2026年中考物理一轮复习学案考点专练--- 05 凸透镜成像及其应用

该初中物理中考复习学案系统构建凸透镜成像知识体系，涵盖透镜分类与作用、成像规律、生活应用、眼睛和眼镜、显微镜望远镜五大核心考点，通过表格对比、规律总结呈现知识内在联系，引导学生以问题驱动自主梳理考点逻辑，形成完整认知框架。 亮点在于“实验探究模块”与“分层例题设计”，如“探究凸透镜成像规律”实验含器材选择、步骤分析、误差讨论，培养科学探究素养。例题分基础巩固、能力提升、综合拓展三级，学生可自主诊断薄弱点，教师能依据学情调整教学，助力个性化复习和自主学习能力培养。

05 凸透镜成像及其应用 知识梳理 ( 透镜 分类 凸透镜：中间厚边缘薄，对光有会聚作用 凹透镜：中间薄边缘厚，对光有发散作用 凸透镜成像的规律 物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，例：照相机、望远镜、物镜 物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像。例：投影仪，显微镜物镜 物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，例：放大镜 注意：物距变化时，同时使物距和像的大小都变化。成实像时，物近像远像变大 眼睛的结构：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 近视眼 成因：晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜前 矫正：戴凹透镜 远视眼 成因：晶状体太薄，折光能力太弱，成像在视网膜后 矫正：戴凸透镜 眼睛和眼镜 ) 考点1 透镜 1. 透镜的原理：光的折射。 2. 两种透镜 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。 中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。 实物形状 主光轴和光心 透镜上通过球心的直线CC'叫做主光轴，简称主轴。 每个透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。 对光线作用及光路图 凸透镜对光有会聚作用。 凹透镜对光有发散作用。 光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。 光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。 特殊光线 焦点和焦距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。 凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，叫做虚焦点，也用F表示。 焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一透镜两侧的焦距相等。 凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的焦距相等。 焦距与会聚能力的关系 凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越强。 凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，焦距越小，发散能力越强。 同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。 同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹，焦距越短，发散能力越强。 每个凸透镜的焦距是一定的。 每个凹透镜的焦距是一定的。 3. 平行光：射到地面的太阳光可以看作是互相平行的，叫做平行光。 用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小、最亮的光斑，那么这个光斑在凸透镜的焦点上。 经典例题 1．请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线． 解： 考点2 生活中的透镜 照相机 投影仪 放大镜 原理 凸透镜成像 u＞2f f＜u＜2f u＜f 像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 正立、放大的虚像 光路图 透镜不动时的调整 像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长 像偏大：物体远离相机，暗箱缩短 像偏小：物体靠近镜头，投影仪远离屏幕 像偏大：物体远离镜头，投影仪靠近屏幕 像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置 像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置 物体不动时的调整 像偏小：相机靠近物体，暗箱拉长 像偏大：相机远离物体，暗箱缩短 像偏小：镜头靠近物体（位置降低），投影仪远离屏幕 像偏大：镜头远离物体（位置提高），投影仪靠近屏幕 像偏小：透镜稍远离物体，适当调整眼睛位置 像偏大：透镜稍靠近物体，适当调整眼睛位置 其他内容 镜头相当于一个凸透镜。 像越小，像中包含的内容越多。 镜头相当于一个凸透镜。 投影片要上下左右颠倒放置。 平面镜的作用：改变光的传播方向，使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。 · 实像和虚像（见下图）： 照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的，如果把感光胶片放在那里，真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。 凸透镜成实像情景：光屏能承接到所形成的像，物和实像在凸透镜两侧。 凸透镜成虚像情景：光屏不能承接所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。 · 初中光学只学凸透镜的成像规律及其应用，凹透镜在生活中用在近视眼镜和猫眼（门眼）处。 经典例题 1．以下光学器件中，没有用到凸透镜的是(　　) A．潜望镜　　 B．照相机　　 C．放大镜　　 D．投影仪 【答案】A 2．如图所示，请画出入射或折射光线，使光路完整． 【答案】 3．根据图中光的传播方向，在虚线框内画上凸透镜或凹透镜． 【答案】 4．有一凸透镜成像情况如图所示，其中AC是从物点A发出的一条射到凸透镜上的光线． （1）请做出这条光线经过凸透镜后的折射光线； （2）如果AB向左移动，则它成的像将向　左　移动（选填“左”或“右”）； （3）主光轴上有刻度，每一小格代表1cm，请你通过作图读出凸透镜的焦距为　0.115　m． 【解答】解：（3）过A点作平行于凸透镜的光线，其折射光线与主光轴的交点F即为焦点，由图可知，刻度尺的分度值为1cm，即每一小格代表1cm， 则OF=11.5cm=0.115m，见下图． 故答案为：（1）如图所示：（2）左；（3）0.115． 考点3 探究凸透镜成像的规律 【实验器材】f＝12 cm（最好在10～20 cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。 【设计实验】① 把蜡烛放在远处，使物距u﹥2f，调整光屏倒凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。 ② 把蜡烛向凸透镜移近，重复以上操作，直到屏上得不到蜡烛的像。 【结论】凸透镜的成像规律如下表（第一条规律并非由本实验得出）： 物距（u） 像的性质 像距（v） 应用 正倒 大小 虚实 [无穷远] 倒立 一点 实像 v＝f （利用太阳光测透镜焦距） u＞2f 缩小 f＜v＜2f 照相机 u＝2f 等大 v＝2f （成像大小的分界点） f＜u＜2f 放大 v＞2f 投影仪、幻灯机、电影放映机 u＝f 不成像 无穷远 （成像虚实的分界点） u＜f 正立 放大 虚像 u＞v（同侧） 放大镜 【对规律的进一步认识】 · 成实像时，物近，像远，像变大。实像都是倒立的，倒立的都是实像。 · 成实像时，u＋v≥4f（u＝2f时u＋v＝4f） · 成虚像时，物近，像近，像变小。 · u＝f是成像正倒、物像同异侧的分界点。 · u＝2f 是像放大和缩小的分界点。 · 当像距大于物距时成放大的像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。 【注意事项】 · 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。 · u＞f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。 · 烛焰在光屏上的像在偏上方时，可以向上移动光屏或蜡烛，也可以向下移动凸透镜来调整。 若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有： ① 蜡烛在焦点以内； ② 烛焰在焦点上； ③ 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度； ④ 蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。 · 在凸透镜旁放一近视镜（凹透镜），若使像清晰，需要将光屏远离透镜，或者将物体靠近透镜； 在凸透镜旁放一远视镜（凸透镜），若使像清晰，需要将光屏靠近透镜，或者将物体远离透镜。 经典例题 1．如图，图中能正确表示像与物关系的是（　　） A B C D 【解答】A 2．实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为（　　） A．f甲＞f乙＞f丙 B．f乙＞f丙＞f甲 C．f乙＞f甲＞f丙 D．f丙＞f乙＞f甲 【解答】B 3．某同学用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律．探究过程中将观察到的现象和测量的数据记录在下表中，请解答下列问题： （1）该凸透镜的焦距是　5　cm． （2）在表中填出实验序号2、4中像的性质和实验序号4中像距的大小． 实验序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 1 20 6.7 倒立缩小的实像 2 15 7.5 3 10 10 倒立等大的实像 4 7.5 5 4 / 正立放大的虚像 【答案】（1）5；（2）倒立缩小的实像；15；倒立放大的实像． 4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中． 甲 乙 　丙 (1)如图甲所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f＝________cm. (2)如图乙所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上能否得到清晰的蜡烛像？为什么？ 答：____________________________________________________. (3)如图丙所示，蜡烛能在光屏上形成清晰的像，此像是________、________的实像．如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置________(填“能”或“不能”)直接看到蜡烛的实像． (4)在图丙中，保持凸透镜的位置不变，如图蜡烛向左移动5 cm，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向________(填“左”或“右”)移动． 【答案】（1）15；（2）不能，因为当u＜f时，成正立放大的虚像，不能用光屏接收；（3）倒立，放大；能；（4）左． 考点4 眼睛和眼镜 1. 眼睛的结构和作用： · 眼球好像一架照相机。 · 晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。 · 视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。 · 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状： 当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体； 当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，远处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清远处的物体。 2. 近视眼和远视眼： 产生原因 矫正 近视 晶状体太厚，折光能力太强 或 眼球在前后方向上太长 像成在视网膜前方 戴近视镜（凹透镜） 远视 晶状体太薄，折光能力太弱 眼球在前后方向上太短 像成在视网膜后方 戴远视镜（凸透镜） 近视眼成像于视网膜前 矫正后 远视眼成像于视网膜后 矫正后 3. 眼睛的度数： · 透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。 · 通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，Φ＝1/f。 · 眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值，即D＝100Φ＝±100/f（近视镜取负号，远视镜取正号） · 凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。 考点5 显微镜和望远镜 1. 显微镜： · 主要结构：目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜）、载物片、反光镜等。 · 原理：物镜相当于投影仪，来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大、倒立的实像； 目镜的作用则像一个放大镜，把这个像再放大一次。 经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。 · 显微镜最终成倒立、放大的虚像。 2. 望远镜： · 主要结构：目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜） · 原理：物镜相当于照相机，使远处的物体在焦点附近成缩小、倒立的实像； 目镜的作用相当于一个放大镜。 物镜所成的像离我们的眼睛很近，并且目镜可以放大物象，所以视角就会变得很大。 因为望远镜物镜的直径很大，所以可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。 · 天文望远镜也常用凹面镜作物镜，如反射式望远镜。 · 望远镜最终成倒立、缩小的虚像。 · 哈勃空间望远镜：把天文望远镜安置在大气层外，可以免受大气层的干扰，得到更清晰的天体照片。 3. 视角（见右图）：我们看物体时，它对我们眼睛所成的视角越大，我们看见的物体就越大；反之我们看见的物体就越小。 物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。 经典例题 1． 人的眼睛好像一架照相机，它的晶状体和角膜共同作用相当于一个______，它能把来自物体的光______(填“会聚”或“发散”)在视网膜上，形成物体的______(填“实”或“虚”)像． 【答案】凸透镜，会聚，实 2.同学们学习很辛苦，很多同学的视力发生了变化，影响学习生活，需进行矫正。请你从下面两幅图中正确选出：矫正近视眼的是 ；矫正远视眼的是 。(选填“甲”或“乙”) 【答案】乙，甲 3.（多选）显微镜能对微小物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜，则物镜和目镜对被观察物所成的像是( ) A．物镜成倒立、放大实像 B．物镜和目镜都成实像 C．物镜和目镜都成虚像 D．目镜成正立、放大虚像 【答案】 A、D 例题巩固 1．用手机摄像头扫描二维码(如图)可快速登录网页或读取数据,当手机扫描二维码时摄像头相当于照相机,以下说法正确的是(　　) A.摄像头是凹透镜 B.二维码必须位于摄像头的两倍焦距以外 C.二维码是光源 D.摄像头扫描成的像是虚像 [答案]　B 2．如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置,实验时当烛焰离凸透镜20 cm时,移动光屏可得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的实像,由此可以知道该凸透镜的焦距应小于________ cm;随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向________(填“上”或“下”)移动。移动蜡烛,使烛焰离凸透镜10 cm,再移动光屏,________(填“能”或“不能”)在光屏上得到一个清晰的烛焰的像。 [答案]　10　上　能 3．入射光线与平面镜的夹角为60°,若入射角增大10°,反射角将增大________。如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径,由图可知:________(甲透镜/乙透镜)是凹透镜,可用于______(近视/远视)眼的矫正。 [答案]　10°　乙透镜　近视 课后作业 1．如图的光线经平面镜反射后再经凸透镜折射,请完成对应的光路。 [答案]　如图所示 [解析]　由反射定律可知,经平面镜反射的光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过焦点 2．在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜(焦距f为10 cm)、光屏放在光具座上,如图甲所示。若凸透镜位置保持不变,依次把蜡烛放在A、B、C、D四点,并分别调整光屏的位置。则: 甲 乙 (1)在凸透镜右侧主光轴上画出焦点F的位置。 (2)画出光线a经过凸透镜后的径迹。 (3)当光屏上出现放大的像时,蜡烛位于图中________点;当蜡烛位于________点时,无论怎样移动光屏,在光屏上都看不到清晰的像。(以上两空均选填“A”、“B”、“C”或“D”) (4)如图乙所示,在我国首次“太空授课”中,女航天员王亚平制作了一个小水球,我们看到了她在水球中的“倒影”。水球相当于________(选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”),王亚平到水球的距离是________(选填“1倍焦距以内”,“1倍焦距和2倍焦距之间”或“大于2倍焦距”)。 [答案]　(1)、(2)如图所示 (3)B(或C或B、C)　D (4)凸透镜　大于2倍焦距 [解析]　(1)、(2)根据f=10 cm画出焦点F,平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点。 (3)物距在1倍焦距和2倍焦距之间,成放大的实像并且像能用光屏接收到,B点和C点都符合;蜡烛在A点时,成缩小的像,在D点时,成虚像,都不符合。 (4)小水球相当于凸透镜,凸透镜成倒立缩小的实像时,物距大于2倍焦距。 3．小捷小组在“探究凸透镜成像规律”实验中,对课本中的实验装置进行了改进,用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作为光源,实验装置如图甲所示: (1)用发光二极管代替蜡烛进行实验,你认为其好处是____________。(写出一点即可) (2)为了确定凸透镜的焦距,小捷将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个________(填“亮点”或“亮环”)为止,测得它与凸透镜中心的距离为10 cm,得到焦距f=________ cm。 (3)凸透镜固定在光具座的零刻度线上,小捷将光源移至光具座30 cm处后,再移动光屏至如图甲所示位置,光屏上会出现如图乙________(填字母)中清晰的实像;如果她将光源再远离凸透镜一些,这时光屏应向________(填“左”或“右”)移动,以获得清晰的实像;________就是应用这一原理来工作的。 (4)如果用一小灯泡替换原来的光源并移至10 cm处,此时观察到的现象是________。 A.光屏上出现小灯泡放大的像 B.光屏上出现小灯泡缩小的像 C.光屏上出现一个圆形光斑 D.通过凸透镜看到一个小灯泡的虚像 [答案]　(1)光源较稳定(或便于比较像的大小或便于确定成像的情况等)　(2)亮点　10　(3)A　左　照相机　(4)C(每空1分) [解析]　(1)此问为开放性题目,答案合理均可。 (2)此法为粗测焦距的一种方法。 (3)u=30 cm时u>2f,成倒立、缩小的实像,物体远离透镜时所成像变小且靠近透镜,光屏应向左移动;照相机就是利用凸透镜成倒立、缩小实像这一原理工作的。 (4)u=f时,不成像,光屏上出现一个圆形光斑。 4．(1)在碗底放一枚硬币S,向碗里倒水后,会观察到“硬币”上升,如图所示。请将眼睛看到硬币像S'的光路图补充完整。(提示:需标出光的传播方向和S'成像原理) (2)小红同学喜欢摄影,一天清晨,她用照相机对同一片树叶拍了两张清晰的照片,如图1中甲和乙所示,小红拍摄这两张照片时相机镜头焦距相同,那么拍摄______(填“甲”或“乙”)照片时树叶与相机距离大一些。树叶上有一颗露珠,露珠下面叶脉看起来比较大,这是叶脉通过露珠而形成的________(填“倒立缩小实”“倒立放大实”“正立放大虚”或“正立等大虚”)像,人眼观察到叶脉的像的成像原理跟图2中的________烛焰的成像原理是一样的。 　　　　　 [答案]　(1)如图所示(2分) (2)乙　正立放大虚　C(每空1分) [解析]　(1)眼睛看到的是由于光的折射形成的虚像,眼睛与像在一条直线上。 (2)同一片树叶的像,物距越远,像越小,拍摄乙照片时树叶距相机远一些;眼睛通过放大镜看到的是正立放大的虚像,原理跟图2中的C烛焰的成像原理是一样的。 5．(1)如图甲所示,小明在“探究平面镜成像的特点”。当他将蜡烛逐渐远离玻璃板时,蜡烛所成像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”),实验过程中,他还从玻璃板中看到了放在蜡烛右边的笔AB,请你在图乙中画出笔AB的像。 (2)画出图丙中两条光线经过透镜的径迹。 [答案]　(1)不变　如图所示 (2)如图所示 [解析]　(1)平面镜成像时,物与像等大,蜡烛远离玻璃板时,像也远离玻璃板,但物与像仍然大小相等。AB和它的像关于平面镜对称,将镜面延长,分别找到A和B的对称点A'和B',连结A'、B',即得AB的像,注意线的虚实。 (2)过焦点F的光线经透镜折射后平行于主光轴射出;过光心的光线经透镜折射后方向不变。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 05 凸透镜成像及其应用 知识梳理 ( 透镜 分类 凸透镜：中间厚边缘薄，对光有会聚作用 凹透镜：中间薄边缘厚，对光有发散作用 凸透镜成像的规律 物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，例：照相机、望远镜、物镜 物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像。例：投影仪，显微镜物镜 物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，例：放大镜 注意：物距变化时，同时使物距和像的大小都变化。成实像时，物近像远像变大 眼睛的结构：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 近视眼 成因：晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜前 矫正：戴凹透镜 远视眼 成因：晶状体太薄，折光能力太弱，成像在视网膜后 矫正：戴凸透镜 眼睛和眼镜 ) 考点1 透镜 1. 透镜的原理：光的折射。 2. 两种透镜 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。 中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。 实物形状 主光轴和光心 透镜上通过球心的直线CC'叫做主光轴，简称主轴。 每个透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。 对光线作用及光路图 凸透镜对光有会聚作用。 凹透镜对光有发散作用。 光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。 光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。 特殊光线 焦点和焦距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。 凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，叫做虚焦点，也用F表示。 焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一透镜两侧的焦距相等。 凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的焦距相等。 焦距与会聚能力的关系 凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越强。 凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，焦距越小，发散能力越强。 同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。 同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹，焦距越短，发散能力越强。 每个凸透镜的焦距是一定的。 每个凹透镜的焦距是一定的。 3. 平行光：射到地面的太阳光可以看作是互相平行的，叫做平行光。 用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小、最亮的光斑，那么这个光斑在凸透镜的焦点上。 经典例题 1．请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线． 考点2 生活中的透镜 照相机 投影仪 放大镜 原理 凸透镜成像 u＞2f f＜u＜2f u＜f 像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 正立、放大的虚像 光路图 透镜不动时的调整 像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长 像偏大：物体远离相机，暗箱缩短 像偏小：物体靠近镜头，投影仪远离屏幕 像偏大：物体远离镜头，投影仪靠近屏幕 像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置 像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置 物体不动时的调整 像偏小：相机靠近物体，暗箱拉长 像偏大：相机远离物体，暗箱缩短 像偏小：镜头靠近物体（位置降低），投影仪远离屏幕 像偏大：镜头远离物体（位置提高），投影仪靠近屏幕 像偏小：透镜稍远离物体，适当调整眼睛位置 像偏大：透镜稍靠近物体，适当调整眼睛位置 其他内容 镜头相当于一个凸透镜。 像越小，像中包含的内容越多。 镜头相当于一个凸透镜。 投影片要上下左右颠倒放置。 平面镜的作用：改变光的传播方向，使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。 · 实像和虚像（见下图）： 照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的，如果把感光胶片放在那里，真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。 凸透镜成实像情景：光屏能承接到所形成的像，物和实像在凸透镜两侧。 凸透镜成虚像情景：光屏不能承接所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。 · 初中光学只学凸透镜的成像规律及其应用，凹透镜在生活中用在近视眼镜和猫眼（门眼）处。 经典例题 1．以下光学器件中，没有用到凸透镜的是(　　) A．潜望镜　　 B．照相机　　 C．放大镜　　 D．投影仪 2．如图所示，请画出入射或折射光线，使光路完整． 3．根据图中光的传播方向，在虚线框内画上凸透镜或凹透镜． 4．有一凸透镜成像情况如图所示，其中AC是从物点A发出的一条射到凸透镜上的光线． （1）请做出这条光线经过凸透镜后的折射光线； （2）如果AB向左移动，则它成的像将向　 　移动（选填“左”或“右”）； （3）主光轴上有刻度，每一小格代表1cm，请你通过作图读出凸透镜的焦距为　 m． 考点3 探究凸透镜成像的规律 【实验器材】f＝12 cm（最好在10～20 cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。 【设计实验】① 把蜡烛放在远处，使物距u﹥2f，调整光屏倒凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。 ② 把蜡烛向凸透镜移近，重复以上操作，直到屏上得不到蜡烛的像。 【结论】凸透镜的成像规律如下表（第一条规律并非由本实验得出）： 物距（u） 像的性质 像距（v） 应用 正倒 大小 虚实 [无穷远] 倒立 一点 实像 v＝f （利用太阳光测透镜焦距） u＞2f 缩小 f＜v＜2f 照相机 u＝2f 等大 v＝2f （成像大小的分界点） f＜u＜2f 放大 v＞2f 投影仪、幻灯机、电影放映机 u＝f 不成像 无穷远 （成像虚实的分界点） u＜f 正立 放大 虚像 u＞v（同侧） 放大镜 【对规律的进一步认识】 · 成实像时，物近，像远，像变大。实像都是倒立的，倒立的都是实像。 · 成实像时，u＋v≥4f（u＝2f时u＋v＝4f） · 成虚像时，物近，像近，像变小。 · u＝f是成像正倒、物像同异侧的分界点。 · u＝2f 是像放大和缩小的分界点。 · 当像距大于物距时成放大的像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。 【注意事项】 · 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。 · u＞f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。 · 烛焰在光屏上的像在偏上方时，可以向上移动光屏或蜡烛，也可以向下移动凸透镜来调整。 若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有： ① 蜡烛在焦点以内； ② 烛焰在焦点上； ③ 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度； ④ 蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。 · 在凸透镜旁放一近视镜（凹透镜），若使像清晰，需要将光屏远离透镜，或者将物体靠近透镜； 在凸透镜旁放一远视镜（凸透镜），若使像清晰，需要将光屏靠近透镜，或者将物体远离透镜。 经典例题 1．如图，图中能正确表示像与物关系的是（　　） A B C D 2．实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为（　　） A．f甲＞f乙＞f丙 B．f乙＞f丙＞f甲 C．f乙＞f甲＞f丙 D．f丙＞f乙＞f甲 3．某同学用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜的成像规律．探究过程中将观察到的现象和测量的数据记录在下表中，请解答下列问题： （1）该凸透镜的焦距是　5　cm． （2）在表中填出实验序号2、4中像的性质和实验序号4中像距的大小． 实验序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 1 20 6.7 倒立缩小的实像 2 15 7.5 3 10 10 倒立等大的实像 4 7.5 5 4 / 正立放大的虚像 4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中． 甲 乙 　丙 (1)如图甲所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f＝________cm. (2)如图乙所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上能否得到清晰的蜡烛像？为什么？ 答：____________________________________________________. (3)如图丙所示，蜡烛能在光屏上形成清晰的像，此像是________、________的实像．如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置________(填“能”或“不能”)直接看到蜡烛的实像． (4)在图丙中，保持凸透镜的位置不变，如图蜡烛向左移动5 cm，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向________(填“左”或“右”)移动． 考点4 眼睛和眼镜 1. 眼睛的结构和作用： · 眼球好像一架照相机。 · 晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。 · 视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。 · 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状： 当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体； 当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，远处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清远处的物体。 2. 近视眼和远视眼： 产生原因 矫正 近视 晶状体太厚，折光能力太强 或 眼球在前后方向上太长 像成在视网膜前方 戴近视镜（凹透镜） 远视 晶状体太薄，折光能力太弱 眼球在前后方向上太短 像成在视网膜后方 戴远视镜（凸透镜） 近视眼成像于视网膜前 矫正后 远视眼成像于视网膜后 矫正后 3. 眼睛的度数： · 透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。 · 通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，Φ＝1/f。 · 眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值，即D＝100Φ＝±100/f（近视镜取负号，远视镜取正号） · 凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。 考点5 显微镜和望远镜 1. 显微镜： · 主要结构：目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜）、载物片、反光镜等。 · 原理：物镜相当于投影仪，来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大、倒立的实像； 目镜的作用则像一个放大镜，把这个像再放大一次。 经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。 · 显微镜最终成倒立、放大的虚像。 2. 望远镜： · 主要结构：目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜） · 原理：物镜相当于照相机，使远处的物体在焦点附近成缩小、倒立的实像； 目镜的作用相当于一个放大镜。 物镜所成的像离我们的眼睛很近，并且目镜可以放大物象，所以视角就会变得很大。 因为望远镜物镜的直径很大，所以可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。 · 天文望远镜也常用凹面镜作物镜，如反射式望远镜。 · 望远镜最终成倒立、缩小的虚像。 · 哈勃空间望远镜：把天文望远镜安置在大气层外，可以免受大气层的干扰，得到更清晰的天体照片。 3. 视角（见右图）：我们看物体时，它对我们眼睛所成的视角越大，我们看见的物体就越大；反之我们看见的物体就越小。 物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。 经典例题 1． 人的眼睛好像一架照相机，它的晶状体和角膜共同作用相当于一个______，它能把来自物体的光______(填“会聚”或“发散”)在视网膜上，形成物体的______(填“实”或“虚”)像． 2.同学们学习很辛苦，很多同学的视力发生了变化，影响学习生活，需进行矫正。请你从下面两幅图中正确选出：矫正近视眼的是 ；矫正远视眼的是 。(选填“甲”或“乙”) 3.（多选）显微镜能对微小物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜，则物镜和目镜对被观察物所成的像是( ) A．物镜成倒立、放大实像 B．物镜和目镜都成实像 C．物镜和目镜都成虚像 D．目镜成正立、放大虚像 例题巩固 1．用手机摄像头扫描二维码(如图)可快速登录网页或读取数据,当手机扫描二维码时摄像头相当于照相机,以下说法正确的是(　　) A.摄像头是凹透镜 B.二维码必须位于摄像头的两倍焦距以外 C.二维码是光源 D.摄像头扫描成的像是虚像 2．如图所示是某实验小组合作探究“凸透镜成像规律”的实验装置,实验时当烛焰离凸透镜20 cm时,移动光屏可得到一个清晰、倒立、缩小的烛焰的实像,由此可以知道该凸透镜的焦距应小于________ cm;随着蜡烛的燃烧,可观察到光屏上的像向________(填“上”或“下”)移动。移动蜡烛,使烛焰离凸透镜10 cm,再移动光屏,________(填“能”或“不能”)在光屏上得到一个清晰的烛焰的像。 3．入射光线与平面镜的夹角为60°,若入射角增大10°,反射角将增大________。如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径,由图可知:________(甲透镜/乙透镜)是凹透镜,可用于______(近视/远视)眼的矫正。 课后作业 1．如图的光线经平面镜反射后再经凸透镜折射,请完成对应的光路。 2．在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜(焦距f为10 cm)、光屏放在光具座上,如图甲所示。若凸透镜位置保持不变,依次把蜡烛放在A、B、C、D四点,并分别调整光屏的位置。则: 甲 乙 (1)在凸透镜右侧主光轴上画出焦点F的位置。 (2)画出光线a经过凸透镜后的径迹。 (3)当光屏上出现放大的像时,蜡烛位于图中________点;当蜡烛位于________点时,无论怎样移动光屏,在光屏上都看不到清晰的像。(以上两空均选填“A”、“B”、“C”或“D”) (4)如图乙所示,在我国首次“太空授课”中,女航天员王亚平制作了一个小水球,我们看到了她在水球中的“倒影”。水球相当于________(选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”),王亚平到水球的距离是________(选填“1倍焦距以内”,“1倍焦距和2倍焦距之间”或“大于2倍焦距”)。 3．小捷小组在“探究凸透镜成像规律”实验中,对课本中的实验装置进行了改进,用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作为光源,实验装置如图甲所示: (1)用发光二极管代替蜡烛进行实验,你认为其好处是____________。(写出一点即可) (2)为了确定凸透镜的焦距,小捷将凸透镜正对太阳光,再把光屏放在另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个________(填“亮点”或“亮环”)为止,测得它与凸透镜中心的距离为10 cm,得到焦距f=________ cm。 (3)凸透镜固定在光具座的零刻度线上,小捷将光源移至光具座30 cm处后,再移动光屏至如图甲所示位置,光屏上会出现如图乙________(填字母)中清晰的实像;如果她将光源再远离凸透镜一些,这时光屏应向________(填“左”或“右”)移动,以获得清晰的实像;________就是应用这一原理来工作的。 (4)如果用一小灯泡替换原来的光源并移至10 cm处,此时观察到的现象是________。 A.光屏上出现小灯泡放大的像 B.光屏上出现小灯泡缩小的像 C.光屏上出现一个圆形光斑 D.通过凸透镜看到一个小灯泡的虚像 4．(1)在碗底放一枚硬币S,向碗里倒水后,会观察到“硬币”上升,如图所示。请将眼睛看到硬币像S'的光路图补充完整。(提示:需标出光的传播方向和S'成像原理) (2)小红同学喜欢摄影,一天清晨,她用照相机对同一片树叶拍了两张清晰的照片,如图1中甲和乙所示,小红拍摄这两张照片时相机镜头焦距相同,那么拍摄______(填“甲”或“乙”)照片时树叶与相机距离大一些。树叶上有一颗露珠,露珠下面叶脉看起来比较大,这是叶脉通过露珠而形成的________(填“倒立缩小实”“倒立放大实”“正立放大虚”或“正立等大虚”)像,人眼观察到叶脉的像的成像原理跟图2中的________烛焰的成像原理是一样的。 　　　　　 5．(1)如图甲所示,小明在“探究平面镜成像的特点”。当他将蜡烛逐渐远离玻璃板时,蜡烛所成像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”),实验过程中,他还从玻璃板中看到了放在蜡烛右边的笔AB,请你在图乙中画出笔AB的像。 (2)画出图丙中两条光线经过透镜的径迹。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $