规律。 (1)实验时,调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度; (2)调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图甲,光屏上恰好得到清晰的像,则该凸透镜的焦距是 cm; (3)把蜡烛移至30cm刻度线处,向远离凸透镜的方向移动光屏,可以得到清晰的倒立的 (选填“缩小”“放大”或“不变”)的实像; (4)图乙为某次实验时火焰上的A点发出的一束光,请通过作图标出A点的像; (5)实验中,小华将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊。将光屏适当远离凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小华佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。 10.(2025·四川成都·中考真题)在复习“用刻度尺测量长度,用表测量时间”的必做实验中,同学们进行了实验操作与分析判断。请完成以下相关问题。 (1)用刻度尺测量铅笔长度,读数时视线应正对刻度线,原因是 。(写出一条即可) (2)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,如图所示。此时光屏上成清晰的像,读出物距为 mm。 (3)裁判员用秒表测出三组运动员百米赛跑所用的时间,小刚根据测量结果判断出,所有选手中小丽跑得最快,小刚的依据是 。 (4)心率是指1分钟内心跳的次数,是身体健康状况的一项重要指标。小明用秒表测量自己的心率时,秒表启动滞后,导致测量的结果偏 。 17 / 18 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题03  透镜及其应用(复习讲义)(四川专用)2026年中考物理一轮复习讲练测
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