易錯點05掌握透鏡的成像問題

目錄

01易錯陷阱

易錯點一、透鏡對光的作用理解不透徹

易錯點二、凸透鏡的成像規(guī)律運用不熟練

易錯點三、凸透鏡成像的變焦問題分析不到位

易錯點四、凸透鏡的動態(tài)成像情景分析不熟練

易錯點五、凸透鏡所成像與物的關(guān)系，不僅上下顛倒，而且左右顛倒（實像）

易錯點六、凸透鏡的應用之眼睛與眼鏡，佩戴眼鏡后的各種變化理解不透徹

02舉一反三—易錯題型

題型一■.透鏡

題型二.透鏡成像性質(zhì)的判斷

題型三.透鏡成像的規(guī)律

題型四.凸透鏡成像的動態(tài)變化

03易錯題通關(guān)

易錯點一、透鏡對光的作用理解不透徹

【鏈接知識】

知識點一、透鏡

一、透鏡的概念

1.透鏡是用透明物質(zhì)制成的表面為球面一部分的光學元件,透鏡是根據(jù)光的折射現(xiàn)象制成的。

II甲）1［乙（

二、透鏡三條特殊（主要）光線

1.透鏡的三條特殊(主要)光線

(1)過光心的光線：經(jīng)透鏡折射后傳播方向丕改變，如圖所示

jAFjF

CFB^CCFO^.C

過光心的光線

(2)平行于主光軸的光線：經(jīng)凸透鏡折射后經(jīng)過另一側(cè)焦點;經(jīng)凹透鏡折射后向外發(fā)散，但其

反向延長線過同側(cè)焦點,所示。

平行于主軸的光線

(3)經(jīng)過或射向焦點的光線：經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸；射向異側(cè)

焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸,所示。

C

過焦點的光線

知識點二、實像和虛像的區(qū)別

類別定義表現(xiàn)實例

實際光線會聚

能用光屏承1

實像而成接，能被眼睛

觀察小孔」金像投影儀成像

反射(或折射)不能用光屏承

虛像光線的反向延接，能被眼睛

平面修成像

長線相交而成觀察“受事”1長大僮成像

【陷阱分析】

一、透鏡基本概念理解誤區(qū)

1、凸透鏡與凹透鏡特點混淆：凸透鏡中間厚、邊緣薄，對光線有會聚作用；凹透鏡中間薄、邊緣厚,

對光線有發(fā)散作用。

2、會聚與發(fā)散概念誤判：有些同學對會聚和發(fā)散的概念理解不清晰，認為經(jīng)過凸透鏡的光線就一定

是會聚光線，經(jīng)過凹透鏡的光線就一定是發(fā)散光線。實際上，會聚作用是指光線經(jīng)透鏡折射后，比

原來更靠近主光軸；發(fā)散作用是指光線經(jīng)透鏡折射后，比原來更遠離主光軸。

二、特殊光線折射路徑易錯點

1、平行于主光軸光線折射錯誤：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚于焦點；經(jīng)凹透鏡折射

后，其折射光線的反向延長線通過焦點。

2、過光心光線理解偏差：過光心的光線傳播方向不變，這是透鏡的一個重要特性。

三、實際應用場景判斷失誤

1、生活中透鏡應用原理混淆：在生活中，有很多透鏡的應用場景，如放大鏡、近視眼鏡、遠視眼鏡

等。

2、復雜光學系統(tǒng)分析錯誤：在分析投影儀、顯微鏡、望遠鏡等復雜光學系統(tǒng)時，涉及多個透鏡對光

線的作用，部分同學不能清晰梳理光線傳播路徑和成像原理。

【解題技巧】

一、快速判斷透鏡類型與作用

1、依據(jù)結(jié)構(gòu)判斷類型：遇到判斷透鏡類型的題目，第一時間觀察透鏡的結(jié)構(gòu)。若中間厚、邊緣薄，

那就是凸透鏡；若中間薄、邊緣厚，則為凹透鏡。

2、理解會聚與發(fā)散本質(zhì)：分析光線經(jīng)透鏡折射后的傳播方向時，緊扣會聚和發(fā)散的本質(zhì)含義。

二、準確繪制特殊光線折射路徑

1、平行光折射技巧：繪制平行于主光軸光線的折射光路時，若是凸透鏡，折射光線直接會聚于焦點；

若是凹透鏡，折射光線的反向延長線通過焦點。

2、過光心光線處理：在任何復雜的光路分析中，只要光線過光心，其傳播方向就一定不變。

易錯點二、凸透鏡的成像規(guī)律運用不熟練

易錯點三、凸透鏡成像的變焦問題分析不到位

易錯點四、凸透鏡的動態(tài)成像情景分析不熟練

易錯點五、凸透鏡所成像與物的關(guān)系，不僅上下顛倒，而且左右顛倒（實

像）

易錯點六、凸透鏡的應用之眼晴與眼鏡，佩戴眼鏡后的各種變化理解不透

徹

【鏈接知識】

知識點三、透鏡成像的規(guī)律

1.凸透鏡成像規(guī)律

如圖是常見凸透鏡成像規(guī)律光路圖，詳見下表

成像條件物距（U）成像的性質(zhì)像距（V）應用

u>2f倒立、縮小的實像f<v〈2f照相機（圖a）

u=2f倒立、等大的實像v=2f圖d

f<u<2f倒立、放大的實像v>2f投影儀（圖b）

u=f不成像射出的是平行光線

0<u<f正立、放大的虛像v>f放大鏡（圖C）

4-------]

a.u>2fb.f<u<2f

1.

或像

m________1________X

實際日帳-1------L

1

c.O<u<fd.u=2f

2.凸透鏡成像的規(guī)律口訣

規(guī)律1:當物距大于2倍焦距時，則像距在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、縮小的實像。此

時像距小于物距，像比物小，物像異側(cè)。應用:照相機、攝像機。

規(guī)律2:當物距等于2倍焦距時，則像距也在2倍焦距，成倒立、等大的實像。此時物距等于

像距，像與物大小相等，物像異側(cè)。應用:測焦距。

規(guī)律3:當物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時，則像距大于2倍焦距，成倒立、放大的實

像。此時像距大于物距，像比物大，物像異側(cè)。應用:投影儀、幻燈機、電影放映機。

規(guī)律4:當物距等于1倍焦距時，則不成像，成平行光射出。

規(guī)律5:當物距小于1倍焦距時，則成正立、放大的虛像。此時像距大于物距，像比物大，物像

同側(cè)。應用:放大鏡。

【陷阱分析】

一、成像特點理解誤區(qū)

1、凸透鏡成像規(guī)律混淆：凸透鏡成像時，物距不同，成像特點也不同。當物距大于二倍焦距時，成

倒立、縮小的實像；物距在一倍焦距和二倍焦距之間時，成倒立、放大的實像；物距小于一倍焦距

時，成正立、放大的虛像。

2、實像與虛像區(qū)分不清：實像是由實際光線會聚而成的，可以用光屏承接；虛像是由反射光線或折

射光線的反向延長線相交而成的，不能用光屏承接。

3、像的倒正理解偏差：凸透鏡成實像時，像都是倒立的，這里的倒立是指上下、左右都顛倒。

二、實際應用場景判斷失誤

1、生活中透鏡應用原理誤解：在生活中，很多光學儀器都利用了透鏡成像規(guī)律，如照相機、投影儀、

放大鏡等。

2、動態(tài)成像問題分析錯誤：當物體或透鏡的位置發(fā)生變化時，像的大小、位置也會隨之改變。

【解題技巧】

1、制作記憶口訣：為了更好地記住凸透鏡成像規(guī)律，可制作簡單易記的口訣，如“一倍焦距分虛

實，二倍焦距分大??；物近像遠像變大，物遠像近像變小”。

2、對比實像與虛像：在判斷像的虛實問題上，緊抓實像和虛像的本質(zhì)區(qū)別。實像能呈現(xiàn)在光屏上,

由實際光線會聚而成；虛像不能用光屏承接，是光線反向延長線相交形成。

3、理解“倒立”含義：針對凸透鏡實像的倒立特點，通過畫圖或?qū)嶋H舉例加深理解。

，宓

題型一.透鏡

1.如圖表示的是兩條光線經(jīng)過凸透鏡和凹透鏡的光路圖，其中畫法正確的是（）

2.如圖所示，平面鏡垂直于凸透鏡主光軸且在凸透鏡一側(cè)焦點上，請把光路補充完整。

3.近年來全球氣候變暖，森林防火人人有責。某學校開展了“森林防火”主題班會活動，其中有

同學提到不能將礦泉水瓶隨意丟棄在森林，這是因為有水的礦泉水瓶相當于一個（選填

“凸”或“凹”）透鏡，對太陽光有作用，從而點燃枯葉引發(fā)火災。

4.如圖，一束光射向凸透鏡經(jīng)折射后，折射光線射到一個平面鏡上。請在圖中畫出射向凸透鏡這

束入射光和經(jīng)平面鏡反射的反射光線。

題型二.透鏡成像性質(zhì)的判斷

5.（多選）某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離u跟

像到凸透鏡的距離v之間關(guān)系的圖象，如圖，下列判斷正確的是（）

■v/cm

B.當u=15cm時，在光屏上能得到一個放大的像

C.當u=25cm時成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡10cm處移動到30cm處的過程中，像逐漸變小

6.小明在老師指導下，利用自制水透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律，如圖甲所示，利用記錄的實驗數(shù)據(jù),

繪制了如圖乙所示的像距v和物距u的關(guān)系圖，實驗過程中下列說法正確的是（）

■v/cm

甲乙

A.該水透鏡的焦距是20cm

B.若要在光屏上成清晰放大的像，物體應放在距透鏡20cm之外

C.在光屏上找到清晰縮小的像后，若在水透鏡和物體之間放一凹透鏡，光屏應靠近水透鏡才能

再次找到清晰的像

D.實驗后，若利用注射器向水透鏡內(nèi)注水，光屏應該靠近水透鏡才能再次找到清晰的像

題型三.透鏡成像的規(guī)律

7.如圖，探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，在光屏上得到了燭焰清晰的像，若透鏡焦距為10cm,則

下列說法正確的是（）

|川||川甲|川川甲|川川甲|川川||川|||川|川|||川|||川川|||川||川|||川|川

0cm102()304()5()60708()90100

A.如果此時撤掉光屏，就沒有像了

B.當蠟燭因燃燒逐漸變短，光屏上的像會逐漸向下移動

C.若遮擋凸透鏡的一部分，光屏上將得不到完整的像

D.若在蠟燭和凸透鏡之間放一個近視眼鏡片，為了讓屏上的像清晰，可將光屏向右移動

8.在“探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗”中凸透鏡的焦距f=12cm,蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的

位置如圖所示，此時蠟燭在光屏上成清晰的像。下列判斷正確的是（）

透鏡/

〃OcmlO203040（060708090100、

A.透鏡位置不變，把蠟燭向左移動，向右移動光屏，光屏上會再次得到清晰的像

B.圖中成像的特點與投影儀成像特點相同

C.保持透鏡位置不變，把蠟燭移動到45cm處，向右移動光屏，光屏上會再次得到清晰的像

D.保持透鏡位置不變，把蠟燭移動到30cm處，向右移動光屏，光屏上會再次得到清晰的像

9.如圖是利用無人機拍攝的甘肅省隴南市禮縣四角坪遺址考古發(fā)掘現(xiàn)場，下列說法正確的是（

A.我們能看到考古人，是因為人吸收了各種顏色的光

B.無人機鏡頭拍攝成的是正立、縮小的實像

C.拍照成像利用了光的反射

D.要想將現(xiàn)場拍得大一些，無人機位置不變，應增大鏡頭的焦距

題型四.凸透鏡成像的動態(tài)變化

10.如圖1,在裝有水的杯子里，小紅將一支鉛筆分別緊貼杯壁內(nèi)、外豎直放置，兩次都觀察到鉛筆

放大的像，俯視圖如圖2、圖3所示。下列說法正確的是（）

A.圖2中鉛筆向前移，像一直變小

B.圖2中鉛筆向前移,像先變小后變大

C.圖3中鉛筆向后移，像一直變大

D.圖3中鉛筆向后移，像先變小后變大

11.圖甲是城市很多路口安裝的監(jiān)控攝像頭，它可以拍攝違章行駛或發(fā)生交通事故時的現(xiàn)場照片。

攝像頭的鏡頭相當于一個凸透鏡，圖乙和丙是一輛汽車經(jīng)過路口時與一輛自行車相撞后拍攝的

兩張照片，由圖可以看出汽車所成的像變小，則汽車在（選填“靠近”或“遠離”）

攝像頭。

甲乙丙

1.如圖所示，一束光射向凸透鏡經(jīng)折射后射到水面上，請在圖中畫出射向凸透鏡的入射光線、以

及進入水中的折射光線的大致方向。

2.在探究凸透鏡成像規(guī)律實驗中，當燭焰位于距離凸透鏡一倍焦距內(nèi)時，人眼觀察到燭焰成像的

情形是圖中的（）

3.小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時，利用刻度尺測量光屏上像的高度并結(jié)合光具座上讀取的像距大

小，繪制了如圖所示的圖像，己知物體高h=6cm,則下列說法正確的是（）。

▲像的高度/cm

6一/

_Z-J______?

01020像距/cm

A.該凸透鏡的焦距是20cm

B.當物距等于20cm時，像的高度大于6cm

C.當物距大于20cm時，像的高度小于6cm

D.當物距小于10cm時，其成像原理與投影儀相同

《如圖所示,燭焰在光屏上剛好成清晰

|iiii|iiii|ini|ii|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

)3040SO60708090100

的像。透鏡不動，將蠟燭移至30cm刻度處，移動光屏，在光屏上能觀察到（）

A.倒立、縮小的實像B.倒立、放大的實像

C.正立、放大的實像D.光屏上不能呈現(xiàn)像

5.小金同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸

透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（）

A.該凸透鏡的焦距是16cm

B.當u=12cm時，在光屏上能得到一個縮小的像

C.當u=20cm時成縮小的像，照相機就是根據(jù)這一原理制成的

D.物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，物像間距逐漸變小

6.（多選）某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟

物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷中正確的是（）

B.當u=12cm時，在光屏上能得到一個放大的像

C.當u=20cm時，成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小

7.眼睛是人類心靈的窗戶，眼球好像一架照相機，晶狀體和角膜的共同作用相當于凸透鏡。如圖

所示，小白同學利用注射器和水膜模擬眼睛看物體的情景。下列描述錯誤的是（）

A.此時“水凸透鏡”成像特點與照相機相同

B.若用注射器向水膜里注入適量的水，水透鏡對光的偏折能力變強，此時屏上的像變得模糊,

為得到清晰的像，可將光屏慢慢靠近水透鏡

C.小白分析，當晶狀體變厚時，像成在視網(wǎng)膜前，需要佩戴一個合適的凸透鏡，才能使像成在

視網(wǎng)膜上

D.隨著蠟燭燃燒變短，光屏上燭焰的像將會向上移動

8.在做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中，小明組裝的裝置如圖甲所示，他保持凸透鏡的位置

不變,不斷地移動蠟燭位置，觀察到四種燭焰的清晰像，如圖乙所示。已知凸透鏡的焦距為10cm,

按蠟燭到凸透鏡距離由近到遠所得到的像進行排序，正確順序為（）

A.④③②①B.③②①④C.①②③④

9.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，某學習小組用如圖甲所示的方法測量凸透鏡的焦距。正

確安裝并調(diào)節(jié)實驗裝置后,在光屏上得到一個清晰的像，如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.由圖甲可知，該凸透鏡的焦距是10cm

B.照相機成像特點與圖乙中燭焰的成像特點相同

C.圖乙中的燭焰向遠離凸透鏡方向移動，所成的像逐漸變小

D.若在蠟燭和凸透鏡之間放置一個遠視鏡，為得到清晰的像光屏應向右移動

10.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，將蠟燭，凸透鏡、光屏移動到如圖所示的位置時，在光屏上

得到一個清晰的實像（圖中未畫出）。下列說法中正確的是（）

①投影儀是利用這一成像原理工作的

②若將蠟燭遠離凸透鏡，為了在光屏上得到清晰的像，應將光屏適當靠近凸透鏡

③若保持蠟燭和光屏位置不動，只移動凸透鏡，光屏上能得到放大清晰的燭焰像

④若保持蠟燭和透鏡位置不動，在透鏡左側(cè)靠近透鏡放置一副遠視眼鏡，則應將光屏適當遠離凸

透鏡，光屏上能再次得到清晰的燭焰像

5|川||川平川||川||川||川|||加|甲|』川平川|||前川|川|舟|||平川||川「叫叫K

劫6cm1()2'()金)4()5()607()>()9010()限

A.只有①④B.只有②③C.只有②④D.只有③④

11.將物體放在距凸透鏡10cm處時，可在凸透鏡另一側(cè)的光屏上成一個倒立、放大的清晰像?，F(xiàn)將

該物體向凸透鏡移近2cm,關(guān)于凸透鏡的焦距以及再次成像，以下說法正確的是()

①凸透鏡的焦距可能為7cm；

②凸透鏡的焦距可能為12cm；

③將光屏遠離透鏡移動適當距離，一定能再次成倒立、放大的清晰像；

④將光屏遠離透鏡移動適當距離，可能在光屏上不能再次成像

A.①③B.②④C.①④D.②③

12.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏一定位置時，燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個

清晰縮小的像。要使燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰放大的像，調(diào)節(jié)的方法是()

A.透鏡不動，蠟燭遠離透鏡，光屏遠離透鏡

B.透鏡不動，蠟燭靠近透鏡，光屏