專題03透鏡及其應(yīng)用

富知識(shí)話單

考點(diǎn)1透鏡及其對(duì)光線的作用

透鏡凸透鏡凹透鏡

外形特征中間、邊緣中間、邊緣

溪再

光的傳播不需要介質(zhì)，光不能在不透明的介質(zhì)中傳播。

凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用是相對(duì)于原來(lái)入射光的傳播方向而言的，是指經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后的光

線比原來(lái)光線的傳播方向向主軸靠近了一些，但通過(guò)凸透鏡的光線不一定是會(huì)聚光，不一定

都能會(huì)聚于一點(diǎn)，也可能是平行光或發(fā)散光。同理，凹透鏡的發(fā)散作用是指經(jīng)過(guò)凹透鏡折射

后的光線比原來(lái)光線的傳播方向遠(yuǎn)離了主光軸一些，但通過(guò)凹透鏡的光線本身不一定是發(fā)散

光，也可能會(huì)聚于一點(diǎn)或是平行光。

考點(diǎn)2凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用

像的性質(zhì)生活中的

物距U與像距V與

大小倒正虛實(shí)應(yīng)用

焦距了的焦距）的

像、物相

關(guān)系關(guān)系

對(duì)于透鏡

的位置

u>2f———異側(cè)照相機(jī)

u=2f________—_______v=2f異側(cè)判斷焦距f

投影儀、

異側(cè)

人"必———v>2f

幻燈機(jī)

獲取平行

u=f不成像

光

u<f———同側(cè)放大鏡

凸透鏡成像規(guī)律記憶：一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小。物近像遠(yuǎn)像變大，像兒跟著物體

跑。

考點(diǎn)3眼睛與光學(xué)儀器

1.近視眼與遠(yuǎn)視眼

眼睛缺陷成因成因圖示矯正透鏡矯正圖示

晶狀體變______,像

近視眼成在視網(wǎng)膜的________鏡

晶狀體變______，像

遠(yuǎn)視眼成在視網(wǎng)膜的________鏡

2.顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡

顯微鏡顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當(dāng)于一個(gè)________，靠近

________的凸透鏡叫做目鏡，靠近________________的凸透鏡叫做物鏡。來(lái)自被

觀察物體的光經(jīng)過(guò)物鏡后成一個(gè)________________的實(shí)像，道理就像_________的

鏡頭成像一樣；目鏡的作用則像一個(gè)普通的_______。

望遠(yuǎn)鏡有一種望遠(yuǎn)鏡也是由兩組凸透鏡組成的?？拷黖_______的凸透鏡叫做目鏡，靠近

________________的凸透鏡叫做物鏡。視角是從物體兩端引出的光線在人眼處形

成的夾角。視角的大小是影響我們能不能看清一個(gè)物體的重要因素。望遠(yuǎn)鏡的物

鏡成________________的實(shí)像，但它離我們的眼睛很近，再加上________的放大

作用，________可以變得很大。

實(shí)驗(yàn)1探究凸透鏡成像規(guī)律

1.實(shí)驗(yàn)器材：凸透鏡、光具座、蠟燭、、火柴等。

2.實(shí)驗(yàn)圖本:

3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：先明確凸透鏡的焦距，使保持不動(dòng)，將由遠(yuǎn)及近地靠近凸

透鏡，移動(dòng)，直到光屏上呈現(xiàn)出清晰的像；明確每次成像時(shí)的物距和對(duì)應(yīng)的像距及

像的特點(diǎn)，并填入實(shí)驗(yàn)表格中。

4.問(wèn)題探究：

(1)在實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡、光屏的位置應(yīng)如何放置?

(2)在探究過(guò)程中，在光屏上無(wú)法接收到像的原因是什么？

(3)如果燭焰的像靠近光屏的上端，應(yīng)如何調(diào)整?

基礎(chǔ)檢〉則(限時(shí)30min)

一、單選題

1.我國(guó)出土的文物“水晶餅”為中部鼓起的透明圓餅，古籍記載“正午向日，以艾承之，即

火燃”。關(guān)于“水晶餅”利用太陽(yáng)光生火，下列說(shuō)法正確的是（）

A.這是光的反射現(xiàn)象B.這是光的色散現(xiàn)象

C.“水晶餅”對(duì)光有會(huì)聚作用D.“水晶餅”對(duì)光有發(fā)散作用

2.實(shí)驗(yàn)操作考試臨近，同學(xué)們上實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，通過(guò)訓(xùn)練提高操作技能。如圖，小明正

在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，此時(shí)光屏上出現(xiàn)了清晰的像。下列說(shuō)法正確的是（）

方

—.1111.111.111.1111.111.111.1111@n?n.111.111.111.1111.111.111.111.111.1111.11r.i11.111.111.1111.111.111.111.1111

OHllll

cm2030405060708090100

A.該透鏡與近視眼鏡的鏡片是同一類透鏡

B.該透鏡的焦距是30cm

C.此時(shí)成的是倒立、等大的實(shí)像

D.如果將蠟燭向左移，光屏需要適當(dāng)右移才能再次形成清晰的像

3.為嚴(yán)控新冠疫情，保護(hù)師生生命安全，我市部分中小學(xué)對(duì)校園門禁系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，配

備了人臉識(shí)別和測(cè)溫系統(tǒng)，如圖所示。通過(guò)校門時(shí)，只需將人臉面向屏幕攝像頭，該系統(tǒng)

就能將測(cè)試者的面部信息與備案信息進(jìn)行比對(duì)并獲取體溫，決定放行與否。關(guān)于門禁系

統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.系統(tǒng)屏幕邊框呈黑色是由于所選材質(zhì)對(duì)光的反射能力較強(qiáng)

B.該系統(tǒng)的核心光學(xué)元件是凸透鏡

C.該系統(tǒng)的成像原理主要是利用光的反射

D.該系統(tǒng)的攝像頭所成的像是正立放大的虛像

4.2021年4月30日，邵陽(yáng)市天空出現(xiàn)了難得一見(jiàn)的“日暈”，許多市民都目睹了這美麗的

自然奇觀，如圖是某攝影愛(ài)好者用相機(jī)拍攝的精彩瞬間，下列對(duì)照相機(jī)成像特點(diǎn)描述正確

的是（）

A.倒立放大的實(shí)像B.倒立縮小的實(shí)像

C.正立放大的虛像D.正立縮小的實(shí)像

二、多選題

5.某實(shí)驗(yàn)興趣小組探究平面鏡和凸透鏡成像的情況如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.甲圖中蠟燭A靠近玻璃板，所成的像變大

B.甲圖中蠟燭A的像是虛像，不能呈現(xiàn)在光屏上

C.乙圖中蠟燭靠近凸透鏡，移動(dòng)光屏，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像變大

D.乙圖中蠟燭燃燒變短，光屏上的像會(huì)向下移

三、填空題

6.如圖，是某地投放使用的智能無(wú)人駕駛小巴車，它可以通過(guò)車上的攝像機(jī)和激光雷達(dá)識(shí)

別道路狀況。小巴車上的攝像機(jī)識(shí)別道路上的行人時(shí)，其鏡頭相當(dāng)于一個(gè)透鏡，行

人在攝像機(jī)感光元件上成倒立、縮小的像。當(dāng)小巴車靠近公交站牌時(shí)，站牌在攝像

機(jī)感光元件上所成的像（選填“變大”“變小”或“不變”）。

7.學(xué)習(xí)小組對(duì)于眼睛視物原理進(jìn)行了探究實(shí)踐。請(qǐng)你觀察圖甲中照相機(jī)和眼睛的構(gòu)造，把

照相機(jī)與眼睛功能類似的部分填入表乙中。

表乙

照相機(jī)①—膠卷光圈

眼睛晶狀體和角膜②一③.

8.尊老愛(ài)幼是中華民族的傳統(tǒng)美德。小偉在重陽(yáng)節(jié)送給爺爺一款帶有放大鏡的指甲刀（如

圖所示），以方便爺爺剪指甲。剪指甲時(shí)，透鏡到指甲的距離比一倍焦距,

所成的像為放大的像。拇指按壓的手柄是杠桿。手柄上有凹凸不

平的花紋，目的是O

9.小陳發(fā)現(xiàn)爺爺看書報(bào)時(shí)將書報(bào)拿得很遠(yuǎn)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)想到人的眼睛與（選

填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，爺爺眼睛的問(wèn)題是因?yàn)榫铙w太薄造

成的（選填“近”或“遠(yuǎn)”）視眼。于是他建議父母帶爺爺?shù)窖坨R店選配一副由

透鏡制成的老花鏡。

四、作圖題

10.如圖甲是科科小朋友玩凸透鏡時(shí)的情景，請(qǐng)?jiān)趫D乙中用筆畫線補(bǔ)齊在透鏡的另一邊看

科科小朋友眼鏡的光路圖。

五、實(shí)驗(yàn)題

11.在探究近視眼和遠(yuǎn)視眼成因與矯正的主題實(shí)踐中，該小組利用橡皮膜和注射器制作了

水透鏡來(lái)模擬眼睛的晶狀體，打開夾子，通過(guò)注射器向橡皮膜中注水或抽水，來(lái)改變橡皮

膜凸起的程度，如圖甲所示。具體操作如下：

①將蠟燭、水透鏡和光屏依次擺放在水平光具座上，點(diǎn)燃蠟燭，使?fàn)T焰、水透鏡和光屏三

者的中心在;

②將蠟燭放在離水透鏡較遠(yuǎn)的位置，移動(dòng)光屏，直到屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，如圖乙所

示，記下此時(shí)光屏所在的位置；

③用注射器向水透鏡里加適量的水，水透鏡對(duì)光的偏折能力變,此時(shí)屏上的像變得

模糊，這是模擬近視眼看遠(yuǎn)處物體的情況。將光屏慢慢靠近水透鏡，直到光屏上出現(xiàn)清晰

的像，這說(shuō)明近視眼所成的像在視網(wǎng)膜的;

④將光屏移回原來(lái)標(biāo)記的位置，選擇不同的眼鏡在燭焰和水透鏡之間前后移動(dòng)，直到光屏

上出現(xiàn)清晰的像，如圖丙所示，這說(shuō)明矯正近視眼應(yīng)配戴透鏡；

⑤從水透鏡里向外抽取適量的水，再次實(shí)驗(yàn)，探究遠(yuǎn)視眼的成因和矯正。

⑥眼睛是心靈的窗戶，我們要增強(qiáng)保護(hù)視力的意識(shí)，做到科學(xué)用眼，積極防控近視。請(qǐng)寫

出一條預(yù)防近視的措施。―

12.小軍愛(ài)動(dòng)手、愛(ài)思考，以下是他做的一些實(shí)驗(yàn)。

（1）小軍在探究“某固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，繪制了該固體熔化時(shí)溫度隨時(shí)間

變化的圖像，如圖甲所示。請(qǐng)根據(jù)圖像回答問(wèn)題：

①該固體是晶體還是非晶體？=

②該固體熔化過(guò)程大約持續(xù)了min。

（2）小軍用焦距為10cm的凸透鏡探究成像規(guī)律，如圖乙所示，燭焰在光屏上（圖中光屏

未畫出）成清晰的倒立、（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實(shí)像。該成像規(guī)律在

生活中的應(yīng)用非常廣泛。下列選項(xiàng)中屬于該成像規(guī)律應(yīng)用的有（填寫番號(hào)）。

①照相機(jī)②投影儀③顯微鏡物鏡④望遠(yuǎn)鏡物鏡

基拔號(hào)I檢）則（限時(shí)30min）

一、單選題

1.如圖所示，凸透鏡位于尸處（圖中未畫出）位置不變，移動(dòng)蠟燭，光屏先后在尸同側(cè)

的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像，且甲處的像比乙處大，則（）

A.甲處可能成的是虛像B.乙處像可能是放大的

C.尸點(diǎn)位置在甲的左側(cè)D.蠟燭的移動(dòng)方向向左

2.如圖是超市安裝的一種刷臉自助儲(chǔ)物柜。某顧客站在屏幕前50cm處，按下“存”按鈕,

屏幕上方的攝像頭啟動(dòng)，出現(xiàn)人臉縮小的像，柜門打開。下列說(shuō)法正確的是（）

A.該攝像頭相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡

B.該攝像頭對(duì)光線具有發(fā)散作用

C.該攝像頭的焦距可能是0.20m

D.該攝像頭成像原理是光的反射

3.如圖甲所示是公共場(chǎng)所的宣傳投影燈，裝在高處的投影燈照在地面上出現(xiàn)圖案，其內(nèi)部

結(jié)構(gòu)如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）

光源

圖片

鏡頭

A.不同方向都能看到圖案是光在地面發(fā)生了漫反射

B.該投影燈的成像原理與照相機(jī)相同

C.調(diào)小鏡頭與圖片的距離圖案變小

D.地面上看到的是放大的虛像

4.某興趣小組開展“創(chuàng)新服務(wù)生活，科技改變未來(lái)”的科技創(chuàng)新活動(dòng)，模擬制作一款“智能”

行駛玩具車。該玩具車?yán)密囕d傳感器（攝像頭、雷達(dá)）采集生成道路特征數(shù)據(jù)，完成“自

動(dòng)”駕駛。作為傳感器之一的攝像頭，下列說(shuō)法正確的是（）

A.攝像頭的鏡頭是凹透鏡

B.遇障礙物時(shí)，要想生成更大的像，鏡頭應(yīng)該向前伸

C.攝像頭成的像是正立的虛像

D.成像時(shí)障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以內(nèi)

二、多選題

5.將一根筷子豎直插入到裝有水的玻璃杯中，從水平方向拍攝的照片如圖甲所示，看上

去，浸在水中的這段筷子產(chǎn)生了側(cè)移，而且變粗了。乙圖為筷子在玻璃杯中的俯視圖，。

為圓心，尸為筷子在水中的位置，以下說(shuō)法正確的是（）

A.筷子側(cè)移是因?yàn)楣獾姆瓷洮F(xiàn)象

B.變粗是因?yàn)橥雇哥R的放大現(xiàn)象

C.若沿虛線方向觀察插入在O點(diǎn)處的筷子，看到水中的筷子不會(huì)側(cè)移但會(huì)變粗

D.若沿虛線方向觀察插入在尸點(diǎn)處的筷子，看到水中的筷子不會(huì)側(cè)移也不會(huì)變粗

三、填空題

6.如圖所示，電子蠟燭的“燭焰”通過(guò)凸透鏡在光屏上成一個(gè)清晰_______立的實(shí)像。利

用這一成像規(guī)律可制成（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”），若保持蠟燭和

光屏的位置不變，僅將凸透鏡更換成另一個(gè)焦距相同、尺寸更大的凸透鏡，此時(shí)光屏上像

的大小與原來(lái)的像對(duì)比應(yīng)_________（選填“變大”“變小”或“不變”）。

7.如圖所示，小剛自制了一架模型照相機(jī)。已知凸透鏡的焦距為10cm,外殼的長(zhǎng)度為

20cm,若將凸透鏡對(duì)準(zhǔn)窗外景物，在外殼內(nèi)前后移動(dòng)內(nèi)紙筒，在半透明膜上可以得到景

物（選填“倒立”或“正立”）的（選填“放大”或“縮小”）的像；若將凸透鏡正對(duì)燃

燒的蠟燭，當(dāng)蠟燭距離凸透鏡至少cm時(shí)，可以在外殼內(nèi)移動(dòng)的半透明膜上得到清晰

的燭焰的像。

外殼

8.如圖，光線。（圖中未畫出）射到平面鏡上，其反射光線6平行凸透鏡的主光軸，6經(jīng)

凸透鏡折射后，射到屏上的/點(diǎn)。

（1）畫出光線a；

（2）畫出光線6經(jīng)凸透鏡折射后的光路，并標(biāo)出凸透鏡右側(cè)的焦點(diǎn)尸；—

（3）保持光線。不變，若平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于90。，則（選填“順時(shí)針”“逆時(shí)

針”）轉(zhuǎn)動(dòng)平面鏡，可使a的反射光線通過(guò)凸透鏡光心。。

9.智能手機(jī)掃碼功能可快速獲取信息，手機(jī)攝像頭相當(dāng)于（選填“凸透鏡”或“凹透

鏡”）；二維碼通過(guò)攝像頭在手機(jī)中所成的是（選填“實(shí)”或“虛”）像。圖乙，蠟燭恰

好在光屏上成清晰的像，此時(shí)光屏上可觀察到倒立（選填“放大”或“縮小”）的

（選填“實(shí)”或“虛”）像，生活中的應(yīng)用是（選填“投影儀”或“照相機(jī)”）。

四、作圖題

10.物體在透鏡中成像的情況可以通過(guò)作圖來(lái)確定。圖（a）表示凸透鏡成像的作圖方法，

圖（b）表示凹透鏡成像的作圖方法。圖中/表示物體的一個(gè)發(fā)光點(diǎn)，4表示發(fā)光點(diǎn)/的

像；。點(diǎn)表示透鏡的中心，尸點(diǎn)表示透鏡的焦點(diǎn)；符號(hào)f表示凸透鏡。符號(hào)/表示凹透鏡，

點(diǎn)劃線表示主軸，光線I表示由“發(fā)出的平行于主軸的一條光線，II表示通過(guò)透鏡中心的光

線，in表示通過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)（或射向凹透鏡焦點(diǎn)）的光線，光線r、n\IIF分別表示了光線

I、n、in通過(guò)透鏡后的傳播方向。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)和作圖，我們可以歸納出發(fā)光點(diǎn)/發(fā)出的

任何一條光線經(jīng)過(guò)透鏡后都將會(huì)聚于（或反方向延長(zhǎng)相交于）像點(diǎn)4。

（1）用透鏡成像的作圖法，作出圖中發(fā)光點(diǎn)/的像⑷。

A.

----?-------（?-------?------

FOF

y

（2）圖中，H是發(fā)光點(diǎn)/通過(guò)透鏡所成的像。

A??B

A'.

①試確定該透鏡是凸透鏡還是凹透鏡，并用作圖法確定透鏡的位置（將透鏡用符號(hào)畫在圖

中）。

②若發(fā)光點(diǎn)/發(fā)出的某條光線經(jīng)過(guò)透鏡折射后恰能通過(guò)8點(diǎn)，試用作圖法畫出折射光線通

過(guò)8的光路圖。

五、實(shí)驗(yàn)題

11.小紅拿到一塊玻璃透鏡，仔細(xì)觀察這塊透鏡，發(fā)現(xiàn)一面有螺紋，一面是光滑的，她對(duì)

此透鏡進(jìn)行了探究。

(1)她把該透鏡靠近書上的“實(shí)驗(yàn)”二字，觀察到如圖甲所示的現(xiàn)象，由此可以判定該透鏡

是(選填“凸”或“凹”)透鏡;

(2)小紅查閱資料后了解到，用如圖乙所示的三棱鏡組合可以描述該透鏡對(duì)光的作用，請(qǐng)

在圖乙中畫出平行光入射兩個(gè)三棱鏡后出射光線的大致方向；

(3)為探究該透鏡的成像規(guī)律，小紅將“F”光源、透鏡、光屏放置在光具座上，調(diào)整好

后，固定透鏡位置，使“F”光源從距離透鏡較遠(yuǎn)處逐次靠近透鏡，每次都調(diào)節(jié)光屏到透鏡的

距離，使“F”光源在光屏上成清晰的像，將結(jié)果記錄在下表中，則該透鏡的焦距為

cm。當(dāng)“F”光源位于如圖丙所示位置時(shí)，光屏應(yīng)適當(dāng)向(選填“左”或“右”)

移動(dòng)，才能在光屏上得到清晰的像。

物距像距