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中考物理一轮复习讲练测：专题06 透镜及其应用（含解析）
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这是一份中考物理一轮复习讲练测：专题06 透镜及其应用（含解析），共48页。试卷主要包含了了解，理解，掌握，透镜的作用，5cm＜f＜15cm；，0；右；靠近等内容，欢迎下载使用。
专题06 透镜成像及应用（讲练）
1.了解：透镜的种类和特点；透镜成像原理；生活中常用光学仪器及特点；眼睛的构造及成像特点；显微镜和望远镜的工作原理。
2.会：画透镜成像光路；进行凸透镜成像作图；利用凸透镜成像规律解答实际问题。
3.理解：透镜的三条主要光线；成像虚实；眼睛视力矫正方法。
4.掌握：凸透镜成像规律及应用。
5.能：通过生活中的实例分析透镜应用。
一、思维导图
二、知识梳理
知识点一、透镜及其概念
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。
（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。
（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。
4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。
（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。
a.凸透镜光路
b.凹透镜光路
图(1) 透镜光路示意图
（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
a.凸透镜光路概念
b.凹透镜光路概念
图（2）透镜光路概念
（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。
（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。
5.透镜的三条特殊光线
（1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图（3）所示。
图（3）过光心的光线
（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。
图（4）平行于主轴的光线
（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图（5）所示。
图（5）过焦点的光线
6.透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。
要点诠释：
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。
知识点二、生活中的透镜
1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。
2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。
3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。
4.实像和虚像区别
（1）成像原理不同
实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像。
虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点。
（2）承接方式不同
实像：可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。
虚像：只能用眼睛观看。
要点诠释：
1.为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。
2.照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。
知识点三、凸透镜成像规律
1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。
表（1）凸透镜成像规律表
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机（图a）
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪（图b）
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜（图c）
a. u﹥2f
b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f
d.u=2f
凸透镜成像光路图
凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。
2.注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。
3.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。
凹透镜成像光路图
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
表（2）凸透镜、凹透镜比较表
要点诠释：
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。
知识点四、眼睛和眼镜
1.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
（1）眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。
（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。
2.近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。
（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。
（3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。
3.远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。
（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。
（2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。
（3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。
4.眼镜的度数：
（1）焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：。
（2）焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。
（3）度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
知识点五、显微镜和望远镜
1.显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。
普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。
2.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。
望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。
考点一：透镜与透镜对光线的作用
【备考方略】
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜分为凸透镜和凹透镜。（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜；（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。
3.凸透镜对光有汇聚作用。凸透镜中间越后，焦距越短，对光的汇聚作用越强；凹透镜对光有发散作用。
【经典例题】（2020•淮安）将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个（ ）。
A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜
【答案】A。
【解析】玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜。黑白卡片是左右颠倒的，成倒立、放大的实像。故选：A。
【举一反三】
1.（2021·四川凉山彝族自治州）请在下图的方框内画出合适的光学元件。______、______
【解析】折射光线比入射光线向主光轴发散一点，该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜，如图所示：
图中的光学元件不能使光线透过，但能改变光路，所以该图中是平面镜，如图所示：
2.（2020·恩施）将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于______，可会聚太阳光引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字，会看到通过水滴形成的______的虚像（具体描述像的性质）；如果想让看到的字再变大点，应让水滴______ （选填“靠近字、远离字”或“面积增大”）。
【答案】(1)凸透镜；(2)正立的放大；(3)远离字。
【解析】[1]矿泉水瓶中的水，中间厚，两边薄，相当于一个凸透镜。
[2] [3]隔着薄膜上的水滴看很近的字，此时薄膜上的水滴相当于一个放大镜，物距在一倍焦距内，放大镜成正立的放大的虚像，若要让看到的字再变大点，此时应该在一倍焦距的范围内增大物距，即应让水滴远离字。
3．（2020·咸宁）关于常见的光学仪器，下列说法正确的是（ ）。
A．焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显；
B．校园内安装的监控摄像头，相当于一个凹透镜；
C．想要矫正近视眼，要用适当的凸透镜片做成眼镜；
D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点
【答案】A。
【解析】A、焦距越小的凸透镜，焦点离凸透镜越近，偏折越明显，对光线会聚作用越明显，故A正确。
B、校园里安装的监控摄像头，和照相机的原理相同，是一个凸透镜，故B错误。
C、凹透镜对光线有发散作用，近视眼是因为晶状体过厚，像成在视网膜的前方，所以矫正近视眼选择适当的凹透镜做镜片，故C错误。
D、平行于主光轴的光线，通过凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线过焦点，折射光线不过焦点，故D错误。故选：A。
考点二：透镜作图
【备考方略】
1.透镜作图主要是依据透镜成像规律作图；同时也是利用作图形式考查透镜与成像规律等知识点一种方式。
透镜成像作图时，要注意光线上的箭头方向，光线实际到达的位置是实线，反向延长线是虚线。另外在画图时要根据物理现象所遵循的规律为依据，灵活运用社会实践和生活体验，科学合理地作出能够反映题目要求的图解。
透镜及其成像规律：透镜作图的基础就是透镜的三条主要光线。在做透镜作图题时，需要注意以下两点：（1）注意凸透镜和凹透镜三条主要光线的异同；凸透镜是会聚透镜，凹透镜是发散透镜，入射光线经透镜折射后，传播方向会不同。（2）作物的像时，只作“物”的关键点即可。
2.解题要求
考查方向
解答思路
给出透镜入射光线画折射光线
凸透镜是会聚透镜、凹透镜是发散透镜，按三条主要光线作图
确定透镜种类
确定光线是会聚还是发散，根据凸透镜是会聚透镜、凹透镜是发散透镜确定
画物在透镜中的像
根据透镜成像规律和三条主要光线，成虚像时像用虚线表示
【经典例题】（2021·安徽中考真题）如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。
【解析】通过光心后传播方向不变，故将SO延长，并标上向下的箭头，平行于主光轴后，过焦点，故将折射点与焦点用实线连接，并标上向下的箭头，故如下图所示：
。
【举一反三】
1．（2021·云南昆明市）如图1所示，从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于点。现有一条光线也从P点发出，经过凸透镜后的传播路径，在图2的四种表示中，正确的是（ ）。
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】A。
【解析】P'点为像点，经过P点发出的光线最终都会通过P'点，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
2．（2021·广西贵港市）请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图。（F为焦点）
【解析】平行主光轴的光线射入凹透镜，折射光线的反向延长线直线左侧的虚焦点，故用直线将虚焦点和折射点相连，并延长，标上向上的箭头，即为折射光线，指向虚焦点的将平行主光轴，故过折射点画一条直线，平行主光轴，并在直线上标上箭头，故如下图所示：
3．（2021·广东中考真题）如图所示，蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。
①根据凸透镜成像规律，在图甲中标出A所成的像A′的大致位置；
②借助辅助线或光路图，在图乙中找到A所成的像A′的确切位置，保留作图痕迹。
【解析】①由题意知，蜡烛与凸透镜的距离大于二倍焦距，由像距小于二倍焦距而大于一倍焦距，且烛焰中心A在主光轴上，则其像也在主光轴上，由此大致可确定像点A′，作图如下：
②过A点作出烛焰在主光轴的上面部分，过烛焰的顶端作两条光线，其一平行于主光轴的入射，其折射光线过焦点，另一光线过光心O，其折射光线传播方向不改变，两光线的交点，即是烛焰顶端通过凸透镜所成的像，过此像点作主光轴的垂线，此线与主光轴的交点即为A所成的像A′的确切位置，面烛焰顶端像点与A′的连线即是烛焰上面部分所成的像，作图如下：
考点三：凸透镜成像规律
【备考方略】
规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。
【经典例题】（2021·湖北十堰市）小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm，他移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的（ ）。
A． B． C． D．
【答案】B。
【解析】由图可知，物距为u=35.0cm-5.0cm=30.0cm
因为所用凸透镜的焦距为20cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
【举一反三】
1．（2021·湖南郴州市）如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（ ）。
A．一定是倒立的 B．一定是正立的
C．一定是放大的 D．一定是缩小的
【答案】C。
【解析】该透镜焦距12cm，两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm，有可能离透镜12cm+6cm=18cm，此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；也有可能离透镜12cm-6cm=6cm，此时位于该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。
2．（2021·四川眉山市）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为10cm。如图所示，凸透镜固定在光具座的50cm刻线处，通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是（ ）。
A．将蜡烛移到10cm刻线处，光屏上呈现倒立放大的实像；
B．将蜡烛移到45cm刻线处，光屏上呈现正立放大的虚像；
C．将蜡烛移到35cm刻线处，成像特点与照相机成像特点相同；
D．将蜡烛从10cm刻线处移向40cm刻线处的过程中，光屏上呈现的像会变大
【答案】D。
【解析】A．将蜡烛移到10cm刻线处，物距为40cm，大于两倍焦距，故成的是倒立的缩小的实像，故A错误；
B．将蜡烛移到45cm刻线处，物距为5cm，成的是虚像，光屏上无法承接，故B错误；
C．将蜡烛移到35cm刻线处，物距为15cm，在一倍焦距和两倍焦距之间，故成像特点倒立的放大的实像，与投影仪成像特点相同，故C错误；
D．将蜡烛从10cm刻线处移向40cm刻线处的过程中，成实像，物近像远，像变大，故光屏上呈现的像会变大，故D正确。故选D。
3．（2021·湖南邵阳市）2021年4月30日，邵阳市天空出现了难得一见的“日晕”，许多市民都目睹了这美丽的自然奇观，如图是某摄影爱好者用相机拍摄的精彩瞬间，下列对照相机成像特点描述正确的是（ ）。
A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像 D．正立缩小的实像
【答案】B。
【解析】照相机的镜头相当于凸透镜，成像时将物体放在该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，像的位置在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间。故ACD错误；B正确。故选B。
考点四：凸透镜成像动态变化
【备考方略】
凸透镜成像中，“物”（这里指的是物距）的变化会引起“像”的变化，这种变化不仅是大小的变化，倒立与正立，像的虚实都有可能发生变化。这一问题是学生学习的难点，应该加以重视。下面对这一问题进行概括总结：
1.记忆口诀
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，二倍焦点物像等。
实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。
虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。
像的大小像距定，像儿追着物体跑，物距像距和在变。
（1）一倍焦距分虚实，“由虚像变实像”，刚好一倍不成像。
（2）二倍焦距分大小，“物像由大变小”，刚好两倍一样大 。物近像远像变大；物远像近像变小。实像倒立在异侧；虚像正立在同侧。
2.凸透镜成像的两个分界点：2f点是成放大、缩小实像的分界点；f点是成实像、虚像的分界点。
3.二焦以外倒实小，我们用作照相机；一二焦间倒实大，我们用作投影仪；焦点以内正大虚，我们用作放大镜；欲想得到等实像，两倍焦距物体放；焦点之上不成像，点光可变平行光。
4.物进像退，像越退越大。
【经典例题】（2021·广西贺州市）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，蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像，则下列说法正确的是（ ）。
A．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向右移动；
B．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同；
C．该凸透镜的焦距为20cm；
D．随着实验的进行蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向下移动
【答案】B。
【解析】ABC．由图示知，物距为20.0cm，光屏上成等大的清晰像，则此凸透镜的焦距
f=u=×20.0cm=10.0cm
将蜡烛移动到10cm刻度线处，则物距为40.0cm，凸透镜位置不变，则与图示位置比较，物距变大，像距应变小，应向左移动光屏，才能再次承接到清晰的像。而此时的物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，这与照相机的原理相同，故AC错误，B正确；
D．实验中，蜡烛变短，过凸透镜光心的光线沿直线传播。故通过凸透镜所成的像会向上移动，故D错误。故选B。
【举一反三】
1．（2021·湖南常德市）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（ ）。
A．该凸透镜的焦距范围为7.5cm＜f＜15cm；
B．光屏上成倒立、放大的实像；
C．透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像；
D．蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的缩小的像
【答案】A。
【解析】A．由图，物距大于像距，成倒立缩小实像，物距满足的条件u>2f
像距满足的条件f
可解得7.5cm
C．成实像时，物与像移动方向相同，即透镜不动，蜡烛向右移动，光屏应向右移动，可再次得到清晰的像，故C错误；
D．现在成倒立缩小实像，根据光路可逆，蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的放大的像，故D错误。故选A。
2．（2021·山东东营市）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）。
A．凸透镜焦距为20cm；
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像；
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪；
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
【答案】C。
【解析】A．凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时u=v=2f=20cm
所以f=10cm，故A错误；
B．物距为5cm时，成正立放大的虚像，不能通过移动光屏承接到清晰的像，故B错误；
C．当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像.，根据这一原理可以制成投影仪，故C正确；
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，像距变小，在光屏上看到的像一直是变小的，故D错误。故选C。
3．（2021·青海中考真题）一凸透镜的焦距为12cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）。
A．像变小，像距变小 B．像变大，像距变大
C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
【答案】B。
【解析】凸透镜的焦距为12cm，点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，即物距从大于二倍焦距处，移到小于二倍焦距、大于一倍焦距处，物距一直变小，因此像距一直增大，像也一直增大，像从缩小的像一直增大为放大的像，故B符合题意。故选B。
考点五：透镜在生活中的应用
【备考方略】
透镜在生活中的应用，其实质就是应用透镜成像规律为生活服务。理解并熟悉透镜成像规律是解答此类考题的基础；在此基础上，了解生活中常见的应用实例。如：照相机（摄像头）：物在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像；投影仪（幻灯机）：物在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；放大镜（显微镜的目镜）：物在一倍焦距之内，成正立放大的虚像等。
【经典例题】（2021·湖北荆州市）在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则（ ）。
A．蜡烛距透镜的距离大于20cm；
B．凸透镜的焦距大于10cm；
C．投影仪应用了该次实验的成像规律；
D．照相机应用了该次实验的成像规律
【答案】C。
【解析】B．光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，说明像在二倍焦距以外，
即20cm>2f；f<10cm
故B不符合题意；
A．此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，即物距10cm
CD．在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，投影仪应用了该次实验的成像规律，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
【举一反三】
1．（2021·广西南宁市）毕业照给同学们留下了美好的青春记忆。拍照时（ ）。
A．照相机镜头相当于凹透镜；
B．同学们应站在镜头一倍焦距以内；
C．照相机成缩小的实像；
D．想让成的像变大，镜头应远离同学们
【答案】C。
【解析】A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，故A不符合题意；
BC．照相机照相时，同学们应站在透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故B不符合题意，C符合题意；
D．凸透镜成实像时，物体越靠近透镜，像越远离透镜，成的像会变大，所以想让成的像变大，镜头应靠近同学们，故D不符合题意。故选C。
2．（2021·山东枣庄市）关于放大镜，下列说法不正确的是（ ）。
A．放大镜的镜片就是一个凸透镜；
B．放大镜所成的像都可以用光屏承接；
C．用放大镜可以得到物体正立的虚像；
D．用放大镜可以得到物体倒立的实像
【答案】B。
【解析】ABC．放大镜就是一个凸透镜，放大镜成像时，是把物体放在了该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接到。故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意；
D．当把物体放在凸透镜的一倍焦距以外时，成倒立的实像，故D正确，不符合题意。故选B。
3．（2021·湖南衡阳市）如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约1m的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（ ）。
A．摄像头的焦距可能是2m；
B．人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的；
C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像；
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】D。
【解析】AD．当u＞2f
时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，
即1m＞2f；f＜0.5m
故A错误，D正确。
B．人脸通过摄像头成像是光的折射现象形成的，故B错误；
C．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立、缩小的实像，故C错误；故选D。
考点六：近视眼、远视眼的成因与矫正
【备考方略】
1.眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。从物体发出的光在视网膜上形成倒立，缩小的实像。
2.近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。原因是近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。
3.远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。原因是晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。矫正方法是利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。
【经典例题】（2021·四川攀枝花市）在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）。
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视民镜
C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜
【答案】D。
【解析】由题意知，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，说明眼镜片对光线有会聚作用，使像呈现在光屏的前侧，所以该镜片是凸透镜，属远视眼镜，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
【举一反三】
1．（2021·广西南宁市）图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（ ）。
A．远视眼，凸透镜 B．远视眼，凹透镜
C．近视眼，凸透镜 D．近视眼，凹透镜
【答案】D。
【解析】由图可知，平行光经过眼球后在视网膜前会聚成像，屈光能力变强，属于近视眼。此时要矫正的话，需要在眼球前加一个凹透镜，将光线提前发散，从而使得最后光线会聚在视网膜上，成清晰的像。故选D。
2．（2021·新疆中考真题）小王戴的近视眼镜的镜片是（ ）。
A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜
【答案】B。
【解析】近视眼形成的原因是眼球的屈光能力变强，使得远处的物体在视网膜前方成像，所以会看不清楚。因此要做到在视网膜上成像，需要将远处射来的光线向外发散，从而使成像点后移到视网膜上，所以应当使用凹透镜来矫正视力。如下图所示：
故选B。
3．（2021·黑龙江中考真题）王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是______（选填：“近视眼”、“远视眼”），需要佩戴______（选填：“凸透镜”、“凹透镜”）矫正。
【答案】远视眼；凸透镜。
【解析】王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，说明王老师不戴眼镜时能看清远处的物体，看不清近处的物体，故王老师是远视眼。
远视眼晶状体曲度变小，会聚能力减弱，需佩戴凸透镜加以矫正。
考点七：探究凸透镜成像规律
【备考方略】
1.实验内容
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。
【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。
【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。
二、将蜡烛放在远处（此时u>2f），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
三、将蜡烛往凸透镜方向移动，使2f>u>f，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u=f，移动光屏，看能否成像。
五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u
物距与焦距关系
物距（cm）
像的性质
像距（cm）
大小
正倒
虚实
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u
七、整理器材。
【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。
物距
像的性质
像距（cm）
应用
大小
正倒
虚实
u>2f
缩小
倒立
实像
2f
2f>u>f
放大
倒立
实像
v>2f
投影仪
u
正立
虚像
--
放大镜
2.考查内容
考查方向
解答思路
如何测量焦距
一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距
保障实验成功
蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像
如何判断成虚像
物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像
无法成像的原因
蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上
成像位置如何移动
可调节蜡烛或凸透镜
蜡烛变短
成像上移
像的明暗变化
用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗
【经典例题】（2021·福建中考真题）在“探究凸透镜成像规律实验”中：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在______；
（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到______cm 刻度处，光屏上可再次成清晰______、倒立的实像；
（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是______；（填序号）
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜。光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有______作用。______视眼的矫正与上述成像过程类似。
【答案】同一高度；55；缩小；②；发散；近。
【解析】（1）为了是蜡烛的像呈现在光屏的中央，应该将点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度。
（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，
u1=v2=40.0cm-25.0cm=15.0cm
v1=u2=70.0cm-40.0cm=30.0cm
保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜到刻度尺上的刻度为70.0cm-15.0cm=55.0cm
如图甲所示，光屏上呈现的是倒立、放大的实像，根据光路的可逆性，光屏上可再次成清晰缩小、倒立的实像。
（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，要让像重新回到光屏中心，可将蜡烛上调、将光屏上调或将透镜下调，故①③不符合题意，②符合题意。故选②。
（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像，说明此时像呈现在原来位置的前侧，与近视眼类似。如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。说明凹透镜对光线具有发散作用。
【举一反三】
1．（2021·广东深圳市）在探究“凸透镜成像规律”的实验中
（1）当透镜移至如图甲所示位置时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是______cm；
（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，想得到一个倒立等大的实像，那么需要将光源向______移动（选填“左”或“右”），除了要将光源移动以外，还需要将光屏______凸透镜（选填“靠近”或“远离”）。
【答案】8.0；右；靠近。
【解析】（1）从图甲可以看到，透镜左边是平行于主光轴的光，透镜移至如图甲所示位置时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，那么这个光斑所在的位置就是透镜焦点所在的位置，透镜对应的位置是10.0cm，光屏对应的位置是18.0cm，那么焦距f=18.0cm -10cm=8.0cm；
该凸透镜的焦距是8.0cm。
（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，可看到物距是20.0cm，像距是20.0cm，
由图可知该凸透镜的焦距是8.0cm，想得到一个倒立等大的实像，根据凸透镜的成像规律可知，物距应该等于两倍焦距，即是物距是16.0cm，像距也是等于两倍焦距，像距是16.0cm，从图乙可以看到，这时光源要向右移动，到达34.0cm的位置，这时物距才是16.0cm，除了要将光源移动以外，还需要将光屏靠近凸透镜，到达66.0cm的位置，这时像距才是16.0cm。
2．（2021·江苏中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）将凸透镜正对太阳，可在凸透镜后方得到一个最小、最亮的光斑，则光斑到凸透镜光心的距离为凸透镜的_____________。
（2）如图甲所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像，则像的性质是__________。
A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
（3）保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，则光屏上（____）
A．成正立、等大的实像 B．成倒立、等大的实像
C．成正立、等大的虚像 D．不成像
（4）保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟近视眼的成因。接着小莉和小华分别用自己的近视眼镜来模拟视力矫正。小莉的眼镜放在透镜前时，像仍成在光屏前方：小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像.整个实验过程中用到的四块透镜如图乙所示，则放小华的眼镜时，实验所用的两块透镜分别是____________（填编号）。
【答案】焦距；B；D；①③。
【解析】（1）凸透镜对光有会聚作用，会将平行于透镜主光轴的光会聚于主光轴上的一点，这个点叫做该透镜的焦点，从焦点到透镜光心的距离叫透镜的焦距。
（2）分析图可知，此时物距大于像距，又能在光屏上成像，说明物体放在了该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故ACD不符合题意；B不符合题意。故选B。
（3）保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，光直接照射到光屏上，不能被会聚成像，所以此时光屏上不成像。故ABC不符合题意；D符合题意。故选D。
（4）由题可知，保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟近视眼的成因。形成近视眼是因为眼睛晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜的前方。四块透镜中的①②为凸透镜来模拟眼睛，是由②换成了①；小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像，说明小华的眼镜对光的发散作用比小莉的大，是凹透镜中的③。故实验所用的两块透镜分别是①③。
3．（2021·贵州中考真题）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，华华同学进行了如下实验：
（1）按图甲所示操作，测得凸透镜的焦距为______cm；
（2）调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像；
（3）若蜡烛和光屏的位置保持不变，将凸透镜移动到60cm处，光屏上的像模糊不清，这与______（选填“近视眼”或“远视眼”）相似。
【答案】10.0；放大；近视眼。
【解析】（1）焦距是指从焦点到凸透镜光心的距离，由图甲可知焦距
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）由图乙可知，物距为u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
2f＞u＞f
光屏上得到一个倒立放大的实像。
（3）若蜡烛和光屏的位置保持不变，将凸透镜移动到60cm处，物距变大，像距变小，像成在光屏的前方，近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，这与近视眼相似。
专题06 透镜成像及应用（测试）
（时间60分钟，共100分）
一、选择题（每小题3分，共39分）
1.如图所示，让一束与主光轴平行的光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（ ）。
A．当物体距透镜8 cm时，成正立、放大的虚像；
B．当物体距透镜16 cm时，成倒立、等大的实像；
C．当物体从距透镜20 cm处靠近透镜移动时，始终会在光屏上出现放大的像；
D．当物体从距透镜20 cm处远离透镜移动时，光屏也远离透镜才能得到清晰的像
【答案】A。
【解析】由图可知，凸透镜的焦距为10cm；
A、当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故A正确；
B、当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，故B错误；
C、物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，故C错误；
D、物距大于二倍焦距时，要成清晰的像，光屏应该靠近透镜，故当物体从距透镜20cm处远离透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜，故D错误。故选：A。
2.将一只点燃的蜡烛立于凸透镜的一侧，调节另一侧光屏的位置，可以在屏上得到一个烛焰的像，若用一不透光的物体挡住半个透镜，则光屏上（ ）。
A．只能成半个烛焰的像，像的亮度不变 B．仍能成整个烛焰的像，像的亮度不变
C．仍能成整个烛焰的像，像的亮度变暗 D．只能成半个烛焰的像，像的亮度变暗
【答案】C。
【解析】用一不透光的物体挡住半个透镜，透镜的另外半部分仍能会聚烛焰发出的光线，仍然能成烛焰完整的像，只是像比原来变暗，所以ABD错误，C正确。故选：C。
3.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35cm刻度线处，对于此时像的性质判断正确的是（ ）。
A．一定是等大的像 B．一定是缩小的像
C．一定是放大的像 D．可能是正立的像
【答案】C。
【解析】由图知，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，因此物距大于2倍焦距，像处于1倍和2倍焦距之间。
物距u＝50cm﹣30cm＝20cm；像距v＝65cm﹣50cm＝15cm。
由上分析得：20cm＞2f，f＜15cm＜2f，
解得：7.5cm＜f＜10cm
将蜡烛移到光具座的35cm刻度处时，物距u＝50cm﹣35cm＝15cm，处于1倍和2倍焦距之间，所以成倒立放大的实像。
另解：图中物距为20cm，像距为15cm；
将蜡烛移至35cm处时，物距变为15cm，因在折射过程中，光路是可逆的，所以此时成倒立放大的实像，且像距为20cm。故选：C。
4.关于矫正视力的说法中正确的是（ ）。
A．任何近视眼睛的度数都是固定不变的 B．配眼镜时，两镜片的度数可能不相同
C．配眼镜时，两镜片的度数一定要相同 D．近视眼也可以配戴远视眼镜进行矫正
【答案】B。
【解析】（1）如果不注意用眼卫生，近视眼的度数可能增加，故A错误；
（2）配眼镜时，两镜片的度数可能不相同，故B正确，C错误；
（3）近视眼所成的像在视网膜的前方，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，所以近视眼只能用近视镜配即凹透镜进行矫应，不能配戴远视眼镜进行矫正，故D错误。故选：B。
5.如图，当蜡烛、凸透镜及光屏放置于光具座上适当的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此可以判断，所用凸透镜的焦距是（ ）。
A．小于8cm B．大于20cm
C．在8cm和10cm之间 D．在10cm和16cm之间
【答案】C。
【解析】由图可知：u＝20cm，v＝16cm。且u＞v；
由凸透镜成像规律可知：此时的像是倒立缩小的实像；
则20cm＞2f﹣﹣﹣﹣①
2f＞16cm＞f﹣﹣﹣﹣②
由①②两式解得10cm＞f＞8cm。故选：C。
6.如图所示，表示近视眼成像情况和近视眼矫正后成像情况的图分别是（ ）。
A．甲和丙 B．乙和丙 C．甲和丁 D．乙和丁
【答案】A。
【解析】近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。符合题意的选项是A。故选：A。
7.小晨在做探究凸透镜成像规律的实验，如图所示，F点为一倍焦距处，H点为二倍焦距处。下列说法错误的是（ ）。
A．为使像成在光屏的中央，应将蜡烛向上移动；
B．烛焰位于A点时，成放大的实像；
C．烛焰位于B点时，光屏承接不到像；
D．烛焰从A点移到B点的过程中时，光屏上始终出现放大的像
【答案】D。
【解析】A、由图可知，像在光屏的上方，为使像成在光屏的中央，即像要向下移动，根据过光心的光线不改变传播方向可知，应将蜡烛向上移动，故A正确；
B、烛焰放在A点上，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故B正确；
C、由图可知，把烛焰放在B点上，u＜f，成正立、放大的虚像，光屏承接不到像，故C正确；
D、烛焰从A点移到B点的过程中，在F点左侧，物近像远像变大，所以在光屏上所成的像变大；
但过F点后，u＜f，成正立、放大的虚像，光屏承接不到像，故D错误；故选：D。
8.如图所示，把物体分别放在a、b、c、d四个位置，下列说法正确的是（ ）。
A．在 a 位置时，成倒立放大的实像，投影仪应用了这个原理；
B．从 a 移动到 b 的过程，光屏向左适当移动才能接到像；
C．照相机的原理与放置在 c 所成像相同；
D．物体移动到 d 时成正立放大的虚像，光屏上承接不到
【答案】D。
【解析】A、a位置在大于两倍焦距处，当u＞2f时，成倒立缩小的实像，生活中照相机是利用此原理制成的，故A错误；
B、a、b的位置都大于焦距，成实像，根据“物近像远像变大”的特点，物体靠近透镜，像要远离透镜，光屏要远离透镜向右移动才会接到像，故B错误；
C、c在一倍焦距和两倍焦距之间，当f＜u＜2f时，成倒立放大的实像，生活中投影仪和幻灯机是利用此原理，故C错误；
D、d点在一倍焦距之内，当u＜f时，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上承接，故D正确；
故选：D。
9.某公司为了方便于考勤管理，采用了“刷脸签到”的方法，如图所示“考勤机”是通过摄像机镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库预先录入的人脸照片模板进行对比。以下分析正确的是（ ）。
A．镜头所成的像是一个正立缩小的实像；
B．人越靠近镜头，成的像越大；
C．摄像机的镜头相当于一个凹透镜；
D．若摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成像，则镜头的焦距可为0.6 m
【答案】B。
【解析】（1）摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，利用了当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成。故AC错误；
（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此人越靠近镜头，成的像越大，故B正确；
（3）若摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成像，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。即1m＞2f，解得f＜0.5m，故D错误。故选：B。
10.在“用点燃的蜡烛研究凸透镜成像规律”的实验中，小芳在草稿上记录了一次实验现象（漏画了光屏）如图所示，由此可以判断（ ）。
A．l1是物距
B．l2是像距
C．实验中，所成的像是倒立缩小的实像
D．实验中，所成的像是正立放大的实像
【答案】C。
【解析】在“用点燃的蜡烛研究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛应正放，故右边是蜡烛，左边是像，L2是物距，L1是像距，故AB错误；
由图可知，L2＞L1，根据凸透镜成像规律可知，所成的像是倒立缩小的实像，故C正确，D错误；
故选：C。
11.当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（ ）。
A．f＜2cm B．2cm＜f＜4cm C．4cm＜f＜5cm D．5cm＜f＜8cm
【答案】C。
【答案】物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f＞U＞f，
所以，2f＞8cm＞f，即8cm＞f＞4cm﹣﹣﹣﹣﹣①；
由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知u＝10cm＞2f，即f＜5cm﹣﹣﹣﹣②，
综上所述，由①②可4cm＜f＜5cm。故选：C。
12.下列关于凸透镜应用的说法，正确的是（ ）。
A．近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
B．放大镜成正立、放大的实像
C．行车记录仪拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外
D．要使投影仪成像变大，应使投影仪靠近屏幕
【答案】C。
【解析】A、近视眼观察远处物体时，像成在视网膜的前方，为使光线延迟会聚，应佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正，故A错误；
B、凸透镜成像中，u＜f，成正立、放大的虚像，放大镜利用了此原理，故B错误；
C、行车记录仪摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律工作的，因此，行车记录仪拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外，故C正确；
D、要使投影仪成像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕（增大像距），同时使镜头靠近投片（减小物距），故D错误。故选：C。
13.下列关于生活中光学元件的说法中正确的是（ ）。
A．近视眼镜的镜片是利用凹透镜制成的；
B．幻灯机是利用凹透镜来成像的；
C．利用照相机拍摄时，成正立、缩小的虚像；
D．用凸透镜做放大镜时，成正立、缩小的实像
【答案】A。
【解析】A、近视眼镜的镜片是凹透镜，远视眼镜的镜片是凸透镜，故A正确。
B、幻灯机是利用了凸透镜成倒立、放大的实像，故B错误；
C、利用照相机拍摄时，物距大于两倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立，缩小的实像，故C错误；
D、用凸透镜做放大镜时，物距小于焦距，由凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像，故D错误；故选：A。
二、填空题（每空2分，共32分）
14.小明同学喜欢摄影。一天清晨，他用照相机对同一片树叶拍了两张清晰的照片，如图甲和乙所示。若小明拍摄这两张照片时相机镜头的焦距相同，那么拍摄 （选填“甲”或“乙”）照片时树叶与相机的距离大一些。树叶上露珠下面的叶脉看起来比较大，这是因为圆形的露珠相当于 。
【答案】乙；放大镜。
【解析】（1）用照相机照相时，树叶成清晰倒立、缩小的实像，甲的实像大于乙的实像，所以甲的物距小于乙的物距，所以拍摄乙照片时树叶与照相机距离大一些。
（2）水珠的中间比边缘厚，是一个水凸透镜，树叶在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故树叶上露珠下面的叶脉看起来比较大。
故答案为：乙；放大镜。
15.现代智能机的照相技术越来越成熟，同学们在日常生活中常用手机进行拍照留念，如图所示，手机的镜头相当于一个 透镜，该类透镜在日常生活中可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】凸；远视眼。
【解析】手机拍照与照相机原理相同，镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，所以手机镜头到被拍人的距离应满足大于二倍焦距的条件；
凸透镜对光线有会聚作用，远视眼的晶状体太薄或眼球太短，使像成在视网膜的后方，要增大对光线的会聚能力，需要凸透镜。
故答案为：凸；远视眼。
16.“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会，该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况，摄像头能够监视顾客的移动，并将衣服的背面展现给他们，如图，监视顾客移动的摄像头相当于一个 镜，顾客离摄像头的距离应在 的范围。
【答案】凸透；大于二倍焦距。
【解析】摄像头和照相机的镜头相同，都是一个凸透镜，摄像头成倒立、缩小的实像。此时物距要大于凸透镜的二倍焦距。
故答案为：凸透；大于二倍焦距。
17.取一个盛水的圆柱形玻璃杯，将手紧靠在杯的背面，透过水杯看到的手“变大”了。盛水的圆柱形玻璃杯相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），透过它看到的是手被放大的 （选填“实像”或“虚像”）。
【答案】凸透镜；虚像。
【解析】圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；手放在水凸透镜的一倍焦距以内的位置，成正立、放大的虚像。
故答案为：凸透镜；虚像。
18．近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便。如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 物距（增大/减小），便于成 立、 （放大/缩小）的像，取得更好的拍摄效果。
【答案】增大；倒；缩小。
【解析】手机镜头相当于一个凸透镜，根据凸透镜成像的规律可知，照相时，物体离照相机镜头比较远（大于二倍焦距），成倒立、缩小的实像。
“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，扩大拍摄的范围，取得更好的拍摄效果。
故答案为：增大；倒；缩小。
19.小明将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的，此时成像特点可应用于 （选填“照相机”、“投影仪’’或“放大镜”）。若将凸透镜向右移动 cm，屏上即可再次成清晰的像。若在图示位置将蜡烛靠近凸透镜，光屏上的像将会模糊，若在透镜前放置一个焦距合适的 （选填“近视”或“远视”）眼镜，光屏上的像也可以再次清晰。若在图示位置将蜡烛向右移动20cm，则蜡烛通过凸透镜的像一定是 。
【答案】放大；投影仪；15；远视；正立放大的虚像。
【解析】当如图位置时，物距u＝25cm，像距v＝40cm，
物距小于像距，光屏上恰能成一个清晰倒立的像。由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像。此时成像特点可应用于投影仪；
若将凸透镜向右移动15cm，此时物距u＝15cm+25cm＝40cm，像距变为40cm﹣15cm＝25cm，
则根据折射时光路是可逆的，此时屏上即可再次成清晰倒立缩小的实像。
若在图示位置将蜡烛靠近凸透镜，像距增大，因此光屏上的像将会模糊，若在透镜前放置一个焦距合适的凸透镜，因凸透镜对光线有会聚作用，则光屏上的像也可以再次清晰；
远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，可用会聚作用的凸透镜矫正。
由2f＞u＝25cm＞f，像距v＝40cm＞2f，可得，
焦距20cm＞f＞12.5cm，
若在图示位置将蜡烛向右移动20cm，此时物距为u＝5cm＜f，成正立放大的虚像，
故答案为：放大；投影仪；15；远视；正立放大的虚像。
20.小明从眼镜上取下一块镜片，透过镜片观看邮票上的文字（如图甲所示）。小明用的镜片是 透镜，所成的是 像（选填“虚”或“实”）。小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，则像是 （选填“倒立”或“正立”）的，然后在镜片前放置一眼镜（如图乙所示），光屏上的像变模糊了，向后移动光屏，像又清晰了。此眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜
【答案】凸；虚；倒立；近视。
【解析】根据图中的像可知，在凸透镜的同侧，成正立、放大的虚像，所以该镜片是凸透镜。
小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，即该像能成在光屏上，所以成的一定是实像，即一定是倒立的；
在镜片前放置一眼镜，光屏上的像变模糊后，向后移动光屏，像又清晰了。说明此镜片对光线起到了发散作用，所以是凹透镜，应为近视镜。
故答案为：凸；虚；倒立；近视。
三、作图题（7分）
21.（4分）按照要求作图。（作图时请用刻度尺）
在图中画出两条光线经过凸透镜后的光路。
【解析】过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。如图所示：
22.（3分）请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；如图所示：
四、实验与解答题（22分）
23.（6分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中
（1）当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上恰好呈清晰的像，该像是倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
（2）固定图中透镜和光屏的位置都不变，将蜡烛移到20cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，可在透镜前放置一个 （选填“近视”或“远视”）眼镜片，或将透镜换成焦距 （“大”或“小”）些的透镜。
【答案】（1）等大； （2）近视； 大。
【解析】（1）由图可知，此时的物距等于像距，都等于20cm，所以成倒立、等大的实像，u＝2f，则焦距f＝10cm；
（2）固定图中透镜和光屏的位置都不变，将蜡烛移到20cm刻度线处，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，像距应在60cm～70cm之间，要在光屏上再次看到清晰的像，可在透镜前放置一个近视眼镜片，或将透镜换成焦距大一些的透镜。
故答案为：（1）等大； （2）近视； 大。
24．（6分）在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，把凸透镜固定在50cm处。
（1）如图所示，先调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在
（2）将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。
（3）依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像。记录的数据如表。
次数
1
2
3
4
5
6
物距（cm）
40
35
30
25
20
15
像距（cm）
13.5
14
15
16.7
20
30
将蜡烛放在C点观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动。
【答案】（1）同一高度；（2）左；（3）左。
【解析】（1）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
（2）图示的物距为50厘米，凸透镜的焦距为10厘米，物距大于二倍焦距。根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而此时光屏距透镜的距离大于二倍焦距，所以要使光屏靠近透镜，向左边移动。
（3）将蜡烛放在C点，物距小于焦距，此时所成的像是正立、放大的虚像，若希望看到更大的虚像，则物距增大，虚像越大，所以应将蜡烛向左移动。
故答案为：（1）同一高度；（2）左；（3）左。
25．（10分）张华同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律：
（1）由图可知，凸透镜的焦距是 cm．实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 。
（2）将凸透镜固定在图所示的光具座位置不动，张华将点燃的蜡烛移至10cm刻度处，在光屏上出现倒立、缩小的 （选填“实”或“虚”）像；若将点燃的蜡烛移至40cm刻度处，他通过凸透镜看到烛焰的 （选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像。
（3）如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则烛焰在光屏上的成像情况是
A．完整的像 B．一半的像 C．无法成像。
【答案】（1）15；一高度上； （2）实；正立；（3）A。
【解析】（1）①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，该点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。所以焦距是60cm﹣45cm＝15cm。
在光具座上依次放在蜡烛、凸透镜、光屏，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。
（2）当“张华将蜡烛移至10cm刻度线处时”此时u＝45cm﹣10cm＝35cm，则u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像。
当“张华将蜡烛移至40cm刻度线处时”，此时u＝5cm，则u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像。
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，但还能成完整的像。
故答案为：（1）15；一高度上； （2）实；正立；（3）A。
专题06 透镜成像及应用（讲练）
1.了解：透镜的种类和特点；透镜成像原理；生活中常用光学仪器及特点；眼睛的构造及成像特点；显微镜和望远镜的工作原理。
2.会：画透镜成像光路；进行凸透镜成像作图；利用凸透镜成像规律解答实际问题。
3.理解：透镜的三条主要光线；成像虚实；眼睛视力矫正方法。
4.掌握：凸透镜成像规律及应用。
5.能：通过生活中的实例分析透镜应用。
一、思维导图
二、知识梳理
知识点一、透镜及其概念
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。
（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。
（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。
4.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。
（1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。
a.凸透镜光路
b.凹透镜光路
图(1) 透镜光路示意图
（2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
a.凸透镜光路概念
b.凹透镜光路概念
图（2）透镜光路概念
（3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。
（4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
（5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。
5.透镜的三条特殊光线
（1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图（3）所示。
图（3）过光心的光线
（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。
图（4）平行于主轴的光线
（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图（5）所示。
图（5）过焦点的光线
6.透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。
要点诠释：
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。
知识点二、生活中的透镜
1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。
2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。
3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。
4.实像和虚像区别
（1）成像原理不同
实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像。
虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点。
（2）承接方式不同
实像：可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。
虚像：只能用眼睛观看。
要点诠释：
1.为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。
2.照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。
知识点三、凸透镜成像规律
1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。
表（1）凸透镜成像规律表
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机（图a）
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪（图b）
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜（图c）
a. u﹥2f
b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f
d.u=2f
凸透镜成像光路图
凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。
2.注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。
3.凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。
凹透镜成像光路图
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
表（2）凸透镜、凹透镜比较表
要点诠释：
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。
知识点四、眼睛和眼镜
1.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
（1）眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。
（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。
2.近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。
（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。
（3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。
3.远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。
（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。
（2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。
（3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。
4.眼镜的度数：
（1）焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：。
（2）焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度。
（3）度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
知识点五、显微镜和望远镜
1.显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。
普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。
2.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。
望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。
考点一：透镜与透镜对光线的作用
【备考方略】
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜分为凸透镜和凹透镜。（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜；（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。
3.凸透镜对光有汇聚作用。凸透镜中间越后，焦距越短，对光的汇聚作用越强；凹透镜对光有发散作用。
【经典例题】（2020•淮安）将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚杯前方观察到的现象如图乙所示，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个（ ）。
A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜
【答案】A。
【解析】玻璃杯中有水的这一部分中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜。黑白卡片是左右颠倒的，成倒立、放大的实像。故选：A。
【举一反三】
1.（2021·四川凉山彝族自治州）请在下图的方框内画出合适的光学元件。______、______
【解析】折射光线比入射光线向主光轴发散一点，该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜，如图所示：
图中的光学元件不能使光线透过，但能改变光路，所以该图中是平面镜，如图所示：
2.（2020·恩施）将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于______，可会聚太阳光引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字，会看到通过水滴形成的______的虚像（具体描述像的性质）；如果想让看到的字再变大点，应让水滴______ （选填“靠近字、远离字”或“面积增大”）。
【答案】(1)凸透镜；(2)正立的放大；(3)远离字。
【解析】[1]矿泉水瓶中的水，中间厚，两边薄，相当于一个凸透镜。
[2] [3]隔着薄膜上的水滴看很近的字，此时薄膜上的水滴相当于一个放大镜，物距在一倍焦距内，放大镜成正立的放大的虚像，若要让看到的字再变大点，此时应该在一倍焦距的范围内增大物距，即应让水滴远离字。
3．（2020·咸宁）关于常见的光学仪器，下列说法正确的是（ ）。
A．焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显；
B．校园内安装的监控摄像头，相当于一个凹透镜；
C．想要矫正近视眼，要用适当的凸透镜片做成眼镜；
D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点
【答案】A。
【解析】A、焦距越小的凸透镜，焦点离凸透镜越近，偏折越明显，对光线会聚作用越明显，故A正确。
B、校园里安装的监控摄像头，和照相机的原理相同，是一个凸透镜，故B错误。
C、凹透镜对光线有发散作用，近视眼是因为晶状体过厚，像成在视网膜的前方，所以矫正近视眼选择适当的凹透镜做镜片，故C错误。
D、平行于主光轴的光线，通过凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线过焦点，折射光线不过焦点，故D错误。故选：A。
考点二：透镜作图
【备考方略】
1.透镜作图主要是依据透镜成像规律作图；同时也是利用作图形式考查透镜与成像规律等知识点一种方式。
透镜成像作图时，要注意光线上的箭头方向，光线实际到达的位置是实线，反向延长线是虚线。另外在画图时要根据物理现象所遵循的规律为依据，灵活运用社会实践和生活体验，科学合理地作出能够反映题目要求的图解。
透镜及其成像规律：透镜作图的基础就是透镜的三条主要光线。在做透镜作图题时，需要注意以下两点：（1）注意凸透镜和凹透镜三条主要光线的异同；凸透镜是会聚透镜，凹透镜是发散透镜，入射光线经透镜折射后，传播方向会不同。（2）作物的像时，只作“物”的关键点即可。
2.解题要求
考查方向
解答思路
给出透镜入射光线画折射光线
凸透镜是会聚透镜、凹透镜是发散透镜，按三条主要光线作图
确定透镜种类
确定光线是会聚还是发散，根据凸透镜是会聚透镜、凹透镜是发散透镜确定
画物在透镜中的像
根据透镜成像规律和三条主要光线，成虚像时像用虚线表示
【经典例题】（2021·安徽中考真题）如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。
【解析】通过光心后传播方向不变，故将SO延长，并标上向下的箭头，平行于主光轴后，过焦点，故将折射点与焦点用实线连接，并标上向下的箭头，故如下图所示：
。
【举一反三】
1．（2021·云南昆明市）如图1所示，从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于点。现有一条光线也从P点发出，经过凸透镜后的传播路径，在图2的四种表示中，正确的是（ ）。
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】A。
【解析】P'点为像点，经过P点发出的光线最终都会通过P'点，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
2．（2021·广西贵港市）请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图。（F为焦点）
【解析】平行主光轴的光线射入凹透镜，折射光线的反向延长线直线左侧的虚焦点，故用直线将虚焦点和折射点相连，并延长，标上向上的箭头，即为折射光线，指向虚焦点的将平行主光轴，故过折射点画一条直线，平行主光轴，并在直线上标上箭头，故如下图所示：
3．（2021·广东中考真题）如图所示，蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。
①根据凸透镜成像规律，在图甲中标出A所成的像A′的大致位置；
②借助辅助线或光路图，在图乙中找到A所成的像A′的确切位置，保留作图痕迹。
【解析】①由题意知，蜡烛与凸透镜的距离大于二倍焦距，由像距小于二倍焦距而大于一倍焦距，且烛焰中心A在主光轴上，则其像也在主光轴上，由此大致可确定像点A′，作图如下：
②过A点作出烛焰在主光轴的上面部分，过烛焰的顶端作两条光线，其一平行于主光轴的入射，其折射光线过焦点，另一光线过光心O，其折射光线传播方向不改变，两光线的交点，即是烛焰顶端通过凸透镜所成的像，过此像点作主光轴的垂线，此线与主光轴的交点即为A所成的像A′的确切位置，面烛焰顶端像点与A′的连线即是烛焰上面部分所成的像，作图如下：
考点三：凸透镜成像规律
【备考方略】
规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。
【经典例题】（2021·湖北十堰市）小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm，他移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的（ ）。
A． B． C． D．
【答案】B。
【解析】由图可知，物距为u=35.0cm-5.0cm=30.0cm
因为所用凸透镜的焦距为20cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
【举一反三】
1．（2021·湖南郴州市）如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（ ）。
A．一定是倒立的 B．一定是正立的
C．一定是放大的 D．一定是缩小的
【答案】C。
【解析】该透镜焦距12cm，两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm，有可能离透镜12cm+6cm=18cm，此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；也有可能离透镜12cm-6cm=6cm，此时位于该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。
2．（2021·四川眉山市）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为10cm。如图所示，凸透镜固定在光具座的50cm刻线处，通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是（ ）。
A．将蜡烛移到10cm刻线处，光屏上呈现倒立放大的实像；
B．将蜡烛移到45cm刻线处，光屏上呈现正立放大的虚像；
C．将蜡烛移到35cm刻线处，成像特点与照相机成像特点相同；
D．将蜡烛从10cm刻线处移向40cm刻线处的过程中，光屏上呈现的像会变大
【答案】D。
【解析】A．将蜡烛移到10cm刻线处，物距为40cm，大于两倍焦距，故成的是倒立的缩小的实像，故A错误；
B．将蜡烛移到45cm刻线处，物距为5cm，成的是虚像，光屏上无法承接，故B错误；
C．将蜡烛移到35cm刻线处，物距为15cm，在一倍焦距和两倍焦距之间，故成像特点倒立的放大的实像，与投影仪成像特点相同，故C错误；
D．将蜡烛从10cm刻线处移向40cm刻线处的过程中，成实像，物近像远，像变大，故光屏上呈现的像会变大，故D正确。故选D。
3．（2021·湖南邵阳市）2021年4月30日，邵阳市天空出现了难得一见的“日晕”，许多市民都目睹了这美丽的自然奇观，如图是某摄影爱好者用相机拍摄的精彩瞬间，下列对照相机成像特点描述正确的是（ ）。
A．倒立放大的实像 B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像 D．正立缩小的实像
【答案】B。
【解析】照相机的镜头相当于凸透镜，成像时将物体放在该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，像的位置在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间。故ACD错误；B正确。故选B。
考点四：凸透镜成像动态变化
【备考方略】
凸透镜成像中，“物”（这里指的是物距）的变化会引起“像”的变化，这种变化不仅是大小的变化，倒立与正立，像的虚实都有可能发生变化。这一问题是学生学习的难点，应该加以重视。下面对这一问题进行概括总结：
1.记忆口诀
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，二倍焦点物像等。
实像总是异侧倒。物近像远像变大，物远像近像变小。
虚像总是同侧正。物远像远像变大，物近像近像变小。
像的大小像距定，像儿追着物体跑，物距像距和在变。
（1）一倍焦距分虚实，“由虚像变实像”，刚好一倍不成像。
（2）二倍焦距分大小，“物像由大变小”，刚好两倍一样大 。物近像远像变大；物远像近像变小。实像倒立在异侧；虚像正立在同侧。
2.凸透镜成像的两个分界点：2f点是成放大、缩小实像的分界点；f点是成实像、虚像的分界点。
3.二焦以外倒实小，我们用作照相机；一二焦间倒实大，我们用作投影仪；焦点以内正大虚，我们用作放大镜；欲想得到等实像，两倍焦距物体放；焦点之上不成像，点光可变平行光。
4.物进像退，像越退越大。
【经典例题】（2021·广西贺州市）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，蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像，则下列说法正确的是（ ）。
A．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，要在光屏上得到清晰的像，光屏应向右移动；
B．将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，移动光屏所成清晰的像与照相机成像的原理相同；
C．该凸透镜的焦距为20cm；
D．随着实验的进行蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向下移动
【答案】B。
【解析】ABC．由图示知，物距为20.0cm，光屏上成等大的清晰像，则此凸透镜的焦距
f=u=×20.0cm=10.0cm
将蜡烛移动到10cm刻度线处，则物距为40.0cm，凸透镜位置不变，则与图示位置比较，物距变大，像距应变小，应向左移动光屏，才能再次承接到清晰的像。而此时的物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，这与照相机的原理相同，故AC错误，B正确；
D．实验中，蜡烛变短，过凸透镜光心的光线沿直线传播。故通过凸透镜所成的像会向上移动，故D错误。故选B。
【举一反三】
1．（2021·湖南常德市）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（ ）。
A．该凸透镜的焦距范围为7.5cm＜f＜15cm；
B．光屏上成倒立、放大的实像；
C．透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像；
D．蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的缩小的像
【答案】A。
【解析】A．由图，物距大于像距，成倒立缩小实像，物距满足的条件u>2f
像距满足的条件f
可解得7.5cm
C．成实像时，物与像移动方向相同，即透镜不动，蜡烛向右移动，光屏应向右移动，可再次得到清晰的像，故C错误；
D．现在成倒立缩小实像，根据光路可逆，蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的放大的像，故D错误。故选A。
2．（2021·山东东营市）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）。
A．凸透镜焦距为20cm；
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像；
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪；
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
【答案】C。
【解析】A．凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时u=v=2f=20cm
所以f=10cm，故A错误；
B．物距为5cm时，成正立放大的虚像，不能通过移动光屏承接到清晰的像，故B错误；
C．当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像.，根据这一原理可以制成投影仪，故C正确；
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，像距变小，在光屏上看到的像一直是变小的，故D错误。故选C。
3．（2021·青海中考真题）一凸透镜的焦距为12cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（ ）。
A．像变小，像距变小 B．像变大，像距变大
C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
【答案】B。
【解析】凸透镜的焦距为12cm，点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中，即物距从大于二倍焦距处，移到小于二倍焦距、大于一倍焦距处，物距一直变小，因此像距一直增大，像也一直增大，像从缩小的像一直增大为放大的像，故B符合题意。故选B。
考点五：透镜在生活中的应用
【备考方略】
透镜在生活中的应用，其实质就是应用透镜成像规律为生活服务。理解并熟悉透镜成像规律是解答此类考题的基础；在此基础上，了解生活中常见的应用实例。如：照相机（摄像头）：物在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像；投影仪（幻灯机）：物在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；放大镜（显微镜的目镜）：物在一倍焦距之内，成正立放大的虚像等。
【经典例题】（2021·湖北荆州市）在探究凸透镜成像规律的实验中，移动光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像。则（ ）。
A．蜡烛距透镜的距离大于20cm；
B．凸透镜的焦距大于10cm；
C．投影仪应用了该次实验的成像规律；
D．照相机应用了该次实验的成像规律
【答案】C。
【解析】B．光屏距透镜20cm时，在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，说明像在二倍焦距以外，
即20cm>2f；f<10cm
故B不符合题意；
A．此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间，即物距10cm
CD．在光屏上正好得到烛焰清晰放大的像，投影仪应用了该次实验的成像规律，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
【举一反三】
1．（2021·广西南宁市）毕业照给同学们留下了美好的青春记忆。拍照时（ ）。
A．照相机镜头相当于凹透镜；
B．同学们应站在镜头一倍焦距以内；
C．照相机成缩小的实像；
D．想让成的像变大，镜头应远离同学们
【答案】C。
【解析】A．照相机的镜头相当于一个凸透镜，故A不符合题意；
BC．照相机照相时，同学们应站在透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故B不符合题意，C符合题意；
D．凸透镜成实像时，物体越靠近透镜，像越远离透镜，成的像会变大，所以想让成的像变大，镜头应靠近同学们，故D不符合题意。故选C。
2．（2021·山东枣庄市）关于放大镜，下列说法不正确的是（ ）。
A．放大镜的镜片就是一个凸透镜；
B．放大镜所成的像都可以用光屏承接；
C．用放大镜可以得到物体正立的虚像；
D．用放大镜可以得到物体倒立的实像
【答案】B。
【解析】ABC．放大镜就是一个凸透镜，放大镜成像时，是把物体放在了该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接到。故AC正确，不符合题意；B错误，符合题意；
D．当把物体放在凸透镜的一倍焦距以外时，成倒立的实像，故D正确，不符合题意。故选B。
3．（2021·湖南衡阳市）如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约1m的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（ ）。
A．摄像头的焦距可能是2m；
B．人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的；
C．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像；
D．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】D。
【解析】AD．当u＞2f
时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，
即1m＞2f；f＜0.5m
故A错误，D正确。
B．人脸通过摄像头成像是光的折射现象形成的，故B错误；
C．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立、缩小的实像，故C错误；故选D。
考点六：近视眼、远视眼的成因与矫正
【备考方略】
1.眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。从物体发出的光在视网膜上形成倒立，缩小的实像。
2.近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。原因是近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。
3.远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。原因是晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。矫正方法是利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。
【经典例题】（2021·四川攀枝花市）在探究凸透镜成像规律的实验成像规律中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到凊晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）。
A．是凹透镜，属近视眼镜 B．是凹透镜，属远视民镜
C．是凸透镜，属近视眼镜 D．是凸透镜，属远视眼镜
【答案】D。
【解析】由题意知，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，说明眼镜片对光线有会聚作用，使像呈现在光屏的前侧，所以该镜片是凸透镜，属远视眼镜，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
【举一反三】
1．（2021·广西南宁市）图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（ ）。
A．远视眼，凸透镜 B．远视眼，凹透镜
C．近视眼，凸透镜 D．近视眼，凹透镜
【答案】D。
【解析】由图可知，平行光经过眼球后在视网膜前会聚成像，屈光能力变强，属于近视眼。此时要矫正的话，需要在眼球前加一个凹透镜，将光线提前发散，从而使得最后光线会聚在视网膜上，成清晰的像。故选D。
2．（2021·新疆中考真题）小王戴的近视眼镜的镜片是（ ）。
A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜
【答案】B。
【解析】近视眼形成的原因是眼球的屈光能力变强，使得远处的物体在视网膜前方成像，所以会看不清楚。因此要做到在视网膜上成像，需要将远处射来的光线向外发散，从而使成像点后移到视网膜上，所以应当使用凹透镜来矫正视力。如下图所示：
故选B。
3．（2021·黑龙江中考真题）王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是______（选填：“近视眼”、“远视眼”），需要佩戴______（选填：“凸透镜”、“凹透镜”）矫正。
【答案】远视眼；凸透镜。
【解析】王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，说明王老师不戴眼镜时能看清远处的物体，看不清近处的物体，故王老师是远视眼。
远视眼晶状体曲度变小，会聚能力减弱，需佩戴凸透镜加以矫正。
考点七：探究凸透镜成像规律
【备考方略】
1.实验内容
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。
【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。
【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。
二、将蜡烛放在远处（此时u>2f），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
三、将蜡烛往凸透镜方向移动，使2f>u>f，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u=f，移动光屏，看能否成像。
五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u
物距与焦距关系
物距（cm）
像的性质
像距（cm）
大小
正倒
虚实
u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u
七、整理器材。
【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。
物距
像的性质
像距（cm）
应用
大小
正倒
虚实
u>2f
缩小
倒立
实像
2f
2f>u>f
放大
倒立
实像
v>2f
投影仪
u
正立
虚像
--
放大镜
2.考查内容
考查方向
解答思路
如何测量焦距
一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距
保障实验成功
蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像
如何判断成虚像
物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像
无法成像的原因
蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上
成像位置如何移动
可调节蜡烛或凸透镜
蜡烛变短
成像上移
像的明暗变化
用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗
【经典例题】（2021·福建中考真题）在“探究凸透镜成像规律实验”中：
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在______；
（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到______cm 刻度处，光屏上可再次成清晰______、倒立的实像；
（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是______；（填序号）
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜。光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有______作用。______视眼的矫正与上述成像过程类似。
【答案】同一高度；55；缩小；②；发散；近。
【解析】（1）为了是蜡烛的像呈现在光屏的中央，应该将点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度。
（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，
u1=v2=40.0cm-25.0cm=15.0cm
v1=u2=70.0cm-40.0cm=30.0cm
保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜到刻度尺上的刻度为70.0cm-15.0cm=55.0cm
如图甲所示，光屏上呈现的是倒立、放大的实像，根据光路的可逆性，光屏上可再次成清晰缩小、倒立的实像。
（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，要让像重新回到光屏中心，可将蜡烛上调、将光屏上调或将透镜下调，故①③不符合题意，②符合题意。故选②。
（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像，说明此时像呈现在原来位置的前侧，与近视眼类似。如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。说明凹透镜对光线具有发散作用。
【举一反三】
1．（2021·广东深圳市）在探究“凸透镜成像规律”的实验中
（1）当透镜移至如图甲所示位置时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是______cm；
（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，想得到一个倒立等大的实像，那么需要将光源向______移动（选填“左”或“右”），除了要将光源移动以外，还需要将光屏______凸透镜（选填“靠近”或“远离”）。
【答案】8.0；右；靠近。
【解析】（1）从图甲可以看到，透镜左边是平行于主光轴的光，透镜移至如图甲所示位置时，光屏上出现一个最小最亮的光斑，那么这个光斑所在的位置就是透镜焦点所在的位置，透镜对应的位置是10.0cm，光屏对应的位置是18.0cm，那么焦距f=18.0cm -10cm=8.0cm；
该凸透镜的焦距是8.0cm。
（2）若蜡烛、光屏和透镜如图乙所示，可看到物距是20.0cm，像距是20.0cm，
由图可知该凸透镜的焦距是8.0cm，想得到一个倒立等大的实像，根据凸透镜的成像规律可知，物距应该等于两倍焦距，即是物距是16.0cm，像距也是等于两倍焦距，像距是16.0cm，从图乙可以看到，这时光源要向右移动，到达34.0cm的位置，这时物距才是16.0cm，除了要将光源移动以外，还需要将光屏靠近凸透镜，到达66.0cm的位置，这时像距才是16.0cm。
2．（2021·江苏中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）将凸透镜正对太阳，可在凸透镜后方得到一个最小、最亮的光斑，则光斑到凸透镜光心的距离为凸透镜的_____________。
（2）如图甲所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像，则像的性质是__________。
A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像
C．倒立、等大的实像 D．正立、放大的虚像
（3）保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，则光屏上（____）
A．成正立、等大的实像 B．成倒立、等大的实像
C．成正立、等大的虚像 D．不成像
（4）保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟近视眼的成因。接着小莉和小华分别用自己的近视眼镜来模拟视力矫正。小莉的眼镜放在透镜前时，像仍成在光屏前方：小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像.整个实验过程中用到的四块透镜如图乙所示，则放小华的眼镜时，实验所用的两块透镜分别是____________（填编号）。
【答案】焦距；B；D；①③。
【解析】（1）凸透镜对光有会聚作用，会将平行于透镜主光轴的光会聚于主光轴上的一点，这个点叫做该透镜的焦点，从焦点到透镜光心的距离叫透镜的焦距。
（2）分析图可知，此时物距大于像距，又能在光屏上成像，说明物体放在了该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像，故ACD不符合题意；B不符合题意。故选B。
（3）保持烛焰和光屏位置不变，取走凸透镜，光直接照射到光屏上，不能被会聚成像，所以此时光屏上不成像。故ABC不符合题意；D符合题意。故选D。
（4）由题可知，保持烛焰和光屏位置不变，在原凸透镜位置换上另一个透镜模拟近视眼的成因。形成近视眼是因为眼睛晶状体太厚，折光能力太强，成像在视网膜的前方。四块透镜中的①②为凸透镜来模拟眼睛，是由②换成了①；小华的眼镜放在透镜前时，光屏上恰能成清晰的像，说明小华的眼镜对光的发散作用比小莉的大，是凹透镜中的③。故实验所用的两块透镜分别是①③。
3．（2021·贵州中考真题）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，华华同学进行了如下实验：
（1）按图甲所示操作，测得凸透镜的焦距为______cm；
（2）调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实像；
（3）若蜡烛和光屏的位置保持不变，将凸透镜移动到60cm处，光屏上的像模糊不清，这与______（选填“近视眼”或“远视眼”）相似。
【答案】10.0；放大；近视眼。
【解析】（1）焦距是指从焦点到凸透镜光心的距离，由图甲可知焦距
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）由图乙可知，物距为u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
2f＞u＞f
光屏上得到一个倒立放大的实像。
（3）若蜡烛和光屏的位置保持不变，将凸透镜移动到60cm处，物距变大，像距变小，像成在光屏的前方，近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，这与近视眼相似。
专题06 透镜成像及应用（测试）
（时间60分钟，共100分）
一、选择题（每小题3分，共39分）
1.如图所示，让一束与主光轴平行的光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（ ）。
A．当物体距透镜8 cm时，成正立、放大的虚像；
B．当物体距透镜16 cm时，成倒立、等大的实像；
C．当物体从距透镜20 cm处靠近透镜移动时，始终会在光屏上出现放大的像；
D．当物体从距透镜20 cm处远离透镜移动时，光屏也远离透镜才能得到清晰的像
【答案】A。
【解析】由图可知，凸透镜的焦距为10cm；
A、当物体距透镜8cm时，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，故A正确；
B、当物体距透镜16cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，故B错误；
C、物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，当物体从距透镜20cm处远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小，故C错误；
D、物距大于二倍焦距时，要成清晰的像，光屏应该靠近透镜，故当物体从距透镜20cm处远离透镜移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜，故D错误。故选：A。
2.将一只点燃的蜡烛立于凸透镜的一侧，调节另一侧光屏的位置，可以在屏上得到一个烛焰的像，若用一不透光的物体挡住半个透镜，则光屏上（ ）。
A．只能成半个烛焰的像，像的亮度不变 B．仍能成整个烛焰的像，像的亮度不变
C．仍能成整个烛焰的像，像的亮度变暗 D．只能成半个烛焰的像，像的亮度变暗
【答案】C。
【解析】用一不透光的物体挡住半个透镜，透镜的另外半部分仍能会聚烛焰发出的光线，仍然能成烛焰完整的像，只是像比原来变暗，所以ABD错误，C正确。故选：C。
3.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像，若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的35cm刻度线处，对于此时像的性质判断正确的是（ ）。
A．一定是等大的像 B．一定是缩小的像
C．一定是放大的像 D．可能是正立的像
【答案】C。
【解析】由图知，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，因此物距大于2倍焦距，像处于1倍和2倍焦距之间。
物距u＝50cm﹣30cm＝20cm；像距v＝65cm﹣50cm＝15cm。
由上分析得：20cm＞2f，f＜15cm＜2f，
解得：7.5cm＜f＜10cm
将蜡烛移到光具座的35cm刻度处时，物距u＝50cm﹣35cm＝15cm，处于1倍和2倍焦距之间，所以成倒立放大的实像。
另解：图中物距为20cm，像距为15cm；
将蜡烛移至35cm处时，物距变为15cm，因在折射过程中，光路是可逆的，所以此时成倒立放大的实像，且像距为20cm。故选：C。
4.关于矫正视力的说法中正确的是（ ）。
A．任何近视眼睛的度数都是固定不变的 B．配眼镜时，两镜片的度数可能不相同
C．配眼镜时，两镜片的度数一定要相同 D．近视眼也可以配戴远视眼镜进行矫正
【答案】B。
【解析】（1）如果不注意用眼卫生，近视眼的度数可能增加，故A错误；
（2）配眼镜时，两镜片的度数可能不相同，故B正确，C错误；
（3）近视眼所成的像在视网膜的前方，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，所以近视眼只能用近视镜配即凹透镜进行矫应，不能配戴远视眼镜进行矫正，故D错误。故选：B。
5.如图，当蜡烛、凸透镜及光屏放置于光具座上适当的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此可以判断，所用凸透镜的焦距是（ ）。
A．小于8cm B．大于20cm
C．在8cm和10cm之间 D．在10cm和16cm之间
【答案】C。
【解析】由图可知：u＝20cm，v＝16cm。且u＞v；
由凸透镜成像规律可知：此时的像是倒立缩小的实像；
则20cm＞2f﹣﹣﹣﹣①
2f＞16cm＞f﹣﹣﹣﹣②
由①②两式解得10cm＞f＞8cm。故选：C。
6.如图所示，表示近视眼成像情况和近视眼矫正后成像情况的图分别是（ ）。
A．甲和丙 B．乙和丙 C．甲和丁 D．乙和丁
【答案】A。
【解析】近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法，需佩戴凹透镜。符合题意的选项是A。故选：A。
7.小晨在做探究凸透镜成像规律的实验，如图所示，F点为一倍焦距处，H点为二倍焦距处。下列说法错误的是（ ）。
A．为使像成在光屏的中央，应将蜡烛向上移动；
B．烛焰位于A点时，成放大的实像；
C．烛焰位于B点时，光屏承接不到像；
D．烛焰从A点移到B点的过程中时，光屏上始终出现放大的像
【答案】D。
【解析】A、由图可知，像在光屏的上方，为使像成在光屏的中央，即像要向下移动，根据过光心的光线不改变传播方向可知，应将蜡烛向上移动，故A正确；
B、烛焰放在A点上，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故B正确；
C、由图可知，把烛焰放在B点上，u＜f，成正立、放大的虚像，光屏承接不到像，故C正确；
D、烛焰从A点移到B点的过程中，在F点左侧，物近像远像变大，所以在光屏上所成的像变大；
但过F点后，u＜f，成正立、放大的虚像，光屏承接不到像，故D错误；故选：D。
8.如图所示，把物体分别放在a、b、c、d四个位置，下列说法正确的是（ ）。
A．在 a 位置时，成倒立放大的实像，投影仪应用了这个原理；
B．从 a 移动到 b 的过程，光屏向左适当移动才能接到像；
C．照相机的原理与放置在 c 所成像相同；
D．物体移动到 d 时成正立放大的虚像，光屏上承接不到
【答案】D。
【解析】A、a位置在大于两倍焦距处，当u＞2f时，成倒立缩小的实像，生活中照相机是利用此原理制成的，故A错误；
B、a、b的位置都大于焦距，成实像，根据“物近像远像变大”的特点，物体靠近透镜，像要远离透镜，光屏要远离透镜向右移动才会接到像，故B错误；
C、c在一倍焦距和两倍焦距之间，当f＜u＜2f时，成倒立放大的实像，生活中投影仪和幻灯机是利用此原理，故C错误；
D、d点在一倍焦距之内，当u＜f时，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上承接，故D正确；
故选：D。
9.某公司为了方便于考勤管理，采用了“刷脸签到”的方法，如图所示“考勤机”是通过摄像机镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库预先录入的人脸照片模板进行对比。以下分析正确的是（ ）。
A．镜头所成的像是一个正立缩小的实像；
B．人越靠近镜头，成的像越大；
C．摄像机的镜头相当于一个凹透镜；
D．若摄像机可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成像，则镜头的焦距可为0.6 m
【答案】B。
【解析】（1）摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，利用了当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成。故AC错误；
（2）凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此人越靠近镜头，成的像越大，故B正确；
（3）若摄像机可以自动将镜头前1m处的人脸拍摄成像，当u＞2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。即1m＞2f，解得f＜0.5m，故D错误。故选：B。
10.在“用点燃的蜡烛研究凸透镜成像规律”的实验中，小芳在草稿上记录了一次实验现象（漏画了光屏）如图所示，由此可以判断（ ）。
A．l1是物距
B．l2是像距
C．实验中，所成的像是倒立缩小的实像
D．实验中，所成的像是正立放大的实像
【答案】C。
【解析】在“用点燃的蜡烛研究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛应正放，故右边是蜡烛，左边是像，L2是物距，L1是像距，故AB错误；
由图可知，L2＞L1，根据凸透镜成像规律可知，所成的像是倒立缩小的实像，故C正确，D错误；
故选：C。
11.当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（ ）。
A．f＜2cm B．2cm＜f＜4cm C．4cm＜f＜5cm D．5cm＜f＜8cm
【答案】C。
【答案】物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f＞U＞f，
所以，2f＞8cm＞f，即8cm＞f＞4cm﹣﹣﹣﹣﹣①；
由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知u＝10cm＞2f，即f＜5cm﹣﹣﹣﹣②，
综上所述，由①②可4cm＜f＜5cm。故选：C。
12.下列关于凸透镜应用的说法，正确的是（ ）。
A．近视眼需要佩戴凸透镜来矫正
B．放大镜成正立、放大的实像
C．行车记录仪拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外
D．要使投影仪成像变大，应使投影仪靠近屏幕
【答案】C。
【解析】A、近视眼观察远处物体时，像成在视网膜的前方，为使光线延迟会聚，应佩戴具有发散作用的凹透镜来矫正，故A错误；
B、凸透镜成像中，u＜f，成正立、放大的虚像，放大镜利用了此原理，故B错误；
C、行车记录仪摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律工作的，因此，行车记录仪拍摄录像时，物体在透镜两倍焦距外，故C正确；
D、要使投影仪成像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕（增大像距），同时使镜头靠近投片（减小物距），故D错误。故选：C。
13.下列关于生活中光学元件的说法中正确的是（ ）。
A．近视眼镜的镜片是利用凹透镜制成的；
B．幻灯机是利用凹透镜来成像的；
C．利用照相机拍摄时，成正立、缩小的虚像；
D．用凸透镜做放大镜时，成正立、缩小的实像
【答案】A。
【解析】A、近视眼镜的镜片是凹透镜，远视眼镜的镜片是凸透镜，故A正确。
B、幻灯机是利用了凸透镜成倒立、放大的实像，故B错误；
C、利用照相机拍摄时，物距大于两倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立，缩小的实像，故C错误；
D、用凸透镜做放大镜时，物距小于焦距，由凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像，故D错误；故选：A。
二、填空题（每空2分，共32分）
14.小明同学喜欢摄影。一天清晨，他用照相机对同一片树叶拍了两张清晰的照片，如图甲和乙所示。若小明拍摄这两张照片时相机镜头的焦距相同，那么拍摄 （选填“甲”或“乙”）照片时树叶与相机的距离大一些。树叶上露珠下面的叶脉看起来比较大，这是因为圆形的露珠相当于 。
【答案】乙；放大镜。
【解析】（1）用照相机照相时，树叶成清晰倒立、缩小的实像，甲的实像大于乙的实像，所以甲的物距小于乙的物距，所以拍摄乙照片时树叶与照相机距离大一些。
（2）水珠的中间比边缘厚，是一个水凸透镜，树叶在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故树叶上露珠下面的叶脉看起来比较大。
故答案为：乙；放大镜。
15.现代智能机的照相技术越来越成熟，同学们在日常生活中常用手机进行拍照留念，如图所示，手机的镜头相当于一个 透镜，该类透镜在日常生活中可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】凸；远视眼。
【解析】手机拍照与照相机原理相同，镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，所以手机镜头到被拍人的距离应满足大于二倍焦距的条件；
凸透镜对光线有会聚作用，远视眼的晶状体太薄或眼球太短，使像成在视网膜的后方，要增大对光线的会聚能力，需要凸透镜。
故答案为：凸；远视眼。
16.“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会，该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况，摄像头能够监视顾客的移动，并将衣服的背面展现给他们，如图，监视顾客移动的摄像头相当于一个 镜，顾客离摄像头的距离应在 的范围。
【答案】凸透；大于二倍焦距。
【解析】摄像头和照相机的镜头相同，都是一个凸透镜，摄像头成倒立、缩小的实像。此时物距要大于凸透镜的二倍焦距。
故答案为：凸透；大于二倍焦距。
17.取一个盛水的圆柱形玻璃杯，将手紧靠在杯的背面，透过水杯看到的手“变大”了。盛水的圆柱形玻璃杯相当于 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），透过它看到的是手被放大的 （选填“实像”或“虚像”）。
【答案】凸透镜；虚像。
【解析】圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；手放在水凸透镜的一倍焦距以内的位置，成正立、放大的虚像。
故答案为：凸透镜；虚像。
18．近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便。如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以 物距（增大/减小），便于成 立、 （放大/缩小）的像，取得更好的拍摄效果。
【答案】增大；倒；缩小。
【解析】手机镜头相当于一个凸透镜，根据凸透镜成像的规律可知，照相时，物体离照相机镜头比较远（大于二倍焦距），成倒立、缩小的实像。
“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，扩大拍摄的范围，取得更好的拍摄效果。
故答案为：增大；倒；缩小。
19.小明将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的，此时成像特点可应用于 （选填“照相机”、“投影仪’’或“放大镜”）。若将凸透镜向右移动 cm，屏上即可再次成清晰的像。若在图示位置将蜡烛靠近凸透镜，光屏上的像将会模糊，若在透镜前放置一个焦距合适的 （选填“近视”或“远视”）眼镜，光屏上的像也可以再次清晰。若在图示位置将蜡烛向右移动20cm，则蜡烛通过凸透镜的像一定是 。
【答案】放大；投影仪；15；远视；正立放大的虚像。
【解析】当如图位置时，物距u＝25cm，像距v＝40cm，
物距小于像距，光屏上恰能成一个清晰倒立的像。由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像。此时成像特点可应用于投影仪；
若将凸透镜向右移动15cm，此时物距u＝15cm+25cm＝40cm，像距变为40cm﹣15cm＝25cm，
则根据折射时光路是可逆的，此时屏上即可再次成清晰倒立缩小的实像。
若在图示位置将蜡烛靠近凸透镜，像距增大，因此光屏上的像将会模糊，若在透镜前放置一个焦距合适的凸透镜，因凸透镜对光线有会聚作用，则光屏上的像也可以再次清晰；
远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，可用会聚作用的凸透镜矫正。
由2f＞u＝25cm＞f，像距v＝40cm＞2f，可得，
焦距20cm＞f＞12.5cm，
若在图示位置将蜡烛向右移动20cm，此时物距为u＝5cm＜f，成正立放大的虚像，
故答案为：放大；投影仪；15；远视；正立放大的虚像。
20.小明从眼镜上取下一块镜片，透过镜片观看邮票上的文字（如图甲所示）。小明用的镜片是 透镜，所成的是 像（选填“虚”或“实”）。小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，则像是 （选填“倒立”或“正立”）的，然后在镜片前放置一眼镜（如图乙所示），光屏上的像变模糊了，向后移动光屏，像又清晰了。此眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜
【答案】凸；虚；倒立；近视。
【解析】根据图中的像可知，在凸透镜的同侧，成正立、放大的虚像，所以该镜片是凸透镜。
小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，即该像能成在光屏上，所以成的一定是实像，即一定是倒立的；
在镜片前放置一眼镜，光屏上的像变模糊后，向后移动光屏，像又清晰了。说明此镜片对光线起到了发散作用，所以是凹透镜，应为近视镜。
故答案为：凸；虚；倒立；近视。
三、作图题（7分）
21.（4分）按照要求作图。（作图时请用刻度尺）
在图中画出两条光线经过凸透镜后的光路。
【解析】过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。如图所示：
22.（3分）请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；如图所示：
四、实验与解答题（22分）
23.（6分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中
（1）当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上恰好呈清晰的像，该像是倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
（2）固定图中透镜和光屏的位置都不变，将蜡烛移到20cm刻度线处，要在光屏上再次看到清晰的像，可在透镜前放置一个 （选填“近视”或“远视”）眼镜片，或将透镜换成焦距 （“大”或“小”）些的透镜。
【答案】（1）等大； （2）近视； 大。
【解析】（1）由图可知，此时的物距等于像距，都等于20cm，所以成倒立、等大的实像，u＝2f，则焦距f＝10cm；
（2）固定图中透镜和光屏的位置都不变，将蜡烛移到20cm刻度线处，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，像距应在60cm～70cm之间，要在光屏上再次看到清晰的像，可在透镜前放置一个近视眼镜片，或将透镜换成焦距大一些的透镜。
故答案为：（1）等大； （2）近视； 大。
24．（6分）在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，把凸透镜固定在50cm处。
（1）如图所示，先调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在
（2）将蜡烛放在A点，光屏在B位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。
（3）依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像。记录的数据如表。
次数
1
2
3
4
5
6
物距（cm）
40
35
30
25
20
15
像距（cm）
13.5
14
15
16.7
20
30
将蜡烛放在C点观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向 （选填“左”或“右”）移动。
【答案】（1）同一高度；（2）左；（3）左。
【解析】（1）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
（2）图示的物距为50厘米，凸透镜的焦距为10厘米，物距大于二倍焦距。根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而此时光屏距透镜的距离大于二倍焦距，所以要使光屏靠近透镜，向左边移动。
（3）将蜡烛放在C点，物距小于焦距，此时所成的像是正立、放大的虚像，若希望看到更大的虚像，则物距增大，虚像越大，所以应将蜡烛向左移动。
故答案为：（1）同一高度；（2）左；（3）左。
25．（10分）张华同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律：
（1）由图可知，凸透镜的焦距是 cm．实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 。
（2）将凸透镜固定在图所示的光具座位置不动，张华将点燃的蜡烛移至10cm刻度处，在光屏上出现倒立、缩小的 （选填“实”或“虚”）像；若将点燃的蜡烛移至40cm刻度处，他通过凸透镜看到烛焰的 （选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像。
（3）如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则烛焰在光屏上的成像情况是
A．完整的像 B．一半的像 C．无法成像。
【答案】（1）15；一高度上； （2）实；正立；（3）A。
【解析】（1）①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，该点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。所以焦距是60cm﹣45cm＝15cm。
在光具座上依次放在蜡烛、凸透镜、光屏，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。
（2）当“张华将蜡烛移至10cm刻度线处时”此时u＝45cm﹣10cm＝35cm，则u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立缩小的实像。
当“张华将蜡烛移至40cm刻度线处时”，此时u＝5cm，则u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像。
（3）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，但还能成完整的像。
故答案为：（1）15；一高度上； （2）实；正立；（3）A。
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