安徽省2020年中考物理总复习 模块二 光学 专题二 透镜及其应用

专题二透镜及其应用中考真题再现( 学用见p15 )探究规律对接中考命题点1透镜的光路作图( 常考 )1.( 2018安徽第12题 )下列光路图错误的是( c )2.( 2015安徽第10题 )如图,l表示凹透镜,mn为主光轴,o点为光心,f为焦点。图甲和图乙表示经过凹透镜的两条特殊光路,请运用凹透镜的特殊光路,在图丙中画出物体ab通过凹透镜所成虚像ab的光路图。【答案】如图所示命题点2凸透镜成像的规律与应用( 常考 )3.( 2017安徽第12题 )物理学中,一些物理量间的变化关系,常用图像来表示。下列图像表示正确的是( c )【解析】汽车做匀速直线运动时,速度是保持不变的,a项错误;在电阻一定时,导体的电流与电压成正比,电压变大,电流变大,b项错误;同种液体内部的压强与其深度之间成正比关系,深度越深,压强越大,c项正确;凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,d项错误。4.( 2016安徽第18题 )关于凸透镜成像实验,完成以下内容:( 1 )首先应将蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上,并调节它们的中心在同一高度。( 2 )图中o为凸透镜的光心,f为焦点,请画出烛焰上的s点发出的三条光线( 中间一条光线平行于主光轴 )经凸透镜后的出射光线,并确定其像的位置s。【答案】如图所示( 3 )实验中当物距u等于焦距f时,某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立、放大的像。对此下列解释合理的是b。a.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距b.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距c.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像名师考点精讲( 学用见p1619 )学思结合高效突破考点一透镜1.透镜及与透镜相关的概念凸透镜凹透镜特征中间厚、边缘薄中间薄、边缘厚相关名词光心主轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫做透镜的光心主光轴通过透镜两个球面球心的直线焦点凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫做焦点( f )。凸透镜有两个焦点入射光线平行于主光轴,经凹透镜折射后,出射光线的反向延长线交于主光轴上一点,这一点为虚焦点( f )焦距焦点到透镜光心的距离( 用f表示 )物距物体到光心的距离( 用u表示 )像距像到光心的距离( 用v表示 )2.透镜对光的作用凸透镜凹透镜对光的作用会聚作用发散作用特殊光线平行主光轴平行主光轴的光经凸透镜折射后,折射光线经过焦点平行主光轴的光经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过焦点过光心过光心的光不改变传播方向,即不发生折射过焦点过焦点的光折射后折射光线与主光轴平行1.对于凸透镜而言,焦距是其重要的物理参数。凸透镜凸起程度越大,对光的会聚能力越强,那么它的焦距就越小。2.折射光线总是偏向透镜较厚的地方。典例1如图所示,已给出了入射光线和折射光线,请在方框内画出合适的透镜。【解析】凸透镜对光线有会聚作用,题图甲中折射光线与入射光线相比,向主光轴方向偏折,光线会聚了,所以方框内为凸透镜;凹透镜对光线有发散作用,题图乙中折射光线与入射光线相比,远离主光轴偏折,光线发散了,所以方框内为凹透镜。【答案】如图所示【特别提醒】会聚作用和会聚光线是不同的,发散作用和发散光线也是不同的。会聚作用射出的不一定是会聚光线,发散作用射出的也不一定是发散光线。典例2( 2019江苏扬州 )如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。【解析】通过二倍焦距处的光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜另一侧的二倍焦距处,通过光心的光线传播方向不改变。【答案】如图所示针对训练1.( 2019四川巴中 )请将光路图补充完整。【答案】如图所示2.( 2019湖北黄石 )凸透镜如图所示,mn为主光轴,o点为光心,f点为焦点,请在图中画出三条光线的折射光线,并作出物点s的像点s( 注意保留作图痕迹 )。【答案】如图所示考点二生活中的透镜1.照相机:镜头由一组透镜组成,相当于一个凸透镜。照相时,物体离照相机的镜头较远,成倒立、缩小的实像。2.投影仪:利用凸透镜来成像,成像时,物体离投影仪的镜头较近,成倒立、放大的实像。3.放大镜:生活中常用的放大镜,其实质是一个凸透镜,成像时,物体离放大镜的距离在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像。典例3( 2019山东潍坊 )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【解析】题图中看到的字是倒立、放大的,所以此透镜是凸透镜。凸透镜可以成倒立、缩小的实像,a项错误;矫正近视眼的眼镜是凹透镜,b项错误;照相机的镜头是凸透镜,c项正确;题图中凸透镜成倒立、放大的实像,所以fu2f缩小倒立实像fv2f异侧照相机u=2f等大v=2f测焦距fu2f投影仪u=f不成像测焦距uf同侧放大镜( 2 )动态规律物近像远像变大:无论成实像还是虚像,只要物体向焦点位置靠近,像都会远离透镜,像不一定是放大的,但肯定是逐渐变大的;反之,物远像近像变小:无论成实像还是虚像,物体远离焦点,像就会向透镜靠近,像不一定是缩小的,但像肯定是逐渐变小的。典例4如图所示,小明将凸透镜( f=10 cm )固定在光具座40 cm的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法不正确的是( )a.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小b.当光屏上成清晰的像时,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处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰像d.当光屏上成清晰像时,在贴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【解析】蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,即蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,a项正确;发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的,经过成像点后是发散的,所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像;当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像,眼睛靠近凸透镜也不能看到像,当眼睛从原光屏位置远离凸透镜,能看到像,b项正确;当蜡烛放在10cm处,物距u=30cm2f,成倒立、缩小的实像,c项正确;若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜,远视眼镜为凸透镜,对光线有会聚作用,此时所成的像将靠近透镜,所以应向左移动光屏,d项错误。【答案】 d【类型突破】凸透镜成像规律的记忆法1.一倍焦距是虚实像的分界点,二倍焦距是放大实像和缩小实像的分界点;当物比像大时,物距也比像距大,反之亦然。2.成实像时,在凸透镜前加一透镜后在光屏上重新成像。若加凸透镜,需将物体或光屏靠近凸透镜;若加凹透镜,需将物体或光屏远离凸透镜。针对训练4.( 2019江苏徐州 )在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半,移动光屏使烛焰在光屏上成像,此时的像( d )a.是放大的b.是缩小的c.是等大的d.以上三种都有可能5.( 2019山东泰安 )如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8 cm处时,在距离凸透镜15 cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7 cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是( b )a.不能成清晰的像b.成倒立的缩小的像c.成倒立的放大的像d.成倒立的等大的像【解析】由题意知,u=8 cm,v=15 cm时成倒立的像,此时fu=8 cm2f,解得4 cmf2f,解得f7.5 cm,所以4 cmf2f,v=15 cm-7 cm=8 cm,fv2f,2fv=16 cmf,解得8 cmf10 cm。7.当蜡烛、凸透镜和光屏处在如图位置时,光屏上恰好能接收到清晰的烛焰像,下列说法正确的是( d )a.光屏上接收到的是倒立、放大的实像b.根据此时的成像特点可以制成投影仪c.若将蜡烛向左移动,则需要将光屏向左移动相同距离才能再次得到清晰的像d.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜移至30 cm刻度线处,光屏上可以再次得到清晰的像( 学用见p20 )探究凸透镜成像的规律1.实验装置:如图所示,光具座、凸透镜、光屏、蜡烛。2.实验操作( 1 )了解凸透镜的焦距,或用平行光聚焦法测出焦距的大小。( 2 )点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的焰心在同一高度。( 3 )实验中,保持凸透镜的位置不动,通过改变蜡烛的位置( 调整物距 ),移动光屏找像,记录每次物距、像距、像的特点及蜡烛在移动过程中像的变化情况。( 4 )如果某次实验在光屏上找不到像,可能是蜡烛到透镜的距离小于一倍焦距或蜡烛恰在一倍焦距上。( 5 )观察虚像时人眼应在透镜的另一侧透过凸透镜观察。针对训练1.( 2019甘肃天水 )如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。( 1 )为了使烛焰的像呈现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在同一高度。( 2 )当蜡烛位于图中的b处时,移动光屏到d处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为10.0cm。( 3 )紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分,发现光屏上呈现的像是完整( 选填“完整”或“不完整” )的。( 4 )当把蜡烛向右移动5 cm,屏上的像变得模糊。要使像变清晰,光屏应向右适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、放大( 选填“放大”“等大”或“缩小” )的实像。2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、焦距等于10 cm的凸透镜、光屏放在光具座上,把