文档内容
专题 03 透镜及其应用
1.了解凸透镜、凹透镜对光的作用；
2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；
3.理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件；
4.知道照相机、幻灯机和放大镜的原理；
5.知道近视眼和远视眼的矫正；
6.了解望远镜、显微镜的工作原理。
要点一、透镜
1、凸透镜：
（1）中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。
（2）凸透镜对光线有会聚作用。
2、凹透镜：
（1）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。（2）凹透镜对光线有发散作用。
3、透镜的主光轴和光心：
如下图所示：透镜上通过两个球心的直线 CC′叫主光轴；主光轴上有一个特殊点，通过该点的光其传
播方向不变，这个点是光心。
4、凸透镜的焦点、焦距
（１）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。
（２）焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
[归纳梳理]
1、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。透
镜是一种模型，常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
2、凸透镜对光具有会聚作用，并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。会聚是
相对于不发生折射时的光来说的。
3、凹透镜对光具有发散作用，并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。发散是相对于
不发生折射时的光来说的。
例1：下列说法中，不正确的是（ ）
A．所有通过凸透镜光心的光线都不会改变方向
B．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
C．光线通过凸透镜的光路是可逆的
D．光线通过凹透镜的光路是不可逆的
例2：关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（ ）
A．凸透镜有两个实焦点
B．经过凸透镜的光线一定会会聚于一点
C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点D．把一点光源放在焦点上，通过凸透镜后的光线一定平行于主光轴
要点二、探究凸透镜成像规律
1、实验目的：观察凸透镜成各种像的条件
2、实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
3、实验步骤：
（1）共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的
中心大致在同一高度。
（2）把蜡烛放在较远处，使 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个
像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。
（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的
烛焰的像。 观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
（4）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在 ，移动光屏，直到光屏上出现明
亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像
（6）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗?
2、凸透镜成像规律记忆口诀：
“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。”
（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。
（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。
（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。
（4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。
[归纳梳理]
做凸透镜成像实验时，为了保证成像在光屏的中央。应该调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一条直线
上，并且在同一高度。
例1：如图所示，是生活中随处可见的透镜。下列关于透镜的说法正确的是（ ）A． 人脸经摄像头成倒立缩小的像
B． 电影影片经投影仪成正立等大的像
C． 通过照相机看远处的树是倒立放大的像
D． 透过鱼缸看见的鱼是正立缩小的像
例2：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24cm处，在透镜另一侧距透镜
16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上所成的是倒立、放大的实像
B．该透镜的焦距f一定满足8cmv时，像是缩小的；反之，像是放大的；
（5）成实像时：当物距减小时，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都减小。简言之“物近像
远像变大；”
（6）无论是成实像还是虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大；
（7）像与物左右相反，上下相反；
（8）凸透镜破损或有污渍，不影响成像的完整性，只是让像变暗；
（9）物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。
3、利用三条光线完成凸透镜成像规律作图：
①画一直线表示主光轴；
②把透镜放在主光轴中央，从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置；
③物体分别设三个位置；（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）
④画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线；
⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出；
⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点；
⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像；⑧若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜同侧；
⑨过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的虚像，如图所示:
[归纳梳理]
凸透镜成像规律：
像的性质
物距（u） 像距(v) 应用
倒正 实虚 放大或缩小
u>2f 倒立 实像 缩小 f2f 幻灯机
u=f 不成像 像的虚实转折点
uu 放大镜
例1：物体放在凸透镜前12cm处，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像，当物体距凸透镜8cm时
所成像（ ）
A．一定是倒立放大的实像 B．可能是倒立缩小实像
C．可能是倒立等大的实像 D．可能是正立放大虚像
例2：使用光学仪器时常常需要调节，下列哪些措施是正确的（ ）
A．用放大镜看地图，为了使地图放的大些，应将放大镜与地图之间的距离调大些
B．照相机对着某人照相时，底片上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，只要将照相机向
他移动适当的距离
C．摄影记者采访一会议，先给大会主席台拍了一个特写镜头，为了拍摄主席台全景，他后退了好几步，
然后将照相机暗箱长度调长了一些
D．如果幻灯机银幕上呈现的清晰画面太小，那么，应将幻灯机往后移动一定距离，同时将幻灯片与镜头
之间的距离调长一些类型一、凸透镜成像规律及应用
1．（2022·山东枣庄·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的
位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是20cm
B．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像
C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原
理相同
D．把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
2．（2021·湖北湖北·中考真题）透过装满水的圆柱形玻璃杯，看到课本封面的“物理”两个字如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．装水的玻璃杯相当于一个凹透镜
B．玻璃杯远离课本封面时，看到的字变小
C．图中“物理”两个字是光的反射形成的
D．图中“物理”两个字是虚像
类型二、作图
3．（2020·内蒙古鄂尔多斯·中考真题）如图是投影仪的简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射
及再经平面镜反射后的光路图。4．（2020·湖南衡阳·中考真题）如图所示，请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线，完成光路图。
( )
类型三、综合应用
5．（2022·湖北十堰·中考真题）如图是某校园监控摄像头，从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生
出入校园的画面，摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是（ ）
A．汽车观后镜 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜
6．（2021·内蒙古内蒙古·中考真题）如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。若凸透镜不动，将蜡烛移
至20cm刻度处，移动光屏，在光屏上能观察到（ ）
A．正立放大的虚像 B．倒立等大的实像
C．倒立放大的实像 D．倒立缩小的实像
类型四、实验探究7．（2022·山东滨州·中考真题）小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。
（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮
的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；
（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光
屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；
（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏
上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学
仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远
视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；
（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现
________。
A．飞虫的像 B．飞虫的影子 C．仍是烛焰的像
一、单选题
1．如图，《淮南万毕术》关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。此现象中
取火原理应用了（ ）
A．凸透镜对光线的发散作用
B．凸透镜对光线的会聚作用
C．凹透镜对光线的会聚作用
D．凹透镜对光线的发散作用
2．人的眼睛类似于照相机，如图实验情境能解释眼球成像原理的是（ ）A． B．
C． D．
3．关于凸透镜下列说法中正确的是（ ）
A．凸透镜只对平行于主光轴的光线有会聚作用
B．光线通过凸透镜后，折射光线会聚在一起的点，就是凸透镜的焦点
C．焦点到透镜光心的距离叫焦距，用f表示
D．凸透镜所成的像一定是实像
4．把一个透明且均匀的玻璃球切成如图所示的五块，其中能够使平行光发散的有（ ）
A．只有b
B．a、c、d、e
C．a、b、c
D．a、b、c、d、e均可
5．在探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的
像。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．若固定透镜位置，将蜡烛向右移动，则需要向左移动光屏才能形成清晰的像
C．若固定透镜位置，当蜡烛移动至35cm处，能够在光屏上看到清晰放大的像
D．若固定蜡烛位置，将透镜移动至50cm处，此时成像特点与照相机成像特点相同6．如图所示的四种现象中，由于光沿直线传播形成的是（ ）
A． 手在屏幕上形成“手影”
B． 景物在水中形成“倒影”
C． 放大镜把文字放大
D． “笔”好像在水面处折断
7．关于透镜，下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点
B．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点
C．放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴
D．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变
8．如图所示，画出了光线通过透镜后的光路，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
9．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图像（v表示像到凸透镜的距离，u表
示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜做放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离应在___________cm
以内；把物体从距凸透镜15cm处移动到距凸透镜30cm处的过程中，像的大小将___________（填“变大”“变小”或“不变”）。
10．一束平行于凸透镜主光轴的光照射到凸透镜的表面上，在镜后5cm远处的光屏上形成了一个最小、最
亮的光斑，则这个凸透镜的焦距是___________cm；若一物体距该凸透镜的距离为8cm，则物体通过凸透
镜成___________、___________、___________像。
11．小秋在教室里调节如图所示的教学投影仪，使屏幕上出现了清晰的画面，此时贴有卡通头像的胶片通
过凸透镜后成________（选填“放大”或“缩小”）的像。为了将屏幕上的画面调得再大一些，则小明的
操作应当是增大投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜向________（选填“上”或“下”）移动。
12．王亮小组在做“探究凸透镜成像实验规律”时，利用甲图的办法首先测出了凸透镜的焦距是
_________cm，这是应用了平行于主光轴的光线经凸透镜折射后_________的原理。测出焦距后，将点燃的
蜡烛放在光具座最左端，当蜡烛逐渐向右移动的过程中，光屏应向_________移动；当蜡烛在图乙所示的
位置时，移动光屏可以在光屏上得到一个_________像。实验过程中，蜡烛会逐渐变短，为了使蜡烛的像
能始终成像在光屏的中央，应将光屏向_________调整。
三、实验题
13．某同学做凸透镜成像实验时，先将实验用的凸透镜正对着太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透
镜10cm时屏上出现一个清晰的亮点，然后在光具座上做实验：（1）为了探究凸透镜的成像规律，先将蜡烛凸透镜和光屏依次放在光具座上，然后调整它们的高度，使
它们的中心大致在_____ ；
（2）当烛焰离凸透镜30cm时，光屏应在另一侧距透镜_____的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现
一个倒立、_____清晰的实像；
（3）当烛焰离透镜15cm时，光屏应在另一侧距透镜_____的范围内移动，在某一位置时光屏上会出现一
个_____、放大清晰的实像；
（4）当烛焰离透镜5cm时，光屏上_____像（填“有”或“无”），但透过透镜可以看到_____、放大的
像；
（5）实验时如果蜡烛逐渐消耗而减少，光屏上烛焰的像的位置会_____（填“上升”“下降”或“不
变”）；
（6）在实验中，光屏上已得到清晰的像，当用不透明的纸片遮住透镜的上半部，则_____出现蜡烛完整的
像（填“能”或“不能”），但是像比以前稍_____。
14．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。
（1）如图乙所示，实验前，应调节烛焰，水透镜和光屏三者中心在_____；
（2）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，若不改变蜡烛和
光屏的位置。将水透镜向_____（填“蜡烛”或“光屏”）移动，又能在光屏上得到一次清晰的像；
（3）在图乙所示实验场景下，该同学把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），发现像变模
糊了，此时应当向水透镜_____（填“抽水”或“注水”），才能使光屏上的像再次清晰。
15．小张同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲所示，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，则凸透镜的焦距
f=______cm；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______；（2）如图乙所示，若将蜡烛移动至10cm刻度处，此时光屏上成倒立、______的实像，在生活中人们利用
这一成像规律工作的光学仪器是______（选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）。若将蜡烛向右移
动1cm，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动______（选填“小于”“大于”或“等于”）
1cm，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要______（选填“小”或“大”）些；
（3）如图乙所示，若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜（图中未画出），此时应将光屏向______（选填
“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像；
（4）如图乙所示，当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板尽可能靠近烛焰，并挡住烛焰的上半部
分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到______。
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
