資源簡介

專題03 透鏡及其應用（講義）（解析版）
考情分析 2
知識建構 3
考點一 透鏡 4
夯基·必備基礎知識梳理 4
提升·必考題型歸納 7
考向01 透鏡與透鏡對光的作用 7
考向02 利用透鏡三條特殊光線作圖 8
考點二 生活中的透鏡 10
夯基·必備基礎知識梳理 10
提升·必考題型歸納 12
考向01 照相機、投影儀、放大鏡 12
考向02 實像和虛像 14
考點三 凸透鏡成像的規律 15
夯基·必備基礎知識梳理 15
提升·必考題型歸納 18
考向01 凸透鏡成像規律及其應用 19
考向02 探究凸透鏡成像規律 21
考點四 眼睛和眼鏡 24
夯基·必備基礎知識梳理 24
提升·必考題型歸納 26
考向01 眼睛的構造及視物原理 26
考向02 近視眼的成因與矯正 27
考向03 遠視眼的成因與矯正 29
一、課標考點分析
考點內容 課標要求 命題預測
透鏡對光的作用 認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用 透鏡對光的作用是《透鏡及其應用》的基礎，尤其是透鏡在生活中的應用大都是利用透鏡對光的作用。對此考點的考查多是作圖題、選擇題和填空題，命題點有：認識透鏡對光的作用、透鏡在生活中的應用、利用透鏡的三條特殊光線作圖等
透鏡在生活中的應用 了解凸透鏡的應用—放大鏡、照相機和投影儀 屬于常考熱點。考查題型主要有選擇題、填空題，有時也會出現在實驗探究題中。命題點有：生活中常見透鏡的應用及特點，放大鏡、照相機與投影儀的成像特點等
凸透鏡成像規律 通過實驗探究，知道凸透鏡成像規律 是常考熱點，也是分值較多的考查內容。常考題型有選擇題、填空題和實驗探究題。命題點有：凸透鏡成像規律、凸透鏡成像過程中的動態變化、探究凸透鏡成像規律等
眼睛與眼鏡 了解人眼成像的原理；了解近視眼和遠視眼的成因與矯正 眼睛是架精密的光學儀器，也是考查方向較為集中的考點，所以認識眼睛的構造和成像原理是解答此類考題的基礎。考查題型主要集中在選擇題、填空題。命題點有：眼睛的成像原理、近視眼與遠視眼的成因及矯正方法等
透鏡作圖 會畫簡單的光路圖 屬于常考熱點，考查基礎是透鏡的三條特殊光線，考查題型是作圖題，分值一般在2-3分。命題點有：給出入射光線畫折射光線、給出物畫物在透鏡中的像、由折射光線和入射光線找透鏡的類型及位置等
二、考情分析
《透鏡及其應用》是中考必考內容。由于各地區對試卷結構設置不同，本部分的考題少則一道題，多則兩道題，分值在2-5分之間；考題類型多樣，主要有選擇題、填空題、作圖題、實驗題和解答題等。
備考應注意一下內容：凸透鏡成像規律與實驗探究、透鏡的三條特殊關系、生活中的透鏡及成像原理、眼睛與眼鏡等。
本部分考題由于必考，分值也較高，中考的備考應該下功夫認真做好復習，在常考熱點的考向、類型下功夫，相信大家一定會取得滿意的分數。
考點一 透鏡
夯基·必備基礎知識梳理
一、凸透鏡和凹透鏡
1.透鏡的概念
透鏡是用透明物質制成的、至少一個表面為球面一部分的光學元件。光從空氣進入透鏡一側，從另一側射出時各發生一次折射，并由此會產生會聚或發散的效果。
2.透鏡的分類
種類 概念 圖示 實例
凸透鏡 中間厚邊緣薄的透鏡 放大鏡
凹透鏡 中間薄邊緣厚的透鏡 近視眼鏡
3.透鏡的主光軸和光心
名稱 概念 圖示
主光軸 通過透鏡兩個球面球心的直線叫主光軸，簡稱主軸。每個透鏡都有一個主軸，主軸用點線表示 凸透鏡 凹透鏡
光心 透鏡主軸上有兩個特殊的點，通過這個點的光傳播方向不變，這個點叫透鏡的光心。可以認為薄透鏡就在透鏡的中心
二、透鏡對光的作用
1.實驗探究：探究對光的作用
（1）凸透鏡對光的作用
如圖所示，讓平行于凸透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡，觀察到光通過凸透鏡后會聚于主光軸上的一點。
實驗圖 示意圖
（2）凹透鏡對光的作用
如圖所示，讓平行于凹透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，觀察到光通過凹透鏡后會偏離主光軸散開，但其反向延長線交于主光軸上的一點。
實驗圖 示意圖
【探究歸納】凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用。因此，凸透鏡又叫會聚透鏡，凹透鏡又叫發散透鏡。
2.對“會聚作用”和“發散作用”的理解
（1）凸透鏡對光有會聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光軸，即通過凸透鏡的光將主光軸方向偏折，如圖所示。
（2）凹透鏡對光有發散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏離主光軸，即通過凹透鏡的光將向遠離主光軸方向偏折，如圖所示。
(
會聚作用≠光一定會聚，發散作用≠光一定發散
（1）會聚作用是指能使光匯攏，但匯攏后的光不一定會變成會聚光。如圖甲所示，凸透鏡使通過它的一束光發散程度變小了，但該光束依然發散。
（2）發散作用是指能使光發散，但發散后的光并不一定是發散光。如圖乙所示，凹透鏡對通過它的一束會聚光有發散作用，但光經過凹透鏡后依然是會聚光，還能會聚于一點。
)
3.透鏡中的光路是可逆的
由于光在發生折射時是可逆的，而透鏡對光的作用也是折射作用，所以透鏡中的光路是可逆的。
三、焦點和焦距
1.透鏡的焦點和焦距
焦點 焦距 圖示
凸透鏡 凸透鏡能使跟主光軸平行的數顯會聚在主光軸上的一點，這個點叫凸透鏡的焦點，用F表示。凸透鏡兩側各有一個焦點 焦點F到光心O的距離叫焦距，用f表示，凸透鏡兩側的焦距相等
凹透鏡 凹透鏡能使跟主光軸平行的光發散，且發散的光反向延長線相交在主光軸上的一點，這個點不是實際光線會聚的點，所以叫虛焦點，用F表示。凹透鏡兩側各有一個虛焦點 虛焦點F到光心O的距離叫焦距，用f表示，凹透鏡兩側的焦距相等
(
（1）凸透鏡焦距的長短與其表面的凸起程度有關，表面越凸，焦距越短；
（2）凸透鏡焦距長短反映了凸透鏡對光會聚作用的強弱，焦距越短，光通過凸透鏡后的偏折程度越大，即凸透鏡的會聚作用越強；
（3）根據光路可逆，若把點光源放在凸透鏡的焦點上，射向凸透鏡的光經凸透鏡折射后會變成平行光，因此可利用凸透鏡獲得平行光。
)
2.粗測凸透鏡焦距的方法
如圖所示，讓凸透鏡（放大鏡）正對著太陽光，再拿一張白紙放在它的另一端，調整放大鏡與白紙的距離，直到紙上的光斑最小、最亮（這個點就是凸透鏡的焦點）。測出這個光斑達到凸透鏡光心的距離，即該凸透鏡的焦距。這種測凸透鏡焦距的方法稱為平行光聚焦法。
四、透鏡的三條特殊（主要）光線
三條特殊光線是指：通過光心的光線、平行于主光軸的光線、經過焦點（對凹透鏡來說應該是射向另一側焦點）的光線。這三條光線經凸透鏡和凹透鏡折射后的情況見下表：
凸透鏡
通過光心的光線經凸透鏡折射后，傳播方向不變 平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，經過另一側的焦點 通過焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸
凹透鏡
經光心的光線經凹透鏡折射后，傳播方向不變 平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線經過凹透鏡同側虛焦點 射向凹透鏡另一側虛焦點的光線經凹透鏡折射后，平行于主光軸
提升·必考題型歸納
考向01 透鏡與透鏡對光的作用
(
（1）判斷透鏡類型的方法
根據透鏡的表面是凸還是凹來判斷透鏡的類型并不可靠，要通過比較透鏡中間與邊緣的厚度來確定透鏡的類型，因為有的透鏡可能是一面圖一面凹。
（2）根據透鏡對光的作用判斷：
折射光線相對于入射光線會聚了，則經過的透鏡是凸透鏡；折射光線相對于入射光線發散了，則經過的透鏡是凹透鏡。
（3）平行光聚焦法粗側凸透鏡的焦距：
太陽光近似為平行光，讓凸透鏡正對太陽光時，太陽光垂直于透鏡入射，此時入射光線平行于主光軸，當光斑最小最亮時，該點即為凸透鏡的焦點。如果不正對太陽光，最小光斑并不在主光軸上，此時的光斑不在焦點上，所以測出的距離也不是焦距。
)
【例1】（2023·鄂州）如圖所示，透過手表表盤上光滑透明凸起部分，能清楚地讀出日期信息，光滑透明凸起部分相當于________，觀看到的是日期數字________（選填寫“實”或“虛”）像。手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，此像的大小與小明本人相比________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】①凸透鏡；②虛；③不變。
【解析】[1][2]透明凸起的部分中間比邊緣厚是凸透鏡，其作用相當于一個放大鏡，手表數字在凸透鏡的一倍焦距以內，則成正立、放大的虛像。
[3]手表的背面打磨得非常光滑，相當于平面鏡，能清晰地照出小明像，由平面鏡成像的特點可知，所成的像與小明本人大小相同。
【變式1-1】（2023·恩施）幻燈機的鏡頭相當于一個（ ）。
A. 凸鏡 B. 凹透鏡 C. 凸透鏡 D. 凹鏡
【答案】C。
【解析】幻燈機是利用凸透鏡成倒立放大的實像的原理制成的，所以它的鏡頭相當于一個凸透鏡，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
【變式1-2】（2023·濟寧）有些人的眼睛只能看清遠處的物體，而不能看清近處的物體，這樣的眼睛需佩戴______（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）矯正。這種透鏡對光有______作用。
【答案】①凸透鏡；②會聚。
【解析】[1][2]眼睛只能看清遠處的物體，而不能看清近處的物體，平行光線進入眼睛，經過晶狀體折射后在視網膜后面成像，當物距變大時像距減小就能看清楚，這是遠視眼，需要佩戴凸透鏡來矯正。因為凸透鏡對光有會聚的作用，可以使光線進入晶狀體后縮小折射范圍，使像可以剛好成在視網膜上。
【變式1-3】（2023·重慶B）請根據畫出的光線，在答圖中虛線框內畫出一個適當的透鏡。
【解析】平行的光線經透鏡折射后變得發散，因此該透鏡起發散作用，為凹透鏡，如下圖所示：
考向02 利用透鏡三條特殊光線作圖
(
熟記透鏡三條特殊光線（主要光線）經透鏡折射后的傳播規律，并分清凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的異同。
利用透鏡的三條特殊光線作圖時，一定要注意：
（1）一定要用尺規作圖；（2）不要遺漏光線的箭頭；（3）光線用實線，輔助線用虛線。
)
【例2】（2023·陜西A）如圖，O為凸透鏡的光心，F為凸透鏡的焦點，請分別畫出兩條入射光線通過凸透鏡后的折射光線。
【解析】平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點，通過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變，由此作出對應的折射光線如圖所示：
【變式2-1】如圖所示，凸透鏡與凹透鏡的一個焦點重合，請根據入射光線，畫出相應的出射光線。
【解析】過焦點的光線，經過凸透鏡折射后，折射光線要平行于主光軸；平行于主光軸的光線，經過凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線要過凹透鏡的虛焦點，作圖如下：
【變式2-2】（2023·遂寧）請根據圖中凸透鏡折射后的光線，作出凸透鏡的入射光線和經平面鏡反射后的光線。
【解析】經凸透鏡折射后的光線過焦點，說明入射光線平行于主光軸，據此作出凸透鏡的入射光線；先過平面鏡的入射點垂直于鏡面作出法線，再根據反射角等于入射角在法線右側作出反射光線，如下圖：
【變式2-3】AB通過凸透鏡成倒立放大的實像，在圖中畫出凸透鏡及右側焦點位置。
【解析】連接BB'，根據過凸透鏡光心的光線，其傳播途徑不變，則確定光心為AA'與BB'的交點O，即凸透鏡的位置在O點；過B點作AO的平行線交凸透鏡于M點，根據平行于主光軸的光線經過凸透鏡折射后過其焦點，則連接MB'交AA'于F點，F點即為凸透鏡的焦點，如下圖：
考點二 生活中的透鏡
夯基·必備基礎知識梳理
一、照相機
1.照相機的成像原理
照相機的鏡頭相對于一個凸透鏡，膠片相對于光屏，來自物體的光經過鏡頭后會聚在照相機暗箱內的膠片上，形成了倒立、縮小的像。
2.照相機成像的特點
（1）物體到鏡頭的距離大于鏡頭到膠片的距離。
（2）物體離鏡頭越遠，物體在膠片上所成的像越小，像（或膠片）的位置到鏡頭的距離越近，即暗箱越短。
（3）照相機成的是倒立、縮小的像，像和物體在鏡頭的兩側。
3.照相機拍攝景深的調節
為了使遠近不同的景物在膠片上都能成清晰的像，需要調節鏡頭到膠片的距離。
（1）拍攝近處景物時，鏡頭應向前伸，即增大膠片與鏡頭之間的距離；
（2）拍攝遠處景物時，鏡頭應往后縮，即減小膠片與鏡頭之間的距離；
（3）若想使拍攝景物的像大一些，可以減小景物與鏡頭之間的距離；若想使拍攝景物的像小一些，可以增大景物與鏡頭之間的距離。
二、投影儀
照相機是利用凸透鏡來成像的，利用照相機可以得到倒立、縮小的像。投影儀也是利用凸透鏡來成像的，利用投影儀能得到倒立、放大的像。
1.投影儀的成像過程
對投影儀進行光路分析可知，來自投影片上的圖案上的光經鏡頭（凸透鏡）折射后，在屏幕上形成清晰的像。
2.投影儀的成像特點
（1）投影片到鏡頭的距離小于鏡頭到屏幕的距離；
（2）圖案（文字）通過投影儀在屏幕上成的像比投影片上的圖案（文字）大；
（3）像和投影片在凸透鏡的兩側；
（4）圖案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像；
（5）投影片離鏡頭越近，像到鏡頭間的距離越大，屏幕上所成的像越大。
3.投影儀的調節
（1）使屏幕上的像變大的方法：減小投影片與鏡頭之間的距離，同時增大屏幕與鏡頭間的距離；
（2）使屏幕上的像變小的方法：增大投影片與鏡頭間的距離，同時減小屏幕與鏡頭間的距離。
三、放大鏡
1.放大鏡成像
放大鏡是凸透鏡，是常用的光學儀器之一。放大鏡能將小物體放大，如圖所示。將放大鏡鏡頭放在物體上方與眼睛之間適當位置，透過放大鏡可以看到正立、放大的像。
2.放大鏡成像特點
（1）物體通過放大鏡所成的像是一個正立、放大的像；
（2）像和物體在凸透鏡的同側；
（3）在一定范圍內，放大鏡離物體越近，所成的像越小；放大鏡離物體越遠，所成的像越大；
（4）若物體與放大鏡的距離增大到一定程度，所成的像便消失了。
3.放大鏡的使用
（1）使像變大的方法：讓放大鏡與物體之間的距離適當增大一些；
（2）使像顯小的方法：讓放大鏡與物體之間的距離適當減小一些。
辨析比較：
照相機 投影儀 放大鏡
物鏡距離 遠 近 最近
像鏡距離 近 遠 —
像的性質 倒立、縮小 倒立、放大 正立、放大
物像位置 透鏡兩側 透鏡兩側 透鏡同側
物像變化 物體靠近透鏡，像遠離透鏡；物體遠離透鏡，像靠近透鏡 要使像變大，應使文字或圖案離盡頭近一些，屏幕應離鏡頭遠一些 放大鏡適當遠離物體，像變大；放大鏡適當靠近物體，像變小
四、實像和虛像
1.凸透鏡成實像的情況
實像是實際光線會聚而成的，能成在光屏上。此時物像分別位于凸透鏡的兩側，且實像都是倒立的，如圖所示。照相機、投影儀所成的像都是實像。
2.凸透鏡成虛像的情況
虛像不是由光線實際會聚而成的，而是由折射光線的反向延長線相交而成的。凸透鏡成虛像時，通過凸透鏡射出的光沒有會聚，只是人眼逆著折射光線的方向看過去，感到光是從虛像處發出的，故凸透鏡成虛像時，物、像位于凸透鏡的同側，我們只能用眼睛看到虛像，而不能用光屏承接到虛像。
3.實像和虛像成像示例
（1）實像成像示例
小孔成像 相機成像 投影儀成像
（2）虛像成像示例
平面鏡成像 光的折射成像 放大鏡成像
4.實像和虛像的區別
(
實像
虛像
不同
實際光線會聚而成
光線的反向延長線相交而成
在像的位置能用光屏承接
在像的位置不變用光屏承接
在像的位置能使膠片感光
在像的位置不能使膠片感光
都是倒立的
都是正立的
相同
都能用眼睛看到
)
提升·必考題型歸納
考向01 照相機、投影儀、放大鏡
(
（1）照相機：拍照時，攝像頭相當于照相機的鏡頭，兩者都是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像來工作的；照相機拍攝較遠景物時，像比較小；拍攝較近景物時，像比較大。由此可知，遠離被被拍攝景物，可以增大拍攝范圍，但拍出來的景物會變小。
（2）投影儀：理解投影儀（幻燈機）的成像特點是解題的關鍵。投影儀（幻燈機）利用凸透鏡能成倒立、放大的實像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻燈片應反向放置。
（3）放大鏡：在一定范圍內，放大鏡離物體越近，所成的像越小；離物體越遠，所成的像越大。
)
【例1】（2023·深圳）如圖，是一張大廈的照片，關于下列說法正確的是（ ）。
A. 照相機的鏡頭對光線有發散作用 B. 照相機程倒立放大的虛像
C. 水中的像是光的反射造成的 D. 在太陽下的大樓是光源
【答案】C。
【解析】A．照相機的鏡頭是凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，故A錯誤；
B．使用照相機時，物距大于二倍焦距，所以成倒立縮小的實像，故B錯誤；
C．水中的像是平面鏡成像現象，是光的反射造成的，故C正確；
D．光源能自己發光，大樓反射太陽光，大樓自己不會發光，所以大樓不是光源，故D錯誤。
故選C。
【變式1-1】（2023·新疆）下列光學儀器中，利用光的反射成像的是（ ）。
A. 放大鏡 B. 照相機 C. 潛望鏡 D. 近視眼鏡
【答案】C。
【解析】放大鏡成正立、放大的虛像，是凸透鏡成像，利用的是光的折射；照相機成倒立、縮小的實像，是凸透鏡成像，利用的是光的折射；潛望鏡是平面鏡，成正立、等大的虛像，利用的是光的反射，近視眼鏡是凹透鏡，利用的是光的折射；故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
【變式1-2】（2023·綏化）如圖所示，小明通過焦距為15cm的凸透鏡觀察到郵票正立放大的像。下列說法正確的是（ ）。
A. 通過凸透鏡觀察到的像是實像 B. 郵票到凸透鏡的距離等于15cm
C. 郵票到凸透鏡的距離小于15cm D. 郵票到凸透鏡的距離大于30cm
【答案】C。
【解析】A．通過凸透鏡觀察到郵票正立放大的像，說明此時物距小于一倍焦距，成正立、放大的虛像，故A錯誤，
B．郵票到凸透鏡的距離即是物距，因為焦距等于15cm，當物距等于焦距時，經凸透鏡折射后成平行光射出，所以不成像，故B錯誤；
C．通過凸透鏡觀察到郵票正立放大的像，說明此時物距小于一倍焦距，即是郵票到凸透鏡的距離小于15cm，故C正確；
D．如果郵票到凸透鏡的距離大于30cm，即是物距大于二倍焦距，應在光屏上成縮小、倒立的實像，故D錯誤。
故選C。
【變式1-3】（2023·吉林）手機的鏡頭相當于 ，增大手機與景物的距離，景物所成的像將 。
【答案】①凸透鏡；②變小。
【解析】[1]手機鏡頭相當于凸透鏡，所成的像是倒立、縮小的實像，成像原理與照相機相同。
[2]增大手機與景物的距離，物距變大，像距變小，景物所成的像變小。
【變式1-4】（2022·山西）如圖所示，是創新小組的同學們自制的照相機。在較暗的教室內，讓凸透鏡對著明亮的室外，拉動紙筒，在半透明膜上可看到室外實驗樓清晰的像，若想在半透明膜上成實驗樓更大清晰的像，下列做法正確的是（ ）。
A. 相機向前移，紙筒向前伸 B. 相機向后移，紙筒向后縮
C. 相機不移動，紙筒向后縮 D. 相機和紙筒的位置均不變
【答案】A。
【解析】A．相機向前移，物距減小，根據凸透鏡成像規律可知，像距會變大，像也變大，所以紙筒向前伸來增大像距，則可在半透明膜上成更大的清晰的像，故A正確；
B．相機向后移，物距增大，根據凸透鏡成像規律可知，像將變小，故B錯誤；
C．相機不移動，物距不變，所像距也不會變，所以紙筒向后縮不能得到更大清晰的像，故C錯誤；
D．相機和紙筒的位置均不變，像的大小不會發生變化，故D錯誤。故選A。
考向02 實像和虛像
(
掌握常見的成像現象的成像原理是解題的關鍵。小孔成像、投影儀、照相機等所成的像都是實際光線會聚而成的實像；平面鏡、放大鏡、凸面鏡等所成的像是光的反射或折射光線的反向延長線相交而成的現象。
)
【例2】（2023·赤峰）如圖所示，通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠處的風景，看到的是（ ）。
A.正立放大的虛像 B.倒立放大的實像 C.倒立縮小的實像 D.倒立縮小的虛像
【答案】C。
【解析】窗外遠處的風景相當于物體，到透鏡的距離大于二倍焦距，根據凸透鏡成像規律可知，此時成倒立、縮小的實像，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
【變式2-1】 (2023·徐州）徐州市博物館展出了一枚“彭城御丞”印章。為了方便觀看印文細節，印章前放有如圖所示的裝置，請你解釋其中的物理道理：___________。
【答案】該裝置是凸透鏡，印章置于凸透鏡下方一倍焦距以內，從上方看到放大正立的虛像。
【解析】為了方便觀看印文細節，則該裝置應使印章的印文細節放大，所以該裝置是凸透鏡，根據凸透鏡成像規律可知，印章放在凸透鏡的一倍焦距以內，成正立、放大的虛像。
【變式2-2】（2023·南通）運載火箭搭載神舟十六號飛船騰空而起，它在地面攝像機中所成的像是（ ）。
A. 實像，像變大 B. 實像，像變小 C. 虛像，像變大 D. 虛像，像變小
【答案】B。
【解析】攝像機與照相機成像原理相同，都成成倒立、縮小的實像；在騰空而起的過程中，物距變大，根據“成實像時，物遠像近像變小”可知，像變小，故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
考點三 凸透鏡成像的規律
夯基·必備基礎知識梳理
一、探究凸透鏡成像的規律
1.基本概念
（1）物距：物體到凸透鏡光心的距離，用字母u表示。
（2）像距：像到凸透鏡光心的距離，用字母v表示。
注意：初中階段，我們研究的凸透鏡均為薄透鏡，其厚度可忽略不計，故一般物距也可說是物體到透鏡的距離，像距是像到透鏡的距離。
2.實驗-探究凸透鏡成像的規律
【提出問題】凸透鏡所成的像的虛實、大小、正倒跟物距有什么關系？
【實驗設計】先把物體放在距離凸透鏡較遠的地方，然后逐漸向凸透鏡方向靠近，同時把光屏放在凸透鏡的另一側，觀察光屏上像的變化情況。由于凸透鏡的偏折情況和焦距有關，所以應著重觀察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距時，物體的成像情況。
【進行實驗與收集證據】
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安放在光具座上，調整它們的高度，使燭焰的中心、凸透鏡的光心和光屏的中心大致在同一高度；
（2）把蠟燭放在凸透鏡二倍焦距以外的地方并點燃，然后調整光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上出現清晰燭焰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距u和像距v。稍稍改變物距，重復做這一步；
（3）把蠟燭移向凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離大于二倍焦距，移動光屏，直到光屏上出現蠟燭清晰的像，觀察并記錄像的大小、正倒，測出物距u和像距v；
（4）把蠟燭移向凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離在一倍焦距和二倍焦距之間，移動光屏，直到光屏上出現蠟燭清晰的像，觀察并記錄像大小、正倒，測出物距u和像距v。稍稍改變物距，重做這一步；
（5）把蠟燭繼續靠近凸透鏡，讓蠟燭位于凸透鏡的焦點上，移動光屏，觀察是否能夠成像；
（6）把蠟燭移到凸透鏡的一倍焦距以內，移動光屏，觀察在光屏上能否看到蠟燭的像。如果不能，可以從光屏這一側透過凸透鏡觀察，記錄所看到的像的正倒、大小以及此時的物距u。稍稍改變物距，重做這一步；
（7）將實驗數據和觀察結果填入表中（該實驗所用凸透鏡焦距f=12cm）
物距u與焦距f的關系 物距u/cm 像距v/cm 成像的性質 像的變化情況
u>2f 60 15 倒立、縮小的實像 物距變小時，像距變大，像（相對于之前）變大
48 16
u=2f 24 24 倒立、等大的實像 ——
f15 60
u=f 12 —— 不成像 ——
u6 ——
【分析論證】（1）焦點是成實像和虛像的分界點。當物距大于一倍焦距時，成實像；當物距小于一倍焦距時，成虛像；當物距大于一倍焦距時，不成像；
（2）二倍焦距是成放大實像還是縮小實像的分界點。當物距大于二倍焦距時，成縮小的實像；當物距大于二倍焦距時，成等大的實像；當物距大于一倍焦距小于二倍焦距時，成放大的實像；
（3）凸透鏡成實像都是倒立的，且像、物位于凸透鏡的兩側；凸透鏡成虛像時，都是正立的，且像、物同側；
（4）凸透鏡成實像時，隨著物距的減小，像和像距都變大；成虛像時，隨著物距的減小，像和物都不小。
【得出結論】
物距u與焦距f的關系 像的性質 像距v與焦距f的關系 相對凸透鏡的位置 應用
正倒 大小 虛實
u>2f 倒立 縮小 實像 fu=2f 倒立 等大 實像 v=2f 與物異側 測焦距
f2f 與物異側 投影儀
u=f 不成像
u3.實驗注意事項
（1）光具座的長度有限，做實驗時最好選用焦距較小的凸透鏡；
（2）凸透鏡最好放在光具座的中間位置，便于調節物距和像距；
（3）調整燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目的是讓燭焰的像成在光屏的中央；
（4）調整光屏時，不可再調整凸透鏡的位置，否則會引起物距的變化；
（5）判斷燭焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置時，向前或向后移動光屏，像都會變模糊，則此位置即為像最清晰的位置；
（6）同一個物距范圍內，要換不同的物距進行實驗，這是為了排除偶然因素，使實驗結論更具普遍性。
(
實驗中無論如何移動光屏都找不到像的幾種原因
（1）若燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度，燭焰的像將成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像；
（2）當燭焰在凸透鏡一倍焦距以外，但非常靠近焦點時，雖然能成實像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座長度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像；
（3）當燭焰位于凸透鏡焦點處，燭焰發出的光經凸透鏡折射后平行射出，光屏上不會出現燭焰的像；
（4）若燭焰位于凸透鏡一倍焦距以內，燭焰與其所成的虛像在凸透鏡同側，此時光屏時接收不到像的。
)
4.凸透鏡成像規律的光路分析
利用凸透鏡三條特殊光線中的任意兩條可以畫出相應的光路圖，從而判斷出像距的大小和成像的具體情況，這是理解凸透鏡成像規律的最好的方法。
（1）當u>2f時，成倒立、縮小的實像，此時f（2）當u=2f時，成倒立、等大的實像，此時v=2f。光路如圖所示。
（3）當f2f。光路如圖所示。
（4）當u=f時，折射光時一束平行光，不能相交，其反向延長線也不能相交，所以不能成像。光路如圖所示。
（5）當uu。光路如圖所示。
(
凸透鏡成像的動態變化規律
（1）動態變化口訣：像的大小看像距，像兒跟著物體跑。其意義是，凸透鏡成像時，像距變大（小），像就變大（小）；物體向哪個方向移動，像就向哪個方向移動。
（2）移動速度：成縮小的像時，物距大于像距，物體移動的速度大于像移動的速度；成放大的像時，物距小于像距，物體移動的速度小于像移動的速度。
（3）最小距離：物體和實像的最小距離是4f,即當物體位于2f位置成像時。
)
提升·必考題型歸納
考向01 凸透鏡成像規律及其應用
(
（1）凸透鏡成像的兩個分界點：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。物體在一倍焦距以內，成虛像；在一倍焦距以外，成實像。成實像時，物體在二倍焦距內，像大物小；物體在二倍焦距外，像小物大。
（2）用不等式確定凸透鏡的焦距范圍：利用凸透鏡成像的規律，列出物距和焦距、像距和焦距的關系不等式，解不等式就可以確定該凸透鏡焦距的范圍。具體關系為：1）當成倒立、縮小的實像時，u>2f，f2f；4）當不成像時，u=f；5）當成正立、放大虛像時，u（3）凸透鏡成像規律與圖像結合：解答此類試題時，要明確二倍焦距處是成放大和縮小實像的分界點，當u=v=2f時，物體成倒立、等大的實像。然后在圖上找到對應點，求出焦距，然后根據凸透鏡成像規律即可求解。
（4）不完整凸透鏡成像情況：凸透鏡成像時，如果凸透鏡壞掉一部分或者遮擋一部分，都會成完整的像，只是所成的像亮度變暗。
)
【例1】（2023·江西）某同學探究凸透鏡成像規律時，光屏上得到了燭焰清晰的像（像未畫出），如圖所示。下列說法正確的是（ ）。
A. 光屏上的像是正立的 B. 光屏上的像是放大的
C. 投影儀是利用此成像原理制成的 D. 撤去光屏，燭焰的像仍然在原處
【答案】D。
【解析】ABC．如圖所示，物距大于像距，光屏上能夠得到了燭焰清晰的像，所成的是倒立縮小的實像，照相機是利用此成像原理制成的，故ABC錯誤。
D．光屏是呈現蠟燭所成的像，不會影響成像的特點，撤去光屏，燭焰的像仍然在原處，故D正確。
故選D。
【變式1-1】（多選）在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡和光屏，如圖所示，此時恰好能在光屏上得到燭焰清晰的像，則下列說法正確的是（ ）。
A．光屏上得到倒立、放大的像，投影儀就是利用此原理工作的；
B．若凸透鏡位置不變，把蠟燭、光屏的位置對調，則光屏上仍能成清晰的像；
C．實驗時用手指遮擋住凸透鏡的下半部分，光屏上不能得到燭焰完整的像；
D．若在蠟燭與凸透鏡之間放一個近視眼鏡鏡片，則要把光屏向右移動適當位置才能得到清晰的像
【答案】ABD。
【解析】A、由圖可知，物距小于像距，根據凸透鏡成實像時，物距小于像距，在光屏上成倒立放大的實像，投影儀就是利用此原理工作的，故A正確；
B、如果保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭與光屏的位置對調，根據在光的折射中，光路是可逆的，在光屏上仍能出現清晰的像，故B正確；
C、用手指遮擋住透鏡下半部分，上半部分仍能折射光線成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是會聚光線比原來變少，像變暗了，故C錯誤；
D、若在蠟燭與凸透鏡之間放一個近視眼鏡鏡片，近視鏡片是凹透鏡，凹透鏡對光線具有發散作用，會延遲光線會聚成像，故為了使光屏上呈現燭焰清晰的像，應將光屏沿著光具座向右移動，故D正確。
故選：ABD。
【變式1-2】（2023·廣西）小明用自制的“水凸透鏡”探究凸透鏡成像規律，當蠟燭、“水凸透鏡”和光屏位于如圖所示的位置時，光屏上呈現燭焰清晰的像，下列說法正確的是（ ）。
A. 此時成像特點與照相機的相同；
B. 此時“水凸透鏡”的焦距為15.0cm；
C. 調節“水凸透鏡”的厚度可改變其焦距；
D. 蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向上移動
【答案】CD。
【解析】A．由圖可知，此時光屏上成倒立放大的實像，而照相機的成像原理是根據凸透鏡成倒立縮小的實像，所以A錯誤；
B．由圖可知此時物距u=15cm，像距v=29cm，光屏上成倒立放大的實像，說明
，
所以此時水透鏡的焦距
所以B錯誤；
C．可以向水透鏡內注水和排水，通過調節“水凸透鏡”的厚度去改變其焦距，故C正確；
D．過凸透鏡光心的光線沿直線傳播，所以蠟燭燃燒變短后，則像向光屏上方移動,故D正確。
故選CD。
【變式1-3】（2023·寧夏）如圖是“探究凸透鏡成像規律”的實驗，其中成像性質與投影儀成像性質相同的是（ ）。
A. B.
C. D.
【答案】C。
【解析】A．由圖可知，物距大于像距，且能在光屏上成實像，因此可知，此時成倒立縮小的實像，應用于照相機，故A不符合題意；
B．由圖可知，物距等于像距，且能在光屏上成實像，因此可知，此時成倒立等大的實像，可以判斷凸透鏡焦距，故B不符合題意；
C．由圖可知，物距小于像距，且能在光屏上成實像，因此可知，此時成倒立放大的實像，應用于投影儀，故C符合題意；
D．由圖可知，不能在光屏上成實像，因此可知，物距在一倍焦距之內，因此此時成正立放大的虛像，應用于放大鏡，故D不符合題意。故選C。
【變式1-4】（2023·自貢）小明同學將點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏放在如圖所示的位置時，在光屏上觀察到了清晰的像。
（1）由圖可以判斷出實驗所用透鏡的焦距為______cm；
（2）小明把蠟燭移到光具座的10cm刻度線處，需要把光屏向______適當移動（選填“左”或“右”），才能在光屏上得到一個清晰的像，此時的像將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】①15.0；②左；③變小。
【解析】（1）[1]由圖可知，此時u=v=2f=30.0cm
燭焰成倒立、等大的實像，所以
（2）[2][3]把蠟燭移到光具座的10cm刻度線處，此時物距u=40.0cm>2f
根據凸透鏡成像特點可知，像距f需要把光屏向左移動，才能在光屏上得到一個倒立、縮小的實像，即像將變小。
考向02 探究凸透鏡成像規律
【例2】（2023·福建）在探究凸透鏡成像規律的實驗中：
（1）如圖甲所示，用平行光測出凸透鏡的焦距為________cm。
（2）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在水平光具座上，調節燭焰、凸透鏡和光屏三者中心在________。
（3）調節蠟燭、凸透鏡和光屏至圖乙所示的位置，則燭焰在光屏上成倒立、________的像。根據這一成像特點，可制成__________。
（4）若要使光屏上的像變小，應使蠟燭與凸透鏡的距離變_________，再調節光屏位置。
【答案】①12.5（12.3~12.7均可）；②同一高度；③縮小；④照相機；⑤大。
【解析】（1）[1]平行光線經凸透鏡折射后變成會聚光線，說明凸透鏡對光線有會聚作用；由圖知，光屏上出現一個最小最亮的光斑即為凸透鏡的焦點處，焦點到光心的距離為12.5cm-0.00cm=12.5cm，則凸透鏡的焦距是12.5cm，因為最后一位小數是估讀的，所以范圍在12.3~12.7cm均可。
（2）[2]調整燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，是為了使像能夠成在光屏中央。
（3）[3][4]將點燃的蠟燭和光屏分別放在如圖所示的位置，物距大于像距，所以像的性質是倒立的縮小的實像，是照相機的成像特點。
（4）[5]物遠像近像變小，所以要使光屏上的像變小，應使蠟燭與凸透鏡的距離變大，再調節光屏位置。
【變式2-1】小華用焦距為10.0cm的凸透鏡探究凸透鏡成像規律。
（1）實驗前，應調整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在 。
（2）當各器材位置如圖所示時，在光屏上成燭焰清晰的像，此時燭焰的成像特點與 （選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）的成像特點相同。
（3）實驗時，若用一張紙片遮住了凸透鏡的上半部，光屏上 （選填“能”或“不能”）成完整的像。
（4）小華將一副老花鏡的鏡片放在燭焰與凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置，若保持蠟燭的位置不變，僅將光屏向 端移動適當距離，光屏上即可重新成燭焰清晰的像。
【答案】（1）同一高度；（2）照相機；（3）能；（4）左。
【解析】（1）點燃蠟燭后，調節燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上，這樣才能使像成在光屏的中央；
（2）由圖可知，物距u＝50.0cm﹣20.0cm＝30.0cm，像距v＝65.0cm﹣50.0cm＝15.0cm，已知f＝10cm，此時u＞2f，成倒立、縮小的實像，能夠說明照相機的成像原理；
（3）若用一張紙片遮住了凸透鏡的上半部，物體上任一點都有光線射向凸透鏡下半部，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成完整的燭焰的像，折射光線減少，會聚成的像變暗；
（4）老花鏡是一個凸透鏡，對光線有會聚作用，使光提前會聚將一副老花鏡的鏡片放在燭焰與凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置，若保持光屏的位置不變，此時清晰的像成在光屏左側，要在光屏上重新承接到燭焰清晰的像，光屏應向左移動。
故答案為：（1）同一高度；（2）照相機；（3）能；（4）左。
【變式2-2】（2023·涼山州）小丁在探究凸透鏡成像規律的實驗中：
（1）當燭焰、焦距為10cm的凸透鏡A位于圖甲中位置時，光屏上得到一個清晰的像，該像是一個倒立、___________（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像；
（2）保持蠟燭位置不變，小丁用焦距為5cm的凸透鏡B在原位置替換凸透鏡A，要使光屏上仍得到燭焰清晰的像，應該將光屏向___________（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡B的方向移動；
（3）如圖乙所示，蠟燭和凸透鏡之間放上近視眼鏡，光屏上能得到清晰的像，若取下眼鏡，要在光屏上重新得到清晰的像，應將光屏___________（選填“靠近”或“遠離”示）凸透鏡。
【答案】①縮小；②靠近；③靠近。
【解析】（1）[1]由圖甲可知，此時物距大于像距，故由凸透鏡成像的規律可知，此時凸透鏡所成的像為倒立、縮小的實像。
（2）[2]用焦距為5cm的凸透鏡B在原位置替換凸透鏡A后，凸透鏡對光的偏折能力增強，此時光線會聚點將位于光屏左側，故要使光屏上仍得到燭焰清晰的像，應將光屏向靠近凸透鏡B的方向移動。
（3）[3]近視眼鏡對光線具有發散作用，取下眼鏡后，光線會聚點將向靠近凸透鏡的方向移動，故要在光屏上重新得到清晰的像，應將光屏靠近凸透鏡。
【變式2-3】（2023·通遼）同學們為了探究平面鏡成像的特點，準備了平面鏡、玻璃板、兩支相同的蠟燭A和B、光具座、光屏等實驗器材。
（1）如圖所示，將一只點燃的蠟燭A放置在光具座的甲位置，選用__________（選填“平面鏡”或“玻璃板”）豎直放置在乙位置，未點燃的蠟燭B放置在乙位置右側，移動蠟燭B到丙位置時，發現蠟燭B與蠟燭A的像完全重合；
（2）取下蠟燭B，并在丙位置處放一光屏，光屏上不能承接到蠟燭A的像，說明平面鏡成的像是__________（選填“實像”或“虛像”）；
（3）接著同學們想利用上述裝置探究凸透鏡成像規律，將乙處器材換成一個凸透鏡，再將蠟燭A移至35cm刻度線處，丙位置的光屏上恰好出現了燭焰清晰的像，生活中的__________（選填“照相機”“投影儀”或“ 放大鏡”）就是利用這一原理工作的。此時，用直徑相同、焦距更大的凸透鏡替換原凸透鏡，移動光屏也得到了清晰的像，則此時的像較原來的像__________（選填“變大”“變小”或“不變”）；
（4）在上一步實驗的基礎上，小明將一遠視鏡片放在凸透鏡與蠟燭之間，要使光屏上還能呈清晰的像，可將光屏適當向__________（選填“左”或“右”）移動。
【答案】①玻璃板；②虛像；③投影儀；④變大；⑤左。
【解析】（1）[1]玻璃既能透光又能反射光使物體成像，能看到前面物體在玻璃板后面成的像，也能看到玻璃板后面的物體，便于確定像的位置。所以實驗中用玻璃板代替平面鏡。
（2）[2]實像能用光屏承接，虛像不能用光屏承接，光屏上沒有承接到A的像，說明成的是虛像。
（3）[3]由圖可知，將蠟燭A移至35cm刻度線處，此時物距小于像距，成的是倒立、放大的實像，故屬于投影儀的成像原理。
[4]當焦距變大時，光線會聚會晚一些，像距變大，所成的像會變大。
（4）[5]遠視眼鏡片是凸透鏡，對光線有會聚作用，將其放在中間，成像會往左移動，故將光屏適當向左移動。
考點四 眼睛和眼鏡
夯基·必備基礎知識梳理
一、眼睛
1.眼睛看到物體的過程
眼睛的主要結構有：角膜、睫狀體、瞳孔、晶狀體、玻璃體、視網膜、視神經等。物體發出的光經過眼球轉化為神經信號傳輸給大腦，我們就看到了物體，如圖所示。
2.正常眼睛的調節
正常眼睛無論時眺望遠景，還是查看近物，都能看清楚。也就是說，不管物距變大還是變小，眼睛都能將像清晰地成像在視網膜上，物距發生變化時，像距（視網膜和晶狀體間的距離）未變，這是因為眼睛能通過睫狀體改變睫狀體的形狀，進而改變晶狀體對光線的偏折能力，即改變了晶狀體的焦距。使不同遠近的物體都能在視網膜上成清晰的像。
看遠處物體 看近處物體
睫狀體 放松 收縮
晶狀體 變薄 變厚
對光的偏折能力 變弱 變強
成像原理圖
3.遠點、近點和明視距離
（1）遠點：眼睛的調節是有限度的。當睫狀體完全松弛時，晶狀體表面彎曲程度最小，此時晶狀體最扁，此時能夠看清的最遠點極限叫做遠點。正常人的眼睛的遠點理論上在無限遠處。
（2）近點：當睫狀體極度緊張時（用力看近處物體），睫狀體變得最厚，晶狀體表面彎曲程度最大，此時能看清的最近的極限點叫做近點。正常人的眼睛的近點在離眼睛大約10cm的地方。
（3）明視距離：在合適照明條件下，正常眼睛觀察近處物體最清晰而不疲勞的距離大約為25cm，這個距離叫做明視距離。為預防近視眼，讀數、寫字時眼睛與書本的距離應保持在25cm左右。
二、近視眼及其矯正
1.近視眼的特點
只能看清近處物體，看不清遠處物體。
2.近視眼的成因
近視眼晶狀體太厚，折光能力太強，或者眼球在前后方向太長，使得來自遠處的光會聚在視網膜前，到達視網膜時已經不是一點而是一個模糊的光斑（如圖甲所示），導致視網膜上得不到清晰的像。
甲 近視眼成像于視網膜前 乙 矯正后
3.近視眼的矯正
近視眼成像在視網膜前，因此要矯正近視眼，應使其焦點后移。利用凹透鏡對光的發散作用，在眼睛前放一個合適凹透鏡，讓來自遠處的光在進入人眼前進行適當的發散，這樣就可以使光線進入人眼后恰好會聚在視網膜上（如圖乙所示），所以近視眼應佩戴用凹透鏡制成的眼鏡進行矯正。
4.近視眼的防治
（1）讀數、寫字姿勢要端正，眼睛和書本的距離要保持在25cm左右；
（2）不要在暗弱光或直射太陽光下看書寫字；
（3）不要躺在床上看書，不要爬在桌子上看書；
（4）不要在車上或走路時看書或玩手機；
（5）不要長時間玩電子游戲；連續看書1h左右，要休息片刻或向遠處眺望一會。
三、遠視眼及其矯正
1.遠視眼的特點
只能看清遠處的物體，看不清近處物體。
2.遠視眼的成因
近視眼晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向太短，使得來自近處的光會聚在視網膜后，到達視網膜前還沒有會聚成點，在視網膜上形成一個模糊的光斑（如圖甲所示），導致視網膜上得不到清晰的像。
甲 遠視眼成像于視網膜后 乙 矯正后
3.遠視眼的矯正
遠視眼成像在視網膜后，因此要矯正遠視眼，應使其焦點前移。利用凸透鏡對光的會聚作用，在眼睛前放一個合適凸透鏡，讓來自近處的光在進入人眼前進行適當的會聚，這樣就可以使光線進入人眼后恰好會聚在視網膜上（如圖乙所示），所以遠視眼應佩戴用凸透鏡制成的眼鏡進行矯正。
提升·必考題型歸納
考向01 眼睛的構造及視物原理
(
人眼的視物原理與照相機的成像原理相同，但需要注意的是人眼睛的焦距可以調節，而照相機模型中的凸透鏡焦距不變，一般靠調節物距和像距成清晰的像。
)
【例1】人的眼睛像一架照相機，晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，物體在視網膜上形成______（選填“正立”或“倒立”）的像。如果長期用錯誤的方式看書，很容易患上近視。有一種治療近視眼的手術——用激光對角膜進行切削，使晶狀體和角膜構成的“透鏡”對光的偏折能力變______（選填“強”或“弱”）些，從而使像落在視網膜上。
【答案】倒立；弱。
【解析】[1]人眼的晶狀體和角膜的共同作用相當于一個照相機的鏡頭即凸透鏡；視網膜相當于光屏，物體在視網膜上形成的是倒立、縮小的實像。
[2]近視眼是由于晶狀體太厚，對光的偏折能力太強，導致遠處物體清晰的像成在視網膜的前方，因此激光治療的目的是減弱晶狀體和角膜構成的“透鏡”對光的偏折能力，使像成在視網膜上。
【變式1-1】（2023·宜昌）小華用彈性膜充水制作了一個水凸透鏡，通過注射器注水或抽水改變透鏡的厚度，如圖是他用其模擬眼睛看物體的實驗裝置。模擬正常眼睛時，固定透鏡，將一個F形光源放在合適的位置后，調節光屏得到清晰的像，下列說法正確的是（ ）。
A. 此時光源放在透鏡2倍焦距以內
B. 此時光屏上成倒立放大的實像
C. 光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像
D. 模擬近視眼的成因時需要從透鏡向外抽水
【答案】C。
【解析】AB．眼睛相當于照相機，在視網膜成倒立縮小的實像，因此物距應大于二倍焦距，即此時光源放在透鏡2倍焦距以外，在光屏上成倒立縮小的實像，故AB錯誤；
C．根據凸透鏡成實像時的特點，物遠像近像變小，因此光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像，故C正確；
D．近視眼是因為晶狀體太厚，對光線會聚能力太強導致的，因此模擬近視眼的成因時需要從透鏡向里注水，故D錯誤。
故選C。
【變式1-2】（2023·成都）今年6月6日是全國第28個愛眼日。正常眼睛觀察物體最清晰而又不易疲勞的距離，約為25cm，叫做明視距離。近視眼的明視距離______正常眼的明視距離（選填“大于”“等于”或“小于”）。與近視眼不同，遠視眼需要佩戴______透鏡矯正。
【答案】①小于；②凸。
【解析】[1]正常眼睛的明視距離為25cm，近視眼的明視距離相對正常眼要（短），即近視眼的明視距離比正常眼的明視距離小。
[2]遠視眼的晶狀體凸度過小或眼球前后徑過短，外界物體的像成在視網膜后方，故應佩戴凸透鏡，使進入眼睛的光線會聚一些后再通過晶狀體，使像成在視網膜上。
考向02 近視眼的成因與矯正
(
當晶狀體彎曲程度過大，對光的會聚能力過強時，成像在視網膜前，應該佩戴發散透鏡（凹透鏡），使像成在視網膜上。
)
【例2】（2023·株洲）圖為眼睛觀察遠處物體時的光路。可知這是（ ）。
A. 近視眼，應戴凸透鏡矯正 B. 近視眼，應戴凹透鏡矯正
C. 遠視眼，應戴凸透鏡矯正 D. 遠視眼，應戴凹透鏡矯正
【答案】B。
【解析】如圖所示，來自遠處點的光經晶狀體（凸透鏡）成像在視網膜前，說明這是近視眼的光路原理圖，要矯正近視眼，需要利用凹透鏡對光的發散作用，在近視眼睛前面放一個凹透鏡，就能使來自遠處物體的光會聚在視網膜上，故應戴凹透鏡矯正近視眼，故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
【變式2-1】（2023·煙臺）近視是影響青少年健康的重大問題，保護視力、科學用眼已成為社會共識。下列有關眼睛和眼鏡的說法正確的是（ ）。
A. 物體在正常眼睛的視網膜上成倒立縮小的虛像；
B. 近視眼看遠處的物體時，像成在視網膜的前方；
C. 矯正近視眼的方法是配戴合適度數的凸透鏡；
D. 矯正近視眼前，像離視網膜越近配戴眼鏡的度數越高
【答案】B。
【解析】A．眼睛的晶狀體相當于是凸透鏡，眼睛看見物體和照相機原理相同，物距大于二倍焦距，所以物體在正常眼睛的視網膜上成倒立、縮小的實像，故A錯誤；
B．近視眼是眼軸過長或角膜曲率過高，導致平行光線無法正常聚焦在視網膜上。我們可以簡單理解為晶狀體變厚，焦距較短，所以看遠處的物體時，像成在視網膜的前方，故B正確；
C．矯正近視眼的方法是利用凹透鏡發散光線的特點，使通過晶狀體的光線會聚范圍變大，只要配戴合適度數的凹透鏡就能在視網膜上成清晰的像，故C錯誤；
D．矯正近視眼前，像離視網膜越近，說明近視程度越低，則配戴眼鏡的度數越低，故D錯誤。
故選B。
【變式2-2】（2022·大慶）甲圖是近視眼的成像示意圖，其中晶狀體相當于凸透鏡，平行光經過晶狀體等結構未會聚在視網膜上。請在乙圖虛線框內畫出適當的透鏡，并將兩條光線的光路補充完整。使光線會聚在視網膜上的a點。
【解析】圖甲是近視眼的成像示意圖，需要用凹透鏡來矯正，故虛線框內應該畫凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用，再經過晶狀體會聚到視網膜上的a點。如下圖所示：
考向03 遠視眼的成因與矯正
(
遠視眼的晶狀體太薄，對光的折射能力太弱，成像在視網膜后，矯正時應佩戴會聚透鏡（凸透鏡），增強光的會聚效果，使像成在視網膜上。
“八字訣”：
近厚遠薄（成因：近視眼的晶狀體太厚，遠視眼的晶狀體太薄）；近凹遠凸（矯正：近視眼需要佩戴凹透鏡，遠視眼需要佩戴凸透鏡）。
可以理解記憶為：近視眼的晶狀體太厚，折光能力太強，需要佩戴有發散作用的凹透鏡；遠視眼的晶狀體太薄，折光能力太弱，折光能力太弱，需要佩戴有聚光作用的凸透鏡。
)
【例3】（2023·濟寧）有些人的眼睛只能看清遠處的物體，而不能看清近處的物體，這樣的眼睛需佩戴______（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）矯正。這種透鏡對光有______作用。
【答案】①凸透鏡；②會聚。
【解析】[1][2]眼睛只能看清遠處的物體，而不能看清近處的物體，平行光線進入眼睛，經過晶狀體折射后在視網膜后面成像，當物距變大時像距減小就能看清楚，這是遠視眼，需要佩戴凸透鏡來矯正。因為凸透鏡對光有會聚的作用，可以使光線進入晶狀體后縮小折射范圍，使像可以剛好成在視網膜上。
【變式3-1】（2022·遂寧）小陳發現爺爺看書報時將書報拿得很遠，根據所學知識想到人的眼睛與_____（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，爺爺眼睛的問題是因為晶狀體太薄造成的_____選填“近”或“遠”）視眼。于是他建議父母帶爺爺到眼鏡店選配一副由________透鏡制成的老花鏡。
【答案】① 照相機；② 遠；③ 凸。
【解析】[1]人的眼睛與照相機的成像原理相同，都是成倒立、縮小的實像。
[2]晶狀體太薄，導致晶狀體對光線的會聚能力變弱，看遠處物體時，像呈在視網膜后方，所以爺爺眼睛的問題是因為晶狀體太薄造成的遠視眼。
[3]遠視眼是由于看遠處物體時，像呈在視網膜后方，所以應該佩戴會聚透鏡，即凸透鏡，使光線提前會聚。
【變式3-2】（2020 鞍山）在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中，將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處不動，移動蠟燭和光屏至如圖所示的位置時，在光屏上得到燭焰清晰的像。
（1）該凸透鏡的焦距為 cm。
（2）將蠟燭移到10cm刻度線處，燭焰所成的像是 （填“放大”、“縮小”或“等大”）的，生活中的 （填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）利用了該原理工作。
（3）在燭焰和凸透鏡之間放一眼鏡的鏡片，發現光屏上的像由清晰變模糊了。將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離后，光屏上再次呈現清晰的像，則該眼鏡的鏡片是 （填“凸透鏡”或“凹透鏡”），可用于矯正 （填“近視眼”或“遠視眼”）。
（4）蠟燭隨著燃燒而變短，為了使像仍能成在光屏中央，這時需要 （填“向上”或“向下”）移動光屏。
【答案】（1）15.0；（2）縮小；照相機；（3）凸透鏡；遠視眼；（4）向上。
【解析】（1）根據圖可知，燭焰距凸透鏡50cm﹣20cm＝30cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，說明此時滿足80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm＝u＝2f，所以f＝15.0cm；
（2）把蠟燭A移到10cm刻度線處，物距為40cm大于兩倍焦距，物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距在一倍焦距和兩倍焦距之間，生活中照相機就是依據此原理制成的；
（3）在燭焰和凸透鏡之間放一眼鏡的鏡片，發現光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離后，光屏上再次呈現清晰的像，說明該鏡片把光線會聚了，凸透鏡對光線有會聚作用，凸透鏡可以矯正遠視眼；
（4）蠟燭在燃放中不斷縮短，向下移動，光屏上的像向上移動，要使像能夠成在光屏中央，需要將光屏向上移動一些。
故答案為：（1）15.0；（2）縮小；照相機；（3）凸透鏡；遠視眼；（4）向上。專題03 透鏡及其應用（講義）（原卷版）
考情分析 2
知識建構 3
考點一 透鏡 4
夯基·必備基礎知識梳理 4
提升·必考題型歸納 7
考向01 透鏡與透鏡對光的作用 7
考向02 利用透鏡三條特殊光線作圖 7
考點二 生活中的透鏡 8
夯基·必備基礎知識梳理 8
提升·必考題型歸納 11
考向01 照相機、投影儀、放大鏡 11
考向02 實像和虛像 12
考點三 凸透鏡成像的規律 13
夯基·必備基礎知識梳理 13
提升·必考題型歸納 16
考向01 凸透鏡成像規律及其應用 16
考向02 探究凸透鏡成像規律 18
考點四 眼睛和眼鏡 19
夯基·必備基礎知識梳理 19
提升·必考題型歸納 21
考向01 眼睛的構造及視物原理 21
考向02 近視眼的成因與矯正 22
考向03 遠視眼的成因與矯正 23
一、課標考點分析
考點內容 課標要求 命題預測
透鏡對光的作用 認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用 透鏡對光的作用是《透鏡及其應用》的基礎，尤其是透鏡在生活中的應用大都是利用透鏡對光的作用。對此考點的考查多是作圖題、選擇題和填空題，命題點有：認識透鏡對光的作用、透鏡在生活中的應用、利用透鏡的三條特殊光線作圖等
透鏡在生活中的應用 了解凸透鏡的應用—放大鏡、照相機和投影儀 屬于常考熱點。考查題型主要有選擇題、填空題，有時也會出現在實驗探究題中。命題點有：生活中常見透鏡的應用及特點，放大鏡、照相機與投影儀的成像特點等
凸透鏡成像規律 通過實驗探究，知道凸透鏡成像規律 是常考熱點，也是分值較多的考查內容。常考題型有選擇題、填空題和實驗探究題。命題點有：凸透鏡成像規律、凸透鏡成像過程中的動態變化、探究凸透鏡成像規律等
眼睛與眼鏡 了解人眼成像的原理；了解近視眼和遠視眼的成因與矯正 眼睛是架精密的光學儀器，也是考查方向較為集中的考點，所以認識眼睛的構造和成像原理是解答此類考題的基礎。考查題型主要集中在選擇題、填空題。命題點有：眼睛的成像原理、近視眼與遠視眼的成因及矯正方法等
透鏡作圖 會畫簡單的光路圖 屬于常考熱點，考查基礎是透鏡的三條特殊光線，考查題型是作圖題，分值一般在2-3分。命題點有：給出入射光線畫折射光線、給出物畫物在透鏡中的像、由折射光線和入射光線找透鏡的類型及位置等
二、考情分析
《透鏡及其應用》是中考必考內容。由于各地區對試卷結構設置不同，本部分的考題少則一道題，多則兩道題，分值在2-5分之間；考題類型多樣，主要有選擇題、填空題、作圖題、實驗題和解答題等。
備考應注意一下內容：凸透鏡成像規律與實驗探究、透鏡的三條特殊關系、生活中的透鏡及成像原理、眼睛與眼鏡等。
本部分考題由于必考，分值也較高，中考的備考應該下功夫認真做好復習，在常考熱點的考向、類型下功夫，相信大家一定會取得滿意的分數。
考點一 透鏡
夯基·必備基礎知識梳理
一、凸透鏡和凹透鏡
1.透鏡的概念
透鏡是用透明物質制成的、至少一個表面為球面一部分的光學元件。光從空氣進入透鏡一側，從另一側射出時各發生一次折射，并由此會產生會聚或發散的效果。
2.透鏡的分類
種類 概念 圖示 實例
凸透鏡 中間厚邊緣薄的透鏡 放大鏡
凹透鏡 中間薄邊緣厚的透鏡 近視眼鏡
3.透鏡的主光軸和光心
名稱 概念 圖示
主光軸 通過透鏡兩個球面球心的直線叫主光軸，簡稱主軸。每個透鏡都有一個主軸，主軸用點線表示 凸透鏡 凹透鏡
光心 透鏡主軸上有兩個特殊的點，通過這個點的光傳播方向不變，這個點叫透鏡的光心。可以認為薄透鏡就在透鏡的中心
二、透鏡對光的作用
1.實驗探究：探究對光的作用
（1）凸透鏡對光的作用
如圖所示，讓平行于凸透鏡主光軸的幾束光射向凸透鏡，觀察到光通過凸透鏡后會聚于主光軸上的一點。
實驗圖 示意圖
（2）凹透鏡對光的作用
如圖所示，讓平行于凹透鏡主光軸的幾束光射向凹透鏡，觀察到光通過凹透鏡后會偏離主光軸散開，但其反向延長線交于主光軸上的一點。
實驗圖 示意圖
【探究歸納】凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用。因此，凸透鏡又叫會聚透鏡，凹透鏡又叫發散透鏡。
2.對“會聚作用”和“發散作用”的理解
（1）凸透鏡對光有會聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光軸，即通過凸透鏡的光將主光軸方向偏折，如圖所示。
（2）凹透鏡對光有發散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏離主光軸，即通過凹透鏡的光將向遠離主光軸方向偏折，如圖所示。
(
會聚作用≠光一定會聚，發散作用≠光一定發散
（1）會聚作用是指能使光匯攏，但匯攏后的光不一定會變成會聚光。如圖甲所示，凸透鏡使通過它的一束光發散程度變小了，但該光束依然發散。
（2）發散作用是指能使光發散，但發散后的光并不一定是發散光。如圖乙所示，凹透鏡對通過它的一束會聚光有發散作用，但光經過凹透鏡后依然是會聚光，還能會聚于一點。
)
3.透鏡中的光路是可逆的
由于光在發生折射時是可逆的，而透鏡對光的作用也是折射作用，所以透鏡中的光路是可逆的。
三、焦點和焦距
1.透鏡的焦點和焦距
焦點 焦距 圖示
凸透鏡 凸透鏡能使跟主光軸平行的數顯會聚在主光軸上的一點，這個點叫凸透鏡的焦點，用F表示。凸透鏡兩側各有一個焦點 焦點F到光心O的距離叫焦距，用f表示，凸透鏡兩側的焦距相等
凹透鏡 凹透鏡能使跟主光軸平行的光發散，且發散的光反向延長線相交在主光軸上的一點，這個點不是實際光線會聚的點，所以叫虛焦點，用F表示。凹透鏡兩側各有一個虛焦點 虛焦點F到光心O的距離叫焦距，用f表示，凹透鏡兩側的焦距相等
(
（1）凸透鏡焦距的長短與其表面的凸起程度有關，表面越凸，焦距越短；
（2）凸透鏡焦距長短反映了凸透鏡對光會聚作用的強弱，焦距越短，光通過凸透鏡后的偏折程度越大，即凸透鏡的會聚作用越強；
（3）根據光路可逆，若把點光源放在凸透鏡的焦點上，射向凸透鏡的光經凸透鏡折射后會變成平行光，因此可利用凸透鏡獲得平行光。
)
2.粗測凸透鏡焦距的方法
如圖所示，讓凸透鏡（放大鏡）正對著太陽光，再拿一張白紙放在它的另一端，調整放大鏡與白紙的距離，直到紙上的光斑最小、最亮（這個點就是凸透鏡的焦點）。測出這個光斑達到凸透鏡光心的距離，即該凸透鏡的焦距。這種測凸透鏡焦距的方法稱為平行光聚焦法。
四、透鏡的三條特殊（主要）光線
三條特殊光線是指：通過光心的光線、平行于主光軸的光線、經過焦點（對凹透鏡來說應該是射向另一側焦點）的光線。這三條光線經凸透鏡和凹透鏡折射后的情況見下表：
凸透鏡
通過光心的光線經凸透鏡折射后，傳播方向不變 平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后，經過另一側的焦點 通過焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸
凹透鏡
經光心的光線經凹透鏡折射后，傳播方向不變 平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線經過凹透鏡同側虛焦點 射向凹透鏡另一側虛焦點的光線經凹透鏡折射后，平行于主光軸
提升·必考題型歸納
考向01 透鏡與透鏡對光的作用
(
（1）判斷透鏡類型的方法
根據透鏡的表面是凸還是凹來判斷透鏡的類型并不可靠，要通過比較透鏡中間與邊緣的厚度來確定透鏡的類型，因為有的透鏡可能是一面圖一面凹。
（2）根據透鏡對光的作用判斷：
折射光線相對于入射光線會聚了，則經過的透鏡是凸透鏡；折射光線相對于入射光線發散了，則經過的透鏡是凹透鏡。
（3）平行光聚焦法粗側凸透鏡的焦距：
太陽光近似為平行光，讓凸透鏡正對太陽光時，太陽光垂直于透鏡入射，此時入射光線平行于主光軸，當光斑最小最亮時，該點即為凸透鏡的焦點。如果不正對太陽光，最小光斑并不在主光軸上，此時的光斑不在焦點上，所以測出的距離也不是焦距。
)
【例1】（2023·鄂州）如圖所示，透過手表表盤上光滑透明凸起部分，能清楚地讀出日期信息，光滑透明凸起部分相當于________，觀看到的是日期數字________（選填寫“實”或“虛”）像。手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，此像的大小與小明本人相比________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【變式1-1】（2023·恩施）幻燈機的鏡頭相當于一個（ ）。
A. 凸鏡 B. 凹透鏡 C. 凸透鏡 D. 凹鏡
【變式1-2】（2023·濟寧）有些人的眼睛只能看清遠處的物體，而不能看清近處的物體，這樣的眼睛需佩戴______（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）矯正。這種透鏡對光有______作用。
【變式1-3】（2023·重慶B）請根據畫出的光線，在答圖中虛線框內畫出一個適當的透鏡。
考向02 利用透鏡三條特殊光線作圖
(
熟記透鏡三條特殊光線（主要光線）經透鏡折射后的傳播規律，并分清凸透鏡和凹透鏡三條特殊光線的異同。
利用透鏡的三條特殊光線作圖時，一定要注意：
（1）一定要用尺規作圖；（2）不要遺漏光線的箭頭；（3）光線用實線，輔助線用虛線。
)
【例2】（2023·陜西A）如圖，O為凸透鏡的光心，F為凸透鏡的焦點，請分別畫出兩條入射光線通過凸透鏡后的折射光線。
【變式2-1】如圖所示，凸透鏡與凹透鏡的一個焦點重合，請根據入射光線，畫出相應的出射光線。
【變式2-2】（2023·遂寧）請根據圖中凸透鏡折射后的光線，作出凸透鏡的入射光線和經平面鏡反射后的光線。
【變式2-3】AB通過凸透鏡成倒立放大的實像，在圖中畫出凸透鏡及右側焦點位置。
考點二 生活中的透鏡
夯基·必備基礎知識梳理
一、照相機
1.照相機的成像原理
照相機的鏡頭相對于一個凸透鏡，膠片相對于光屏，來自物體的光經過鏡頭后會聚在照相機暗箱內的膠片上，形成了倒立、縮小的像。
2.照相機成像的特點
（1）物體到鏡頭的距離大于鏡頭到膠片的距離。
（2）物體離鏡頭越遠，物體在膠片上所成的像越小，像（或膠片）的位置到鏡頭的距離越近，即暗箱越短。
（3）照相機成的是倒立、縮小的像，像和物體在鏡頭的兩側。
3.照相機拍攝景深的調節
為了使遠近不同的景物在膠片上都能成清晰的像，需要調節鏡頭到膠片的距離。
（1）拍攝近處景物時，鏡頭應向前伸，即增大膠片與鏡頭之間的距離；
（2）拍攝遠處景物時，鏡頭應往后縮，即減小膠片與鏡頭之間的距離；
（3）若想使拍攝景物的像大一些，可以減小景物與鏡頭之間的距離；若想使拍攝景物的像小一些，可以增大景物與鏡頭之間的距離。
二、投影儀
照相機是利用凸透鏡來成像的，利用照相機可以得到倒立、縮小的像。投影儀也是利用凸透鏡來成像的，利用投影儀能得到倒立、放大的像。
1.投影儀的成像過程
對投影儀進行光路分析可知，來自投影片上的圖案上的光經鏡頭（凸透鏡）折射后，在屏幕上形成清晰的像。
2.投影儀的成像特點
（1）投影片到鏡頭的距離小于鏡頭到屏幕的距離；
（2）圖案（文字）通過投影儀在屏幕上成的像比投影片上的圖案（文字）大；
（3）像和投影片在凸透鏡的兩側；
（4）圖案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像；
（5）投影片離鏡頭越近，像到鏡頭間的距離越大，屏幕上所成的像越大。
3.投影儀的調節
（1）使屏幕上的像變大的方法：減小投影片與鏡頭之間的距離，同時增大屏幕與鏡頭間的距離；
（2）使屏幕上的像變小的方法：增大投影片與鏡頭間的距離，同時減小屏幕與鏡頭間的距離。
三、放大鏡
1.放大鏡成像
放大鏡是凸透鏡，是常用的光學儀器之一。放大鏡能將小物體放大，如圖所示。將放大鏡鏡頭放在物體上方與眼睛之間適當位置，透過放大鏡可以看到正立、放大的像。
2.放大鏡成像特點
（1）物體通過放大鏡所成的像是一個正立、放大的像；
（2）像和物體在凸透鏡的同側；
（3）在一定范圍內，放大鏡離物體越近，所成的像越小；放大鏡離物體越遠，所成的像越大；
（4）若物體與放大鏡的距離增大到一定程度，所成的像便消失了。
3.放大鏡的使用
（1）使像變大的方法：讓放大鏡與物體之間的距離適當增大一些；
（2）使像顯小的方法：讓放大鏡與物體之間的距離適當減小一些。
辨析比較：
照相機 投影儀 放大鏡
物鏡距離 遠 近 最近
像鏡距離 近 遠 —
像的性質 倒立、縮小 倒立、放大 正立、放大
物像位置 透鏡兩側 透鏡兩側 透鏡同側
物像變化 物體靠近透鏡，像遠離透鏡；物體遠離透鏡，像靠近透鏡 要使像變大，應使文字或圖案離盡頭近一些，屏幕應離鏡頭遠一些 放大鏡適當遠離物體，像變大；放大鏡適當靠近物體，像變小
四、實像和虛像
1.凸透鏡成實像的情況
實像是實際光線會聚而成的，能成在光屏上。此時物像分別位于凸透鏡的兩側，且實像都是倒立的，如圖所示。照相機、投影儀所成的像都是實像。
2.凸透鏡成虛像的情況
虛像不是由光線實際會聚而成的，而是由折射光線的反向延長線相交而成的。凸透鏡成虛像時，通過凸透鏡射出的光沒有會聚，只是人眼逆著折射光線的方向看過去，感到光是從虛像處發出的，故凸透鏡成虛像時，物、像位于凸透鏡的同側，我們只能用眼睛看到虛像，而不能用光屏承接到虛像。
3.實像和虛像成像示例
（1）實像成像示例
小孔成像 相機成像 投影儀成像
（2）虛像成像示例
平面鏡成像 光的折射成像 放大鏡成像
4.實像和虛像的區別
(
實像
虛像
不同
實際光線會聚而成
光線的反向延長線相交而成
在像的位置能用光屏承接
在像的位置不變用光屏承接
在像的位置能使膠片感光
在像的位置不能使膠片感光
都是倒立的
都是正立的
相同
都能用眼睛看到
)
提升·必考題型歸納
考向01 照相機、投影儀、放大鏡
(
（1）照相機：拍照時，攝像頭相當于照相機的鏡頭，兩者都是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像來工作的；照相機拍攝較遠景物時，像比較小；拍攝較近景物時，像比較大。由此可知，遠離被被拍攝景物，可以增大拍攝范圍，但拍出來的景物會變小。
（2）投影儀：理解投影儀（幻燈機）的成像特點是解題的關鍵。投影儀（幻燈機）利用凸透鏡能成倒立、放大的實像的原理工作的，因而可利用“反反得正”的方法推知幻燈片應反向放置。
（3）放大鏡：在一定范圍內，放大鏡離物體越近，所成的像越小；離物體越遠，所成的像越大。
)
【例1】（2023·深圳）如圖，是一張大廈的照片，關于下列說法正確的是（ ）。
A. 照相機的鏡頭對光線有發散作用 B. 照相機程倒立放大的虛像
C. 水中的像是光的反射造成的 D. 在太陽下的大樓是光源
【變式1-1】（2023·新疆）下列光學儀器中，利用光的反射成像的是（ ）。
A. 放大鏡 B. 照相機 C. 潛望鏡 D. 近視眼鏡
【變式1-2】（2023·綏化）如圖所示，小明通過焦距為15cm的凸透鏡觀察到郵票正立放大的像。下列說法正確的是（ ）。
A. 通過凸透鏡觀察到的像是實像 B. 郵票到凸透鏡的距離等于15cm
C. 郵票到凸透鏡的距離小于15cm D. 郵票到凸透鏡的距離大于30cm
【變式1-3】（2023·吉林）手機的鏡頭相當于 ，增大手機與景物的距離，景物所成的像將 。
【變式1-4】（2022·山西）如圖所示，是創新小組的同學們自制的照相機。在較暗的教室內，讓凸透鏡對著明亮的室外，拉動紙筒，在半透明膜上可看到室外實驗樓清晰的像，若想在半透明膜上成實驗樓更大清晰的像，下列做法正確的是（ ）。
A. 相機向前移，紙筒向前伸 B. 相機向后移，紙筒向后縮
C. 相機不移動，紙筒向后縮 D. 相機和紙筒的位置均不變
考向02 實像和虛像
(
掌握常見的成像現象的成像原理是解題的關鍵。小孔成像、投影儀、照相機等所成的像都是實際光線會聚而成的實像；平面鏡、放大鏡、凸面鏡等所成的像是光的反射或折射光線的反向延長線相交而成的現象。
)
【例2】（2023·赤峰）如圖所示，通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠處的風景，看到的是（ ）。
A.正立放大的虛像 B.倒立放大的實像 C.倒立縮小的實像 D.倒立縮小的虛像
【變式2-1】 (2023·徐州）徐州市博物館展出了一枚“彭城御丞”印章。為了方便觀看印文細節，印章前放有如圖所示的裝置，請你解釋其中的物理道理：___________。
【變式2-2】（2023·南通）運載火箭搭載神舟十六號飛船騰空而起，它在地面攝像機中所成的像是（ ）。
A. 實像，像變大 B. 實像，像變小 C. 虛像，像變大 D. 虛像，像變小
考點三 凸透鏡成像的規律
夯基·必備基礎知識梳理
一、探究凸透鏡成像的規律
1.基本概念
（1）物距：物體到凸透鏡光心的距離，用字母u表示。
（2）像距：像到凸透鏡光心的距離，用字母v表示。
注意：初中階段，我們研究的凸透鏡均為薄透鏡，其厚度可忽略不計，故一般物距也可說是物體到透鏡的距離，像距是像到透鏡的距離。
2.實驗-探究凸透鏡成像的規律
【提出問題】凸透鏡所成的像的虛實、大小、正倒跟物距有什么關系？
【實驗設計】先把物體放在距離凸透鏡較遠的地方，然后逐漸向凸透鏡方向靠近，同時把光屏放在凸透鏡的另一側，觀察光屏上像的變化情況。由于凸透鏡的偏折情況和焦距有關，所以應著重觀察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距時，物體的成像情況。
【進行實驗與收集證據】
（1）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安放在光具座上，調整它們的高度，使燭焰的中心、凸透鏡的光心和光屏的中心大致在同一高度；
（2）把蠟燭放在凸透鏡二倍焦距以外的地方并點燃，然后調整光屏到凸透鏡的距離，直到光屏上出現清晰燭焰的像，觀察并記錄像的大小和正倒，測出物距u和像距v。稍稍改變物距，重復做這一步；
（3）把蠟燭移向凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離大于二倍焦距，移動光屏，直到光屏上出現蠟燭清晰的像，觀察并記錄像的大小、正倒，測出物距u和像距v；
（4）把蠟燭移向凸透鏡，讓蠟燭到凸透鏡的距離在一倍焦距和二倍焦距之間，移動光屏，直到光屏上出現蠟燭清晰的像，觀察并記錄像大小、正倒，測出物距u和像距v。稍稍改變物距，重做這一步；
（5）把蠟燭繼續靠近凸透鏡，讓蠟燭位于凸透鏡的焦點上，移動光屏，觀察是否能夠成像；
（6）把蠟燭移到凸透鏡的一倍焦距以內，移動光屏，觀察在光屏上能否看到蠟燭的像。如果不能，可以從光屏這一側透過凸透鏡觀察，記錄所看到的像的正倒、大小以及此時的物距u。稍稍改變物距，重做這一步；
（7）將實驗數據和觀察結果填入表中（該實驗所用凸透鏡焦距f=12cm）
物距u與焦距f的關系 物距u/cm 像距v/cm 成像的性質 像的變化情況
u>2f 60 15 倒立、縮小的實像 物距變小時，像距變大，像（相對于之前）變大
48 16
u=2f 24 24 倒立、等大的實像 ——
f15 60
u=f 12 —— 不成像 ——
u6 ——
【分析論證】（1）焦點是成實像和虛像的分界點。當物距大于一倍焦距時，成實像；當物距小于一倍焦距時，成虛像；當物距大于一倍焦距時，不成像；
（2）二倍焦距是成放大實像還是縮小實像的分界點。當物距大于二倍焦距時，成縮小的實像；當物距大于二倍焦距時，成等大的實像；當物距大于一倍焦距小于二倍焦距時，成放大的實像；
（3）凸透鏡成實像都是倒立的，且像、物位于凸透鏡的兩側；凸透鏡成虛像時，都是正立的，且像、物同側；
（4）凸透鏡成實像時，隨著物距的減小，像和像距都變大；成虛像時，隨著物距的減小，像和物都不小。
【得出結論】
物距u與焦距f的關系 像的性質 像距v與焦距f的關系 相對凸透鏡的位置 應用
正倒 大小 虛實
u>2f 倒立 縮小 實像 fu=2f 倒立 等大 實像 v=2f 與物異側 測焦距
f2f 與物異側 投影儀
u=f 不成像
u3.實驗注意事項
（1）光具座的長度有限，做實驗時最好選用焦距較小的凸透鏡；
（2）凸透鏡最好放在光具座的中間位置，便于調節物距和像距；
（3）調整燭焰、透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目的是讓燭焰的像成在光屏的中央；
（4）調整光屏時，不可再調整凸透鏡的位置，否則會引起物距的變化；
（5）判斷燭焰的像是否最清晰的方法：光屏在某位置時，向前或向后移動光屏，像都會變模糊，則此位置即為像最清晰的位置；
（6）同一個物距范圍內，要換不同的物距進行實驗，這是為了排除偶然因素，使實驗結論更具普遍性。
(
實驗中無論如何移動光屏都找不到像的幾種原因
（1）若燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度，燭焰的像將成在光屏偏上方或偏下方，甚至不能在光屏上成像；
（2）當燭焰在凸透鏡一倍焦距以外，但非常靠近焦點時，雖然能成實像，但所成的像很大，且像距也很大，而光具座長度和光屏的大小有限，光屏不能承接到像；
（3）當燭焰位于凸透鏡焦點處，燭焰發出的光經凸透鏡折射后平行射出，光屏上不會出現燭焰的像；
（4）若燭焰位于凸透鏡一倍焦距以內，燭焰與其所成的虛像在凸透鏡同側，此時光屏時接收不到像的。
)
4.凸透鏡成像規律的光路分析
利用凸透鏡三條特殊光線中的任意兩條可以畫出相應的光路圖，從而判斷出像距的大小和成像的具體情況，這是理解凸透鏡成像規律的最好的方法。
（1）當u>2f時，成倒立、縮小的實像，此時f（2）當u=2f時，成倒立、等大的實像，此時v=2f。光路如圖所示。
（3）當f2f。光路如圖所示。
（4）當u=f時，折射光時一束平行光，不能相交，其反向延長線也不能相交，所以不能成像。光路如圖所示。
（5）當uu。光路如圖所示。
(
凸透鏡成像的動態變化規律
（1）動態變化口訣：像的大小看像距，像兒跟著物體跑。其意義是，凸透鏡成像時，像距變大（小），像就變大（小）；物體向哪個方向移動，像就向哪個方向移動。
（2）移動速度：成縮小的像時，物距大于像距，物體移動的速度大于像移動的速度；成放大的像時，物距小于像距，物體移動的速度小于像移動的速度。
（3）最小距離：物體和實像的最小距離是4f,即當物體位于2f位置成像時。
)
提升·必考題型歸納
考向01 凸透鏡成像規律及其應用
(
（1）凸透鏡成像的兩個分界點：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。物體在一倍焦距以內，成虛像；在一倍焦距以外，成實像。成實像時，物體在二倍焦距內，像大物小；物體在二倍焦距外，像小物大。
（2）用不等式確定凸透鏡的焦距范圍：利用凸透鏡成像的規律，列出物距和焦距、像距和焦距的關系不等式，解不等式就可以確定該凸透鏡焦距的范圍。具體關系為：1）當成倒立、縮小的實像時，u>2f，f2f；4）當不成像時，u=f；5）當成正立、放大虛像時，u（3）凸透鏡成像規律與圖像結合：解答此類試題時，要明確二倍焦距處是成放大和縮小實像的分界點，當u=v=2f時，物體成倒立、等大的實像。然后在圖上找到對應點，求出焦距，然后根據凸透鏡成像規律即可求解。
（4）不完整凸透鏡成像情況：凸透鏡成像時，如果凸透鏡壞掉一部分或者遮擋一部分，都會成完整的像，只是所成的像亮度變暗。
)
【例1】（2023·江西）某同學探究凸透鏡成像規律時，光屏上得到了燭焰清晰的像（像未畫出），如圖所示。下列說法正確的是（ ）。
A. 光屏上的像是正立的 B. 光屏上的像是放大的
C. 投影儀是利用此成像原理制成的 D. 撤去光屏，燭焰的像仍然在原處
【變式1-1】（多選）在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡和光屏，如圖所示，此時恰好能在光屏上得到燭焰清晰的像，則下列說法正確的是（ ）。
A．光屏上得到倒立、放大的像，投影儀就是利用此原理工作的；
B．若凸透鏡位置不變，把蠟燭、光屏的位置對調，則光屏上仍能成清晰的像；
C．實驗時用手指遮擋住凸透鏡的下半部分，光屏上不能得到燭焰完整的像；
D．若在蠟燭與凸透鏡之間放一個近視眼鏡鏡片，則要把光屏向右移動適當位置才能得到清晰的像
【變式1-2】（2023·廣西）小明用自制的“水凸透鏡”探究凸透鏡成像規律，當蠟燭、“水凸透鏡”和光屏位于如圖所示的位置時，光屏上呈現燭焰清晰的像，下列說法正確的是（ ）。
A. 此時成像特點與照相機的相同；
B. 此時“水凸透鏡”的焦距為15.0cm；
C. 調節“水凸透鏡”的厚度可改變其焦距；
D. 蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向上移動
【變式1-3】（2023·寧夏）如圖是“探究凸透鏡成像規律”的實驗，其中成像性質與投影儀成像性質相同的是（ ）。
A. B.
C. D.
【變式1-4】（2023·自貢）小明同學將點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏放在如圖所示的位置時，在光屏上觀察到了清晰的像。
（1）由圖可以判斷出實驗所用透鏡的焦距為______cm；
（2）小明把蠟燭移到光具座的10cm刻度線處，需要把光屏向______適當移動（選填“左”或“右”），才能在光屏上得到一個清晰的像，此時的像將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
考向02 探究凸透鏡成像規律
【例2】（2023·福建）在探究凸透鏡成像規律的實驗中：
（1）如圖甲所示，用平行光測出凸透鏡的焦距為________cm。
（2）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在水平光具座上，調節燭焰、凸透鏡和光屏三者中心在________。
（3）調節蠟燭、凸透鏡和光屏至圖乙所示的位置，則燭焰在光屏上成倒立、________的像。根據這一成像特點，可制成__________。
（4）若要使光屏上的像變小，應使蠟燭與凸透鏡的距離變_________，再調節光屏位置。
【變式2-1】小華用焦距為10.0cm的凸透鏡探究凸透鏡成像規律。
（1）實驗前，應調整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在 。
（2）當各器材位置如圖所示時，在光屏上成燭焰清晰的像，此時燭焰的成像特點與 （選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）的成像特點相同。
（3）實驗時，若用一張紙片遮住了凸透鏡的上半部，光屏上 （選填“能”或“不能”）成完整的像。
（4）小華將一副老花鏡的鏡片放在燭焰與凸透鏡之間且靠近凸透鏡的位置，若保持蠟燭的位置不變，僅將光屏向 端移動適當距離，光屏上即可重新成燭焰清晰的像。
【變式2-2】（2023·涼山州）小丁在探究凸透鏡成像規律的實驗中：
（1）當燭焰、焦距為10cm的凸透鏡A位于圖甲中位置時，光屏上得到一個清晰的像，該像是一個倒立、___________（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像；
（2）保持蠟燭位置不變，小丁用焦距為5cm的凸透鏡B在原位置替換凸透鏡A，要使光屏上仍得到燭焰清晰的像，應該將光屏向___________（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡B的方向移動；
（3）如圖乙所示，蠟燭和凸透鏡之間放上近視眼鏡，光屏上能得到清晰的像，若取下眼鏡，要在光屏上重新得到清晰的像，應將光屏___________（選填“靠近”或“遠離”示）凸透鏡。
【變式2-3】（2023·通遼）同學們為了探究平面鏡成像的特點，準備了平面鏡、玻璃板、兩支相同的蠟燭A和B、光具座、光屏等實驗器材。
（1）如圖所示，將一只點燃的蠟燭A放置在光具座的甲位置，選用__________（選填“平面鏡”或“玻璃板”）豎直放置在乙位置，未點燃的蠟燭B放置在乙位置右側，移動蠟燭B到丙位置時，發現蠟燭B與蠟燭A的像完全重合；
（2）取下蠟燭B，并在丙位置處放一光屏，光屏上不能承接到蠟燭A的像，說明平面鏡成的像是__________（選填“實像”或“虛像”）；
（3）接著同學們想利用上述裝置探究凸透鏡成像規律，將乙處器材換成一個凸透鏡，再將蠟燭A移至35cm刻度線處，丙位置的光屏上恰好出現了燭焰清晰的像，生活中的__________（選填“照相機”“投影儀”或“ 放大鏡”）就是利用這一原理工作的。此時，用直徑相同、焦距更大的凸透鏡替換原凸透鏡，移動光屏也得到了清晰的像，則此時的像較原來的像__________（選填“變大”“變小”或“不變”）；
（4）在上一步實驗的基礎上，小明將一遠視鏡片放在凸透鏡與蠟燭之間，要使光屏上還能呈清晰的像，可將光屏適當向__________（選填“左”或“右”）移動。
考點四 眼睛和眼鏡
夯基·必備基礎知識梳理
一、眼睛
1.眼睛看到物體的過程
眼睛的主要結構有：角膜、睫狀體、瞳孔、晶狀體、玻璃體、視網膜、視神經等。物體發出的光經過眼球轉化為神經信號傳輸給大腦，我們就看到了物體，如圖所示。
2.正常眼睛的調節
正常眼睛無論時眺望遠景，還是查看近物，都能看清楚。也就是說，不管物距變大還是變小，眼睛都能將像清晰地成像在視網膜上，物距發生變化時，像距（視網膜和晶狀體間的距離）未變，這是因為眼睛能通過睫狀體改變睫狀體的形狀，進而改變晶狀體對光線的偏折能力，即改變了晶狀體的焦距。使不同遠近的物體都能在視網膜上成清晰的像。
看遠處物體 看近處物體
睫狀體 放松 收縮
晶狀體 變薄 變厚
對光的偏折能力 變弱 變強
成像原理圖
3.遠點、近點和明視距離
（1）遠點：眼睛的調節是有限度的。當睫狀體完全松弛時，晶狀體表面彎曲程度最小，此時晶狀體最扁，此時能夠看清的最遠點極限叫做遠點。正常人的眼睛的遠點理論上在無限遠處。
（2）近點：當睫狀體極度緊張時（用力看近處物體），睫狀體變得最厚，晶狀體表面彎曲程度最大，此時能看清的最近的極限點叫做近點。正常人的眼睛的近點在離眼睛大約10cm的地方。
（3）明視距離：在合適照明條件下，正常眼睛觀察近處物體最清晰而不疲勞的距離大約為25cm，這個距離叫做明視距離。為預防近視眼，讀數、寫字時眼睛與書本的距離應保持在25cm左右。
二、近視眼及其矯正
1.近視眼的特點
只能看清近處物體，看不清遠處物體。
2.近視眼的成因
近視眼晶狀體太厚，折光能力太強，或者眼球在前后方向太長，使得來自遠處的光會聚在視網膜前，到達視網膜時已經不是一點而是一個模糊的光斑（如圖甲所示），導致視網膜上得不到清晰的像。
甲 近視眼成像于視網膜前 乙 矯正后
3.近視眼的矯正
近視眼成像在視網膜前，因此要矯正近視眼，應使其焦點后移。利用凹透鏡對光的發散作用，在眼睛前放一個合適凹透鏡，讓來自遠處的光在進入人眼前進行適當的發散，這樣就可以使光線進入人眼后恰好會聚在視網膜上（如圖乙所示），所以近視眼應佩戴用凹透鏡制成的眼鏡進行矯正。
4.近視眼的防治
（1）讀數、寫字姿勢要端正，眼睛和書本的距離要保持在25cm左右；
（2）不要在暗弱光或直射太陽光下看書寫字；
（3）不要躺在床上看書，不要爬在桌子上看書；
（4）不要在車上或走路時看書或玩手機；
（5）不要長時間玩電子游戲；連續看書1h左右，要休息片刻或向遠處眺望一會。
三、遠視眼及其矯正
1.遠視眼的特點
只能看清遠處的物體，看不清近處物體。
2.遠視眼的成因
近視眼晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向太短，使得來自近處的光會聚在視網膜后，到達視網膜前還沒有會聚成點，在視網膜上形成一個模糊的光斑（如圖甲所示），導致視網膜上得不到清晰的像。
甲 遠視眼成像于視網膜后 乙 矯正后
3.遠視眼的矯正
遠視眼成像在視網膜后，因此要矯正遠視眼，應使其焦點前移。利用凸透鏡對光的會聚作用，在眼睛前放一個合適凸透鏡，讓來自近處的光在進入人眼前進行適當的會聚，這樣就可以使光線進入人眼后恰好會聚在視網膜上（如圖乙所示），所以遠視眼應佩戴用凸透鏡制成的眼鏡進行矯正。
提升·必考題型歸納
考向01 眼睛的構造及視物原理
(
人眼的視物原理與照相機的成像原理相同，但需要注意的是人眼睛的焦距可以調節，而照相機模型中的凸透鏡焦距不變，一般靠調節物距和像距成清晰的像。
)
【例1】人的眼睛像一架照相機，晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，物體在視網膜上形成______（選填“正立”或“倒立”）的像。如果長期用錯誤的方式看書，很容易患上近視。有一種治療近視眼的手術——用激光對角膜進行切削，使晶狀體和角膜構成的“透鏡”對光的偏折能力變______（選填“強”或“弱”）些，從而使像落在視網膜上。
【變式1-1】（2023·宜昌）小華用彈性膜充水制作了一個水凸透鏡，通過注射器注水或抽水改變透鏡的厚度，如圖是他用其模擬眼睛看物體的實驗裝置。模擬正常眼睛時，固定透鏡，將一個F形光源放在合適的位置后，調節光屏得到清晰的像，下列說法正確的是（ ）。
A. 此時光源放在透鏡2倍焦距以內
B. 此時光屏上成倒立放大的實像
C. 光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像
D. 模擬近視眼的成因時需要從透鏡向外抽水
【變式1-2】（2023·成都）今年6月6日是全國第28個愛眼日。正常眼睛觀察物體最清晰而又不易疲勞的距離，約為25cm，叫做明視距離。近視眼的明視距離______正常眼的明視距離（選填“大于”“等于”或“小于”）。與近視眼不同，遠視眼需要佩戴______透鏡矯正。
考向02 近視眼的成因與矯正
(
當晶狀體彎曲程度過大，對光的會聚能力過強時，成像在視網膜前，應該佩戴發散透鏡（凹透鏡），使像成在視網膜上。
)
【例2】（2023·株洲）圖為眼睛觀察遠處物體時的光路。可知這是（ ）。
A. 近視眼，應戴凸透鏡矯正 B. 近視眼，應戴凹透鏡矯正
C. 遠視眼，應戴凸透鏡矯正 D. 遠視眼，應戴凹透鏡矯正
【變式2-1】（2023·煙臺）近視是影響青少年健康的重大問題，保護視力、科學用眼已成為社會共識。下列有關眼睛和眼鏡的說法正確的是（ ）。
A. 物體在正常眼睛的視網膜上成倒立縮小的虛像；
B. 近視眼看遠處的物體時，像成在視網膜的前方；
C. 矯正近視眼的方法是配戴合適度數的凸透鏡；
D. 矯正近視眼前，像離視網膜越近配戴眼鏡的度數越高
【變式2-2】（2022·大慶）甲圖是近視眼的成像示意圖，其中晶狀體相當于凸透鏡，平行光經過晶狀體等結構未會聚在視網膜上。請在乙圖虛線框內畫出適當的透鏡，并將兩條光線的光路補充完整。使光線會聚在視網膜上的a點。
考向03 遠視眼的成因與矯正
(
遠視眼的晶狀體太薄，對光的折射能力太弱，成像在視網膜后，矯正時應佩戴會聚透鏡（凸透鏡），增強光的會聚效果，使像成在視網膜上。
“八字訣”：
近厚遠薄（成因：近視眼的晶狀體太厚，遠視眼的晶狀體太薄）；近凹遠凸（矯正：近視眼需要佩戴凹透鏡，遠視眼需要佩戴凸透鏡）。
可以理解記憶為：近視眼的晶狀體太厚，折光能力太強，需要佩戴有發散作用的凹透鏡；遠視眼的晶狀體太薄，折光能力太弱，折光能力太弱，需要佩戴有聚光作用的凸透鏡。
)
【例3】（2023·濟寧）有些人的眼睛只能看清遠處的物體，而不能看清近處的物體，這樣的眼睛需佩戴______（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）矯正。這種透鏡對光有______作用。
【變式3-1】（2022·遂寧）小陳發現爺爺看書報時將書報拿得很遠，根據所學知識想到人的眼睛與_____（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同，爺爺眼睛的問題是因為晶狀體太薄造成的_____選填“近”或“遠”）視眼。于是他建議父母帶爺爺到眼鏡店選配一副由________透鏡制成的老花鏡。
【變式3-2】（2020 鞍山）在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中，將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處不動，移動蠟燭和光屏至如圖所示的位置時，在光屏上得到燭焰清晰的像。
（1）該凸透鏡的焦距為 cm。
（2）將蠟燭移到10cm刻度線處，燭焰所成的像是 （填“放大”、“縮小”或“等大”）的，生活中的 （填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）利用了該原理工作。
（3）在燭焰和凸透鏡之間放一眼鏡的鏡片，發現光屏上的像由清晰變模糊了。將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離后，光屏上再次呈現清晰的像，則該眼鏡的鏡片是 （填“凸透鏡”或“凹透鏡”），可用于矯正 （填“近視眼”或“遠視眼”）。
（4）蠟燭隨著燃燒而變短，為了使像仍能成在光屏中央，這時需要 （填“向上”或“向下”）移動光屏。

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