专题03 透镜及其应用 知识精讲-2026年中考物理一轮复习重难题型精讲精练（广东专用）

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、凸透镜成像规律、透镜应用及眼睛和眼镜四大核心考点，按“概念-规律-应用”逻辑架构知识体系。通过知识精讲梳理要点，结合随堂练习中的真题训练，设计选择、填空、实验等题型，帮助学生突破成像规律及应用难点，体现复习的系统性与针对性。 亮点在于融合科学思维与科学探究，如通过凸透镜成像规律实验探究培养模型建构能力，利用“物距-像距-像的性质”关系表强化科学推理。设置分层练习适配不同学生，真题训练覆盖广东各地模拟题，助力学生高效掌握考点，教师可依此把控复习节奏，提升学生应考能力。

专题03 透镜及其应用 本节要点 知识点1 透镜 知识点2 凸透镜成像的规律 知识点3 透镜的应用 知识点4 眼睛和眼镜 知识精讲 知识点1 透镜 1. 透镜分为两类：凸透镜和凹透镜。中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜 ；中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜 。 2. 凸透镜对光起会聚作用：平行于 主光轴 的光线通过凸透镜时折射光线 会聚 于实焦点 F。凹透镜对光起发散作用：平行于 主光轴 的光线通过凹透镜时折射光线变得 发散 ，反向延长线会聚于虚焦点 F。 3. 通过两个球面球心的 直线 叫做透镜的主光轴。透镜的中心叫光心，通过光心的光线不改变传播方向。凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点。光心到焦点的距离叫做焦距，通常用 f 表示。透镜的两侧焦距相等。光线通过透镜时，光路是 可逆 的。 透镜中的三条特殊光线 入射光线 光路图 折射光线 凸透镜 平行于主光轴 会聚于焦点 经过焦点或从焦点发出 平行于主光轴 经过光心 传播方向不变 凹透镜 平行于主光轴 反向延长线经过入射侧虚焦点 延长线过凹透镜另一侧虚焦点 平行于主光轴 经过光心 传播方向不变 知识点2 凸透镜成像的规律 4. 凸透镜成像情况： 物距(u) 像距(v) 像的性质 u<f 同侧v>u 正立、_放大_的虚像 f<u<2f 另一侧v>2f 倒立、_放大_的实像 u=2f 另一侧v=2f 倒立、等大_的实像 u>2f 另一侧f<v<2f 倒立、_缩小_的实像 5. 凸透镜成像规律：在成实像的条件下，物距减小时，像距 增大 ，同时像 变大 ；在成虚像的条件下，物距减小时，像距 减小 ，同时像 变小 。 6. 实像和虚像：实像是光线实际会聚而成的像，可以用光屏承接，实像一般是倒立的像；虚像是光线的反向延长线 会聚 而成的像，只能用眼睛看到，不能用光屏承接， 虚像一般是正立的像。成实像的分界点是 焦点处 ，成放大像的分界点是 二倍焦距处 。 凸透镜成像规律及应用，如图所示。 知识点3 透镜的应用 7. 照相机：利用物距大于二倍焦距时，凸透镜成 倒立 、 缩小 的实像的特点。暗箱长度相当于像距，暗箱中胶卷相当于光屏。 8. 投影仪：利用物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，凸透镜成 倒立 、放大 的实像的特点。 9. 放大镜：利用物距小于焦距时，凸透镜成 正立 、 放大 的虚像的特点。 10. 显微镜由两个凸透镜组合，利用物镜能使物体成一个 放大 的实像，再由目镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了。显微镜有 放大 作用。 11. 望远镜由两个凸透镜组合，利用物镜使远处的物体成一个 缩小 的实像，这个实像再经过目镜放大，就能看清较远处的物体。望远镜有 增大视角 的作用。 知识点4 眼睛和眼镜 12. 眼球好像一架照相机。晶状体和睫状体的共同作用相当于一个 焦距可以调节 的凸透镜，它把来自被观察物体的光线 会聚 在视网膜上，形成物体的像。眼睛是靠改变 焦距 来看见远近不同物体的。 13. 近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长；来自物体的光线，经角膜和晶状体折射后形成的像在视网膜 前 方。可用 凹透镜 矫正。 14. 远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短；来自物体的光线，经角膜和晶状体折射后形成的像在视网膜 后 方。可用 凸透镜 矫正。 15. 图解近视眼与远视眼的成因及矫正。 随堂练习 一、单选题 1．（2025·广东广州·一模）如图所示，不锈钢勺子的凸表面可以成像。下列现象涉及的原理和不锈钢勺子成像原理相同的是（　　） A．水中倒影 B．手影游戏 C．投影仪成像 D．早期照相馆的照相机成像 【答案】A 【详解】不锈钢勺子的凸表面成像原理是光的反射，其光滑的凸面相当于一个凸面镜，平行光线投射到凸面镜上，反射的光线将成为散开光线，反射光线的反向延长线会聚形成正立、缩小的虚像。 A．水中倒影是光的反射现象，平静的水面相当于平面镜，物体反射的光在水面发生反射，反射光线进入人眼，形成与物体等大、正立的虚像，其原理与不锈钢勺子凸面成像原理相同，都是光的反射，故A符合题意； B．手影游戏利用的是光沿直线传播的原理，光在传播过程中，遇到不透明的手，在后面形成光照不到的暗区，从而形成手影，故B不符合题意； C．投影仪成像原理是利用凸透镜会聚光线，当物体位于凸透镜的二倍焦距与一倍焦距之间时，形成倒立、放大的实像，主要涉及光的折射，故C不符合题意； D．早期照相馆的照相机利用凸透镜成像原理，当物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，也是光的折射现象，故D不符合题意。 故选A。 2．（2025·广东清远·一模）以下光学仪器正常工作时成虚像的是（    ） A．幻灯机 B．照相机 C．投影仪 D．平面镜 【答案】D 【详解】AC．根据凸透镜成像规律可知，幻灯机、投影仪正常工作时都是成倒立、放大的实像，故AC不符合题意； B．根据凸透镜成像规律可知，照相机正常工作时成倒立、缩小的实像，故B不符合题意； D．平面镜的工作原理是光的反射，成等大、正立的虚像，故D符合题意。 故选D。 3．（2025·广东深圳·模拟预测）针对近视患者，现在有一种眼球植入式隐形眼镜（简称ICL）手术，这项手术不同于放置在眼球表面的普通隐形眼镜，ICL晶体是嵌入眼球内的，可以一生使用，无须更换。ICL晶体属于（　　） A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜 【答案】C 【详解】近视眼的成因是晶状体折光能力过强，或眼球前后径过长，导致光线会聚在视网膜前方，需用对光线有发散作用的透镜矫正。凹透镜对光线具有发散作用，因此矫正近视眼需使用凹透镜；凸透镜对光线具有会聚作用，用于矫正远视眼。 A．对光线有会聚作用，用于矫正远视眼老花眼，不能矫正近视眼，故A不符合题意； B．凸面镜属于面镜，利用光的反射成像，成正立、缩小的虚像，常用于汽车后视镜等，与视力矫正无关，故B不符合题意； C．凹透镜对光线有发散作用，能使近视眼患者的光线会聚点后移到视网膜上，可有效矫正近视，ICL 晶体的矫正原理与普通近视隐形眼镜一致，属于凹透镜，故C符合题意； D．凹面镜属于面镜，利用光的反射成像，对光线有会聚作用，常用于太阳灶、手电筒反光罩等，与视力矫正无关，故D不符合题意。 故选C。 4．（2025·广东茂名·二模）如图所示，为先天性眼病患者的眼球与正常眼球的对比图，患者看不清近处的物体。关于该患者的眼病及应佩戴的镜片是（　　） A．近视眼  凸透镜 B．远视眼  凹透镜 C．近视眼  凹透镜 D．远视眼  凸透镜 【答案】D 【详解】正常眼睛可将进入眼睛的光线折射后，使像在视网膜上，由图可知，患者眼球的晶状体比正常眼睛的晶状体前后径过短，使像在视网膜后方，说明患者是远视眼，远视眼需要配戴凸透镜将光线会聚一些，这样像可以成在视网膜上，故ABC不符合题意，故D符合题意。 故选D。 5．（2025·广东清远·二模）用眼不科学会对视力影响，如题图所示是远处物体的光经小明的眼睛折射后所成的像落在视网膜之前，则小明是（　　） A．远视眼，需要用凹透镜矫正 B．远视眼，需要用凸透镜矫正 C．近视眼，需要用凸透镜矫正 D．近视眼，需要用凹透镜矫正 【答案】D 【详解】AB．远视眼是由于晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑，需用具有会聚作用的凸透镜进行矫正，故AB不符合题意； CD．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，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了，需要用具有发散作用的凹透镜进行矫正，故C不符合题意，D符合题意。 故选 D。 6．（2024·广东汕头·模拟预测）手机为人们日常生活提供便利，但是不控制看手机的时间，会影响人们的健康，长时间看手机可能导致眼睛的晶状体变厚，焦距变短，造成近视；下列能正确表示近视眼成像原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。 A．远处的光经过晶状体成在视网膜上，这是正常眼睛观察远处物体时的情况，故A不符合题意； B．近处的光经过晶状体成在视网膜上，这是正常眼睛观察近处物体时的情况，故B不符合题意； C．远处的光经过晶状体成在视网膜的前方，这是近视眼观察远处物体时的情况，故C符合题意； D．近处的光经过晶状体成在视网膜的后方，这是远视眼观察近处物体时的情况，故D不符合题意。 故选C。 7．（2024·广东东莞·一模）如图是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形，下列说法错误的是（    ） A．小明眼镜相当于一枚放大镜 B．小明佩戴的眼镜对光线有发散作用 C．戴眼镜前帆船成像在视网膜的前方 D．戴眼镜后视网膜上可成倒立的实像 【答案】A 【详解】ABC．小明看远处的物体看不清，是因为远处物体所成的像成在了视网膜的前方，需要戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正，放大镜属于凸透镜，故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意； D．人的眼睛相当于一架照相机，戴眼镜后视网膜上可成倒立、缩小的实像，故D正确，不符合题意。 故选A。 二、填空题 8．（2025·广东广州·三模）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 (1)这个透镜能够使光线 （选填“会聚”或“发散”）； (2)透镜与仪表的距离u应满足下列 　 　 条件； A．u＜f B．f＜u＜2f C．u＞2f D．u＝2f E．u＝f (3)工匠师通过透镜观察到的仪表的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。 【答案】(1)会聚 (2)A (3)正立 【详解】（1）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴的是放大镜，放大镜是凸透镜，对光线有会聚作用。 （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的一倍焦距范围之内，成正立、放大的虚像，应用是放大镜。故选A。 （3）根据凸透镜成像规律，凸透镜与仪表的距离在凸透镜的一倍焦距范围之内时，成正立、放大的虚像。 9．（2025·广东广州·一模）如图，MN是一个发光物体，在凸透镜右侧移动光屏，能观察到一个等大的实像，O是凸透镜的光心，光线a平行于主光轴。 (1)该透镜的焦距为 cm； (2)画出：①M点发出的光线，经过凸透镜折射后成的像； ②光线b经过凸透镜的折射光线； ③MN在平面镜中的像； (3)将另一凸透镜替换图中凸透镜，并放在相同位置，在新透镜右侧能观察到放大的实像。新凸透镜焦距f的取值范围是 。 【答案】(1)10.0 (2) (3) 【详解】（1）由图可知，光线a平行于主光轴，经凸透镜折射后与主光轴的交点即为焦点，光心O到这一点的距离为焦距，则该凸透镜的焦距f=30.0cm-20.0cm=10.0cm （2）过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出光线经光心后的光线与光线c交于点M′，即为M点发出的光线，经过凸透镜折射后成的像M′；由凸透镜成像特点知，当u=2f时，成等大、倒立的实像，所以发光N点发出的光线b经凸透镜折射后一定过另一侧二倍焦距处，由此画出光线b经过凸透镜折射后的光线；根据平面镜成像的特点，先作出端点M、N关于平面镜的对称点M′、N′，用虚线连接M′、N′即为物体MN的像，如图所示： （3）由于原凸透镜的焦距为10.0cm，所以将另一凸透镜替换图中凸透镜，并放在相同位置，在新透镜右侧能观察到放大的实像，即此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，则f<u=20.0cm<2f，新凸透镜焦距f的取值范围是10.0cm<f<20.0cm。 10．（2025·广东清远·二模）小郡喝水时不小心在物理书封面上滴了一滴水，透过水滴看书，他发现书上的文字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”），能够从不同方向看到书，是由于光在书的表面上发生了 反射；人们在刷脸时，若所用镜头焦距为8cm，则此时人脸到镜头的距离应满足的条件是 （填“大于”“小于”或“等于”）16cm。 【答案】 放大镜 漫 大于 【详解】[1]此时的水滴相当于一个放大镜，书上的文字通过水滴成正立、放大的虚像。 [2]能够从不同方向看到书，是由于光在书的表面上发生了漫反射，将光线反射到各个方向。 [3]人们在刷脸时，物距大于2f，则若所用镜头焦距为8cm，则此时人脸到镜头的距离应满足的条件是大于16cm。 11．（2025·广东深圳·二模）小明用如图所示的无人机拍摄深圳湾夜景。景物通过无人机的摄像头成 （选填“正立”或“倒立”）、缩小的实像；摄像头远离景物的过程中，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。以正在上升的无人机为参照物，路边的建筑物是 （选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 倒立 变小 运动 【详解】[1]景物通过无人机的摄像头成像与照相机相同，成的是倒立、缩小的实像。 [2]成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。摄像头远离景物的过程中，物距变大，像距变小，像变小。 [3]以正在上升的无人机为参照物，路边的建筑物的位置发生了变化，所以是运动的。 12．（2025·广东东莞·三模）如图所示，已知凸透镜的焦距是10cm；用此凸透镜探究成像规律，如图甲所示，调整后在光屏上得到一个清晰的倒立 实像（选填“放大”或“缩小”），随着实验的进行，蜡烛在光屏上的像如图乙所示，要使成像继续在光屏中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）移动；此时将爷爷的老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果光屏上清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动，才能使像变得清晰。 【答案】 缩小 下 靠近 【详解】[1]已知凸透镜焦距，由图甲知，物距)，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。 [2]实验中，蜡烛燃烧变短，像会向上移动。要使像继续成在光屏中央，根据过光心的光线传播方向不变，应将凸透镜向下移动。 [3]老花眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，会使像提前会聚。若不改变蜡烛和凸透镜位置，应将光屏向靠近凸透镜方向移动，才能使像清晰。 13．（2025·广东韶关·二模）某小区采用智慧刷脸门禁系统识别进入小区的人员。人脸识别摄像头的镜头相当于一个 透镜。当人远离摄像头时，显示屏上的像会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若摄像头的焦距为12cm，人脸到镜头的距离要大于 cm，才能成缩小清晰的实像。 【答案】 凸 变小 24 【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，当物体位于其二倍焦距以外时，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。当人远离摄像头时，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，显示屏上的像会变小。 [3]若摄像头的焦距为12cm，人脸到镜头的距离大于2倍焦距，即人脸到镜头的距离大于2×12cm=24cm 成倒立缩小的实像。 14．（2025·广东梅州·一模）人们常用各类美食app查找附近的美食，并利用GPS 卫星定位系统定位美食店所在位置，GPS 定位系统是靠 来传递信号的，用户扫描付款二维码时，二维码必须位于摄像头的 倍焦距以外；现在越来越多美食店使用太阳能热水器，其太阳能来源于太阳内部的 反应（选填“聚变”或“裂变”。） 【答案】 电磁波 二倍 聚变 【详解】[1]因为真空不能传声，所以GPS卫星定位是靠电磁波来传递信号的。 [2]用户扫描付款二维码时，成倒立、缩小的实像，所以二维码必须位于摄像头的二倍焦距以外。 [3]生活中所用的能量都来自太阳能，太阳能是在太阳内部氢原子核发生聚变，释放出的能量，这一过程每时每刻在太阳的内部都在进行着，其能量相当巨大。 15．（2025·广东清远·一模）如题图所示探究凸透镜成像规律，记录并绘制物距u与像距v之间的关系图像，则该凸透镜的焦距是 cm，当u=15cm时，光屏上成倒立 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理制成的。 【答案】 10 放大 投影仪 【详解】[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，当物距u等于像距v且两者都等于二倍焦距时，凸透镜成倒立、等大的实像。根据物距u与像距v之间的关系图像，可得u=v=20cm 则2f=20cm，解得焦距f=10cm。 [2][3]当物距u=15cm时，满足f<u<2f，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成倒立、放大的实像， 这一原理被应用于投影仪中。 16．（2025·广东东莞·一模）现如今大街小巷，不论哪里，都能看到这样的人：他们齐刷刷低头盯着屏幕，手里拿着手机：玩游戏、看视频、发微信……这就是“手机依赖症”的表现，他们被称为“低头族”。 (1)如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是 （选填“倒立”或“正立”）的、缩小的实像，拍毕业照时，还有学生未入镜，此时摄影师应该 （选填“靠近”或“远离”）学生。 (2)如图丙是人脸识别测温系统终端。当人站在某范围内时，光源自动打开照亮 （选填“人脸”或“显示屏”）。 (3)手机扫码支付极大方便了人们的生活。如图丁所示，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，二维码 （选填“是”或“不是”）光源，摄像头到二维码的距离应位于 处。（选填“u>f”、“u<2f”或“u>2f”） 【答案】(1) 倒立 远离 (2)人脸 (3) 不是 u>2f 【详解】（1）[1][2]照相机的镜头相当于一个凸透镜，凸透镜成像时，u>2f，成倒立、缩小的实像；拍毕业照时，还有学生未入镜，此时需要使像变小，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故摄影师应该远离学生。 （2）只有将更多的光射到人脸上时，才会有更多的光被反射，才能清楚地看到人脸通过镜头所成的像，所以当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮人脸。 （3）[1]二维码本身不发光，不是光源。 [2]手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，所以，扫码时二维码要位于摄像头的两倍焦距以外，即u>2f。 17．（2025·广东深圳·二模）如图所示的“AI公交”，可以实现无人驾驶。 (1)无人驾驶时，车辆通过北斗高精度定位系统，利用 波与卫星传递信息； (2)“AI公交”上的摄像头识别道路上的行人时，行人在摄像头感光元件上成倒立、 的实像； (3)摄像头和雷达收集的信息由车载芯片进行处理，芯片是由 材料制成的。 【答案】(1)电磁 (2)缩小 (3)半导体 【详解】（1）无人驾驶时，车辆通过北斗高精度定位系统，利用电磁波与卫星传递信息。因为电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够满足车辆与卫星之间快速、准确的信息传递需求。 （2）摄像头的镜头相当于凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。可知行人在摄像头感光元件上成倒立、缩小的实像。 （3）半导体材料具有独特的电学性质，如可以通过控制杂质的掺入来改变其导电性能，能够实现对电信号的精确控制和处理，适合用于制造芯片等电子元件。 18．（2025·广东中山·三模）“刷脸支付”已经成为支付领域的重要力量，为人们的日常消费带来极大便利。如图所示，消费者结账时只需面对刷脸仪的摄像头，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于 （选填“凸”或“凹”）透镜，面部经摄像头成倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。人脸识别时，若环境光线不足，刷脸仪会发射光线给消费者面部补光，补光是为了增强消费者面部的 （选填“反射”或“折射”）光线以便于成像。 【答案】 凸 缩小 反射 【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜，使用时物体位于其二倍焦距以外，物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。 [3]补光是为了增强消费者面部的反射光线以便于成像。 19．（2025·广东深圳·三模）深圳湾人才公园定期举行无人机和灯光秀表演，为市民游客展示深圳科技的“硬核力”！如图所示，湖面上“春笋”的倒影是光的 形成的；当无人机向上升高时，在水中的像 （选填“变大”“不变”或“变小”）；当游客取下近视眼镜后，“春笋”的像成在视网膜的 （选填“前方”或“后方”）。 【答案】 反射 不变 前方 【详解】[1]湖面上的倒影是由于光的反射形成的，属于平面镜成像原理。 [2]平面镜成像时，像的大小与物体大小相等，与物体到镜面的距离无关，因此无人机升高时像的大小不变。 [3]近视眼镜是凹透镜，用于矫正近视眼。取下眼镜后，近视眼的像会成在视网膜前方。 20．（2024·广东·二模）光线经过虚线框内的透镜折射后如图所示，请判断虚线框内的透镜是哪种透镜？答： （选填“凹透镜”或“凸透镜”）。 【答案】凹透镜 【详解】由图可知，光线经虚线框内的透镜后变得发散，则虚线框内的透镜为发散透镜，即凹透镜。 21．（2024·广东中山·三模）学校利用人工智能技术刷脸考勤，当人脸从 于摄像头（相当于凸透镜）两倍焦距的地方靠近摄像头时，所成缩小的像会变 （以上两空选填“大”或“小”），同时还可利用 （选填“超声波”“红外线”或“紫外线”）监测人体温度。 【答案】 大 大 红外线 【详解】[1]摄像镜头实际上是一个凸透镜，人在凸透镜的二倍焦距以外时，人脸通过摄像头成一个倒立、缩小的实像。 [2]凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大，因此当人脸往摄像头靠近时，所成的像变大。 [3]物体的温度越高，向外辐射的红外线越强，可以利用人体向外界辐射红外线来测量出人体温度。 三、作图题 22．（2025·广东东莞·三模）如图所示，请画出经过凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】根据凸透镜的特殊光线可知，过光心的光线传播方向不变；过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴，作图如下图所示： 23．（2024·广东深圳·模拟预测）请你在图中方框内填入能矫正视力的透镜。 【答案】 【详解】由图中可知：像呈在视网膜的后方，属于远视眼，应配戴具有会聚光线功能的凸透镜进行矫正，凸透镜中间厚两边薄，如图所示 四、实验题 24．（2025·广东广州·二模）如图，凸透镜的焦距为f，光心为O。物体MN在凸透镜左侧，M点发出的光线a经过O，N点发出的光线b平行于主光轴，b经透镜后的折射光线c与主光轴相交于A。 (1)①画出a经过透镜后的光线； ②画出光线b； (2)OA f（选填“>”“<”  “=”）； (3)MN经凸透镜能否成像？ 。若能成像，则判断像的大小、正倒和虚实，若不能像，则给出判断依据： 。 【答案】(1) (2)＝ (3) 能 凸透镜的焦距是10.0cm，而物距是24.0cm，满足u＞2f，符合照相机成像原理，所以成倒立、缩小的实像 【详解】（1）光线a过凸透镜的光心，其传播方向不变；平行于主光轴的光线b经过凸透镜后会过焦点，如图所示： （2）由题意知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点，则光线c与凸透镜主光轴的交点A为焦点F，所以OA＝f。 （3）[1][2]MN经凸透镜能否成像，由图可知，凸透镜的焦距是10.0cm，而物距是24.0cm，满足u＞2f，符合照相机成像原理，所以成倒立、缩小的实像。 【点睛】 25．（2025·广东深圳·二模）课外活动时，小荔透过玻璃球看到远处风景的“倒影”如图甲所示，他认为这和凸透镜成像的特点有关，因此想要通过实验探究“凸透镜成像规律”： (1)小荔在安装实验器材时为使像呈现在光屏中央，他需要将凸透镜中心、烛焰中心、光屏中心调节至 ； (2)当他调节蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时，光屏上恰好得到清晰的像，则该凸透镜的焦距为 cm； (3)小荔想要再现图甲中的成像特点，在保持凸透镜位置不变时，应将图乙中的蜡烛向 移动，然后调节光屏位置直至出现烛焰清晰的像； (4)在实验的过程中蜡烛燃烧后高度下降，小荔在观察时不小心遮挡了凸透镜的上面一小部分，则他观察到的现象是__________。 A．向上移动的残缺的像 B．向上移动的完整的像 C．向下移动的残缺的像 D．向下移动的完整的像 【答案】(1)同一高度 (2)15.0 (3)左 (4)B 【详解】（1）为了使像呈现在光屏中央，小荔需将凸透镜、烛焰、光屏三者中心调节至同一高度。 （2）由乙图可知光具座标尺的分度值是1cm，蜡烛的位置在20.0cm处，凸透镜的位置在50.0cm处，光屏的位置在80.0cm处。当光屏上恰好得到清晰像时，光屏到凸透镜的距离 蜡烛到凸透镜的距离 因为v=u，故v=2f=30.0cm，则该凸透镜的焦距f=15.0cm （3）图甲中风景的倒立缩小的像对应物距大于二倍焦距（u>2f）时的情况。图乙中物距在 2f 处，故需将蜡烛向左（或远离凸透镜）移动。 （4）蜡烛高度下降导致像向上移动，遮挡透镜上半部分仅使像变暗，仍为完整像。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 26．（2024·广东广州·二模）a、b是由图甲的发光物体上的某点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线，该凸透镜的焦距是f=10cm，此时在折射光线一侧，通过凸透镜观察： 在图丙中，符合观察到的像的实际情况是 ，此时u 10cm（选填“大于”或“等于”或“小于”）； 如图丁所示，把发光物体向右移动到某位置（未画出），和是发光物体上发出的两条光线，凸透镜的光心在25cm处，请画出和经过凸透镜后的折射光线。( ) 【答案】 A 小于 【详解】[1]如图所示，发光物体上某点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线是不相交的，则不成实像，将折射光线反向延长会相交成正立、放大的虚像。 故选A。 [2]由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像时，发光物体离凸透镜的距离小于一倍焦距，即u小于10cm。 [3]两条光线都是平行于主光轴的，根据凸透镜成像规律，经过凸透镜后，这两条光线都会偏折后经过焦点，根据题意可知凸透镜焦距是10cm，故焦点在35cm处，如图所示： 五、综合题 27．（2024·广东广州·三模）如图，凸透镜的焦距为2cm，光心恰好位于刻度轴上的3cm处，某垂直于轴放置的物体上点发出的三条光线经透镜折射后为图中的光线、、，已知与平行。 （1）在图中画出光线、、经透镜前的光线并找到点；( ) （2）如果物体所在位置不变，原透镜换成焦距为3.5cm的凸透镜，则能成一个的 像。（选填“倒立放大”、“倒立等大”、“倒立缩小”、“正立放大”）。 【答案】 正立放大 【详解】（1）[1]根据凸透镜对光线的作用知道，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，经过光心的光线的传播方向不变，据此做出点，折射光线c与凸透镜的交点C为该光线的入射点，连接M与C点，即c的入射光线。 （2）[2]由图可知，物距约是2cm，更换后的凸透镜的焦距是3.5cm，物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成一个放大正立的虚像。 六、科普阅读题 28．（2025·广东深圳·一模）中国空间站 中国空间站质量为100多吨，在距离地面约400km的轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚，可通过望远镜观察到空间站。神舟飞船用于向空间站运送航天员，飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板，在独自飞行时也可供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”，货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中，可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察调整。 发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭，动力来自于液态燃料。选择航天材料需要考虑多方面的因素，物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一。许多物体在温度升高时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1摄氏度时，其体积的变化与它在0℃时体积之比，叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”，符号用a表示。一般情况下，不同物质的热膨胀程度不同，铝的体胀系数。 请回答下列问题： (1)晴天的夜晚，观察到的空间站 （选填“是”或“不是”）光源； (2)神舟飞船轨道舱两侧安装的太阳能电池板应设计成 （选填“黑”或“白”）色，天舟货运飞船靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐变 (3)火箭使用的液态燃料，是通过 （选填“压缩体积”或“降低温度”）的方法使燃气液化而形成的； (4)某铝制零件0℃时的体积为2dm3，升温至10℃，体积变化 cm3。 【答案】(1)不是 (2) 黑 大 (3)压缩体积 (4)1.44 【详解】（1）本身能够发光的物体才能叫做光源，空间站本身不发光，所以空间站不是光源。 （2）[1]神舟飞船轨道舱两侧安装的太阳能电池板应设计成黑色，这样更有利于吸收太阳能。 [2]天舟货运飞船靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上会成像，按照“物近像远像变大”的变化规律，像的大小会逐渐变大。 （3）火箭上使用的液态燃料是通过压缩体积的方法把气态燃料液化形成的。 （4）某铝制零件时的体积为2dm3，升温至10℃，体积变化 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 透镜及其应用 本节要点 知识点1 透镜 知识点2 凸透镜成像的规律 知识点3 透镜的应用 知识点4 眼睛和眼镜 知识精讲 知识点1 透镜 1. 透镜分为两类：凸透镜和凹透镜。中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜 ；中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜 。 2. 凸透镜对光起会聚作用：平行于 主光轴 的光线通过凸透镜时折射光线 会聚 于实焦点 F。凹透镜对光起发散作用：平行于 主光轴 的光线通过凹透镜时折射光线变得 发散 ，反向延长线会聚于虚焦点 F。 3. 通过两个球面球心的 直线 叫做透镜的主光轴。透镜的中心叫光心，通过光心的光线不改变传播方向。凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点。光心到焦点的距离叫做焦距，通常用 f 表示。透镜的两侧焦距相等。光线通过透镜时，光路是 可逆 的。 透镜中的三条特殊光线 入射光线 光路图 折射光线 凸透镜 平行于主光轴 会聚于焦点 经过焦点或从焦点发出 平行于主光轴 经过光心 传播方向不变 凹透镜 平行于主光轴 反向延长线经过入射侧虚焦点 延长线过凹透镜另一侧虚焦点 平行于主光轴 经过光心 传播方向不变 知识点2 凸透镜成像的规律 4. 凸透镜成像情况： 物距(u) 像距(v) 像的性质 u<f 同侧v>u 正立、_放大_的虚像 f<u<2f 另一侧v>2f 倒立、_放大_的实像 u=2f 另一侧v=2f 倒立、等大_的实像 u>2f 另一侧f<v<2f 倒立、_缩小_的实像 5. 凸透镜成像规律：在成实像的条件下，物距减小时，像距 增大 ，同时像 变大 ；在成虚像的条件下，物距减小时，像距 减小 ，同时像 变小 。 6. 实像和虚像：实像是光线实际会聚而成的像，可以用光屏承接，实像一般是倒立的像；虚像是光线的反向延长线 会聚 而成的像，只能用眼睛看到，不能用光屏承接， 虚像一般是正立的像。成实像的分界点是 焦点处 ，成放大像的分界点是 二倍焦距处 。 凸透镜成像规律及应用，如图所示。 知识点3 透镜的应用 7. 照相机：利用物距大于二倍焦距时，凸透镜成 倒立 、 缩小 的实像的特点。暗箱长度相当于像距，暗箱中胶卷相当于光屏。 8. 投影仪：利用物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，凸透镜成 倒立 、放大 的实像的特点。 9. 放大镜：利用物距小于焦距时，凸透镜成 正立 、 放大 的虚像的特点。 10. 显微镜由两个凸透镜组合，利用物镜能使物体成一个 放大 的实像，再由目镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了。显微镜有 放大 作用。 知识点4 眼睛和眼镜 12. 眼球好像一架照相机。晶状体和睫状体的共同作用相当于一个 焦距可以调节 的凸透镜，它把来自被观察物体的光线 会聚 在视网膜上，形成物体的像。眼睛是靠改变 焦距 来看见远近不同物体的。 13. 近视眼的晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长；来自物体的光线，经角膜和晶状体折射后形成的像在视网膜 前 方。可用 凹透镜 矫正。 14. 远视眼的晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短；来自物体的光线，经角膜和晶状体折射后形成的像在视网膜 后 方。可用 凸透镜 矫正。 15. 图解近视眼与远视眼的成因及矫正。 随堂练习 一、单选题 1．（2025·广东广州·一模）如图所示，不锈钢勺子的凸表面可以成像。下列现象涉及的原理和不锈钢勺子成像原理相同的是（　　） A．水中倒影 B．手影游戏 C．投影仪成像 D．早期照相馆的照相机成像 2．（2025·广东清远·一模）以下光学仪器正常工作时成虚像的是（    ） A．幻灯机 B．照相机 C．投影仪 D．平面镜 3．（2025·广东深圳·模拟预测）针对近视患者，现在有一种眼球植入式隐形眼镜（简称ICL）手术，这项手术不同于放置在眼球表面的普通隐形眼镜，ICL晶体是嵌入眼球内的，可以一生使用，无须更换。ICL晶体属于（　　） A．凸透镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凹面镜 4．（2025·广东茂名·二模）如图所示，为先天性眼病患者的眼球与正常眼球的对比图，患者看不清近处的物体。关于该患者的眼病及应佩戴的镜片是（　　） A．近视眼  凸透镜 B．远视眼  凹透镜 C．近视眼  凹透镜 D．远视眼  凸透镜 5．（2025·广东清远·二模）用眼不科学会对视力影响，如题图所示是远处物体的光经小明的眼睛折射后所成的像落在视网膜之前，则小明是（　　） A．远视眼，需要用凹透镜矫正 B．远视眼，需要用凸透镜矫正 C．近视眼，需要用凸透镜矫正 D．近视眼，需要用凹透镜矫正 6．（2024·广东汕头·模拟预测）手机为人们日常生活提供便利，但是不控制看手机的时间，会影响人们的健康，长时间看手机可能导致眼睛的晶状体变厚，焦距变短，造成近视；下列能正确表示近视眼成像原理的是（　　） A． B． C． D． 7．（2024·广东东莞·一模）如图是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形，下列说法错误的是（    ） A．小明眼镜相当于一枚放大镜 B．小明佩戴的眼镜对光线有发散作用 C．戴眼镜前帆船成像在视网膜的前方 D．戴眼镜后视网膜上可成倒立的实像 二、填空题 8．（2025·广东广州·三模）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 (1)这个透镜能够使光线 （选填“会聚”或“发散”）； (2)透镜与仪表的距离u应满足下列 　 　 条件； A．u＜f B．f＜u＜2f C．u＞2f D．u＝2f E．u＝f (3)工匠师通过透镜观察到的仪表的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。 9．（2025·广东广州·一模）如图，MN是一个发光物体，在凸透镜右侧移动光屏，能观察到一个等大的实像，O是凸透镜的光心，光线a平行于主光轴。 (1)该透镜的焦距为 cm； (2)画出：①M点发出的光线，经过凸透镜折射后成的像； ②光线b经过凸透镜的折射光线； ③MN在平面镜中的像； (3)将另一凸透镜替换图中凸透镜，并放在相同位置，在新透镜右侧能观察到放大的实像。新凸透镜焦距f的取值范围是 。 10．（2025·广东清远·二模）小郡喝水时不小心在物理书封面上滴了一滴水，透过水滴看书，他发现书上的文字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”），能够从不同方向看到书，是由于光在书的表面上发生了 反射；人们在刷脸时，若所用镜头焦距为8cm，则此时人脸到镜头的距离应满足的条件是 （填“大于”“小于”或“等于”）16cm。 11．（2025·广东深圳·二模）小明用如图所示的无人机拍摄深圳湾夜景。景物通过无人机的摄像头成 （选填“正立”或“倒立”）、缩小的实像；摄像头远离景物的过程中，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。以正在上升的无人机为参照物，路边的建筑物是 （选填“运动”或“静止”）的。 12．（2025·广东东莞·三模）如图所示，已知凸透镜的焦距是10cm；用此凸透镜探究成像规律，如图甲所示，调整后在光屏上得到一个清晰的倒立 实像（选填“放大”或“缩小”），随着实验的进行，蜡烛在光屏上的像如图乙所示，要使成像继续在光屏中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）移动；此时将爷爷的老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果光屏上清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动，才能使像变得清晰。 13．（2025·广东韶关·二模）某小区采用智慧刷脸门禁系统识别进入小区的人员。人脸识别摄像头的镜头相当于一个 透镜。当人远离摄像头时，显示屏上的像会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若摄像头的焦距为12cm，人脸到镜头的距离要大于 cm，才能成缩小清晰的实像。 14．（2025·广东梅州·一模）人们常用各类美食app查找附近的美食，并利用GPS 卫星定位系统定位美食店所在位置，GPS 定位系统是靠 来传递信号的，用户扫描付款二维码时，二维码必须位于摄像头的 倍焦距以外；现在越来越多美食店使用太阳能热水器，其太阳能来源于太阳内部的 反应（选填“聚变”或“裂变”。） 15．（2025·广东清远·一模）如题图所示探究凸透镜成像规律，记录并绘制物距u与像距v之间的关系图像，则该凸透镜的焦距是 cm，当u=15cm时，光屏上成倒立 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像， （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理制成的。 16．（2025·广东东莞·一模）现如今大街小巷，不论哪里，都能看到这样的人：他们齐刷刷低头盯着屏幕，手里拿着手机：玩游戏、看视频、发微信……这就是“手机依赖症”的表现，他们被称为“低头族”。 (1)如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是 （选填“倒立”或“正立”）的、缩小的实像，拍毕业照时，还有学生未入镜，此时摄影师应该 （选填“靠近”或“远离”）学生。 (2)如图丙是人脸识别测温系统终端。当人站在某范围内时，光源自动打开照亮 （选填“人脸”或“显示屏”）。 (3)手机扫码支付极大方便了人们的生活。如图丁所示，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，二维码 （选填“是”或“不是”）光源，摄像头到二维码的距离应位于 处。（选填“u>f”、“u<2f”或“u>2f”） 17．（2025·广东深圳·二模）如图所示的“AI公交”，可以实现无人驾驶。 (1)无人驾驶时，车辆通过北斗高精度定位系统，利用 波与卫星传递信息； (2)“AI公交”上的摄像头识别道路上的行人时，行人在摄像头感光元件上成倒立、 的实像； (3)摄像头和雷达收集的信息由车载芯片进行处理，芯片是由 材料制成的。 18．（2025·广东中山·三模）“刷脸支付”已经成为支付领域的重要力量，为人们的日常消费带来极大便利。如图所示，消费者结账时只需面对刷脸仪的摄像头，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于 （选填“凸”或“凹”）透镜，面部经摄像头成倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。人脸识别时，若环境光线不足，刷脸仪会发射光线给消费者面部补光，补光是为了增强消费者面部的 （选填“反射”或“折射”）光线以便于成像。 19．（2025·广东深圳·三模）深圳湾人才公园定期举行无人机和灯光秀表演，为市民游客展示深圳科技的“硬核力”！如图所示，湖面上“春笋”的倒影是光的 形成的；当无人机向上升高时，在水中的像 （选填“变大”“不变”或“变小”）；当游客取下近视眼镜后，“春笋”的像成在视网膜的 （选填“前方”或“后方”）。 20．（2024·广东·二模）光线经过虚线框内的透镜折射后如图所示，请判断虚线框内的透镜是哪种透镜？答： （选填“凹透镜”或“凸透镜”）。 21．（2024·广东中山·三模）学校利用人工智能技术刷脸考勤，当人脸从 于摄像头（相当于凸透镜）两倍焦距的地方靠近摄像头时，所成缩小的像会变 （以上两空选填“大”或“小”），同时还可利用 （选填“超声波”“红外线”或“紫外线”）监测人体温度。 三、作图题 22．（2025·广东东莞·三模）如图所示，请画出经过凸透镜后的折射光线。 23．（2024·广东深圳·模拟预测）请你在图中方框内填入能矫正视力的透镜。 四、实验题 24．（2025·广东广州·二模）如图，凸透镜的焦距为f，光心为O。物体MN在凸透镜左侧，M点发出的光线a经过O，N点发出的光线b平行于主光轴，b经透镜后的折射光线c与主光轴相交于A。 (1)①画出a经过透镜后的光线； ②画出光线b； (2)OA f（选填“>”“<”  “=”）； (3)MN经凸透镜能否成像？ 。若能成像，则判断像的大小、正倒和虚实，若不能像，则给出判断依据： 。 25．（2025·广东深圳·二模）课外活动时，小荔透过玻璃球看到远处风景的“倒影”如图甲所示，他认为这和凸透镜成像的特点有关，因此想要通过实验探究“凸透镜成像规律”： (1)小荔在安装实验器材时为使像呈现在光屏中央，他需要将凸透镜中心、烛焰中心、光屏中心调节至 ； (2)当他调节蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时，光屏上恰好得到清晰的像，则该凸透镜的焦距为 cm； (3)小荔想要再现图甲中的成像特点，在保持凸透镜位置不变时，应将图乙中的蜡烛向 移动，然后调节光屏位置直至出现烛焰清晰的像； (4)在实验的过程中蜡烛燃烧后高度下降，小荔在观察时不小心遮挡了凸透镜的上面一小部分，则他观察到的现象是__________。 A．向上移动的残缺的像 B．向上移动的完整的像 C．向下移动的残缺的像 D．向下移动的完整的像 26．（2024·广东广州·二模）a、b是由图甲的发光物体上的某点发出的两条光线经过凸透镜后的折射光线，该凸透镜的焦距是f=10cm，此时在折射光线一侧，通过凸透镜观察： 在图丙中，符合观察到的像的实际情况是 ，此时u 10cm（选填“大于”或“等于”或“小于”）； 如图丁所示，把发光物体向右移动到某位置（未画出），和是发光物体上发出的两条光线，凸透镜的光心在25cm处，请画出和经过凸透镜后的折射光线。( ) 五、综合题 27．（2024·广东广州·三模）如图，凸透镜的焦距为2cm，光心恰好位于刻度轴上的3cm处，某垂直于轴放置的物体上点发出的三条光线经透镜折射后为图中的光线、、，已知与平行。 （1）在图中画出光线、、经透镜前的光线并找到点；( ) （2）如果物体所在位置不变，原透镜换成焦距为3.5cm的凸透镜，则能成一个的 像。（选填“倒立放大”、“倒立等大”、“倒立缩小”、“正立放大”）。 六、科普阅读题 28．（2025·广东深圳·一模）中国空间站 中国空间站质量为100多吨，在距离地面约400km的轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚，可通过望远镜观察到空间站。神舟飞船用于向空间站运送航天员，飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板，在独自飞行时也可供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”，货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中，可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察调整。 发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭，动力来自于液态燃料。选择航天材料需要考虑多方面的因素，物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一。许多物体在温度升高时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1摄氏度时，其体积的变化与它在0℃时体积之比，叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”，符号用a表示。一般情况下，不同物质的热膨胀程度不同，铝的体胀系数。 请回答下列问题： (1)晴天的夜晚，观察到的空间站 （选填“是”或“不是”）光源； (2)神舟飞船轨道舱两侧安装的太阳能电池板应设计成 （选填“黑”或“白”）色，天舟货运飞船靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐变 (3)火箭使用的液态燃料，是通过 （选填“压缩体积”或“降低温度”）的方法使燃气液化而形成的； (4)某铝制零件0℃时的体积为2dm3，升温至10℃，体积变化 cm3。 2 学科网（北京）股份有限公司 $