第4章 神奇的透镜 知识体系构建&高频考点突破（拔尖攻略）-【通成学典·拔尖特训】2026-2027学年八年级上册物理（沪科版·新教材）

第四章 神奇的透镜 知识体系构建 整合章节要点，搭建框架 原理 显微镜 神奇的 用途 “眼睛” 原理 望远镜 u>2f,倒立、缩 用途 眼睛 小、实像 神奇的 照相机 u=2f,倒立、等 透镜 大、实像 凹透镜 对光发散 近视眼及矫正 f<u<2f,倒 成像规律 透镜分类 立、放大、实像 凸透镜 投影仪 对光会聚 远视眼及矫正 u<f,正立、放 大、虚像 放大镜 ®幻高频考点突破 聚焦高频考点，各个击破 考点一透镜 可应练习 典例1[2024广西]如图所示的眼镜片是 1.如图所示为某设计师设计的球形玻璃 太阳能发电装置，这一设备收集到的能量 壮美广西 可以对智能手机进行充电。球形玻璃相 (典例1图) 当于一个 (选填“凸”或“凹”)透 A.凸面镜 B.凹面镜 镜，对光线有 (选填“会聚”或“发 C.凸透镜 散”)作用。 D.凹透镜 解析：由图可知，透过眼镜片看到的是正立、放大的 虚像，则该镜片是凸透镜。 答案：C 小结 判断透镜类型方法：(1)从形状判断：凸透镜中间厚、 边缘薄：凹透镜中间薄、边缘厚。(2)从对光的作用判断： 凸透镜对光会聚，凹透镜对光发散。 考点二凸透镜成像规律探究及应用 对应练习 解读]凸透镜成像是初中光学的核心重难点，会从实 2.[2025凉山]物理兴趣小组 的同学们用一个焦距未知的 验探究逻辑、核心规律、生活应用三个维度进行考查。 凸透镜来完成“探究凸透镜成 典例2如图所示，用焦距为10cm的凸透镜做“探 像规律”的实验。 究凸透镜成像规律”的实验。 17 物理（沪科版）八年级上 (1)同学们用平行光作为光源，移动光屏 直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑， 如图甲，则凸透镜焦距为 cm 0cm1020'304050'60708090'100 (要求估读)。 (典例2图) (1)为了使像成在光屏中央，应调节烛焰和光屏的 中心位于凸透镜的 上 10cm2030 (2)如图所示，当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光 屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、 (选 填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。在照相机、投影 仪、放大镜中，成像情况与之类似的是 0.m102030405060708090100 (3)当光屏上成清晰的像时，用白纸遮住凸透镜的 乙 下半部分，则烛焰的像的亮度将 (2)实验前，应将烛焰、凸透镜和光屏的 解析：(2)因为f=10cm,u=15cm,f<u<2f,所 中心调在 以移动光屏，可在光屏上找到一个清晰的倒立、放大 (3)在图乙所示的位置，光屏上可以呈现 的实像，投影仪的成像情况与之类似。(3)物体上 清晰的像（像未画出），该像是倒立 某点通过凸透镜成实像的原因是由该点射向凸透镜 (选填“放大”或“缩小”)的实像。 的所有光经凸透镜折射后会聚形成该点的实像。凸 (4)凸透镜位置不变，将蜡烛从图乙所示 透镜的一部分被遮挡（或残缺）后，仍有一些未被遮 位置向右移到30.0cm刻度线处，把光屏 挡的光射入凸透镜后折射形成物体完整的像。所不 向 移动，才可在光屏上再次呈现 同的是，由于通过凸透镜的光比没有被遮挡时少，因 清晰的像。 此所成像的亮度会变暗。 (5)在图乙所示情景下，在凸透镜左边适 当位置放置一个透镜镜片后，须将光屏向 答案：(1)主光轴(2)放大投影仪(3)变暗 左移动才能再次出现倒立清晰的实像，则 小结 本题考查凸透镜成像规律实验，关键是将课本知识内 该镜片可用来矫正 (选填“近”或 容记忆清楚，仔细分析即可。 “远”)视眼。 典例3[「2025铁岭昌图期末]晶莹的露珠是大自然创 3.透镜在我们的生活、学习中应用广泛。 造的“透镜”，如图所示是植物叶子和茎上露珠的照 下列说法正确的是 () 片。关于照片中的光现象，下列说法正确的是( A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散 作用 B.照相时，被照者应站在镜头2倍焦距 以内 C.投影仪能使物体在屏幕上成正立、放 (典例3图) 大的虚像 A.从叶子表面的露珠中能看到叶脉放大的像，这时 D.借助放大镜看地图时，地图到放大镜 露珠的作用相当于投影仪 的距离应大于1倍焦距 B.从叶茎上的露珠中看到远处花朵的倒立的像是 缩小的虚像 18 第四章神奇的透镜 C.叶茎上的露珠作用相当于照相机，若花朵靠近露 珠，成像会变小 D.在阳光的直射下，叶子表面会晒出斑痕，这是因 为露珠将太阳光会聚晒伤叶面 解析：露珠中间厚、边缘薄，可以看作凸透镜，透过露 归纳总结凸透镜成像核心规律口诀 珠看到露珠下的叶脉放大了，露珠的作用相当于放 一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，实 大镜，故A错误。远处花朵到露珠的距离大于透镜 像异侧倒；成实像时物远像近像变小，成 的2倍焦距，成倒立、缩小的实像；根据“成实像时， 虚像时物近像近像变小。 物近像远像变大”可知，若花朵靠近露珠，成像会变 大，故B、C错误。露珠可以看作凸透镜，凸透镜对 光有会聚作用，在阳光的直射下，露珠会将光会聚晒 伤叶面，叶子表面会晒出斑痕，故D正确。 答案：D 小结 掌握凸透镜成像的每条规律及对应应用是解决此类 题目的关键 考点三视力的矫正 对应练习 典例46月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼” 4.[2025泸州]2025年6月6日是第30 宣传活动中，同学们搜集到了以下图片。下列说法 个全国“爱眼日”。图甲为眼睛的结构示 意图，图乙为某科学兴趣小组自制的一个 错误的是 用来模拟眼睛变焦过程的装置。 睫状肌 视网膜 玻璃体 瞳孔 睫状肌 瞳孔 视网膜 角膜 视神经 晶状体 晶状体 玻璃体 角膜 乙 丙 通往大脑的神经 (典例4图) 甲 A.图甲所示眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的 注射器工 蜡烛 共同作用相当于凸透镜 水凸透镜 光屏 B.图乙所示为视力正常的人看远处物体时，物体在 6.102030405060708090100人 视网膜上成正立、缩小的实像 C.图丙所示是近视眼的成像原理，应戴合适的凹透 (1)图甲中的视网膜相当于图乙中的 。 在图乙的光屏上已成蜡烛的 镜进行矫正 清晰像（像未画出），其情况是倒立、 D.读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右， (选填“放大”“缩小”或“等大”) 是预防近视眼的措施之一 的实像。 解析：人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜，视网膜相 (2)图乙中，把蜡烛向右移动一定距离后 当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实： (相当于看近处景物)，光屏上的像变模糊 19 物理（沪科版）八年级上 像，故B错误。 了，缓慢 (选填“注入”或“吸出”) 答案：B 适量水来改变水凸透镜的厚度，像又变清 小结 晰了。当眼睛长时间处于这种状态，睫状 近视眼→远处看不清→晶状体太厚→像在视网膜前 肌会过度疲劳失去弹性，导致看远处景物 面→凹透镜矫正；远视眼→近处看不清→晶状体太薄→像 时无法将晶状体调到较 (选填 在视网膜后面→凸透镜矫正。 “薄”或“厚”)的状态。 综合素养提升 强化综合运用，融会贯通 1.当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若保持物体与光 屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm,在光屏上又成一清晰的缩小的像，则该 凸透镜的焦距 () A.f<2 cm B.2 cm<f<4 cm C.5 cm<f<8 cm D.4 cm<f<5 cm 2.如图所示，一支点燃的蜡烛（图中用箭头表示）直立于凹透镜的主光轴上，图中已画出由 烛焰的顶端S射出的两条特殊光线及其对应的折射光线。据图可知 A.烛焰通过凹透镜所成的像是正立、缩小的实像 B.烛焰通过凹透镜所成的像是正立、缩小的虚像 C.当蜡烛远离凹透镜时，所成的像将变大 (第2题图) D.当蜡烛远离凹透镜时，所成的像的大小不变 3.[2025天津模拟]做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏按如图所示的 方法放置，光屏上呈现清晰的像（像未画出）。下列说法中，正确的是 ( A.光屏上的像是倒立、放大的 B.该凸透镜的焦距可能是8cm C.先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置时一定能在光屏上看到清晰的像 D.只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜后可在光屏上再次看到清晰的像 可变焦镜头 成像板 /70cm0203040506070809010 (第3题图) (第4题图) 4.[2024重庆南岸校级期中]为满足城市治安防控的需要，很多地区安装了360°高清摄像 头，其镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，它的像距几乎不变，如图所示， 某人在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在F处，在监控此人的过程中（该人 在成像板上的像始终保持清晰)，下列说法不正确的是 A.高清摄像头的工作原理与照相机相同 B.如果该人远离镜头，那么成像板上的像会变大 20物理（沪科版）八年级上 为OP=OQ十QP,AC=BD=L,所以OQ=OP-QP= 2BD+DG)一QP=2+d0-d三故D符合题育 2 0 0 0 子M (第5题图) ⑥倒立光的直线传播不变 〔解析)小孔成像是由光的直线传播形成的，所成像是倒立 的，因此在塑料薄膜上可看到灯泡倒立的像；小孔成像时 像的形状与小孔的形状无关，所以当将小圆孔改为三角形 小孔时，像的形状不变」 ⑦10° 解析)光从A点出发，对于OM2的人射角为50°，则第一 次反射时，反射光与OM2镜面的夹角为90°-50°=40°：第 二次反射时，反射光与OM镜面的夹角为40°一0：第三次 反射时，反射光与OM2镜面的夹角为40°一20，第四次反 射时，反射光与OM,镜面的夹角为40°一30，此时反射光 与OM2平行，由此可知，40°-30=0，解得0=10°。 ⑧下B 〔解析)根据光的折射特点可知，雨花石B反射的光从水中 斜射人空气时，折射角大于入射角，实际的雨花石B位置 在B'的下方，如图所示，要使激光从A处照到雨花石B,根 据在折射现象中光路可逆，激光应对准B点照射。 B (第8题图) ⑨紫不同蓝 〔解析)不同颜色的光的折射本领是不同的，所以经三棱镜 后的偏折程度也不同，白光经三棱镜后，光屏上出现了红、 橙、黄、绿、蓝、靛、紫的光带，这就是光的色散现象，由于三 棱镜是倒放的，因此光屏最上面的是紫光，当把白色光屏 换成蓝色光屏后，蓝色光屏只能反射蓝光，因此在光屏上 只能看到蓝光。 ⑩0.850.8 〔解析)根据平面镜成像特点作出光路图，如图所示。A、 B、C分别表示小侨的脚、眼睛和头顶的位置，E)为平面镜 位置，由平面镜成像特点可确定A'B'C'为ABC的像， AC=AC'=1.7m,由几何知识可得20=AC'=号× 1.7m=0.85m,E0为平面镜的最小长度，即为0.85m;由 几何知识可得0D=号AB=号×(1.7m-Q.1m)= 36 0.8m,所以穿衣镜安装的最低，点与地面之间的距离OD= 0.8ma 墙壁 头顶 C 眼 睛B B 地面 7777 A D (第10题图) ①如图所示 品B 3 (第11题图) 〔解析)(1)如图所示，从A处向水中看去，看到刻度尺上 B点在水中所成的像位于C点，根据平面镜成像时，像与 物到镜面的距离相等，则水面在BC的中点处，BC长度为 1 30.0cm-10.0cm=20.0cm,则水面在10.0cm+2× 20.0cm=20.0cm刻度线处。(2)从A处向水中看去，看 到刻度尺上水中D点所成的像位于C点，连接AC与水面 的交点O是入射点，连接DO是入射光线，OA是折射光 线，如图所示。 第四章 神奇的透镜 高频考点突破 ①凸会聚 〔解析)凸透镜中间厚、两边薄，对光有会聚作用：凹透镜中 间薄、两边厚，对光有发散作用。 ②(1)10.0(2)同一高度(3)缩小(4)右(5)远 〔解析)(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，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f=30.0cm一 20.0cm=10.0cm。(2)为了使像成在光屏中央，应调整 烛焰、凸透镜及光屏三者的中心大致在同一高度。(3)由 图乙可知，物距为50.0cm一20.0cm=30.0cm,物距大于 2倍焦距，成倒立、缩小的实像。(4)凸透镜成实像，物近像 远像变大，凸透镜位置不变，将蜡烛从图乙所示位置向右 移到30.0cm刻度线处，物距减小，像距增大，把光屏向右 移动，才可在光屏上再次呈现清晰的像。(5)在图乙所示 情景下，在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后，须将 光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像，说明该透镜对 光有会聚作用，凸透镜对光有会聚作用，远视眼戴凸透镜。 ③A照相机是根据物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、 缩小的实像的原理制成的，照相时，被照者应站在镜头2倍 焦距之外，故B错误；投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放 大的实像，故C错误；借助放大镜看地图时，地图到放大镜 的距离应小于1倍焦距，故D错误。 4(1)光屏缩小(2)注人薄 〔解析)(1)根据眼睛的结构，图甲中的视网膜相当于图乙 中的光屏。在图乙中，因物距大于像距，光屏上成倒立、缩 小的实像。(2)图乙中，把蜡烛向右移动一定距离后（相当 于看近处景物)，物距变小，像距变大，光屏上的像变模糊 了，要使像变清晰，因凸透镜（凸起程度越大，对光的折射 能力越强)对光线有会聚作用，要缓慢注入适量水来改变 水凸透镜厚度。当眼睛长时间处于这种状态，睫状肌会过 度疲劳失去弹性，导致看远处景物时无法将晶状体调到较 薄的状态，即形成近视眼。 [综合素养提升] ①D物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒 立、放大的实像，2f>u>f,所以2f>8cm>f,即8cm> f>4cm;由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光 屏方向移动2cm,在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知 10cm>2f,即f<5cm,综上可知4cm<f<5cm。 ②B将两条光线的折射光线反向延长，其反向延长线将 交于一点，这一点即为像点，如图所示，则通过凹透镜所成 的像是正立、缩小的虚像，当蜡烛远离凹透镜时，烛焰顶端 S射出的过光心的光线与平行于主光轴经凹透镜发散后的 折射光线的反向延长线的交点将靠近焦点F,所成的像将 变小，故B正确，A、C,D错误。 (第2题图) ③C图中物距大于像距，由凸透镜成像规律可知成倒立、 缩小的实像，故A错误；此时物距为50.0cm一25.0cm 25.0cm,u>2f,即25.0cm>2f①，像距v=67.0cm 50.0cm=17.0cm,l此时2f>v>f,即2f>17.0cm>f②， 由①②得8.5cm<f<12.5cm,该凸透镜的焦距不可能是 8cm,故B错误；图中成倒立、缩小的实像，故u十>4f, 向右移动光屏，依然满足u十>4f,故移动凸透镜到某位 置时一定能在光屏上看到清晰的像，故C正确：凸透镜成 实像时，物远像近像变小，只将蜡烛向左移动一段距离，物 距变大，像距变小，像成在光屏的前面，远视眼镜是凸透 镜，对光有会聚作用，放上远视眼镜使像更靠近凸透镜，不 能在光屏上再次看到清晰的像，故D错误。 ④B高清摄像头的镜头的功能类似于人眼睛的晶状体， 人眼睛的晶状体相当于照相机的镜头，所以高清摄像头的 附：答案与解析 工作原理与照相机相同，故A正确；根据凸透镜成像特点， 如果该人远离镜头，物距变大，像变小，故B错误；如果该 人靠近镜头，物距减小，像距要相对增大，不改变镜头和成 像板之间的距离时，则应通过减小凸透镜的焦距，来使像 距相对变大，才能在成像板上得到清晰的像，所以此时镜 头的会聚能力增强，故C正确；如果该人远离镜头，物距变 大，像距要相对变小，不改变镜头和成像板之间的距离，那 么应通过增大凸透镜的焦距，来使像距相对变小，才能在 成像板上得到清晰的像，所以镜头的焦点可能会在c点，故 D正确。 ⑤D据题意，筷子在玻璃杯中，装水的玻璃杯相当于凸 透镜，从P点观看，因为u<f,可看到正立、放大的虚像。 又如图所示，作出法线OO',画出人射光线、折射光线，在折 射光线的反向延长线上可看到筷子的虚像Q,故D正确。 俯视图一筷子 0 -0 玻璃杯 0'.p (第5题图)》 ⑥C物距u=-50.0cm-30.0cm=20.0cm,像距v= 70.0cm一50.0cm=20.0cm,u=v,水透镜成倒立、等大的 实像，u=v=2f,水透镜的焦距f=l0.0cm。蜡烛向左移 动s,物距增大，像距不变，要使光屏上成清晰的像，根据凸 透镜成实像时，物距增大，像距减小，要增大焦距，相当于像 距变小，故要从水透镜中抽水，此时物距大于像距，凸透镜 成倒立、缩小的实像，故A错误，C正确。从水透镜中抽 水，新水透镜的焦距为'，新水透镜成倒立、缩小的实像， 说明2f'>v>f',即2f>20.0cm>f',解得新水透镜的 焦距20.0cm>f'>10.0cm,当w'>2f'时都可以在光屏 上得到倒立、缩小的实像，只要蜡烛和凸透镜的距离大于 20cm就可以在光屏上得到清晰的像，s不必大于12cm,故 B错误。两次成像时，假设透镜焦距相差11.0cm,因为 f'>f,f=10.0cm,则新水透镜的焦距f'=11.0cm+ 10.0cm=21.0cm,因为光屏和新水透镜的距离保持20cm 不变，<f',光屏上不会出现清晰的像，故假设错误，故D 错误。 ⑦完整倒立不能凹透镜 〔解析)中间有空气时，图上、下两部分相当于凸透镜，而凸 透镜能成像是因为光的折射形成的，在右侧适当位置的光 屏上能成倒立实像，像是完整的；由于成的是实像，物与像 在水球异侧，故航天员自己不能看见实像。气泡两边水的 形状中间薄边缘厚，是凹透镜，只能成正立的虚像。 ⑧凸透镜小于变小 〔解析)通过题意可知，通过盖子能看到罐底昆虫成正立 37