山西省2020中考物理透镜及其应用专题复习课件
第
3
课时
透镜及其应用
第一篇 教材梳理
思维导图 构建体系
考点一 透镜
类型
凸透镜
凹透镜
结构特点
中间厚、边缘薄的透镜
中间薄、边缘厚的透镜
对
光线的作用
对光线具有
作用。
应用
:
投影仪、放大镜、照相机、远视眼镜
对光线具有
作用。
应用
:
近视眼镜
会聚
发散
1
.
凸透镜和凹透镜
2
.
三条特殊光线
(
完成光路图
)
物距
、像距关系
物距
u
像距
v
像的性质
应用
正倒
放缩
虚实
位置
u>v
u>
2
ƒ
2
ƒ>v>ƒ
异侧
照相机、摄影机
u=v
u=
2
ƒ
v=
2
ƒ
倒立
实像
异侧
等距法测焦距
u
u>ƒ
v>
2
ƒ
倒立
实像
异侧
幻灯机、投影仪
u=ƒ
不成像
获得平行光、粗测焦距
v>u
u<ƒ
放大
放大镜
考点二 凸透镜成像规律
倒立
缩小
实像
等大
放大
正立
虚像
同侧
物距
、像距关系
物距
u
像距
v
像的性质
应用
正倒
放缩
虚实
位置
动态规律
①
一倍焦距分虚实
;
二倍焦距分大小。
②
成实像时
,
物距增大
,
像距
,
像
;
物距减小
,
像距
,
像
。
(
口诀
:
物近像远像变大
,
物远像近像变小
)
③
凸透镜无论成实像还是虚像
,
都是物体越靠近焦点
,
所成的像越大
（续表）
减小
变小
增大
变大
考点三 眼睛和眼镜
成像原理
:
晶状体和眼角膜的共同作用相当于一个
,
把来自物体的光会聚在视网膜上
(
相当于光屏
),
形成物体的像。
凸透镜
前
后
凹
凸
考点四 显微镜和望远镜
放大
投影仪
放大镜
缩小
照相机
放大镜
探究一 透镜作图
1
.
(1)
请在图
3-1
甲中画出光线
AB
、
CO
的折射光线和
DE
的入射光线。
(
光线
AB
、
DE
平行于主光轴
)
(2)
如图乙所示
,
三条入射光线
(
或延长线
)
分别过凹透镜的光心
O
、焦点
F
和平行于主光轴
,
请画出经过凹透镜折射后的光线。
(3)
如图丙所示
,
请画出由烛焰上
S
点发出的三条光线经过凸透镜后的折射光线
,
并画出发光点
S
的像点
S'
。
(
F
是凸透镜的焦点
,
O
是凸透镜的光心
,
光线
SP
平行于主光轴
)
甲 乙 丙
图
3
-
1
(1)
如图所示
(2)
如图所示
1
.
(2)
如图乙所示
,
三条入射光线
(
或延长线
)
分别过凹透镜的光心
O
、焦点
F
和平行于主光轴
,
请画出经过凹透镜折射后的光线。
甲 乙 丙
图
3
-
1
(
3
)
如图所示
1
.
(3)
如图丙所示
,
请画出由烛焰上
S
点发出的三条光线经过凸透镜后的折射光线
,
并画出发光点
S
的像点
S'
。
(
F
是凸透镜的焦点
,
O
是凸透镜的光心
,
光线
SP
平行于主光轴
)
甲 乙 丙
图
3
-
1
探究二 透镜成像规律及其应用
2
.
[2018·
北京
]
小军做探究凸透镜成像规律的实验时
,
将焦距为
10 cm
的凸透镜固定在光具座上
50 cm
刻度线处
,
光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧
,
蜡烛放置在
35 cm
刻度线处
,
如图
3-2
所示。移动光屏
,
直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法中正确的是
(
)
A
.
光屏上呈现的是烛焰的虚像
B
.
光屏上呈现的是烛焰正立的像
C
.
光屏上呈现的是烛焰放大的像
D
.
该实验现象能说明照相机的成像特点
C
图
3-2
3
.
[2019·
滨州
]
在做
“
探究凸透镜成像的规律
”
实验时
,
某小组测量出物距和像距的数据
,
并绘制成如图
3
-
3
所示的图像
,
根据图像可知
(
)
A
.
该凸透镜的焦距
f=
20 cm
B
.
当物距
u=
30 cm
时
,
成倒立、缩小的实像
,
照相机利用了这条规律
C
.
当物距
u=
8 cm
时
,
成倒立、放大的实像
,
幻灯机利用了这条规律
D
.
把物体从距凸透镜
30 cm
处向距凸透镜
15 cm
处移动过程中
,
所成的像会逐渐变小
图
3
-
3
[
答案
] B
[
解析
]
根据凸透镜的成像规律可知
:
当物距等于像距等于二倍焦距时
,
成倒立、等大的实像
,
由图像可知
:
当物距
u=
20 cm
时
,
像距
v=
20 cm,
所以凸透镜的焦距为
f=
10 cm,
故
A
错误
;
当物距
u=
30 cm
时
,
物距大于二倍焦距
,
凸透镜成倒立、缩小的实像
,
照相机利用了这条规律
,
故
B
正确
;
当物距
u=
8 cm
时
,
物距小于焦距
,
凸透镜成正立、放大的虚像
,
放大镜是利用该原理来工作的
,
故
C
错误
;
物体从距凸透镜
30 cm
处向距凸透镜
15 cm
处移动时
,
物距变小
,
当凸透镜成实像时
,
物距越小
,
像距越大
,
像越大
,
故
D
错误。
4
.
图
3-4
中的烛焰通过透镜成的是正立、放大的
像
,
此像
呈现在光屏上
,
人眼看到此像的方法是
,
当蜡烛逐渐靠近透镜时
,
观察到像变
。
图
3-4
虚
不能
眼睛逆着折射光线的方向观察
小
6
.
吴洋同学通过物理知识的学习
,
知道放大镜就是凸透镜。如图
3
-
5,
在活动课中
,
他用放大镜观察自己的手指
,
看到手指
的像
;
再用放大镜观察远处的房屋
,
看到房屋
的像。
(
均选填
“
放大
”
或
“
缩小
”)
图
3
-
5
放大
缩小
7
.
[2019·
娄底
]
娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统
(
如图
3
-
6
所示
),
识别系统的摄像机可以自动将镜头前
1 m
处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头属于
透镜
,
它的焦距应
_____
(
选填
“
大于
”“
等于
”
或
“
小于
”)50 cm
。
图
3
-
6
[
答案
]
凸
小于
[
解析
]
摄像机的镜头属于凸透镜
,
是利用当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理工作的
,
因此物体应在二倍焦距之外
,
即
1 m
>
2
f
,
则焦距
f
应小于
50 cm
。
8
.
[2019·
自贡
]
小明同学用数码相机
(
可调焦距
)
拍摄了同一花菜的两张照片
,
如图
3
-
7
所示
,
结合图片分析
,
下面说法不正确的是
(
)
图
3
-
7
A
.
照相机的镜头与老花镜属于同一类透镜
B
.
凸透镜能成缩小的实像是照相机的工作原理
C
.
在物距相同的情况下
,
拍摄乙照片时
,
镜头焦距需调得小一些
D
.
在物距相同的情况下
,
拍摄乙照片时
,
镜头焦距需调得大一些
[
答案
] C
[
解析
]
照相机的镜头是凸透镜
,
老花镜也是凸透镜
,
属于同一类透镜
,
故
A
正确
,
不符合题意。当
u>
2
f
时
,
成倒立、缩小的实像
,
应用于照相机和摄像机
,
故
B
正确
,
不符合题意。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的
,
在物距不变的条件下
,
乙照片中的花菜大些
,
则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些
,
故
C
错误
,
符合题意
,D
正确
,
不符合题意。
9
.
[2018·
晋城模拟
]
如图
3
-
8
是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪
,
它能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是
(
)
图
3
-
8
A
.
手机到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距
B
.
墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像
C
.
制作简易投影仪的透镜
,
可以制作老花镜镜片
D
.
要使墙上的像变大
,
应增大手机与透镜间的距离
C
探究三 眼睛与眼镜
10
.
[2019·
枣庄
]
智能手机给人们带来了许多便利
,
但长时间盯着手机屏幕
,
容易导致视力下降。图
3
-
9
所示关于近视眼及其矫正的原理图正确的是
(
)
A.
甲、乙
B.
甲、丁
C.
丙、乙
D
.
丙、丁
图
3
-
9
[
答案
] A
[
解析
]
图甲的入射光线会聚在视网膜的前方
,
表示的是近视眼的成像情况
;
为了使光线会聚在后面的视网膜上
,
就需要使光线在进入人的眼睛以前发散一下
,
因此通过配戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正
,
即图乙能正确表示近视眼的矫正情况。图丙的入射光线会聚在视网膜的后方
,
表示的是远视眼的成像情况
;
远视眼是因为晶状体焦距太长
,
像落在了视网膜的后方
,
为了使光线会聚在前面的视网膜上
,
就需要使光线在进入人的眼睛以前会聚一下
,
因此通过配戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正
,
即图丁能正确表示远视眼的矫正情况。故选
A
。
11
.
如图
3
-
10
所示
,
将凸透镜看作眼睛的晶状体
,
光屏看作眼睛的视网膜
,
烛焰看作被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给
“
眼睛
”
戴上
,
光屏上出现烛焰清晰的像
,
而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。拿走近视眼镜后
,
为了能在光屏上重新得到清晰的像
,
下列操作可行的是
(
)
A
.
将蜡烛远离凸透镜
B
.
将光屏远离凸透镜
C
.
将光屏靠近凸透镜
D
.
将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
C
图
3
-
10
突破 探究凸透镜成像的规律
【
设计和进行实验
】
1
.
实验器材
:
蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴。
2
.
实验前首先调节
烛焰
、凸透镜、光屏三者的
中心
大致在
同一高度
,
目的是
使像成在光屏的中央
。
3
.
当物距小于一倍焦距时
,
要在
光屏的一侧
透过透镜观察像。
4
.
实验过程中蜡烛因燃烧变短
,
屏上的像
向上
移动
,
将凸透镜向
下调
或将光屏向
上调
,
使像成在光屏的中央。
5
.
用纸板遮住透镜的一部分
:
光屏上的像
只会暗些
,
但还是一个完整的像
。
6
.
光屏上成清晰的像时
,
对调蜡烛与光屏的位置
,
光屏上
还能
成像
,
说明
光路可逆
。
【
数据处理和分析
】
7
.
设计实验数据记录表格
(
如下表所示
),
分析表格数据
,
可得出凸透镜成像规律。
透镜焦距
次数
物距
u/
cm
像
距
v/
cm
像的性质
虚实
大小
正倒
1
2
3
…
【
实验结论
】
8
.
凸透镜成像规律及应用
(
见考点二
)
。
9
.
凸透镜成像动态规律
:
①
物体放在焦点之外
,
在凸透镜另一侧成倒立的实像
,
实像有
缩小、等大、放大三种
。物距越小
,
像距
越大
,
实像
越大
。
②
物体放在焦点之内
,
在凸透镜同一侧成正立、放大的虚像。物距越小
,
像距
越小
,
虚像
越小
。
【
交流、反思与改进
】
10
.
实验时光屏上
找不到像
的原因可能是
:
①
蜡烛在
焦点
或
在一倍焦距内
;②
烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在
同一高度
;③
光具座不够长
。
11
.
在蜡烛和凸透镜之间加远
(
或近
)
视眼镜
(
凸透镜和蜡烛位置不变
):
①
加远视眼镜
:
凸透镜对光有
会聚
作用
,
成像
靠前
,
将光屏
靠近
凸透镜
;②
加近视眼镜
:
凹透镜对光有
发散
作用
,
成像
靠后
,
将光屏
远离
凸透镜。
12
.
换用焦距不同的凸透镜进行实验
,
保持物体距凸透镜的距离不变
,
若凸透镜
焦距变大
,
成像
靠后
,
则应将光屏向
远离
透镜的方向移动
,
才能得到清晰的像。
13
.
实验改进
:
用发光二极管代替蜡烛的好处
:
可增加物体的亮度
,
使成像
更清晰
;
所成的像
不会晃动
;
发光二极管安全、环保
;
高度不会变化
,
光屏高度不用调节等。
例
小明在做
“
探究凸透镜成像规律
”
的实验时
,
凸透镜的位置固定不动
,
在如图
3-11
甲所示的位置时
,
烛焰恰好在光屏上成清晰的像。
(1)
由图甲可知
,
凸透镜焦距范围是
。
为准确测得该凸透镜焦距
,
小明让平行光正对凸
透镜照射
,
如图乙所示
,
光屏上出现一个最小、最
亮的光斑
,
则凸透镜的焦距
f=
cm
。
(2)
图甲所示位置的成像原理与
(
选填
“
放大镜
”“
投影仪
”
或
“
照相机
”)
的原理相同。若
将蜡烛向右移动一小段距离
,
则应将光屏向
(
选填
“
左
”
或
“
右
”)
移动适当距离
,
可再次在光屏上成清晰的像
,
此时像的大小比原来的像要
些。
图
3-11
6
.
5 cm
2
f
时
,
物体移动速度
像移动的速度。当
f
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