第五章 透镜及其应用 期末复习考点讲义 （含解析）2024-2025学年人教版（2024）物理八年级上册

五、透镜及其应用
学习目标
透镜及其应用
课标基本要求 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 4.了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动
第1节 透镜
章节目标 认识凸透镜和凹透镜，了解凸透镜的焦点、焦距（物理观念） 通过观察，知道凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用（物理观念） 会画凸透镜和凹透镜三条特殊光线的光路图（科学思维）
第2节 生活中的透镜
章节目标 了解透镜在日常生活中的应用。知道凸透镜在三种常见仪器上所成像的不同，能初步区分照相机、投影仪、放大镜的成像特点（物理观念） 经历制作简易模型照相机的过程，初步了解照相机的成像原理（科学探究） 能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征（物理观念）
第3节 凸透镜成像的规律
章节目标 通过实验探究，知道凸透镜成像的规律（物理观念、科学探究） 了解凸透镜成像规律在照相机、投影仪、放大镜中的应用（物理观念） 通过探究活动，体验科学探究的过程和基本研究方法，提升对证据的分析和论证能力（科学思维、科学态度与责任）
第4节 眼睛和眼镜
章节目标 了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的（物理观念） 了解晶状体的调节过程，知道人眼观察远处和近处物体都能看清楚的原因（物理观念） 通过分析近视眼和远视眼形成的原因，了解眼镜是怎样矫正视力的（科学思维） 知道用眼常识，并形成爱护眼睛的意识（科学态度与责任）
第5节 跨学科实践：制作望远镜
章节目标 了解望远镜的基本结构及作用（物理观念） 知道望远镜的成像原理（物理观念） 会设计一个望远镜，并进行制作（科学思维）
思维导图回顾知识
重难知识易混易错
专题重点回顾
透镜 凸透镜：对光具有①________作用
入射光线过光心，折射光线传播方向②________ 三条特殊光线：入射光线平行于主光轴，折射光线过③________ 入射光线过焦点，折射光线④________________
凹透镜：对光具有①________作用
入射光线过光心，折射光线传播方向⑥________ 三条特殊光线：入射光线平行于主光轴，折射光线的反向延长线过⑦________ 入射光线的延长线过焦点，折射光线⑧________________
凸透镜的成像规律及其应用 当u>2f时，成⑨_______、⑩_______的实像，此时f2f，应用于 ________ 当u>2f时，成 _______、 _______的 ____像，应用于放大镜
眼睛和眼镜 近视眼：戴一副由 ________片做的眼镜 远视眼：戴一副由 ________片做的眼镜
易错点
1.圆柱形玻璃杯视物的分析
把装水的柱状玻璃杯看成横向是凸透镜，纵向是玻璃砖的模型，横向成像规律和凸透镜成像规律相同，即左右大小发生改变，纵向成像规律同玻璃砖，即上下大小不变。
【例】如图甲是猫追老鼠的画面，透过装有水的圆柱形玻璃杯看到画中的“老鼠”如图乙所示，玻璃杯相当于一个_________透镜，“老鼠”是_________（选填“实”或“虚”）像，将水杯靠近画面，直到紧贴画面过程中，像的大小的变化情况是_________。
答案：凸；实；变小
解析：装有水的圆柱形玻璃杯凸起，相当于凸透镜。
对比图甲乙得，图片横向放大，左右颠倒，是放大的实像。
凸透镜成虚像时，物距变小，像距变小，则此时将水杯靠近画面，直到紧贴画面过程中，物距变小，像距变小，像变小。
单元核心素养对接中考
1．[2024年河北中考真题]赵州桥是世界上现存最早保存最完整的古代单孔敞肩石拱桥。如图所示，在平静的水面，桥与它的倒影相映成趣。以下的像与“倒彩”的形成原理相同的是( )
A.小孔成像 B.放大镜成像 C.照相机成像 D.平面镜成像
2．[2024年山西中考真题]如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
3．[2023年江西中考真题]某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是正立的 B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的 D.撤去光屏，烛焰的像仍然在原处
4.在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知( )
A.该凸透镜的焦距
B.当物距时，成倒立、缩小的实像
C.当物距时，所成的像能用光屏承接
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小
5.用铁丝绕成一个内径约为3 mm左右的圆环，将圆环在清水中蘸一下后取出，布满圆环的水膜犹如一个透镜（如图）。下列辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是( )
A.用手触摸水膜，比较中间和边缘的厚度
B.用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
C.透过水膜观察物体成像
D.用强光照射水膜
6.如图所示，属于凸透镜的是( )
A.①②③ B.①②④⑤ C.①③⑤ D.②④⑥
7.如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0 cm，凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域
8.在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是( )
实验次序 物距/cm 像的性质 像距/cm
1 20 倒立、等大、实像
2 30 15
3 15 倒立、______、实像 30
A.第1次实验的像距为20 cm
B.第2次实验成倒立、缩小的实像
C.第3次实验时光屏上呈现的是放大的像
D.若物距是12 cm，物体通过透镜所成的像是虚像
9.光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是( )
A.硅片相当于光屏
B.镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
C.镂空掩膜的像是倒立、缩小的
D.缩图透镜相当于凹透镜，凹透镜可以用于矫正近视眼
10.购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经自动拍照扫描等系统，确认了相关信息，即可迅速完成交易。下列说法正确的是( )
A.摄像头成像特点与照相机相似
B.“刷脸”时，面部逐渐靠近摄像头像会变大
C.“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距以外
D.“刷脸”时，面部经摄像头成正立、放大的虚像
11.香水的主要成分是易燃酒精．如图甲所示为三瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，容易在阳光下引发火灾的有__________（选填“a”、“b”或“c”），如图乙所示，一束光经过一个透镜后会聚于主轴上的A点，取掉透镜后，光会聚于B点，则该透镜是__________透镜（选填“凸”或“凹”）。
12．[2024年甘肃兰州中考真题]小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的________（选填“前”或“后”）方，小彤推断爷爷可能患上了________（选填“近”或“远”）视眼，需要配戴________（选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。
13．[2024年广东中考真题]广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于___________透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的___________（选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变___________。
14．[2024年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。
15.小明同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。
（1）如图甲所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到了一个最小的光斑，则此时水透镜的焦距为________cm；若向水透镜中注入水，光屏向靠近透镜方向移才会再次出现清晰的光斑，说明注水后，水透镜焦距f变________；
（2）实验前，先将烛焰、水透镜、光屏三者的中心调至________，目的是________；
（3）小明同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的________（选填“正立”或“倒立”）的________（选填“实”或“虚”）像；
（4）若小明发现光屏上的像只有中间清晰，两侧模糊，他将水透镜适当________（选填“左右移动”、“上下移动”或“扭转”），则可能又在光屏上得到清晰的像；
（5）接着小明把近视眼镜给水透镜“戴上”，如图丙，则他应该向水透镜中________（选填“注入”或“抽出”）适量的水，烛焰的像才会再次变得清晰。
答案及解析
①会聚 ②不变 ③焦点 ④平行于主光轴 ⑤发散 ⑥不变 ⑦焦点 ⑧平行于主光轴 ⑨倒立 ⑩缩小 照相机（答案不唯一） 倒立 等大 倒立 放大 投影仪（答案不唯一） 正立 放大 虚 凹 凸
1.答案：D
解析：倒影的形成利用的是平面镜成像原理，属于光的反射。
A.小孔成像利用的是光沿直线传播的原理，故A不符合题意；
B.放大镜成像利用的凸透镜成像原理，属于光的折射，故B不符合题意；
C.照相机成像利用的凸透镜成像原理，属于光的折射，故C不符合题意；
D.平面镜成像利用光的反射，故D符合题意。
2.答案：A
解析：由图可知，患者眼球中的晶状体太厚，折光能力太强，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，因此应戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。
3.答案：D
解析：由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律，成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，A、B、C错误；由于此时成的是实像，所以即使实验中撤去光屏，烛焰的像仍然在原处，D正确。
4.答案：B
解析：由图可知，，此时成倒立、等大的实像，所以该凸透镜的焦距，A错误；当物距时，，成倒立、缩小的实像，B正确；当物距时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，C错误；若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，物距减小，根据凸透镜成实像时，“物近像远像变大”可知，所成的像会逐渐变大，D错误。
5.答案：C
解析：A.用手摸水膜会弄破水膜，故A不符合题意；
B.水膜太薄，不能够直接用刻度尺测量其厚度，故B不符合题意；
C.透过水膜靠近看书本上的字时，如果字是放大的，说明水膜相当于凸透镜，如果看到的字是缩小的，说明水膜相当于凹透镜，这种判断方法较为可靠，故C符合题意；
D.强光照射时，强光不一定是平行光，可能得不到会聚的光斑，要想看光线能否会聚成光斑，需是与主光轴平行的光线，需调整水膜与光屏间的距离，故D不符合题意。
故选C。
6.答案：C
解析：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，对光线具有会聚作用，所以又叫会聚透镜；图中①③⑤属于凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜，对光线有发散作用，所以又叫发散透镜，图中②④⑥是凹透镜。故选C。
7.答案：B
解析：蜡烛放在图中A区域，即蜡烛在该透镜的二倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像，像在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间，即图中的E区域，故A错误；凸透镜成实像时，物体离透镜越远，所成的实像越小，图中蜡烛位于该透镜的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，所以蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的实像会逐渐变小，故B正确；若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛放在了图中C区域，故C错误；当蜡烛放在图中C区域，即该透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，虚像是用光屏承接不到的，故D错误。故选B。
8.答案：ABC
解析：当物距为20 cm时，成倒立、等大的实像，则物距等于二倍焦距，即，此时像距等于物距，也为20 cm，故A正确；当物距为30 cm时，物距大于二倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，故B正确；当物距为15 cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以此时成倒立、放大的实像，故C正确；若物距是12 cm，即物距大于一倍焦距小于二倍焦距，此时成倒立、放大的实像，故D错误。故选ABC。
9.答案：ABC
解析：A.图中的像成在硅片上，硅片相当于光屏，故A正确；
BC.由图可知要制造出含有众多元件的集成电路，则掩膜上的电路在硅片上的像应变小，所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像，与照相机的原理相同，镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外，故BC正确。
D.根据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，可用于矫正远视眼，故D错误；
故选ABC。
10.答案：ABC
解析：消费者通过摄像头成倒立、缩小的实像，跟照相机的成像特点相同，故A正确：“刷脸”时，面部逐渐靠近摄像头，即物距变小，所成的像会逐渐变大，故B正确；当时，成倒立、缩小的实像，因此，“刷脸”时，面部位于摄像头二倍焦距以外，故C正确：“刷脸”时，面部经摄像头成倒立、缩小的实像，故D错误。
11.答案：ac；凹
解析：如图所示，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的有ac，中间厚，边缘薄，是凸透镜，对光有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾；
凹透镜对光线有发散作用；放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用，所以该透镜是发散透镜即凹透镜。
12.答案：后；远；凸
解析：只能看清远处的物体，而看不清近处的物体，来自近处某点的光会聚在他的视网膜后方，是远视眼，俗称老花眼，这是因为晶状体对光线会聚作用减弱，应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
13．答案：凸；实；小
解析：航空器的摄像头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同，即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。
在摄像头远离物体的过程中，物距增大，像距减小，像变小。
14．答案：（1）放大镜；（2）一倍；（3）正立；同
解析：（1）中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，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，凸透镜起到放大镜的作用。
（2）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，成正立、放大的虚像，故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。
（3）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，通过凸透镜看到的是仪表正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。
15.答案：（1）8.0；变小
（2）同一高度/凸透镜的主光轴上；使像成在光屏的中央
（3）倒立；实
（4）扭转
（5）注入
解析：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，故该凸透镜的焦距是8.0cm。
若向水透镜中注入水，水透镜的厚度变厚，折光能力变强，使像前移，焦距变小，说明注水后，水透镜焦距f变小。
（2）根据实验要求，实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央。
（3）根据凸透镜成像规律，当物距大于像距时，成倒立缩小的实像，小明同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的倒立的实像。
（4）在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，故适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，则可能又在光屏上得到清晰的像。
（5）近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散能力，小明把近视眼镜给水透镜“戴上”，使像后移动，要使烛焰的像再次变得清晰，需要水透镜的会聚能力变强，所以，水透镜应该变厚，即他应该向水透镜中注入适量的水。