专题03 透镜及其应用(解析版)

专题03 透镜及其应用命题热点透视：近年来本专题的命题热点主要集中在考查以下几个方面（1）凸透镜和凹透镜；（2）凸透镜成像规律；（3）凸透镜成像规律的应用（4）眼睛与眼镜；（5）显微镜与望远镜；（6）透镜成像作图题；（7）光学综合应用。

本专题精选全国中考典型题型，旨在通过本专题的训练，让同学们能够系统地掌握解题规律、方法及技巧，帮助同学们轻松攻克解题难关，复习做到有的放矢，胸有成竹，对中考信心十足,轻松斩获高分！考点深度详解一、透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件1.凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，放大镜等；2.凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片；二、基本概念：1.主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC’表示；2.光心：同常位于透镜的几何中心；用“O”表示。

3.焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。

4.焦距：焦点到光心的距离。

焦距用“f”表示。

如下图：注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点；5.粗略测量凸透镜焦距的方法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。

三、三条特殊光线（要求会画）：1.过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图：2.平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）如下图：3.经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图：四、透镜应用照相机：1.照相机的镜头是凸透镜；2.物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像；投影仪：1.投影仪的镜头是凸透镜；2.物体到透镜的距离（物距）大于一倍焦距，小于二倍焦距，成放大、倒立的实像；注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。

放大镜：1.放大镜是凸透镜；2.物体到透镜的距离（物距）小于一倍焦距，成放大、正立的虚像；注意：要让物体更大，应该让放大镜远离物体；五、探究凸透镜的成像规律：器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）注意事项：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上；凸透镜成像的规律（要求熟记、并理解）：种类成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用1 u﹥2f 缩小、倒立的实像f﹤v﹤2f 照相机2 u=2f 等大、倒立的实像v=2f 测焦距3 f﹤u﹤2f 放大、倒立的实像v﹥2f 投影仪4 u=f 不成像--------- ----------5 u﹤f 放大、正立的虚像V﹥f 放大镜注意：1.实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；2.虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成；注意：凹透镜始终成缩小、正立的虚像；六、透镜应用1.眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）；2.近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，需戴凹透镜调节；3.远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，需戴凸透镜调节；显微镜和望远镜4.显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大；5.望远镜由目镜和物镜组成，物镜使物体成缩小、倒立的实像，目镜相当于放大镜，成放大的像。

典例精讲典例1.(2019江苏泰州)如图，用铁丝围成一个内径约4 mm的圆环，在清水中浸一下后取出，布满圆环的水膜尤如透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立放大的像，此像为虚像(选填“实像”或“虚像”)；透过水膜透镜看远处的楼房，楼房倒立缩小了，这种成像情况与照相机(选填“照相机”或“幻灯机”)成像原理相同；轻轻甩去一些水(保持水膜完好)，透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，此时水膜透镜相当于凹透镜(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。

【答案】虚像；照相机；凹透镜【解析】考点：凸透镜成像的应用分析：凸透镜成像规律及其应用：u<f；正立放大的虚像，其应用是放大镜；u>2f；f<v<2f成倒立缩小的实像，其应用是照相机；凹透镜能使光线发散，用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像。

解答：这个水膜透镜贴近课本上的字，字在这个水膜透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像；透过水膜透镜看远处的楼房，此时u>2f，成倒立缩小的实像，其应用是照相机；用凹透镜看远处物体能成正立缩小的像，因此透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像，说明此时水膜透镜相当于凹透镜。

故答案为：虚像；照相机；凹透镜。

典例2.（2019四川成都）如图，成都锦江之上，夜色中的安顺廊桥流光溢彩，让游人流连忘返。

下列说法错误的是（）A.小张看到廊桥在水中的倒影，是因为光从水中射入空气，再进入小张的眼睛B.小郑取下近视眼镜，看到廊桥变模糊了，是因为廊桥的像成在了视网膜的前面C.小陈拿出携带的放大镜观看远处的廊桥，看到了廊桥倒立的像，这个像是实像D.小李用手指组成方框“取景”，方框离眼睛越远,“取景”范围越小，是因为光沿直线传播【答案】A【解析】A.小张看到桥在水中的倒影，是因为桥反射的光经水面反射，进入小张的眼睛，故A错误；符合题意；B.小郑取下近视眼镜，看到廊桥变模糊了，是因为小郑近视，晶状体太厚，廊桥的像成在了视网膜的前面，故B正确；不符合题意；C.由于放大镜是凸透镜，凸透镜所成的倒立的像为实像，故C正确，不符合题意；D.由于光沿直线传播，方框离眼睛越远，所看外面景物范围的大小变化如图：由此可知：方框离眼睛越远，“取景”范围越小，故D正确；不符合题意。

故正确答案为A 。

拔高集训考查点1 凸透镜与凹透镜1. (2019山东济宁)平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：①都能改变光的传播方向；②只有平面镜能成虚像；③凸透镜既能成实像也能成虚像；④只有凹透镜能矫正视力；⑤利用三棱镜能研究光的色散．下列选项中，完全正确的是( )A．①②③B．①④⑤C．③④⑤D．①③⑤【答案】D【解析】考点：平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案，实像与虚像的区别，光的色散，近视眼的成因与矫正办法，远视眼的成因与矫正办法。

①平面镜反射光线，可以改变光的传播方向，凸透镜、凹透镜、三棱镜折射光线，可以改变光的传播方向，故①正确；②平面镜、凹透镜、凸透镜都能成虚像，故②错误；③凸透镜既能成放大、缩小、等大的实像也能成放大的虚像，故③正确；④凸透镜可以矫正远视眼，凹透镜可以矫正近视眼，故④错误；⑤利用三棱镜能研究光的色散实验，故⑤正确。

综上分析可知，正确的是①③⑤。

故选：D。

2.（2019江苏盐城）小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，下列操作最合理的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】利用太阳光测量凸透镜的焦距时，要将让凸透镜正对太阳光，白纸应平行于凸透镜放置在另一侧，改变白纸与凸透镜间的距离，直到纸上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，测出光斑到凸透镜的距离，便可得到凸透镜的焦距；故图中C正确，ABC错误。

故选C。

3.（2019湖北宜昌）据央视新闻报道，我国台湾省台中市一辆小客车，因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上，导致防滑垫起火（如图所示）。

这瓶矿泉水所起的作用相当于（）A. 平面镜B. 三棱镜C. 凸透镜D. 凹透镜【答案】C【解析】考点：生活中的透镜。

装有饮料的饮料瓶相当于一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，容易引发火灾。

装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄，由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。

故选：C。

4.(2019湖南衡阳)当汽车经过十字路口时，监控摄像头就会拍下照片．摄像头相当于一个透镜影像传感器相当于光屏．下列说法正确的是( )A．监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用B．拍照时，汽车位于摄像头二倍焦距以外C．当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变大D．影像传感器上成的是正立的虚像【答案】B【解析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；（2）手机摄像头的镜头是凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的。

凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点。

A. 监控摄像头相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；近视眼镜的镜片是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，故A错误。

BD、监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，即影像传感器上成的是倒立、缩小的实像，故B正确，D错误；C. 凸透镜成实像时，物远像近像变小，则当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变小，故C错误；故选：B。

考查点2 凸透镜成像规律5. （多选题）（2019河北试卷）如图所示，小明将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。

下列说法正确的是（）A. 将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小B. 当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像C. 将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像D. 当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像【答案】ABC【解析】考点：凸透镜成像规律及其探究实验。

A. 根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；B. 发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。

故B正确；C. 当蜡烛放在10cm处，物距，成倒立缩小的实像，故C正确；D. 若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。

故选：ABC。

6.（2019福建省卷）在探究“凸透镜成像规律”的实验中：（1）需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上，置于中间位置的应是__ ___。

（2）调节好装置，将蜡烛放在凸透镜二倍焦距之外时，光屏上能成__ ___（填“放大”或“缩小”)、倒立的___ __（填“实”或“虚”）像。

生活中常用的___ __是利用这一成像规律工作的。

（3）将蜡烛移至一倍焦距与二倍焦距之间的某处，光屏上成清晰的像。