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2024年中考物理新課標總復(fù)習一輪培優(yōu)學案（廣東專版）
第一部分 單元整合培優(yōu)學案
第14講 透鏡及其應(yīng)用
課標要求
1. 了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用。 2. 探究并了解凸透鏡成像的規(guī)律。3. 了解凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 兩種透鏡的特點 ☆ 透鏡及其應(yīng)用部分，廣東省物理試卷里，每年考查1~2道題,分值為5分。一般以考查概念和規(guī)律的識記與理解為主。題型有選擇、填空、實驗和作圖題，難度系數(shù)為0.7。2024年會在四種題型中的一種或兩種題型出現(xiàn)。命題思路應(yīng)該是光現(xiàn)象部分如果出2道小題，那么透鏡及其應(yīng)用就出1道小題；光現(xiàn)象部分如果出1道小題，那么透鏡及其應(yīng)用就出2道小題。
考點2 凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用 ☆☆☆
考點3 光學作圖 ☆☆
☆☆☆ 代表必考點，☆☆代表常考點，☆星表示中頻考點。
知識點一：透鏡及透鏡作圖
1.透鏡的主光軸和光心
（1）主光軸：透鏡上通過兩個球心的直線叫做主光軸。
（2）光心（O）：每個透鏡上主光軸上都有一個特殊的點，凡是通過該點的光，其傳播方向不改變，這個點叫做光心。
2. 透鏡對光的作用
（1）凸透鏡對光有會聚作用，凸透鏡又叫做會聚透鏡。
（2）凸透鏡的焦點和焦距
焦點（F）：平行于主軸的平行光通過凸透鏡后會聚于一點。
焦距（f）：焦點到光心的距離。
（3）凹透鏡對光有發(fā)散作用，凹透鏡又叫做發(fā)散透鏡。
（4）凹透鏡的焦點和焦距
平行于主光軸的光線通過凹透鏡后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交于主光軸上，它不是實際光線的會聚點，叫虛焦點（F）。
3. 透鏡的三條特殊光線
（1）通過光心的光線傳播方向不改變。
（2）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過焦點，經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線通過虛焦點。
（3）經(jīng)過凸透鏡焦點的光線折射后平行于主光軸射出。
對著凹透鏡異側(cè)虛焦點入射的光線折射后平行于主光軸射出。
注意：透鏡作圖問題基本方法
掌握三條特殊的入射光線，經(jīng)過透鏡折射后的折射光線的特點是光學透鏡光路作圖的重要方法。見下圖表：
知識點二：凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用
1. 凸透鏡成像的規(guī)律
物 距（u） 像 距（v） 像 的 性 質(zhì) 應(yīng) 用
大 小 正 倒 虛 實
無限遠 v=f 極小 光斑 測焦距
u＞2f 2f＞v＞f 縮小 倒立 實像 照相機
u=2f v=2f 等大 倒立 實像 測焦距
2f＞u＞f v＞2f 放大 倒立 實像 幻燈機（投影儀）
u=f 無限遠 獲平行光源和測焦距
u＜f 同側(cè) 放大 正立 虛像 放大鏡
焦點內(nèi)外分虛實，二倍焦距分大小，實像分居兩側(cè)倒，虛像則是同側(cè)正，物近像遠像越大，物遠像近像越小。
2.探究凸透鏡成像規(guī)律實驗的深入理解
（1）實驗操作：實驗時點燃蠟燭，使燭焰中心、凸透鏡光心、光屏的中心大致在同一高度，目的是使燭焰的像成在光屏中央。 實驗時發(fā)現(xiàn)蠟燭的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，操作辦法：①向上移動光屏；②向上移動蠟燭；③向下移動凸透鏡。
（2）如果用手將凸透鏡遮住一半，則光屏上依然是一個完整的像，但亮度較暗。
（3）若在實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：
①蠟燭在焦點以內(nèi)（u②燭焰在焦點上(u=f) ；
③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度 ；
④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該位置。
（4）燃燒的蠟燭不斷變短，光屏上的像向上移動，為使像呈在光屏中央，應(yīng)該將光屏向上移動或蠟燭向上移動或凸透鏡向下移動。
（5）對規(guī)律的進一步認識：一倍焦距分虛實 二倍焦距分大小，物近像遠像變大。像跟著物體跑。
知識點三：顯微鏡和望遠鏡
（一）顯微鏡
1.構(gòu)造：目鏡、物鏡、載物片、反光鏡等幾部分構(gòu)成。如圖所示
2.目鏡和物鏡：目鏡和物鏡都相當于凸透鏡，靠近物體的叫物鏡，焦距較短；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較長，兩鏡間的距離是可以調(diào)節(jié)的。
3.成像原理：來自被觀察物體的光經(jīng)物鏡后，在物鏡的焦點以內(nèi)成倒立、放大的實像，這一實像又經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像。如圖所示：
說明：顯微鏡由目鏡和物鏡組成，物鏡、目鏡都是凸透鏡，它們使物體兩次放大。物鏡像投影儀一樣成像，成倒立、放大的實像；目鏡的作用像一個普通放大鏡，以物鏡成的實像為物，再成一個正立、放大虛像。所以總的來說，顯微鏡成的是倒立、放大、虛像。（物鏡的實像被目鏡又變成虛像了，而我們看到的是目鏡成的虛像，而不是物鏡成的實像）。
2.對于顯微鏡，要理解它的結(jié)構(gòu)由物鏡和目鏡組成，它兩次成像，一次成實像一次成虛像，放大倍數(shù)等于兩次放大倍數(shù)之積。
（二）望遠鏡
1.構(gòu)造：由兩種凸透鏡組成，靠近被觀察物體的叫物鏡，焦距較長；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較短。如圖：
2.成像原理：由于從天體上各點射到物鏡上的光可以看作是平行光，經(jīng)物鏡折射后，在物鏡焦點外很近的地方，得到天體的倒立縮小的實像。目鏡的前焦點和物鏡的后焦點重合在—起，所以天體通過物鏡所成的實像，位于目鏡的一倍焦距以內(nèi)。這倒立的縮小的實像對目鏡來說是物體，它經(jīng)目鏡所成的像是放大的虛像。
3.視角：被觀察的物體兩端到人眼光心所夾的角叫視角。如圖所示視角的大小和物體到眼睛的距離，物體越大，或離眼睛越近，視角越大。
說明：望遠鏡由目鏡和物鏡組成，物鏡、目鏡都是凸透鏡，它們使遠處物體先成實像，后成虛像。物鏡使物體成縮小、倒立的實像（相當照相機）；目鏡的作用像一個普通放大鏡，以物鏡成的實像為物，成一個正立、放大虛像。
2.望遠鏡的作用是看清遠處的物體，望遠鏡的物鏡成的像是倒立縮小的，但是像離我們的眼睛更近了，經(jīng)過目鏡的放大，我們觀察像的視角變大，這樣就能觀察的清楚了。
3.望遠鏡的物鏡的直徑越大，來自遠處的物體的光射到物鏡上的就越多，經(jīng)物鏡會聚后所成的像就越亮。這對與觀察天空中的暗星非常重要。
知識點四：眼睛和眼鏡
（一）眼睛
1.構(gòu)造：睫狀體、瞳孔、角膜、晶狀體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)、玻璃體等部分構(gòu)成。眼睛的晶狀體相當于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當于光屏（膠卷）。
2.視物原理：晶狀體和角膜的共同作用相當于凸透鏡，來自物體的光，經(jīng)過他的折射后在視網(wǎng)膜上成倒立縮小的實像，再經(jīng)視神經(jīng)系統(tǒng)傳入大腦，就能看到物體。
3.遠點：依靠眼睛的調(diào)節(jié)所能看清的最遠的點。正常眼睛的遠點在無限遠處。
4.近點：依靠眼睛的調(diào)節(jié)所能看清的最近的點。正常眼睛的近點大約在10cm處。
5.明視距離：正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離大約是25cm，這個距離叫明視距離。
（二）近視眼及其矯正
1.表現(xiàn)與成因：近視眼看不清遠處的物體，原因是晶狀體太厚折射能力太強，或眼球在前后方向上太長，因此來自遠處某點的光線匯聚在視網(wǎng)膜前，遠處的物體成像在視網(wǎng)膜前面，到達視網(wǎng)膜上的是一個模糊的光斑。
2.矯正：佩戴凹透鏡。矯正近視眼，要抵消過度的折光作用。可配戴用凹透鏡制成的近視眼鏡，使入射的光線經(jīng)凹透鏡發(fā)散后再射入眼睛，會聚點就能移到視網(wǎng)膜上，如圖所示。
（三）遠視眼及其矯正
1. 表現(xiàn)與成因：遠視眼看不清近處的物體，是因為晶狀體太薄折射能力太弱，或眼球在前后方向上太短，因此來自近處某點的光線還沒匯聚就到達視網(wǎng)膜上了，近處的的物體成像在視網(wǎng)膜后面，在視網(wǎng)膜上形成一個模糊的光斑。
2.矯正：佩戴凸透鏡。矯正遠視眼，增強對光的折射作用。可配戴用凸透鏡制成的遠視眼鏡，使入射的光線經(jīng)凸透鏡折射后進入眼睛，會聚點就能移到視網(wǎng)膜上，如圖所示。
（四）眼鏡的度數(shù)
1.透鏡的焦度：:把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡焦度。
2.透鏡的度數(shù)：透鏡焦度乘以100的值。叫做透鏡度數(shù)。
D＝100/f，遠視鏡的度數(shù)為正數(shù)，近視眼的度數(shù)為負數(shù)。
考點1. 兩種透鏡的特點
【例題】（2020廣東）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(guān)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
【答案】C
【解析】A．“水晶餅”相當于凸透鏡，發(fā)生的是光的折射現(xiàn)象，故A錯誤；
B．光的色散現(xiàn)象是指太陽光（白光）透過三棱鏡分解成各種色光的現(xiàn)象，故B錯誤；
CD．“水晶餅”相當于凸透鏡，凸透鏡對光有會聚作用，把一束太陽光的能量會聚到焦點上，從而點燃了焦點處的艾草，故C正確，D錯誤。故選C。
【變式訓(xùn)練1】 （2023廣東一模）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
【答案】C
【解析】A．該攝像頭相當于一個凸透鏡，當人站在透鏡二倍焦距之間以外時，在攝像機中成倒立、縮小的實像，故A錯誤；
B．該攝像頭是凸透鏡，對光線具有會聚作用，故B錯誤；
C．顧客刷臉時，距攝像頭50cm，物距
由此可知，該攝像頭的焦距，因此攝像頭的焦距可能是0.20m，故C正確；
D．凸透鏡成像是由于光的折射，該攝像頭成像原理與凸透鏡成像原理相同，都是光的折射，故D錯誤。故選C。
【變式訓(xùn)練2】 （2022深圳一模）如圖所示，西漢時期的《淮南萬畢術(shù)》中記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”請你用學過的光學知識判斷“削冰令圓”就是把冰塊制成_______鏡，若要“火生”應(yīng)把“艾”放在鏡的_____位置。
【答案】 凸透 焦點
【解析】削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生，將冰削圓，對著太陽能生火，說明削成的圓冰對火有會聚作用，所以是冰塊制成凸透鏡。
太陽光都會會聚到凸透鏡的焦點位置，要快速生火，需把“艾”放在鏡的焦點位置。
考點2. 凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用
【例題1】（2023廣東省） 小明在學習了凸透鏡成像的規(guī)律后，繼續(xù)深入探究，選用題表中某一規(guī)格的凸透鏡做實驗，調(diào)整好器材后如題圖甲所示，此時燭焰在光屏上成放大的像；
凸透鏡編號 焦距/cm 直徑/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 45
（1）光屏上的像是實像還是虛像？________；
（2）一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像如圖乙所示，此時將蠟燭向_____調(diào)節(jié)可以使燭焰的像移到光屏中央；
（3）小明選的凸透鏡焦距為_______cm；
（4）小明將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，如題圖所示，則小明看到的像應(yīng)是________（選填字母）；
（5）小明認為凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)；若要驗證其猜想，則可在題表中選取編號為_______兩個凸透鏡進行實驗驗證。
【答案】 （1）實像 （2）上 （3） 10 （4）C （5） ①、②
【解析】（1）如圖甲所示，物距小于像距，此時燭焰在光屏上成放大的像，為投影儀的成像原理，成倒立、放大的實像。
（2）一段時間后，蠟燭越燒越短，此時燭焰的像在光屏上方呈現(xiàn)，為了使燭焰的像移到光屏中央可以將蠟燭上移，使得燭焰，透鏡的光心和光屏中央在同一水平直線上。
（3）由甲圖可知，此時物距小于像距，為投影儀的成像原理，此時物距為15.0cm，在一倍到兩倍焦距之間，像距為30.0cm，像距在兩倍焦距之外，根據(jù)表格可知，小明選的凸透鏡焦距為10cm。
（4）將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，此時物距大于像距，為照相機的成像原理，成倒立、縮小的實像，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
（5）若要驗證凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)，則需要控制凸透鏡的焦距相等，故可在題表中選取編號為①、②兩個凸透鏡進行實驗驗證。
【例題2】（2023廣州一模）如圖是近視眼及其矯正的光路圖，下列說法不正確的是（ ）
A. 近視眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B. 近視眼看遠處的物體，像成于視網(wǎng)膜前
C. 近視眼用凹透鏡矯正
D. 為預(yù)防近視，讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右
【答案】A
【解析】A．晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，眼睛成像利用了凸透鏡的成像原理，而小孔成像利用光的直線傳播，二者原理不同，故A錯誤，符合題意；
B．近視眼晶狀體折光能力強或眼球前后徑過長，看不清遠處的物體，遠處物體的像成于視網(wǎng)膜前，故B正確，不符合題意；
C．凹透鏡對光線有發(fā)散作用，可以使光線延后成像，正好成在視網(wǎng)膜上，近視眼用凹透鏡矯正，故C正確，不符合題意；
D．為預(yù)防近視，應(yīng)養(yǎng)成良好的用眼習慣，讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右，故D正確，不符合題意。故選A。
【變式訓(xùn)練1】（2021廣東一模）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，當蠟燭、凸透鏡和光屏處于如圖所示的位置時，在光屏上恰好得到一個清晰的像。
（1）此凸透鏡的焦距f=_____cm；
（2）保持凸透鏡位置不變，若將蠟燭放置在42cm刻度線處，生活中的_____（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理工作的；
（3）保持凸透鏡位置不變，蠟燭從30cm處移動到10cm刻度線處，光屏應(yīng)向______（選填“左”或“右”）移動才能得到清晰的像。
【答案】 （1）10.0 （2）放大鏡 （3） 左
【解析】（1）如圖所示，此時物距為
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
像距為
v=70.0cm-50.ocm=20.0cm
物距等于像距，則此時物距等于二倍焦距，成倒立、等大的實像，即
u=v=2f=20.0cm
焦距f=10.0cm。
（2）保持凸透鏡位置不變，若將蠟燭放置在42cm刻度線處，物距為
u1=50.0cm-42.0cm=8.0cm
物距小于焦距，成正立、放大的虛像，生活中的放大鏡就是利用這一成像原理工作的。
（3）保持凸透鏡位置不變，蠟燭從30cm處移動到10cm刻度線處，根據(jù)凸透鏡成實像的規(guī)律，物體遠離凸透鏡，則像靠近凸透鏡，應(yīng)該光屏應(yīng)向左移動才能得到清晰的像。
【變式訓(xùn)練2】（2022廣東）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(yīng)______（選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】 倒 照相機 不變
【解析】由圖可知，物距大于像距，即電子蠟燭位于凸透鏡的二倍焦距之外，凸透鏡成倒立、縮小的實像，照相機的成像原理與之相同。
凸透鏡成像性質(zhì)是由物距所決定的，實驗中保持蠟燭和光屏的位置不變，僅更換焦距相同、尺寸更大的凸透鏡，相當于物距大小不變，此時光屏上所成像的大小不變。
【變式訓(xùn)練3】（2023·黑龍江牡丹江）關(guān)于近視眼的成因及矯正，說法正確的是（　　）
A．晶狀體太厚，折光能力太弱，像成在視網(wǎng)膜的后方
B．晶狀體太薄，折光能力太強，像成在視網(wǎng)膜的前方
C．戴凸透鏡制成的眼鏡矯正
D．戴凹透鏡制成的眼鏡矯正
【答案】D
【解析】近視眼的形成原因是晶狀體變厚，折光能力變強，像成在視網(wǎng)膜的前方，可用發(fā)散作用的凹透鏡矯正，使光線會聚能力減弱，能使像成在視網(wǎng)膜上，能看清遠處的物體，故ABC錯誤，D正確。
故選D。
考點3. 光學作圖
【例題1】（2023深圳） 畫出兩條光線經(jīng)透鏡折射后的光路。
【答案】如圖所示。
【解析】由于凸透鏡能將平行光會聚到焦點上，所以平行于主光軸的光，經(jīng)過凸透鏡折射，經(jīng)過焦點；經(jīng)過光心的光，不發(fā)生折射，沿原來的傳播方向傳播，如圖所示。
【例題2】（202廣州）如圖，凸透鏡的光心在0cm處，物體MN上M發(fā)出的光線b經(jīng)過光心，M發(fā)出的光線c經(jīng)過凸透鏡后的光線平行于主光軸。
①畫出b經(jīng)過光心后的光線；
②該凸透鏡的焦距為______cm；MN經(jīng)凸透鏡成的像相對于MN是______（選填“放大”“縮小”“等大”）、______（選填“正立”“倒立”）的像。
【答案】 ①.
②. 10 縮小 倒立
【解析】 ①過凸透鏡光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，據(jù)此畫出光線b經(jīng)光心后的光線，如圖所示。
②由圖可知，光線a經(jīng)凸透鏡折射平行于主光軸，光線a與主光軸的交點即為焦點，光心O到這一點的距離為焦距，則該凸透鏡的焦距為10cm。
由圖知，物距u=25cm，u>2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知此時成倒立縮小的實像，即物體MN經(jīng)凸透鏡成的像相對于物是縮小的倒立的。
【變式訓(xùn)練1】（2023廣州二模） 請畫出由點發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡后的折射光線。
【答案】如圖所示。
【解析】過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點。如圖所示。
【變式訓(xùn)練2】（2022廣州二模）如圖所示，請完成光線通過透鏡后的光路。
【答案】如圖所示。
【解析】過凹透鏡光心的光線傳播方向不改變，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點，如圖所示。
【變式訓(xùn)練3】（2023·四川涼山）如圖所示，凸透鏡的主光軸與水面重合，F(xiàn)是凸透鏡的焦點，水下有一塊平面鏡M，一束與水面平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后進入水中，再經(jīng)水中的平面鏡反射后恰過P點，請將光路圖補充完整。

【答案】如圖所示。

【詳解】由凸透鏡折射的規(guī)律可知，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線經(jīng)焦點射出，故平行光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線經(jīng)焦點F射出，折射光線射向水面后，會發(fā)生折射，此時的入射點為F，折射光線射向水中的平面鏡后，會發(fā)生反射，反射光線經(jīng)過P點，由光的反射規(guī)律可知，入射光線與反射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，故可在平面鏡上找到一點Q，使得入射光線FQ與法線的夾角等于反射光線QP與法線的夾角。
【變式訓(xùn)練4】（2023·四川成都）如圖甲所示是博物館內(nèi)“劉充國印”的展臺，上方是凸透鏡，透過它能看到放大的印章；下方是平面鏡，通過它能看到印章底部的字。圖乙是其示意圖，F(xiàn)為凸透鏡的焦點，O為凸透鏡的光心，光線a平行于凸透鏡的主光軸（圖中虛線）。請在圖乙中畫出：①光線a經(jīng)過凸透鏡折射后的光線；②光線b經(jīng)過平面鏡反射后的光線。

【答案】如圖所示：

【詳解】凸透鏡能將平行光會聚到焦點，所以平行于主光軸的光線a經(jīng)過凸透鏡后，會聚于焦點；先過入射點做法線垂直于平面鏡，由光的反射定律可得，反射角等于入射角，做出反射光線。
1. 判斷透鏡類型的方法
根據(jù)透鏡的表面是凸還是凹來判斷透鏡的類型并不可靠，要通過比較透鏡中間與邊緣的厚度來確定透鏡的類型，因為有的透鏡可能是一面圖一面凹；折射光線相對于入射光線會聚了，則經(jīng)過的透鏡是凸透鏡；折射光線相對于入射光線發(fā)散了，則經(jīng)過的透鏡是凹透鏡。
2. 平行光聚焦法粗側(cè)凸透鏡的焦距：太陽光近似為平行光，讓凸透鏡正對太陽光時，太陽光垂直于透鏡入射，此時入射光線平行于主光軸，當光斑最小最亮時，該點即為凸透鏡的焦點。如果不正對太陽光，最小光斑并不在主光軸上，此時的光斑不在焦點上，所以測出的距離也不是焦距。
3. 利用透鏡三條特殊光線作圖：熟記透鏡三條特殊光線經(jīng)透鏡折射后的傳播規(guī)律，并分清凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的異同。
4.利用透鏡的三條特殊光線作圖時，一定要注意：
（1）一定要用尺規(guī)作圖；（2）不要遺漏光線的箭頭；（3）光線用實線，輔助線用虛線。
1.會聚作用≠光一定會聚，發(fā)散作用≠光一定發(fā)散
（1）會聚作用是指能使光匯攏，但匯攏后的光不一定會變成會聚光。如圖甲所示，凸透鏡使通過它的一束光發(fā)散程度變小了，但該光束依然發(fā)散。
（2）發(fā)散作用是指能使光發(fā)散，但發(fā)散后的光并不一定是發(fā)散光。如圖乙所示，凹透鏡對通過它的一束會聚光有發(fā)散作用，但光經(jīng)過凹透鏡后依然是會聚光，還能會聚于一點。
2. 實像和虛像的區(qū)別
掌握常見的成像現(xiàn)象的成像原理是解題的關(guān)鍵。小孔成像、投影儀、照相機等所成的像都是實際光線會聚而成的實像；平面鏡、放大鏡、凸面鏡等所成的像是光的反射或折射光線的反向延長線相交而成的現(xiàn)象。
實像 虛像
不同 實際光線會聚而成 光線的反向延長線相交而成
在像的位置能用光屏承接 在像的位置不變用光屏承接
在像的位置能使膠片感光 在像的位置不能使膠片感光
都是倒立的 都是正立的
相同 都能用眼睛看到
3.實驗中無論如何移動光屏都找不到像的幾種原因
（1）若燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度，燭焰的像將成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像；
（2）當燭焰在凸透鏡一倍焦距以外，但非常靠近焦點時，雖然能成實像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座長度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像；
（3）當燭焰位于凸透鏡焦點處，燭焰發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后平行射出，光屏上不會出現(xiàn)燭焰的像；
（4）若燭焰位于凸透鏡一倍焦距以內(nèi)，燭焰與其所成的虛像在凸透鏡同側(cè)，此時光屏時接收不到像的。
4. 凸透鏡成像的動態(tài)變化規(guī)律
（1）動態(tài)變化口訣：像的大小看像距，像兒跟著物體跑。其意義是，凸透鏡成像時，像距變大（小），像就變大（小）；物體向哪個方向移動，像就向哪個方向移動。
（2）移動速度：成縮小的像時，物距大于像距，物體移動的速度大于像移動的速度；成放大的像時，物距小于像距，物體移動的速度小于像移動的速度。
（3）最小距離：物體和實像的最小距離是4f,即當物體位于2f位置成像時。
考點1. 兩種透鏡的特點
1. （2022深圳三模）如圖所示的四個透鏡，屬于凸透鏡的有______，屬于凹透鏡的有______（兩空均填編號）。
【答案】 ②③ ①④
【解析】中間厚，邊緣薄的透鏡叫凸透鏡，如圖所示的四個透鏡，屬于凸透鏡的有②③。
中間薄，邊緣厚的透鏡叫凹透鏡，如圖所示的四個透鏡，屬于凹透鏡的有①④。
2. （2022廣西北部灣）請在圖中畫出入射光線通過透鏡后的折射光線。
【答案】如圖所示。
【解析】對于凸透鏡，過光心的光線經(jīng)凸透鏡后方向不變；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點。
3.（2023江蘇揚州） 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
【答案】A
【解析】AB．圓柱形水杯相當于凸透鏡，圖2中，鉛筆緊貼杯子后面部分的內(nèi)壁，此時杯子前面部分相當于凸透鏡，當鉛筆前移時，位于焦點以內(nèi)的鉛筆物距不斷減小，所成正立放大的虛像逐漸變小，故A正確，B錯誤；
CD．圖3中，鉛筆向后移，凸透鏡焦距不變，在焦點以內(nèi)，鉛筆的虛像隨著物距的增大而變大，移動到焦點以外，隨著物距的增大，鉛筆所成的實像逐漸變小，即像先變大后變小，故CD錯誤。故選A。
考點2. 凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用
1. （2021深圳一模）小明用自制的“水凸透鏡”探究凸透鏡成像規(guī)律，當蠟燭、“水凸透鏡”和光屏位于如圖所示的位置時，光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像，下列說法正確的是（　　）
A. 此時成像特點與照相機的相同
B. 此時“水凸透鏡”的焦距為15.0cm
C. 調(diào)節(jié)“水凸透鏡”的厚度可改變其焦距
D. 蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向上移動
【答案】CD
【解析】A．由圖可知，此時光屏上成倒立放大的實像，而照相機的成像原理是根據(jù)凸透鏡成倒立縮小的實像，所以A錯誤；
B．由圖可知此時物距u=15cm，像距v=29cm，光屏上成倒立放大的實像，說明
所以此時水透鏡的焦距
所以B錯誤；
C．可以向水透鏡內(nèi)注水和排水，通過調(diào)節(jié)“水凸透鏡”的厚度去改變其焦距，故C正確；
D．過凸透鏡光心的光線沿直線傳播，所以蠟燭燃燒變短后，則像向光屏上方移動,故D正確。
故選CD。
2. （2023齊齊哈爾）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，已知凸透鏡的焦距為10cm，下列說法正確的是（　　）
A. 燭焰在如圖所示位置所成像的特點與照相機成像特點相同
B. 將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，向右移動光屏可得到燭焰所成清晰的像
C. 將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處，燭焰所成的像是倒立、放大的
D. 將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處，移動光屏至適當位置，光屏上可得到等大的像
【答案】D
【解析】A．由圖可知，此時物距u=15.0cm，由凸透鏡焦距可知
f成倒立、放大的實像，投影儀及幻燈機是利用此原理制成的，故A錯誤；
B．將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，物距增大，則像距減小，向左移動光屏可得到燭焰所成清晰的像，故B錯誤；
C．將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處
u=8cm燭焰成正立、放大的虛像，故C錯誤；
D．將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處
u=20cm=2f
可在光屏上成倒立、等大的實像，故D正確。
故選D。
3. （2023湖南衡陽）小明同學利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實驗器材探究凸透鏡成像規(guī)律：
（1）如圖甲所示，小明將一束平行光正對凸透鏡，移動光屏，直到光屏上形成一個最小最亮的光斑，該凸透鏡的焦距為______cm；
（2）實驗時，把凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，為使像成在光屏中央，應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調(diào)到_______；
（3）小明將蠟燭移至光具座20cm刻度線處，如圖乙所示，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立、_______的實像。生活中的______（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）就是利用這種成像規(guī)律工作的；
（4）接著，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不動，如果僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發(fā)現(xiàn)光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像。這是因為在光的折射現(xiàn)象中，光路是______的；
（5）在如圖乙所示實驗情形下，如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭適當遠離凸透鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變得模糊不清，此現(xiàn)象可以體現(xiàn)______（選填“近視眼”或“遠視眼”）的成像情況。
【答案】（1）10.0 （2）同一水平高度上 （3）縮小 照相機 （4）可逆 （5）近視眼
【解析】（1）根據(jù)凸透鏡焦距的定義可知，此時光屏到凸透鏡的距離為焦距，即
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
（2）在光具座上將點燃的蠟燭、光屏放在凸透鏡的兩側(cè)，調(diào)節(jié)它們的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一水平高度上，這樣做的目的是使像呈現(xiàn)在光屏中央。
（3）將蠟燭移至光具座20cm刻度線處時，此時的物距為
即物距大于兩倍焦距，成的是倒立縮小的實像，生活中照相機就是利用這個原理工作的。
（4）在（3）的基礎(chǔ)上，保持凸透鏡在光具座上的位置不動，將蠟燭和光屏的位置互換，互換后物距應(yīng)是大于一倍焦距而小于兩倍焦距，成的是倒立放大的實像，在光屏上像是清晰的，由此可知，在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
（5）如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭適當遠離凸透鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變得模糊不清。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物遠像近像變小，像成在光屏的前方，此現(xiàn)象可以體現(xiàn)近視眼的成像情況。
考點3. 光學作圖
1.（2021廣東省）如圖所示，蠟燭的燭焰中心A在主光軸上距凸透鏡光心O二倍焦距以外。
(1)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，在圖甲中標出A所成的像的大致位置。
(2)借助輔助線或光路圖，在圖乙中找到A所成的像的確切位置，保留作圖痕跡。
【答案】見解析。
【解析】(1)根據(jù)題意可知，蠟燭的燭焰中心A在主光軸上距凸透鏡光心O二倍焦距以外，所以成倒立、縮小的實像，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，如下圖所示：
(2)畫一條過光心的光線，其傳播方向不變，畫出折射光線；平行于主光軸畫一條入射光線，經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線過另一側(cè)的焦點，兩條折射光線的交點即為端點B的像點，從向主光軸引垂線，焦點為，連接、即為物體AB的像，箭頭向下，如圖所示：
2. （2022廣州）如圖，凸透鏡的焦點為F，光心為O。
①在圖中畫出S點發(fā)出的光線a經(jīng)過透鏡光心后的光線
②S點發(fā)出的一條光線經(jīng)過透鏡后與主光軸平行，在圖中畫出上述光路。
【答案】如圖所示
【解析】過光心的光線，經(jīng)透鏡后傳播方向不改變，如圖。S點發(fā)出的一條光線經(jīng)過透鏡后與主光軸平行，故它的入射光線一定過焦點。
【重點訓(xùn)練】
1.（2020廣東省）請畫出圖中入射光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線。
【答案】如圖所示。
【解析】平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點；過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變.
2. （2022河南）小明用透明塑料盒設(shè)計了一個昆蟲標本觀察器，如圖所示。盒底上放標本，盒蓋上嵌入一凸透鏡。有焦距為5cm和10cm的兩種凸透鏡，為了在盒蓋上方附近，通過凸透鏡觀察到標本正立、放大的像，凸透鏡焦距f與盒高h選擇合理的是（　　）
A. f=5cm h=10cm B. f=10cm h=12cm
C. f=5cm h=12cm D. f=10cm h=6cm
【答案】D
【解析】ABCD．盒蓋處安裝凸透鏡，盒底處有昆蟲標本，要使凸透鏡作放大鏡使用時，物距必須小于焦距，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。
3. （2023安徽）某小組探究平面鏡和凸透鏡成像的特點，將光源和光屏分別豎直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中點，如圖1所示。在AB之間朝向A觀察，看到的光源形狀如圖2中的甲所示。
（1）在B處豎直放置一塊平面鏡，鏡面朝向光源，小麗在AB之間觀察平面鏡中的像，小明在BC之間觀察光屏。此后，小亮將平面鏡更換為一個凸透鏡，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之間觀察光屏上的像。上述實驗過程中，小麗、小明和小亮觀察到的分別是圖2中的______（選填“①”“②”“③”或“④”）；
①甲、丙、戊　　②乙、丙、丁　　③乙、乙、丁　　④乙、乙、戊
（2）小亮繼續(xù)實驗，要在光屏上得到一個縮小的像，可保持光源位置不變，將凸透鏡向______（選填“A”或“C”）移動，并調(diào)節(jié)光屏的位置直到呈現(xiàn)清晰的像。
【答案】（1）② （2）C
【解析】（1）平面鏡成像原理是光的反射，成正立、等大的虛像，虛像與物體左右相反。所以小麗在AB之間觀察平面鏡中的像，由于光的反射，看到的像是圖乙；小明在BC之間觀察光屏，由于虛像不能用光屏承接，所以小明在光屏上看不到像，如圖丙；在B點放置凸透鏡，此時
u=v=2f
在光屏上成倒立、等大的實像，且左右相反，小亮觀察到的像如圖丁，故②符合題意，①③④不符合題意。
故選②。
（2）根據(jù)凸透鏡成像特點可知，要在光屏上得到一個縮小的像，物距u>2f，光源位置不變，需將凸透鏡向C移動，并調(diào)節(jié)光屏的位置直到呈現(xiàn)清晰的像。
4. （2023黑龍江龍東）關(guān)于透鏡的應(yīng)用，下列說法不正確的是（　　）
A. 遠視眼鏡利用了凸透鏡對光的會聚作用
B. 照相時景物成像在鏡頭的二倍焦距之外
C. 投影儀中的投影片要放在鏡頭的二倍焦距之外
D. 用放大鏡觀察螞蟻時，螞蟻越靠近放大鏡成的像越小
【答案】BC
【解析】A．遠視眼將像成在視網(wǎng)膜之后，遠視眼鏡利用了凸透鏡對光的會聚作用，可使光提前會聚，故A正確，不符合題意；
B．照相機是利用物距大于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像，所以照相時，景物在鏡頭二倍焦距以外，像成在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，故B錯誤，符合題意；
C．投影儀是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、放大的實像，所以投影儀中的投影片應(yīng)放在鏡頭的一倍焦距和二倍焦距之間，故C錯誤，符合題意；
D．用放大鏡觀察螞蟻時，螞蟻靠近放大鏡時物距變小，像距變小，所成的像也變小，故D正確，不符合題意。故選BC。
5. （2023黑龍江牡丹江）關(guān)于近視眼的成因及矯正，說法正確的是（　　）
A. 晶狀體太厚，折光能力太弱，像成在視網(wǎng)膜的后方
B. 晶狀體太薄，折光能力太強，像成在視網(wǎng)膜的前方
C. 戴凸透鏡制成的眼鏡矯正
D. 戴凹透鏡制成的眼鏡矯正
【答案】D
【解析】近視眼的形成原因是晶狀體變厚，折光能力變強，像成在視網(wǎng)膜的前方，可用發(fā)散作用的凹透鏡矯正，使光線會聚能力減弱，能使像成在視網(wǎng)膜上，能看清遠處的物體，故ABC錯誤，D正確。
故選D。
【難點訓(xùn)練】
1. （2023湖南株洲）圖為眼睛觀察遠處物體時的光路。可知這是（　　）
A. 近視眼，應(yīng)戴凸透鏡矯正 B. 近視眼，應(yīng)戴凹透鏡矯正
C. 遠視眼，應(yīng)戴凸透鏡矯正 D. 遠視眼，應(yīng)戴凹透鏡矯正
【答案】B
【解析】如圖所示，來自遠處點的光經(jīng)晶狀體（凸透鏡）成像在視網(wǎng)膜前，說明這是近視眼的光路原理圖，要矯正近視眼，需要利用凹透鏡對光的發(fā)散作用，在近視眼睛前面放一個凹透鏡，就能使來自遠處物體的光會聚在視網(wǎng)膜上，故應(yīng)戴凹透鏡矯正近視眼，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。
2．（2023陜西）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”）。

【答案】 凸 實 變大
【解析】小巴車上的攝像機鏡頭相當于一個凸透鏡，成像原理是當物距u＞2f時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。
凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，因此小巴車靠近公交站牌時，站牌在感光元件上的像變大。
3．（2023湖北宜昌）小華用彈性膜充水制作了一個水凸透鏡，通過注射器注水或抽水改變透鏡的厚度，如圖是他用其模擬眼睛看物體的實驗裝置。模擬正常眼睛時，固定透鏡，將一個F形光源放在合適的位置后，調(diào)節(jié)光屏得到清晰的像，下列說法正確的是（　　）

A．此時光源放在透鏡2倍焦距以內(nèi)
B．此時光屏上成倒立放大的實像
C．光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像
D．模擬近視眼的成因時需要從透鏡向外抽水
【答案】C
【解析】AB．眼睛相當于照相機，在視網(wǎng)膜成倒立縮小的實像，因此物距應(yīng)大于二倍焦距，即此時光源放在透鏡2倍焦距以外，在光屏上成倒立縮小的實像，故AB錯誤；
C．根據(jù)凸透鏡成實像時的特點，物遠像近像變小，因此光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像，故C正確；
D．近視眼是因為晶狀體太厚，對光線會聚能力太強導(dǎo)致的，因此模擬近視眼的成因時需要從透鏡向里注水，故D錯誤。故選C。
【易錯點訓(xùn)練】
1. （2022湖南懷化）現(xiàn)在中學生近視眼患者越來越多，保護眼睛刻不容緩，學校開展了上、下午各一次眼保健操活動來預(yù)防近視，下圖中關(guān)于近視眼成因及其矯正的原理圖正確的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】A．如圖，來自遠處的平行光經(jīng)晶狀體折射后，會聚于視網(wǎng)膜前，因此看不清遠處的物體；這是由于晶狀體太厚，折光能力太強，是近視眼的成因圖，故A正確；
B．如圖，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，使光線變得發(fā)散后再進入眼睛，折射光線剛好落在視網(wǎng)膜上，從而看清遠處的物體，這是近視眼的矯正光路圖，故B正確；
C．如圖，來自近處的光先經(jīng)晶狀體折射后，會聚于視網(wǎng)膜后，因此看不清近處的物體；這是由于晶狀體太薄，折光能力太弱，是遠視眼的成因圖，故C錯誤；
D．如圖，凸透鏡對光線有會聚作用，使近處的光線變得會聚后再進入眼睛，折射光線剛好落在視網(wǎng)膜上，從而看清近處的物體，這是遠視眼的矯正光路圖，故D錯誤。故選AB。
2．（2023四川遂寧）疫情防控期間，為了控制外來人員出入小區(qū)，遂寧很多小區(qū)裝備了人臉識別系統(tǒng)（如圖所示）。其中攝像機可以自動將鏡頭前0.4m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片，則攝像機鏡頭的焦距應(yīng)小于 （m），該鏡頭與 眼鏡屬同一類透鏡。

【答案】 0.2 遠視
【解析】攝像機攝像時應(yīng)用的原理是物距大于凸透鏡二倍焦距時成縮小、倒立的實像。攝像機可以自動將鏡頭前0.4m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片，說明0.4m大于二倍焦距，即凸透鏡焦距小于0.2米。
因為攝像機的鏡頭是一個凸透鏡，它是與矯正遠視眼的眼鏡屬于同一類透鏡。
3．（2023湖北武漢）用F為焦點，探究焦距為f的凸透鏡成像規(guī)律，在實驗中；

（1）發(fā)光物體和凸透鏡的位置如圖所示，圖中光屏未畫出，光屏上所成清晰的像在圖中 （填數(shù)字序號）區(qū)域，像的箭頭方向是豎直向 的，像的大小比發(fā)光物體要 ；
（2）將光屏放在凸透鏡右側(cè)，發(fā)光物體放在A處，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)整光屏的位置，在光屏上都無法得到發(fā)光物體的像。撤去光屏，從凸透鏡右側(cè)向凸透鏡看去，觀察到發(fā)光物體的像，此像到凸透鏡的距離 （填“大于”“等于”或“小于”）發(fā)光物體到凸透鏡的距離。
【答案】 ③ 下 小 大于
【解析】（1）[1]如圖所示，發(fā)光物體到凸透鏡的距離即物距大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，故②④排除；又因為發(fā)光物體在透鏡主光軸上方，根據(jù)過透鏡光心的光線不改變傳播方向可知像的位置在主光軸下方，故光屏上所成清晰的像在圖中③的區(qū)域。
[2] [3]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當物距大于二倍焦距，成縮小、倒立的實像，所以像的箭頭方向是豎直向下的；像的大小比發(fā)光物體要小。
（2）[4]當物距小于一倍焦距時，我們在凸透鏡右邊看到的那個正立、放大的虛像是由光經(jīng)過凸透鏡的折射光線的反向延長線交點形成的，像在物的后方，故像到透鏡的距離大于物體到透鏡的距離。
考情分析
夯實基礎(chǔ)
知識清單
技巧點撥
易錯提醒
真題對點練練對點練
提分培優(yōu)練
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2024年中考物理新課標總復(fù)習一輪培優(yōu)學案（廣東專版）
第一部分 單元整合培優(yōu)學案
第14講 透鏡及其應(yīng)用
課標要求
1. 了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發(fā)散作用。 2. 探究并了解凸透鏡成像的規(guī)律。3. 了解凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 兩種透鏡的特點 ☆ 透鏡及其應(yīng)用部分，廣東省物理試卷里，每年考查1~2道題,分值為5分。一般以考查概念和規(guī)律的識記與理解為主。題型有選擇、填空、實驗和作圖題，難度系數(shù)為0.7。2024年會在四種題型中的一種或兩種題型出現(xiàn)。命題思路應(yīng)該是光現(xiàn)象部分如果出2道小題，那么透鏡及其應(yīng)用就出1道小題；光現(xiàn)象部分如果出1道小題，那么透鏡及其應(yīng)用就出2道小題。
考點2 凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用 ☆☆☆
考點3 光學作圖 ☆☆
☆☆☆ 代表必考點，☆☆代表常考點，☆星表示中頻考點。
知識點一：透鏡及透鏡作圖
1.透鏡的主光軸和光心
（1）主光軸：透鏡上通過兩個_____的直線叫做主光軸。
（2）光心（O）：每個透鏡上主光軸上都有一個特殊的點，凡是通過該點的光，其傳播方向____，這個點叫做光心。
2. 透鏡對光的作用
（1）凸透鏡對光有_____作用，凸透鏡又叫做會聚透鏡。
（2）凸透鏡的焦點和焦距
焦點（F）：平行于主軸的平行光通過凸透鏡后____于一點。
焦距（f）：焦點到光心的_____。
（3）凹透鏡對光有_____作用，凹透鏡又叫做發(fā)散透鏡。
（4）凹透鏡的焦點和焦距
平行于主光軸的光線通過凹透鏡后發(fā)散，發(fā)散光線的______相交于主光軸上，它不是實際光線的會聚點，叫虛焦點（F）。
3. 透鏡的三條特殊光線
（1）通過光心的光線傳播方向______。
（2）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后通過_____，經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線的______通過虛焦點。
（3）經(jīng)過凸透鏡焦點的光線折射后_____主光軸射出。
對著凹透鏡異側(cè)虛焦點入射的光線折射后_____主光軸射出。
注意：透鏡作圖問題基本方法
掌握三條特殊的入射光線，經(jīng)過透鏡折射后的折射光線的特點是光學透鏡光路作圖的重要方法。見下圖表：
知識點二：凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用
1. 凸透鏡成像的規(guī)律
物 距（u） 像 距（v） 像 的 性 質(zhì) 應(yīng) 用
大 小 正 倒 虛 實
無限遠 v=f 極小 光斑 測焦距
u＞2f 2f＞v＞f 縮小 倒立 實像 照相機
u=2f v=2f 等大 倒立 實像 測焦距
2f＞u＞f v＞2f 放大 倒立 實像 幻燈機（投影儀）
u=f 無限遠 獲平行光源和測焦距
u＜f 同側(cè) 放大 正立 虛像 放大鏡
焦點內(nèi)外分虛實，二倍焦距分大小，實像分居兩側(cè)倒，虛像則是同側(cè)正，物近像遠像越大，物遠像近像越小。
2.探究凸透鏡成像規(guī)律實驗的深入理解
（1）實驗操作：實驗時點燃蠟燭，使燭焰中心、凸透鏡光心、光屏的中心大致在_____，目的是使燭焰的像成在光屏中央。 實驗時發(fā)現(xiàn)蠟燭的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，操作辦法：①向上移動_____；②向上移動_____；③向下移動______。
（2）如果用手將凸透鏡遮住一半，則光屏上依然是一個完整的像，但亮度較_____。
（3）若在實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：
①蠟燭在焦點_____（u②燭焰在焦點_____(u=f) ；
③燭焰、凸透鏡、光屏的中心______ ；
④蠟燭到凸透鏡的距離______焦距，成像在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該位置。
（4）燃燒的蠟燭不斷變短，光屏上的像向上移動，為使像呈在光屏中央，應(yīng)該將光屏____移動或蠟燭_____移動或凸透鏡____移動。
（5）對規(guī)律的進一步認識：一倍焦距分虛實 二倍焦距分大小，物近像遠像變大。像跟著物體跑。
知識點三：顯微鏡和望遠鏡
（一）顯微鏡
1.構(gòu)造：目鏡、物鏡、載物片、反光鏡等幾部分構(gòu)成。如圖所示
2.目鏡和物鏡：目鏡和物鏡都相當于凸透鏡，靠近物體的叫物鏡，焦距較短；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較長，兩鏡間的距離是可以調(diào)節(jié)的。
3.成像原理：來自被觀察物體的光經(jīng)物鏡后，在物鏡的焦點以內(nèi)成倒立、放大的實像，這一實像又經(jīng)目鏡成正立、放大的虛像。如圖所示：
說明：顯微鏡由目鏡和物鏡組成，物鏡、目鏡都是凸透鏡，它們使物體兩次放大。物鏡像投影儀一樣成像，成倒立、放大的實像；目鏡的作用像一個普通放大鏡，以物鏡成的實像為物，再成一個正立、放大虛像。所以總的來說，顯微鏡成的是倒立、放大、虛像。（物鏡的實像被目鏡又變成虛像了，而我們看到的是目鏡成的虛像，而不是物鏡成的實像）。
2.對于顯微鏡，要理解它的結(jié)構(gòu)由物鏡和目鏡組成，它兩次成像，一次成實像一次成虛像，放大倍數(shù)等于兩次放大倍數(shù)之積。
（二）望遠鏡
1.構(gòu)造：由兩種凸透鏡組成，靠近被觀察物體的叫物鏡，焦距較長；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較短。如圖：
2.成像原理：由于從天體上各點射到物鏡上的光可以看作是平行光，經(jīng)物鏡折射后，在物鏡焦點外很近的地方，得到天體的倒立縮小的實像。目鏡的前焦點和物鏡的后焦點重合在—起，所以天體通過物鏡所成的實像，位于目鏡的一倍焦距以內(nèi)。這倒立的縮小的實像對目鏡來說是物體，它經(jīng)目鏡所成的像是放大的虛像。
3.視角：被觀察的物體兩端到人眼光心所夾的角叫視角。如圖所示視角的大小和物體到眼睛的距離，物體越大，或離眼睛越近，視角越大。
說明：望遠鏡由目鏡和物鏡組成，物鏡、目鏡都是凸透鏡，它們使遠處物體先成實像，后成虛像。物鏡使物體成縮小、倒立的實像（相當照相機）；目鏡的作用像一個普通放大鏡，以物鏡成的實像為物，成一個正立、放大虛像。
2.望遠鏡的作用是看清遠處的物體，望遠鏡的物鏡成的像是倒立縮小的，但是像離我們的眼睛更近了，經(jīng)過目鏡的放大，我們觀察像的視角變大，這樣就能觀察的清楚了。
3.望遠鏡的物鏡的直徑越大，來自遠處的物體的光射到物鏡上的就越多，經(jīng)物鏡會聚后所成的像就越亮。這對與觀察天空中的暗星非常重要。
知識點四：眼睛和眼鏡
（一）眼睛
1.構(gòu)造：睫狀體、瞳孔、角膜、晶狀體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)、玻璃體等部分構(gòu)成。眼睛的_____相當于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當于光屏（膠卷）。
2.視物原理：晶狀體和角膜的共同作用相當于_____，來自物體的光，經(jīng)過他的折射后在視網(wǎng)膜上成倒立縮小的實像，再經(jīng)視神經(jīng)系統(tǒng)傳入大腦，就能看到物體。
3.遠點：依靠眼睛的調(diào)節(jié)所能看清的最遠的點。正常眼睛的遠點在______。
4.近點：依靠眼睛的調(diào)節(jié)所能看清的最近的點。正常眼睛的近點大約在_____cm處。
5.明視距離：正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離大約是____cm，這個距離叫明視距離。
（二）近視眼及其矯正
1.表現(xiàn)與成因：近視眼看不清_____的物體，原因是晶狀體太厚折射能力太強，或眼球在前后方向上太長，因此來自遠處某點的光線匯聚在視網(wǎng)膜前，遠處的物體成像在視網(wǎng)膜前面，到達視網(wǎng)膜上的是一個模糊的光斑。
2.矯正：佩戴_____。矯正近視眼，要抵消過度的折光作用。可配戴用凹透鏡制成的近視眼鏡，使入射的光線經(jīng)凹透鏡發(fā)散后再射入眼睛，會聚點就能移到視網(wǎng)膜上，如圖所示。
（三）遠視眼及其矯正
1. 表現(xiàn)與成因：遠視眼看不清_____的物體，是因為晶狀體太薄折射能力太弱，或眼球在前后方向上太短，因此來自近處某點的光線還沒匯聚就到達視網(wǎng)膜上了，近處的的物體成像在視網(wǎng)膜后面，在視網(wǎng)膜上形成一個模糊的光斑。
2.矯正：佩戴______。矯正遠視眼，增強對光的折射作用。可配戴用凸透鏡制成的遠視眼鏡，使入射的光線經(jīng)凸透鏡折射后進入眼睛，會聚點就能移到視網(wǎng)膜上，如圖所示。
（四）眼鏡的度數(shù)
1.透鏡的焦度：:把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡焦度。
2.透鏡的度數(shù)：透鏡焦度乘以100的值。叫做透鏡度數(shù)。
D＝100/f，遠視鏡的度數(shù)為正數(shù)，近視眼的度數(shù)為負數(shù)。
考點1. 兩種透鏡的特點
【例題】（2020廣東）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(guān)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
【答案】C
【解析】A．“水晶餅”相當于凸透鏡，發(fā)生的是光的折射現(xiàn)象，故A錯誤；
B．光的色散現(xiàn)象是指太陽光（白光）透過三棱鏡分解成各種色光的現(xiàn)象，故B錯誤；
CD．“水晶餅”相當于凸透鏡，凸透鏡對光有會聚作用，把一束太陽光的能量會聚到焦點上，從而點燃了焦點處的艾草，故C正確，D錯誤。故選C。
【變式訓(xùn)練1】 （2023廣東一模）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
【答案】C
【變式訓(xùn)練2】 （2022深圳一模）如圖所示，西漢時期的《淮南萬畢術(shù)》中記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”請你用學過的光學知識判斷“削冰令圓”就是把冰塊制成_______鏡，若要“火生”應(yīng)把“艾”放在鏡的_____位置。
【答案】 凸透 焦點
考點2. 凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用
【例題1】（2023廣東省） 小明在學習了凸透鏡成像的規(guī)律后，繼續(xù)深入探究，選用題表中某一規(guī)格的凸透鏡做實驗，調(diào)整好器材后如題圖甲所示，此時燭焰在光屏上成放大的像；
凸透鏡編號 焦距/cm 直徑/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 45
（1）光屏上的像是實像還是虛像？________；
（2）一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像如圖乙所示，此時將蠟燭向_____調(diào)節(jié)可以使燭焰的像移到光屏中央；
（3）小明選的凸透鏡焦距為_______cm；
（4）小明將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，如題圖所示，則小明看到的像應(yīng)是________（選填字母）；
（5）小明認為凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)；若要驗證其猜想，則可在題表中選取編號為_______兩個凸透鏡進行實驗驗證。
【答案】 （1）實像 （2）上 （3） 10 （4）C （5） ①、②
【解析】（1）如圖甲所示，物距小于像距，此時燭焰在光屏上成放大的像，為投影儀的成像原理，成倒立、放大的實像。
（2）一段時間后，蠟燭越燒越短，此時燭焰的像在光屏上方呈現(xiàn)，為了使燭焰的像移到光屏中央可以將蠟燭上移，使得燭焰，透鏡的光心和光屏中央在同一水平直線上。
（3）由甲圖可知，此時物距小于像距，為投影儀的成像原理，此時物距為15.0cm，在一倍到兩倍焦距之間，像距為30.0cm，像距在兩倍焦距之外，根據(jù)表格可知，小明選的凸透鏡焦距為10cm。
（4）將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，此時物距大于像距，為照相機的成像原理，成倒立、縮小的實像，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
（5）若要驗證凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)，則需要控制凸透鏡的焦距相等，故可在題表中選取編號為①、②兩個凸透鏡進行實驗驗證。
【例題2】（2023廣州一模）如圖是近視眼及其矯正的光路圖，下列說法不正確的是（ ）
A. 近視眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B. 近視眼看遠處的物體，像成于視網(wǎng)膜前
C. 近視眼用凹透鏡矯正
D. 為預(yù)防近視，讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右
【答案】A
【解析】A．晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，眼睛成像利用了凸透鏡的成像原理，而小孔成像利用光的直線傳播，二者原理不同，故A錯誤，符合題意；
B．近視眼晶狀體折光能力強或眼球前后徑過長，看不清遠處的物體，遠處物體的像成于視網(wǎng)膜前，故B正確，不符合題意；
C．凹透鏡對光線有發(fā)散作用，可以使光線延后成像，正好成在視網(wǎng)膜上，近視眼用凹透鏡矯正，故C正確，不符合題意；
D．為預(yù)防近視，應(yīng)養(yǎng)成良好的用眼習慣，讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右，故D正確，不符合題意。故選A。
【變式訓(xùn)練1】（2021廣東一模）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，當蠟燭、凸透鏡和光屏處于如圖所示的位置時，在光屏上恰好得到一個清晰的像。
（1）此凸透鏡的焦距f=_____cm；
（2）保持凸透鏡位置不變，若將蠟燭放置在42cm刻度線處，生活中的_____（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這一成像原理工作的；
（3）保持凸透鏡位置不變，蠟燭從30cm處移動到10cm刻度線處，光屏應(yīng)向______（選填“左”或“右”）移動才能得到清晰的像。
【答案】 （1）10.0 （2）放大鏡 （3） 左
【變式訓(xùn)練2】（2022廣東）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(yīng)______（選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】 倒 照相機 不變
【變式訓(xùn)練3】（2023·黑龍江牡丹江）關(guān)于近視眼的成因及矯正，說法正確的是（　　）
A．晶狀體太厚，折光能力太弱，像成在視網(wǎng)膜的后方
B．晶狀體太薄，折光能力太強，像成在視網(wǎng)膜的前方
C．戴凸透鏡制成的眼鏡矯正
D．戴凹透鏡制成的眼鏡矯正
【答案】D
考點3. 光學作圖
【例題1】（2023深圳） 畫出兩條光線經(jīng)透鏡折射后的光路。
【答案】如圖所示。
【解析】由于凸透鏡能將平行光會聚到焦點上，所以平行于主光軸的光，經(jīng)過凸透鏡折射，經(jīng)過焦點；經(jīng)過光心的光，不發(fā)生折射，沿原來的傳播方向傳播，如圖所示。
【例題2】（202廣州）如圖，凸透鏡的光心在0cm處，物體MN上M發(fā)出的光線b經(jīng)過光心，M發(fā)出的光線c經(jīng)過凸透鏡后的光線平行于主光軸。
①畫出b經(jīng)過光心后的光線；
②該凸透鏡的焦距為______cm；MN經(jīng)凸透鏡成的像相對于MN是______（選填“放大”“縮小”“等大”）、______（選填“正立”“倒立”）的像。
【答案】 ①.
②. 10 縮小 倒立
【解析】 ①過凸透鏡光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，據(jù)此畫出光線b經(jīng)光心后的光線，如圖所示。
②由圖可知，光線a經(jīng)凸透鏡折射平行于主光軸，光線a與主光軸的交點即為焦點，光心O到這一點的距離為焦距，則該凸透鏡的焦距為10cm。
由圖知，物距u=25cm，u>2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知此時成倒立縮小的實像，即物體MN經(jīng)凸透鏡成的像相對于物是縮小的倒立的。
【變式訓(xùn)練1】（2023廣州二模） 請畫出由點發(fā)出的光經(jīng)過凸透鏡后的折射光線。
【答案】如圖所示。
【變式訓(xùn)練2】（2022廣州二模）如圖所示，請完成光線通過透鏡后的光路。
【變式訓(xùn)練3】（2023·四川涼山）如圖所示，凸透鏡的主光軸與水面重合，F(xiàn)是凸透鏡的焦點，水下有一塊平面鏡M，一束與水面平行的光線經(jīng)凸透鏡折射后進入水中，再經(jīng)水中的平面鏡反射后恰過P點，請將光路圖補充完整。

【答案】如圖所示。

【變式訓(xùn)練4】（2023·四川成都）如圖甲所示是博物館內(nèi)“劉充國印”的展臺，上方是凸透鏡，透過它能看到放大的印章；下方是平面鏡，通過它能看到印章底部的字。圖乙是其示意圖，F(xiàn)為凸透鏡的焦點，O為凸透鏡的光心，光線a平行于凸透鏡的主光軸（圖中虛線）。請在圖乙中畫出：①光線a經(jīng)過凸透鏡折射后的光線；②光線b經(jīng)過平面鏡反射后的光線。

【答案】如圖所示：

1. 判斷透鏡類型的方法
根據(jù)透鏡的表面是凸還是凹來判斷透鏡的類型并不可靠，要通過比較透鏡中間與邊緣的厚度來確定透鏡的類型，因為有的透鏡可能是一面圖一面凹；折射光線相對于入射光線會聚了，則經(jīng)過的透鏡是凸透鏡；折射光線相對于入射光線發(fā)散了，則經(jīng)過的透鏡是凹透鏡。
2. 平行光聚焦法粗側(cè)凸透鏡的焦距：太陽光近似為平行光，讓凸透鏡正對太陽光時，太陽光垂直于透鏡入射，此時入射光線平行于主光軸，當光斑最小最亮時，該點即為凸透鏡的焦點。如果不正對太陽光，最小光斑并不在主光軸上，此時的光斑不在焦點上，所以測出的距離也不是焦距。
3. 利用透鏡三條特殊光線作圖：熟記透鏡三條特殊光線經(jīng)透鏡折射后的傳播規(guī)律，并分清凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的異同。
4.利用透鏡的三條特殊光線作圖時，一定要注意：
（1）一定要用尺規(guī)作圖；（2）不要遺漏光線的箭頭；（3）光線用實線，輔助線用虛線。
1.會聚作用≠光一定會聚，發(fā)散作用≠光一定發(fā)散
（1）會聚作用是指能使光匯攏，但匯攏后的光不一定會變成會聚光。如圖甲所示，凸透鏡使通過它的一束光發(fā)散程度變小了，但該光束依然發(fā)散。
（2）發(fā)散作用是指能使光發(fā)散，但發(fā)散后的光并不一定是發(fā)散光。如圖乙所示，凹透鏡對通過它的一束會聚光有發(fā)散作用，但光經(jīng)過凹透鏡后依然是會聚光，還能會聚于一點。
2. 實像和虛像的區(qū)別
掌握常見的成像現(xiàn)象的成像原理是解題的關(guān)鍵。小孔成像、投影儀、照相機等所成的像都是實際光線會聚而成的實像；平面鏡、放大鏡、凸面鏡等所成的像是光的反射或折射光線的反向延長線相交而成的現(xiàn)象。
實像 虛像
不同 實際光線會聚而成 光線的反向延長線相交而成
在像的位置能用光屏承接 在像的位置不變用光屏承接
在像的位置能使膠片感光 在像的位置不能使膠片感光
都是倒立的 都是正立的
相同 都能用眼睛看到
3.實驗中無論如何移動光屏都找不到像的幾種原因
（1）若燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度，燭焰的像將成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像；
（2）當燭焰在凸透鏡一倍焦距以外，但非常靠近焦點時，雖然能成實像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座長度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像；
（3）當燭焰位于凸透鏡焦點處，燭焰發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后平行射出，光屏上不會出現(xiàn)燭焰的像；
（4）若燭焰位于凸透鏡一倍焦距以內(nèi)，燭焰與其所成的虛像在凸透鏡同側(cè)，此時光屏時接收不到像的。
4. 凸透鏡成像的動態(tài)變化規(guī)律
（1）動態(tài)變化口訣：像的大小看像距，像兒跟著物體跑。其意義是，凸透鏡成像時，像距變大（小），像就變大（小）；物體向哪個方向移動，像就向哪個方向移動。
（2）移動速度：成縮小的像時，物距大于像距，物體移動的速度大于像移動的速度；成放大的像時，物距小于像距，物體移動的速度小于像移動的速度。
（3）最小距離：物體和實像的最小距離是4f,即當物體位于2f位置成像時。
考點1. 兩種透鏡的特點
1. （2022深圳三模）如圖所示的四個透鏡，屬于凸透鏡的有______，屬于凹透鏡的有______（兩空均填編號）。
2. （2022廣西北部灣）請在圖中畫出入射光線通過透鏡后的折射光線。
3.（2023江蘇揚州） 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
考點2. 凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用
1. （2021深圳一模）小明用自制的“水凸透鏡”探究凸透鏡成像規(guī)律，當蠟燭、“水凸透鏡”和光屏位于如圖所示的位置時，光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像，下列說法正確的是（　　）
A. 此時成像特點與照相機的相同
B. 此時“水凸透鏡”的焦距為15.0cm
C. 調(diào)節(jié)“水凸透鏡”的厚度可改變其焦距
D. 蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向上移動
2. （2023齊齊哈爾）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，已知凸透鏡的焦距為10cm，下列說法正確的是（　　）
A. 燭焰在如圖所示位置所成像的特點與照相機成像特點相同
B. 將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，向右移動光屏可得到燭焰所成清晰的像
C. 將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處，燭焰所成的像是倒立、放大的
D. 將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處，移動光屏至適當位置，光屏上可得到等大的像
3. （2023湖南衡陽）小明同學利用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等實驗器材探究凸透鏡成像規(guī)律：
（1）如圖甲所示，小明將一束平行光正對凸透鏡，移動光屏，直到光屏上形成一個最小最亮的光斑，該凸透鏡的焦距為______cm；
（2）實驗時，把凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，為使像成在光屏中央，應(yīng)將燭焰、凸透鏡和光屏三者中心調(diào)到_______；
（3）小明將蠟燭移至光具座20cm刻度線處，如圖乙所示，移動光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像，則該像是倒立、_______的實像。生活中的______（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）就是利用這種成像規(guī)律工作的；
（4）接著，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不動，如果僅將圖乙中蠟燭和光屏的位置互換，發(fā)現(xiàn)光屏上仍能觀察到燭焰清晰的像。這是因為在光的折射現(xiàn)象中，光路是______的；
（5）在如圖乙所示實驗情形下，如果保持凸透鏡和光屏的位置不變，將蠟燭適當遠離凸透鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上燭焰的像變得模糊不清，此現(xiàn)象可以體現(xiàn)______（選填“近視眼”或“遠視眼”）的成像情況。
考點3. 光學作圖
1.（2021廣東省）如圖所示，蠟燭的燭焰中心A在主光軸上距凸透鏡光心O二倍焦距以外。
(1)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，在圖甲中標出A所成的像的大致位置。
(2)借助輔助線或光路圖，在圖乙中找到A所成的像的確切位置，保留作圖痕跡。
2. （2022廣州）如圖，凸透鏡的焦點為F，光心為O。
①在圖中畫出S點發(fā)出的光線a經(jīng)過透鏡光心后的光線
②S點發(fā)出的一條光線經(jīng)過透鏡后與主光軸平行，在圖中畫出上述光路。
【重點訓(xùn)練】
1.（2020廣東省）請畫出圖中入射光線經(jīng)凸透鏡后的折射光線。
2. （2022河南）小明用透明塑料盒設(shè)計了一個昆蟲標本觀察器，如圖所示。盒底上放標本，盒蓋上嵌入一凸透鏡。有焦距為5cm和10cm的兩種凸透鏡，為了在盒蓋上方附近，通過凸透鏡觀察到標本正立、放大的像，凸透鏡焦距f與盒高h選擇合理的是（　　）
A. f=5cm h=10cm B. f=10cm h=12cm
C. f=5cm h=12cm D. f=10cm h=6cm
3. （2023安徽）某小組探究平面鏡和凸透鏡成像的特點，將光源和光屏分別豎直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中點，如圖1所示。在AB之間朝向A觀察，看到的光源形狀如圖2中的甲所示。
（1）在B處豎直放置一塊平面鏡，鏡面朝向光源，小麗在AB之間觀察平面鏡中的像，小明在BC之間觀察光屏。此后，小亮將平面鏡更換為一個凸透鏡，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之間觀察光屏上的像。上述實驗過程中，小麗、小明和小亮觀察到的分別是圖2中的______（選填“①”“②”“③”或“④”）；
①甲、丙、戊　　②乙、丙、丁　　③乙、乙、丁　　④乙、乙、戊
（2）小亮繼續(xù)實驗，要在光屏上得到一個縮小的像，可保持光源位置不變，將凸透鏡向______（選填“A”或“C”）移動，并調(diào)節(jié)光屏的位置直到呈現(xiàn)清晰的像。
4. （2023黑龍江龍東）關(guān)于透鏡的應(yīng)用，下列說法不正確的是（　　）
A. 遠視眼鏡利用了凸透鏡對光的會聚作用
B. 照相時景物成像在鏡頭的二倍焦距之外
C. 投影儀中的投影片要放在鏡頭的二倍焦距之外
D. 用放大鏡觀察螞蟻時，螞蟻越靠近放大鏡成的像越小
5. （2023黑龍江牡丹江）關(guān)于近視眼的成因及矯正，說法正確的是（　　）
A. 晶狀體太厚，折光能力太弱，像成在視網(wǎng)膜的后方
B. 晶狀體太薄，折光能力太強，像成在視網(wǎng)膜的前方
C. 戴凸透鏡制成的眼鏡矯正
D. 戴凹透鏡制成的眼鏡矯正
【難點訓(xùn)練】
1. （2023湖南株洲）圖為眼睛觀察遠處物體時的光路。可知這是（　　）
A. 近視眼，應(yīng)戴凸透鏡矯正 B. 近視眼，應(yīng)戴凹透鏡矯正
C. 遠視眼，應(yīng)戴凸透鏡矯正 D. 遠視眼，應(yīng)戴凹透鏡矯正
2．（2023陜西）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”）。

3．（2023湖北宜昌）小華用彈性膜充水制作了一個水凸透鏡，通過注射器注水或抽水改變透鏡的厚度，如圖是他用其模擬眼睛看物體的實驗裝置。模擬正常眼睛時，固定透鏡，將一個F形光源放在合適的位置后，調(diào)節(jié)光屏得到清晰的像，下列說法正確的是（　　）

A．此時光源放在透鏡2倍焦距以內(nèi)
B．此時光屏上成倒立放大的實像
C．光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像
D．模擬近視眼的成因時需要從透鏡向外抽水
【易錯點訓(xùn)練】
1. （2022湖南懷化）現(xiàn)在中學生近視眼患者越來越多，保護眼睛刻不容緩，學校開展了上、下午各一次眼保健操活動來預(yù)防近視，下圖中關(guān)于近視眼成因及其矯正的原理圖正確的是（　　）
A. B. C. D.
2．（2023四川遂寧）疫情防控期間，為了控制外來人員出入小區(qū)，遂寧很多小區(qū)裝備了人臉識別系統(tǒng)（如圖所示）。其中攝像機可以自動將鏡頭前0.4m處的人臉拍攝成數(shù)碼照片，則攝像機鏡頭的焦距應(yīng)小于 （m），該鏡頭與 眼鏡屬同一類透鏡。

3．（2023湖北武漢）用F為焦點，探究焦距為f的凸透鏡成像規(guī)律，在實驗中；

（1）發(fā)光物體和凸透鏡的位置如圖所示，圖中光屏未畫出，光屏上所成清晰的像在圖中 （填數(shù)字序號）區(qū)域，像的箭頭方向是豎直向 的，像的大小比發(fā)光物體要 ；
（2）將光屏放在凸透鏡右側(cè)，發(fā)光物體放在A處，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)整光屏的位置，在光屏上都無法得到發(fā)光物體的像。撤去光屏，從凸透鏡右側(cè)向凸透鏡看去，觀察到發(fā)光物體的像，此像到凸透鏡的距離 （填“大于”“等于”或“小于”）發(fā)光物體到凸透鏡的距離。
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