專題03透鏡及其應(yīng)用

本節(jié)要點(diǎn)

知識(shí)點(diǎn)1透鏡

知識(shí)點(diǎn)2凸透鏡成像的規(guī)律

知識(shí)點(diǎn)3透鏡的應(yīng)用

知識(shí)點(diǎn)4眼睛和眼鏡

知識(shí)精講

知識(shí)點(diǎn)1透鏡

i.透鏡分為兩類：凸透鏡和凹透鏡。中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡；中間薄邊緣厚的透

鏡叫凹透鏡。

2.凸透鏡對(duì)光起會(huì)聚作用：平行于主光軸的光線通過凸透鏡時(shí)折射光線會(huì)聚于實(shí)

焦點(diǎn)F。凹透鏡對(duì)光起發(fā)散作用：平行于主光軸的光線通過凹透鏡時(shí)折射光線變得

發(fā)散，反向延長線會(huì)聚于虛焦點(diǎn)Fo

3.通過兩個(gè)球面球心的直線叫做透鏡的主光軸。透鏡的中心叫光心，通過光心的光線

不改變傳播方向。凸透鏡有兩個(gè)實(shí)焦點(diǎn)，凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn)。光心到焦點(diǎn)的距離叫做焦

距，通常用f表示。透鏡的兩側(cè)焦距相等。光線通過透鏡時(shí)，光路是可逆的。

透鏡中的三條特殊光線

入射光線光路圖折射光線

￡

平行于主光軸一：--會(huì)聚于焦點(diǎn)

A

經(jīng)過焦點(diǎn)或從焦點(diǎn)發(fā)

凸透鏡力平行于主光軸

出F

經(jīng)過光心傳播方向不變

吵17一

反向延長線經(jīng)過入射側(cè)虛焦

平行于主光軸

*於點(diǎn)

凹透鏡延長線過凹透鏡另一

平行于主光軸

側(cè)虛焦點(diǎn)

經(jīng)過光心合-傳播方向不變

知識(shí)點(diǎn)2凸透鏡成像的規(guī)律

4.凸透鏡成像情況：

物距(U)像距(v)像的性質(zhì)

u<f同側(cè)v>u正立、_放大一的虛像

Ru<2f另一側(cè)v>2f倒立、_放大一的實(shí)像

u=2f另一側(cè)v=2f倒立、等大一的實(shí)像

u>2f另一側(cè)長v<2f倒立、一縮小_的實(shí)像

5.凸透鏡成像規(guī)律：在成實(shí)像的條件下，物距減小時(shí)，像距增大，同時(shí)像變大

在成虛像的條件下，物距減小時(shí)，像距減小，同時(shí)像變小。

6.實(shí)像和虛像：實(shí)像是光線實(shí)際會(huì)聚而成的像，可以用光屏承接，實(shí)像一般是倒立的像;

虛像是光線的反向延長線而成的像，只能用眼睛看到，不能用光屏承接，

虛像一般是正立的像。成實(shí)像的分界點(diǎn)是焦點(diǎn)處，成放大像的分界點(diǎn)是二倍焦距

凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用，如圖所示。

_髓田聶

縮小等大放大:…!

①廣：②「J③八、③

?T~~—L7、II、,》z

"]"2FT

照相叫幻燈如放大鏡3

“4②

1------0

物距變小像變大，像距變大像變大，

像距變大

物距變大

知識(shí)點(diǎn)3透鏡的應(yīng)用

7.照相機(jī)：利用物距大于二倍焦距時(shí),凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像的特點(diǎn)。暗箱

長度相當(dāng)于像距，暗箱中膠卷相當(dāng)于光屏。

8.投影儀：利用物距在一倍焦距與二倍焦距之間時(shí)，凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像的特

點(diǎn)。

9.放大鏡：利用物距小于焦距時(shí)，凸透鏡成正立、放大的虛像的特點(diǎn)。

10.顯微鏡由兩個(gè)凸透鏡組合，利用物鏡能使物體成一個(gè)3^的實(shí)像，再由目鏡把這

個(gè)實(shí)像再一次放大，就能看清很微小的物體了。顯微鏡有放大作用。

知識(shí)點(diǎn)4眼睛和眼鏡

12.眼球好像一架照相機(jī)。晶狀體和睫狀體的共同作用相當(dāng)于一個(gè)焦距可以調(diào)節(jié)的凸

透鏡，它把來自被觀察物體的光線在視網(wǎng)膜上，形成物體的像。眼睛是靠改變_

焦距來看見遠(yuǎn)近不同物體的。

13.近視眼的晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，或者眼球在前后方向上太長；來自物體的光

線，經(jīng)角膜和晶狀體折射后形成的像在視網(wǎng)膜前方?？捎冒纪哥R矯正。

14.遠(yuǎn)視眼的晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短；來自物體的光

線，經(jīng)角膜和晶狀體折射后形成的像在視網(wǎng)膜后方?？捎猛雇哥R矯正。

15.圖解近視眼與遠(yuǎn)視眼的成因及矯正。

［晶狀體折光能力變強(qiáng)，像落在視網(wǎng)麗］

［晶狀體折光篦力變?nèi)?像落在視網(wǎng)麗

隨堂練習(xí)

一、單選題

1.（2024?青海?一模）光的世界是豐富多彩的，光學(xué)器件在我們的生活、學(xué)習(xí)中有著廣泛

應(yīng)用。你認(rèn)為下面的介紹不符合實(shí)際的是（）

A.近視眼鏡利用了凹透鏡對(duì)光線的發(fā)散作用

B.照相時(shí)，被照者距鏡頭越遠(yuǎn)，所成的像越大

C.借助放大鏡看世界地圖時(shí)，地圖到放大鏡的距離應(yīng)小于一倍焦距

D.陽光通過凸透鏡可以點(diǎn)燃紙屑，是利用凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用

2.（2024?河南駐馬店?二模）下列光學(xué)儀器中，利用光的反射成像的是（）

A.投影儀B.照相機(jī)C.潛望鏡D.老花鏡

3.（2024?安徽合肥?二模）小明用自制的“水凸透鏡”探究凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)蠟燭、“水凸

透鏡”和光屏位于如圖所示的位置時(shí)，光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像，下列說法正確的是

()

水凸透鏡

A.此時(shí)成像特點(diǎn)與照相機(jī)的相同B.止匕時(shí)“水凸透鏡”的焦距為15.0cm

C.調(diào)節(jié)“水凸透鏡”的厚度不能改變其焦距D.蠟燭燃燒變短，光屏上的像會(huì)向上移動(dòng)

4.（2024?廣西桂林?二模）晉代《博物志》中有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則其

火”的用冰取火的發(fā)明記載，其實(shí)質(zhì)是將冰塊制作成（）

A.平面鏡B.凸透鏡C.凹透鏡D.三棱鏡

5.（2024?河南新鄉(xiāng)?三模）暑假期間，小明和家人一起去海邊旅行，乘坐高鐵時(shí)發(fā)現(xiàn)需要

通過“刷臉”進(jìn)站，乘客進(jìn)站時(shí)需面對(duì)攝像頭，經(jīng)系統(tǒng)自動(dòng)拍照掃描等，確認(rèn)相關(guān)信息后,

即可通過進(jìn)站。下列說法正確的是（）

A.“刷臉”時(shí)，人臉屬于光源

B.“刷臉”時(shí)，人臉與攝像頭的距離應(yīng)該位于一倍焦距和二倍焦距之間

C.攝像頭的成像特點(diǎn)與投影儀的成像特點(diǎn)相同

D.“刷臉”時(shí)，面部經(jīng)攝像頭成倒立、縮小的實(shí)像

6.（2024?廣東汕頭?模擬預(yù)測）手機(jī)為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憷?，但是不控制看手機(jī)的時(shí)

間，會(huì)影響人們的健康，長時(shí)間看手機(jī)可能導(dǎo)致眼睛的晶狀體變厚，焦距變短，造成近

視；下列能正確表示近視眼成像原理的是（）

7.（2024?四川樂山?模擬預(yù)測）近視是影響青少年健康的重大問題，保護(hù)視力、科學(xué)用眼

已成為社會(huì)共識(shí)。下列有關(guān)眼睛和眼鏡的說法正確的是（）

A.物體在正常眼睛的視網(wǎng)膜上成倒立縮小的虛像

B.近視眼看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，像成在視網(wǎng)膜的前方

C.矯正近視眼的方法是配戴合適度數(shù)的凸透鏡

D.矯正遠(yuǎn)視眼的方法是佩戴適合度數(shù)的凹透鏡

8.（2024?廣東汕尾?模擬預(yù)測）我們能看清一個(gè)物體是因?yàn)椋ǎ?/p>

A.這個(gè)物體沒有其它物體遮擋

B.無論在什么情況下都能看到

C.這個(gè)物體一定是光源

D.物體射出（反射）的光線進(jìn)入我們的眼睛

9.（2024?河北滄州?二模）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，光具座上依次擺放蠟燭、

凸透鏡和光屏，如圖所示，此時(shí)燭焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列說法正確的是

()

102030405060708090100cm

A.凸透鏡的焦距為20cm

B.實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭燒短之后，成像會(huì)在光屏的下方

C.保持凸透鏡位置不動(dòng)，將蠟燭移至15cm刻度處，移動(dòng)光屏得到清晰的像，此時(shí)與

照相機(jī)的成像原理相同

D.在蠟燭和凸透鏡之間放一個(gè)近視眼鏡，要想光屏上得到清晰的像，光屏需要向左移

動(dòng)

10.（2024?遼寧鞍山?模擬預(yù)測）如圖關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的描述或解釋正確的是（）

如圖中，人配戴的凹透鏡可以矯正近視眼

三棱鏡對(duì)紅色光的偏折能力最強(qiáng)

如圖中，漫反射的光線雜亂無章不遵循光的反射定律

H.（2024?四川眉山?一模）下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的描述正確的是（

透過放大鏡看到的像是由光的直線傳播形成的

墻上手的影子是利用光的折射形成的

C.■從鏡子里看到的人像是由光反射形成的

D.驗(yàn)鈔機(jī)是利用紅外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光來辨別紙幣的真?zhèn)?/p>

12.（2024?河北?模擬預(yù)測）下列關(guān)于光學(xué)器件的說法中，正確的是（）

A.太陽灶和汽車后視鏡的作用是相同的

B.照相機(jī)的鏡頭與晶狀體的成像特點(diǎn)是相同的

C.投影儀的鏡頭和顯微鏡的目鏡成像特點(diǎn)是相同的

D.老花鏡和近視鏡的作用是相同的

13.（2024?云南昆明?一模）光在同種均勻、透明的介質(zhì)中總是沿直線傳播，在如圖所示的

光現(xiàn)象中，由于光的直線傳播形成的是（）

14.（2024?廣東東莞?二模）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)凸透鏡、光屏和燭焰的位

置如圖所示時(shí)，光屏上能成一清晰的像，此時(shí)蠟燭距凸透鏡15cm,則下列說法中正確的

是（）

2FFF2F

①此時(shí)的應(yīng)用是投影儀，且凸透鏡的焦距小于15cm

②蠟燭距透鏡18cm時(shí)，可能成放大的實(shí)像

③保持透鏡的位置不動(dòng)，將蠟燭與光屏的位置進(jìn)行對(duì)調(diào)，光屏上能呈現(xiàn)放大的像

④將蠟燭逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，為了在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏左移

A.只有①④正確B.只有③④正確

C.只有①②④正確D.只有①②③正確

15.（2024?河北?模擬預(yù)測）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，小明先將蠟燭和凸透鏡放

在如圖所示的位置（光屏未畫出），移動(dòng)光屏，在光屏上得到一個(gè)清晰的像；再移動(dòng)蠟燭、

光屏繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)蠟燭在30cm刻度處時(shí)，光屏上恰好呈現(xiàn)燭焰清晰、等大的像。下

B.照相機(jī)的原理與第一次的成像規(guī)律相同

C.將蠟燭放置在42cm刻度處時(shí)，移動(dòng)光屏，能在光屏上得到放大的像

D.蠟燭在30cm刻度處時(shí)，緊貼凸透鏡放置一近視鏡片，要使光屏上再次呈現(xiàn)清晰的

像，應(yīng)向左移動(dòng)光屏

16.（2024?貴州貴陽?一模）將一張畫有箭頭的紙條放在圓柱形空杯后方一定距離處，透過

空杯觀察到如圖甲所示的情景。向杯中倒入適量水后，透過水杯觀察到的箭頭如圖乙所

示。關(guān)于此現(xiàn)象下列說法正確的是（）

甲乙

A.裝水的圓柱形水杯相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡

B.放大箭頭的成像原理與放大鏡原理相同

C.透過水杯觀察到的放大箭頭是虛像

D.改變紙條的位置可透過水杯成縮小的像

二、填空題

17.（2024?甘肅武威?三模）信息化時(shí)代，不少學(xué)生迷上手機(jī)，長時(shí)間盯著屏幕會(huì)導(dǎo)致視力

下降，其眼睛成像原理如圖所示，此圖說明該生患上了眼，需要用進(jìn)行矯

18.（2024?青海西寧?一模）如圖所示，小明用同一個(gè)相機(jī)給同一個(gè)古塔先后拍了兩張照

片，當(dāng)他拍完第一張照片甲后，應(yīng)該（選填“靠近或“遠(yuǎn)離”）古塔，并把鏡頭

（選填“伸長”或“縮短”），才能清晰地拍攝到第二張照片乙。

甲乙

19.（2024?陜西咸陽?一模）2024年2月24日，我縣舉辦“來三原過大年——三原年最幸

?！痹?jié)活動(dòng)。如圖所示，是用手機(jī)拍攝的一張活動(dòng)照片。手機(jī)的照相機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)

透鏡，通過鏡頭在感光元件上所成的像是（選填“實(shí)像”或“虛像”），若想將右側(cè)的演

員也拍攝進(jìn)照片，應(yīng)將手機(jī)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）演員。手機(jī)連上Wifi后，可自

動(dòng)將照片備份到網(wǎng)盤，其中WiFi是利用傳遞信息的。

20.（2024?安徽滁州?一模）2023年哈爾濱文旅火爆全網(wǎng)，冰雪大世界吸引力持續(xù)拉滿。南

方的游客親身體驗(yàn)了什么是潑水成冰。對(duì)冰塊進(jìn)行打磨使其中央較厚邊緣較薄，再裝上鏡

架，你就打造了一副可以矯正________（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）的眼鏡。

21.（2024?福建廈門?一模）圖是激光內(nèi)雕工藝品及其雕刻原理圖，該工藝?yán)猛雇哥R對(duì)激

光束有作用，使能量集中在玻璃內(nèi)部特定點(diǎn)，將光能轉(zhuǎn)化為，使該

點(diǎn)玻璃受熱細(xì)微暴裂，雕出精美3D圖案。

22.（2024?四川綿陽?模擬預(yù)測）讓平行于主光軸的光分別射向凸透鏡A與B,如圖甲所

示，如圖乙所示，燭焰通過凸透鏡A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蠟燭的位置不

動(dòng),將凸透鏡A換成凸透鏡B,還想在光屏上看到清晰的像，應(yīng)該向（左/

右）移動(dòng)光屏或者在B透鏡前戴（近視/遠(yuǎn)視）眼鏡。

23.（2024?江蘇常州?二模）松香是松柏科植物滴落的樹脂，遇冷發(fā)生__________（填物態(tài)

變化名稱）形成的，松香加熱的過程中會(huì)變軟變稀，它屬于（選填“晶體”或“非

晶體”）。松香掩埋在地下千萬年石化形成琥珀，如圖是一顆極為珍貴的昆蟲琥珀，我們看

到的昆蟲，是由光發(fā)生_________現(xiàn)象而產(chǎn)生的虛像，使用相機(jī)拍攝記錄時(shí)，若要看到昆

蟲身體的細(xì)微之處，相機(jī)鏡頭應(yīng)該（選填“向外伸”或響內(nèi)縮，

24.（2024?廣東韶關(guān)?一模）如圖所示，許多超市為方便顧客結(jié)賬，安裝了“刷臉機(jī)”，它的

攝像頭實(shí)際上是凸透鏡，該類透鏡制作成眼鏡可以用來矯正__________視眼；人要站在

“刷臉機(jī)”的二倍焦距以外，就能成（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像；當(dāng)人遠(yuǎn)離

“刷臉機(jī)”時(shí)，這個(gè)像將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

25.（2024?青海?三模）如圖所示，利用自制照相機(jī)模型時(shí)鏡頭離景物的距離至少

要，才能在薄膜上看到清晰的像；照近處的物體時(shí)，拉長兩筒間的間距，此時(shí)薄膜

上的像（選填“變大”或“變小”）。

26.（2024?江蘇蘇州?二模）現(xiàn)如今的大街小巷，不論哪里，都能看到這樣的人，手里拿著

手機(jī)；玩游戲、看視頻、發(fā)微信……這就是“手機(jī)依賴癥”的表現(xiàn)。

甲乙

⑴如圖甲所示，用相機(jī)拍照時(shí)，在芯片上所成的像是（選填“倒立”或“正立”）的、

縮小的實(shí)像。該鏡頭可以用來矯正________（選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）

（2）如圖丙是人臉識(shí)別測溫系統(tǒng)終端。當(dāng)人站在某范圍內(nèi)時(shí)，光源自動(dòng)打開照亮

（選填“人臉”或“顯示屏”），人通過攝像頭成一個(gè)倒立、的實(shí)像。

（3）手機(jī)掃碼支付極大方便了人們的生活，如圖丁所示，手機(jī)掃描二維碼，攝像頭到二維碼

的距離應(yīng)位于處。

27.（2024?江蘇鹽城?一模）如圖所示，該透鏡的焦距為cm,保持透鏡在光具座上的

位置不變，把點(diǎn)燃的蠟燭放在20cm刻度線處，移動(dòng)光屏，燭焰可在光屏上成倒立______

的像，生活中利用此類透鏡來矯正_____眼的視力缺陷。

28.（2024?廣東中山?三模）把帶雙箭頭的圖片放在裝有水的圓柱形玻璃杯后不同位置，看

到的情景如圖甲和乙所示。此時(shí)的玻璃杯相當(dāng)于鏡，箭頭離玻璃杯較遠(yuǎn)的是—

（選填“甲”或“乙”）圖，其成像原理與（選填“照相機(jī)”“放大鏡”或“投影儀”）

29.（2024?江蘇蘇州?二模）如圖所示中的顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡用到了我們所學(xué)的很多光學(xué)知

識(shí)。

丙

（1