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2023年中考物理一轮大单元复习
第五单元 透镜及其应用
物理新课标 人教版
1
目录
01
单元学习目标
02
单元导图
03
单元学习任务
04
单元备考
05
单元跟踪训练
1
1.认识：凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点和焦距；透镜在生活中的应用；成像“实”与“虚”的概念；眼睛的结构和成像原理；
2.知道：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用；显微镜和望远镜成像规律；
3.了解：生活中常见的光学仪器；生活中光学仪器的成像原理；近视眼的成因，熟悉近视眼的矫正方法；远视眼的成因，熟悉远视眼的矫正方法；显微镜的构造及工作原理；望远镜的构造及工作原理；
4.会：画透镜的光路图；测量凸透镜的焦距；进行凸透镜成像分析；进行凸透镜成像的动态分析；利用凸透镜成像规律解释生活中的问题；
5.理解：凸透镜成像规律。
【单元学习目标】
2
【单元导图】
2
【单元导图】
2
【单元导图】
2
【单元导图】
2
【单元导图】
★知识点一：透镜
一、透镜的概念
1.透镜是用 制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的 现象制成的。
3
【单元学习任务】
透明物质
折射
透明物质
曲面时球面一部分
★知识点一：透镜
一、透镜的概念
2.透镜与面镜区别：面镜利用光的 现象成像，透镜利用光的 现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。
（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。
（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。
3
【单元学习任务】
反射
折射
★知识点一：透镜
一、透镜的概念
4.透镜光路基本概念：下图是透镜光路示意图。
（1）主光轴和光心：
过透镜两个球面球心的直线叫 （主轴），用“CC/”表示。透镜的几何中心叫 ，用“O”表示。
3
【单元学习任务】
主光轴
光心
★知识点一：透镜
一、透镜的概念
（2）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
3
【单元学习任务】
会聚
★知识点一：透镜
一、透镜的概念
（3）焦距：焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示。
（4）物距：物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
（5）像距：像到光心的距离叫像距，用“v”表示。
3
【单元学习任务】
★知识点一：透镜
二、透镜的三条特殊（主要）光线
透镜的三条特殊（主要）光线
（1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向不改变，如图所示。
3
【单元学习任务】
★知识点一：透镜
二、透镜的三条特殊（主要）光线
（2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，所示。
3
【单元学习任务】
★知识点一：透镜
二、透镜的三条特殊（主要）光线
（3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，所示。
3
【单元学习任务】
★知识点一：透镜
三、透镜对光的作用
1.凸透镜：对光有会聚作用。（如图所示，凸透镜相当于两个三棱镜组合，厚的一端相对）
2.凹透镜：对光有发散作用。（如图所示，凹透镜相当于两个三棱镜组合，薄的一端相对）
3
【单元学习任务】
★知识点一：透镜
三、透镜对光的作用
3.凸透镜对光线具有会聚作用，但并不是说通过凸透镜后的光束一定会聚在一点，或一定是一束会聚光束，因为会聚是相对于不发生折射时的光线来说的。
凹透镜对光线具有发散作用，但并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的，或延长不相交，因为发散是相对于不发生折射时的光线来说的。
4.凸透镜的焦距f的大小表示其会聚能力的强弱，f越小，对光的会聚能力越强；凹透镜焦距f的大小表示其发散能力的强弱，f越小，对光的发散能力越强。
5.由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光。
3
【单元学习任务】
★知识点二：生活中的透镜
一、照相机（摄像头）
1.照相机原理：来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上，经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。
3
【单元学习任务】
★知识点二：生活中的透镜
一、照相机（摄像头）
2.构造：镜头（凸透镜）、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成。
3
【单元学习任务】
★知识点二：生活中的透镜
一、照相机（摄像头）
3.成像特点
（1）照相机成缩小、倒立的实像；
（2）像距小于物距；
（3）像与物体位于凸透镜的两侧；
（4）物体离照相机镜头越远，物体在胶卷上所成的像越小，像的位置（底片或胶片到镜头的距离）越近。
3
【单元学习任务】
★知识点二：生活中的透镜
二、投影仪（幻灯机）
1.成像原理及示意图：镜头相当于凸透镜，成倒立、放大、实像。
2.构造：凹面镜、光源、螺纹透镜、凸透镜、平面镜。
3
【单元学习任务】
★知识点二：生活中的透镜
二、投影仪（幻灯机）
3.幻灯机和投影仪的调节
（1）透明胶片到镜头的距离（物距）小于镜头到屏幕的距离（像距）；
（2）透明胶片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大。所以要想让屏幕上的像大一些，向下调凸透镜，减小凸透镜到物体的距离，增大投影仪到光屏的距离。
（3）幻灯机（投影仪）成的像上下颠倒，
左右相反。如下图：
3
【单元学习任务】
★知识点二：生活中的透镜
三、放大镜
1.成像原理：放大镜（凸透镜）成正立、放大的虚像。
2.成像规律：（1）像与物体位于凸透镜的同侧；（2）放大镜离被观察的物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大；（3）如果放大镜与物体的距离大到一定程度，所成的放大的虚像便消失了。
3
【单元学习任务】
★知识点二：生活中的透镜
三、放大镜
3.实像与虚像
（1）实像：照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚形成的，如果把感光胶片放在适度的位置，能记录下所成的像。这种像叫做实像。实像是实际光线会聚而成的，可以用光屏承接。
（2）虚像：没有实际光线会聚，只是人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从虚像处发出。虚像没有实际光线会聚，出射光线的反向延长线相交所成的像是虚像，虚像无法用光屏承接。人眼逆着出射光的方向看去，感觉好像是光从虚像出发出的。
3
【单元学习任务】
★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
一、凸透镜成像的规律
1.凸透镜成像规律：
如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表（1）。
★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
一、凸透镜成像的规律
1.凸透镜成像规律：
★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
一、凸透镜成像的规律
2.凸透镜成像的规律口诀
规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
一、凸透镜成像的规律
2.凸透镜成像的规律口诀
规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。
★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
二、凹透镜成像的规律
凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图所示。
凹透镜成像光路图如图。
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
三、探究凸透镜镜成像的规律
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距变化成像规律变化、像的虚实。
【实验器材】凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴等。
【实验步骤】一、按图组装器材。调整蜡烛、凸透镜、光屏在同一水平线上。
★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
三、探究凸透镜镜成像的规律
二、将蜡烛放在远处（此时u>2f），移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
三、将蜡烛往凸透镜方向移动，使2f>u>f，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；观察像的大小、正立还是倒立，并测量物距和像距；数据记录实验表格。
四、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u=f，移动光屏，看能否成像。
五、将蜡烛继续往凸透镜方向移动，使u★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
三、探究凸透镜镜成像的规律
六、实验表格
物距与焦距关系 物距（cm） 像的性质 像距（cm）
大小 正倒 虚实 u>2f
u=2f
2f>u>f
u=f
u★知识点三：凸透镜成像规律
3
【单元学习任务】
三、探究凸透镜镜成像的规律
七、整理器材。
【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。
物距 像的性质 像距（cm） 应用
大小 正倒 虚实
u>2f 缩小 倒立 实像 2f2f>u>f 放大 倒立 实像 v>2f 投影仪
u★知识点四：眼睛和眼镜
3
【单元学习任务】
一、眼睛的构造
1.角膜：位于眼球的最前面，是清澈透明的，眼睑的眨眼动作会将泪液均匀地润湿角膜表面，使得光线能直接进入眼内，不受阻挡，它就像是照相机的镜头。
2.瞳孔：会随光线的强弱而自动缩小或放大，相当于照相机的光圈，它可以调节光线进入眼内的亮度，防止眼睛因强光照射而受伤。
★知识点四：眼睛和眼镜
3
【单元学习任务】
一、眼睛的构造
3.晶状体：靠睫状肌的缩放而改变厚度，可以调节远近的焦距，让我们视物清晰，相当于调焦的透镜。
4.脉络膜：眼内腔充满着玻璃体，眼球壁中的脉络膜含有相当多的色素，有遮光作用，使得眼内腔变得像暗箱一样。
5.视网膜：含有非常多的感光细胞，有锥状细胞和杆状细胞，分别掌管色觉及明暗视觉，视网膜接受光刺激而成像，就相当于照相机的底片。
★知识点四：眼睛和眼镜
3
【单元学习任务】
二、眼睛的成像原理
人眼成像原理：眼球的构造和成像的原理与照相机相似。照像机有镜头、光圈、调焦装置、暗箱和底片，眼球也有类似的构造，角膜相当于镜头，瞳孔相当于光圈，晶状体相当于调焦的透镜，脉络膜相当于暗箱，视网膜相当于底片。
从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
★知识点四：眼睛和眼镜
3
【单元学习任务】
三、正常眼睛成像的概念
1.远点：当晶状体变得最扁平时，眼睛能看清的最远点叫做远点。正常眼睛的远点在无穷远处。
2.近点：当晶状体变得最凸起时，眼睛能看清的最近点叫做近点。正常眼睛的近点一般为10cm处。
3.明视距离：正常眼睛观看25cm远的物体时，感到既清楚又不易疲劳，因此把25cm的距离叫做正常眼睛的明视距离。
4.当物距变化时，眼睛的睫状肌会改变晶状体的弯曲程度，使物体的像总能落在视网膜上。
★知识点四：眼睛和眼镜
3
【单元学习任务】
四、近视眼、远视眼的成因与矫正方法
1.近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。
（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。
（3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。
★知识点四：眼睛和眼镜
3
【单元学习任务】
四、近视眼、远视眼的成因与矫正方法
2.远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。
（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。
（2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。
（3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。
★知识点四：眼睛和眼镜
3
【单元学习任务】
五、眼镜的度数
（1）焦度：透镜的焦距越短，折光本领越大，透镜焦距的倒数叫透镜焦度。用φ表示即：Φ=1/f；
（2）焦距以米为单位时，焦度的单位是屈光度。眼镜度数是屈光度数乘以100。如焦距为1/5m的凸透镜，焦度为5屈光度，用它做成的远视镜片为+500度；
（3）度数：远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
★知识点五：显微镜与望远镜
3
【单元学习任务】
一、显微镜
1.显微镜：显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们对物体进行两次放大。
普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的一倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放大、倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。
★知识点五：显微镜与望远镜
3
【单元学习任务】
一、显微镜
2.由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧，因此第一次成的像应该在目镜（凸透镜2）的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。
★知识点五：显微镜与望远镜
3
【单元学习任务】
二、望远镜
1.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。
★知识点五：显微镜与望远镜
3
【单元学习任务】
二、望远镜
2.望远镜的成像原理是：物镜的作用是得到远处物体的实像，由于物体离物镜非常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线几乎是平行光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地方，形成了一个倒立的、缩小的实像。这个倒立的、缩小的实像又位于目镜的焦点以内，所以目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。
考点一：利用透镜三条特殊光线作图
4
【单元备考】
▲方法点拨：
有关透镜三条特殊光线的作图主要是根据已知光线（入射光线或折射光线）结合透镜类型完成光路。
透镜的三条特殊光线、作图要点及注意事项如下表：
考点一：利用透镜三条特殊光线作图
4
【单元备考】
【典例一】（2022·江苏扬州） 如图，请完成光线通过凸透镜的光路图。（F是凸透镜的焦点）
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过另一侧焦点
过焦点的光线经过凸透镜折射后光线与主光轴平行
考点一：利用透镜三条特殊光线作图
4
【单元备考】
【典例二】（2022·广州）如图，凸透镜的焦点为F，光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，在图中画出上述光路。
过光心的光线，经透镜后传播方向不改变
S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，故它的入射光线一定过焦点
考点二：有关透镜的光学暗箱问题
4
【单元备考】
▲方法点拨：
解决有关透镜暗箱问题可以用延长入射光线的方法进行分析：
如图甲所示，折射光线与主光轴的交点，相对于入射光线的延长线与主光轴的交点，离透镜的光心更近了，说明此折射光线相对于入射光线会聚了，该方框中的透镜为凸透镜。
如图乙所示，折射光线与主光轴的交点，相对于入射光线的延长线与主光轴的交点，离透镜的光心更远了，说明此折射光线相对于入射光线发散了，该方框中的探究时凹透镜。
考点二：有关透镜的光学暗箱问题
4
【单元备考】
【典例三】在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜（填符号或简图）。
由图中光线可知，经过左边透镜时，光线被发散了，故左边是一个凹透镜，经过右边透镜时光线被会聚了，故右边是凸透镜
考点三：探究凸透镜成像规律
4
【单元备考】
▲方法点拨：
解答“探究凸透镜成像规律”的实验时要注意以下几点：
（1）如何测量焦距：一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距；
（2）保障实验成功：蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；
（3）如何判断成虚像：物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像；
（4）无法成像的原因：蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上；
（5）成像位置如何移动：可调节蜡烛或凸透镜；
（6）蜡烛变短：成像上移；
考点三：探究凸透镜成像规律
4
【单元备考】
▲方法点拨：
（7）的明暗变化：用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗；
（8）用光具座进行实验时，应做到：烛焰、凸透镜的中心、光屏中心应在同一直线上（同一高度），目的使烛焰的像成在光屏中央；
（9）同一物距范围内，不断改变物距进行实验的目的：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性；
（10）实验中无论怎样移动光屏都找不到像的原因：（1）烛焰、凸透镜中心、光屏中心未在同一高度；（2）蜡烛恰好在凸透镜一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座长度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虚像。
考点三：探究凸透镜成像规律
4
【单元备考】
【典例四】（2022·湖北武汉）在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰______（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）______就是根据该原理工作的；
考点三：探究凸透镜成像规律
4
【单元备考】
（2）保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15cm刻度线处，应该向______（填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到烛焰清晰的像；
（3）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的婚烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是______（填“0”“1”“2”或“3”）。
考点三：探究凸透镜成像规律
4
【单元备考】
【解析】（1）[1][2]如图，物距为12.0cm，在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像；投影仪就是利用这一原理制成的，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，像距在两倍焦距开外，成的倒立的放大的实像。
（2）[3]保持上述实验中凸透镜位置不变，将蜡烛移动到15.0cm刻度线处，物距变大，则像距变小，光屏需要向左移动。
（3）[4]将凸透镜乙和光屏分别固定在70.0cm和85.0cm刻度线处，则像距为
考点三：探究凸透镜成像规律
4
【单元备考】
像距小于焦距，而此题若点燃的蜡烛从15.0cm刻度线处缓慢地向右移动到50.0cm刻度线处，物距始终大于两倍焦距，若光屏能承接到像，则说明成的是实像，当物距大于两倍的焦距时，像距在一倍焦距和两倍焦距之间，才能够承接到像，而此时像距为15.0cm，小于一倍的焦距，故无法承接到像，故在光屏上得到烛焰清晰像的次数是0。
【答案】①放大；②投影仪；③左；④0。
考点四：凸透镜成像规律
4
【单元备考】
【类型一】用不等式确定凸透镜的焦距范围
▲方法点拨：
利用凸透镜成像的规律，列出物距和焦距、像距和焦距的关系不等式，解不等式就可以确定该凸透镜焦距的范围。具体关系为：
（1）当成倒立、缩小的实像时，u>2f，f（2）当成倒立、等大的实像时，u=v=2f；
（3）当成倒立、放大的实像时，f2f；
（4）当不成像时，u=f；
（5）当成正立、放大虚像时，u考点四：凸透镜成像规律
4
【单元备考】
【典例五】（2022·江苏苏州）做凸透镜成像实验时，将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置，光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是（ ）。
A. 屏上的像是倒立放大的；
B. 该凸透镜的焦距可能是8cm；
C. 先向右移动光屏，再移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像；
D. 只将蜡烛向左移动一段距离，放上远视眼镜可在屏上再次看到清晰的像
考点四：凸透镜成像规律
4
【单元备考】
【解析】A．图中物距大于像距，由凸透镜成像规律可知成倒立缩小的实像，故A错误；
B．此时物距为50.0cm-25.0cm=25.0cm，此时u>2f，即25.0cm>2f①
像距v=67.0cm-50.0cm=17.0cm，此时2f>v>f，即2f>17.0cm>f②
由①②得8.5cm该凸透镜的焦距不可能是8cm，故B错误；
C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，向右移动光屏，像距变大，应该减小物距，才能成清晰的像，再向左移动凸透镜到某位置一定能在光屏上看到清晰的像，故C正确；
D．凸透镜成实像时，物远像近像变小，只将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，像距变小，像成在光屏的前面，远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用，放上远视眼镜使像更靠近凸透镜，不能在屏上再次看到清晰的像，故D错误。故选C。
考点四：凸透镜成像规律
4
【单元备考】
【类型二】凸透镜成像规律与图像结合
▲方法点拨：
解答此类试题时，要明确二倍焦距处是成放大和缩小实像的分界点，当u=v=2f时，物体成倒立、等大的实像。然后在图上找到对应点，求出焦距，然后根据凸透镜成像规律即可求解。
考点四：凸透镜成像规律
4
【单元备考】
【典例六】（2021·山东东营市）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）。
A．凸透镜焦距为20cm；
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像；
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪；
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
考点四：凸透镜成像规律
4
【单元备考】
【解析】A．凸透镜成倒立、等大的实像根据图像时u=v=2f=20cm
所以f=10cm，故A错误；
B．物距为5cm时，成正立放大的虚像，不能通过移动光屏承接到清晰的像，故B错误；
C．当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像.，根据这一原理可以制成投影仪，故C正确；
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，像距变小，在光屏上看到的像一直是变小的，故D错误。
故选C。
考点五：凸透镜成像规律的应用
4
【单元备考】
▲方法点拨：
应用 成像特点
照相机 成倒立、缩小的实像
投影仪 成倒立、放大的实像
放大镜 成正立、放大的虚像
显微镜 物镜 成倒立放大的实像
目镜 成正立、放大的虚像
望远镜 物镜 成倒立、缩小的实像
目镜 成正立、放大的虚像
近视眼 成因 成像在视网膜前方
矫正 佩戴凹透镜制成的眼镜
远视眼 成因 成像在视网膜后方
矫正 佩戴凸透镜制成的眼镜
考点五：凸透镜成像规律的应用
4
【单元备考】
【典例七】（2022·四川遂宁） 小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的___________（选填“近”或“远”）视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由___________透镜制成的老花镜。
考点五：凸透镜成像规律的应用
4
【单元备考】
【解析】[1]人的眼睛与照相机的成像原理相同，都是成倒立、缩小的实像。
[2]晶状体太薄，导致晶状体对光线的会聚能力变弱，看远处物体时，像呈在视网膜后方，所以爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的远视眼。
[3]远视眼是由于看远处物体时，像呈在视网膜后方，所以应该佩戴会聚透镜，即凸透镜，使光线提前会聚。
【答案】① 照相机；② 远；③ 凸。
考点六：近视眼、远视眼的成因及矫正
4
【单元备考】
▲方法点拨：
（1）近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。近视眼的视网膜距晶状体过远或晶状体太厚，遮光能力太强，使远处射来的光线还未到达视网膜就会聚成一个点，达到视网膜时又都分散开来，形成一个模糊的光斑，因此看不清远处的物体。近视眼要佩戴由凹透镜做成的眼镜。
考点六：近视眼、远视眼的成因及矫正
4
【单元备考】
▲方法点拨：
（2）远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。远视眼的视网膜距晶状体太近或晶状体太薄，遮光能力太弱，使近处过来的光达到视网膜时，还没有会聚成一点，形成的像落在视网膜后，在视网膜上形成一个模糊的光斑，因此看不清近处的物体。远视眼要佩戴由凸透镜做成的眼镜。
考点六：近视眼、远视眼的成因及矫正
4
【单元备考】
【典例八】（2022·四川自贡） 现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示，关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）。
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
考点六：近视眼、远视眼的成因及矫正
4
【单元备考】
【解析】①图中光线会聚在视网膜后方，是远视眼的成像情况。要佩戴凸透镜进行矫正，即③所示矫正原理图；
②图中光线会聚在视网膜前方，是近视眼的成像情况。要佩戴凹透镜进行矫正，即④所示矫正原理图。
③组合是远视眼及矫正原理图，②④组合是近视眼及矫正原理图，故ACD错误，B正确。故选B。
5
【单元训练】
1.（2022·福建省漳州市中考物理第一次质检试卷）如图是某校门禁的刷脸机，师生通过“刷脸”进出校园。下列说法正确的是（ ）。
A. “刷脸机”的摄像头是凹透镜；
B. 人在“摄像头”里所成的像是虚像；
C. “刷脸”的同学要位于摄像头二倍焦距以外；
D. 要使屏幕上自己的像变小，需靠近“刷脸机”的摄像头
5
【单元训练】
【解析】ABC、“刷脸机”的镜头的工作原理与照相机相同，镜头是一个凸透镜，“刷脸”时，人要在凸透镜的二倍焦距之外，成的是倒立、缩小的实像，故C正确，AB错误；
C、要使屏幕上自己的像变小，需要增大物距，减小像距，所以需远离“刷脸机”镜头，故D错误。
故选：C。
5
【单元训练】
2.（2022·江苏省扬州中考物理模拟试卷）阳阳用凸透镜自制了一台照相机，给小红（如图甲所示）拍照时，在光屏上出现的如图乙所示的像，为了使像呈现在光屏中央，阳阳可以进行的操作是（ ）。
A．将照相机往右下方平移；B．将照相机往右上方平移；
C．将照相机往左下方平移；D．将照相机往左上方平移
5
【单元训练】
【解析】照相机成倒立、缩小的实像，由图可知，此时的像成在了光屏的右下方，根据过凸透镜光心的光线不改变传播方向可知，此时应将照相机往左上方平移，像才能成在光屏的中央。
故选：D。
5
【单元训练】
3．（2022·湖北省武汉市中考物理模拟试卷）毕业照给同学们留下了美好的青春记忆。拍照时（ ）。
A．照相机镜头相当于凹透镜；
B．同学们应站在镜头一倍焦距以内；
C．照相机成缩小的实像；
D．想让成的像变大，镜头应远离同学们
5
【单元训练】
【解析】ABC、照相机镜头相当于凸透镜，当同学们在凸透镜的二倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像，故AB错误，C正确；
D、想让成的像变大，应增大像距，减小物距，即镜头应靠近同学们，故D错误。
故选：C。
5
【单元训练】
4.（2022·广东省深圳市福田区红岭中学中考物理模拟）用一个凸透镜成像时，下列说法正确的是( )。
A. 成实像时，物体离凸透镜越近，像越大；
B. 成虚像时，物体离凸透镜越近，像越大；
C. 实像总是倒立的，虚像总是正立的；
D. 实像和虚像都有可能是放大或缩小的
5
【单元训练】
【解析】当物体放在焦点之外时，在凸透镜的另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种，而且物体离凸透镜越近，像越大；
当物体放在焦点之内时，在凸透镜的同一侧成正立放大的虚像，物体离凸透镜越近，像越小，虚像没有缩小的，综上所述，故选项A、C是正确的，B、D是错误的。
故选：AC。
5
【单元训练】
5.（2022·荆州市国华中学中考物理模拟试卷）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知所用凸透镜的焦距为10cm，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，光屏上能成清晰的像，下列说法正确的是（ ）。
A. 此时光屏上得到的是倒立、放大的实像；
B. 保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到10cm处，为了再次得到清晰的像，应向左移动光屏;
C. 用不透明的纸板遮住凸透镜的下半部分，光屏上的像会变成一半;
D. 只将光屏和蜡烛的位置互换，光屏上还能成像，且成像原理与照相机相同
5
【单元训练】
【解析】A、此时u>v，成倒立、缩小的实像，故A错误；
B、凸透镜成实像时，物距越大、像距越小。保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到10cm处，为了再次得到清晰的像，应向左移动光屏，故B正确；
C、用不透明的纸板遮住凸透镜的下半部分，会遮住一部分穿过凸透镜的光线，光屏上的像会变暗，但仍能成像，故C错误；
D、只将光屏和蜡烛的位置互换，根据光路的可逆性可知，光屏上还能成像，此时u故选B。
5
【单元训练】
6.（2022·湖南省衡阳市成章实验中学中考物理模拟试卷）如图所示，蜡烛经凸透镜恰好在光屏上成最清晰的像，下列说法正确的是（ ）。
A. 图中凸透镜的焦距f为：10cmB. 蜡烛与光屏不动，将凸透镜向左移动10cm，光屏上仍会出现蜡烛清晰的像，这是照相机成像原理；
C. 蜡烛与光屏不动，将图中凸透镜用焦距f=15cm的凸透镜替换，凸透镜向左移动到某一位置，光屏上能接收到蜡烛清晰的像；
D. 蜡烛与凸透镜位置不动，紧贴凸透镜左侧放一镜片，若向右移动光屏可以接收到蜡烛清晰的像，则镜片为近视眼镜片
5
【单元训练】
【解析】A、此时物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm，此时u>2f，即30.0cm>2f---①
像距v=70.0cm-50.0cm=20.0cm，此时2f>20.0cm>f-----②
综合①②得10.0cmB、蜡烛与光屏不动，将凸透镜向左移动10cm，此时物距等于20cm，像距等于30cm，根据光路的可逆性，此时会在光屏上成倒立放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的，故B错误；
C、蜡烛与光屏不动，将图中凸透镜用焦距f=15cm的凸透镜替换，凸透镜的焦距变大，会聚光线的能力变弱，此时通过凸透镜的光线将比原来延迟会聚成像，像将远离凸透镜，若凸透镜向左移动到某一位置，物距减小，像距更加变大，所以光屏上不能接收到蜡烛清晰的像，故C错误；
D、蜡烛与凸透镜位置不动，紧贴凸透镜左侧放一镜片，若向右移动光屏可以接收到蜡烛清晰的像，说明该镜片对光线具有发散作用，则镜片为凹透镜，是近视眼镜片，故D正确。
故选：AD。
5
【单元训练】
7.（2022年广西玉林市玉州区中考物理模拟试卷）关于透镜，下列说法正确的是（ ）。
A．近视眼可利用凹透镜矫正；
B．凸透镜只对平行光束有会聚作用；
C．一束光通过凹透镜后，折射光线一定是发散的；
D．凸透镜成像时，像与物总是在凸透镜的异侧
5
【单元训练】
【解析】A、近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面。为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。故A正确
B、凸透镜对光的会聚作用适用于所有光线，只是将平行光会聚于焦点处；故B错误；
C、过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，所以通过凹透镜的光线也不一定发散，故C错误；
D、凸透镜成像时，成实像时，像与物总是位于透镜的两侧，成虚像时，像与物总是位于透镜的同侧。故D错误。
故选：A。
5
【单元训练】
8.（2022·河北省邯郸市邯山区芳园实验中学中考物理质检试卷一）在探究凸透镜成像规律的实验中，将蜡烛放在凸透镜前适当位置，调节光屏位置得到清晰的像。把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，则该镜片（ ）
A. 是凹透镜，属近视眼镜 B. 是凹透镜，属远视眼镜
C. 是凸透镜，属近视眼镜 D. 是凸透镜，属远视眼镜
5
【单元训练】
【解析】把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，如图所示，屏上的像变得模糊，调节光屏的位置，适当靠近凸透镜，光屏上又可以得到清晰的像，这说明该透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，凸透镜可以矫正远视眼。
故选：D。
5
【单元训练】
9.（2022·北京朝阳二模）图所示为探究凸透镜成像规律的实验装置，凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛和光屏放置在图甲所示的位置时，光屏上出现清晰的像。下列说法中正确的是（ ）。
A．该凸透镜的焦距可能为20cm；
B．若将光屏取走，则蜡烛不能通过凸透镜成像；
C．若像在光屏上的位置如图乙所示，可将蜡烛适当向下移动，使像呈现在光屏中央；
D．当蜡烛放置在20cm刻度线处，若不改变光屏的位置，可在凸透镜前再放一个凸透镜，使光屏上出现清晰的像
5
【单元训练】
【解析】A．根据甲图可知此时物距u为：u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
此时像距v为：v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
u＜v，此时成倒立、放大的实像，则有f＜u＜2f，v＞2f，故7.5cm＜f＜15.0cm，故A错误；
B．若将光屏取走，此时凸透镜仍成实像，光屏的作用只是承接像，与是否成像无关，故B错误；
C．若像在光屏上的位置如图乙所示，该像载光屏的位置偏下，可将蜡烛适当向下移动，使像向上移动呈现在光屏中央，故C正确；
D．将蜡烛放置在20cm刻度线处，此时物距u为：u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
根据凸透镜成像规律，物距变大，像距变小，若不改变光屏的位置，可在凸透镜前放一个凹透镜，凹透镜对光有发散作用，可以增大像距，使光屏上出现清晰的像，故D错误。
故选C。
5
【单元训练】
10．（2021·北京海淀二模）小红在做探究凸透镜成像规律的实验时，蜡烛、凸透镜以及光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像（图中未画出）。下列说法中正确的是（ ）。
A．此时在光屏上成的是倒立、缩小的实像；
B．此时的成像特点与照相机的成像特点相同；
C．将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置，并调整光屏位置，烛焰在光屏上所成的像将变小；
D．保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距小的凸透镜，则烛焰所成像的像距将变大
5
【单元训练】
【解析】A．由图可知，物距小于像距时，成倒立、放大的实像，故A错误；
B．成倒立、放大的实像是投影仪的原理，故B错误；
C．根据凸透镜成像的原理，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像将会变小，故C正确；
D．换用焦距小的凸透镜，相当于增大物距，根据凸透镜成像的规律，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像将会变小，烛焰所成像的像距将变小，故D错误。
故选C。
5
【单元训练】
11.（2022·河南省南阳市社旗县中考物理一模）在探究凸透镜成像规律的实验中，图示情况蜡烛恰好在光屏上成清晰等大的实像。下列说法正确的是（ ）。
A. 图中成像情况和照相机的原理相同；
B. 将蜡烛移动到光具座10cm刻度线处，保持凸透镜的位置不变，要想在光屏上得到清晰的像，光屏应向左移动；
C. 若实验时一只小虫子落在了凸透镜上，光屏上将会出现小虫子的像；
D. 随着实验的进行蜡烛逐渐变短，在光屏上所成的像会向下移动
5
【单元训练】
【解析】A、蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时u=v，蜡烛在光屏上恰好成一清晰等大的实像，照相机成倒立、缩小的实像，故图中成像情况和照相机的原理不同，故A错误；
B、将蜡烛移动到光具座10cm处，保持凸透镜的位置不变，物距变大了，像距会变小，光屏应向左移动，才能在光屏上呈现清晰的像，故B正确；
C、若实验时一只小虫子落在了凸透镜上，只会遮住一部分穿过凸透镜的光线，光屏上不会出现小虫子的像，故C错误；
D、探究凸透镜成像规律时，随着蜡烛燃烧而变短，根据过光心的光线不改变传播方向可知，光屏上的像会向上移动，故D错误。
故选：B。
5
【单元训练】
12.（2022·安徽省阜阳实验中学中考物理一模）在做“凸透镜成像”实验时，把蜡烛放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上接收到的是倒立、______的实像。现将蜡烛向远离透镜的方向移动△u的距离（蜡烛还在二倍焦距之内），再将光屏移动△v的距离找到像，则△u ______△v选填（“<”、“=”或“>”）。
5
【单元训练】
【解析】把蜡烛放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上接收到的是倒立、放大的实像；
物距小于2f，将蜡烛向远离透镜的方向移动△u的距离，蜡烛在靠近2f处，由于当物距为2f时，物像之距最小，所以此时像移动的距离大于蜡烛移动的距离，则△u <△v。
故答案为：放大；<。
5
【单元训练】
13.（2022·安徽省合肥市物理中考模拟）用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像，则光屏到凸透镜的距离可能是 cm（选填“8”、“18”或“28”）；把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向 （选填“左”或“右”）调节，才能在光屏上重新成清晰的像。
5
【单元训练】
【解析】由图可知，此时物距大于像距，在光屏上成像，说明成的是倒立缩小的实像，为照相机的应用，物距应该大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即应大于10cm小于20cm，所以此时的像距可能是18cm；
近视镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光的会聚，所以把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向右移动。
故答案为：18；右。
5
【单元训练】
14.（2022·安徽省合肥市瑶海区中考一模）如图是相机成像示意图，若摄影师站立的位置不变，用该相机拍摄远处的物体时，所成的像如图是相机成像示意图，若摄影师站立的位置不变，用该相机拍摄更远处的物体时，所成像的_____（填“变大、不变、变小”）。
【解析】照相机的镜头是一个凸透镜，感光元件是接收像的，感光元件与镜头之间的距离为像距；若摄影师站立的位置不变，用该相机拍摄更远处的物体时，物距变大，则像距变小，则像会变小。
【答案】变小。
5
【单元训练】
15.（2022·甘肃省武威市中考物理二模）同学们长时间使用手机上网，会导致视力下降患上近视眼，如图中______（选填“甲”或“乙”）是近视眼的光路示意图，应配戴______（选填“凸”或“凹”）透镜矫正。
【解析】近视眼是晶状体的曲度变大，会聚能力（即折光能力）
增强，像呈在视网膜的前方，故乙是近视眼的光路图；
应佩戴发散透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚。
故答案为：乙；凹。
5
【单元训练】
16．（2022·江苏省淮安市中考物理模拟试卷二）新冠病毒防控期间，常使用测温枪测人体的体温。如图所示，测得小强同学的体温是 。戴近视镜的小强发现其眼镜与爷爷的老花镜外观相同，为了区分它们，他把其中一副眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，则说明这副眼镜是 （选填“近视镜”或“老花镜”）。若该眼镜的度数是200度，则该透镜的焦距为 m，没戴这幅眼镜之前，人眼成像在视网膜之 （选填“前”或“后”）。
5
【单元训练】
【解析】（1）如图所示，测得小强同学的体温是36.8℃；
（2）一副眼镜靠近物理课本，发现课本上的文字变大了，说明是凸透镜，用来矫正远视眼，则说明这副眼镜是“老花镜”；
（3）透镜焦度
凸透镜的焦距为：
（4）远视眼的形成原因：晶状体过凹或眼睛的前后距离过短，使物体的像成在视网膜后。
故答案为：36.8℃；老花镜；0.5；后。
5
【单元训练】
17.（2022·甘肃省兰州市中考物理一模）如图所示，一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧的焦点F。要求：
（1）画出入射光线；
（2）画出反射光线经过凸透镜后的折射光线。
5
【单元训练】
【解析】（1）首先做出法线，法线与镜面是垂直的，根据反射角等于入射角作出入射光线；
（2）过焦点的光线经过凸透镜后会平行于主光轴；如图所示：
5
【单元训练】
18.（2022·甘肃省武威市中考物理模拟试卷三）某同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验：
5
【单元训练】
（1）如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，要使烛焰在光屏上成清晰的像，光屏应______（选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“保持在原位置”），此时光屏上成的像应是______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的。这是______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理。
（2）上述实验中，在光屏上找到蜡烛清晰的像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜在光具座上向______（选填“左”或“右”）移动；若在成像后，把透镜换成焦距为10cm的凸透镜，将光屏向______（选填“左”或“右”）移动可以再次成清晰的像。
5
【单元训练】
【解析】（1）的焦距f=15cm，此时物距u=35.0cm-10.0cm=25.0cm，2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f，应用于投影仪，所以光屏应该右移，即远离凸透镜；
（2）蜡烛依然保持在光具座上的10cm处，根据光的折射时光路是可逆的，保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向右移动，当物距变为原来的像距时，光屏上呈现清晰的倒立、缩小的实像；
将焦距为15cm的凸透镜换成焦距为10cm凸透镜，焦距小的凸透镜对光线的折射能力增强，若保持蜡烛和凸透镜的位置不变，即物距不变，所成的像比原来透镜提前会聚，结合图示可知，应将光屏向左移动，才能再次在光屏上成清晰的像。
故答案为：（1）远离凸透镜；放大；投影仪；（2）右；左。

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