文档内容
2023年新课标下中考物理一轮单元复习讲练考（全国通用）
第五单元 透镜及其应用
专题13透镜及其应用单元知识点讲解与典型题解析
新课标对单元考点要求
1.了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
2.探究并了解凸透镜成像的规律。
3.了解凸透镜成像规律的应用。
单元知识思维导图
单元考点知识讲解考点1：透镜及透镜作图
1.透镜的分类：凸透镜和凹透镜。
凸透镜：中间厚边缘薄的透镜；
凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。
2.有关透镜的科学术语：
主光轴，光心，焦点（F），焦距（f），
3.透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，又叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，又叫发散透
镜。
4.三条特殊光线：（如图所示，比较两透镜的异同）
（1）凸透镜
A.平行主光轴的光线——通过焦点；
B.通过焦点的光线——平行于主光轴；
C.通过光心的光线——传播方向不改变。
（2）凹透镜
A.平行主光轴的光线——反向延长线通过同侧虚焦点；
B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线——平行于主光轴；
C.通过光心的光线——传播方向不改变。
考点2：凸透镜成像的规律及应用
凸透镜成像的规律
物 距 像 距（v） 像 的 性 质 应 用
（u）
大 小 正 倒 虚 实
无限远 v=f 极小 光斑 测焦距
u＞2f 2f＞v＞f 缩小 倒立 实像 照相机
u=2f v=2f 等大 倒立 实像 测焦距
2f＞u＞f v＞2f 放大 倒立 实像 幻灯机（投影仪）
u=f 无限远 获平行光源和测焦距
u＜f 同侧 放大 正立 虚像 放大镜
焦点内外分虚实，二倍焦距分大小，实像分居两侧倒，虚像则是同侧正，物近像远像越大，物远像近像越小。
考点3：显微镜和望远镜
（一）显微镜
1.构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2.目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较
长，两镜间的距离是可以调节的。
3.成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在物镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜
成正立、放大的虚像。如图所示：
说明：1.显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大。物镜像投影仪一样成
像，成倒立、放大的实像；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，再成一个正立、放大虚
像。所以总的来说，显微镜成的是倒立、放大、虚像。（物镜的实像被目镜又变成虚像了，而我们看到的
是目镜成的虚像，而不是物镜成的实像）。
2.对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于
两次放大倍数之积。
（二）望远镜
1.构造：由两种凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。如图：2.成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的
地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的
实像，位于目镜的一倍焦距以内。这倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚
像。
3.视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体
越大，或离眼睛越近，视角越大。
说明：1.望远镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。物镜
使物体成缩小、倒立的实像（相当照相机）；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，成一
个正立、放大虚像。
2.望远镜的作用是看清远处的物体，望远镜的物镜成的像是倒立缩小的，但是像离我们的眼睛更近了，经
过目镜的放大，我们观察像的视角变大，这样就能观察的清楚了。
3.望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。
这对与观察天空中的暗星非常重要。
注意：显微镜与望远镜区别
1.对于显微镜而言（1）作用：用来观察细微物体或物体细微部分。
（2）原理：先用一个接近物体的凸透镜使物体成一放大的实像，然后再用另一个接近眼睛的凸透镜把这
个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了。
离物体近的这个透镜叫物镜，其焦距较短；离眼睛近的这个透镜叫目镜，其焦距比物镜稍大。两镜间的距
离可以调节。
（3）使用显微镜的注意事项
①拿显微镜时，要一手紧握镜臂，一手托镜座，不要单手提拿，以防目镜或其他零件滑落。
②显微镜不可放置在实验台的边缘，以免碰翻落地。
③不要随意取下目镜或拆卸显微镜的各种部件，以防灰尘落入内部或发生丢失损坏等。
④使用显微镜时，操作要正规，养成两眼同睁、两手并用的习惯，边观察边计数和绘图等。
⑤要保持显微镜的清洁，发现有灰尘或操作中不慎使镜头和载物台沾上染料、水滴等，应及时擦去。光学
和照明部分的镜面只能用擦镜纸轻轻擦拭，切勿用手指、手帕和绸布等擦摸，以免磨损镜面。机械部分可
以用布擦拭。
⑥显微镜使用完毕，转动粗调螺旋上升镜筒或下降载物台，取下标本片，转动转换器使物镜离开通光孔，
然后再下降镜筒或上升载物台使接近物镜，垂直反光镜，下降集光器，关闭虹彩光阑，复原倾斜关节和报
片器位置，把显微镜放回镜箱。
（4）显微镜的放大倍数
①显微镜的放大倍数等于物镜和放大倍数和目镜的放大倍数的乘积。
②显微镜的放大倍数是指长和宽的倍数
③物镜、目镜的焦距越短，放大率越高。
2.对于望远镜而言
（1）作用：利用望远镜能看清远处的（大）物体。
（2）组成：有一种望远镜（开普勒望远镜）由两组凸透镜组成。靠近物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼
睛的叫目镜，焦距较短。物镜的第二焦点与目镜的第一焦点重合。
（3）原理：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。
（4）视觉效果：望远镜所成的像是缩小的，但是由于“视角”增大，人感觉物体被放大了。
望远镜的直径比我们的眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像明亮。
还有一种望远镜用凸透镜作物镜，用凹透镜作目镜（伽利略望远镜）。天文望远镜也常用凹面镜作物
镜。望远镜成的是倒立的像，而日常及军用望远镜所成的像是正立的。
考点4：眼睛和眼镜（一）眼睛
1.构造：睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。眼睛的晶状体相当于凸透
镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
2.视物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立
缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。
3.远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。
4.近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。
5.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，这个距离叫明视距离。
（二）近视眼及其矫正
1.表现与成因：近视眼看不清远处的物体，原因是晶状体太厚折射能力太强，或眼球在前后方向上太长，
因此来自远处某点的光线汇聚在视网膜前，远处的物体成像在视网膜前面，到达视网膜上的是一个模糊的
光斑。
2.矫正：佩戴凹透镜。矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的
光线经凹透镜发散后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
（三）远视眼及其矫正
1. 表现与成因：远视眼看不清近处的物体，是因为晶状体太薄折射能力太弱，或眼球在前后方向上太
短，因此来自近处某点的光线还没汇聚就到达视网膜上了，近处的的物体成像在视网膜后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑。
2.矫正：佩戴凸透镜。矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光
线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
（四）眼镜的度数
1.透镜的焦度：:把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。
2.透镜的度数：透镜焦度乘以100的值。叫做透镜度数。
D＝100/f，远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
单元考点解题规律总结
1.透镜作图问题基本方法
掌握三条特殊的入射光线，经过透镜折射后的折射光线的特点是光学透镜光路作图的重要方法。见下图表：2.对凸透镜成像规律的思维方法
（1）焦点是成实像和虚像的分界点；
（2）二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点；
（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；
（4）当u>v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.探究凸透镜成像规律实验思维方法
1.实验操作：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致
在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像
呈在光屏的中心，该如何操作：①向上移动光屏；②向上移动蜡烛；③向下移动凸透镜。
2.如果用手将凸透镜遮住一半，则光屏上依然是一个完整的像，但亮度较暗。
3.若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：
①蜡烛在焦点以内（u2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
【例题5】（2022黑龙江绥化）画出图中折射光线的入射光线。
【答案】如图所示。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，则入射光线如下图所示。
【例题6】（2022广西百色）如图所示，请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光路图。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，根据三条经过凸透镜的特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光
线经过焦点；经过凸透镜光心的光线，其传播方向不变。
考点2：凸透镜成像的规律及应用
【例题7】（2022黑龙江绥化）某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立_______的实像（选填“放大”“缩小”或“等大”），生活中的_________就是根据这个原理制成的（选填“照相机
“投影仪”或“放大镜”）。
【答案】 放大 投影仪
【解析】由图可知，物距小于像距且能成清晰的实像，由凸透镜成像规律可知，此时物距大于一倍焦距小
于二倍焦距，像距大于二倍焦距，能成倒立放大的实像。
照相机成倒立缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像，放大镜成正立放大的虚像，生活中投影仪就是根据
物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距这一原理制成的。
【例题8】 （2022河北省）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当
位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下
表。下列说法正确的是（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
A. 该凸透镜的焦距为20cm
B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C. 当u=45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光
起会聚作用
【答案】BC
【解析】A．由第3次实验数据可知，u=v=2f=20cm时，成等大的像，所以焦距为10cm，故A错误；
B．从第1次实验到第5次实验，物距都大于1倍焦距，成实像，且物距减小，根据凸透镜的成像规律“成
实像时，物近像远像变大”可知，光屏上的像越来越大，故B正确；C．当u=45cm时，大于20cm，即大于2f，所以移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正
确；
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，说明放上眼
镜片后，像距变大，说明眼镜片对光有发散作用，故D错误。
故选BC。
【例题9】（2022湖南邵阳） 小宇同学有一次用爷爷的放大镜（焦距为10cm）看窗外的物体时.发现看到
的物体是倒立的，心里想：放大镜成像到底有什么规律呢？于是他从实验室借来一架光具座，一个光屏、
一根蜡烛，进行实验探究：
（1）在图中的装置上保持放大镜的位置不变，将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，移动光屏发现烛焰在光
屏上成倒立，缩小的像。根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）；
（2）向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处，移动光屏至某位置，烛焰在光屏上成一倒立、______（选填
“缩小“，“放大”或“等大“）的像；
（3）继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处，小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。
这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______（选填“实像”或“虚像”）。
【答案】（1）照相机 （2）放大 （3）虚
【解析】（1）凸透镜焦距为10.0cm，将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处，此时物距为30.0cm，物距大于
二倍焦距，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像，与照相机成像特点相同。
（2）将蜡烛移至光具座35.0cm刻度线处，此时物距为15.0cm，物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据
凸透镜成像规律，此时成倒立、放大、实像，与投影仪成像特点相同。
（3）将蜡烛移至光具座45.0cm刻度线处，此时物距为5.0cm，物距小于焦距，成正立、放大、虚像，虚
线不能在光屏上呈现，所以小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。
考点3：显微镜和望远镜
【例题10】如图为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（ ）A. 显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像；
B. 天文望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像；
C. 显微镜的目镜相当于凸透镜，物镜相当于凹透镜；
D. 天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜。
【答案】C
【解析】本题考查了学生对望远镜和显微镜成像原理的掌握。
显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，
成正立的放大的虚像；
望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，
成正立的放大的虚像。
显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像，故A正确，不符合
题意，C不正确，符合题意；
天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像，故BD
正确，不符合题意。故选C。
考点4：眼睛和眼镜
【例题11】（2022湖南怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午
各一次眼保健操活动来预防近视，下图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】A．如图，来自远处的平行光经晶状体折射后，会聚于视网膜前，因此看不清远处的物体；这是
由于晶状体太厚，折光能力太强，是近视眼的成因图，故A正确；
B．如图，凹透镜对光线有发散作用，使光线变得发散后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而
看清远处的物体，这是近视眼的矫正光路图，故B正确；
C．如图，来自近处的光先经晶状体折射后，会聚于视网膜后，因此看不清近处的物体；这是由于晶状体
太薄，折光能力太弱，是远视眼的成因图，故C错误；
D．如图，凸透镜对光线有会聚作用，使近处的光线变得会聚后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，
从而看清近处的物体，这是远视眼的矫正光路图，故D错误。故选AB。
【例题12】（2022江苏泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为_______cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移
动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这
类透镜来矫正______眼的视力缺陷。
【答案】 12.0 放大 远视
【解析】由图得，凸透镜的光心在刻度尺的40.0cm位置。平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点，
因此该凸透镜的焦点在刻度尺52.0cm位置，故透镜的焦距为
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，此时物距为
在一倍焦距和两倍焦距之间，凸透镜成的像为放大、倒立的实像。
凸透镜对光线具有会聚作用，可以用于矫正远视眼。
【例题13】（2022广西玉林）小明同学不注意用眼卫生，造成了高度近视，请在图中画出远处物体发出的
两入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
【答案】
【解析】近视眼看远处的物体时，物体发出或反射的光会会聚在视网膜前面。
