專題05透鏡及其應用

透鏡及應用

典例剖析

【考點1］：生活中的透鏡

【例1】（2024?廣西）為加強校內平安管理，在校內安裝監控攝像機，來自物體的光經過攝

像機的鏡頭后形成（）

A.倒立、縮小的實像B.正立、放大的實像

C.倒立、放大的虛像D.正立、縮小的虛像

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】A

【解析】解：攝像機的鏡頭與照相機的鏡頭類似，應用的是當u>2f時，來自物體的光經過

攝像機的鏡頭后形成倒立縮小的實像。

【點拔】本題主要考查凸透鏡成像規律及應用，運用物理學問來解決實際問題，可激發同學

們學習物理的愛好，培育大家的思維實力和創新精神，使同學們能初步運用物理學問說明和

解決一些簡潔的實際問題。

【變式1T】（2024?河南）購物支付已進入“刷臉”時代，如圖所示，消費者結賬時只需面

對攝像頭（相當于一個凸透鏡），經系統自動拍照、掃描等，確認相關信息后，即可快速完

1

成交易。下列有關說法正確的是（

A.光經過攝像頭成像利用的是光的反射

B.攝像頭成像特點與投影儀相同

C.“刷臉”時，面部應位于攝像頭兩倍焦距之外

D.“刷臉”時，面部經攝像頭成正立縮小的實像

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】C

【解析】A、攝像頭相當于一個凸透鏡，光經過攝像頭成像利用的是光的折射，故A錯誤；B、

光通過攝像頭成倒立、縮小的實像，與照相機的成像特點相同，故B錯誤；CD、當u>2f

時，成倒立、縮小的實像，所以，“刷臉”時，面部應位于攝像頭兩倍焦距之外，故C正確，

D錯誤。

【點拔】本題考查了凸透鏡的成像特點和應用，要駕馭凸透鏡成像的規律，搞清每種狀況下

的應用。在學習過程中要擅長總結、找尋規律，學著將所學學問與生活實際聯系起來。

【變式（2024?廣州）如圖為某望遠鏡內部部分光路圖，物鏡是凸透鏡，0為光心，F

為物鏡焦點，焦距為500nlm。

（1）在圖中畫出光線a、b經物鏡折射前的入射光線。

（2）目鏡是—透鏡（選填“凹”、“凸“）。

（3）用此望遠鏡觀測月球時，月球經物鏡成一個—（選填“倒立”、“正立”）—（選

填“放大”、“等大”“縮小”）的像。

【考點】1.透鏡的光路圖；2.望遠鏡.

【答案】（1）見上圖；（2）凹；（3）倒立；縮小。

2

【解析】（1）已知物鏡是凸透鏡，0為光心，F為物鏡的焦點；由圖可知，折射光線a過光

心，則過光心的光線其傳播方向不變；折射光線b平行于主光軸；則入射光線過焦點F,如

下圖所示：

（2）由圖可知，光線經目鏡折射后遠離主光軸，則說明目鏡對光線有發散作用，而凹透鏡

對光線有發散作用，所以目鏡是凹透鏡；（3）伽利略望遠鏡的物鏡是凸透鏡，目鏡是凹透鏡，

物鏡成倒立縮小的像，放大倍數不大。

【點拔】此題主要考查的是透鏡的光路圖、凸透鏡成像規律的應用及望遠鏡的原理。

【考點2］：透鏡成像規律

【例2】（2024?濱州）在“探究凸透鏡成像的規律”試驗時，某小組測量出物距和像距的數

據，并繪制成如圖所示的圖象，依據圖象可知（）

50

-

45

40

35

30

25

20

15

10

5101520253035404550

A.該凸透鏡的焦距f=20cm

B.當物距u=30cm時，成倒立、縮小的實像，照相機利用了這條規律

C.當物距u=8cm時，成倒立、放大的實像，幻燈機利用了這條規律

D.若把物體從距凸透鏡30cm處向距凸透鏡15cm處移動過程中，所成的像會漸漸變小

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】B

【解析】A、據凸透鏡成像規律可知，當u=v=2f,凸透鏡成倒立、等大的實像；由圖可知，

u=v=2f=20cm,所以f=10cm。故A錯誤；B、當物距u=30cm時，u>2f,成倒立、縮小

的實像，2f>v>f,應用于照相機和攝像機，故B正確；C、當物距u=8cm時，u<f,成正

立、放大的虛像，應用于放大鏡和老花鏡，故C錯誤；D、物體從距凸透鏡30cm處移動到

3

15cm處的過程中，物距大于焦距，成實像，凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變

大，故D錯誤。

【點拔】本題考查凸透鏡成像規律，關鍵是將課本學問內容記憶清晰。

【變式2-1］（2024?百色）在探究“凸透鏡成像規律”的試驗中，將點燃的蠟燭放在距凸透

鏡32cm處，在透鏡另一側距透鏡18cm處的光屏上得到燭焰清晰的像，則（）

A.光屏上所成的是倒立、放大的實像

B.該透鏡的焦距f小于9cm

C.將點燃的蠟燭移至距透鏡9cm處，不能視察到燭焰放大的虛像

D.透鏡位置不變，蠟燭和光屏位置互換，光屏上也得到燭焰清晰的像

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】D

【解析】AB、蠟燭距離凸透鏡32cm時，在透鏡的另一側18cm處光屏上得到一個清晰的像,

物距大于像距，成倒立縮小實像；此時物體的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦

距之間，即32cm>2f；2f>18cm>f,解得：9cm<f<16cm,故AB錯誤；

C、將點燃的蠟燭移至距透鏡9cm處，u<f,可以能視察到燭焰放大的虛像，故C錯誤；

D、光的折射現象中光路可逆，所以保持凸透鏡位置不變，將蠟燭與光屏位置互換，光屏上

仍能得到清晰的像。故D正確。

【點拔】本題考查凸透鏡成像規律試驗，關鍵是將課本學問內容記憶清晰，細致分析即可。

【變式2-2］（2024?蘇州）將一凸透鏡正對太陽，可在距凸透鏡15cm處得到一個最小、最

亮的光斑。現將該凸透鏡和蠟燭、光屏安裝到光具座上，位置如圖所示。下列說法正確的是

叫

叫

川

叫

MF叫M叫

|||||||||||||IIOIIIOIIIOIIIIOIIIOI

2O34O5678

Ocm1090100

A.此時可以在光屏上視察到清晰縮小的像

B.僅在凸透鏡左側旁邊放一合適的凹透鏡，可模擬近視眼的矯正

C.將蠟燭移到30cm刻度處，移動光屏可在屏上得到清晰等大的像

D.將蠟燭移到40cm刻度處，移動光屏可在屏上得到清晰放大的像

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

4

【答案】B

【解析】依據焦點和焦距的定義，當拿著凸透鏡正對太陽光，在距透鏡中心15cm處得到一

個最小最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為該點到透鏡的距離，即焦距為15cm。A、從圖上看

出，物距u=50.0cm-10.0cm=40.Ocm。v=85cm-50cm=35cm,凸透鏡u>2f,2f>v>f,

成倒立、縮小的實像，此時像距大于二倍焦距，不會得到清晰的像，故A錯誤；B、由A分

析可知，像距較大要延遲光線會聚，應在凸透鏡左側旁邊放一合適的凹透鏡，可模擬近視眼

的矯正，故B正確；C、u=v=2f,凸透鏡成倒立等大的實像，由圖可知，將蠟燭移到30cm

刻度處，u=50cm-30cm=20cmW2f,故移動光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C錯誤；

D、將蠟燭移到40cm刻度處，u=50cm-40cm=10cm,物距滿意u<f,成正立、放大的虛像，

虛像不能成在光屏上。故D錯誤。

【點拔】此試驗考查學生對于凸透鏡成像試驗的理解和駕馭，熟記成像規律是解題關鍵。

【考點3】眼睛和眼鏡

【例3】（2024?常州）如圖所示，把眼鏡片放在燭焰與凸透鏡之間，調整光屏得到燭焰清晰

的像，撤去眼鏡片，像變得模糊，調整光屏適當遠離凸透鏡，光屏上重新得到清晰的像。該

眼干鏡片（）*

A.是凹透鏡，屬近視眼鏡B.是凹透鏡、屬遠視眼鏡

C.是凸透鏡，屬近視眼鏡D.是凸透鏡、屬遠視眼鏡

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】D

【解析】解：由題意“撤去眼鏡片，像變得模糊，調整光屏適當遠離凸透鏡，光屏上重新得

到清晰的像”，說明撤去眼鏡片后，對光的會聚實力減弱，說明該鏡片對光線具有會聚作用，

則該透鏡為凸透鏡，屬于遠視眼鏡。

【點拔】此題是探究凸透鏡成像的試驗，要嫻熟駕馭成像特點與物距、像距之間的關系及其

應用。

【變式3-1］（2024?臺州）2024年，人工視網膜通過臨床試驗，為失明患者帶來福音。人工

視網膜主要由裝有攝像頭，的眼鏡、電子設備和芯片電極三部分組成，其工作原理如圖。

5

（1）從眼球的成像原理來看，眼球對光的作用相當于—鏡。

（2）從反射弧的組成來看，“人工視網膜”相當于反射弧中的—o

（3）攝像頭中的對焦機構能調整鏡頭和CCD之間的距離。當配有人工視網膜的人向遠處遠

眺，對焦機構將使鏡頭與CCD之間的距離變—。

送

L極眼貌上的攝像頭

①傳送畫面'lI.收集影像

—二仄?

備CCC'\工〉、、

（類似于光異火段M

【考點】凸透鏡的會聚作用.

【答案】（1）凸透；（2）感受器；（3）小。

【解析】（1）物體發出或反射的光經眼球折射在視網膜成倒立縮小的像，從眼球的成像原理

來看，眼球對光的作用相當于凸透鏡；

（2）反射弧中的感受器能夠接收刺激產生神經沖動，視網膜能接收光刺激產生神經沖動，

所以“人工視網膜”相當于反射弧中的感受器；

（3）凸透鏡成實像時遵循”物近像遠像變大“，人向遠處遠眺相當于物距變大了，所以像

距應當變小，則對焦機構將使鏡頭與CCD之間的距離變小；

【點拔】本題考查凸透鏡的學問，關鍵是將課本學問內容記憶清晰，細致分析即可。

【變式3-2］（2024?丹東）小明探究凸透鏡的成像原理，與老師一起研制了如圖所示的試驗

裝置，用水透鏡模擬眼睛，光屏模擬視網膜,通過對水透鏡注水或抽水可變更水透鏡的厚薄。

蠟燭、光屏和水透鏡在光具座上的位置如圖所示。

6

甲

（1）試驗時，首先要使燭焰、水透鏡、光屏三者的中心在—上，目的是使像成在光屏中

心。

（2）三者擺放位置如圖甲所示,在光屏上成了一個清晰的像（像未畫出）,該像為倒立、—的

實像。此時水透鏡的焦距f的范圍為—。

（3）用水透鏡模擬正常眼睛，將圖甲中的燭移動到光具座上40cm處，光屏不動，此時應對

水透鏡—（填''注水”或“抽水”），使其焦距變—（填“長”或“短”），才能在光屏

上重新得到一個清晰的像。

（4）用水透鏡模擬爺爺的老花眼，如圖乙所示，若爺爺不戴老花鏡時恰好能夠看到圖中位

置上的蠟燭，在圖中的虛線框內安裝上適當度數的老花鏡的鏡片，則爺爺將能看清蠟燭位置

（填“左側”或“右側”）的物體。小明因為長期不留意用眼衛生，變成了近視眼，應當配

戴—（填“凸”或"凹”）透鏡矯正。

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】（1）同一高度；（2）縮小；10cm<f<20cm；（3）注水；短；（4）右側；凹。

【解析】（1）燭焰、水透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像

才能呈在光屏的中心；

（2）由圖甲可知，此時物距大于像距，凸透鏡成倒立縮小的實像；

此時物距u=50cm,50cm>2f,像距v=20cm,f<20cm<2f,解得10cm<f<20cm；

（3）物距減小后，像距應增大，假如像的位置不變，則凸透鏡的焦距要變短，凸透鏡的厚

度要增加，故此時應注水；

（4）老花鏡是凸透鏡，對光線有會聚作用，水凸透鏡前放置老花鏡后，透鏡的折光實力變

7

強，焦距變小，光屏位置不變，相當于像距變大，依據物近像遠像變大的成像原理可知，爺

爺能夠看清右側的物體。近視眼是晶狀體太厚,折光實力太強，或者眼球在前后方向上太長，

因此來自遠處點的光會聚在視網膜前，對近視眼的矯正可通過凹透鏡對光線的發散作用進行

訂正。

【點拔】此題是探究眼睛的成像原理，首先駕馭眼睛的構造并能與試驗中的器材對應，駕馭

近視眼、遠視眼的成因。

【考點4】透鏡作圖

【例4】(2024?撫順)如圖所示，有一點光源S發出的一條光線經平面鏡反射后，反射光線

經過凸透鏡上方的焦點。請畫出：

(1)入射光線。

(2)反射光線。

(3)經凸透鏡折射后的折射光線。

【考點】1.作光的反射光路圖；2.透鏡的光路圖.

【解析】作出光源S關于平面鏡的對稱點，可得像的位置S',連接S，F作出反射光線，

與平面鏡的交點為入射點，連接入射點與S的連線即為入射光線，再依據通過焦點的光線經

凸透鏡折射后將平行于主光軸作出折射光線。如圖所示：

【點拔】本題考查了平面鏡成像的特點和凸透鏡的三條特別光線的作圖，利用好經平面鏡后

的反射光線似乎是從虛像上發出的是解題的關鍵。

【變式4-1](2024?孝感)如圖所示，凸透鏡斜放，其主光軸與水平成45。角，F是焦點。

一條入射光線，經過凸透鏡折射后，入射到水平放置的平面鏡上被反射，已知折射光線B0

與水平成45。角，請完成光路圖，畫出入射到凸透鏡的入射光線和經平面鏡反射的反射光

8

線。

B

【考點】1.作光的反射光路圖；2.透鏡的光路圖.

【解析】（1）通過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸，由此可以畫出這條折射光線

對應的入射光線。（2）過入射點垂直于鏡面作出法線，依據反射角等于入射角，在法線的另

一側作出反射光線，如圖所示：

B

【點拔】本題考查了透鏡光路圖和光的反射光路圖的畫法，難度不大，關鍵是駕馭凸透鏡的

三條特別光線和光的反射定律。

【變式4-2］（2024?畢節市）如圖所示，凸透鏡主光軸與水面重合，即：上半部分在空氣中，

下半部分在水中，請作出通過凸透鏡的入射光線，以及折射入水后的光線（方向大致符合物

理規律即可）。

【考點】1.作光的折射光路圖；2.透鏡的光路圖.

【解析】（1）平行于主光軸的入射光線經過凸透鏡折射后，折射光線過焦點，由此可以畫出

這條折射光線對應的入射光線。（2）過入射點垂直于水面作出法線，依據折射角小于入射角，

在水中法線的另一側作出折射光線，如圖所示：

9

【點拔】題考查了凸透鏡的三條特別光線和光的折射圖，在空氣和水的分界面發生折射時,

在空氣中的角度大。

【考點5】透鏡綜合試驗

【例5】（2024?廣東）小明在用蠟燭作為光源完成“探究凸透鏡成像的規律”試驗后，發覺

蠟燭火焰飄忽不定，像與物對比難判定等問題，小明和老師、同學一起對試驗裝置進行了一

系列創新，創新點如圖所示：光具座上凸透鏡所在位置為零刻度，數值向左、向右依次增大；

在標有勻稱格子的面板上制作字母“A”狀LED燈替代蠟燭；光屏上標有同樣的勻稱格子。

（1）請分析創新后試驗裝置的優點:

①可以干脆讀出物距以及—：

②光屏上成像更清晰、—；

③從光屏上可以精確得出像與物的—關系。

（2）完成“探究凸透鏡成像的規律”試驗后，還可以更換（或增加）試驗器材進行拓展探

究。請仿照示例寫出兩種不同方案。

【答案】（1）像距；穩定；大小；（2）①更換厚度更大的凸透鏡；②探究焦距變更對成像的

影響；③將近視眼鏡放在凸透鏡前面；④探究近視眼的矯正原理。

【解析】（1）創新后該試驗裝置的優點：①可以干脆讀出物距以及像距；②LED燈替代蠟燭

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的優點是光屏上成像更清晰、穩定；③由標有勻稱格子的面板（光屏）可以比較像與物的大

小關系；

（2）完成“探究凸透鏡成像的規律”試驗后，還可以更換（或增加）試驗器材進行拓展探

究。兩種不同方案如下：①焦距大小不同對成像的影響，可以更換厚度更大的凸透鏡；②探

究焦距變更對成像的影響；③將近視眼鏡放在凸透鏡前面；④探究近視眼的矯正原理。

【點拔】此題是探究凸透鏡成像試驗，考查了試驗器材的選擇、調整、凸透鏡成像特點及應

用、近視眼的形成及矯正等，考查全面。

【變式5-1］（2024?南京）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”試驗。圖甲中一束

平行光射向凸透鏡，光屏上得到一個最小、最亮的光斑（未畫出）。

（1）圖乙中燭焰在光屏上恰好成一清晰的像（未畫出），則該像是倒立、—的實像。

（2）若在圖乙中將凸透鏡移到55cm刻度線處，則將光屏移動到—cm刻度線處，可以再

次看到清晰的像。

（3）若在圖乙中燭焰和凸透鏡之間放一近視眼鏡的鏡片，則將光屏向—（選填“左”或

“右”，下同）移動才能再次看到清晰的像。

（4）若在圖乙中用塑料吸管對準A點沿垂直于紙面方向持續用力吹氣，發覺光屏上“燭焰

尖部”變模糊，則將光屏向—移動，“燭焰尖部”又會變清晰。

A

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】（1）放大；（2）75；（3）右；（4）左。

【解析】（1）由圖知，光斑即焦點處，所以焦距f=60cm-50cm=10cm；當蠟燭、凸透鏡位

于圖乙中刻度對應的位置時，物距為50cm-35cm=15cm,大于1倍焦距小于2倍焦距，凸

透鏡能成倒立放大的實像；

（2）在圖乙中將凸透鏡移到55cm刻度線處，物距為u=55cm-35cm=20cm,u=2f,成倒

立、等大的實像。像成在二倍焦距的位置，v=75cm-55cm=20cm,光屏在75cm的位置，所

以光屏向左移動。

（3）凹透鏡對光線有發散作用，放在凸透鏡前時，使光線發散，像呈現在光屏的后方，像

距增大，在光屏上要得到清晰的像，光屏要遠離凸透鏡，即要將光屏向右移動才能在光屏上

11

成清晰的像；

（4）在圖乙中用塑料吸管對準A點沿垂直于紙面方向持續用力吹氣，A點氣體流速大，流

體大的位置壓強小，火焰向左移動，物距增大，像距減小，將光屏向左移動，“燭焰尖部”

又會變清晰。

【點拔】本題考查學生動手操作試驗的實力以及學生對凸透鏡成像規律、即流體壓強的特點，

要求學生能依據透鏡成像規律和應用分析實際問題。

【變式5-2］（2024?威海）如圖是“探究凸透鏡成像的規律”試驗裝置，小明通過試驗得到

01020304050ucm

圖1圖2

（1）依據表可知凸透鏡的焦距f=—cm。

（2）當u=25cm時，像距v應當在（選填“15-16”、“16-17”、“17-18“、“18

-19”或“19-20”）cm范圍內；當u=60cm時，光屏上成（選填“放大”或“縮小”）

的像，此種成像原理可以制成什么光學儀器？—（選填“照相機”或“投影儀“）；此時，

用遮光板遮住LED光源的一部分，光屏上的像相比原來的像會—（選填“變暗”“縮小”

或“不完整”）。

（3）LED光源的高度h=10cm,小明經過細致測量，得到像高屋與物距u的數據，如圖2

所示，請在圖中畫出J與u的關系圖象。

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】（1）10；（2）16-17；縮小；照相機；不完整；（3）見上圖。

【解析】（1）由表格數據u=v=2f=20cm,可得，所用透鏡的焦距為10cm；

12

（2）已知f=10cm,當u=25cm時,1=14.則二一=」_+工

fuv10cm25cmv

解得V216.7cm,故像距v應當在16-17cm范圍內。當u=60cm時，u>2f,成倒立縮小

的實像，此種成像原理可以制成照相機；用遮光板遮住LED光源的一部分，光屏上的像相比

原來的像會不完整。

（3）依據表中數據描點連線，如圖所示：

【點拔】此題是探究凸透鏡成像規律的試驗，考查了試驗中器材的調整，同時考查了凸透鏡

成像的規律的應用，駕馭凸透鏡成像的特點及物距、像距與焦距的關系是關鍵。

壓軸精練

LJ

1.（2024?杭州模擬）2024年1月9日上午，《2024年微信年度數據報告》發布，數據顯示

每個月有超過10億用戶保持活躍，其中微信支付是大家常用的功能，當我們用手機攝像頭

掃描收款碼（如圖）就可以實現網上輕松付款，掃描收款碼時（）

A.收款碼應放置在攝像頭的一倍焦距和二倍焦距之間

B.要使屏幕上收款碼的像變大，可以將凸透鏡靠近收款碼

C.收款碼上面發生的是鏡面反射交付

D.收款碼中黑色部分反射光，白色部分汲取光

【考點】凸透鏡成像規律及應用.

【答案】B

【解析】A、手機攝像頭相當于凸透鏡，掃描收款碼時，收款碼到攝像頭的距離大于二倍焦

距，成倒立縮小的實像；故A錯誤；B、要使屏幕上收款碼的像變大，由凸透鏡成像規律可

知，應減小物距，可以將凸透鏡靠近收款碼；故B正確；C、收款碼的表面是粗糙的，則收

13

款碼上發生的是漫反射；故C錯誤；D、收款碼中白色部分反射全部色光，黑色部分汲取全

部色光、不反射光，故D錯誤。故選：B。

2.（2024?阜新）如圖所示，小明將蠟燭、凸透鏡（f=10cm）、光屏依次擺放在光具座上，

光屏上成清晰的燭焰像，然后進行了如下的推斷和操作（每次操作均在如圖基礎上），下

列說法正確的是（）

1g

人|川||川甲川||班向|||川||川||川|||川II小川川平|通||甲川|川||川|||川1

劫3cm10203040506070809010力限

A.依據圖中凸透鏡成像原理可制成投影儀

B.將蠟燭和光屏對調，透鏡位置不動，光屏上可再次成清晰的燭焰像

C.小明把自己的眼鏡放在蠟燭和透鏡之間，向左移動光屏，光屏上可再次成清晰的燭焰像，

小明戴的是近視鏡

D.將蠟燭放在45cm刻度線處，移動光屏，光屏上成正立放大的燭焰像

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】B

【解析】A、由圖可知，凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立、縮小實像，是照相機的

原理，故A錯誤；B、若保持透鏡不動，只將蠟燭和光屏互換位置，依據光的可逆性，物距

小于像距，仍能成倒立、放大的實像，故B正確；C、近視鏡是凹透鏡，且凹透鏡對光線有

發散作用，若將凹透鏡放在凸透鏡和蠟燭之間，像會遠離凸透鏡，所以將光屏向遠離凸透鏡

的方向移動，即向右移動，才能使蠟燭的像變清晰；故C錯誤；D、將蠟燭放在45cm刻度線

處，移動光屏，成正立放大的虛像，光屏上不成像，故D錯誤。

【點拔】探究“凸透鏡成像規律”題目中，應留意光學元件的放置和調整，同時要嫻熟駕馭

凸透鏡成像的規律，并能夠對數據進行規律性的總結，會給問題的解決帶來便利。

3.（2024?泰安）如圖所示，在”探究凸透鏡成像的規律”試驗中，燭焰在距離凸透鏡8cm

處時，在距離凸透鏡15cm處的光屏上成倒立的像。保持蠟燭和光屏不動，現把凸透鏡向光

屏方向移動7cm,下列關于燭焰在光屏上成像的說法正確的是（）

…/—Q.

A.不能成清晰的像B.成倒立的縮小的像

14

C.成倒立的放大的像D.成倒立的等大的像

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】B

【解析】如圖所示，在”探究凸透鏡成像的規律”試驗中，燭焰在距離凸透鏡8cm處時，在

距離凸透鏡15cm處的光屏上成倒立的像。此時物距小于像距，f<u=8cm<2f,解得,4cm

<f<8cm,v=15cm>2f,解得f<7.5cm,焦距范圍：4cm<f<7.5cm,保持蠟燭和光屏不

動，現把凸透鏡向光屏方向移動7cll1,此時u'=8cm+7cm=15cm>2f,

v'=15cm-7cm=8cm,f<vz<2f,凸透鏡成倒立縮小的實像，故ACD錯誤，B正確。

【點拔】本題考查了凸透鏡成像規律，把握物距和焦距的關系是解決此類問題的關鍵。

4.（2024?湘潭）在“探究凸透鏡成像的規律”時，當燭焰離透鏡14cm時成放大的實像，當

燭焰離透鏡8cm時成放大的虛像，則這個透鏡的焦距可能是（）

A.4cmB.7cmC.10cmD.16cm

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】C

【解析】當燭焰離透鏡14厘米時，得放大的實像，則物體在一倍焦距和二倍焦距之間，即

2f>14cm>f,所以7cm<f<14cm；當燭焰離透鏡8厘米時成的是放大的虛像，則物體在一

倍焦距以內，即8cm<f。綜上所述8cm<f<l4cm,C符合題意。

【點拔】此題主要考查的是學生對凸透鏡成像規律的了解和駕馭，中考常見題型。

5.（2024?衡陽）當汽車經過十字路口時，監控攝像頭就會拍下照片。攝像頭相當于一個透

鏡影像傳感器相當于光屏。下列說法正確的是（）

A.監控攝像頭和近視眼鏡的鏡片都對光有會聚作用

B.拍照時，汽車位于攝像頭二倍焦距以外

C.當汽車遠離攝像頭時，影像傳感器上的像變大

D.影像傳感器上成的是正立的虛像

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】B

【解析】A、監控攝像頭相當于凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用；近視眼鏡的鏡片是凹透

鏡，凹透鏡對光線有發散作用，故A錯誤。BD、監控攝像頭是利用物體在2倍焦距以外，成

倒立、縮小實像的原理工作的，即影像傳感器上成的是倒立、縮小的實像，故B正確，D錯

誤；C、凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，則當汽車遠離攝像頭時，影像傳感器上的像變

15

小，故c錯誤；

【點拔】此題考查了凸透鏡成像規律的應用，關鍵要明確凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，

物近像遠像變大的規律。

6.（2024?溫州）將一蠟燭放在裝有水的燒瓶前，調整蠟燭和燒瓶至如圖所示位置，在墻壁

上得到清晰的像。該像的性質是（）

A.縮小的虛像B.放大的虛像C.縮小的實像D.放大的實像

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】D

【解析】解：裝有水的燒瓶相當于一個凸透鏡，調整蠟燭和燒瓶至如圖所示位置，在墻壁上

得到清晰的像，由圖可知，物距小于像距，由凸透鏡成像規律可知，成倒立、放大的實像。

【點拔】此題主要考查了凸透鏡成像的規律及特點，在學習過程中要擅長總結，找尋規律,

要求學生對凸透鏡成像的規律做到深刻理解，并能敏捷應用，留意理論聯系實際。

7.（2024?寧波）如圖所示，在“用'凸透鏡’視察四周的景物”活動中，小科將印有綠色

環保標記“”的紙固定在墻上，再將一只裝有水的圓柱形玻璃杯移到標記的正前方，

然后變更破璃杯與標記之間的距離。小科站立時透過玻璃杯和水視察。下列圖象中，不行能

看到的是（）

bB9coDo

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】C

【解析】因為裝有水的圓柱形玻璃杯，中間厚邊緣薄，相當于凸透鏡，所以是左右顛倒;

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當物距小于焦距時，成正立放大的虛像，即左右變大，上下不變，如圖A；當物距大于焦距

小于二倍焦距時，成倒立、放大的實像，即左右顛倒，如圖B；不行能出現C中的圖片；當

物體大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實像，可能出現D中的圖片；

【點拔】日常生活中有許多透亮的物品能形成中間厚邊緣薄，如：玻璃杯中盛滿水、塑料大

棚上的積水、遠視鏡片等都相當于凸透鏡，能具有凸透鏡對光線的會聚作用或所成像的特點。

8.（2024?濟寧）平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、三棱鏡四種光學元件的作用：

①都能變更光的傳播方向；

②只有平面鏡能成虛像；

③凸透鏡既能成實像也能成虛像；

④只有凹透鏡能矯正視力；

⑤利用三棱鏡能探討光的色散。下列選項中，完全正確的是（）

A.①②③B.①④⑤C.③④⑤D.①③⑤

【考點】L平面鏡成像的特點、原理、現象及其試驗方案；2.實像與虛像的區分；3.光的色

散；4.近視眼的成因與矯正方法；5.遠視眼的成因與矯正方法.

【答案】D

【解析】①平面鏡反射光線，可以變更光的傳播方向，凸透鏡、凹透鏡、三棱鏡折射光線，

可以變更光的傳播方向，故①正確；②平面鏡、凹透鏡、凸透鏡都能成虛像，故②錯誤；③

凸透鏡既能成放大、縮小、等大的實像也能成放大的虛像，故③正確；④凸透鏡可以矯正遠

視眼，凹透鏡可以矯正近視眼，故④錯誤；⑤利用三棱鏡能探討光的色散試驗，故⑤正確。

綜上分析可知，正確的是①③⑤。

【點拔】該題考查了平面鏡、凸透鏡、凹透鏡以及三棱鏡等學問，是一道光學綜合題。

9.（2024?自貢）小明同學用數碼相機（可調焦距）拍攝了同一花菜的兩張照片。如圖所示，

結合圖片分析，下面說法不正確的是（）

甲乙

A.照相機的鏡頭與老花鏡屬于一類透鏡

B.凸透鏡能成縮小的實像是照相機的工作原理

C.在物距相同的狀況下，拍攝乙照片時，鏡頭焦距需調得小一些

17

D.在物距相同的狀況下，拍攝乙照片時，鏡頭焦距需調得大一些

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】C

【解析】A、照相機的鏡頭是凸透鏡，老花鏡也是凸透鏡，屬于同一類透鏡，故A正確。

B、u>2f,成倒立、縮小的實像，2f>v>f,應用于照相機和攝像機。故B正確。

C、照相機是利用凸透鏡成倒立縮小實像的原理工作的。在物距不變的條件下，乙照片中彩

色菜花大些，則拍攝乙照片時鏡頭的焦距需調得大些，故C錯誤、D正確。

【點拔】凸透鏡成像的四種狀況和應用，以及凸透鏡成實像時，物距、像距、像之間的關系，

是凸透鏡成像習題的重要依據，肯定要嫻熟駕馭。

10.（2024?黃岡）為了加強管理，某單位利用人工智能技術，實行刷臉考勤制度。如圖，當

人靠近攝像頭時，光源自動打開，照亮—（選填“人臉”或“顯示屏”）。人臉通過攝像

頭成一個倒立、—的實像，并與錄入的信息進行比對，從而記錄考勤。

J雷

援申失

光■R后■

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】人臉；縮小。

【解析】只有將更多的光射到人臉上，才能看得更清晰，所以當人靠近攝像頭時，光源自動

打開，照亮人臉。

攝像鏡頭事實上是一個凸透鏡，人在凸透鏡的二倍焦距以外，成倒立、縮小的實像。

【點拔】凸透鏡成像的三種狀況和應用，在凸透鏡成像習題中有重要的應用，肯定要嫻熟駕

馭。

11.（2024?鹽城）在探究凸透鏡成像規律時，試驗進行一段時間后，蠟燭變短，像會出現在

光屏的一方，為使像回到光屏中心，合理的操作是—或—o

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】上；將凸透鏡向下移動；光屏向上移動。

【解析】蠟燭變短了，光屏上的像會向上移動，要使像成在光屏的中心，依據過光心不變更

方向，凸透鏡向下移動，或光屏向上移動，蠟燭向上移動，或更換一只燭焰稍高一點的蠟燭

都可以使像呈在光屏的中心。

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【點拔】本題考查了凸透鏡的成像的特點，能知道通過光心的光線的傳播方向不變是解題的

關鍵。

12.（2024?綿陽）人進入老年后，眼睛睫狀體對晶狀體的調整實力減弱，太遠、太近的物體

都看不清晰。近視遠視一體眼鏡（雙光鏡）可以解決這個問題，戴上這種眼鏡，透過下半部

分可以看清書上文字，透過上半部分鏡片可以看清遠處景物。由此可知，近視遠視一體眼鏡

下半部分是—透鏡，上半部分鏡片對光具有—（選填“會聚”或“發散”）作用。

【考點】L近視眼的成因與矯正方法；2.遠視眼的成因與矯正方法.

【答案】凸；發散。

【解析】遠視眼是只能看清遠處的物體，看不清近處的物體；由題意可知，戴上這種眼鏡,

透過下半部分可以看清書上文字，說明近視遠視一體眼鏡下半部分起到了近視眼鏡的作用，

即是凹透鏡；

近視眼是只能看清近處的物體，看不清遠處的物體，對近視眼的矯正可通過凹透鏡對光線的

發散作用進行訂正。

由題意可知，透過下半部分鏡片可以看清遠處景物，說明下半部分鏡片是凸透鏡，上半部分

是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用。

【點拔】本題主要考查了近視眼和遠視眼的成因及矯正方法，屬于識記性內容，難易程度適

中。

13.（2024?泰州）如圖，用鐵絲圍成一個內徑約4mm的圓環，在清水中浸一下后取出，布滿

圓環的水膜如同透鏡，用這個水膜透鏡貼近課本上的字，看到的是正立放大的像，此像為

（實像/虛像）；透過水膜透鏡看遠處的樓房，樓房倒立縮小了，這種成像狀況與—（照相

機/幻燈機）成像原理相同；輕輕甩去一些水（保持水膜完好），透過水膜透鏡看遠處的樓房

成正立縮小的像，此時水膜透鏡相當于—（凸透鏡/凹透鏡）。

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】虛像；照相機；凹透鏡。

【解析】這個水膜透鏡貼近課本上的字，字在這個水膜透鏡的一倍焦距以內，成正立放大的

虛像；透過水膜透鏡看遠處的樓房，此時u>2f,成倒立縮小的實像，其應用是照相機；用

凹透鏡看遠處物體能成正立縮小的像，因此透過水膜透鏡看遠處的樓房成正立縮小的像，說

明此時水膜透鏡相當于凹透鏡。

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【點拔】凸透鏡和凹透鏡從結構和光學性質上各不相同，我們必需全面了解，尤其是對凸透

鏡是初中學習的重點。

14.（2024?嘉興）如圖，保持礦泉水瓶與白紙的位置不變，當向空瓶中倒入水后，可視察到

“黑白顛倒”的現象，這是由于倒入水后的礦泉水瓶相當于形成子一塊鏡。此時，若要

將“黑白顛倒”的現象重新顛倒回來，白紙應—礦泉水瓶（選填“靠近”或“遠離”）o

【考點】凸透鏡成像的應用.

【答案】凸透；靠近。

【解析】圓柱礦泉水瓶中注入水相當于凸透鏡，礦泉水瓶后白紙上的水平箭頭為物體；

當物體在凸透鏡的二倍焦距以外時可以成倒立、縮小的實像，當物體在凸透鏡的焦距與二倍

焦距之間時可以成倒立、放大的實像，

因此當向空瓶中倒入水后，可視察到“黑白顛倒”的現象，

若要將“黑白顛倒”的現象重新顛倒回來，當物體在凸透鏡的焦距之內時可以成正立、放大

的虛像，因此白紙應靠近礦泉水瓶，位于凸透鏡的焦距之內即可。

【點拔】駕馭凸透鏡成像的三種狀況，以及三種成像狀況的應用。此題主要考查了對凸透鏡

成像規律的應用。

15.（2024?濰坊）如圖所示，AB為遮光板，是點光源S在平面鏡中所成的像，S發出的

一條光線經平面鏡反射后恰好經過凸透鏡左側焦點Fo

請畫出：

（1）光源S的位置；

（2）光線EF的入射光線;

（3）光線EF經凸透鏡后的出射光線。

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【考點】1.作光的反射光路圖；2.透鏡的光路圖.

【解析】(1)通過平面鏡作出S，的對稱點S,即為光源S的位置，

(2)連接S與入射點E,則SE即為光線EF的入射光線；

(3)由圖可知，光線EF過凸透鏡左側焦點F,則該光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸射

【點拔】此題考查光的反射定律作圖、平面鏡成像特點和原理來完成光路，凸透鏡三條特別

光線的作圖，綜合性較強。

16.(2024?眉山)如圖所示，ab是光源S發出經平面鏡反射后射向凸透鏡焦點F的一條光

線，是光源S在平面鏡中的像。請畫出：

(1)光源S的位置；

(2)光線ab經凸透鏡后折射光線的大致位置。

【考點】1.平面鏡成像的相關作圖；2.透鏡的光路圖.

【解析】(1)畫出像的對稱點S,可得光源S的位置，連接Sa,可得ab的入射光線；

(2)ab的延長線過凸透鏡的焦點，不屬于凸透鏡的三條特別光線，由于凸透鏡對光線具有

會聚作用，折射光線向凸透鏡的主光軸靠攏，如圖所示：

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S'

Sbi

【點拔】本題考查了平面鏡成像的特點（物像對稱）和凸透鏡的特別光線，要知道：延長線

過凸透鏡的焦點，不屬于凸透鏡的三條特別光線，易錯點！

17.（2024?鄂爾多斯）康巴什是全國首個以城市景觀命名的國家4A級景區，來自南京的小

華拍了一張康巴什大橋的照片，如圖甲，感覺有點小，更換鏡頭站在原地又拍了一張，如圖

乙。兩次像的大小不同是何緣由呢？他猜想可能是兩個鏡頭的焦距不同造成的，為此，返校

后小華在試驗室找來相關器材進行了以下探究：

（1）如圖丙，他先將f=10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度處，再將蠟燭放在10cm

刻度處，移動光屏直到成清晰的像，此時間屏應在一刻度范圍內。

（2）基于試驗目的，接下來他換用f=5cm的凸透鏡仍固定在50cm刻度處，保持蠟燭位置

不變，移動光屏找到最清晰的像，此像大小比（1）中所成的像—o

（3）依據（2）問的結論，他又聯想到望遠鏡的物鏡（凸透鏡）和目鏡（凸透鏡）的焦距大

小也不同，為了盡可能成更大更清晰的像，則f物—f目，若將物鏡和目鏡互換位置，站在

原地看同一物體，此時所成像的大小不換位置時所成像的大小（均選填

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】⑴60-70cm；（2）變小；（3）>；<。

【解析】（1）焦距為f=10cm,物距u=50cm-10cm=40cm>2f,即u>2f,成倒立、縮小

的實像，此時的像距在一倍焦距和二倍焦距之間，即在60-70cm之間；

（2）換用f=5cm的凸透鏡仍固定在50cm刻度處，保持蠟燭位置不變，凸透鏡的焦距越小，

對光的折射實力越強，則像會向左移動，像距變小了，則像變小；

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（3）望遠鏡的物鏡相當于是照相機，成的是倒立、縮小的實像；為了使像更大一些，應增

大焦距；望遠鏡的目鏡相當于是放大鏡，在物距不變的狀況下，焦距越小，成的像越大；由

于望遠鏡的長度不變，故為了成更大的像，應使f物〉f目，若將物鏡和目鏡互換位置，站在

原地看同一物體，由于在光的折射中，光路是可逆的，放大作用沒有變更，此時所成像要小

于不換位置時所成像的大小。

【點拔】此題是探究凸透鏡成像的規律試驗，考查了學生得出結論的實力，要細致分析各物

理量的變更狀況，找出其中的聯系。

18.（2024?上海）某小組同學在“探究凸透鏡成像的規律”試驗中，得到凸透鏡成實像的初

步規律后，為了進一步探討凸透鏡成實像時，像的大小與物距u、像距v之間的關系，他們

計算了像與物體的距離L并將相關數據記錄在如表中。

試驗序號物距U（厘像距V（厘米）像高h像（厘像與物體的大小像與物體的距離1

米）米）比較（厘米）

148.09.60.6縮小57.6

228.011.21.239.2

318.014.42.432.4

413.020.84.8放大33.8

512.024.06.036.0

610.040.012.050.0

（1）依據試驗序號1-6的數據，分析比較像距V、像高h像隨物距u的變更狀況，可得出

的初步結論是：同一凸透鏡成像時，物距U變小，—O

（2）依據試驗序號1-6的數據，分析比較像與物體的距離1隨物距u的變更狀況，可得出

的初步結論是：

（a）同一凸透鏡成縮小的實像時，―

（b）同一凸透鏡成放大的實像時，

（3）請依據表中信息推斷：當像與物體的距離1為35厘米時，像高h像的范圍―

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】（1）像距v增大，像高h像也增大；（2）（a）物距u減小，像與物體的距離1也減

小；（b）物距u減小，像與物體的距離1增大；（3）成縮小實像時，像高h像的范圍為1.2cm?

2.4cm、成放大實像時，像高h像的范圍為4.8cm?6.0cm。

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【解析】（1）依據試驗序號1-6的數據可以看出，物距在不斷減小，像距卻不斷增大，像

在不斷增大，故可得出結論：凸透鏡成像時，同一凸透鏡成像時，物距u變小，像距v增大，

像高h像也增大。

（2）（a）依據試驗序號1、2、3的數據知：同一凸透鏡成縮小的實像時，物距u減小，像

與物體的距離1也減小；

（b）依據試驗序號4、5、6的數據知：同一凸透鏡成放大的實像時，物距u減小，像與物

體的距離1增大；

（3）在1、2、3中，成縮小的像，當L為32.4cm時，像高度為2.4cm,當1為39.2cm時，

像高度為L2cm,物像距離1=35厘米，則像高h的范圍為1.2cm?2.4cm。

在4、5、6中，成放大的像，當1為33.8cm時，像高度為4.8cm,當1為36.0cm時，像高

度為6.0cm,物像距離1=35厘米，則像高h的范圍為4.8cm?6.0cm。

【點拔】此題是探究凸透鏡成像的規律，考查了凸透鏡成像的規律的歸納與總結。肯定要嫻

熟駕馭規律的內容，做到敏捷運用，本題所須要歸納的內容都是從基本規律中推導和延長出

來的，有肯定的難度，因此要求我們審題時肯定要細致、細致。

19.（2024?蘇州中學自主招生）物理愛好小組想知道某只透鏡的焦距f為多少，做試驗甲，

鏡面垂直于陽光，在透鏡下面放上白紙（紙、鏡平行），測出透鏡與白紙間距S/cm與對應的

白紙被烤焦的時間t/min,繪出圖紙乙，則可推斷該透鏡的焦距f為一；

將透鏡及蠟燭、光屏置于光具座上，（如圖丙）做成像試驗，記錄每次成實像的物距u,像

距v.物像間距L（u+v）,繪出圖線丁（以f為長度單位），由圖可知，要想成實像，蠟燭與

光屏的間距應滿意LN（用f表示）。

經“百度”發覺，物理學中，有一個凸透鏡成像的“新概念”：放大率n=A'B'=

ABu

結合丙、丁兩圖，可知當物距u=1.5f時，n=o

【考點】凸透鏡成像規律及其探究試驗.

【答案】12cm；4f；2o

【解析】（1）由圖乙可知，當透鏡與白紙間距S=12cm時，白紙被烤焦的時間t=4min,所

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用的時間最短，

說明太陽光經過凸透鏡會聚后該點的溫度最高，這個點就是凸透鏡的焦點，則測出透鏡與白

紙間距即為焦距f=12cm。

(2)依據凸透鏡的成實像時滿意u>f,由圖丁可知，隨著物距u的增大，物像間距L先減

小后增大，當物距u=2f時，物像間距L最小為4f,

因此，要想成實像，蠟燭與光屏的間距應滿意LN4f。

(3)由圖丁可知，當物距u=1.5f時，物像間距L=4.5f,

依據L=u+v可得，v=L-u=4.5f-1.5f=3f?

??

則放大率n=A~~—=?=%=2。

ABu1.5f

【點拔】本題主要考查凸透鏡成像規律及其應用、焦距的測量和圖象的分析實力，解決此題

的關鍵是通過圖象確定凸透鏡的焦距，涉及到了放大率，有肯定的難度。

20.(2024?南京模擬)閱讀《可調式眼鏡》回答下題。

可調式眼鏡

人的眼睛看清物體是通過變更晶狀體的形態來實現的，晶狀體相當于全自動變焦鏡頭。看近

處物體時，晶狀體變凸一些，折射光線的實力變強；看遠處物體時，晶狀體變扁平一些，折

射光線的實力變弱。通過這樣的調整，使遠近不同的物體均能在視網膜上成像。

若晶狀體調整實力變弱，就會出現看不清遠處物體或近處物體的狀況，須要佩戴合適的眼鏡

進行矯正。

圖1

有人獨創了一種能矯正視力的可調式眼鏡，如