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(共34张PPT)
第四讲 透镜及其应用
课标内容要求（2022年版）
课标学业要求
陕西中考近年考情分析
核心知识精讲
实验探究
陕西中考真题及拓展
课标内容要求（2022年版）
◎了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。
了解凸透镜成像规律的应用。
◎探究凸透镜成像的规律。
课标学业要求
在关于凸透镜成像的科学探究中，能制订初步的实验方案；能正确使用相关器材
获取实验数据；能通过对数据的比较与分析，发现数据的特点，进行初步的因果判断，
得出实验结论；能表述实验过程和结果，撰写实验报告。
陕西中考近年考情分析
年份 题号 题型 分值 考查内容
2024 19 实验探究 7 探究凸透镜成像的规律
2023 12 填空 3 凸透镜成像规律的应用；照相
机、幻灯机、放大镜的原理
17 作图 2 凸透镜的三条特殊光线作图
透镜
凸透镜和凹透镜
（1）凸透镜：中间厚、边缘薄,对光线有______作用的透镜，如图中 ________。
（2）凹透镜：中间薄、边缘厚,对光线有______作用的透镜，如图中 ________。
会聚
、、
发散
、、
焦点与焦距
（1）焦点：凸透镜能使跟主光轴______的光会聚在主光轴上的一点,用 表示。凸透
镜两侧各有一个焦点。
（2）焦距：焦点到凸透镜______（透镜的中心）的距离，用 表示。#2.3
平行
光心
透镜的三条特殊光线 #3
入射光线类型 平行于主光轴 过光心 过（虚）焦点
凸透镜光路图
凹透镜光路图
特别提示
1.透镜对光线的作用是会聚还是发散,不是看光线经过透镜折射后是否相交,而是看光线
经过透镜后与原来的光线相比是相互“靠近”还是相互“远离”。
2.透镜的焦距越小，对光的会聚（或发散）作用越明显。
凸透镜的成像规律
物距 光路图 像距 像的性质 应用
正/倒 大/小 虚/实 ①______ 缩小 ②______ 照相机
倒立 ③______ 实像 测焦距
④______ 放大 ⑤______ 投影仪
倒立
实像
等大
倒立
实像
物距 光路图 像距 像的性质 应用
正/倒 大/小 虚/实 — 不成像 探照灯
— 正立 ⑥______ 虚像 放大镜
放大
续表
考点速记
凸透镜成像动态规律
1.一倍焦距分虚实,内虚外实。二倍焦距分大小,远小近大。
2.物近像远像变大,物远像近像变小（成实像）。物近像近像变小,物远像远像变大
（成虚像）。
知识链接
类型 概念 实例
实像 由实际光线会聚形成，能在光屏上呈现的像 如照相机和投影仪所成的像
虚像 能被人看见，但不能在屏幕上呈现的像 如平面镜、放大镜所成的像
生活中的透镜
应用 成像原理
照相机 物距大于镜头的二倍焦距，来自物体的光通过镜头成①____________
的实像
投影仪 投影片到镜头的距离大于一倍焦距、小于二倍焦距，来自投影片的光
通过镜头在屏幕上成②____________的实像
放大镜 物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时，成③____________的虚像
倒立、缩小
倒立、放大
正立、放大
教材链接
（人教八上习题改编）为了使游客看清楚文物的细节，许多博物馆会在较为精巧
的文物前放置一透镜，如图所示。通过该透镜看到的是文物______（选填“正立”或“倒
立”）、放大的虚像，像与物在凸透镜的______（选填“同侧”或“异侧”）。
正立
同侧
眼睛和眼镜
眼睛的成像原理
眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的
光会聚在视网膜上形成______、 ______的实像。
倒立
缩小
近视眼和远视眼的成因及矫正方法
类型 特点及成因 成像光路 矫正方法
近视眼 晶状体太厚,折光能力太强,只能看 清近处的物体 ________________________________________
戴③____透镜
远视眼 晶状体太薄,折光能力太弱,只能看 清远处的物体 _______________________________________
戴④____透镜
成像在视网膜前
成像在视网膜后
凹
凸
显微镜和望远镜
类型 望远镜（开普勒） 显微镜（光学）
物镜 成倒立、①______的实像 （照相机原理） 成倒立、②______的实像（投影仪原理）
目镜 成③______、④______的虚像（放大镜原理） 缩小
放大
正立
放大
实验 探究凸透镜成像的规律（2022.21，2024.19）
（新课标探究类学生必做实验）
1.实验装置
2.实验操作分析
（1）用一束________垂直照射到凸透镜上，在光屏上承接到最小、最亮的光斑时,该
光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。
（2）实验时调节烛焰、透镜中心和光屏的中心在同一高度的目的是________________
_________。
（3）当蜡烛移到一定位置上时光屏上没有像，人眼应在______一侧透过透镜观察。
（4）蜡烛燃烧变短，为使像能成在光屏中央，应将蜡烛向____移动（或将光屏向____
移动；或将凸透镜和光屏同时向下移动）。
（5）光屏上成清晰像时对调蜡烛与光屏的位置，光屏上还____（选填“能”或“不能”）
呈现清晰的像，说明光路可逆。
平行光
使烛焰的像成在
光屏中央
光屏
上
上
能
3.实验结论
（1）当物距大于2倍焦距时，凸透镜成____________的实像。
（2）当物距等于2倍焦距时，凸透镜成____________的实像。
（3）当物距大于焦距、小于2倍焦距时，凸透镜成____________的实像。
（4）当物距小于焦距时，凸透镜成____________的虚像。
倒立、缩小
倒立、等大
倒立、放大
正立、放大
4.反思拓展
（1）与烛焰相比，实验使用 灯做光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定。
（2）用纸板遮住透镜的一部分，光屏上____成完整的较暗的像，且光屏上______出现
纸板的像或影子。（均选填“能”或“不能”）
（3）像距太大，超出光具座范围，可以换用焦距更____的凸透镜。
（4）在蜡烛和凸透镜之间加一个凸（凹）透镜，光线提前（延迟）会聚，为使光屏上
能成清晰的像，光屏应向靠近（远离）透镜的方向移动。
（5）保持凸透镜和蜡烛位置不变，换用焦距更小（大）的凸透镜时，对光的会聚能力
变强（弱），像距变小（大），像变小（大），为使光屏上能成清晰的像，光屏应向
靠近（远离）透镜的方向移动。
能
不能
小
例 在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
例题图
（1）为了便于观察实验现象,实验环境应该____（选填“亮”或“暗”）一些。
（2）如图甲所示,可知该凸透镜的焦距为____ 。
（3）点燃蜡烛后,调节烛焰中心和光屏中心使它们大致在凸透镜的________上。
暗
10
主光轴
（4）如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是______
（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；生活中的________就是利用这个规律制成的。
此时给凸透镜戴上一副眼镜,发现光屏上的像变得模糊,将光屏适当靠近透镜,像又变清
晰,则此眼镜是用来矫正____（选填“近”或“远”）视眼的。
放大
投影仪
远
（5）如图乙所示,透镜位置不变,将蜡烛移至光具座上 刻度线处,从凸透镜的右侧
通过凸透镜可以看到烛焰______（选填“倒立”或“正立”）的像。
（6）随着蜡烛燃烧变短,像成在了光屏的上方,为了使烛焰清晰的像成在光屏的中央,则
需______________________________________________________。
正立
将光屏向上调整，或将蜡烛上移，或将透镜和光屏同时下移
（7）【情境设问】在实验过程中,光屏上得到清晰的像,突然,一只飞虫落到了凸透镜表
面上,则光屏上______（选填“会”或“不会”）出现飞虫的像。
不会
[解析] 飞虫落在透镜上后，飞虫到凸透镜的距离小于一倍焦距，不会在光屏上成实像。
（8）小刚在实验室发现一个破损的凸透镜,他就用橡皮泥把破损的部分补上。如果用这
个补好的凸透镜做上述实验,则在光屏上会出现______（选填“残缺”或“完整”）的实像。
完整
[解析] 用橡皮泥把遗失的部分补上后，光线经凸透镜其他部分折射后，能会聚成完整
的像，像的大小不发生变化，折射光线减少，所成的像变暗。
（9）依据上述实验推测：用图丙的自制照相机拍照，拍完远景后再拍近景，应进行的
操作是________________________________。
照相机靠近物体，同时镜头向前伸
[解析] 用相机拍照，拍完远景再拍近景时，物距减小，像距增大；摄影师应使照相机
靠近景物，同时将相机的镜头向靠近景物的方向调一些，才能拍出清晰的照片。
探究凸透镜的成像规律（5年3考）
第1题图
1.[2024陕西20题]如图甲,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
（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______直至出现最
清晰的像,记录物距、像距、像的性质。
光屏
（3）改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在表中。
凸透镜的焦距：
实验序 号 物距/ 像距/ 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像
1 18.0 6.9 倒立 缩小 实像
2 10.0 10.0 倒立 等大 实像
3 7.0 17.7 倒立 放大 实像
4 4.0 / 正立 放大 虚像
分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距______。
增大
（4）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______（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。
仍能
[解析] 用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，仍有光线透过，不会影响透镜成像，光屏
上仍能成清晰完整的像。
（5）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
糊了。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明戴的是
_______（选填“近视”或“远视”）眼镜。
远视
[解析] 只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，
说明物距不变，像距变小了，也就是眼镜对光线有会聚作用，是凸透镜，即远视眼镜。
（6）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___（选填“”“”“”或“ ”）点。
（7）生活中常用的放大镜应用了表中第___次实验的成像规律。
4
第2题图
2.[2022陕西21题节选]如图甲所示,人眼的功能
类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后,小
明对人眼和照相机如何成清晰的像,进行了进
一步探究。
（1）人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不
变,相当于“探究凸透镜成像规律”实验中,
_______到凸透镜的距离不变,能否看清远近
不同的物体,可能与晶状体的焦距有关；使用
光屏
变焦照相机拍照,能否得到清晰的像,可能同时与焦距和像距有关。于是他用图乙装置进
行探究。
（2）实验前,调节“ ”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上,是为了使像呈现在______
_____。
光屏
中央
（3）实验主要步骤：
①保持光屏到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节“ ”光源到凸透镜的距离,
直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度。
②保持_________到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距
离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度。
“”光源
（4）实验数据如下表所示,物体的高度 。
实验序号 物距 像距 焦距 像的高度
1 17.1 15.0 8.0 4.4
2 30.0 15.0 10.0 2.5
3 60.0 15.0 12.0 1.3
4 25.0 11.8 8.0 2.4
5 25.0 16.7 10.0 3.3
6 25.0 23.1 12.0 4.6
①分析_________三组数据可知：当像距不变时,物距变大,要成清晰的像,凸透镜焦距要变大。
②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时,凸透镜焦距越____,像距越大,像也越大。
1、2、3
大
根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同的物体的；用变焦照相机
在同一位置拍摄同一物体时,是通过同时调节焦距和像距,使物体成大小不同的清晰的像。
凸透镜成像规律的应用（5年3考）
3.[2023陕西12题]如图,是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车,它可以通过车上的摄像
机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时,其镜头相当于一
个____透镜,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的____像。当小巴车靠近公交站牌
时,站牌在摄像机感光元件上所成的像______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
凸
实
变大
第3题图
眼睛与视力矫正（5年2考）
4.[2019陕西26题]6月6日是全国爱眼日。眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个
____透镜。视力正常的人看到物体时,物体在视网膜上成______（选填“正立”或“倒
立”）、缩小的实像。近视眼需戴____透镜矫正视力。
凸
倒立
凹
透镜作图（5年1考）
5.[2023陕西17题（1）如图,为凸透镜的光心, 为凸透镜的焦点,请分别画出两条入射
光线通过凸透镜后的折射光线。
第5题图
如答图所示
第5题答图

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