专题51 透镜及其成像考点题型解密解析版Word文档下载推荐.docx

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成像条件物距（u）

成像的性质

像距（v）

应用

u﹥2f

倒立、缩小的实像

f﹤v﹤2f

照相机（图a）

u=2f

倒立、等大的实像

v=2f

图d

f﹤u﹤2f

倒立、放大的实像

v﹥2f

投影仪（图b）

u=f

不成像

射出的是平行光线

0﹤u﹤f

正立、放大的虚像

v﹥f

放大镜（图c）

（2）凸透镜成像规律口诀：

“物大焦，倒立实，物越大，像越小；

物小焦，正立虚；

物为焦，不成像”。

这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。

（3）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；

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。

选择题：

考查内容主要有成像大小、虚实；

物、透镜或屏移动时像的变化；

确定焦距大小等。

作图题：

一般情况比较简单，主要考查三条主要光线。

有的给出入射光线，让考生画出折射光线；

有的给出物体，让考生画出像的位置。

无论怎么出题，灵活应用三条主要光线，是做好此类考题的关键。

填空题：

考查内容与选择题基本相同。

3.透镜及其应用

透镜的应用主要是透镜在生活实践中的应用，这里所讲的透镜应用指的是光学仪器与器件，包括投影仪、照相机、放大镜、眼镜、显微镜和望远镜等。

所有这些应用都是利用透镜的成像原理制成的，所以，考查透镜的应用其本质还是考查透镜的成像规律。

熟悉和深刻理解透镜的成像规律，对解答此类问题是至关重要的。

二、题型分析

本章属于必考内容，在中考试卷中肯定会出现。

考题常见的有：

选择题、填空题和作图题三种形式。

1.选择题

选择题是本单元的常考题型，所占分值一般在2-3分之间。

本章出现的选择题，常考热点主要集中在透镜成像规律、透镜应用。

解答此类选择题，在理解透镜成像规律基础上，认真看清题干每项表述内容；

再就是一定要利用所学规律，对现象或表述进行分析判断，很好的运用物理规律分析、解释问题，做到透过现象看本质。

2.填空题

填空题也是本章的常考题型。

透镜成像原理、透镜三条主要光线、透镜的应用都有可能在选择题中出现。

在解答填空题时，可以直接对概念、规律及方法直接判断答案进行解答；

也可以通过分析、判断、简单计算或需要进行推理论证才能得到答案。

3.作图题：

主要考查的是学生对透镜三条主要光线的理解与应用程度。

在解答作图题时，要注意三方面问题：

一、光线的方向要用箭头标出；

二、三条光线任选两条即可；

三、光线的传播方向要标准。

以近三年中考真题为例，呈现常考题型

【常考题型一】选择题

★典例一：

（2019·

河南）购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。

下列有关说法正确的是（）。

A．光经过摄像头成像利用的是光的反射B．摄像头成像特点与投影仪相同

C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像

【答案】C。

【解答】A、摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；

B、光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故B错误；

CD、当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故C正确，D错误。

★典例二：

河北）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】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u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f，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。

★典例三：

邵阳）小红同学利用爷爷不用了的老花眼镜的一片镜片做凸透镜成像实验，肯定不能得到（）。

A．放大的实像B．倒立的虚像C．倒立的实像D．放大的虚像

【答案】B。

【解析】解：

老花眼镜的镜片是凸透镜，根据凸透镜成像规律可知物体在二倍焦距以外时成倒立缩小实像。

物体在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立放大的实像，物体在二倍焦距处时成倒立等大的实像，

物体在一倍焦距以内成正立放大虚像，

综上所述，不能成倒立的虚像，故B符合题意。

★典例四：

新疆建设兵团）下列光学仪器或日常用品中，能够成与物体大小相等的虚像的是（）。

A．穿衣镜B．老花镜C．显微镜D．望远镜

【答案】A。

【解析】穿衣镜就是平面镜，平面镜能成与物体等大的虚像，A正确；

老花镜是凸透镜，凸透镜能成正立的放大的虚像、倒立的放大的或缩小的或等大的实像，但不能成等大的虚像，B错误；

显微镜成的是倒立的放大的虚像，C错误；

望远镜成放大的虚像，D错误。

★典例五：

湘潭）在“探究凸透镜成像的规律“时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像则这个透镜的焦距可能是（）。

A．4cmB．7cmC．10cmD．16cm

【解析】当烛焰离透镜13厘米时时，得放大的实像，则物体在一倍焦距和二倍焦距之间，即2f＞14cm＞f，所以7cm＜f＜14cm；

当烛焰离透镜8厘米时成的是放大的虚像，则物体在一倍焦距以内，即8cm＜f。

综上所述8cm＜f＜14cm，C符合题意。

【常考题型二】填空题

绵阳）人进入老年后，眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱，太远、太近的物体都看不清楚。

近视远视一体眼镜（双光镜）可以解决这个问题，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，透过上半部分镜片可以看清远处景物。

由此可知，近视远视一体眼镜下半部分是________透镜，上半部分镜片对光具有________（选填“会聚”或“发散”）作用。

【答案】凸；

发散。

【解析】远视眼是只能看清远处的物体，看不清近处的物体；

由题意可知，戴上这种眼镜，透过下半部分可以看清书上文字，说明近视远视一体眼镜下半部分起到了远视眼镜的作用，即是凸透镜；

近视眼是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。

由题意可知，透过上半部分镜片可以看清远处景物，说明上半部分镜片是凹透镜，该部分对光线有发散作用。

益阳）在探究凸透镜成像规律实验中，小明在实验室选用了光具座、焦距为15cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等器材进行试验，把凸透镜安放在光具座50cm刻度线处。

（1）将蜡烛放在25cm刻度线处，则在光屏上成倒立______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像；

（2）如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置，在光屏上的像将向______（选填“x轴正方向”、“x轴负方向”、“y轴正方向”、“y轴负方向”）移动；

（3）把点燃的蜡烛放在光具座40cm刻度线处，眼睛在______（选填“透镜左侧”、“透镜右侧”）可观察到蜡烛的像。

【答案】

（1）放大；

（2）x轴正方向；

（3）透镜右侧。

【解析】

（1）将蜡烛放在25cm刻度线处，u=50cm-25cm=25cm，f＜u＜2f，则在光屏上成倒立，放大的实像；

（2）如果在试验时不小心把点燃的蜡烛碰到图示位置，蜡烛垂直纸面向里，根据凸透镜成倒立的实像，物体相对于凸透镜左右移动，则像右左移动，方向相反，在光屏上的像将向x轴正方向移动；

（3）将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，物距为50cm-40cm=10cm，u＜f，成正立放大的虚像，眼睛在透镜右侧可观察到蜡烛的像。

遂宁）为保障市民的出行安全，交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头，它可以拍下违章车辆的现场照片，拍照时，摄像头的镜头相当于一个______（选填“凸”或“凹）透镜，所成的像是______（选填“放大”，“缩小”或“等大”）的实像，当车辆远离摄像头时，所成的像将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

缩小；

变小。

【解析】拍照时，摄像头的镜头相当于一个凸透镜；

照相机和摄像头的原理：

当u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像；

当车辆远离摄像头时，物距增大，像距减小，像变小。

（2018·

潍坊）在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是20cm。

（1）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，无论怎样在光具座上移动光屏总找不到像，其原因可能是（写出一种即可）。

（2）经过调整，在光屏上得到一个清晰倒立的实像；

保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，要获得清晰的实像，光屏应（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。

（1）物体在焦点上，不能成像；

（2）靠近。

（1））蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；

有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；

有可能物体在焦点上，不能成像；

物像之间距离大于光具座的长度；

（2）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，应将蜡烛向远离凸透镜方向移动，同时光屏应向靠近凸透镜方向移动。

滨州）小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验。

（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。

据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟有什么关系？

（2）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮光斑，则凸透镜的焦距f=cm。

（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”）。

（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐。

当u＞2f时，物体移动速度（选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度（选填“大于”，“小于”或“等于”）像移动的速度。

（1）物距；

（2）10.0；

（3）照相机；

（4）增大；

大于；

小于

（1）根据物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。

据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟物距有关；

（2）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为20.0cm﹣10.0cm=10.0cm；

（3）由于凸透镜的焦距是10cm，当物体在15cm处时，物距为50cm﹣10cm=40cm，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理；

（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大。

当u＞2f时，物体移动速度大于像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度小于像移动的速度。

【常考题型三】作图题

武威）如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线。

【解析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

凹透镜三条特殊光线的作图：

①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。

②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。

③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；

过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。

如图所示：

遂宁）如图，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F．请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线。

【解析】过反射点垂直于镜面作出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线，对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后，其折射光线平行于主光轴；

如下图所示。

（2018•广安）将光路图补充完整。

【解析】①折射光线与主光轴平行，则入射光线过焦点。

②过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。

（2018•岳阳）请画出入射光线通过凸透镜的折射后的出射光线。

【解析】凸透镜对光有会聚作用，平行主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点。

光路如图所示。

选自各名校模拟考题，加强考点训练

一、选择题

1.（2019·

天津）小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：

①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示；

②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画出）。

则（）。

A.实验

中，烛焰在光屏上成放大的像；

B.实验

中，像到透镜的距离一定大于15cm；

C.若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变大；

D.若使该透镜成虚像，蜡烛与透镜的距离应小于10cm

【答案】ABD。

【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为40cm-30cm=10cm；

（1）根据凸透镜对光线的折射作用知：

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，然后可知其焦距；

根据图中表示的焦距与物距，利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质；

（2）当2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，应用于幻灯机或投影仪；

（3）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小；

（4）物距小于焦距成正立放大的虚像。

A、图乙中，物距u=50cm-35cm=15cm，2f＞u＞f时，成倒立放大的实像，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故A正确；

B、由凸透镜成像规律可知，当2f＞u＞f时，v＞2f=2×

10cm=20cm＞15cm。

C、因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故C错误。

D、凸透镜物距小于焦距成正立放大的虚像，即u＜f=10cm，故D正确。

2.（2019·

苏州）将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。

现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。

A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像；

B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正；

C.将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰等大的像；

D.将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏可在屏上得到清晰放大的像

【解析】根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。

A、从图上看出，物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。

v=85cm-50cm=35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误；

B、由A分析可知，像距较大要延迟光线会聚，应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜，可模拟近视眼的矫正，故B正确；

C、u=v=2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u=50cm-30cm=20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。

故C错误；

D、将蜡烛移到40cm刻度处，u=50cm-40cm=10cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。

故D错误。

3.（2019·

菏泽）小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字，看到的情形如图所示，下列说法正确的是（）。

A．该透镜只能成放大的像B．该透镜可以用作近视眼镜

C．该透镜可以用作照相机镜头D．字到透镜的距离小于此透镜的焦距

【解析】A、已知此透镜是凸透镜，凸透镜也可以成倒立、缩小的实像，故A错误；

B、凹透镜是矫正近视眼的眼镜。

此透镜是凸透镜，故B错误；

C、此透镜是凸透镜，U＞2f时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像，照相机利用此原理，因此可以用来做照相机的镜头，故C正确。

D、由凸透镜成像规律可知，此时字到透镜的距离大于此透镜的焦距，故D错误。

4.（2018•湖州）小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。

接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。

保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（）。

A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像；

B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像；

C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像；

D．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像

【解析】A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u=50cm﹣10cm=40cm，满足u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。

移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误；

B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u=50cm﹣30cm=20cm，满足u=2f。

由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误；

C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣35cm，满足2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确；

D、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣45cm=5cm，满足u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。

5.（2019·

【解析】本题考查光学、透镜知识。

穿衣镜就是平面镜，平面镜能成与物体等大的虚像，A正确；

所以本题选A。

6.（2018•广安）下列关于光现象的说法中正确的是（）。

A．岸边的人在水中所成的“倒影”是光的折射形成的；

B．物体在平面镜中成的是虚像，物体离平面镜越近像越大；

C．使用投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像，光在屏幕上发生了漫反射；

D．凹透镜对光有发散作用，可用来矫正近视眼

【答案】D。

【解析】A、“倒影”属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；

B、像和物体的大小相等，物体离平面镜越近，所成的像不会变大，故B错误；

C、投影仪可以在屏幕上形成正立放大的实像，为了使各个方向的人都能看到屏幕上的像，故光在屏幕上要发生漫反射，故C错误；

D、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体，故D正确。

7.（2018•淄博）在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像，如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，则（）。

A．光屏上会出现倒立放大的实像；

B．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像；

C．将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立放大的实像；

D．无论怎样移动光屏，光屏上均找不到像

【解析】距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=20cm=2f，则f=10cm；

A、若现将蜡烛移至透镜前25cm处时，此时物距u=25cm，则物距u＞2f，光屏上成倒立、缩小的实像，故A错误。

B、C、D、如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，物距增大，像距减小，所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像，故B正确，CD错误；

8．（2018•枣庄）近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用“自拍神器”可以（）。

A．增大像距B．增大像的大小C．缩短景物到镜头距离D．增大取景范围

【解析】凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；

“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果，故D正确，ABC错误。

9.（2018·

临沂）在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（）。

A．该凸透镜的焦距是20cm；

B．将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得到倒立、放大的实像；

C．将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏；

D．将蜡烛移动到45cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏

【答案】C