专题5 透镜及其应用（模型与方法）（全国通用）2026年中考物理一轮复习讲练

该初中物理中考复习讲义聚焦“透镜及其应用”专题，覆盖中考核心考点如透镜辨别、成像规律、应用（照相机、投影仪等）、视力矫正、实验探究等，通过16个模型（如特殊光线、焦距计算、物像移动）系统拆解知识，设计“模型破解（考点梳理+方法技巧）-模型演练（真题变式）”教学流程，帮助学生突破难点，体现复习的系统性和针对性。 亮点在于以科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究为导向，如“物像平移”模型通过动态分析强化成像规律理解，“水透镜”实验结合跨学科实践培养探究能力，融入2025年各地中考真题及分层练习，确保高效复习。教师可依托此资料精准把控考点，提升学生解题能力和应考技巧。

专题5 透镜及其应用 ( 模型破解 拆解步骤，突破思维壁垒 ……………… …… ………………………………… …… ………… 01 ~ 35 模型01.透镜“身份证”——辨别透镜 … … … … 01 模型09.物像平移 ……………………………… 15 模型02.透镜特殊光线 ……………… … ……… 0 2 模型10.物像竖移 ……………………………… 18 模型03.测焦距 （选择/填空必出） … ……… 0 4 模型 11 .凸透镜成像规律与图像结合 …… …… 20 模型04.焦距范围计算 ………………………… 06 模型 12 . 透镜遮挡问题 ………………………… 23 模型 0 5 .照相机 ……… … ……………………… 0 8 模型13.光屏上无像的原因 …………………… 24 模型0 6 .投影仪 ……………… … ……………… 10 模型14. 近/远视眼矫正 （情境题热点） …… 28 模型0 7 .放大镜 ……………… … ……………… 1 1 模型 15 .水透镜 …… …………………………… 29 模型08. u 、 υ 互换 ……………………………… 13 模型1 6 .望远镜应用 （冷门但常考） ………… 32 模型演练 实战强化，提升应用能力 …………… …… …………………………………… …… ………… 35 ~ 46 ) 模型01.透镜“身份证”——辨透镜（选择/填空必出） ( 标志： 区分凸/凹透镜。 技巧： 1.摸形状（中间厚凸透，中间薄凹透）； 2.对太阳（会聚光斑凸透，发散光斑凹透）。 ) 【例1】凹透镜中间较边缘________（选填“厚”或“薄”）；如图所示的透镜，对光线具有会聚作用的是____________。 【答案】薄；a、b 【解析】凹透镜的特点是中间薄边缘厚，即中间较边缘薄。 凸透镜的特点是对光有会聚作用，且中间厚、边缘薄。图中a、b属于凸透镜。 【变式1-1】如图所示，一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中属于凸透镜的有（ ） A.①和② B.①和③ C.②和③ D.①②③ 【答案】B 【解析】凸透镜是中间厚边缘薄的透镜，凹透镜是中间薄边缘厚的透镜。图中一个透明均匀的玻璃球被切成三 部分，其中①和③的中间厚边缘薄属于凸透镜，②中间薄边缘厚是凹透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式1-2】在图中已画出光线通过透镜前、后的光路，请在方框内画出适当的透镜。 【答案】见解析 【解析】左图中，入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜对光有发散作用，所以是凹透镜；右图 中，折射光线相对于入射光线靠近主光轴，即透镜对光有会聚作用，所以是凸透镜；如图所示： 【变式1-3】用凸透镜看远处的物体，看到的像是（ ） A.放大的 B.等大的 C.倒立的 D.正立的 【答案】C 【解析】用凸透镜看远处的物体，物体到凸透镜的距离是物距，且大于了二倍焦距，成缩小、倒立的实像，会聚成实像的光线继续沿直线传播，进入人的眼睛，眼睛看到倒立、缩小的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 模型02.凸/凹透镜特殊光线 ( 标志： 凸/凹透镜特殊光线 、根据光线画透镜。 技巧： 凸透镜：平行主光轴 → 过焦点；过焦点 → 平行主光轴；过光心 → 方向不变； 凹透镜：平行主光轴 → 反向延长过焦点；指向焦点 → 平行主光轴；过光心 → 方向不变。 避坑： 作图必须标箭头、法线，透镜符号别画错！ ) 【例2】（2025年四川省眉山市初中学业考题）根据透镜对光的作用，完成下列光路图。 【答案】见解析 【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散射出，其折射光线的反向延长线经过凹透镜的虚焦点。如图所示： 【变式2-1】根据图中已给出的光线，完成光路图。 【答案】见解析 【详解】图示中，平行于主光轴入射的光线，经凸透镜后，折射光线会聚于焦点；过凸透镜光心的光线， 传播方向不变，光路图如下： 【变式2-2】在图中画出与折射光线相对应的入射光线。 【答案】见解析 【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，过光心的光线经凸透镜后传播方向不改变，据 此画出入射光线，如图所示： 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；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射 光线的反向延长线过焦点，据此画出入射光线，如图所示： 【变式2-3】如图所示，O和F分别是凸透镜的光心与焦点。请在图中将两条 光线的光路图补充完整。 【答案】见解析 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变，所以光 路图如图所示： 模型03.测焦距（选择/填空必出） ( 标志： 测焦距。 技巧： 1.平行光聚焦法（凸透镜正对太阳，光斑最小处到透镜距离=焦距）； 2.特殊点： u = υ = 2 f ：倒立等大实像，科学家用来精确测量透镜焦距。 避坑： 凹透镜不能用聚焦法，需用平行光发散后反向延长找焦点！ ) 【例3】将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为________cm。 【答案】11.0cm 【解析】在如图所示中，平行光线经凸透镜折射后会聚到一点，光屏上得到的最小、最亮的光斑，即是凸透镜的焦点，所以凸透镜的焦距： f=41.0cm-30.0cm=11.0cm 【变式3-1】将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，如图所示，这时光斑到凸透镜的距离为5cm。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（ ） A.一定小于5cm B.一定等于5cm C.一定大于5cm D.可能小于5cm，也可能大于5cm 【答案】C 【详解】根据题意可知，由于光斑到凸透镜的距离为5cm时，纸上呈现一个并非最小的光斑，所以凸透镜的焦 距f≠5cm；若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点在光斑之后，因此f一定大于5cm。故C 符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式3-2】（2025年广东省广州市中学业考题）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： u=20cm>2f 则f<10cm，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 【变式3-3】如图所示，小明根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u与实像到凸透镜的距离υ之间的关系，则凸透镜的焦距为_______cm。 【答案】10 【解析】u=υ=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像。如图所示，u=υ=2f=20cm时，所以f=10cm。 故答案为：f=10cm。 模型04.焦距范围计算 ( 标志： 求焦距取值范围。 技巧： 突破口：根据题目信息，列出 u 或 υ 与 f 之间的关系，解不等式。 关键信息： u 、 υ 大小关系、成像特点。 不等式取值原则：同大取大，同小取小。 ) 【例4】如图所示，光屏上恰好成一清晰的像，凸透镜的焦距范围：____________；____________。 【答案】10cm<f<15cm；7.5cm<f<15cm 【解析】（1）物距u>像距υ：u>2f，f<υ<2f u=50cm-20cm=30cm，即：30cm>2f ⇒ f<15cm υ=70cm-50cm=20cm，即：f<20cm<2f ⇒ 10cm<f<20cm ∴ 10cm<f<15cm （2）物距u>像距υ：u>2f，f<υ<2f u=50cm-10cm=40cm，即：40cm>2f ⇒ f<20cm υ=65cm-50cm=15cm，即：f<15cm<2f ⇒ 7.5cm<f<15cm ∴ 7.5cm<f<15cm 【变式4-1】已知某物体通过凸透镜在 距离透镜25cm的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30cm处，则此时成（ ） A.正立放大的虚像 B.正立缩小的虚像 C.倒立放大的实像 D.倒立缩小的实像 【答案】B 【解析】凸透镜成实像时，光屏可承接的是实像。 当在光屏上成放大实像时，满足物距f<u<2f，像距υ>2f。 已知像距υ=25cm，由υ>2f可得25cm>2f，即f<12.5cm。 当物体移动到距离凸透镜30cm处时，物距u=30cm，因f<12.5cm，则2f<25cm，故u>30cm>2f。 根据凸透镜成像规律，当u>2f时，成倒立、缩小的实像，所以答案为B。 【变式4-2】如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，已知AO=10cm，该凸透镜的焦距可能是（ ） A.f=10cm B.f=5cm C.f=8cm D.f=12cm 【答案】C 【解析】AC为入射光线，CB为折射光线，A点发出的光线通过光心传播方向不变，会与CB交于B点，则B点是A点通过凸透镜所成的像，其中AO是物距，OB是像距，因AO<OB，则像距大于物距，成倒立放大的实像，此时f<u<2f，υ>2f，即： f<10cm<2f 解得： 5cm<f<10cm 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式4-3】当光屏、透镜以及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断该凸透镜的焦距_____________。 【答案】7.5cm<f<12.5cm 【解析】由图可知：u=15cm，υ=25cm，u<υ，成倒立、放大的实像。 即：2f>u>f ⇒ 2f>15cm>f ⇒ 7.5cm<f<15cm υ>2f ⇒ 25cm>2f，f<12.5cm 同小取小，所以7.5cm<f<12.5cm 模型05.照相机 ( 标志： 根据 u 、 f 判断像的性质、应用。 技巧： 1. u ＞ 2 f ：倒立缩小实像，摄影师要站得远远的拍全身照； 2.物近（远）像远（近）像变大（小）。 ) 【例05】（2025年成都市中考物理试卷）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 【答案】C 【解析】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。 【变式5-1】（2025年湖南省长沙市初中学业考题）晚上看电视时，小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动，发现移动到某位置时，墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同（　　） A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜 【答案】B 【解析】根据凸透镜的成像规律可知，墙相当于光屏，在墙上清晰地呈现出倒立缩小的实像，因此此时物距大于两倍焦距，此应用于照相机，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式5-2】（2025年江苏连云港中考题）在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明凸透镜的焦距f________l（选填“>”“<”或“=”）。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，像是倒立________的实像，利用这一成像规律可以制成________。 【答案】<；缩小；照相机 【解析】当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明距离为l时得到的光斑不是最小光斑，即l不是焦距，凸透镜的焦距f<l。 据图可知，此时物距大于像距，且在光屏上成实像，根据凸透镜成像规律成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用这一原理工作的。 【变式5-3】（2025年山西省中考题）如图为小亮探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为。 （1）实验时，调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，目的是使像始终成在___________； （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立、________的实像。生活中的___________（举出一例即可）就是利用这一规律来成像的； （3）只将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 【答案】（1）光屏中央；（2）缩小；照相机；（3）靠近 【解析】（1）实验中为了使像成在光屏的中央，使蜡烛烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。 （2）由图可知，物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm 物距大于2倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，照相机就是利用了这条规律制成的。 （3）凸透镜成实像，物远像近像变小，将蜡烛远离凸透镜，物距增大，像距减小，要在光屏上再次得到清晰的像应将光屏靠近凸透镜。 模型06.投影仪 ( 标志： 根据 u 、 f 判断像的性质、应用。 技巧： 1. f ＜ u ＜ 2 f ：倒立放大实像，记得把投影片倒着放！ 2.物近（远）像远（近）像变大（小）。 易错： “ 放大的像一定是虚像 ”→ 错！ f < u < 2 f 时，成倒立放大的实像（投影仪原理）。 ) 【例6】（2025年黑龙江省绥化市初中学业考题）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为_______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是_________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。 【答案】10；投影仪 【解析】探究凸透镜成像的规律的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，此时像距等于物距：υ=u=2f=20cm 则此透镜的焦距：f=10cm 再将蜡烛向透镜方向移动5cm，此时物距为15cm，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，调整光屏得到清晰的倒立、放大的实像，像在二倍焦距以外，生活中与此成像原理相同的是投影仪。 【变式6-1】（2025年陕西省初中学业考题）（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。 【答案】不是；漫；放大 【解析】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。 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。 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。 【变式6-2】如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，若此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像 C.照相机是利用该成像原理制成的 D.投影仪是利用该成像原理制成的 【答案】BC 【解析】由图可知，此时物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，投影仪成的是倒立、放大的实像。 故选BC。 【变式6-3】“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”） 【答案】（1）B；（2）变小 【解析】（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）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。 模型07.放大镜 ( 标志： 根据 u 、 f 判断像的性质、应用。 技巧： 1. u ＜ f ：正立放大虚像，老爷爷看报纸必备； 2.物近（远）像近（远）像变小（大）：离物体越近，字越小；稍微远离，字变大。 易错： “ 正立的像一定是实像 ”→ 错！正立的像只能是虚像（放大镜原理）。 ) 【例7】（2025年广东省初中学业考题）放大镜属于________（选填“凸”或“凹”）透镜。如图，邮票通过透镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像，邮票到透镜的距离________（选填“大于”或“小于”）透镜的焦距。 【答案】凸；虚；小于 【解析】放大镜是一块凸透镜，用放大镜观察邮票时（如图所示），邮票到透镜的距离是 小于焦距，看到的像是一个正立放大的虚像。 【变式7-1】（2025年四川省南充市中考题）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 【答案】C 【解析】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。 【变式7-2】光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（　　） A.甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理 B.乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成 C.丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象 D.丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像 【答案】D 【解析】A.射击时要求“三点一线”，即枪口、准星和靶心在同一直线上，这是利用了光的直线传播原理，故A正确，不符合题意； B.太阳光经过三棱镜后，被分解成各种色光，这是光的色散现象，说明太阳光是由多种色光混合而成的，故B正确，不符合题意； C.通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故C正确，不符合题意； D.放大镜成正立、放大的虚像，故D错误，符合题意。 故选D。 【变式7-3】工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）凸透镜起到________的作用； （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的________焦距范围之内； （3）通过凸透镜看到的是仪表________（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的_______侧。 【答案】（1）放大镜；（2）一倍；（3）正立；同 【解析】（1）中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，凸透镜起到放大镜的作用。 （2）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，成正立、放大虚像，故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。 （3）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，通过凸透镜看到的是仪表正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。 模型08.u、υ互换 ( 标志： 物、像距互换后的成像情况。 技巧： 1. 原理： u > υ 时，成倒立、缩小的实像； u < υ 时，成倒立、放大的实像。 2.原因：在折射里光路是可逆的。 ) 【例8】小明探究凸透镜的成像规律时，各器材位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像（未画出烛焰的像）。此时烛焰的成像特点与_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，________（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是________的。 【答案】照相机；仍能；可逆 【解析】由图示知，物距大于像距，成倒立缩小的实像，这是照相机的成像原理。 凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，此时的物距与原来的像距相同，像距与原来的物距相同，则在光屏上能得到清晰的像，因为在光的折射现象中，光路是可逆的。 【变式8-1】（2025年苏州市学业考试卷）探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为16cm和24cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大 C.蜡烛和光屏间的距离是40cm D.凸透镜的焦距是20cm 【答案】C 【解析】ABC.把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为16cm和24cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，由光路的可逆性可知，第一次物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距，所以第一次物距是16cm，像距是24cm；第二次物距是24cm，像距是16cm；蜡烛和光屏之间的距离为16cm+24cm=40cm 第一次物距小于像距，成倒立放大的实像，第二次物距大于像距，成倒立缩小的实像，第二次像比第一次小，故C正确，AB错误； D.在第二次中，成倒立缩小的实像，物距24cm>2f① 像距2f>16cm>f② 由①和②得到12cm>f>8cm 所以凸透镜的焦距不可能是20cm，故D错误。 故选C。 【变式8-2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C.将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像 D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 【答案】C 【解析】AB.如图，物距和像距： u=30cm>2f f<υ=10cm<2f 联立以上两式解得： 5cm<f<10cm 凸透镜的焦距不可能为10cm，此时物距大于像距，光屏上成倒立、缩小到实像，故AB不符合题意； C.将蜡烛和光屏的位置互换，物距和像距互换，根据光路可逆可知，光屏上仍能承接到倒立放大的实像，故C正确； D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上，物距为5cm，小于焦距，此时烛焰成虚像，光屏上不能承接到像，故D不符合题意。 故选C。 【变式8-3】某同学用如图所示的器材探究“凸透镜成像规律”，此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（ ） A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像 C.光屏上成正立、放大的实像 D.光屏上成倒立、缩小的虚像 【答案】A 【解析】虽然没有给出凸透镜的焦距，但由图示可知u<υ，根据物近像远像放大的规律，可知成像为倒立、放大的实像。 故正确选项为A。 模型09.物像平移 ( 标志： 蜡烛或光屏向左（右）移动。 技巧： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小 ，物近（离焦点）像远像变大 ；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒， 像物相互跟着跑 。 ) 【例9】小华做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示。把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（ ） A.先成虚像，后成实像 B.笔尖一直变长 C.到某一位置，笔尖突然改变方向 D.笔尖先变长，后变短 【答案】B 【解析】A.由题意可知，装满水的圆柱形玻璃瓶，中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，由于开始时，笔是靠近玻璃瓶的，在一倍焦距内，成的是正立、放大的虚像，后来远离玻璃瓶，笔与玻璃瓶的距离大于一倍焦距，成的是实像，所以可以观察到的现象是先成虚像，后成实像，故A正确，不符合题意； BD.由于凸透镜成虚像时，物远像远像变大，所以笔在远离玻璃瓶时，还在一倍焦距内，像是变大的，笔尖是变长的，后来在一倍焦距外时，成实像，物远像近像变小，笔在远离玻璃瓶时，像变小，笔尖是变短的，所以说笔尖先变长，后变短，不会出现笔尖一直变长变大，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意； C.由于开始时，成正立的虚像，后来大于一倍焦距时，成倒立的实像，所以说到某一位置，笔尖突然改变方向，故C正确，不符合题意。 故选B。 【变式9-1】如图所示为凸透镜成像实验，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像（像未画出）。则下列说法正确的是（ ） A.此时的成像原理和投影仪相同 B.该凸透镜的焦距可能是25cm C.若透镜不动，将蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能成像，但像会变小 D.若透镜位置不动，像会跟随物体左移而左移，但物体移动速度更快 【答案】D 【解析】A.由图示知，此时在光屏上成清晰像，物距大于像距，是照相机的成像原理，故A错误； B.图示中刻度尺的分度值为1cm，物距和像距分别为： u=60.0cm-10.0cm=50.0，υ=92.0-60.0=32.0cm 而物距大于像距，成倒立缩小的实像，所以有： 50.0cm>2f，f<32.0cm<f 解得16.0cm<f<25.0cm，故B错误； C.透镜不动，蜡烛和光屏互换位置，据光的折射现象中，光路是可逆的，光屏上仍能成像，但原来的像距变成此时的物距，则物距比原来的物距小，像距比原来的大，则像变大，故C错误； D.图像中，物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距而小于二倍焦距，则在相同时间内，物体向左移动时，像随着向左移动，物体移动的距离比像移动的距离大，物体移动的速度更快，故D正确。 故选D。 【变式9-2】如图，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm。 （1）在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在___________，其目的是为了_____________。 （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图所示时，移动光屏的位置，可在光屏上得到一个清晰的像，这个像是________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像。生活中常用的__________就是利用这个原理制成的。 （3）若固定凸透镜不动，向左移动蜡烛，为了还可在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向_______（选填“右”或“左”）移动，其所成的像________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）同一高度；让像成在光屏的中间；（2）倒立；缩小；照相机；（3）左边；变小 【解析】在探究凸透镜成像规律实验中，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，便于让像成在光屏的中间；如图示数，物距是35厘米，大于2倍焦距，所以成像的特点是倒立缩小的实像，应用是照相机；若固定凸透镜不动，向左移动蜡烛，物距变大，所以像距变小，所以光屏也应该向左移动，根据物远像近像变小，所以成的像更小。 【变式9-3】小明用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。 （1）实验前应调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在__________，如图甲所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。该凸透镜的焦距为________cm； （2）如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像。日常生活中，__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理； （3）保持图乙所示的凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________移动一段距离； （4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动适当距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】 【解析】（1）实验前应调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在同一高度，像呈现在光屏中央，便于观察，图甲中刻度尺的分度值为0.1cm，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。该凸透镜的焦距为： 40.0cm-30.0cm=10.0cm （2）图乙中，物距为25.0cm，大于20.0cm，即大于2倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，应用是照相机； （3）保持图乙所示的凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动15.0cm，此时物距等于20.0cm，仍然成实像，蜡烛靠近凸透镜，像会远离凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向右移动一段距离； （4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动适当距离后，像呈现在光屏前，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个凹透镜，即近视眼镜。 故答案为：（1）同一高度；10.0；（2）缩小；照相机；（3）右；（4）近视。 模型10.物像竖移 ( 标志： 蜡烛变短或像成在光屏的上方，如何调节透镜或光屏使像成在光屏的中央。 技巧： 像在哪儿，物或光屏就往哪儿移；透镜往相反方向移。 ) 【例10】在探究凸透镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图所示，要使像成在光屏中央，应向________调节蜡烛，或向________调节透镜，或向________调节光屏幕（选填“上”或“下”），调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为________cm。 【答案】上；下；上；10.0 【解析】烛焰中心、透镜中心、光屏中心应位于同一高度，发现像成在光屏的上方，要使像成在光屏中央，应向上调节蜡烛，或向下调节凸透镜，或向上调节光屏幕。 由图可知，物距为： u =40.0cm-20.0cm=20.0cm 由于光屏上的像与光源等大，可知物距等于二倍焦距，则凸透镜的焦距为： 【变式10-1】将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，调节光屏，使光屏上成清晰的像，烛焰中心以1cm/s的速度垂直于光具座向下运动，光屏上的像________（向上/向下）移动，移动的速度________（大于/小于/等于）1cm/s 【答案】向上；大于 【解析】蜡烛在1倍与2倍焦距之间，成倒立放大的实像；蜡烛中心以1cm/s的速度垂直于光具座向下运动，因为成倒立的像，所以光屏上的像向上运动；因为成放大的像，所以像移动的速度大于物体移动的速度。 【变式10-2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰的像。下列说法正确的是（ ） A.凸透镜的焦距为20cm B.实验过程中，蜡烛烧短之后，要使像仍然成在光屏中央，需要适当向上调节凸透镜 C.保持凸透镜位置不动，将蜡烛移至10cm刻度处，移动光屏得到清晰的像，此时与照相机的成像原理相同 D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，要想光屏上得到清晰的像，光屏需要向左移动 【答案】C 【解析】A.由题中图像可得，物距与像距的关系为： u=υ=20cm 由凸透镜成像规律可知，当物距为2f时，成等大、倒立的实像，像距为2f，所以： u=υ=2f=20cm 解得：f=10cm 故A错误； B.实验过程中，蜡烛烧短之后，为使像仍然成在光屏中央，应适当向下调节凸透镜或向上调节光屏，故B错误； C.保持凸透镜位置不动，将蜡烛移至10cm刻度处时，此时物距： u=30cm>2f 由凸透镜成像规律可知，当物体在2f以外时，光屏上成缩小、倒立的清晰实像，照相机就是利用这一原理工作的，故C正确； D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，要想光屏上再次得到清晰的像，光屏需要远离凸透镜，即向右移动，故D错误。 故选C。 【变式10-3】小明用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。 （1）实验前，应调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在___________上； （2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与__________（填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）相同。若保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，根据___________可知，光屏上可以再次成清晰的像； （3）由于实验时间较长，蜡烛会变短，为了让像重新成在光屏的中央，可以将蜡烛往_______（上下）移动； （4）小明进一步探究：如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，经过5s，光屏上成清晰_______（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像； （5）小明继续探究“视力的矫正”，它用凸透镜模拟人眼的晶状体，用光屏模拟人眼的视网膜。如图丙所示，小明先固定蜡烛，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像。撤掉眼镜后，光屏上的像变模糊，为了使光屏上像重新清晰，应将光屏________（填“靠近”或“远离”）透镜。 【答案】（1）同一高度；（2）照相机；光路可逆；（3）上；（4）等大；（5）靠近 【解析】（1）为了使像成在光屏中央，必须调节烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一高度上。 （2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时物距大于像距，物体位于二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，应用为照相机。保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，此时物距小于像距，根据光路可逆，此时在光屏上成倒立放大的实像。 （3）由于实验时间较长，蜡烛因燃烧变短，根据通过光心的光线传播方向不变，所成的像在光屏上位置偏上，若要使像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动。 （4）由乙图可知，物距u=15cm，像距υ=15cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度同时匀速向左运动，经过5秒，物距变为u=15cm+（2cm/s－1cm/s）×5s=20cm，像距变为υ=15cm+1cm/s×5s=20cm。凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛刚好位于凸透镜的二倍焦距上，像距等于物距，由凸透镜成像规律可知，此时在光屏上成倒立等大的实像。 （5）如图丙所示，小明先固定蜡烛，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，近视眼是凹透镜，对光有发散作用，撤掉眼镜后，光屏上的像变模糊，像成在光屏左侧，为了使光屏上像重新清晰，应将光屏靠近凸透镜。 模型11.凸透镜成像规律与图像结合 ( 标志： 根据凸透镜图像判断 f 、像的性质、应用等。 技巧： 找出物距（ u ）和像距（ υ ）相等的点， 这 点就是 二倍焦距（ 2 f ） 处，就可以算出凸透镜的焦距；再按凸透镜成像规律分析。 ) 【例11】（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）如图所示，轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离υ与物体到凸透镜的距离u的关系图像，下列说法中正确的是（　　） A.该凸透镜的焦距f=8cm B.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中，光屏上的像先变大后变小 C.u=24cm时，将透镜遮挡住一部分，光屏上的像会变暗 D.8cm＜u＜16cm时，在光屏上成缩小的像 【答案】AC 【解析】A.当u=υ=2f时，成倒立等大的实像，由图像可知，u=υ=2f=16cm 因此焦距f=8cm，故A正确； B.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中，在u=8cm之前，物体在光屏上成实像，物近、像远、像变大，在u=8cm之后，成虚像，光屏上不成像，故B错误； C.u=24cm时，物体在光屏上成倒立、缩小的实像，将透镜遮挡住一部分，光屏上还能成像，只是由于通过的光线变少，所处的像会变暗，故C正确； D.当8cm<u<16cm时，f<u<2f 由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，故D错误； 故选AC。 【变式11-1】在探究凸透镜成像规律时，记录实验数据并绘制了物距u和像距υ之间的关系图象如图所示，下列说法不正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是8cm B.当u=8cm时，在光屏上无法成像 C.实验过程中移动光屏，只要光屏上观察到像就可以直接利用光具座上的刻度尺读取此时物距所对应的像距大小 D.当物体从距凸透镜16cm处移到10cm处的过程中，其所成像逐渐变大 【答案】C 【解析】A.根据凸透镜成像规律，当物体在二倍焦距处时，成倒立等大的实像，此时物距等于像距，且都等于二倍焦距。观察图象，当u=υ=16cm时，满足这一条件，因此该凸透镜的焦距应为： 故A正确，不符合题意； B.当u=8cm时，物距等于焦距。根据凸透镜成像规律，此时物体不成像，故B正确，不符合题意； C.像距对应的是凸透镜到最清晰的像的距离，为了确保准确性，应该在光屏上观察到最清晰的像时，再读取像距，故C错误，符合题意； D.当物体从距凸透镜16cm处移到10cm处时，物距逐渐减小，但大于焦距。根据凸透镜成像规律，此时物体成实像，且像的大小逐渐变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式11-2】在“探究凸透镜成像规律”时，将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图甲所示，则像距υ与时间t的大致变化关系为乙图中的（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距逐渐增大，根据凸透镜成实像时有：物远（物距变大）像近（像距变小）像变小，像距逐渐减小，从到υ＞2f到f＜υ＜2f，但像距只能接近1倍焦距，而不能小于1倍焦距，故只有C正确，ABD错误。 所以C选项是正确的。 【变式11-3】小明在探究凸透镜成像规律时，利用刻度尺测量光屏上像的高度并结合光具座上读取的像距大小，绘制了如图所示的图像，已知物体高h=6cm，则下列说法正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是20cm B.当物距等于20cm时，像的高度大于6cm C.当物距大于20cm时，像的高度小于6cm D.当物距小于10cm时，其成像原理与投影仪相同 【答案】C 【解析】A.当u=υ=2f时，成倒立、等大的实像，此时： 故A错误； B.当u=20cm时，u=2f，成倒立、等大的实像，像的高度等于6cm，故B错误； C.当u>2f时，成倒立、缩小的实像，像的高度小于6cm，故C正确； D.当u<f时，成正立、放大的虚像，其成像原理与放大镜相同，故D错误。 故选C。 模型12.透镜遮挡问题 ( 标志： 判断凸透镜遮挡一部分的成像特点。 技巧： 透镜被遮挡一部分后，成像特点是： 仍成完整的像，但像会变暗 。 原因： 遮住透镜只是减小了凸透镜的透光面积，并没有改变它的结构和球面性质，它的成像功能没有受到影响，所以仍可成完整的像。但因 到达像点的光线变少了 ，所以像会变暗。 ) 【例12】（2025年四川省宜宾市中考题）在探究凸透镜成像规律时，点燃蜡烛后，调节蜡烛、透镜、光屏的位置，直到光屏上出现清晰的像。第一次调节好后如图所示，下列说法正确的是（　　） A.照相机的成像规律与图中所示的成像规律一致 B.假设蜡烛与光屏位置互换，光屏仍能接收到清晰的像 C.假设透镜的上半部分被遮挡，则在光屏上的像将不完整 D.透镜位置不变，向左移动蜡烛，要接收到清晰的像，光屏应向左移动 【答案】ABD 【解析】A.由图可知，物距u = 30.0cm，像距v=15.0cm，此时u>2f，成倒立、缩小的实像，照相机是成倒立、缩小的实像，其成像规律与图中所示一致，故A正确； B.根据光路可逆原理，假设蜡烛与光屏位置互换，光屏仍能接收到清晰的像，此时成倒立、放大的实像，故B正确； C.假设透镜的上半部分被遮挡，烛焰发出的光仍能通过透镜的下半部分成像，只是像会变暗一些，但像仍然是完整的，故C错误； D.透镜位置不变，向左移动蜡烛，物距增大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像距应减小，要接收到清晰的像，光屏应向左移动，故D正确。 故选 ABD。 【变式12-1】用不透光的纸遮住透镜的上半部分，则在光屏上出现的像与不用纸遮住透镜形成的像区别是（ ） A.像的上半部分消失 B.像的下半部分消失 C.像全部消失 D.仍有原来大小的像，但亮度变暗 【答案】D 【解析】物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会 聚成该点的像。当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像，遮住凸透镜的上半 部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线 减少，会聚成的像变暗。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式12-2】在放映电影时，电影机的镜头上有一只小虫在爬动，那么我们从银幕上将观察到（ ） A.放大的飞虫的像 B.银幕上飞虫移动的方向与飞虫实际移动方向相反 C.飞虫的黑影 D.对银幕画面没有影响,但亮度减弱 【答案】D 【解析】在放映电影时，电影机的镜头上有一只小虫在爬动，主要产生的结果是像的各个点的光线减少，像将变暗，而不会在投影片上形成小虫的像或小虫的黑影。 故选D。 【变式12-3】小龙在透镜前将遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入，直至挡住其上半部分，在该过程中光屏上所成像的变化情况是________；再将遮光板从图示位置沿凸透镜的主光轴向左平移到烛焰旁，像可能出现的变化是________。（以上两空均选下列选项） A.像位置改变，像完整 B.像位置不变，像不完整 C.像位置不变，像完整但变小 D.像位置不变，像完整 【答案】D；B 【解析】在透镜前将遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入，直至挡住其上半部分，物体上每个点发出的光仍能通过凸透镜的下半部分成像，所以像位置不变，像完整，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 再将遮光板从图示位置沿凸透镜的主光轴向左平移到烛焰旁，遮光板挡住了部分烛焰的光线，由于物距不变，像距不变，像的位置不变，像不完整，故ACD不符合题意，B符合题意，故选B。 题型13.光屏上无像的原因 ( 标志： 无论怎样移动光屏，判断无法找到像的原因。 技巧： 1.烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上。 2.蜡烛在一倍焦距处，此时 u = f ，不成像。 3. 蜡烛在一倍焦距内，此时 u < f ，成虚像。 4. 蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍焦距，成像太远，光具座长度不够，光屏无法移到成像位置。 ) 【例13】（2025年山东烟台学业水平考试题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： （1）调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，其目的是_______________________； （2）图甲是小红所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，由图可知物距为________cm（不要求估读）。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像； （3）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座10.0cm处，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，像的大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座45.0cm处，无论怎样移动光屏始终得不到像，原因是___________________，要想看到此时的像，观察的方法是_______________________。 【答案】（1）见解析；（2）30；见解析；（3）靠近；变小；（4）物距小于焦距；见解析 【解析】（1）实验中使物体的像能够成在光屏的中心，调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上。 （2）由图可知，物距为：50cm-20cm=30cm 像距为：65cm-50cm=15cm 物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时物距30cm>2f……………………① 像距f<15cm<2f………………………………② 由①②得到7.5cm<f<15cm 光屏上的像相对于光源“F”上下颠倒，如图所示： （3）凸透镜成实像，物远像近像变小，将光源移动到光具座10.0cm处，物距增大，像距减小，应将光屏向靠近透镜方向移动，像变小。 （4）把光源移至光具座上45.0cm刻度线处，此时物距50.0cm-45.0cm=5.0cm 因为7.5cm<f<15cm 所以物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像和物体在凸透镜的一侧，要在光屏的一侧透过凸透镜进行观察。 【变式13-1】（2025年河北省初中学业考题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等，下列说法正确的是（　　） A.光屏上的像是虚像 B.透镜到光屏的距离与到光源的距离相等 C.仅将透镜向光屏方向适当移动，光屏会再次承接到清晰的像 D.光源靠近透镜，同时光屏远离透镜，光屏会承接到清晰的像且越来越小 【答案】B 【解析】A.实像可以成在光屏上，虚像不能成在光屏上，光屏上的像是实像，故A错误； B.当物距等于像距且均为2倍焦距时，像与物大小相等，此时透镜到光屏的距离（像距）等于到光源的距离（物距），故B正确； C.凸透镜成实像时，物近像远像变大，将透镜向光屏方向适当移动，物距增大，像距减小，光屏的位置不动，无法满足新的像距要求，故光屏无法再次承接到清晰的像，故C错误； D.凸透镜成实像时，物近像远像变大，光源靠近透镜，物距减小，同时光屏远离透镜，像距增大，光屏会承接到清晰的像且越来越大，故D错误。 故选B。 【变式13-2】如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，凸透镜 的位置保持不变。以下说法正确的是（ ） A.当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像 B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小 C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域 D.若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域 【答案】AB 【解析】A.已知凸透镜焦距f=10.0cm，当蜡烛放在图中A区域时，物距u>2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，像距f<υ<2f，光屏应放在图中区域能呈现清晰的像，故A正确； B.根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律，蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，物距增大，像距减小，所成的像会逐渐变小，故B正确； C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，说明此时成虚像或不成像，当蜡烛放在图中B区域时， f<u<2f，成倒立、放大的实像，能在光屏上成像；故C错误； D.若光屏上要得到一个放大的像，根据凸透镜成像规律，像距在2倍焦距以外，此时f<u<2f，蜡烛应该放在图中B区域，而不是C区域，故D错误。 故选AB。 【变式13-3】小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，实验装置如图甲所示。 （1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在________________。 （2）实验中凸透镜的焦距是10cm，蜡烛和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动3cm，要使光屏上重新出现烛焰清晰的像，光屏的移动距离应________（选填“大于”、“小于”或“等于”）3cm； （3）实验过程中蜡烛燃烧逐渐变短，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将蜡烛向_______移动（选填“上”或“下”）； （4）如果用黑纸遮住烛焰的上半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是________；（选填字母符号） A.成完整的像，但像变暗 B.成烛焰上半部分的像 C.成烛焰下半部分的像 D.无法成像 （5）小明在实验过程中不断移动蜡烛位置，观察到如图乙中①至6的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为____________； （6）小明用一个焦距为28cm的凸透镜替换原来的凸透镜重新实验，发现无论如何移动蜡烛或光屏，光屏上始终不能成清晰的像，原因是________________________________。 【答案】（1）同一高度；（2）缩小；照相机；小于；（3）上；（4）C；（5）②①③⑤⑥④；（6）光具座太短 【解析】（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一高度； （2）实验中凸透镜的焦距是10cm，蜡烛和光屏位置如图甲所示，此时物距u=50cm-20cm=30cm＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； 保持凸透镜位置不变，无论将蜡烛向左还是向右移动3cm，物距始终大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，此时物距变化大于像距变化，故光屏的移动距离应小于3cm； （3）实验过程中蜡烛燃烧逐渐变短，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，应将蜡烛向上移动； （4）如果用黑纸遮住烛焰的上半部分，烛焰下半部分上的光任一点射向凸透镜，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小只有烛焰下半部分，所以在光屏上只看到蜡烛像的下半部分，不能在光屏上看到完整的烛焰像，故选：C； （5）物体在二倍焦距之外成倒立、缩小的实像，在一倍焦距和二倍焦距之间成倒立、放大的实像，成实像时，物近像远像变大，在一倍焦距之内成正立、放大的虚像，物距越小像越小，故蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为②①③⑤⑥④； （6）由图甲可知，凸透镜固定在50cm刻度线处，把凸透镜换成焦距为28cm的，此时物距最大为u=50cm-0cm=50cm，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，而像距大于2f=56cm，也就是说清晰的像在“106cm”后面，即因为光具座太短，所以在光屏上无法成清晰的实像。 故答案为：（1）同一高度；（2）缩小；照相机；小于；（3）上；（4）C；（5）②①③⑤⑥④；（6）光具座太短。 模型14.近/远视眼矫正（情境题热点） ( 标志： 判断视力问题、选矫正镜片。 技巧： 近视眼：晶状体太厚 → 像成视网膜前 → 戴凹透镜（发散光线）； 远视眼：晶状体太薄 → 像成视网膜后 → 戴凸透镜（会聚光线）。 记忆： “ 近凹远凸 ” 。 眼镜度数：凸透镜正，凹透镜负（度数=100/ f ， f 单位m）。 ) 【例14】（2025年四川省遂宁市初中学业考题）西晋《博物志》中云：“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火。”这是我国古代劳动人民把冰制成透镜，利用它对太阳光的________作用来取火。现在人们还利用这种透镜来矫正__________（选填“近视眼”或“远视眼”）。 【答案】会聚；远视眼 【解析】把冰制成透镜，举以向日能取火，是因为这种透镜对太阳光有会聚作用，能将太阳光会聚在一点，使该点温度升高达到艾的着火点从而取火，这种透镜是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。 因为凸透镜对光有会聚作用，而远视眼是由于晶状体太薄，折光能力太弱，像成在视网膜的后方，需要用对光有会聚作用的凸透镜来矫正，使像成在视网膜上。 【变式14-1】（2025年甘肃省兰州市中考题）甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是（ ） A.丙图是近视眼，应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼，应该配戴凸透镜 C.丁图是近视眼，应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼，应该配戴凹透镜 【答案】A 【解析】丙图中像呈在视网膜的前方，故是近视眼，应该配戴凹透镜来矫正；丁图中像呈在视网膜的后方，故是远视眼，应该配戴凸透镜来矫正，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式14-2】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。 【答案】乙；丁 【解析】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。 【变式14-3】（2025年四川省眉山市初中学业考题）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。 【答案】照相机；凹透镜 【解析】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。 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。 模型15.水透镜 ( 标志： 抽水/注水 焦距、折光能力的变化。 技巧： 水透镜 相当于可以改变厚度的凸透镜 ： 注水 → 变厚 → 焦距变小 → 折光能力变强 ； 抽水 → 变薄 → 焦距变大 → 折光能力变弱 。 ) 【例15】（2025年河南省初中学业考题）如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、________（填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：______________________。 【答案】缩小；将光屏向左移动 【解析】由图可知，此时物距大于像距，光屏上呈现了烛焰清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。 保持凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动一段距离，此时物距变大，则像距会变小，所以要再次在光屏上得到清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜的方向即左边移动。 【变式15-1】某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验如图所示，在光屏上得到了清晰的像，下列说法正确的是（ ） A.此时光屏上成倒立放大的实像 B.继续向透镜内注水，凸透镜的焦距会变大，像会变小 C.用注射器从水透镜内向外抽水，水透镜的焦距会变小，像会变大 D.从水透镜内抽水后，再将光屏向右移动，可以看到比抽水前变大的像 【答案】D 【解析】A.由图可知，此时的物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，故A错误； B.继续向透镜内注水，凸透镜凸度变大，对光偏折能力变强，焦距变短，此时相当于增大物距，缩小像距，根据物远像近像变小可知，像会变小，故B错误； CD.用注射器从水透镜内向外抽水，水透镜的凸度变小，对光偏折能力越弱，焦距越长，此时相当于缩小物距，增大像距，根据物近像远像变大可知，应将光屏向右移动，可以看到比抽水前变大的像，故C错误，D正确。 故选D。 【变式15-2】某兴趣小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材，开展了“制作可调节的眼球成像模型” 跨学科实践活动。如图甲所示，光屏上成清晰的像，当向水透镜注水时，需要移动光屏向透镜靠近才能重新得到清晰的像。对于本次模拟活动，下列说法中（ ） ①可变焦的水透镜模拟的是图乙眼球结构中的3和4 ②实验前调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一直线上 ③该实验模拟的是近视的成因，需配戴凹透镜矫正 ④从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，可探究近视眼的成因和矫正 A.只有①④正确 B.只有①②③正确 C.只有①③正确 D.①②③④都正确 【答案】C 【解析】①角膜是眼球前部中央略向前凸的透明组织，是重要的屈光系统构成部分。晶状体则通过睫状肌的收缩或松弛改变曲度，调整眼睛看远近物体时的聚焦能力，角膜和晶状体共同作用相当于一个可变焦的凸透镜。因此可变焦的水透镜模拟的是角膜和晶状体的共同作用。故①正确； ②器材安装在光具座上，为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、水透镜和光屏在同一高度上，故②错误； ③由图甲可知，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，当向水透镜注水时，透镜的焦距变小，对光的会聚能力增强，像提前会聚，因此需要将光屏靠近透镜，才能重新得到清晰的像，而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，导致远处物体的像成在视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，因此近视需要佩戴凹透镜矫正，故该实验模拟的是近视的成因，故③正确； ④如果眼球晶状体的曲度过小或眼球前后径过短，近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方，导致看不清近处的物体，形成远视眼。从水透镜里向外抽取适量的水，水透镜焦距增大，对光的会聚能力减弱，像会推迟会聚，可以探究远视眼的成因和矫正，故④错误。 综上所述，①③正确。故ABD错误，C正确。 故选C。 【变式15-3】在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在___________； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变_______，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的________； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴________透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 ⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。 【答案】①同一高度；强；③前方；④凹；⑤见解析 【解析】①将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心。 ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜变厚，焦距变短，水透镜对光的偏折能力变强。 ④根据近视眼的成因可知，远处来的光线经晶状体后，在视网膜前会聚，这是晶状体太厚，聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的，是近视眼，要佩戴对光有发散作用的凹透镜矫正。 ⑥预防近视的措施有：读书姿势要正确，眼与书的距离要在33cm左右；看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不在直射的强光下看书；不在光线暗的地方看书；不躺卧看书；不走路看书。 模型16.望远镜应用（冷门但常考） ( 标志： 成像原理、镜片作用。 技巧： 物镜（ u ＞ 2 f ，成缩小实像）+目镜（ u ＜ f ，成放大虚像，相当于放大镜） → 拉近物体。 注意： 千万不能用望远镜观察太阳！！ ) 【例16】小婷翻阅资料和询问老师了解到望远镜原理，制作了简易望远镜，在跨学科实践：制作望远镜课上，小婷制作的望远镜受到老师和同学们的一致好评，那么小婷不是根据以下哪个知识点制作出的望远镜（ ） A.它的物镜和投影仪的原理相同 B.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 C.它的目镜和放大镜的原理相同 D.它的目镜焦距要小于物镜焦距 【答案】A 【解析】望远镜是由两组透镜组成，靠近眼睛的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜；物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。 A.物镜的作用是成倒立、缩小的实像，与照相机原理相同，与投影仪原理不同，故A符合题意； B.物镜的作用是成倒立、缩小的实像，使两倍焦距以外的物体，成像在一倍焦距和两倍焦距之间，即远处的 物体在焦点附近成实像，故B不符合题意； C.目镜的作用相当于一个放大镜，与放大镜原理相同，故C不符合题意； D.望远镜的目镜相当于放大镜，物镜成的像在物镜一倍焦距附近，这个像在目镜在一倍焦距以内，经过目镜 成一个正立、放大的虚像，所以目镜焦距要小于物镜焦距，故D不符合题意。 故选A。 【变式16-1】眼睛通过望远镜观察远处的物体AB（物体AB未画出），如图是望远镜的成像原理，下列关于望远镜说法正确的是（ ） A.物体AB通过物镜成倒立放大的像A′B′ B.AB通过目镜成放大的实像A″B″ C.目镜的成像原理与眼睛相同 D.眼睛观察像A″B″的视角比直接观察物体AB的视角大 【答案】D 【解析】A.物体AB在物镜的二倍焦距以外，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像A′B′，故A错误； B.目镜相当于一个放大镜，将物体AB通过物镜成的像A′B′进行放大，A'B'位于目镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知成正立、放大的虚像A″B″，故B错误； C.目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像，眼睛相当于一个照相机，成倒立、缩小的实像，成像原理不同，故C错误； D.通过望远镜可以看清远处的物体，说明眼睛观察像A″B″的视角比直接观察物体AB的视角大，故D正确。 故选D。 【变式16-2】在学习完光现象和透镜知识后，李老师布置了一个跨学科实践的作业：制作望远镜，某小组在制作的过程中发现了一些问题，请你帮助该小组答疑解惑。 （1）如图是天文爱好者用的望远镜，小婉在了解望远镜的基本构造后，应该选择__________（选填“凸透镜”或 “凹透镜”）作为望远镜的物镜，它相当于__________（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）的镜头，成倒立缩小的________（选填“实”或“虚”）像。目镜的作用相当于__________（选填“投影仪”“照相机”或“放大 镜”），负责将这个像进一步放大，并呈现给我们的眼睛； （2）在确定好放大倍率后，他们选择好了目镜和物镜，除了需要满足焦距的要求，物镜的直径还要比目镜的直径________（选填“大”或“小”）一些； （3）他们根据设计方案制作完毕后进行望远调试，改变物镜与目镜之间的距离，直到望远镜中看到远处物体清晰的像为止。在观察较近处的物体时，需要________（选填“伸长”或“缩短”）物镜与目镜之间的距离。 【答案】（1）凸透镜；照相机；实；放大镜；（2）大；（3）伸长 【解析】（1）望远镜的物镜是一个凸透镜，使用望远镜时，物体到物镜的距离大于物镜的2倍焦距，所以望远镜的物镜所成的是物体倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同；而望远镜的目镜到物体实像的 距离小于目镜的1倍焦距，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。 （2）望远镜物镜的作用是将远处的物体成像在焦点附近，其直径较大以汇聚更多的光线；目镜则用于放大这个已经成像的物体，其直径较小，因此物镜的直径还要比目镜的直径大一些。 （3）凸透镜成实像时，根据“物近像远像变大”可知，若想要用望远镜来观察较近处的物体，物距变短了，像距变远了，像变大了，也就更靠近目镜，对于目镜而言物距变小了，放大镜成虚像规律是物近像近像变小，所以为了便于观察就要把像放大些方法就是增大目镜的物距，具体操作就是适当增大物镜和目镜之间的距离。 【变式16-3】跨学科实践：制作望远镜 活动任务一：了解望远镜的成像原理 （1）望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如图甲所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成_______（选填“实”“虚”）像，目镜的作用相当于一个__________（选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）用来把这个像放大。 活动任务二：设计简易望远镜 （2）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2~3倍即可。现有 A、B、C三个规格不同的凸透镜，其规格如下： A.焦距20cm；直径5cm B.焦距10cm；直径4cm C.焦距5cm；直径3cm 小组同学选择B规格透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择_______（选填“A”“B”或“C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍 率为_______倍。 活动任务三：制作及调试望远镜 （3）用此望远镜，观察最远处物体时，物镜和目镜的距离约为_______cm，观察较近物体时，物镜和目镜的镜筒长度距离要________（选填“大”“小”“不变”）一些，看到的像是_________（选填“正立的”“倒立的”）。 【答案】（1）实；放大镜；（2）A；2；（3）30；大；倒立的 【解析】（1）使用望远镜时，物体在很远处，物距远远大于两倍物镜的焦距，故通过物镜所成的像为倒立、缩小的实像。 远处的物体在焦点附近成像，此时物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，则望远镜的目镜相当于一个放大镜。 （2）由题意知，放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比，即目镜焦距乘以放大倍率等于物镜焦距，小组同学选择规格（焦距透镜作为目镜，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2~3倍，所以物镜焦距为目镜焦距的2~3倍，故透镜A符合题意，此时望远镜的放大倍率为。 （3）用此望远镜，观察最远处物体时，物镜后焦点与目镜前焦点重合，因此物镜与目镜距离约为20cm+10cm=30cm。 当物体较近时，物镜成像位置会后移（超过物镜焦点），需增大镜筒长度以使像落在目镜焦点内，因此镜筒距离需调大一些。 由题意知，望远镜由两个凸透镜组成，物镜成倒立实像，目镜将其放大为正立虚像，所以最终像为倒立的。 故答案为：（1）实；放大镜；（2）A；2；（3）30；大；倒立的。 一、填空题： 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为_______cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。 【答案】15；缩小 【解析】将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑．可知蜡烛正好放在凸透镜的焦点上了，则该凸透镜焦距为15cm；将一物体放在此透镜前40cm处， 40cm＞2f，成倒立、缩小的实像。 2.（2025年湖北省初中学业考题）2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。______（填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为______透镜。 【答案】下；凸 【解析】图甲中的冰透镜成功点燃了火炬，所以冰透镜对光线有会聚作用，为凸透镜。图乙中，物距大于二倍焦距，上面的透镜对光线有发散作用，下面的透镜对光线有会聚作用，所以下面的凸透镜，和冰透镜类型相同。 3.如图所示，表示的是________（填“近视”或“远视”）眼的成因原理图，这种眼睛应配戴由_______透镜制作的眼镜来矫正；人上了年纪后，老花眼患者看近处物体时会不自觉地将头后仰或者把书报拿到更远的地方才能把字看清，你认为配戴由________透镜制作的眼镜可以帮助老年人。 【答案】近视；凹；凸 【分析】（1）近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜矫正； （2）远视眼是晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，需要配戴凸透镜进行矫正。 【解答】图中像成在了视网膜的前方，该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜（凹透镜），使光线推迟会聚； 人上了年纪后，老花眼患者看近处物体时会不自觉地将头后仰或者把书报拿到更远的地方才能把字看清，是因为晶状体会聚能力减弱，使像成在了视网膜的后面，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正，使光线提前会聚。 故答案为：近视；凹；凸。 4.（2025年广西初中学业考题）由于平时不注意科学用眼，小明只能看清近处物体，看不清远处物体，他患了________视眼，可配戴由________（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜矫正视力。 【答案】近；凹 【解析】小明只能将清近处物体，看不清远处物体，说明他患了近视眼，看远处的物体时，像会成在视网膜前面。 由于凹透镜对光线具有发散作用，能使成像后移，成在视网膜上，所以可以矫正近视眼。 5.小明利用支付宝进行扫码支付时，用手机摄像头扫描商家的收款二维码，手机摄像头相当于一个_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；摄像头靠近二维码时，所成的像________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】凸透镜；变大 【解析】手机摄像头和照相机的镜头一样，相当于一个凸透镜。手机摄像头拍摄物体，也是利用凸透镜成实像，当摄像头靠近二维码时，物体到凸透镜的距离减小，由凸透镜成实像的规律可知，此时像距变大，所以所成的像也变大。 6.如图为照相机拍照的原理图。在照相机胶片上物体所成的像是________（选填“缩小”或“放大”）的实像；彩色的像是由红、_______、蓝三种色光组成的；为了使成的像变大，应将镜头________（选填“靠近”或“远离”）物体。 【答案】缩小；绿；靠近 【分析】照相机成倒立、缩小的实像；光的三原色是红、绿、蓝；凸透镜成实像时，物近像远像变大。 【解答】照相机成像时，物距大于二倍焦距，在胶片上物体所成的像是倒立、缩小的实像； 彩色的像是由红、绿、蓝三种色光组成的； 为了使成的像变大，应增大像距，减小物距，故应将镜头靠近物体。 故答案为：缩小；绿；靠近。 7.在探究凸透镜成像规律的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，会在光屏上得到一个清晰的________、倒立的实像，生活中_________利用这个原理工作。实验一段时间后，小明发现烛焰的像成在了光屏的偏上方，为使像能够成在光屏的中央，应将蜡烛向_______调整，或者将凸透镜向_______调整（选填“上”或“下”）。爱动手的小明将自己的近视眼镜放在凸透镜前如图所示，他观察到光屏上原来清晰的像变模糊了，此时，为了使光屏上再次能承接到清晰的烛焰的像，应该将光屏向_______凸透镜方向移动。 【答案】放大；投影仪；上；下；远离 【解析】已知凸透镜焦距f=10cm，烛焰距凸透镜u=15cm，此时f<u<2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，投影仪（或幻灯机）就是利用这个原理工作的。 由于过凸透镜光心的光线传播方向不变，实验中烛焰的像成在了光屏的偏上方，说明烛焰相对于凸透镜靠下，为使像能够成在光屏的中央，应将蜡烛向上调整；或者将凸透镜向下调整。 近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，所以要想在光屏上再次得到清晰的像，应该将光屏向远离凸透镜的方向移动。 8.四百年前意大利实验物理学家__________率先用望远镜观察天空，得到天体运动的结果，有力地支持了日心说。大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，小孔成像实验是利用了光的____________的原理。 【答案】伽利略；直线传播 【分析】（1）根据我们对物理学家及其主要贡献的了解来进行解答； （2）小孔成像是光的直线传播形成的。 【解答】伽利略是经典力学和实验物理学等的先驱，他率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了哥白尼的日心说； 小孔成像实验是利用了光的直线传播的原理。 故答案为：伽利略；直线传播。 二、选择题： 9.小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验，当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时，在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正确的是（　　） A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 【答案】D 【解析】由题意可知，物距18cm，光屏上观察到倒立放大清晰的像，所以： 2f＞18cm＞f，18cm＞f＞9cm ③12cm和④16cm符合题意。 选D。 10.关于透镜的主光轴和光心，下列说法中正确的是（ ） A.主光轴就是通过透镜中心的直线 B.光心就是透镜的几何中心，它位于主光轴上 C.凸透镜有主光轴，凹透镜没有主光轴 D.凸透镜有光心，凹透镜没有光心 【答案】B 【分析】凸透镜、凹透镜都有主光轴、光心，主光轴是垂直通过透镜中心的直线，光心在主光轴上，通过该点的光传播方向不变。 【解答】A.主光轴是垂直通过透镜中心的直线，故A错误； B.光心在主光轴上，通过该点的光传播方向不变，透镜的光心就是透镜的中心，故B正确； CD.凸透镜、凹透镜都有主光轴、光心，故CD错误。 故选：B。 11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜24cm处，在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ） A.该透镜的焦距可能等于10cm B.光屏上成的是倒立、放大的实像 C.保持蜡烛和光屏的位置不动，只在中间移动凸透镜，光屏上还能得到倒立、等大的实像 D.蜡烛燃烧一段时间后变短，光屏上的像也会降低 【答案】A 【分析】（1）（2）凸透镜成像时，得到的实像都是倒立的，所以蜡烛放在距凸透镜24cm处时，在透镜的另一侧的16cm处得到一个清晰的实像，且物距大于像距，成倒立缩小的实像，由此求得焦距的范围； （3）在光的折射中，光路是可逆的； （4）经过光心的光线的传播方向不变。 【解答】AB.蜡烛距离凸透镜24cm时，在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像；此时物体的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即24cm＞2f；2f＞16cm＞f，解得：8cm＜f＜12cm，所以凸透镜的焦距可能为10cm，故B错误、A正确； C.光的折射现象中光路可逆，保持蜡烛和光屏的位置不动，只在中间移动凸透镜，光屏上还能得到倒立、放大的实像，故C错误； D.蜡烛燃烧一段时间后变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，光屏上的像会升高，故D错误。 故选：A。 12.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离υ跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断中正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是16cm B.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C.当u=20cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 【答案】D 【解析】A.由图像可知，当物距u=υ=2f=16cm时，凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距为f=8cm，故A错误； B.当u=12cm时，即f<u<2f，凸透镜成倒立、放大的实像，故B错误； C.当u=20cm时，即u<2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机根据这一原理制成的，故C错误； D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，像逐渐变小，故D正确。 故选D。 13.小华到森林公园游玩时，发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机拍摄了一张蝴蝶站立在花朵上的照片，如图甲；后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片，如图乙，他的做法是将照相机（ ） A.适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸 B.适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C.适当远离蝴蝶，镜头略向外伸 D.适当远离蝴蝶，镜头略向内缩 【答案】A 【分析】根据凸透镜成实像时的物距与像距、像的大小关系分析。物体经凸透镜成实像时，物近像远像变大。 【解答】据图能看出，甲图的像较小，即此时的像距较小，故物距较大；所以在拍摄照片甲时，相机镜头到景物的距离大；乙图的像大，故其像距大，物距小，故在拍摄乙图时，镜头到物体的距离变小，但是照相机到底片的距离即像距变大，即相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸，故A正确。 故选：A。 14.在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（ ） A.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 【答案】B 【解析】近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜前。所以用水透镜模拟近视眼，也就是需要透镜对光线的会聚能力更强，所以此时应对水透镜注水，使得凸透镜变厚，焦距变小，使得像成在光屏左侧。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15.小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图所示中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为（ ） A.③②①⑤⑥④ B.⑤③①②④⑥ C.②①③⑤⑥④ D.②①③⑤④⑥ 【答案】D 【解析】根据凸透镜成像规律，物距（u）与像的关系如下： （1）实像（u>f）：物远像近像变小，物近像远像变大（倒立实像，物距越远，像越小；物距越近，像越大）。 （2）虚像（u<f）、转折点（F）：物距从远到近经过焦点（F）时，像从“倒立放大实像（接近F时很大）”突变到“正立更大虚像（刚进入F以内时）”，随后虚像随物距减小而变小。 结合像的大小和正倒判断顺序： ②（最小倒立实像，对应u>>2f，物距最远）→①（稍大倒立实像，u接近2f）→③（更大倒立实像，2f>u>f）→⑤（接近f的最大倒立实像）→⑥（刚进入f以内的最大正立虚像）→④（物距继续减小的正立虚像，变小）。 因此，蜡烛到凸透镜距离由远及近的像顺序为②①③⑤⑥④。 故正确答案选D。 16.“洛阳牡丹甲天下”，小明用照相机拍摄了同一朵“二乔”（洛阳著名的牡丹品种之一）的两张照片，如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ） A.小明的照相机与投影仪在使用时利用的成像规律相同 B.小明使用的照相机镜头与近视镜的镜片为同一种透镜 C.在拍摄乙图时，牡丹花的像较大，可能是虚像 D.照相机焦距一定，拍摄乙图照片时，照相机离“二乔“牡丹较近 【答案】D 【分析】要解决此题，首先知道照相机是根据凸透镜成倒立缩小的实像原理制成的。 近视眼镜是凹透镜； 凸透镜成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小。 【解答】A.小明的照相机成倒立缩小的实像，而投影仪在使用时成倒立放大的实像，成像规律不同，故A错误； B.小明使用的照相机镜头是凸透镜，而近视镜的镜片为凹透镜，故B错误； CD.在拍摄乙图时，牡丹花的像较大，照相机焦距一定，拍摄乙图照片时，根据物近像远像变大，照相机靠近了牡丹，使得成的实像变大，即照相机离“二乔“牡丹较近，故D正确。 故选：D。 17.探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜。当凸透镜距蜡烛16cm、24cm时，光屏上先后呈现两次清晰的像，下列说法正确的是（ ） A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大 C.蜡烛和光屏间距40cm D.凸透镜焦距20cm 【答案】C 【解析】光屏呈现清晰像→两次成像均为实像，直接排除u＜f的虚像情况，仅存在u＞2f和f＜u＜2f两种成像类型。 固定蜡烛与光屏、移动透镜→蜡烛与光屏总距离L为定值，满足物距u+像距υ=L；设两次物距u1=16cm、u2=24cm，对应像距υ1、υ2，即16cm+υ1=24cm+υ2=L。 AB.已知u1=16cm＜u2=24cm，实像遵循物距越大像越小；结合成像规律可得，u1满足f＜u＜2f，成倒立放大实像，A错误；u2满足u＞2f，成倒立缩小实像，B错误。 C.实像遵循小物距配大像距、大物距配小像距，设两次物距u1=16cm、u2=24cm，对应像距υ1、υ2，即16cm+υ1=24cm+υ2=L。当υ1=24cm，υ2=12cm时等式成立，总距离L=16cm+24cm=40cm，与选项一致，C正确。 D.由u1=16cm得：f＜16cm＜2f，换算得8cm＜f＜16cm；由u2=24cm得：24cm＞2f，换算得：f＜12cm；二者结合焦距范围为8cm＜f＜12cm，20cm超出该范围，D错误。 故答案为C。 点评：（C答案快速解法）题干“固定蜡烛光屏、移动透镜成两次实像”，这种题型直接用光路可逆，是固定解题套路； 光路可逆的核心应用：两次实验的物距和像距互为彼此，即第一次物距u1=16cm=第二次像距υ2，第二次物距u2=24cm=第一次像距υ1； 蜡烛与光屏总距离=物距+像距，直接把两组物距数值相加就是总距离，16cm+24cm=40cm，秒判C选项正确。 三、作图题： 18.请你将图中的光路图补充完整（保留作图痕迹）。 【答案】见解答图 【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据凹透镜的光学特点（三条特殊光线）来作图。 【解答】指向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；过凹透镜光心的光线其传播方向不变。如图所示： 19.如图所示，凸透镜与水面平行，一侧的焦点恰好在水面上，水中一束入射光线射向凸透镜的焦点，请画出这束光线发生折射后的光路图。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）光的折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角； （2）过焦点的入射光线，经凸透镜折射后平行于主光轴射出。 【解答】（1）光由水中斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，由此在法线右侧的空气中画出折射光线； （2）过焦点的入射光线，经凸透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示： 20.根据近视眼和远视眼的成因及矫正方法，在如图中的虚线框内画出矫正所需的透镜。 【答案】见解答 【分析】（1）近视眼是因为晶状体变凸，焦距变长，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应配戴发散透镜矫正； （2）远视眼看远处物体时，视网膜上能成清晰的像；看近处物体时，由于晶状体太薄或眼球太短，使像会聚在视网膜的后方，应戴凸透镜来矫正，使像会聚在视网膜上。 【解答】（1）物体的像在视网膜的前方，是近视眼，应用凹透镜矫正。如图所示： （2）看近处物体时，像会聚在视网膜的后方，是远视眼，戴凸透镜矫正。如图所示： 四、实验探究题： 21.老师上课时拿个水晶球（相当于凸透镜），让同学们透过它看到远处建筑物的倒立的像，如图甲所示，激发了同学们对凸透镜成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”，给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。 （1）小明在挑选透镜时，把两个透镜A、B分别正对太阳光，在光屏上出现了如图乙所示的两个不同光斑，你认为他应该选择________（选填“A”或“B”）透镜来进行实验。 （2）小明安装好所选透镜进行实验，如图丙所示，观察到烛焰在光屏上呈现一个清晰的倒立的、等大的实像；当他把蜡烛移到20cm刻度线处时，想再次比较精准地找到光屏上清晰的实像位置，他接下来的具体操作方法是：_________________________________________________________________。 （3）完成以上实验后，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他把光屏向远离凸透镜方向移动，最后在光屏上又找到清晰的像，说明该同学所戴的是_________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】（1）B；（2）将光屏向左移直至观察到烛焰在光屏上呈现一个清晰的实像；（3）近视 【解析】（1）A透镜光斑的中间比较暗，B透镜中间出现亮斑，所以A透镜对光线具有发散作用，是凹透镜，B透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择B透镜进行实验。 （2）使烛焰向左移至20cm刻度线处，根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知：此时应该将光屏向左移到某一位置，才能在光屏上成清晰的像。 （3）蜡烛和透镜间放上眼镜后，发现像模糊，并且光屏远离透镜方向移动，光屏上又成清晰的像，说明此眼镜将光线发散了，能对光线起发散作用的是凹透镜，凹透镜是近视眼镜。 22.小组同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验： （1）实验过程中，如图甲所示，在光屏上可得到一个清晰的实像，此成像规律主要应用在__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在________（选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的4。 （3）接着一名同学把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，她调节光屏使其承接到清晰的像。然后她取走眼镜发现光屏的像变得模糊了，这次所成的像在光屏的________（选填“前方”或“后方”）。 【答案】（1）投影仪；（2）B；（3）前方 【详解】（1）由甲图可知，物距： u=25.00cm-10.00cm=15.00cm 因凸透镜的焦距f=10cm，故： f＜u＜2f 此时成倒立、放大的实像，投影仪利用次成像原理制成的。 （2）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处时，此时物距为： u1=16.00cm-10.00cm=6.00cm 即u1＜f，成正立、放大的虚像，虚像和物在凸透镜的同一侧，则人眼在B处可观察到蜡烛的像。 （3）当把近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏使其承接到清晰的像。由于近视眼镜是凹透镜，对光具有发散的作用，取走眼镜后，成像在光屏的前方。 23.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；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为________cm； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰________（选填“放 大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上________（选填“能”“不能”）看到清晰的像； （3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是________眼镜（选填“近视”“远视”）。 【答案】（1）9.0；（2）缩小；能；（3）近视 【解析】（1）平行于主光轴的光经凸透镜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=19.0cm-10.0cm=9.0cm （2）如图乙，此时物距大于像距，由凸透镜成实像规律可知，此时成倒立、缩小的实像：因为在光的折射中光路是可逆的，保持水透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，成倒立、放大的实像，所以光屏上能看到清晰的像； （3）当向水透镜里注入适量的水后，对光的会聚能力增强，发现烛焰的像再次变得清晰，说明水透镜“戴上”的是具有发散作用的凹透镜，由于凹透镜可用来纠正近视眼，所以该眼镜是近视眼镜。 第 1 页 共 46 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题5 透镜及其应用 ( 模型破解 拆解步骤，突破思维壁垒 ……………… …… ………………………………… …… ………… 01 ~ 20 模型01.透镜“身份证”——辨别透镜 … … … … 01 模型09.物像平移 ……………………………… 09 模型02.透镜特殊光线 ……………… … ……… 0 2 模型10.物像竖移 ……………………………… 10 模型03.测焦距 （选择/填空必出） … ……… 0 3 模型 11 .凸透镜成像规律与图像结合 …… …… 12 模型04.焦距范围计算 ………………………… 04 模型 12 . 透镜遮挡问题 ………………………… 13 模型 0 5 .照相机 ……… … ……………………… 0 5 模型13.光屏上无像的原因 …………………… 1 4 模型0 6 .投影仪 ……………… … ……………… 06 模型14. 近/远视眼矫正 （情境题热点） …… 16 模型0 7 .放大镜 ……………… … ……………… 07 模型 15 .水透镜 …… …………………………… 17 模型08. u 、 υ 互换 ……………………………… 08 模型1 6 .望远镜应用 （冷门但常考） ………… 18 模型演练 实战强化，提升应用能力 …………… …… …………………………………… …… ………… 20 ~ 25 ) 模型01.透镜“身份证”——辨透镜（选择/填空必出） ( 标志： 区分凸/凹透镜。 技巧： 1.摸形状（中间厚凸透，中间薄凹透）； 2.对太阳（会聚光斑凸透，发散光斑凹透）。 ) 【例1】凹透镜中间较边缘________（选填“厚”或“薄”）；如图所示的透镜，对光线具有会聚作用的是____________。 【变式1-1】如图所示，一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中属于凸透镜的有（ ） A.①和② B.①和③ C.②和③ D.①②③ 【变式1-2】在图中已画出光线通过透镜前、后的光路，请在方框内画出适当的透镜。 【变式1-3】用凸透镜看远处的物体，看到的像是（ ） A.放大的 B.等大的 C.倒立的 D.正立的 模型02.凸/凹透镜特殊光线 ( 标志： 凸/凹透镜特殊光线 、根据光线画透镜。 技巧： 凸透镜：平行主光轴 → 过焦点；过焦点 → 平行主光轴；过光心 → 方向不变； 凹透镜：平行主光轴 → 反向延长过焦点；指向焦点 → 平行主光轴；过光心 → 方向不变。 避坑： 作图必须标箭头、法线，透镜符号别画错！ ) 【例2】（2025年四川省眉山市初中学业考题）根据透镜对光的作用，完成下列光路图。 【变式2-1】根据图中已给出的光线，完成光路图。 【变式2-2】在图中画出与折射光线相对应的入射光线。 【变式2-3】如图所示，O和F分别是凸透镜的光心与焦点。请在图中将两条 光线的光路图补充完整。 模型03.测焦距（选择/填空必出） ( 标志： 测焦距。 技巧： 1.平行光聚焦法（凸透镜正对太阳，光斑最小处到透镜距离=焦距）； 2.特殊点： u = υ = 2 f ：倒立等大实像，科学家用来精确测量透镜焦距。 避坑： 凹透镜不能用聚焦法，需用平行光发散后反向延长找焦点！ ) 【例3】将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为________cm。 【变式3-1】将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，如图所示，这时光斑到凸透镜的距离为5cm。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（ ） A.一定小于5cm B.一定等于5cm C.一定大于5cm D.可能小于5cm，也可能大于5cm 【变式3-2】（2025年广东省广州市中学业考题）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 【变式3-3】如图所示，小明根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u与实像到凸透镜的距离υ之间的关系，则凸透镜的焦距为_______cm。 模型04.焦距范围计算 ( 标志： 求焦距取值范围。 技巧： 突破口：根据题目信息，列出 u 或 υ 与 f 之间的关系，解不等式。 关键信息： u 、 υ 大小关系、成像特点。 不等式取值原则：同大取大，同小取小。 ) 【例4】如图所示，光屏上恰好成一清晰的像，凸透镜的焦距范围：____________；____________。 【变式4-1】已知某物体通过凸透镜在 距离透镜25cm的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30cm处，则此时成（ ） A.正立放大的虚像 B.正立缩小的虚像 C.倒立放大的实像 D.倒立缩小的实像 【变式4-2】如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，已知AO=10cm，该凸透镜的焦距可能是（ ） A.f=10cm B.f=5cm C.f=8cm D.f=12cm 【变式4-3】当光屏、透镜以及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断该凸透镜的焦距_____________。 模型05.照相机 ( 标志： 根据 u 、 f 判断像的性质、应用。 技巧： 1. u ＞ 2 f ：倒立缩小实像，摄影师要站得远远的拍全身照； 2.物近（远）像远（近）像变大（小）。 ) 【例05】（2025年成都市中考物理试卷）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 【变式5-1】（2025年湖南省长沙市初中学业考题）晚上看电视时，小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动，发现移动到某位置时，墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同（　　） A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜 【变式5-2】（2025年江苏连云港中考题）在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明凸透镜的焦距f________l（选填“>”“<”或“=”）。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，像是倒立________的实像，利用这一成像规律可以制成________。 【变式5-3】（2025年山西省中考题）如图为小亮探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为。 （1）实验时，调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，目的是使像始终成在___________； （2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立、________的实像。生活中的___________（举出一例即可）就是利用这一规律来成像的； （3）只将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 模型06.投影仪 ( 标志： 根据 u 、 f 判断像的性质、应用。 技巧： 1. f ＜ u ＜ 2 f ：倒立放大实像，记得把投影片倒着放！ 2.物近（远）像远（近）像变大（小）。 易错： “ 放大的像一定是虚像 ”→ 错！ f < u < 2 f 时，成倒立放大的实像（投影仪原理）。 ) 【例6】（2025年黑龙江省绥化市初中学业考题）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为_______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是_________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。 【变式6-1】（2025年陕西省初中学业考题）（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。 【变式6-2】如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，若此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像 C.照相机是利用该成像原理制成的 D.投影仪是利用该成像原理制成的 【变式6-3】“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”） 模型07.放大镜 ( 标志： 根据 u 、 f 判断像的性质、应用。 技巧： 1. u ＜ f ：正立放大虚像，老爷爷看报纸必备； 2.物近（远）像近（远）像变小（大）：离物体越近，字越小；稍微远离，字变大。 易错： “ 正立的像一定是实像 ”→ 错！正立的像只能是虚像（放大镜原理）。 ) 【例7】（2025年广东省初中学业考题）放大镜属于________（选填“凸”或“凹”）透镜。如图，邮票通过透镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像，邮票到透镜的距离________（选填“大于”或“小于”）透镜的焦距。 【变式7-1】（2025年四川省南充市中考题）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 【变式7-2】光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（　　） A.甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理 B.乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成 C.丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象 D.丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像 【变式7-3】工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）凸透镜起到________的作用； （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的________焦距范围之内； （3）通过凸透镜看到的是仪表________（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的_______侧。 模型08.u、υ互换 ( 标志： 物、像距互换后的成像情况。 技巧： 1. 原理： u > υ 时，成倒立、缩小的实像； u < υ 时，成倒立、放大的实像。 2.原因：在折射里光路是可逆的。 ) 【例8】小明探究凸透镜的成像规律时，各器材位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像（未画出烛焰的像）。此时烛焰的成像特点与_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，________（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是________的。 【变式8-1】（2025年苏州市学业考试卷）探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为16cm和24cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大 C.蜡烛和光屏间的距离是40cm D.凸透镜的焦距是20cm 【变式8-2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C.将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像 D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 【变式8-3】某同学用如图所示的器材探究“凸透镜成像规律”，此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（ ） A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像 C.光屏上成正立、放大的实像 D.光屏上成倒立、缩小的虚像 模型09.物像平移 ( 标志： 蜡烛或光屏向左（右）移动。 技巧： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小 ，物近（离焦点）像远像变大 ；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒， 像物相互跟着跑 。 ) 【例9】小华做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示。把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（ ） A.先成虚像，后成实像 B.笔尖一直变长 C.到某一位置，笔尖突然改变方向 D.笔尖先变长，后变短 【变式9-1】如图所示为凸透镜成像实验，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像（像未画出）。则下列说法正确的是（ ） A.此时的成像原理和投影仪相同 B.该凸透镜的焦距可能是25cm C.若透镜不动，将蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能成像，但像会变小 D.若透镜位置不动，像会跟随物体左移而左移，但物体移动速度更快 【变式9-2】如图，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm。 （1）在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在___________，其目的是为了_____________。 （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图所示时，移动光屏的位置，可在光屏上得到一个清晰的像，这个像是________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像。生活中常用的__________就是利用这个原理制成的。 （3）若固定凸透镜不动，向左移动蜡烛，为了还可在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向_______（选填“右”或“左”）移动，其所成的像________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【变式9-3】小明用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。 （1）实验前应调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在__________，如图甲所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。该凸透镜的焦距为________cm； （2）如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像。日常生活中，__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理； （3）保持图乙所示的凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________移动一段距离； （4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动适当距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 模型10.物像竖移 ( 标志： 蜡烛变短或像成在光屏的上方，如何调节透镜或光屏使像成在光屏的中央。 技巧： 像在哪儿，物或光屏就往哪儿移；透镜往相反方向移。 ) 【例10】在探究凸透镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图所示，要使像成在光屏中央，应向________调节蜡烛，或向________调节透镜，或向________调节光屏幕（选填“上”或“下”），调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为________cm。 【变式10-1】将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，调节光屏，使光屏上成清晰的像，烛焰中心以1cm/s的速度垂直于光具座向下运动，光屏上的像________（向上/向下）移动，移动的速度________（大于/小于/等于）1cm/s 【变式10-2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰的像。下列说法正确的是（ ） A.凸透镜的焦距为20cm B.实验过程中，蜡烛烧短之后，要使像仍然成在光屏中央，需要适当向上调节凸透镜 C.保持凸透镜位置不动，将蜡烛移至10cm刻度处，移动光屏得到清晰的像，此时与照相机的成像原理相同 D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，要想光屏上得到清晰的像，光屏需要向左移动 【变式10-3】小明用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。 （1）实验前，应调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在___________上； （2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与__________（填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）相同。若保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，根据___________可知，光屏上可以再次成清晰的像； （3）由于实验时间较长，蜡烛会变短，为了让像重新成在光屏的中央，可以将蜡烛往_______（上下）移动； （4）小明进一步探究：如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，经过5s，光屏上成清晰_______（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像； （5）小明继续探究“视力的矫正”，它用凸透镜模拟人眼的晶状体，用光屏模拟人眼的视网膜。如图丙所示，小明先固定蜡烛，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像。撤掉眼镜后，光屏上的像变模糊，为了使光屏上像重新清晰，应将光屏________（填“靠近”或“远离”）透镜。 模型11.凸透镜成像规律与图像结合 ( 标志： 根据凸透镜图像判断 f 、像的性质、应用等。 技巧： 找出物距（ u ）和像距（ υ ）相等的点， 这 点就是 二倍焦距（ 2 f ） 处，就可以算出凸透镜的焦距；再按凸透镜成像规律分析。 ) 【例11】（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）如图所示，轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离υ与物体到凸透镜的距离u的关系图像，下列说法中正确的是（　　） A.该凸透镜的焦距f=8cm B.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中，光屏上的像先变大后变小 C.u=24cm时，将透镜遮挡住一部分，光屏上的像会变暗 D.8cm＜u＜16cm时，在光屏上成缩小的像 【变式11-1】在探究凸透镜成像规律时，记录实验数据并绘制了物距u和像距υ之间的关系图象如图所示，下列说法不正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是8cm B.当u=8cm时，在光屏上无法成像 C.实验过程中移动光屏，只要光屏上观察到像就可以直接利用光具座上的刻度尺读取此时物距所对应的像距大小 D.当物体从距凸透镜16cm处移到10cm处的过程中，其所成像逐渐变大 【变式11-2】在“探究凸透镜成像规律”时，将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图甲所示，则像距υ与时间t的大致变化关系为乙图中的（ ） A. B. C. D. 【变式11-3】小明在探究凸透镜成像规律时，利用刻度尺测量光屏上像的高度并结合光具座上读取的像距大小，绘制了如图所示的图像，已知物体高h=6cm，则下列说法正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是20cm B.当物距等于20cm时，像的高度大于6cm C.当物距大于20cm时，像的高度小于6cm D.当物距小于10cm时，其成像原理与投影仪相同 模型12.透镜遮挡问题 ( 标志： 判断凸透镜遮挡一部分的成像特点。 技巧： 透镜被遮挡一部分后，成像特点是： 仍成完整的像，但像会变暗 。 原因： 遮住透镜只是减小了凸透镜的透光面积，并没有改变它的结构和球面性质，它的成像功能没有受到影响，所以仍可成完整的像。但因 到达像点的光线变少了 ，所以像会变暗。 ) 【例12】（2025年四川省宜宾市中考题）在探究凸透镜成像规律时，点燃蜡烛后，调节蜡烛、透镜、光屏的位置，直到光屏上出现清晰的像。第一次调节好后如图所示，下列说法正确的是（　　） A.照相机的成像规律与图中所示的成像规律一致 B.假设蜡烛与光屏位置互换，光屏仍能接收到清晰的像 C.假设透镜的上半部分被遮挡，则在光屏上的像将不完整 D.透镜位置不变，向左移动蜡烛，要接收到清晰的像，光屏应向左移动 【变式12-1】用不透光的纸遮住透镜的上半部分，则在光屏上出现的像与不用纸遮住透镜形成的像区别是（ ） A.像的上半部分消失 B.像的下半部分消失 C.像全部消失 D.仍有原来大小的像，但亮度变暗 【变式12-2】在放映电影时，电影机的镜头上有一只小虫在爬动，那么我们从银幕上将观察到（ ） A.放大的飞虫的像 B.银幕上飞虫移动的方向与飞虫实际移动方向相反 C.飞虫的黑影 D.对银幕画面没有影响,但亮度减弱 【变式12-3】小龙在透镜前将遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入，直至挡住其上半部分，在该过程中光屏上所成像的变化情况是________；再将遮光板从图示位置沿凸透镜的主光轴向左平移到烛焰旁，像可能出现的变化是________。（以上两空均选下列选项） A.像位置改变，像完整 B.像位置不变，像不完整 C.像位置不变，像完整但变小 D.像位置不变，像完整 题型13.光屏上无像的原因 ( 标志： 无论怎样移动光屏，判断无法找到像的原因。 技巧： 1.烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上。 2.蜡烛在一倍焦距处，此时 u = f ，不成像。 3. 蜡烛在一倍焦距内，此时 u < f ，成虚像。 4. 蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍焦距，成像太远，光具座长度不够，光屏无法移到成像位置。 ) 【例13】（2025年山东烟台学业水平考试题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： （1）调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，其目的是_______________________； （2）图甲是小红所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，由图可知物距为________cm（不要求估读）。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像； （3）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座10.0cm处，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，像的大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座45.0cm处，无论怎样移动光屏始终得不到像，原因是___________________，要想看到此时的像，观察的方法是_______________________。 【变式13-1】（2025年河北省初中学业考题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等，下列说法正确的是（　　） A.光屏上的像是虚像 B.透镜到光屏的距离与到光源的距离相等 C.仅将透镜向光屏方向适当移动，光屏会再次承接到清晰的像 D.光源靠近透镜，同时光屏远离透镜，光屏会承接到清晰的像且越来越小 【变式13-2】如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，凸透镜 的位置保持不变。以下说法正确的是（ ） A.当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像 B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小 C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域 D.若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域 【变式13-3】小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，实验装置如图甲所示。 （1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在________________。 （2）实验中凸透镜的焦距是10cm，蜡烛和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动3cm，要使光屏上重新出现烛焰清晰的像，光屏的移动距离应________（选填“大于”、“小于”或“等于”）3cm； （3）实验过程中蜡烛燃烧逐渐变短，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将蜡烛向_______移动（选填“上”或“下”）； （4）如果用黑纸遮住烛焰的上半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是________；（选填字母符号） A.成完整的像，但像变暗 B.成烛焰上半部分的像 C.成烛焰下半部分的像 D.无法成像 （5）小明在实验过程中不断移动蜡烛位置，观察到如图乙中①至6的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为____________； （6）小明用一个焦距为28cm的凸透镜替换原来的凸透镜重新实验，发现无论如何移动蜡烛或光屏，光屏上始终不能成清晰的像，原因是________________________________。 模型14.近/远视眼矫正（情境题热点） ( 标志： 判断视力问题、选矫正镜片。 技巧： 近视眼：晶状体太厚 → 像成视网膜前 → 戴凹透镜（发散光线）； 远视眼：晶状体太薄 → 像成视网膜后 → 戴凸透镜（会聚光线）。 记忆： “ 近凹远凸 ” 。 眼镜度数：凸透镜正，凹透镜负（度数=100/ f ， f 单位m）。 ) 【例14】（2025年四川省遂宁市初中学业考题）西晋《博物志》中云：“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火。”这是我国古代劳动人民把冰制成透镜，利用它对太阳光的________作用来取火。现在人们还利用这种透镜来矫正__________（选填“近视眼”或“远视眼”）。 【变式14-1】（2025年甘肃省兰州市中考题）甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是（ ） A.丙图是近视眼，应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼，应该配戴凸透镜 C.丁图是近视眼，应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼，应该配戴凹透镜 【变式14-2】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。 【变式14-3】（2025年四川省眉山市初中学业考题）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。 模型15.水透镜 ( 标志： 抽水/注水 焦距、折光能力的变化。 技巧： 水透镜 相当于可以改变厚度的凸透镜 ： 注水 → 变厚 → 焦距变小 → 折光能力变强 ； 抽水 → 变薄 → 焦距变大 → 折光能力变弱 。 ) 【例15】（2025年河南省初中学业考题）如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、________（填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：______________________。 【变式15-1】某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验如图所示，在光屏上得到了清晰的像，下列说法正确的是（ ） A.此时光屏上成倒立放大的实像 B.继续向透镜内注水，凸透镜的焦距会变大，像会变小 C.用注射器从水透镜内向外抽水，水透镜的焦距会变小，像会变大 D.从水透镜内抽水后，再将光屏向右移动，可以看到比抽水前变大的像 【变式15-2】某兴趣小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材，开展了“制作可调节的眼球成像模型” 跨学科实践活动。如图甲所示，光屏上成清晰的像，当向水透镜注水时，需要移动光屏向透镜靠近才能重新得到清晰的像。对于本次模拟活动，下列说法中（ ） ①可变焦的水透镜模拟的是图乙眼球结构中的3和4 ②实验前调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一直线上 ③该实验模拟的是近视的成因，需配戴凹透镜矫正 ④从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，可探究近视眼的成因和矫正 A.只有①④正确 B.只有①②③正确 C.只有①③正确 D.①②③④都正确 【变式15-3】在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在___________； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变_______，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的________； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴________透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 ⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。 模型16.望远镜应用（冷门但常考） ( 标志： 成像原理、镜片作用。 技巧： 物镜（ u ＞ 2 f ，成缩小实像）+目镜（ u ＜ f ，成放大虚像，相当于放大镜） → 拉近物体。 注意： 千万不能用望远镜观察太阳！！ ) 【例16】小婷翻阅资料和询问老师了解到望远镜原理，制作了简易望远镜，在跨学科实践：制作望远镜课上，小婷制作的望远镜受到老师和同学们的一致好评，那么小婷不是根据以下哪个知识点制作出的望远镜（ ） A.它的物镜和投影仪的原理相同 B.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 C.它的目镜和放大镜的原理相同 D.它的目镜焦距要小于物镜焦距 【变式16-1】眼睛通过望远镜观察远处的物体AB（物体AB未画出），如图是望远镜的成像原理，下列关于望远镜说法正确的是（ ） A.物体AB通过物镜成倒立放大的像A′B′ B.AB通过目镜成放大的实像A″B″ C.目镜的成像原理与眼睛相同 D.眼睛观察像A″B″的视角比直接观察物体AB的视角大 【变式16-2】在学习完光现象和透镜知识后，李老师布置了一个跨学科实践的作业：制作望远镜，某小组在制作的过程中发现了一些问题，请你帮助该小组答疑解惑。 （1）如图是天文爱好者用的望远镜，小婉在了解望远镜的基本构造后，应该选择__________（选填“凸透镜”或 “凹透镜”）作为望远镜的物镜，它相当于__________（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）的镜头，成倒立缩小的________（选填“实”或“虚”）像。目镜的作用相当于__________（选填“投影仪”“照相机”或“放大 镜”），负责将这个像进一步放大，并呈现给我们的眼睛； （2）在确定好放大倍率后，他们选择好了目镜和物镜，除了需要满足焦距的要求，物镜的直径还要比目镜的直径________（选填“大”或“小”）一些； （3）他们根据设计方案制作完毕后进行望远调试，改变物镜与目镜之间的距离，直到望远镜中看到远处物体清晰的像为止。在观察较近处的物体时，需要________（选填“伸长”或“缩短”）物镜与目镜之间的距离。 【变式16-3】跨学科实践：制作望远镜 活动任务一：了解望远镜的成像原理 （1）望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如图甲所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成_______（选填“实”“虚”）像，目镜的作用相当于一个__________（选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）用来把这个像放大。 活动任务二：设计简易望远镜 （2）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2~3倍即可。现有 A、B、C三个规格不同的凸透镜，其规格如下： A.焦距20cm；直径5cm B.焦距10cm；直径4cm C.焦距5cm；直径3cm 小组同学选择B规格透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择_______（选填“A”“B”或“C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍 率为_______倍。 活动任务三：制作及调试望远镜 （3）用此望远镜，观察最远处物体时，物镜和目镜的距离约为_______cm，观察较近物体时，物镜和目镜的镜筒长度距离要________（选填“大”“小”“不变”）一些，看到的像是_________（选填“正立的”“倒立的”）。 一、填空题： 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为_______cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。 2.（2025年湖北省初中学业考题）2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。______（填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为______透镜。 3.如图所示，表示的是________（填“近视”或“远视”）眼的成因原理图，这种眼睛应配戴由_______透镜制作的眼镜来矫正；人上了年纪后，老花眼患者看近处物体时会不自觉地将头后仰或者把书报拿到更远的地方才能把字看清，你认为配戴由________透镜制作的眼镜可以帮助老年人。 4.（2025年广西初中学业考题）由于平时不注意科学用眼，小明只能看清近处物体，看不清远处物体，他患了________视眼，可配戴由________（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜矫正视力。 5.小明利用支付宝进行扫码支付时，用手机摄像头扫描商家的收款二维码，手机摄像头相当于一个_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；摄像头靠近二维码时，所成的像________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 6.如图为照相机拍照的原理图。在照相机胶片上物体所成的像是________（选填“缩小”或“放大”）的实像；彩色的像是由红、_______、蓝三种色光组成的；为了使成的像变大，应将镜头________（选填“靠近”或“远离”）物体。 7.在探究凸透镜成像规律的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，会在光屏上得到一个清晰的________、倒立的实像，生活中_________利用这个原理工作。实验一段时间后，小明发现烛焰的像成在了光屏的偏上方，为使像能够成在光屏的中央，应将蜡烛向_______调整，或者将凸透镜向_______调整（选填“上”或“下”）。爱动手的小明将自己的近视眼镜放在凸透镜前如图所示，他观察到光屏上原来清晰的像变模糊了，此时，为了使光屏上再次能承接到清晰的烛焰的像，应该将光屏向_______凸透镜方向移动。 8.四百年前意大利实验物理学家__________率先用望远镜观察天空，得到天体运动的结果，有力地支持了日心说。大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，小孔成像实验是利用了光的____________的原理。 二、选择题： 9.小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验，当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时，在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正确的是（　　） A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 10.关于透镜的主光轴和光心，下列说法中正确的是（ ） A.主光轴就是通过透镜中心的直线 B.光心就是透镜的几何中心，它位于主光轴上 C.凸透镜有主光轴，凹透镜没有主光轴 D.凸透镜有光心，凹透镜没有光心 11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜24cm处，在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ） A.该透镜的焦距可能等于10cm B.光屏上成的是倒立、放大的实像 C.保持蜡烛和光屏的位置不动，只在中间移动凸透镜，光屏上还能得到倒立、等大的实像 D.蜡烛燃烧一段时间后变短，光屏上的像也会降低 12.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离υ跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断中正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是16cm B.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C.当u=20cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小 13.小华到森林公园游玩时，发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机拍摄了一张蝴蝶站立在花朵上的照片，如图甲；后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片，如图乙，他的做法是将照相机（ ） A.适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸 B.适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C.适当远离蝴蝶，镜头略向外伸 D.适当远离蝴蝶，镜头略向内缩 14.在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（ ） A.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧 B.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧 C.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧 D.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧 15.小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图所示中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为（ ） A.③②①⑤⑥④ B.⑤③①②④⑥ C.②①③⑤⑥④ D.②①③⑤④⑥ 16.“洛阳牡丹甲天下”，小明用照相机拍摄了同一朵“二乔”（洛阳著名的牡丹品种之一）的两张照片，如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ） A.小明的照相机与投影仪在使用时利用的成像规律相同 B.小明使用的照相机镜头与近视镜的镜片为同一种透镜 C.在拍摄乙图时，牡丹花的像较大，可能是虚像 D.照相机焦距一定，拍摄乙图照片时，照相机离“二乔“牡丹较近 17.探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜。当凸透镜距蜡烛16cm、24cm时，光屏上先后呈现两次清晰的像，下列说法正确的是（ ） A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大 C.蜡烛和光屏间距40cm D.凸透镜焦距20cm 三、作图题： 18.请你将图中的光路图补充完整（保留作图痕迹）。 19.如图所示，凸透镜与水面平行，一侧的焦点恰好在水面上，水中一束入射光线射向凸透镜的焦点，请画出这束光线发生折射后的光路图。 20.根据近视眼和远视眼的成因及矫正方法，在如图中的虚线框内画出矫正所需的透镜。 四、实验探究题： 21.老师上课时拿个水晶球（相当于凸透镜），让同学们透过它看到远处建筑物的倒立的像，如图甲所示，激发了同学们对凸透镜成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”，给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。 （1）小明在挑选透镜时，把两个透镜A、B分别正对太阳光，在光屏上出现了如图乙所示的两个不同光斑，你认为他应该选择________（选填“A”或“B”）透镜来进行实验。 （2）小明安装好所选透镜进行实验，如图丙所示，观察到烛焰在光屏上呈现一个清晰的倒立的、等大的实像；当他把蜡烛移到20cm刻度线处时，想再次比较精准地找到光屏上清晰的实像位置，他接下来的具体操作方法是：_________________________________________________________________。 （3）完成以上实验后，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他把光屏向远离凸透镜方向移动，最后在光屏上又找到清晰的像，说明该同学所戴的是_________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 22.小组同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验： （1）实验过程中，如图甲所示，在光屏上可得到一个清晰的实像，此成像规律主要应用在__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在________（选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的4。 （3）接着一名同学把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，她调节光屏使其承接到清晰的像。然后她取走眼镜发现光屏的像变得模糊了，这次所成的像在光屏的________（选填“前方”或“后方”）。 23.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；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为________cm； （2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰________（选填“放 大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上________（选填“能”“不能”）看到清晰的像； （3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是________眼镜（选填“近视”“远视”）。 第 1 页 共 25 页 学科网（北京）股份有限公司 $