北京四中中考物理復習：透鏡及其應用 （提高）知識講解

1、PAGE 第PAGE 頁碼10頁/總NUMPAGES 總頁數(shù)10頁Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.中考復習：透鏡及其應用（提高）撰稿：史會娜 審稿：蒙阿妮 【考綱要求】1.了解凸透鏡、凹透鏡對光的作用；2.知道凸透鏡的焦點、焦距和主光軸；3.理解凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件；4.知道照相機、幻燈機和放大鏡的原理；5.知道近視眼和遠視眼的矯正；6.了解望遠鏡、顯微鏡的工作原理?！局R網(wǎng)絡(luò)】【考點梳理】考點一、透鏡1、凸透鏡：（1）中間厚邊緣薄的透鏡叫凸透鏡。（2）凸透鏡對光線有會聚作用

2、。（3）凸透鏡的三條特殊光線【高清課堂：中考復習透鏡及其應用 三條特殊光線】2、凹透鏡：（1）中間薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。（2）凹透鏡對光線有發(fā)散作用。（3）凹透鏡的三條特殊光線：3、透鏡的主光軸和光心： 如下圖所示：透鏡上通過兩個球心的直線CC叫主光軸；主光軸上有一個特殊點，通過該點的光其傳播方向不變，這個點是光心。4、凸透鏡的焦點、焦距（）焦點：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這點叫透鏡的焦點，用“F”表示。（）焦點到光心的距離叫焦距，用“f”表示。要點詮釋：1、凡是透光性能優(yōu)良的材料都能磨制成透鏡，如冰、水晶、金剛石、高分子透明樹脂、有機玻璃等。透鏡是一種模型，常見的物體

3、如近視鏡、遠視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個透鏡。2、凸透鏡對光具有會聚作用，并不是說光通過凸透鏡后一定會聚在一點或一定是一束會聚光束。會聚是相對于不發(fā)生折射時的光來說的。3、凹透鏡對光具有發(fā)散作用，并不是說通過凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的或延長不相交。發(fā)散是相對于不發(fā)生折射時的光來說的?？键c二、凸透鏡成像規(guī)律及應用1、探究凸透鏡成像規(guī)律：（1）從左向右依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏。（2）調(diào)整它們的位置，使三者在同一直線（光具座不用）；（3）調(diào)整它們，使燭焰的中心、凸透鏡的中心、光屏的中心在同一高度。2、凸透鏡成像規(guī)律總結(jié)：（1）焦點是成實像和虛像的分界點；（2）二倍焦距處是成放大實像和縮

4、小實像的分界點；（3）倒立的都是實像、正立的都是虛像；（4）當uv時，像是縮小的；反之，像是放大的；（5）成實像時：當物距減小時，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都減小。簡言之“物近像遠像變大；”（6）無論是成實像還是虛像，只要物體向焦點靠近，所成的像都變大；（7）像與物左右相反，上下相反；（8）凸透鏡破損或有污漬，不影響成像的完整性，只是讓像變暗；（9）物和像在透鏡同側(cè)的是虛像；異側(cè)的是實像。3、利用三條光線完成凸透鏡成像規(guī)律作圖：畫一直線表示主光軸；把透鏡放在主光軸中央，從透鏡的位置開始在左右兩邊的軸上用粉筆標出等于焦距和2倍焦距的位置；物體分別設(shè)三個位置；（uf、fu2f、u2f

5、）畫出平行于主光軸的光線被凸透鏡折射后經(jīng)過焦點的光線；通過焦點的光線被凸透鏡折射以后平行于主光軸射出；兩條折射光線在透鏡另一側(cè)相交于一點；過這一點作垂直主光軸的線，這就是物體的像；若兩條折射光線在透鏡另一側(cè)不相交，反向延長，交于物體與透鏡同側(cè)；過這一點作垂直主光軸的線，用虛線表示其成的虛像，如圖所示:要點詮釋： 凸透鏡成像規(guī)律：物距（u）像的性質(zhì)像距(v)應用倒正實虛放大或縮小u2f倒立實像縮小fv2f照相機u=2f倒立實像等大v=2f實像大小轉(zhuǎn)折點fu2f幻燈機u=f不成像像的虛實轉(zhuǎn)折點uu放大鏡考點三、生活中的凸透鏡及應用1、照相機：鏡頭相當于凸透鏡，來自物體的光經(jīng)過照相機鏡頭后會聚在膠片

6、上，成倒立、縮小的實像。 2、投影儀：鏡頭相當于凸透鏡，來自投影片的光通過凸透鏡后成像，再經(jīng)過平面鏡改變光的傳播方向，使屏幕上成倒立、放大的實像。 3、放大鏡：成正立、放大的虛像。 4、顯微鏡：物鏡焦距較短，物體通過它成倒立、放大的實像（像投影儀的鏡頭）；目鏡焦距較長，物鏡成的像經(jīng)過它成放大的虛像（像放大鏡）。5、望遠鏡：（開普勒望遠鏡）物鏡的作用是使遠處的物體在焦點附近成實像，目鏡的作用相當于一個放大鏡，用來把這個像放大。要點詮釋：1、為了使幕上的像“正立”（朝上），幻燈片要倒著插。 2、照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，暗箱中的膠片相當于光屏，我們調(diào)節(jié)調(diào)焦環(huán)，并非調(diào)焦距，而是調(diào)鏡頭到膠片的距離

7、，物離鏡頭越遠，膠片就應靠近鏡頭?？键c四、眼睛和眼鏡近視眼和遠視眼的成因及糾正近視眼遠視眼表現(xiàn)只能看清近處的物體，看不清遠處的物體。只能看清楚遠處的物體、看不清近處的物體。成因晶狀體變得太厚，折射光的能力太強或由于眼球在前后方向上太長，視網(wǎng)膜距晶狀體過遠，來自遠處的光會聚在視網(wǎng)膜之前，視網(wǎng)膜上得不到清晰的像。如圖：晶狀體太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，來自近處物體的光線發(fā)散程度較大，光會聚到了視網(wǎng)膜之后。矯正【典型例題】類型一、凸透鏡成像規(guī)律及應用1.（2012 大慶）小宇在透明的玻璃板上用黑色畫筆畫了個手表盤，如圖甲所示把這個玻璃板放在透鏡的左側(cè)位置，并用平行光源對著玻璃板上

8、的表盤照射，如圖乙所示，移動光屏直到在屏上成清晰像為止，此時表盤在光屏上所成的像是圖丙中的（）AA BB CC DD【思路點撥】當fu2f時，成倒立、放大的實像，此時v2f，利用這個原理可制成投影儀。凸透鏡成像不僅左右相反、而且要上下相反?！敬鸢浮緼【解析】因為凸透鏡成倒立的實像，不僅左右相反，而且上下相反根據(jù)甲圖，首先找出左右相反的像即C，然后確定與B上下相反的像即A?！究偨Y(jié)升華】題目主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應用，要熟練掌握規(guī)律的內(nèi)容，并能夠做到靈活運用；同時考查了對倒立實像的理解，要知道像與物不僅上下相反，而且左右相反。舉一反三：【變式】左邊的實線框內(nèi)是某一物體的形狀，右邊4個虛線框內(nèi)

9、是供選擇的物體像的形狀，以下填空時，只考慮像的形狀，不考慮像的大小。（1）在平面鏡中看到的該物體的像的形狀為_；（2）把投影儀的反射平面鏡卸掉，讓物體的像成在天花板上，這時看到該物體的像的形狀為_；（3）用放大鏡看物體，看到的該物體的像的形狀為_。【答案】（1）A (2)D (3)C2.下為凸透鏡成像的示意圖由于不慎將透鏡的上沿摔掉一塊（圖中陰影部分），則所成的像將（）A像的A部分消失了 B像的B部分消失了C成像的效果不受影響 D像AB是完整的，亮度變暗【思路點撥】凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實像；如果凸透鏡的口徑大，透過的光

10、多，像就亮；由于不慎將透鏡的上沿摔掉一塊，口徑小，透過的光少，像就暗?！敬鸢浮緿【解析】物體的每一點發(fā)出的無數(shù)光線，即這些光線一部分通過凸透鏡的上部成像在光屏上，也有一部分通過凸透鏡的下部成像在光屏上，所以將凸透鏡上部碰掉一塊時，只是去掉了該點發(fā)出的成像光線的一部分，通過凸透鏡的下部的那部分光線仍能成像在光屏上，所以成像的性質(zhì)不變，由于通過的光在減少，所以像的亮度變暗?！究偨Y(jié)升華】解答此題時，很容易出現(xiàn)這樣的錯誤答案，由于將凸透鏡上部碰掉一塊，上面的光線不能通過，故缺少上半部分。有的同學考慮的更仔細，凸透鏡成的是倒立的實像，所以應該是缺少下部分。出現(xiàn)這種錯誤的原因是對其成像的具體過程不清楚造成

11、的，如果掌握了物體的成像光路圖，此題就容易解決了。舉一反三：【變式】在凸透鏡主軸上的一物點P，物距大于焦距，如果沿直徑對稱切除透鏡很小一部分，如圖所示，再把上、下半截透鏡向原主軸位置合攏，則成像情況與原來相比（ ）A.相同 B.成兩個像，上半截透鏡A成像點上移，下半截透鏡B成像點下移C.成兩個像，上半截透鏡A成像點下移，下半截透鏡B成像點上移 D.不能成像【答案】C實驗序號物距（u）像的性質(zhì)像距（v）實虛大小正倒1u2f實像縮小倒立fv2f2fu2f實像縮小正立v2f3uf虛像放大倒立|v|u3.某同學在探究“凸透鏡成像規(guī)律”時，總結(jié)的三個實驗結(jié)論如下表，其中正確的是（）A實驗1 B實驗2 C

12、實驗3 D實驗2和實驗3【思路點撥】根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律：物距小于焦距成正立、放大的虛像，像距大于物距。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的實像，像距大于物距。物距等于二倍焦距成倒立等大實像，像距等于物距。物距大于二倍焦距成倒立、縮小的實像，像距小于物距?！敬鸢浮緼【解析】由凸透鏡成像的規(guī)律，當u2f時，成倒立、縮小的實像，fv2f，所以A符合題意；當fu2f時，成倒立、放大的實像，v2f，所以B、D不符合題意；當uf時，成正立、放大的虛像，|v|u。所以C不符合題意?！究偨Y(jié)升華】此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律，關(guān)鍵要熟練掌握成像特點與物距之間的關(guān)系，同時也要掌握像距與物距的關(guān)系。在學習過

13、程中，要善于尋找規(guī)律。舉一反三：【變式】如圖所示，a、b、c、d是距凸透鏡不同距離的四個點。F為焦點。下列幾種光學儀器的成像原理與物體在不同點時的成像情況相對應，下列說法正確的是（）A幻燈機是根據(jù)物體放在c點時的成像特點制成的B照相機是根據(jù)物體放在d點時的成像特點制成的C使用放大鏡時的成像情況與物體放在a點時的成像情況相似D人眼看物體時的成像情況與物體放在F點時的成像情況相似【答案】A4.關(guān)于透鏡的下列說法中正確的是（）A近視眼鏡的鏡片是凹透鏡 B監(jiān)控攝像頭的鏡頭相當于一個凹透鏡C凸透鏡所成的像都是實像 D隔著放大鏡看物體總是放大的【思路點撥】（1）掌握近視眼的成因和凸透鏡和凹透鏡對光線的作用

14、不同，凸透鏡的三種成像情況和應用，是解決本題的關(guān)鍵。（2）凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用。（3）凸透鏡成像的三種情況：U2f 倒立、縮小的實像，應用于照相機或攝像頭；2fUf 倒立、放大的實像，應用于幻燈機或投影儀；Uf 正立、放大的虛像，應用于放大鏡?！敬鸢浮緼【解析】近視眼是晶狀體太厚，對光線的會聚能力增強，使像成在視網(wǎng)膜的前方，戴近視眼鏡使光線發(fā)散一些，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，近視眼鏡是凹透鏡；攝像頭是利用凸透鏡U2f成倒立、縮小的實像，鏡頭是一個凸透鏡；凸透鏡既能成實像，又能成虛像；放大鏡是一個凸透鏡，隔著放大鏡看物體，當U2f時能看到一個倒立、縮小的像，當2fUf時，

15、能看到一個倒立、放大的像；當Uf能看到一個正立、放大的像?！究偨Y(jié)升華】這個題目綜合性比較強，考查了近視眼和遠視眼的成因、凸透鏡和凹透鏡對光線的作用、凸透鏡成像的三種情況和應用，尤其是最后一個選項，一般學生認為隔著放大鏡看物體只能看到正立、放大的像，實際上還能看到倒立、放大、等大、縮小的像。舉一反三：【變式】（2011 遼陽）關(guān)于透鏡應用，下列說法正確的是（）A近視眼鏡利用了凸透鏡對光線的會聚作用B照相時，被拍景物到鏡頭的距離應大于二倍焦距C較小的文字通過投影儀可在屏幕上成正立放大的實像D用顯微鏡觀察物體，物體到物鏡的距離應大于二倍焦距【答案】B類型二、作圖與實驗探究5.如圖所示，有兩條光線分別

16、從凸透鏡的兩倍焦距（P）處和一倍焦距（F）處射向凸透鏡，請在圖中畫出它們通過透鏡后的光路。【思路點撥】根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線中的一條，過焦點的光通過透鏡之后平行于主光軸；根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物距等于2倍焦距的時候，像距等于物距。【答案】【解析】過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后，平行于主光軸，從二倍焦點發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后，仍過二倍焦點?！究偨Y(jié)升華】本題考查了凸透鏡對特殊光線的折射特點注意光線上要標出光的傳播方向。舉一反三：【變式】【高清課堂：中考復習透鏡及其應用例2.】如圖所示，虛線框內(nèi)為一透鏡，MN為透鏡的主光軸，O是透鏡光心，a(雙箭頭)和 b(單箭頭)是射向透鏡的兩條光線，已知光線a通過透

17、鏡之后與MN交于P點，光線b通過透鏡之后與MN交于Q點，由圖可知，下列說法正確的是（ ）A.透鏡是凸透鏡，距離OP小于焦距 B.透鏡是凸透鏡，距離OP大于焦距C.透鏡是凹透鏡，距離OP小于焦距 D.透鏡是凹透鏡，距離OQ大于焦距【答案】A6.某興趣小組用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗：（1）如圖所示，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在水平桌面的光具座，點燃蠟燭后，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使它們的中心位于 ，其目的是使像成在 。（2）小明將蠟燭和凸透鏡位置如圖所示，要得到明亮、清晰的像，他應該把光屏放在65cm刻線處至 cm刻線處之間的某個位置。（3）小紅將蠟燭移動到20cm刻

18、線處，仍保持凸透鏡位置不變，再移動光屏，在光屏上會成清晰的、倒立、 （放大/縮小/等大）的實像。此時她將遠視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，光屏上的像會變得模糊，要得到清晰的像，應把光屏向 （左/右）移動，這是因為遠視眼鏡對光線有 （會聚/發(fā)散）作用。（4）小虎同學將蠟燭和透鏡固定，無論怎樣移動光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是 （寫出一個）?！舅悸伏c撥】（1）桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上；調(diào)節(jié)三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（2）根據(jù)蠟燭和凸透鏡所在的刻度算出物距，根據(jù)物距與焦距的關(guān)系來判斷像距與焦距的關(guān)系，即光屏離凸透鏡的距離范圍。（3）當物距等于二倍焦距時，像距也等于二倍焦距，此時成倒立、等大、實像；遠視鏡對光起會聚作用，使得成像靠近凸透鏡。（4）光屏上找不到像時，可能是成虛像，也可能是像距十分遠，也可能是不成像。【答案】（1）同一高度 光屏中央（2）80（3）等大 左 會聚 （4）物距小于焦距（其他合理即可）【解析】（1）燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調(diào)節(jié)到同一高度處，使像成在光屏中央。（2）由圖可知物距是50cm，大于二倍焦距，所以像距在二倍和一倍焦距之間，即光屏離凸透鏡距離應大于15cm，小于30cm，即在65cm刻線