第五章透镜及其利用

1、第五章 透镜及其利用 中考导航中考导航 考 纲 要求 1凸透镜成像规律.(探究) 2. 凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用；凸透镜成像的应用.(认识) 近 五年 广 东 中 考 考 查 情 况 年份题型考查点分值 2010年实验题凸透镜成像3分 2011年填空题 作图题 眼睛的工作原理 凹透镜的特殊光线 3分 2分 2012年作图题 综合能力题 凹透镜对光线的发散作用 凸透镜成像 1分 6分 2013作图题凸透镜和凹透镜的三条特殊的光线3分 2014实验题凸透镜成像规律及其探究实验7分 命题 规律 1本章考查重点是凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用；凸透镜成 像的应用. 凸透镜成像规律的探究实

2、验 2题型以填空题、作图题及实验题为主 32015年考查重点是凸透镜和凹透镜三条特殊光线的作图，凸透镜成 像的探究及近视眼与远视眼的矫正 知识网络知识网络 课前检测课前检测 1. （2014柳州）如图是四个透镜实物图， 属于凹透镜的是（） A B C D 解析：A.透镜中间比边缘厚是凸透镜；B. 透镜中间比边缘厚是凸透镜；C.透镜中间 比边缘薄是凹透镜；D.透镜中间比边缘厚 是凸透镜 答案：C 2.（2014本溪）某同学用如图所示器材探 究“凸透镜成像规律”，此时光屏上成清 晰的像，下列说法不正确的是（） A光屏上成的是倒立、放大的实像 B投影仪成像利用了这一规律 C向右适当移动凸透镜，光屏上

3、可以成倒 立、缩小的实像 D向右适当移动蜡烛，光屏上可以成正立、 放大的虚像 解：（1）如图，物距小于像距，光屏上成 倒立、放大的实像，应用于投影仪，故AB 正确；（2）向右适当移动凸透镜，物距增 大，像距变小，像变小，可以成倒立、缩 小的实像，故C正确；（3）向右适当移动 蜡烛，不可能成正立、放大的虚像，故D错 误 答案：D 3. （2014梅州）以下光学器件中，没有 用到凸透镜的是（） A潜望镜 B照相机 C放大镜 D投影仪 解析：A.潜望镜是利用平面镜成像的特点，成正 立等大的虚像，符合题意B.照相机是利用凸透 镜在U2f 时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小 的实像不符合题意C.放大镜是利

4、用凸透镜在 Uf 时，通过凸透镜能看到一个正立的、放大 的虚像不符合题意D.投影仪是利用凸透镜在 2fUf 时，在另一侧光屏上得到一个倒立、 放大的实像不符合题意答案：A 4. （2014黑龙江）中学生小明发现自己 最近一段时间只能看清近处的物体，看不 清远处的物体，老师告诉他可能患上了 （填“近视”或“远视”）眼病， 需要佩戴 透镜矫正 解析：小明发现自己最近一段时间只能看清近处 的物体，看不清远处的物体，属于近视眼，近视 眼用凹透镜来矫正 答案：近视；凹 5.（2014菏泽）在如图所示的光路图中， 分别填入合适的透镜 解析：第一个图中平行光经透镜后变得会聚，因 此该透镜对光线起会聚作用，为

5、凸透镜； 第二个图的折射光线比起入射光线更加远离主光 轴，所以这个透镜对光线有发散作用，因此填凹 透镜答案：如图所示： 考点梳理考点梳理 中间厚边缘薄中间厚边缘薄 会聚会聚 中间薄边缘厚中间薄边缘厚 发散发散 会聚在主光轴上的会聚在主光轴上的 焦距焦距 折射光线的反向延长线折射光线的反向延长线 虚焦点虚焦点 凸透镜凸透镜凹透镜凹透镜 凸凸 二倍焦距二倍焦距倒立倒立 放大放大 改变光路改变光路 虚虚 一倍焦距一倍焦距 透镜透镜光屏光屏 同一高度同一高度 光屏中心光屏中心 焦点上焦点上 烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一高度烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一高度 极远处极远处 倒倒 立立缩小缩小实

6、实fv2f fv2f v2f 幻灯机幻灯机 折射光线平行射出，不成像折射光线平行射出，不成像 正立正立 放大放大虚虚vuvu放大镜放大镜 凸凸 照相机照相机倒立倒立 缩小缩小实实 太凸太凸 太长太长 前面前面 凹凹 负负 太扁平太扁平 太短太短 后面后面 凸凸 正正 放大放大 倒立、放大的实倒立、放大的实 幻灯机幻灯机正立、放大的虚正立、放大的虚 放大镜放大镜 视角视角 倒立、缩小的实倒立、缩小的实 照相机照相机 正立、放大的虚正立、放大的虚 放大镜放大镜 考点突破考点突破 考点考点1 1 透镜透镜（高频考点）（高频考点） 母体集训母体集训 1（2007广东，11，3分）如图所示，小明 用一个

7、透镜观看书上的一个英文单词，他看 到了两个字母“YS”的放大的像这个透镜 是 透镜，这种透镜对光线有 作用，利用这种透镜可制成的光学仪器有 （只需填写一种） 解析：由图可知，当透镜靠近英文单 词时，成的是正立、放大的虚像，所 以应该是凸透镜；凸透镜对光线有会 聚作用，生活中的放大镜和老花镜都 是利用凸透镜做成的. 答案：凸，会聚，放大镜 2.（2011广东，15，2分）完成如下图所示 透镜的光路图 解析：经凹透镜折射后的光线与主光 轴平行，那么入射光线的 延长线过焦点 答案：如图所示： 3（2013广东，15，3分）如下图所示，请 画出入射或折射光线，使光路完整 解析：图甲中，过凸透镜焦点的光

8、线， 经折射后平行于主光轴射出，如图所 示；图乙中，指向凹透镜虚焦点的光 线，经凹透镜折射后，平行于主光轴 射出，如图所示；图丙中，过凸透镜 光心的光线，经凸透镜折射后，传播 方向不改变.答案：如图所示 中考预测中考预测 4. 透镜是利用光的 现象制成的， 凸透镜对光有 作用，凹透镜对光线 有 作用所示的四块玻璃制成的透 镜中，属于凹透镜的是 （写字 母） 解析：透镜可以透过光线，因此是利 用光的折射现象制成的，凸透镜可以 透过光线，对光有会聚作用；凹透镜 也可以透过光线，对光有发散作 用如图，bd透镜中间比边缘厚是凸 透镜，ac透镜中间比边缘薄是凹透 镜 答案：折射；会聚；发散；ac 5.如

9、图所示，画出光线ab和Oc通过透镜前后 的完整光路 解析：由图可知，入射光线平行于主 光轴，则其折射光线的反向延长线过 焦点；过光心的光线经凹透镜折射后 传播方向不改变 答案：如图所示： 6.6.如图所示，已知凸透镜的一条折射光线和 一条入射光线，请你对应画出它们的入射光 线和折射光线 解析：入射光线过光心，过光心的光 线经凸透镜折射后传播方向不改变； 平行于主光轴的入射光线经凸透镜折 射后通过焦点 答案：如图所示： 考点分析：考点分析：本考点是广东中考的高频考点， 考查的重点是有关凸透镜和凹透镜特殊光线 的作图.复习时要注意的知识点： 1.凸透镜和凹透镜各有三条特殊的光线，可 据此来画出透镜

10、的光路图. 2.凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线 有发散作用.会聚作用可以理解为光线经过 透镜后向靠近光心的方向偏折，而发散作用 可以理解为光线经过透镜后向远离光心的方 向偏折. 考点考点2 2 凸透镜成像规律凸透镜成像规律（高频考点）（高频考点） 母体集训母体集训 1.（2009广东，21，6分）在“凸透镜成像规律” 实验中，晓华同学进行了如下两个探究： （1）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不 同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如 表分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距 越大，则像距越（选填：“大”或“小”） 物距物距u/cm实验序号实验序号焦距焦距f/cm像距像距v/cm 15

11、15 1 1 8 8 17 17 2 2 10 10 30 30 3 3 12 12 60 60 （2）晓华用若干个发光二极管组成形状如“E” 的发光物体，如图（甲）所示将发光物体、凸透 镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏 上成的像如图（乙）所示如果只将“E”，换成 “R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是 图（丙）中的填数字序号） （3）若物距调整为20cm，晓华同学想得到一个 缩小的像，他应选用三个透镜中焦距为cm的 凸透镜 解析：（1）由表可知，当物距不变时， 在123实验中，像距是随着焦距的增大而 增大； （2）根据乙所成甲的像可知，所成像的 是放大倒立的实像，故当将“R”放

12、于此 处，所成的像肯定也是倒立放大的实像， 只有丙中符合； （3）因物体放在2倍焦距之外时，凸透镜 才会成一个缩小的像，即2f20cm，f 10cm，在这三个凸透镜中，只有焦距为 8cm的符合答案：（1）大；（2）； （3）8. 2.（2012广东，21，6分）小王用凸透镜、蜡烛、 光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规 律实验桌上现有A、B两个凸透镜，其中凸透镜 A的焦距为50cm，凸透镜B的焦距为10cm光具座 上标尺的刻度范围如图 （1）小王想探究凸透镜成像的规律，应选用 凸透镜（选填“A或“B”） （2）小王在图中的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间 的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实

13、验数据如表 所示分析实验数据可知： 从实验次序2、3、4可以看出，当成实像时，物体到 凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越； 同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而 （3）你认为小王同学的实验过程是否全面？请提出你 的看法（只需写出一种）答： 实验次序物体到凸透镜的距 离u/cm 光屏上像到凸透镜 的距离v/cm 光屏上像的大小 16012缩小 23015缩小 32020等大 41530放大 51260放大 解析：（1）如果选择A透镜，当“研究凸透镜 成像的规律”中的u2f时，即物距大于100cm， 此时fv2f，即像距大于50cm小于100cm，而 实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“

14、0 100cm”，所成的像位置超出了光具座的范围， 在光屏上不能看到清晰的像所以不能选A透镜， 只能选择B透镜； （2）表中数据物距越来越小，像距越来越大， 像由缩小到等大到放大 同一凸透镜，成实像时，物距越来越大，像 距越来越小，即像距v随物距u的增大而减小； （3）小王同学的实验过程不够全面，因为他只 记录了像的大小，没有记录像的正倒，所以他 的记录不全，（或只通过一块平面镜成像情况， 要得到凸透镜成实像的规律，欠普遍性，或只 研究了凸透镜成实像的情况，没有研究成虚像 的情况） 答案：（1）B；（2）大；减小；（3）不 够全面，因为他只记录了像的大小，没有记录 像的正倒 3.（2014广东

15、，20，7分）在“探究凸透 镜成像规律”的实验中 （1）如图所示，让平行光正对着凸透镜照射，左 右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑， 测得凸透镜的焦距f= cm （2）如图2所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变， 左右移动光屏，在光屏上能否得到清晰的蜡烛像？ 为什么？答： （3）如图3所示，蜡烛能在光屏上形成清晰的像， 此像是 、 的实像如果此时撤去光 屏，人眼在如图所示的位置 （选填“能”或 “不能”）直接看到蜡烛的实像 （4）在图3中，保持凸透镜的位置不变，如图蜡烛 向左移动5cm，为了在光屏上得到一个清晰的像， 光屏应该向 （选填“左”或“右”）移动 解析：（1）由图中，平行光线经

16、凸透镜后会聚到一点， 说明凸透镜对光线具有会聚作用； 光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点， 所以焦距为f=35cm20cm=15cm （2）由图可知此时的物距为u=20cm10cm=10cm 15cm，成正立放大的虚像，不能用光屏接收； （3）由图可知此时物距为u=30cm10cm=20cm，这时， 2fuf，成倒立放大实像，当撤去光屏，人眼睛在 光屏的位置能看到物体的实像； （4）当凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动5cm，此时 物距减小，要想在光屏上再一次成清晰的像，需要将 像距减小，即将光屏向左移动 答案：（1）15；（2）不能，因为当uf时，成正立 放大的虚像，不能用光屏接收；（

17、3）倒立，放大；能； （4）左 中考预测中考预测 4.4.小明用焦距为10cm的透镜做“探究凸透 镜成像规律”实验，凸透镜、蜡烛、光屏 的位置如图所示 （1）要使光屏处在像的位置，在蜡烛和透镜不 动的情况下，光屏就向 移动，直到屏 上的像 为止 （2）在完成（1）基础上，将蜡烛与光屏的位 置互换，透镜不动，光屏上得到一 个 、 实像 （3）实验一段时间后，蜡烛变短了，要使蜡烛 的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏的向 移动 （4）换用另一块凸透镜，再次将烛焰、凸透镜 和光屏的中心调到同一高度后，在光具座上无 论如何移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原 因可能 是 解析：解析：（1）由题意知，凸透镜

18、的焦距为10cm，此时物 距为40cm-25cm=15cm，物距处于1倍焦距和2倍焦距之 间，此时成倒立放大的实像，像距大于2倍焦距，所以 光屏应向右移动，直到屏上的像最清晰为止； （2）将蜡烛与光屏的位置互换，则物距大于2倍焦距， 此时成倒立缩小的实像； （3）凸透镜成倒立的实像，蜡烛变短，相对于凸透镜 向下移动，所以其像向上移动，要使蜡烛的像仍然成 在光屏的中心，应该将光屏的向上移动； （4）烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，在光 具座上无论如何移动光屏，都不能承接到烛焰的像， 原因可能是蜡烛到凸透镜的距离小于或等于焦距 答案：答案：（1）右，最清晰；（2）倒立；缩小；（3）上； （4

19、）蜡烛到凸透镜的距离小于或等于焦距 5.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实 验中： （1）如图1，让一束平行光射向凸透镜， 移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，则 该凸透镜的焦距为 cm （2）如图2，要使像成在光屏的中央，应该将光屏 向 调整（选填“上”或“下”） （3）当烛焰距凸透镜6cm时，移动凸透镜另一侧的 光屏，光屏上 （选填“能”或“不能”） 得到一个清晰的像 （4）当烛焰距凸透镜12cm处时，移动光屏，可在 光屏上得到一个倒立、 的实像，生活中 的 就是利用这个原理制成的 （5）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像 将 （选填“变大”或“变小”） （6）在上一步实验获得清晰的像后

20、，小明取了一 副近视眼镜放在凸透镜前（如图3），要使光屏上 还能成清晰的像，应该将光屏 （选填“靠 近”或“远离”）凸透镜 解析：（1）由焦距的概念知，f=60cm-50cm=10cm； （2）由图知，光屏的位置偏高，要使像能成在光屏的中 央，应将光屏向下调整； （3）当烛焰距凸透镜6cm时，此时物距u=6cm小于1倍焦距 f=10cm，成正立放大虚像，所以移动凸透镜另一侧的光屏， 光屏上不能得到清晰像； （4）当烛焰距离凸透镜12cm处时，物体处于1倍焦距和2 倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像，幻灯机、投影 仪是根据这个原理制成的； （5）当烛焰逐渐远离凸透镜时，由于物距变大，所以像 距

21、变小，成的像也变小； （6）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视 眼镜放在凸透镜前（如图3），要使光屏上还能成清晰的 像，可将蜡烛向左远离凸透镜 答案：（1）10；（2）下；（3）不能；（4）放大；投影 仪；（5）变小；（6）远离 6.小捷小组在“探究凸透镜成像规律”实验 中，对课本的实验装置进行了改进，用了9 个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列 在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如 图1所示： （1）用发光二极管代替蜡烛进行实验，你 认为其好处是 （写出 一点即可） （2）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光， 再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光 屏上出

22、现一个 （选填“亮点”或“亮环”）为止， 测得它与凸透镜中心的距离为10cm，得到焦距f= cm （3）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移 至光具座30cm处后，再移动光屏，至到如图1所示位置， 光屏上会出现如图2 中清晰的实像；如果她将光 源再远离凸透镜一些，这时光屏应向 （选填“左” 或“右”）移动，以获得清晰的实像； 就是应用 这一原理来工作的 （4）如果用一小灯泡替换原来的光源并移至10cm处，此 时观察到的现象是 A光屏上出现小灯泡放大的像 B光屏上出现小灯泡缩小的像 C光屏上出现一个圆形光斑 D通过凸透镜看到一个小灯泡的虚像 解析：（1）发光二极管比烛焰的亮度更大、更环

23、保，更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是 左右相反 同时蜡烛燃烧有火焰，不如发光二极管安全 火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短， 而二极管不会 （2）为了确定凸透镜的焦距，首先要找到凸透 镜的焦距，所以将凸透镜正对太阳光，再把光屏放 在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上 出现一个最小、最亮的点，便为焦点焦点到凸透 镜中心的距离为10cm，所以此凸透镜的焦距为 10cm 从“小明将蜡烛由距透镜90cm处移至距透镜120cm处 的过程中，在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为 5cm”，可知当物体到凸透镜的距离远远大于二倍焦距 时，像距稍大于焦距，所以透镜的焦距约为5cm； （3

24、）将蜡烛移至光具座10cm处，物距u=40cm2f，则 成倒立缩小的实像； 如果将光源再远离凸透镜一些，则物距变大，像距应 变小，将光屏向凸透镜靠近，即向左移动，直到光屏 上出现清晰的实像； （4）如果将光源移至10cm处，此时物距u=10cm=f根 据凸透镜成像的规律，光屏上将出现一个圆形光斑 答案：（1）光源较稳定（或便于比较像的大小或便于 确定成像的情况等）；（2）亮点；10；（3）A； 左；照相机；（4）C 考点分析：考点分析：本考点是广东中考的高频考点，考查的重 点是“探究凸透镜成像的规律”实验. “探究凸透镜成像的规律”实验是光现象部分最重要 的实验之一，该实验需要掌握的知识主要有

25、：1.实验 器材：光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等； 2.实验步骤：第一步，在光具座上由左至右依次放置 蜡烛、凸透镜、光屏；第二步，调节烛焰的焰心、凸 透镜的光心、光屏的中心在同一水平直线上（为了使 像能够呈在光屏中央）；第三步，把蜡烛放在两倍焦 距以外，移动光屏的位置直到得到一个清晰的像，并 记录物距、像距及像的性质；第四步，分别把蜡烛放 在两倍焦距处、一倍焦距和两倍焦距之间、一倍焦距 处、一倍焦距以内，进行实验，观察光屏上能否成像 并记录物距、像距及像的性质； 3.如果光屏上找不到像则可能是以下几种情况造成的： 蜡烛在一倍焦距以内；蜡烛在焦点上；蜡烛在一倍焦 距以外，但是靠近焦点，成像太远，光

26、具座不够长； 烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心不在同一水 平直线上等； 4.实验时，光屏上成了清晰的像，若用纸片挡住凸透 镜的下半部分，像的大小不变，不会缺少一部分，但 是会变暗一些； 5.如果成像偏下，可以只把蜡烛向下移动或者只把凸 透镜向上移动或者只把光屏向下移动；6.实验结论： 如下表： 物距u 像的性质 像距应用倒立或正 立 缩小或 放大 实像或虚 像 u2f倒立缩小实像fv2f(vu)照相机、摄像机 u=2f倒立等大实像v=2f(v=u)测焦距 fu2f(vu)投影仪、幻灯机 u=f平行光线不成像（平行光源） uf正立放大虚像物像同侧（vu） 放大镜、老花镜 考点考点3 3 透镜

27、的应用透镜的应用 母体集训母体集训 1.1.（2008广东，11，3分）如图所示是幻 灯机的工作原理图幻灯机的镜头相当于 一个 镜为了使观众看到正立的像， 幻灯片要 （填“顺着“或“倒着“） 插入架上用强光照射幻灯片，幻灯片上 的画面在屏幕上形成 像（填“实” 或“虚”） 解析：幻灯机有一个镜头，这个镜头是中 间厚、边缘薄，它是一个凸透镜放映时， 幻灯片位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之 间，此时凸透镜成的是一个倒立放大的实 像，所以为了使观众看到正立的像，幻灯 片要倒着放 答案：凸透镜；倒着；实 中考预测中考预测 2. 常见的光学仪器在我们的生活、学习 中应用广泛照相时，被拍摄者应站在距 镜头

28、处；投影仪能使投影片 在屏幕上成倒立、 实像；借 助放大镜看地图时，为使看到的像更大， 应适当 放大镜与地图间的距 离 解析：根据凸透镜成像规律：物距大于二 倍焦距成倒立、缩小实像，可知，照相时， 被拍摄者应站在距镜头2倍焦距以外（或 大于2倍焦距）处；物距大于一倍焦距小 于二倍焦距成倒立、放大实像，像距大于 二倍焦距，应用是幻灯机、投影仪；根据 凸透镜的成像特点知，成正立放大的虚像 时，离焦点越近时，像越大，为使看到的 像更大，应适当增大放大镜与地图间的距 离 答案：2倍焦距以外（或大于2倍焦距）； 放大；增大 考点分析：考点分析：本考点应注意的知识点：利用 凸透成倒立、放大的实像应用于幻灯机、 投影仪；利用凸透镜成倒立、缩小的实像 应用于照相机；利用凸透镜成正立、放大 的虚像应用于放大镜；利用凸透镜对光线 的会聚作用应用于老花镜等. 考点考点4 4 眼睛及眼镜眼睛及眼镜 母体集训 1.（2011广东，13，3分）如图所示是人眼的成像 原理图，晶状