第5章 透镜及其应用

,第一部分教材知识梳理,第5章透镜及其应用,中考考点清单,考点1透镜,1.凸透镜和凹透镜凸透镜：镜片中间_、边缘_，凸透镜对光有_作用.凹透镜：镜片中间_、边缘_，凹透镜对光有_作用.,厚,薄,薄,厚,会聚,发散,2.焦点和焦距,一般把透镜的中心称为_（如图中的O点），把通过光心且垂直于透镜平面的直线称为_（如图中的直线MN）,光心,主光轴,如图甲所示，凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点，这个点叫做_，用F表示焦点到光心的距离叫做_，用f表示平行光通过凹透镜后会_开来，如图乙所示,焦点,焦距,发散,3.三条特殊的光路图,考点2凸透镜成像规律,11,12,13,14,15,16,实,照相机,倒,等大,实,用平行光测,倒,放大,实,投影仪,不成像,确定凸透镜,焦距,正,放大,虚,放大镜,考点3眼睛与眼镜,1.正常眼睛的成像原理(1)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，形成物体的像.视网膜相当于_.(2)成像特点：呈_、_的_像,凸透镜,光屏,倒立,缩小,实,2.近视眼、远视眼及其矫正,前方,后方,凹,凸,考点4显微镜和望远镜,11,12,放大镜,正立,放大,虚,倒立,缩小,实,照相机,倒立,放大,实,投影仪,1.物体在凸透镜的二倍焦距时不成像.（）理由：凸透镜成像时，当物距等于一倍焦距时不成像.2.由于凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜成像时，光路不可逆.（）理由：凸透镜成像时光路可逆.3.若用半块凸透镜，则光屏上只能呈现半个物体的像.（）理由：当用半块凸透镜时，物体发出的光线经过凸透镜折射后成的仍是完整的像，只是像会变暗.,4.在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的中心要在光具座上的同一_（选填“直线”或“高度”）.,高度,湖南三年中考,命题点1透镜及其作图,2.(2014郴州4题2分)如下图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是(),C,【解析】和主光轴平行的光线经凸透镜折射后通过焦点F，A错误；通过焦点的光线经凸透镜折射后和主光轴平行，B错误；和主光轴平行的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线通过焦点F，C正确；反向延长线通过焦点的光线经凹透镜折射后和主光轴平行，D错误故选C.,4.(2015怀化18题2分)如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是_透镜，乙透镜应是_透镜.(两空均选填“凹”或“凸”),第4题图,凸,凹,【解析】题图甲中折射光线与入射光线相比变得发散，说明透镜对光线起到了发散作用，应该填凹透镜；题图乙中折射光线与入射光线相比变得会聚，说明透镜对光线起到了会聚作用，应该填凸透镜,7.(2016衡阳24题3分)如图所示，在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播？画出光路图来,第7题图,【解析】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点入射光线AB平行于主光轴，经凸透镜折射后过右焦点，通过平面镜反射后，反射光线关于凸透镜的主光轴对称，反射角等于入射角，再次折射后折射光线平行于主光轴,命题点2凸透镜成像规律及其应用,1.(2016张家界8题2分)今年是农历猴年，张家界市“2016猴年拍猴张家界黄石寨主题摄影”活动正在进行中，某摄影爱好者看到如下图温情一幕，立即举起照相机进行了抓拍，那么在底片上所成的像是(),C,【解析】照相机是利用物体在凸透镜2倍焦距外成倒立缩小实像工作的，所以底片上所成的像应该是C.故选C.,4.(2016益阳4题3分)如图所示，小红同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是(),A.所成的像是虚像B.所成的像是倒立、缩小的C.投影仪就是利用这一成像原理制成的D.要使光屏上烛焰的像变大，可将光屏靠近凸透镜,第4题图,B,【解析】图示位置像能够成在光屏上，所以成的是实像，A错误；物距大于像距，可以进一步推得成的是倒立缩小的实像，B正确；利用这一成像原理制成的是照相机，C错误；要使光屏上蜡烛的像变大，应该将蜡烛靠近凸透镜并把光屏远离凸透镜，D错误故选B.,5.(2016郴州16题2分)如图所示，烛焰在光屏上成清晰的像当把蜡烛向左移动一段距离，要在光屏再次成一个清晰的像，应该(),A.保持凸透镜不动，光屏向左移B.保持凸透镜不动，光屏向右移C.保持凸透镜和光屏都不动D.以上做法都不对,第5题图,A,【解析】由题图可知，蜡烛在光屏上成的是一个倒立、缩小的实像，则满足u2f，当将蜡烛向左移动时，仍然满足u2f这一条件，根据凸透镜成像规律可知，此时成的像将比原来的小为了使该像成在光屏上，应该保持凸透镜不动，将光屏像左移动故选A.,6.(双选)(2015株洲14题3分)探究凸透镜成像的规律时将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座上50cm处，如图，在蜡烛从10cm处逐渐移至45cm处的过程中，烛焰成像的变化情况是(),先变大后变小B.先变小后变大C.先成实像后成虚像D.先成虚像后成实像,第6题图,AC,【解析】该凸透镜的焦距为10cm，由凸透镜成像规律可知，当蜡烛从10cm处逐渐向40cm处(但不到40cm刻度上)移动时，因物距大于焦距，则成的是实像，并且随着物距的减小，所成的像逐渐变大；当蜡烛在4045cm刻度以内时，物距小于焦距，该过程中凸透镜将成虚像，但虚像逐渐变小AC正确故选A、C.,8.(2014湘潭8题2分)在“天宫一号”上宇航员王亚平从悬浮水珠的另一侧，看到了聂海胜头部所成倒立、缩小的实像，如图所示如果该水珠的焦距为f，则聂海胜头部到水珠的距离u的范围是()A.ufB.u2fC.u2fD.fu2f,第8题图,C,【解析】题图中所成的像为倒立、缩小的实像，那么水珠相当于凸透镜，u2f.故选C.,10.(2016娄底10题2分)某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是()A.该凸透镜的焦距是4cmB.当u3.5cm时，在光屏上能得到一个缩小的像C.当u5cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成D.把物体从距凸透镜3cm处移动到8cm处的过程中，像逐渐变小,C,【解析】从图像中可知，当物距u4cm时，像距v4cm，此时成的等大的实像，满足u2f的条件，可见，该凸透镜的焦距等于2cm，A错；当u3.5cm时，满足2fuf的条件，此时，凸透镜将成一个倒立、放大的实像，B错；当u5cm时，满足u2f的条件，此时，凸透镜成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理来拍摄照片的，C错；根据凸透镜成像规律可知，当物体成实像时，物距越大，像距越小，像也越小因此，把物体从距凸透镜3cm处移动到8cm处的过程中，像将逐渐变小，D正确故选D.,命题点3眼睛和眼镜,3.(2014长沙18题3分)如图是杨大爷眼睛看物体时的成像情况，则它的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是(),第3题图,A.远视眼凸透镜B.远视眼凹透镜C.近视眼凹透镜D.近视眼凸透镜,A,【解析】从题图中的成像情况可知，物体的像落在视网膜之后，这说明该眼睛的晶状体的折光能力较弱，属于远视眼；为了使物体的像刚好落在视网膜上，需要配戴一个焦距合适的凸透镜，使光线入射到晶状体之前变得会聚一些，落在视网膜上故选A.,4.(2016怀化20题2分)小金同学由于经常玩手机，近期发现视力严重下降，经眼科医生检查小金看物体的像成在视网膜的前方，则小金被确诊为_视眼，应佩戴_透镜矫正,近,凹,【解析】看物体的像成在视网膜的前方，说明小金同学是近视眼，眼睛的聚光能力过强，应该用对光线具有发散作用的凹透镜矫正,命题点4探究凸透镜成像规律的实验,2.(2016株洲26题8分)小明同学探究凸透镜成像的规律时，实验步骤如下：,第2题图,(1)将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座上50cm处，把蜡烛和光屏分别安放在光具座上凸透镜的两侧，如图所示然后调整蜡烛、凸透镜及光屏的高度，使三者的中心在_；,【解析】(1)调整蜡烛、凸透镜及光屏的高度，使三者的中心在同一高度，目的是使蜡烛的像成在光屏的中心；,同一高度,(2)将蜡烛放在光具座上20cm处，移动_，直到呈现出最清晰的像，然后_蜡烛和光屏分别到凸透镜的距离；,【解析】(2)当将蜡烛放在光具座20cm处时，物距u50cm20cm30cm20cm2f，这时应移动光屏，直到呈现出的像最清晰为止；然后记录蜡烛和光屏分别到凸透镜的距离；,光屏,记录,(3)将蜡烛移至光具座上45cm处，接下来的探究操作不必要的是_(填字母)A.移动光屏，在光屏上寻找蜡烛的像B.在凸透镜左侧透过凸透镜观察蜡烛的像C.在凸透镜右侧透过凸透镜观察蜡烛的像,AB,【解析】(3)将蜡烛移至光具座上45cm处时，物距u50cm-45cm5cm2f.将蜡烛向凸透镜移近1倍的焦距时，有以下几种情况：物距还可能大于2倍焦距，所以仍可能成倒立缩小的实像，A正确，不符合题意；物距可能等于2倍焦距，所以可能成倒立等大的实像，B正确，不符合题意；物距还可能大于1倍焦距而小于2倍焦距，所以可能成倒立放大的实像，C正确，不符合题意；物距不可能小于一倍焦距而成放大的虚像，D错误故选D.,例5(2016淄博)烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像，如图所示现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲，不改变蜡烛和凸透镜的位置，关于乙凸透镜的成像情况，正确的说法是(),例5题图,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，可以得到一个清晰放大的实像D.移动光屏，可以得到一个清晰放大的虚像,B,【解析】由题图知，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像；当将原凸透镜换成焦距f为5cm的凸透镜时，由于该凸透镜的焦距更小，会使所成的像往前移动，即在凸透镜和光屏之间会聚成像，故应将光屏向左移动才能得到清晰的像，故A项错误，B项正确；此时，物距仍会大于2倍焦距，故移动光屏后，在光屏上仍然得到的是倒立、缩小的实像，故C、D两项错误故选B.,考向3凸透镜成像规律与应用综合题,例6(2016成都B卷)小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未在图中画出来)下列说法正确的是(),例6题图,D,A.光屏上形成的是烛焰倒立、等大的实像B.图中成像特点与照相机成像特点完全相同C.将蜡烛移到光具座10cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可成清晰的烛焰像D.将蜡烛移到光具座40cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏，它上面都得不到清晰的烛焰像,【解析】由题图可知，物距u50cm-25cm25cm，像距v90cm-50cm40cm，像距大于物距，成倒立、放大的实像，应用为投影仪、幻灯机，A、B选项错误；因蜡烛在光屏上形成的是实像，当蜡烛移到光具座10cm刻度处时，物距变大，像距变小，像应变小，若想在光屏上仍成清晰的像，此时应保持凸透镜位置不变，将光屏向左移动，C选项错误；题图中蜡烛成倒立、放大的实像，则有fu2f，即12.5f25，当蜡烛移到光具座40cm刻度处时，u50cm40cm10cmf，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，D选项正确故选D.,1.凸透镜成像规律及典型应用示意图,备考指导,2.凸透镜成像规律记忆口诀（1）静态规律：一倍分虚实，实像异侧倒，虚像同侧正物体在一倍焦距以内成正立的虚像，在一倍焦距以外成倒立的实像，实像和物在透镜的异侧，虚像和物在透镜的同侧.二倍分大小，远小近大物体在二倍焦距以外成缩小的实像，在一倍焦距和二倍焦距之间成放大的实像；无论成放大或缩小的实像，物体离二倍焦距越远，像越小；越近，像越大.,备考指导,（2）动态规律成实像时，物近像远像变大物距减小像距增大像变小（增大）（减小）（变小）成虚像时，物近像近像变小物距减小像距减小像变小（增大）（增大）（变大）,备考指导,类型3人眼成像的原理及视力矫正,例7人眼相当于_(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)，在视网膜上成_、_的_像如图所示，表示近视眼成像示意图的是_，像成在视网膜_(选填“前”或“后”)方，应佩戴_透镜制成的眼镜矫正；表示远视眼成像示意图的是_，像成在视网膜_(选填“前”或“后”)方，应佩戴_透镜制成的眼镜矫正,例7题图,照相机,倒立,缩小,实,甲,前,凹,乙,后,凸,实验突破,实验探究凸透镜成像的规律,1.光具座的调节：烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一_上(目的让像成在光屏的中央)2.凸透镜对光线的作用(_作用)3.焦距的测量及判断(用平行光线垂直照射凸透镜，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的光斑，光斑到凸透镜的距离，即为透镜的焦距),直线,会聚,4.根据成像特点确定物距和像距的范围5.根据物距和像距判断透镜成像的特点6.在光屏上不能成像的原因(a.物体在透镜的一倍焦距之内或在其焦点处；b.物体、透镜、光屏三者的中心不在同一高度上；c.像距超过光具座量程)7.当物距小于1倍焦距时，应在透镜的另一侧透过透镜观像(物距小于1倍焦距，即为放大镜的成像原理，故应在透镜的另一侧进行观察)8.对调蜡烛与光屏的位置，依然能成像的原因(光路可逆),9.用纸遮住透镜的一部分后，成像的特点(完整的像，像变暗)10.保持蜡烛的像始终成在光屏的中央(随着实验的进行，蜡烛越烧越短，蜡烛在光屏上的像会逐渐上移，要使蜡烛的像始终成在光屏的中央：蜡烛上移；光屏上移；透镜下移)11.眼睛及视力矫正(近视眼是将像成在视网膜的前方，应使用具有发散作用的凹透镜来进行矫正)12.透镜成像规律的应用,例(2016苏州)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,例题图,(1)如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距f_cm.,【解析】(1)平行光照射凸透镜时，光屏上出现的最小最亮的光斑就是焦点F，焦点到透镜中心(光心)的距离就等于焦距f,10,(2)如图乙，光屏上呈现清晰的像