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中考物理一轮复习单元复习讲练考专题13 透镜及其应用 单元知识点讲解与典型题解析（解析版）
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这是一份中考物理一轮复习单元复习讲练考专题13 透镜及其应用 单元知识点讲解与典型题解析（解析版），共16页。试卷主要包含了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，三条特殊光线，明视距离，对规律的进一步认识，0cm，将蜡烛移至光具座20等内容，欢迎下载使用。
新课标对单元考点要求
1.了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
2.探究并了解凸透镜成像的规律。
3.了解凸透镜成像规律的应用。
单元知识思维导图
单元考点知识讲解
考点1：透镜及透镜作图
1.透镜的分类：凸透镜和凹透镜。
凸透镜：中间厚边缘薄的透镜；
凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。
2.有关透镜的科学术语：
主光轴，光心，焦点（F），焦距（f），
3.透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，又叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，又叫发散透镜。
4.三条特殊光线：（如图所示，比较两透镜的异同）
（1）凸透镜
A.平行主光轴的光线——通过焦点；
B.通过焦点的光线——平行于主光轴；
C.通过光心的光线——传播方向不改变。
（2）凹透镜
A.平行主光轴的光线——反向延长线通过同侧虚焦点；
B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线——平行于主光轴；
C.通过光心的光线——传播方向不改变。
考点2：凸透镜成像的规律及应用
凸透镜成像的规律
焦点内外分虚实，二倍焦距分大小，实像分居两侧倒，虚像则是同侧正，物近像远像越大，物远像近像越小。
考点3：显微镜和望远镜
（一）显微镜
1.构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2.目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。
3.成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在物镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：
说明：1.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。物镜像投影仪一样成像，成倒立、放大的实像；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，再成一个正立、放大虚像。所以总的来说，显微镜成的是倒立、放大、虚像。（物镜的实像被目镜又变成虚像了，而我们看到的是目镜成的虚像，而不是物镜成的实像）。
2.对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。
（二）望远镜
1.构造：由两种凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。如图：
2.成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
3.视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。
说明：1.望远镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。物镜使物体成缩小、倒立的实像（相当照相机）；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，成一个正立、放大虚像。
2.望远镜的作用是看清远处的物体，望远镜的物镜成的像是倒立缩小的，但是像离我们的眼睛更近了，经过目镜的放大，我们观察像的视角变大，这样就能观察的清楚了。
3.望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对与观察天空中的暗星非常重要。
注意：显微镜与望远镜区别
1.对于显微镜而言
（1）作用：用来观察细微物体或物体细微部分。
（2）原理：先用一个接近物体的凸透镜使物体成一放大的实像，然后再用另一个接近眼睛的凸透镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了。
离物体近的这个透镜叫物镜，其焦距较短；离眼睛近的这个透镜叫目镜，其焦距比物镜稍大。两镜间的距离可以调节。
（3）使用显微镜的注意事项
①拿显微镜时，要一手紧握镜臂，一手托镜座，不要单手提拿，以防目镜或其他零件滑落。
②显微镜不可放置在实验台的边缘，以免碰翻落地。
③不要随意取下目镜或拆卸显微镜的各种部件，以防灰尘落入内部或发生丢失损坏等。
④使用显微镜时，操作要正规，养成两眼同睁、两手并用的习惯，边观察边计数和绘图等。
⑤要保持显微镜的清洁，发现有灰尘或操作中不慎使镜头和载物台沾上染料、水滴等，应及时擦去。光学和照明部分的镜面只能用擦镜纸轻轻擦拭，切勿用手指、手帕和绸布等擦摸，以免磨损镜面。机械部分可以用布擦拭。
⑥显微镜使用完毕，转动粗调螺旋上升镜筒或下降载物台，取下标本片，转动转换器使物镜离开通光孔，然后再下降镜筒或上升载物台使接近物镜，垂直反光镜，下降集光器，关闭虹彩光阑，复原倾斜关节和报片器位置，把显微镜放回镜箱。
（4）显微镜的放大倍数
①显微镜的放大倍数等于物镜和放大倍数和目镜的放大倍数的乘积。
②显微镜的放大倍数是指长和宽的倍数
③物镜、目镜的焦距越短，放大率越高。
2.对于望远镜而言
（1）作用：利用望远镜能看清远处的（大）物体。
（2）组成：有一种望远镜（开普勒望远镜）由两组凸透镜组成。靠近物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。物镜的第二焦点与目镜的第一焦点重合。
（3）原理：物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。
（4）视觉效果：望远镜所成的像是缩小的，但是由于“视角”增大，人感觉物体被放大了。
望远镜的直径比我们的眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像明亮。
还有一种望远镜用凸透镜作物镜，用凹透镜作目镜（伽利略望远镜）。天文望远镜也常用凹面镜作物镜。望远镜成的是倒立的像，而日常及军用望远镜所成的像是正立的。
考点4：眼睛和眼镜
（一）眼睛
1.构造：睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
2.视物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。
3.远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。
4.近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。
5.明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。
（二）近视眼及其矫正
1.表现与成因：近视眼看不清远处的物体，原因是晶状体太厚折射能力太强，或眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光线汇聚在视网膜前，远处的物体成像在视网膜前面，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。
2.矫正：佩戴凹透镜。矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的光线经凹透镜发散后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
（三）远视眼及其矫正
表现与成因：远视眼看不清近处的物体，是因为晶状体太薄折射能力太弱，或眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光线还没汇聚就到达视网膜上了，近处的的物体成像在视网膜后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑。
2.矫正：佩戴凸透镜。矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
（四）眼镜的度数
1.透镜的焦度：:把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。 SKIPIF 1 < 0
2.透镜的度数：透镜焦度乘以100的值。叫做透镜度数。
D＝100/f，远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
单元考点解题规律总结
1.透镜作图问题基本方法
掌握三条特殊的入射光线，经过透镜折射后的折射光线的特点是光学透镜光路作图的重要方法。见下图表：
2.对凸透镜成像规律的思维方法
（1）焦点是成实像和虚像的分界点；
（2）二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点；
（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；
（4）当u>v时，像是缩小的；反之，像是放大的；
（5）成实像时：当物距减小时，像距和像都增大；
反之，物距增大，像和像距都减小。简言之“物近像远像变大；”
（6）无论是成实像还是虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大；
（7）像与物左右相反，上下相反；
（8）凸透镜破损或有污渍，不影响成像的完整性，只是让像变暗；
（9）物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。
3.探究凸透镜成像规律实验思维方法
1.实验操作：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，该如何操作：①向上移动光屏；②向上移动蜡烛；③向下移动凸透镜。
2.如果用手将凸透镜遮住一半，则光屏上依然是一个完整的像，但亮度较暗。
3.若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：
①蜡烛在焦点以内（u②烛焰在焦点上(u=f) ；
③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度 ；
④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
4.燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。
5.实验结论：凸透镜成像规律内容。
6.对规律的进一步认识：一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小，物近像远像变大。像跟着物体跑。
单元对点例题解析
考点1：透镜及透镜作图
【例题1】（2022湖南长沙）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（ ）
A. 这是光的反射现象B. 这是光的色散现象
C. “水晶饼”对光有会聚作用D. “水晶饼”对光有发散作用
【答案】C
【解析】A．“水晶饼”相当于凸透镜，发生的是光的折射现象，故A错误；
B．光的色散现象是指太阳光（白光）透过三棱镜分解成各种色光的现象，故B错误；
CD．“水晶饼”相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，把一束太阳光的能量会聚到焦点上，从而点燃了焦点处的艾草，故C正确，D错误。故选C。
【例题2】（2022湖南衡阳）凸透镜是照相机，放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（ ）
A. 凸透镜对光线有发散作用B. 近视眼矫正的镜片是凸透镜
C. 照相机成的是倒立缩小的实像D. 放大镜成的是正立放大的实像
【答案】C
【解析】A．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故A错误；
B．近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜的前方，需要戴一副凹透镜来矫正，故B错误；
C．照相机是根据物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像的原理制成的，故C正确；
D．由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，不是实像，故D错误。故选C
【例题3】（2022广西桂林）在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】AB．中间薄，边缘厚的透镜是凹透镜，故AB不符合题意；
C．该透镜中间厚，边缘薄，属于凸透镜，故C符合题意；
D．该元件厚度相同，不是凹透镜，也不是凸透镜，故D不符合题意。故选C。
【例题4】（2022江苏南通）一束平行光射向凸透镜的光路图如图所示，若把蜡烛放在距该透镜30cm处时，将得到一个倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。利用这一成像原理可以制成的光学仪器是______（答出一个即可）。
【答案】 缩小 照相机
【解析】平行光通过凸透镜会聚于一点，该点即焦点，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距；则从图可知，凸透镜的焦距为f=10cm
则2f=20cm
而蜡烛距离该透镜30cm，即物距为u=30cm
此时u>2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
【例题5】（2022黑龙江绥化）画出图中折射光线的入射光线。
【答案】如图所示。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，则入射光线如下图所示。
【例题6】（2022广西百色）如图所示，请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光路图。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，根据三条经过凸透镜的特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线经过焦点；经过凸透镜光心的光线，其传播方向不变。
考点2：凸透镜成像的规律及应用
【例题7】（2022黑龙江绥化）某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立_______的实像（选填“放大”“缩小”或“等大”），生活中的_________就是根据这个原理制成的（选填“照相机“投影仪”或“放大镜”）。
【答案】 放大 投影仪
【解析】由图可知，物距小于像距且能成清晰的实像，由凸透镜成像规律可知，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，能成倒立放大的实像。
照相机成倒立缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像，放大镜成正立放大的虚像，生活中投影仪就是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距这一原理制成的。
【例题8】 （2022河北省）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距为20cm
B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C. 当u=45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
【答案】BC
【解析】A．由第3次实验数据可知，u=v=2f=20cm时，成等大的像，所以焦距为10cm，故A错误；
B．从第1次实验到第5次实验，物距都大于1倍焦距，成实像，且物距减小，根据凸透镜的成像规律“成实像时，物近像远像变大”可知，光屏上的像越来越大，故B正确；
C．当u=45cm时，大于20cm，即大于2f，所以移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，说明放上眼镜片后，像距变大，说明眼镜片对光有发散作用，故D错误。
故选BC。
【例题9】（2022湖南邵阳） 小宇同学有一次用爷爷的放大镜（焦距为10cm）看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的，心里想：放大镜成像到底有什么规律呢？于是他从实验室借来一架光具座，一个光屏、一根蜡烛，进行实验探究：
（1）在图中的装置上保持放大镜的位置不变，将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像。根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）；
（2）向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处，移动光屏至某位置，烛焰在光屏上成一倒立、______（选填“缩小“，“放大”或“等大“）的像；
（3）继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处，小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______（选填“实像”或“虚像”）。
【答案】（1）照相机 （2）放大 （3）虚
【解析】（1）凸透镜焦距为10.0cm，将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处，此时物距为30.0cm，物距大于二倍焦距，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像，与照相机成像特点相同。
（2）将蜡烛移至光具座35.0cm刻度线处，此时物距为15.0cm，物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大、实像，与投影仪成像特点相同。
（3）将蜡烛移至光具座45.0cm刻度线处，此时物距为5.0cm，物距小于焦距，成正立、放大、虚像，虚线不能在光屏上呈现，所以小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。
考点3：显微镜和望远镜
【例题10】如图为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（ ）
A. 显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像；
B. 天文望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像；
C. 显微镜的目镜相当于凸透镜，物镜相当于凹透镜；
D. 天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜。
【答案】C
【解析】本题考查了学生对望远镜和显微镜成像原理的掌握。
显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像；
望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像。
显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像，故A正确，不符合题意，C不正确，符合题意；
天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像，故BD正确，不符合题意。故选C。
考点4：眼睛和眼镜
【例题11】（2022湖南怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，下图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】A．如图，来自远处的平行光经晶状体折射后，会聚于视网膜前，因此看不清远处的物体；这是由于晶状体太厚，折光能力太强，是近视眼的成因图，故A正确；
B．如图，凹透镜对光线有发散作用，使光线变得发散后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清远处的物体，这是近视眼的矫正光路图，故B正确；
C．如图，来自近处的光先经晶状体折射后，会聚于视网膜后，因此看不清近处的物体；这是由于晶状体太薄，折光能力太弱，是远视眼的成因图，故C错误；
D．如图，凸透镜对光线有会聚作用，使近处的光线变得会聚后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清近处的物体，这是远视眼的矫正光路图，故D错误。故选AB。
【例题12】（2022江苏泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为_______cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正______眼的视力缺陷。
【答案】 12.0 放大 远视
【解析】由图得，凸透镜的光心在刻度尺的40.0cm位置。平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点，因此该凸透镜的焦点在刻度尺52.0cm位置，故透镜的焦距为
SKIPIF 1 < 0
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，此时物距为
SKIPIF 1 < 0
在一倍焦距和两倍焦距之间，凸透镜成的像为放大、倒立的实像。
凸透镜对光线具有会聚作用，可以用于矫正远视眼。
【例题13】（2022广西玉林）小明同学不注意用眼卫生，造成了高度近视，请在图中画出远处物体发出的两入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
【答案】
【解析】近视眼看远处的物体时，物体发出或反射的光会会聚在视网膜前面。
物 距（u）
像 距（v）
像 的 性 质
应 用
大 小
正 倒
虚 实
无限远
v=f
极小
光斑
测焦距
u＞2f
2f＞v＞f
缩小
倒立
实像
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实像
测焦距
2f＞u＞f
v＞2f
放大
倒立
实像
幻灯机（投影仪）
u=f
无限远
获平行光源和测焦距
u＜f
同侧
放大
正立
虚像
放大镜
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
新课标对单元考点要求
1.了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
2.探究并了解凸透镜成像的规律。
3.了解凸透镜成像规律的应用。
单元知识思维导图
单元考点知识讲解
考点1：透镜及透镜作图
1.透镜的分类：凸透镜和凹透镜。
凸透镜：中间厚边缘薄的透镜；
凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。
2.有关透镜的科学术语：
主光轴，光心，焦点（F），焦距（f），
3.透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，又叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，又叫发散透镜。
4.三条特殊光线：（如图所示，比较两透镜的异同）
（1）凸透镜
A.平行主光轴的光线——通过焦点；
B.通过焦点的光线——平行于主光轴；
C.通过光心的光线——传播方向不改变。
（2）凹透镜
A.平行主光轴的光线——反向延长线通过同侧虚焦点；
B.正对凹透镜另一侧焦点射出的光线——平行于主光轴；
C.通过光心的光线——传播方向不改变。
考点2：凸透镜成像的规律及应用
凸透镜成像的规律
焦点内外分虚实，二倍焦距分大小，实像分居两侧倒，虚像则是同侧正，物近像远像越大，物远像近像越小。
考点3：显微镜和望远镜
（一）显微镜
1.构造：目镜、物镜、载物片、反光镜等几部分构成。如图所示
2.目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。
3.成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在物镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：
说明：1.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。物镜像投影仪一样成像，成倒立、放大的实像；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，再成一个正立、放大虚像。所以总的来说，显微镜成的是倒立、放大、虚像。（物镜的实像被目镜又变成虚像了，而我们看到的是目镜成的虚像，而不是物镜成的实像）。
2.对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。
（二）望远镜
1.构造：由两种凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。如图：
2.成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。
3.视角：被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。如图所示视角的大小和物体到眼睛的距离，物体越大，或离眼睛越近，视角越大。
说明：1.望远镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使远处物体先成实像，后成虚像。物镜使物体成缩小、倒立的实像（相当照相机）；目镜的作用像一个普通放大镜，以物镜成的实像为物，成一个正立、放大虚像。
2.望远镜的作用是看清远处的物体，望远镜的物镜成的像是倒立缩小的，但是像离我们的眼睛更近了，经过目镜的放大，我们观察像的视角变大，这样就能观察的清楚了。
3.望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对与观察天空中的暗星非常重要。
注意：显微镜与望远镜区别
1.对于显微镜而言
（1）作用：用来观察细微物体或物体细微部分。
（2）原理：先用一个接近物体的凸透镜使物体成一放大的实像，然后再用另一个接近眼睛的凸透镜把这个实像再一次放大，就能看清很微小的物体了。
离物体近的这个透镜叫物镜，其焦距较短；离眼睛近的这个透镜叫目镜，其焦距比物镜稍大。两镜间的距离可以调节。
（3）使用显微镜的注意事项
①拿显微镜时，要一手紧握镜臂，一手托镜座，不要单手提拿，以防目镜或其他零件滑落。
②显微镜不可放置在实验台的边缘，以免碰翻落地。
③不要随意取下目镜或拆卸显微镜的各种部件，以防灰尘落入内部或发生丢失损坏等。
④使用显微镜时，操作要正规，养成两眼同睁、两手并用的习惯，边观察边计数和绘图等。
⑤要保持显微镜的清洁，发现有灰尘或操作中不慎使镜头和载物台沾上染料、水滴等，应及时擦去。光学和照明部分的镜面只能用擦镜纸轻轻擦拭，切勿用手指、手帕和绸布等擦摸，以免磨损镜面。机械部分可以用布擦拭。
⑥显微镜使用完毕，转动粗调螺旋上升镜筒或下降载物台，取下标本片，转动转换器使物镜离开通光孔，然后再下降镜筒或上升载物台使接近物镜，垂直反光镜，下降集光器，关闭虹彩光阑，复原倾斜关节和报片器位置，把显微镜放回镜箱。
（4）显微镜的放大倍数
①显微镜的放大倍数等于物镜和放大倍数和目镜的放大倍数的乘积。
②显微镜的放大倍数是指长和宽的倍数
③物镜、目镜的焦距越短，放大率越高。
2.对于望远镜而言
（1）作用：利用望远镜能看清远处的（大）物体。
（2）组成：有一种望远镜（开普勒望远镜）由两组凸透镜组成。靠近物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。物镜的第二焦点与目镜的第一焦点重合。
（3）原理：物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。
（4）视觉效果：望远镜所成的像是缩小的，但是由于“视角”增大，人感觉物体被放大了。
望远镜的直径比我们的眼睛的瞳孔大得多，这样它可以会聚更多的光，使得所成的像明亮。
还有一种望远镜用凸透镜作物镜，用凹透镜作目镜（伽利略望远镜）。天文望远镜也常用凹面镜作物镜。望远镜成的是倒立的像，而日常及军用望远镜所成的像是正立的。
考点4：眼睛和眼镜
（一）眼睛
1.构造：睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
2.视物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。
3.远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。
4.近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。
5.明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。
（二）近视眼及其矫正
1.表现与成因：近视眼看不清远处的物体，原因是晶状体太厚折射能力太强，或眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光线汇聚在视网膜前，远处的物体成像在视网膜前面，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。
2.矫正：佩戴凹透镜。矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的光线经凹透镜发散后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
（三）远视眼及其矫正
表现与成因：远视眼看不清近处的物体，是因为晶状体太薄折射能力太弱，或眼球在前后方向上太短，因此来自近处某点的光线还没汇聚就到达视网膜上了，近处的的物体成像在视网膜后面，在视网膜上形成一个模糊的光斑。
2.矫正：佩戴凸透镜。矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。
（四）眼镜的度数
1.透镜的焦度：:把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。 SKIPIF 1 < 0
2.透镜的度数：透镜焦度乘以100的值。叫做透镜度数。
D＝100/f，远视镜的度数为正数，近视眼的度数为负数。
单元考点解题规律总结
1.透镜作图问题基本方法
掌握三条特殊的入射光线，经过透镜折射后的折射光线的特点是光学透镜光路作图的重要方法。见下图表：
2.对凸透镜成像规律的思维方法
（1）焦点是成实像和虚像的分界点；
（2）二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点；
（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；
（4）当u>v时，像是缩小的；反之，像是放大的；
（5）成实像时：当物距减小时，像距和像都增大；
反之，物距增大，像和像距都减小。简言之“物近像远像变大；”
（6）无论是成实像还是虚像，只要物体向焦点靠近，所成的像都变大；
（7）像与物左右相反，上下相反；
（8）凸透镜破损或有污渍，不影响成像的完整性，只是让像变暗；
（9）物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。
3.探究凸透镜成像规律实验思维方法
1.实验操作：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，该如何操作：①向上移动光屏；②向上移动蜡烛；③向下移动凸透镜。
2.如果用手将凸透镜遮住一半，则光屏上依然是一个完整的像，但亮度较暗。
3.若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：
①蜡烛在焦点以内（u
③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度 ；
④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
4.燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。
5.实验结论：凸透镜成像规律内容。
6.对规律的进一步认识：一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小，物近像远像变大。像跟着物体跑。
单元对点例题解析
考点1：透镜及透镜作图
【例题1】（2022湖南长沙）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（ ）
A. 这是光的反射现象B. 这是光的色散现象
C. “水晶饼”对光有会聚作用D. “水晶饼”对光有发散作用
【答案】C
【解析】A．“水晶饼”相当于凸透镜，发生的是光的折射现象，故A错误；
B．光的色散现象是指太阳光（白光）透过三棱镜分解成各种色光的现象，故B错误；
CD．“水晶饼”相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，把一束太阳光的能量会聚到焦点上，从而点燃了焦点处的艾草，故C正确，D错误。故选C。
【例题2】（2022湖南衡阳）凸透镜是照相机，放大镜等光学仪器的重要元件，下列说法正确的是（ ）
A. 凸透镜对光线有发散作用B. 近视眼矫正的镜片是凸透镜
C. 照相机成的是倒立缩小的实像D. 放大镜成的是正立放大的实像
【答案】C
【解析】A．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用，故A错误；
B．近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜的前方，需要戴一副凹透镜来矫正，故B错误；
C．照相机是根据物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像的原理制成的，故C正确；
D．由凸透镜成像规律可知，放大镜成正立、放大的虚像，不是实像，故D错误。故选C
【例题3】（2022广西桂林）在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】AB．中间薄，边缘厚的透镜是凹透镜，故AB不符合题意；
C．该透镜中间厚，边缘薄，属于凸透镜，故C符合题意；
D．该元件厚度相同，不是凹透镜，也不是凸透镜，故D不符合题意。故选C。
【例题4】（2022江苏南通）一束平行光射向凸透镜的光路图如图所示，若把蜡烛放在距该透镜30cm处时，将得到一个倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。利用这一成像原理可以制成的光学仪器是______（答出一个即可）。
【答案】 缩小 照相机
【解析】平行光通过凸透镜会聚于一点，该点即焦点，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距；则从图可知，凸透镜的焦距为f=10cm
则2f=20cm
而蜡烛距离该透镜30cm，即物距为u=30cm
此时u>2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
【例题5】（2022黑龙江绥化）画出图中折射光线的入射光线。
【答案】如图所示。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，则入射光线如下图所示。
【例题6】（2022广西百色）如图所示，请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光路图。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，根据三条经过凸透镜的特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线经过焦点；经过凸透镜光心的光线，其传播方向不变。
考点2：凸透镜成像的规律及应用
【例题7】（2022黑龙江绥化）某次实验中各光学元件在如图所示位置光屏上得到清晰倒立_______的实像（选填“放大”“缩小”或“等大”），生活中的_________就是根据这个原理制成的（选填“照相机“投影仪”或“放大镜”）。
【答案】 放大 投影仪
【解析】由图可知，物距小于像距且能成清晰的实像，由凸透镜成像规律可知，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，能成倒立放大的实像。
照相机成倒立缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像，放大镜成正立放大的虚像，生活中投影仪就是根据物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于二倍焦距这一原理制成的。
【例题8】 （2022河北省）小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如下表。下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距为20cm
B. 从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大
C. 当u=45cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D. 第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用
【答案】BC
【解析】A．由第3次实验数据可知，u=v=2f=20cm时，成等大的像，所以焦距为10cm，故A错误；
B．从第1次实验到第5次实验，物距都大于1倍焦距，成实像，且物距减小，根据凸透镜的成像规律“成实像时，物近像远像变大”可知，光屏上的像越来越大，故B正确；
C．当u=45cm时，大于20cm，即大于2f，所以移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像，故C正确；
D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，说明放上眼镜片后，像距变大，说明眼镜片对光有发散作用，故D错误。
故选BC。
【例题9】（2022湖南邵阳） 小宇同学有一次用爷爷的放大镜（焦距为10cm）看窗外的物体时.发现看到的物体是倒立的，心里想：放大镜成像到底有什么规律呢？于是他从实验室借来一架光具座，一个光屏、一根蜡烛，进行实验探究：
（1）在图中的装置上保持放大镜的位置不变，将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像。根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）；
（2）向右将蜡烛移至光具座35m刻度线处，移动光屏至某位置，烛焰在光屏上成一倒立、______（选填“缩小“，“放大”或“等大“）的像；
（3）继续向右将蜡烛移至光具座45cm刻度线处，小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是______（选填“实像”或“虚像”）。
【答案】（1）照相机 （2）放大 （3）虚
【解析】（1）凸透镜焦距为10.0cm，将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处，此时物距为30.0cm，物距大于二倍焦距，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立，缩小的像，与照相机成像特点相同。
（2）将蜡烛移至光具座35.0cm刻度线处，此时物距为15.0cm，物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大、实像，与投影仪成像特点相同。
（3）将蜡烛移至光具座45.0cm刻度线处，此时物距为5.0cm，物距小于焦距，成正立、放大、虚像，虚线不能在光屏上呈现，所以小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。
考点3：显微镜和望远镜
【例题10】如图为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（ ）
A. 显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像；
B. 天文望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像；
C. 显微镜的目镜相当于凸透镜，物镜相当于凹透镜；
D. 天文望远镜的目镜和物镜都相当于凸透镜。
【答案】C
【解析】本题考查了学生对望远镜和显微镜成像原理的掌握。
显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像；
望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像。
显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像，故A正确，不符合题意，C不正确，符合题意；
天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像，故BD正确，不符合题意。故选C。
考点4：眼睛和眼镜
【例题11】（2022湖南怀化）现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，下图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】A．如图，来自远处的平行光经晶状体折射后，会聚于视网膜前，因此看不清远处的物体；这是由于晶状体太厚，折光能力太强，是近视眼的成因图，故A正确；
B．如图，凹透镜对光线有发散作用，使光线变得发散后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清远处的物体，这是近视眼的矫正光路图，故B正确；
C．如图，来自近处的光先经晶状体折射后，会聚于视网膜后，因此看不清近处的物体；这是由于晶状体太薄，折光能力太弱，是远视眼的成因图，故C错误；
D．如图，凸透镜对光线有会聚作用，使近处的光线变得会聚后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清近处的物体，这是远视眼的矫正光路图，故D错误。故选AB。
【例题12】（2022江苏泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为_______cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正______眼的视力缺陷。
【答案】 12.0 放大 远视
【解析】由图得，凸透镜的光心在刻度尺的40.0cm位置。平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点，因此该凸透镜的焦点在刻度尺52.0cm位置，故透镜的焦距为
SKIPIF 1 < 0
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，此时物距为
SKIPIF 1 < 0
在一倍焦距和两倍焦距之间，凸透镜成的像为放大、倒立的实像。
凸透镜对光线具有会聚作用，可以用于矫正远视眼。
【例题13】（2022广西玉林）小明同学不注意用眼卫生，造成了高度近视，请在图中画出远处物体发出的两入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
【答案】
【解析】近视眼看远处的物体时，物体发出或反射的光会会聚在视网膜前面。
物 距（u）
像 距（v）
像 的 性 质
应 用
大 小
正 倒
虚 实
无限远
v=f
极小
光斑
测焦距
u＞2f
2f＞v＞f
缩小
倒立
实像
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实像
测焦距
2f＞u＞f
v＞2f
放大
倒立
实像
幻灯机（投影仪）
u=f
无限远
获平行光源和测焦距
u＜f
同侧
放大
正立
虚像
放大镜
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
60
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