中考物理二轮复习核心考点讲解与训练—凸透镜成像规律与应用 含答案解析

中考物理⼆轮复习核⼼考点讲解与训练—凸透镜成像规律与应⽤（含答案解析）

知识点：透镜成像的规律

1.凸透镜成像规律：如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表。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）

a. u﹥2fb. f﹤u﹤2f

c.0﹤u﹤fd.u=2f2.凸透镜成像的规律⼝诀

规律1:当物距⼤于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒⽴、缩⼩的实像。此时

像距⼩于物距，像⽐物⼩，物像异侧。应⽤:照相机、摄像机。

规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，󰀁成倒⽴、等⼤的实像。此时物距等于像

距，像与物⼤⼩相等，物像异侧。应⽤:测焦距。

规律3:当物距⼩于2倍焦距、⼤于1倍焦距时，则像距⼤于2倍焦距，󰀁成倒⽴、放⼤的实像。此

时像距⼤于物距，像⽐物⼤，物像异侧。应⽤:投影仪、幻灯机、电影放映机。

规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平⾏光射出。

规律5:当物距⼩于1倍焦距时，则成正⽴、放⼤的虚像。此时像距⼤于物距，像⽐物⼤，物像

同侧。应⽤:放⼤镜。

应⽤⼀：眼睛和眼镜

⼈眼成像原理：眼球的构造和成像的原理与照相机相似。照像机有镜头、光圈、调焦装置、暗

箱和底⽚，眼球也有类似的构造，⾓膜相当于镜头，瞳孔相当于光圈，晶状体相当于调焦的透镜，脉络膜相当于暗箱，视⽹膜相当于底⽚。

从物体发出的光线经过晶状体等⼀个综合的凸透镜在视⽹膜上⾏成倒⽴，缩⼩的实像，分布在视⽹膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给⼤脑，⼈就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视⽹膜相当于光屏（胶卷））。近视眼、远视眼的成因与矫正⽅法

1.近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平⾏光线（⼀般认为来⾃5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视⽹膜之前，产⽣远距视物模糊。所以近视眼的远点不在⽆穷远处，⽽在某个有限距离处，近视眼的进点也⽐正常眼近，近视眼的明视距离⼩于25cm。（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。（2）原因：近视眼晶状体⽐正常⼈眼睛要凸⼀些，晶状体折光能⼒强。远处来的平光会聚在视⽹膜前⾯，⽽在视⽹膜上是⼀个光斑了。

（3）矫正⽅法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进⼊眼睛，可矫正近视眼视⼒。

2.远视眼：在完全静⽌的调节状态下，由远距离（指5⽶以上）⽬标投射的光线，集合在视⽹膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点⽐正常眼远些。远视眼的明视距离⼤于25cm。（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。（2）原因：晶状体⽐正常⼈要凹⼀些，晶状体对光线的折射能⼒变弱，远处来的光线会聚点在视⽹膜后。①眼轴过短如⼩眼球；②眼轴正常⽽屈光系统的屈光⼒过弱，如⾓膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。 （3）矫正⽅法：利⽤凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前⾯放⼀个凸透镜，就能使来⾃近处物体的光会聚在视⽹膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视⼒。

应⽤⼆：显微镜与望远镜

⼀、显微镜

1.显微镜：显微镜由⽬镜和物镜组成，物镜、⽬镜都是凸透镜，它们对物体进⾏两次放⼤。普通光学显微镜是根据凸透镜成像原理，经过凸透镜的两次成像。第⼀次先经过物镜（凸透镜1）成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1）的⼀倍焦距和两倍焦距之间,成的像应该是放⼤、倒⽴的实像。⽽后以

2.由于我们观察的时候是在⽬镜的另外⼀侧,第⼆次成的像应该是⼀个虚像，这样像和物才在同⼀侧，因此第⼀

⼆、望远镜

1.望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（⽬镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长⽽⽬镜的焦距短。2.望远镜的成像原理是：物镜的作⽤是得到远处物体的实像，由于物体离物镜⾮常远，所以物体上各点发射到物镜上的光线⼏乎是平⾏光束，这样的光线经过物镜汇聚后，就在物镜焦点以外，在离焦点很近的地⽅，形成了⼀个倒⽴的、缩⼩的实像。这个倒⽴的、缩⼩的实像⼜位于⽬镜的焦点以内，所以⽬镜起了放⼤镜的作⽤，⽬镜把经过物镜的倒⽴、缩⼩的实像放⼤成了⼀个正⽴的、放⼤的虚像。这就是远处物体通过望远镜所成的虚像。

1.（2023•泰安）⼩芳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，调整光实验次数12345

物距u/cm6030201512

像距v/cm1215203060

①该凸透镜的焦距为20cm

②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同

③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越⼤

④当u＝11cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩⼩的清晰实像A．只有①④正确B．只有②③正确

C．只有①②正确D．只有②③④正确【解答】解：①由表中数据可知，u＝v＝20cm，根据u＝v＝2f，成倒立等⼤的实像，即2f＝20cm，所以该凸透镜

②第1次实验，u＝60cm＞2f，根据u＞2f，成倒立缩⼩的实像，照相机就是利⽤此原理制成的，故②正确；

③从第1次实验到第5次实验，物距逐渐减⼩，根据凸透镜成实像时，物近像远像变⼤，故③正确；

④当u＝11cm，此时物距⼤于⼀倍焦距，⼩于⼆倍焦距，根据2f＞u＞f，成倒立放⼤的实像，故④错误。故选：B。

2.（2023•宜昌）⼩华⽤弹性膜充⽔制作了⼀个⽔凸透镜，通过注射器注⽔或抽⽔改变透镜的厚度，如图是他⽤其

A．此时光源放在透镜2倍焦距以内

B．此时光屏上成倒立放⼤的实像

C．光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像

D．模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽⽔【解答】解：

AB、⼈的眼睛相当于⼀架照相机，成的是倒立、缩⼩的实像；根据图⽰可知，此时的像是倒立、缩⼩的实像，此

C、光源远离透镜时，物距变⼤，像距变⼩，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；

D、近视眼的成因是像成在了视⽹膜的前⽅，此时会聚能⼒变强，所以应该向透镜内注⽔，故D错误。故选：C。

3.（2023•江⻄）某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所⽰。下列说法

A．光屏上的像是正立的

B．光屏上的像是放⼤的

C．投影仪是利⽤此成像原理制成的

D．撤去光屏，烛焰的像仍然在原处【解答】解：ABC、由图可知，此时物距⼤于像距，根据凸透镜成实像时，物距⼤于像距，成倒立缩⼩的实像，

D、由于此时成的是实像，所以即使实验中撤去光屏，烛焰的像仍然在原处，故D正确。故选：D。

4.（2023•通辽）同学们为了探究平⾯镜成像的特点，准备了平⾯镜、玻璃板、两⽀相同的蜡烛A和B、光具座、光　（1）如图所⽰，将⼀只点燃的蜡烛A放置在光具座的甲位置，选⽤ （选填“平⾯镜”或

“玻璃板”）竖直放置在⼄位置，未点燃的蜡烛B放置在⼄位置右侧，移动蜡烛B到丙位置时，

发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。

（2）取下蜡烛B，并在丙位置处放⼀光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平⾯镜成的像是

（选填“实像”或“虚像”）。（3）接着同学们想利⽤上述装置探究凸透镜成像规律，将⼄处器材换成⼀个凸透镜，再将蜡烛A移⾄35cm刻度线

（选填“照相机”、“投影仪”或“放⼤镜”）就是利⽤这⼀原理⼯作的。此时，⽤直径相同、焦距更⼤的凸透镜替换原凸透镜，移动光屏也得到了清晰的像，则此时的像较原来的像

（选填“变⼤”、“变⼩”或“不变”）。（4）在上⼀步实验的基础上，⼩明将⼀远视镜片放在凸透镜与蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏（选填“左”或“右”）移动。

【解答】解：（1）玻璃板有透光性，既能成像⼜能确定像的位置，如图所⽰，将⼀⽀点燃的蜡烛A放置在光具座

（2）虚像不能成在光屏上，将蜡烛B换成光屏，不能在光屏上直接观察到蜡烛A的像，说明平⾯镜所成的是虚像

（3）将蜡烛移⾄35cm刻度线处，丙位置的光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，此时像距⼤于物距，物距在⼀倍焦

（4）远视镜片是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作⽤，使原来会聚的光线更加会聚，要使光屏上还能呈清晰的像，

故答案为：（1）玻璃板；（2）虚像；（3）投影仪；变⼤；（4）左。

5.（2023•苏州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。（1）如图甲，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰和光屏的中⼼调到凸透镜的主光轴上，。

（2）按要求进⾏观察和测量，并将部分观测情况记录在下列表中：实验序号物距w/cm像距v/cm像的性质

16020倒立、缩⼩、实像

23030倒立、等⼤、实像

320410

①凸透镜焦距f＝ cm。

②当物距u＝20cm时，像距v＝ cm。

③当物距u＝10cm时，像的性质是 。（3）如图⼄是航天员王亚平太空授课制作⽔球时呈现的情景，假设她稍向后远离⽔球，则她在球中所成的像将

（变⼤/变⼩/不变）。

【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应将蜡烛烛焰和光屏的中⼼调到凸透镜的主光轴上；

（2）①由表中数据可知，u＝v＝30cm，根据u＝v＝2f，成倒立等⼤的实像，即2f＝30cm，故凸透镜焦距f＝15c

②当物距u＝20cm，由表中数据可知，此时物距等于第1次成像时像距，根据在光的折射中，光路是可逆的，故像

③当物距u＝10cm，此时u＜f，根据u＜f时，成正立、放⼤的虚像，故像的性质是正立、放⼤、虚像；（3）⽔球相当于凸透镜，假设她稍向后远离⽔球，此时物距增⼤，根据凸透镜成实像时，物远像近像变⼩，可知

故答案为：（1）光屏中央；（2）①15；②60；③正立、放⼤、虚像；（3）变⼩。

1.（2024•福建模拟）在探究凸透镜成像规律的实验中，当光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所⽰时，光屏

A．光屏上的像是倒立、放⼤的实像

B．随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像也会向下移动

C．透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像

D．蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可得到清晰放⼤的像

【解答】解：A、由图可知，此时物距⼤于像距，根据凸透镜成实像时，物距⼤于像距，成倒立、缩⼩的实像，

B、随着蜡烛燃烧变短，根据过光⼼的光线传播⽅向不变可知，光屏上的像会向上移动，故B错误；

C、透镜不动，蜡烛向右移动，此时物距减⼩，根据凸透镜成实像时，物近像远像变⼤可知，光屏向右移动，可

D、蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，将物距和像距互换，此时2f＞u＞f，可以成倒立、放⼤的实像，选故选：D。

2.（2024•鞍⼭模拟）“道路千万条，安全第⼀条”。为了保证道路的交通安全，现在许多道路上都会安装有电⼦

A．“电⼦眼”镜头拍摄的是缩⼩的实像

B．“电⼦眼”镜头拍摄的是缩⼩的虚像

C．“电⼦眼”镜头拍摄的是放⼤的虚像

D．“电⼦眼”镜头拍摄的是放⼤的实像【解答】解：“电⼦眼”镜头是⼀个凸透镜，它的成像原理与照相机相同；汽⻋到凸透镜的距离⼤于2f，由凸透镜成像规律可知，“电⼦眼”镜头拍摄的是缩⼩的实像。

故选：A。

3.（2021•息县模拟）在第⼆⼗⼆届中部农博会上，我省以食⽤菌品牌产品为主体参展，160多个食⽤菌产品集体

A．照相机的镜头与近视眼镜的镜片属于同⼀类透镜