專題03透鏡及其應用

富知識話單

考點1透鏡及其對光線的作用

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。

凸透鏡對光的會聚作用是相對于原來入射光的傳播方向而言的，是指經(jīng)過凸透鏡折射后的光

線比原來光線的傳播方向向主軸靠近了一些，但通過凸透鏡的光線不一定是會聚光，不一定

都能會聚于一點，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)過凹透鏡折射

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

光，也可能會聚于一點或是平行光。

考點2凸透鏡成像規(guī)律及其應用

像的性質(zhì)生活中的

物距U與像距V與

大小倒正虛實應用

焦距了的焦距）的

像、物相

關系關系

對于透鏡

的位置

u>2f———異側照相機

u=2f________—_______v=2f異側判斷焦距f

投影儀、

異側

人"必———v>2f

幻燈機

獲取平行

u=f不成像

光

u<f———同側放大鏡

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

跑。

考點3眼睛與光學儀器

1.近視眼與遠視眼

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

遠視眼成在視網(wǎng)膜的________鏡

2.顯微鏡與望遠鏡

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于一個________，靠近

________的凸透鏡叫做目鏡，靠近________________的凸透鏡叫做物鏡。來自被

觀察物體的光經(jīng)過物鏡后成一個________________的實像，道理就像_________的

鏡頭成像一樣；目鏡的作用則像一個普通的_______。

望遠鏡有一種望遠鏡也是由兩組凸透鏡組成的。靠近________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物體的重要因素。望遠鏡的物

鏡成________________的實像，但它離我們的眼睛很近，再加上________的放大

作用，________可以變得很大。

實驗1探究凸透鏡成像規(guī)律

1.實驗器材：凸透鏡、光具座、蠟燭、、火柴等。

2.實驗圖本:

3.實驗過程：先明確凸透鏡的焦距，使保持不動，將由遠及近地靠近凸

透鏡，移動，直到光屏上呈現(xiàn)出清晰的像；明確每次成像時的物距和對應的像距及

像的特點，并填入實驗表格中。

4.問題探究：

(1)在實驗中，蠟燭、凸透鏡、光屏的位置應如何放置?

(2)在探究過程中，在光屏上無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，應如何調(diào)整?

基礎檢〉則(限時30min)

一、單選題

1.我國出土的文物“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”。關于“水晶餅”利用太陽光生火，下列說法正確的是（）

A.這是光的反射現(xiàn)象B.這是光的色散現(xiàn)象

C.“水晶餅”對光有會聚作用D.“水晶餅”對光有發(fā)散作用

2.實驗操作考試臨近，同學們上實驗室動手實驗，通過訓練提高操作技能。如圖，小明正

在做凸透鏡成像實驗，此時光屏上出現(xiàn)了清晰的像。下列說法正確的是（）

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.此時成的是倒立、等大的實像

D.如果將蠟燭向左移，光屏需要適當右移才能再次形成清晰的像

3.為嚴控新冠疫情，保護師生生命安全，我市部分中小學對校園門禁系統(tǒng)進行了升級，配

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

就能將測試者的面部信息與備案信息進行比對并獲取體溫，決定放行與否。關于門禁系

統(tǒng)，下列說法中正確的是（）

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

B.該系統(tǒng)的核心光學元件是凸透鏡

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，邵陽市天空出現(xiàn)了難得一見的“日暈”，許多市民都目睹了這美麗的

自然奇觀，如圖是某攝影愛好者用相機拍攝的精彩瞬間，下列對照相機成像特點描述正確

的是（）

A.倒立放大的實像B.倒立縮小的實像

C.正立放大的虛像D.正立縮小的實像

二、多選題

5.某實驗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，光屏上的像會向下移

三、填空題

6.如圖，是某地投放使用的智能無人駕駛小巴車，它可以通過車上的攝像機和激光雷達識

別道路狀況。小巴車上的攝像機識別道路上的行人時，其鏡頭相當于一個透鏡，行

人在攝像機感光元件上成倒立、縮小的像。當小巴車靠近公交站牌時，站牌在攝像

機感光元件上所成的像（選填“變大”“變小”或“不變”）。

7.學習小組對于眼睛視物原理進行了探究實踐。請你觀察圖甲中照相機和眼睛的構造，把

照相機與眼睛功能類似的部分填入表乙中。

表乙

照相機①—膠卷光圈

眼睛晶狀體和角膜②一③.

8.尊老愛幼是中華民族的傳統(tǒng)美德。小偉在重陽節(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，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)爺爺看書報時將書報拿得很遠，根據(jù)所學知識想到人的眼睛與（選

填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，爺爺眼睛的問題是因為晶狀體太薄造

成的（選填“近”或“遠”）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的情景，請在圖乙中用筆畫線補齊在透鏡的另一邊看

科科小朋友眼鏡的光路圖。

五、實驗題

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

水透鏡來模擬眼睛的晶狀體，打開夾子，通過注射器向橡皮膜中注水或抽水，來改變橡皮

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，點燃蠟燭，使燭焰、水透鏡和光屏三

者的中心在;

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

示，記下此時光屏所在的位置；

③用注射器向水透鏡里加適量的水，水透鏡對光的偏折能力變,此時屏上的像變得

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

的像，這說明近視眼所成的像在視網(wǎng)膜的;

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

上出現(xiàn)清晰的像，如圖丙所示，這說明矯正近視眼應配戴透鏡；

⑤從水透鏡里向外抽取適量的水，再次實驗，探究遠視眼的成因和矯正。

⑥眼睛是心靈的窗戶，我們要增強保護視力的意識，做到科學用眼，積極防控近視。請寫

出一條預防近視的措施。―

12.小軍愛動手、愛思考，以下是他做的一些實驗。

（1）小軍在探究“某固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗中，繪制了該固體熔化時溫度隨時間

變化的圖像，如圖甲所示。請根據(jù)圖像回答問題：

①該固體是晶體還是非晶體？=

②該固體熔化過程大約持續(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”）的實像。該成像規(guī)律在

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

①照相機②投影儀③顯微鏡物鏡④望遠鏡物鏡

基拔號I檢）則（限時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，移動蠟燭，光屏先后在尸同側

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.尸點位置在甲的左側D.蠟燭的移動方向向左

2.如圖是超市安裝的一種刷臉自助儲物柜。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，出現(xiàn)人臉縮小的像，柜門打開。下列說法正確的是（）

A.該攝像頭相當于一個凹透鏡

B.該攝像頭對光線具有發(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

結構如圖乙所示。下列說法正確的是（）

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)新服務生活，科技改變未來”的科技創(chuàng)新活動，模擬制作一款“智能”

行駛玩具車。該玩具車利用車載傳感器（攝像頭、雷達）采集生成道路特征數(shù)據(jù)，完成“自

動”駕駛。作為傳感器之一的攝像頭，下列說法正確的是（）

A.攝像頭的鏡頭是凹透鏡

B.遇障礙物時，要想生成更大的像，鏡頭應該向前伸

C.攝像頭成的像是正立的虛像

D.成像時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，以下說法正確的是（）

A.筷子側移是因為光的反射現(xiàn)象

B.變粗是因為凸透鏡的放大現(xiàn)象

C.若沿虛線方向觀察插入在O點處的筷子，看到水中的筷子不會側移但會變粗

D.若沿虛線方向觀察插入在尸點處的筷子，看到水中的筷子不會側移也不會變粗

三、填空題

6.如圖所示，電子蠟燭的“燭焰”通過凸透鏡在光屏上成一個清晰_______立的實像。利

用這一成像規(guī)律可制成（選填“照相機”、“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焦距相同、尺寸更大的凸透鏡，此時光屏上像

的大小與原來的像對比應_________（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。已知凸透鏡的焦距為10cm,外殼的長度為

20cm,若將凸透鏡對準窗外景物，在外殼內(nèi)前后移動內(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；若將凸透鏡正對燃

燒的蠟燭，當蠟燭距離凸透鏡至少cm時，可以在外殼內(nèi)移動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。

（1）畫出光線a；

（2）畫出光線6經(jīng)凸透鏡折射后的光路，并標出凸透鏡右側的焦點尸；—

（3）保持光線。不變，若平面鏡轉動角度小于90。，則（選填“順時針”“逆時

針”）轉動平面鏡，可使a的反射光線通過凸透鏡光心。。

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

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

好在光屏上成清晰的像，此時光屏上可觀察到倒立（選填“放大”或“縮小”）的

（選填“實”或“虛”）像，生活中的應用是（選填“投影儀”或“照相機”）。

四、作圖題

10.物體在透鏡中成像的情況可以通過作圖來確定。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/表示物體的一個發(fā)光點，4表示發(fā)光點/的

像；。點表示透鏡的中心，尸點表示透鏡的焦點；符號f表示凸透鏡。符號/表示凹透鏡，

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

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

I、n、in通過透鏡后的傳播方向。通過多次實驗和作圖，我們可以歸納出發(fā)光點/發(fā)出的

任何一條光線經(jīng)過透鏡后都將會聚于（或反方向延長相交于）像點4。

（1）用透鏡成像的作圖法，作出圖中發(fā)光點/的像⑷。

A.

----?-------（?-------?------

FOF

y

（2）圖中，H是發(fā)光點/通過透鏡所成的像。

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（將透鏡用符號畫在圖

中）。

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

過8的光路圖。

五、實驗題

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

此透鏡進行了探究。

(1)她把該透鏡靠近書上的“實驗”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光的作用，請

在圖乙中畫出平行光入射兩個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，將結果記錄在下表中，則該透鏡的焦距為

cm。當“F”光源位于如圖丙所示位置時，光屏應適當向(選填“左”或“右”)

移動，才能在光屏上得到清晰的像。

物距像距