第 15 讲 透镜的应用
模块一 思维导图串知识
1．知道眼睛的构造和眼睛视物的原理；
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
2．理解近视眼和远视眼的成因；
模块三 核心考点精准练
3．掌握近视眼和远视眼的矫正；
模块四 小试牛刀过关测
4．知道显微镜和望远镜的基本构造；
5．理解显微镜将物体放大的原理和望远镜望远的原理。
■知识点一：眼睛的结构
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。
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。
■知识点二：近视眼及其矫正
1．近视眼：
（1）表现：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
（2）成因：晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，
来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图：
2．近视眼的矫正：
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。
■知识点三：远视眼及其矫正
1．远视眼：
（1）表现：远视眼只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。
（2）成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程
度较大，光会聚到了视网膜之后。
2．远视眼的矫正：
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。
■知识点四：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：
■知识点三：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。
如图所示：
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。这个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。
考向一：眼睛的视物原理
【例 1】眼睛能看清物体，是因为把来自物体的光，会聚在视网膜上，形成物体的像．对于视网膜上所
成的像，下列说法正确的是（ ）
A．像与物体大小相等 B．成倒立、缩小的实像
C．成正立、放大的虚像 D．成倒立、放大的实像
【答案】B
【解析】眼睛相当于一架照相机，物体在眼睛的视网膜上能成倒立、缩小的实像；故选 B。
【总结升华】本题主要考查对眼睛及其视物原理的了解和掌握，结合凸透镜成像的规律解答。
考向二：近视眼的成因及矫正
【例 2】如图是眼睛的成像光路，下列说法正确的是（ ）
A．甲是近视眼，应戴凸透镜眼镜 B．甲是远视眼，应戴凹透镜眼镜
C．乙是近视眼，应戴凹透镜眼镜 D．乙是远视眼，应戴凸透镜眼镜
【思路点拨】近视眼成因：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，远视眼成因，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后
形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的，远视矫正方法，需佩戴凸透镜。
【答案】D
【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，远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，
远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的，远视矫正方法，需
佩戴凸透镜，由题意可知：甲是近视眼，应戴凹透镜眼镜；乙是远视眼，应戴凸透镜眼镜．故只有选项 D
正确，故选 D。
【总结升华】正常人的眼睛是成像在视网膜上的，若像不成在视网膜上，这样的眼睛是病态的，成在
视网膜前方的是近视眼，成在视网膜后面的是远视眼。
考向三：远视眼的成因及矫正
【例 3】在如图所示的四幅图中，分别表示远视眼成像情况和矫正做法的是（ ）
A．（1）、（2） B．（1）、（3） C．（2）、（4） D．（3）、（4）
【答案】C
【解析】远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴会聚透镜，即凸透
镜进行矫正。
【总结升华】本题考查了远视眼的成因，以及矫正。远视眼是晶状体会聚能力太弱，像呈在视网膜的
后方，应佩戴凸透镜矫正。
考向四：显微镜
【例 4】使用显微镜时，被观察物体离物镜的距离（ ）
A．小于焦距 B．等于 2 倍焦距 C．小于 2 倍焦距，大于 1 倍焦距 D．大于 2 倍焦距
【答案】C
【解析】显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，物镜焦距短，目镜焦距长，所以放在载物台上的物体在物
镜的一倍焦距和二倍焦距之间，通过物镜成倒立放大的实像，这个实像位于目镜的焦点之内，通过目镜成
放大的虚像。
【总结升华】题目考查了显微镜的构造和成像原理，掌握显微镜的物镜成放大实像，目镜成放大的虚
像是解答此题的关键。
考向五：望远镜
【例 5】关于天文望远镜的说法错误的是（ ）
A．让更多的光射入到物镜中 B．力求把物镜的口径加大
C．采用焦距很大的凸透镜作物镜 D．增大观察的视角
【答案】C
【解析】望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜，物镜的作用是物体
在焦点附近成实像，天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了会聚更多的光线，从而观测到更暗的星体；
反射式天文望远镜采用凹面镜，能够把来自遥远宇宙空间的微弱星光会聚起来，进行观测；所以 C 是错误
的。
【总结升华】题目考查了望远镜的构造和成像原理。天文望远镜是用来观测太空星体的，星体发出的
光到达地球时，已经十分微弱，因此需要用口径较大的物镜来会聚光线。
一、单选题
1．如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。
下列说法正确的是（ ）
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
【答案】A
【解析】A．不同方向都能看到图案是光照在粗糙地面向各个方向反射即发生了漫反射，故 A 正确；
B．该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像，应用了当凸透镜成实像时，物体位于一倍焦距和两
倍焦距之间，成倒立放大的实像，与照相机原理不同，故 B 错误；
C．凸透镜成实像时，当物距变小时，像距会变大，像也变会变大，故调小镜头与图片的距离图案变大，故
C 错误；
D．地面上能看到放大的图案，是实像，故 D 错误。
故选 A。
2．临沂市五洲湖景区是一个开放式的集景观、文化、旅游、休闲、科普于一体的生态公园。下图是小明用
照相机拍摄的景区内的景观桥与它在水中倒影交相辉映的照片。下列判断正确的是（ ）
A．从不同角度都能看到桥是光的折射
B．水中的倒影是光的反射形成的
C．桥通过相机镜头成缩小的虚像
D．桥的倒影大小与水的深度有关
【答案】B
【解析】A．从不同角度都能看到桥是光发生了漫反射，故 A 错误；
B．水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故 B 正确；
C．桥通过相机镜头成倒立、缩小的实像，故 C 错误；
D．桥的倒影属于平面镜成像，平面镜成的像，像和物体大小相等，所以，桥的倒影大小与水的深度无关，
故 D 错误。
故选 B。
3．下列光学现象中，所成的像是实像的是（ ）
A．海市蜃楼 B．潜望镜成像
C．用放大镜看书 D．走廊内的摄像机成像
【答案】D
【解析】A．海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的虚像，故 A 不符合题意；
B．潜望镜成像是由于光的反射形成的虚像，故 B 不符合题意；
C．用放大镜看书，看到的是正立、放大的虚像，故 C 不符合题意；
D．走廊内的摄像机成像，成的是倒立、缩小的实像，故 D 符合题意。
故选 D。
4．放映幻灯片时，想使屏幕上出现放大的字母“F”，那么从图示方向看去，摆放幻灯片的正确方法是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】幻灯机是利用凸透镜成像的原理制成的，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，在光屏上成倒立、
放大的实像。此时的倒立不仅包括上下颠倒，也包括左右颠倒，由此可知为了使像呈现 F 字样，摆放幻灯
片的正确方法是 B 选项中的图像；如果按照图中人的视线看去，幻灯片的左右再次颠倒，所以人看到的图
像是 D 选项中的图像，故 ABC 不符合题意，D 符合题意。
故选 D。
5．小华对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是（ ）
实例：①针孔照相机内所成的像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜靠近物体时看到的像；④幻灯机
屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像。
A．反射成像的有②③⑤ B．折射成像的有①③⑤
C．属于虚像的是②③④ D．属于实像的是①④⑤
【答案】D
【解析】①针孔照相机内所成的像，成的是倒立、缩小实像，利用的是光的折射；②潜望镜中看到的景物
的像，是正立的虚像，利用的是光的反射；③放大镜靠近物体时看到的像，是正立的放大的虚像，利用的
是光的折射；④幻灯机屏幕上所成的像，是倒立、放大的实像，利用的是光的折射；⑤照相机中所成的像，
成的是倒立、缩小实像，利用的是光的折射，故 ABC 错误；D 正确。
故选 D。
二、多选题
6．对如图所示四幅图阐述正确的是（ ）
A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正
B．乙图：近视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C．丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头
D．丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头
【答案】ACD
【解析】A．图中像成在了视网膜的前方，近视眼是晶状体曲度变大，即折光能力增强，形成近视眼，凹透
镜对光有发散作用，使光线推迟会聚，能够起到矫正作用，故 A 正确；
B．图中像成在了视网膜的后面，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正，故 B 错误；
C．显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，目镜相当于放大镜，故 C 正确；
D．望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立缩小的实像，目镜再对这个像进行放大（即目镜相当于放大
镜），故 D 正确。
故选 ACD。
7．现在很多餐厅都用上了智能送餐机器人，智能送餐机器人主要通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等
多种传感器设备进行环境感知。其中，激光雷达可实现对环境的三维建图，实现精确定位；摄像头可以实
现对颜色、形状、人脸的识别等功能；超声波传感器可以进行距离测量和环境监测。关于智能送餐机器人，
下列说法正确的是（ ）
A．机器人摄像头成倒立、缩小的实像
B．机器人摄像头记录人的影像和投影仪原理相同
C．超声波传感器进行距离测量时利用了声音可以传递信息
D．当机器人靠近顾客时，机器人摄像头成的顾客的像会变小
【答案】AC
【解析】AB．机器人摄像头相当于一个凸透镜，物体位于凸透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，
和照相机原理相同，故 A 正确，B 错误；
C．声音可以传递信息和能量，超声波传感器进行距离测量时利用了声音可以传递信息，故 C 正确；
D．当机器人靠近顾客时，物距减小，根据“物近像远像变大”可知，机器人摄像头成的顾客的像会变大，故
D 错误。
故选 AC。
8．小华用一个透镜观察书上的字，她看到如图的情景，以下正确的是（ ）
A．图中成的像是一个虚像
B．图中成的像可以在光屏显示
C．图中的透镜制成的眼镜可以用于矫正近视眼
D．当图中的透镜远离书本，所成的像变小
【答案】BD
【解析】AC．根据凸透镜成像规律，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像，说明图中
的透镜为凸透镜，凸透镜可以用来矫正远视眼，凹透镜可以用来矫正近视眼，故 AC 错误；
B．凸透镜所成的实像能用光屏呈接，故 B 正确；
D．当透镜远离课本时，物距变大，像距变小，像也会变小，故 D 正确。
故选 BD。
三、填空题
9．据晋代张华的《博物志》记载，我国古代把冰块制成透镜，可以将物体点燃，如图所示。生活中用它制
作的眼镜片可以用来矫正 眼；《旧唐书·魏征传》记载：“以铜为镜，可以正衣冠”，意思是用铜
作镜子，可以端正衣服和帽子，人在铜镜中成正立、 （选填“放大”或“等大”或“缩小”）的
像（选填“实”或“虚”）。
【答案】 远视 等大 虚
【解析】[1]我国古代把冰块制成透镜，可以将物体点燃，属于凸透镜，远视眼利用凸透镜进行矫正。
[2][3]平面镜成像特点：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距
离相等。磨光的铜面相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知，人在铜镜中所成的像是正立等大的虚像。
10．在 2023 年湄洲岛半程马拉松赛的起点，发令枪响起后，远处小明听到的枪声是通过 传播的。
空中直升飞机对赛况进行航拍，摄像头所成的是倒立、 的实像，此时物体离镜头的距离 u 与镜头
焦距 f 之间的关系是
【答案】 空气 缩小 u>2f
【解析】[1]声音的传播需要介质，发令枪响起后，远处小明听到的枪声是通过空气传播的。
[2][3]摄像头的成像原理和照相机相似，空中直升飞机对赛况进行航拍，摄像头所成的是倒立、缩小的实像，
根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，即此时物体离镜头的距离 u 与镜头焦距 f 之间的关系是
u>2f。
11．如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，各个方向都能看到地面上的广告图标，
这是发生了 反射。已知镜头焦距为 12cm，则广告片到镜头的距离应在 cm 的范围内调节，
为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，可将凸透镜适当 （靠近/远离）广告片。
【答案】 漫反射 12-24 靠近
【解析】【小题 1】[1]商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，各个方向都能看到地面上的广告
图标，这是发生了漫反射，将光线反射到各个方向。
[2]摄影灯成的像是倒立放大的实像，已知镜头焦距为 12cm，则广告片到镜头的距离应在 f~2f 范围内调节，
即在 12~24cm 的范围内调节。
[3]为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，可将凸透镜适当靠近广告片，减小物距，增大像距。
12．如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个 （选填“放大”或“缩小”）的
实像，落在目镜 的位置，这个实像经过目镜成一个正立、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选
填“实”或“虚”）像。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的 （选填“近视”
或“远视”）镜片来代替。
【答案】 缩小 一倍焦距以内 放大 虚 远视
【解析】[1]由题可知远处的物体距离物镜远远大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，远处的物体经过
物镜成倒立、缩小的实像。
[2][3][4]人眼是通过目镜看到放大的像，所以远处的物体经过物镜成像的位置，应该落在目镜一倍焦距以内，
所以人眼看到的是正立、放大的虚像。
[5]制作简易天文望远镜中需要的物镜和目镜都是凸透镜，生活中用以矫正远视眼的眼镜镜片就是凸透镜，
所以想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的远视镜片来代替。
13．常用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如图所示。其正面呈圆弧形，这样就可看清体温计内极细的
水银柱，以便于读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 ，使我们能看到水银柱放大后的 （选填
“实像”或“虚像”）。
【答案】 凸透镜 虚像
【解析】[1][2]如图所示，此体温计的圆弧形玻璃相当于凸透镜，当物距小于焦距时相当于是放大镜，成放
大、正立的虚像。
14．如图所示，透过手表表盘上光滑透明的凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起的部分相当
于 ，观看到的是日期数字的 （选填“实”或“虚”）像。手表的背面打磨得非常平整光滑，能清晰地
照出小明的像，此像的大小与小明本人相比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 凸透镜 虚 不变
【解析】[1][2]如图所示，手表上透明凸起的部分中间比边缘厚，相对于是凸透镜，其作用相当于一个放大
镜，手表内的刻度线和日期数字在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。
[3]手表的背面打磨得非常光滑，相当于是平面镜，手表的背面能清晰地照出小明的像，根据平面镜成像的
特点可知，手表的光滑背面所成的像与小明本人大小相同。
四、作图题
15．如图是近视眼矫正的示意图，请大致画出图中两条平行光线经过晶状体后的折射光线。
【答案】
【解析】近视眼看不清楚远处的物体，若不佩戴眼镜，远处射来的平行光经过晶状体后会聚于视网膜前方，
所以近视眼需要佩戴凹透镜制成的眼镜，先对光线进行发散，使远处射来的平行光经过晶状体后正好汇聚
于视网膜上，如图所示：
16．甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。
请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的 a 点。
【答案】
【解析】图甲是近视眼的成像示意图，需要用凹透镜来矫正，故虚线框内应该画凹透镜，凹透镜对光线有
发散作用，再经过晶状体会聚到视网膜上的 a 点。如下图所示：
17．如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小
不同？根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子
的像 CD 在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子 AB 在视网膜上成的像 A'B'。（要求：先根据平
面镜成像规律画出 AB，再用图乙的方法画出 A'B'）
【答案】
【解析】据平面镜成像特点：像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，可分别过 CD 作镜面的
垂线，从而确定杯子 AB 的位置。眼球的晶状体相当于凸透镜，物体在视网膜上所成的是倒立、缩小的实像。
由图乙知，CD 两点射向晶状体的过光心的光线传播方向不改变，这两条折射光线到达视网膜便形成了 CD
在眼球中的像。同理，过 AB 两点作通过光心的光线，这两条光线到达视网膜的位置，便是杯子 AB 在视网
膜上成的像。作图如下：
五、实验题
18．在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼
睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具
体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏
所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近
视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视
网膜的 ；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，
如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视
的措施。
【答案】 同一高度 强 前方 凹 见解析
【解析】①[1]将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、水透镜
和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心。
③[2]用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜变厚，焦距变短，水透镜对光的偏折能力变强。
[3]④[4]根据近视眼的成因可知，远处来的光线经晶状体后，在视网膜前会聚，这是晶状体太厚，聚光能力
太强或眼球前后距离太远造成的，是近视眼，要佩戴对光有发散作用的凹透镜矫正。
⑥[5]预防近视的措施有：读书姿势要正确，眼与书的距离要在 33cm 左右；看书、看电视或使用电脑一小
时后要休息一下，要远眺几分钟；要定期检查视力，认真做眼保健操；不在直射的强光下看书；不在光线
暗的地方看书；不躺卧看书；不走路看书。
19．小华在探究凸透镜成像的规律中：
（1）如图甲所示，让凸透镜正对太阳光，移动光屏直到在光屏上形成最小的光斑 F，用刻度尺量出距离
（选填“a”“b”或“c”）即该透镜的焦距 f 为 10cm；
（2）如图乙所示，用该透镜进行实验，此时光屏上成清晰的倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像；
（3）为模拟近视眼镜片对成像位置的调节情况，小华应将另一块 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）放置
在位置 P 处；
（4）实验完毕，小华将光具座上的透镜换成带三角形小孔的挡板研究小孔成像实验，将蜡烛、带孔的挡板
和光屏固定在上述光具座 0cm、70cm 和 90cm 位置，在光屏上成一个倒立 （填“放大”、“缩小”或“等
大”）实像；保持蜡烛、小孔的位置不变，将光屏逐渐靠近小孔，当光屏离小孔很近时，光屏上的像逐渐模
糊，最终成一个三角形光斑。据此，对能够成像的“小孔”的理解合适的是 （填字母）。
A．孔径在毫米数量级的孔
B．形状为圆形的孔
C．物距一定，孔径远小于像距的孔
【答案】 c 缩小 凹透镜 缩小 C
【解析】（1）[1]图甲所示，让凸透镜正对太阳光，调节凸透镜和光屏间的距离，直到光屏上形成一个最小、
最亮的光斑，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是 c。
（2）[2]图乙所示，物距
u = 50.0cm - 20.0cm = 30.0cm
物距在二倍焦距以外，此时光屏上成倒立、缩小的实像。
（3）[3]近视镜片是凹透镜，为了模拟近视眼镜片对成像位置的调节情况，应将另一块凹透镜放在 P 位置上，
凹透镜对光线有发散作用，将光屏向右移动就可在光屏上出现清晰的像。
（4）[4][5]小孔成像是光的直线传播的原理，由题意可知，蜡烛到小孔的距离大于光屏到小孔的距离，所以
成的是缩小的实像，如图所示：
小孔成像中，像距远时，小孔的形状可以被忽略，可被看成是一个点，这时成的像就是光源的形状，但保
持蜡烛、小孔的位置不变，将光屏逐渐靠近小孔，当光屏离小孔很近时，此时像的形状与孔的形状相同，
说明孔的直径与像距相比没有数量级上的差异，这是小孔的形状不能被忽略，所以成的像就与孔的形状有
关，故 C 符合题意，AB 不符合题意。
故选 C。
六、综合题
20．阅读《眼睛和眼镜》回答问题。
眼睛和眼镜
如果有人说“年轻得了近视，老了就不会老花眼了”，你觉得对吗？
近视是由于角膜或晶状体的屈光力过强，或者是眼轴过度延长，从而导致外界光线经过眼睛的屈光系统折
射之后，而是聚焦在视网膜前，造成视网膜上投影模糊不清，看近处的事物相对清晰。
老花眼则是由于年龄因素引起晶状体弹性降低，睫状肌的调节功能减退，眼睛无法聚焦在近处的物体上，
导致患者近视力下降，属于一种生理性的衰退现象。主要表现是看远处的事物清晰
一句话来说，“老花”涉及的是眼睛的调节能力，而“近视”指的是眼睛的屈光状态，当然不存在“有近视不老
花”、“有老花无近视”这样的说法了。
如果一个人既是近视眼，又是老花眼，就要佩戴两副眼镜
现在有一款眼镜，集近视眼镜和老花眼镜功能于一身，给人们带来极大的便利。
这款眼镜叫渐进多焦点眼镜，镜片不同区域有不同焦点、不同度数，一般分四个区域：远用区域 A、近用区
域 B、渐进区域 C、左右变形区 D（也可称周边区或模糊区）
A 区，用于看清远处物体。
B 区，用于看清近处物体。
C 区，是一个自上而下规律变化的区域，用于看清中间距离的物体。
D 区，是度数变化区域，通过该区域看东西会感到模糊
有了这款眼镜，无论是在户外眺望远方，还是在家中看书学习
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）近视眼的人眼睛不会花，这种说法是 的（选填“正确”或“不正确”）；
（2）近视眼镜属于 透镜（选填“凸”或“凹”）；对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用；
（3）渐进多焦点眼镜 A 区镜片相当于 眼镜（选择“近视”或“老花”）。
【答案】 不正确 凹 发散 近视
【解析】（1）[1]阅读材料可知，一个人可能既是近视眼，又是老花眼，近视眼的人眼睛也会花。
（2）[2][3]近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，将像成在视网膜的前面，矫正时应使光
线推迟会聚，所以应佩戴发散透镜即凹透镜，凹透镜对光有发散作用。
（3）[4]A 区，用于看清远处物体，近视眼看不清远处物体，所以渐进多焦点眼镜 A 区镜片相当于近视眼镜。
21．（1）如图所示光源 P 发出的一束光经平面镜反射后在屏上显示出一个光点 Q。
①画出光源 P 在平面镜中的像 。
②请画出上述现象的入射光线和反射光线。 。
（2）图为某工具镜内部部分光路图物镜是凸透镜，F 为物镜焦点，物体 M 有一条发出的光线 a 经光心 O，
另一条发出的光线经物镜折射后的光线 b 平行于主光轴。
①在图中画出光线 a、b 经物镜前或后的光线 。
②目镜是 透镜（选填“凹”“凸”）。
③物体 M 经物镜所成的像相对于 M 是 （选填“倒立”“正立”）、 (填“放大”“等大”“缩小”）
的像。
【答案】
凸 倒立 放
大
【解析】(1)①[1]根据平面镜成像特点可知，物体与像等大、二者连线与镜面垂直，物体到平面镜的距离等
于像到平面镜的距离，如图所示：
②[2]连接 P Q，与镜面的交点为 O，则 O 就是入射点，连接 PO，即入射光线，OQ 即为反射光线，如图所
示：
(2)①[3]因为物镜是凸透镜，则经过凸透镜光心的光线，传播方向不变；光凸透镜后的折射光线平行于主光
轴的入射光线应该过该凸透镜的焦点，如图所示：
②[4]由图可知，光线 b 经过凸透镜后的折射光线靠近主光轴，即该透镜有会聚作用，则该透镜为凸透镜。
③[5][6]由图可知，M 在该物镜的一倍焦距到二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立放大的
实像。第 15 讲 透镜的应用
模块一 思维导图串知识
1．知道眼睛的构造和眼睛视物的原理；
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
2．理解近视眼和远视眼的成因；
模块三 核心考点精准练
3．掌握近视眼和远视眼的矫正；
模块四 小试牛刀过关测
4．知道显微镜和望远镜的基本构造；
5．理解显微镜将物体放大的原理和望远镜望远的原理。
■知识点一：眼睛的结构
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。
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。
■知识点二：近视眼及其矫正
1．近视眼：
（1）表现：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
（2）成因：晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，
来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图：
2．近视眼的矫正：
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。
■知识点三：远视眼及其矫正
1．远视眼：
（1）表现：远视眼只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。
（2）成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程
度较大，光会聚到了视网膜之后。
2．远视眼的矫正：
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。
■知识点四：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：
■知识点三：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。
如图所示：
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。这个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。
考向一：眼睛的视物原理
【例 1】眼睛能看清物体，是因为把来自物体的光，会聚在视网膜上，形成物体的像．对于视网膜上所
成的像，下列说法正确的是（ ）
A．像与物体大小相等 B．成倒立、缩小的实像
C．成正立、放大的虚像 D．成倒立、放大的实像
考向二：近视眼的成因及矫正
【例 2】如图是眼睛的成像光路，下列说法正确的是（ ）
A．甲是近视眼，应戴凸透镜眼镜 B．甲是远视眼，应戴凹透镜眼镜
C．乙是近视眼，应戴凹透镜眼镜 D．乙是远视眼，应戴凸透镜眼镜
考向三：远视眼的成因及矫正
【例 3】在如图所示的四幅图中，分别表示远视眼成像情况和矫正做法的是（ ）
A．（1）、（2） B．（1）、（3） C．（2）、（4） D．（3）、（4）
考向四：显微镜
【例 4】使用显微镜时，被观察物体离物镜的距离（ ）
A．小于焦距 B．等于 2 倍焦距 C．小于 2 倍焦距，大于 1 倍焦距 D．大于 2 倍焦距
考向五：望远镜
【例 5】关于天文望远镜的说法错误的是（ ）
A．让更多的光射入到物镜中 B．力求把物镜的口径加大
C．采用焦距很大的凸透镜作物镜 D．增大观察的视角
一、单选题
1．如图甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示。
下列说法正确的是（ ）
A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B．该投影灯的成像原理与照相机相同
C．调小镜头与图片的距离图案变小
D．地面上看到的是放大的虚像
2．临沂市五洲湖景区是一个开放式的集景观、文化、旅游、休闲、科普于一体的生态公园。下图是小明用
照相机拍摄的景区内的景观桥与它在水中倒影交相辉映的照片。下列判断正确的是（ ）
A．从不同角度都能看到桥是光的折射
B．水中的倒影是光的反射形成的
C．桥通过相机镜头成缩小的虚像
D．桥的倒影大小与水的深度有关
3．下列光学现象中，所成的像是实像的是（ ）
A．海市蜃楼 B．潜望镜成像
C．用放大镜看书 D．走廊内的摄像机成像
4．放映幻灯片时，想使屏幕上出现放大的字母“F”，那么从图示方向看去，摆放幻灯片的正确方法是（ ）
A． B． C． D．
5．小华对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是（ ）
实例：①针孔照相机内所成的像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜靠近物体时看到的像；④幻灯机
屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像。
A．反射成像的有②③⑤ B．折射成像的有①③⑤
C．属于虚像的是②③④ D．属于实像的是①④⑤
二、多选题
6．对如图所示四幅图阐述正确的是（ ）
A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正
B．乙图：近视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C．丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头
D．丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头
7．现在很多餐厅都用上了智能送餐机器人，智能送餐机器人主要通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等
多种传感器设备进行环境感知。其中，激光雷达可实现对环境的三维建图，实现精确定位；摄像头可以实
现对颜色、形状、人脸的识别等功能；超声波传感器可以进行距离测量和环境监测。关于智能送餐机器人，
下列说法正确的是（ ）
A．机器人摄像头成倒立、缩小的实像
B．机器人摄像头记录人的影像和投影仪原理相同
C．超声波传感器进行距离测量时利用了声音可以传递信息
D．当机器人靠近顾客时，机器人摄像头成的顾客的像会变小
8．小华用一个透镜观察书上的字，她看到如图的情景，以下正确的是（ ）
A．图中成的像是一个虚像
B．图中成的像可以在光屏显示
C．图中的透镜制成的眼镜可以用于矫正近视眼
D．当图中的透镜远离书本，所成的像变小
三、填空题
9．据晋代张华的《博物志》记载，我国古代把冰块制成透镜，可以将物体点燃，如图所示。生活中用它制
作的眼镜片可以用来矫正 眼；《旧唐书·魏征传》记载：“以铜为镜，可以正衣冠”，意思是用铜
作镜子，可以端正衣服和帽子，人在铜镜中成正立、 （选填“放大”或“等大”或“缩小”）的
像（选填“实”或“虚”）。
10．在 2023 年湄洲岛半程马拉松赛的起点，发令枪响起后，远处小明听到的枪声是通过 传播的。
空中直升飞机对赛况进行航拍，摄像头所成的是倒立、 的实像，此时物体离镜头的距离 u 与镜头
焦距 f 之间的关系是
11．如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，各个方向都能看到地面上的广告图标，
这是发生了 反射。已知镜头焦距为 12cm，则广告片到镜头的距离应在 cm 的范围内调节，
为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，可将凸透镜适当 （靠近/远离）广告片。
12．如图所示是简易天文望远镜的内部结构，远处的物体经过物镜成一个 （选填“放大”或“缩小”）的
实像，落在目镜 的位置，这个实像经过目镜成一个正立、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选
填“实”或“虚”）像。如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的 （选填“近视”
或“远视”）镜片来代替。
13．常用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如图所示。其正面呈圆弧形，这样就可看清体温计内极细的
水银柱，以便于读数，这是因为圆弧形玻璃的作用相当于 ，使我们能看到水银柱放大后的 （选填
“实像”或“虚像”）。
14．如图所示，透过手表表盘上光滑透明的凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起的部分相当
于 ，观看到的是日期数字的 （选填“实”或“虚”）像。手表的背面打磨得非常平整光滑，能清晰地
照出小明的像，此像的大小与小明本人相比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、作图题
15．如图是近视眼矫正的示意图，请大致画出图中两条平行光线经过晶状体后的折射光线。
16．甲图是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。
请在乙图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的 a 点。
17．如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小
不同？根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子
的像 CD 在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子 AB 在视网膜上成的像 A'B'。（要求：先根据平
面镜成像规律画出 AB，再用图乙的方法画出 A'B'）
五、实验题
18．在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼
睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具
体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏
所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近
视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视
网膜的 ；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，
如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视
的措施。
19．小华在探究凸透镜成像的规律中：
（1）如图甲所示，让凸透镜正对太阳光，移动光屏直到在光屏上形成最小的光斑 F，用刻度尺量出距离
（选填“a”“b”或“c”）即该透镜的焦距 f 为 10cm；
（2）如图乙所示，用该透镜进行实验，此时光屏上成清晰的倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像；
（3）为模拟近视眼镜片对成像位置的调节情况，小华应将另一块 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）放置
在位置 P 处；
（4）实验完毕，小华将光具座上的透镜换成带三角形小孔的挡板研究小孔成像实验，将蜡烛、带孔的挡板
和光屏固定在上述光具座 0cm、70cm 和 90cm 位置，在光屏上成一个倒立 （填“放大”、“缩小”或“等
大”）实像；保持蜡烛、小孔的位置不变，将光屏逐渐靠近小孔，当光屏离小孔很近时，光屏上的像逐渐模
糊，最终成一个三角形光斑。据此，对能够成像的“小孔”的理解合适的是 （填字母）。
A．孔径在毫米数量级的孔
B．形状为圆形的孔
C．物距一定，孔径远小于像距的孔
六、综合题
20．阅读《眼睛和眼镜》回答问题。
眼睛和眼镜
如果有人说“年轻得了近视，老了就不会老花眼了”，你觉得对吗？
近视是由于角膜或晶状体的屈光力过强，或者是眼轴过度延长，从而导致外界光线经过眼睛的屈光系统折
射之后，而是聚焦在视网膜前，造成视网膜上投影模糊不清，看近处的事物相对清晰。
老花眼则是由于年龄因素引起晶状体弹性降低，睫状肌的调节功能减退，眼睛无法聚焦在近处的物体上，
导致患者近视力下降，属于一种生理性的衰退现象。主要表现是看远处的事物清晰
一句话来说，“老花”涉及的是眼睛的调节能力，而“近视”指的是眼睛的屈光状态，当然不存在“有近视不老
花”、“有老花无近视”这样的说法了。
如果一个人既是近视眼，又是老花眼，就要佩戴两副眼镜
现在有一款眼镜，集近视眼镜和老花眼镜功能于一身，给人们带来极大的便利。
这款眼镜叫渐进多焦点眼镜，镜片不同区域有不同焦点、不同度数，一般分四个区域：远用区域 A、近用区
域 B、渐进区域 C、左右变形区 D（也可称周边区或模糊区）
A 区，用于看清远处物体。
B 区，用于看清近处物体。
C 区，是一个自上而下规律变化的区域，用于看清中间距离的物体。
D 区，是度数变化区域，通过该区域看东西会感到模糊
有了这款眼镜，无论是在户外眺望远方，还是在家中看书学习
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）近视眼的人眼睛不会花，这种说法是 的（选填“正确”或“不正确”）；
（2）近视眼镜属于 透镜（选填“凸”或“凹”）；对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用；
（3）渐进多焦点眼镜 A 区镜片相当于 眼镜（选择“近视”或“老花”）。
21．（1）如图所示光源 P 发出的一束光经平面镜反射后在屏上显示出一个光点 Q。
①画出光源 P 在平面镜中的像 。
②请画出上述现象的入射光线和反射光线。 。
（2）图为某工具镜内部部分光路图物镜是凸透镜，F 为物镜焦点，物体 M 有一条发出的光线 a 经光心 O，
另一条发出的光线经物镜折射后的光线 b 平行于主光轴。
①在图中画出光线 a、b 经物镜前或后的光线 。
②目镜是 透镜（选填“凹”“凸”）。
③物体 M 经物镜所成的像相对于 M 是 （选填“倒立”“正立”）、 (填“放大”“等大”“缩小”）
的像。
