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第3讲　透镜及其应用
知识思维导图
知识整合梳理
一、透镜
1. 透镜.
凸透镜：中间厚、边缘薄，对光有 　会聚　作用.
凹透镜：中间薄、边缘厚，对光有 　发散　作用.
会聚
发散
应知应会盘点
2. 三条特殊光线的光路图.
三条特殊光线 凸透镜 凹透镜
平行于主光轴的光线 平行于主光轴的光经凸透
镜后，折射光线通过凸透
镜的 　 焦点　
平行于主光轴的光经凹透镜后，折
射光线的反向延长线过凹透镜的
　 虚焦点　
焦点
虚焦点
三条特殊光线 凸透镜 凹透镜
过焦点（或延长线过虚焦点）的光线 通过凸透镜焦点的光经凸
透镜后，折射光线 　平行
于主 光轴　
射向凹透镜另一侧虚焦点的光，经凹透镜折射后 　平行于主光轴　射出
平行
于主光轴
平行于主光轴
三条特殊光线 凸透镜 凹透镜
过光心的光线 通过凸透镜光心的光经凸透镜后，传播方向 　 不变　
通过凹透镜光心的光经凹透镜后，传播方向 　不 变　
不变
不变
二、生活中的透镜
1. 照相机：照相机照相时，物体离镜头比较远，在胶片上成一个 　倒立　、 　缩
小　的 　实　像.
2. 投影仪：投影仪是物体离投影仪镜头比较近，在屏幕上成一个 　倒立　、 　放
大　的 　实　像.
3. 放大镜：将放大镜放在距离物体很近的地方，透过放大镜可以看到一个 　正
立　、 　放大　的 　虚　像.
倒立
缩
小
实
倒立
放
大
实
正
立
放大
虚
三、凸透镜成像规律
物距u 像距v 像的性质 物距u与像距v的大小关系 像与物相对于
凸透镜的位置 应用
倒 正 大 小 虚 实
u＞2f f＜v ＜2f 倒 立 缩 小 实 像 u＞v 　异　侧 照相机、
摄像机
u＝2f v＝ 2f 倒 立 等 大 实 像 u＝v 　异　侧 测焦距
倒正
大小
虚实
f＜v＜2f
倒立
缩小
实像
异
v＝2f
倒立
等大
实像
异
物距u 像距v 像的性质 物距u与像距v的大小关系 像与物相对于
凸透镜的位置 应用
倒 正 大 小 虚 实
f＜u＜2f v＞ 2f 倒 立 放 大 实 像 u＜v 　异　侧 幻灯机、
投影仪
u＝f 不成 像 平行光
u＜f 正 立 放 大 虚 像 u＜v 　同 　侧 放大镜
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小成实像时，物近像 　远　像变 　大　，物远像 　近　像变 　小　；成虚像时，物近像 　近　像变 　小　，物远像 　远　像变 　大　
v＞2f
倒立
放大
实像
异
不成像
正立
放大
虚像
同
远
大
近
小
近
小
远
大
倒正
大小
虚实
四、眼睛和眼镜
1. 当人眼看近处时，晶状体变 　厚　，焦距变小，对光的偏折能力变 　强　，使
近处的物体刚好成像在视网膜上；当人眼看远处时，晶状体变 　薄　，焦距变大，对光的偏折能力变 　弱　，使远处的物体刚好成像在视网膜上.
2. 近视眼、远视眼及矫正.
厚
强
薄
弱
近视眼
远视眼
（1）近视眼只能看清 　近　处的物体，看不清远处的物体；形成原因：晶状体
太 　厚　、折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，成像在视网膜 　前　；
佩戴用 　凹透　镜制成的近视眼镜进行矫正.
近
厚
前
凹透
（2）远视眼能看清 　远　处的物体，看不清近处的物体；形成原因：晶状体太
　薄　，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，导致远处的物体成像于视网膜 　后　；佩戴由 　凸透　镜制成的近视眼镜.
远
薄
后
凸透
近视眼
远视眼
命题点1　透镜作图
1. （2024重庆B卷）请在图中画出平行于凸选镜主光轴的入射光线AB经透镜折射
后的光线.
重庆中考聚焦
2. （2022重庆B卷）请在图中画出入射光线经过凸透镜折射后的光线.
3. （2023重庆A卷）请在图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线.
4. （2023重庆B卷）如图所示，请根据画出的光线，在虚线框内画出一个适当的
透镜.
命题点2　探究凸透镜成像规律
5. （2023重庆B卷）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）小宇先将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，然后点燃蜡烛，并调节烛焰、凸透
镜、光屏的中心在 　同一高度　.
（2）实验所用凸透镜的焦距f＝10 cm，移动蜡烛、凸透镜及光屏到如图所示位置
时，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立、 　缩小　 的实像，生活中的 　 照相机　
就是利用该成像规律制成的.
同一高度
缩小
照相机
6. （2023重庆A卷）小刚用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，
当蜡烛、凸透镜、光屏三者的高度如图所示时，应适当调节 　蜡烛　　的高
度后再开始实验.当蜡烛距凸透镜25 cm时，移动光屏，在光屏上承接到一个
清晰的缩小的像，生活中的 　照相机　 就是根据该成像规律制成的.把蜡烛
适当靠近凸透镜，应将光屏 　远离　 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，
才能再次承接到清晰的像.
蜡烛
照相机
远离
7. （2024重庆A卷）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向 　上　 调节，在光屏上所成的像是
倒立、 　缩小　 的实像，这与生活中 　眼睛　 （选填“眼睛”或“放大镜”）的
成像原理相同.
上
缩小
眼睛
1. 放大镜是中央厚度比边缘 　厚　的透镜.如图所示，把一只放大镜正对着太阳
光，再把一张纸放在它的另一侧，调整放大镜与纸的距离，纸上会出现一个很
小、很亮的光斑，这是由于光的 　折射　形成的.
RJ八年级上册P115 图5.1－4
厚
折射
教材知识溯源
2. 所有照相机的前面都有一个镜头，镜头就相当于一个凸透镜.如图所示为照相
机的原理图，则照相时所成的像是 　倒立　、 　缩小　的 　实像　.
RJ八年级上册P118 图5.2－2
倒立
缩小
实像
HK八年级P92 图4－12
3. 用焦距为10 cm的放大镜观察邮票，想看清楚邮票上的细微之处，如图所示，这
时放大镜与邮票间的距离应 　小于　10 cm.
RJ八年级上册P120 图5.2－6
小于
HK八年级P98 图4－24
4. 如图所示，是在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况.此
时凸透镜所成的像是 　虚　（选填“实”或“虚”）像，光屏 　不能　承接到，
　能　用眼睛看到，当蜡烛逐渐靠近透镜时，像变 　大　.
RJ八年级上册P121 图5.2－8
虚
不能
能
大
5. 如图所示是眼睛看远处物体的示意图，它是利用凸透镜成倒立、 　缩小　的实
像的原理，若将物体移至近处，此时晶状体会自我调节厚度来改变 　焦距　，在
视网膜上依然能呈现清晰的像.
HK八年级P95 图4－19
缩小
焦距
实验　探究凸透镜成像的规律
【实验装置】
【实验器材】带刻度的光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等.
典型实验突破
1. 实验时，先调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心，使三者大致在同一高
度，目的是使像成在光屏中央.
2. 蜡烛燃烧变短，为使像成在光屏中央，如果只调光屏，应将光屏向上调；如果
只调凸透镜，应将凸透镜向下调.
3. 用纸遮住凸透镜的一部分，光屏上仍会成完整的像，像会变暗.
4. 光屏上找不到像的原因：
（1）烛焰在1倍焦距内或在焦点上.
（2）烛焰中心、透镜光心和光屏中心不在同一条直线上.
【实验操作】
【实验分析】
凸透镜动态成像的几种情况：
（1）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛靠近凸透镜，若要在光屏上重新得到清晰的
像，应将光屏向远离凸透镜的方向移动.（像与物同向移动）
（2）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换用焦距较大的凸透镜（相当于蜡烛靠
近凸透镜移动），若要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏向远离凸透镜
的方向移动.
（3）若要使光屏上的像变大（像距变大），在凸透镜不动时，应将蜡烛向靠近凸
透镜的方向移动，同时应将光屏向远离凸透镜的方向移动（像与物同向移动）.
（4）蜡烛在焦点以内使像变大（像距变大），在凸透镜不动时，应将蜡烛向远离
凸透镜的方向移动（像与物同向移动）.
（5）当光屏上成清晰的像时，对调物与光屏的位置，光屏上能呈现清晰的像（光
路可逆性）.
针对训练
实验小组的同学们通过实验探究凸透镜成像规律.
甲
乙
（1）在光具座上从左至右依次放置蜡烛、 　凸透镜　和光屏.
凸透镜
（2）调整器材高度时，应 　点燃　（选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛，为了使
烛焰的像成在光屏中央，应使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 　同一高度　，
该实验应在光线较 　暗　的环境中进行.
点燃
同一高度
暗
（3）为了测量凸透镜的焦距，小丽在上午上课时，将凸透镜与水平地面平行放
置，让太阳光照射到凸透镜上，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个
最小的亮点，由此可知，凸透镜对光有 　会聚　作用，小丽认为此点到光心的距
离就是凸透镜的焦距，小明却说不是，理由是 　凸透镜没有正对太阳光放置　.
（4）将蜡烛调整到距凸透镜光心20 cm的位置时，移动光屏得到了一个等大、清
晰的像，由此可知该凸透镜的焦距为 　10　cm.
会聚
凸透镜没有正对太阳光放置
10
甲
乙
（5）如图甲，光屏上呈现清晰的像（未画出），此像的性质是 　倒立、放大　的
实像，成像原理与 　投影仪　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）相同.
若保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜至 　40　　刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像.
倒立、放大
投影仪
40 cm
甲
（6）在图甲的实验后，若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向 　右　（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时的像比刚才的像要
　大　（选填“大”或“小”）些.如果向右移动蜡烛到一定的位置时，无论怎样移动光屏都无法在光屏上承接到像，可能的原因是蜡烛在 　焦点　上或 　 焦
点　以内.
右
大
焦点
焦
点
甲
（7）在探究凸透镜成像规律时，实验进行一段时间后，蜡烛变短，像会出现在光
屏的 　上　方，为使像成在光屏中央，合理的操作是将凸透镜向 　下　移动或将
光屏向 　上　移动.
上
下
上
甲
乙
命题点1　透镜作图
1. （2022衡阳期末）请完成下面的光路图.
核心考点精练
2. （2024泰州期中）请在图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线.
3. （2023重庆模拟）如图所示，请画出折射光线对应的入射光线.
4. 如图所示，请画出对应的折射光线.
5. （2022肇庆期末）请画出各图中的折射光线或入射光线.
命题点2　探究凸透镜成像的规律
6. （2023河南）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
（1）小强发现用凸透镜看远处的物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜
看自己的指纹时，能看见正立、放大的像.由此猜想凸透镜成像的特点可能与 　物
距　有关.
物
距
（2）在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， 　 需
要　（选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在
　光屏中央　.
（3）实验中，当蜡烛、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（像未画出），这个实验现象可以说明 　照相机　（选填“放大镜”“投影
仪”或“照相机”）的成像特点.
需
要
光屏中央
照相机
7. （2024陕西）如图甲所示是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置.
（1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是 　使
像成在光屏中央　.
使
像成在光屏中央
（2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动 　光屏　直
至出现最清晰的像.
（3）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，
这时光屏上 　仍能　（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像.
光屏
仍能
（4）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的
像变模糊.将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明
佩戴的是 　远视　（选填“近视”或“远视”）眼镜.
远视
（5）如图乙，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图丙中凸透镜主
光轴上的 　b　（选填“a”“b”“c”或“d”）点.
b
8. （2023丹东模拟）小彤和同学们去实验室做“探究凸透镜成像的规律”实验.
（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一 　高度　上.
高度
（2）将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示位置，光屏上出现清晰的像
（未画出），生活中的 　照相机　（选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）
应用了这个成像规律.保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向左移动到 　35　cm
刻度线处，光屏上将再次出现清晰的 　放大　（选填“放大”或“缩小”）的像.
此凸透镜的焦距范围是 　7.5　cm＜f＜15 cm.
照相机
35
放大
7.5
（3）一位同学把近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间的某一位置，光屏上的像变模
糊，如果保持光屏和凸透镜位置不动，向 　左　（选填“左”或“右”）适当移
动物体，光屏上再次出现清晰的像；此时把眼镜和凸透镜取走，保持蜡烛和光屏
位置不动，在原凸透镜位置换一个焦距更 　大　（选填“大”或“小”）的凸透
镜，也可以在光屏上出现清晰的像.
左
大
9. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中：
甲
乙
（1）如图甲所示，光屏上呈现清晰的像（像未画出），这时成像的原理与 　照相
机　（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）的成像原理相同；可以推断出
此透镜焦距的范围是 　10～15 cm　.
（2）如图乙所示，能模拟出使用放大镜时眼睛观察位置的是 　B　（选填“A”
“B”或“C”）.
照相
机
10～15 cm
B
10. （2023包头模拟）小明用如图甲所示的器材做“探究凸透镜成像的规律”实
验，正确操作后记录数据绘制成如图乙所示的图像.
（1）为了便于观察光屏上的像，用于承接像的光屏表面最好是 　粗糙　（选填
“光滑”或“粗糙”）的.
粗糙
（2）如图甲所示，若光屏上恰好出现了清晰的像，则该像是 　放大　（选填“放
大”或“缩小”）的（图中像没有画出）.
放大
（3）接着，小明将一眼镜片竖直放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，将光屏向右移动适当距离后像又变得清晰，由此可知，该眼镜片是 　凹　（选填“凸”或“凹”）透镜.
（4）图乙中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应，
其中成像特点相当于照相机的是 　C　（选填“A”“B”或“C”）.
凹
C

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