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第五章
透鏡及其應用
第一部分
教材梳理
課程
標準 2.3.5 了解凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發
散作用.探究并了解凸透鏡成像的規律.了解凸透鏡成
像規律的應用.
課標解讀
與命題規律 1.《課程標準》要求學生通過自己的實驗探究學習透鏡成像規律，同時要知道這個規律，并了解這個規律在實際中的應用.
2.預計2025年考查題型以作圖題及實驗題為主，占4～8分.考查重點是凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的作圖、凸透鏡成像規律的探究及近視眼與遠視眼的矯正.
1.(2022 長沙)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.這是光的反射現象
B.這是光的色散現象
C. “水晶餅”對光有會聚作用
D. “水晶餅”對光有發散作用
C
2.(2024 菏澤)小明透過爺爺的老花鏡看遠處的樓房，發現樓房
成倒立縮小的像.以下說法正確的是(
)
A
A.老花鏡對光有會聚作用
B.電影放映機的成像原理與該成像原理相同
C.老花鏡不能當放大鏡使用
D.爺爺遠視眼是因為晶狀體變厚了
3.(2023 廣州)如圖，凸透鏡的光心在 0 cm 處，物體 MN 上 M
發出的光線 b 經過光心，M 發出的光線 c 經過凸透鏡后的光線平
行于主光軸.
(1)畫出 b 經過光心后的光線.
(2)該凸透鏡的焦距為__________cm；MN 經凸透鏡成的像相
對于 MN 是__________( 選填“放大”“縮小”或“等大”) 、
__________(選填“正立”或“倒立”)的像.
答案：(1)如圖所示： (2)10 縮小 倒立
透鏡 凸透鏡 凹透鏡
特點 中間________，邊緣
________ 中間________，邊緣
________
對光的作用 ________ ________
考點 1 透鏡
透鏡分為________鏡和________鏡兩種.
凸透
凹透
厚
薄
薄
厚
會聚
發散
透鏡 凸透鏡 凹透鏡
三種
特殊
光線 平行于凸透鏡主光軸射入的光線， 通過凸透鏡后經過另一邊的焦點
__________________ 平行于凹透鏡主光軸射入的光線，通過凹透鏡后反向延長線經過焦點
__________________
經過凸透鏡焦點的光線，通過凸透鏡后平行于主光軸射出
_________________ 射向凹透鏡另一邊焦點的光線，通過凹透鏡后平行于主光軸射出
__________________
經過透鏡光心的光線，通過透鏡后傳播方向不發生改變
_______________________________
考點 2 凸透鏡成像規律
同一高度
中央
1.實驗過程要注意的地方：實驗時要調節燭焰、凸透鏡、光屏
的中心大致在________________ ，這樣才能使燭焰成像在光屏
________.
2.凸透鏡成像規律：
物距 像的性質 像距 應用實例
u>2f 倒立、縮小的實像 fu＝2f ______________________ v＝2f 測焦距
f2f 投影儀、_________
u＝f ______________________ — —
uu _______________
照相機
倒立、等大的實像
倒立、放大的實像
幻燈機
不能成像
正立、放大的虛像
放大鏡
3.對凸透鏡成像規律的進一步認識：
(1)u＝________是成實像和虛像、正立像和倒立像的分界點.
(2)u＝________是像放大與縮小的分界點.
(3)所成的實像都是________立的，所成的虛像都是________
立、放大的.
f
2f
倒
正
大
(4)成實像時：物近則像遠(物距變小則像距變________)，物遠
則像近(物距變大則像距變________)，像遠則像大(當像距變大時，
所成的像變________).
小
大
4.凸透鏡的其他應用.
(1)顯微鏡.
實
實
投影儀
放大
原理：先通過物鏡使物體成放大的________像，然后再用目
鏡把這個________像再一次放大，就能看清很微小的物體了.其物
鏡成像原理跟__________的鏡頭一樣，目鏡相當于________鏡.
(2)望遠鏡(開普勒望遠鏡).
實
實
照相機
原理：先通過物鏡使物體成縮小的________像，然后再用目
鏡把________像放大，就能看清遠處的物體了.其物鏡成像原理跟
_________的鏡頭一樣，目鏡相當于________鏡.
放大
考點 3 眼睛和眼鏡
凸
光屏
倒
縮小
1.眼球像一架照相機 . 晶狀體和角膜的共同作用相當于
________透鏡，視網膜相當于________，來自物體的光會聚在視
網膜上， 形成________立、 ________的實像.
厚
強
2.近視眼的成因及矯正：晶狀體太______，折光能力太_____，
成像在視網膜________.矯正近視眼應戴________透鏡.
3. 遠視眼的成因及矯正：晶狀體太________ ，折光能力太
________，成像在視網膜________.矯正遠視眼應戴________透鏡.
老花眼鏡就是________透鏡.
前
凹
薄
弱
后
凸
凸
精講 1 透鏡
【例 1】如下圖所示，請畫出入射或折射光線，使光路完整.
解析：本考點是廣東中考的高頻考點.本考點要掌握的知識：
1.凸透鏡和凹透鏡各有三條特殊的光線，可據此來畫出透鏡的
光路圖.
2.凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發散作用.會聚
作用可以理解為光線經過透鏡后向靠近光心的方向偏折，而發散
作用可以理解為光線經過透鏡后向遠離光心的方向偏折.
本題圖甲中，過凸透鏡焦點的光線，經折射后平行于主光軸
射出，如下圖所示；圖乙中，指向凹透鏡虛焦點的光線，經凹透
鏡折射后，平行于主光軸射出，如下圖所示；圖丙中，過凸透鏡
光心的光線，經凸透鏡折射后，傳播方向不改變.
答案：如圖所示.
變式拓展
1.兩透鏡的主光軸在同一直線上，有兩條光線通過這兩個透鏡
的光路如圖所示.根據光路圖，請你在方框內畫出適當的透鏡.
答案：如圖所示：
2.(2024 棗莊)如圖所示，一束光射向凹透鏡，請畫出該光經過
凹透鏡、凸透鏡的折射光路.
答案：如圖所示：
精講 2 凸透鏡成像規律
【例 2】(2024 黑龍江)如圖所示為物理興趣小組“探究凸透鏡
成像規律”的實驗裝置.
(1)首先調整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目
的是______________.
(2)如圖甲，讓平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現一個最小、
最亮的光斑，則凸透鏡的焦距 f＝________cm.
(3)當蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖乙時，光屏
上成清晰的像，利用此時凸透鏡成像的特點制成的光學儀器是
________(選填“照相機”“放大鏡”或“投影儀”).若實驗過程
中擋住凸透鏡的一半，像的完整程度________(選填“會”或“不
會”)受影響.
(4)將蠟燭移到 35 cm 處，若想在光屏上得到清晰的像，應將
光屏向________( 選填“左”或“右”) 移動，像將______( 選填
“變大”“不變”或“變小”).
解析：本考點是廣東中考的高頻考點.“探究凸透鏡成像的規
律”實驗是光現象部分最重要的實驗之一，該實驗需要掌握的知
識主要有：1.實驗器材有光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等.2.實驗步
驟：第一步，在光具座上由左至右依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏；
第二步，調節燭焰的焰心、凸透鏡的光心、光屏的中心在同一水
平直線上(為了使像能夠成在光屏中央)；第三步，把蠟燭放在兩倍
焦距以外，移動光屏的位置直到得到一個清晰的像，并記錄物距、
像距及像的性質；第四步，分別把蠟燭放在兩倍焦距處、一倍焦
距和兩倍焦距之間、一倍焦距處、一倍焦距以內，進行實驗，觀
察光屏上能否成像并記錄物距、像距及像的性質.3.如果光屏上找
不到像則可能是以下幾種情況造成的：蠟燭在一倍焦距以內；蠟
燭在焦點上；蠟燭在一倍焦距以外，但是靠近焦點，成像太遠，
光具座不夠長；燭焰的焰心、凸透鏡的光心、光屏的中心不在同
一水平直線上等.4.實驗時，光屏上成了清晰的像，若用紙片擋住
凸透鏡的下半部分，像的大小不變，不會缺少一部分，但是會變
暗一些.5.如果成像偏下，可以只把蠟燭向下移動或者只把凸透鏡
向上移動或者只把光屏向下移動.6.實驗結論如下表：
物距 u 成像特點 像距 v 應用
倒立或正立 縮小或放大 實像或虛像
u＞2 f 倒立 縮小 實像 f＜v＜2
f(v＜u) 照相機、
攝像機
u＝2 f 倒立 等大 實像 v＝2 f(v
＝u) 測焦距
f＜u＜
2 f 倒立 放大 實像 v＞2 f(v
＞u) 投影儀、
幻燈機
物距 u 成像特點 像距 v 應用
倒立或正立 縮小或放大 實像或虛像
u＝f 平行光線不成像(平行光源)
u＜f 正立 放大 虛像 物像同側
(|v|＞u) 放大鏡
(1)為了使像成在光屏中央，應調整燭焰、凸透鏡、光屏三者
的中心在同一高度；
(2)平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一
點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，
所以凸透鏡的焦距是 f＝20.0 cm－10.0 cm＝10.0 cm；
(3)由圖可知，此時物距 u＝50.0 cm－10.0 cm＝40.0 cm＞2f，
成倒立、縮小的實像，應用于照相機；若實驗過程中擋住凸透鏡
的一半，另一半仍能會聚光線成完整的像，但由于會聚的光線比
原來減少，所以像比原來變暗；
(4)將蠟燭移到 35 cm 處，此時物距減小，根據凸透鏡成實像
時，物近像遠像變大可知，應將光屏向右移動，像將變大.
答案：(1)使像成在光屏中央　(2)10.0 (3)照相機　不會
(4)右　變大
變式拓展
D
3.(2024 無錫)用焦距為 10 cm 的凸透鏡探究凸透鏡成像的規
律，將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏置于光具座上如圖所示的位置，
下列說法中正確的是(
)
A.只向左移動光屏至適當位置，光屏上
能呈現燭焰縮小的像
B.只向右移動光屏至適當位置，光屏上能呈現燭焰放大的像
C.只向右移動蠟燭至適當位置，光屏上能呈現燭焰放大的像
D.只移動凸透鏡至適當位置，光屏上能呈現燭焰等大的像
精講 3 透鏡的應用
【例 3】為了規范交通行為，某市公安部門在很多路口安裝監
控攝像頭，如圖所示，它可以拍下違章行駛或發生交通事故時的
)
現場照片.拍照時，攝像頭的鏡頭相當于一個(
A.凸透鏡，成放大的實像
B.凸透鏡，成縮小的實像
C.凹透鏡，成放大的虛像
D.凹透鏡，成縮小的虛像
解析：本考點應掌握的知識：利用凸透鏡成倒立、放大的實
像應用于幻燈機、投影儀；利用凸透鏡成倒立、縮小的實像應用
于照相機；利用凸透鏡成正立、放大的虛像應用于放大鏡.
本題中攝像頭的鏡頭相當于一個凸透鏡，拍攝違章行駛或發
生交通事故的現場照片時，物距遠大于二倍焦距，所以此時成倒
立、縮小的實像.
答案：B
變式拓展
C
4.(2023 黃岡)如圖所示是超市安裝的一種刷臉自助儲物柜.某
顧客站在屏幕前 50 cm 處，按下“存”按鈕，屏幕上方的攝像頭
)
啟動，出現人臉縮小的像，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散作用
C.該攝像頭的焦距可能是 0.20 m
D.該攝像頭成像原理是光的反射
【例 4】常見的視力缺陷有近視和遠視.如圖所示是一名視力
缺陷者的眼球成像示意圖，他的視力缺陷類型及矯正視力應該戴
的透鏡種類是(
)
A.遠視眼，凸透鏡
C.近視眼，凸透鏡
B.遠視眼，凹透鏡
D.近視眼，凹透鏡
解析：本考點應掌握的知識：近視眼是由于晶狀體太厚，折
光能力太強，或者眼球在前后方向上太長，因此來自遠處某點的
光會聚在視網膜前，到達視網膜時已經不是一點而是一個模糊的
光斑了.所以近視眼只能看清近處物體，看不清遠處的物體.近視眼
的人應戴凹透鏡進行矯正，利用凹透鏡能使光線發散的特點，在
眼睛前面放一個合適的凹透鏡，就能使來自遠處物體的光會聚在
視網膜上，如下圖所示.
遠視眼是由于晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后
方向上太短，來自近處一點的光，還沒有會聚成一點就到達視網
膜了，在視網膜上形成一個模糊的光斑.遠視眼的人應戴凸透鏡進
行矯正，利用凸透鏡能使光線會聚的特點，就能使來自近處物體
的光會聚在視網膜上，如上圖所示.
答案：D
變式拓展
A
5.(2024 山西)如圖為青少年眼病患者眼球與正常眼球對比圖.
)
關于該患者的晶狀體及視力矯正，下列說法正確的是(
A.對光的會聚能力太強，需佩戴近視眼鏡
B.對光的會聚能力太強，需佩戴遠視眼鏡
C.對光的會聚能力太弱，需佩戴近視眼鏡
D.對光的會聚能力太弱，需佩戴遠視眼鏡

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