1、专题03 透镜及其应用考向：利用三条主要光线完成光路考点导学备考：透镜的三条主要光线是透镜成像规律和透镜作图的基础，解答作图题时，从三条主要光线中选择两天即可画出“物”关键点的“像”。考点一：凸透镜作图考向：像的大小、倒立还是正立、像的虚实，像、物与透镜之间关系。光现象考点二：凸透镜成像规律备考：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。考向：眼镜、投影仪、照相机、放大镜、显微镜和望远镜等与透镜成像关系。考点三：透镜应用备考：熟悉视力矫正方法；熟悉其他光学仪器成像规律。题型解读选择题：常考热点主要集中
2、在透镜成像规律和透镜应用。填空题：常考热点集中在透镜应用。常考题型实验探究题：凸透镜成像规律实验。作图题：考查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。模拟汇编一、选择题1.（2020广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模）如图所示，“微信支付”已被广泛应用于人们的实际生活中，整个支付过程简便流畅。支付时需用手机摄像头扫描二维码，当手机扫描二维码时，下列说法正确的是（）。A二维码是光源；B手机摄像头使用的是凹透镜；C二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外；D维码中黑色部分发生漫反射，白色部
3、分发生镜面反射【答案】C。【解析】A、二维码本身不发光，不是光源，故A错误；BC、手机摄像头相当于凸透镜，手机摄像头与照相机原理相同，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小实像的规律制成的，因此，扫描二维码时镜头和二维码之间的距离大于二倍焦距，故B错误，C正确；D、当扫描黑白相间的条纹时，黑色条纹吸收所有光线，故黑色条纹不反射色光，而白色条纹能够反射所有色光，故D错误。故选C。2.（2020河北涿州实验中学初三中考模拟）小露同学在做探究凸透镜成像规律时，出现了如图所示的情形，则凸透镜的焦距可能是（）。A3cm B6cm C9cm D20cm【答案】C。【解析】由光具座上物像关系可知，像是倒立缩
4、小的实像。这就说明物在凸透镜2倍焦距以外，即35cm2f，也就是17.5cmf。根据凸透镜成像规律，像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，故只有一种可能，就是焦距为9cm。故选C。3.（2020湖北省黄石市阳新县陶港中学中考模拟)物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜20cm的光屏上成一个缩小的像，当物体移至离透镜15cm处时，所成的像一定是（）。A、倒立的像 B、正立的像 C、放大的像 D、缩小的像【答案】C。【解析】透镜另一侧离透镜20厘米的光屏上成一个倒立缩小的像，所以2f20cmf，所以20cmf10cm，当物体放在距该透镜焦点15cm处，有两种可能：（1）当物体放在透镜和焦点之间，
5、uf，成正立、放大的虚像；（2）当物体放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，2fuf，成倒立、放大的实像。像一定是放大的像。故选C。4（2020江苏省扬州市仪征市中考一模）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】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
6、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。5. （2020山东省泰安中考模拟）关于凸透镜成像及成像规律的应用，有以下几种说法：当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像；照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的；幻灯机是利用当物距大于2焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的；集邮爱好者观察邮票时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替。正确的是 ( )。A.正确；B.正确；C.正确；D.正确【答案】A 。【解析】当物距小于焦距时凸透镜成
7、正立放大的虚像，所以（1)是错误的；而幻灯机是利用物距介于1倍与2倍焦距之间时凸透镜成倒立放大的实像原理制成的，所以（3)是错误的；照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的，并且老花镜也是放大镜的一种，所以（2)（4)是正确的，故选A。6（2020广东中考模拟）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】A监控摄像头相当于凸透镜，近视眼镜的镜片是
8、凹透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，故A错误；B D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，所以，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。7（2020河南中考备考（网上教学）质量调研试卷）疫情发生后，为了防止接触传热，许多单位安装了刷脸识别机，这种机器利用了人脸识别系统。它是通过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息，与系统中储存的人脸模板对比，进行人脸识别。下列说法正确的是（）。A刷脸机的镜头相当于一个凹透镜；B刷脸时，面部通过刷脸机的镜头成的是虚
9、像；C刷脸时，面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外；D刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距以内【答案】C。【解析】刷脸机的镜头相当于一个凸透镜；因为需要成像为实像；故A、B错误。刷脸时，面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外；正C确。刷脸时，面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍和二倍焦距之间，故D错误。故选C。8（2020江西省中考模拟）如图是媛媛同学在做完“探究凸透镜成像规律”的实验后，将观察到的实验现象通过画图记录的物、像大致关系的四幅简图，其中不正确的是（）。A B CD【答案】D。【解析】根据凸透镜成像规律：当物距uf时，成正立、放大的虚像，像与物同侧，故A正确；当物距2fuf时，成
10、倒立、放大的实像，此时像距v2f，则像距大于物距u，故B正确；当物距等于像距，即u=v=2f时，成倒立、等大的实像，故C正确；当物距u2f时，成倒立、缩小的实像，由图可知，D错误；故答案为D。9（2020山东省济南市历下区中考一模）在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成（）。A放大镜B照相机C幻灯机D潜望镜【答案】C。【解析】A、放大镜是根据物距小于焦距时，成正立、放大虚像的原理制成的，所以不符合题意。B、照相机是根据物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的。此时像距小于物距。不符合题意。C、由图知
11、，像距大于物距，所以此时成倒立、放大的实像，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的。符合题意。D、潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的。所以不符合题意。故选C。10（2020江苏省扬州市仪征市中考一模）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。下列说法正确的是（）。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【答案】B。【解析】根据焦点和焦距的定义
12、，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u50.0cm10.0cm40.0cm。v85cm50cm35cm，凸透镜u2f，2fvf，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、uv2f，凸透镜成倒立等大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u50cm30cm20cm2f，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，
13、u50cm40cm10cm，物距满足uf，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故D错误。故选B。11.（2020重庆市中考九年级学业水平监测预测卷一）如图是“探究凸透镜成像规律”实验中的情景，已知凸透镜的焦距是10cm，光屏上刚好成清晰的像，则不列说法不正确的是（）。A此时光屏上成的是倒立的实像；B此时成像情况与投影仪成像原理相同；C若只将蜡烛移到52cm的刻度处，无任怎样移动光屏，光屏上都不成像；D取一只近视眼镜的镜片放在凸透镜左侧附近处，光屏上像变模糊，要在光屏上重新得到清晰的像，应向右移动光屏【答案】B。【解析】A、观察图可知，物距大于像距，且能够用光屏成像，所成的像为实像；故A正确
14、；B、光屏位于距离凸透镜12cm处，位于一倍焦距和二倍焦距之间，蜡烛位于距离凸透镜60cm处，则物距大于2倍焦距，与照相机成像的原理相同，与投影仪的原理不同；故B错误；C、将蜡烛移到52cm的刻度处，则物距为8cm，小于一倍焦距，其应用为放大镜，成正立放大的虚像，光屏上都不能成像；故C正确；D、近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜靠近凸透镜时，使光线发散，像会延后会聚，像距增大，则光屏上的像变模糊了，此时，要想得到清晰的像，则光屏应向右移动，故D正确。故选B。12.（2020北京市朝阳区中考模拟（延期开学网上考试）如图是两个人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，则（）。A.
15、 甲需配戴的眼镜是凸透镜；B. 乙需配戴的眼镜是凹透镜；C. 甲需配戴的眼镜是近视镜；D. 乙需配戴的眼镜是近视镜【答案】C。【解析】分析图中光路可知，甲图中成像在视网膜前方，说明晶状体对光的折射能力变强，是近视眼，应佩戴凹透镜，即近视镜；乙图中成像在视网膜后方，说明晶状体对光的折射能力变弱，是远视眼，应佩戴凸透镜，即远视镜。故选C。二、填空题13（2020吉林省长春市中考模拟四）人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于凸透镜。对于近视眼患者，晶状体对光的会聚作用变_（选填“强”或“弱”），使远处物体通过晶状体所成的像在视网膜的_方（选填“前”或“后”）。【答案】强；前。【解析】眼睛看近处的物
16、体时，为了使得像成在视网膜上，晶状体应该变厚，即晶状体的焦距变短；所以人眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲而不能恢复，当晶状体曲度过大时，对光的折射能力增强，所以当他看远处物体时，像会成在视网膜的前方，造成近视眼。答案是：强；前。14（2020江西省中等学校招生考试模拟）当前，中学生由于长时间使用智能手机、电脑等电子产品导致近视率升高。图中表示近视眼的是_(选填“甲”或“乙”)图，近视眼应佩戴_透镜制成的眼镜进行矫正。【答案】甲；凹。【解析】近视眼的成因:眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射的光线通过晶状体折射后，形成的像落在视网膜的前方，造成近视眼。由图可知，表示近视眼的是甲图。我们可
17、用具有发散作用的凹透镜来矫正，使光线发散一些，像成在视网膜上，眼睛就能看清远处物体。答案是：甲；凹。15（2020湖北省武汉市中考模拟五）如图是“探究凸透镜成像规律”的实验装置。（1）开始实验时，应先将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整到_。（2）将凸透镜固定在光具座50cm刻线处，取下蜡烛，换用平行光源沿主光轴照射凸透镜，当光屏移动到光具座60cm刻线处时，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是_cm。（3）保持凸透镜位置不变，撤去平行光源，将点燃的蜡烛立在光具座20cm刻线处，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、_的实像（选填“放大”或“缩小”），_就是利用此成像原理制成的（选填
18、“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）。若将蜡烛向右移动到35cm刻线处，则应将光屏向_（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上得到清晰的像，此时的像比刚才的要_些（选填“大”或“小”）。【答案】（1）同一高度；（2）10.0；（3）缩小；照相机；右；大。【解析】（1）根据实验的要求，让像成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上；（2）因焦距指焦点到凸透镜光心的距离，此时成最小最亮的光斑处到凸透镜的距离即为焦距f60.0cm50.0cm10.0cm；（3）点燃的蜡烛放在光具座20cm刻线处，物距u50cm20cm30cm2f时，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，
19、其应用是照相机；若将蜡烛向右移动到35cm刻线处，此时的物距减小了，则像距变大，则应将光屏向右移动才能再次在光屏上得到清晰的像，像变大了。故答案是：（1）同一高度；（2）10.0；（3）缩小；照相机；右；大。三、作图题16（2020泉州模拟）画出两条光线经过凸透镜后的光路。【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。如图所示：17（2020吉林省长春市中考模拟四）请画出如图光线经过透镜的光路图。【解析】（1）过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：（2）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其
20、折射光线的反向延长线过焦点；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，如图所示：18（2020重庆市中考九年级学业水平监测预测一）请按要求完成下列作图：（1）如图甲所示，请完成图中的光路图。【解析】（1）首先光线以与平面镜成45角射向平面镜，经平面镜反射后沿水平方向射入凸透镜，如图；（2）射入凸透镜的光线与凸透镜主轴平行，经凸透镜折射后通过焦点，如图所示。19（2020山东省济宁市邹城四中中考模拟）请按要求作图：（1）如图甲所示，完成如图图中的光路；【解析】（1）经由焦点射向凸透镜的光线，折射后平行于主光轴；（2）经过光心的光线，经凸透镜折射后不改变方向；如图。四、实验探究题20（
21、2020江苏省南京市中考模拟四）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：（1）为了确定凸透镜的焦距，小明让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图所示，可确定该凸透镜的焦距f_cm。（2）小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验。将蜡烛、凸透镜和光屏放在水平桌面上，在点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在_。（3）将蜡烛移动到距凸透镜18cm处时，在光屏上_（选填“能”或“不能”）呈现清晰的倒立、放大的实像，生活中应用该原理制作的光学仪器是_（填一种即可）。（4）当将蜡烛移动到距凸透镜45cm处时，光屏上会出现的是_立、_的实像，生活中应用该原理制
22、作的光学仪器是_；如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些，这时光屏应向_（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，以获得清晰的实像。【答案】（1）10.0；（2）同一高度；（3）能；投影仪；（4）倒；缩小；照相机；远离。【解析】（1）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20.0cm10.0cm10.0cm。（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（3）当移动蜡烛距凸透镜18cm处时，已知f10.0cm，则fu2f，此时成倒立放大的实像；生活中应用该原理制作的光学
23、仪器是投影仪；（4）蜡烛距凸透镜45cm处时，即u2f的位置时，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，根据这个原理制成了照相机；如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，这时光屏应向右移动，远离凸透镜，以获得清晰的实像。故答案是：（1）10.0；（2）同一高度；（3）能；投影仪；（4）倒；缩小；照相机；远离。21.（2020北京市朝阳区中考模拟（延期开学网上考试）小林同学用焦距为15cm的凸透镜做实验，实验装置如图所示，在实验过程中凸透镜位置保持不变。请按要求完成下列实验内容：(1)改变蜡烛位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光
24、屏上能成清晰的倒立的_像；(选填“放大”、“等大”或“缩小”) (2)改变蜡烛位置，使其位于25cm刻度线处，再移动光屏，烛焰在光屏上成清晰的像，_就是根据这一原理制成的；(选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”) (3)改变蜡烛位置，使其位于40cm刻度线处，小林从透镜的右侧通过透镜_看到烛焰的像。(选填“可以”或“不可以”)【答案】（1）等大；（2）幻灯机；（3）可以。【解析】由题意可知，f=15cm，2f=30cm（1）当蜡烛位于20cm刻度线处时，物距等于50cm-20cm=30cm，等于2倍焦距，所以成倒立等大的实像。（2）当蜡烛位于25cm刻度线处时，物距等于50cm-25cm=2
25、5cm处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，幻灯机是根据这个原理制成的。（3）当蜡烛位于40cm刻度线处时，物距等于50cm-40cm=10cm，小于焦距，所以成正立放大的虚像，像与蜡烛在凸透镜的同侧，所以应从凸透镜的右侧观看。故答案是：（1）等大；（2）幻灯机；（3）可以。22.（2020北京四中中考模拟（适应性测试）某同学在做光学实验时，他先将焦距为 10cm 的凸透镜 A 固定在光具座上 50cm 刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜 A 两侧，蜡烛放置在 35cm 刻度线处，如图所示，左右移动光屏，直至光屏上呈现烛焰清晰的像。（1）上述光屏上所成的像是_（选填“放大”“等大”或
26、“缩小”）的实像；（2）将蜡烛和光屏互换一下位置，根据光路可逆原理，实验可见光屏上会成一个_（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像；（3）将焦距更小的透镜 B 替换凸透镜 A，保持蜡烛的位置不变，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向_（选填“远离”或“靠近”）凸透镜 B 的方向移动，光屏上又呈现烛焰清晰的像，这说明透镜 B 对光线的会聚能力更_（选填“强”或“弱”）。【答案】（1）放大；（2）缩小；（3）靠近（4）强。【解析】（1）已知凸透镜焦距为10cm，保持透镜在50cm刻度线处不动，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻度线处，物距为则此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，所以在光屏上可呈现烛
27、焰清晰倒立、放大的实像。（2）若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，则u2f，根据光路是可逆的，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。（3）将焦距更小的透镜 B 替换凸透镜 A，保持蜡烛的位置不变，和原来相比，相当于物体离凸透镜远了，根据“物远像近像变小”的规律可知，光屏应该靠近透镜 B，才能呈现烛焰清晰的像，这说明透镜 B 对光线的会聚能力更强。答案是：（1）放大；（2）缩小；（3）靠近（4）强。23（2020广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：（1）为了确定凸透镜的焦距，小明让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一个最小、最亮
28、的光斑，如图所示，可确定该凸透镜的焦距fcm。（2）小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验。将蜡烛、凸透镜和光屏放在水平桌面上，在点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在。（3）将蜡烛移动到距凸透镜18cm处时，在光屏上（选填“能”或“不能”）呈现清晰的倒立、放大的实像，生活中应用该原理制作的光学仪器是（填一种即可）。（4）当将蜡烛移动到距凸透镜45cm处时，光屏上会出现的是立、的实像，生活中应用该原理制作的光学仪器是；如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些，这时光屏应向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动，以获得清晰的实像。【答案】（1）10.0；（2）同一高度；（3）能；投
29、影仪；（4）倒；缩小；照相机；远离。【解析】（1）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20.0cm10.0cm10.0cm。（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（3）当移动蜡烛距凸透镜18cm处时，已知f10.0cm，则fu2f，此时成倒立放大的实像；生活中应用该原理制作的光学仪器是投影仪；（4）蜡烛距凸透镜45cm处时，即u2f的位置时，在凸透镜另一侧移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，根据这个原理制成了照相机；如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，这时光屏应向右移动，远离凸透镜，以获得清晰的实像。故答案为：（1）10.0；（2）同一高度；（3）能；投影仪；（4）倒；缩小；照相机；远离。
