专题05 透镜及其应用（原卷版）

1、专题05 透镜及其应用本专题中考考点及要求（“”表示该标准要求属于评价水平这一层次）评价目标和评价水平标准要求 知识性目标技能性目标体验性目标了解认识理解独立操作经历认同内化（1）认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。（2）探究并知道凸透镜成像的规律。（3）了解凸透镜成像规律的应用。规律总结1：透镜作图问题基本方法掌握三条特殊的入射光线,经过透镜折射后的折射光线的特点是光学透镜光路作图的重要方法。见下图表：规律总结2：对凸透镜成像规律的思维方法1.心中要强记凸透镜成像的规律及应用的基础知识物 距（u）像 距（v）像 的 性 质应 用大 小正 倒虚 实无限远v=f极小光斑测焦距 u2f2fvf

2、缩小倒立实像照相机u=2fv=2f等大 倒立实像 测焦距2fufv2f 放大倒立实像 幻灯机（投影仪）u=f无限远 获平行光源和测焦距uf同侧放大正立虚像 放大镜2.对凸透镜成像规律的理解（1）焦点是成实像和虚像的分界点；（2）二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点；（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；（4）当uv时,像是缩小的；反之,像是放大的；（5）成实像时：当物距减小时,像距和像都增大；反之,物距增大,像和像距都减小。简言之“物近像远像变大；”（6）无论是成实像还是虚像,只要物体向焦点靠近,所成的像都变大；（7）像与物左右相反,上下相反；（8）凸透镜破损或有污渍,不影响成像的完整性,

3、只是让像变暗；（9）物和像在透镜同侧的是虚像；异侧的是实像。规律总结3：探究凸透镜成像规律实验思维方法1.实验操作：实验时点燃蜡烛,使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度,目的是：使烛焰的像成在光屏中央。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分,要想使像呈在光屏的中心,该如何操作：向上移动光屏；向上移动蜡烛；向下移动凸透镜。 2.如果用手将凸透镜遮住一半,则光屏上依然是一个完整的像,但亮度较暗。 3.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有：蜡烛在焦点以内（uf）；烛焰在焦点上(u=f) ；烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度 ；蜡烛到凸透

4、镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。4.燃烧的蜡烛不断变短,光屏上的像向上移动,为使像呈在光屏中央,应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。5.实验结论：凸透镜成像规律内容。6.对规律的进一步认识：一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小,物近像远像变大。像跟着物体跑。【例题1】（2018湖南怀化）如图所示,光线伍平行于凸透镜的主光轴,光线右过光心乙清在图中作出光线a、 b经过凸透镜后的折射光线。【例题2】（2019山东省东营）根据入射光线和折射光线,请在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。【例题3】（2018兰州）如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u

5、关系的图像。根据图像给出的信息,下列说法正确的是（ ）A.由图可知实验中使用的凸透镜的焦距是20cm；B.当物距为5cm时的成像特点是正立、放大的虚像；C.当物距为5cm时的成像特点可应用于照相机；D.当物距为5cm时的成像特点可应用于幻灯机。【例题4】（2019河北省）如图所示,小明将凸透镜（f10cm）固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是（）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10cm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,在贴近凸透镜左侧位置放一远视

6、镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像【例题5】（2018山东潍坊）在“探究凸透镜成像规律”的实验中,拉姆同学所在实验小组用同一凸透镜做了如图所示的实验。（1）实验前,拉姆同学用图甲所示的方法来测量实验用凸透镜的焦距f,则该凸透镜的焦距f=_cm。（2）将凸透镜放置在光具座的C点处,如图乙所示,实验过程中,该小组组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,当把点燃的蜡烛放在光具座的A点处时,移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、_（选填“放大”或“缩小”）的实像；_（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）就是利用该原理工作的。（3）保持凸透镜位置不变,再将蜡烛移到“

7、45cm”刻度线处,此时移动光屏_（选填“能”或“不能”）在光屏上得到一个清晰的像。【例题6】（2019北京）某同学在做光学实验时,他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧,蜡烛放置在20cm刻度线处,如图所示。左右移动光屏,直至光屏上呈现烛焰清晰的像。（1）上述光屏上所成的像是_（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。（2）将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处（图中未画出）,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜A的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,这说明透镜B对光线有_（选填”会聚”或“发散”）作用。透镜B能用来矫正_（选

8、填“近视眼”成“远视眼”）。【2019年题组】一、填空题1.（2019四川南充）小明在探究“凸透镜成像规律”的实验中他把蜡烛放在距透镜30cm时,在光屏上形成清晰缩小的像,此时的成像特点可应用于_（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。现将蜡烛向透镜方向移动10cm,要使光屏上再次形成清晰倒立的像,应将光屏_透镜（填“远离”或“靠近”）。2（2018齐齐哈尔）如图所示,在探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成一个清晰的像,应用这一原理可制成_；再将蜡烛远离透镜,同时将光屏_（填“远离”或“靠近”）透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。二、选择题3.（2019

9、湖南湘潭）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（）A4cmB7cmC10cmD16cm4.（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8cm处时,在距离凸透镜15cm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7cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（）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成倒立的等大的像三、实验题5.（2019山东临沂）在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动,移动蜡烛和光

10、屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。（1）该凸透镜的焦距为_cm。（2）将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,此时应将光屏向_（选填“左”或“右”）移动,才能再次承接到清晰的像。（3）取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,应将光屏移至_（选填序号）范围内才能承接到清晰的像。A.5065cm B .6580cm C .8095cm（4）将蜡烛移到37cm刻度线上,观察到的像是_（选填“倒立”或“正立”）的。6.（2019山西）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：（1）小明将LED灯、焦距为10cm的凸透镜和光屏依次放在光具座上,通过调节使三者中心在_。接着,小明调节LED灯、凸透镜至如图

11、所示的位置,移动光屏,会在光屏上得到倒立、_（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。（2）把焦距10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了。若不改变凸透镜和光屏的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你采取的具体办法是_。（3）小明选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验,优点是_（写出一条即可）。四、作图题7（2019内蒙古通辽）如图所示,一束光线经凹透镜折射后,射向与凹透镜主光轴平行的平面镜上,请画出：（1）射向凹透镜的入射光线；（2）经平面镜的反射光线。8（2019山东省东营）根据入射光线和折射光线,请在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。【2018年题组】一、填空题1（2

12、018河南）将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小实像；在透镜甲位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏_（选填“靠近”或“远离”）透镜适当距离,就可以再光屏上得到清晰的_（选填“放大”“缩小”或“等大”）实像。2.（2018云南）勤于动手的小聪在探究凸透镜成像规律过程中,将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时,蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个倒立、（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰的像,利用凸透镜这一成像规律制成的是（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜和光屏的位置不变,将蜡烛移到“

13、15cm“刻度线位置,他将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和透镜间适当位置时,光屏上又出现了清晰的像,则小明所患的眼疾是。（选填“近视眼”或“远视眼”）二、选择题3. （2018四川南充）蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是（ ）A.小红画的光路是正确的 B.透镜成的是虚像C.透镜的焦距小于10cm D.透镜的焦距大于20cm4.（2018陕西咸阳）如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是_m,该凸透镜的焦距是_ m。三、实验题5.（2018贵州黔东南）小体用如图所示实验装置来探究凸透镜

14、的成像规律,用到的光具座足够长 （1）如图所示,依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并将它们调整好后,点燃蜡烛,无论怎样移动光屏,光屏上都没出现烛焰的像,但取掉光屏,在放光屏侧通过凸透镜可以看到烛焰的像,则此凸透镜的焦距_(选填“大于”、 “等于”或“小于”) 15cm看到的像是_(选填“虚” 或“实”)像（2）将蜡烛移至零刻度处,凸透镜位置不变,当把光屏放到如图所示位置时,在光屏上看到了烛焰模糊的像,当把光屏向_(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,在光屏上可以看到烛焰_(选填 “放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像,在看到清晰像后,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜向_( 选填“靠近”或“远

15、离”)光屏的方向移动,在光屏上可以再次看到烛焰_( 选填“放大”、“等大”或“缩小”)的清晰像6.（2018湖北黄石）在探究凸透镜成像规律时,如图甲所示,将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图丙所示. （1） 请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是 cm,凸透镜A的焦距 凸透镜B的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）.（2） 在甲图中,保

16、持凸透镜不动,把蜡烛向右移动5cm,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_（选填“左”、“右”）移动一段距离,像将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）.（3）图丙所示的实验现象可以说明_的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,若保持凸透镜和光屏的位置不动,应使蜡烛_（选填“靠近”、“远离”）凸透镜,则又能在光屏上看到蜡烛清晰的像.四、作图题7（2018聊城）根据入射光线和折射光线,在图中虚线框内画出适当类型的透镜。8（2018滨州）请画出图中入射光线对应的折射光线。【2020年模拟压轴题组】一、填空题1.（20

17、20辽宁抚顺模拟）用如图所示装置探究凸透镜成像规律,图中凸透镜的焦距为 cm。实验中,小明移动蜡烛,观察到光屏上呈现清晰缩小的像,此像是 （实/虚）像。继续移动蜡烛发现,在光屏上可以成放大的像,说明物体通过凸透镜成像的性质与 有关。 2.（2020江苏泗洪模拟）将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小实像；在透镜甲位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏 （选填“靠近”或“远离”）透镜适当距离,就可以再光屏上得到清晰的 （选填“放大”“缩小”或“等大”）实像。二、选择题3.（2020佳木斯模拟）当蜡烛、凸透

18、镜、光屏在如图所示的位置时,蜡烛的像在光屏上依稀可见（如图）,.则下列结论正确的是 （ ）A物距u=45cm B像距v=80cmC凸透镜焦距f一定是10cm D凸透镜焦距f在7.5cm15cm之间4.（2020云南大理模拟）在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法正确的是（）实验次序12345物距u/cm5040302520像距v/cm2224303860A该凸透镜的焦距是15cmB当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的C当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成D若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,像会逐渐变小三、实验题5.（2020江苏徐州二模）物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为_cm。（2）图乙是某次实验时观察到的现象,生活中的_（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,要 想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向_（选填“左”或“右”）移动一段距离,像（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）实验