第2节 透镜及其应用
考点管理
考点1 透镜、生活中的透镜
1.凸透镜特点:中间 __ 、边缘 __ ,对光有 ____ 作用;凹透镜特点:中间 __ 、边缘 __ ,对光有 ____ 作用。
2.照相机成 __ 立、 ____ 的 __ 像;投影仪、幻灯机成 __ 立、 ____ 的 __ 像;放大镜成 __ 立、 ____ 的 __ 像。
01 经典例题
例1 如图为光经过透镜折射的光路图,图甲中虚线框内是_ _ _ _ (选填“凸”或“凹”)透镜,图乙中透镜对光有_ _ _ _ (选填“会聚”或“发散”)作用。
例2 手机是我们日常生活中的重要通信工具,也可以用它拍照,记录我们的生活。手机的镜头是一个_ _ _ _ 透镜,用它拍远处的景物时,所成的是一个倒立、缩小的_ _ _ _ 像。
02 实战演练
1 如图所示的眼镜片是( )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
2 [2025广西贵港模拟]如图是学校门禁的刷脸机,师生通过“刷脸”进出校园,下列说法正确的是( )
A.摄像头相当于一个凸透镜
B.摄像头成像特点与投影仪相同
C.“刷脸”时,摄像头成的是放大的实像
D.与摄像头作用相当的镜片可用于矫正近视眼
3 [2025湖北]科技应用 2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象,让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上,如图乙。_ _ _ _ (选填“上”或“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为_ _ _ _ 透镜。
4 如图所示为投影仪成像的原理图,它的镜头是_ _ _ _ 镜,此时投影片通过镜头成放大、_ _ _ _ (选填“正立”或“倒立”)的_ _ _ _ (选填“实”或“虚”)像。
5 日常生活 市场上有一款加装了凸透镜的指甲剪,可以方便老年人剪指甲,如图所示。使用时,指甲通过凸透镜成放大的_ _ _ _ (选填“实”或“虚”)像,此时指甲距离透镜的距离和其焦距的大小关系为:_ _ _ _ ,此透镜对光有_ _ _ _ 作用。
6 [2025广东]教材改编 放大镜属于_ _ _ _ (选填“凸”或“凹”)透镜。如图,邮票通过透镜所成的像是_ _ _ _ (选填“实”或“虚”)像,邮票到透镜的距离_ _ _ _ (选填“大于”或“小于”)透镜的焦距。
7 如图所示,根据透镜对光的作用,将图中三条光线补充完整。
8 [2025山东泰安]我国西汉时期的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示,假设为冰透镜的光心,为冰透镜的焦点,请完成光路图。
考点2 凸透镜成像规律
凸透镜成像规律
物距 成像的性质 像距 应用
缩小、倒立、实像 ______
等大、____、实像 测焦距
放大、倒立、实像 ______
不成像 获得平行光/测焦距
放大、正立、虚像 ____ 放大镜
对于以上规律进行归纳,可以发现:
口诀:成实像时,物近像远像变 __ ,物远像近像变 __ ;成虚像时,物近像近像变 __ ,物远像远像变 __ 。蜡烛燃烧变短像 __ 移,物屏向上移或镜向 __ 移。
01 经典例题
例 (多选)小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律,当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时成像特点与照相机成像特点相同
B.此时“水凸透镜”的焦距为
C.调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距
D.蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移动
02 实战演练
1 [2025广东广州]如图,蜡烛距凸透镜时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A. B. C. D.
2 [2025福建]科技应用 如图,修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜,使用时手表到凸透镜的距离应( )
A.小于1倍焦距 B.等于1倍焦距
C.大于2倍焦距 D.在2倍焦距与1倍焦距之间
3 [2025四川宜宾](多选)在探究凸透镜成像规律时,点燃蜡烛后,调节蜡烛、透镜、光屏的位置,直到光屏上出现清晰的像。第一次调节好后如图所示,下列说法正确的是( )
A.照相机的成像规律与图中所示的成像规律一致
B.假设蜡烛与光屏位置互换,光屏仍能接收到清晰的像
C.假设透镜的上半部分被遮挡,则在光屏上的像将不完整
D.透镜位置不变,向左移动蜡烛,要接收到清晰的像,光屏应向左移动
4 [2025广西梧州模拟]生活应用 (多选)小明在一个停电的夜晚,发现这样一个现象:将装有适量水的透明花瓶和点燃的蜡烛放在水平桌面上,当蜡烛和花瓶的位置如图所示时,在墙壁上出现了清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时墙壁上出现的是烛焰缩小的像
B.此时墙壁上出现的是烛焰正立的像
C.装有适量水的透明花瓶相当于一个凸透镜
D.此时蜡烛到花瓶的距离在1倍焦距和2倍焦距之间
5 [2025广西河池模拟]小聪在"探究凸透镜成像特点"实验中。
(1) 如图甲,他将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间的距离与对应的白纸被烤焦的时间,绘制如图乙所示的图像。由图乙可知,白纸被烤焦的最短时间是,对应的为_ _ _ _ ,此距离即为该透镜的焦距。
(2) 当透镜与蜡烛的距离为时,可在光屏上得到一个倒立、_ _ _ _ (选填"放大”“缩小”或"等大")的清晰实像,接下来将蜡烛和光屏位置对调,在光屏上_ _ _ _ (选填"能"或"不能")得到一个清晰的像,原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 将蜡烛移至图丙所示位置,透过凸透镜会看到烛焰所成的_ _ _ _ (选填"虚"或"实")像。
考点3 眼睛和眼镜、望远镜
1.近视眼看不清远处的物体,远处的物体所成像在视网膜 __ 面,晶状体太 __ ,需戴 __ 透镜矫正;远视眼看不清近处的物体,近处的物体所成像在视网膜 __ 面,晶状体太 __ ,需戴 __ 透镜矫正。
2.望远镜由目镜和物镜组成,物镜使物体成 ____ 、倒立的实像,目镜相当于一个 ______ ,成放大、 ____ 的虚像。
01 经典例题
例 [2025广西南宁模拟]青少年时期是近视的高发期,长时间上网、看电视、玩手机都有可能导致近视,如图所示,能正确表示近视眼成像情况和矫正方法的是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
02 实战演练
1 人们在生活中遇到的透镜及其组合所成的像是各种各样的,其中只能成实像的是( )
A.眼睛 B.放大镜 C.望远镜 D.显微镜
2 如图所示,小军在做“探究凸透镜成像规律”实验时,把小敏的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着,他再将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于小敏的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A.小敏是近视眼,戴凸透镜 B.小敏是远视眼,戴凸透镜
C.小敏是近视眼,戴凹透镜 D.小敏是远视眼,戴凹透镜
3 [2025四川]社会责任 2025年6月6日是第30个全国爱眼日。能模拟近视眼成像的光路图是_ _ _ _ (选填“甲”或“乙”),应佩戴_ _ _ _ _ _ (选填“凸透镜”或“凹透镜”)制成的眼镜来矫正近视眼。
4 [2025四川达州]生活应用 汽车仪表台上方不能放老花镜,是因为老花镜对光具有_ _ _ _ (选填“会聚”或“发散”)作用,易引发火灾;青少年不良用眼易引起晶状体变厚,应佩戴_ _ _ _ 透镜矫正。
5 [2025江西]用“水透镜”探究近视眼的形成原因。
【证据】
(1)如图所示,用注射器向“水透镜”的薄膜中缓慢注水,使薄膜略微凸起;
(2)将“水透镜”置于图中光具座的_ _ _ _ (选填“”“”或“”)滑块上,点燃蜡烛,调节“水透镜”和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上;
(3)移动蜡烛,当物距为时,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(4)保持_ _ _ _ 不变,继续向“水透镜”中注入适量的水,增加“水透镜”的凸起程度,调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距;
(5)把实验中收集的数据和观察的现象填入表格中。
序号 物距/ “水透镜”的凸起程度 像距/
1 30.0 较小 17.4
2 30.0 较大 9.2
【解释】依据上表,在物距不变的情况下,增加“水透镜”的凸起程度,像距变_ _ _ _ ,并且观察到成像变近。
【交流】
(6)本实验中用_ _ _ _ _ _ 模拟眼睛的晶状体,用_ _ _ _ 模拟眼睛的视网膜;
(7)经多次实验后,结合所学知识分析:当近视眼观察远处的景物时,由于晶状体的凸起程度较_ _ _ _ ,折光能力变强,远处景物成像会成在视网膜的_ _ _ _ 方,导致看不清楚;
(8)为了预防近视,我们应养成良好的学习和生活习惯。
考点4 跨学科实践
1 科技发展 (多选)图甲是一种能满足特殊人群需求的眼镜片,它的改变是通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是小明看远处物体时的成像情况,下列说法正确的是( )
A.镜片Ⅰ可以使物体成倒立的虚像
B.镜片Ⅱ可用于制作照相机的镜头
C.继续往镜片Ⅱ中注入液体,其焦距将变大
D.小明需配戴合适的镜片Ⅰ进行矫正
2 (多选)如图是爱动脑筋的小江在实践活动中用手机和透镜自制的简易投影仪,它能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是( )
A.手机到透镜的距离应大于透镜的2倍焦距
B.墙上呈现的是手机画面的倒立、放大的实像
C.要使墙上的像变大,应减小手机与透镜间的距离
D.制作简易投影仪的透镜可以制作近视眼镜镜片
3 教材改编 某同学用两个焦距分别为和的凸透镜制作了一个如图甲所示的望远镜。
(1) 目镜的作用相当于一个_ _ _ _ _ _ (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(2) 这种望远镜的放大倍率是物镜的焦距与目镜的焦距之比,为了让成像质量好一些,放大倍率为倍即可,因此应选择焦距为_ _ _ _ 的凸透镜作为物镜,另一个凸透镜作为目镜;
(3) 该同学制作的望远镜结构如图乙所示,用它观察远处物体时,眼睛在图乙中_ _ _ _ (填字母)位置观察效果更好,当他观察的物体变近时,应将纸筒_ _ _ _ _ _ _ _ (选填“拉长一些”“缩短一些”或“保持不变”)。
4 [2025四川广元]科学制作"梦天"学习小组用硬纸板做了两个纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动,如图所示。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜,就做成了模型照相机。用它来观察远处的教学楼,他们发现半透明薄膜上的像太小,于是靠近教学楼,并_ _ _ _ (选填"增大"或"减小")两纸筒间的距离,才看到薄膜上清晰的像,此时模型照相机的镜头与教学楼的距离_ _ _ _ (选填" "" "或"")。
考点5 实验突破
1 在探究“凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)按如图甲所示的操作,可测出凸透镜焦距是_ _ _ _ ;
(2)为了使像能成在光屏的中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(3)如图乙所示,某次实验时光屏上承接到了烛焰清晰的像,该像是一个倒立、_ _ _ _ (选填“缩小”“放大”或“等大”)的实像,生活中的_ _ _ _ _ _ (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用这一规律制成的;
(4)在图乙的基础上,小丽保持蜡烛、凸透镜的位置不变,将凸透镜换成和它材质相同、口径相同但焦距较小的另一凸透镜,则所成像的大小将_ _ _ _ (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)如图丙所示,实验时把一个不透明且不光滑的挡板放在如图所示的位置,则小丽_ _ _ _ (选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
2 老师上课时拿出一个水晶球,同学们透过它看到远处建筑物倒立的像,这引起了同学们对凸透镜成像的兴趣。为此老师带领大家一起探究“凸透镜成像的规律”,并给同学们准备了火柴盒及凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个。
【证据】(1)小明在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1所示的光斑,你认为他应该选择_ _ _ _ (选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验。
(2)为了使烛焰的像出现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在同一高度。
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏固定在如图2所示的位置时,光屏上成清晰的像,该像是_ _ _ _ (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(4)实验中将凸透镜固定在光具座上,改变蜡烛的位置以改变物距,再移动光屏找像,记录成像性质与像距并绘制了像距与物距的关系图像,如图3所示。
【解释】①由图3可知,凸透镜的焦距是_ _ _ _ ;
②为了使在光屏上承接到的清晰的像变大,小明应将蜡烛向_ _ _ _ 凸透镜的方向移动,同时向_ _ _ _ 凸透镜的方向调节光屏的位置;(均选填“靠近”或“远离”)
【交流】在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把烛焰上半部分遮挡住,看到的像将_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (选填“部分消失”“完整且亮度不变”或“完整但亮度变暗”)。
第2节 透镜及其应用
考点管理
考点1 透镜、生活中的透镜
01 经典例题
例1 凹; 会聚
例2 凸; 实
02 实战演练
1.C
2.A
3.下; 凸
4.凸透; 倒立; 实
5.虚; ; 会聚
6.凸; 虚; 小于
7.
8.
考点2 凸透镜成像规律
01 经典例题
例 CD
02 实战演练
1.A
2.A
3.ABD
4.CD
5.(1) 10
(2) 放大; 能; 在光的折射现象中,光路可逆
(3) 虚
考点3 眼睛和眼镜、望远镜
01 经典例题
例 A
02 实战演练
1.A
2.B
3.甲; 凹透镜
4.会聚; 凹
5.B; 物距; 小; 水透镜; 光屏; 大; 前
考点4 跨学科实践
1.BD
2.BC
3.(1) 放大镜
(2) 20
(3) C; 拉长一些
4.增大;
考点5 实验突破
1.10.0; 放大; 投影仪; 变小; 能
2.乙; 缩小; 10; 靠近; 远离; 完整但亮度变暗