专题03透镜及其应用(解析版)

1、专题03透镜及其应用命题热点透视：近年来本专题的命题热点主要集中在考查以下几个方面1凸透镜和凹透镜；2凸透镜成像规律；3凸透镜成像规律的应用4眼睛与眼镜；5显微镜与望远镜；6透镜成像作图题；7光学综合应用。本专题精选全国中考典型题型，旨在通过本专题的训练，让同学们能够系统地掌握解题规律、方法及技巧，帮助同学们轻松攻克解题难关，复习做到有的放矢，胸有成竹，对中考信心十足，轻松斩获高分！考点深度详解一、透镜：至少有一个面是 球面的一局部的透明玻璃元件1凸透镜：中间厚、边缘溥的透镜，如：远视镜片，放大镜等;2凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片；二、根本概念：1主光轴：过透镜两个球面球心的直线

2、，用CC表示;2光心：同常位于透镜的几何中心；用“ O表示。3焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“ F表示。4焦距：焦点到光心的距离。焦距用“ 表示。如以下图：155粗略测量凸透镜焦距 的方法：使凸透镜正对太阳光太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴 下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。三、三条特殊光线要求会画：1过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如以下图:2平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点所以凸透 镜

3、对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用如以下图：3经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴;如以下图:四、透镜应用照相机：1照相机的镜头是凸透镜 ；2物体到透镜的距离物距大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像；投影仪：1投影仪的镜头是凸透镜；2物体到透镜的距离物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成放大、倒立的实像 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕放大镜：1放大镜是凸透镜；2物体到透镜的距离物距小于一倍焦距，成放大、正立的虚像；注意：要让物体更大，应该让放大镜远离物体；五、探究凸透镜的成像规律：器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座带

4、刻度尺考前须知：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上；凸透镜成像的规律要求熟记、并理解：种类成像条件物距u成像的性质像距V应用1u 2f缩小、倒立的实像f v 2f照相机2u=2f等大、倒立的实像v=2f测焦距3f u 2f投影仪4u=f不成像5u f放大镜口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，物远虚像大。注意：1实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；2虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成；注意：凹透镜始终成缩小、正立的虚像；六、透镜应用1眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏胶卷；2近视

5、眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，需戴凹透镜调节；3远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，需戴凸透镜调节；显微镜和望远镜4显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大；5望远镜由目镜和物镜组成，物镜使物体成缩小、倒立的实像，目镜相当于放大镜，成放大的像。典例精讲典例1.2021江苏泰州如图，用铁丝围成一个内径约4 mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜尤如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为虚像选填 实像或 虚像；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与照相机选填照相机或幻灯机成像原理相同；

6、轻轻甩去一些水保持水膜完好，透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于 凹透镜选填 凸透镜或 凹透镜。【答案】虚像；照相机；凹透镜【解析】考点：凸透镜成像的应用分析：凸透镜成像规律及其应用：u2f ； fv2f,成倒立缩小的实像，其应用是照相机；用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像， 因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，说明此时水膜透镜相当于凹透镜。故答案为：虚像；照 相机；凹透镜。典例2.2021四川成都如图，成都锦江之上，夜色中的安顺廊桥流光溢彩，让游人流连忘返。以下说法 错误的选项是A. 小张看到廊桥在水中的倒影，是因为光从水中射入空气，再进入小张的眼睛B. 小郑取

7、下近视眼镜，看到廊桥变模糊了，是因为廊桥的像成在了视网膜的前面C. 小陈拿出携带的放大镜观看远处的廊桥，看到了廊桥倒立的像，这个像是实像D. 小李用手指组成方框 取景方框离眼睛越远，取景范围越小，是因为光沿直线传播【答案】A【解析】A. 小张看到桥在水中的倒影，是因为桥反射的光经水面反射，进入小张的眼睛，故A错误；符合题意;B. 小郑取下近视眼镜，看到廊桥变模糊了，是因为小郑近视，晶状体太厚，廊桥的像成在了视网膜的前面，故B正确；不符合题意；C. 由于放大镜是凸透镜，凸透镜所成的倒立的像为实像，故C正确，不符合题意；D. 由于光沿直线传播，方框离眼睛越远，所看外面景物范围的大小变化如图：由此可

8、知：方框离眼睛越远，取景范围越小，故D正确；不符合题意。故正确答案为A。拔高集训考查点1凸透镜与凹透镜1. 2021山东济宁平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：都能改变光的传播方向；只 有平面镜能成虚像；凸透镜既能成实像也能成虚像；只有凹透镜能矫正视力；利用三棱镜能研究光 的色散以下选项中，完全正确的选项是A .B.D .C .【答案】D【解析】考点：平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案，实像与虚像的区别，光的色散，近视眼的 成因与矫正方法，远视眼的成因与矫正方法。平面镜反射光线，可以改变光的传播方向，凸透镜、凹透 镜、三棱镜折射光线，可以改变光的传播方向，故正确；平面镜、凹

9、透镜、凸透镜都能成虚像，故 错误；凸透镜既能成放大、缩小、等大的实像也能成放大的虚像，故正确；凸透镜可以矫正远视眼, 凹透镜可以矫正近视眼，故错误；利用三棱镜能研究光的色散实验，故正确。综上分析可知，正确 的是。应选：D。2. 2021江苏盐城D.【解析】禾U用太阳光测量凸透镜的焦距时，要将让凸透镜正对太阳光，白纸应平行于凸透镜放置在另一侧,改变白纸与凸透镜间的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，测出光 斑到凸透镜的距离，便可得到凸透镜的焦距；故图中C正确，ABC错误。应选C。3. 2021湖北宜昌据央视新闻报道，我国台湾省台中市一辆小客车，因车主将矿泉水随手放在

10、仪表盘上的防滑垫上，导致防滑垫起火如下图。这瓶矿泉水所起的作用相当于A. 平面镜B.三棱镜C.凸透镜D.凹透镜【答案】C【解析】考点：生活中的透镜。装有饮料的饮料瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，容易 引发火灾。装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄，由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车 内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。应选：C。4. 2021湖南衡阳当汽车经过十字路口时，监控摄像头就会拍下照片摄像头相当于一个透镜影像传感器相当于光屏以下说法正确的选项是 A 监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用B拍照时，汽车位于摄像头二倍焦

11、距以外C 当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变大D 影像传感器上成的是正立的虚像【答案】B【解析】1凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；2 摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的。凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点。A.监控摄像头相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；近视眼镜的镜片是凹透镜， 凹透镜对光线有发散作用，故A错误。BD、监控摄像头是利用物体在 2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，即影像传感器上成的是倒立、缩小的实像，故B正确，D错误；C.凸透镜成实像时，物远像近像变小，那么当汽车远离

12、摄像头时，影像传感器上的像变小，故C错误；应选：B。考查点2凸透镜成像规律5. 多项选择题2021河北试卷如下图，小明将凸透镜f=10cm 固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。以下说法正确的选项是J 1;i Ip010 2030 Allll|lllljllll 卩 HI 050 iT llll|llll|llll卩叫5008090 orA. 将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小B. 当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像C. 将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像D. 当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向

13、右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像【答案】ABC【解析】考点：凸透镜成像规律及其探究实验。A根据无论实像或虚像，物靠近焦点像变大可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；B.发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才 能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏 位置远离凸透镜，能看到像。故B正确；C.当蜡烛放在10cm处，物距，成倒立缩小的实像，故C正确；D.假设在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像

14、将靠近透镜， 所以应向左移动光屏，故 D错误。应选：ABC。6. 2021福建省卷在探究 凸透镜成像规律的实验中：1 需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上，置于中间位置的应是。2 调节好装置，将蜡烛放在凸透镜二倍焦距之外时，光屏上能成填放大或缩小、倒立的填 实或 虚像。生活中常用的是利用这一成像规律工作的。3 将蜡烛移至一倍焦距与二倍焦距之间的某处，光屏上成清晰的像。假设烛焰中心下降1cm,光屏上的像会填向上或向下移动，移动的距离填大于小于或等于 1cm。【答案】1凸透镜；2缩小；实；照相机；3向上；大于【解析】1需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上，置于中间位置的应是凸透镜；2凸透镜成像

15、时，当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、缩小的实像，这是照相机的 工作原理；3因为将蜡烛放在一倍焦距和二倍焦距之间时，光屏上成的是倒立、放大的实像，所以假设烛 焰中心下降那么光屏上的像会向上移动，且移动的距离大于。7. 2021江苏苏州将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如下图。以下说法正确的选项是|1111|llll|llll|HIIIIIII|llll|lHl|llll|llll|lllljllll|llll|llll|)30 40506070 SO 90|iiii|iiir|ini|i

16、ipQcm 102A. 此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像B. 仅在凸透镜左侧附近放一适宜的凹透镜，可模拟近视眼的矫正C. 将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像D. 将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像【答案】B【解析】考点：凸透镜成像规律及其探究实验。根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，那么该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cmoA.从图上看出，物距 。v=85cm-50cm=35cm，凸透镜 u2f, 2fvf，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误

17、；B由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一适宜的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故 B正确；C. u=v=2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u=50cm -30cm=20cm丰2,故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误；D.将蜡烛移到40cm刻度处，u=50cm- 40cm=10cm，物距满足u2f时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。A.摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；B.光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故 B错误；C、D当u2f时，成倒立、缩小的实像，所以，刷脸时，面部应位于摄像

18、头两倍焦距之外，故 C正确，D错误。应选：C。11. 2021四川达州 甲图为电影放映机，其成像原理如图乙所示。为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜的位置选填序号：一倍焦距以内一倍焦距到二倍焦距之间二倍焦距以外,白色银幕是为了 所有颜色的光选填 反射或 吸收。【答案】； 反射。【解析】考点：凸透镜成像的应用。分析：投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，此时物距2fuf，像距v2f ;白色银幕可以反射所有颜色的光。电影放映机的镜头相当于一个凸透镜，可以成放 大的实像，那么此时物距2fuf，像距v2f，即所成的像位于二倍焦距以外；白色银幕是为了反射所有颜色的光，让观众看到五彩的画

19、面。故答案为：；反射。考查点4眼睛与眼睛12. 2021浙江杭州关于近视和远视的成因如下图，以下说法正确的选项是A 甲为近视眼，可配戴凹透镜矫正B 乙为近视眼，可配戴凸透镜矫正C 甲为远视眼，可配戴凸透镜矫正D 乙为远视眼，可配戴凹透镜矫正【答案】A【解析】考点：近视、远视形成的原因及矫正方法。分析：1近视眼：如果晶状体的凸度过大大，或眼球前后径过长，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近 视眼。戴凹透镜加以矫正。2远视眼：如果眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成的。戴凸透镜进行矫正。图甲光线在视网膜前会聚，表示 成像落在视网膜的前方，

20、因此表示的是近视眼，近视眼用丁凹透镜矫正；图乙光线在视网膜前方会聚，表 示成像落在视网膜的前方，因此表示的是远视眼，远视眼用丙凸透镜进行矫正。所以近视眼示意图以及可 以佩戴的矫正眼镜正确的选项是甲。应选：A。14. 2021四川绵阳人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太近的物体都看不清楚. 近视远视一体眼镜双光镜可以解决这个问题，戴上这种眼镜，透过下半局部可以看清书上文字，透过上半部 分镜片可以看清远处景物由此可知，近视远视一体眼镜下半局部是，上半局部镜片对光具有选填 会聚或 发散作用.【答案】凸；发散【解析】考点：近视眼的成因与矫正方法，远视眼的成因与矫正方法。远视眼是只能

21、看清远处的物体，看不清近处的物体；由题意可知，戴上这种眼镜，透过下半局部可以看清书上文字，说明近视远视一体眼镜下半局部起到了远视眼镜的作用，即是凸透镜；近视眼是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。由题意可知，透过上半局部镜片可以看清远处景物, 说明上半局部镜片是凹透镜，该局部对光线有发散作用。故答案为：凸；发散。考查点5显微镜和望远镜15. 2021广州广东如图为某望远镜内部局部光路图，物镜是凸透镜，O为光心，F为物镜焦点，焦距为 500mm。1 在图中画出光线 a、b经物镜折射前的入射光线。2目镜是透镜选填凹、凸。3用此望远镜观测月球时，

22、 月球经物镜成一个_ 选填 倒立 正立 _ 选填 放大 等大缩 小的像。【答案】 见上图；2凹；3倒立；缩小。【解析】考点：透镜的光路图，望远镜。1物镜是凸透镜， O为光心，F为物镜的焦点；由图可知，折射光线a过光心，那么过光心的光线其传播方向不变；折射光线b平行于主光轴；那么入射光线过焦点F，如以下图所示：2由图可知，光线经目镜折射后远离主光轴，那么说明目镜对光线有发散作用，而凹透镜对光线有发散作用，所以目镜是凹透镜；3用此望远镜观测月球时，因月球到物镜凸透镜的距离远大于 2倍焦距，所以月球经 物镜成一个倒立、缩小实像。故答案为：1见上图；2凹;3倒立；缩小。考查点6透镜成像作图题15.20

23、21辽宁营口如下图，A、B是发光点S发岀的经平面镜反射后的两条反射光线，请你画岀:1发光点S的位置；2A、B两条光线通过凹透镜的折射光线.【解析】1 先将两条反射光线反向延长交于一点S再作出S关于平面镜的对称点，即为发光点的位置；2过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于 主光轴。16. 2021四川遂宁如图，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F.请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线.【答案】【解析】考点：作光的折射光路图，透镜的光路图。分析：1 根据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出入射光线。2仔细观察入射光线和折射光线的特点，根据凸透镜的光学特点作图。过反射点垂直于镜面作出法线，根据反射 光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线，对于凸透镜，过焦点的光 线经凸透镜折射后，其折射光线平行于主光轴；如上图所示。考查点7光学综合应用17. 2021湖南株洲图为某同学游酒埠江时拍下的一张照片。根据这张照片可推断A. 山峰有多高，湖水有多深B照片中实景在上，倒影在下C. 群山通过照相机镜头成正立、缩小的实像D. 倒影通过照