北京四中中考物理復(fù)習(xí)：透鏡及其應(yīng)用 （提高）知識(shí)講解

1、PAGE 第PAGE 頁(yè)碼10頁(yè)/總NUMPAGES 總頁(yè)數(shù)10頁(yè)Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.中考復(fù)習(xí)：透鏡及其應(yīng)用（提高）撰稿：史會(huì)娜 審稿：蒙阿妮 【考綱要求】1.了解凸透鏡、凹透鏡對(duì)光的作用；2.知道凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距和主光軸；3.理解凸透鏡成放大、縮小實(shí)像和虛像的條件；4.知道照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡的原理；5.知道近視眼和遠(yuǎn)視眼的矯正；6.了解望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的工作原理。【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)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(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用

2、。（3）凸透鏡的三條特殊光線(xiàn)【高清課堂：中考復(fù)習(xí)透鏡及其應(yīng)用 三條特殊光線(xiàn)】2、凹透鏡：（1）中間薄邊緣厚的透鏡叫凹透鏡。（2）凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用。（3）凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)：3、透鏡的主光軸和光心： 如下圖所示：透鏡上通過(guò)兩個(gè)球心的直線(xiàn)CC叫主光軸；主光軸上有一個(gè)特殊點(diǎn)，通過(guò)該點(diǎn)的光其傳播方向不變，這個(gè)點(diǎn)是光心。4、凸透鏡的焦點(diǎn)、焦距（）焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線(xiàn)會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用“F”表示。（）焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用“f”表示。要點(diǎn)詮釋?zhuān)?、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(shù)脂、有機(jī)玻璃等。透鏡是一種模型，常見(jiàn)的物體

3、如近視鏡、遠(yuǎn)視鏡、放大鏡，甚至一滴水都可以看做是一個(gè)透鏡。2、凸透鏡對(duì)光具有會(huì)聚作用，并不是說(shuō)光通過(guò)凸透鏡后一定會(huì)聚在一點(diǎn)或一定是一束會(huì)聚光束。會(huì)聚是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光來(lái)說(shuō)的。3、凹透鏡對(duì)光具有發(fā)散作用，并不是說(shuō)通過(guò)凹透鏡后的光束一定是發(fā)散的或延長(zhǎng)不相交。發(fā)散是相對(duì)于不發(fā)生折射時(shí)的光來(lái)說(shuō)的。考點(diǎn)二、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)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(xiàn)（光具座不用）；（3）調(diào)整它們，使?fàn)T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(diǎn)是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)；（2）二倍焦距處是成放大實(shí)像和縮

4、小實(shí)像的分界點(diǎn)；（3）倒立的都是實(shí)像、正立的都是虛像；（4）當(dāng)uv時(shí)，像是縮小的；反之，像是放大的；（5）成實(shí)像時(shí)：當(dāng)物距減小時(shí)，像距和像都增大；反之，物距增大，像和像距都減小。簡(jiǎn)言之“物近像遠(yuǎn)像變大；”（6）無(wú)論是成實(shí)像還是虛像，只要物體向焦點(diǎn)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(shí)像。3、利用三條光線(xiàn)完成凸透鏡成像規(guī)律作圖：畫(huà)一直線(xiàn)表示主光軸；把透鏡放在主光軸中央，從透鏡的位置開(kāi)始在左右兩邊的軸上用粉筆標(biāo)出等于焦距和2倍焦距的位置；物體分別設(shè)三個(gè)位置；（uf、fu2f、u2f

5、）畫(huà)出平行于主光軸的光線(xiàn)被凸透鏡折射后經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)；通過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)被凸透鏡折射以后平行于主光軸射出；兩條折射光線(xiàn)在透鏡另一側(cè)相交于一點(diǎn)；過(guò)這一點(diǎn)作垂直主光軸的線(xiàn)，這就是物體的像；若兩條折射光線(xiàn)在透鏡另一側(cè)不相交，反向延長(zhǎng)，交于物體與透鏡同側(cè)；過(guò)這一點(diǎn)作垂直主光軸的線(xiàn)，用虛線(xiàn)表示其成的虛像，如圖所示:要點(diǎn)詮釋?zhuān)?凸透鏡成像規(guī)律：物距（u）像的性質(zhì)像距(v)應(yīng)用倒正實(shí)虛放大或縮小u2f倒立實(shí)像縮小fv2f照相機(jī)u=2f倒立實(shí)像等大v=2f實(shí)像大小轉(zhuǎn)折點(diǎn)fu2f幻燈機(jī)u=f不成像像的虛實(shí)轉(zhuǎn)折點(diǎn)uu放大鏡考點(diǎn)三、生活中的凸透鏡及應(yīng)用1、照相機(jī)：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來(lái)自物體的光經(jīng)過(guò)照相機(jī)鏡頭后會(huì)聚在膠片

6、上，成倒立、縮小的實(shí)像。 2、投影儀：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，來(lái)自投影片的光通過(guò)凸透鏡后成像，再經(jīng)過(guò)平面鏡改變光的傳播方向，使屏幕上成倒立、放大的實(shí)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(guò)它成倒立、放大的實(shí)像（像投影儀的鏡頭）；目鏡焦距較長(zhǎng)，物鏡成的像經(jīng)過(guò)它成放大的虛像（像放大鏡）。5、望遠(yuǎn)鏡：（開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡）物鏡的作用是使遠(yuǎn)處的物體在焦點(diǎn)附近成實(shí)像，目鏡的作用相當(dāng)于一個(gè)放大鏡，用來(lái)把這個(gè)像放大。要點(diǎn)詮釋?zhuān)?、為了使幕上的像“正立”（朝上），幻燈片要倒著插。 2、照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，暗箱中的膠片相當(dāng)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(yuǎn)，膠片就應(yīng)靠近鏡頭。考點(diǎn)四、眼睛和眼鏡近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及糾正近視眼遠(yuǎn)視眼表現(xiàn)只能看清近處的物體，看不清遠(yuǎn)處的物體。只能看清楚遠(yuǎn)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(qiáng)或由于眼球在前后方向上太長(zhǎng)，視網(wǎng)膜距晶狀體過(guò)遠(yuǎn)，來(lái)自遠(yuǎn)處的光會(huì)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(lái)自近處物體的光線(xiàn)發(fā)散程度較大，光會(huì)聚到了視網(wǎng)膜之后。矯正【典型例題】類(lèi)型一、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用1.（2012 大慶）小宇在透明的玻璃板上用黑色畫(huà)筆畫(huà)了個(gè)手表盤(pán)，如圖甲所示把這個(gè)玻璃板放在透鏡的左側(cè)位置，并用平行光源對(duì)著玻璃板上

8、的表盤(pán)照射，如圖乙所示，移動(dòng)光屏直到在屏上成清晰像為止，此時(shí)表盤(pán)在光屏上所成的像是圖丙中的（）AA BB CC DD【思路點(diǎn)撥】當(dāng)fu2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，此時(shí)v2f，利用這個(gè)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?yàn)橥雇哥R成倒立的實(shí)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。【總結(jié)升華】題目主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用，要熟練掌握規(guī)律的內(nèi)容，并能夠做到靈活運(yùn)用；同時(shí)考查了對(duì)倒立實(shí)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(shí)線(xiàn)框內(nèi)是某一物體的形狀，右邊4個(gè)虛線(xiàn)框內(nèi)

9、是供選擇的物體像的形狀，以下填空時(shí)，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_(kāi)；（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(shí)看到該物體的像的形狀為_(kāi)；（3）用放大鏡看物體，看到的該物體的像的形狀為_(kāi)?！敬鸢浮浚?）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(diǎn)撥】凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象，物體發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚在凸透鏡另一側(cè)的光屏上，形成物體的實(shí)像；如果凸透鏡的口徑大，透過(guò)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(guò)的光少，像就暗?！敬鸢浮緿【解析】物體的每一點(diǎn)發(fā)出的無(wú)數(shù)光線(xiàn)，即這些光線(xiàn)一部分通過(guò)凸透鏡的上部成像在光屏上，也有一部分通過(guò)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(shí)，只是去掉了該點(diǎn)發(fā)出的成像光線(xiàn)的一部分，通過(guò)凸透鏡的下部的那部分光線(xiàn)仍能成像在光屏上，所以成像的性質(zhì)不變，由于通過(guò)的光在減少，所以像的亮度變暗?！究偨Y(jié)升華】解答此題時(shí)，很容易出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤答案，由于將凸透鏡上部碰掉一塊，上面的光線(xiàn)不能通過(guò)，故缺少上半部分。有的同學(xué)考慮的更仔細(xì)，凸透鏡成的是倒立的實(shí)像，所以應(yīng)該是缺少下部分。出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的原因是對(duì)其成像的具體過(guò)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(diǎn)P，物距大于焦距，如果沿直徑對(duì)稱(chēng)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(lái)相比（ ）A.相同 B.成兩個(gè)像，上半截透鏡A成像點(diǎn)上移，下半截透鏡B成像點(diǎn)下移C.成兩個(gè)像，上半截透鏡A成像點(diǎn)下移，下半截透鏡B成像點(diǎn)上移 D.不能成像【答案】C實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距（u）像的性質(zhì)像距（v）實(shí)虛大小正倒1u2f實(shí)像縮小倒立fv2f2fu2f實(shí)像縮小正立v2f3uf虛像放大倒立|v|u3.某同學(xué)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，總結(jié)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下表，其中正確的是（）A實(shí)驗(yàn)1 B實(shí)驗(yàn)2 C

12、實(shí)驗(yàn)3 D實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3【思路點(diǎn)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(shí)像，像距大于物距。物距等于二倍焦距成倒立等大實(shí)像，像距等于物距。物距大于二倍焦距成倒立、縮小的實(shí)像，像距小于物距。【答案】A【解析】由凸透鏡成像的規(guī)律，當(dāng)u2f時(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，fv2f，所以A符合題意；當(dāng)fu2f時(shí)，成倒立、放大的實(shí)像，v2f，所以B、D不符合題意；當(dāng)uf時(shí)，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(diǎn)與物距之間的關(guān)系，同時(shí)也要掌握像距與物距的關(guān)系。在學(xué)習(xí)過(guò)

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(gè)點(diǎn)。F為焦點(diǎn)。下列幾種光學(xué)儀器的成像原理與物體在不同點(diǎn)時(shí)的成像情況相對(duì)應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A幻燈機(jī)是根據(jù)物體放在c點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)制成的B照相機(jī)是根據(jù)物體放在d點(diǎn)時(shí)的成像特點(diǎn)制成的C使用放大鏡時(shí)的成像情況與物體放在a點(diǎn)時(shí)的成像情況相似D人眼看物體時(shí)的成像情況與物體放在F點(diǎn)時(shí)的成像情況相似【答案】A4.關(guān)于透鏡的下列說(shuō)法中正確的是（）A近視眼鏡的鏡片是凹透鏡 B監(jiān)控?cái)z像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡C凸透鏡所成的像都是實(shí)像 D隔著放大鏡看物體總是放大的【思路點(diǎn)撥】（1）掌握近視眼的成因和凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線(xiàn)的作用

14、不同，凸透鏡的三種成像情況和應(yīng)用，是解決本題的關(guān)鍵。（2）凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用。（3）凸透鏡成像的三種情況：U2f 倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)或攝像頭；2fUf 倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用于幻燈機(jī)或投影儀；Uf 正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡。【答案】A【解析】近視眼是晶狀體太厚，對(duì)光線(xiàn)的會(huì)聚能力增強(qiáng)，使像成在視網(wǎng)膜的前方，戴近視眼鏡使光線(xiàn)發(fā)散一些，凹透鏡對(duì)光線(xiàn)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(shí)像，鏡頭是一個(gè)凸透鏡；凸透鏡既能成實(shí)像，又能成虛像；放大鏡是一個(gè)凸透鏡，隔著放大鏡看物體，當(dāng)U2f時(shí)能看到一個(gè)倒立、縮小的像，當(dāng)2fUf時(shí)，

15、能看到一個(gè)倒立、放大的像；當(dāng)Uf能看到一個(gè)正立、放大的像?！究偨Y(jié)升華】這個(gè)題目綜合性比較強(qiáng)，考查了近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因、凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線(xiàn)的作用、凸透鏡成像的三種情況和應(yīng)用，尤其是最后一個(gè)選項(xiàng)，一般學(xué)生認(rèn)為隔著放大鏡看物體只能看到正立、放大的像，實(shí)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(yáng)）關(guān)于透鏡應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）A近視眼鏡利用了凸透鏡對(duì)光線(xiàn)的會(huì)聚作用B照相時(shí)，被拍景物到鏡頭的距離應(yīng)大于二倍焦距C較小的文字通過(guò)投影儀可在屏幕上成正立放大的實(shí)像D用顯微鏡觀(guān)察物體，物體到物鏡的距離應(yīng)大于二倍焦距【答案】B類(lèi)型二、作圖與實(shí)驗(yàn)探究5.如圖所示，有兩條光線(xiàn)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(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出它們通過(guò)透鏡后的光路?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線(xiàn)中的一條，過(guò)焦點(diǎn)的光通過(guò)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(shí)候，像距等于物距?！敬鸢浮俊窘馕觥窟^(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)經(jīng)凸透鏡折射后，平行于主光軸，從二倍焦點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后，仍過(guò)二倍焦點(diǎn)?！究偨Y(jié)升華】本題考查了凸透鏡對(duì)特殊光線(xiàn)的折射特點(diǎn)注意光線(xiàn)上要標(biāo)出光的傳播方向。舉一反三：【變式】【高清課堂：中考復(fù)習(xí)透鏡及其應(yīng)用例2.】如圖所示，虛線(xiàn)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(xiàn)，已知光線(xiàn)a通過(guò)透

17、鏡之后與MN交于P點(diǎn)，光線(xiàn)b通過(guò)透鏡之后與MN交于Q點(diǎn)，由圖可知，下列說(shuō)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(shí)驗(yàn)：（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(diǎn)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(yīng)該把光屏放在65cm刻線(xiàn)處至 cm刻線(xiàn)處之間的某個(gè)位置。（3）小紅將蠟燭移動(dòng)到20cm刻

18、線(xiàn)處，仍保持凸透鏡位置不變，再移動(dòng)光屏，在光屏上會(huì)成清晰的、倒立、 （放大/縮小/等大）的實(shí)像。此時(shí)她將遠(yuǎn)視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，光屏上的像會(huì)變得模糊，要得到清晰的像，應(yīng)把光屏向 （左/右）移動(dòng)，這是因?yàn)檫h(yuǎn)視眼鏡對(duì)光線(xiàn)有 （會(huì)聚/發(fā)散）作用。（4）小虎同學(xué)將蠟燭和透鏡固定，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是 （寫(xiě)出一個(gè)）?！舅悸伏c(diǎn)撥】（1）桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線(xiàn)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(lái)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(dāng)物距等于二倍焦距時(shí)，像距也等于二倍焦距，此時(shí)成倒立、等大、實(shí)像；遠(yuǎn)視鏡對(duì)光起會(huì)聚作用，使得成像靠近凸透鏡。（4）光屏上找不到像時(shí)，可能是成虛像，也可能是像距十分遠(yuǎn)，也可能是不成像?！敬鸢浮浚?）同一高度 光屏中央（2）80（3）等大 左 會(huì)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(yīng)大于15cm，小于30cm，即在65cm刻線(xiàn)