中考物理 透镜及其应用 知识清单

第1页共25页中考物理透镜及其应用模型破解模型破解拆解步骤，突破思维壁垒………………………01~20模型01.透镜“身份证”——辨别透镜…………01模型09.物像平移………………09模型02.透镜特殊光线…………02模型10.物像竖移………………10模型03.测焦距（选择/填空必出）…………03模型11.凸透镜成像规律与图像结合…………12模型04.焦距范围计算…………04模型12.透镜遮挡问题…………13模型05.照相机…………………05模型13.光屏上无像的原因……14模型06.投影仪…………………06模型14.近/远视眼矫正（情境题热点）……16模型07.放大镜…………………07模型15.水透镜…………………17模型08.u、υ互换………………08模型16.望远镜应用（冷门但常考）…………18模型演练实战强化，提升应用能力………………………20~25模型01.透镜“身份证”——辨透镜（选择/填空必出）标志：区分凸/凹透镜。标志：区分凸/凹透镜。技巧：1.摸形状（中间厚凸透，中间薄凹透）；2.对太阳（会聚光斑凸透，发散光斑凹透）。【例1】凹透镜中间较边缘________（选填“厚”或“薄”）；如图所示的透镜，对光线具有会聚作用的是____________。【变式1-1】如图所示，一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中属于凸透镜的有（）A.①和②B.①和③C.②和③D.①②③【变式1-2】在图中已画出光线通过透镜前、后的光路，请在方框内画出适当的透镜。【变式1-3】用凸透镜看远处的物体，看到的像是（）A.放大的B.等大的C.倒立的D.正立的模型02.凸/凹透镜特殊光线标志：凸/凹透镜特殊光线标志：凸/凹透镜特殊光线、根据光线画透镜。技巧：凸透镜：平行主光轴→过焦点；过焦点→平行主光轴；过光心→方向不变；凹透镜：平行主光轴→反向延长过焦点；指向焦点→平行主光轴；过光心→方向不变。避坑：作图必须标箭头、法线，透镜符号别画错！【例2】（2025年四川省眉山市初中学业考题）根据透镜对光的作用，完成下列光路图。【变式2-1】根据图中已给出的光线，完成光路图。【变式2-2】在图中画出与折射光线相对应的入射光线。【变式2-3】如图所示，O和F分别是凸透镜的光心与焦点。请在图中将两条光线的光路图补充完整。模型03.测焦距（选择/填空必出）标志：标志：测焦距。技巧：1.平行光聚焦法（凸透镜正对太阳，光斑最小处到透镜距离=焦距）；2.特殊点：u=υ=2f：倒立等大实像，科学家用来精确测量透镜焦距。避坑：凹透镜不能用聚焦法，需用平行光发散后反向延长找焦点！【例3】将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为________cm。【变式3-1】将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，如图所示，这时光斑到凸透镜的距离为5cm。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（）A.一定小于5cmB.一定等于5cmC.一定大于5cmD.可能小于5cm，也可能大于5cm【变式3-2】（2025年广东省广州市中学业考题）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（）A.5cm B.20cm C.30cm D.40cm【变式3-3】如图所示，小明根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u与实像到凸透镜的距离υ之间的关系，则凸透镜的焦距为_______cm。模型04.焦距范围计算标志：求焦距取值范围。技巧：标志：求焦距取值范围。技巧：突破口：根据题目信息，列出u或υ与f之间的关系，解不等式。关键信息：u、υ大小关系、成像特点。不等式取值原则：同大取大，同小取小。【例4】如图所示，光屏上恰好成一清晰的像，凸透镜的焦距范围：____________；____________。【变式4-1】已知某物体通过凸透镜在距离透镜25cm的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30cm处，则此时成（）A.正立放大的虚像B.正立缩小的虚像C.倒立放大的实像D.倒立缩小的实像【变式4-2】如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，已知AO=10cm，该凸透镜的焦距可能是（）A.f=10cmB.f=5cmC.f=8cmD.f=12cm【变式4-3】当光屏、透镜以及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断该凸透镜的焦距_____________。模型05.照相机标志：根据u标志：根据u、f判断像的性质、应用。技巧：1.u＞2f：倒立缩小实像，摄影师要站得远远的拍全身照；2.物近（远）像远（近）像变大（小）。【例05】（2025年成都市中考物理试卷）机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息，如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，是通过镜头使物体在图像传感器成像面上（相当于人眼的视网膜）成清晰的像。下列说法正确的是（）A.物体在成像面上成放大的虚像B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体【变式5-1】（2025年湖南省长沙市初中学业考题）晚上看电视时，小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动，发现移动到某位置时，墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同（）A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜【变式5-2】（2025年江苏连云港中考题）在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明凸透镜的焦距f________l（选填“>”“<”或“=”）。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，像是倒立________的实像，利用这一成像规律可以制成________。【变式5-3】（2025年山西省中考题）如图为小亮探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为。（1）实验时，调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，目的是使像始终成在___________；（2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立、________的实像。生活中的___________（举出一例即可）就是利用这一规律来成像的；（3）只将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。模型06.投影仪标志：根据u标志：根据u、f判断像的性质、应用。技巧：1.f＜u＜2f：倒立放大实像，记得把投影片倒着放！2.物近（远）像远（近）像变大（小）。易错：“放大的像一定是虚像”→错！f<u<2f时，成倒立放大的实像（投影仪原理）。【例6】（2025年黑龙江省绥化市初中学业考题）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为_______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是_________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。【变式6-1】（2025年陕西省初中学业考题）（哪吒之魔童闹海）自上映以来，打破众多影史纪录，成为我国电影的一张新名片。观影时，电影银幕________（选填“是”或“不是”）光源，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。【变式6-2】如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，若此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（）A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像C.照相机是利用该成像原理制成的 D.投影仪是利用该成像原理制成的【变式6-3】“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。（1）他们将投影片放在载物台上，调节镜头的位置，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，是因为投影片放在了距离镜头________的位置；（只填下列正确选项前的序号）A.二倍焦距以外B.一倍焦距到二倍焦距之间C.一倍焦距以内（2）他们将投影片到镜头的距离调大，同时将镜头到屏幕的距离调小，当屏幕上再次出现清晰的像时，与（1）中的像相比，像________。（选填“变大”“不变”或“变小”）模型07.放大镜标志：根据u标志：根据u、f判断像的性质、应用。技巧：1.u＜f：正立放大虚像，老爷爷看报纸必备；2.物近（远）像近（远）像变小（大）：离物体越近，字越小；稍微远离，字变大。易错：“正立的像一定是实像”→错！正立的像只能是虚像（放大镜原理）。【例7】（2025年广东省初中学业考题）放大镜属于________（选填“凸”或“凹”）透镜。如图，邮票通过透镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像，邮票到透镜的距离________（选填“大于”或“小于”）透镜的焦距。【变式7-1】（2025年四川省南充市中考题）透镜在生活中的应用十分广泛，下列调节方法正确的是（）A.使用照相机时，先拍全身照，再拍半身照，将照相机远离人B.使用投影仪时，显示的画面太大，只需将投影仪向前移动C.使用放大镜时，为了看到更大的像，适当增大放大镜与物体的距离D.人脸识别解锁时，人脸离锁越近，拍得的像越小，更容易解锁成功【变式7-2】光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（）A.甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理B.乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成C.丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象D.丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像【变式7-3】工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。（1）凸透镜起到________的作用；（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的________焦距范围之内；（3）通过凸透镜看到的是仪表________（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的_______侧。模型08.u、υ互换标志：物、像距互换后的成像情况。技巧：1.标志：物、像距互换后的成像情况。技巧：1.原理：u>υ时，成倒立、缩小的实像；u<υ时，成倒立、放大的实像。2.原因：在折射里光路是可逆的。【例8】小明探究凸透镜的成像规律时，各器材位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像（未画出烛焰的像）。此时烛焰的成像特点与_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，________（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是________的。【变式8-1】（2025年苏州市学业考试卷）探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为16cm和24cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（）A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大C.蜡烛和光屏间的距离是40cm D.凸透镜的焦距是20cm【变式8-2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（）A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cmB.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像C.将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像D.将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像【变式8-3】某同学用如图所示的器材探究“凸透镜成像规律”，此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（）A.光屏上成倒立、放大的实像B.光屏上成倒立、缩小的实像C.光屏上成正立、放大的实像D.光屏上成倒立、缩小的虚像模型09.物像平移标志：蜡烛或光屏向左（右）移动。技巧：标志：蜡烛或光屏向左（右）移动。技巧：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。【例9】小华做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示。把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（）A.先成虚像，后成实像B.笔尖一直变长C.到某一位置，笔尖突然改变方向D.笔尖先变长，后变短【变式9-1】如图所示为凸透镜成像实验，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像（像未画出）。则下列说法正确的是（）A.此时的成像原理和投影仪相同B.该凸透镜的焦距可能是25cmC.若透镜不动，将蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能成像，但像会变小D.若透镜位置不动，像会跟随物体左移而左移，但物体移动速度更快【变式9-2】如图，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm。（1）在实验时，应先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在___________，其目的是为了_____________。（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图所示时，移动光屏的位置，可在光屏上得到一个清晰的像，这个像是________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像。生活中常用的__________就是利用这个原理制成的。（3）若固定凸透镜不动，向左移动蜡烛，为了还可在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向_______（选填“右”或“左”）移动，其所成的像________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【变式9-3】小明用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。（1）实验前应调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，使三者的中心在__________，如图甲所示，让一束平行光正对着凸透镜，移动光屏，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。该凸透镜的焦距为________cm；（2）如图乙所示摆放蜡烛和凸透镜，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像。日常生活中，__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理；（3）保持图乙所示的凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________移动一段距离；（4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动适当距离后，要想在光屏上再次得到清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个________（选填“近视”或“远视”）眼镜。模型10.物像竖移标志：蜡烛变短或像成在光屏的上方，如何调节透镜或光屏使像成在光屏的中央。技巧：标志：蜡烛变短或像成在光屏的上方，如何调节透镜或光屏使像成在光屏的中央。技巧：像在哪儿，物或光屏就往哪儿移；透镜往相反方向移。【例10】在探究凸透镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图所示，要使像成在光屏中央，应向________调节蜡烛，或向________调节透镜，或向________调节光屏幕（选填“上”或“下”），调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为________cm。【变式10-1】将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，调节光屏，使光屏上成清晰的像，烛焰中心以1cm/s的速度垂直于光具座向下运动，光屏上的像________（向上/向下）移动，移动的速度________（大于/小于/等于）1cm/s【变式10-2】在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰的像。下列说法正确的是（）A.凸透镜的焦距为20cmB.实验过程中，蜡烛烧短之后，要使像仍然成在光屏中央，需要适当向上调节凸透镜C.保持凸透镜位置不动，将蜡烛移至10cm刻度处，移动光屏得到清晰的像，此时与照相机的成像原理相同D.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，要想光屏上得到清晰的像，光屏需要向左移动【变式10-3】小明用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。（1）实验前，应调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在___________上；（2）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与__________（填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）相同。若保持凸透镜位置不变，将图甲中蜡烛和光屏的位置互换，根据___________可知，光屏上可以再次成清晰的像；（3）由于实验时间较长，蜡烛会变短，为了让像重新成在光屏的中央，可以将蜡烛往_______（上下）移动；（4）小明进一步探究：如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度，从图示位置同时匀速向左运动，经过5s，光屏上成清晰_______（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像；（5）小明继续探究“视力的矫正”，它用凸透镜模拟人眼的晶状体，用光屏模拟人眼的视网膜。如图丙所示，小明先固定蜡烛，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像。撤掉眼镜后，光屏上的像变模糊，为了使光屏上像重新清晰，应将光屏________（填“靠近”或“远离”）透镜。模型11.凸透镜成像规律与图像结合标志：根据凸透镜图像判断标志：根据凸透镜图像判断f、像的性质、应用等。技巧：找出物距（u）和像距（υ）相等的点，这点就是二倍焦距（2f）处，就可以算出凸透镜的焦距；再按凸透镜成像规律分析。【例11】（2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题）如图所示，轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离υ与物体到凸透镜的距离u的关系图像，下列说法中正确的是（）A.该凸透镜的焦距f=8cmB.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中，光屏上的像先变大后变小C.u=24cm时，将透镜遮挡住一部分，光屏上的像会变暗D.8cm＜u＜16cm时，在光屏上成缩小的像【变式11-1】在探究凸透镜成像规律时，记录实验数据并绘制了物距u和像距υ之间的关系图象如图所示，下列说法不正确的是（）A.该凸透镜的焦距是8cmB.当u=8cm时，在光屏上无法成像C.实验过程中移动光屏，只要光屏上观察到像就可以直接利用光具座上的刻度尺读取此时物距所对应的像距大小D.当物体从距凸透镜16cm处移到10cm处的过程中，其所成像逐渐变大【变式11-2】在“探究凸透镜成像规律”时，将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图甲所示，则像距υ与时间t的大致变化关系为乙图中的（）A.B.C.D.【变式11-3】小明在探究凸透镜成像规律时，利用刻度尺测量光屏上像的高度并结合光具座上读取的像距大小，绘制了如图所示的图像，已知物体高h=6cm，则下列说法正确的是（）A.该凸透镜的焦距是20cmB.当物距等于20cm时，像的高度大于6cmC.当物距大于20cm时，像的高度小于6cmD.当物距小于10cm时，其成像原理与投影仪相同模型12.透镜遮挡问题标志：判断凸透镜遮挡一部分的成像特点。技巧：标志：判断凸透镜遮挡一部分的成像特点。技巧：透镜被遮挡一部分后，成像特点是：仍成完整的像，但像会变暗。原因：遮住透镜只是减小了凸透镜的透光面积，并没有改变它的结构和球面性质，它的成像功能没有受到影响，所以仍可成完整的像。但因到达像点的光线变少了，所以像会变暗。【例12】（2025年四川省宜宾市中考题）在探究凸透镜成像规律时，点燃蜡烛后，调节蜡烛、透镜、光屏的位置，直到光屏上出现清晰的像。第一次调节好后如图所示，下列说法正确的是（）A.照相机的成像规律与图中所示的成像规律一致B.假设蜡烛与光屏位置互换，光屏仍能接收到清晰的像C.假设透镜的上半部分被遮挡，则在光屏上的像将不完整D.透镜位置不变，向左移动蜡烛，要接收到清晰的像，光屏应向左移动【变式12-1】用不透光的纸遮住透镜的上半部分，则在光屏上出现的像与不用纸遮住透镜形成的像区别是（）A.像的上半部分消失B.像的下半部分消失C.像全部消失D.仍有原来大小的像，但亮度变暗【变式12-2】在放映电影时，电影机的镜头上有一只小虫在爬动，那么我们从银幕上将观察到（）A.放大的飞虫的像B.银幕上飞虫移动的方向与飞虫实际移动方向相反C.飞虫的黑影D.对银幕画面没有影响,但亮度减弱【变式12-3】小龙在透镜前将遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入，直至挡住其上半部分，在该过程中光屏上所成像的变化情况是________；再将遮光板从图示位置沿凸透镜的主光轴向左平移到烛焰旁，像可能出现的变化是________。（以上两空均选下列选项）A.像位置改变，像完整B.像位置不变，像不完整C.像位置不变，像完整但变小D.像位置不变，像完整题型13.光屏上无像的原因标志：无论怎样移动光屏，判断无法找到像的原因。标志：无论怎样移动光屏，判断无法找到像的原因。技巧：1.烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上。2.蜡烛在一倍焦距处，此时u=f，不成像。3.蜡烛在一倍焦距内，此时u<f，成虚像。4.蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍焦距，成像太远，光具座长度不够，光屏无法移到成像位置。【例13】（2025年山东烟台学业水平考试题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：（1）调节光源、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，其目的是_______________________；（2）图甲是小红所在小组实验时的情景，此时光屏上呈现清晰的像，由图可知物距为________cm（不要求估读）。请在图乙的方格纸中大致画出图甲中小红看到的像；（3）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座10.0cm处，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，像的大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）保持图甲中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座45.0cm处，无论怎样移动光屏始终得不到像，原因是___________________，要想看到此时的像，观察的方法是_______________________。【变式13-1】（2025年河北省初中学业考题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等，下列说法正确的是（）A.光屏上的像是虚像B.透镜到光屏的距离与到光源的距离相等C.仅将透镜向光屏方向适当移动，光屏会再次承接到清晰的像D.光源靠近透镜，同时光屏远离透镜，光屏会承接到清晰的像且越来越小【变式13-2】如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是（）A.当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域D.若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域【变式13-3】小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，实验装置如图甲所示。（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在________________。（2）实验中凸透镜的焦距是10cm，蜡烛和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动3cm，要使光屏上重新出现烛焰清晰的像，光屏的移动距离应________（选填“大于”、“小于”或“等于”）3cm；（3）实验过程中蜡烛燃烧逐渐变短，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将蜡烛向_______移动（选填“上”或“下”）；（4）如果用黑纸遮住烛焰的上半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是________；（选填字母符号）A.成完整的像，但像变暗B.成烛焰上半部分的像C.成烛焰下半部分的像D.无法成像（5）小明在实验过程中不断移动蜡烛位置，观察到如图乙中①至6的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为____________；（6）小明用一个焦距为28cm的凸透镜替换原来的凸透镜重新实验，发现无论如何移动蜡烛或光屏，光屏上始终不能成清晰的像，原因是________________________________。模型14.近/远视眼矫正（情境题热点）标志：判断视力问题、选矫正镜片。标志：判断视力问题、选矫正镜片。技巧：近视眼：晶状体太厚→像成视网膜前→戴凹透镜（发散光线）；远视眼：晶状体太薄→像成视网膜后→戴凸透镜（会聚光线）。记忆：“近凹远凸”。眼镜度数：凸透镜正，凹透镜负（度数=100/f，f单位m）。【例14】（2025年四川省遂宁市初中学业考题）西晋《博物志》中云：“削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火。”这是我国古代劳动人民把冰制成透镜，利用它对太阳光的________作用来取火。现在人们还利用这种透镜来矫正__________（选填“近视眼”或“远视眼”）。【变式14-1】（2025年甘肃省兰州市中考题）甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该佩戴何种透镜进行矫正的说法正确的是（）A.丙图是近视眼，应该配戴凹透镜 B.丙图是远视眼，应该配戴凸透镜C.丁图是近视眼，应该配戴凸透镜 D.丁图是远视眼，应该配戴凹透镜【变式14-2】据专家介绍，12~18岁是青少年近视的高发期，爱眼护眼势在必行。如图所示，_______（选填“甲”或“乙”）图表示近视眼成像原理，应佩戴_______（选填“丙”或“丁”）图的眼镜进行矫正。【变式14-3】（2025年四川省眉山市初中学业考题）如图甲所示是人的眼球示意图，人眼的成像原理与_________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理类似；如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图，可以用_________（选填“凹透镜”或“凸透镜”）矫正，才能看清远处的物体。模型15.水透镜标志：抽水/注水焦距、折光能力的变化。标志：抽水/注水焦距、折光能力的变化。技巧：水透镜相当于可以改变厚度的凸透镜：注水→变厚→焦距变小→折光能力变强；抽水→变薄→焦距变大→折光能力变弱。【例15】（2025年河南省初中学业考题）如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、________（填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：______________________。【变式15-1】某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验如图所示，在光屏上得到了清晰的像，下列说法正确的是（）A.此时光屏上成倒立放大的实像B.继续向透镜内注水，凸透镜的焦距会变大，像会变小C.用注射器从水透镜内向外抽水，水透镜的焦距会变小，像会变大D.从水透镜内抽水后，再将光屏向右移动，可以看到比抽水前变大的像【变式15-2】某兴趣小组利用光具座、可变焦的水透镜、注射器等器材，开展了“制作可调节的眼球成像模型”跨学科实践活动。如图甲所示，光屏上成清晰的像，当向水透镜注水时，需要移动光屏向透镜靠近才能重新得到清晰的像。对于本次模拟活动，下列说法中（）①可变焦的水透镜模拟的是图乙眼球结构中的3和4②实验前调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一直线上③该实验模拟的是近视的成因，需配戴凹透镜矫正④从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，可探究近视眼的成因和矫正A.只有①④正确B.只有①②③正确C.只有①③正确D.①②③④都正确【变式15-3】在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下：①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在___________；②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置；③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变_______，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的________；④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴________透镜；⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。模型16.望远镜应用（冷门但常考）标志：成像原理、镜片作用。技巧：标志：成像原理、镜片作用。技巧：物镜（u＞2f，成缩小实像）+目镜（u＜f，成放大虚像，相当于放大镜）→拉近物体。注意：千万不能用望远镜观察太阳！！【例16】小婷翻阅资料和询问老师了解到望远镜原理，制作了简易望远镜，在跨学科实践：制作望远镜课上，小婷制作的望远镜受到老师和同学们的一致好评，那么小婷不是根据以下哪个知识点制作出的望远镜（）A.它的物镜和投影仪的原理相同B.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像C.它的目镜和放大镜的原理相同D.它的目镜焦距要小于物镜焦距【变式16-1】眼睛通过望远镜观察远处的物体AB（物体AB未画出），如图是望远镜的成像原理，下列关于望远镜说法正确的是（）A.物体AB通过物镜成倒立放大的像A′B′B.AB通过目镜成放大的实像A″B″C.目镜的成像原理与眼睛相同D.眼睛观察像A″B″的视角比直接观察物体AB的视角大【变式16-2】在学习完光现象和透镜知识后，李老师布置了一个跨学科实践的作业：制作望远镜，某小组在制作的过程中发现了一些问题，请你帮助该小组答疑解惑。（1）如图是天文爱好者用的望远镜，小婉在了解望远镜的基本构造后，应该选择__________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）作为望远镜的物镜，它相当于__________（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）的镜头，成倒立缩小的________（选填“实”或“虚”）像。目镜的作用相当于__________（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”），负责将这个像进一步放大，并呈现给我们的眼睛；（2）在确定好放大倍率后，他们选择好了目镜和物镜，除了需要满足焦距的要求，物镜的直径还要比目镜的直径________（选填“大”或“小”）一些；（3）他们根据设计方案制作完毕后进行望远调试，改变物镜与目镜之间的距离，直到望远镜中看到远处物体清晰的像为止。在观察较近处的物体时，需要________（选填“伸长”或“缩短”）物镜与目镜之间的距离。【变式16-3】跨学科实践：制作望远镜活动任务一：了解望远镜的成像原理（1）望远镜有不同类型，其中有一种望远镜是由两组凸透镜组成的（如图甲所示）。靠近被观测物体的叫作物镜，作用是使远处的物体在焦点附近成_______（选填“实”“虚”）像，目镜的作用相当于一个__________（选填“照相机”“投影仪”“放大镜”）用来把这个像放大。活动任务二：设计简易望远镜（2）望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，为了成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率2~3倍即可。现有A、B、C三个规格不同的凸透镜，其规格如下：A.焦距20cm；直径5cmB.焦距10cm；直径4cmC.焦距5cm；直径3cm小组同学选择B规格透镜作为目镜，为了制作出乙图所示的望远镜，参考丙图，则物镜应选择_______（选填“A”“B”或“C”）透镜，这样物镜可以会聚更多的光，使所成像更加明亮。则此望远镜的放大倍率为_______倍。活动任务三：制作及调试望远镜（3）用此望远镜，观察最远处物体时，物镜和目镜的距离约为_______cm，观察较近物体时，物镜和目镜的镜筒长度距离要________（选填“大”“小”“不变”）一些，看到的像是_________（选填“正立的”“倒立的”）。一、填空题：1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为_______cm；若将一个物体放在此透镜前40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立_______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。2.（2025年湖北省初中学业考题）2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。______（填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为______透镜。3.如图所示，表示的是________（填“近视”或“远视”）眼的成因原理图，这种眼睛应配戴由_______透镜制作的眼镜来矫正；人上了年纪后，老花眼患者看近处物体时会不自觉地将头后仰或者把书报拿到更远的地方才能把字看清，你认为配戴由________透镜制作的眼镜可以帮助老年人。4.（2025年广西初中学业考题）由于平时不注意科学用眼，小明只能看清近处物体，看不清远处物体，他患了________视眼，可配戴由________（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜矫正视力。5.小明利用支付宝进行扫码支付时，用手机摄像头扫描商家的收款二维码，手机摄像头相当于一个_________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；摄像头靠近二维码时，所成的像________（选填“变大”“变小”或“不变”）。6.如图为照相机拍照的原理图。在照相机胶片上物体所成的像是________（选填“缩小”或“放大”）的实像；彩色的像是由红、_______、蓝三种色光组成的；为了使成的像变大，应将镜头________（选填“靠近”或“远离”）物体。7.在探究凸透镜成像规律的实验中，所用凸透镜的焦距为10cm，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，会在光屏上得到一个清晰的________、倒立的实像，生活中_________利用这个原理工作。实验一段时间后，小明发现烛焰的像成在了光屏的偏上方，为使像能够成在光屏的中央，应将蜡烛向_______调整，或者将凸透镜向_______调整（选填“上”或“下”）。爱动手的小明将自己的近视眼镜放在凸透镜前如图所示，他观察到光屏上原来清晰的像变模糊了，此时，为了使光屏上再次能承接到清晰的烛焰的像，应该将光屏向_______凸透镜方向移动。8.四百年前意大利实验物理学家__________率先用望远镜观察天空，得到天体运动的结果，有力地支持了日心说。大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，小孔成像实验是利用了光的____________的原理。二、选择题：9.小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验，当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时，在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm，其中正确的是（）A.①②B.②③C.①④D.③④10.关于透镜的主光轴和光心，下列说法中正确的是（）A.主光轴就是通过透镜中心的直线B.光心就是透镜的几何中心，它位于主光轴上C.凸透镜有主光轴，凹透镜没有主光轴D.凸透镜有光心，凹透镜没有光心11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜24cm处，在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（）A.该透镜的焦距可能等于10cmB.光屏上成的是倒立、放大的实像C.保持蜡烛和光屏的位置不动，只在中间移动凸透镜，光屏上还能得到倒立、等大的实像D.蜡烛燃烧一段时间后变短，光屏上的像也会降低12.某同学在“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υ跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断中正确的是（）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13.小华到森林公园游玩时，发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机拍摄了一张蝴蝶站立在花朵上的照片，如图甲；后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片，如图乙，他的做法是将照相机（）A.适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸 B.适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩C.适当远离蝴蝶，镜头略向外伸 D.适当远离蝴蝶，镜头略向内缩14.在“爱眼日”宣传活动中，小明用图所示的装置研究眼睛的成像，此时烛焰在光屏上成清晰的像，用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是（）A.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏右侧B.向水透镜注水，烛焰的像成在光屏左侧C.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏右侧D.从水透镜抽水，烛焰的像成在光屏左侧15.小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图所示中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为（）A.③②①⑤⑥④B.⑤③①②④⑥C.②①③⑤⑥④D.②①③⑤④⑥16.“洛阳牡丹甲天下”，小明用照相机拍摄了同一朵“二乔”（洛阳著名的牡丹品种之一）的两张照片，如图甲、乙所示。下列说法正确的是（）A.小明的照相机与投影仪在使用时利用的成像规律相同B.小明使用的照相机镜头与近视镜的镜片为同一种透镜C.在拍摄乙图时，牡丹花的像较大，可能是虚像D.照相机焦距一定，拍摄乙图照片时，照相机离“二乔“牡丹较近17.探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜。当凸透镜距蜡烛16cm、24cm时，光屏上先后呈现两次清晰的像，下列说法正确的是（）A.第一次的像是缩小的B.第二次的像比第一次大C.蜡烛和光屏间距40cmD.凸透镜焦距20cm三、作图题：18.请你将图中的光路图补充完整（保留作图痕迹）。19.如图所示，凸透镜与水面平行，一侧的焦点恰好在水面上，水中一束入射光线射向凸透镜的焦点，请画出这束光线发生折射后的光路图。20.根据近视眼和远视眼的成因及矫正方法，在如图中的虚线框内画出矫正所需的透镜。四、实验探究题：21.老师上课时拿个水晶球（相当于凸透镜），让同学们透过它看到远处建筑物的倒立的像，如图甲所示，激发了同学们对凸透镜成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”，给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴。（1）小明在挑选透镜时，把两个透镜A、B分别正对太阳光，在光屏上出现了如图乙所示的两个不同光斑，你认为他应该选择________（选填“A”或“B”）透镜来进行实验。（2）小明安装好所选透镜进行实验，如图丙所示，观察到烛焰在光屏上呈现一个清晰的倒立的、等大的实像；当他把蜡烛移到20cm刻度线处时，想再次比较精准地找到光屏上清晰的实像位置，他接下来的具体操作方法是：_________________________________________________________________。（3）完成以上实验后，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他把光屏向远离凸透镜方向移动，最后在光屏上又找到清晰的像，说明该同学所戴的是_________（选填“近视”或“远视”）眼镜。22.小组同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：（1）实验过程中，如图甲所示，在光屏上可得到一个清晰的实像，此成像规律主要应用在__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。（2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在________（选填“A”、“B”或“C”）处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的4。（3）接着一名同学把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，她调节光屏使其承接到清晰的像。然后她取走眼镜发现光屏的像变得模糊了，这次所成的像在光屏的________（选填“前方”或“后方”）。23.如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为________cm；（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰________（选填“放大”“等大”“缩小”）的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上________（选填“能”“不能”）看到清晰的像；（3）在（2）中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一幅眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是________眼镜（选填“近视”“远视”）。中考物理透镜及其应用解析模型破解模型破解拆解步骤，突破思维壁垒………………………01~35模型01.透镜“身份证”——辨别透镜…………01模型09.物像平移………………15模型02.透镜特殊光线…………02模型10.物像竖移………………18模型03.测焦距（选择/填空必出）…………04模型11.凸透镜成像规律与图像结合…………20模型04.焦距范围计算…………06模型12.透镜遮挡问题…………23模型05.照相机…………………08模型13.光屏上无像的原因……24模型06.投影仪…………………10模型14.近/远视眼矫正（情境题热点）……28模型07.放大镜…………………11模型15.水透镜…………………29模型08.u、υ互换………………13模型16.望远镜应用（冷门但常考）…………32模型演练实战强化，提升应用能力………………………35~46模型01.透镜“身份证”——辨透镜（选择/填空必出）标志：标志：区分凸/凹透镜。技巧：1.摸形状（中间厚凸透，中间薄凹透）；2.对太阳（会聚光斑凸透，发散光斑凹透）。【例1】凹透镜中间较边缘________（选填“厚”或“薄”）；如图所示的透镜，对光线具有会聚作用的是____________。【答案】薄；a、b【解析】凹透镜的特点是中间薄边缘厚，即中间较边缘薄。凸透镜的特点是对光有会聚作用，且中间厚、边缘薄。图中a、b属于凸透镜。【变式1-1】如图所示，一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中属于凸透镜的有（）A.①和②B.①和③C.②和③D.①②③【答案】B【解析】凸透镜是中间厚边缘薄的透镜，凹透镜是中间薄边缘厚的透镜。图中一个透明均匀的玻璃球被切成三部分，其中①和③的中间厚边缘薄属于凸透镜，②中间薄边缘厚是凹透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。【变式1-2】在图中已画出光线通过透镜前、后的光路，请在方框内画出适当的透镜。【答案】见解析【解析】左图中，入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜对光有发散作用，所以是凹透镜；右图中，折射光线相对于入射光线靠近主光轴，即透镜对光有会聚作用，所以是凸透镜；如图所示：【变式1-3】用凸透镜看远处的物体，看到的像是（）A.放大的B.等大的C.倒立的D.正立的【答案】C【解析】用凸透镜看远处的物体，物体到凸透镜的距离是物距，且大于了二倍焦距，成缩小、倒立的实像，会聚成实像的光线继续沿直线传播，进入人的眼睛，眼睛看到倒立、缩小的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。模型02.凸/凹透镜特殊光线标志：标志：凸/凹透镜特殊光线、根据光线画透镜。技巧：凸透镜：平行主光轴→过焦点；过焦点→平行主光轴；过光心→方向不变；凹透镜：平行主光轴→反向延长过焦点；指向焦点→平行主光轴；过光心→方向不变。避坑：作图必须标箭头、法线，透镜符号别画错！【例2】（2025年四川省眉山市初中学业考题）根据透镜对光的作用，完成下列光路图。【答案】见解析【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散射出，其折射光线的反向延长线经过凹透镜的虚焦点。如图所示：【变式2-1】根据图中已给出的光线，完成光路图。【答案】见解析【详解】图示中，平行于主光轴入射的光线，经凸透镜后，折射光线会聚于焦点；过凸透镜光心的光线，传播方向不变，光路图如下：【变式2-2】在图中画出与折射光线相对应的入射光线。【答案】见解析【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，过光心的光线经凸透镜后传播方向不改变，据此画出入射光线，如图所示：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；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点，据此画出入射光线，如图所示：【变式2-3】如图所示，O和F分别是凸透镜的光心与焦点。请在图中将两条光线的光路图补充完整。【答案】见解析【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变，所以光路图如图所示：模型03.测焦距（选择/填空必出）标志：标志：测焦距。技巧：1.平行光聚焦法（凸透镜正对太阳，光斑最小处到透镜距离=焦距）；2.特殊点：u=υ=2f：倒立等大实像，科学家用来精确测量透镜焦距。避坑：凹透镜不能用聚焦法，需用平行光发散后反向延长找焦点！【例3】将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为________cm。【答案】11.0cm【解析】在如图所示中，平行光线经凸透镜折射后会聚到一点，光屏上得到的最小、最亮的光斑，即是凸透镜的焦点，所以凸透镜的焦距：f=41.0cm-30.0cm=11.0cm【变式3-1】将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，如图所示，这时光斑到凸透镜的距离为5cm。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（）A.一定小于5cmB.一定等于5cmC.一定大于5cmD.可能小于5cm，也可能大于5cm【答案】C【详解】根据题意可知，由于光斑到凸透镜的距离为5cm时，纸上呈现一个并非最小的光斑，所以凸透镜的焦距f≠5cm；若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦点在光斑之后，因此f一定大于5cm。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。【变式3-2】（2025年广东省广州市中学业考题）如图，蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，则该凸透镜的焦距可能是（）A.5cm B.20cm C.30cm D.40cm【答案】A【解析】蜡烛距凸透镜20cm时，烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像，说明物距大于两倍焦距，即：u=20cm>2f则f<10cm，故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。【变式3-3】如图所示，小明根据实验记录，绘制了物体离凸透镜的距离u与实像到凸透镜的距离υ之间的关系，则凸透镜的焦距为_______cm。【答案】10【解析】u=υ=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像。如图所示，u=υ=2f=20cm时，所以f=10cm。故答案为：f=10cm。模型04.焦距范围计算标志：标志：求焦距取值范围。技巧：突破口：根据题目信息，列出u或υ与f之间的关系，解不等式。关键信息：u、υ大小关系、成像特点。不等式取值原则：同大取大，同小取小。【例4】如图所示，光屏上恰好成一清晰的像，凸透镜的焦距范围：____________；____________。【答案】10cm<f<15cm；7.5cm<f<15cm【解析】（1）物距u>像距υ：u>2f，f<υ<2fu=50cm-20cm=30cm，即：30cm>2f⇒f<15cmυ=70cm-50cm=20cm，即：f<20cm<2f⇒10cm<f<20cm∴10cm<f<15cm（2）物距u>像距υ：u>2f，f<υ<2fu=50cm-10cm=40cm，即：40cm>2f⇒f<20cmυ=65cm-50cm=15cm，即：f<15cm<2f⇒7.5cm<f<15cm∴7.5cm<f<15cm【变式4-1】已知某物体通过凸透镜在距离透镜25cm的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30cm处，则此时成（）A.正立放大的虚像B.正立缩小的虚像C.倒立放大的实像D.倒立缩小的实像【答案】B【解析】凸透镜成实像时，光屏可承接的是实像。当在光屏上成放大实像时，满足物距f<u<2f，像距υ>2f。已知像距υ=25cm，由υ>2f可得25cm>2f，即f<12.5cm。当物体移动到距离凸透镜30cm处时，物距u=30cm，因f<12.5cm，则2f<25cm，故u>30cm>2f。根据凸透镜成像规律，当u>2f时，成倒立、缩小的实像，所以答案为B。【变式4-2】如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，已知AO=10cm，该凸透镜的焦距可能是（）A.f=10cmB.f=5cmC.f=8cmD.f=12cm【答案】C【解析】AC为入射光线，CB为折射光线，A点发出的光线通过光心传播方向不变，会与CB交于B点，则B点是A点通过凸透镜所成的像，其中AO是物距，OB是像距，因AO<OB，则像距大于物距，成倒立放大的实像，此时f<u<2f，υ>2f，即：f<10cm<2f解得：5cm<f<10cm故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。【变式4-3】当光屏、透镜以及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断该凸透镜的焦距_____________。【答案】7.5cm<f<12.5cm【解析】由图可知：u=15cm，υ=25cm，u<υ，成倒立、放大的实像。即：2f>u>f⇒2f>15cm>f⇒7.5cm<f<15cmυ>2f⇒25cm>2f，f<12.5cm同小取小，所以7.5cm<f<12.5cm模型05.照相机标志：标志：根据u、f判断像的性质、应用。技巧：1.u＞2f：倒立缩小实像，摄影师要站得远远的拍全身照；2.物近（远）像远（近）像变大（小）。【例05】（2025年成都市中考物理试卷）机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息，如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，是通过镜头使物体在图像传感器成像面上（相当于人眼的视网膜）成清晰的像。下列说法正确的是（）A.物体在成像面上成放大的虚像B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体【答案】C【解析】AC.由题意可知，人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似，由于人眼成像原理与照相机成像原理相似，成倒立、缩小的实像，所以人形机器人“眼睛”的光学成像原理与照相机成像原理相同，物体在成像面上成倒立、缩小的实像，故A错误，C正确；B.机器人“眼睛”的镜头与照相机的镜头相似，利用凸透镜成像原理成像，所以机器人“眼睛”的镜头相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故B错误；D.机器人“眼睛”与照相机的镜头相似，能接收光源发出的光，也能接收物体反射的光，所以不仅能“看见”自身正在发光的物体，也能看到反射光的物体，故D错误。故选C。【变式5-1】（2025年湖南省长沙市初中学业考题）晚上看电视时，小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动，发现移动到某位置时，墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同（）A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜【答案】B【解析】根据凸透镜的成像规律可知，墙相当于光屏，在墙上清晰地呈现出倒立缩小的实像，因此此时物距大于两倍焦距，此应用于照相机，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。【变式5-2】（2025年江苏连云港中考题）在利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，当在纸上呈现一个光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明凸透镜的焦距f________l（选填“>”“<”或“=”）。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上呈现清晰的像，像是倒立________的实像，利用这一成像规律可以制成________。【答案】<；缩小；照相机【解析】当纸靠近凸透镜时，光斑变小，说明距离为l时得到的光斑不是最小光斑，即l不是焦距，凸透镜的焦距f<l。据图可知，此时物距大于像距，且在光屏上成实像，根据凸透镜成像规律成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用这一原理工作的。【变式5-3】（2025年山西省中考题）如图为小亮探究“凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜的焦距为。（1）实验时，调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于同一高度，目的是使像始终成在___________；（2）当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，烛焰在光屏上恰好成清晰的像，此时所成的像是倒立、________的实像。生活中的___________（举出一例即可）就是利用这一规律来成像的；（3）只将蜡烛远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。若要在光屏上再次得到清晰的像应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。【答案】（1）光屏中央；（2）缩小；照相机；（3）靠近【解析】（1）实验中为了使像成在光屏的中央，使蜡烛烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。（2）由图可知，物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm物距大于2倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，照相机就是利用了这条规律制成的。（3）凸透镜成实像，物远像近像变小，将蜡烛远离凸透镜，物距增大，像距减小，要在光屏上再次得到清晰的像应将光屏靠近凸透镜。模型06.投影仪标志：标志：根据u、f判断像的性质、应用。技巧：1.f＜u＜2f：倒立放大实像，记得把投影片倒着放！2.物近（远）像远（近）像变大（小）。易错：“放大的像一定是虚像”→错！f<u<2f时，成倒立放大的实像（投影仪原理）。【例6】（2025年黑龙江省绥化市初中学业考题）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，则此透镜的焦距为_______cm；再将蜡烛向透镜方向移动5cm，调整光屏得到清晰的像，生活中与此成像原理相同的是_________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。【答案】10；投影仪【解析】探究凸透镜成像的规律的实验中，将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处，在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像，此时像距等于物距：υ=u=2f=20cm则此透镜的焦距：f=10cm再将蜡烛向透镜方向移动5cm，此时物距为15cm，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，调整光屏得到清晰的倒立、放大的实像，像在二倍焦距以外，生活中与此成像原理相同的是投影仪。【变式6-1】（2025年陕西省初中学业考题）（哪吒之魔童闹海）自上映以来，打破众多影史纪录，成为我国电影的一张新名片。观影时，电影银幕________（选填“是”或“不是”）光源，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。【答案】不是；漫；放大【解析】观影时，电影银幕反射放映机发出的光，所以电影银幕自身不会发光，不是光源。观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向。放映机的原理是物距大于凸透镜的二倍焦距时，成倒立、放大的实像。【变式6-2】如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，若此时光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（）A.光屏上成倒立、放大的实像 B.光屏上成倒立、缩小的实像C.照相机是利用该成像原理制成的 D.投影仪是利用该成像原理制成的【答案】BC【解析】由图可知，此时物距大于像距，成的是倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，投影仪成的是倒立、放大的实像。故选BC。【变式6-3】“问天”学习小组在实验室研究投影仪的成像特点。（1）他们将投影片放在载物台上，调节镜头的位置，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，是因为投影片放在了距离镜头________的位置；（只填下列正确选项前的序号）A.二倍焦距以外B.一倍焦距到二倍焦距之间C.一倍焦距以内（2）他们将投影片到镜头的距离调大，同时将镜头到屏幕的距离调小，当屏幕上再次出现清晰的像时，与（1）中的像相比，像________。（选填“变大”“不变”或“变小”）【答案】（1）B；（2）变小【解析】（1）根据题意知道，屏幕上出现清晰、倒立、放大的实像，所以，投影片放在了距离镜头一倍焦距和二倍焦距之间的位置，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。（2）根据凸透镜成像的规律知道，成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小；物距变小，像距变大，像变大，简记为“物远像近像变小，物近像远像变大”。“投影片到镜头的距离调大”即物距变大，“同时将镜头到屏幕的距离调小”，即像距变小，所以，与（1）中的像相比，像变小。模型07.放大镜标志：标志：根据u、f判断像的性质、应用。技巧：1.u＜f：正立放大虚像，老爷爷看报纸必备；2.物近（远）像近（远）像变小（大）：离物体越近，字越小；稍微远离，字变大。易错：“正立的像一定是实像”→错！正立的像只能是虚像（放大镜原理）。【例7】（2025年广东省初中学业考题）放大镜属于________（选填“凸”或“凹”）透镜。如图，邮票通过透镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像，邮票到透镜的距离________（选填“大于”或“小于”）透镜的焦距。【答案】凸；虚；小于【解析】放大镜是一块凸透镜，用放大镜观察邮票时（如图所示），邮票到透镜的距离是小于焦距，看到的像是一个正立放大的虚像。【变式7-1】（2025年四川省南充市中考题）透镜在生活中的应用十分广泛，下列调节方法正确的是（）A.使用照相机时，先拍全身照，再拍半身照，将照相机远离人B.使用投影仪时，显示的画面太大，只需将投影仪向前移动C.使用放大镜时，为了看到更大的像，适当增大放大镜与物体的距离D.人脸识别解锁时，人脸离锁越近，拍得的像越小，更容易解锁成功【答案】C【解析】A.照相机的原理是凸透镜成像，拍全身照时像比较小，拍半身照时像比较大，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，先拍全身照，再拍半身照，需要将照相机靠近人，故A错误；B.使用投影仪时，显示的画面太大，说明所成像太大，根据凸透镜成实像时物远像近像变小的规律，可以将投影仪向前移动，靠近显示屏来减小像距，同时需要增大物距，故B错误；C.使用放大镜时，物体在一倍焦距以内，越靠近凸透镜，所成虚像越小；物体远离凸透镜，所成虚像越大。因此，为了看到更大的像，应适当增大放大镜与物体的距离，故C正确；D.人脸识别解锁时，摄像头相当于照相机，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，人脸离锁越近，拍得的像越大，但不一定更容易解锁成功，因为太近导致像过大而无法识别，故D错误。故选C。【变式7-2】光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是（）A.甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理B.乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成C.丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象D.丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像【答案】D【解析】A.射击时要求“三点一线”，即枪口、准星和靶心在同一直线上，这是利用了光的直线传播原理，故A正确，不符合题意；B.太阳光经过三棱镜后，被分解成各种色光，这是光的色散现象，说明太阳光是由多种色光混合而成的，故B正确，不符合题意；C.通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故C正确，不符合题意；D.放大镜成正立、放大的虚像，故D错误，符合题意。故选D。【变式7-3】工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。（1）凸透镜起到________的作用；（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的________焦距范围之内；（3）通过凸透镜看到的是仪表________（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的_______侧。【答案】（1）放大镜；（2）一倍；（3）正立；同【解析】（1）中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，凸透镜起到放大镜的作用。（2）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，成正立、放大虚像，故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。（3）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，通过凸透镜看到的是仪表正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。模型08.u、υ互换标志：标志：物、像距互换后的成像情况。技巧：1.原理：u>υ时，成倒立、缩小的实像；u<υ时，成倒立、放大的实像。2.原因：在折射里光路是可逆的。【例8】小明探究凸透镜的成像规律时，各器材位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像（未画出烛焰的像）。此时烛焰的成像特点与___