第1节：透镜
考点一：透镜
一、透镜
1.定义：用透明物质制成的、表面为球面一部分的光学元件。
二、透镜的类型：
1.凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜（如图甲所示）。
2.凹透镜：边缘厚、中间薄的透镜叫凹透镜（如图乙所示）。
3.主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴,简称“主轴”,画主光轴应用“点划线”（如图丙所示）。
4.光心：主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫透镜的光心,用字母“O”表示。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心（如图所示）。
题型A：透镜的特点与分类
1.透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。
（1）过透镜两个球面球心的直线叫 （主轴），用“CC”表示。透镜的几何中心叫 ，用“O”表示。
（2）焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 主光轴上一点，这点叫凸透镜 ，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其 会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
（3）焦距：焦点到光心的距离 ，焦距用“f”表示。
2.在如图所示的光学元件中，属于凹透镜的是（ ）
3.如图所示，属于凸透镜的是（ ）
A．①②③
B．①②④⑤
C．①③⑤
D．②④⑥
4.如图四种玻璃透镜中 （ ）
A．只有a是凸透镜
B．只有a和b是凸透镜
B．C．只有 d 是凹透镜
D．只有 c 和d 是凹透镜
三、透镜对光的作用
1.凸透镜对光有会聚作用：
（1）凸透镜对光有会聚作用,是指从凸透镜射出的光线相对于人射光线加大了会聚程度,即光经过凸透镜后并不一定会聚到一点，只不过比原来的传播方向更靠近主光轴。
（2）判断光线是否被会聚,可用延长入射光线的方法判断。若入射光线延长线在折射光线外侧,则光线被会聚,透镜是凸透镜。
2.凹透镜对光有发散作用：
（1）凹透镜对光有发散作用,是指从凹透镜射出的光线相对于入射光线加大了发散程度,即光经过凹透镜后并不一定发散,只不过比原来的传播方向更远离主光轴了。
（2）判断光线是否被发散,同样可用延长入射光线的方法判断。若入射光线延长线在折射光线内侧,则光线被发散,透镜是凹透镜。
3.凸透镜与凹透镜：
题型B：透镜对光的作用
1.将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示，该元件是（ ）
A．平面镜
B．凸透镜
C．凹透镜
D．反光镜
2.根据如图，判断虚线框内放的透镜是（ ）
A．甲为凸透镜，乙为凹透镜
B．甲为凹透镜，乙为凸透镜
C．甲、乙都为凸透镜
D．甲、乙都为凹透镜
3.下列器材中，对光起发散作用的是（ ）
A．凹面镜
B．潜望镜
C．凸透镜
D．凹透镜
4.晋代《博物志》中有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则其火”的用冰取火的发明记载，其实质是将冰块制作成（ ）
A．平面镜
B．凸透镜
C．凹透镜
D．三棱镜
5.如图所示是光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中表示光线通过凹透镜的是（ ）
A．a、c
B．b、c
C．c、d
D．a、b、d
6.下列有关的光学示意图，其中正确的是（ ）
7.在虚线框内放置的是透镜，让一（两）束光线通过透镜折射后出射光线分别如图所示，其中虚线框内放置的一定是凸透镜的是（ ）
8.下列图示光现象中，正确的是（ ）
四、焦点和焦距
1.凸透镜的焦点和焦距：
（1）焦点：凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点。用字母“F”表示。
（2）焦距：焦点到凸透镜光心的距离(FO)叫焦距,用字母“f”表示。
2.凹透镜的焦点和焦距：
（1）焦点：凹透镜能使与主光轴平行的光线通过它后变得发散,且这些发散光线反向延长线相交在主光轴上的一点,这一点叫凹透镜的虚焦点。用字母“F”表示。
（2）焦距：虚焦点到凹透镜光心的距离(FO)叫焦距,用字母“f”表示。
题型C：光心、主光轴与焦点
1.关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（ ）
A．凸透镜有两个实焦点
B．凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距
C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
D．把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴
2.将凸透镜正对太阳光，其下方的白纸上呈现一个光斑，如图，这时光斑到凸透镜的距离为20cm。若在凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大，则凸透镜的焦距可能是（ ）
A．15 cm
B．20 cm
C．25 cm
D．30 cm
3.小王同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，他让凸透镜正对阳光，但在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L；纸片稍微远离凸透镜光斑变大．则凸透镜的实际焦距
A．一定小于L
B．一定大于L
C．可能等于L
D．可能小于L，也可能大于L
4.下列关于透镜的说法 正确的是（ ）
①凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点
②平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
③凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距
④经过凹透镜的光线有可能比原来更会聚了一些
A．只有①正确
B．只有①②正确
C．只有③④正确
D．只有④正确
5.生活中物体可以不断的反射光线，我们可以利用这些光线判断透镜的种类。如图所示，虚线框内为一透镜，为透镜的主光轴，是透镜光心，（双箭头）和（单箭头）是射向透镜的两条光线，已知光线通过透镜之后与交于点，光线通过透镜之后与交于点，由图可知，下列说法中正确的是（ ）
A．透镜是凸透镜，距离小于焦距
B．透镜是凸透镜，距离大于焦距
C．透镜是凹透镜，距离小于焦距
D．透镜是凹透镜，距离大于焦距
6.如图所示，MN为透镜L的主光轴，AB为一条从左边射向透镜后折射的光线，由此可以判定（ ）
A．若L是凸透镜，B点一定是L的焦点
B．若B点是L的焦点，则L一定不是凸透镜
C．若B点是L的焦点，AB的入射线一定平行于主光轴
D．若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，则L一定不是凹透镜
7.如图所示，M点是凸透镜右焦点的像．则透镜的焦距是（ ）
A．0.1m
B．0.2m
C．0.3m
D．0.5m
题型D：作图
1.请作出图中与凸透镜折射光线对应的光线。
2.请完成图中凹透镜的光路图。（保留作图痕迹）
3 . 如图所示凸透镜的一个焦点与凹透镜的一个焦点重合。请根据入射光线画出通过凸透镜和凹透镜的完整光路。
4.用一条光线照射凸透镜，折射光线a恰好经过凸透镜另一侧的焦点。然后经水平地面上的平面镜反射，在墙壁上形成一个光点。请在图中画出：折射光线a的入射光线和反射光线并标出反射角度数。
5.如图所示，AB为一经凹透镜折射后的光线，F为透镜的焦点，利用平面镜使AB沿竖直方向射入杯底。请在图中画出：①光线AB的入射光线；②平面镜的位置。
考点二：眼睛和眼镜
一、眼睛
1.成像原理：眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,通过视神经把信号传给大脑,我们就看到了物体。
2.眼睛与照相机对比：
3.眼睛的视物原理：
（1）眼睛看远处物体时,睫状体放松,晶状体变薄,焦距变大,远处的物体射来的光刚好会聚在视网膜上。
（2）眼睛看近处物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,焦距变小,近处的物体射来的光刚好会聚在视网膜上。
二、近视眼及其矫正
1.近视眼的成因：晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处的平行光会聚在视网膜前。
2.矫正：利用凹透镜能使光线发散的特点,在眼睛前面放一个合适的凹透镜,就能使来自远处物体的光通过凹透镜发散后再进入眼睛,光线就能够会聚在视网膜上。
三、远视眼及其矫正
1.远视眼的成因：晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短，来自近处的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成了一个模糊的光斑。
2.矫正：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通过凸透镜会聚后再射入眼睛会聚在视网膜上,所以远视眼应配戴凸透镜来矫正。
题型A：近视眼与远视眼
1.列关于透镜应用的说法中正确的是（ ）
A．近视眼配戴的是凸透镜
B．远视眼配戴的是凹透镜
C．照相机的镜头相当于一个凸透镜
D．人的眼睛相当于一个凹透镜
2.现在，学生近视的较多，很多人选择通过准分子激光切削角膜中央前表面进行矫正，下列说法正确的是（ ）
A．眼球的结构相当于投影仪，视网膜相当于光屏
B．在眼球的视网膜上成的像是正立、等大的实像
C．近视眼是因晶状体太厚，像成在了视网膜后方
D．对角膜进行切削的目的是增大眼球的焦距，使像成在视网膜上
3.如图所示，光路表示近视眼将远处物体的像成在视网膜前，对此说法正确的是（ ）
A．矫正需戴对光有发散作用的凸透镜
B．矫正需戴对光有发散作用的凹透镜
C．矫正后，物体在人眼中成的是放大的实像
D．矫正后，物体在人眼中成的是等大的实像
4.小文看远处物体时，成像情况如图所示。他的眼睛（ ）
A．近视了
B．远视了
C．很正常
D．需凸透镜矫正
5.如图所示，甲是正常眼睛对光的作用情况，则乙（ ）
A．是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜
B．是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜
C．是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜
D．是远视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜
6.图中分别体现近视眼成因及近视眼矫正的原理图是（ ）
A．①、②
B．①、④
C．③、②
D．③、④
四、眼镜的度数
题型B：眼镜的度数
1.小明戴度的近视镜，小芳戴度的近视镜，则二人相比，下列说法正确的是（ ）
A．小明的镜片的凸凹程度大，焦距长，折光本领大
B．小明的镜片的凸凹程度小，焦距短，折光本领大
C．小明的镜片的凸凹程度大，焦距长，折光本领小
D．小明的镜片的凸凹程度小，焦距长，折光本领小
2.小明的眼睛近视了，他到医院配眼镜，经仪器检测左眼应配戴焦距为0.5m的透镜，右眼应配戴焦距为1m的透镜，则他应配戴的眼镜度数为（ ）
A．左眼镜片为50度，右眼镜片为100度
B．左眼镜片为500度，右眼镜片为100度
C．左眼镜片为200度，右眼镜片为100度
D．左眼镜片为100度，右眼镜片为200度
3.已知某同学所戴近视镜镜片的焦距是0.5m，下列说法中正确的是（ ）
A．该眼镜的焦度为50m-1
B．该眼镜的焦度为-2m-1
C．该眼镜的度数为500度
D．该眼镜的度数为200度
4.小明的眼睛近视了，他到医院配眼镜，经仪器检测左眼应配戴焦距为0.5m的透镜，右眼应配戴焦距为1m的透镜，则他应配戴的眼镜度数为（ ）
A．左眼镜片为50度，右眼镜片为100度
B．左眼镜片为500度，右眼镜片为100度
C．左眼镜片为200度，右眼镜片为100度
D．左眼镜片为100度，右眼镜片为200度
5.凸透镜的焦距为m，凹透镜的焦距为m，把它们作为眼镜镜片，镜片度数为φa和φb ，则（ ）
A．φa=+300度、近视眼镜
B．φb=-200度、近视眼镜
C．φa=-300度、远视眼镜
D．φb=+200度、远视眼镜
考点三：显微镜和望远镜
一、显微镜
1.显微镜的结构：（如图所示）
（1）目镜：靠近眼睛的一组透镜,作用相当于一个普通的放大镜；
（2）物镜：靠近被观察物体的一组透镜,作用相当于投影仪的镜头。
2.成像原理：物镜成倒立、放大的实像,目镜成正立、放大的虚像。
题型A：显微镜
1.如果你想仔细观察一片树叶的内部结构，最好使用（ ）
A．平面镜
B．凹透镜
C．望远镜
D．显微镜
2.显微镜最下端反光镜的作用是（ ）
A．反射载物片上物体发出的光
B．反射由目镜处射来的光
C．反射由物镜中射来的光
D．反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上
3.如图所示是显微镜的结构，下列说法不正确的是（ ）
A．它的物镜相当于投影仪，成放大实像
B．它的目镜相当于放大镜，成放大虚像
C．光线较暗时使用凹面镜作反光镜
D．光线较亮时使用凹面镜作反光镜
4.关于显微镜，下列说法中正确的是（ ）
A．物镜有发散作用，目镜有会聚作用
B．物镜得不到像，目镜得到物体放大的像
C．物镜有会聚作用，目镜有发散作用
D．物镜得到放大的像，目镜再次得到放大的像
5.根据显微镜成像原理，如果是显微镜下的图像是“b”，那么标本应该是（ ）
A．q
B．d
C．p
D．b
二、望远镜
1.望远镜的构造(以开普勒望远镜为例)：靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜（如图乙所示）。
2.成像原理：物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像。
3.视角：视网膜上像的大小决定于物体对眼的光心所张的角，被观察的物体两端到人眼光心所夹的角叫视角。
4.探索宇宙：宇宙是由上千亿个星系组成的,银河系是其中一个,太阳系属于银河系太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星等行星绕它运行,地球在离太阳比较近的第三条轨道上。
题型B：望远镜
1.开普勒天文望远镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列哪一组仪器的成像原理类似（ ）
A．投影仪、放大镜
B．照相机、放大镜
C．放大镜、照相机
D．照相机、投影仪
2.关于望远镜，下列说法中正确的是（ ）
A．物镜、目镜都相当于一个放大镜
B．一定是由两组凸透镜组成的
C．目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像
D．望远镜的物镜与目镜成的像都是实像
3.“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（ ）
A．它的物镜和目镜都是凹透镜
B．它的物镜相当于投影仪，用来把物体放大
C．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
4.世梁同学取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，调整两个放大镜间的距离，可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是（ ）
A．靠近眼睛的镜片，对光线有会聚作用
B．远处的镜片，成的是正立放大像
C．靠近眼睛的镜片，其作用相当于一个放大镜
D．远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光
5.如图所示，下列关于光学现象的描述正确的是（ ）
A．图甲中，物体通过小孔成倒立的虚像
B．图乙中，戴凹透镜可以矫正远视眼
C．图丙中，“彩虹”的上端是紫光
D．图丁中，天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头
6.对下列图示的解释，正确的是（ ）
①甲图：人之所以能看见本身不发光的物体，是因为物体反射的光进入了人的眼睛
②乙图：小孔成像与凸透镜成像都能成倒立的实像，所以成像原理相同
③丙图：望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像
④丁图：航天员传回的在太空拍摄的照片，其背景大都是黑色的，说明光在真空中不能传播
A．只有①②
B．只有①③
C．只有②④
D．只有③④
课后作业
一、填空题
1.将一个透镜对准太阳光，可在距透镜10厘米的地方得到一个最小的亮点，则该透镜是 ，焦距是 ．
2.凸透镜焦距的测量及判断：用平行光垂直照射到凸透镜上，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最 、最 的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即为 。
3.慧慧找来一个凸透镜和一把刻度尺，在院子里将凸透镜正对太阳光，改变凸透镜到纸面的垂直距离，直到纸上出现最小最亮的光斑，如图所示，则该凸透镜的焦距为 cm。慧慧举起凸透镜看远山，成一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰 （选填“实”或“虚”）像；
4.人的眼球相于一架照相机，看到的物体在视网膜上成倒立， 的实像。眼睛近视的人可以通过戴 透镜制成的眼镜进行矫正。
5.如图 所示，来自物点A 的光线经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B 点.要使像靠近视网膜，可以将物点A 向 （选填“左”或“右”）移动；或者佩戴一个合适的 透镜制成的眼镜，也可以使像成到视网膜上.
6.在疫情防控期间，进入公共场所需要出示“吉祥码”，扫描“吉祥码”的摄像头相当于 透镜，当摄像头远离“吉祥码”图片时，所成像的大小会变 。
7.用开普勒天文望远镜观测夜晚的星空时，能看见许多没有见过的美丽天体，该望远镜物镜的成像原理与 相似（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；显微镜可以帮助我们看清肉眼看不清的微小物体， 如动植物的细胞，显微镜目镜的成像原理与 相似．（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）
8.如图，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起做成了一个模型照相机。为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时，眼睛应对 端向筒内观察像是否清楚。若看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B向 拉。（填“里”或“外”）
二、选择题
1．人的眼睛相当于下列哪个光学仪器？（ ）
A．凸透镜
B．凹透镜
C．平面镜
D．潜望镜
2.人眼的折光系统整体相当于一个凸透镜，晶状体的调节可改变整个折光系统的焦距．某同学从看黑板到低头看课本的过程中，其眼球折光系统的焦距（ ）
A．变小
B．变大
C．不变
D．先变大后再变小
3.图为来自远方物体上的光经某同学眼球折光系统折射后的情况示意图，则该同学矫正视力时应佩戴的眼镜是图中的（ ）
4.以下四幅示意图中，能正确表示近视眼矫正原理的是（ ）
5.显微镜的物镜和目镜对观察者所成的像是
A．物镜成正立、放大的虚像
B．目镜和物镜都成实像
C．物镜和目镜都成虚像
D．目镜成正立、放大的虚像
6.显微镜的物镜和目镜的成像原理分别和下列哪组仪器成像原理类似（ ）
A．投影仪、照相机
B．照相机、放大镜
C．投影仪、放大镜
D．放大镜、投影仪
7.天文爱好者所使用的望远镜如图所示．以下判断正确的是
A．A镜是目镜
B．B镜是物镜
C．由于没有光屏，太空中的星体通过A镜成的是虚像
D．太空中的星体通过A镜成的像是倒立缩小的
8.想要观测太阳，下列工具中可以使用的是（ ）
①双筒望远镜
②加滤镜的天文望远镜
③涂黑的玻璃
④放大镜
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
三、作图题
1．完成下列光路图。
2.如图，两个透镜共一根主光轴放置，且两透镜的焦点正好重合，请在图中画出光线经凸透镜和凹透镜折射后的光路图。
3.根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
4.如图所示，光线的传播方向发生了改变，请在方框中画出合适的光学元件。
5.在如图所示的方框中填入合适的透镜。
6.如图所示，从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后，反射光线射向凹透镜的焦点方向。
（1）画出平面镜；
（2）作出反射光线经凹透镜折射后的光线。
7.如图是光线经过凸透镜后的折射光线，请补充凸透镜左边的入射光线，并画出进入水中的折射光线和在水面的反射光线。
8.如图所示，一条光线由空气射向水面发生了反射和折射，反射光线AB经凸透镜的“2F”点射向凸透镜。请画出：
（1）入射光线并标出入射角i；
（2）水中的折射光线；
（3）光线AB经过透镜后的折射光线。
