專題透鏡及其應(yīng)用

L模型歸納,

一、透鏡

(1)分類：按照形狀可以分為凸透鏡和凹透鏡。

透鏡分(2)定義：中間厚邊緣薄的是凸透鏡，中間薄邊緣厚的是凹透鏡。

類注意：判斷一個透鏡是凸透鏡還是凹透鏡，要根據(jù)中間與邊緣的厚度來

確定，而不能根據(jù)透鏡表面的凸凹來判斷。

(1)透鏡對光的作用：①凸透鏡對光有會聚作用，凸透鏡又叫會聚透鏡；②

凹透鏡對光有發(fā)散作用，凹透鏡又叫發(fā)散透鏡。

(2)光心：主光軸上有個特殊點(diǎn)，通過它的光線傳播方向不變，這個點(diǎn)叫做

透鏡對

透鏡的光心。

光的作

說明：①凸透鏡對光線有會聚作用并不一定會聚到一點(diǎn)，而是指光線通過凸

用

透鏡折射后，折射光線比入射光線方向更靠近主光軸的方向偏折，即有

一種向主光軸靠攏的趨勢；②凹透鏡對光線的發(fā)散作用指的是折射光線

相對于對應(yīng)的入射光線而言散得更開，即有一種遠(yuǎn)離主光軸的趨勢。

二、凸透鏡成像規(guī)律

像的性質(zhì)

物距像距

物距與像距關(guān)系應(yīng)用

(?)正倒大小實(shí)虛(V)

u>2f倒立縮小實(shí)像f<"2/u>v照相機(jī)

n=2f倒立等大實(shí)像v=2fu=v=2f計(jì)算焦距

f<〃<2/倒立放大實(shí)像v>2fu<v投影儀

不成像，光通過凸透鏡成平行于主光軸的光線

正立放大虛像放大鏡

三、眼睛和眼鏡

(1)視物原理：人眼球好比一架照相機(jī)，晶狀體和角膜相當(dāng)于一個凸透鏡,

視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏，物體在上面成倒立縮小的實(shí)像。

(2)眼睛的調(diào)節(jié)：當(dāng)睫狀肌放松時，晶狀體比較薄，眼睛可以看清遠(yuǎn)處的物

體；當(dāng)睫狀肌收縮時，晶狀體變厚，對光的偏折能力變強(qiáng)，可以看清近處的

物體。

(3)近點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)：依靠眼睛調(diào)節(jié)所能看到的最近和最遠(yuǎn)的兩個極限點(diǎn)分別叫

近點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)。正常眼睛的觀察距離大約是10cm至無限遠(yuǎn)，最佳的明視距離

為25cm.

(1)近視眼成因及矯正：近視眼看不清遠(yuǎn)處物體，是因?yàn)榫铙w太厚，折光

能力太強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前面，應(yīng)佩戴凹透鏡矯正。

(2)遠(yuǎn)視眼成因及矯正：遠(yuǎn)視眼看不清近處的物體.形成遠(yuǎn)視眼的原因是晶

狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，因此來自近處某點(diǎn)

的光會聚在視網(wǎng)膜后，需要用凸透鏡矯正。

注意：遠(yuǎn)視眼鏡的度數(shù)為正數(shù)，近視眼鏡的度數(shù)為負(fù)數(shù)。

四、透鏡的應(yīng)用

(1)結(jié)構(gòu)：其鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，膠卷相當(dāng)于光屏。

照相機(jī)

(2)成像特點(diǎn)：相對于物體來說，像是倒立、縮小的實(shí)像。

(1)結(jié)構(gòu)：鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，平面鏡是用來改變光的傳播方向的。

投影儀

(2)成像特點(diǎn)：相對于物體來說，像是倒立、放大的實(shí)像。

放大鏡(1)原理：實(shí)質(zhì)是一個短焦距的凸透鏡。

（2）成像特點(diǎn)：相對于物體來說，像是正立、放大的虛像。

（1）結(jié)構(gòu)：鏡筒的兩端各有一組透鏡，每一組的作用都相當(dāng)于一個凸透

鏡，靠近眼睛的叫目鏡，靠近被觀察物體的叫物鏡。

顯微鏡

（2）成像特點(diǎn)：顯微鏡的物鏡相當(dāng)于一個投影儀的鏡頭，成倒立、放大

的實(shí)像，顯微鏡的目鏡相當(dāng)于一個放大鏡，成正立、放大的虛像。

（1）結(jié)構(gòu)：望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于一個照相機(jī)的鏡頭，成倒立、縮小的實(shí)

像，望遠(yuǎn)鏡的目鏡相當(dāng)于一個放大鏡，成正立、放大的虛像。

望遠(yuǎn)鏡

（2）視角：物體的兩端到人眼處所夾的角叫視角。物體越大，物體與人

眼的距離越近，其視角就越大。

五、實(shí)像和虛像的區(qū)別

實(shí)像虛像

實(shí)際光線會聚而成光線的反向延長線相交而成

在像的位置能用光屏承接在像的位置不變用光屏承接

不同

在像的位置能使膠片感光在像的位置不能使膠片感光

都是倒立的都是正立的

相同都能用眼睛看到

方法歸納

1.辨別凸透鏡和凹透鏡的方法

（1）觸摸法（定義法）：用手摸。凸透鏡：中間厚兩邊??；凹透鏡：中間薄兩邊厚。

（2）成像法：放在書上的字上。放大是凸透鏡，縮小是凹透鏡。

（3）太陽聚焦法：把透鏡放在陽光下，再放一張白紙?jiān)谕哥R下，若能在紙上找到一

個很亮的點(diǎn)（焦點(diǎn)）即為凸透鏡，否則為凹透鏡。

2.凸透鏡成實(shí)像時的動態(tài)規(guī)律

物距或小J象距增大J象變大

（增大）‘（減小）'（變小）

3.凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用

A

u>2f2f>v>f

方牙一廠1倒、小、實(shí)照相機(jī)

A

（1）用照相機(jī)照相時，要使膠片上的像大一些，應(yīng)使被照物體離鏡頭近一些，同時

使膠片離鏡頭遠(yuǎn)一些，即鏡頭前伸。（成實(shí)像：物近像遠(yuǎn)像變大）

（2）使用投影儀時，要使屏幕上的像小一些，應(yīng)使投影片離鏡頭遠(yuǎn)一些，同時屏幕

離鏡頭近一些。（成實(shí)像：物遠(yuǎn)像近像變小）

（3）使用放大鏡觀察物體時，要想讓被觀察物體大一些，應(yīng)使被觀察物體離放大鏡

稍遠(yuǎn)一些。（成虛像：物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大）

4.遠(yuǎn)視眼和近視眼的成像特點(diǎn)及矯正方法比較

像成在視推遲會聚

近視眼）一凹透鏡:

網(wǎng)膜前U

矯正

原理’像成在視〕提前會聚乂凸透鏡）

1_____y遠(yuǎn)視眼）一

網(wǎng)膜后

5.區(qū)別顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡:

㈤「物鏡相當(dāng)〕（成倒立、放

目鏡相當(dāng)

于幻燈機(jī)大實(shí)像于放大鏡

V.____________________ZX____________

顯微鏡和

視角

望遠(yuǎn)鏡

,物鏡相當(dāng)u成倒立、縮邛困人增大

于照相機(jī)廠［小實(shí)像目鏡目鏡相當(dāng)

于放大鏡

物鏡直徑大，會聚足夠多

、的光，使成像更加明亮

說明：顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的目鏡都相當(dāng)于放大鏡，但物鏡的作用不同。顯微鏡的物鏡

相當(dāng)于投影儀的鏡頭，望遠(yuǎn)鏡的物鏡相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭。

典例

（2022?賀州）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）。

【答案】②③；①④。

【分析】根據(jù)凸透鏡和凹透鏡定義進(jìn)行判斷：中間比邊緣厚的透鏡是凸透鏡；中間比邊緣

薄的透鏡是凹透鏡。

【解答】解：如圖，②③透鏡中間比邊緣厚是凸透鏡；①④透鏡中間比邊緣薄是凹透鏡。

■名師點(diǎn)撥：判斷透鏡是凸透鏡還是凹透鏡有多種方法：還有根據(jù)定義判斷、根據(jù)成像情

況進(jìn)行判斷、根據(jù)對光線的作用進(jìn)行判斷。

【變式練1】在一千七百多年前，我國古人已能“削冰向日取火”，即用冰磨成一種冰鏡，讓

太陽光透過它點(diǎn)燃柴草取火，這種冰鏡應(yīng)為（）

A.凹透鏡B.凸透鏡C.平面鏡D.玻璃板

【答案】B

【解答】解：由題知，太陽光能透過冰鏡，所以該冰鏡為透鏡；利用該透鏡可以取火是因

為它可以使光線會聚，而凸透鏡可以使光線會聚，故這種冰鏡應(yīng)為凸透鏡。故選：Bo

【點(diǎn)評】此題考查了對凸透鏡和凹透鏡的光學(xué)特性的了解，屬于基礎(chǔ)知識的考查。

【變式練2】如圖中畫出了光線通過透鏡（圖中未畫出）的情形，其中凸透鏡是（）

【答案】c

【解答】解：從四束光線通過透鏡的情形可知，a、b、d的折射光線相對于入射光線是發(fā)散

的，所以都是凹透鏡；只有c,折射光線相對于入射光線是會聚的，是凸透鏡。

故選：Co

【點(diǎn)評】在知道凸透鏡和凹透鏡光學(xué)性質(zhì)的前提下，明確經(jīng)過透鏡折射后，光線變得發(fā)散

了還是會聚了是解決此題的關(guān)鍵。

【變式練3］（2022?桂林）在如圖所示的光學(xué)元件中，屬于凸透鏡的是（）

JJJJ

【答案】C

【分析】中間比邊緣厚的透鏡為凸透鏡；中間比邊緣薄的透鏡為凹透鏡。

【解答】解：AB、中間薄、邊緣厚的透鏡是凹透鏡，故AB錯誤；C、該透鏡中間厚、邊緣

薄，為凸透鏡，故C正確；D、該元件厚度相同，不是凸透鏡，也不是凹透鏡，故D錯誤。

【點(diǎn)評】本題考查了凸透鏡和凹透鏡的辨別方法，屬于基礎(chǔ)題。

模型2透鏡對光的作用

典例

（2023?襄陽）西漢時期的《淮南萬畢術(shù)》中，記載有“削冰令圓，舉以向日,

以艾承其影，則火生。”其中“削冰令圓”是把冰削成.透鏡；“以艾承其影”是

把“艾”（易燃物）放在透鏡的上。

【答案】凸；焦點(diǎn)。

【分析】凸透鏡中間比邊緣厚，對光線有會聚作用；平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡

后會聚在主光軸上的一點(diǎn)，該點(diǎn)叫焦點(diǎn)。

【解答】解：削冰令圓”是把冰削成凸透鏡；“以艾承其影”是把“艾”（易燃物）放在

透鏡的焦點(diǎn)上，凸透鏡對光線有會聚作用，會將艾點(diǎn)燃。

名師點(diǎn)撥：本題考查了凸透鏡對光線的會聚作用，屬于基礎(chǔ)知識。

【變式練11（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(guān)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(xiàn)象

B.這是光的色散現(xiàn)象

C.“水晶餅”對光有會聚作用

D.“水晶餅”對光有發(fā)散作用

【答案】C

【分析】中間厚、邊緣薄的透鏡為凸透鏡；凸透鏡使太陽光發(fā)生折射，對光線有會聚作用。

【解答】解：“水晶餅”中間厚、邊緣薄，屬于凸透鏡，凸透鏡使太陽光發(fā)生折射，對光

線有會聚作用，故ABD錯誤、C正確。

【點(diǎn)評】本題考查凸透鏡的特點(diǎn)和作用，屬于基礎(chǔ)題。難度不大。

【變式練2］（2023?重慶）根據(jù)畫出的光線，在圖中虛線框內(nèi)畫出一個適當(dāng)?shù)耐哥R。

【答案】如圖所示

【分析】知道凸透鏡有會聚光線的作用，凹透鏡有發(fā)散光線的作用。根據(jù)入射光和折射光

的方向，判斷光線被會聚了還是發(fā)散了：若光線被會聚則填凸透鏡，若光線被發(fā)散則填凹

透鏡。

【解答】解：兩條平行光線，經(jīng)圖示透鏡折射后，變得發(fā)散，因此該透鏡對光線有發(fā)散作

用，為凹透鏡；折射光線的反向延長線的交點(diǎn)為凹透鏡的焦點(diǎn)F。

【點(diǎn)評】在分析會聚、發(fā)散現(xiàn)象時，需要將折射光線與入射光線的傳播方向進(jìn)行比較。若

比原來靠近主光軸則為會聚作用；若比原來遠(yuǎn)離主光軸，則為發(fā)散作用。

【變式練3］（2022?甘肅）烈日下，汽車玻璃窗上的小水珠應(yīng)盡快擦干，這是由于小水珠相

當(dāng)于一個（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”），對太陽光有（選填“會聚”

或“發(fā)散”）作用，可能使車內(nèi)某處溫度升高而導(dǎo)致火災(zāi)。

【答案】凸透鏡；會聚。

【分析】水滴的形狀是中間厚邊緣薄的，所以可以看做是凸透鏡，而凸透鏡對光線有會聚

的作用，據(jù)此解答。

【解答】解：在陽光下的水滴相當(dāng)于一個小的凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚的作用，陽光

經(jīng)過小水珠后會聚到一點(diǎn)，使該點(diǎn)位置上的物體溫度升高可能傷害汽車的外表，甚至導(dǎo)致

火災(zāi)。

【點(diǎn)評】此題考查了凸透鏡對光線有會聚作用，難度不大，屬于基礎(chǔ)知識。

模型3透鏡的三條特殊光線

下圖中各圖分別表示經(jīng)過透鏡后的光路圖，其中正確的是（

A.

C.

【答案】A

【答案】凸透鏡三條特殊光線：①通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②平

行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)。③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不

改變。

凹透鏡三條特殊光線：①延長線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸。②

平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)。③過光心的光線

經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不改變。

【解答】解：A、過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后，平行于主光軸，故A正確；

B、入射光線平行于主光軸，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線應(yīng)該過焦點(diǎn)。故B錯誤；

C、平行于主光軸的入射光線經(jīng)過凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)。故C錯誤；

D、凹透鏡對光線有發(fā)散作用，而圖中的凹透鏡第一次折射，對光線起了會聚作用，故D錯

誤。

■名師點(diǎn)撥：本題考查了凸透鏡、凹透鏡的三條特殊光線，以及對光線的作用，屬于基礎(chǔ)

題目。

【變式練1】關(guān)于透鏡，下列說法正確的是（）

A.凹透鏡的中央厚，邊緣薄

B.凸透鏡有焦點(diǎn)，凹透鏡沒有焦點(diǎn)

C.凸透鏡成的像都是實(shí)像

D.平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于焦點(diǎn)

【答案】D

【解答】解：A、凹透鏡是中間薄邊緣厚的透鏡，故A錯誤；B、凸透鏡有兩個實(shí)焦點(diǎn)，凹

透鏡有兩個虛焦點(diǎn)，故B錯誤；C、物距小于焦距即u<f,成正立、放大的虛像；物體在凸

透鏡的焦點(diǎn)上即u=f時，不成實(shí)像也不成虛像，故C錯誤；D、凸透鏡的特殊光線：平行

于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于焦點(diǎn)，故D正確；故選：D。

【點(diǎn)評】此題考查凹透鏡定義、凸透鏡凹透鏡的焦點(diǎn)、凸透鏡的特殊光線、凸透鏡成像規(guī)

律，分清物距與像距的變化情況，記牢像的特點(diǎn)即可解答。

【變式練2］如圖，F(xiàn)是透鏡的焦點(diǎn)，其中正確的光路圖是（）

【答案】C

【解答】解：A、過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，故A錯誤。B、入射光線

平行于主光軸，經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線應(yīng)該過焦點(diǎn)，故B錯誤。C、平行于主光軸的

入射光線經(jīng)過凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)，故C正確。D、凹透鏡對光線

有發(fā)散作用，即折射光線更偏離主光軸，而圖中的凹透鏡對光線起了會聚作用，故D錯誤。

【變式練3】如圖所示，從P點(diǎn)發(fā)出的三條特殊光線經(jīng)過凸透鏡后會聚于P點(diǎn)，現(xiàn)有一條光線

也從P點(diǎn)發(fā)出，經(jīng)過凸透鏡后的傳播路徑，在下列的四種表示中，正確的是（）

【答案】A

【解答】解：由題知，P'是P點(diǎn)經(jīng)凸透鏡所成的實(shí)像，那么由P點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射

后一定過像點(diǎn)P,故A正確、BCD錯誤。

【點(diǎn)評】解答本題的關(guān)鍵是知道從物點(diǎn)P發(fā)出的任一條光線經(jīng)凸透鏡折射后都會經(jīng)過像點(diǎn)P。

FF

【答案】如圖所示

【分析】根據(jù)入射光線的特點(diǎn)，利用凸透鏡的三條特殊光線作圖。

【解答】解：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)；過光心的光線其傳

播方向不變。

■名師點(diǎn)撥：凸透鏡的特殊光線：過光心的光線其傳播方向不變；平行于主光軸的光線經(jīng)

凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)；過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸。

【變式練1］（2023?威海）從光源A點(diǎn)發(fā)出的一束光其傳播徑跡如圖所示，請?jiān)佼嫵鰪腁點(diǎn)

發(fā)出的另一束光的傳播徑跡，以此來確定A的像點(diǎn)并標(biāo)為A'。

【分析】凸透鏡三條特殊光線：過光心不改變方向；平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射

后會聚在焦點(diǎn)；過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸。據(jù)此分析。

【解答】解：由圖可知，從光源A點(diǎn)發(fā)出的一束光，過凸透鏡焦點(diǎn)，經(jīng)凸透鏡折射后平行

于主光軸，可分別做出另外兩條特殊光線：過光心不改變方向；平行于主光軸的光線，經(jīng)

凸透鏡折射后會聚在焦點(diǎn)；兩條光線經(jīng)凸透鏡的折射光線分別與第一條光線相交，交點(diǎn)為A

的像。

【點(diǎn)評】本題考查了凸透鏡特殊光線的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)知識。

【變式練2］（2023?邵陽）請將如圖所示的光路補(bǔ)充完整。

【答案】如圖所示

【分析】在作凸透鏡、凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特

點(diǎn)來作圖。

【解答】解：過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透

鏡折射后將過焦點(diǎn)。

【點(diǎn)評】凸透鏡的三條特殊光線：①通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸。②

平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)。③過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向

不改變。

【變式練3］（2023?恩施州）如圖所示，一束光經(jīng)平面鏡反射后，平行凹透鏡的主光軸射向

透鏡，請畫出平面鏡和經(jīng)過凹透鏡后的折射光線。

【答案】如圖所示

【分析】（1）根據(jù)光反射定律知，反射角等于入射角，故反射光線與入射光線的夾角的平

分線是法線的位置，再過入射點(diǎn)作出法線的垂線，就是平面鏡所在的位置。

（2）在作凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來作圖。

【解答】解：（1）做出反射掛光線與入射光線夾角的角平分線，即法線，然后做法線的垂

線，便是鏡面的位置。（2）入射光線平行于主光軸，經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向

延長線過焦點(diǎn)，由此作出折射光線。

【點(diǎn)評】本題考查了光的反射定律作圖和凹透鏡的特殊光線，作圖一定要規(guī)范仔細(xì)，尺規(guī)

作圖，法線要用虛線表示，垂線要標(biāo)出直角符號等。

模型5凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用

典例

（2023?赤峰）如圖所示，通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠(yuǎn)處的風(fēng)景，看

到的是（）

A.正立放大的虛像B.倒立放大的實(shí)像

C.倒立縮小的實(shí)像D.倒立縮小的虛像

【答案】C

【分析】用凸透鏡看遠(yuǎn)處的物體，物體在凸透鏡的二倍焦距以外，成倒立、縮小的實(shí)像，

會聚成倒立縮小的實(shí)像的光線繼續(xù)沿直線傳播，進(jìn)入人的眼睛，我們會看到倒立、縮小的

實(shí)像。

【解答】解：拿著一個焦距為10cm的凸透鏡，觀察窗外遠(yuǎn)處的景物，景物到透鏡的距離遠(yuǎn)

遠(yuǎn)大于凸透鏡的二倍焦距，成倒立、縮小的實(shí)像，所以看到的是景物的倒立、縮小的實(shí)像，

故C正確，ABD錯誤。

■名師點(diǎn)撥：物體在凸透鏡的二倍焦距以外，成倒立縮小的實(shí)像，如果沒有光屏承接，從

側(cè)面我們看不到像，但是一定存在，會聚成實(shí)像的光線繼續(xù)沿直線傳播，進(jìn)入人的眼睛。

【變式練1］（2023?黃岡）如圖是超市安裝的一種刷臉自助儲物柜。某顧客站在屏幕前50cm

處，按下“存”按鈕，屏幕上方的攝像頭啟動，出現(xiàn)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(dāng)于一個凹透鏡

B.該攝像頭對光線具有發(fā)散作用

C.該攝像頭的焦距可能是0.20m

D.該攝像頭成像原理是光的反射

【答案】C

【分析】攝像頭是一個凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，當(dāng)物體在透鏡的2倍焦距之外

時，物體經(jīng)透鏡能成倒立、縮小的實(shí)像。

【解答】解：攝像頭的鏡頭是一個凸透鏡，凸透鏡對光線具有會聚作用，攝像頭成像原理

是光的折射；某顧客站在屏幕前50cm處，在攝像頭二倍焦距以外，成倒立、縮小的實(shí)像,

止匕時u=50.0cm>2f,則f<25cm=0.25m,所以該攝像頭的焦距可能是0.20m,故C正確、

ABD錯誤。

【點(diǎn)評】本題考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，要求學(xué)生會用學(xué)過的知識分析日常生活中的

相關(guān)現(xiàn)象，平時多注意觀察，將知識活學(xué)活用。

【變式練2】把一個物體放在凸透鏡前，物距=15cm,通過透鏡成倒立放大的像，圖中哪一幅

圖可能是平行于主光軸的光線通過該透鏡的光路圖（）

【答案】C

【解答】解：設(shè)物距為u、焦距為f,由題知u=15cm,因?yàn)槲矬w在透鏡另一側(cè)的光屏上成

一個清晰倒立、放大的像，所以由凸透鏡成像的規(guī)律可得f〈u<2f,即fV15cm<2f,可得：

7.5cm<f<15cmo因平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點(diǎn)，可見，只有C選項(xiàng)的光

路圖可能是平行于主光軸的光線通過該透鏡的光路圖。故選：Co

【點(diǎn)評】本題考查了凸透鏡成像的規(guī)律，確定凸透鏡的焦距范圍是關(guān)鍵。

【變式練3】張老師從實(shí)驗(yàn)室中拿出一個凸透鏡，用它不能解決的問題是（）

A.把天上的星星放大B.把文字放大

C.把文字縮小D.讓一張干紙片著火

【答案】A

【解答】解：A、天上的星星一定處于凸透鏡的2倍焦距以外，所以此時通過凸透鏡只能成

一個倒立縮小的實(shí)像，故不可能將天上的星星放大，故該選項(xiàng)符合題意；B、當(dāng)將字放到凸

透鏡的1倍焦距以內(nèi)時，此時看到的就是一個正立放大的虛像；故該選項(xiàng)不符合題意；C、

當(dāng)將字放到凸透鏡的2倍焦距以外時，此時看到的就是一個倒立、縮小的實(shí)像；故該選項(xiàng)

不符合題意；D、由于凸透鏡對光線有會聚的作用，所以它可以讓一張干紙片著火，故不符

合題意。故選：Ao

【點(diǎn)評】知道凸透鏡對光線的作用和其成像規(guī)律是解決該題的關(guān)鍵。

典例

（2023?眉山）班主任用照相機(jī)拍攝初三畢業(yè)照，在相機(jī)底片上成（選

填“放大”或“縮小”）的實(shí)像；若兩個同學(xué)的像出現(xiàn)在照相機(jī)取景框外，要拍攝所有同

學(xué)完整的像，照相機(jī)應(yīng)（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）同學(xué)們，同時將鏡頭向后縮。

【答案】縮??；遠(yuǎn)離

【分析】當(dāng)物距大于2f時，成倒立、縮小的實(shí)像，像距處于f和2f之間，應(yīng)用是照相機(jī);

凸透鏡成實(shí)像時，物遠(yuǎn)像近像變小。

【解答】解：照相機(jī)成的是倒立、縮小的實(shí)像；若兩個同學(xué)的像出現(xiàn)在照相機(jī)取景框外，

說明所照的像大了，應(yīng)該讓像變小一些，則攝影師要使照相機(jī)遠(yuǎn)離同學(xué)，增大物距，同時

應(yīng)減小像距才可以在底片上得到清晰的像。

名師點(diǎn)撥：本題考查了凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題。

【變式練1】物體AB通過凸透鏡成像如圖所示，利用這一成像規(guī)律制造的光學(xué)儀器是（）

A.照相機(jī)B.放大鏡C.幻燈機(jī)D.潛望鏡

【答案】B

【解析】從圖可知，此時物距小于焦距，即U<f,并且此時所成的像為正立、放大的虛像，

所以根據(jù)此規(guī)律可以制成放大鏡。故選：Bo

【點(diǎn)評】本題考查的知識范圍是凸透鏡成像，對投影儀、照相機(jī)、放大鏡所成的像都要有

所了解。

【變式練2］如圖所示是某超市的支付設(shè)備“刷臉機(jī)”，下列說法正確的是（）

A.“刷臉機(jī)”的成像原理與投影儀的工作原理相同

B.經(jīng)“刷臉機(jī)”的鏡頭成的是正立、縮小的實(shí)像

C.“刷臉”時顧客要位于攝像頭的二倍焦距以外

D.要使屏幕上自己的像變大，需要遠(yuǎn)離攝像頭

【答案】C

【解析】ABC、攝像頭的工作原理與照相機(jī)相同，“刷臉”時，人要在凸透鏡的二倍焦距

之外，成的是倒立、縮小的實(shí)像，故AB錯誤、C正確；D、要使屏幕上自己的像變大，需

要減小物距，增大像距，即要靠近“刷臉”機(jī)鏡頭，故D錯誤。

【點(diǎn)評】此題考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，關(guān)鍵要明確凸透鏡成實(shí)像時，物近像遠(yuǎn)像變

大的規(guī)律。

【變式練3]（2023?日照）某興趣小組開展“創(chuàng)新服務(wù)生活，科技改變未來”的科技創(chuàng)新活

動，模擬制作一款“智能”行駛玩具車。該玩具車?yán)密囕d傳感器（攝像頭、雷達(dá)）采集

生成道路特征數(shù)據(jù)，完成“自動”駕駛。作為傳感器之一的攝像頭，下列說法正確的是（）

A.攝像頭的鏡頭是凹透鏡

B.遇障礙物時，要想生成更大的像，鏡頭應(yīng)該向前伸

C.攝像頭成的像是正立的虛像

D.成像時障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以內(nèi)

【答案】B

【分析】凸透鏡的成像規(guī)律及應(yīng)用：u>2f,成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用是照相機(jī)，凸透鏡成

實(shí)像時，物近像遠(yuǎn)像變大。

【解答】解：攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，其成像原理是障礙物位于鏡頭的兩倍焦距

以外，成倒立、縮小的實(shí)像；根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時，物近像遠(yuǎn)像變大的原則，遇障礙物時，

要想生成更大的像，應(yīng)將減小物距，則用將鏡頭向前伸。據(jù)此分析可知B正確，ACD錯誤。

【點(diǎn)評】本題考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，難易程度適中。

【變式練4]（2023?雅安）如圖是愛動手的小雅利用手機(jī)和透鏡自制的簡易投影儀，它能將

手機(jī)上的畫面放大投影到墻壁上。下列說法正確的是（）

A.制作簡易投影儀的鏡頭是凹透鏡

B.投影儀所成的像是正立、放大的虛像

C.透鏡到墻壁的距離應(yīng)大于透鏡的二倍焦距

D.手機(jī)應(yīng)放置在透鏡的一倍焦距內(nèi)

【答案】C

【分析】投影儀的鏡頭是凸透鏡，其成像原理為：當(dāng)物距大于焦距、小于二倍焦距時，凸

透鏡成倒立、放大的實(shí)像；當(dāng)物距小于焦距時，凸透鏡成正立、放大的虛像。

【解答】解：A、要有墻上成實(shí)像，所以，制作簡易投影儀的鏡頭是凸透鏡，故A錯誤；

B、由投影儀的成像特點(diǎn)可知，墻上呈現(xiàn)的是手機(jī)畫面的倒立、放大的實(shí)像，故B錯誤；

CD、根據(jù)投影儀的成像原理可知，物距應(yīng)大于焦距、小于二倍焦距，像距應(yīng)大于透鏡的二

倍焦距，故C正確，D錯誤。

【點(diǎn)評】本題以自制簡易投影儀為例，考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，要熟知其成像的特

點(diǎn)與規(guī)律，并會分析其物距和像距的關(guān)系。

A.近視眼的成像原理和小孔成像的原理相同

B.近視眼看遠(yuǎn)處的物體，像成于視網(wǎng)膜前

C.近視眼用凹透鏡矯正

D.為預(yù)防近視，讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm左右

【答案】A

【分析】(1)根據(jù)眼睛的視物原理做出判斷；

(2)近視眼只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體，其成因是晶狀體太厚，折光能力太

強(qiáng)，來自遠(yuǎn)處點(diǎn)的光會聚在視網(wǎng)膜前；

(3)近視眼可通過凹透鏡對光線的發(fā)散作用進(jìn)行糾正；

(4)正常人眼的明視距離是25厘米。

【解答】解：A、近視眼的成像原理是光的折射，小孔成像的原理是光的直線傳播，原理不

同，故A錯誤；BC、近視眼是因?yàn)榫铙w太厚折光能力太強(qiáng)，或者眼球前后半徑太長，使

遠(yuǎn)處物體的像落在視網(wǎng)膜前，看不清遠(yuǎn)處的物體，需要配戴凹透鏡進(jìn)行矯正，故BC正確；

D、正常人眼的明視距離是25厘米，為預(yù)防近視，讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25cm

左右，故D正確。故選：Ao

■名師點(diǎn)撥：本題圍繞生活中的眼睛與眼鏡，考查了對人眼的視物原理、近視眼的認(rèn)識、

視力的矯正等知識，有一定綜合性，但難度不大。

【變式練1］（2023?牡丹江）關(guān)于近視眼的成因及矯正，說法正確的是（）

A.晶狀體太厚，折光能力太弱，像成在視網(wǎng)膜的后方

B.晶狀體太薄，折光能力太強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前方

C.戴凸透鏡制成的眼鏡矯正

D.戴凹透鏡制成的眼鏡矯正

【答案】D

【分析】①近視眼只能將近處的物體成像在視網(wǎng)膜上，而將遠(yuǎn)處的物體成像在視網(wǎng)膜前；

遠(yuǎn)視眼只能將遠(yuǎn)處的物體成像在視網(wǎng)膜上，而將近處的物體成像在視網(wǎng)膜后；

②凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用。

【解答】解：近視眼的形成原因是晶狀體變厚，折光能力變強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜的前方，可

用發(fā)散作用的凹透鏡矯正，使光線會聚能力減弱，能使像成在視網(wǎng)膜上，能看清遠(yuǎn)處的物

體，故ABC錯誤，D正確。

【點(diǎn)評】本題考查了近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因和矯正方法，本題與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系密切，

能夠體現(xiàn)從物理走向生活的理念。

【變式練2】如圖，來自物點(diǎn)A的光線經(jīng)過眼睛的晶狀體成像在視網(wǎng)膜后面的B點(diǎn)，則（）

A.這是近視眼

B.與正常眼睛相比晶狀體太厚了

C.戴一個合適的凸透鏡制成的眼鏡可以矯正

D.看書時近一些可以看清楚

【答案】C

【解答】解：由圖知，來自A點(diǎn)的光線經(jīng)過眼睛的晶狀體成像在視網(wǎng)膜的后面，說明該眼

睛是遠(yuǎn)視眼（即該眼睛存在的缺陷是遠(yuǎn)視），與正常眼睛相比晶狀體太薄了；要使像成至

視網(wǎng)膜，即減小像距，或配戴一個合適的凸透鏡制成的眼鏡（凸透鏡對光線有會聚作用,

可使光線提前會聚），都可以使像成到視網(wǎng)膜上。故C正確。

【變式練3]（2022?遂寧）小陳發(fā)現(xiàn)爺爺看書報(bào)時將書報(bào)拿得很遠(yuǎn)，根據(jù)所學(xué)知識想到人的

眼睛與（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，爺爺眼

睛的問題是因?yàn)榫铙w太薄造成的（選填“近”或“遠(yuǎn)”）視眼。于是他建議父

母帶爺爺?shù)窖坨R店選配一副由透鏡制成的老花鏡。

【答案】照相機(jī)；遠(yuǎn)；凸。

【分析】（1）當(dāng)物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實(shí)像，其應(yīng)用是照相機(jī)；

（2）由于晶狀體太薄，其折光能力太弱，或眼球的前后方?向太短，使得像成在視網(wǎng)膜的后

方，這就是遠(yuǎn)視眼的成因；

而后據(jù)凸透鏡和凹透鏡對光線的作用分析，即可判斷用哪種透鏡來矯正。

【解答】解：人的眼睛是通過調(diào)節(jié)晶狀體的彎曲程度，從而改變晶狀體的焦距來獲得清晰

的、倒立、縮小的實(shí)像，與照相機(jī)的成像原理相同，由題意可知，爺爺眼睛的問題是因?yàn)?/p>

晶狀體太薄，此時像成在視網(wǎng)膜的后方，所以爺爺?shù)难劬κ沁h(yuǎn)視眼；若想通過佩戴眼鏡來

矯正，即應(yīng)使像成在視網(wǎng)膜上，需要讓原來的光線會聚一些，由于凸透鏡對光線有會聚的

作用，故用凸透鏡制成的眼鏡來矯正遠(yuǎn)視眼。

典例

（2022?杭州）下列所成的像為實(shí)像的是（）

A.人在平面鏡中成的像

B.山在水中的倒影

C.郵票經(jīng)放大鏡成的正立放大的像

D.太陽經(jīng)過小孔在地面上成的圓形光斑

【答案】D

【分析】實(shí)像和虛像的區(qū)別、不同點(diǎn)：（1）成因不同，實(shí)像是由實(shí)際光線會聚而成的，而

虛像是由實(shí)際光線的反向延長線會聚而成的；（2）像的正倒不一樣，實(shí)像一般是倒立的,

而虛像是正立的。

【解答】解：A.人在平面鏡中成的像是由光的反射形成的虛像，故A錯誤；

B.山在水中的倒影屬于平面鏡成像現(xiàn)象，是由光的反射形成的虛像，故B錯誤；

C.郵票經(jīng)放大鏡成的像屬于凸透鏡成像現(xiàn)象，是由光的折射形成的虛像，故C錯誤；

D.太陽經(jīng)過小孔在地面上成的圓形光斑，是光的直線傳播形成的實(shí)像，故D正確。

故選：D。

■名師點(diǎn)撥：本題考查學(xué)生對光的折射與其它光現(xiàn)象的區(qū)分、實(shí)像和虛像的區(qū)分，熟悉三

種光學(xué)現(xiàn)象是解題的關(guān)鍵，是一道基礎(chǔ)題。

【變式練1］（2023?湖北）下列光學(xué)現(xiàn)象中，所成的像是實(shí)像的是（）