文档内容
主题一 声、光、热
专题 03 透镜及其应用（3-7 分）（解析版）
目 录
3
..................................................................................................................
..................................................................................4
考点一 透镜..............................................................................................................4
考点二 生活中的透镜..............................................................................................6
考点三 凸透镜成像规律........................................................................................10
考点四 眼睛和眼镜................................................................................................15
考点五 跨学科实践：制作望远镜........................................................................20
.................................................................................25
题型一 透镜对光的作用........................................................................................27
题型二 透镜三条特殊光线作图............................................................................27
题型三 照相机、投影仪和放大镜........................................................................28
题型四 凸透镜成像规律及应用............................................................................30
题型五 探究凸透镜成像规律................................................................................31
题型六 近视眼和远视眼........................................................................................34
题型七 水透镜........................................................................................................36
题型八 望远镜和显微镜........................................................................................39
hhz考点要求 新课标要求 命题预测 新旧教材对比
透镜在生活中的应用大都是利用透镜对光的
2.3.5 了
作用。对此考点的考查多是作图题、选择题
解凸透镜对光的会
透镜 和填空题，命题点有：认识透镜对光的作
聚作用和凹透镜对
用、透镜在生活中的应用、透镜的三条特殊
光的发散作用。
光线作图等
了解凸透 属于常考热点。考查题型主要有选择题、填
旧教材设置的内
镜的应用—放大 空题，有时也会出现在实验探究题中。命题
生活中的透镜 容为显微镜和望
镜、照相机和投影 点有：放大镜、照相机与投影仪的成像特点
远镜，而新教材
仪 等
更改为跨学科实
2.3.5 探
践：制作望远
究并了解凸透镜成
镜。从新教材设
是常考热点，也是分值较多的考查内容。常
像的规律。了解凸
计意图和内容来
考题型有选择题、填空题和实验探究题。命
凸透镜成像的 透镜成像规律的应
看要求学生不仅
题点有：利用凸透镜成像规律解决实际问
规律 用。
要理解知识点，
题、凸透镜成像过程中的动态变化、探究凸
4.2.8 探
更要能将所学知
透镜成像规律等
究凸透镜成像的规
识应用到实践
律。
中。因此在复习
了解人眼 近年，比较重视学生视力问题，因此该考点
的过程中，应多
成像的原理，了解 的考查角频繁。该考点中认识眼睛的构造和
关注凸透镜成像
近视眼和远视眼的 成像原理是解答相关考题的基础。考查题型
规律的实际应
眼睛和眼镜
成因与矫正方法。 主要集中在选择题、填空题。命题点有：眼
用。
具有保护视力的意 睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫
识。 正方法等
用凸透镜 该考点是新教材新增内容，要求学生能够设
跨学科实践： 制作简易望远镜， 计制作方案、选择合适器材，制作简易望远
制作望远镜 用其观察远处的景 镜。从而了解望远镜的成像原理。考查提醒
物。 主要有：填空题、选择题、综合题等
hhzhhz考点一 透镜
一、凸透镜和凹透镜
1.透镜的种类
种类 概念 图示 实例
凸透镜 中间厚、边缘薄的透镜
放大镜
凹透镜 中间薄、边缘厚的透镜
近视眼镜
2.透镜的主光轴和光心
名称 概念 图示
通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简
主光轴 称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点
线表示
凸透镜
透镜主轴上有个特殊的点，通过这个点的光
光心 传播方向不变，这个点叫透镜的光心。可以
认为薄透镜就在透镜的中心
凹透镜
二、透镜对光的作用
1.实验探究：探究透镜对光的作用
（1）让平行于透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察光通过透镜后的偏折方向（如下图）。
（2）让平行于透镜主光轴的几束光射向凹透镜，观察光通过透镜后的偏折方向（如下图）。
实验表明：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，凸透镜又叫作会聚透镜，凹透镜
又叫作发散透镜。
hhz2.对“会聚作用”和“发散作用”的理解
（1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的
光将主光轴方向偏折，如图所示。
（2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的
光将向远离主光轴方向偏折，如图所示。
三、焦点和焦距
1.透镜的焦点和焦距
焦点 焦距 图示
凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在 焦点 F到光心 O的距
主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦 离叫焦距，用f表示，
凸透镜
点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦 凸透镜两侧的焦距相
点 等
凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，且
虚焦点 F到光心 O的
发散的光反向延长线相交在主光轴上的
距离叫焦距，用 f 表
凹透镜 一点，这个点不是实际光线会聚的点，
示，凹透镜两侧的焦
所以叫虚焦点，用 F表示。凹透镜两侧
距相等
各有一个虚焦点
2.粗略测量凸透镜的焦距
如图所示，让凸透镜（放大镜）正对着太阳光，再拿一张白纸放在它的另一端，调整放大镜与白纸的
距离，直到纸上的光斑最小、最亮（这个点就是凸透镜的焦点）。测出这个光斑达到凸透镜光心的距离，
即该凸透镜的焦距。
四、透镜的三条特殊光线
三条特殊光线是指：通过光心的光线、平行于主光轴的光线、经过焦点（对凹透镜来说应该是射向另
一侧焦点）的光线。这三条光线经凸透镜和凹透镜折射后的情况见下表：
hhz凸
透
镜 通过光心的光线经凸透镜折射 平行于主光轴的光线经凸透镜 通过焦点的光线经凸透镜折射后
后，传播方向不变 折射后，经过另一侧的焦点 平行于主光轴
凹
透
平行于主光轴的光线经凹透镜
镜 经光心的光线经凹透镜折射后， 射向凹透镜另一侧虚焦点的光线
折射后，折射光线的反向延长
传播方向不变 经凹透镜折射后，平行于主光轴
线经过凹透镜同侧虚焦点
1.会聚作用与会聚光、发散作用和发散光的区别
（1）会聚作用是指折射光线相对入射光线向靠近主光轴方向偏折，但折射后的光不一定会变成会聚
光。如图甲所示，凸透镜使通过它的一束光发散程度变小了，但该光束依然发散。
（2）发散作用是指折射光线相对入射光线向远离主光轴方向偏折，但折射后的光并不一定是发散光。
如图乙所示，凹透镜对通过它的一束会聚光有发散作用，但光经过凹透镜后依然是会聚光，还能会聚于一
点。
2.凸透镜焦距的长短与其表面的凸起程度有关，表面越凸，焦距越短。凸透镜焦距长短反映了凸透镜
对光会聚作用的强弱，焦距越短，光通过凸透镜后的偏折程度越大，即凸透镜的会聚作用越强。
3.一束平行光射向凸透镜，折射光会聚于焦点。因此最小、最亮的光斑即为凸透镜的焦点位置。
1．【实践应用】物理实践小组讨论冬季野外取火的办法，有人提出把冰块制成 透镜可以达到目的，
若要“取火”，应把易燃物放在透镜的 位置。
【答案】 凸 焦点
【详解】[1][2]凸透镜对光有会聚作用，把冰块制成凸透镜，然后将光会聚在焦点上，把易燃物放在透镜的
焦点位置，就更容易将易燃物点燃。
2．【新考法】（24-25八年级上·江苏无锡·期中）如图所示，小莉在老师指导下，观察教室里的LED日光
灯，发现每个LED发光芯片上都封装了硅胶透镜。资料显示，芯片最大发光角度是180°（大于180°范围。
也有少量余光），光线通过透镜会聚可得到180°、160°、140°、120°、90°、60°等不同的出光角度。下图
的光路显示了一些透镜对光线的作用，与LED透镜对光线的作用相同的是 。
hhz【答案】①④
【详解】由题可知，LED透镜对光线具有会聚作用，属于凸透镜；①④图中的折射光线相对于入射光线是
会聚的，是凸透镜；②③图中的折射光线相对于入射光线是发散的，是凹透镜，所以与LED透镜对光线的
作用相同的是①④。
3．（2024·福建·三模）红外测温枪的结构如图所示，当近距离正对测量时，热辐射体辐射的 通过
透镜 （选填“会聚”或发散）于红外探测器的中心位置。
【答案】 红外线 会聚
【详解】[1]热辐射体辐射出的是红外线，红外线测温枪是通过测量红外线强度来测量温度。
[2]图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，当近距离正对测量时，热辐射体辐射的红外线通过透镜会聚于
图中红外探测器中心位置。
4．（2024·甘肃定西·三模）按题目的要求作图。如图，请作出两条光线所对应的折射光线或入射光线。
【答案】见解析
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；
经过凹透镜光心的光线折射后其传播方向不变；射向凹透镜虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射
出。据此作图如下：
hhz考点二 生活中的透镜
一、照相机
1.构造：镜头：相当于一个凸透镜；胶片：相当于光屏。
2.原理如图所示：
来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上，形成了倒立、缩小的像。
3.成像特点
①物距大于像距（u>v）；②物近像远像变大，物远像近像变小；③像和物体在镜头两侧；④照相
机成倒立、缩小的实像。
4.照相机拍摄远近不同的物体
为了使远近不同的景物都能在胶片上形成清晰的像，需要调节镜头到胶片的距离。
①拍摄近处景物时，镜头往前伸，即增大胶片与镜头之间的距离；
②拍摄远处景物时，镜头往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离；
③若想使拍摄的景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；若想拍摄的景物多一些，可以增
大景物与镜头之间的距离。
二、投影仪
1.构造：镜头：相当于一个凸透镜，起到成像的作用；屏幕：相当于光屏，用来显示投影仪所成的像，
供观众观看；平面镜：用来改变光路。
2.原理如图所示
3.成像特点
①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离（u2f 倒立 缩小 实像 f2f 与物异侧 投影仪
u=f 不成像
u2f。
（4）物距u=f 时，不成像。
（3）物距u＜f 时，凸透镜成正立、放大的虚像。
1.探究凸透镜成像规律时凸透镜焦距变化的分析
hhz（1）光源和凸透镜位置不动时，在凸透镜前方放一块凸透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将光
屏靠近凸透镜。
（2）光源和凸透镜位置不动时，在凸透镜前方放一块凹透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将光
屏远离凸透镜。
（3）凸透镜和光屏位置不动时，在凸透镜前方放一块凸透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将物
体靠近凸透镜。
（4）凸透镜和光屏位置不动时，在凸透镜前方放一块凹透镜，要使光屏上仍出现清晰的像，应将物
体远离凸透镜。
2.凸透镜成像的动态变化规律
（1）动态变化口诀：像的大小看像距，像与物体移动方向相同。其意义是：凸透镜成像时，像距变
大（小），像就变大（小）；物体向哪个方向移动，像就向哪个方向移动。
（2）移动速度：成缩小的像时，物距大于像距，物体移动的速度大于像移动的速度；成放大的像时，
物距小于像距，物体移动的速度小于像移动的速度。
1．【实际生活场景】（2024·内蒙古通辽·模拟预测）如图所示，是我校校门入口处设置的人脸识别机，能
够进行人脸识别。它的镜头实际上是一个 透镜，当我们走近一体机时，人在镜头上所成的像将
变 。
【答案】 凸 大
【详解】[1]该机器镜头的成像原理与照相机成像原理相同，所以镜头实际上是一个凸透镜。
[2]凸透镜成实像时物距减小，像距增大，像变大；当人走近一体机时，物距减小，人通过镜头所成的像将
变大。
2．（2024·广东东莞·二模）在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，
光屏上能成一清晰的像，此时蜡烛距凸透镜15 cm，则下列说法中正确的是（ ）
①此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于15cm
②蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像
③保持透镜的位置不动，将蜡烛与光屏的位置进行对调，光屏上能呈现放大的像
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏左移
A．只有①④正确 B．只有③④正确
hhzC．只有①②④正确 D．只有①②③正确
【答案】C
【详解】由题意蜡烛距凸透镜15 cm时，光屏上能成一清晰的像，结合凸透镜成像规律可得
2f＞15cm＞f
解得
7.5cm＜f＜15cm
①由图可知，此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成放大的实像，应用为投影仪，故①正确；
②根据焦距的范围可知，二倍焦距的范围是
15cm＜2f＜30cm
蜡烛距透镜18 cm时，可能物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，成放大的实像，故②正确；
③保持透镜的位置不动，将蜡烛与光屏的位置进行对调，此时物距大于像距，成倒立、缩小的像，故③错
误；
④将蜡烛逐渐远离凸透镜时，此时物距变大，根据凸透镜成像成实像时物远像近像变小可知，为了在光屏
上得到清晰的像，应将光屏左移，同时像在变小，故④正确，故ABD错误，C正确。
故选C。
3．（2024·安徽·模拟预测）将蜡烛、凸透镜、光屏放置于光具座上，光屏上呈现一个清晰的像，如图所示。
改变蜡烛的位置，移动光屏，直到光屏上再次呈现清晰的像，此时的物距u、像距v可能是（ ）
A． 厘米 厘米 B． 厘米 厘米
C． 厘米 厘米 D． 厘米 厘米
【答案】D
【详解】由题意和图示知道，此时光屏上呈现清晰的像，且物距为15.0cm，像距为30.0cm，结合凸透镜成
像规律可知，此时
凸透镜成倒立、放大的实像；凸透镜成实像时满足“物近像远像变大、物远像近像变小”的规律，即若物
距变大，则像距变小，反之，若物距变小，则像距变大；
A．当u=16cm时，与原来相比，物距增大了，则像距变小，此时v一定小于30cm，不可能是32cm，故A
不符合题意；
B．当u=14cm时，与原来相比，物距减小了，则像距变大，此时v一定大于30cm，不可能是28cm，故B
不符合题意；
C．由A项解答可知，u=16cm、v=32cm时，凸透镜不能成清晰的实像；因凸透镜成像时光路是可逆的，
hhz所以，当u=32cm、v=16cm时，凸透镜也不能成清晰的实像，故C不符合题意；
D．当u=13cm时，与原来相比，物距减小了，则像距变大，此时v一定大于30cm，进一步结合凸透镜成
像规律知道，像距的增大量应大于物距的减小量，所以此时像距v可能为43cm，故D符合题意。
故选D。
4．【新考法】（2024·广东东莞·二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
(1)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，接着调节三者中心在同一高度的目的是使像能呈现在
；通过实验，绘制了像距v随物距u变化图象如图甲，此凸透镜的焦距是 cm。
(2)实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图乙时，光屏出现了蜡烛清晰的像，这个实验现象与生活中的
的成像特点相同（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；
(3)“自拍神器”是旅游的最爱，如丙图所示。与直接拿手机自拍相比，自拍杆可以通过增大物距，从而
（选填“增大”或“减小”）所成像的大小。
(4)某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像。如图丁，他向水透镜中注水，不
改变蜡烛和透镜的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远
离”）透镜的方向移动，或者在透镜前放置一副 （选填“远视”或“近视”）眼镜。
【答案】(1) 光屏中央 10
(2)照相机
(3)减小
(4) 靠近 近视
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度。
[2] 根据凸透镜成像规律，当物距和像距均等于二倍焦距时，成倒立等大的实像，由图甲可知
所以此凸透镜的焦距是 。
（2）如图乙，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
（3）根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，与直接拿手机自拍相比，自拍杆可以通过增大物距，使
得成像变小。
hhz（4）[1][2]如图丁，他向水透镜中注水，则凸透镜变厚，焦距变小，成像提前，不改变蜡烛和透镜的位置，
要使光屏上再次得到清晰的像，可将光屏向靠近透镜的方向移动，或者在透镜前放置一副近视眼镜，利用
凹透镜对光线的发散作用，使得像仍成在原来的位置。
考点四 眼睛和眼镜
一、眼睛
1.眼睛看到物体的过程
眼睛主要由角膜、晶状体、瞳孔、虹膜、睫状体、玻璃体、视网膜等组成。晶状体和角膜的共同作用
相当于一个凸透镜；视网膜相当于胶片（光屏）。物体发出的光经过眼球转化为神经信号传输给大脑，我
们就看到了物体，如图所示。
2.正常眼睛的调节
眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚
在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体
射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。
看远处物体 看近处物体
睫状体 放松 收缩
晶状体 变薄 变厚
对光的偏折能
变弱 变强
力
成像原理图
3.远点、近点和明视距离
（1）远点：眼睛的调节是有限度的，当睫状体完全松驰时，晶状体表面弯曲程度最小，此时晶状体
最扁，能够看清的最远的极限点叫做远点。正常眼睛的远点在无限远处。
（2）近点：当睫状体看近处物体时，晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，此时能看清的最近的极
限点叫做近点。正常眼睛的近点在大约10cm处。
hhz（3）明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距
离。
二、近视眼及其矫正
1.近视眼的特征
近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
2.近视眼的成因
晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，
到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了。
3.近视眼的矫正
矫正近视眼，应使眼睛的成像点后移，利用凹透镜的发散作用，使入射的光线先经凹透镜变得发散一
些再射入眼睛，会聚点能够后移到视网膜上。所以近视眼患者应该佩戴用凹透镜制成的眼镜。
二、远视眼及其矫正
1.远视眼的特征
远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。
2.远视眼的成因
晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光还没有会聚成一点
就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑。
3.远视眼的矫正
远视眼成像在视网膜之后，要矫正远视眼，应使会聚点前移，可以佩戴用凸透镜制成的眼镜。使入射
的光线先经凸透镜变得会聚一些再射入眼睛，会聚点能够前移到视网膜上。
hhz1．（2024·甘肃武威·二模）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。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【答案】D
【详解】甲图成像在视网膜之后，是远视眼的成因；乙图成像在视网膜之前，是近视眼的成因；丙图配戴
凸透镜，是远视眼的矫正；丁图配戴凹透镜，是近视眼的矫正，故图中关于近视眼及其矫正的原理图正确
的是乙和丁，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．【实际生活场景】（2024·陕西宝鸡·二模）宝鸡联盟大桥，是西北首座双索自锚式悬索桥。如图是小明
用照相机拍摄的联盟大桥夜景，下列说法正确的是（ ）
A．若相机镜头焦距为f，拍摄时镜头到桥的距离要小于2f
B．桥在相机的底片上成倒立、放大的实像
C．桥在水面下的倒影和阳光下树木在地面上的阴影的形成原理相同
D．小明取下近视眼镜，看到桥变模糊了，是因为桥的像成在视网膜的前方
【答案】D
【详解】A．照相机的成像原理：物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像；所以，若相机镜头焦
距为f，拍摄时镜头到桥的距离要大于2f，故A错误；
B．桥在相机的底片上成倒立、缩小的实像，故B错误；
C．桥在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，阳光下树木在地面上的阴影是光的直线传播
形成的，两者形成原理不同，故C错误；
D．取下近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，则看到廊桥变模糊了，此时廊桥的
像成在了视网膜的前面，故D正确。
hhz故选D。
3．（2024·湖南长沙·一模）小明用弹性膜充水制作了一个水透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度。
如图是他模拟正常眼睛看物体的情形，固定透镜，将F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像。
下列说法正确的是（ ）
A．此时光源放在透镜一倍焦距以内
B．此时光屏上成倒立、放大的实像
C．模拟近视眼的成因时，需向透镜内注水
D．模拟近视眼的成因后，可向右移动光屏重新得到清晰的像
【答案】C
【详解】AB．人的眼睛相当于一架照相机，成的是倒立、缩小的实像；根据图示可知，此时的像是倒立、
缩小的实像，此时光源在二倍焦距之外，故AB错误；
C．近视眼是因为晶状体太厚，像成在了视网膜的前方，此时对光会聚能力变强，所以模拟近视眼的成因
时，应该向透镜内注水，故C正确；
D．模拟近视眼的成因后，成的像靠近透镜，所以可向左移动光屏重新得到清晰的像，故D错误。
故选C。
考点五 跨学科实践：制作望远镜
一、了解望远镜的基本原理
1.望远镜的基本原理
望远镜有不同的类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的叫作目镜，靠近被观测
物体的叫作物镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把
这个像放大。
（1）物镜：焦距较长，相当于照相机的镜头，远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这个像
hhz处于目镜的1倍焦距以内.
（2）目镜：焦距较短，相当于一个放大镜。成正立、放大的虚像。
两次成像，先缩小，后放大。
（3）望远镜的成像光路图
2.视角
（1）定义：观察物体时，从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角，如图
（2）影响因素
①视角与物体大小的关系：物体到观察者的距离一定时，物体越大，视角越大，如图甲所示。
甲 乙
②视角与物体到眼睛距离的关系：物体大小一定时，离眼睛越近，视角越大，如图乙所示。
（3）注意
①物体对眼睛所成视角的大小不仅与物体本身的大小有关，还与物体到眼睛的距离有关；
②物体看起来近大远小，就是因为人眼到物体的距离不同，造成视角不同。
特别提醒：
f
物
像物镜和目镜都是凸透镜的望远镜的放大倍率为 。其中， 是物镜的焦距， 是目镜的焦距。
f f f
目 物 目
二、设计简易望远镜
1.确定望远镜的放大倍率
hhz自制的望远镜可以采用单片的凸透镜作为目镜和物镜。为了让成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，
取放大倍率为2~3倍即可。
2.选择物镜和目镜
望远镜的物镜和目镜可以选择老人阅读用放大镜的镜片，也可以使用老花镜的镜片，还可以直接购买
凸透镜。利用本章所学知识测量凸透镜的焦距，并根据放大倍数的要求，选择适当焦距的凸透镜分别作为
物镜和目镜。
在选择两块凸透镜时，除了需要满足焦距的要求物镜的直径还要比目镜的直径大一些。测量凸透镜的
直径，以便于制作直径合适的镜筒。
由此，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜，焦距较短、直径较小的凸透镜作为目镜。
3.设计镜筒
在用望远镜对不同远近的物体进行观察时，需要调节两块凸透镜间的距离。如图所示，镜筒可以设计
成两段，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。观察最远处的物体时，
两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和;观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。
三、制作及调试望远镜
1.制作
根据所选凸透镜的焦距和直径制作镜筒。例如，可以选用如图所示的两块凸透镜。其中，物镜的焦距
约为20cm，直径约为5cm；目镜的焦距约为10cm，直径约为4cm。
减小望远镜两个镜筒间的缝隙的方法
（1）在目镜镜筒外部包一层棉布；（2）用纸片把缝隙盖住；（3）制作目镜镜筒的纸片厚度适当厚
点等。
注意：每段镜筒的长度需合适，以便留出前后调节的空间。
制作时，根据凸透镜的焦距、直径等数据，以及对镜筒长度的要求，我们可以利用现成的圆筒状物品
(如装羽毛球的筒)，也可以通过截取适当尺寸的长方形纸板(如瓦楞纸板或其他材料)，并把它卷起来制成镜
筒。
此外，还要考虑如何把物镜和目镜方便地固定在镜筒上。
方法：（1）用胶水固定；（2）双面胶固定等。
2.试用与调整
hhz把目镜镜筒插入物镜镜筒内，把目镜放到眼前，通过望远镜观察远处的物体。在观察时要通过对镜筒
长度的调节，改变物镜与目镜间的距离，直到在望远镜中看到远处物体清晰的像为止。
拓展培优：显微镜
（1）物镜：相当于投影仪的镜头，成倒立、放大的实像；
（2）目镜：相当于放大镜，成正立、放大的虚像；
（3）光路图
1．望远镜是户外运动者和广大天文爱好者常用的仪器，如图所示。下面关于望远镜的说法正确的是（
）
A．望远镜的物镜和目镜都有放大的作用
B．望远镜的物镜成的是放大、倒立的实像
C．望远镜的目镜成放大、倒立的实像
D．望远镜的目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以增大“视角”
【答案】D
【详解】AB．望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故AB错误；
CD．望远镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，其作用是把物镜所成的像放大，使像靠近眼睛，
以增大“视角”，故C错误，D正确。
故选D。
2．【新情景】（2024·江苏苏州·一模）项目化学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。
hhz（1）如图甲所示，将某透镜放在点光源与光屏中间，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，将光
源向 （左/右）移动，若观察到 现象，则该透镜为凸透镜；
（2）选出一对焦距合适的凸透镜作为物镜和目镜，按照如图乙所示方法组装成一只望远镜。小明用望远
镜观察天空星星时发现镜中视野范围较小，很难找到目标，为此，他用两块相同的带开口的挡板制作了一
个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（图丙所示），并将目标锁定在望远镜视
野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ；
（3）小明用该望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不
失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（图丁所示），再利用几片小平
面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。
小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，你认为这样制作能够达到要求吗？如果能
请说明理由；如果不能，请保留图上可取的设计，对无用的设计打“×”，并补上接下来的设计（只需补上
一步即可） ，且至少需要 块平面镜。
【答案】 左 圆形光斑变小 D 不能 4
【详解】（1）[1][2]凸透镜对光线具有会聚作用，此时屏上呈现一个比透镜尺寸大的圆形光斑，根据凸透
镜成像规律，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的特点，应将将光源向左移动，若观察到圆形光斑变
小现象，且光斑可以变得比透镜小，则该透镜为凸透镜。凹透镜形成的圆形光斑也会变小，但是不可能比
透镜小。
（2）[3]A．用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻
找目标，利用了光沿直线传播的特点，增大视角，应该选择比较大的圆孔，可以扩大视野范围，故A不符
合题意；
B．由A选项可知，故B不符合题意；
C．由A选项可知，故C不符合题意；
D．由A选项可知，故D符合题意。
故选D。
hhz（3）[4][5]小明按照图戊所示方法，将两块平面镜彼此平行安装在空腔中，不能保证图像不失真；应将平
行平面镜改为两组垂直放置的平面镜，经两次反射得到清晰不失真图像。有的望远镜转光腔内是利用棱镜
来实现的。
所以要达到要求，最少需要4块平面镜。
题型一 透镜对光的作用
（1）会聚和发散是比较折射光线和入射光线的传播方向得出的。
（2）判断透镜类型的方法：将入射光线延长，将折射光线与入射光线比较：①若折射光线更靠近主
轴，是凸透镜；②若折射光线更偏离主轴，是凹透镜。
（3）平行光聚焦法粗测凸透镜的焦距：太阳光近似为平行光，让凸透镜正对太阳光时，太阳光垂直
于透镜入射，此时入射光线平行于主光轴，当光斑最小最亮时，该点即为凸透镜的焦点。如果不正对太
阳光，最小光斑并不在主光轴上，此时的光斑不在焦点上，所以测出的距离也不是焦距。
1．【新情景】（2024·上海宝山·三模）请根据下图显示的某透镜成像情况，在该图的方框中画出适当类型
的透镜。
【答案】见解析
【详解】由下方光线传播方向几乎不变，可以判断此光线过透镜的光心，主光轴为中间水平方向；再由上
方折射光线远离主光轴可知，该透镜对光有发散作用，故为凹透镜。如图所示：
2．（2024·贵州贵阳·二模）“冰能生火”，这是真的吗？为了验证这一现象的真实性，实验小组用冰块制
hhz作成透镜。如图所示是用冰块打磨的凸透镜，利用凸透镜实验者成功将手中的报纸点燃。请你回答：
(1)制作透镜的过程中要尽量避免阳光直射，原因是为了减缓冰块 ；（填物态变化名称）
(2)能将报纸点燃是因为凸透镜对光产生 作用；凸透镜表面 （选填“光滑”或“粗糙”），
可以增加透镜对光的这种作用效果；
(3)将报纸放置在凸透镜的 位置，可以更快点燃报纸。
【答案】(1)熔化
(2) 会聚 光滑
(3)焦点
【详解】（1）用冰块打磨的凸透镜，需要避免冰块吸热后的熔化，要尽量避免阳光照射而吸热。
（2）[1][2]因为凸透镜对光有会聚作用，所以能将报纸点燃；凸透镜表面光滑，可以增加会聚作用效果。
（3）凸透镜将平行于主轴的光会聚到焦点上，将报纸放置在凸透镜的焦点位置，可以更快点燃报纸。
题型二 透镜三条特殊光线作图
熟记透镜三条特殊光线：经过光心的光线、平行主光轴的光线和经过焦点的光线。熟记它们经透镜
折射后的传播规律，并分清凸透镜和凹透镜三条特殊光线的异同。
利用透镜的三条特殊光线作图时，一定要注意：
（1）一定要用尺规作图；（2）不要遗漏光线的箭头；（3）光线用实线，辅助线用虚线。
3．（2024·广东佛山·模拟预测）凸透镜和凹透镜的右焦点重合，平行于主光轴的光线射入凸透镜上，画出
光线经过两个透镜的光路图。
【答案】见解析
【详解】平行于凸透镜主光的轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线经过凸透镜的焦点；对准凹透镜另一
侧焦点的光线，经凹透镜折射后，折射光线平行于凹透镜的主光轴，故作图如下：
hhz4．（2024·宁夏·一模）请将所示光路补充完整。
【答案】见解析
【详解】平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线经过凸透镜的焦点；经过凸透镜光心的
光线，经凸透镜后，传播方向不变，故作图如下：
经过凹透镜光心的光线，经凹透镜后，传播方向不变；平行凹透镜主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射
光线的反向延长线经过凹透镜另一侧焦点，故作图如下：
题型三 照相机、投影仪和放大镜
（1）照相机：拍照时，摄像头相当于照相机的镜头，利用凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的；
照相机拍摄较远景物时，像比较小；拍摄较近景物时，像比较大。由此可知，远离被拍摄景物，可以增
大拍摄范围，但拍出来的景物会变小。
（2）投影仪：理解投影仪（幻灯机）的成像特点是解题的关键。投影仪（幻灯机）利用凸透镜能
成倒立、放大的实像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻灯片应反向放置。
（3）放大镜：在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；离物体越远，所成的像越大。
5．（2024·河南许昌·一模）把画有双箭头的图片放在圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入适量
的水，看到的情景如图所示，图甲与 ，图乙与 光学仪器成像的原理相同（两空均选填“照相
机”、“投影仪”、“放大镜”或“近视限镜”）。图甲和乙相比饺，图 中玻璃杯与画有双箭头图
片的距离更远一些。
hhz【答案】 放大镜 照相机 乙
【详解】[1]由图甲得，图甲水中的箭头是正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相同。
[2]图乙水中的箭头是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同。
[3]图甲中的物距小于f，图乙中的物距大于2f，则图乙中玻璃杯与画有双箭头图片的距离更远一些。
6．（2024·江苏泰州·一模）用照相机拍摄操场上远处的同学，调节镜头后胶片上呈现清晰的 立、缩
小的 像。保持照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向 运动。
【答案】 倒 实 左
【详解】[1][2]用照相机拍摄操场上远处的同学，根据凸透镜成像规律可知，物体大于二倍焦距时，调节镜
头后胶片上呈现清晰的倒立、缩小的实像。
[3]根据凸透镜成像的特点，照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向左运动。
7．【生活日常场景】（2024·江西九江·模拟预测）现在许多手机都用到双摄像头，即广角（焦距短）加长
焦（焦距长）组合来实现光学变焦，如图所示。当想要增加拍摄范围时，可以使用 摄像头（选填
“左”或者“右”），在不改变手机与景物距离时，想要拍摄远处景物，除了要切换摄像头之外，还要
（选填“伸长”或“缩短”）镜头到感光板之间的距离。
【答案】 左 伸长
【详解】[1]左摄像头拍摄的角度较大（即拍摄范围较大），为广角镜头；右摄像头拍摄的角度小，为长焦
镜头；所以，当想要增加拍摄范围时，需要使用拍摄范围大的广角镜头，即使用左摄像头。
[2]在不改变手机与景物距离时，想要拍摄远处景物，还要需要切换长焦像头；由于凸透镜的焦距变大，相
当于减小了物距，所以要增大像距，则需要伸长镜头与感光板之间的距离，像距变大，像会变大。
hhz题型四 凸透镜成像规律及应用
（1）凸透镜成像的两个分界点：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物体在一倍焦距以内，成虚
像；在一倍焦距以外，成实像。成实像时，物体在二倍焦距内，像大物小；物体在二倍焦距外，像小
物大。
（2）用不等式确定凸透镜的焦距范围：利用凸透镜成像的规律，列出物距和焦距、像距和焦距的
关系不等式，解不等式就可以确定该凸透镜焦距的范围。具体关系为：1）当成倒立、缩小的实像时，
u>2f，f2f；
4）当不成像时，u=f；5）当成正立、放大虚像时，u
