第3讲 透镜及其应用本讲内容在河北省中考中主要是考查凸透镜成像的应用，考察较为灵活．题型主要涉及到选择题、填空题，很少出现在实验探究题中．考察的内容主要是：物距变化引起的像的大小变化，像距的变化，近视眼、远视眼的成因及矫正．近几年在河北省中考中的具体情况如下表：考点考点内容年份题号题型分值考查内容考点1透镜对光的作用202228(1)填空题1凸透镜对光线有会聚作用考点2凸透镜成像202220222025(1、3)选择题填空题23凸透镜成像规律凸透镜成像规律考点3凸透镜成像应用2022202227(1)25(2)填空题填空题11近视眼需佩戴凹透镜远视眼镜片对光线的作用 透镜认识凸透镜和凹透镜凸透镜凹透镜外形特征中间________、边缘________中间________、边缘________对光的作用________________相关概念三条特殊光线 【提示】 凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强． 凸透镜成像规律及其应用1．探究凸透镜成像规律实验装置安装细节调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一________，使像成在光屏的________评估交流无论如何移动光屏，均得不到像的原因：一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在________；二是蜡烛在________________或蜡烛在焦点上深入拓展①遮住凸透镜一部分，成像性质不变，像变________②蜡烛与光屏对调后，物距变________距，像距变物距，像的大小与对调前相________，这也说明了光路的可逆性 2.凸透镜成像规律及其应用11\n物体到凸透镜的距离u像的性质像到凸透镜的距离v应用正倒大小虚实u＞2f倒立缩小实像2f＞v＞f照相机u＝2f倒立等大实像v＝2f2f＞u＞f倒立放大实像v＞2f投影仪u＝f不成像u＜f正立放大虚像v＞u放大镜巧记规律一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小 【提示】 当没有给出凸透镜焦距时，可利用太阳光粗略测量凸透镜的焦距．眼睛和眼镜1．眼睛与照相机眼睛照相机成像元件________、角膜凸透镜承像元件________光屏看远近不同物体的调节调节晶状体的弯曲程度(调节________)调节像距 2.近视眼和远视眼近视眼远视眼视觉特征近处清晰，远处模糊远处清晰，近处模糊形成原因晶状体太____，折光能力太____晶状体太____，折光能力太____眼球前后方向太____眼球前后方向太____成像位置在视网膜____方在视网膜____方成像光路矫正镜片凹透镜凸透镜 显微镜和望远镜1．显微镜和望远镜的对比显微镜望远镜物镜成倒立、放大的实像，相当于投影仪成倒立、缩小的实像，相当于照相机目镜成正立、放大的虚像，相当于放大镜2.视角(1)定义：由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角．(2)影响因素：视角与物体本身的________及物体和人眼之间的________有关．命题点1 透镜对光线的作用 (2022·丹东)如图所示，请将下列光路图补充完整．通过凸透镜和凹透镜的三条特殊光线：11\n 1．(2022·怀化)如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是________透镜，乙透镜应是________透镜．(填“凹”或“凸”)2．(2022·佛山)如图所示，S为蜡烛，S′为蜡烛通过凸透镜所成的像，请根据凸透镜成像特点，画图确定并标出凸透镜光心O点的位置及两侧焦点F的位置．命题点2 凸透镜成像规律及应用 (2022·河北)小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f＝10cm)前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、________的清晰的像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有________作用，所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示)，若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏________凸透镜．(1)解决此类题目的关键是熟记凸透镜的成像规律；(2)要正确理解凸透镜对光有会聚作用，是指折射光束与入射光束相比更趋于靠拢；(3)远视镜片是凸透镜，放在原有凸透镜和蜡烛之间，相当于增强了原有凸透镜对光线的会聚能力，会使像更靠近凸透镜；(4)如果蜡烛和凸透镜之间放置近视镜片(凹透镜)，相当于减弱了凸透镜对光线的会聚能力，会使像远离凸透镜．3．(多选)(2022·河北)如图所示，是小明探究甲凸透镜(f甲＝20cm)的成像情况．此时，他又用乙凸透镜(f乙＝10cm)替换甲凸透镜，不改变蜡烛和凸透镜的位置，继续实验．下列关于乙凸透镜成像情况，说法正确的是()A．要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动B．要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动C．移动光屏，在光屏上可以得到一个清晰放大的像D．移动光屏，在光屏上可以得到一个清晰缩小的像4．(多选)(2022·石家庄长安区一模)11\n如图所示，将凸透镜固定在光具座上某位置(图中未标出)，点燃的蜡烛放在光具座上的a点，调节光屏的位置，在光屏上得到烛焰清晰倒立缩小的像．将蜡烛从a滑到b点后，再移动光屏，屏上得到清晰的像变小．则正确的是()A．凸透镜位于b点右侧B．蜡烛从a点移至b点时，像距一定减小C．蜡烛放在b点时，它的像距大于二倍焦距D．蜡烛在a点时的成像特点可应用于生活中的照相机5．(多选)(2022·张家口二模)凸透镜是一种基本的光学元件，它在生活中有着广泛的应用．下列说法不正确的是()A．凸透镜成像和小孔成像都是由光的折射形成的B．使用照相机照像时，成倒立、缩小的实像C．投影仪成像时，物体离透镜越近像越小D．凸透镜可以用于矫正近视眼命题点 探究凸透镜成像规律凸透镜成像规律在中考中通常从以下几个方面考查：实验基本操作过程、不能成像在光屏中心的原因及解决方法、分析实验现象得出凸透镜成像的规律、说出凸透镜成像规律的应用实例． (2022·梅州)小张同学探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和蜡烛分别位于凸透镜两侧．(1)小张将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是________(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像；(2)小张将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是________(填“倒立”或“正立”)的实像；(3)小张再将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，他从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰________(填“倒立”或“正立”)的像；(4)以上(1)、(2)步骤中，小张将蜡烛从光具座上10cm向30cm移动时，若要让烛焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏应________(填“远离”或“靠近”)透镜，此时所成像的大小将________(填“变大”“变小”或“不变”)．掌握凸透镜成像的三种情况和应用：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜．11\n(5)实验前要调整烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度，目的是________________________(6)随着实验的进行，蜡烛由于燃烧逐渐变短，光屏上的像逐渐向________移动．为了保证烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度，并且使像完整的成在光屏的中央，可将________________________移动．(7)当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到________．A．蜡烛像的下半部分B．蜡烛像的上半部分C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗D．蜡烛完整的像，像的亮度不变(8)多次实验后发现，当光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上接收到清晰的像．出现这种现象的原因是：光发生折射时，光路具有________．(9)小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，光源“F”放在35cm处，所成像如下图________所示．(10)小豪把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间(如图)，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向________(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动光屏，可再次得到清晰的像．一、选择题1．(2022·菏泽)在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为10cm的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像．接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验．下列情形可能发生的是()A．光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像B．光屏向左移，能接收到清晰放大的实像C．光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像D．无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像2．(2022·贵港)某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是()A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小11\nB．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大C．烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大D．烛焰位于d点时，成正立放大的虚像3．(2022·莱芜)有一物体，放在离凸透镜20cm的地方，在另一侧的光屏上呈现了一个倒立、放大的实像，现将物体移到离透镜10cm的地方，移动另一侧光屏，在光屏上可能呈现()A．倒立、放大的实像B．倒立、缩小的实像C．倒立、等大的实像D．不成像4．(2022·雅安)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是() A．该凸透镜的焦距是16cmB．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像C．当u＝20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小5．(2022·成都)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm和20cm的凸透镜L1和L2等器材，小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上，如图所示．下列说法正确的是()A．若凸透镜是L1，小明能在光屏上看到烛焰清晰的像B．若凸透镜是L1，小明将光屏向右移动适当的距离，光屏上能出现烛焰清晰的像C．若凸透镜是L2，小明将光屏移到60cm刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像D．若凸透镜是L2，小明将光屏移到70cm刻度线处，光屏上能出现烛焰清晰的像6．(多选)(2022·沈阳)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，则下列判断正确的( )A．这个清晰的像是倒立、缩小的实像B．此凸透镜的焦距大于20cmC．将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像D．将蜡烛移动到40m刻度处，无论怎样移动光屏，都不会在光屏上成像7．(多选)(2022·邯郸一模)小红同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像(未画出)．下列说法中正确的有()11\nA．凸透镜的焦距为25cmB．屏上的像是倒立的实像C．蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会上升D．取走光屏，则凸透镜不能成像8．(多选)(2022·保定一模)如图所示，小明同学用一个焦距为15cm的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律时，在光屏上得到一个清晰的像，则下列说法正确的是()A．利用图中凸透镜所成像的性质可以制成投影仪B．用不透明的纸板挡住透镜的上半部分，屏上仍能成完整的烛焰的像C．如果凸透镜不动，将蜡烛和光屏互换位置，则烛焰在光屏上能成清晰的像D．将蜡烛放在40cm刻度线处，透镜位置不变，调节光屏可以得到一个放大的实像二、填空题9．(2022·淮安)如图所示，铅笔斜插入装有水的圆柱形玻璃杯中，从侧面看铅笔好像在水面处折断了，这是光的________现象．水中部分看起来比水面上的部分要粗一些，这是因为盛水的圆柱形玻璃杯相当于________(填“凸”或“凹”)透镜．10．(2022·厦门)近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便．如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以________物距，减小人像的大小，从而________取景范围，取得更好的拍摄效果．(填“增大”或“减小”)11．(2022·威海)如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法，能够说明远视眼的成像原理的是________图；表示矫正近视眼的是________图．12．(2022·阜新)2022年6月20日，我国宇航员王亚平在“天宫一号”完成了太空授课，图甲是她做水球实验时的情景，水球相当于________镜，通过水球可以看到她的________像(填“实”或“虚”)，这种成像规律在生活中的应用是________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)．李佳同学将一只透镜放在眼前10cm处玩赏时，被别的同学拍下了照片(如图乙)，据此推断该透镜的焦距f满足的条件是f________(填“＞”“＜”或“＝”)10cm.11\n13．(2022·石家庄桥西区模拟)3D电影具有三维立体视觉效果，拍摄时，将两个摄像头按照人两眼间的距离放置，同时拍摄，制成胶片；放映时，两个放映机在银幕上呈现两个略有差异的画面，观看者带上特殊眼镜后，就和直接用双眼看到的物体的效果一样．观看时，光在银幕上发生的是________反射；画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、________的实像；此时，胶片到放映机镜头的距离应满足____________________________(填“小于一倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“大于二倍焦距”)．14．(2022·汕尾)某些手表上有一个圆滑的透明凸起，通过它看日期会觉得很清楚，这是因为这个圆滑的凸起相当于一个________，我们看到的实际上是一个________(填“放大”或“缩小”)的________(填“实像”或“虚像”)．三、作图题15．(2022·广元)如图所示，两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的光心O和焦点F，分别画出经过凹透镜折射后的光线．16．(2022·盘锦)如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点S′.四、实验探究题17．(2022·龙岩)在探究“近视眼的矫正”课外实验中：(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置，如图所示，在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、________的________像．(2)当向水凸透镜内________(填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了．①若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明近视眼将远处的物体成像在视网膜________(填“前”或“后”)．②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像．说明近视眼镜是________透镜．18．(2022·桂林)在“探究凸透镜成像规律”的实验中：11\n(1)由图甲可知，该凸透镜的________是15.00cm.(2)实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时要求三者的中心在同一水平高度，同时注意将________(填“凸透镜”“蜡烛”或“光屏”)摆放在另外两个元件的中间．(3)如图乙所示，若想在光屏上(光屏未画出)得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的________位置．(4)通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机________(填“靠近”或“远离”)被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面．(5)小明进一步学习知道了眼球的成像原理．一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜________(填“前”或“后”)，这就是近视眼，矫正方法是戴一副由________(填“凸”或“凹”)透镜片做的眼镜．19．(2022·聊城)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示．(1)要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向________(填“上”或“下”)调节．(2)实验过程中，当烛焰距凸透镜20cm时，移动光屏至某一位置，能在光屏上得到一个等大清晰的像，则透镜的焦距为________cm.(3)当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、________的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)．要使烛焰在光屏上所成的像变大，应保持透镜的位置不动，调节蜡烛的位置，同时将光屏________(填“靠近”或“远离”)透镜，直至得到清晰的像．(4)实验中怎样操作，才能在光屏上得到最清晰的像？11\n参考答案考点解读考点1 厚 薄 薄 厚 会聚 发散考点2 1.高度 中央 同一高度 一倍焦距以内 暗 像 反考点3 1.晶状体 视网膜 焦距 2.厚 强 薄 弱 长 短 前 后考点4 2.大小 距离各个击破例1 例2 放大 会聚 靠近题组训练 1.凹 凸2. 3.BD 4.BD5．ACD实验突破例 (1)缩小 (2)倒立 (3)正立 (4)远离 变大拓展训练 (5)使像承接在光屏的中央． (6)上 光屏向上(或凸透镜向下) (7)C (8)可逆性 (9)C (10)远离整合集训1．A 2.C 3.D 4.D 5.B 6.ACD 7.ABC 8.ABC 9.折射 凸 10.增大 增大 11.甲 丁 12.凸透 实 照相机 > 13.漫 缩小 大于一倍焦距小于二倍焦距 14.凸透镜 放大 虚像 15.11\n16. 17.(1)缩小 实 (2)注入 前 凹 18.(1)焦距 (2)凸透镜 (3)c (4)远离 (5)前 凹 19.(1)上 (2)10 (3)缩小 照相机 远离 (4)左右(或前后)移动光屏，反复比较，找到最清晰像的位置．11
