专题03 透镜及其应用（冲刺讲）-2026年中考物理二轮复习

专题03 透镜及其应用 考情分析 考向分类 高频考点·核心内容 考查热度 透镜 透镜的辨别；透镜对光的作用 ★★★ 透镜作图：根据光线的传播路径画透镜；透镜的特殊光线作图 ★★★ 凸透镜成像规律 凸透镜成像的规律（特点及应用） ★★★★★ 根据凸透镜成像特点求焦距或焦距范围 ★★★ 凸透镜成像的动态分析（如“物距减小时，像如何变化”） ★★★ 透镜的应用 照相机（物距>2f） ★★★★ 投影仪（f<物距<2f） ★★★ 放大镜（物距<f） ★★★ 近视眼（凹透镜矫正）与远视眼（凸透镜矫正）的成因及矫正方法 ★★★★ 重点内容 01 透镜 02 凸透镜成像规律 03 透镜的应用 04 探究凸透镜成像的规律 透镜 ◆核心内容识记 1．透镜的分类 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄，对光有会聚作用； （2）凹透镜：中间薄、边缘厚，对光有发散作用。 2．三条特殊光线 （1）过光心的光线，经透镜折射后，其传播方向不改变； （2）平行于主轴的光线，经凸透镜折射后将会聚于异侧焦点（利用这一点可测凸透镜地焦距），经凹透镜折射后将变得发散，其折射光线地反向延长线过同侧焦点； （3）对凸透镜来说，从焦点发出地光经凸透镜折射后将平行主轴射出；对凹透镜来说，延长线过焦点地光经凹透镜折射后将平行主轴射出。 ◆易错易混 1．透镜对光的作用的实质——光的折射。 2．凸透镜对光线有会聚作用并不一定会聚到一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比入射光线方向更靠近主光轴的方向偏折，即有一种向主光轴靠拢的趋势。 3．在光的折射现象中，光路可逆，因此在透镜中光路也是可逆。 ◆方法技巧 1．辨别凸透镜和凹透镜的方法 （1）触摸法（定义法）：用手摸。凸透镜：中间厚两边薄；凹透镜：中间薄两边厚。 （2）成像法：放在书上的字上。放大是凸透镜，缩小是凹透镜。 （3）太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。 2．光路图作图技巧 （1）凸透镜三条特殊光线 （2）凹透镜三条特殊光线 平行于主光轴→过焦点； 过焦点→平行于主光轴； 过光心→方向不变。 平行于主光轴→反向延长线过虚焦点； 指向虚焦点→平行于主光轴； 过光心→方向不变。 【经典例题】（2024•广州）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F； （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于90°，则　 　（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 【解答】解：（1）光反射时，反射角等于入射角，图中反射光线与镜面夹角为45度，则与法线的夹角为90°﹣45°＝45°，因而入射角也是45°，与镜面的夹角是45°，光线竖直向上射向平面镜； （2）连接光线b与A点是折射光线，与主轴的交点是焦点；如图所示： （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于90°，使a的反射光线通过凸透镜光心O，则入射光线与反射光线的夹角变小，说明入射角变小，则必须将法线靠近入射光线，即将平面镜顺时针转动一定的角度。 【模拟押题1】（2024秋•延川县期末）如图所示，《淮南万毕术》关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A． 应用了凸透镜对光线的会聚作用 B．应用了凸透镜对光线的发散作用 C．应用了凹透镜对光线的会聚作用 D．应用了凹透镜对光线的发散作用 【解答】解：古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射并会聚起来，从而能点燃艾草取火，故A正确，BCD错误。故选：A。 【模拟押题2】（2025春•连云区校级月考）光经过透镜折射前后的光路如图所示，则下列对虚线框内透镜类型判断正确的是（　　） A．两个都是凸透镜 B．两个都是凹透镜 C．甲是凸透镜，乙是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜 【解答】解：由图可知，光通过甲、乙透镜后折射光线都发散了，因此甲、乙透镜均为凹透镜。 故选：B。 【模拟押题3】（2024秋•朝阳区期末）在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（　　） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 【解答】解：A．折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明透镜有会聚光线的作用，则图甲为会聚透镜（凸透镜），故A正确； B．图乙中，平行于主光轴的光线通过凸透镜会聚于一点，这个点即为透镜的焦点，故B错误； C．不管是凸透镜还是凹透镜，凡是过透镜光心的光线，光的传播方向都不会发生改变，故C错误； D．图丁折射光线相对入射光线更加远离主光轴，折射光线的偏折说明该透镜对光有发散作用，故为发散透镜（凹透镜），故D错误。故选：A。 凸透镜成像规律 ◆核心内容识记 1．凸透镜成像规律 成实像时：当u>2f，成倒立、缩小、实像；【照相机工作原理】 当u=2f，成倒立、等大、实像；【可用来计算焦距】 当f <u<2f，成倒立、放大、实像。【投影仪工作原理】 成虚像时：当u<f时，成正立、放大、虚像。【放大镜工作原理】 2．凸透镜成像规律的记忆口诀 口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； （实）物近像远像变大，物远像近像变小。【凸透镜成实像时的动态规律】 （虚）物近像近像变小，物远像远像变大。【放大镜成虚像时的动态规律】 实像异侧倒，虚像同侧立 ◆易错易混 实像与虚像的混淆 （1）实像：由实际光线会聚形成，可呈现在光屏上（如照相机、投影仪的像）。 （2）虚像：由光线反向延长线相交形成，不能呈现在光屏上（如放大镜、平面镜的像）。 ◆方法技巧 1．凸透镜成像规律的应用 2．测量焦距的方法：让凸透镜正对着平行光，移动光屏找到焦点，从焦点到凸透镜的距离约等于焦距。 3．根据凸透镜成像特点求焦距： （1）在光具座上固定一个光源和一个光屏，在光源和光屏之间插入一个凸透镜。 （2）移动光源和光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、等大的实像。 （3）测量光源到光屏的距离，这个距离的一半就是凸透镜的焦距。 4．根据凸透镜成像特点求焦距范围 （1）在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，调整它们的高度，使它们的中心在同一高度上。 （2）移动蜡烛和光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的实像。 （3）测量物距和像距，根据凸透镜成像规律，计算出凸透镜的焦距范围。 【经典例题】（2024•牡丹江）把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小最亮的光斑，若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（　　） A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像 C．倒立、等大的实像 D．倒立、放大的实像 【解答】解：依题意分析，把凸透镜正对太阳光时，最小最亮光斑所在位置就是凸透镜焦点，由此可知该凸透镜焦距f＝10cm；把点燃的蜡烛在凸透镜前15cm处，则物距u＝15cm；根据凸透镜成像规律：物距u＝15cm满足10cm＜15cm＜20cm，蜡烛能在光屏上成倒立、放大的实像，故选项A、B、C错误，选项D正确；故选：D。 【模拟押题1】（2025•吴江区二模）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验数据如下表所示。根据表中数据判定，下列说法正确的是（　　） 实验序号 物距/cm 像距/cm 1 20 20 2 30 3 15 30 A．该凸透镜的焦距为20cm B．第2次实验成像特点与照相机成像特点相同 C．第3次实验成倒立、缩小的实像 D．若物距是12.5cm，物体通过透镜所成的像是虚像 【解答】解：A、由表中信息可知，第1次实验时，u＝20cm，凸透镜成倒立、等大的实像，根据凸透镜成等大实像的条件可知，此时像距v＝u＝2f＝20cm，则该凸透镜的焦距f＝10cm，故A错误；B、由表中信息可知，第2次实验时，u＝30cm＞2f，则凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故B正确；C、由表中信息可知，第3次实验时，凸透镜成倒立、放大的实像，与投影仪的成像特点相同，故C错误；D、若物距是12.5cm，因2f＞u＝12.5cm＞f，则物体通过凸透镜成倒立、放大的实像，故D错误。故选：B。 【模拟押题2】（2025•东川区二模）某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像是放大的 B．光屏上的像是正立的 C．照相机是利用此成像原理制成的 D．撤去光屏，烛焰的像就不存在了 【解答】解：ABC、由图可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，投影仪是利用此成像原理制成的，故A正确，BC错误；D、由于此时成的是实像，所以即使实验中右移光屏或撤去光屏，烛焰的像仍然在原处，故D错误。故选：A。 【模拟押题3】（2025•杨浦区三模）在“探究凸透镜成像规律”实验中，当发光体到凸透镜（焦距为10厘米）的距离为u0，另一侧光屏到凸透镜的距离为v0时，光屏上能呈现清晰放大的像。凸透镜位置不变，将发光体向远离凸透镜方向移动10厘米，并调节光屏的位置，观察到光屏上再一次呈现清晰的像。下列判断正确的是（　　） A．u0＞v0＞10厘米 B．v0＞u0＞20厘米 C．第二次成像一定是缩小的像 D．第二次成像可能比第一次成像大 【解答】解：当发光体到凸透镜（焦距为10厘米）的距离为u0，另一侧光屏到凸透镜的距离为v0时，光屏上能呈现清晰放大的像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，即10cm＜u0＜20cm，v0＞20cm；将发光体向远离凸透镜方向移动10厘米，此时20cm＜u0′＜30cm，物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C正确，ABD错误；故选：C。 透镜的应用 ◆核心内容识记 1．照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏。像是倒立、缩小的实像。 2．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，平面镜是用来改变光的传播方向的。像是倒立、放大的实像。 3．放大镜实质是一个短焦距的凸透镜，像是正立、放大的虚像。 4．显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头，成倒立、放大的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 5．望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 6．人的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，外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像。 7．近视眼及其矫正 （1）原因：晶状体太厚（或眼球在前后方向上太长），折光能力太强，成像在视网膜前。 （2）矫正方法：在眼睛前面放一个合适的凹透镜。 8．远视眼及其矫正 （1）原因：晶状体太薄（或者眼球在前后方向上太短），折光能力太弱，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。 （2）矫正方法：在眼睛前面放一个合适的凸透镜。 ◆易错易混 1．相同口径的透镜，凸透镜越凸，凹透镜越凹，焦距越小，折光能力越强。 2．显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜，但物镜的作用不同。显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，望远镜的物镜相当于照相机的镜头。 ◆方法技巧 1．生活中的凸透镜 原理 u>2f，f<v<2f f<u<2f，v>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 应用 照相机 投影仪 放大镜 （1）照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成，胶片能感光，所以能成实像）。 （2）投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。 （3）放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。 2．照相机、投影仪和放大镜的调节 （1）用照相机照相时，要使胶片上的像大一些，应使被照物体离镜头近一些，同时使胶片离镜头远一些，即镜头前伸。（成实像：物近像远像变大） （2）使用投影仪时，要使屏幕上的像小一些，应使投影片离镜头远一些，同时屏幕离镜头近一些。（成实像：物远像近像变小） （3）使用放大镜观察物体时，要想让被观察物体大一些，应使被观察物体离放大镜稍远一些。（成虚像：物远像远像变大） 3．远视眼和近视眼的成像特点及矫正方法比较 【经典例题】（2024•包头）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。 【解答】解：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 （1）凸透镜起到 放大的作用。 （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 一倍焦距范围之内。 （3）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。 故答案为：（1）放大；（2）一倍；（3）正立，同。 【模拟押题1】（2025•金水区校级三模）如图所示，为了方便老年人剪指甲，设计师在指甲剪的上方加装了一块小透镜。下列有关说法正确的是（　　） A．该透镜是凸透镜，可以用于矫正近视眼 B．指甲盖位于透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 C．要想看到指甲盖更大的像，应适当将透镜向上移动，远离指甲盖 D．若一只小虫子误停在透镜上，将影响观察指甲盖完整的像 【解答】解：A、指甲剪上加装的小透镜起到了放大镜的作用，是一个凸透镜，凸透镜可以用于矫正远视眼，故A错误；BC、由凸透镜成像的规律可知，指甲盖位于透镜的一倍焦距以内，此时凸透镜成正立、放大的虚像，要想看到指甲盖更大的像，应适当将透镜向上移动，远离指甲盖，使指甲盖靠近凸透镜的焦点，故B错误、C正确；D、若一只小虫子误停在透镜上，光线会从其它位置透过，不会影响观察指甲盖完整的像，故D错误。故选：C。 【模拟押题2】（2025•无锡二模）“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离照相机镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（　　） A．镜头对光线有发散作用 B．学生和手在镜头中成的是正立的实像 C．手在镜头的1倍焦距与2倍焦距之间 D．学生在镜头的2倍焦距以外 【解答】解：A、照相机的镜头相当于一个凸透镜，镜头对光线有会聚作用，故A错误； BCD、拍摄该照片时，学生和手在镜头的2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故BC错误，D正确。故选：D。 【模拟押题3】（2025•正定县二模）小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正，图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．注水的胶膜对光有发散作用 B．图中成像原理与投影仪的成像原理相同 C．保持蜡烛、光屏位置不变，将胶膜移到35cm刻度处，屏上可得缩小的实像 D．注水的胶膜再次注水，在蜡烛和注水胶膜间加个近视镜，在光屏上可再次看到烛焰清晰的像 【解答】解：A、注水的胶膜中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，故A错误； B、由题意和图示可知，此时物距大于像距，且刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像（实像），由凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像，与投影仪的成像原理不同，故B错误；C、保持蜡烛、光屏位置不变，将胶膜移到35cm刻度处，此时的物距等于原来的像距，则成倒立、放大的实像，故C错误；D、向注水的胶膜中再次注水，它的会聚能力增强，在蜡烛和注水胶膜间加个近视镜，因近视镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，所以不移动光屏时会在光屏上再次看到烛焰清晰的像，故D正确。故选：D。 探究凸透镜成像规律 ◆核心内容识记 1．实验器材的放置顺序：由左向右依次为蜡烛、凸透镜、光屏。 2．实验前调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央。 3．焦距的测量及判断： （1）跟主光轴平行的光经凸透镜后，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即可； （2）利用物距等于2倍焦距时成倒立、等大的像来确定焦距。 4．动态规律：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。 ◆易错易混 1．实验过程中蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短，烛焰的位置越低，像的位置越高；可将光屏或蜡烛向上移动或将凸透镜和光屏同时向下移动。 2．当光屏上成清晰的像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能成清晰的像。（说明折射现象中，光路可逆） 3．用纸遮住凸透镜一部分（或凸透镜缺一角），光屏上仍会成完整的像，像会变暗些。 4．实验中光屏上不能成像的原因 （1）蜡烛在1倍焦距内，凸透镜成虚像，不能呈现在光屏上。 （2）蜡烛在焦点上，凸透镜没有成像。 （3）蜡烛到凸透镜的距离稍大于1倍焦距，成像在很远的地方，光屏无法移动到该位置。 （4）蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度，像不在光屏上。 ◆方法技巧 1．成实像时眼睛的观察方法： （1）眼睛注视光屏上的像； （2）去掉光屏，从光屏一侧（即蜡烛与眼睛在凸透镜异侧）通过透镜，逆着折射光线观察蜡烛所成的像。 2．在蜡烛和凸透镜之间加透镜时像的变化问题 （1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚，要使光屏上能成像，光屏需靠近 凸透镜。 （2）加近视镜（凹透镜）（光线推迟会聚，要使光屏上能成像，光屏需远离 凸透镜。 【经典例题】（2024•淮安）在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）如图甲所示，S为烛焰中心，凸透镜的焦距f＝10cm，O为光心。画出光线SP经过凸透镜后的折射光线。 （2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到烛焰清晰的像，生活中的　 　就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至　　 cm刻度线处，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像。 （3）凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中，小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”，也能获得清晰的像。他将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 6 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 根据表中数据，判断手机镜头的焦距最接近　 　。 A．5m； B．0.5m； C．0.05m； D．0.005m。 【解答】解：（1）S位于凸透镜的焦点上，经过凸透镜焦点的光折射后平行与主光轴，如图所示。 （2）此时的物距小于像距，成倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是根据这一原理制成的。此时的物距是50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm；像距为80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm；根据凸透镜成像的特点和在折射中，光路是可逆的，当物距等于30.0cm，像距等于15.0cm时，成倒立、缩小的实像，若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至65.0cm刻度线处，即可满足该条件，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像。 （3）物距越大，凸透镜所成的倒立、缩小的实像越靠近焦点，根据表格中的数据分析可知：手机镜头的焦距最靠近像距0.500cm＝0.005m，故选：D。 故答案为：（1）；（2）投影仪；65.0；（3）D。 【模拟押题1】（2025•高唐县二模）某同学用如图所示的实验装置探究凸透镜的成像情况。他调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度。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。则下列有关推断正确的是（　　） A．投影仪利用了此时的成像特点 B．该凸透镜的焦距范围是14～20cm C．将蜡烛放在34cm刻度线处，向右适当移动光屏，可能呈现倒立放大的实像 D．若将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，可模拟远视眼的成像情况 【解答】解：A、由题意知，此时物距大于像距，即说明光屏上成倒立、缩小的实像，照相机利用这个原理，故A错误；B、保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上10cm刻度线处，物距u＝50cm﹣10cm＝40cm＞2f，v＝24cm，2f＞24＞f条件，即凸透镜焦距范围小于20cm大于12cm，故B错误；C、将蜡烛放在34cm刻度线处，向右适当移动光屏，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，可能呈现倒立放大的实像，故C正确；D、远视镜片是凸透镜，对光线具有会聚作用，所以远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，像将提前会聚，使光屏靠近透镜，能在光屏上看到清晰的像，可模拟近视眼的成像情况，故D错误。故选：C。 【模拟押题2】（2024•天长市二模）如图所示，在探究凸透镜成像实验的过程中，小明在光屏上得到清晰的烛焰的像，若保持光屏和蜡烛的位置不变，只移动凸透镜，还可以成一次　 　 （填出成像的性质）的实像，此时从光具座上可以测出像距是　 　cm，生活中的　 　机（选填“照相”或“幻灯”）就是根据这个原理制成的。 【解答】解：由图可知，此时物距为30.0cm大于像距15.0cm而成像，则可知此时蜡烛在2倍焦距以外，即u＞2f，v＜2f，成倒立、缩小的实像；由于物距和像距的乘积是一个定值（等于凸透镜焦距的四倍），因此当凸透镜移动到某个位置时，物距和像距会同时满足另一种成像条件；若保持光屏和蜡烛的位置不变，只移动凸透镜，根据光路的可逆性，若凸透镜不动仅将蜡烛和光屏互换位置，此时在光屏上也能再次成像，成的是放大、倒立的实像，但是本题只移动凸透镜而不改变蜡烛和光屏的位置，则需将凸透镜移动到离蜡烛15.0cm处的35.0cm处即可，故此时的像距为：v'＝65.0cm﹣35.0cm＝30.0cm此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间成像，生活中运用这个原理制成的是幻灯机。 故答案为：倒立、放大；30.0；幻灯。 【模拟押题3】（2025•仪征市二模）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，所选凸透镜的焦距为10cm： （1）小明应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的　 　上； （2）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图甲所示的位置，光屏上呈现清晰的像，生活中　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是依据此成像原理制成的； （3）小明在图甲中保持透镜位置不变，将蜡烛向左移动距离s，为在光屏上再次成清晰的像，他应将光屏移动距离s'，则s　 　 s′（选填“＞”、“＜”或“＝”）； （4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图乙所示位置，则人眼在图中　 　（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像； （5）小明在图甲中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜是　 　（选填“近视”或“远视”）眼镜。 【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上； （2）由图甲可知，此时物距u＝40.0cm﹣10.0cm＝30.0cm＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机； （3）将蜡烛向左移动，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成实像时，物距大于二倍焦距时，物距增大的速度大于像距减小的速度，故s＞s'； （4）小明在图甲中保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图乙所示位置，此时物距u＜f，成正立、放大的虚像，像与物同侧，因此人眼在图中B处能观察到烛焰的像； （5）在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后，因凸透镜成实像时，物近像远像变大，此时光屏上再次呈现清晰的像，说明该镜片对光线有会聚作用，是凸透镜，故该眼镜是远视眼镜。 成故答案为：（1）主光轴；（2）照相机；（3）＞；（4）B；（5）远视。 第10页 学科网（北京）股份有限公司 专题03 透镜及其应用 考情分析 考向分类 高频考点·核心内容 考查热度 透镜 透镜的辨别；透镜对光的作用 ★★★ 透镜作图：根据光线的传播路径画透镜；透镜的特殊光线作图 ★★★ 凸透镜成像规律 凸透镜成像的规律（特点及应用） ★★★★★ 根据凸透镜成像特点求焦距或焦距范围 ★★★ 凸透镜成像的动态分析（如“物距减小时，像如何变化”） ★★★ 透镜的应用 照相机（物距>2f） ★★★★ 投影仪（f<物距<2f） ★★★ 放大镜（物距<f） ★★★ 近视眼（凹透镜矫正）与远视眼（凸透镜矫正）的成因及矫正方法 ★★★★ 重点内容 01 透镜 02 凸透镜成像规律 03 透镜的应用 04 探究凸透镜成像的规律 透镜 ◆核心内容识记 1．透镜的分类 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄，对光有会聚作用； （2）凹透镜：中间薄、边缘厚，对光有发散作用。 2．三条特殊光线 （1）过光心的光线，经透镜折射后，其传播方向不改变； （2）平行于主轴的光线，经凸透镜折射后将会聚于异侧焦点（利用这一点可测凸透镜地焦距），经凹透镜折射后将变得发散，其折射光线地反向延长线过同侧焦点； （3）对凸透镜来说，从焦点发出地光经凸透镜折射后将平行主轴射出；对凹透镜来说，延长线过焦点地光经凹透镜折射后将平行主轴射出。 ◆易错易混 1．透镜对光的作用的实质——光的折射。 2．凸透镜对光线有会聚作用并不一定会聚到一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比入射光线方向更靠近主光轴的方向偏折，即有一种向主光轴靠拢的趋势。 3．在光的折射现象中，光路可逆，因此在透镜中光路也是可逆。 ◆方法技巧 1．辨别凸透镜和凹透镜的方法 （1）触摸法（定义法）：用手摸。凸透镜：中间厚两边薄；凹透镜：中间薄两边厚。 （2）成像法：放在书上的字上。放大是凸透镜，缩小是凹透镜。 （3）太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。 2．光路图作图技巧 （1）凸透镜三条特殊光线 （2）凹透镜三条特殊光线 平行于主光轴→过焦点； 过焦点→平行于主光轴； 过光心→方向不变。 平行于主光轴→反向延长线过虚焦点； 指向虚焦点→平行于主光轴； 过光心→方向不变。 【经典例题】（2024•广州）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F； （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于90°，则　 　（选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 【模拟押题1】（2024秋•延川县期末）如图所示，《淮南万毕术》关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。关于此现象，下列说法正确的是（　　） B． 应用了凸透镜对光线的会聚作用 B．应用了凸透镜对光线的发散作用 C．应用了凹透镜对光线的会聚作用 D．应用了凹透镜对光线的发散作用 【模拟押题2】（2025春•连云区校级月考）光经过透镜折射前后的光路如图所示，则下列对虚线框内透镜类型判断正确的是（　　） A．两个都是凸透镜 B．两个都是凹透镜 C．甲是凸透镜，乙是凹透镜 D．甲是凹透镜，乙是凸透镜 【模拟押题3】（2024秋•朝阳区期末）在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（　　） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 凸透镜成像规律 ◆核心内容识记 1．凸透镜成像规律 成实像时：当u>2f，成倒立、缩小、实像；【照相机工作原理】 当u=2f，成倒立、等大、实像；【可用来计算焦距】 当f <u<2f，成倒立、放大、实像。【投影仪工作原理】 成虚像时：当u<f时，成正立、放大、虚像。【放大镜工作原理】 2．凸透镜成像规律的记忆口诀 口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小； （实）物近像远像变大，物远像近像变小。【凸透镜成实像时的动态规律】 （虚）物近像近像变小，物远像远像变大。【放大镜成虚像时的动态规律】 实像异侧倒，虚像同侧立 ◆易错易混 实像与虚像的混淆 （1）实像：由实际光线会聚形成，可呈现在光屏上（如照相机、投影仪的像）。 （2）虚像：由光线反向延长线相交形成，不能呈现在光屏上（如放大镜、平面镜的像）。 ◆方法技巧 1．凸透镜成像规律的应用 2．测量焦距的方法：让凸透镜正对着平行光，移动光屏找到焦点，从焦点到凸透镜的距离约等于焦距。 3．根据凸透镜成像特点求焦距： （1）在光具座上固定一个光源和一个光屏，在光源和光屏之间插入一个凸透镜。 （2）移动光源和光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、等大的实像。 （3）测量光源到光屏的距离，这个距离的一半就是凸透镜的焦距。 4．根据凸透镜成像特点求焦距范围 （1）在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，调整它们的高度，使它们的中心在同一高度上。 （2）移动蜡烛和光屏，直到光屏上出现清晰的倒立、缩小的实像。 （3）测量物距和像距，根据凸透镜成像规律，计算出凸透镜的焦距范围。 【经典例题】（2024•牡丹江）把凸透镜正对太阳光，在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小最亮的光斑，若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15cm处，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（　　） A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像 C．倒立、等大的实像 D．倒立、放大的实像 【模拟押题1】（2025•吴江区二模）在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验数据如下表所示。根据表中数据判定，下列说法正确的是（　　） 实验序号 物距/cm 像距/cm 1 20 20 2 30 3 15 30 A．该凸透镜的焦距为20cm B．第2次实验成像特点与照相机成像特点相同 C．第3次实验成倒立、缩小的实像 D．若物距是12.5cm，物体通过透镜所成的像是虚像 【模拟押题2】（2025•东川区二模）某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像是放大的 B．光屏上的像是正立的 C．照相机是利用此成像原理制成的 D．撤去光屏，烛焰的像就不存在了 【模拟押题3】（2025•杨浦区三模）在“探究凸透镜成像规律”实验中，当发光体到凸透镜（焦距为10厘米）的距离为u0，另一侧光屏到凸透镜的距离为v0时，光屏上能呈现清晰放大的像。凸透镜位置不变，将发光体向远离凸透镜方向移动10厘米，并调节光屏的位置，观察到光屏上再一次呈现清晰的像。下列判断正确的是（　　） A．u0＞v0＞10厘米 B．v0＞u0＞20厘米 C．第二次成像一定是缩小的像 D．第二次成像可能比第一次成像大 透镜的应用 ◆核心内容识记 1．照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏。像是倒立、缩小的实像。 2．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，平面镜是用来改变光的传播方向的。像是倒立、放大的实像。 3．放大镜实质是一个短焦距的凸透镜，像是正立、放大的虚像。 4．显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头，成倒立、放大的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 5．望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 6．人的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，外界物体在视网膜上所成的像是倒立的实像。 7．近视眼及其矫正 （1）原因：晶状体太厚（或眼球在前后方向上太长），折光能力太强，成像在视网膜前。 （2）矫正方法：在眼睛前面放一个合适的凹透镜。 8．远视眼及其矫正 （1）原因：晶状体太薄（或者眼球在前后方向上太短），折光能力太弱，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。 （2）矫正方法：在眼睛前面放一个合适的凸透镜。 ◆易错易混 1．相同口径的透镜，凸透镜越凸，凹透镜越凹，焦距越小，折光能力越强。 2．显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜，但物镜的作用不同。显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，望远镜的物镜相当于照相机的镜头。 ◆方法技巧 1．生活中的凸透镜 原理 u>2f，f<v<2f f<u<2f，v>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 应用 照相机 投影仪 放大镜 （1）照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成，胶片能感光，所以能成实像）。 （2）投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。 （3）放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。 2．照相机、投影仪和放大镜的调节 （1）用照相机照相时，要使胶片上的像大一些，应使被照物体离镜头近一些，同时使胶片离镜头远一些，即镜头前伸。（成实像：物近像远像变大） （2）使用投影仪时，要使屏幕上的像小一些，应使投影片离镜头远一些，同时屏幕离镜头近一些。（成实像：物远像近像变小） （3）使用放大镜观察物体时，要想让被观察物体大一些，应使被观察物体离放大镜稍远一些。（成虚像：物远像远像变大） 3．远视眼和近视眼的成像特点及矫正方法比较 【经典例题】（2024•包头）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。 【模拟押题1】（2025•金水区校级三模）如图所示，为了方便老年人剪指甲，设计师在指甲剪的上方加装了一块小透镜。下列有关说法正确的是（　　） A．该透镜是凸透镜，可以用于矫正近视眼 B．指甲盖位于透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 C．要想看到指甲盖更大的像，应适当将透镜向上移动，远离指甲盖 D．若一只小虫子误停在透镜上，将影响观察指甲盖完整的像 【模拟押题2】（2025•无锡二模）“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离照相机镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（　　） A．镜头对光线有发散作用 B．学生和手在镜头中成的是正立的实像 C．手在镜头的1倍焦距与2倍焦距之间 D．学生在镜头的2倍焦距以外 【模拟押题3】（2025•正定县二模）小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正，图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．注水的胶膜对光有发散作用 B．图中成像原理与投影仪的成像原理相同 C．保持蜡烛、光屏位置不变，将胶膜移到35cm刻度处，屏上可得缩小的实像 D．注水的胶膜再次注水，在蜡烛和注水胶膜间加个近视镜，在光屏上可再次看到烛焰清晰的像 探究凸透镜成像规律 ◆核心内容识记 1．实验器材的放置顺序：由左向右依次为蜡烛、凸透镜、光屏。 2．实验前调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央。 3．焦距的测量及判断： （1）跟主光轴平行的光经凸透镜后，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即可； （2）利用物距等于2倍焦距时成倒立、等大的像来确定焦距。 4．动态规律：成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。 ◆易错易混 1．实验过程中蜡烛燃烧的时间越长，蜡烛越短，烛焰的位置越低，像的位置越高；可将光屏或蜡烛向上移动或将凸透镜和光屏同时向下移动。 2．当光屏上成清晰的像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能成清晰的像。（说明折射现象中，光路可逆） 3．用纸遮住凸透镜一部分（或凸透镜缺一角），光屏上仍会成完整的像，像会变暗些。 4．实验中光屏上不能成像的原因 （1）蜡烛在1倍焦距内，凸透镜成虚像，不能呈现在光屏上。 （2）蜡烛在焦点上，凸透镜没有成像。 （3）蜡烛到凸透镜的距离稍大于1倍焦距，成像在很远的地方，光屏无法移动到该位置。 （4）蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度，像不在光屏上。 ◆方法技巧 1．成实像时眼睛的观察方法： （1）眼睛注视光屏上的像； （2）去掉光屏，从光屏一侧（即蜡烛与眼睛在凸透镜异侧）通过透镜，逆着折射光线观察蜡烛所成的像。 2．在蜡烛和凸透镜之间加透镜时像的变化问题 （1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚，要使光屏上能成像，光屏需靠近 凸透镜。 （2）加近视镜（凹透镜）（光线推迟会聚，要使光屏上能成像，光屏需远离 凸透镜。 【经典例题】（2024•淮安）在“探究凸透镜成像规律”实验中： （1）如图甲所示，S为烛焰中心，凸透镜的焦距f＝10cm，O为光心。画出光线SP经过凸透镜后的折射光线。 （2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到烛焰清晰的像，生活中的　 　就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至　　 cm刻度线处，光屏上能再次承接到烛焰清晰的像。 （3）凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中，小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”，也能获得清晰的像。他将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 6 物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 根据表中数据，判断手机镜头的焦距最接近　 　。 A．5m； B．0.5m； C．0.05m； D．0.005m。 【模拟押题1】（2025•高唐县二模）某同学用如图所示的实验装置探究凸透镜的成像情况。他调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们大致在同一高度。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。则下列有关推断正确的是（　　） A．投影仪利用了此时的成像特点 B．该凸透镜的焦距范围是14～20cm C．将蜡烛放在34cm刻度线处，向右适当移动光屏，可能呈现倒立放大的实像 D．若将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，可模拟远视眼的成像情况 【模拟押题2】（2024•天长市二模）如图所示，在探究凸透镜成像实验的过程中，小明在光屏上得到清晰的烛焰的像，若保持光屏和蜡烛的位置不变，只移动凸透镜，还可以成一次　 　 （填出成像的性质）的实像，此时从光具座上可以测出像距是　 　cm，生活中的　 　机（选填“照相”或“幻灯”）就是根据这个原理制成的。 【模拟押题3】（2025•仪征市二模）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，所选凸透镜的焦距为10cm： （1）小明应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的　 　上； （2）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图甲所示的位置，光屏上呈现清晰的像，生活中　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是依据此成像原理制成的； （3）小明在图甲中保持透镜位置不变，将蜡烛向左移动距离s，为在光屏上再次成清晰的像，他应将光屏移动距离s'，则s　 　 s′（选填“＞”、“＜”或“＝”）； （4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图乙所示位置，则人眼在图中　 　（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像； （5）小明在图甲中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜是　 　（选填“近视”或“远视”）眼镜。 第10页 学科网（北京）股份有限公司 $