专题05 透镜及其应用（核心知识点）-2025年中考物理二轮复习核心知识点梳理

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一、知识结构
二、知识清单+方法清单
模块一 透镜
知识清单
一、透镜
1. 凸透镜和凹透镜
凸透镜 凹透镜
（1）凸透镜：中间 、边缘 的透镜叫作凸透镜；
（2）凹透镜：中间 ，边缘 的透镜叫作凹透镜；
（3）薄透镜：若透镜的厚度远小于球面的 ，这种透镜叫薄透镜。
2. 主光轴和光心
（1）主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。如图的点划线CC＇。
（2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向 ，叫做透镜的光心O。
凸透镜的主光轴和光心 凹透镜的主光轴和光心
二、透镜对光的作用
1. 凸透镜对光有 作用，又叫会聚透镜。凸透镜对光有会聚作用，不是指光经凸透镜后一定会聚在一点上，而是指光经凸透镜折射后，折射光线向主光轴偏折，如图所示。
甲 平行光束 乙 发散光束 丙 会聚光束
2. 凹透镜对光有 作用，又叫发散透镜。凹透镜对光有发散作用，是指光经凹透镜折射后，折射光线偏离主光轴，经凹透镜折射后的光线也可能相交于一点，如图所示。

甲 平行光束 乙 发散光束 丙 会聚光束
三、焦点、焦距及三条特殊光线
1. 凸透镜的焦点和焦距
（1）焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做 ，用F表示。凸透镜有
个焦点，并且关于 对称。
（2）焦距：焦点到 的距离叫做焦距，用f表示。
（3）凸透镜焦距的意义：凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越 ，对光的会聚作用越 （选填“强”或“弱”）。

凸透镜的焦点和焦距 利用阳光测量凸透镜的焦距
（5）粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法
如图所示，将凸透镜正对着太阳光（可看成是平行光），再拿一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑最 、最 ，测量这个光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。
2. 凹透镜的焦点和焦距
（1）焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后 ，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，叫凹透镜的 。它不是实际光线的会聚点，凹透镜有 个焦点，关于光心对称。
（2）焦距：焦点到凹透镜 的距离叫做焦距。凹透镜焦距的大小表示对光 能力的强弱，焦距越小，对光的发散能力越 （选填“强”或“弱”）。
凹透镜的焦点和焦距
3. 透镜的三条特殊光线
（1）凸透镜的三条特殊光线
①通过凸透镜 的光线传播方向不发生改变，如图甲；
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过 ，如图乙；
③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于 ，如图丙。
甲 乙 丙
（2）凹透镜的三条特殊光线
①通过凹透镜 的光线传播方向不发生改变，如图甲；
②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，发散光线的 通过焦点，如图乙；
③射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后平行于 射出，如图丙。
甲 乙 丙
方法清单
考向01 透镜与透镜对光的作用
【例题1-1】（2022·广西贺州·中考真题）如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有 ，属于凹透镜的有 （两空均填编号）。
【例题1-2】如图是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。由图可知甲是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），此透镜对光有 （选填“会聚”或“发散”）作用。
【训练1-1】让甲乙两个透镜正对平行光，观察到的现象如图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两个透镜对光线都是会聚的
B．甲透镜对光线是会聚的，乙透镜对光线发散
C．甲是凹透镜，乙是凸透镜
D．甲是凸透镜，乙是凹透镜
【训练1-2】如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统，太阳光通过透镜聚光之后再发电，此透镜是一个（ ）
A．凸透镜，对光线具有会聚作用
B．凸透镜，对光线具有发散作用
C．凹透镜，对光线具有会聚作用
D．凹透镜，对光线具有发散作用
【训练1-3】如图所示，将凸透镜正对着太阳光，前后移动卡片纸，得到一最小、最亮的光点，测得光点到凸透镜光心的距离是10cm。这个光点所在的位置就是凸透镜的 ，光点是由凸透镜对光的 作用形成的，如图的方框内应该是 （填“凸透镜”“凹透镜”）。

考向02 利用透镜三条特殊光线作图
【例题2】（2024·辽宁·中考真题）如图，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请画出：
（1）入射光线a经凸透镜的折射光线；
（2）折射光线b对应的入射光线。

【训练2-1】（2024·大庆·中考真题）如图所示，光源S发出的两条光线射向凹透镜，其中光线①平行于主光轴，光线②经过光心，画出它们经过凹透镜的折射光线。（须保留必要的作图痕迹）

【训练2-2】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
【训练3】（2022·山西·中考真题）如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成 镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的 位置。
模块二 生活中的透镜
知识清单
一、照相机
1．照相机的主要结构及作用
（1）镜头：由一组透镜组成，相当于一个 ，起到成像作用。
（1）胶片：相当于涂有感光材料的光屏。
（3）快门：控制曝光时间。
（4）光圈: 控制进光量的多少.
（5）调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即调节 （选填“物距”或“像距”）。

照相机结构示意图 照相机原理示意图
2. 照相机的成像原理：来自物体的光经过镜头后会聚在胶片上，形成被照物体的 。物体到镜头的距离远远 （大于/小于）镜头的焦距，在胶卷上得到 、 、的 像（填像的性质）。
3. 照相机的成像特点
（1）照相机成缩小、倒立的实像。
（2）像距 物距（选填“大于”或“小于”）。。
（3）像与物体位于凸透镜的 侧（选填“同”或“异”）。
（4）物距、像距及像的大小变化规律：物远像近像变 ；物近像远像变 （均选填“小”或“大”）。
4．照相机的调节

照相机的调节 模型照相机
为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像，需要旋转镜头上的“调焦环”，调节镜头到胶片的距离。
拍摄远处景物时，镜头往后缩，离胶片 （选填“远”或“近”）一些，此时的像比较小。拍摄近处景物时，镜头往前伸，离胶片远一些，此时的像会变 （选填“大”或“小”）一些。
5. 自制模型照相机
（1）制作方法：用两个粗细相近的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，并能前后滑动（如图），将大纸筒的一端嵌上一个焦距为5～10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明纸，把两个纸筒套在一起，就做成了一个模型照相机。
（2）成像特点：模型照相机成的是 、 的 （填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”、“实像/虚像”）；物体离镜头越近，像越 ，离镜头越 。
6. 照相机的应用
（1）数码相机：用电荷耦合器件代替胶片，把光信号转换成电信号，记录物体的像。
（2）摄像机，摄像头，电子眼，扫码支付，刷脸识别等都是利用了照相机成像的特点。
二、投影仪
1.投影仪的主要构造及各部分的作用
由凸透镜（镜头）、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成（如下图所示）。
（1）镜头：是一个 ，起成像作用。
（2）螺纹透镜：相当于凸透镜，起作用是会聚光，增加投影片的亮度。
（3）反光镜：使光集中向一个方向射出，使屏幕上像较亮。
（4）屏幕：相当于光屏，承接像。
（5）平面镜：改变光的传播 。
2. 投影仪的成像原理：是利用了凸透镜成 、 、的 （填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”、“实像/虚像”）。
3. 投影仪成像的特点
（1）投影仪成 、 的实像（填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”）。
（2）物距 像距（选填“大于”或“小于”）。
（3）像与物体位于凸透镜的 侧（选填“同”或“异”）。
4．投影仪的调节
（1）要使屏幕上的图像大些，胶片 镜头，同时投影仪 屏幕；要使屏幕上的像小些，胶片远离镜头，同时投影仪 屏幕（以上均选填“远离”或“靠近”）。
（2）为了在屏幕上成正立的像，要把胶片 （选填“倒放”或“正放”）。
三、放大镜
放大镜成像示意图
1. 放大镜的成像原理：是利用了凸透镜能成放大的 （虚/实）像这一原理。放大镜实际是一个短焦距的凸透镜。
2. 放大镜的成像特点
（1）放大镜成 、 的 （填像的性质：“放大/缩小”、“倒立/正立”）。
（2）像距 物距（选填“大于”或“小于”）。
（3）像与物体位于凸透镜的 （选填“同侧”或“异侧”）。
3. 放大镜的调节：使像变大时，让放大镜与物体之间的距离适当 些。使像变小时，让放大镜与物体之间的距离适当 些（选填“增大”或“减小”）。
4. 生活中的放大镜
（1）鱼缸：相当于放大镜，看到的“鱼”比实际的大。
（2）小水滴：由于张力作用，形成半圆形，相当于放大镜，看到的物体比实际的大。
（3）体温计的直管：体温计的直管做得很细，而且水银是银白色的，很难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子，从侧面看过去，相当于 ，起到放大的作用。
四、实像和虚像
1. 实像
由实际光会聚而成的像叫实像。实像 （选填“可用”或“不可用”）光屏承接，也可以用眼睛直接观察。例如照相机和投影仪所成的像是实像，小孔成的像也是实像。
2. 虚像
不是实际光会聚而成，是实际光线的反向延长线相交而成。虚像只能用眼睛观察， （选填“可用”或“不可用”）光屏承接。例如放大镜所成的像是虚像，平面镜成的像也是虚像。
方法清单
考向01 照相机、投影仪、放大镜
【例题1】（2024·福建·中考真题）我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是（ ）
A．倒立、缩小的实像 B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像 D．正立、放大的虚像
【训练1-1】（2024·内蒙古包头·中考真题）工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。
（1）凸透镜起到 的作用；
（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的 焦距范围之内；
（3）通过凸透镜看到的是仪表 （填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧。
【训练1-2】如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，照相机镜头相当于一个 透镜，二维码经摄像头扫描成倒立、 （选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。
【训练1-3】生活中我们经常可以看到的广告投影灯，其内部结构如图所示。其中广告片位于镜头
_______（选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”），为了在地面上得到更大的广告图像，应当使投影灯 （选填“靠近”或“远离”）地面。
考向02 实像和虚像
【例题2】（2023·赤峰·中考题）如图所示，通过焦距为10cm的凸透镜观察窗外远处的风景，看到的是（ ）
A.正立放大的虚像 B.倒立放大的实像 C.倒立缩小的实像 D.倒立缩小的虚像
【训练2-1】（2023·南通·中考题）运载火箭搭载神舟十六号飞船腾空而起，它在地面摄像机中所成的像是（ ）
A. 实像，像变大 B. 实像，像变小 C. 虚像，像变大 D. 虚像，像变小
【训练2-2】下列关于虚像和实像说法中正确的是（ ）
A．凸透镜成虚像时，因用光屏接收不到，所以人眼也看不到
B．凸透镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有会聚作用
C．近视眼成像于视网膜前，应配戴凸透镜制成的眼镜进行矫正
D．虚像用眼可以看到，用光屏接收不到
模块三 凸透镜成像的规律
知识清单
一、实验：探究凸透镜成像的规律
1. 相关概念
（1）物距u：物体到透镜 的距离，如图所示。
（2）像距v： 到透镜光心的距离，如图所示。
（3）焦距f： 到凸透镜光心的距离。

2. 实验器材与实验装置图
（1）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛或发光二极管、光屏、火柴、 。
（2）实验装置（见上图）。
3. 实验步骤
（1）用发光二极管或烛焰作为发光物体，一块白色的硬纸板作为光屏，调节发光物体、透镜和光屏，使它们的中心高度相同，研究发光物体的成像情况。
（2）把发光物体放在较远处，移动光屏，使光屏上呈现清晰的实像。观察实像的大小和正倒，测出物距和像距（像到凸透镜的距离）。
（3）把发光物体向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。
（4）继续向凸透镜移动发光物体并调整光屏的位置，重复以上操作，你总能在光屏上得到发光物体的像吗?当在光屏上看不到发光物体的像时，可以撤去光屏，从光屏一侧向凸透镜方向看去，观察发光物体的像。此时发光物体和它的像在什么位置?
（5）把实验中得到的数据和观察的结果填入下表。每个小组可以自己选择适当的物距，并与各小组共享测量的数据。
像与物距的关系 凸透镜的焦距f= 10 cm
4. 分析与论证
（1）焦点是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成 像，焦点以内成 像。
（2）二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成 的像，在二倍焦距以内成 的像。没有缩小的虚像。
（3）实像是异侧 ，虚像是同侧 （选填“倒立”或“正立”）。
（4）物距u＞像距v，像是 的；u＜v，像是 的（选填“放大”或“缩小”）。
（5）成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越 ，像越 ；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越 ，物体距离透镜越远，像越 。即物体越靠近焦点像越大。
5. 实验结论
（1）凸透镜成像的规律：
当物距大于2倍焦距时，凸透镜成 、 的 像；
当物距等于2倍焦距时，凸透镜成 、 的 像；
当物距小于2倍焦距、大于焦距时，凸透镜成 、 的 像；
当物距小于焦距时，凸透镜成 、 的 像。（以上均选填像的性质“倒立”、“正立”、“放大”、“缩小”、“实”或“虚”）
（2）记忆口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。
（3）表格总结：
6. 交流讨论
（1）在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有：
①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在 上；
②蜡烛的位置在透镜的 以内；
③蜡烛的位置在透镜的 上。
（2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，也是完整的，但亮度会变
些。
（3）蜡烛长度变短时，像在光屏上将会向上移动。调节方法：①将光屏向 移动；②将蜡烛向 移动；③将透镜和光屏向 调节。
二、利用凸透镜三条特殊光线分析凸透镜成像规律
利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图，从而判断出像距的大小和成像的具体情况，这是理解凸透镜成像规律的最好的方法。
（1）当u>2f 时，成倒立、缩小的实像，此时f