第三章《透镜及其应用》 —（知识梳理+考点突破+真题）2021届九年级物理中考一轮复习专题讲义

《透镜及其应用》中考复习案
知识梳理
透镜
凸透镜和凹透镜
远视镜片中间
厚
、边缘
薄
，这样的镜片是凸透镜；近似镜片中间
薄
、边缘
厚
，这样的镜片是凹透镜。
透镜对光的作用
凸透镜对光有
会聚
作用，凹透镜对光有
发散
作用。
焦点和焦距
凸透镜能使跟主光轴
平行
的光
会聚
在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点。焦点到凸透镜
光心
的距离叫做焦距。
三条特殊光线
凸透镜
凹透镜
经过凸透镜光心的光线，传播方向
不变
；
平行于主光轴的光线，经过凸透镜后经过
焦点
；
经过焦点的光线，经过凸透镜后
平行
于主光轴。
经过凹透镜光心的光线，传播方向不变；
平行于主光轴的光线，经过凹透镜后折射光线的反向延长线经过焦点；
延长线经过焦点的光线，经过凹透镜后平行于的主光轴射出。
生活中的透镜
照相机
照相时，物体离照相机镜头比较
远
，像是
缩小
、
倒立
的。
投影仪
投影仪成像时，物体离投影仪镜头比较
近
，像是
放大
，
倒立
的。
放大镜
放大镜成的像是
放大
、
正立
的。
实像和虚像
照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后
会聚
形成的。如果把感光板放在像的位置，确实能够记录下所成的像。这种像叫做实像。
平面镜所成的像是
虚
像，放大镜所成的像也是
虚
像。
凸透镜成像规律
物距大于2倍焦距（u>2f）
像的性质：
倒立
、
缩小
的
实
像；像距：
f；应用：
照相机
。
物距等于2倍焦距（u=2f）
像的性质：
倒立
、
等大
的
实
像；像距：
v=2f
；应用：
测焦距
。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距（f像的性质：
倒立
、
放大
的
实
像；像距：
v>2f
；应用：
投影仪
。
物距等于一倍焦距（u=f）
不成像，应用：
制作平行光源
。
物距小于一倍焦距（u像的性质：
正立
、
放大
的
虚
像；应用：
放大镜
。
眼睛和眼镜
眼镜
近视眼及其矫正
近视眼成像于视网膜
前
矫正：
凹
透镜
远视眼及其矫正
近视眼成像于视网膜
后
矫正：
凸
透镜
实验探究
认识实验中的物理概念
物距u是
物体到凸透镜中心
的距离，像距v是
像到凸透镜中心
的距离。
实验过程
组装实验器材
将烛焰中心、凸透镜中心、光屛中心调整到
同一高度
。注意、光屛的调整以及实验观察需要在
暗
光条件下进行。
调节物距，观察凸透镜成像规律
把蜡烛放在较远处，即u>2f，调节光屛到凸透镜的距离，使烛焰在光屛上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒，记录物距和像距。
把蜡烛像凸透镜移近减小物距u，使u等于2f，调节光屛到凸透镜的距离，使烛焰在光屛上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒，记录物距和像距。
把蜡烛继续像凸透镜移近，使物距在2f和f之间，即f继续移近蜡烛，使物距u等于f，观察光屛上还能得到蜡烛的像吗？
继续移近蜡烛，使物距u小于f，移动光屛，观察光屛上还能得到蜡烛的像吗？在光屛一侧透过放大镜观察烛焰，观察像的大小、正倒，记录物距。
实验结论
物距u
像距v
u与v的关系
像的性质
应用
正倒
大小
虚实
u>2f
u=2f
fu=f
u注意事项
烛焰、凸透镜、光屏的中心大致要在
同一高度
上，其目的是：
使烛焰的像成在光屏中央
。
如何判断光屏上成的像是否最清晰：
向左或向右移动光屏像都会变模糊,说明此时成的像最清晰
。
焦距的测量：
让一束平行光通过凸透镜后移动光屏，在光屏上得到一个
最小最亮
的光斑,光斑到凸透镜光心的距离就是焦距；
当凸透镜成的像是
等大
的倒立的实像时,此时物距等于像距都等于二倍焦距。
在光屏上得不到像的原因：
烛焰在
焦点
上，光线经过凸透镜之后平行于主光轴，会在光屏上形成一个圆形光斑；
烛焰在
一倍焦距以内
，凸透镜成虚像，光屏无法承接到；
烛焰、凸透镜、光屏的中心
不等高、不共线
；
蜡烛到凸透镜的距离
稍大于焦距
,成像在很远的地方,光具座上的光屏无法移到该位置。
凸透镜被遮住一部分时对成像的影响：透镜被挡住一部分,并不影响射向透镜的其他光线的成像,所以仍然可以看到
完整
（选填“完整”或“不完整”）的像,但是由于射到光屏上的光线减少,所以屏上像会变
暗
（选填“亮”或“暗”）。
像随物的移动：（烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一直线上）
实验过程中由于蜡烛燃烧变短,蜡烛的像会成在了光屏的
上
方,要使像成在光屏的中心,应将光屛向
上
调节或将凸透镜向
下
调节（均选填“上”或“下”）。
烛焰的位置一定时，像随凸透镜的移动而移动。凸透镜向上移动，像向
上
移动；凸透镜向下移动，像向
下
移动（均选填“上”或“下”）。
随着物距的变化像距和像的大小如何变化：
当物体靠近透镜时，物距
减小
，像会
远离
透镜，像距
增大
，在该过程中像变
大
（物近像远像变大）；
当物体远离透镜时，物距
增大
，像会
靠近
透镜，像距
减小
，在该过程中像变
小
（物远像近像变小）。
为了方便观察光屏上的像，光屏应选用较
粗糙
（选填“粗糙”或“光滑”）的材质，光屏发生的是
漫
（选填“镜面”或“漫”）反射。
实像与虚像的区分：
实像可以呈在光屏上,也可以用眼睛观察到,而虚像不能呈在光屏上,只能用眼睛观察到,观察时眼睛在透镜另一侧正对凸透镜；
实像是由实际光线会聚形成的，虚像是由实际光线的反向延长线会聚形成的。
成实像时,将蜡烛和光屏位置对调,仍能在光屏上接收到清晰的像的原因：光发生折射时,光路具有
可逆性
。
成实像时,将蜡烛和光屏位置对调,像的性质如何变化：像的大小
改变
，正倒
不变
，虚实
不变
（均选填“改变”或“不变”）。
如图所示，在光屛上能看到烛焰清晰的像，此时将蜡烛和光屛的位置固定不动，移动凸透镜镜到
35
cm刻度处，光屛上仍能成清晰的像。
将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像会变模糊,原因是近视镜片是
凹
透镜，对光有
发散
作用，使烛焰的像成在了光屛的
后
方，要想让光屏上的像变清晰，可以将光屏向
右
移动或者把蜡烛向
左
移动。
将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像会变模糊,原因是近视镜片是
凸
透镜，对光有
会聚
作用，使烛焰的像成在了光屛的
前
方，要想让光屏上的像变清晰，可以将光屏向
左
移动或者把蜡烛向
右
移动。
用LED灯替代蜡烛做实验的优点是
成像稳定，便于确定像的大小
。
考点突破
透镜对光的作用
请根据透镜对光线的作用完成光路图。
凸透镜成像规律
小杨做凸透镜成像规律的实验，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，点燃的蜡烛置于光具座15cm处，如图所示。则下列四个选项中，判断正确的是的是
移动光屏，可在光屏上承接到烛焰放大的实像
光屏上的像是正立的
投影仪就是根据该原理制成的
光屏移动到60cm至70cm之间时，可在光屏上承接到烛焰的像
小杨做凸透镜成像规律的实验，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，点燃的蜡烛置于光具座35cm处，如图所示。则下列四个选项中，判断错误的是
移动光屏，可在光屏上承接到烛焰放大的实像
光屏上的像是倒立的
投影仪就是根据该原理制成的
此时物距大于像距
某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像距v跟物距u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是
该凸透镜的焦距是20cm
当u=10cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
把物体从距凸透镜10cm处移动到距凸透镜25cm处的过程中，像逐渐变小
如图所示，用焦距为10cm的凸透镜，观察一张印有2014年南京青奥会会徽的图片，此时图片到凸透镜的距离应
大于10cm小于20cm
等于20cm
小于10cm
大于20cm
生活中的透镜
为了保障同学们的安全，某学校安装了如图所示的监控摄像设备，该设备用来成像的光学元件及它的成像情况是
凸透镜，成正立、缩小的像
凹透镜，成正立、缩小的像
凸透镜，成倒立、缩小的像
凹透镜，成倒立、缩小的像
如图所示，某同学欲拍摄一棵高大树木的全景，但从取景框中只能看到树的一部分，他要拍摄到这棵树的全景，可以采取的方法是
把相机向上举高
向前再走几步
向后退几步
向地面蹲下
眼睛和眼睛
在模拟近视眼的实验中，将蜡烛放在离凸透镜较远的位置，如图所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像；若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应该将光屏
远离透镜
靠近透镜
靠近透镜和远离透镜都可以
保持在原来的位置
模型建构
在玻璃板下放置一个用眼睛看不清楚的小物体,把一滴水滴在小物体正上方的玻璃板上,就能看清玻璃板下的小物体。这是为什么呢？要解决这个问题，首先应抓住影响这个问题的主要因素：水滴具有
中间厚，边缘薄
的特征，忽略
水滴材质
等其他次要因素，构成凸透镜模型进行研究。此时看到的是小物体所成的
正立
（选填“正立”或“倒立”）
放大
（选填“放大”或“缩小”）的
虚
像（选填“实”或“虚”）。
真题再现
（2020年山西中考）小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜（如图）。放大镜的焦距为25cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时
书与放大镜之间的距离应等于25cm
书与放大镜之间的距离应小于25cm
看到的是倒立、放大的虚像
看到的是正立、放大的实像
（2015年山西中考）在探究凸透镜成像的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。应用这一成像原理的是
潜望镜
放大镜
照相机
投影仪
（2020年百校联考一）如图所示，是刷脸支付的应用场景。在支付时，用一小摄像头拍摄人像对用户进行人脸识别，验证通过即可完成支付。下列关于摄像头所成像特点的说法正确的是
倒立缩小的实像
倒立放大的实像
正立缩小的实像
正立放大的虚像
（2020年百校联考三）为了避免新型冠状病毒肺炎交叉感染,全国首个5G警用巡逻机器人在广州黄埔诞生。这款5C警用巡逻机器人有5个高清摄像头,可实现全景无死角巡逻,关于巡逻机器人说法错误的是
巡逻机器人摄像头的镜头相当于一个凸透镜
用于制作该摄像头的镜头,也可以用于制作老花镜镜片
巡逻摄像时,物体距离摄像头的距离应在一倍焦距以内
物体通过摄像镜头呈现的是缩小的实像
（2020年太原三模）校园安全，关乎你我。如图是太原市中小学统一安装的“一键报警柱”，按下按钮就可通过摄像头进行面对面视频通话，实现校园安全紧急事件的快速预警。下列关于此设备的说法正确的是
利用光的直线传播原理成像
成像特点与投影仪相同
“报警”时，面部位于摄像头两倍焦距之外
“报警”时，面部经摄像头成正立放大的虚像
（2018年中考）如图甲所示，在圆柱体水杯后面放一张画有箭头的纸条。往杯中倒入适量水，透过水杯，看到一个箭头改变了方向(如图乙)。这是为什么呢？要解决这个问题，首先应抓住影响这个问题的主要因素：圆柱形水杯装有水的部分具有
中间厚，边缘薄、透光
的特征，忽略掉影响这个问题的次要因素：物体的材质等，构建凸透镜模型进行研究。根据凸透镜成像规律可以判定，看到这个方向改变的箭头是放大的
实像
(选填“实像”或“虚像”)。凸透镜的这一成像规律在生活中的应用有
投影仪
(选填“张相机”或“投影仪”)。
（2019年山西中考）在“探究凸透镜成像的规律”实验中:
小明将LED灯、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心在同一高度上。接着,小明调节LED灯、凸透镜至如图所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、
缩小
（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。
把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具体办法是
LED灯向右移动
。
小明选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验,优点是
成像稳定，便于确定像的大小
（写出一条即可）。
（2016年山西中考）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
如图甲所示，一束平行主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有
会聚
作用，该凸透镜焦距是
11.0
cm。
为了能使像始终成在光屏中心位置，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上。如图乙所示的位置示意图，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、
放大
（选填“缩小”或“放大”）的实像，应用此成像规律可以制成
投影仪
。
（2020年中考考前适应性训练）小明用如图所示实验装置来探究“凸透镜的成像规律”。
如图所示，依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并将它们调整好后，点燃蜡烛，无论怎样移动光屏，光屏上都没出现烛焰的像，但取掉光屏，在放光屏这一侧通过凸透镜可以看到烛焰正立的像，则此凸透镜的焦距
大于
（选填“大于”“等于”或“小于”）15cm，看到的像是
虚
（选填“虚”或“实”）像。
将蜡烛移至零刻度处，凸透镜位置不变，当把光屏放到如图所示位置时，在光屏上看到了烛焰模糊的像,当把光屏向
远离
（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，在光屏上可以看到烛焰
放大
（选填“放大”“等大”或“缩小”）的清晰像，在看到清晰像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向
靠近
（选填“靠近”或“远离”）光屏的方向移动，在光屏上可以再次看到烛焰的清晰像。
（2020年百校联考四）我国首艘国产航母“山东舰”正式服役，它标志着我国已进入“双航母”时代。如图甲所示是用照相机拍摄的“山东舰”的照片。小阳在实验室用凸透镜替代照相机的镜头进行了实验探究，如图乙所示。
小阳将焦距为10cm的凸透镜，固定在光具座50cm刻度处，再将蜡烛放在光具座10cm刻度处，调节烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心大致在
同一高度
，移动光屏到如图乙所示，光屏上出现清晰的像，此时光屏上的像是一个倒立、
缩小
的实像。
接下来将蜡烛移到光具座20cm刻度处，为了再次得到清晰的像，小阳应该向
右
（选填“左”或“右”）移动光屏，直到出现清晰的像为止。分析实验可知，想让拍摄的“山东舰”照片更大一些，可让摄影者离“山东舰”的距离
近一些
（选填“远一些”或“近一些”）。
（2020年太原一模）在探究凸透镜成像规律的实验中，小青先将凸透镜正对太阳光,在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑,然后将该凸透镜、蜡烛和光屏安装到光具座上,位置如图所示。请你解答下列问题：
该凸透镜的焦距是
15
cm;
为了使像成在光屏的中央,需要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在
同一高度
。
若不改变蜡烛和透镜的位置，应将图中的光屏适当向
左
（选填“左”或“右”）移动,才能在光屏上观察到清晰的像,这种成像特点与
照相机
(选填“照相机”、“幻灯机“或“放大镜”）相同。
参考答案
略
D
D
D
C
C
C
B
中间厚，边缘薄、水滴材质、正立、放大、虚
B
D
A
C
C
中间厚，边缘薄、透光、实像、投影仪
缩小、LED灯向右移动、成像稳定，便于确定像的大小
会聚、11.0、放大、投影仪
大于、虚、远离、放大、靠近
同一高度、缩小、右、近一些
15、同一高度、左、照相机
注意：其他空白处将字体颜色设置为非白色即可出现答案。