中考物理一轮复习第三讲透镜及其应用

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 第三讲 透镜及其应用 知识回顾 考点梳理 考点一 透镜 1. 透镜的类型 (1)凸透镜：中间①________、边缘②________的镜片，对光有③________作用。 (2)凹透镜：中间④________、边缘⑤________的镜片，对光有⑥________作用。 2.透镜六大要素 (1)主光轴：通过两个球面球心的直线，简称主光轴(如图中线段 CC  ) (2)光心：透镜的中心，通过光心的光线不改变传播方向 (3)焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会会聚在主光轴上的一点(如图中 F 点) (4)焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用 f 表示(如图中线段OF ) (5)物距：物体到光心的距离(用u 表示) (6)像距：像到光心的距离(用 v 表示) 3.三条特殊的光路图 透镜 光线 平行于主光轴 通过焦点 过光心 折 凹 透 镜 反向延长线经过虚焦点 与主光轴平行 方向不变 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 射 后 凸 透 镜 通过焦点 与主光轴平行 方向不 变 考点二 生活中的透镜 1. 照相机：镜头是由一组透镜组成的，相当于一个凸透镜，照相时，物体离照相机镜头比较远，所 成的像是⑦________、⑧________的实像。 2. 投影仪：也是利用凸透镜来成像的，物体离投影仪镜头比较近，所成的像是⑨________、⑩_______ 的实像。 3. 放大镜：生活中常用的放大镜也是一个凸透镜，将放大镜放在物体与眼睛之间，适当调整距离， 可以观察到物体正立、放大的像。 4. 实像和虚像 (1)实像：光屏⑪______(选填“能”或“不能”)承接到所成的像，且物与像在⑫______侧。 (2)虚像：光屏⑬______(选填“能”或“不能”)承接到所成的像，且物与像在⑭______侧。 考点三 凸透镜成像规律及其应用 1.物距与焦距的关系： fu 2 ，像距与焦距的关系： fvf 2 ，像的性质：倒立、缩小、⑮ 像， 应用:⑯ ； 2.物距与焦距的关系： fu 2 ，像距与焦距的关系： fv 2 ，像的性质：⑰ 、⑱ 、⑲ 像，应用：确定凸透镜焦距； 3.物距与焦距的关系： fuf 2 ，像距与焦距的关系： fv 2 ，像的性质：⑳ 、㉑ 、㉒ 像， 应用：投影仪； 4.物距与焦距的关系： fu  ，㉓ 像，光经过凸透镜后平行于主光轴； 5.物距与焦距的关系： fu ，像距与焦距的关系： fv ，像的性质：㉔ 、㉕ 、㉖ 像， 应用：㉗ 。 温馨提示：成实像时，物距增大，像距㉘_____，像㉙_____；成虚像时，物距增大，像距㉚______， 像㉛ 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 ______。 考点四 眼睛和眼镜 1. 眼睛 (1)正常眼睛的成像原理：晶状体和角膜的共同作用相当于一个㉜_______，把来自物体的光会聚在 视网膜上，形成物体的像．视网膜相当于㉝________。 (2)成像特点：呈㉞___________、㉟ __________的㊱_______像。 2. 视力缺陷及其矫正 近视眼 远视眼 特点 近处清晰，远处模糊 远处清晰，近处模糊 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 晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后 方向上太短 成像 位置 成像于视网膜㊲_____方 成像于视网膜㊳_____方 矫正 方法 佩戴㊴____透镜 佩戴㊵____透镜 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 晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后 方向上太短 考点五 显微镜和望远镜 显微镜的物镜成倒立、放大的实像，落在目镜的 1 倍焦距以内，目镜再一次成正立、放大的虚 像；望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜相当于一个放大镜， 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 成正立、放大的虚像。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 重点难点突破 命题点一 透镜作图 例 1 (2011 安徽)图中 L 为凸透镜，MN 为其主光轴，O 为光心，若物体 AB 经凸透镜成的实像为 A ′B′，试用作图的方法确定凸透镜的一个焦点 F，并在图中标出 F 的位置。 【解析】选取物体 AB 上的 A 点，做一条与主光轴平行的特殊光线，此光线经凸透镜折射后射到 A′ 点，折射光线与主光轴相交的点为焦点 F.同样，我们利用光路是可逆的，也可以在 A′B′上从 A′ 点开始做一条与主光轴平行的出射光线，其入射光线与主光轴相交的点也是焦点如答图所示。 【答案】如答图所示。 考向训练 1 凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解．在光路图中凸透镜用图甲表示，O 点为光心， F 为其焦点．图乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线，所画物体 AB 经凸透镜成的像 A′B′的光路 图．请参照图乙，在图丙中画出物体 CD 经过凸透镜所成的像 C′D′的光路图。 考向训练 2 如图所示，MN 为凸透镜的主光轴，A 为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像，根据凸透 镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点，并将它们画出来。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 命题点二 透镜成像规律及应用 类型 1 透镜成像规律 例 2 如图是用来探究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出)，当蜡烛和透镜放在图示位置 时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像；若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为 40 cm 处，则 ( ) A. 移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像 B. 移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像 C. 移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像 D. 不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到蜡烛的像 【解析】物距为 u＝50 cm－20 cm＝30 cm 时，成倒立、等大的实像，即 u＝2f，所以凸透镜的焦距 f＝15 cm。 若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为 40 cm 处，物距为 u＝10 cm，则 uf 乙>f 丙 B. f 乙>f 丙>f 甲 C. f 乙>f 甲>f 丙 D. f 丙>f 乙>f 甲 三、实验题 15. 在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明将蜡烛、焦距等于 10 cm 的凸透镜、光屏放在光具 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 座上，如图所示，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，把凸透镜固定在 50 cm 处。 (1)将蜡烛放在 A 点，光屏在 B 位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向 (选填“左”或“右”) 移动． (2)依次改变蜡烛位置，移动光屏，直到试到清晰的像。记录的数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 6 物距(cm) 40 35 30 25 20 15 像距(cm) 13.5 14 15 16.7 20 30 据此数据分析在 1～4 次实验中，所成的像为倒立、 的实像。 (3)接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边，移动光屏，他 (选填“能”或“不能”) 在光屏上看到完整的像。 (4)根据凸透镜成像原理，一次他合影照相时，发现有同学没有进入观景框内，他应将照相机 (选填“靠近”或“远离”)被拍照的同学。 中 考 演 练 1.在研究凸透镜成像规律的实验中，同学们发现当物距 u 大于像距 v 时，在光屏上总能得到倒 立、 、实像，该成像规律可应用于 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。 2. 如图所示，蜡烛从距凸透镜外的 A 点出发，沿主光轴经 B、C 到达 D 点， 当它移动到 B 点时，所成的像正好与烛焰等大，已知 BC＝CD＝DO＝10 cm，蜡 烛经过 C 点时烛焰成 像，到达 D 点时烛焰成 像。 3. 如图所示，L 表示凹透镜，MN 为主光轴，O 点为光心，F 为焦点，图甲和图乙表示经过凹透镜的 两条特殊光路，请运用凹透镜的特殊光路，通过作图在图丙中确定凹透镜位置和凹透镜的一个虚焦 点。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 4. 如图所示，某兴趣小组创作的水透镜．通过注射器向橡皮膜注水或抽水，可以改变水透镜的凸起 程度．当光屏上出现清晰的烛焰像，则该像是倒立、 的 像，向左移动蜡烛，保持光屏和水透镜位置不动，为使光屏上出现清 晰的像，应通过注射器 (选填“注水”或“抽水”)。 5. 如图所示，通过实验得到的凸透镜像距 v 和物距 u 的关系图，由图可知凸透镜的焦距是 cm， 若利用这个凸透镜作为照相机的镜头，要得到清晰的像，被拍摄的物体距离照相机至少大于 cm。 6. 如图所示，图中能正确表示像与物关系的是( ) 7. 如图所示，是利用航空摄影拍摄到的“世界天然大花园”百里杜鹃景观，如果拍摄时所用照相机 的镜头焦距是 60 mm，则胶片到镜头的距离应为( ) A. 大于 60 mm 小于 120 mm B. 小于 60 mm C. 大于 120 mm D. 等于 60 mm 8. 在做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛沿着光具座，从凸透镜二倍焦距以外的某位置向焦点移 动．在此过程中，像的大小及像距的变化情况是( ) A. 像和像距都逐渐变大 B. 像和像距都逐渐变小 C. 像逐渐变大，像距逐渐变小 D. 像逐渐变小，像距逐渐变大 9.小亮同学在探究“凸透镜成像规律”实验时，在光屏上得到清晰的与烛焰等大的像(如图所示)， 保持凸透镜位置不变，为了在光屏上得到清晰的放大的实像，他必须( ) A. 让蜡烛远离透镜，同时让光屏也远离透镜 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 B. 让蜡烛远离透镜，同时让光屏靠近透镜 C. 让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜 D. 让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜 10. 凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰缩小的像，则下列能成立的是( ) ①如果将物体靠近凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离凸透镜，且光屏移动距离先 大于后小于物体移动距离； ②同时移动物体与光屏，且移动距离相同，有可能在光屏上成清晰缩小 的像； ③换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近 凸透镜； ④保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像． A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ③④ 11.小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究： (1)小峰第一次选取一个凸起 程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距 为 ； (2)第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为 8 cm.由这两次实验可得出的初步结 论： ； (3)小峰回想起白光经三棱镜后，光屏自下而上的出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图 乙所示)，受此启发，于是他选取焦距为 10 cm 的凸透镜，用红光和蓝光进行图甲的实验，实验结论： 对同一凸透镜， 的焦距大些； (4)在用焦距为 10 cm 的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测得像距分别 为 17.5 cm 和 22 cm，与理论像距 20 cm 相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差 导致的，请分析出现这种情况的原因： 。 12. 如图所示，物体 AB 经凸透镜折射后所成像为 A′B′，已知 AB 的高为 h1，物距 u，像距 v，试 用 h1、u、v 表示像高 h2 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 参考答案 知识回顾 考点梳理 ①厚 ②薄 ③会聚 ④薄 ⑤厚 ⑥发散 ⑦倒立 ⑧缩小 ⑨倒立 ⑩放大 ⑪能 ⑫异 ⑬ 不能 ⑭同 ⑮实 ⑯照相机 ⑰倒立 ⑱等大 ⑲实 ⑳倒立 ㉑放大 ㉒实 ㉓不成 ㉔正立 ㉕放大 ㉖虚 ㉗放大镜 ㉘减小 ㉙变小 ㉚增大 ㉛变大 ㉜凸透镜 ㉝光屏 ㉞倒立 ㉟缩 小 ㊱实 ㊲前 ㊳后 ㊴凹 ㊵凸 考向训练 1.如图所示。 2.如图所示。 3.C 4.C 5.小于 1 倍焦距 放大镜 实验剖析 实验延伸（1）不可以 蜡烛在一倍焦距内成的是虚像，光屏不能承接 （2）近视眼镜 （3）光屏 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 换成带有方格的方屏 针对训练 1.凸透 一倍焦距之内 【解析】此题中露珠相当于凸透镜，叶脉在凸透镜的一倍焦点以内，成正立、放大的虚像．因此透 过这些露珠看到的叶脉放大了。 2.倒立 凸透 虚 平面 【解析】由图可知，水珠中人的像是倒立、缩小的实像；根据倒立、缩小的实像的特点知水珠后方 的人所成像符合凸透镜在二倍焦距外成像的特点，因此水珠相当于一个凸透镜；由图可知水珠在水 中所成的像与水珠大小相等、方向相反，关于水面对称，符合平面镜成像的规律，因此水面相当于 平面镜，根据平面镜成像特点知水珠在水中所成的像是虚像。 3.靠近 增大 【解析】放映机与屏幕之间的距离是像距，胶片与镜头之间的距离是物距；要使画面全在屏幕中， 就要使像变小，这就要减小像距，同时增大物距，所以应将放映机靠近屏幕，同时增大镜头与胶片 间的距离。 4. 厚 前面 凹透镜 5. 如答图所示 变小 【解析】物体位于凸透镜焦距以内时成虚像(可以利用凸透镜的三条特殊光线找到透镜和焦点的准确 位置)；物体成虚像时，物距越小，像也会越小。 6.放大 右 【解析】本题考查凸透镜成像规律。装有水的圆柱形玻璃杯中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜； 将铅笔靠近玻璃杯的后面，则 uf 甲。故选 B。 15. (1)左 (2)缩小 (3)能 (4)远离 【解析】(1)图示的物距为 50 cm，凸透镜的焦距为 10 cm，物距大于二倍焦距．根据凸透镜成像的 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 规律可知，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而此时光屏距透镜的距离大于二倍焦距，所以 要使光屏靠近透镜，向左边移动；(2)在 1～4 次实验中，物距分别为：40 cm、35 cm、30 cm、25 cm， 都大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像是倒立缩小的实像；(3)遮住部分透镜，只 是被折射会聚成像的光线减少了，因此影响到的是像的亮度，而不影响它的完整性；(4)小明发现两 旁还有同学没有进入观景框内，说明所照的像大了，应该让像变小一些，则小明要使照相机 远离同 学，增大物距才能在观景框内看到全体同学清晰的画面。 中考演练 1.缩小 照相机 【解析】在凸透镜成像规律中，当 u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f，此时的物距就是大 于像距．使用照相机时，在底片上成的像就是倒立、缩小的实像，应用的就是这条规律；投影仪成 的是倒立、放大的实像，放大镜成的正立、放大的虚像。 2.倒立放大的实 正立放大的虚 【解析】由“蜡烛移动到 B 点时，所成的像正好与烛焰等大”可知 B 点正好是 2 倍焦距处；因为已 知 BC＝CD＝DO＝10 cm，所以此透镜的焦距 f＝15 cm，则蜡烛经过 C 点时，位于 2f>u>f 范围，所以 成倒立、放大的实像；蜡烛到达 D 点时，位于 uu>f 物距要减小，像距增大，则应将蜡烛向靠近凸透镜方向移动， 同时让光屏远离透镜。故选 D。 10.D 【解析】①物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当 u＞2f 时光屏移动距离小于 物体移动距离，当 f＜u＜2f 时光屏移动距离大于物体移动距离，所以光屏移动距离是先小于后大于 物体移动距离，所以①错误。②物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离， 所以②错误。③换用焦距更小的透镜，像会在更前面会聚所以光屏必须靠近凸透镜，所以③正确。 ④根据光路可逆的特性，保持物体和透镜位置不变，可以在光屏上成一个倒立、放大、实像，同时 物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，所以④正确。③④正确，故选 D。 11. (1)10.0 cm (2)凸起程度越大，焦距越小 (3)红光 (4)光屏上没出现清晰的像时就测出了像 距 【解析】(1)焦点到透镜中心的距离为焦距，刻度尺的分度值为 1 cm，此时读数为 10.0 cm，即透镜 焦距为 f＝10.0 cm；(2)据题目可知，凸透镜的凸起度越大，其会聚能力越强，即焦距越小；(3)据 图乙可知，红光偏折的最不厉害，而蓝光偏折的较厉害，所以红色光比蓝光偏折能力弱，所以红色 光对凸透镜的焦距大；蓝光入射时焦距小些；(4)据题意可知，同一凸透镜，物距一定，像距一定， 小组实验的像距不同，是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距。 12. 解：由图可知，△ABO∽△A′B′O，则 AB BO A B B O    ， AB B OA B BO    ， 已知 AB 的高为 h1，物距 u，像距 v，则像高 1 1 2 h v h vh u u   。