1、第3章透镜及应用考点梳理考点1透镜1、透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。通过两个球面球心的直线叫透镜的主光轴，简称主轴；主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫透镜的光心。2、透镜对光的作用(1)凸透镜使光线会聚：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上的一点，这个点叫焦点，用F表示，该点是实际光线会聚而成的，因此叫实焦点；焦点到光心的距离叫焦距，用f表示。如图所示。(2)凹透镜使光线发散：平行于主光轴的光射到凹透镜上经折射后变得发散，其折射光线的反向延长线相交于主光轴上一点，该点叫凹透镜的焦点，用F表示；由于该焦点不是实际光线会聚而成的
2、，因此叫虚焦点；焦点到光心的距离叫焦距，用f表示。如图所示。3、三条特殊光线透镜中有三条特殊光线：过光心的光线不改变传播方向；对凸透镜，平行于主光轴的光线经折射后过焦点，对凹透镜来说，它的焦点是虚焦点，是折射光线的反向延长线过焦点；对凸透镜，过焦点的光线经折射后与主光轴平行，对凹透镜是虚焦点，是入射光线的正对焦点。三条光线如图所示。考点2凸透镜成像规律1、基本概念物距：物体到凸透镜光心的距离，用u表示；像距：像到凸透镜光心的距离，用v表示；、焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用f表示。2、成像规律物距(u)像距(v)像的性质像物应用u2ffv2f倒立、缩小的实像异侧照相机u2fv2f倒立、等大的实
3、像异侧fu2f倒立、放大的实像异侧投影仪uf平行光不成像uu正立、放大的虚像同侧放大镜3、透镜成像规律分析(1)一焦分虚实：uf是成实像与虚像的分界点，uf成实像；uf不成像；u2f成缩小的实像；u2f成等大的实像；fu2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。2fuf，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机。u2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。2fuf，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机。uf，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。摄像头和照相机的镜头相同，都是一个凸透镜，摄像头成倒立、缩小的实像。此时物距要大于凸透镜的二倍焦距。例9、答案：A【解析】本题考查凸透镜的成像规律。从屏幕上的像可以断定：
4、此时的像是倒立、缩小的实像，物距应在2倍焦距以外，故只有A适合。例10、答案：(1)凸透镜(2)上(3)add(4)较大【解析】本题考查凸透镜的成像特点及应用。(1)实验前应该将烛焰、凸透镜、光屏中心调到同一水平线上，使像成在光屏中央；(2)由于光屏上的实像是倒立的，当烛焰向下移动时，像应该向上移动；(3)成实像时，物距越大，像越小，所以a处的实像最小；在一倍焦距内成正立放大的虚像，这也是放大镜的工作原理；(4)在相同条件下，镜头的焦距越大，凸透镜越薄，所成的放大的像越不容易变形，所以为了使像更大一些，镜头焦距应该调得较大。满分必练练习一透镜成像规律1. A【解析】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜
5、对光有发散作用，A正确；当uf时，凸透镜成实像，B错误；近视眼镜的镜片是凹透镜，C错误；放大镜是凸透镜，D错误故选A.2. C3. C【解析】看邮票时，利用放大镜的原理，凸透镜成正立、放大的虚像，此时物距应小于一倍焦距故选C.4. C【解析】由图可知，物距为25 cm，像距也为25 cm，根据凸透镜成像规律可知，此时物距等于2倍焦距，则焦距为12.5 cm.当将烛焰移动到距离凸透镜15 cm处时，物距大于焦距小于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立放大的实像，故选C.5. D【解析】根据图示，装水的烧瓶相当于凸透镜，墙壁离凸透镜的距离大于蜡烛离凸透镜的距离，即像距大于物距，且能在墙壁上
6、成清晰的像，因此得到的是放大的实像，故选D.6. D【解析】根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知“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，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果故选D.7. A【解析】近视眼：如果晶状体的曲度过大，或眼球前后径过长，形成的像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，戴凹透镜加以矫正；远视眼：如果晶状体的曲度过小，或眼球前后径过短，形成的像就会落在视网膜的后方，形成远视眼，戴凸透镜进行矫正；综上分析可知：甲是近视眼，戴凹透镜进行矫正；乙是远视眼，戴凸透镜进行矫正故选A.8. D【解析】蜡烛距离凸透镜32 cm时，在透镜的另一侧
7、18 cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，A错误；由题意可知，蜡烛的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即32 cm2f；2f18 cmf，解得：9 cmf16 cm，B错误；将点燃的蜡烛移至距透镜9 cm处，由于物距小于焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能被光屏承接，但在光屏这一侧可以观察到烛焰清晰的虚像，C 错误；若透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，根据折射光路具有可逆性，此时物距变成18 cm，像距变成32 cm，物距小于像距，光屏上得到倒立、放大的实像，D正确故选D.9. CD【解析】根据凸透镜成像的规律可知，当uv2f时成倒立、等大的实像，
8、据此可知，该凸透镜的焦距是f15 cm，A错误；当u25 cm，即fu2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机，C正确；若把物体从距凸透镜22 cm处向距凸透镜32 cm处滑动，物距增大，则像距减小，同时像会变小，D正确故选CD.10. BD【解析】由图可知，此时的像距大于物距，所以在光屏上成倒立、放大实像，是幻灯机的原理，A错误，B正确；保持凸透镜不动，将蜡烛向左移动，根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小可知光屏也要向左移动才能在光屏上得到一个清晰的像，C错误；保持凸透镜不动，将蜡烛和光屏互换位置，根据光路可逆，仍可在光屏上成清晰的倒立的实像，D正确故选BD.11.如答图所示第11题
9、答图【解析】点光源S发出的两条光线，平行于主光轴的光线经过凸透镜时，其折射光线过焦点；根据光路可逆可知，过凸透镜焦点的入射光线经过凸透镜后水平射出；具体如答图所示12.如答图所示第12题答图13.靠近缩小【解析】由“先用焦距为30 cm的透镜甲进行实验，在屏上得到清晰缩小的实像”可知，此时u2f；当改用焦距为20 cm的透镜乙继续实验，不改变蜡烛和凸透镜的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，要在光屏上成清晰的像，应将光屏靠近透镜适当位置，就可在光屏上得到清晰的缩小的实像14.缩小向后缩【解析】根据凸透镜成像的规律，当u2f时，在照相机底片上成倒立、缩小的实像；像距
10、越大，成的像越小，像距也越小小明在取景窗中发现旁边有一部分武侯祠不在取景器内，他应使照相机远离武侯祠，即他远离武侯祠后退一些，增大了物距，同时镜头往后缩，减小像距这样才可以在底片上得到清晰的像15.凸透镜倒立变小16.凸大于2倍焦距(或u2f)变大【解析】照相机使用的是凸透镜，为了既能承接像，又能观察到像，应用半透明纸做光屏；物体到镜头的距离应大于凸透镜的二倍焦距，才能在光屏上成清晰的像；用照相机照近处的物体时，物距变小，把两筒间的间距拉长，则所成的像变大17. (1)D照相机(2) 2fuf变大(3)光具座不够长远视镜【解析】(1)由图甲可知，物距u40.0 cm，像距v65.0 cm40.
11、0 cm25.0 cm，u2f且uv，在光屏上成倒立、缩小的实像，故选D；照相机应用了这一原理制成；(2)从丙图中可以看出，蜡烛在A、B位置时，2fuf，凸透镜成倒立、放大的实像，因此成倒立、放大像的条件是2fuf；由图丙可知，当成实像时，蜡烛在B处的物距比蜡烛在A处的物距小，可是蜡烛在B处像距比蜡烛在A处像距大，因此可归纳出：成实像时，物距减小，像距增大，像变大这一规律；(3)由于凸透镜的焦距f15 cm，此时物距为18 cm，略大于一倍焦距，成倒立、放大的实像，像距很大，若光具座不够长，光屏上将不能接收到倒立、放大的清晰的实像；远视镜(即凸透镜)具有会聚作用，当在蜡烛和凸透镜之间放上远视镜
12、后，使光线会聚，这时在不够长的光具座上移动光屏就可以接收到实像了练习二透镜成像应用及实验1. B【解析】根据凸透镜成像规律可知：物体到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时，在光屏上能成倒立、放大的实像，B正确故选B.2. C【解析】矿泉水瓶相当于一个中间厚、边缘薄的透镜，即凸透镜凸透镜能将太阳光线(平行光)会聚在焦点，会产生大量的热，焦点处的防滑垫就会首先燃烧，故选C.3. D【解析】当蜡烛在光屏上成一个清晰缩小的像时，物距u2f，而像距2fvf；若把物距u调整为原来的一半时，烛焰距凸透镜的距离u有可能：u2f，成倒立、缩小的实像；u2f，成倒立、等大的实像；fu2f，成倒立、放大的实像，D
13、正确故选D.4. D【解析】由图可知，将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，调节光屏得到蜡烛清晰的实像；撤去镜片后，光屏上的像变得模糊，说明像距不合适，稍微将光屏远离凸透镜，再次得到清晰的像，说明该透镜对光线有会聚作用，为凸透镜是远视眼镜的镜片故选D.5. C【解析】摄像头是凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，A错误；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，B错误；当u2f时，成倒立缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头二倍焦距之外，C正确，D错误故选C.6. AD【解析】近视眼是像成在了视网膜的前方，通过凹透镜对光的发散作用，使像能成在视网膜上，A正确；照相时，被照
14、者应站在镜头的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，B错误；投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像，C错误；借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，D正确故选AD.7. BC【解析】蜡烛在焦点内，成放大的虚像，从焦点内某处向透镜方向移动过程中，物距减小，根据“成虚像时，物近像近像变小”规律可知，像逐渐变小，A错误；当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在光屏的位置附近仍能看到像，B正确；将蜡烛放在10 cm处，u30 cm，u2f，移动光屏，光屏上得到一个倒立缩小的清晰实像，C正确；当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放远视镜片，由于远视镜是凸透镜制成的，而凸透镜对光有会聚作用，
15、所以应向左移动光屏，光屏上才能得到清晰的像，D错误故选BC.8.如答图所示第8题答图【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，平行于主光轴的光线又经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点如答图所示9.如答图所示第9题答图10.凸倒立凹【解析】眼球中的晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜；物体在视网膜上成倒立、缩小的实像；近视眼是因为晶状体太厚、折光能力太强使像成在视网膜的前方，所以要佩戴凹透镜制成的眼镜，使像延迟会聚，成在视网膜上11. 10缩小照相机【解析】由图表数据可知当，uv时，uv2f20 cm，故凸透镜的焦距为10 cm.当物距等于27 cm处时，物体位于2倍焦距外，成倒
16、立、缩小的实像，与照相机原理相同12.虚像照相机凹透镜【解析】水膜透镜相当于一个凸透镜，用这个水膜透镜贴近课本上的字，看到的是正立、放大的像，则u2f，fv2f，这种成像情况与照相机成像原理相同；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核心素养1. C【解析】投影仪成像的原理是物体位于一倍焦距和二倍焦距之间时，在光屏上成倒立、放大的实像根据投影仪成像原理，所以手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，A正确；白墙相当于光屏，所以白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像，B正确；若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，物体经凸透镜折射
17、后，也能会聚成像，像的大小不发生变化，光屏上所成的像仍然是完整的，遮住凸透镜的一部分后，透过透镜的光线减少即折射光线减少，所成的像变暗，C错误；从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙是粗糙不平的，照射到其上面的光发生了漫反射，D正确故选C.2. CD3.凸透靠近【解析】“黑白颠倒”其实是凸透镜成倒立实像，此时物体处于凸透镜一倍焦距之外，当物体在凸透镜一倍焦距以内时成正立虚像，即“黑白颠倒”现象重新颠倒回来，所以应将白纸靠近矿泉水瓶4.倒立、放大的实变小【解析】由图像知，uv2f20 cm，凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f10 cm.蜡烛处于AB间某一位置时，2fuf，成倒
18、立、放大的实像；蜡烛处于BC间某一位置时，u2f，成倒立、缩小的实像；将蜡烛从B移动到C的过程中，物距大于二倍焦距物距增大，像距减小，像变小5. 55右凹【解析】由图可知，此时的物距小于像距时，u40 cm25 cm15 cm，v70 cm40 cm30 cm，成倒立、放大的实像；若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10 cm刻度处，此时u40 cm10 cm30 cm，根据光的可逆性，v15 cm，调节光屏至40 cm15 cm55 cm刻度处，在光屏上会得到一个清晰的烛焰的像，近视眼的成因是眼睛的晶状体变厚，焦距减小，像呈现在视网膜的前方，即像距变小了，为了模拟近视眼的成因，减小凸透镜的焦距，即向水透镜里注入水，即活塞向右移动；凹透镜对光线具有发散作用，利用凹透镜能矫正近视眼6. C【解析】凸透镜是圆形的中间厚边缘薄的透明体，而玻璃杯是柱状透明“凸透镜”，因此不能与凸透镜一样形成倒立的实像，即上下左右都相反的实像，只能是左右相反或上下相反的像，不可能看到的是C，故选C.