3.4 透镜的应用（知识解读）2026-2027学年八年级物理上册同步知识解读与专题训练（新教材，苏科版）

本讲义聚焦透镜的应用这一核心知识点，系统梳理照相机（倒立缩小实像）、眼球（晶状体与视网膜类比）、投影仪（倒立放大实像）、放大镜（正立放大虚像）、显微镜和望远镜（物镜与目镜两次成像）的成像原理及特点，涵盖近视眼（凹透镜矫正）和远视眼（凸透镜矫正），构建从基础规律到生活应用、生物器官再到复杂仪器的学习支架。 该资料亮点在于题型分类清晰（5大题型含例题及变式题），结合“刷脸”支付、战斗机光电系统等生活实例，通过模型建构（透镜成像模型）和科学推理（成像特点分析）培养科学思维，随堂巩固练习助力课中教学效果提升，课后可帮助学生回顾强化，弥补知识盲点，强化物理观念的实际应用。

3.4 透镜的应用（知识解读） 【新教材苏科版】 题型归纳 【题型1 照相机】 3 【题型2 投影仪】 4 【题型3 放大镜的成像原理及特点】 6 【题型4 显微镜的目镜和物镜的成像原理】 8 【题型5 望远镜的目镜和物镜的成像原理】 10 【随堂巩固】 13 考点1 照相机与眼球 1、眼睛及其视物原理 （1）眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。 （2）眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在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，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。 2、视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。 3、近视眼 （1）近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。 （2）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。 （3）近视眼特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （4）近视眼原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。 4、远视眼 （1）远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。 （2）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。 （3）远视眼特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。 （4）远视眼原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 5、照相机的成像原理：照相机的镜头相对于一个凸透镜，胶片相对于光屏，来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上，形成了倒立、缩小的像。 6、照相机成像的特点 （1）物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 （2）物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。 （3）照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。 7、投影仪的成像过程：对投影仪进行光路分析可知，来自投影片上的图案上的光经镜头（凸透镜）折射后，在屏幕上形成清晰的像。 8、投影仪的成像特点 （1）投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。 （2）图案（文字）通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案（文字）大。 （3）像和投影片在凸透镜的两侧。 （4）图案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像。 （5）投影片离镜头越近，像到镜头间的距离越大，屏幕上所成的像越大。 9、放大镜成像：放大镜是凸透镜，是常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大，如图所示。将放大镜镜头放在物体上方与眼睛之间适当位置，透过放大镜可以看到正立、放大的像。 10、放大镜成像特点 （1）物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像。 （2）像和物体在凸透镜的同侧。 （3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大。 （4）若物体与放大镜的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。 【题型1 】 【例1】图甲是用仪器检测视力，图乙、丙是模拟近视眼或远视眼的情况，下列说法不正确的是（     ） A．乙图是近视眼，应佩戴凹透镜 B．丙图是远视眼，应佩戴凸透镜 C．人眼的成像原理与投影仪相同 D．坚持做眼保健操，减少电子产品使用时间等可有效预防近视 【答案】C 【详解】A．乙图光线会聚于视网膜前，为近视眼，应佩戴凹透镜矫正，故A正确； B．丙图光线会聚于视网膜后，为远视眼，应佩戴凸透镜矫正，故B正确； C．人眼晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，成倒立、缩小的实像，与照相机原理相同，投影仪成倒立、放大的实像，故C错误； D．坚持做眼保健操、减少电子产品使用时间可有效预防近视，故D正确。 本题选择错误的，故选C。 【变式1-1】如图所示，这是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器相当于视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件相当于晶状体。下列说法正确的是（     ） A．光学元件相当于一个凹透镜 B．当战斗机靠近物体时，目标物体在光电传感器上所成的像变大 C．光电传感器上成的是物体的倒立、放大的实像 D．外界物体离光学元件的距离应该小于一倍焦距 【答案】B 【详解】A．光学元件相当于晶状体，晶状体是凸透镜，故A错误； B．战斗机靠近物体时，物距减小，由凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知像变大，故B正确； C．系统功能与人眼相似，成倒立、缩小的实像，故C错误； D．成倒立、缩小的实像时，物距，故D错误。 故选B。 【变式1-2】目前，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成交易。摄像头相当于一个________镜，当人靠近摄像头时：光源自动打开，照亮________（选填“人脸”或“显示屏”），人脸通过摄像头成一个________（选填“倒立、缩小”或“正立、放大”）的实像。 【答案】 凸透 人脸 倒立、缩小 【详解】摄像头与照相机成像原理相同，镜头为凸透镜；因人脸是成像的物体，故光源打开用于照亮人脸，使人脸反射的光线进入摄像头成像；由凸透镜成像规律，物体在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。 【变式1-3】“刷脸”支付设备通常配备红外摄像头和红外光源。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于凸透镜，人脸到摄像头的距离________（选填“大于二倍焦距”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“小于一倍焦距”）。该透镜还可以用来矫正________（选填“近”或“远”）视眼。 【答案】 大于二倍焦距 远 【详解】摄像头成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知，物距需大于二倍焦距，故人脸到摄像头的距离大于二倍焦距。凸透镜对光线有会聚作用，因远视眼成像在视网膜后方，故可用凸透镜矫正。 【题型2 投影仪】 【例2】如图所示，这是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（     ） A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜 B．投影片应该放在镜头的二倍焦距外 C．平面镜的作用是改变光路 D．投影仪在屏幕上所成的像是放大的实像 【答案】B 【详解】A．投影仪利用了凸透镜成像规律，镜头相当于一个凸透镜，故A正确； BD．由凸透镜成像规律可知，投影仪利用了物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立、放大实像的规律工作，因此投影片应放在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间，屏幕上所成的像是放大的实像，故B错误，D正确； C．投影仪里的平面镜可以将凸透镜向上传播的光线反射转向，让像最终呈现在竖直的屏幕上，其作用就是改变光路，故C正确。 本题选择描述错误的，故选B。 【变式2-1】投影仪是教学中常用的设备，若要让屏幕上的像变大一些，正确的操作是（     ） A．投影仪远离屏幕，镜头靠近投影片 B．投影仪远离屏幕，镜头远离投影片 C．投影仪靠近屏幕，镜头靠近投影片 D．投影仪靠近屏幕，镜头远离投影片 【答案】A 【详解】凸透镜成实像时，遵循物距减小、像距增大、像变大的规律。投影仪中投影片是物，屏幕承接实像：要使像变大，需减小物距，即镜头靠近投影片，同时增大像距即投影仪远离屏幕，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式2-2】国产动画电影《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________（选填“倒立”或“正立”）、放大的实像。 【答案】 不是 漫 倒立 【详解】因银幕自身不能发光，故不是光源； 因光发生漫反射时反射光线向各个方向传播，故不同位置的观众均可看到影像； 由凸透镜成像规律可知，放映机利用凸透镜原理，成倒立、放大的实像。 【变式2-3】如图所示，此时光屏上成清晰的像，生活中的________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个成像特点制成的。将蜡烛向左移动，光屏向________（填“左”或“右”）移动，又能看到清晰的像。 【答案】投影仪 左 【详解】由图可知物距小于像距，且成实像，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，对应应用为投影仪。 蜡烛向左移动时物距增大，因凸透镜成实像时物远像近像变小，像距减小，故光屏向左移动可再次得到清晰的像。 【题型3 】 【例3】如图所示，来自烛焰某点的光经透镜折射后，________（选填“折射光”或“折射光的反向延长线”）会聚于一点，这个点就是像，它________（选填“有”或“没有”）光实际会聚，是________（选填“实”或“虚”）像，它________（选填“能”或“不能”）在光屏上呈现。此图是________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像的情景。 【答案】 折射光的反向延长线 没有 虚 不能 放大镜 【详解】由光路图可知，烛焰位于凸透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，折射光的反向延长线会聚到一点形成像。 这个会聚点并不是由实际的折射光线真正会聚形成，因此它没有光实际会聚，属于虚像。 虚像无法用光屏承接，因此它不能在光屏上呈现。 当物体在凸透镜一倍焦距以内时，根据凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像，这是放大镜的成像原理。 【变式3-1】利用凸透镜使物体成正立、放大、虚像的原理制成的光学器材有（     ） A．放大镜 B．幻灯机 C．照相机 D．投影仪 【答案】A 【详解】A．当物距时，凸透镜成正立、放大的虚像，对应应用为放大镜，故A符合题意； BD．幻灯机、投影仪利用的是时凸透镜成倒立、放大的实像的原理，故BD不符合题意； C．照相机利用的是时凸透镜成倒立、缩小的实像的原理，故C不符合题意。 故选A。 【变式3-2】如图所示， 是物体S经过凸透镜所成的像，那么这个图是表示什么的成像示意图（     ） A．照相机 B．放大镜 C．平面镜 D．投影仪 【答案】B 【详解】由图可知，物距，像为正立、放大的虚像。 A．照相机成像时，成倒立、缩小的实像，故A不符合题意； B．放大镜成像时，成正立、放大的虚像，故B符合题意； C．平面镜成正立、等大的虚像，故C不符合题意； D．投影仪成像时，成倒立、放大的实像，故D不符合题意。 故选B。 【变式3-3】博物馆中较小的文物前放置透镜，人们直接通过透镜看到正立、放大的像，如图所示，该透镜对光具有_____（选填“会聚”或“发散”）的作用。若该透镜的焦距为，则该透镜与文物的距离应_____（选填“大于”“小于”或“等于”）10cm。要使参观者看到的文物的像更大些，需要适当_____（选填“增大”或“缩小”）文物和透镜之间的距离。 【答案】 会聚 小于 增大 【详解】该透镜能成正立、放大的像，是凸透镜，凸透镜对光具有会聚作用； 根据凸透镜成像规律，当凸透镜成正立、放大的虚像时，物距小于焦距，因此该距离小于10cm； 凸透镜成虚像时，物距增大，虚像更大，因此要使像更大，需要适当增大文物和透镜之间的距离。 考点2 望远镜与显微镜 1、显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。 普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。 2、望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。 【题型4 】 【例4】在透明塑料台上滴上一颗小水滴，再选用一个焦距较长的凸透镜组成了一个自制水滴显微镜，关于水滴显微镜下列说法中正确的是（　　） A．水滴相当于显微镜中的目镜 B．若要让标本放大倍数更高，可以使凸透镜适当远离水滴 C．通过水滴显微镜观察到的是物体正立的像 D．小水滴相当于一个焦距较长的凸透镜 【答案】B 【详解】A．显微镜中，物镜靠近标本，成倒立、放大的实像；目镜靠近眼睛，对实像再次放大成虚像。水滴靠近标本，作用同物镜，而非目镜（目镜是题中焦距较长的凸透镜），故A错误； B．目镜的放大倍数与物距有关（在有效成像范围内）：物距增大（即凸透镜远离水滴所成实像的位置），目镜放大倍数提高。因此适当远离水滴可提升总放大倍数，故B正确； C．水滴（物镜）先成倒立、放大的实像，目镜再将其放大为倒立的虚像（两次倒立叠加仍为倒立）。最终观察到的不是正立像，故C错误； D．小水滴因体积小、表面曲率大，焦距较短；题干明确用“焦距较长的凸透镜”作目镜，说明水滴焦距并不长，故D错误。 故选B。 【变式4-1】关于如图所示的显微镜，下列说法正确的是（　　） A．显微镜的物镜是凹透镜 B．显微镜的物镜成像原理与望远镜的物镜成像原理不同 C．显微镜的目镜成正立、放大的实像 D．显微镜的反光镜使用的是凹面镜，对光有发散作用 【答案】B 【详解】AB．显微镜的物镜是凸透镜，成倒立放大的实像，望远镜的物镜成倒立缩小的实像，显微镜的物镜成像原理与望远镜的物镜成像原理不同，故B正确，A错误； C．显微镜的目镜相当于一个放大镜，成正立的放大的虚像，故C错误； D．显微镜的反光镜使用的是凹面镜，凹面镜对光有会聚作用，故D错误。 故选B。 【变式4-2】生物实验室的显微镜，物镜和目镜都是由凸透镜构成。被观察的物体通过物镜成一个倒立、________的实像，和目镜成像原理相同的光学元件有_____________。 【答案】 放大 放大镜 【详解】被观察物体位于物镜一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成像规律可知，物镜成倒立、放大的实像； 物体经物镜成的实像位于目镜一倍焦距以内，目镜成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同。 【变式4-3】“工欲善其事，必先利其器。”人们对微观世界的观察离不开显微镜，如图所示。显微镜的物镜成__________（选填“正”或“倒”）立、__________（选填“缩小”“放大”或“等大”）的像。它的反光镜有一面是凹面镜，对光有__________作用，可在光线较__________（选填“亮”或“暗”）时使用。 【答案】 倒 放大 会聚 暗 【详解】显微镜物镜成像时，物体在其一倍焦距与二倍焦距之间，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的像。凹面镜对光有会聚作用，可提升视野亮度，故在光线较暗时使用。 【题型5 】 【例5】图为一单筒天文望远镜，其物镜和目镜均为凸透镜，___________（选填“>”、“=”或“<”），将它对准远处的物体观察时，物体通过物镜成倒立、___________（选填“放大”或“缩小”）的实像，再通过目镜的放大作用，增大___________，从而看清远处物体的像。 【答案】 > 缩小 视角 【详解】由两个凸透镜组成的单筒天文望远镜，为了会聚更多光线、获得更大的放大倍数，物镜焦距大于目镜焦距。 观察远处物体时，远处物体的物距远大于物镜的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，物镜成倒立、缩小的实像。 物镜成的实像经过目镜（相当于放大镜）放大后，最终增大了人眼的观察视角，从而让人看清远处的物体。 【变式5-1】小亮同学通过自制的望远镜（如图甲所示）能够清晰地观察到十几公里的景色，如图乙是小亮绘制的望远镜光路示意图。关于该望远镜，下列分析正确的是（     ） A．物镜的成像原理与投影仪相同 B．目镜的成像原理与投影仪相同 C．将物镜筒前伸，物镜成的像会变大 D．将目镜筒后伸，目镜成的像会变小 【答案】C 【详解】A．望远镜的物镜使远处物体成倒立、缩小的实像，成像原理和照相机相同；投影仪成倒立放大的实像，原理不同。故A错误； B．物镜成的实像落在目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像，成像原理和放大镜相同，和投影仪不同。故B错误； C．将物镜筒前伸，物镜靠近被观测物体，物距减小，根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，物镜成的像会变大。故C正确； D．目镜成虚像时，一倍焦距内，物距越大（物体离目镜越远），虚像越大。目镜筒后伸，目镜远离物镜成的实像，物距变大，目镜成的像会变大，故D错误。 故选C。 【变式5-2】如图所示的是同学们在跨学科实践：制作望远镜的成品展示，下列说法正确的是（     ） A．物镜成倒立的虚像 B．目镜成正立的实像 C．若物镜的焦距为10cm，目镜的焦距为5cm，则该望远镜放大倍率为4倍 D．选取凸透镜时物镜的直径要大于目镜 【答案】D 【详解】A．望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故A错误； B．目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，故B错误； C．望远镜的放大倍率公式是，代入数据得，故C错误； D．物镜的直径做得比目镜大，可以会聚更多的光线，让观测的像更明亮，所以选取凸透镜时物镜的直径要大于目镜，故D正确。 故选D。 【变式5-3】在自制天文望远镜时，若目镜选取焦距为10cm的凸透镜，则物镜应选取焦距_____10cm的_____透镜。我们能通过望远镜清楚地看到远处物体，是因为望远镜增大了_____。 【答案】 大于 凸 视角 【详解】天文望远镜的工作原理要求物镜能将远处物体成倒立、缩小的实像，且该实像需落在目镜的一倍焦距范围内，因此物镜焦距必须大于目镜焦距。 自制天文望远镜的物镜和目镜均为凸透镜，物镜负责成实像，目镜将实像放大为虚像。 望远镜通过物镜拉近远处物体的成像距离，再经目镜放大，本质是增大了观察物体的视角。视角越大，物体在视网膜上成的像越大，人眼就越能清晰分辨远处物体。 随堂巩固 【随堂巩固】 1．分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（     ） A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【答案】B 【详解】近视眼是由于晶状体变厚，折光能力过强，像成在视网膜前方，图③符合；凹透镜对光线有发散作用，佩戴凹透镜可以推迟光线的会聚，让原本成在视网膜前的像向后移动，最终准确落在视网膜上，对应图①的矫正做法。 故选B。 2．如图所示，许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜。参观者通过透镜看到了放大的虚像。关于此场景，下列说法中正确的是（     ） A．文物是光源 B．凸透镜成像利用了光的反射 C．所成的像是正立的 D．成像原理与投影仪相同 【答案】C 【详解】A．文物本身不发光，不是光源，故A错误； B．凸透镜成像利用了光的折射，故B错误； C．通过透镜看到放大的虚像，由凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像，故C正确； D．投影仪成倒立、放大的实像，此场景成正立、放大的虚像，成像原理与放大镜相同，故D错误。 故选C。 3．我们要看见一个物体，要求有一双明亮的眼睛，同时还要求（     ） A．这个物体一定是光源 B．物体发出的或反射的光必须进入眼睛 C．物体和眼睛必须在一条直线上 D．眼睛能发光 【答案】B 【详解】A．不发光的物体可通过反射光被观察到，物体不一定是光源，故A不符合题意； B．人眼看到物体的必要条件是物体发出的光或反射的光进入眼睛，故B符合题意； C．光经反射、折射后进入眼睛也可看到物体，物体和眼睛无需在同一直线，故C不符合题意； D．眼睛是感光器官，不能发光，故D不符合题意。 故选B。 4．近年来，“网红干部”频频出现在大众视野中，他们有的直播带货助农增收，有的拍短视频推广地方旅游，有的凭借亲民形象收获大量关注。如图是某村第一书记为当地特产直播带货的情景，下列说法正确的是：（     ） A．手机的摄像头是凹透镜 B．手机屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的 C．为了使网友看清商品细节，应将商品紧贴在摄像头上 D．直播使用的手机摄像头成的正立、缩小的实像 【答案】B 【详解】A．手机摄像头相当于凸透镜，故A错误； B．光的三原色为红、绿、蓝，手机屏幕画面由这三种色光混合而成，故B正确； C．手机摄像头成实像需满足，紧贴时商品在一倍焦距内，无法成实像，故C错误； D．手机摄像头成像时，成倒立、缩小的实像，故D错误。 故选B。 5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距为7 cm B．图中成像原理与投影仪成像原理相同 C．若在蜡烛与凸透镜之间放远视眼镜，向左移动光屏能在光屏上再次成清晰的像 D．固定蜡烛和光屏的位置，将凸透镜移到两者的正中间，在光屏上能成等大的像 【答案】C 【详解】由图可知，物距 像距 AB．此时，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，成像原理与照相机相同，满足且，即且，解得，故AB错误； C．远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，使像提前会聚，像距变小，故向左移动光屏能再次成清晰的像，故C正确； D．根据凸透镜成像规律，只有当物距等于2f时才能成等大实像，此时像距也等于2f，即物像间距为4f。本题蜡烛和光屏间距离为 而前面分析已经推出，，但将透镜移到蜡烛和光屏正中间时，物距等于像距为22.5cm，但，无法成等大的像，故D错误。 故选C。 6．如图为我国自主研发的“机器狗”，头部的“眼睛”能提供感知外界的“视觉”，其成像原理与照相机相似，主要由光学镜头、内置光电传感器（相当于光屏）组成。“机器狗”的“眼睛”正常工作时，下列说法正确的是（     ） A．光学镜头对光有发散作用 B．被观测物体在光电传感器上成正立、缩小的像 C．“眼睛”靠近被观测物体时，光电传感器上的像变大 D．“眼睛”到被观测物体的距离小于光学镜头的二倍焦距 【答案】C 【详解】A．由题意可知，机器狗的“眼睛”成像原理与照相机相似，因此可知其光学镜头相当于凸透镜，对光有会聚作用，故A错误； B．由照相机成像原理可知，被观测物体在光电传感器上成的是倒立、缩小的实像，故B错误； C．“眼睛”靠近被观测物体时，物距减小，由凸透镜成实像规律“物近像远像变大”可知，像会变大，故C正确； D．由照相机成像原理可知，物距，即“眼睛”到被观测物体的距离大于光学镜头的二倍焦距，故D错误。 故选C。 7．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u＋v）；绘出如下图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（     ） A．c点的成像特点与照相机成像特点一样 B．c和d两点的成像特点是一样的 C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f 【答案】D 【详解】AB．点物距，点物距，均满足，成倒立缩小的实像，与照相机成像特点一样，故AB正确； C．点物距，物像间距，像距 点物距，物像间距，像距 、两点物距与像距数值互换，说明光路是可逆的，故C正确； D．由图像可知，凸透镜成实像时，物像间距的最小值为点的物像间距，即物像间距满足，故D错误。 本题选择说法错误的，故选D。 8．小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水可以改变透镜厚度。如图甲所示，固定透镜，将一支蜡烛放在合适位置后，调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．图甲是在模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像 B．模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水 C．将近视眼镜靠近甲图透镜左侧放置，要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像 D．图甲所示水透镜的焦距为15.0cm 【答案】C 【分析】本题以水凸透镜成像与视力矫正为核心，需结合凸透镜成像规律、近视眼的成因及凹透镜的作用，对各选项进行分析。 【详解】A．正常人眼球观察物体时，成倒立、缩小的实像。由图甲可知物距 像距 此时，符合，的倒立、缩小实像的规律，故A错误； B．图乙中像成在视网膜前方，是近视眼的成因，近视眼是晶状体太厚、折光能力过强导致的，因此模拟该成因时需要向水透镜注水，增加透镜厚度，不是向外抽水，故B错误； C．近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，将近视眼镜放在透镜左侧后，光线发散，清晰的像会成在原光屏位置的后方，因此要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像，故C正确； D．由A项中成像规律可知，得，得，即 焦距并非15.0cm。故D错误； 故选C。 9．据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”，如图甲所示，是我国古人用冰取火的情景，要得火，应把“艾”放在透镜的___________位置。该种透镜可以用来矫正___________（填“乙”或“丙”）图中的视力问题。 【答案】 焦点 乙 【详解】冰制透镜为凸透镜，平行太阳光经凸透镜后会聚在焦点，焦点处温度高，故应将“艾”放在焦点位置。 因乙图中像成在视网膜后方，属于远视眼，用对光有会聚作用的凸透镜来矫正远视眼。丙图像成在视网膜前，为近视眼，用对光有发散作用的凹透镜来矫正，故该透镜可以用来矫正乙图中的视力问题。 10．小明透过凸透镜镜片观察邮票上的文字（如图甲）时观察到的是_________（选填“虚”或“实”）像；将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，然后在镜片前放置一眼镜（如图乙），光屏上的像变模糊了，向后移动光屏，像又清晰了，则镜片前的眼镜是_________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 【答案】 虚 近视 【详解】透过凸透镜观察邮票时物距小于一倍焦距，由凸透镜成像规律可知成正立、放大的虚像。 因放置眼镜后需向后移动光屏才能得到清晰的像，说明该眼镜对光有发散作用，像距变大；近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用；因此该眼镜为近视眼镜。 11．夏天早晨，树叶上常常有一些露珠，透过露珠看到的叶脉更清楚。这种情形下，露珠相当于_______镜，叶脉位于该“镜”的_______（选填“二倍焦距以外”“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距之内”），透过露珠看到的叶脉是_______（描述正倒、大小与虚实）像。 【答案】 凸透 一倍焦距之内 正立、放大的虚 【详解】露珠中间厚、边缘薄，相当于凸透镜。 因露珠起到放大镜的作用，由凸透镜成像规律可知，物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像，故叶脉位于透镜一倍焦距之内，所成像为正立、放大的虚像。 12．通过显微镜观察植物叶片上的气孔，气孔经过物镜成的是放大的__________（选填“实”或“虚”）像，这个像到物镜的距离v与物镜焦距的大小关系为__________，这个像到目镜的距离u与目镜焦距的大小关系为__________。最后，人眼通过目镜看到的是放大的__________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】 实 虚 【详解】显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，根据凸透镜成像规律，当物体位于1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，此时像距大于物镜的2倍焦距，因此气孔经过物镜成放大的实像，像到物镜的距离满足； 显微镜的目镜相当于放大镜，根据凸透镜成像规律，当物体（此处为物镜所成的实像）位于目镜的1倍焦距以内时，因此这个实像到目镜的距离满足，人眼最终看到的是成正立、放大的虚像。 13．如图所示是投影仪的示意图，它的镜头是凸透镜，屏幕像是平面镜，是利用凸透镜能成倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像的原理制成的；在使用投影仪时，发现在屏幕上画面太小，正确的调节方法之一是_________（选填“适当降低”或“适当升高”）凸透镜，并使屏幕_________（选填“靠近”或“远离”）投影仪；若投影片左侧有一处污点，则屏幕上投影画面的_________侧也发现一处污点。 【答案】 放大 适当降低 远离 右 【详解】投影仪的成像原理是当物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像； 根据凸透镜成像的动态规律“物近像远像变大”，要让屏幕上的画面变大，需要减小物距（即投影片到凸透镜的距离），因此要适当降低凸透镜，同时需要增大像距，因此要让屏幕远离投影仪； 凸透镜成的实像与物体是上下颠倒、左右相反的，投影片的左侧的污点，对应的实像会出现在画面的右侧。 14．如图所示，透过装有水的圆柱形玻璃瓶，可看到另一侧铅笔的形状变化，这是因为装水的玻璃瓶相当于一个______；当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐______（选填“变长”或“变短”），到某一位置时，铅笔尖会突然改变方向，而“改变方向”后的像为______（选填“实”或“虚”）像。 【答案】 凸透镜 变长 实 【详解】装水的圆柱形玻璃瓶中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特点，因此相当于一个凸透镜；根据凸透镜成像规律：当铅笔位于一倍焦距内时，成正立放大的虚像，铅笔远离玻璃瓶的过程中，在到达一倍焦距前，物距逐渐增大，虚像也会逐渐变大，因此铅笔尖看起来逐渐变长；当铅笔移动到物距大于一倍焦距后，会成倒立的实像，因此铅笔尖方向会突然改变，改变方向后的像是实像（一倍焦距分虚实，物距大于一倍焦距时成实像）。 15．如题图是小明探究凸透镜成像规律的实验装置： (1)如图甲，凸透镜焦距________cm（要估读）；将此凸透镜固定在光具座上并调整实验器材，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在________，目的是使像成在光屏中央。 (2)当小明将蜡烛、光屏的位置调到如图乙所示时，恰好在光屏上得到了清晰的像，此时凸透镜所成的是倒立、________（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。此时成像原理与________（填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）相同。 (3)若将蜡烛向左移动5cm，保持凸透镜的位置不动，应将光屏向________（填“左”或“右”）适当移动才能再次在光屏上成清晰的像。 (4)当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到________。（选填字母） A．烛焰下半部分的像 B．烛焰上半部分的像 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 (5)一段时间后，小明发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，他应将蜡烛向________（填“上”或“下”）调节，可以使像回到光屏中心。 【答案】(1) 10.0 同一高度 (2) 放大 投影仪 (3)左 (4)C (5)上 【详解】（1）[1]凸透镜焦点到光心的距离叫焦距，如图甲，一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，这个光斑就是焦点，则凸透镜的焦距为 [2]为了使烛焰的像成在光屏的中央，便于观察，应调整蜡烛、凸透镜及光屏，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度。 （2）[1][2]如图乙所示，物距为，像距为，此时物距小于像距，成倒立、放大的实像。投影仪成倒立、放大的实像，此时成像原理与投影仪相同。 （3）若将蜡烛向左移动5cm，说明物距增大，则应减小像距，即将光屏向左移动才能再次在光屏上成清晰的像。 （4）当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，则透过凸透镜的光线变少，所以像的亮度变暗，光源发出的光经凸透镜折射后，照样能会聚成像，所以像是完整的，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）一段时间后，小明发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，根据过光心的光线方向不变可知，他应将蜡烛向上调节，可以使像回到光屏中心。 16．小明为了探究眼睛的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 (1)实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_________上，目的是使像成在光屏中心。 (2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），此时水透镜的焦距f的范围为_________。 (3)用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的蜡烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜_________（填“注水”或“抽水”），使其焦距变_________（填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 (4)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置_________（填“左侧”或“右侧”）的物体。 【答案】(1)同一高度 (2) (3) 注水 短 (4)右侧 【详解】（1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在同一高度上，使像成在光屏中心。 （2）由图甲可知，物距 像距 因为 ，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，满足 且 。即 ， 可得焦距 的范围为 （3）将蜡烛移动到光具座上 处，物距减小，像距不变（光屏不动）。根据凸透镜成实像规律，物距减小，像距应增大才能成清晰的像，要使像距不变，需要增强水透镜的会聚能力，即对水透镜注水，使其变厚，焦距变短。 （4）老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用。爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，戴上老花镜后，光线提前会聚，如图乙近处的物体的像能刚好落在光屏上，故爷爷能看清更近的物体，即蜡烛位置右侧的物体。 17．雨过天晴，小经发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，同学们一起探究凸透镜成像的规律。选取高度为5.0cm 的“F”光源。 (1)如图甲，在光屏上出现_______________光斑时，可测出凸透镜的焦距；在乙装置中，点亮“F”光源，调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在_____________，是为了使像始终成在光屏的中央。 (2)图乙是小经所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，请在方格纸中大致画出图乙中小经看到的像______。生活中___________利用了此时实验成像的特点。（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”） (3)①由如下表格中的证据小经分析发现：透过在叶片上的水珠（水珠相当于凸透镜）能看到远处倒立缩小的“花朵”的条件是_____________。 ②由实验次数1和7或2和6或3和5可知：在光的折射现象中，________________________ 。 ③根据表格中的证据可知，同一物体，____________相同，凸透镜成____________像时，____________________________________，像变大。 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 像高/cm 1 30.0 15.0 倒立缩小的实像 2.5 2 25.0 16.7 倒立缩小的实像 3.3 3 22.0 18.2 倒立缩小的实像 4.1 4 20.0 20.0 倒立等大的实像 5.0 5 18.2 22.0 倒立放大的实像 6.0 6 16.7 25.0 倒立放大的实像 7.5 7 15.0 30.0 倒立放大的实像 10.0 【答案】(1) 最小最亮 同一高度 (2) 照相机 (3) 物距大于2倍焦距 光路是可逆的 凸透镜焦距 实 像距变大 【详解】（1）当光屏上出现最小最亮的光斑时，测出最小最亮的光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。 调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，是为了使像始终成在光屏的中央。 （2）由图甲可知，凸透镜的焦距为 图乙中，光源位于20.0cm刻度处，凸透镜位于50.0cm 刻度处，物距 满足，此时成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是应用这个成像规律制成的。故小经看到的应是一个倒立、缩小的“F”像，据此作图。 （3）由表中实验次数1、2、3可知，物距大于二倍焦距时，透过水珠看到远处倒立缩小花朵。 由实验次数1和7或2和6或3和5可知：物距和像距互换仍然成像，说明在折射现象中，光路是可逆的。 根据表格中的证据可知，同一物体，凸透镜焦距相同，凸透镜成实像时，物距减小（即物体靠近凸透镜），像距增大，像变大。 18．科研探究小组同学准备探究“凸透镜成像规律”，老师为同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏等器材： (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甲所示的光斑，你认为他应该选择________（选填“a”、“b”）透镜来进行实验； (2)如图乙所示，为了方便于观察所成的像，实验时，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的________； (3)此组同学进行了多次实验，并得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象如图丙、由图象可知凸透镜的焦距是________cm； (4)进行实验探究时，他们将其中两组蜡烛与光屏上像的位置和大小记录在记录纸上，如图丁（用带箭头的线段表示物，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置）所示，从图丁中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像；光屏在B'成像时，小明将图丁中的凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜，光屏上所成的像和与原来相比会变________（填序号）。①小②大③暗④亮⑤不完整 (5)各小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是，当它们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是________。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法： ①做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变________（选填“大”或“小”）了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较________（选填“强”或“弱”），此透镜焦距________15cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）； ②做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，此实验类似于________（选填“远视眼”或“近视眼”）的矫正； (6)某小组在做成像实验时，记录下每次成清晰像的实像的物距，像距，物像间距，会出如图戊所示的图（为焦距），查阅资料发现，在物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率： ①当物距，烛焰成清晰的实像时，放大率=________； ②经分析，图中的值为________。 【答案】(1)b (2)主光轴上 (3)15.0 (4) 放大 ③ (5) 像距太大，超出光具座范围 小 强 小于 凸透镜 远视眼 (6) 2 3f 【详解】（1）a光斑的中间比较暗，b中间出现亮斑，所以a对光线具有发散作用，是凹透镜，b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）如图乙所示，为了方便于观察所成的像，实验时，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的主光轴上，使成像在光屏的中心位置，方便观察。 （3）根据物距等于2倍焦距时，像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像可知，由凸透镜的像距v和物距u关系的图象，当物距为30.0cm时像距也为30.0cm，可知此时2f=30.0cm，可知凸透镜的焦距是15.0cm。 （4）[1]如图丁（用带箭头的线段表示物，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置）所示，物距小于像距，且物像分居透镜两则，满足物距小于2倍焦距、大于1倍焦距，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，即蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像。 [2]用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗。 （5）[1]当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，即当蜡烛在距透镜15.0～30.0cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30.0cm以外处，且随着物距减小，像距会增大，当它们把蜡烛放在C位置时，有可能会因为像距太大，光具座长度不够，导致在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像。 [2][3][4]为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换聚光能力较强的凸透镜，使光提前会聚，在光具座上移动光屏可以再次观察到清晰的像，这表明成像距离透镜更近，即像距变小、焦距变小，聚光能力较强，此透镜焦距小于原来透镜的焦距即15.0cm。 [5][6]做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光线到达原透镜前提前会聚，在光具座上移动光屏又出现清晰的像，类似于远视眼的成因和矫正，远视眼是由于远处的物体，成像在视网膜之后，需要使用对光有会聚作用的凸透镜矫正。 （6）[1]由题意，当时，，则 故 [2]蜡烛与光屏间的距离即，有图像知，最小值为。 当时，，，由光路可逆知，当时，，则 故。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4 透镜的应用（知识解读） 【新教材苏科版】 题型归纳 【题型1 照相机】 3 【题型2 投影仪】 4 【题型3 放大镜的成像原理及特点】 4 【题型4 显微镜的目镜和物镜的成像原理】 6 【题型5 望远镜的目镜和物镜的成像原理】 7 【随堂巩固】 8 考点1 照相机与眼球 1、眼睛及其视物原理 （1）眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。 （2）眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在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，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。 2、视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。 3、近视眼 （1）近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。 （2）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。 （3）近视眼特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （4）近视眼原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。 4、远视眼 （1）远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。 （2）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。 （3）远视眼特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。 （4）远视眼原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 5、照相机的成像原理：照相机的镜头相对于一个凸透镜，胶片相对于光屏，来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上，形成了倒立、缩小的像。 6、照相机成像的特点 （1）物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。 （2）物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。 （3）照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。 7、投影仪的成像过程：对投影仪进行光路分析可知，来自投影片上的图案上的光经镜头（凸透镜）折射后，在屏幕上形成清晰的像。 8、投影仪的成像特点 （1）投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离。 （2）图案（文字）通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案（文字）大。 （3）像和投影片在凸透镜的两侧。 （4）图案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像。 （5）投影片离镜头越近，像到镜头间的距离越大，屏幕上所成的像越大。 9、放大镜成像：放大镜是凸透镜，是常用的光学仪器之一。放大镜能将小物体放大，如图所示。将放大镜镜头放在物体上方与眼睛之间适当位置，透过放大镜可以看到正立、放大的像。 10、放大镜成像特点 （1）物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像。 （2）像和物体在凸透镜的同侧。 （3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大。 （4）若物体与放大镜的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。 【题型1 】 【例1】图甲是用仪器检测视力，图乙、丙是模拟近视眼或远视眼的情况，下列说法不正确的是（     ） A．乙图是近视眼，应佩戴凹透镜 B．丙图是远视眼，应佩戴凸透镜 C．人眼的成像原理与投影仪相同 D．坚持做眼保健操，减少电子产品使用时间等可有效预防近视 【变式1-1】如图所示，这是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器相当于视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件相当于晶状体。下列说法正确的是（     ） A．光学元件相当于一个凹透镜 B．当战斗机靠近物体时，目标物体在光电传感器上所成的像变大 C．光电传感器上成的是物体的倒立、放大的实像 D．外界物体离光学元件的距离应该小于一倍焦距 【变式1-2】目前，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成交易。摄像头相当于一个________镜，当人靠近摄像头时：光源自动打开，照亮________（选填“人脸”或“显示屏”），人脸通过摄像头成一个________（选填“倒立、缩小”或“正立、放大”）的实像。 【变式1-3】“刷脸”支付设备通常配备红外摄像头和红外光源。“刷脸”支付过程中，摄像头相当于凸透镜，人脸到摄像头的距离________（选填“大于二倍焦距”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“小于一倍焦距”）。该透镜还可以用来矫正________（选填“近”或“远”）视眼。 【题型2 投影仪】 【例2】如图所示，这是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（     ） A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜 B．投影片应该放在镜头的二倍焦距外 C．平面镜的作用是改变光路 D．投影仪在屏幕上所成的像是放大的实像 【变式2-1】投影仪是教学中常用的设备，若要让屏幕上的像变大一些，正确的操作是（     ） A．投影仪远离屏幕，镜头靠近投影片 B．投影仪远离屏幕，镜头远离投影片 C．投影仪靠近屏幕，镜头靠近投影片 D．投影仪靠近屏幕，镜头远离投影片 【变式2-2】国产动画电影《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________（选填“倒立”或“正立”）、放大的实像。 【变式2-3】如图所示，此时光屏上成清晰的像，生活中的________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这个成像特点制成的。将蜡烛向左移动，光屏向________（填“左”或“右”）移动，又能看到清晰的像。 【题型3 】 【例3】如图所示，来自烛焰某点的光经透镜折射后，________（选填“折射光”或“折射光的反向延长线”）会聚于一点，这个点就是像，它________（选填“有”或“没有”）光实际会聚，是________（选填“实”或“虚”）像，它________（选填“能”或“不能”）在光屏上呈现。此图是________（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像的情景。 【变式3-1】利用凸透镜使物体成正立、放大、虚像的原理制成的光学器材有（     ） A．放大镜 B．幻灯机 C．照相机 D．投影仪 【变式3-2】如图所示， 是物体S经过凸透镜所成的像，那么这个图是表示什么的成像示意图（     ） A．照相机 B．放大镜 C．平面镜 D．投影仪 【变式3-3】博物馆中较小的文物前放置透镜，人们直接通过透镜看到正立、放大的像，如图所示，该透镜对光具有_____（选填“会聚”或“发散”）的作用。若该透镜的焦距为，则该透镜与文物的距离应_____（选填“大于”“小于”或“等于”）10cm。要使参观者看到的文物的像更大些，需要适当_____（选填“增大”或“缩小”）文物和透镜之间的距离。 考点2 望远镜与显微镜 1、显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。 普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。 2、望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。 【题型4 】 【例4】在透明塑料台上滴上一颗小水滴，再选用一个焦距较长的凸透镜组成了一个自制水滴显微镜，关于水滴显微镜下列说法中正确的是（　　） A．水滴相当于显微镜中的目镜 B．若要让标本放大倍数更高，可以使凸透镜适当远离水滴 C．通过水滴显微镜观察到的是物体正立的像 D．小水滴相当于一个焦距较长的凸透镜 【变式4-1】关于如图所示的显微镜，下列说法正确的是（　　） A．显微镜的物镜是凹透镜 B．显微镜的物镜成像原理与望远镜的物镜成像原理不同 C．显微镜的目镜成正立、放大的实像 D．显微镜的反光镜使用的是凹面镜，对光有发散作用 【变式4-2】生物实验室的显微镜，物镜和目镜都是由凸透镜构成。被观察的物体通过物镜成一个倒立、________的实像，和目镜成像原理相同的光学元件有_____________。 【变式4-3】“工欲善其事，必先利其器。”人们对微观世界的观察离不开显微镜，如图所示。显微镜的物镜成__________（选填“正”或“倒”）立、__________（选填“缩小”“放大”或“等大”）的像。它的反光镜有一面是凹面镜，对光有__________作用，可在光线较__________（选填“亮”或“暗”）时使用。 【题型5 】 【例5】图为一单筒天文望远镜，其物镜和目镜均为凸透镜，___________（选填“>”、“=”或“<”），将它对准远处的物体观察时，物体通过物镜成倒立、___________（选填“放大”或“缩小”）的实像，再通过目镜的放大作用，增大___________，从而看清远处物体的像。 【变式5-1】小亮同学通过自制的望远镜（如图甲所示）能够清晰地观察到十几公里的景色，如图乙是小亮绘制的望远镜光路示意图。关于该望远镜，下列分析正确的是（     ） A．物镜的成像原理与投影仪相同 B．目镜的成像原理与投影仪相同 C．将物镜筒前伸，物镜成的像会变大 D．将目镜筒后伸，目镜成的像会变小 【变式5-2】如图所示的是同学们在跨学科实践：制作望远镜的成品展示，下列说法正确的是（     ） A．物镜成倒立的虚像 B．目镜成正立的实像 C．若物镜的焦距为10cm，目镜的焦距为5cm，则该望远镜放大倍率为4倍 D．选取凸透镜时物镜的直径要大于目镜 【变式5-3】在自制天文望远镜时，若目镜选取焦距为10cm的凸透镜，则物镜应选取焦距_____10cm的_____透镜。我们能通过望远镜清楚地看到远处物体，是因为望远镜增大了_____。 随堂巩固 【随堂巩固】 1．分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（     ） A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 2．如图所示，许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜。参观者通过透镜看到了放大的虚像。关于此场景，下列说法中正确的是（     ） A．文物是光源 B．凸透镜成像利用了光的反射 C．所成的像是正立的 D．成像原理与投影仪相同 3．我们要看见一个物体，要求有一双明亮的眼睛，同时还要求（     ） A．这个物体一定是光源 B．物体发出的或反射的光必须进入眼睛 C．物体和眼睛必须在一条直线上 D．眼睛能发光 4．近年来，“网红干部”频频出现在大众视野中，他们有的直播带货助农增收，有的拍短视频推广地方旅游，有的凭借亲民形象收获大量关注。如图是某村第一书记为当地特产直播带货的情景，下列说法正确的是：（     ） A．手机的摄像头是凹透镜 B．手机屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的 C．为了使网友看清商品细节，应将商品紧贴在摄像头上 D．直播使用的手机摄像头成的正立、缩小的实像 5．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（     ） A．该凸透镜的焦距为7 cm B．图中成像原理与投影仪成像原理相同 C．若在蜡烛与凸透镜之间放远视眼镜，向左移动光屏能在光屏上再次成清晰的像 D．固定蜡烛和光屏的位置，将凸透镜移到两者的正中间，在光屏上能成等大的像 6．如图为我国自主研发的“机器狗”，头部的“眼睛”能提供感知外界的“视觉”，其成像原理与照相机相似，主要由光学镜头、内置光电传感器（相当于光屏）组成。“机器狗”的“眼睛”正常工作时，下列说法正确的是（     ） A．光学镜头对光有发散作用 B．被观测物体在光电传感器上成正立、缩小的像 C．“眼睛”靠近被观测物体时，光电传感器上的像变大 D．“眼睛”到被观测物体的距离小于光学镜头的二倍焦距 7．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u＋v）；绘出如下图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（     ） A．c点的成像特点与照相机成像特点一样 B．c和d两点的成像特点是一样的 C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f 8．小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水可以改变透镜厚度。如图甲所示，固定透镜，将一支蜡烛放在合适位置后，调节光屏得到清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．图甲是在模拟正常人眼球观察物体时的成像情况，光屏上成倒立放大的实像 B．模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水 C．将近视眼镜靠近甲图透镜左侧放置，要将光屏远离透镜才能承接到清晰的像 D．图甲所示水透镜的焦距为15.0cm 9．据晋代张华的《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”，如图甲所示，是我国古人用冰取火的情景，要得火，应把“艾”放在透镜的___________位置。该种透镜可以用来矫正___________（填“乙”或“丙”）图中的视力问题。 10．小明透过凸透镜镜片观察邮票上的文字（如图甲）时观察到的是_________（选填“虚”或“实”）像；将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，然后在镜片前放置一眼镜（如图乙），光屏上的像变模糊了，向后移动光屏，像又清晰了，则镜片前的眼镜是_________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 11．夏天早晨，树叶上常常有一些露珠，透过露珠看到的叶脉更清楚。这种情形下，露珠相当于_______镜，叶脉位于该“镜”的_______（选填“二倍焦距以外”“一倍焦距与二倍焦距之间”或“一倍焦距之内”），透过露珠看到的叶脉是_______（描述正倒、大小与虚实）像。 12．通过显微镜观察植物叶片上的气孔，气孔经过物镜成的是放大的__________（选填“实”或“虚”）像，这个像到物镜的距离v与物镜焦距的大小关系为__________，这个像到目镜的距离u与目镜焦距的大小关系为__________。最后，人眼通过目镜看到的是放大的__________（选填“实”或“虚”）像。 13．如图所示是投影仪的示意图，它的镜头是凸透镜，屏幕像是平面镜，是利用凸透镜能成倒立、_________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像的原理制成的；在使用投影仪时，发现在屏幕上画面太小，正确的调节方法之一是_________（选填“适当降低”或“适当升高”）凸透镜，并使屏幕_________（选填“靠近”或“远离”）投影仪；若投影片左侧有一处污点，则屏幕上投影画面的_________侧也发现一处污点。 14．如图所示，透过装有水的圆柱形玻璃瓶，可看到另一侧铅笔的形状变化，这是因为装水的玻璃瓶相当于一个______；当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐______（选填“变长”或“变短”），到某一位置时，铅笔尖会突然改变方向，而“改变方向”后的像为______（选填“实”或“虚”）像。 15．如题图是小明探究凸透镜成像规律的实验装置： (1)如图甲，凸透镜焦距________cm（要估读）；将此凸透镜固定在光具座上并调整实验器材，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在________，目的是使像成在光屏中央。 (2)当小明将蜡烛、光屏的位置调到如图乙所示时，恰好在光屏上得到了清晰的像，此时凸透镜所成的是倒立、________（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。此时成像原理与________（填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）相同。 (3)若将蜡烛向左移动5cm，保持凸透镜的位置不动，应将光屏向________（填“左”或“右”）适当移动才能再次在光屏上成清晰的像。 (4)当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到________。（选填字母） A．烛焰下半部分的像 B．烛焰上半部分的像 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 (5)一段时间后，小明发现烛焰所成的像在光屏中心偏上，他应将蜡烛向________（填“上”或“下”）调节，可以使像回到光屏中心。 16．小明为了探究眼睛的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 (1)实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_________上，目的是使像成在光屏中心。 (2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），此时水透镜的焦距f的范围为_________。 (3)用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的蜡烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜_________（填“注水”或“抽水”），使其焦距变_________（填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像。 (4)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置_________（填“左侧”或“右侧”）的物体。 17．雨过天晴，小经发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象，同学们一起探究凸透镜成像的规律。选取高度为5.0cm 的“F”光源。 (1)如图甲，在光屏上出现_______________光斑时，可测出凸透镜的焦距；在乙装置中，点亮“F”光源，调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在_____________，是为了使像始终成在光屏的中央。 (2)图乙是小经所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，请在方格纸中大致画出图乙中小经看到的像______。生活中___________利用了此时实验成像的特点。（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”） (3)①由如下表格中的证据小经分析发现：透过在叶片上的水珠（水珠相当于凸透镜）能看到远处倒立缩小的“花朵”的条件是_____________。 ②由实验次数1和7或2和6或3和5可知：在光的折射现象中，________________________ 。 ③根据表格中的证据可知，同一物体，____________相同，凸透镜成____________像时，____________________________________，像变大。 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 像高/cm 1 30.0 15.0 倒立缩小的实像 2.5 2 25.0 16.7 倒立缩小的实像 3.3 3 22.0 18.2 倒立缩小的实像 4.1 4 20.0 20.0 倒立等大的实像 5.0 5 18.2 22.0 倒立放大的实像 6.0 6 16.7 25.0 倒立放大的实像 7.5 7 15.0 30.0 倒立放大的实像 10.0 18．科研探究小组同学准备探究“凸透镜成像规律”，老师为同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏等器材： (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甲所示的光斑，你认为他应该选择________（选填“a”、“b”）透镜来进行实验； (2)如图乙所示，为了方便于观察所成的像，实验时，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的________； (3)此组同学进行了多次实验，并得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象如图丙、由图象可知凸透镜的焦距是________cm； (4)进行实验探究时，他们将其中两组蜡烛与光屏上像的位置和大小记录在记录纸上，如图丁（用带箭头的线段表示物，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置）所示，从图丁中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像；光屏在B'成像时，小明将图丁中的凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜，光屏上所成的像和与原来相比会变________（填序号）。①小②大③暗④亮⑤不完整 (5)各小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是，当它们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是________。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法： ①做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变________（选填“大”或“小”）了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较________（选填“强”或“弱”），此透镜焦距________15cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）； ②做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，此实验类似于________（选填“远视眼”或“近视眼”）的矫正； (6)某小组在做成像实验时，记录下每次成清晰像的实像的物距，像距，物像间距，会出如图戊所示的图（为焦距），查阅资料发现，在物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率： ①当物距，烛焰成清晰的实像时，放大率=________； ②经分析，图中的值为________。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $