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文檔簡介
專題03透鏡及其應用
題?型>解?碼
透鏡及其應用是中考光學核心必考專題,以選擇題、填空題、實驗題、作圖題為主,難度中等。
題型
重點考查透鏡對光的作用、凸透鏡成像規律、視力矯正、成像實驗探究及光路作圖,緊密結合照相
概述機、投影儀、放大鏡、眼鏡等生活實例,側重規律理解與實際應用。
1.核心邏輯
透鏡分類f對光作用一凸透鏡成像規律一生活應用f視力矯正f實驗探究f光路作圖
2.關鍵線索
(1)中間厚、邊緣薄~凸透鏡(會聚光);中間薄、邊緣厚一凹透鏡(發散光)
技巧(2)實像:倒立、能被光屏承接;虛像:正立、不能被光屏承接
(3)照相機:u>2f;投影儀:f<u<2f;放大鏡:u<f
點撥
3.避坑指南
(1)一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小;物近像遠像變大,物遠像近像變小
(2)近視眼:晶狀體太厚,像成在視網膜前,用凹透鏡矯正
(3)遠視眼:晶狀體太薄,像成在視網膜后,用凸透鏡矯正
(4)凸透鏡成像實驗中,燭焰、透鏡、光屏中心需在同一高度
考?向逸?譯
A考向01透鏡的辨別V
?典例引領,
【典例1】(2025?湖北?中考真題)2025年1月20日,在第九屆亞冬會火種采集儀式上,現場用圖甲中的
冰透鏡成功點燃了火炬。小紅為了研究此現象,讓光束透過近視眼鏡和老花眼鏡投射在墻上,如圖乙。_
(填"上"或"下")方眼鏡的透鏡類型與冰透鏡相同,為透鏡。
冰透鏡
圖甲圖乙
》方法透視
本考向圍繞透鏡類型辨別考查,常見形式有根據外形特征、光線作用效果及生活應用實例判斷。
題目結合情境或實驗現象,要求考生準確區分透鏡類型,這是理解后續知識的基礎。解題時,緊扣
考向
“中間厚、邊緣薄為凸透鏡,有會聚作用;中間薄、邊緣厚為凹透鏡,有發散作用”,并聯系生活
解讀
實例,如冰透鏡、老花鏡是凸透鏡,近視鏡是凹透鏡。通過分析關鍵特征和實例,可快速準確辨別
透鏡類型。
解答此類題目可遵循“三步辨別法”:第一步觀察外形,比較透鏡中間與邊緣厚度,中間厚、
方法邊緣薄為凸透鏡,反之則為凹透鏡;第二步分析對光線的作用,通過實驗觀察光束經透鏡后的會聚
技能或發散情況,會聚光線的是凸透鏡,發散光線的是凹透鏡;第三步聯系生活應用,依據透鏡實際功
能判斷,如放大鏡、老花鏡、照相機鏡頭通常用凸透鏡,近視眼鏡用凹透鏡。
核心2.凸透鏡的結構特點是中間厚、邊緣薄,對光線具有會聚作用,能使平行于主光軸的光線會聚于焦
八占、、??
知識
3.凹透鏡則是中間薄、邊緣厚,對光線有發散作用,會使平行于主光軸的光線發散,其反向延長線
總結交于虛焦點。
?變式演練?
【變式(2025?湖北恩施?二模)明末清初孫云球所著《鏡史》是我國第一部光學著作,其中記錄了制
作各式光學儀器的方法,包含用水晶研磨放大鏡、老花鏡、觀微鏡等的鏡片。孫云?球研磨這三種設備的鏡
片有一個共同的加工原則,都是將鏡片加工成()
A.中間厚邊緣薄B.中間薄邊緣厚
C.光滑且厚薄均勻D.碗狀凹陷的曲面
【變式1?2】(2025?遼寧本溪?三模)圖甲是一幅立在桌面上的課本插圖,透過水杯,插圖中的女生變“胖”
了,還掉頭面向右側,如圖乙,此時水杯相當于一個,要想使觀察到的女孩變“瘦〃一點,應適當將水
杯(選填"遠離"或"靠近")插圖。
A考向02三條特殊光線的作圖問題<
【典例2](2025?四川眉山?中考真題)根據透鏡對光的作用,完成下列光路圖。
本考向主要圍繞透鏡對光線的作用規律,結合光路圖的繪制進行命題,常見于作圖題或填空題,
考向
重點考查凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線作圖規則。題目通常給出入射光線或折射光線,要求補全
解讀
光路,或根據光路圖判斷透鏡類型,強調對透鏡光學性質的理解和規范作圖能力的運用。
解答此類題目時,首先需明確凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線規律。作圖時,需先用直尺畫出
方法
主光軸和透鏡符號(凸透鏡用雙凸符號,凹透鏡用雙凹符號),并標注焦點(實焦點用“F”,凹透
技能
鏡虛焦點用“F”并加虛線),再根據光線類型確定折射方向,確保光線用帶箭頭的實線表示,凹透
鏡的反向延長線用虛線,且箭頭方向準確反映光的傳播路徑。
①過透鏡光心的光線傳播方向不變。
②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線過焦點,經凹透鏡折射后折射光線的反向
三條特
延長線過焦點。
核心殊光線
③過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸射出,射向凹透鏡另一側焦點的光
知識線,經網透鏡折射后折射光線平行射出。作圖時注意光的傳播方向,且光路可逆。
1.透鏡符號、主光軸、焦點(虛實需區分)必須標注清晰。
總結
作圖規2.光線用帶箭頭的實線繪制,箭頭指向表示光的傳播方向。
范要點3.凹透鏡的虛焦點和反向延長線需用虛線表示。
4.確保入射光線與折射光線在透鏡兩側合理連接,避免出現光線“中斷”或“交叉錯誤”。
【變式2?1】(2025?黑龍江大慶?一模)如圖所示,請畫出從光源S發出的四條光線,經透鏡折射后的傳
【變式2?2】(2025?黑龍江大慶?二模)凸透鏡和網透鏡的主光軸和一個焦點重合,請完成如圖所示的光
A考向03凸透鏡成像規律的實驗探究/
?典例引領
【典例3】(2025?山東?中考真題)雨過初晴,小麗發現透過附在葉片上的水珠,能看到正立放大的"葉
片脈絡”;而透過在葉片上的水珠能看到遠處倒立縮小的“花朵”。針對這一現象,她和同學們一起探究凸透
鏡成像的正倒、大小與物距的關系。
4.0cm
甲
⑴小麗將F形光源(如圖甲)、凸透鏡和帶有刻度的光屏按圖乙所示安裝在水平光具座上,接下來她應將
三者的中心調整到O
⑵調整好后,小麗多次改變物距和光屏的位置進行實驗,收集的數據和觀察的現象如表1所示。小麗分析
歸納后,得到初步結論:隨著物距不斷減小,物體所成實像逐漸(選填"變大"或"變小"),且像都是_
(選填"正立"或"倒立")的。
表1
序號物高h/cm物距x/cm像高h/cm像的正倒像的虛實
30.02.0倒實像
-4.0
26.02.5倒立實像
323.03.0倒立實像
415.08.0倒立實像
4.0
513.013.5倒立實像
67.0找不到像
(3)實驗過程中,小麗發現在光屏上始終沒有觀察到正立放大的像。回想透過水珠觀察葉脈的情景,她采用
下圖的方式可以觀察到正立放大的"F〃。
凸透鏡
形干打凸透鏡
FnF形
光源|光源
405060405060
丙T戊
⑷組間交流時,小麗發現小紅的實驗記錄(如表2所示)中有與物體等大的像,而自己卻沒有觀察到這一
現象。為了盡快在自己實驗中找到等大的像,她應調整物距在cm和cm之間反復多次實驗。
表2
序號物高/cm物距/cm像高/cm像的正倒像的虛實
125.01.0倒立實像
218.01.3倒立實像
315.02.0倒立實像
4.0
410.04.0倒立實像
5806.5倒立實像
640找不到像
⑸小麗進一步對比后發現,凸透鏡成像特點不只與物距有關。她得出這個結論的依據是。咨詢老師后
得知,兩小組所用凸透鏡的焦距不同。小麗認為,凸透鏡成像特點與物距和焦距均有關系。結合實驗數據
和老師給的焦距數值,她總結出凸透鏡成像規律。
?方法透視
本考向主要圍繞凸透鏡成像規律的實驗探究展開,重點考查實驗裝置的調整、實驗數據的分
考向析與歸納、成像規律的應用以及實驗中特殊現象的解釋。題目常結合具體實驗情境,要求考生理
解讀解實驗原理,掌握實驗操作步驟,能從實驗數據中總結規律,并運用規律解決實際問題,強調對
實驗過程的體驗和科學探究能力的培養。
進行凸透鏡成像規律實驗探究時,需遵循以卜.步驟和方法:首先,規范實驗裝置,將燭焰、
凸透鏡、光屏中心調至同一高度,確保像成在光屏中央;其次,改變物距,多次測量并記錄像的
方法
性質及像距,為分析規律提供數據;分析數據時,用市比法比較不同物距下像的變化,歸納物距、
技能
像距和像大小的關系;對于未觀察到的像,明確成像條件,在透鏡同側直接觀察驗證;尋找特定
成像情況時,結合已有數據確定大致物距范圍,再精細調節。
1.實驗裝置調節:燭焰,凸透鏡、光屏三者中心在同一高度,目的是使像成在光屏中央.
2.成像規律與物距(u)和焦距(f)的關系:
核心
知識物距u與焦距f的關系像的性質像距V與焦距f的關系應用
總結u>2f倒立、縮小的實像/<v<2f照相機
u=2f倒立、等大的實像v=2f測量凸透鏡焦距
f<u<2f倒立、放大的實像v>2f投影儀
u=f不成像—一
正立、放大的虛像,
—放大鏡
像與物同側
3.實像與虛像的區別:實像是由實際光線會聚而成,可呈現在光屏上;虛像是由光線的反向延長
線相交而成,不能呈現在光屏上,只能用眼睛直接觀察。
?變式演練?
【變式3-1](2025?陜西商洛?一模)如圖,是小明做“探究凸透鏡成像規律”實驗的裝置。
⑴用平行光正對凸透鏡照射,光屏移至圖-1所示位置時,屏上出現了最小、最亮的光斑,則該凸透鏡的焦
距約為cm。
(2)實驗前,為了使像呈現在光屏之央,應調節燭焰的中心、光屏的中心位于凸透鏡的上c
⑶當蠟燭、凸透鏡和光屏處于圖-2所示位置時,恰好在光屏上成清晰的像,此時光屏上所成像的特點與—
(選填“照相機〃"放大鏡''或"投影儀")的相同。
⑷小明將自己的眼鏡放在燭焰和凸透鏡之間,發現光屏上的像變模糊了,將光屏向遠離凸透鏡的方向移動
適當距離后,光屏上再次呈現清晰的像,則該眼鏡的鏡片可用于矯正—(選填“近視眼”或“遠視眼。
【變式3-2](2025?福建廈門?模擬預測)二組同學在做“探究凸透鏡成像規律”的實驗:
光屏
丙
(1)如圖甲所示,測出本實驗所用凸透鏡的焦距。實驗時,點燃蠟燭,根據燭焰的高度調節凸透鏡、光屏
的高度,使它們的中心在凸透鏡的主光軸上;
(2)如圖乙所示,光屏上有清晰的像,這是(選填“放大〃"縮小"或"等大〃)的像;
(3)保持圖乙中凸透鏡的位置不變,小明向右移動蠟燭至33.0cm刻度線處,發現無論如何移動光屏,光
屏上始終不能成像,原因是(選填"光具座太短"或"成虛像〃);
(4)如圖丙所示,光屏上有清晰的像,將透鏡向上移動,光屏.上的像也向上移動;若切除凸透鏡中間的陰
影部分后,剩余部分位置不變,則光屏上一(選填"不能成""能成一個""或“能成兩個")燭焰的像。
A考向04凸透鏡成像規律在生活中的應用<
?典例弓1領
【典例4】(2025?江蘇無錫?中考真題)探究凸透鏡成像的規律,凸透鏡焦距為10cm。首先應將燭焰、
凸透鏡、光屏的中心調整到.,當燭焰、凸透鏡、光屏在如圖所示的位置時,光屏上恰好成一個清
晰的像,這是一個倒立、的實像,在放大鏡、照相機和投影儀中,成像情況與此類似的是
?方法透視
本考向聚焦凸透鏡成像規律在生活中的具體應用場景,要求考生能將實驗中總結的成像規律與
考向
實際生活中的光學儀器原理相聯系,理解不同儀器(如照相機、投影儀、放大鏡等)的成像條件和
解讀
調節方法,能解釋生活中與凸透鏡成像相關的現象,強調理論知識的實際應用和解決問題的能力。
分析凸透鏡成像規律在生活中的應用,關鍵是明確光學儀器成像原理。先根據儀器用途判斷像
的性質,確定物距與焦距關系;再結合成像規律,分析凸透鏡、物體、像的位置關系及調節方式。
方法
如照相機通過調節物距和像距(鏡頭伸縮),使物體在二倍焦距以外成倒立縮小實像;投影儀讓物
技能
體在一倍焦距和二倍焦距之間成倒立放大實像,用平面鏡改變光傳播方向;放大鏡利用物體在一倍
焦距以內成正立放大虛像原理,像與物同側。
【變式4-1](2025?陜西西安?模擬預測)今年西安市體育中考增加了跳繩的項H,手機上出現了一種跳
繩訓練輔助系統,可以通過手機的攝像頭對用戶的跳繩次數、速度、節奏等數據進行分析)如圖是某同學
跳繩時使用手機記錄的場景,手機的鏡頭與(選填"遠視"或"近視”)眼鏡屬于同一類透鏡,其鏡頭的
成像原理與.(選填"照相機""放大鏡"或“投影儀〃)的成像原理相同,當該同學靠近手機鏡頭時,鏡頭所
采集的像會.(選填"變大""變小"或"不變")。
【變式4-2](2025?江蘇徐州?模擬預測)現在很多學校都安裝了監控攝像頭,攝像頭鏡頭相當于透
鏡。通過攝像頭所成的像是(選填“正立〃或"倒立”)、縮小的實像。若鏡頭的焦距是10cm,為了成清
晰的像,人到攝像頭的距離應cm。
A考向05凸透鏡成像的動態調節<
?典婀領〉
【典例5】(2025?山東淄博?中考真題)淄博琉璃燒制技藝是國家級非物質文化遺產。小明在琉璃館參觀
時用一個焦距為15cm的凸透鏡觀察琉璃瓶的細節,當凸透鏡距離瓶子10cm時,他看到的像是()
A.倒立、放大的實像B.倒立、縮小的實像
C.正立、放大的虛像D.正立、放大的實像
》方法透視
本考向聚焦凸透鏡成像過程中物距、像距變化對成像性質的影響,重點考查當物體或凸透鏡位
考向置改變時,像的大小、位置及性質的動態變化規律。題目常結合具體操作情境,要求考生能根據物
解讀距與焦距的關系,判斷像的變化趨勢,或根據像的變化反向推斷物距、像距的調節方法,強調對?成
像規律動態應用能力的考查。
解答此類題目,可依據“物近像遠像變大,物遠像近像變小”規律分析。先明確初始物距與焦
距關系以確定成像性質。當物體靠近凸透鏡(物距減小),像遠離凸透鏡(像距增大)且變大;反
方法之,物體遠離凸透鏡(物距增大),像靠近凸透鏡(像距減小)且變小。若僅移動凸透鏡,要結合
技能物體和光屏位置,調整透鏡位置改變物距和像距,使像清晰呈現在光屏上,且物距與像距之和需大
于等于4倍焦距(u=2f時,物像距離最小為4f)。分析時可畫簡易光路圖,明確物、鏡、像位置
關系變化。
?變式演練
【變式5?1】(2025?陜西西安?模擬預測)AI跳繩是一種基于人工智能技術的訓練系統,通過手機攝像頭
對用戶的跳繩次數、速度、節奏等數據進行記錄。如圖是小秦跳繩時的手機界面。下列說法正確的是()
A.手機攝像頭的光學核心元件是凹透鏡
B.小秦通過手機攝像頭所成的像是正立的虛像
C.小秦到攝像頭的距離應在受像頭二倍焦距之外
D.要想攝像頭采集的像大一些,小秦應適當遠離攝像頭
【變式5?2】(2025?陜西西安?模擬預測)同學們在做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時,拿到了一個未標
注焦距的凸透鏡,為此他們想出了不同的方法測量該透鏡的焦距。如圖;,小明用一束平行于主光軸的光照
射透鏡,并移動光屏直到觀察到一個最小、最亮的光斑,則這個凸透鏡的焦距是cm:如圖-2,小佳
將凸透鏡固定在光具座上,在光具座上移動蠟燭和光屏,直到蠟燭和光屏到透鏡的距離均為L時,光屏I:
成清晰的像(像未畫出),此時像為倒立、(選填"放大""等大"或"縮小”)的實像,則焦距為(用
L表示).
A考向06視力矯正<
?典例引領?
【典例6](2025?山東淄博?中考真題)正常人眼看物體時,物體在視網膜上成的是〔填寫相關成
像性質)的像。某人看物體時的成像情況如圖所示,他需戴透鏡加以矯正,利用的是它對光的作
用。
?方法透視
本考向聚焦視力矯正的原理與實際應用,要求考生理解近視眼和遠視眼的成因、成像特點及對
考向
應的矯正方法。通過分析光路圖或文字描述,判斷視力閏題類型,選擇合適的矯正透鏡,并解釋透
解讀
鏡對光線的作用機制,強調理論知識與人體生理結構的結合,以及解決實際視力問題的能力。
解決視力矯正問題,關鍵在于明確近視和遠視的成因及成像位置差異。近視眼因晶狀體折光能
力過強或眼球前后徑過長,導致像成在視網膜前方,需用凹透鏡矯正,凹透鏡對光線有發散作用,
方法能使像后移至視網膜:遠視眼則因晶狀體折光能力弱或眼球前后徑過短,像成在視網膜后方,需用
技能凸透鏡矯正,凸透鏡對光線有會聚作用,能使像前移至視網膜。分析時可結合光路圖,明確矯正前
像的位置,再根據透鏡對光線的作用判斷矯正透鏡類型,同時注意區分兩種視力問題的成因和矯正
后的成像變化.
核心1.近視眼:晶狀體折光能力過強或眼球前后徑過長,像成在視網膜前方;需佩戴凹透鏡矯正,凹透
鏡對光線有發散作用。
知識
2.遠視眼;晶狀體折光能力弱或眼球前后徑過短,像成在視網膜后方,需佩戴凸透鏡矯正,凸透鏡
總結對光線有會聚作用。
?變式演練,
【變式6-1](2025?廣東深圳-模擬預測)針對近視患者,現在有一種眼球植入式隱形眼鏡(簡稱ICL)
手術,這項手術不同于放置在眼球表面的普通隱形眼鏡,ICL晶體是嵌入眼球內的,可以一生使用,無須更
換。ICL晶體屬于()
A.凸透鏡B.凸面鏡C.凹透鏡D.凹面鏡
【變式6-2](2025?新疆烏魯木齊?三模)如圖所示是某人看遠處物體時,眼睛成像的光路示意圖,則此
A.弱視,應佩戴用凸透鏡制成的眼鏡B.近視眼,應佩戴用凹透鏡制成的眼鏡
C.遠視眼,應佩戴用凸透鏡制成的眼鏡D.遠視眼,應佩戴用凹透鏡制成的眼鏡
A考向07實像與虛像的區分/
?典例引領
【典例7】(2025?四川攀枝花?中考真題)某同學在做“探究凸透鏡成像規律〃實驗時發現,燭焰的像在距
離凸透鏡16cm時;光屏上成清晰放大的像。若將燭焰移動到距離凸透鏡20cm處,則此時燭焰通過凸透鏡
將成()
A.放大的虛像B.等大的實像
C.放大的實像D.縮小的實像
本考向聚焦實像與虛像的本質區別及形成條件,要求考生能根據成像原埋、成像性質(正倒、
考向大小、虛實)及能否被光屏承接等特征,準確區分凸透鏡成像中的實像與虛像。題目常結合具體成
解讀像情境(如照相機、放大鏡、投影儀等),或通過實驗現象分析像的性質,強調對兩種像的形成機
制及判斷依據的理解與應用。
區分實像與虛像可從形成原理、成像性質及檢驗方法三方面入手。形成原理上,實像是實際光
線會聚而成,如凸透鏡成實像時,物體發出的光經折射實際相交;虛像是光線反向延長線相交形成,
如平面鏡成像、凸透鏡成虛像時,人眼逆著光線方向感覺光線從虛像位置發出。成像性質方面,實
一葉像通常倒立,可放大、等大或縮小;虛像一般正立,多為放大(如放大鏡成像),平面鏡成的虛像
方法
是等大的。檢驗方法.匕實像能用光屏承接,因實際光線會聚形成亮斑:虛像不能,光屏位置是黑
技能暗或模糊光斑。此外,凸透鏡成實像時,實像和物體分居透鏡兩側;成虛像時,虛像和物體在透鏡
同側,這可輔助判斷。分析問題時,先根據物距與焦距關系確定成像類型,再結合上述特征綜合判
斷。例如,物體在凸透鏡一倍焦距以內成正立、放大虛像;在一倍焦距和二倍焦距之間成倒立、放
大實像,能被光屏承接,像與物分居透鏡兩側。
1.實像:由實際光線會聚而成,能被光屏承接,倒立(相對于物體),可放大、等大或縮小,與物
核心體分居凸透鏡兩側,例如照相機、投影儀所成的像。
知識2.虛像:由光線的反向延長線相交而成,不能被光屏承接,正立(相對于物體),通常為放大(如
白依放大鏡成像)或等大(如平面鏡成像),與物體在凸透鏡同側(凸透鏡成虛像時),例如放大鏡、
平面鏡所成的像。
?變式演練*
【變式7?1】(2025?安徽宿州?模擬預測)如圖所示,這是戰斗機上配備的光電搜索跟蹤系統,系統中的
光學元件相當于晶狀體,內置光電傳感器相當于視網膜,其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、放大的虛像D.正立、放大的實像
【變式7?2】(2025?黑龍江哈爾濱?二模)眼球好像一架照相機,晶狀體和角膜的共同作用相當于凸透鏡,
視網膜相當于光屏。如圖所示,小文同學利用注射器和水球模擬眼睛,光屏上出現清晰的燭焰的像。該像
的性質是倒立縮小的(選填“實像”或"虛像〃):接下來,小文模擬正常人眼看遠處物體,水球和光屏
位置不動,將蠟燭移至“10cm〃刻線處,注射器應(選填"推入"或"抽出〃)水,光屏上才能得到清嘶
的像。
題?型?訓?練
1.(2025?陜西?中考真題)如圖,是球形機器人在執行巡邏任務的場景,其內置的高清攝像頭相當于一個
凸透鏡。下列關于該攝像頭的說法正確的是()
A.對光有發散作用B.能成倒立縮小的虛像
C.成像時利用了光的折射D.靠近物體時,所成的實像變小
2.(2025?四川綿陽?中考真題)在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中,當蠟燭、凸透鏡和光屏在光具座上的位
置如圖所示時,光屏上成的像不清晰,若將光屏向右移動適當距離,可在光屏上觀察到清晰的像,則()
pull”卬?甲mpT
120304050607Qcm)
A.清晰的像是倒立、縮小的實像
B.清晰的像是正立、放大的實像
C.該透鏡的焦距大于7.5cm小于15cm
D.該透鏡的焦距大于10cm小于20cm
3.(2025?寧夏?中考真題)在森林中游玩時,飲料瓶不能隨意去棄,若飲料瓶有水,經太陽照射可能引發
火災。下列光路圖能解釋火災成因的是()
4.(2025?四川巴中?中考真題)如圖所示是某同學透過裝滿水的水瓶看見《物理》課本上的“物〃字,下列選
項中與其成像規律相同的是()
凸透鏡?
A?Q—-
F
D.
5.(2025?山東泰安?中考真題)用焦距為10cm的凸透鏡探究凸透鏡成像的規律時,點燃的蠟燭、凸透鏡(保
持不動)、光屏在光具座上的位置如圖所示,這時燭焰在光屏上成清晰的像(像未畫出)。下列說法中()
①圖中成像規律與照相機成像原理相同
②把蠟燭適當右移,光屏適當左移,會再次在光屏上成清晰的像
③把蠟燭移至35.0cm刻度線處,移動光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
④把蠟燭移至45.0cm刻度線處,移動光屏,可在光屏上成正立、放大的像
A.只有①②正確B.只有①③正確C.只有②④正確D.只有①③④正確
6.(2025?甘肅蘭州?中考真題)甲、乙兩圖分別是正常人眼通過調節晶狀體等結構看清遠處和近處物體的
示意圖。下列關于內、丁兩圖模擬近、遠視眼的情況以及應該佩戴何種透鏡進行矯正的說法正確的是()
C.丁圖是近視眼,應該配戴凸透鏡D.丁圖是遠視眼,應該配戴凹透鏡
7.(2025?四川德陽?中考真題)小劉用焦距為10cm的凸透鏡探究成像規律。當蠟燭、凸透鏡和光屏的位置
如圖所示時,蠟燭在光屏上所成的像是()
A.倒立、等大的實像B.倒立、放大的實像
C.倒立、縮小的實像D.正立、放大的虛像
8.(2025?江蘇蘇州?中考真題)探究凸透鏡成像的規律時,把蠟燭、凸透鏡和光屏置于光具座上,先固定
好點燃的蠟燭和光屏,再移動凸透鏡,當凸透鏡距離蠟燭為16cm和24cm時,光屏上先后兩次都呈現燭焰
清晰的像,下列說法正確的是()
A.第一次的像是縮小的B.第二次的像比第一次大
C.蠟燭和光屏間的距離是40cmD.凸透鏡的焦距是20cm
9.(2025?四川成都?中考真題)機器人跳秧歌舞、跑馬拉松、做家務......人形機器人用"眼睛"感知獲取信息,
如圖。人形機器人“眼睛”的光學成像與人眼相似,是通過鏡頭使物體在圖像傳感器成像面上(相當于人眼的
視網膜)成清晰的像。下列說法正確的是()
A.物體在成像面上成放大的虛像
B.機器人“眼睛〃的鏡頭對光有發散作用
C.機器人“眼睛”光學成像原理與照相機成像原理相同
D.機器人“眼睛〃只能“看見〃自身正在發光的物體
10.(2025?上海?中考真題)物理興趣小組同學在做凸透鏡成像實驗時,光屏和發光體在透鏡的(選
填〃同側〃或〃兩側〃),它們的中心在______上,此凸透鏡的焦距為10厘米,發光體距離凸透鏡16厘米時,
成(選填“正立放大〃"正立縮小〃“倒立放大”或“倒立縮小〃〕的實像。
11.(2025?西藏?中考真題)“工欲善其事,必先利其器。"人們對微觀世界的觀察離不開顯微鏡。分析圖中
顯微鏡的光路可知:目鏡(圖中未畫出)對光線有作用,相當于一個透鏡。
/目鏡
12.(2025?江蘇鎮江?中考真題)小紅在探究凸透鏡成像規律時,調節蠟燭、凸透鏡與光屏到如圖所示的位
置,可在光屏上得到清晰的像,則凸透鏡焦距為cm。僅將蠟燭移到10cm刻度線處,為了在光屏
上得到清晰的像,接下來她應將光屏適當向移動,生活中所用的成像時的物像大小關
系與上述實驗相同。
13.(2025?江蘇徐州?中考真題)在“探究凸透鏡成像的規律〃實驗中,所選凸透鏡的焦距為10cm,如圖所示,
組裝器材時應將的高度向下調整。調整完畢后,若凸透鏡和蠟燭的位置不變,將光屏向
移動,可以找到燭焰清晰的像,此時的像是倒立、的實像。
14.(2U25?山東濰坊?中考真題)如圖所示,凸透鏡的主光軸與水面重合,從光源5發出的一條光線經水面
反肘后射向凸透鏡,經凸透鏡折射后與主光軸平行。
S?A
空氣
水
(1)畫出S在水中所成的像S';
(2)將該條光線的光路補充完整;
(3)標出凸透鏡左側的焦點幾
15.(2025?四川廣元?中考真題)如圖所示的透鏡,請作出光線4c的折射光線和光線。3的入射光線。
16.(2025?山東濱州?中考真題)小周同學為研究初中生近視原因及矯正問題,開展了以下調查研究。
⑴如圖甲所示,眼球中晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡。小周選用兩個直徑相同但厚度不同的
凸透鏡,平行光經過它們之后的光線如圖乙所示,則凸透鏡(選填"A"或"B〃)使光偏折更顯著。
⑵選擇透鏡A進行實驗。實驗前,應先調整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上,這是為了
o進行實驗,如圖丙所示,燭焰恰好在光屏上呈現一個清晰的像,這是(選填“照
相機”“投影儀〃或“放大鏡〃)的工作原理。若蠟燭位置不變,將透鏡A換成透鏡B,若要在光屏上繼續看到
燭焰清晰的像,則應向。(選填“左〃或"右”)移動光屏。
⑶根據凸透鏡對?光線的作用,補充圖丁光路。
⑷近視眼看不清遠處的物體,形成近視眼的原因之一是晶狀體太厚,折光能力太強,若在眼睛前放一個合
適的透鏡就可以將遠處物體的像成在視網膜上。
⑸為了防止患上近視眼,你的建議是__________(寫出一條即可)。
17.(2025?黑龍江哈爾濱?中考真題)物理科學實驗小組進行凸透鏡成像的實驗。
⑴同學們選取了一個凸透鏡進行實驗,平行光正對凸透鏡的折射情況如圖甲所示,則該凸透鏡焦距力=
___________cm:
⑵得出凸透鏡成像規律后,繼續探究凸透鏡成像大小與焦距的關系,收集的數據如表所示:
實驗次數焦距//cm物距u/cm像距v/cm物高L/cm像高h/cm
1工=5.015.07.56.0C
2力=10.020.020.06.06.0
325.037.56.09.0
①實驗后發現忘記收集表中c處的數據,他們畫出凸透鏡成像原理圖如圖乙所示。觀察原理圖發現
加。8比1A0&,可見物距u、像距人物高L像高力之間的比例關系為:-=(用字母表示),
V
則表中C處數據應為cm;
②利用表格中的數據,能否得出當凸透鏡成實像時,像的大小和焦距之間的關系呢?若能,請寫出分析過
程及結論;若不能,說明理由___________。
專題03透鏡及其應用
題?型■解?碼
透鏡及其應用是中考光學核心必考專題,以選擇題、填空題、實驗題、作圖題為主,難度中等。
題型
重點考查透鏡對光的作用、凸透鏡成像規律、視力矯正、成像實驗探究及光路作圖,緊密結合照相
概述機、投影儀、放大鏡、眼鏡等生活實例,側重規律理解與實際應用。
1.核心邏輯
透鏡分類一對光作用一凸透鏡成像規律一生活應用f視力矯正一實驗探究f光路作圖
2.關鍵線索
(1)中間厚、邊緣薄一凸透鏡(會聚光);中間薄、邊緣厚一凹透鏡(發散光)
技巧(2)實像:倒立、能被光屏承接;虛像:正立、不能被光屏承接
(3)照相機:u>2f;投影儀:f<u<2f;放大鏡:u<f
點撥
3.避坑指南
(1)一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小;物近像遠像變大,物遠像近像變小
(2)近視眼:晶狀體太厚,像成在視網膜前,用凹透鏡矯正
(3)遠視眼:晶狀體太薄,像成在視網膜后,用凸透鏡矯正
(4)凸透鏡成像實瞼中,燭焰、透鏡、光屏中心需在同一高度
考?向?破?譯
A考向01透鏡的辨別<
?典例引領,
【典例1】(2025?湖北?中考真題)2025年1月20日,在第九屆亞冬會火種采集儀式上,現場用圖甲中的
冰透鏡成功點燃了火炬。小紅為了研究此現象,讓光束透過近視眼鏡和老花眼鏡投射在墻上,如圖乙。_
(填"上"或"下")方眼鏡的透鏡類型與冰透鏡相同,為透鏡。
冰透鏡
I'下-T7c
圖甲圖乙
【答案】下凸
【詳解】[1]⑵圖甲中的冰透鏡成功點燃了火炬,所以冰透鏡對光線有會聚作用,為凸透鏡。圖乙中,上方
的透鏡下的光斑中間暗,透鏡對光線有發散作用,下方的透鏡下的光斑中間亮,對光線有會聚作用,為凸
透鏡,所以下方的透鏡和冰透鏡類型相同。
》方法透視
本考向圍繞透鏡類型辨別考查,常見形式有根據外形特征、光線作用效果及生活應用實例判斷。
題目結合情境或實驗現象,要求考生準確區分透鏡類型,這是理解后續知識的基礎。解題時,緊扣
考向
“中間厚、邊緣薄為凸透僚,有會聚作用;中間薄、邊緣厚為凹透鏡,有發散作用”,并聯系生活
解讀
實例,如冰透鏡、老花鏡是凸透鏡,近視鏡是凹透鏡。通過分析關鍵特征和實例,可快速準確辨別
透鏡類型。
解答此類題目可遵循“三步辨別法”:第一步觀察外形,比較透鏡中間與邊緣厚度,中間厚、
方法邊緣薄為凸透鏡,反之則為凹透鏡;第二步分析對光線的作用,通過實驗觀察光束經透鏡后的會聚
技能或發散情況,會聚光線的是凸透鏡,發散光線的是凹透鏡;第三步聯系生活應用,依據透鏡實際功
能判斷,如放大鏡、老花鏡、照相機鏡頭通常用凸透鏡,近視眼鏡用凹透鏡。
2.凸透鏡的結構特點是中間厚、邊緣薄,對光線具有會聚作用,能使平行于主光軸的光線會聚于焦
核心
點;
知識
3.凹透鏡則是中間薄、邊緣厚,對光線有發散作用,會逆平行于主光軸的光線發散,其反向延長線
總結交于虛焦點。
?變式演練?
【變式1-1](2025?湖北恩施?二模)明末清初孫云球所著《鏡史》是我國第一部光學著作,其中記錄了制
作各式光學儀器的方法,包含用水晶研磨放大鏡、老花鏡、觀微鏡等的鏡片。孫云球研磨這三種設備的鏡
片有一個共同的加工原則,都是將鏡片加工成()
A.中間厚邊緣薄B.中間薄邊緣厚
C.光滑且厚薄均勻D.碗狀凹陷的曲面
【答案】A
【詳解】放大鏡、老花鏡、觀微鏡的鏡片均為凸透鏡。放大鏡利用凸透鏡成正立、放大的虛像;老花鏡用
于矯正遠視眼,實質是利用凸透鏡對光線的會聚作用;觀微鏡(顯微鏡)的目鏡和物鏡也都是凸透鏡,通
過兩次放大形成清晰的像,因此三者的共同加工原則是將鏡片加工成凸透鏡。凸透鏡的加工原則是:制成
中間厚、邊緣薄的透鏡。故BCD不符合題意,A符合題意。
故選A。
【變式(2025?遼寧本溪?三模)圖甲是一幅立在桌面上的課本插圖,透過水杯,插圖中的女生變“胖〃
了,還掉頭面向右側,如圖乙,此時水杯相當于一個,要想使觀察到的女孩變“瘦”一點,應適當將水
杯(選填"遠離"或"靠近”)插圖。
甲乙
【答案】凸透鏡遠離
【詳解】[1]水杯在裝滿水后,其側面會形成中間厚、邊緣薄的結構,這種形狀的光學元件具有會聚光線的
作用,因此相當于一個凸透鏡。
⑵女生?開始面向左,透過水杯,插圖中的女生掉頭面向右側,說明所成的像是倒立的。在凸透鏡成像的
過程中,虛像都是正立的,實像都是倒立的。成實像時,物體位于凸透鏡的焦距之外,隨著物距增大,所
成的實像會逐漸變小。若要使觀察到的女孩變"瘦''一點,即成像小一些,需要增大物距,將水杯遠離插圖。
A考向02三條特殊光線的作圖問題/
?典例引領
【典例2](2025?四川眉山?中考真題)根據透鏡對光的作用,完成下列光路圖.
【詳解】通過焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸射出;平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后發散射
出,其折射光線的反向延長線經過凹透鏡的虛焦點。如圖所示:
0方法透視
本考向主要圍繞透鏡對光線的作用規律,結合光路圖的繪制進行命題,常見于作圖題或填空題,
考向
重點考杳凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線作圖規則。題目通常給出入射光線或折射光線,要求補全
解讀
光路,或根據光路圖判斷透鏡類型,強調對透鏡光學性質的理解和規范作圖能力的運用。
解答此類題目時,首先需明確凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線規律。作圖時.,需先用直尺畫出
方法主光軸和透鏡符號(凸透鏡用雙凸符號,凹透鏡用雙凹符號),并標注焦點(實焦點用“F”,凹透
技能鏡虛焦點用“F”并加虛線),再根據光線類型確定折射方向,確保光線用帶箭頭的實線表示,凹透
鏡的反向延長線用虛線,且箭頭方向準確反映光的傳播路徑。
①過透鏡光心的光線傳播方向不變。
②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線過焦點,經凹透鏡折射后折射光線的反向
三條特
延長線過焦點。
核心殊光線
③過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸射出,射向凹透鏡另一側焦點的光
知識線,經凹透鏡折射后折射光線平行射出。作圖時注意光的傳播方向,且光路可逆。
1.透鏡符號、主光軸、焦點(虛實需區分)必須標注清晰。
總結
作圖規2.光線用帶箭頭的實線繪制,箭頭指向表示光的傳播方向。
范要點3.凹透鏡的虛焦點和反向延長線需用虛線表示。
4.確保入射光線與折射光線在透鏡兩側合理連接,避免出現光線“中斷”或“交叉錯誤”。
?變式演練
【變式2?1】(2025?黑龍江大慶?一模)如圖所示,請畫出從光源S發出的四條光線,經透鏡折射后的傳
播方向。
【詳解】過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸,平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點;
延長線過另一側焦點的光線經凹透鏡折射后將平行于主光軸,通過凹透鏡光心的光線方向不變。如下圖所
示:
【變式2-2](2025?黑龍江大慶?二模)凸透鏡和凹透鏡的主光軸和?個焦點重合,請完成如圖所示的光
路圖。
【答案】
【詳解】(1)入射光線延長線過凹透鏡虛焦點的光,經過凹透鏡后平行于主光軸射出;平行于凸透鏡主光
軸的光,經過凸透鏡后會聚焦點,作圖如下:
A考向03凸透鏡成像規律的實驗探究<
?典例引領
【典例3】(2025?山東?中考真題)雨過初晴,小麗發現透過附在葉片上的水珠,能看到正立放大的“葉
片脈絡";而透過在葉片上的水珠能看到遠處倒立縮小的“花朵〃。針對這一現象,她和同學們一起探究凸透
鏡成像的正倒、大小與物距的關系。
⑴小麗將F形光源(如圖甲)、凸透鏡和帶有刻度的光屏按圖乙所示安裝在水平光具座上,接下來她應將
三者的中心調整到O
(2)調整好后,小麗多次改變物距和光屏的位置進行實驗,收集的數據和觀察的現象如表1所示。小麗分析
歸納后,得到初步結論:隨著物距不斷減小,物體所成實像逐漸(選填“變大”或“變小”),且像都是一
(選填"正立"或"倒立")的。
表1
序號物高h/cm物距x/cm像高h/cm像的正倒像的虛實
30.02.0倒立實像
-4.0
26.02.5倒立實像
323.03.0倒立實像
415.08.0倒立實像
4.0
513.013.5倒立實像
67.0找不到像
(3)實驗過程中,小麗發現在光屏上始終沒有觀察到正立放大的像。回想透過水珠觀察葉脈的情景,她采用
下圖的方式可以觀察到正立放大的“F"。
凸透鏡
F形
光源
405060
T
⑷組間交流時,小麗發現小紅的實驗記錄(如表2所示)中有與物體等大的像,而自己卻沒有觀察到這一
現象。為了盡快在自己實驗中找到等大的像,她應調整物距在cm和cm之間反復多次實驗。
表2
序號物高/cm物距/cm像高/cm像的正倒像的虛實
125.01.0倒立實像
218.01.3倒立
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