1、专题专题 03 03 透镜及其应用（讲义）透镜及其应用（讲义） 一、知识梳理一、知识梳理 一、透镜概念一、透镜概念 1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件， 透镜是根据光的折射现象制 成的。 2.透镜与面镜区别：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
2、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。 CC O FF CC O FF 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，
3、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.透镜的三条特殊光线 （1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，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。 CC OF F CCOF F CC OF F CCOF F 图（5）过焦点的光线 6.透镜的作用：凸透
4、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。 二、生活中的透镜二、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。 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。 4.实像和虚
5、像区别 （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。 三、透镜成像规律三、透镜成像规律 CC OFF CCOFF 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（表（1 1）凸透镜成像规律表）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 u2f 倒立、缩小的实像 fv2f 照相机（图a） u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图d f
6、u2f 倒立、放大的实像 v2f 投影仪（图b） u=f 不成像 射出的是平行光线 0uf 正立、放大的虚像 vf 放大镜（图c） a. u2f b. fu2f c.0uf d.u=2f 凸透镜成像光路图 凸透镜成像规律需要牢记，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.注意： （1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光 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
7、始终成缩小、正立的虚像，如图所示。 凹透镜成像光路图 注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。 表（表（2 2）凸透镜、凹透镜比较表）凸透镜、凹透镜比较表 四、眼睛和眼镜四、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
8、镜调节，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， 需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。 2.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。 （1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 （2）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。 （3）矫正方法：配
9、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.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。 （1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。 （2）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。眼轴过短如小眼球；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
10、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。 五、显微镜和望远镜五、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。 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
11、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。 二、重点与难点二、重点与难点 重点一：凸透镜成
12、像规律重点一：凸透镜成像规律 凸透镜成像规律是本章重点， 也是常考热点。 在熟悉成像规律基础上还要注意每种成像 特点和与生活中的应用相结合。 规律规律 1:1:当物距大于 2 倍焦距时，则像距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，成倒立、缩小的 实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。 规律规律 2:2:当物距等于 2 倍焦距时，则像距也在 2 倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物 距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。 规律规律 3:3: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。此时像距大于物距，像比物大，
13、物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。 规律规律 4:4:当物距等于 1 倍焦距时，则不成像，成平行光射出。 规律规律 5:5:当物距小于 1 倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物 大，物像同侧。应用:放大镜。 重点二：凸透镜成像规律实验探究重点二：凸透镜成像规律实验探究 1.1.实验内容实验内容 【实验目的】【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的 虚实。 【实验器材】【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。 【实验步骤】【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。 二、将蜡烛放在远处（此时 u2f
14、），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大 小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。 三、将蜡烛往凸透镜方向移动，使 2fuf，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察 像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。 四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使 u=f，移动光屏，看能否成像。 五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使 u2f u=2f 2fuf u=f u2f 缩小 倒立 实像 2fvuf 放大 倒立 实像 v2f 投影仪 uf 放大 正立 虚像 - 放大镜 2.2.考查内容考查内容 考查方向 解答思路 如何测量焦距 一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦
15、距 保障实验成功 蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像 如何判断成虚像 物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像 无法成像的原因 蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透 镜和光屏没有在同一水平线上 成像位置如何移动 可调节蜡烛或凸透镜 蜡烛变短 成像上移 像的明暗变化 用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗 难点一：凸透镜“物” “像”关系难点一：凸透镜“物” “像”关系 凸透镜成像中，“物”（这里指的是物距）的变化会引起“像”的变化，这种变化不仅 是大小的变化，倒立与正立，像的虚实都有可能发生变化。这一问题是学生学习的难点，应 该加以重视。下面对
16、这一问题进行概括总结： 1.记忆口诀 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，二倍焦点物像等。 实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。 虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。 像的大小像距定，像儿追着物体跑，物距像距和在变。 （1）一倍焦距分虚实，“由虚像变实像”，刚好一倍不成像。 （2）二倍焦距分大小，“物像由大变小”，刚好两倍一样大 。物近像远像变大；物远 像近像变小。实像倒立在异侧；虚像正立在同侧。 2.凸透镜成像的两个分界点：2f 点是成放大、缩小实像的分界点；f 点是成实像、虚像 的分界点。 3.二焦以外倒实小，我们用作照相机；一二焦间倒实大，我们用作投影仪；焦点以内正
17、大虚，我们用作放大镜；欲想得到等实像，两倍焦距物体放；焦点之上不成像，点光可变平 行光。 4.物进像退，像越退越大。 三、考查方向三、考查方向 1.1.透镜概念与透镜作图透镜概念与透镜作图 考题主要集中在对透镜概念的认识和理解上。 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 生对透镜概念的认识程度，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：典例一： （20192019盐城）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
18、镜焦距，应将透镜正对太阳光，且观察光斑的纸张也应正 对太阳光。故 C 符合要求。 典例二：典例二： （20202020福建）福建）如图，点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光 线通过凸透镜后的折射光线。 【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 传播方向不改变，如图所示： 2.2.生活中的透镜生活中的透镜 生活中的透镜指的是放大镜、照相机和投影仪。对生活中的透镜的主要要求是：成像原 理、成像特点和使用；重点是实像和虚像，这里需要重点掌握实像和虚像的异同。考题主要 集中在对生活中透镜的认识上。像放大镜使用时应注意哪些问题，所成的像的性质；照相机
19、使用方法和成像性质等。 典例三：典例三： （20202020陕西）陕西）照相机镜头相当于一个凸透镜，凸透镜对光有 作用。 拍照时，镜头与被拍摄对象之间的距离应大于 。某次小明去博物馆参观，想把石碑 上的文字拍得更大些，可将照相机的镜头 （选填“远离”或”靠近” ）石碑。 【答案】会聚；二倍焦距；靠近。 【解析】凸透镜对光有会聚作用； 照相机镜头相当于一个凸透镜，拍照时，物距应大于二倍焦距，即镜头与被拍摄对象之 间的距离应大于二倍焦距； 想把石碑上的文字拍得更大些，即像变大，则像距变大，物距减小，即将照相机的镜头 靠近石碑。 故答案为：会聚；二倍焦距；靠近。 典例四： （典例四： （202020
20、20山西）山西）小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜（如图） 。放大镜的焦 距为 25cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时（ ） 。 A书与放大镜之间的距离应等于 25cm； B书与放大镜之间的距离应小于 25cm； C看到的是倒立、放大的虚像； D看到的是正立、放大的实像 【答案】B。 【解析】 正确使用这个放大镜看书时， 放大镜成正立、 放大的虚像， 需满足 uf25cm， 即书书与放大镜之间的距离应小于 25cm，故 B 正确，ACD 错误。故选：B。 3.3.凸透镜成像规律凸透镜成像规律 本考点是本部分重点，也是知识点、难点和考点集中的内容；在中考中属于必考内容， 出现概率高，所占比例也较
21、高。涉及主要知识点是：凸透镜成像规律，凹透镜成像规律以及 动态变化（物距、相距、焦距变化）时成像特点与变化情况。 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，一般情况 下作为一个考题出现，也有与其他知识点组合一个考题的情况。 典例五：典例五： （20202020四川乐山）四川乐山）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，下列说法正确的是 （ ） 。 A. 将蜡烛移至a处时，移动光屏，可看见放大、正立的实像； B. 将蜡烛移至b处时，移动光屏，可看见缩小、倒立的实像； C. 将蜡烛移至c处时，移动光屏，可看见放大、倒立的实像； D. 将蜡烛移至d处时，移动光屏，可看见放大、正立
22、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，可看见放大、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，可看见倒立的实像，故 D 错误。故 选 C。 典例六：典例六： （20202020天津）在天津）在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜 30cm 处时，在透镜另一侧距透镜 15cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像则（ ） 。 A. 光屏上成倒立放大
23、的实像； B. 光屏上成倒立缩小的实像； C. 照相机应用了该次实验的成像规律； D. 投影仪应用了该次实验的成像规律 【答案】BC。 【解析】据题意知，此次实验所成的像能用光屏来承接，所成的像应是倒立、实像，而 且像距小于物距，那么所成的像是缩小的，这个是照相机成像所应用的规律，故 BC 正确， AD 错误。故选 BC。 4.4.凸透镜成像规律实验凸透镜成像规律实验 凸透镜成像规律探究实验作为必考的实验内容更应给与重视。 复习时， 应注重实验过程 和实验探究的思路，多积累此类实验探究题的常考方向（重点二重点二） 。 典例七：典例七： （20202020荆门）荆门）在做“探究凸透镜成像规律”的
24、实验中，将蜡烛、凸透镜、光 屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度，如图所示。现进行如下操作： (1)将蜡烛第一次放置在M处， 第二次放置在N处， 则蜡烛与所成像的位置关系为_； A.两次都在凸透镜同侧 B.两次都在凸透镜两侧 C.第一次在凸透镜同侧，第二次在凸透镜两侧 D.第一次在凸透镜两侧，第二次在凸透镜同侧 (2)某次实验中将蜡烛放置在P处，光屏上所成的像在Q处，现将蜡烛放置Q处，根据 _原理，光屏上所成的像_（选填“在”或“不在” ）P处。 【答案】 （1）C； （2）光路可逆； （3）在。 【解析】(1)蜡烛放置在M处时，物距小于一倍焦距，则此时所成的是虚像，像与物在 同一侧，
25、 放置在N处时， 物距大于二倍焦距， 则此时所成的是实像， 物与像在凸透镜的两侧， 所以 C 选项正确。 (2)蜡烛先放置在P处， 像在Q处， 当将蜡烛放在Q处， 光屏在P处能承接到蜡烛的像， 这是根据光路可逆原理。 典例八：典例八： （20202020沈阳）沈阳）安安和康康在老师指导下完成“探究凸透镜成像的规律”的实 验，实验所用凸透镜的焦距为10cmf 。他们把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡 烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。 (1)如图甲所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏应在_ （选填“50cm60cm” 、 “6 0 c m 7 0 c m”或“70
26、cm100cm” ）范围内移动； (2)他们保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离， 则会在光屏上看到烛焰_（选填“放大” 、 “缩小”或“等大” ）倒立的像； (3)他们想模拟投影仪的成像原理， 康康应在步骤(2)的基础上将蜡烛向_ （选填 “靠 近”或“远离” ）凸透镜的方向移动，同时调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像； (4)他们保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情 况。 康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜， 同时安安从透镜的右侧透过透镜现察 烛焰的像，图乙是安安整理并记录看到的像的情况，根据你所学的知识，判断地
27、最先看到的 像的编号是_（选填代表像编号的数字） ； (5)请在图丙中完成从烛焰发出一束光通过透镜的光路_。 【答案】 （1）60cm70cm； （2）等大； （3）靠近； （4）1； （5）如图。 【解析】(1)由图甲可知，物距为50cm 10cm40cm2uf 此时要在光屏上成像， 则像距应该满足2fvf， 已知凸透镜固定在光具座上50cm 处，则光屏的距离到凸透镜的距离为10cm20cmv 则光屏的位置应在 60cm70cm 处。 (2)保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，此时物距为 50cm30cm20cm2uf 根据凸透镜成像规律可知，当2uf时，成等大、倒立的实像。 (
28、3)投影仪的成像原理是，当2fuf，2vf时，成放大，倒立的实像，因此物 距要减小，像距要增大，即蜡烛向靠近凸透镜的方向移动。 (4)保持凸透镜位置不变，移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，即物距原来处 于 2 倍焦距以外，当它从 2 倍焦距以外向焦点处移动时，物距变小，像距变大，像变大，且 成倒立的像，故最先看到的是编号 1。 (5)图丙所示入射光线经过凸透镜的焦点从左边射进凸透镜，则折射光线平行于主光轴 从右边射出来，如图所示 5.5.眼睛和眼镜眼睛和眼镜 考点内容属于凸透镜的应用，和生活中的透镜位置一样，其主要知识点是：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。
29、考题主要集中在对视力的矫正和近视眼、 远视眼的成因上。 典例九：典例九： （20202020福建）福建）小明只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，来自远处某 点的光会聚在他的视网膜前。那么（ ） 。 A. 他可能患上近视眼，需用凸透镜矫正；B. 他可能患上近视眼，需用凹透镜矫正； C. 他可能患上远视眼，需用凸透镜矫正；D. 他可能患上远视眼，需用凹透镜矫正 【答案】B。 【解析】小明只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，来自远处某点的光会聚在他 的视网膜前，说明小明的晶状体折光能力太强，因此他患上的是近视眼，近视眼需要用发散 透镜进行矫正，即需用凹透镜矫正。故选 B。 典例十： （典例十
30、： （20202020 扬州） 扬州） 同学们课间在走廊上眺望远方。 此时晶状体变 （填 “厚” 或“薄” ） ，晶状体的 发生变化，远处的景物在视网膜上成倒立、 的实像。有 些同学看不清远处的景物，可以佩戴 透镜制作的眼镜矫正视力。 【答案】薄；焦距；缩小；凹。 【解析】同学们观看远方时，此时晶状体变薄，晶状体的焦距发生变化，晶状体把光线 会聚到视网膜上，成一个倒立缩小的实像； 有些同学看不清远处的景物，是因为晶状体的厚度变大，像成在了视网膜的前方，需要 佩戴凹透镜进行矫正，利用凹透镜的发散作用，把光线的会聚点移到视网膜上，呈现一个清 晰的像。 故答案为：薄；焦距；缩小；凹。 专题专题 03
31、 03 透镜成像及应用（练习） （学生版）透镜成像及应用（练习） （学生版） 第一部分第一部分 基础练习基础练习 一、选择题一、选择题 1图所示，将透镜置于太阳光下，在另一侧的纸上会形成光斑，说明（ ） 。 A该光斑是由光的反射形成的；B该光斑一定在透镜的焦点上； C此类透镜可以制作近视镜片；D此类透镜对光有会聚作用 2.常言道，水火不相容，但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火，这个器件相 当于下面的（ ） 。 A平面镜 B凸面镜 C凸透镜 D凹透镜 3.在验证凸透镜成像实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在 光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不变，将蜡烛在光具座
32、上移动 5 厘米，对于此时 成像的性质判断正确的是（ ） 。 A一定是缩小的实像；B可能是放大的实像； C一定是正立的虚像；D可能是放大的虚像 4.下列图中，作图有错误的是（ ） 。 A B C D A平面镜成像； B光的反射； C放大镜成像； D照相机成像 5.一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物体距凸透镜 20cm 时，能在凸透镜的另一侧光屏 上得到一个放大、倒立的像，当物体离凸透镜 9cm 时，则（ ） 。 A一定成正立、放大的虚像；B一定成倒立、缩小的实像； C可能成倒立、缩小的实像；D可能成正立、放大的虚像 6.下列关于成像的说法正确的是：( )。 A.蜡烛的火焰经过凸透镜在光屏上成一清
33、晰的像， 如果用硬纸片盖住凸透镜的上半部分， 则光屏上的像将只剩下下半部分； B.平面镜中的像之所以叫虚像是因为它模糊不清； C.用圆形透明的鱼缸养鱼，从侧面观赏缸内的鱼，你看到的那条鱼是实物； D.将凸透镜 5 倍焦距以外的物体，沿着主光轴逐渐移到 1.5 倍焦距处，像会从小变大 7.小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到 如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出） 。下列说法中正确的是（ ） 。 A凸透镜焦距为 20cm； B屏上的像是倒立、缩小的实像； C焟烛燃烧变短，屏上像的位置会下降；D取走光屏，则凸透镜不成像 8如图所示，人透过透镜所观察
34、到的烛焰的像是（ ） 。 A实像，这个像能用屏承接；B实像，这个像不能用屏承接； C虚像，这个像能用屏承接；D虚像，这个像不能用屏承接 9.下列光学器材中，能使物体成正立、放大的虚像的是（ ） 。 A放大镜 B照相机 C投影仪 D平面镜 10.透镜在我们的生活、学习中应用广泛。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，被照者应站在镜头二倍焦距以内； C显微镜的目镜成正立、缩小的虚像； D借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 11.如图是陈大爷眼睛看物体时的成像情况，则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分 别是（ ） 。 A远视眼-凸透镜； B远
35、视眼-凹透镜； C近视眼-凸透镜； D近视眼-凹透镜 12 （多选）（多选）小丽配戴 200 度的远视眼镜来矫正视力，针对这一情况，下列说法正确的 是（ ） 。 A远视眼镜的镜片是凹透镜； B远视眼镜的镜片是凸透镜； C透过眼镜看小丽的眼睛，看到她的眼睛变大了； D透过眼镜看小雨的眼睛，看到她的眼睛变小了 二、填空题二、填空题 13.凸透镜对光有 作用；把一个焦距 3cm 的凸透镜当放大镜使用时，物体到 透镜的距离应_(选填“大于” 、 “小于”或“等于”)3cm。 14.在森林中旅游时， 请不要随意丢弃饮料瓶。 因为饮料瓶内进入水后， 相当于一个 镜， 对太阳光有 作用，容易引发火灾。 15
36、.在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：小明通过物理知识的学习，知 道放大镜就是凸透镜在活动课中，他用放大镜观察自己的手指，看到手指 的像；再 用放大镜观察远处的房屋，看到房屋 的像（选填“放大” 、 “等大”或“缩小” ） 16.某小区楼道设有多功能电子门铃， 此装置可以通过其内置摄像镜头来识别来访者 该 摄像镜头相当于凸透镜，经摄像镜头所成的是（选填“正立”或“倒立” ） 、 （选填“放大” 、 “缩小”或“等大” ）的实像；若镜头的焦距为 10cm，为了能成清晰的像， 人到镜头的距离应大于cm。 17.如图所示是一款具有摄像功能的手机，摄像机的镜头相当于一个_透镜，通过 镜头所成
37、的像是_（选填“实像”或“虚像” ） 。若镜头的焦距为 10cm，为了能成清晰 的人头像，人到镜头的距离应大于_cm。 18下列四幅图中： （1）能够说明远视眼的成像原理的是图 ，远视眼的缺陷是晶状体的凸度 过小或者眼球前后距离过 （选填“长”或“短” ） 。 （2） 能够表示近视眼的矫正方法的图是 ， 近视眼看不清 （选 填“近”或“远” ）处的物体。 三、作图题三、作图题 19.如图所示，请画出由 S 点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点 S 的像 点 S。 20根据光通过透镜前后的方向，在图中的虚框内画上适当类型的透镜。 四、实验探究题四、实验探究题 21.在用光具座研究凸透镜
38、成像规律的实验中： （1）测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm。 （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，并且要让烛焰中心、透镜中心、光屏 中心在同一 。 序号 物距/cm 30 25 18 15 像距 15 17 23 30 像的性质 倒立、缩小、实像 倒立、缩小、实像 倒立、放大、实像 倒立、放大、实像 （3）上表是小王实验时记录数据的一部分，比较组数据可得出的规律是：物距大 于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，这一规律可应用于 （选填“放大镜” 、 “照相机” 、 “投影仪” ） 。 22. （1） 如图甲所示， 有两束光线射向凸透镜， 请完成光路 （F 为焦点， O
39、 为光心） ； （2）某同学利用上述凸透镜来探究“凸透镜成像规律” ： 如图乙所示， 让平行光经过凸透镜后， 在光屏上出现一个最小最亮的光斑， 由此可知， 凸透镜的焦距是 cm； 蜡烛与凸透镜的位置如图丙所示， 移动光屏， 在光屏上能形成淸晰的倒立的、 （选 填“放大” 、 “等大”或“缩小” ）的像，根据此原理可以制成 （选填“放大镜” 、 “投 影仪”或“照相机” ） ； 如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变， 把光屏向右移动一小段距离后， 要想在光屏上再 次得到清晰的像， 可在蜡烛与凸透镜之间放一个 （选填 “近视眼镜” 或 “远视眼镜” ） 。 第二部分第二部分 提高练习提高练习 一、选择题
40、一、选择题 1 （20202020咸宁）咸宁）关于常见的光学仪器，下列说法正确的是（ ） 。 A焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显； B校园内安装的监控摄像头，相当于一个凹透镜； C想要矫正近视眼，要用适当的凸透镜片做成眼镜； D平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点 2.（20202020鄂州）鄂州）如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪，能将手机上的画 面放大投射到白色墙上。下列说法正确的是（ ） 。 A. 手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的二信焦距； B. 白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像； C. 若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白色墙上的画面将不再完整； D.
41、从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像，是因为墙对光发生了镜面反射 3 （20202020淮安）淮安）将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在 高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 （ ） 。 A凸透镜 B凹透镜 C凸面镜 D凹面镜 4. （20202020 镇江） 镇江） 当蜡烛透镜甲和光屏放置在图示位置时， 烛焰在光屏上成清晰的像， 现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可 在光屏上再次成清晰的像。则（ ） 。 A. 透镜甲的焦距为 20cm B. 透镜甲的焦距比乙的大 C. 第二次所成的像
42、是放大的 D. 光屏移动的距离s10cm 5.（20202020南通）南通）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，光屏上得到一个倒立等大 的实像，若想再模拟照相机的成像原理，应将（ ） 。 A. 蜡烛和光屏都远离透镜 B. 蜡烛和光屏都靠近透镜 C. 蜡烛远离透镜且光屏靠近透镜 D. 蜡烛靠近透镜且光屏远离透镜 6.（20202020广安）广安）如图所示，凸透镜的焦距为 10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的 像凸透镜的位置固定不変，只移动点燃的蜡烛和光屏，下列说法正确的是（ ） 。 A. 把蜡烛移到刻度值为 30cm 处， 再向左移动光屏， 能在光屏上得到倒立缩小的清晰实 像，成像规律可以应用
43、于照相机； B. 把蜡烛移到刻度值为 14cm 处，再向右移动光屏，能在光屏上得到倒立放大的虚像， 成像规律可以应用于投影仪； C. 把蜡烛移到刻度值为 5cm 处，再向右移动光屏，能在光屏上得到正立放大的虚像成 像规律可以应用于放大镜； D. 蜡烛在光屏上已成一个清晰的像，如果在蜡烛和透镜之间放一个近视眼镜，为了在 光屏上重新得到清晰的像，光屏应向左移动 7 （20202020湘潭）湘潭）随着科技的发展，我们进入了“刷脸”时代。 “刷脸”时人脸面对摄 像头（相当于一个凸透镜） ，经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成身份 认证。在系统拍照过程中（ ） 。 A人脸是光源； B人脸经
44、摄像头成缩小倒立的实像； C人脸经摄像头成像的原理与平面镜相同； D人脸应保持在透镜的一倍焦距到两倍焦距之间 8 （20202020咸宁）咸宁）关于常见的光学仪器，下列说法正确的是（ ） 。 A焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显； B校园内安装的监控摄像头，相当于一个凹透镜； C想要矫正近视眼，要用适当的凸透镜片做成眼镜； D平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点 二、填空题二、填空题 9.（20202020龙东）龙东）在“探究凸透镜成像规律”实验中，将凸透镜正对着太阳光，在距高 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
45、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。 10 （20202020哈尔滨）哈尔滨）小明同学用一个凸透镜观察洗手液的商标，成像情况如图甲，若 想再看到倒立、放大的像，应将凸透镜向 移动，图乙的成像原理可应用于 。 （选填“照相机”或“放大镜” ） 11 （20202020齐齐哈尔）齐齐哈尔）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，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。
46、12. （20202020 十堰） 十堰） 如图是张老师利用手机直播网课的情景。 手机的镜头相当于_。 当手机取景框内只看到电子白板时， 为了让同学们同时看到两边黑板上板书的文字， 手机应 该_（选填远离”或“靠近” ）黑板，黑板上文字所成的像是_（选填“放大”或 “缩小” ）的像。 三、作图题三、作图题 13.（20202020广安）广安）请将下图中的光路图补充完整 14.（20202020呼和浩特）呼和浩特）如图所示，画出两条光线经凸透镜折射后的光路图。 四、实验探究题四、实验探究题 15.（20202020荆州）荆州）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距为 10 cm。 (1)
47、如图所示，若不移动蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上得到清晰的像，应将光屏移 到标尺刻度的_范围内（选填标号） ； A40 50 cm B50 60 cm C60 70 cm D70 80 cm (2)若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中， 所成的像将逐渐变_ （ “大” 或 “小” ） 。 利用这个规律可知我们在照毕业合影时， 如果最边缘的两个同学未进入取景框， 则此时摄 像师应_（ “靠近”或“远离” ）我们； (3)若将蜡烛放在图中离凸透镜 8 cm 处，此时_（ “能”或“不能” ）在光屏上找到 像。 16.（20202020通辽）通辽）如图所示，请回答下列问题： (1)如图甲所示，一束平行
48、光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点。若用此凸 透镜探究凸透镜成像规律，在乙图的基础上将蜡烛移至 20cm 刻度线处，则应将光屏_ （选填“远离”或“靠近” ）凸透镜，再次在光屏成倒立、_（选填“放大” “等大”或 “缩小” ）的实像； (2)在乙图的基础上， 保持蜡烛、 凸透镜位置不动， 在蜡烛和凸透镜之间放置_ （选 填“远视镜或“近视镜” ） ，将光屏远离后，会再次在光屏成清晰的像； (3)如果将凸透镜换成平面镜，保持蜡烛与平面镜的距离不动，移动光屏到合适位置， _（选填“能”或“不能）在光屏成清晰的像。 专题专题 03 03 透镜成像及应用（练习） （教师版）透镜成像及应用（练习
49、） （教师版） 第一部分第一部分 基础练习基础练习 一、选择题一、选择题 1图所示，将透镜置于太阳光下，在另一侧的纸上会形成光斑，说明（ ） 。 A该光斑是由光的反射形成的；B该光斑一定在透镜的焦点上； C此类透镜可以制作近视镜片；D此类透镜对光有会聚作用 2.常言道，水火不相容，但用透明冰块磨制成的一个光学器件却可以取火，这个器件相 当于下面的（ ） 。 A平面镜 B凸面镜 C凸透镜 D凹透镜 3.在验证凸透镜成像实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在 光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不变，将蜡烛在光具座上移动 5 厘米，对于此时 成像的性质判断正确的是（ ） 。 A一定是缩小的实像；B可能是放大的实像； C一定是正立的虚像；D可能是放大的虚像 4.下列图中，作图有错误的是（ ） 。 A B C D A平面镜成像； B光的反射； C放大镜成像； D照相机成像 5.一物体沿凸透镜的主光轴移动，当物体距凸透镜 20cm 时，能在凸透镜的另一侧光屏 上得到一个放大、倒立的像，当物体离凸透镜 9cm 时，则（ ） 。 A
