透鏡及其應用-2025年中考物理一輪復習知識清單與解題方法

2025年中考第一輪復習（知識清單+方法清單）

專題五透鏡及其應用

總覽

知識結構

模塊二透鏡

模塊二：生活中的透鏡

模塊亙凸透鏡成像的規(guī)律

知識清單

模塊四：眼睛和眼鏡

模塊五：制作望遠鏡

考向1：透鏡與透鏡對光的作用

考向2：利用透鏡三條特殊光線作圖

考向3：照相機、投影儀、放大鏡

考向4：實像和虛像

透

鏡考向5：探究凸透鏡成像規(guī)律

及方法清單+典例+練習胛考向6：凸透鏡成像規(guī)律及其應用

其6考向7：眼睛的構造及視物原理

應

考向8：近視眼與遠視眼的成因與矯正

用

考向9：望遠鏡的原理與制作

考向10：望遠鏡與宇宙探索

1.透鏡對光的作用

2.凸透鏡成像規(guī)律辨析

3.近視眼與遠視眼

易混易錯分析+典例

4.照相機、投影儀、放大鏡比較

5.比較實像和虛像

1.光學作圖

2.實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律

中考熱點掃描+典例憐3.凸透鏡成像規(guī)律的應用

4.視力缺陷及矯正

一、知識結構

主光軸和光心，焦點和焦距

透鏡

凸透鏡會聚光，凹透鏡發(fā)散光

照相機：縮小、倒立的實像

生活中

的透鏡投影儀：放大、倒立的實像

放大鏡：放大、正立的虛像

物距大于成倒立、縮小的實

?二倍焦距像，像距f<v<lf

物距等于成倒立、等大的

XV壬二倍焦距實像，像距

凸透鏡成一二一

物距大于二倍焦成倒立、放大的

透

距小于一倍焦距實像，像距

鏡

及G物距小于焦距成正立、放大的虛像

其

應

用

視網膜上是倒立、縮小的實像

眼睛改變晶狀體的厚薄看清近遠物體

明視距離25cm

眼睛和

睫狀體玻璃體

眼鏡近視眼：佩戴凹透鏡

遠視眼：佩戴凸透鏡

眼鏡的度數：100"

物鏡：遠處的物體在焦點

附近成倒立2縮小的實像

制作望望遠鏡原理目鏡：把物鏡成的像再次

遠鏡放大，成正立放大的虛像

望遠鏡與宇宙探索

二、知識清單+方法清單

模塊一透鏡

知識清單二

一、透鏡

1.凸透鏡和凹透鏡

凸透鏡凹透鏡

(1)凸透鏡：中間屋、邊緣覆的透鏡叫作凸透鏡；

(2)凹透鏡：中間建，邊緣厚的透鏡叫作凹透鏡；

(3)薄透鏡：若透鏡的厚度遠小于球面的半徑,這種透鏡叫薄透鏡。

2.主光軸和光心

(1)主光軸：透鏡上通過兩個球面球心的直線叫主光軸，簡稱主軸。如圖的點劃線CC'。

(2)光心：主光軸上有個特殊的點，通過這個點的光傳播方向不變,叫做透鏡的光心。。

主光軸主光軸

0

C一c?-

光心

甲乙

凸透鏡的主光軸和光心凹透鏡的主光軸和光心

二、透鏡對光的作用

1.凸透鏡對光有會聚作用,又叫會聚透鏡。凸透鏡對光有會聚作用，不是指光經凸透鏡后一定會

聚在一點上，而是指光經凸透鏡折射后，折射光線向主光軸偏折，如圖所示。

丙會聚光束

2.凹透鏡對光有發(fā)散作用,又叫發(fā)散透鏡。凹透鏡對光有發(fā)散作用，是指光經凹透鏡折射后，折

射光線偏離主光軸，經凹透鏡折射后的光線也可能相交于一點，如圖所示。

甲平行光束乙發(fā)散光束丙會聚光束

三、焦點、焦距及三條特殊光線

1.凸透鏡的焦點和焦距

(1)焦點：凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚在一點，這個點叫做焦點,用廠表示。凸透鏡有2

個焦點，并且關于光心對稱。

(2)焦距：焦點到光心的距離叫做焦距，用了表示。

(3)凸透鏡焦距的意義：凸透鏡表面的凸起程度決定了它的焦距的長短，凸透鏡表面越凸，焦距

越小，對光的會聚作用越強(選填“強”或“弱嘰

凸透鏡的焦點和焦距利用陽光測量凸透鏡的焦距

(5)粗略測量凸透鏡焦距的方法——平行光聚焦法

如圖所示，將凸透鏡正對著太陽光(可看成是平行光)，再拿一張紙放在它的另一側，來回移

動，直到紙上的光斑最小、最亮，測量這個光斑到凸透鏡光心的距離，即為該凸透鏡的焦距。

2.凹透鏡的焦點和焦距

(1)焦點：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，叫

凹透鏡的焦點。它不是實際光線的會聚點，凹透鏡有個焦點，關于光心對稱。

(2)焦距：焦點到凹透鏡光心的距離叫做焦距。凹透鏡焦距的大小表示對光發(fā)散能力的強弱，焦

距越小，對光的發(fā)散能力越強(選填“強”或“弱”)。

凹透鏡的焦點和焦距

3.透鏡的三條特殊光線

(1)凸透鏡的三條特殊光線

①通過凸透鏡光心的光線傳播方向不發(fā)生改變，如圖甲;

②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后通過焦點，如圖乙；

③經過凸透鏡焦點的光線經凸透鏡折射后平行于王光抽，如圖丙。

_卜j..：V-

甲乙丙

（2）凹透鏡的三條特殊光線

①通過凹透鏡坯的光線傳播方向不發(fā)生改變，如圖甲；

②平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線通過焦點,如圖乙;

③射向凹透鏡焦點的光線經凹透鏡折射后平行于包軸射出，如圖丙。

方法清單

考向01透鏡與透鏡對光的作用

【例題1-1］（2022?廣西賀州?中考真題）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

:2

7^

②③④

【答案】②③①④

【詳解】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。

【例題1-2】如圖是兩束光分別射向并通過甲和乙兩透鏡的光路圖。由圖可知甲是—（選填“凸

透鏡”或“凹透鏡”），此透鏡對光有（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用。

【答案】凹透鏡發(fā)散

【詳解】由圖可知，通過甲的光線比起入射光線更加遠離主光軸，即甲透鏡對光線具有發(fā)散作

用，故甲透鏡為凹透鏡，通過乙的光線比入射光線更靠近主光軸，即乙透鏡對光線具有會聚作用，故

乙透鏡為凸透鏡。

方法技巧

1.三種方法準確區(qū)別透鏡

一“摸”：通過觸摸透鏡中間和邊緣的厚薄加以辨別。

二“看”：通過透鏡去觀察近處物體，看物體是被“放大”還是被“縮小

加以辨別。

三“照”：通過透鏡對平行光線的作用是會聚還是發(fā)散加以辨別。

2.理解透鏡對光的作用

（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。

（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。

【訓練1-1】讓甲乙兩個透鏡正對平行光，觀察到的現象如圖，下列說法正確的是（）

甲乙

A.甲、乙兩個透鏡對光線都是會聚的B.甲透鏡對光線是會聚的，乙透鏡對光線發(fā)散

C.甲是凹透鏡，乙是凸透鏡D.甲是凸透鏡，乙是凹透鏡

【答案】C

【詳解】凸透鏡對光線具有會聚作用，凹透鏡對光線具有發(fā)散作用。圖甲光斑的中間比較暗，圖

乙中間出現亮斑，所以甲對光線具有發(fā)散作用，是凹透鏡，乙對光線具有會聚作用，是凸透鏡，故

ABD錯誤，C正確。故選C。

【訓練1-2】如圖是德國設計師設計的一個球形透鏡太陽能系統(tǒng)，太陽光通過透鏡聚光之后再發(fā)

電，此透鏡是一個（）

A.凸透鏡，對光線具有會聚作用B.凸透鏡，對光線具有發(fā)散作用

C.凹透鏡，對光線具有會聚作用D.凹透鏡，對光線具有發(fā)散作用

【答案】A

【詳解】兩種透鏡對光有不同的作用，凸透鏡對光線有會聚作用；凹透鏡對光線有發(fā)散的作用,

太陽能通過透鏡聚光后發(fā)電，故為凸透鏡。故選A。

【訓練1-3】如圖所示，將凸透鏡正對著太陽光，前后移動卡片紙，得到一最小、最亮的光點，測

得光點到凸透鏡光心的距離是10cm。這個光點所在的位置就是凸透鏡的,光點是由凸透鏡對光的

作用形成的，如圖的方框內應該是（填“凸透鏡”“凹透鏡”）。

【詳解】根據凸透鏡屬性可知，最小、最亮的光斑為焦點。光點是凸透鏡對光線具有會聚作用而

形成的最小、最亮的光斑。圖中光學元件將光線發(fā)散，所以方框內的光學元件為凹透鏡。

考向02利用透鏡三條特殊光線作圖

【例題2】（2024?遼寧.中考真題）如圖，。為凸透鏡的光心，尸為凸透鏡的焦點，請畫出:

（1）入射光線。經凸透鏡的折射光線；（2）折射光線6對應的入射光線。

【答案】見右圖。

【詳解】過焦點的入射光線經過凸透鏡折射后，折射光線平行于主光軸；平行于主光軸的光線經

過凸透鏡折射后，折射光線過凸透鏡的焦點，如圖所示。

方法技巧根據透鏡的三條特殊光線分析透鏡的作圖問題

1.透鏡的三條特殊光線是關于透鏡的作圖題的基礎。無論是根據透鏡作光路圖還是根據

光路圖畫透鏡，都需要通過三條特殊光線做出判斷和解答。

2.關于三條特殊光線，需要記住各自特點，更需要把凸透鏡的特殊光線和凹透鏡的特殊

光線加以區(qū)分，記住兩種透鏡對光的作用的不同。

3.作圖時要注意：要用尺規(guī)作圖；不要遺漏光線的箭頭；光線用實線，輔助線用虛線。

【訓練2-1】（2024?大慶?中考真題）如圖所示，光源S發(fā)出的兩條光線射向凹透鏡，其中光線①平

行于主光軸，光線②經過光心，畫出它們經過凹透鏡的折射光線。（須保留必要的作圖痕跡）

【答案】見右圖。

【詳解】（1）過光心的光線經凹透鏡后傳播方向不改變。（2）入射光線平行于主光軸，則經凹透

鏡折射后折射光線反向延長通過焦點，如圖所示。

【訓練2-2】如圖所示，畫出了光線通過透鏡后的光路，其中正確的是（）

【答案】C

【詳解】AB.由圖知，圖中透鏡為凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，經透鏡折射后的光線較折射之前

的光線更會聚，光路圖不正確，故AB錯誤；

CD.由圖知，圖中透鏡為凸透鏡，對光線有會聚作用，經透鏡折射后的光線較折射之前的光線更

加會聚，圖C光路圖正確，圖D光路圖不正確。故選C。

【訓練3】（2022?山西?中考真題）如圖所示，西漢時期的《淮南萬畢術》中記載有“削冰令圓，舉

以向日，以艾承其影，則火生?！闭埬阌脤W過的光學知識判斷“削冰令圓”就是把冰塊制成鏡，若

【答案】凸透焦點

【詳解】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。

模塊二生活中的透鏡

知識清單/

一、照相機

1.照相機的主要結構及作用

(1)鏡頭：由一組透鏡組成，相當于一個凸透鏡,起到成像作用。

(1)膠片：相當于涂有感光材料的光屏。

(3)快門：控制曝光時間。

(4)光圈:控制進光量的多少.

(5)調焦環(huán)：調節(jié)鏡頭到膠片間的距離，即調節(jié)像距(選填“物距”或“像距”)。

膠片快門光圈環(huán)鏡頭

照相機結構示意圖照相機原理示意圖

2.照相機的成像原理：來自物體的光經過鏡頭后會聚在膠片上，形成被照物體的像。物體到鏡頭

的距離遠遠大于(大于/小于)鏡頭的焦距，在膠卷上得到倒立、縮小、的實像(填像的性質)。

3.照相機的成像特點

(1)照相機成縮小、倒立的實像。

(2)像距小于物距(選填“大于”或“小于”)。。

(3)像與物體位于凸透鏡的星側(選填“同”或“異")。

(4)物距、像距及像的大小變化規(guī)律：物遠像近像變小；物近像遠像變大(均選填“小”或

“大”)。

4.照相機的調節(jié)

為了使遠近不同的景物在膠片上都能形成清晰的像，需要旋轉鏡頭上的“調焦環(huán)”，調節(jié)鏡頭到

膠片的距離。

拍攝遠處景物時，鏡頭往后縮，離膠片近(選填“遠”或“近”)一些，此時的像比較小。拍攝近

處景物時，鏡頭往前伸，離膠片遠一些，此時的像會變大(選填“大”或“小”)一些。

5.自制模型照相機

（1）制作方法：用兩個粗細相近的紙筒，使一個紙筒剛好能套入另一個，并能前后滑動（如

圖），將大紙筒的一端嵌上一個焦距為5?10cm的凸透鏡，另一個紙筒的一端蒙上一層半透明紙，把兩

個紙筒套在一起，就做成了一個模型照相機。

（2）成像特點：模型照相機成的是倒立、縮小的實像（填像的性質：“放大/縮小”、“倒立/正

立"、“實像/虛像"）；物體離鏡頭越近，像越大，離鏡頭越遠。

6.照相機的應用

（1）數碼相機：用電荷耦合器件代替膠片，把光信號轉換成電信號，記錄物體的像。

（2）攝像機，攝像頭，電子眼，掃碼支付，刷臉識別等都是利用了照相機成像的特點。

二、投影儀

1.投影儀的主要構造及各部分的作用

由凸透鏡（鏡頭）、燈泡、投影片、平面鏡、屏幕等組成（如下圖所示）。

平面鏡：改變光的傳播歹%.

一投影片的像

D投影片

螺紋透鏡:可以聚光，把

一、/投影片各部分照亮

\凹面鏡：可以聚光，使光源發(fā)出的光

盡可能多地射向螺紋透鏡

（1）鏡頭：是一個凸透鏡,起成像作用。

（2）螺紋透鏡：相當于凸透鏡，起作用是會聚光，增加投影片的亮度。

（3）反光鏡：使光集中向一個方向射出，使屏幕上像較亮。

（4）屏幕：相當于光屏，承接像。

（5）平面鏡：改變光的傳播方向。

2.投影儀的成像原理：是利用了凸透鏡成放大、倒立、的實像（填像的性質：“放大/縮小”、“倒立

/正立”、“實像/虛像嘰

3.投影儀成像的特點

（1）投影儀成放大、倒立的實像（填像的性質：“放大/縮小”、“倒立/正立”）。

（2）物距小于像距（選填“大于”或“小于”）。

（3）像與物體位于凸透鏡的星側（選填“同”或“異"）。

4.投影儀的調節(jié)

（1）要使屏幕上的圖像大些，膠片靠近鏡頭,同時投影儀遠離屏幕;要使屏幕上的像小些，膠片

遠離鏡頭，同時投影儀靠近屏幕（以上均選填“遠離”或“靠近”）。

（2）為了在屏幕上成正立的像，要把膠片倒放（選填“倒放”或“正放”）。

三、放大鏡

放大鏡成像示意圖

1.放大鏡的成像原理：是利用了凸透鏡能成放大的虛（虛/實）像這一原理。放大鏡實際是一個短

焦距的凸透鏡。

2.放大鏡的成像特點

（1）放大鏡成放大、正立的虛像（填像的性質：“放大/縮小”、“倒立/正立”）。

（2）像距大于物距（選填“大于”或“小于”）。

（3）像與物體位于凸透鏡的圓則（選填“同側”或“異側”）。

3.放大鏡的調節(jié)：使像變大時，讓放大鏡與物體之間的距離適當增大些。使像變小時，讓放大鏡

與物體之間的距離適當減小些（選填“增大”或“減小”）。

4.生活中的放大鏡

（1）魚缸：相當于放大鏡，看到的“魚”比實際的大。

（2）小水滴：由于張力作用，形成半圓形，相當于放大鏡，看到的物體比實際的大。

（3）體溫計的直管：體溫計的直管做得很細，而且水銀是銀白色的，很難看清楚液柱的高度。把

玻璃外壁做成三棱柱的樣子，從側面看過去，相當于凸透鏡,起到放大的作用。

四、實像和虛像

1.實像：由實際光會聚而成的像叫實像。實像可用（選填“可用”或“不可用”）光屏承接，也可

以用眼睛直接觀察。例如照相機和投影儀所成的像是實像，小孔成的像也是實像。

2.虛像：不是實際光會聚而成，是實際光線的反向延長線相交而成。虛像只能用眼睛觀察，丕亙

用（選填“可用”或“不可用”）光屏承接。例如放大鏡所成的像是虛像，平面鏡成的像也是虛像。

方法清單

考向01照相機、投影儀、放大鏡

【例題1】（2024.福建?中考真題）我國某新型戰(zhàn)斗機配有光電搜索跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)中的光學元件相

當于晶狀體，內置光電傳感器相當于視網膜，成像原理與人眼相似。從空中拍攝地面物體時，物體在

光電傳感器上形成的像是（）

A.倒立、縮小的實像B.倒立、等大的實像

C.倒立、放大的實像D.正立、放大的虛像

【答案】A

【詳解】A.根據題意可知，光電搜索跟蹤系統(tǒng)和照相機的原理相似，從空中拍攝地面物體時，物

體位于二倍焦距以外，物體在光電傳感器上形成的像是倒立、縮小的實像，故A符合題意；

B.倒立、等大的實像，可以用來測焦距，故B不符合題意；

C.倒立、放大的實像，是投影儀的原理，故C不符合題意；

D.正立、放大的虛像，是放大鏡的原理，故D不符合題意。故選A。

方法技巧

1.照相機、投影儀、放大鏡的調節(jié)

照相機和投影儀根據“成實像時，物近像遠像變大，物遠像近像變小”進行調節(jié)；

放大鏡根據“成虛像時，物近像近像變小，物遠像遠像變大”進行調節(jié)。注意物距和像

距要同時調節(jié)，才能得到清晰的像。

2.照相機、投影儀、放大鏡的成像特點

（1）照相機（包括攝像機、攝像頭）在成像時的共同點是：成倒立、縮小的實像，

物體和像在凸透鏡的兩側，物體離凸透鏡越遠，像離凸透鏡越近。

（2）投影儀（包括幻燈機）在成像時的共同點是：成倒立、放大的實像，物體和像

在凸透鏡的兩側，物體離凸透鏡越近，像離凸透鏡越遠。

（3）放大鏡：物體通過放大鏡成的像在放大鏡的同側。放大鏡離物體越近，所成像

越小，放大鏡離物體越遠，所成像越大。放大鏡距物體的距離大到焦距的長度時，所成

的像就消失了。

【訓練1-1】（2024?內蒙古包頭?中考真題）工匠師維護精密儀表時，在眼睛前戴一個凸透鏡，便于

觀察儀表的細微之處，如圖所示。

（1）凸透鏡起到的作用；

（2）凸透鏡與儀表的距離應在凸透鏡的焦距范圍之內；

（3）通過凸透鏡看到的是儀表（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置與儀表的位置在

凸透鏡的側。

【答案】放大鏡一倍正立同

【詳解】（1）工匠師維護精密儀表時，在眼睛前戴一個凸透鏡觀察儀表的細微之處，凸透鏡起到

放大鏡的作用。

（2）當物體在凸透鏡一倍焦距范圍內時，成正立、放大的虛像，故凸透鏡與儀表的距離應在一倍

焦距范圍之內。

（3）當物體在凸透鏡一倍焦距范圍內時，通過凸透鏡看到的是儀表正立的像，像的位置與儀表的

位置在凸透鏡的同側。

【訓練1-2】如圖所示是生活中常用手機掃描二維碼的情形，這相當于給二維碼拍了一張照片，照

相機鏡頭相當于一個透鏡，二維碼經攝像頭掃描成倒立、（選填“縮小”、“等大”或“放

大”）的實像。

【答案】凸縮小

【詳解】手機鏡頭相當于凸透鏡，物距大于2倍焦距，二維碼所成的是倒立、縮小的實像。

【訓練1-31生活中我們經?？梢钥吹降膹V告投影燈，其內部結構如圖所示。其中廣告片位于鏡頭

（選填“二倍焦距以外”、“一倍焦距和二倍焦距之間”或“一倍焦距以內”），為了在地面上得

到更大的廣告圖像，應當使投影燈（選填“靠近”或“遠離”）地面。

光

源..廣告投影燈

廣

告

片

凸

透

鏡

廣告圖標

Mf-W

地面

【答案】一倍焦距和二倍焦距之間遠離

【詳解】投影燈工作時，廣告圖標在地面上成的是倒立放大的實像，物距在一倍焦距和二倍焦距

之間，所以廣告片位于鏡頭一倍焦距和二倍焦距之間；為了在地面上得到更大的、清晰的廣告圖像，

像變大，像距變大，物距變小，則應當使投影燈遠離地面。

考向02實像和虛像

【例題2】（2023?赤峰?中考題）如圖所示，通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠處的風景，看到

的是（）

A.正立放大的虛像B.倒立放大的實像C.倒立縮小的實像D.倒立縮小的虛像

【答案】Co

【解析】窗外遠處的風景相當于物體，到透鏡的距離大于二倍焦距，根據凸透鏡成像規(guī)律可知,

此時成倒立、縮小的實像，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。

方法技巧區(qū)分常見成像現象的成像原理

1.小孔成像、照相機、投影儀等所成的像都是實際光線會聚而成的實像。

2.平面鏡、凸面鏡、凹面鏡、放大鏡等所成的像是光的反射或折射光線的反向

延長線相交而成的虛像。

3.成像原理不同：小孔成像是光的直線傳播；平面鏡、凸面鏡、凹面鏡是光的

反射；照相機、投影儀、放大鏡是光的折射。

【訓練2-1】（2023?南通?中考題）運載火箭搭載神舟十六號飛船騰空而起，它在地面攝像機中所成

的像是（）

A.實像，像變大B.實像，像變小C.虛像，像變大D.虛像，像變小

【答案】Bo

【解析】攝像機與照相機成像原理相同，成倒立、縮小的實像；在騰空而起的過程中，物距變

大，據“成實像時，物遠像近像變小”可知，像變小，故B符合題意，ACD不符題意。故選B。

【訓練2-21下列關于虛像和實像說法中正確的是（）

A.凸透鏡成虛像時，因用光屏接收不到，所以人眼也看不到

B.凸透鏡對光線有發(fā)散作用，凹透鏡對光線有會聚作用

C.近視眼成像于視網膜前，應配戴凸透鏡制成的眼鏡進行矯正

D.虛像用眼可以看到，用光屏接收不到

【答案】D

【詳解】AD.虛像我們用眼可以看到，但不能用光屏承接，故A錯誤，D正確；

B.凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，故B錯誤；

C.近視眼成像于視網膜前，應配戴凹透鏡制成的眼鏡進行矯正，故C錯誤。故選D。

模塊三凸透鏡成像的規(guī)律

知識清單/

一、實驗：探究凸透鏡成像的規(guī)律

1.相關概念

(1)物距"：物體到透鏡光心的距離,如圖所示。

(2)像距v：像到透鏡光心的距離，如圖所示。

(3)焦距力焦點到凸透鏡光心的距離。

物距〃---???像距丫)

,焦距f

光心

A光屏

燭焰凸透鏡

物體N8\B'.…0…同一"高度

BFF\^A'B,

焦點焦點:，仁，箔幣窈瑞?嚅”“窈嘲“第■”朋““弟光具座

Y1

2.實驗器材與實驗裝置圖

(1)實驗器材：凸透鏡(焦距為10cm)、蠟燭或發(fā)光二極管、光屏、火柴、光具座。

(2)實驗裝置(見上圖)。

3.實驗步驟

(1)用發(fā)光二極管或燭焰作為發(fā)光物體,一塊白色的硬紙板作為光屏，調節(jié)發(fā)光物體、透鏡和光

屏，使它們的中心高度相同，研究發(fā)光物體的成像情況。

(2)把發(fā)光物體放在較遠處，移動光屏，使光屏上呈現清晰的實像。觀察實像的大小和正倒，測

出物距和像距(像到凸透鏡的距離)。

(3)把發(fā)光物體向凸透鏡移近幾厘米，放好后重復以上操作。

(4)繼續(xù)向凸透鏡移動發(fā)光物體并調整光屏的位置，重復以上操作，你總能在光屏上得到發(fā)光物

體的像嗎?當在光屏上看不到發(fā)光物體的像時，可以撤去光屏，從光屏一側向凸透鏡方向看去，觀察發(fā)

光物體的像。此時發(fā)光物體和它的像在什么位置？

(5)把實驗中得到的數據和觀察的結果填入下表。每個小組可以自己選擇適當的物距，并與各小

組共享測量的數據。

像與物距的關系凸透鏡的焦距戶10cm

像的性質

實驗物距物距與焦距像距

次數的關系

w/cm虛實大小正倒v/cm

130u>2f實像縮小倒立15

220u=2于實像等大倒立20

3152f>u>f實像放大倒立30

410U=f不成像

56U<f正立放大虛像—

4.分析與論證

(1)焦點是成實像和虛像的分界點。物體在焦點以外成實像，焦點以內成虛像。

(2)二倍焦距是成放大和縮小像的分界點。物體在二倍焦距以外成縮小的像,在二倍焦距以內成

放大的像。沒有縮小的虛像。

(3)實像是異側倒立,虛像是同側正立(選填“倒立”或“正立”)。

(4)物距像距v,像是縮小的;u<v,像是放大的(選填“放大”或“縮小”)。

(5)成實像時，物體距離透鏡越近，像距離透鏡越遠，像越大；物體距離透鏡越遠，像距離透鏡

越近，像越小。即成實像時，物近像遠且大，物遠像近且小。成虛像時，物體距離透鏡越近，像越

小，物體距離透鏡越遠，像越大。即物體越靠近焦點像越大。

5.實驗結論

(1)凸透鏡成像的規(guī)律：

當物距大于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像;

當物距等于2倍焦距時，凸透鏡成倒立、等大的實像;

當物距小于2倍焦距、大于焦距時，凸透鏡成倒立、放大的實像;

當物距小于焦距時，凸透鏡成正立、放大的虛像。(以上均選填像的性質“倒立”、“正立”、“放

大”、“縮小”、“實”或“虛”)

(2)記憶口訣：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小，物近(離焦點)像遠像變大；虛像(與物)

同側正，實像異側倒，像物相互跟著跑。

(3)表格總結：

物與像光屏能

物距U像的性質像距V

的位置否承接

u>2f倒立縮小實像異側2f>v>f能

"=2于倒立等大實像異側v=2f能

f<u<2f倒立放大實像異側v>2f能

u=f不成像

u<f正立放大虛像同側\v\>u不能

6.交流討論

(1)在做實驗時，某同學無論怎樣移動光屏，都無法在光屏上觀察到燭焰的像。發(fā)生這一現象可能

原因有：

①燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度上;

②蠟燭的位置在透鏡的一倍焦距以內;

③蠟燭的位置在透鏡的焦點上。

(2)用卡片把透鏡遮住一部分，光屏上得到燭焰的像性質不變，也是完整的，但亮度會變喳些。

(3)蠟燭長度變短時，像在光屏上將會向上移動。調節(jié)方法：①將光屏向上移動；②將蠟燭向上

移動；③將透鏡和光屏向上調節(jié).

二、利用凸透鏡三條特殊光線分析凸透鏡成像規(guī)律

利用凸透鏡三條特殊光線中的任意兩條可以畫出相應的光路圖，從而判斷出像距的大小和成像的

具體情況，這是理解凸透鏡成像規(guī)律的最好的方法。

(1)當心身■時，成倒立、縮小的實像，此時/1〈3至光路如圖所示。

FB'

B2FF0

(2)當〃=“1時，成倒立、等大的實像，此時尸至光路如圖所示。

(3)當/＜說＜今時，成倒立、放大的實像，此時至光路如圖所示。

2FB~F~O

(4)當“=/時，折射光時一束平行光，不能相交，其反向延長線也不能相交，所以不能成像；光

路如下左圖所不。

A

B

(5)當"勺時，成正立、放大的虛像，此時v＞"；光路如右圖所示。

考向01探究凸透鏡成像規(guī)律

【例題1】(2024.四川瀘州.中考真題)小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，選用的凸透鏡焦

距為10cm。

(1)實驗前應在光具座上將蠟燭焰心、透鏡光心、光屏中心調到;

(2)蠟燭、透鏡、光屏的位置如圖所示，光屏上呈現燭焰清晰的像，保持透鏡不動，將蠟燭移到

光具座上30cm刻度線位置時，要在光屏上再次呈現清晰的像，應將光屏向移動；

(3)將蠟燭從光具座上40cm刻度線位置遠離透鏡移動時，所成的像逐漸變??；若將蠟燭從光具

座上40cm刻度線位置靠近透鏡移動，則像的大小將o

【答案】同一高度上右變小

【詳解】(1)為了使像能始終成在光屏中央，實驗前應在光具座上將蠟燭焰心、透鏡光心、光屏

中心調到同一高度上。

(2)保持透鏡不動，將蠟燭移到光具座上30cm刻度線位置時，物距變小，則像距變大，要在光

屏上再次呈現清晰的像，應將光屏向右移動。

(3)若將蠟燭從光具座上40cm刻度線位置靠近透鏡移動，物距小于凸透鏡的一倍焦距且物距變

小，此時成正立、放大的虛像，像的大小將變小。

方法技巧正確解答凸透鏡成像實驗探究題

1.確定凸透鏡的焦距；

2.實驗器材的放置和調節(jié)：凸透鏡、光屏和燭焰的中心應在同一高度上；

3.成像的性質和對應的像距及物距；

4.像距隨物距變化的規(guī)律，像隨像距變化的規(guī)律；

5.物像的“可逆性”；

6.凸透鏡的缺損或遮擋對成像的影響；

7.光屏接收不到像的原因。

【訓練1-1】(2024.青海?中考真題)如圖甲所示，是天宮課堂中航天員王亞平講授“水球光學實

驗”時的場景，受此影響“飛天”興趣小組利用如圖乙所示的實驗裝置展開了“凸透鏡成像規(guī)律”的

探究實驗。

(1)圖甲中水球相當于一個，它對光具有作用；

(2)王亞平所成的像是倒立、縮小的像，生活中(選填“照相機”“投影儀”或

“放大鏡”)就是利用這一原理工作的；

(3)圖乙中凸透鏡的焦距為15cm,當蠟燭從10cm處移動至30cm處時，為了再次得到清晰的

像，光屏應—（選填“遠離”或“靠近”）凸透鏡，且所成的像是倒立、的實像；

（4）如果將蠟燭換成如圖丙所示的“F”字光源，其優(yōu)點是：（只寫一條即可）。

甲乙丙

【答案】凸透鏡會聚實照相機遠離放大光源穩(wěn)定

【知識點】探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗裝置和操作步驟

【詳解】（1）圖甲中水球邊緣薄，中間厚，相當于一個凸透鏡，它對光具有會聚作用。

（2）由圖可知，王亞平所成的像是倒立、縮小的實像，此時物距大于二倍焦距，應用是照相機。

（3）圖乙中凸透鏡的焦距為15cm,當蠟燭從10cm處移動至30cm處時，物距變小，根據凸透鏡

成像規(guī)律可知，像距變大，所以，為了再次得到清晰的像，光屏應遠離凸透鏡，此時物距為

w=50cm-30cm=20cm

物距在一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實像。

（4）將蠟燭換成如圖丙所示的“F”字光源，其優(yōu)點是光源穩(wěn)定。

【訓練1-2】（2023?內蒙興安盟?中考真題）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，某學習小組用如

圖甲所示的方法測量凸透鏡的焦距：正確安裝并調節(jié)實驗裝置后，在光屏上得到一個清晰的像，如圖

乙所示。下列說法正確的是（）

甲乙

A.由圖甲可知，該凸透鏡的焦距是40.0cm

B.照相機成像特點與圖乙中燭焰的成像特點相同

C.圖乙中的燭焰向遠離凸透鏡方向移動，所成的像逐漸變小

D.圖乙中若用黑紙片將凸透鏡擋一半，光屏上成半個燭焰的像

【答案】C

【詳解】A.平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將會聚于一點，這點即為此透鏡的焦點，從焦點

到透鏡光心的距離即為焦距，則透鏡的焦距為戶40.0cm-30.0cm=10.0cm,故A錯誤；

B.圖乙中，物品巨為H=50.0cm-35.0cm=15.0cm像總巨為v=8O.Ocm-5O.Ocm=3O.cm

物距小于像距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，圖乙中燭焰成的是倒立放大的實像，這個原理制成了投

影儀，與照相機不同，故B錯誤;

C.圖乙中的燭焰向遠離凸透鏡方向移動，物距變大，像距變小，像變小，故c正確；

D.用黑紙片將凸透鏡遮擋一半，透鏡的上半部分仍能會聚燭焰發(fā)出的光線，成燭焰完整的像，只

是像比原來變暗，故D錯誤。故選C。

【訓練1-3】如圖所示，小毛用凸透鏡（焦距為10cm）、蠟燭、光屏、光具座等器材探究“凸透鏡

成像的規(guī)律”。

（1）在光具座上，將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側，調節(jié)三者的高度時，（選填“需要”

或“不需要”）點燃蠟燭；為了使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，應將圖中的適當

向下調節(jié)；

（2）將蠟燭和凸透鏡保持在如圖的位置不動，在（選填“50~60cm”、“60~70cm”或

“70~80cm”）刻度之間移動光屏，直至光屏上出現燭焰清晰的像。

（3）在（2）的基礎上，保持凸透鏡位置不動，對調蠟燭和光屏，則光屏上燭焰的像相對燭焰是

（選填“放大”或“縮小”）的；

（4）若將蠟燭移至某位置時，無論怎么移動光屏在光屏上都找不到像（假設光具座足夠長），若

能看到一個大小不變的光斑，則原因可能是o

【答案】（1）需要，光屏；（2）60~70cm；（3）放大；（4）蠟燭在凸透鏡的焦點處

【詳解】（1）如圖，探究凸透鏡成像的規(guī)律實驗時，要將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側，并調節(jié)

使蠟燭燭焰、光屏、凸透鏡三者在同一高度，所以需要點燃蠟燭。如圖，圖中的光屏位置偏高，要使

蠟燭燭焰、光屏、凸透鏡三者在同一高度，應將圖中的光屏適當向下調節(jié)。

（2）如圖，凸透鏡焦距為10cm,蠟燭和凸透鏡保持圖示位置不動，物距是40cm,物距大于2倍

焦距，則像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以光屏可以在“60~70cm”刻度之間移動，直至光屏上出

現燭焰清晰的像。

（3）如圖，在（2）的基礎上，保持凸透鏡位置不動，對調蠟燭和光屏，對調后物距大于1倍焦

距小于2倍焦距，像距大于2倍焦距，此時光屏上燭焰的像相對燭焰是放大的。

（4）若將蠟燭移至某位置時，無論怎么移動光屏在光屏上都找不到像，有可能是物距等于或小于

焦距；若物距小于焦距成正立、放大的虛像，若物距等于焦距則不成像，能看到一個大小不變的光

斑；若能看到一個大小不變的光斑，則原因可能是蠟燭在凸透鏡的焦點處。

考向02凸透鏡成像規(guī)律及其應用

【例題2】（2024.江蘇常州?中考真題）《重慶市消防條例》規(guī)定：2024年7月1日起，禁止攜帶電

動自行車或其電池進入電梯轎廂，一旦有人違規(guī)操作，會被電梯內的攝像頭拍攝成像并智能識別，電

梯將停止運行并發(fā)出聲、光警報，如圖所示，某次警報時，攝像頭凸透鏡成像的像距為10.1mm,則凸

透鏡的焦距可能為（）

A.5mmB.10mmC.15mmD.20mm

【答案】B

【詳解】攝像頭凸透鏡成倒立縮小的實像，物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦

距，所以310.1mm?/,10.1mm>7>5.05mm,故選B。

方法技巧應用凸透鏡成像規(guī)律分析解答有關問題時，把握以下幾點

1.兩個分界點：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。物體在一倍焦距以內，成虛像；在

一倍焦距以外，成實像。成實像時，物體在二倍焦距內，像大物??；物體在二倍焦距外，像

小物大。

2.用不等式確定凸透鏡的焦距范圍

利用凸透鏡成像的規(guī)律，列出物距和焦距、像距和焦距的關系不等式，解不等式就可以

確定該凸透鏡焦距的范圍。

①當成倒立、縮小的實像時，u>2f,f<v<2f；②當成倒立、等大的實像時，u=v=2f；③當

成倒立、放大的實像時，f<u<2f,v>2f-,④當不成像時，”=/；⑤當成正立、放大虛像時，

U<fo

3.凸透鏡成像規(guī)律與圖像結合：解答此類試題時，要明確二倍焦距處是成放大和縮小實

像的分界點，當”=1，=4時，物體成倒立、等大的實像。然后在圖上找到對應點，求出焦距，

然后根據凸透鏡成像規(guī)律即可求解。

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（?。?，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像與物的最小距離：物體和實像的最小距離是勺；即當物體位于位置成像時。

【訓練2-1】小明同學做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗，當他把燭焰移到距透鏡18cm的位置

時，在光屏上觀察到倒立放大清晰的像。他判斷凸透鏡焦距可能是：①6cm、②9cm、③12cm、④

16cm,其中正確的是（）

A.①②B.②③C.①④D.③④

【答案】D

【詳解】由題意可知，物距18cm,光屏上觀察到倒立放大清晰的像，所以

2/>18cm>/,18cm>/>9cm,③12cm和④16cm符合題意。故選D。

【訓練2-2】小東用凸透鏡、紙盒等器材自制了一個簡易投影儀，可以將手機屏幕畫面投影到白墻

上，如圖甲所示。該投影儀工作示意圖如圖乙所示，使用時將手機屏幕調至“冰墩墩”畫面，然后放

在紙盒中某位置，使屏幕正對凸透鏡，調整該投影儀與白墻之間的距離，可在墻上得到一個清晰、放

A.手機屏幕到透鏡的距離應大于透鏡的二倍焦距

B.透鏡到墻面的距離應在透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間

C.能從不同角度看到墻上的“冰墩墩”，是由于光在墻面上發(fā)生了鏡面反射

D.墻上呈現的是手機畫面倒立的實像

【答案】D

【詳解】ACD.根據凸透鏡成像規(guī)律，投影儀在使用時成倒立、放大的實像，物距在一倍焦距和

兩倍焦距之間，像距在兩倍焦距以外，則手機屏幕到透鏡的距離應在透鏡的一倍焦距和二倍焦距之

間，透鏡到墻面的距離應大于透鏡的二倍焦距，故AC錯誤，D正確；

B.能從不同角度看到墻上的“冰墩墩”，是由于光在墻面上發(fā)生了漫反射，反射光線朝向四面八

方，故B錯誤。故選D。

【訓練2-3】在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗時，某小組測量出物距和像距的數據，并繪制成如

A.該凸透鏡的焦距戶20cm

B.當物距〃=30cm時，成倒立、縮小的實像，照相機利用了這條規(guī)律

C.當物距〃=8cm時，成倒立、放大的實像，幻燈機利用了這條規(guī)律

D.若把物體從距凸透鏡30cm處向距凸透鏡15cm處移動過程中，所成的像會逐漸變小

【答案】B

【詳解】A.據凸透鏡成像規(guī)律可知，當〃=尸奪凸透鏡成倒立、等大的實像；由圖可知

u=v=2f=20cm,所以戶10cm。故A不符合題意；

B.當物距〃=30cm時，u>2f,成倒立、縮小的實像，應用于照相機，B符合題意；

C.當物距〃二8cm時，u<f,成正立、放大的虛像，應用于放大鏡，故C不符合題意；

D.物體從距凸透鏡30cm處移動到15cm處的過程中，物距大于焦距，成實像，凸透鏡成實像

時，物距減小，像距增大，像變大，故D不符合題意。故選B。

模塊四眼睛和眼鏡

知識清單N

一、眼睛

1.眼球的主要結構及各部分作用

主要由角膜、晶狀體、瞳孔、虹膜、睫狀體、玻璃體、