重難點(diǎn)03透鏡及其應(yīng)用（原卷版）

專項(xiàng)一聲與光重難點(diǎn)03透鏡及其應(yīng)用【重點(diǎn)知識梳理】3.1透鏡的三條特殊光線透鏡種類圖示描述凸透鏡1.平行于凸透鏡主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，過凸透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)（圖中黑線）；2.過凸透鏡光心的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，傳播方向不改變（圖中紅線）；3.從凸透鏡焦點(diǎn)發(fā)出的光線，經(jīng)凸透鏡折射后，平行于凸透鏡的主光軸（圖中藍(lán)線）。凹透鏡1.平行于凹透鏡主光軸的光線，經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線交于入射一側(cè)的焦點(diǎn)（圖中黑線）；2.過凹透鏡光心的光線，經(jīng)凹透鏡折射后，傳播方向不改變（圖中紅線）；3.射向凹透鏡另一測焦點(diǎn)的光線，經(jīng)凹透鏡折射后，平行于凹透鏡的主光軸。3.2透鏡的成像規(guī)律物距（u）成像的特點(diǎn)像距（v）主要應(yīng)用大小倒正虛實(shí)u＞2f縮小倒實(shí)f＜v＜2f照相機(jī)、攝像機(jī)u=2f等大倒實(shí)v=2f復(fù)印機(jī)f＜u＜2f放大倒實(shí)v＞2f投影儀、u=f不成像獲取平行光u＜f放大正虛放大鏡3.3凸透鏡的應(yīng)用典型應(yīng)用原理其它應(yīng)用照相機(jī)當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像攝像機(jī)（頭）投影儀當(dāng)物距在一倍焦距和二倍焦距之間時(shí)，凸透鏡成倒立放大的實(shí)像電影放映機(jī)放大鏡當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí)，凸透鏡成正立放大的虛像3.4近視眼與遠(yuǎn)視眼類型成因圖示矯正方法正常眼通過睫狀體改變晶狀體的形狀：看遠(yuǎn)處物體時(shí)，睫狀體放松，晶狀體變薄；看近處時(shí)，睫狀體收縮，晶狀體變厚。這樣無論遠(yuǎn)近的光線均剛好會聚在視網(wǎng)膜上。近視眼晶狀體太厚，或眼球在前后方向上太長，來自遠(yuǎn)處某點(diǎn)的光線會聚在視網(wǎng)膜前佩戴凹透鏡遠(yuǎn)視眼晶狀體太薄，或眼球在前后方向上太短，來自近處某點(diǎn)的光線會聚在視網(wǎng)膜后佩戴凸透鏡【難點(diǎn)知識突破】3.1透鏡三條特殊光線的作圖1.首先需要理解記憶兩種透鏡各自的三條特殊光線。綜合來看，只需記住三點(diǎn)：過光心的光線傳播方向不變（過光心不變）；平行于主光軸的光線，過凸透鏡另一側(cè)焦點(diǎn)，或反向延長線過凹透鏡同側(cè)焦點(diǎn)（平行于主光軸的光過焦點(diǎn)）；光路可逆。2.作圖前一定要首先分清楚是凸透鏡，還是凹透鏡！【例題分析】【例1】（2021達(dá)州）如圖所示，凹透鏡的主光軸處于水平位置，F(xiàn)是其焦點(diǎn)，平面鏡與水平方向成450，請畫出豎直激光束AO經(jīng)平面鏡反射，再經(jīng)凹透鏡折射的光路圖。3.2判斷凸透鏡的焦距、成像的特點(diǎn)1.判斷凸透鏡的焦距的題型一般分為四類：①根據(jù)圖示讀取。【例題分析】【例2】(2020濱州21)【剪切】某小組在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中。(2)通過調(diào)整，恰好在光屏上得到燭焰等大的像，如圖所示，則所用凸透鏡的焦距是______cm。②根據(jù)uv圖像分析：原理與①相同，在圖像中找出u=v的點(diǎn)，對應(yīng)值的一半即為焦距。如下圖所示，點(diǎn)（10cm,10cm）即為u=v的點(diǎn)，由此可知該凸透鏡的焦距為5cm。③利用太陽光測焦距：讓凸透鏡正對太陽光，移動凸透鏡到光屏的距離，當(dāng)光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑時(shí)為止。此時(shí)凸透鏡中心到該點(diǎn)的距離即為焦距。④利用成像特點(diǎn)判斷焦距的取值范圍，確定焦距：一般解法是判斷該距離是物距還是像距，根據(jù)成像特點(diǎn)和該距離列出不等式求解范圍，根據(jù)范圍，確定焦距?！纠}分析】【例3】（2021賀州）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，蠟燭在光屏上恰好成一清晰等大的實(shí)像，則下列說法正確的是（）A．將蠟燭移動到光具座10cm處，保持凸透鏡的位置不變，要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向右移動 B．將蠟燭移動到光具座10cm處，保持凸透鏡的位置不變，移動光屏所成清晰的像與照相機(jī)成像的原理相同 C．該凸透鏡的焦距為20cm D．隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行蠟燭逐漸變短，在光屏上所成的像會向下移動2.判斷物體的成像特點(diǎn)首先確定焦距；然后判斷距離是物距還是像距；根據(jù)焦距和物距或像距的大小關(guān)系結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律分析?！纠}分析】【例4】（2021天津）（多選）在硏究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，將焦距為10cm的凸透鏡和點(diǎn)燃的蠟燭固定在光具座上（如圖），在光屏上得到了燭焰清晰的像（圖中光屏未畫出）。下列說法正確的是（）A.

光屏上所成的是倒立、縮小的實(shí)像

B.

光屏上所成的是倒立、放大的實(shí)像

C.

光屏一定位于60～70cm刻度之間

D.

光屏一定位于70～90cm刻度之間3.3解釋生活中與透鏡有關(guān)的現(xiàn)象此類題目主要考查凸透鏡在日常生活中的應(yīng)用。比如攝像頭的原理及其應(yīng)用相關(guān)知識，根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)結(jié)合凸透鏡的典型應(yīng)用分析即可?！纠}分析】【例5】（2021武威）如圖所示是生活中常用掃描二維碼的情形，這相當(dāng)于給二維碼拍了一張照片，照相機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè)________透鏡，二維碼經(jīng)攝像頭掃描成倒立、________（選填“縮小”、“等大”或“放大”）的實(shí)像?！眷柟叹毩?xí)】1.（2021棗莊）關(guān)于放大鏡，下列說法不正確的是（

）A.

放大鏡的鏡片就是一個(gè)凸透鏡

B.

放大鏡所成的像都可以用光屏承接

C.

用放大鏡可以得到物體正立的虛像

D.

用放大鏡可以得到物體倒立的實(shí)像2.（2021十堰）小華在用如圖所示裝置做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，所用凸透鏡的焦距為20cm，他移動光屏找到清晰的蠟燭的像，這個(gè)像是圖中的（）A. B. C. D.3.（2021達(dá)州）因?yàn)橛辛斯猓匀唤绮沤k麗多彩；因?yàn)橛辛斯?，世界才生機(jī)勃勃；因?yàn)橛辛斯?，我們的生活才充滿溫暖，下列四幅圖所涉及的物理知識，說法正確的是（）A.圖中小孔成像表明光一定沿直線傳播

B.圖中的漫畫表明，在反射時(shí)，光路是可逆的

C.圖中小貓沒有叉到魚是因?yàn)轸~在水中的像比實(shí)際位置深一些

D.圖是教室里的投影儀，若想使光屏上的像更大一些，應(yīng)將凸透鏡向上移動4.（2021寧波）如圖所示，當(dāng)我們看遠(yuǎn)處物體時(shí)，遠(yuǎn)處物體的光線正好聚焦在視網(wǎng)膜上。當(dāng)我們從看遠(yuǎn)處物體改為看近處物體時(shí)（一般不小于10cm），為了使近處物體成像在視網(wǎng)膜上，晶狀體凸度和焦距的變化情況分別是（）

A.晶狀體凸度變大，焦距變短 B.晶狀體凸度變大，焦距變長

C.晶狀體凸度變小，焦距變短 D.晶狀體凸度變小，焦距變長5.（2021攀枝花）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將蠟燭放在凸透鏡前適當(dāng)位置，調(diào)節(jié)光屏位置得到清晰的像。把眼鏡片放在燭焰與凸透鏡之間，如圖所示，屏上的像變得模糊，調(diào)節(jié)光屏的位置，適當(dāng)靠近凸透鏡，光屏上又可以得到清晰的像，則該鏡片（）A．是凹透鏡，屬近視眼鏡 B．是凹透鏡，屬遠(yuǎn)視眼鏡 C．是凸透鏡，屬近視眼鏡 D．是凸透鏡，屬遠(yuǎn)視眼鏡6.（2021·遂寧）學(xué)校“護(hù)眼小分隊(duì)”自制了一個(gè)水凸透鏡，來展示近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法，水凸透鏡的厚薄可通過注射器注入透鏡的水量來調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)器材如圖中位置時(shí)，光屏上得到燭焰清晰的像；接著他推動活塞使水凸透鏡變厚，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊，將蠟燭適當(dāng)靠近透鏡，像又變清晰；若不移動蠟燭，要讓光屏上的像變清晰，可在蠟燭與水透鏡之間適當(dāng)位置安裝一個(gè)合適的（選填“凹”或“凸”）透鏡。此過程模擬的是(選填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”)的成因及矯正方法。7.（2021成都）眼睛的角膜和晶狀體類似于透鏡。青少年如果長時(shí)間使用電子產(chǎn)品，缺乏戶外活動，就可能患上近視?；冀暫笮枰宕魍哥R進(jìn)行矯正。8.（2021張家界）把帶雙箭頭的圖片放在圓柱形透明玻璃杯后適當(dāng)位置并在玻璃杯中加入適重的水，看到的情景如圖所示，圖甲與______，圖乙與______光學(xué)儀器成像的原理相同（兩空均選填“照相機(jī)”、“投影儀”、“放大鏡”或“近視眼鏡”）9.（2021云南）用焦距為10cm的凸透鏡探究成像規(guī)律，如圖所示，燭焰在光屏上成清晰的像，則光屏到凸透鏡的距離可能是cm（選填“8”、“18”或“28”）；把近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，應(yīng)將光屏向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，才能在光屏上重新成清晰的像。10.（2021湖州）小明用拍照，發(fā)現(xiàn)鏡頭過于靠近拍攝對象時(shí)（如圖所示）無法正常對焦，拍出的照片模糊，此時(shí)像成在感光器（相當(dāng)于光屏）______（選填“前”或“后”）。小明發(fā)現(xiàn)將______透鏡緊靠在鏡頭上可以解決這一問題，從而理解了微距鏡頭的工作原理。11.（2021北京）在“重陽節(jié)”到來之際，小航送給奶奶一個(gè)放大鏡，奶奶借助這個(gè)放大鏡能夠細(xì)致欣賞郵票上的圖案，如圖1所示。此時(shí)奶奶看到的是一個(gè)、放大的虛像。為了模擬上述現(xiàn)象，小航利用一個(gè)焦距為10cm的凸透鏡、蠟燭和光具座等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他先將蠟燭固定在光具座上50cm刻線處，如圖2所示，接下來他應(yīng)將凸透鏡放置在光具座上的A、B、C三點(diǎn)中的點(diǎn)處，然后再從透鏡的（選填“左”或“右”）側(cè)用眼睛觀察蠟燭燭焰的像。該像（選填“能”或“不能”）用光屏承接到。12.（2021貴港）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡的焦距為10cm。實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心在_______。將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前18cm處，光屏上得到清晰的像。然后在燭焰和凸透鏡之間放置了一個(gè)近視眼鏡片，光屏上燭焰的清晰像變模糊了。若想在光屏上重新得到清晰的燭焰像，應(yīng)將光屏_______凸透鏡。13．（2021通遼）如圖所示，凸透鏡的主光軸與水面相平，F(xiàn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，一束與水面平行的光射到凸透鏡上，經(jīng)凸透鏡折射后在水面發(fā)生了反射和折射，請畫出此過程的光路圖。14.（2021菏澤）如圖所示，在做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將焦距為10cm的凸透鏡、點(diǎn)燃的蠟燭和光屏固定在光具座上。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心大致在_________；（2）當(dāng)蠟燭和凸透鏡的距離如圖中所示時(shí)，在光屏上成倒立、_________（選填