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专题 03 透镜及其应用（解析版）
【内容播报】
特别说明：典例是2023年的中考真题，即时检测是最新的全国各地的模拟题，好题冲关是
2022年的期末考试题和2023年的模拟考试题和2023年的中考真题中经过多次筛选。知识点
以挖空的形式设计，便于学生提前预习，考点通过方法总结，知识加工，便于学生理解和记
忆，好题冲关分层设计，针对于不同的学生。
知识点 考点 好题冲关
透镜 透镜及其特点（1例题+3即时检测） 基础过关（21）
凸透镜成像规律 凸透镜成像规律及其应用（1例题+3即时检测） 能力提升（20）
眼睛和眼镜 视力的矫正（1例题+3即时检测） 真题感悟（13题）
显微镜和望远镜 透镜的应用（1例题+4即时检测）
1. 了解透镜的分类和透镜对光线的作用；
2. 掌握透镜的三条特殊光线的传播和放大镜的工作原理；
3. 掌握凸透镜成像规律和凸透镜在生活中的应用；
4. 掌握远视和近视的成像原理及视力的矫正问题；
5. 理解显微镜和望远镜的成像特点；
知识点1：透镜
认识凸透镜和凹透镜
1. 凸透镜
（1）外形特征：中间____、边缘_____
（2）对光的作用：____________
（3）相关概念：
（4）三条特殊光线：
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2. 凹透镜
（1）外形特征：中间_____、边缘_____
（2）对光的作用：___________
（3）相关概念：
（4）三条特殊光线：
【提示】凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强.
知识点2： 凸透镜成像规律及其应用
1. 探究凸透镜成像规律
（1）实验装置
（2）安装细节
调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一_________，使像成在光屏的__________
（3）评估交流
无论如何移动光屏，均得不到像的原因：一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在____________；二是蜡
烛在_____________或蜡烛在焦点上
（4）深入拓展
①遮住凸透镜一部分，成像性质不变，像变_______
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②蜡烛与光屏对调后，物距变_____距，像距变物距，像的大小与对调前相______，这也说明了光路
的可逆性
2. 凸透镜成像规律及其应用
物体到凸透 像的性质 像到凸透 应用
镜的距离u
正倒 大小 虚实 镜的距离v
u＞2f 倒立 缩小 实像 2f＞v＞f 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 间接测焦距
2f＞u＞f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虚像 v＞u 放大镜
巧记规律 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小
【提示】当没有给出凸透镜焦距时，可利用太阳光粗略测量凸透镜的焦距.
知识点3：眼睛和眼镜
1. 眼睛与照相机
（1）.眼睛
成像元件：_______、角膜； 承像元件：___________
看远近不同物体的调节：调节晶状体的弯曲程度（调节________）
（2）照相机
成像元件：凸透镜； 承像元件：光屏
看远近不同物体的调节：调节像距
2.近视眼和远视眼
（1）近视眼
视觉特征：近处清晰,远处模糊
形成原因：晶状体太_____，折光能力太_____眼球前后方向太_____
成像位置：在视网膜____方
成像光路：
矫正镜片：凹透镜
（2）远视眼
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视觉特征：远处清晰,近处模糊
形成原因：晶状体太____，折光能力太_____眼球前后方向太_____
成像位置：在视网膜____方
成像光路：
矫正镜片：凸透镜
知识点4：显微镜和望远镜
1. 显微镜和望远镜的对比
显微镜 望远镜
物镜 成倒立、放大的实像，相当于投影仪 成倒立、缩小的实像，相当于照相机
目镜 成正立、放大的虚像，相当于放大镜
2. 视角
（1）定义：由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角.
（2）影响因素：视角与物体本身的________及物体和人眼之间的________有关.
【答案】
知识点1
厚 薄 会聚 薄 厚 发散
知识点2
1.高度 中央 同一高度 一倍焦距以内 暗 像 反
知识点3
1.晶状体 视网膜 焦距 2.厚 强 长 前 薄 弱 短 后
知识点4
2.(2)大小 距离
考点一 透镜及其特点
凸透镜 凹透镜
定义 中间厚边缘薄（孕妇） 中间薄，边缘厚（肚子饿扁了）
特点 光线提前相交（汇聚） 光线延后相交（发散）
对光线的作用
光路（可逆）
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特点 （1）过心不变；（2）平行过焦；（3）过焦点不变；
【典例1】（2023·西藏·统考中考真题）中国航天员王亚平在离地球表面约 的“天宫”空间站上通
过天地连线，给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法
正确的是（ ）
A．“水球”相当于凸透镜 B．“水球”对透过它的光有发散作用
C．王亚平远离“水球”时，她的像会变大 D．图中通过“水球”看到王亚平的像是虚像
【答案】A
【详解】ABD．王亚平面前的水球相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，此时的“倒影”是通过凸透
镜成的倒立的、缩小的实像，故A正确、BD错误；
C．王亚平远离“水球”时，物距变大，像距变小，像变小，故C错误。
故选A。
【即时检测1】（2023·湖南株洲·统考一模）装了水的球形玻璃鱼缸，相当于一个（ ）
A．凸透镜 B．凹透镜 C．平面镜 D．凸面镜
【答案】A
【详解】装了水的圆形玻璃缸中间厚，边缘薄，相当于一个放大镜，放大镜其实质就是凸透镜。
故选A。
【即时检测2】（2023·陕西榆林·统考二模）如图所示，公园荷花香飘满园，下列叙述正确的是（ ）
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A．荷花在水中的倒影是光的折射形成的
B．能够闻到荷花的清香是由于分子做无规则运动
C．透过露珠看到荷叶放大的叶脉，露珠相当于凹透镜
D．清晨荷叶上的露珠是空气中的水蒸气汽化形成的
【答案】B
【详解】A．荷花在水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B．荷花的清香被人闻到，属于扩散现象，是由于分子做无规则运动，故B正确；
C．露珠的外形结构符合凸透镜的结构特点，因此其相当于一个凸透镜，当物体在凸透镜的一倍焦距以内
时，成倒立放大的虚像，因此可透过露珠看到荷叶放大的叶脉，故C错误；
D．物质由气态转变为液态的过程叫做液化，清晨荷叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故D
错误。
故选B。
【即时检测3】（2023·广东韶关·校考一模）如图，烈日下，应避免将未喝完的矿泉水放在汽车挡风玻璃后，
否则可能会导致火灾。这是因为未喝完的矿泉水（ ）
A．相当于凸透镜，对光有会聚作用 B．相当于凸透镜，对光有发散作用
C．相当于凹透镜，对光有会聚作用 D．相当于凹透镜，对光有发散作用
【答案】A
【详解】未喝完的矿泉水中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对太阳光有会聚作用，如果可燃物刚好位
于透镜的焦点位置，容易引起火灾，故A正确；故BCD错误。
故选A。
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考点二 凸透镜成像的规律及其应用
像的性质
物距与焦 像距与焦
应用
距的关系 距的关系 倒、 放大、缩小、等 虚、
正 大 实
u＞2f f＜v＜2f 倒 缩小 实 照相机
u=2f v=2f 倒 等大 实 确定凸透镜焦距
f＜u＜2f v＞2f 倒 放大 实 投影仪
u=f 不成像 探照灯
u＜f v＞f 正 放大 虚 放大镜
【典例2】（2023·山东青岛·统考中考真题）在第一次天宫授课中，王亚平制作了一个悬在空中的水球，透
过水球看到了她倒立、缩小的像，如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜，小海利用图乙
所示器材进行探究，将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
（1）当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像，这个
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像是 （选填“实”或“虚”）像，此时物距u与焦距f的关系是 （选填
“u>2f”“f2f”“f2f 右 放大 u>2f 见详解
【详解】（1）[1][2]图乙所示位置，物距为 ，焦距为10cm，此时物距u与焦
距f的关系是u>2f，根据凸透镜成像规律，烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的实像。
（2）[3][4]当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时，物距为
物距与焦距的关系为f2f，即像距变大，像变大，应向右移动
光屏，才能在光屏上成清晰的倒立、放大的实像。
（3）[5] 根据凸透镜成像规律，透过水球看到王亚平倒立、缩小的实像，表明物距大于2倍焦距，所以她
到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足u>2f。
（4）[6]很多光学元件的镜头都要用到凸透镜，在生活利用凸透镜成像规律工作的有照相机、投影仪、放
大镜等。
【即时检测1】（2023·江苏无锡·统考一模）某兴趣小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）现将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上进行实验。其中 （选填“A”、“B”或“C”）处应放置
透镜；
（2）小明保持透镜的位置不动，将点燃的蜡烛从90cm处移至60cm处的过程中，发现烛焰在图示位置光
屏上所成的像一直比较清晰，由此小明估计透镜的焦距约为 cm。小明运用这种方法测出来的焦距
与实际相比 （选填“偏大”或“偏小”）；
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（3）调整物距，使烛焰在光屏上成倒立、缩小的像和倒立放大的像，多次实验，测量并记录物距和像距，
如下表。请将下表中漏缺的数据补上 ；
像的性质 实验序号 物距u/cm 像距v/cm
1 20.0 6.5
倒立、缩小的像 2 15.0 7.5
3 11.0 9.0
1 9.0 11.0
倒立、放大的像 2 7.5
3 6.0 33.3
（4）小明猜想，烛焰成倒立、等大的像时的物距可能是10cm，他猜想的依据是 ；
（5）当把蜡烛放在刻度37cm处时，移动光屏，光屏上得不到清晰的像，此时取下光屏，透过透镜观察，
我们可以看到蜡烛正立 的像，为了确定是否是虚像，接下来的操作是 。
【答案】 B 5 偏大 15.0 由表格可知u≥11.0cm时成倒立缩小的像，u≤9.0cm时成
倒立放大的像 放大 将光屏放在像的一侧并左右移动，直接观察光屏上是否有像
【详解】（1）[1]安装凸透镜、蜡烛和光屏时，透镜应放在中间，即B处。
（2）[2][3]凸透镜成实像时，物近像远像变大，当物距很大时，像距非常靠近焦点，由乙图可知，该透镜
的焦距约为5cm，但实际相距在1~2倍焦距之间，故运用这种方法测出来的焦距与实际相比偏大。
（3）[4]由表可知，当u＝15.0cm时，v＝7.5cm，根据光的折射光路可逆，当u＝7.5cm时，v＝15.0cm，故
表中漏缺的数据为15.0。
（4）[5]由表格可知u≥11.0cm时成倒立缩小的像，u≤9.0cm时成倒立放大的像，所以烛焰成倒立、等大的
像时的物距可能是10cm。
（5）[6]当把蜡烛放在37cm刻度处时，u＜f，此时成正立、放大像。
[7]实像可以用光屏承接，虚像不能，故可以将光屏放在像的一侧并左右移动，直接观察光屏上是否有像，
判断是否是虚像。
【即时检测2】（2023·河南南阳·统考一模）在“探究凸透镜的成像规律”实验中，小华和小明分别进行了
如下探究：
（1）小华用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体，如图甲所示，将发光物体、凸透镜和光屏依
次组装到光具座上并调整好，在光屏上成的像如图乙所示。如果只将“E”换成“R”，并在同一位置观察，
光屏上成的像应是图丙中的 （填数字序号）；
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（2）图乙所示是小明的实验装置，实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏中心位于同一高度上，目的是
；
（3）图甲所示是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为 cm；
（4）图乙中移动光屏，使光屏上呈现清晰的像，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向
（选填“上”或“下”）移动；
（5）在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈
清晰的像，可将蜡烛适当向 （选填“左”或“右”）移动；
（6）移动图乙中的光屏直至像清晰后，若将蜡烛与光屏的位置对换，则光屏上可以得到一个倒立、
的实像。
【答案】 ④ 使像成在光屏的中央 10.0 上 左 放大
【详解】（1）[1]根据“E”的成像特点可知，此时所成的像为倒立、放大的实像，如果只将“E”换成
“R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图丙中的④。
（2）[2]为了便于观察比较像与物的特征，实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏中心位于同一高度上，使像
成在光屏的正中央。
（3）[3]图甲所示光屏所在的位置即为焦点处，刻度尺的分度值为1cm，凸透镜位于30.0cm处，光屏位于
40.0cm处，则该凸透镜的焦距为
（4）[4]由过光心的光线传播方向不变，图乙中随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向上移动。
（5）[5]近视镜是由凹透镜制成的，对光线有发散作用，将其放在凸透镜和蜡烛之间，则像距会变大，根
据凸透镜成像规律，要使光屏上还能成清晰的像，物距应变大，可将蜡烛适当向左移动。
（6）[6]移动图乙中的光屏直至像清晰后，此时物距为
像距为
若将蜡烛与光屏的位置对换，则像距大于物距，根据凸透镜成像原理及光路的可逆性，可光屏上可以得到
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一个倒立、放大的实像。
【即时检测3】（2023·山东烟台·统考一模）小双与小菱用凸透镜来探究其成像规律：
（1）小双将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，为了使像成在光屏中央，小双应该调节烛
焰中心、凸透镜中心和光屏中心在 ；
（2）凸透镜的焦距如图甲所示，当烛焰、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的
像，该像是一个倒立、 的实像，此时所成的像与 所成的像性质相同（选填“照相机”、
“投影仪”或“放大镜”）；
（3）保持（2）中蜡烛位置不变，小菱用焦距为 的凸透镜B替换凸透镜A，将凸透镜B仍固定
在光具座45cm刻度线处，移动光屏，为使在光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向 （选填
“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；
（4）实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏中心，应该将光屏向
移动；
（5）如果把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网
膜”上成一清晰的像，如图丙所示。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏
（选填“靠近”或“远离”）凸透镜；
（6）小菱还发现：凸透镜成实像时，像与物上下颠倒，进而思考到：凸透镜成实像时，像和物左右是否
相反？请你帮他设计一个比较简单的判断方法 。
【答案】 同一直线同一高度 缩小 照相机 靠近 上 靠近 沿垂直于光具
座方向轻吹烛焰，观察光屏上的像晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反
【详解】（1）[1]实验中，为了使像成在光屏的中央，要求蜡烛的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在同
一高度上。
（2）[2][3]由图甲可知，该凸透镜的焦距为10.0cm，乙图中物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，
此时成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用该原理工作的。
（3）[4]小菱用焦距小于10cm的透镜进行实验，此时物距变大，相当于物体远离透镜，根据凸透镜成像规
律“物远像近，像变小”可知，想要承接到像，光屏需要向靠近透镜方向移动。
（4）[5]实验过程中，蜡烛渐渐变短，此时蜡烛的焰心和凸透镜的光心连线偏上，说明所成的像偏上，所
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以需要将光屏向上移动。
（5）[6]近视眼镜为凹透镜，说明近视眼的晶状体对光的会聚能力过强，导致所成的像在视网膜的前方，
所以需要光屏向靠近凸透镜的方向移动才会承接到像。
（6）[7]为了探究凸透镜成像中左右是否相反，需要使物体左右不是对称图形，所以可以沿垂直于光具座
方向轻吹烛焰，观察光屏上的像晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反。
考点三 视力的矫正
近视眼 远视眼
外形
晶状体太厚，折光能力太强，成像于视网
成因 晶状体太薄，折光能力太弱，成像于视网膜后
前
佩戴用凹透镜做成的近视眼镜 佩戴用凸透镜做成的远视眼镜
矫正
方法
【典例3】（2023·内蒙古呼伦贝尔·统考一模）近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体，需要矫正；
远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体，亦需要矫正。下面四幅图中，正确表示远视眼成像情况
的是 图；正确表示近视眼矫正情况的是 图。
【答案】 甲 丁
【详解】[1]甲图，看近处物体时，像成在视网膜的后方，是远视眼的成像情况；乙图，看远处物体时，像
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成在视网膜的前方，是近视眼的成像情况。
[2] 丙图，用凸透镜来矫正，凸透镜对光线具有会聚作用，可以矫正远视眼；丁图，用凹透镜来矫正，凹
透镜对光线具有发散作用，可以矫正近视眼。
【即时检测1】（2023·四川巴中·统考中考真题）在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，进行如下实验。
（1）如图甲所示，测得本实验所用凸透镜的焦距为 。在光具座上调节烛焰、凸透镜和光屏的
位置，使它们的中心大致在 。如图乙所示，光屏上成倒立、 （选填“放大”或“缩
小”）的实像；
（2）人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图乙中虚线圆圈部分当做人的“眼
睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 （选填“变薄”或“变厚”），
改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则
该“眼睛”为 （选填“近视眼”或“远视眼”），应该配戴 （选填“凸透镜”或“凹透
镜”）进行矫正。
【答案】 10.0 同一高度 缩小 变薄 近视眼 凹透镜
【详解】（1）[1]如图甲所示，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，图中刻度尺的分度值为
1cm，所以测得本实验所用凸透镜的焦距为10.0cm。
[2]为了使像成在光屏的正中央，便于观察，在光具座上调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们的中心大
致在同一水平高度上。
[3]如图乙所示，物距为 ，物距大于2倍的焦距，根据凸透镜成像的规律，光
屏上成倒立、缩小的实像。
（2）[4]当蜡烛远离“眼睛”时，相当于物距变大，像距变小，为了让像重新成在光屏上，即像距要变大，
折射应降低会聚能力，所以“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄，改变其对光线的偏折能力，从而在光
屏上成清晰的像。
[5][6]若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则像会成在光屏之前，所以该“眼睛”为近视眼，为
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了降低会聚能力，应该配戴凹透镜进行矫正。
【即时检测2】（2023·广东珠海·珠海市紫荆中学校考三模）小明做“探究凸透镜成像规律”实验。
（1）调整实验器材高度时，蜡烛 （选填“需要”或“不需要”）点燃，调节三者的中心大致在
；
（2）他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、图乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小
像的是 （选填“甲”或“乙”）图；
（3）本实验中凸透镜的焦距可能是 （填字母）；
A．5cm B．7cm C．10cm D．15cm
（4）实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，则光屏上烛焰的像将向 （填
“左”或“右”）摆动；
（5）在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出
现清晰的像，则所加镜片可以矫正 （选填“A”或“B”）图中的视力缺陷。
【答案】 需要 同一高度 甲 C 左 B
【详解】（1）[1][2]进行“探究凸透镜成像规律”时，要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，像
才能呈在光屏的中央位置，所以需要点燃蜡烛后再调节实验器材高度。
（2）[3]由图可知，甲图物距大于像距，凸透镜成倒立、缩小的实像，是照相机的原理。
（3）[4]图甲中凸透镜成倒立、缩小的实像，物距
像距 ， 解得
图乙中像距大于物距，则凸透镜成倒立放大的实像，物距
像距 ，解得
故本实验中凸透镜的焦距 ，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
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（4）[5]实验时，旁边有同学走过，带动的风使蜡烛的火焰向左摆动，根据“倒立的像”的含义，即上下、
左右均相反，则光屏上烛焰的像将向右摆动。
（5）[6]将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰
的像，说明所放的镜片对光线有会聚作用，是矫正远视眼的凸透镜，图中A是近视眼，需用凹透镜矫正；
图B是远视眼，需用凸透镜矫正，故选B图。
【即时检测3】（2023·辽宁辽阳·校联考三模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上。光屏上出现烛焰清晰的像，如图甲所示。要使像成在
光屏的中央，应将烛焰向 调整；
（2）将烛焰清晰的像调整完成后，先用刻度尺测出光屏到凸透镜的距离为40cm。再用刻度尺测出烛焰到
凸透镜的距离（如图乙所示），物距是 cm。根据测量数据判断，凸透镜的焦距为 （填
“8”“10”或“15”）cm；
（3）将蜡烛向远离凸透镜的方向运动，同时应向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光
屏，才能在光屏上得到清晰的倒立、缩小像。 （填“照相机”或“投影仪”）的成像原理与此相
同；
（4）在（3）的基础上将眼镜放在蜡烛和透镜之间放置的合适位置，像模糊了。将光屏向远离凸透镜的方
向移动，又得到了清晰的像。眼镜应该是 （填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】 右下 10 8 靠近 照相机 近视
【详解】（1）[1]由图甲可知，光屏上出现烛焰清晰的像，此时像成在光屏的右下方，根据凸透镜成实像
时，像与物上下颠倒、左右相反，要使像成在光屏的中央，即像应向左上方移动，故应将烛焰向右下调整。
（2）[2][3]由图乙可知，烛焰到凸透镜的距离为10cm，即物距是10cm；此时 ，且成实像，说明
， ，即 ，故该凸透镜的焦距为8cm。
（3）[4][5]将蜡烛向远离凸透镜的方向运动，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，
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同时应向靠近凸透镜的方向移动光屏，才能在光屏上得到清晰的倒立、缩小像，照相机的成像原理与此相
同。
（4）[6]在（3）的基础上将眼镜放在蜡烛和透镜之间放置的合适位置，像模糊了；将光屏向远离凸透镜的
方向移动，又得到了清晰的像，说明该眼镜对光线具有发散作用，会推迟光线会聚成像，故该眼镜为凹透
镜，近视眼镜是凹透镜。
考点四 透镜的应用
1. 透镜的应用
照相机（倒立缩小的实像）；放大镜（整理放大的虚像）；显微镜；望远镜等
2. 显微镜和望远镜的对比
显微镜 望远镜
物镜 成倒立、放大的实像，相当于投影仪 成倒立、缩小的实像，相当于照相机
目镜 成正立、放大的虚像，相当于放大镜
【典例4】（2023·陕西·统考中考真题）如图，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，相当于人眼的视网
膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（ ）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【答案】B
【详解】A．人眼的晶状体相当于一个凸透镜，所以该系统的光学元件相当于凸透镜，故A不符合题意；
B．人眼在成像时，成倒立缩小的实像，所以次光学元件也成倒立缩小的实像，故B符合题意；
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C．根据凸透镜成像规律，成倒立缩小实像时，物距要大于凸透镜的二倍焦距，故C不符合题意；
D．该系统成倒立缩小的实像，所以与照相机成像原理相同，故D不符合题意。
故选B。
【即时检测1】（2023·山东泰安·统考二模）如图所示，将焦距为 的凸透镜固定在光具座 刻度线
处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同
B．若蜡烛移至 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰等大的像
C．若蜡烛移至 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像
D．在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，将光屏右移可再次成清晰的像
【答案】D
【详解】A．由图可知，物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故A错误；
B．蜡烛移至20cm刻度线处，物距50.0cm-20.0cm=30.0cm
物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，物距变大，并将光屏向左移动，像距变小，像变小，故B错误；
C．若蜡烛移至45cm刻度线处，物距50.0cm-45.0cm=5.0cm
物距小于焦距，成正立，放大的虚像，光屏上没有像，故C错误；
D．在图示中的烛焰和凸透镜之间放一副近视镜，近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，成的像要远离凸
透镜，故将光屏右移可再次成清晰的像，故D正确。
故选D。
【即时检测2】（2023·宁夏银川·银川唐徕回民中学校考三模）图中的光学现象与“掬水月在手”中的“月
在手”原理相同的是（ ）
A． 放大镜成像 B． 水面“断筷” C． 车后视镜成像 D． 手影的形成
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【答案】C
【详解】“掬水月在手”中的“月在手”属于平面镜成像，是光的反射现象。
A．放大镜成像是凸透镜成像，属于光的折射现象，故A不符合题意；
B．水面“断筷”属于光的折射现象，故B不符合题意；
C．车后视镜成像属于光的反射现象，故C符合题意；
D．手影的形成属于光的直线传播，故D不符合题意。
故选C。
【即时检测3】（2023·山东济宁·统考一模）“爱护眼睛，你我同行”。眼球好像一架照相机，其成像原理
与凸透镜类似，要成倒立、缩小的实像，物体可位于图中的 点，如果已经近视，需要佩戴
（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。
【答案】 D 凹透镜
【详解】[1]眼球好像一架照相机，其成像原理与凸透镜类似，成倒立、缩小的实像，此时的物距应大于二
倍焦距，由图可知物体应位于图中的D点处。
[2]近视眼的原因是像成在了视网膜的前方，凹透镜对光线有发散作用，在近视眼前面放一个凹透镜，就能
使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
【即时检测4】（2023·江苏连云港·校考一模）用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
组装并调整实验器材时。应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上；找像时，要前后多移动几次光屏，
找出成最 像时光屏的位置；当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上
呈现烛焰的倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像， （选填“照相机”、
“投影仪”或“放大镜”）就是应用这个原理。
【答案】 主光轴 清晰 放大 投影仪
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【详解】[1]实验前先固定凸透镜，再移动蜡烛和光屏使它们靠近凸透镜，再点燃蜡烛，调节凸透镜和光屏
的高度，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏的中央。
[2]寻找像时，要前后多移动几次光屏，直到光屏上出现最清晰的像为止。
[3]当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，由图可知此时的物距小于像距，由凸透
镜成像规律可知，光屏上会成倒立放大的实像。
[4]照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的，投影仪是利用凸透镜成倒立放大实像原理制成的，
放大镜是利用凸透镜成正立放大虚像原理制成的，因此利用图中原理制成的是投影仪。
一、单选题
1．将物体放在焦距为12cm的凸透镜前30cm处，则在透镜的另一侧可得到（ ）
A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像
C．正立、缩小的实像 D．倒立、放大的实像
【答案】B
【详解】凸透镜的焦距是12cm，物距是30cm，故物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，应成倒立
缩小的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．下列光现象中，由于光的反射形成的是（ ）
A．镜中人像 B．邮票放大 C．铅笔错位 D．墙上手影
【答案】A
【详解】A．镜中人像属于平面镜成像，平面镜成像是利用光的反射原理，故A符合题意；
B．放大镜属于凸透镜的应用，利用光的折射，故B不符合题意；
C．通过水杯看铅笔，铅笔错位是光的折射造成的，故C不符合题意；
D．手影中影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出
阴影区域，就是影子，故D不符合题意。
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故选A。
3．如图所示是利用航空摄影拍摄到的美丽邢台的七里河沿岸，如果拍摄时所用照相机的镜头焦距是
50mm，则胶片到镜头的距离应（ ）
A．大于100mm小于150mm B．大于50mm小于100mm
C．小于50mm D．等于50mm
【答案】B
【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜，镜头的焦距是50mm，胶片和镜头之间是像距，2f＞v＞f，所以
胶片到镜头的距离大于50mm小于100mm，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．下列光现象中与日食的形成原理相同的是（ ）
A．平静水面上，倒映着蓝天白云 B．井底之蛙，所见甚小
C．放大镜能将太阳光会聚于一点 D．雨后的夜晚，迎着月光走地上有水的地方比其它地方亮
【答案】B
【详解】日食形成是因为月球挡住了太阳射向地球的光，属于光的直线传播；
A．水面上倒映着的蓝天白云是平面镜成像，是光的反射，故A不符合题意；
B．井底的青蛙视野范围小，属于光的直线传播，故B符合题意；
C．放大镜能将太阳光会聚于一点，是利用凸透镜对光线的会聚作用，属于光的折射，故C不符合题意；
D．雨后的夜晚，迎着月光走地上有水的地方比其它地方亮，是因为光线在水面发生镜面反射后进入人的
眼睛，属于光的反射，故D不符合题意。
故选B。
5．如图所示，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了
一个模型照相机，为了在纸筒A的半透明纸上得到清晰的像，要适当调整A、B的位置，这时（ ）
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A．眼晴应从B端向筒内观察，观察像是否清楚
B．在半透明纸上观察到的像是倒立的
C．观察像时，应把纸筒A朝着明亮的室外，B端朝着较暗的室内，否则看不清楚
D．在清晰地观察近处物体后，再看远处物体时就应该增加A、B间的距离
【答案】B
【详解】A．由凸透镜的成像规律可知，应该对着A端观察半透明的纸，此时半透明纸相当于光屏，而不
对着B端向内方向观察，故A不符合题意；
B．据照相机的成像原理可知，所成的是倒立，缩小的实像，故在半透明纸上观察到的像是倒立的，故B
符合题意；
C．为使半透明纸上得到的像更亮一些，要成像的物体就应该在明亮的地方，所以应该把模型照相机的B
端朝着室外面，A端朝着较暗的室内，故C不符合题意；
D．在清晰地观察近处物体后，再看远处物体时，即物距变大，相距应该变小，所以应该减小A与B间的
距离，故D符合题意。
故选B。
6．某同学利用如图所示的器材做实验，用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了烛焰清晰缩小
的实像。要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，下列操作可行的是（ ）
A．保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到45cm处
B．保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛和光屏向左移动相同的距离
C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移到25cm处，光屏移到70cm处
D．保持蜡烛，凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜
【答案】C
【详解】A．保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向右移动到45cm，此时物距等于35cm，像距等于
10cm，像距等于焦距，光屏上不能成像，故A不符合题意；
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B．由图可知，此时的物距远远大于2倍焦距，像在凸透镜的一倍焦距向二倍焦距移动，物体移动的速度
大于像移动的速度，所以若将蜡烛向左移动，则需要将光屏向左移动小于物体移动的距离才能再次得到清
晰的像，故B不符合题意；
C．根据光路可逆可知，将蜡烛移到25cm处，光屏移到70cm处，此时的物距等于原来的像距，此时的像
距等于原来的物距，所以光屏上可以成像，故C符合题意；
D．保持蜡烛，凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜，由于近视眼镜是
凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光的会聚，故光屏上不能得到清晰的像，故D不符合题意。
故选C。
7．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图为某人
的眼睛看物体时的成像示意图，则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（ ）
A．近视眼 凸透镜 B．近视眼 凹透镜
C．远视眼 凸透镜 D．远视眼 凹透镜
【答案】B
【详解】由图知，光线会聚在视网膜的前方，所以表示近视眼的成像情况；近视眼是由于晶状体焦距太短，
像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人眼以前发散一
些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm，在透镜另一侧距离透16cm处的
光屏上得到烛焰清晰的像（ ）
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦f为8cm
④将远视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜
⑤蜡烛在燃烧过程中变短，则光屏需要向下移动，才能在光屏中央承接到清晰的像
A．只有①和③⑤ B．只有②和④ C．只有②和④⑤ D．只有④和⑤
【答案】B
【详解】①②③蜡烛距离凸透镜30cm时，在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像
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距，成倒立缩小实像，是照相机的成像原理，此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，
即 ，
解得 ，故①③错误，②正确；
④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，为使
光屏上看到清晰的像，采取的方法为，使光屏靠近透镜，故④正确；
⑤实验过程中，由于蜡烛变短，使得烛焰的像成在了光屏中心的上方，因此光屏需要向上移动，才能在光
屏中央承接到清晰的像，故⑤错误。
综上所述，正确的只有②④，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．如图所示，我国航天员王亚平在太空授课时做水球实验。她向水球中注入一个气泡，我们通过水球可
看到一正一倒两个像，关于“倒像”，下列说法中错误的是（ ）
A．此时的水球相当于一个凸透镜，“倒像”是缩小的实像
B．“倒像”的成像原理与幻灯机的成像原理相同
C．当王亚平远离水球时，“倒像”变小
D．若水球的焦距为f，则成“倒像”时，王亚平距水球的距离大于2f
【答案】B
【详解】AB．此时的水球相当于一个凸透镜，王亚平通过凸透镜成倒立、缩小的实像，“倒像”的成像原
理与照相机的成像原理相同，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．当王亚平远离水球时，物距变大，像距变小，“倒像”变小，故C正确，不符合题意；
D．若水球的焦距为f，则成“倒像”时，物距应该大于二倍焦距，所以王亚平距水球的距离大于2f，故D
正确，不符合题意。
故选B。
二、填空题
10．手机的镜头相当于一个凸透镜，若小华的手机镜头焦距为5cm，如图所示是他用手机扫描二维码的情
形。二维码 （是/不是）光源，为保证扫描清晰，手机到二维码的距离应大于 cm，二维码经
摄像头扫描成倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。
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【答案】 不是 10 缩小
【详解】[1]二维码自身不发光，不是光源。
[2][3]手机镜头相当于凸透镜，用手机扫描二维码时，二维码在二倍焦距以外。手机镜头焦距为5cm，则手
机到二维码的距离应大于10cm，此时二维码经摄像头成倒立、缩小的实像，其成像规律与照相机类似。
11．全国中学生体质健康调研数据表明，中学生近视发生率接近60%，且急剧低龄化。在图中，
图表示近视眼成像示意图。矫正近视眼应佩戴眼镜的镜片是 透镜。
【答案】 乙 凹
【详解】[1][2]近视眼的表现是看不清远处的东西，即是由于晶状体太厚，其折光能力太强，或眼球的前后
方向太长，使得像成在视网膜的前方造成的，故若想使得像成在视网膜上，即需要让原来的光线发散一些，
由于凹透镜对光线有发散的作用，故用凹透镜来矫正近视眼；乙图将光线会聚在视网膜前方，因此乙图表
示近视眼，近视眼应该配戴凹透镜进行矫正。
12．2020年9月12日，国家卫健委开展了近视专项调查，结果显现我国青少年总体近视率高达52.7%，请
同学们注意爱护好眼睛，患近视的同学佩戴的眼镜相当于 镜；道路的交叉路口、急转弯的弯道旁的
“拐弯镜”相当于 镜。
【答案】 凹透 凸面
【详解】[1]患近视的同学眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，所形成的物像落在视网膜的前方，因而
看不清远处的物体，造成近视，近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。
[2]凸面镜对光线有发散作用，利用凸面镜可以增大视野，为了增大视野，街头丁字路口拐弯处的“拐弯
镜”相当于凸面镜。
13．明明同学不注意用眼卫生，造成近视。他看远处物体时，眼球成像情况如下图中的 图所示(选填
“甲”或“乙”)。应采用 透镜加以矫正。
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【答案】 甲 凹
【详解】[1][2]近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，像会成在视网膜
的前面，如图甲所示；为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，
所以应佩戴发散透镜即凹透镜。
14．为了探究凸透镜成像的规律，小刚组装了如图所示的实验装置，凸透镜的焦距是 在如图所示的
实验装置中，蜡烛的高度需调整的在 一些（选填“高”或“低”）。实验装置调好后，若将
蜡烛放在20cm的刻线处，凸透镜放在50cm的刻线处，通过移动光屏，可得到 实像。
【答案】 高 倒立、缩小的
【详解】[1]如图，蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在
光屏的中心。所以蜡烛向上移动，即高一些。
[2]蜡烛放在20cm的刻线处，凸透镜放在50cm的刻线处，物距为
凸透镜的焦距是10cm， ，成倒立、缩小的实像。
15．把一个凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜15cm的地面上能看到一个最小最亮的光斑，则这个凸透镜
的焦距是 cm，当一个物体到该凸透镜的距离为20cm时，在凸透镜另一侧的光屏上能成一个倒立、
的实像。此成像原理与 的工作原理相同。
【答案】 15 放大 投影仪（幻灯机）
【详解】[1]把一个凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜15cm的地面上能看到一个最小最亮的光斑，即透镜
的焦点，这个凸透镜的焦距是15cm。
[2][3]当一个物体到该凸透镜的距离为20cm时，物距大于1倍焦距，小于二倍焦距，在凸透镜另一侧的光
屏上能成一个倒立、放大的实像。此成像原理与投影仪的工作原理相同。
16．爱护眼睛，防止近视。矫正近视眼的眼镜镜片是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）。日常
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生活中的照相机是利用凸透镜成 （选填“正立缩小”、“倒立缩小”或“倒立放大”）的实像
的性质制成的。
【答案】 凹透镜 倒立缩小
【详解】[1]近视眼成像在视网膜前面，要使像向后移动到视网膜上，就必须使光线发散，即矫正近视眼的
眼镜镜片是凹透镜。
[2]当物体在凸透镜的2倍焦距以外时，成倒立缩小的实像，照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的性质
制成的。
17．如图是人眼与鱼眼的结构示意图。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
透镜；我们观察发现，鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些，折光能力会更强一些，如果人眼的晶状体像
鱼这样，观察远处物体的像将成在视网膜的 面，若要看清远处的物体，应该配戴 透镜来进行
矫正。
【答案】 凸 前 凹
【详解】[1]凸透镜中间厚，边缘薄，晶状体和角膜符合凸透镜的结构特点，故相当于一个凸透镜。
[2]如果人眼的晶状体像鱼这样，折光能力会更强一些，就会使得光线会聚更早，成像在视网膜前。
[3]要看清远处物体，则需要将光线发散一些，故可以佩戴凹透镜进行矫正。
三、作图题
18．完成图中的光路图
【答案】
【详解】经过凹透镜的光线，射向焦点的光线将平行于主光轴射出，如图所示
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19．完成如图所示的透镜光路
【答案】
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，
据此画出两条折射光线即可。如图所示：
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过另一侧虚焦点； 过光心的光线经凹透镜
折射后传播方向不改变。据此画出两条折射光线即可，如图所示：
四、实验题
20．小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究，选用题表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器
材后如题图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透
焦距/cm 直径/cm
镜
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
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④ 15 4.5
（1）光屏上的像是实像还是虚像？ ；
（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光
屏中央；
（3）小明选的凸透镜焦距为 cm；
（4）小明将蜡烛换成 字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如题图所示，
则小明看到的像应是 （选填字母）；
（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关；若要验证其猜想，则可在题表中选取编号
为 两个凸透镜进行实验验证。
（6）实验过程中突然飞来一只飞虫落在凸透镜上，则小明在光屏上 （选填“能”或“不
能”）看到完整的像。
【答案】 实像 上 10 D ①② 能
【详解】（1）[1]能呈现在光屏上的像均为实像。
（2）[2]图乙中像成在光屏的上方，要使像重新回到光屏中间，可以将蜡烛向上移或者将光屏向上移。
（3）[3]由图可知，成倒立放大的实像，此时物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距。图中物距
为15cm，像距为30cm，所以选择的是焦距为10cm的透镜。
（4）[4]此时物距大于像距，所成的像为倒立缩小的实像，在透镜一侧看，应为D，故选D。
（5）[5]要探究凸透镜成像的规律是否与凸透镜的直径有关，要控制凸透镜的焦距大小相等，所以选取
①②两个凸透镜进行实验验证。
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（6）[6]透镜在光屏上成的像，由很多条光线会聚而成，小飞虫遮挡了部分光线，剩余光线仍能成完整的
像，只是因为光线变少，像会暗一些。
21．小强用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
（1）调节凸透镜、光屏、烛焰的中心处于 。
（2）当蜡烛、凸透镜及光屏处于图示位置时，光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、
的实像。
（3）小强想模拟照相机成像原理，他保持透镜不动，将蜡烛向 移动，同时将光屏向
移动（两空均选填“左”或“右”）。
【答案】 同一高度上 等大 左 左
【详解】（1）[1]蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一高度上，三者的中心大致处在凸透镜的主光轴上，像
才能呈在光屏的中央。
（2）[2]点燃的蜡烛在20cm处，凸透镜在50cm处，蜡烛到凸透镜的距离为
光屏到凸透镜的距离为 ，此时 ，成的是倒立、等大的实像。
（3）[3][4]照相机是根据物距大于凸透镜二倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的，图中物距等于二
倍焦距，故根据物近像远像变大规律，可以将蜡烛向左移动，同时将光屏向左移动。
一、选择题
1．下列应用中涉及到的光学元件，对光有发散作用的是（ ）
A． 放大镜 B． 潜望镜
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C． 近视眼镜 D． 汽车前灯反光装置
【答案】C
【详解】A．放大镜是由凸透镜制成的，凸透镜对光线有会聚作用，故A不符合题意；
B．通过潜望镜，在水面下就能观察到水面的情况，利用了平面镜成像，其原理是光的反射，平行光反射
后仍是平行光，既不会聚也不发散，故B不符合题意；
C．近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，故C符合题意；
D．汽车前灯反光装置是一个凹面镜，凹面镜对光线有会聚作用，故D不符合题意。
故选C。
2．小明自制了一个简易投影仪如图，在暗室中将印有冬奥会吉祥物“冰墩墩”的透明胶片，贴在白光的
手电筒上，并正对着焦距为10cm的凸透镜。调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙上得到了
一个清晰放大的像，下列说法错误的是（ ）
A．凸透镜能成放大的像，是因为凸透镜对光线有发散作用
B．手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm，且胶片应倒立放置
C．能从不同角度看到墙上“冰墩墩”的像，是因为光在墙面上发生的是漫反射
D．保持凸透镜位置不变，将手电筒向左移动，要使墙上的像恢复清晰，光屏应该向左移动
【答案】A
【详解】A．凸透镜又叫会聚透镜，凸透镜对光线有会聚作用，故A错误，符合题意；
B．此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像，物距应在f~2f之间，即手电筒与凸透镜的距离大于10cm小于
20cm，为了像看起来时正立的，胶片应倒立放置，故B正确，不符合题意；
C．能从不同角度看到墙上“冰墩墩”的像，是因为光在墙面上发生的是漫反射，将光线反射到各个方向，
故C正确，不符合题意；
D．保持凸透镜位置不变，将手电筒向左移动，物距变大，像距变小，要使墙上的像恢复清晰，光屏应该
向左移动，故D正确，不符合题意。
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故选A。
3．如图所示，冬奥会开幕式上，小演员举着“和平鸽”，随着脚步移动，脚下盛开出洁白的雪花如影随
形，此创意源自冰面倒影，是基于人工智能的交互引擎来支撑的效果渲染。现场的照相机记录下了这一
“影像”，献给全世界的观众。从物理学来看，关于“如影随形”“冰面倒影”和照相机拍摄的“影像”
中的“影”，下列说法错误的是（ ）
A．当“和平鸽”被举高，它在冰面上形成的倒影大小不变
B．这三种“影”都是光的反射形成的
C．患远视眼的爷爷配戴凸透镜观看这一世界瞩目的“影像”
D．要想使照相机照出来的小演员大一些，镜头应靠近小演员
【答案】B
【详解】A．当“和平鸽”被举高，它在冰面上形成的倒影属于平面镜成像，平面镜所成的像的大小与物
体大小相同，所以像的大小不变，故A正确，A不符合题意；
B．如影随形中影是影子，是由光的直线传播形成的，照相机拍摄的“影像”中的“影”是利用凸透镜成
像原理形成的实像，是光的折射的利用，故B错误，B符合题意；
C．凸透镜对光线具有会就作用，可以矫正远视眼，所以患远视眼的爷爷应该配戴凸透镜观看这一世界瞩
目的“影像”，故C正确，C不符合题意；
D．要想使照相机照出来的小演员大一些，需要增大像距，减小物距，镜头应靠近小演员，故D正确，D
不符合题意。
故选B。
4．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好
成一清晰等大的像。下列说法正确的是（ ）
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A．该凸透镜的焦距是20cm
B．在蜡烛和凸透镜之间放一个老花镜，可通过向右移动光屏再次承接清晰的像
C．将蜡烛移动到21cm刻度处，调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像，现实中的应用是投
影仪
D．随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动
【答案】D
【详解】A．当u＝v＝2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图可知，有如下关系式成立
则焦距为 ，故A错误；
B．在蜡烛和凸透镜之间放一个老花镜，老花镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前
会聚，所以需要将光屏靠近凸透镜，即左移，故B错误；
C．将蜡烛移动到21cm刻度处，此时物距为 ，u＞2f时成倒立、缩小的实像，应用于
照相机和摄像机，故C错误；
D．由于过光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不变，所以随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移
动，故D正确。
故选D。
5．自2022年4月10日9时起，全市公共场所使用临沂疫情防控“沂码通”，出入公共场所登记、来临返
临中报“沂”码通用！如图是我们熟悉的二维码图片，手机扫描二维码时，相当于给二维码拍照片。关于
涉及到的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．二维码是光源
B．二维码中的黑色部分能反射所有色光
C．扫描获取二维码信息，二维码应在摄像头的二倍焦距之外
D．扫描获取二维码信息，应用了平面镜成像的知识
【答案】C
【详解】A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误；
B．二维码黑白相间的图案中，白色条纹能够反射所有色光，黑色条纹不反射光，故二维码的各个区域对
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各种色光的反射能力不同，故B错误；
C．扫描获取二维码信息，此时摄像头扫描二维码时相当于凸透镜，成倒立缩小实像，故二维码应在摄像
头的二倍焦距之外，故C正确；
D．扫描获取二维码信息，是二维码反射的光经过摄像头对光的折射而成像之后，通过软件识别将光信号
转换为电信号进而转换为数字信号，平面镜成像属于光的反射，故D错误。故选C。
6．如图所示为小明拍下的临沂五洲湖美景。下列有关说法正确的是（ ）
A．水面波光粼粼是光在水面发生了漫反射
B．他取下近视眼镜，看到风景变模糊了，是因为廊桥的像成在了视网膜的前面
C．他拿出携带的放大镜看远处的高楼，看到倒立的像，这个像是虚像
D．若水面上涨0.5m，则桥与其对应的“倒影”靠近0.5m
【答案】B
【详解】A．小明看到桥在水中的倒影，属于平面镜成像，是光线在水面发生了镜面反射，于是水面波光
粼粼，故A错误；
B．小明取下近视眼镜，看到廊桥变模糊了，是因为小明近视，晶状体太厚，廊桥的像成在了视网膜的前
面，故B正确；
C．小明拿出携带的放大镜观看远处的廊桥，放大镜是凸透镜，此时u>2f，成倒立缩小的实像，可以看到
了廊桥倒立的像，这个像是实像，故C错误；
D．若水面上涨 ，则桥与水面之间的距离减小 ，像到水面之间的距离也会减小 ，其对应的
“倒影”靠近的距离 ，故D错误。
故选B。
【点睛】本题考查光沿直线传播的应用、凸透镜的特点、近视眼的原因，要求灵活运用所学知识分析解释
实际现象。
7．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰
的像，则下列说法正确的是（ ）
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利用这一原理制成了照相机
该透镜的焦距 一定满足
若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A．只有 B．只有 C．只有 D．只有
【答案】A
【详解】 由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律 可知，此时光屏上成倒立缩
小的实像，照相机利用了此原理。故 正确；
蜡烛距离凸透镜 时，在透镜的另一侧 处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩
小的实像；此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间，物距在二倍焦距以外，即 ，
所以 ，故 正确；
凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则若将蜡烛靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜
才能得到清晰的像，且像逐渐变大，故 正确；
若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时 ，成倒立、放大的实像，故 错
误。
综上所述，故A正确，BCD错误。
故选
8．小华得和“冰墩墩”一起完成了几个光学实验，下列描述与实验情景不相符的是（ ）
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A．图甲中，平面镜中的像由光的反射形成
B．图乙中，通过放大镜看到的像是实像
C．图丙中，小孔成像是因为光沿直线传播
D．图丁中，岸上看到水中的虚像比物体位置高
【答案】B
【详解】A．甲图中，是平面镜成像现象，平面镜成像应用了光的反射，故A不符合题意；
B．根据平面镜成像原理可知，图乙中，通过放大镜看到的像是正立的虚像，故B符合题意；
C．由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以图丙中，小孔会成倒立的实像，故B不符合题意；
D．图丁中，水的光射向水面时发生折射，人逆着折射光看去，看到的虚像比实际位置偏高，故D不符合
题意。
故选B。
9．（多选）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时光屏上呈
现一个清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．此时光屏上的像是倒立、放大的
B．此时符合照相机的成像原理
C．保持蜡烛和光屏的位置不动，向右移动透镜，在光屏上一定能看到一个缩小的清晰的烛焰像
D．保持蜡烛和透镜的位置不动，只更换一个焦距不同的凸透镜，移动光屏，在光屏上呈现一个清晰的、
比原来小的像，则更换后的透镜焦距更小
【答案】ACD
【详解】AB．由图知，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，此时符合投影
仪成像原理，故A正确，B错误；
C．由图知，此时像距大于物距，所以在光屏上成倒立、放大的实像；保持蜡烛和光屏位置不动，向右移
动凸透镜，当像距等于原来的物距，物距等于原来的像距时，根据光路的可逆性，此时应成倒立、缩小的
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实像，故C正确；
D．保持蜡烛和透镜的位置不动，只更换一个焦距不同的凸透镜，移动光屏，在光屏上呈现一个清晰的、
比原来小的像，则说明更换后的凸透镜对光的会聚能力更强，像提前会聚，使得像更小，所以更换后的凸
透镜焦距更小，故D正确。
故选ACD。
10．（多选）在做凸透镜成像实验时，蜡烛、凸透镜以及光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰
的像（图中没有画出）。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上成的是倒立、放大的实像
B．将蜡烛向凸透镜方向移动的过程中，像逐渐变大
C．把蜡烛和光屏对调，光屏上成的像与照相机成的像特点相同
D．保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距小的凸透镜，则烛焰所成像的像距将变小
【答案】ABCD
【详解】A．此时物距小于像距，说明光屏上成倒立、放大的实像，故A正确；
B．将蜡烛向凸透镜方向移动的过程中，物距变小，像距变大，像逐渐变大，故B正确；
C．把蜡烛和光屏对调，根据光路可逆可知，光屏上成倒立、缩小的实像，与照相机成的像特点相同，故
C正确；
D．保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距小的凸透镜，则凸透镜的会聚能力变强，像距会变小，像变
小，故D正确。
故选ABCD。
二、填空题
11．探究凸透镜成像时，将一凸透镜正对阳光，在纸屏上呈现一个最亮的“点”，如图1，则此凸透镜焦
距是 cm。实验装置如图2，保持蜡烛位置不动，将透镜向 移动，在光屏上可以成放大的像，
据此可制成 。
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【答案】 10 左 投影仪
【详解】[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点，即焦点，焦点到透镜光心的距离是焦距；根
据图甲可知，凸透镜的焦距 。
[2][3]保持蜡烛位置不动，将透镜向左移动，当蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间时，此时像在二倍焦距以外，
在光屏上可以成倒立、放大的实像，据此可制成投影仪。
12．如图所示是探究“凸透镜成像规律”的实验，当一束平行于主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成
了一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 作用，凸透镜的焦距是 cm。
【答案】 会聚 11.0
【详解】[1]由图知，凸透镜对光线具有会聚作用。
[2]焦点到凸透镜的距离为 ，所以焦距为11.0cm。
13．某同学做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离透镜32cm的地方时，在光屏上观察
到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是 。
A．10cm B．20cm C．30cm D．40cm
理由： 。
【答案】 A 见解析
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【详解】[1][2]由图可知，成倒立缩小的像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，即
32cm>2f，解f<16cm，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14．如图所示，小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木，发现上面的数字“9”变成了“6”，则此像是
（选填“虚”或“实”）像；若想让“6”变大一些，可将积木与胶囊的距离 （选填“增大”“减
小”或“不变”）。
【答案】 实 减小
【详解】[1]由图可知，水滴状的鱼肝油胶囊相当于凸透镜，上面的数字“9”变成了“6”，像与物上、下、
左、右均颠倒，根据凸透镜成像规律知，倒立缩小的应是实像。
[2]根据凸透镜成像规律知，若想让“6”变大一些，可以适当减小物距，即减小积木和胶囊的距离。
15．如图，小华应调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 上，调整好后，观察到光屏上呈现烛焰
清晰的像，此时像与物大小相等，则此透镜的焦距是 。
【答案】 主光轴 10.0
【详解】[1]探究凸透镜成像规律时，调节器材使蜡烛、凸透镜、光屏三者在同一条直线上，也就是使烛焰
和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央，便于观察。
[2]由于此时像与物大小相等，所以此时成倒立、等大的实像，由图可知，像距等于物距等于20.0cm，由凸
透镜成像规律可知， ，解得
16．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，此时光屏上成清晰的像，这个像是倒立、 （选填
“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏
上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像。
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【答案】 放大 能
【详解】[1]由图可知，此时的像距大于物距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立、放大的实像，应
用于投影仪。
[2]因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，此时像距小于物距，
根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立、缩小的实像。所以光屏上能接到像是实像。
三、作图题
17．光线PO是通过凹透镜折射后射向三棱镜侧面AC的一条光线如图所示。请画出：
（1）光线PO通过凹透镜前的入射光线；
（2）在AC面的反射光线及进入三棱镜的折射光线。
【答案】
【详解】（1）指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后折射光线PO平行于主光轴，据此画出入射光线；
（2）PO入射到三棱镜上，入射点为O，过入射点O垂直界面作出法线，根据反射角等于入射角在空气中
法线的另一侧作出反射光线；根据折射角小于入射角，在玻璃中法线的另一侧作出折射光线，如图所示：
18．如图所示，OO′是凸透镜的主光轴，A′B′是蜡烛AB通过凸透镜成的像，试在图中画出入射光线经过凸
透镜后的折射光线，并用作图的方法找出左侧焦点的位置。
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【答案】
【详解】从A点发出的光线经凸透镜折射后要过像点，连接CA′，可得入射光线经凸透镜后的折射光线。
由于从A点发出的、过焦点的光线经过凸透镜折射后平行于主光轴射出，过像点A′画出平行于凸透镜主光
轴的折射光线DA′，与凸透镜交于D；连接AD，交主光轴于F点，则点F就是凸透镜的左焦点，如图所示：
19．如图所示，S'是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧
虚焦点F。要求：
（1）画出点光源S；
（2）补充入射光线；
（3）画出反射光线经过凹透镜的折射光线。
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【答案】
【详解】平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，据此作出发光点S；由图可知，像与反射光线的连
线与镜面的交点为反射点，连接S和反射点，该光线为入射光线；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折
射后将平行于主光轴，如图所示：
四、实验题
20．在探究凸透镜成像特点的实验中：
（1）实验时，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，如图所示（P点是2倍焦距处）。可以将
凸透镜 （选填“向上”或“向下”）移；
（2）调整后，在光屏上成的是倒立、 的实像；
（3）再把蜡烛移到B点处，也可以成像，这个像和我们学习过的 （选填“小孔成像”或“平
面镜成像”）一样，都不可以成在光屏上。
【答案】 向下 缩小 平面镜成像
【详解】（1）[1]在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，说明蜡烛、凸透镜、光屏三者中心没
在同一个高度。蜡烛低，或凸透镜、光屏偏高。要使像成在光屏的中心，可以将蜡烛上调，或凸透镜下调，
或上调光屏。
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（2）[2]由图可知，此时u>2f，根据凸透镜成像规律可知，凸透镜成倒立、缩小的实像。
（3）[3]把蜡烛移到B点处，u2f①
2f >15.0cm>f②
由①和②得到，7.5cm2f①
像距f<15.0cm<2f②
由①和②得到，7.5cm
