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专题 7 透镜及其应用 易错点
易错点1 对透镜对光的作用理解不透彻
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用.判断透镜对光线的会聚与发散，并不是看光线经过透
镜后是否相交，而是看光线经过透镜后，与原来的传播方向相比是会聚还是发散一般延长入射光线到透镜
的另一侧，如图1甲、乙所示，若通过透镜后的光线相对于入射光线的延长线更靠近主光轴，则为会聚作
用；反之，则为发散作用.
【例题】图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形。其中凸透镜是（ ）
A．a B．b、d C．c D．a、b、c、d
【解析】从四束光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹
透镜；只有c，折射光线相对于入射光线是会聚的，是凸透镜。
；
故选：C。
易错点2 对凸透镜成像规律的探究易错
1、测量凸透镜焦距的常用方法是将凸透镜正对着太阳光，沿光线方向上下移动凸透镜，直到纸屏上
出现一个最小、最亮的光斑（即为焦点）为止，用刻度尺测出凸透镜到光点的距离即为该凸透镜的焦距.部
分同学操作常见的错误：0凸透镜没有正对着太阳光；@没有找到最小、最亮的光斑.
2、在探究凸透成像规律的实验中，在光具座上依次放置蜡烛（已点燃）、凸透镜和光屏，将烛焰、
凸透镜和光屏的中心调整在同一高度上后，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能
是：①蜡烛在焦距以内 ②蜡烛在焦点上；3烛焰、凸透镜和光.
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学科网（北京）股份有限公司屏三者的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光
屏无法移到该位置部分同学在分析上述现象时，容易错误地认为只是其中一个原因造成的.
易错点2 不能灵活运用凸透镜的成像规律
对于凸透镜成像规律，同学们要牢记：
（1）"1倍焦距分虚实"，u=f是成实像与虚像的分界点：u2时，成实像；us时，成虚像；u=时，不成像.
（2）"2倍焦距分大小"，u-2f是成放大实像与缩小实像的分界点：u2时，成缩小实像；fku<2时，成放大
实像；u=2时，成等大实像.
【例题】如果将物体放在凸透镜前20cm处，在屏上得到了一个放大的倒立的像，那么物体在凸透镜前
15cm处，下列说法中正确的是（ ）
A．可能成倒立放大的实像 B．一定成倒立放大的实像
C．可能成正立放大的虚像 D．可能成倒立缩小的实像
【解析】物体在凸透镜前能成倒立放大的像，说明此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距，即：f＜
20cm＜2f，
所以凸透镜的焦距10cm＜f＜20cm。
那么物体在凸透镜前15cm处，物距可能是大于一倍焦距小于二倍焦距，也有可能是小于一倍焦距，由
凸透镜成像条件可知，得到的像可能成倒立放大的实像；也可能是正立放大的虚像。
故选：AC。
易错点3 不理解物与实像不仅上下颠倒，而且左右颠倒
物体经凸透镜成实像时，所成的实像是倒立的，即物与像不仅上下颠倒，而且左右颠倒.若将物向上移动，
则所成的实像会向下移动，如实验时间过长，蜡烛燃烧变短，则实像向光屏上方移动.实像与物体的移动方
向相反.
【例题】如图所示，小梦同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列
说法正确的是（ ）
A．利用这一成像规律可制成幻灯机
B．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动
C．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
D．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
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学科网（北京）股份有限公司【解析】由图知，蜡烛放在2倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像。照相机是根据这个原理制成
的。而幻灯机是根据物距处于f和2f之间时，成放大、倒立的实像原理制成。所以A说法错误。
由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像越向上移动，所以B说法正确。
为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板。所以C说法错误。
要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜。所以D说法错误。
故选：B。
易错点3 对凸透镜戴上“眼镜"后像距的变化不明白
近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，给凸透镜戴上近视眼镜，两个透镜组合，整体的折光能力
变弱，物距不变时，成像位置延后，会导致像距增大给凸透镜戴上远视眼镜，两个透镜组合，整体的折光
能力变强，物距不变时，成像位置提前，会导致像距减小.
【例题】如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得
模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像，则此眼镜片和眼镜是（ ）
A．凹透镜、近视眼镜 B．凹透镜、远视眼镜
C．凸透镜、近视眼镜 D．凸透镜、远视眼镜
【解析】由题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”，
说明撤去眼镜片后，对光的会聚能力减弱，说明该镜片对光线具有会聚作用，则该透镜为凸透镜，属于
远视眼镜。
故选：D。
易错点4 对凸透镜的动态成像问题不熟练
凸透镜成实像时，像和物分居在透镜两侧，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越远，所成的像越大，
即“物近像远像变大”.物体经凸透镜成虚像时，像和物在凸透镜同侧，物体离凸透镜越近，像离凸透镜越
近，所成的像越小，即
“物近像近像变小”无论是成实像还是成虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大.
【例题】如图所示，小明周末野外旅游时发现了一只漂亮的蝴蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，
为了观察更清晰，他想拍摄一张放大的照片乙，此时，他应该（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸
B．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩
C．相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸
D．相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩
【解析】据图能看出，甲图的像较小，即此时的像距较小，故物距较大；所以在拍摄照片甲时，相机镜
头到景物的距离大；乙图的像大，故其像距大，物距小，故在拍摄乙图是，镜头到物体的距离变小，但
是照相机到底片的距离即像距变大，即相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸，故A正确。
故选：A。
易错点5 对凸透镜成像的变焦问题掌握不牢
当凸透镜的焦距发生变化时，其对光的偏折能力也发生变化：焦距越小（透镜越厚），偏折能力越
强.用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”拍摄时，物距基本不变，像距和焦距变大，像变大眼睛
相当于可调节焦距的凸透镜，视网膜相当于光屏，所以像距是固定不变的当物体与眼睛的距离发生变化时，
晶状体通过调整弯曲程度来改变焦距：物距减小，焦距也减小；物距增大，焦距也增大.当“近视眼”看远
处物体时，焦距调到最大，像成在视网膜前方，需要用凹透镜矫正；而“远视眼"看近处物体时，焦距调到
最小，像成在视网膜后方，需要用凸透镜矫正.
【例题】为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过
注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。
（1）此时光屏上得到一个清晰的倒立 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。
（2）向水凸透镜内注入适量水来模拟视力缺陷，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。此时，若向
（选填“左”或“右”）侧适当移动光屏，可以再次得到清晰的像。若光屏不动，在烛焰和水凸透镜间
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学科网（北京）股份有限公司加一个焦距合适的 （选填“凹透镜”或“凸透镜”），光屏上也能得到清晰的像。
【解析】（1）由图可知，物距大于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在二倍焦距之外，
所以成的是倒立、缩小的实像；
（2）向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射作用变强，像将成在光屏之前，所以
将光屏向左移动，
凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射作用变强，要使光屏上也能得到清晰的像，应在烛焰和水凸透镜间
加一个焦距合适的凹透镜；
故答案为：（1）缩小； （2）左；凹透镜。
【专题强化训练】
1．小明将一副眼镜放在阳光下适当位置，地面上观察到如图所示的现象关于该眼镜镜片和矫正的视力缺
陷，下列说法中正确的是（ ）
A．左边是凹透镜，可以矫正远视眼
B．左边是凸透镜，可以矫正近视眼
C．右边是凸透镜，可以矫正远视眼
D．右边是凹透镜，可以矫正近视眼
【解析】AB、由图可见，阳光通过左边眼镜片形成的光斑中间较四周暗，对光线起发散作用，因此是
凹透镜，凹透镜可以矫正近视眼，故AB错误。
CD、阳光通过右边眼镜片形成的光斑中间较亮，对光线起会聚作用，因此是凸透镜。
远视眼所成的像在视网膜的后方，为了使像正好呈在视网膜上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于
晶状体前移，所以应配戴会聚透镜即凸透镜，故C正确、D错误。
故选：C。
2．小明对下列光学成像进行了分析，判断正确的是（ ）
①平面镜成像；②小孔成像；③放大镜的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机的像。
A．反射成像的有①②④ B．折射成像的有③④⑤
C．属于实像的是①③⑤ D．属于虚像的是②③④
【解析】
①平面镜成像，是由光的反射形成的正立等大的虚像；
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学科网（北京）股份有限公司②小孔成像，是由光的直线传播形成的实像；
③放大镜成像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的正立放大的虚像；
④幻灯机屏幕上所成的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的倒立放大的实像；
⑤照相机中所成的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的倒立缩小的实像。
综上所述，属于实像的是②④⑤；属于虚像的是①③；属于折射成像的是③④⑤；属于反射成像
的是①．故只有选项B正确。
故选：B。
3．一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，下列说法正确的是（ ）
A．①②都是凸透镜
B．①③对光具有会聚作用
C．②③对光具有发散作用
D．只有①对光具有会聚作用
【解析】由图可知，①③中间厚边缘薄，属于凸透镜，对光具有会聚作用；②中间薄边缘厚，属于凹
透镜，对光线具有发散作用。
综上分析可知，选项ACD错误、B正确。
故选：B。
4．放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的
是（ ）
A．凸透镜可以对光线起发散作用
B．凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用
C．通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光线起发散作用
D．通过凸透镜后的折射光线更靠近主光轴，仍然是一种会聚现象
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学科网（北京）股份有限公司【解析】A、凸透镜又叫会聚透镜，可以对光线起会聚作用，故A错误；
B、凸透镜不只是对平行于主光轴的光线起会聚作用，对其他光线也有会聚作用，故B错误；
C、通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，因为凸透镜的作用是对光线起会聚作用，故C错误；
D、如果不经过凸透镜，光线将沿着红色光线的方向射出，当经过凸透镜后的光线发散程度比原来小。
仍然是会聚的一种现象，如下图所示：
故D正确。
故选：D。
5．为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为 15mm的透明塑料盒下方，
在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的
像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴
之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．水滴模拟显微镜的目镜
B．箭头通过水滴成放大的实像
C．水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜
D．水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同
【解析】
A、小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物镜来使用的，故A错误；
B、小水滴与投影仪成像特点相同，成的是倒立、放大的实像，故B正确；
CD、水滴上方的凸透镜模拟显微镜的目镜，而目镜相当于一个放大镜，故CD错误。
故选：B。
6．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，烛焰在光屏上恰好成一
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学科网（北京）股份有限公司清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜对光有发散作用
B．光屏上成倒立、缩小的实像
C．利用此时的成像规律可以制成投影仪
D．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移
【解析】A、凸透镜是会聚透镜，对光线有会聚作用，故A错误；
BC、由图可知，像距小于物距，凸透镜成倒立缩小的实像，是照相机的成像原理，故B正确，C错误；
D、蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛变短，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向，像的
位置向上移动，故D错误。
故选：B。
7．小明利用凸透镜模拟晶状体，光屏模拟视网膜，设计模拟某种眼病及其矫正后的实验，其步骤如图所
示。步骤 3“矫正”这种眼病，让烛焰清晰的像成在“视网膜”上，可行的方案是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．将凸透镜换成凹透镜
B．将蜡烛向靠近凸透镜的位置移动
C．将一个适当的凸透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置
D．将一个适当的凹透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置
【解析】A、眼球内的晶状体相当于一个凸透镜，所以不能将凸透镜换成凹透镜，故A错误；
B、将蜡烛向靠近凸透镜的位置移动，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，光屏应向右移动，
故B错误；
CD、由图可知，近处蜡烛能在视网膜上成清晰的像，将蜡烛移到远处，视网膜位置出现模糊的光斑，
这说明能看清近处的物体，看不清远处的物体，属于近视眼，近视眼需要用凹透镜的镜片进行矫正，故
C正确，D错误。
故选：C。
二．填空题（共5小题）
8．2021年12月9日，三位“太空教师”在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。王亚
平老师向水膜中注水变成一个亮晶晶的大水球，叶光富老师立即向水球内注入空气，在其中形成一个球
形气泡，此时水球产生了双重成像，中间和外部分别形成一正一倒两个像，这是因为气泡将水球的中心
部分变成两个 凹 （选填“凸”或“凹”）透镜的组合从而形成一个正立的 虚像 （选填“实
像”或“虚像”），周围部分仍是凸透镜形成了倒立的 实像 （选填“实像”或“虚像”）。
【解析】水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个
透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立缩小的实像，内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，
这个时候又出现了一个正立的缩小的虚像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
故答案为：凹；虚像；实像。
9．如图所示，圆柱形玻璃瓶里装满水，把一支铅笔水平地放在靠近玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到
铅笔的形状 变化 （填“不变”或“变化”）；把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，透
过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐 变长 （填“变长”或“变短”），同时会看到铅笔 变细 （填“变
粗”、“变细”或“粗细不变”），到某一位置以后，铅笔尖的方向 会 （填“会”或“不会”）
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9
学科网（北京）股份有限公司改变。
【解析】圆柱形玻璃杯，里面装满水，相当于一个凸透镜。把一支铅笔放在玻璃杯的一侧，透过玻璃杯
可以看到铅笔的形状发生变化。
把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时，实际是物体逐渐远离凸透镜，由凸透镜成像的规律可
知，物体在一倍焦距内靠近焦点时，像正立且会逐渐变大，即铅笔尖变长；当物体移到焦点外时，成倒
立放大的实像，故像会突然改变方向。
故答案是：变化；变长；变细；会。
10．如图取一个大烧杯，里面充以烟雾，倒扣在桌面上，在杯底放一个凸透镜或凹透镜，用手电筒射出一
束平行光束，垂直照射透镜。此过程在探究透镜 对光线的作用 问题，杯中充以烟雾是为了 显示
光路 。由实验现象可得出的实验结论是：凸透镜对光具有 会聚 作用；凹透镜对光具有 发散
作用。
【解析】（1）右边两图，光束经透镜之后，光束变窄或变宽，此过程在探究透镜对光束有什么作用。
（2）当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可
以看到光的路径，杯中充以烟雾是为了显示光路；
（3）对比左边、中间两图，光线不经过透镜时，光束是直的，光束经凸透镜之后，光束先变窄后变宽
所以可说明：凸透镜对光线有会聚作用。
对比左边、右边两图，光线不经过透镜时，光束是直的，光束经凹透镜之后，光束变宽，所以可说明：
凹透镜对光线有发散作用。
故答案为：对光线的作用；显示光路；会聚；发散。
11．如图所示，位于凸透镜主光轴上某发光点P发出红、黄、绿三色复色光，当用与主光轴相垂直的毛玻
璃屏从透镜附近沿轴方向右移动时，在屏上将依次看到 绿、黄、红 亮点。
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学科网（北京）股份有限公司【解析】凸透镜是玻璃制成的，同一个凸透镜，不同颜色的光波长不同，凸透镜对其折射率不同。玻璃
对绿光的折射程度比红光大。也就是说，对于绿光的焦距比红光的小，绿、黄、红光的波长依次增大，
折射程度依此减小，所以在屏上将依次看到绿、黄、红亮点。
故答案为：绿、黄、红。
12．如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成一个
倒立、 放大 的像，应用这一原理可制成 投影仪 ；（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相
机”）若再将蜡烛远离透镜，同时将光屏 靠近 （选填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上
再次成一个清晰的像。
【解析】蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，物距小于像距，物距大于 1倍焦距小于2倍焦距，像距大
于2倍焦距，所成的像是倒立、放大的实像，应用这一原理可制成投影仪；凸透镜成实像时，物远像近
像变小，将蜡烛远离透镜，同时将光屏靠近透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像；
故答案为：放大；投影仪；靠近。
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