2024-2025学年八年级物理上册第五章透镜及其应用单元讲析与提高含解析新版新人教版

Page28第五章透镜及其应用单元讲、析与提高对本章学问点进行提炼、总结和详解★学问点一：透镜1.透镜是用透亮物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是依据光的折射现象制成的。2.透镜与面镜区分：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。a.凸透镜光路b.凹透镜光路图(1)透镜光路示意图（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。a.凸透镜光路概念b.凹透镜光路概念图（2）透镜光路概念（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。5.透镜的三条特别光线（1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不变更，如图（3）所示。图（3）过光心的光线（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。图（4）平行于主轴的光线（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图（5）所示。图（5）过焦点的光线6.透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。★学问点二：生活中的透镜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。留意：照相机、投影仪要使像变大，应当让透镜靠近物体，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。4.生活中透镜分类解析：见下表。照相机投影仪放大镜原理凸透镜成像像的性质倒立、缩小、实像倒立、放大、实像正立、放大、虚像光路图透镜不动时的调整像偏小：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：物体略微远离透镜，适当调整眼睛位置像偏大：物体略微靠近透镜，适当调整眼睛位置物体不动时的调整像偏小：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。投影片要颠倒放置。平面镜的作用：变更光路，使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。5.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，假如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：实际光线会聚所形成的像，物和实像在凸透镜异侧。凸透镜成虚像情景：不是由实际光线会聚所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。6.实像与虚像的区分（1）成像原理不同实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像。虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点。（2）承接方式不同实像：可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。虚像：只能用眼睛观看。★学问点三：凸透镜成像规律1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。表（1）凸透镜成像规律表成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用u﹥2f倒立、缩小的实像f﹤v﹤2f照相机（图a）u=2f倒立、等大的实像v=2f图df﹤u﹤2f倒立、放大的实像v﹥2f投影仪（图b）u=f不成像射出的是平行光线0﹤u﹤f正立、放大的虚像v﹥f放大镜（图c）a.u﹥2fb.f﹤u﹤2fc.0﹤u﹤fd.u=2f凸透镜成像光路图凸透镜成像规律须要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。2.留意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛干脆看，全部光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。3.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。凹透镜成像光路图4.凸透镜与凹透镜比较：表（2）对凸透镜、凹透镜做出了比较，凹透镜、凸透镜的辨别、特点、典型光路和应用作出了系统性总结。留意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。表（2）凸透镜、凹透镜比较表★学问点四：眼睛和眼镜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）。（1）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）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调整，所以近视镜是凹透镜。（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调整，所以远视镜（花镜）是凸透镜。2.人眼的调整功能用凸透镜使距离不同的物体成像，像与透镜之间的距离会不同。而用眼睛看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，即像与透镜之间的距离不变，这主要是因为眼睛的调整作用。①眼睛的调整：主要借助于水晶体的作用。因为晶状体本身是有弹性的，可以靠四周肌肉的运动变更它的表面的弯曲程度，在观看远方物体时，晶状体由于四周肌肉的作用，表面弯曲程度最小，这时眼睛的焦距最大。在观看较近处物体时，也是由于四周肌肉的作用，晶状体表面弯曲程度变大，焦距缩短。因此，正常眼无论是看远处物体还是看较近处物体，像都能成在视网膜上。可见眼睛是精致的变焦距系统，当物距变更时，它能靠变更晶状体表面的弯曲程度变更眼睛的焦距。这种作用叫做眼睛的调整。②远点：眼睛的调整作用是有确定限度的。当晶状体表面弯曲程度最小，眼睛的焦距最大，人眼能看到的最远点，成为眼睛的远点。正常眼睛的远点在无穷远处。③当晶状体表面弯曲程度最大，眼睛的焦距最小，人眼能看到的最近点，成为眼睛的近点。正常眼睛的近点约在离眼睛10cm处。也就是说靠眼睛的调整作用，正常眼睛看清物体的范围是从离眼10cm处到无穷远。④明视距离：在适当的照明下，通常的眼视察眼前25cm处的物体是不费劲的，而且能看清晰物体的细微环节。通常把25cm称为明视距离。3.眼睛与照相机的比较眼睛事实上是一个可以变更透镜焦距（厚度）的高档照相机。眼睛照相机结构角膜、房水、晶状体和玻璃体（相当于一个凸透镜）镜头（相当于一个凸透镜）瞳孔光圈视网膜（有感光细胞）底片（有感光材料）成像缩小、倒立、实像缩小、倒立、实像调整作用像距不变，当物距变小或变大时，增大（或减小）晶状体的曲率以减小（或增大）焦距，使物体在视网膜上成清晰的像焦距不变。当物距增大（或减小）时，减小（或增大）镜头与底片间的距离（即像距），使物体在底片上成清晰的像4.近视眼近视眼是指眼球在调整放松状态下，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。（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。（2）缘由：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光实力强。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。（3）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。5.远视眼在完全静止的调整状态下，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写。远视眼的明视距离大于25cm。（1）特点：远视眼只能望见远处的物体，看不清近处的物体。（2）缘由：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射实力变弱，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。（3）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。★学问点五：显微镜和望远镜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。一般光学显微镜是依据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应当在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应当是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的其次次成像。由于我们视察的时候是在目镜的另外一侧,其次次成的像应当是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应当在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过其次次成像，其次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，由于物体离物镜特别远，所以物体上各点放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。对本章常考热点、考查方式和考题类型进行剖析☆考点1：透镜透镜是本章基础部分，也是学习本章的开篇，故本节内容在本章中的地位不言而喻。本节主要学问点有：透镜的概念（透镜的制成、透镜的分类、透镜的三条主要光线及其焦距、物距和相距、透镜对光的作用。本节内容在中考中所占比例不高，考题主要集中在对透镜概念的相识和理解上。像透镜的作用，透镜的三条主要光线作图，透镜在生活中的应用等。从常考题型方面来看，主要是选择题和作图题；选择题主要考查学生对透镜概念的相识程度，作图题主要考查学生会不会利用三条主要光线作图。典例一：（2024•岳阳）图中给出入射光线和出射光线，请在方框中画出适当的透镜。【解析】从光路可知，此题的透镜为会聚透镜，为凸透镜。所选凸透镜如图所示。典例二：（2024·盐城）小明利用太阳光测量凸透镜焦距，下列操作最合理的是（）。A. B.C. D.【答案】C。【解析】利用太阳光测量凸透镜焦距，应将透镜正对太阳光，且视察光斑的纸张也应正对太阳光。故C符合要求。☆考点2：生活中的透镜生活中的透镜在本节中，指的是放大镜、照相机和投影仪。生活中的透镜主要学问点是：成像原理、成像特点和运用；重点学问点是实像和虚像，这里须要重点驾驭实像和虚像的异同。本节内容在中考中所占比例不高，考题主要集中在对生活中透镜的相识上。像放大镜运用时应留意哪些问题，所成的像的性质；照相机运用方法和成像性质等。从常考题型方面来看，主要是选择题和填空题；选择题主要考查学生对放大镜、照相机和投影仪的相识程度，填空题主要考查学生运用方法等。典例三：（2024·贵州黔南）关于透镜，下列说法正确的是（）。A.远视眼的人佩戴的眼镜是凹透镜；B.照相机中所成的像是放大正立的；C.用投影仪投放出来的电影画面属于虚像；D.丢弃的矿泉水瓶简单引起火灾，是因为矿泉水瓶相当于一个凸透镜，能会聚阳光【答案】D。【解析】A．远视眼像成在视网膜的后方，应佩戴凸透镜进行矫正，故错误；B．照相机在运用时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，故错误；C．投影仪在运用时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像，故错误；D．丢弃的矿泉水瓶与瓶内剩余的水组成一个中间厚边缘薄的的凸透镜，能会聚阳光，简单引起火灾，故正确。故选D。典例四：（2024·江苏泰州）如图是学校测温棚里的红外线测温仪，它既能测温，也能摄像，其镜头相当于凸透镜，它正常工作时所成像的性质是（）。A.正立放大的虚像 B.倒立缩小的实像C.倒立放大的实像 D.正立缩小的实像【答案】B。【解析】摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时，u>2f，成倒立缩小的实像。故选B。☆考点3：凸透镜成像规律凸透镜成像规律是第五章重点，也是学问点、难点和考点集中的内容。涉及第五章的中考考题，本节要占到70%以上，所以本节应作为重点加以重视。在本节中，主要学问点是：凸透镜成像规律，凹透镜成像规律，凸透镜成像规律探究试验以及动态变更（物距、相距、焦距变更）时成像特点与变更状况。再次须要指明的是凸透镜成像规律探究试验作为必考的试验内容更应给与重视。本节内容在中考中属于必考内容，出现概率高，所占比例也较高。考题主要集中在对凸透镜成像规律的理解上，主要有成像虚实、大小和位置，一般状况下作为一个考题出现，也有与其他学问点组合一个考题的状况。纵观历年考试，本节考点出现的概率很高，主要题型有选择题、填空题和试验探究题三大类型，选择题出现的概率更高些。典例五：（2024·四川乐山）在“探究凸透镜成像的规律”试验中，下列说法正确的是（）.A.将蜡烛移至a处时，移动光屏，可望见放大、正立的实像；B.将蜡烛移至b处时，移动光屏，可望见缩小、倒立的实像；C.将蜡烛移至c处时，移动光屏，可望见放大、倒立的实像；D.将蜡烛移至d处时，移动光屏，可望见放大、正立的虚像【答案】C。【解析】A．由图可知，将蜡烛移至a处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，移动光屏，找不到像，故A错误；B．将蜡烛移至b处时，物距等于焦距，此时不成像，故B错误；C．将蜡烛移至c处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可望见放大、倒立的实像，故C正确；D．将蜡烛移至d处时，物距大于焦距，移动光屏，可望见倒立的实像，故D错误。故选C。典例六：（2024·衡阳）（多选）一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20cm的凸透镜进行试验，在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜接着进行试验，下列分析正确的有（）。A．要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移；B．要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移；C．若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大；D．若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大【答案】BD。【解析】AB、先用焦距为20cm的凸透镜进行试验，在屏上得到清晰的像，接下来改用焦距为10cm的凸透镜接着进行试验，在蜡烛和凸透镜位置不变的状况下，相当于增大了物距，则像距应当减小，所以应当将光屏向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像；若不移动光屏，此时应当减小物距来增大像距，即将蜡烛向右移动，故A错误，B正确；C、若只移动光屏重新得到清晰的像，像距变小了，则像会变小，故C错误；D、若只移动蜡烛重新得到清晰的像，物距变小，像距变大，像将变大，故D正确。故选：BD。☆考点4：眼睛与眼镜本节内容属于凸透镜的应用，和生活中的透镜位置一样，只要驾驭透镜的成像规律和近视眼、远视眼的成像特点，本节内容基本上就可以驾驭。在本节中，主要学问点是：眼睛的构造与成像原理，近视眼、远视眼成像规律和矫正方法。本节内容在中考中也会常常出现，但所占分值不高，一般都会和其他学问点结合在一起组成一个考题。考题主要集中在对视力的矫正和近视眼、远视眼的成因上。典例七：（2024·衡阳）关于近视眼和远视眼，下列说法中正确的是（）。A．近视眼产生的缘由是晶状体折光实力太弱，或眼球太长，可以戴凹透镜矫正；B．近视眼产生的缘由是晶状体折光实力太强，或眼球太长，可以戴凸透镜矫正；C．远视眼产生的缘由是晶状体折光实力太弱，或眼球太短，可以戴凸透镜矫正；D．远视眼产生的缘由是晶状体折光实力太强，或眼球太短，可以戴凸透镜矫正【答案】C。【解析】近视眼产生的缘由是晶状体折光实力太强，像成在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，故AB不符合题意。远视眼的晶状体变薄，会聚实力减弱，像成在视网膜的后方，须要戴凸透镜进行矫正，故C符合题意，D不符合题意。故选：C。典例八：（2024·绵阳）人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调整实力减弱，太远、太近的物体都看不清晰。近视远视一体眼镜（双光镜）可以解决这个问题，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，透过上半部分镜片可以看清远处景物。由此可知，近视远视一体眼镜下半部分是________透镜，上半部分镜片对光具有________（选填“会聚”或“发散”）作用。【答案】凸；发散。【解析】远视眼是只能看清远处的物体，看不清近处的物体；由题意可知，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，说明近视远视一体眼镜下半部分起到了远视眼镜的作用，即是凸透镜；近视眼是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行订正。由题意可知，透过上半部分镜片可以看清远处景物，说明上半部分镜片是凹透镜，该部分对光线有发散作用。故答案为：凸；发散。☆考点5：显微镜与望远镜本节内容属于凸透镜的应用，和眼镜地位一样，只要驾驭透镜的成像规律和显微镜、望远镜的成像特点，本节内容基本上就可以驾驭。在本节中，主要学问点是：显微镜、望远镜的构造和成像原理，显微镜、望远镜的应用，凸透镜成像规律在显微镜和望远镜上的应用。本节内容在中考中也曾出现，但所占分值不高，一般都会和其他学问点（尤其是凸透镜成像规律）结合在一起组成一个考题。考题主要集中在显微镜或望远镜的应用上。典例九：（2024·湖南常德）如图关于透镜的应用，下列说法中正确的是（）。A.凹透镜可以矫正远视眼；B.凸透镜可以矫正近视眼；C.显做镜的目镜成正立放大的虚像；D.望远镜的目镜成正立放大的实像【答案】C。【解析】A．凹透镜可以矫正近视眼，故A错误；B．凸透镜可以矫正远视眼，故B错误；C．显做镜的目镜成正立放大的虚像，故C正确；D．望远镜的目镜成正立放大的虚像，故D错误。故选C。典例十：下列关于显微镜和望远镜的说法，正确的是（）。A．通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像；B．运用显微镜视察物体，看到的是物体被两次放大之后的虚像；C．全部望远镜的物镜都相当于凸透镜；D．以上说法都不对【答案】B。【解析】望远镜是由两组透镜组成，靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观测物体的叫做物镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点旁边成缩小的实像，目镜成放大的虚像，视察物体时，视察者感觉远处的物体被拉近了；对于伽利略望远镜是以凹透镜作目镜的，而对于开普勒望远镜，其物镜和目镜都是凸透镜；故A、C错误。显微镜物镜和目镜都是凸透镜，把标本放在物镜的二倍焦距和一倍焦距之间，这样得到一个放大的实像，那么这个放大的实像正好成在目镜焦点以内，由凸透镜成像规律可知，当u＜f时，成正立放大的虚像；故B正确，D错误。故选B。☆考点分类：本单元考点分类见下表考点分类考点内容考点分析与常见题型常考热点透镜作图作图题，主要考查利用三条主要光线作图的实力透镜对光的作用考查对生活中常见利用透镜的例子生活中透镜的特点选择题，主要考查生活透镜的运用特点凸透镜成像规律选择题、填空题，主要考查凸透镜成像规律的理解程度凸透镜成像规律试验探究试验探究题，通过试验考查学生成像规律的驾驭程度视力的矫正选择题、填空题，主要考查透镜的应用一般考点生活透镜的成像特点选择题、填空题，考查生活透镜的成像特点凸透镜成像作图作图题，考查凸透镜成像以及作图规律近视眼、远视眼成因选择题、填空题，考查近、远视眼成像特点显微镜、望远镜的应用选择题、填空题，主要考查透镜的应用冷门考点利用凸透镜成像解答问题简答题，考查学生应用实力眼睛成像作图作图题，考查透镜应用作图以近三年各地中考真题为选材，对本章常考热点进行示例详解示例一：透镜：（2024·广东）请画出图中入射光线经凸透镜后的折射光线。【答案】如图【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变更；答案如图所示：示例二：生活中的透镜：（2024·深圳）下列与照相机成像原理相同的设备是（）。A.放大镜 B.近视眼镜 C.监控摄像头 D.投影仪【答案】C。【解析】依据凸透镜成像特点，当物距大于两倍焦距时，凸透镜能够成倒立缩小的实像为照相机原理。A．放大镜是利用凸透镜成正立放大虚像的原理，故A错误；B．近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用，故B错误；C．监控摄像头是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理，故C正确；D．投影仪是利用凸透镜成倒立放大实像的原理，故D错误。示例三：凸透镜成像规律：（2024·苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列说法正确的是（）。A.此时可以在光屏上视察到清晰缩小的像；B.仅在凸透镜左侧旁边放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正；C.将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像；D.将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像【答案】B。【解析】A、从图上看出，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。v=85cm-50cm=35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误；B、由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧旁边放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故B正确；C、u=v=2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u=50cm-30cm=20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误；D、将蜡烛移到40cm刻度处，u=50cm-40cm=10cm，物距满意u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故D错误。故选B。示例四：眼睛和眼镜：（2024•长沙）现代生活，智能手机给人们带来了很多便利，但长时间盯着手机屏幕，简单导致视力下降，下列关于近视眼及其矫正原理图正确的是（）。甲乙丙丁A．甲乙B．甲丙C．乙丙D．丙丁【答案】A。【解析】甲是近视眼成因原理图；乙是近视眼的矫正原理图；丙是远视眼成因原理图；丁是远视眼矫正原理图。故选A。示例五：凸透镜成像规律试验：（2024·郴州）如图所示，小明和试验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等试验器材探究凸透镜成像的规律。试验数据记录如下：物距u/cm像距v/cm像的性质缩放正倒虚实3514缩小倒立实像2517缩小倒立实像2020等大倒立实像1625放大倒立实像5﹣放大正立虚像依据以上试验回答下列问题：（1）在试验过程中，要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在；（2）由试验数据可推断，该透镜的焦距约为cm；（3）分析试验数据可知，凸透镜成实像时，随着物距的减小，像渐渐（选填“变大”或“变小”或“不变”），像距渐渐增大；（4）假如用该试验中的透镜来矫正视力，可以制成（选填“近视”或“远视”）眼镜。【答案】（1）同一高度；（2）10；（3）变大；（4）远视。【解析】（1）使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，可使像成在光屏中心；（2）由试验数据可推断，u＝v＝2f＝20cm，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距是：f＝10cm；（3）分析试验数据可知，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，随着物距的减小，像渐渐变大，像距渐渐增大；（4）物距减小，像距增大，像变大，用该试验中的透镜来矫正视力，说明对光线起了会聚作用，则为凸透镜，可以制成远视眼镜。故答案为：（1）同一高度；（2）10；（3）变大；（4）远视。示例六：透镜作图：（2024·遂宁）如图，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F。请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。【解析】过反射点垂直于镜面作出法线，依据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线，对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后，其折射光线平行于主光轴；如图所示。以近三年各地中考试题和模拟题为选材，以常考热点为突破点进行提升训练一、选择题1.（2024·自贡）在探究凸透镜成像规律的试验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，调整的方法是（）。A.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏靠近透镜移动；B.透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动；C.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动；D.透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏靠近透镜移动【答案】A。【解析】由图知道，此时物距小于像距，成倒立放大的实像，要使光屏上呈现倒立、缩小的实像，要增大物距，同时减小像距，所以在凸透镜不动时，蜡烛远离凸透镜，同时间屏靠近凸透镜，故选A。2.（2024·山东聊城）（多选）下列关于光现象的描述正确的是（）。A.图甲：是表示矫正近视眼的光路示意图；B.图乙：凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用；C.图丙：用放大镜看远处的物体时，像是缩小、倒立的；D.图丁：把纸板NOF向后折，在纸板上不能看到反射光【答案】CD。【解析】A．近视眼须要佩戴凹透镜，图中眼睛前面是凸透镜，用来矫正远视眼，故A错误；B．凸透镜对全部光线有会聚作用，故B错误；C．用放大镜看远处的物体时，物距大于2倍焦距，成缩小、倒立的实像，故C正确；D．由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，把纸板NOF向后折，两块纸板不在同一平面上，在纸板上不能看到反射光，故D正确。故选CD。3.（2024·山东泰安）小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的试验，当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时，在光屏上视察到倒立放大清晰的像。他推断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正确的是（）。A.①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】D。【解析】由题意可知，物距18cm，光屏上视察到倒立放大清晰的像，所以，2f＞18cm＞f，18cm＞f＞9cm。③12cm和④16cm符合题意。故选D。4.（2024·安徽）图是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后渐渐远离，则看到刻度尺的像的先后依次正确的是（）。A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁【答案】C。【解析】凸透镜由贴着刻度尺到渐渐远离的过程中，尺子到凸透镜的距离会经验由“一倍焦距之内”增加到“一倍焦距到两倍焦距之间”，再增加到“两倍焦距之外”。所以会先成正立放大的虚像，即乙；再成倒立放大的实像，并不断减小到倒立缩小的实像，所以成实像的阶段会经验“丁－甲－丙”的过程。综上所述，选C。5.（2024·宁夏）小明在老师指导下，利用自制水透镜探究凸透镜成像的规律，如图甲所示，利用记录的试验数据，绘制了如图乙所示的像距v和物距u的关系图（试验过程中水透镜厚度不变）｡试验过程中，下列说法正确的是（）。A.该水透镜的焦距是20cm；B.若要在光屏上成清晰缩小的像，物体应放在距透镜10cm至20cm之间；C.在光屏上找到清晰缩小的像后，若在水透镜和物体之间放一凹透镜，光屏应远离水透镜才能再次找到清晰的像；D.试验后，若利用注射器向水透镜内注水，其焦距变长选择理由∶____________【答案】C；理由：在水透镜前加一凹透镜，对光线有发散作用，所成的像远离水透镜，故应远离水透镜太能再次找到清晰的像，故选C。【解析】A．由图乙可知v=u=20cm时，u=2f=20cm，则f=10cm，故A错误；B．水透镜f=10cm，若要成清晰缩小的像，应将物体放到2f以外，距透镜的距离大于20cm，故B错误；C．在水透镜前加一凹透镜，对光线有发散作用，所成的像远离水透镜，故应远离水透镜才能再次找到清晰的像，故C正确，故选C；D．用注射器向水透镜内注水，透镜会聚实力变强，焦距变短，故D错误。故选C。6.(2024·邵阳)小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像试验，确定不能得到（）。A．放大的实像B．倒立的虚像C．倒立的实像D．放大的虚像【答案】B。【解析】老花眼镜的镜片是凸透镜，依据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立缩小实像。物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立放大的实像，物体在二倍焦距处时成倒立等大的实像，物体在一倍焦距以内成正立放大虚像，综上所述，不能成倒立的虚像，故B符合题意。故选B。7．（2024·河北）如图所示，小明将凸透镜（f＝10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是（）。A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像渐渐变小 B．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在确定范围内仍能看到像 C．将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像 D．当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像【答案】ABC。【解析】A、依据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；B、发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必需在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。故B正确；C、当蜡烛放在10cm处，物距u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f，成倒立缩小的实像，故C正确；D、若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。故选：ABC。8.（2024·百色）在探究“凸透镜成像规律”的试验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（）。A．光屏上所成的是倒立、放大的实像；B．该透镜的焦距f小于9cm；C．将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，不能视察到烛焰放大的虚像；D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像【答案】D。【解析】AB、蜡烛距离凸透镜32cm时，在透镜的另一侧18cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像；此时物体的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即32cm＞2f；2f＞18cm＞f，解得：9cm＜f＜16cm，故AB错误；C、将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，u＜f，可以能视察到烛焰放大的虚像，故C错误；D、光的折射现象中光路可逆，所以保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换，光屏上仍能得到清晰的像。故D正确。故选：D。9.（2024·河南）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可快速完成交易。下列有关说法正确的是（）。A．光经过摄像头成像利用的是光的反射B．摄像头成像特点与投影仪相同C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像【答案】C。【解析】A、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；B、光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B错误；CD、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故C正确，D错误。故选：C。10.（2024·盘锦）在探究“凸透镜成像规律”试验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，此时间屏上出现了清晰的像（图中未画出），下列说法正确的是（）。A．凸透镜焦距是15cm ；B．照相机利用了此成像规律；C．蜡烛燃烧变短，光屏上的像也会向下移动；D．保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处，光屏向右移动，光屏上出现清晰的像【答案】B。【解析】AB、由图可知，u＞v时，由凸透镜成像规律可知，此时在光屏上成倒立、缩小的实像，是照相机的工作原理，故B正确；由图可知，物距u＝50cm﹣20cm＝30cm，像距v＝65cm﹣50cm＝15cm，则30cm＞2f，f＜15cm＜2f，解得7.5cm＜f＜15cm，故A错误；C、凸透镜成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，故C错误；D、若将蜡烛放置在光具座35cm刻度线处，则u＝50cm﹣35cm＝15cm，因折射时间路是可逆的，所以此时的像距是30cm，则不须要移动光屏，光屏上就会出现清晰的像，故D错误。故选：B。二、填空题11.（2024·黑龙江龙东）在“探究凸透镜成像规律”试验中，将凸透镜正对着太阳光，在距离凸透镜

15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该透镜的焦距为cm。若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立

(放大，等大，缩小）的实像。【答案】15；缩小。【解析】焦距是焦点到凸透镜光心的距离，凸透镜正对着太阳光，在距离凸透镜

15cm处得到一个最小最亮的光斑，光斑的位置即为焦点，故该透镜的焦距为15cm；当物距大于二倍焦距时，成倒立，缩小的实像，故物体放在此透镜前40cm处时，u=40cm>2f成成倒立，缩小的实像12.（2024·广东）如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动；一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______（选填“上”或“下”）移。【答案】（1）倒立；（2）右；（3）上。【解析】由图知，物距为：依据凸透镜成像的规律知，此时成倒立的、放大的实像；此时像距，应大于，故需将光屏向右移动。依据凸透镜成像的规律知，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向上移。13.（2024·江苏连云港）在探究“凸透镜成像规律”的试验中，下表是小华同学试验时记录的几组数据，依据表中数据完成下列问题。试验次数物距u/cm像距v/cm成像性质13015倒立缩小实像22020倒立等大实像315倒立放大实像(1)此凸透镜的焦距为______cm；(2)第3次试验中像距为______cm，推断依据是______。【答案】(1)10；(2)30；(3)光路可逆。【解析】(1)由表中第2次试验的数据，物距等于像距，像和物等大，可知，此时u2=v2=2f=20cm；f=10cm，即该凸透镜的焦距为10cm。(2)由试验第1次，u1=30cm，v1=15cm成倒立缩小实像，由光路的可逆性可知：u3=15cm，v3=30cm14.（2024·张家界）我校中考成果连续多年在县区领先，这和我校配备的多媒体投影仪等现代化教学手段不无关系，它是利用（选填“凸透镜”或“凹透镜”）成像的原理。光线在屏幕上发生了，使坐在各个方向的同学都能望见屏幕上的像。①正在播放的投影仪屏幕，②正在播放的笔记本电脑屏幕，是光源。【答案】凸透镜；漫反射；②。【解析】投影仪的镜头是凸透镜，因此投影仪是利用凸透镜成像的原理制成的；屏幕用表面粗糙的白布做成，能使射向屏幕的光发生漫反射，即使光线射向四面八方，能使各个方向的同学都能看到屏幕上的像；（3）正在播放电影的屏幕不能发光，能反射光线，故不是光源；正在播放的笔记本电脑屏幕能发光，故是光源。故②是光源。故答案为：凸透镜；漫反射；②。15.（2024·泰州）如图,用铁丝围成一个内径约4mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜如同透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为____(实像/虚像);透过水膜透镜看远处的楼房楼房倒立缩小了,这种成像状况与_______(照相机/幻灯机)成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像,此时水膜透镜相当于_______(凸透镜/凹透镜)。【答案】（1）虚像；（2）照相机；（3）凹透镜。【解析】水膜透镜相当于凸透镜，依据凸透镜成像规律可知，当其贴近课本上的字，此时物距小于一倍焦距，看到的是正立放大的虚像；当看远处的楼房楼房，此时物距大于二倍焦距，看到的是倒立缩小实像,这种成像状况与照相机成像原理相同；因为通过凹透镜可以看到正立缩小的像（如近视镜），所以此时水透镜相当于凹透镜。16.（2024·遂宁）为保障市民的出行平安，交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头，它可以拍下违章车辆的现场照片，拍照时，摄像头的镜头相当于一个______（选填“凸”或“凹）透镜，所成的像是______（选填“放大”，“缩小”或“等大”）的实像，当车辆远离摄像头时，所成的像将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】凸；缩小；变小。【解析】拍照时，摄像头的镜头相当于一个凸透镜；照相机和摄像头的原理：当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像；当车辆远离摄像头时，物距增大，像距减小，像变小。故答案为：凸；缩小；变小。三、作图题17.（2024·广州）图为某望远镜内部部分光路图，物镜是凸进镜，O为光心，F为物镜焦点，焦距为500mm。(1)在图中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线。(2)目镜是_____透镜(选填“凹”、“凸“)。(3)用此望远镜观测月球时，月球经物镜成一个_____(选填“倒立”、“正立“)______(选填“放大”、“等大”“缩小”)的像．【答案】（1）如图；(2)凹；（3）倒立；(4)缩小。【解析】（1）由凸透镜的三条特别光线得，过光心的光线传播方向不变更，经过焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴射出，据此即可作出光线a、b经物镜折射前的入射光线，如图所示；；（2）由图知，目镜对光线a、b有发散作用，说明目镜是凹透镜；（3）用此望远镜观测月球时，由于物距u>2f，所以月球经物镜成一个倒立、缩小的实像。1