第3讲 透镜及其应用
@基础巩固
1.(回归教材)在人的眼球中，晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ( )
A.平面镜 B.玻璃砖 C.凸透镜 D.凹透镜
2.[物理学与日常生活](2025·福建)如图所示，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1倍焦距与2倍焦距之间
3.[科学思维](2025·广州)如图所示，蜡烛距凸透镜20 cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的像，则该凸透镜的焦距可能是 ( )
A.5 cm B.20 cm
C.30 cm D.40 cm
4.(2025·广安)某学习小组在探究凸透镜成像规律时，如图所示，光屏上刚好得到清晰的像，凸透镜的焦距f＝10 cm，下列说法中正确的是 ( )
A.光屏上的像是倒立、缩小的虚像
B.光屏上的像是倒立、放大的实像
C.凸透镜可用来矫正近视眼
D.照相机的成像原理与此成像原理相同
5.[中华优秀传统文化](2025·遂宁)西晋《博物志》中云：“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火.”这是我国古代劳动人民把冰制成透镜，利用它对太阳光的 作用来取火.现在人们还利用这种透镜来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”).
6.(2025·达州)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，应戴 透镜矫正.
7.如图所示，请在图中的虚线框内画出能矫正该眼睛视力的透镜.
8.(2025·东莞二模改编)根据透镜的折射规律，在图中画出对应的入射光线或折射光线.
@能力提升
9.(2025·天津改编)用焦距为15 cm的凸透镜探究凸透镜成像规律.实验中将同一蜡烛先后放在光具座的a、b、c、d四个位置，如图所示.移动光屏观察烛焰的成像情况，则下列说法错误的是 ( )
A.蜡烛在a处时，光屏上可得到清晰缩小的像
B.蜡烛在b处时，光屏上成的清晰像比在a处时大
C.蜡烛在c处时，成像特点与照相机成像特点相同
D.蜡烛在d处时，眼睛应从光屏一侧透过透镜观察像
10.(2025·深圳三模)如图所示，请画出蜡烛AB经凸透镜所成的像A'B'.
11.(2025·苏州)探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜.当凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像.下列说法正确的是 ( )
A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是40 cm D.凸透镜的焦距是20 cm
@拓展培优
12.[科学探究](2025·山东)雨过初晴，小丽发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立、放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立、缩小的“花朵”.针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系.
(1)小丽将F形光源(图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到 .
(2)调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示.小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐 (选填“变大”或“变小”)，且像都是 (选填“正立”或“倒立”)的.
表1
序号 物高 h/cm 物距 u/cm 像高 h/cm 像的 正倒 像的 虚实
1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像
2 26.0 2.5 倒立 实像
3 23.0 3.0 倒立 实像
4 15.0 8.0 倒立 实像
5 13.0 13.5 倒立 实像
6 7.0 找不到像
表2
序号 物高 h/cm 物距 u/cm 像高 h/cm 像的 正倒 像的 虚实
1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像
2 18.0 1.3 倒立 实像
3 15.0 2.0 倒立 实像
4 10.0 4.0 倒立 实像
5 8.0 6.5 倒立 实像
6 4.0 找不到像
(3)实验过程中，小丽发现在光屏上始终没有观察到正立、放大的像.回想透过水珠观察叶脉的情景，她采用图丙、丁、戊中图 的方式可以观察到正立、放大的“像”.
(4)小组间交流时，小丽发现小红的实验记录(表2)中有与物体等大的像，而自己却没有观察到这一现象.为了尽快在自己实验中找到等大的像，她应调整物距在 cm和 cm之间反复多次实验.
(5)小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关.她得出这个结论的依据是 .咨询老师后得知，两次所用凸透镜的焦距不同.小丽认为，凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系.结合实验数据和老师给的焦距数值，她总结出了凸透镜成像规律.第3讲 透镜及其应用
@基础巩固
1.(回归教材)在人的眼球中，晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ( C )
A.平面镜 B.玻璃砖 C.凸透镜 D.凹透镜
2.[物理学与日常生活](2025·福建)如图所示，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 )
A.小于1倍焦距 B.等于1倍焦距
C.大于2倍焦距 D.在1倍焦距与2倍焦距之间
3.[科学思维](2025·广州)如图所示，蜡烛距凸透镜20 cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的像，则该凸透镜的焦距可能是 ( A )
A.5 cm B.20 cm
C.30 cm D.40 cm
4.(2025·广安)某学习小组在探究凸透镜成像规律时，如图所示，光屏上刚好得到清晰的像，凸透镜的焦距f＝10 cm，下列说法中正确的是 ( B )
A.光屏上的像是倒立、缩小的虚像
B.光屏上的像是倒立、放大的实像
C.凸透镜可用来矫正近视眼
D.照相机的成像原理与此成像原理相同
5.[中华优秀传统文化](2025·遂宁)西晋《博物志》中云：“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火.”这是我国古代劳动人民把冰制成透镜，利用它对太阳光的 会聚 作用来取火.现在人们还利用这种透镜来矫正 远视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”).
6.(2025·达州)汽车仪表台上方不能放老花镜，是因为老花镜对光具有 会聚 (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，应戴 凹 透镜矫正.
7.如图所示，请在图中的虚线框内画出能矫正该眼睛视力的透镜.
8.(2025·东莞二模改编)根据透镜的折射规律，在图中画出对应的入射光线或折射光线.
@能力提升
9.(2025·天津改编)用焦距为15 cm的凸透镜探究凸透镜成像规律.实验中将同一蜡烛先后放在光具座的a、b、c、d四个位置，如图所示.移动光屏观察烛焰的成像情况，则下列说法错误的是 ( C )
A.蜡烛在a处时，光屏上可得到清晰缩小的像
B.蜡烛在b处时，光屏上成的清晰像比在a处时大
C.蜡烛在c处时，成像特点与照相机成像特点相同
D.蜡烛在d处时，眼睛应从光屏一侧透过透镜观察像
10.(2025·深圳三模)如图所示，请画出蜡烛AB经凸透镜所成的像A'B'.
11.(2025·苏州)探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜.当凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像.下列说法正确的是 ( C )
A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是40 cm D.凸透镜的焦距是20 cm
【解析】当移动透镜分别距蜡烛16 cm和24 cm均可在光屏上得到清晰像，根据凸透镜成实像的特点可得，当凸透镜距离蜡烛为16 cm时，f＜16 cm＜2f①，即物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像，当凸透镜距离蜡烛为24 cm时，24 cm＞2f②，即物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，根据①②可得8 cm＜f＜12 cm.根据成像分析可知，第一次的像是放大的，故A错误；第二次的像比第一次小，故B错误；凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm所成的实像，是两个互逆的光路，所以u1＝v2，v1＝u2，蜡烛和光屏间的距离是16 cm＋24 cm＝40 cm，故C正确；凸透镜的焦距范围是8 cm＜f＜12 cm，故D错误.
@拓展培优
12.[科学探究](2025·山东)雨过初晴，小丽发现透过附在叶片上的水珠，能看到正立、放大的“叶片脉络”；而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立、缩小的“花朵”.针对这一现象，她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系.
(1)小丽将F形光源(图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上，接下来她应将三者的中心调整到 同一高度 .
(2)调整好后，小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验，收集的数据和观察的现象如表1所示.小丽分析归纳后，得到初步结论：随着物距不断减小，物体所成实像逐渐 变大 (选填“变大”或“变小”)，且像都是 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的.
表1
序号 物高 h/cm 物距 u/cm 像高 h/cm 像的 正倒 像的 虚实
1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像
2 26.0 2.5 倒立 实像
3 23.0 3.0 倒立 实像
4 15.0 8.0 倒立 实像
5 13.0 13.5 倒立 实像
6 7.0 找不到像
表2
序号 物高 h/cm 物距 u/cm 像高 h/cm 像的 正倒 像的 虚实
1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像
2 18.0 1.3 倒立 实像
3 15.0 2.0 倒立 实像
4 10.0 4.0 倒立 实像
5 8.0 6.5 倒立 实像
6 4.0 找不到像
(3)实验过程中，小丽发现在光屏上始终没有观察到正立、放大的像.回想透过水珠观察叶脉的情景，她采用图丙、丁、戊中图 丁 的方式可以观察到正立、放大的“像”.
(4)小组间交流时，小丽发现小红的实验记录(表2)中有与物体等大的像，而自己却没有观察到这一现象.为了尽快在自己实验中找到等大的像，她应调整物距在 23.0 cm和 15.0 cm之间反复多次实验.
(5)小丽进一步对比后发现，凸透镜成像特点不只与物距有关.她得出这个结论的依据是 从表一、二中的数据可知，物高相同，物距是15.0 cm时，表一中的像更大一些 .咨询老师后得知，两次所用凸透镜的焦距不同.小丽认为，凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系.结合实验数据和老师给的焦距数值，她总结出了凸透镜成像规律.
【解析】(4)物像等大时，物距在2倍焦距处，此时像距等于物距，物距大于2f时，像小于物，当物距小于2f大于f时，像大于物，表一中物距23.0 cm时像小于物，物距为15.0 cm时，像是物的两倍，所以若要在实验中找到等大的像，她应调整物距在23.0 cm和15.0 cm之间反复多次实验.
(5)表一、二中，物高相同，物距都为15.0 cm时，表一中像高是物高的2倍，表二中由像高是物高的倍可知，物距相同时，成像的大小不同.
