透镜及其应用题型总结与拓展.docx

透镜及其应用题型总结与拓展河北魏县第二中学孔令宾透镜的作用及其成像尤其透镜相关知识点的考查是光学的重点与难点同时也是中考命题的重点，而学生对此章节内容往往是对表象零碎的感知而抓不住其内涵与实质，只会背诵而不会运用。针对此点，特将本章节内容以考点题型的形式加以总结拓展。考点一：对透镜作用的考查主要让学生区分凸透镜与凸透镜的作用，突破点便是以课堂演示或探究实验的情景记忆其特征、特点。凸透镜有会聚作用、凹透镜有发散作用。例1当一同学在观察阳光通过甲、乙两个眼镜在地面上形成的光斑时，发现两眼镜形成的光斑不同。阳光通过甲形成的光斑中间较四周亮，而阳光通过乙形成的光斑中间较四周暗，由此可以判断眼镜甲是透镜，乙是透镜。解析：甲形成的光斑中间较四周亮，说明对光线起会聚作用故甲是凸透镜；乙形成的光斑中间较四周暗，说明对光线起发散作用故乙是凹透镜。考点二：对凸透镜成像原理的考查该知识点主要考查凸透镜成像的实质是由光线经透镜折射后会聚形成像点或折射光线反向延长相交形成像点，且物与像对应的点是对应关系。另要理解从物点发出的光射在凸透镜上有无数条光线，其中包括三条特殊光线但折射后都会聚于像点。如图1-1所示。题型一、由成像原理完成光路图例2如图1-2所示，蜡烛AB通过凸透镜在光屏上得到烛焰清晰的像，作出AC经透镜折射后的光路图。解析：本题表面上看似考查凸透镜对光的折射作用，但只看AC则无法作出其折射光线，所以其实质仍然是考查物点与像点的对应关系。由物点发出的光经凸透镜折射后会聚于像点，其中包括三条特殊光线，因此只要用两条即可找到像点A而AC的折射光线将过A，即而完成光路图1-3。拓展变形（一）例3已给出物与像及AC入射光线，找出凸透镜的大致位置，且完成光路图。如图1-4所示。解析：此题主要考查三条特殊光线，过光心的光线传播方向不改变。因此物与像对应点的连线交于主光轴即为光心的位置。从而确定了凸透镜的位置，又因物点了出的光线经凸透镜后都要过像点，所以AD折射光线如图1-5所示。拓展变形（二）：关于凸透镜成像中的遮挡问题例4做凸透镜成像实验时，恰好有一只小虫落在凸透镜上，此时像的影响是（）A几乎没有影响 B像上有一只小虫C像上有一只小虫但不清晰D像变得模糊解析：物体在光屏上成的像是物体发出的光线经凸透镜折射后会聚而成的。它跟凸透镜是否残缺无关。若用不透明物体遮挡凸透镜某一部分，则物体发出的光线通过剩余部分会聚成像。或者说从物点发出的光线有无数条经凸透镜折射后会聚成像点，只是遮挡了某些光线。使物体通过凸透镜的折射光线少了，因此像的亮度减弱但仍是清晰的像。对此题再拓展提问：从光屏一侧透过凸透镜看物体则小虫是什么情况？（此时凸透镜是放大镜效果，故成放大、正立、虚像。）考点三：对凸透镜成像规律的考查题型一、对探究成像规律的考察如探究目的、器材、组装方式、每一步操作的目的、需要注意的问题、出现异常情况的原因等。例5某同学在实验室用蜡烛、凸透镜、光屏做探究凸透镜成像规律的实验。（1）他的实验装置如图1-6所示，请指出该装置的两处错误。图1-6（2）当蜡烛固定在fu2f的某一位置，你是如何找到像的位置。（3）当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时，眼睛在透镜的另一侧通过透镜观察烛焰的像。图1-7中能正确反映这一物理情况的是（）图1-7（4）如果在实验中光屏上始终得不到清晰的像其原因可能是？解析：（1）由图可知凸透镜应放置于物与光屏之间。为了在光屏的中央呈接到像应将凸透镜、烛焰、光屏三者的中心大致在同一高度。（2）应将光屏前后移动，直到找到清晰的像。（3）由凸透镜成像规律当uf时，得到放大、正立的虚像，且在物的后面。故选B。（4）当uf时成虚像，光屏上不成像。当fu2f且像是倒立、缩小的实像。同样用投影仪、放大镜记忆fu2f、u f时）。此知识点亦可引伸考点如照相机与投影仪的镜头、底片、幻灯片、暗箱的移动调问题。其相应考查点如下例题：例7小明同学做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前，在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像。保持透镜位置不变，让蜡烛与光屏位置互换则（）A光屏上得到清晰的倒立、缩小的实像B光屏上得到清晰的倒立、放大的实像C光屏上得到清晰的正立、等大的虚像D光屏上没有像解析：由题意知能在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像，说明物距在1倍焦距与2倍焦距之间，则光屏在2倍焦距之外即像距大于2倍焦距。把光屏与蜡烛对调，即物距在2倍焦距之外则光屏位于1倍焦距与2焦距之间成倒立、缩小的实像。例8一同学在探究“凸透镜成像规律”实验时，在光屏上得到清晰的与蜡烛等大的像。保持透镜位置不变，为了在光屏上得到清晰缩小的像，他应该（）A让蜡烛远离透镜，同时让光屏也远离透镜。B让蜡烛远离透镜，同时让光屏靠近透镜。C让蜡烛靠近透镜，同时让光屏也靠近透镜。D让蜡烛靠近透镜，同时让光屏远离透镜。解析：由成像规律知等大的实像即u=2f，要得到缩小实像则物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距与2倍焦距之间，即让蜡烛远离透镜同时让光屏靠近透镜。成实像时物距越大即越远离透镜像越小，且物像移动方向具有一致性知：像距减小光屏靠近透镜，故选B。拓展延伸若例8中物在2倍焦距以外，则成倒立缩小的像，这一原理即制成照相机且物与照相机的物相对应，透镜相当于镜头；光屏对应于底片（或暗箱长度）。若物在1倍焦距与2倍焦距之间，则成放大、倒立的实像这一原理制成投影仪物距越小、像距越大像也越大。练习1一个人照完全身像后，又想照半身像，那么（ ）A照相机远离人，镜头伸出一些。B照相机远离人，镜头缩进一些。C照相机靠近人，镜头伸出一些。D照相机靠近离人，镜头缩进一些。练习2照集体相时发现有人没有入镜头，应如何调节照相机（）A照相机向人移近，减小暗箱长度B照相机向人移近，增大暗箱长度C照相机离人远些，减小暗箱长度D照相机离人远些，增大暗箱长度练习3使用投影仪放映影片时，银幕不动，为使银幕上的像大一些，下列做法正确的是（）A投影仪远离屏幕，镜头往上拉一些。B投影仪远离屏幕，镜头往下拉一些。C投影仪移近屏幕，镜头往上拉一些。D投影仪移近屏幕，镜头往下拉一些。题型四、利用数学方法找出焦距的范围，考查成像性质及规律此类型题目首要求学生由成像规律得到物距与像距的范围，即而由数学不等式确定其焦距范围。再由给定条件与成像规律得结果，如下例。例10物体放在凸透镜前30cm处时，另一侧光屏上会得到一个倒立、缩小的实像，现将物体放在离透镜15cm的地方则（）A一定成缩小的像B一定成放大的像C移动光屏，光屏上一定有像D移动光屏，光屏上一定无像解析：当另一侧光屏上得到倒立、缩小实像，则物距在2倍焦距之外，即2f30cm则f15cm；当物距为15 cm时大于一倍焦距，但无法确定与二倍焦距的关系，移动光屏一定能呈接到像而不能确定像的放大与缩小。例11物体离凸透镜12cm，在距透镜20cm的另一侧成一个放大的实像，该凸透镜的焦距大约是（）A12cm f 20cm B10cm f 12cmC6cm f 10cm D20cm f 26cm解析：由于当物距是12 cm成倒立、放大的实像，像距是20，故有f12cm2f- v=20cm2f-，由可得6cmf10cm。考点四：综合考查学生能力，以开放性探究题型出现该类型题主要考查学生自主学习能力、创新能力、及知识的迁移能力，另外对学生语言组织能力