河北专版2020中考物理复习方案第二单元光现象透镜第03课时透镜及其应用课件
第
3
课时
透镜及其应用
第二单元 光现象、透镜
考点一 凸透镜和凹透镜
1
.
透镜的分类
类型
凸透镜
凹透镜
特点
中间厚、边缘薄
中间薄、边缘厚
对光线
的作用
作用
(
不一定相交
,
但比原方向靠近主光轴
)
作用
(
不一定不相交
,
但比原方向远离主光轴
)
应用
照相机、投影仪、放大镜、老花镜等
近视镜
会聚
发散
2.
透镜的三种特殊光线
(
完成光路图
)
平行
,
过焦点
过焦点
,
平行
过光心
,
不变
平行
,
反向延长线
过另侧虚焦点
过另侧虚
焦点
,
平行
过光心
,
不变
考点二 凸透镜成像的规律及应用
物距
u
像距
v
像的特点
应用
u>
2
f
(
v
u
)
投影仪
、幻灯机
f
2
f
倒立、放大的实像
物距
u
像距
v
像的特点
应用
u=f
平行光、不成像
获得平行光、测凸透镜焦距、探照灯
uu
)
动态规律
①
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
)
。
②
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）
正立、放大的虚像
放大镜
减小
变小
增大
变大
[
点拨
]
①
显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜
,
显微镜的物镜相当于幻灯机
,
望远镜的物镜相当于照相机。
②
调节照相机、投影仪成像时
,
先弄清像如何变化
,
再确定像距
,
最后确定物距。根据它们的结构特点进行调节。
考点三 眼睛和眼镜
成像原理
:
晶状体和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。
项目
近视眼
远视眼
成像
位置
成像于视网膜
成像于视网膜
成因
晶状体太厚
,
折光能力太强
晶状体太薄
,
折光能力太弱
凸透镜
前
后
（续表）
项目
近视眼
远视眼
矫正
方法
配戴
透镜做成的眼镜
配戴
透镜做成的眼镜
口诀
近前远后
,
近凹远凸
凹
凸
探究一 两种透镜及其对光线的作用
1
.
关于透镜
,
下列说法正确的是
(
)
A
.
凸透镜对光有会聚作用
,
因此通过凸透镜的光一定会聚在焦点上
B
.
凸透镜和凹透镜都有焦点
,
凸透镜有实焦点
,
凹透镜有虚焦点
C
.
凸透镜只对平行光有会聚作用
D
.
平行于主光轴的光
,
通过凹透镜后一定过焦点
B
2
.
如图
3
-
1
所示的四幅光经过透镜的光路图
,
其中正确的是
(
)
图
3
-
1
[
答案
] A
[
解析
]
先确定所给光线的特点
,
再根据透镜的光学特点来判断。
A
、
B
选项图中的入射光线平行于主光轴
,
经过凸透镜折射后
,
折射光线应该过焦点
,
故
A
正确
,B
错误
;C
选项图中的光线平行于主光轴
,
经过凹透镜折射后折射光线的反向延长线过入射光线一侧虚焦点
,
故
C
错误
;D
选项图中的光线是从虚焦点发出的发散光
,
经过凹透镜折射后
,
折射光线会变得更加发散
,
故
D
错误。
探究二 探究凸透镜成像规律
3
.
(
多选
)
[2019·
承德隆化县二模
]
在
“
探究凸透镜成像规律
”
的实验中
,
当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图
3
-
2
所示的位置时
,
在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。下列说法正确的是
(
)
A
.
此时成正立、放大的实像
,
与投影仪原理相同
B
.
透镜不动
,
蜡烛和光屏都向右移动
,
光屏上的像变小
C
.
透镜左移
10 cm
后
,
眼睛在光屏和透镜间
,
通过透镜能看到正立的像
D
.
若在透镜和蜡烛之间放远视镜片
,
则将光屏适当左移
,
可再次出现清晰的像
图
3
-
2
CD
4
.
[2019·
唐山古冶区一模
]
在
“
探究凸透镜成像规律的实验
”
中
,
小红调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图
3
-
3
所示
,
此时在光屏上成清晰的像
,
下列说法正确的是
(
)
A
.
教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律
B
.
换上焦距小一些的凸透镜
,
只将蜡烛向右适当
移动就能在光屏上接收到清晰的像
C
.
如果使蜡烛向左移动
,
光屏需要向右移动才能
接收到清晰的像
D
.
如果把蜡烛与光屏对调
,
光屏上将不会出现清晰的像
图
3
-
3
B
5
.
(
多选
)
[2018·
唐山丰南区一模
]
小明同学在探究凸透镜成像规律时
,
用焦距分别为
f
1
、
f
2
的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上
,
调整后的位置如图
3
-
4
所示
,
此时在光屏上得到烛焰清晰的像
(
图中未标出
)
。再用透镜乙替换透镜甲
,
且保持蜡烛和透镜的位置不变
,
将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是
(
)
A
.
图中光屏上的像是放大的
B
.
图中光屏上的像是缩小的
C
.f
1
f
2
图
3
-
4
[
答案
] BD
[
解析
]
由题图可知
,
物距大于像距
,
凸透镜成倒立、缩小的实像
,
故
A
错误
,B
正确
;
由
“
保持蜡烛和透镜的位置不变
,
将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像
”
可知
,
像距减小
,
像变小
,
相当于物距变大
,
但物距没变
,
是焦距变小了
,
则
f
1
>f
2
,
故
C
错误
,D
正确。
6
.
(
多选
)
[2019·
石家庄藁城区模拟
]
小明利用两个焦距不同的凸透镜
(
焦距
f
1
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。
10
.
[2019·
德州
]
图
3-9
是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易
“
投影仪
”,
它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是
(
)
A
.
手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B
.
白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C
.
若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分
,
白墙上的画面将不再完整
D
.
从各个角度都能清楚地看到白墙上的像
,
是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射
图
3-9
[
答案
] C
[
解析
]
根据投影仪成像的原理可知
,
手机到透镜的距离应大于一倍焦距
,
小于二倍焦距
,
故
A
正确
,
不符合题意
;
投影仪成的像是倒立、放大的实像
,
故
B
正确
,
不符合题意
;
若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分
,
白墙上的画面仍然完整
,
只是亮度变暗
,
故
C
错误
,
符合题意
;
发生漫反射的物体可以从不同角度都能看到
,
因此从各个角度都能清楚地看到白墙上的像
,
是因为白墙对照射到其上面的光产生了漫反射
,
故
D
正确
,
不符合题意。
11
.
[2019·
广州
]
图
3-10
为某望远镜内部部分光路图
,
物镜是凸透镜
,
O
为光心
,
F
为物镜焦点
,
焦距为
500 mm
。
(1)
在图中画出光线
a
、
b
经物镜折射前的入射光线。
(1)
如图所示
图
3-10
11
.
[2019·
广州
]
图
3-10
为某望远镜内部部分光路图
,
物镜是凸透镜
,
O
为光心
,
F
为物镜焦点
,
焦距为
500 mm
。
(2)
目镜是
(
选填
“
凹
”
或
“
凸
”)
透镜。
(3)
用此望远镜观测月球时
,
月球经物镜成一个
(
选填
“
倒立
”
或
“
正立
”)
、
(
选填
“
放大
”“
等大
”
或
“
缩小
”)
的像。
[
答案
] (2)
凹
(3)
倒立
缩小
[
解析
](2)
由图可知目镜使光线发散
,
所以目镜为凹透镜。
(3)
月球在该望远镜的物镜的二倍焦距以外
,
成一个倒立、缩小的实像。
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
。
图
3-11
6
.
5 cm
2
f
时
,
物体移
动速度
像移动的速度。当
f
2
f
;
将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距的距离
,
则此时物距与焦距的关系可能是
u>
2
f
、
u=
2
f
或
2
f>u>f
,
则可能成倒立、缩小的实像
,
倒立、等大的实像和倒立、放大的实像
,
不可能成虚像
,
故选
D
。
2
.
(
多选
)
[2017·
河北
20
题
3
分
]
在
“
探究凸透镜成像规律
”
的实验中
,
蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图
3-12
所示
,
烛焰在光屏上恰好成一清晰的像
,
下列说法正确的是
(
)
A
.
凸透镜的焦距可能是
8 cm
B
.
图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上
C
.
保持透镜和光屏位置不动
,
移动蜡烛
,
烛焰仍可在光屏上成清晰的像
D
.
保持蜡烛和光屏位置不动
,
移动凸透镜
,
光屏上能成清晰放大的烛焰像
图
3-12
BD
3
.
(
多选
)
[2019·
河北
20
题
3
分
]
如图
3-13
所示
,
小明将凸透镜
(
f=
10 cm)
固定在光具座
40 cm
的位置
,
用来探究凸透镜的成像规律。下列说法中正确的是
(
)
A
.
将蜡烛从焦点内某处向靠近透镜的方向移动过程中
,
像逐渐变小
B
.
当光屏上成清晰像时
,
拿开光屏
,
眼睛在一定范围内仍能看到像
C
.
将蜡烛放在
10 cm
刻度线处
,
移动光屏
,
在光屏上可以得到倒立、缩小的清晰像
D
.
当光屏上成清晰像时
,
在靠近凸透镜左侧的位置放一远视镜片
,
向右移动光屏
,
光屏上仍能得到清晰的像
图
3-13
[
答案
] ABC
[
解析
]
根据凸透镜成像规律
,
无论成实像还是成虚像
,
物体靠近焦点时像均变大
,
则蜡烛从焦点内某处向靠近透镜的方向移动过程中
,
蜡烛远离焦点
,
所成的像逐渐变小
,
故
A
正确。光屏上成的像是实像
,
实像是由实际光线会聚而成的
,
眼睛可以看到
,
故
B
正确。将蜡烛放在
10 cm
刻度线处时
,
物距
u=
30 cm
>
2
f
,
在光屏上能成倒立、缩小的实像
,
故
C
正确。远视镜片是凸透镜
,
对光有会聚作用
,
放上远视镜片后会使像提前会聚
,
则应向左移动光屏
,
才能在光屏上看到清晰的像
,
故
D
错误。
4
.
(
多选
)
[2014·
河北
20
题
3
分
]
如图
3-14
所示是小明探究甲凸透镜
(
f
甲
=
20 cm)
的成像情况。此时
,
他又用乙凸透镜
(
f
乙
=
10 cm)
替换甲凸透镜
,
不改变蜡烛和凸透镜的位置
,
继续实验。下列关于乙凸透镜成像情况
,
说法正确的是
(
)
A
.
要在光屏上成清晰的像
,
光屏应向右移动
B
.
要在光屏上成清晰的像
,
光屏应向左移动
C
.
移动光屏
,
在光屏上可以得到一个清晰放大的像
D
.
移动光屏
,
在光屏上可以得到一个清晰缩小的像
图
3-14
[
答案
] BD
[
解析
]
由题图知
,
物距大于像距
,
此时成倒立、缩小的实像
;
当将凸透镜换成焦距为
10 cm
的透镜后
,
透镜焦距变小
,
相当于增大了物距
,
根据凸透镜成实像时的规律
“
物远像近像变小
”
可知
,
应将光屏向左移动才能得到清晰的缩小的像
,
故选
B
、
D
。
5
.
[2018·
河北
19
题
2
分
]
在
“
探究凸透镜成像的规律
”
实验中
,
蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图
3-15
所示
,
烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是
(
)
A
.
照相机应用了这一成像规律
B
.
蜡烛燃烧一段时间后
,
光屏上的像会向下移
C
.
蜡烛不动
,
将透镜移至
35 cm
处
,
移动光屏可能得到清晰倒立的像
D
.
更换一个焦距小的凸透镜
,
只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
图
3-15
D
考点二 凸透镜成像规律的应用
6
.
[2015·
河北
17
题
3
分
]
小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜
(
f=
10 cm)
前
18 cm
处
,
光屏上得到了烛焰倒立、
的清晰的像
,
然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一副远视眼镜
,
由于远视眼镜镜片对光线有
作用
,
所以光屏上烛焰的像变模糊了
(
如图
3-16
所示
),
若想在光屏上重新得到清
晰的像
,
他可将光屏
凸透镜。
图
3-16
[
答案
]
放大
会聚
靠近
[
解析
]
由题意可知
,
焦距
f=
10 cm,
物距
u=
18 cm,
物距处于一倍焦距和二倍焦距之间
,
故成倒立、放大的实像。远视眼镜镜片是由凸透镜制成
,
对光有会聚作用
,
会使像提前会聚
,
所以需把光屏向靠近凸透镜方向移动。
