（全国通用版）2020中考物理大一轮 第2章 光现象 透镜及其应用 专项突破（二）凸透镜成像规律探究及其应用素养突破课件.pptx

专项突破 二 凸透镜成像规律探究及其应用 一 巧学速记1 巧记凸透镜成像规律实像倒 位异侧 虚像正 位同侧 一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小 物体移向凸透镜 实像变远且变大 虚像变近且变小 2 概括成 三 二 二 三个区域 二个分界点 二个一致性 像随物移动方向的一致性 像的大小随像距的大小变化的一致性 二 解题方法技巧1 判断凸透镜和凹透镜的方法 触摸法 太阳光聚焦法 焦点内成像法 光屏成像法 观察远物法 等值法 2 透镜题归类分析 1 光路图型 三条特殊光线 2 成像规律型 3 探究型 3 巧用口诀妙解题 1 照相机 幻灯机 投影仪成像调节口诀 物近像远像变大 物远像近像变小 2 放大镜成像调节口诀 物近像近像变小 物远像远像变大 3 显微镜口诀 实虚虚 放放放 倒正倒 4 开普勒望远镜口诀 实虚虚 缩放缩 倒正倒 4 凸透镜焦距测量的基本方法 1 平行光会聚法 2 二倍焦距法 3 焦点入射法 5 巧用数学法解凸透镜成像问题 1 巧用不等式求凸透镜的焦距范围 2 巧用数轴判断凸透镜成像性质 三 动态题解题思路1 确定初始位置 未移动前物体在三个范围中的哪一个 像在哪个范围内 成像情况 2 如果知道移动方向的 则物体远离透镜 像变小 物体靠近透镜 像变大 反过来像离透镜越近 像越小 像离透镜越远 像越大 3 不知道移动方向 告知你像的变化情况的 那么像变大说明物体在靠近透镜 像变小则物体在远离透镜 光屏则相反 4 如果是透镜在移动的 那么我们看透镜往哪一侧在靠近 往物体侧靠的 其实就是物体离透镜变近 说明像在变大 反之 像变小 5 确定末位置 通过以上方法基本可以确定出 物体的一个末位置是在三个范围里的哪一个 以及像的成像情况 则可以解决相关题目 类型一凸透镜成像规律及其应用例1 2019 河南中考 购物支付已进入 刷脸 时代 如图所示 消费者结账时只需面对摄像头 相当于一个凸透镜 经系统自动拍照 扫描等 确认相关信息后 即可迅速完成交易 下列有关说法正确的是 a 光经过摄像头成像利用的是光的反射b 摄像头成像特点与投影仪相同c 刷脸 时 面部应位于摄像头两倍焦距之外d 刷脸 时 面部经摄像头成正立缩小的实像 c 解析 摄像头相当于一个凸透镜 光经过摄像头成像利用的是光的折射 故a错误 光通过摄像头成倒立 缩小的实像 与照相机的成像特点相同 故b错误 当u 2f时 成倒立 缩小的实像 所以 刷脸 时 面部应位于摄像头两倍焦距之外 故c正确 d错误 方法归纳 1 凸透镜成像的原理是光的折射 2 摄像头是利用凸透镜成倒立 缩小的实像的原理制成的 当u 2f时 凸透镜才成倒立 缩小的实像 对应练1 2019 山东潍坊中考 小明通过透镜观察 美丽潍坊 四个字 看到的情形如图所示 下列说法正确的是 a 该透镜只能成放大的像b 该透镜可以用作近视眼镜c 该透镜可以用作照相机镜头d 字到透镜的距离小于此透镜的焦距 c 解析 图中看到字是倒立的 放大的像 应用了凸透镜成像时2f u f时 在另一侧光屏上得到一个倒立 放大的实像 此透镜是凸透镜 凸透镜也可以成倒立 缩小的实像 故a错误 凹透镜是矫正近视眼的眼镜 此透镜是凸透镜 故b错误 此透镜是凸透镜 u 2f时 在另一侧光屏上得到倒立 缩小的实像 照相机利用此原理 因此可以用来作照相机的镜头 故c正确 由凸透镜成像规律可知 此时字到透镜的距离大于此透镜的焦距 故d错误 类型二探究凸透镜成像的规律例2 2019 湖北武汉中考 某同学为进一步了解 视力矫正 的原理 利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验 他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片 观察到了如下现象 1 将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间 光屏上原来清晰的像变模糊了 使光屏远离 填 靠近 或 远离 透镜 又能在光屏上看到发光体清晰的像 由此可知 在近视眼得到矫正之前 物体的像成在视网膜的前方 填 前方 或 后方 2 取下近视眼镜片 重新调整光屏的位置 使它上面的像再次变得清晰 然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间 光屏上原来清晰的像又变模糊了 再使光屏靠近 填 靠近 或 远离 透镜 又可以在光屏上看到发光体清晰的像 这说明矫正远视眼的眼镜片对光有会聚作用 解析 1 近视眼镜是凹透镜 凹透镜对光线有发散作用 发散作用是使原来会聚成像的光线错后会聚 像距变大 光屏应远离凸透镜 才能得到清晰的像 近视眼镜可以使像远离凸透镜 故近视眼得到矫正之前 物体的像成在视网膜的前方 2 取下近视镜片 重新调整光屏的位置 使它上面的像再次变得清晰 然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间 光屏上原来清晰的像又变模糊了 再使光屏靠近透镜 又可以在光屏上看到发光体清晰的像 说明远视眼镜对光线有会聚作用 对应练2 2019 江苏宿迁中考 实验室常用蜡烛完成下图光学实验 1 图甲为小孔成像示意图 该现象可以用光的直线传播来解释 2 图乙为探究平面镜成像特点的实验装置 若蜡烛a到玻璃板距离为10cm 则蜡烛的像b与蜡烛a之间的距离为20cm 若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板 从蜡烛a一侧观察玻璃板 能 填 能 或 不能 看到蜡烛所成的像 3 图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置 当蜡烛 凸透镜和光屏处于图示位置时 可在光屏上得到清晰的像 保持凸透镜位置不变 将蜡烛向右移动到35cm刻度线处 此时可将光屏向右 选填 左 或 右 移动适当距离能再次得到清晰的倒立 放大的实像 若不移动光屏 可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸 选填 凸 或 凹 透镜也能在光屏上得到一个清晰的像 解析 1 图甲为小孔成像示意图 该现象可以用光的直线传播来解释 2 图乙为探究平面镜成像特点的实验装置 若蜡烛a到玻璃板距离为10m 根据平面镜物像到平面镜的距离相等 蜡烛a的像到玻璃板的距离也是10cm 则蜡烛的像b与蜡烛a之间的距离为10cm 10cm 20cm 平面镜所成的像是虚像 虚像是不能成在光屏上的 故用不透明的挡板在玻璃板后面 在蜡烛a一侧观察 仍能观察到蜡烛a的像 3 蜡烛到凸透镜的距离为20cm时 光屏上呈现一个倒立等大的像 则2f 20cm 所以f 10cm 因焦距为10cm 当蜡烛位于35cm刻度线处 物距为50cm 35cm 15cm 大于一倍焦距小于二倍焦距 可以在光屏上得到一个清晰的倒立 放大的实像 不移动光屏 可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜 提前会聚 也能在光屏上得到一个清晰的像 故应放置一个凸透镜 1 2019 湖南湘潭中考 在 探究凸透镜成像的规律 时 当烛焰离透镜14cm时成放大的实像 当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像 则这个透镜的焦距可能是 a 4cmb 7cmc 10cmd 16cm c 解析 当烛焰离透镜14cm时 得放大的实像 则物体在一倍焦距和二倍焦距之间 即2f 14cm f 所以7cm f 14cm 当烛焰离透镜8cm时成的是放大的虚像 则物体在一倍焦距以内 即8cm f 综上所述8cm f 14cm c符合题意 2 2019 浙江宁波中考 如图所示 在 用 凸透镜 观察周围的景 一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方 然后改变玻璃杯与标志之间的距离 小科站立时透过玻璃杯和水观察 下列图像中 不可能看到的是 c 解析 因为装有水的圆柱形玻璃杯 中间厚边缘薄 相当于凸透镜 当物距小于焦距时 成正立放大的虚像 即左右变大 上下不变 如图a 当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时 成倒立 放大的实像 即左右颠倒 如图b 不可能出现c中的图片 当物体大于二倍焦距时 成倒立 缩小的实像 可能出现d中的图片 3 2019 四川遂宁中考 为保障市民的出行安全 交管部门在很多十字路口安装了监控摄像头 它可以拍下违章车辆的现场照片 拍照时 摄像头的镜头相当于一个凸 选填 凸 或 凹 透镜 所成的像是缩小 选填 放大 缩小 或 等大 的实像 当车辆远离摄像头时 所成的像将会变小 选填 变大 变小 或 不变 解析 拍照时 摄像头的镜头相当于一个凸透镜 当u 2f时 凸透镜成倒立 缩小的实像 当车辆远离摄像头时 物距增大 像距减小 像变小 4 2019 四川达州中考 甲图为电影放映机 其成像原理如图乙所示 为让观众看到清晰的实像 应将胶片放在距离透镜 的位置 选填序号 一倍焦距以内 一倍焦距到二倍焦距之间 二倍焦距以外 白色银幕是为了反射 选填 反射 或 吸收 所有颜色的光 解析 电影放映机的镜头相当于一个凸透镜 可以成放大的实像 则此时物距2f u f 像距v 2f 即所成的像位于二倍焦距以外 白色银幕是为了反射所有颜色的光 让观众看到多彩的画面 5 2019 四川眉山中考 在探究 凸透镜成像规律 的实验中 所用凸透镜的焦距为10cm 1 如图甲 光屏上呈现清晰的像 此像的性质是倒立放大的实像 生活中的投影仪 选填 照相机 投影仪 或 放大镜 利用了该原理工作 若保持蜡烛和光屏位置不变 移动凸透镜至40cm刻度线处 光屏上能再次呈现清晰的像 2 如图乙 保持蜡烛位置不变 移动凸透镜至16cm刻度线处 移动光屏 观察到光屏上只能出现光圈 而人眼在图中a处应向左 选填 左 或 右 看才能观察到烛焰的像 3 如图丙 在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片 发现光屏上的像由清晰变模糊了 将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后 光屏上再次呈现清晰的像 则该眼镜的镜片是凸透镜 选填 凸透镜 或 凹透镜 可用于矫正远视眼 选填 近视眼 或 远视眼 解析 1 由图甲知 凸透镜的焦距是10cm 烛焰放在10cm处时 物距为15cm 物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间 成的是倒立 放大的实像 生活中投影仪利用了这样的成像原理 v 55cm 25cm 30cm 根据折射中光路可逆可知 保持蜡烛和光屏位置不变 当u 30cm时 即凸透镜移动至40cm刻度线处 在屏上能再次呈现清晰的像 2 保持蜡烛位置不变 移动透镜至16cm刻度线处 此时u 16cm 10cm 6cm u f时 凸透镜成正立放大的虚像 光屏上接不到像 只能出现光圈 透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像 虚像与成像物体同侧 所以应从a处向左观察 3 将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间 结果 光屏上原来清晰的像变模糊了 他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时 又在光屏上观察到蜡烛清晰的像 说明提前成像了 故放置的是使光线会聚的凸透镜 这种眼镜是用来矫正远视眼的 6 2019 江苏无锡中考 小明和小红做 探究凸透镜成像规律 的实验 1 利用太阳光测量凸透镜的焦距时 小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上 观察尺在地面上形成的影子 不断调节刻度尺 使其在地面上的影子最短 这时尺的方向就与太阳光的方向平行 小明保持尺不动 小红将光屏a和凸透镜l按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放 光屏上形成了一个最小 最亮的光斑 则该凸透镜的焦距为10 0cm 2 将此凸透镜 点燃的蜡烛 光屏置于光具座上如图乙所示的位置时 光屏上呈现烛焰的倒立 缩小的实像 保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变 将凸透镜移到光具座上35cm刻度线处 光屏上能再次呈现烛焰清晰的像 解析 1 根据光的直线传播可知 光与物体的影子最短时 刻度尺与光线平行 小明保持尺不动 小红将光屏a和凸透镜l按照图甲所示的