北京四中中考物理复习：透镜及其应用 （提高）知识讲解

1、PAGE 第PAGE 页码10页/总NUMPAGES 总页数10页Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.中考复习：透镜及其应用（提高）撰稿：史会娜 审稿：蒙阿妮 【考纲要求】1.了解凸透镜、凹透镜对光的作用；2.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；3.理解凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件；4.知道照相机、幻灯机和放大镜的原理；5.知道近视眼和远视眼的矫正；6.了解望远镜、显微镜的工作原理。【知识网络】【考点梳理】考点一、透镜1、凸透镜：（1）中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。（2）凸透镜对光线有会聚作用

2、。（3）凸透镜的三条特殊光线【高清课堂：中考复习透镜及其应用 三条特殊光线】2、凹透镜：（1）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。（2）凹透镜对光线有发散作用。（3）凹透镜的三条特殊光线：3、透镜的主光轴和光心： 如下图所示：透镜上通过两个球心的直线CC叫主光轴；主光轴上有一个特殊点，通过该点的光其传播方向不变，这个点是光心。4、凸透镜的焦点、焦距（）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。（）焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。要点诠释：1、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。透镜是一种模型，常见的物体

3、如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜。2、凸透镜对光具有会聚作用，并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。会聚是相对于不发生折射时的光来说的。3、凹透镜对光具有发散作用，并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。发散是相对于不发生折射时的光来说的。考点二、凸透镜成像规律及应用1、探究凸透镜成像规律：（1）从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。（2）调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）；（3）调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。2、凸透镜成像规律总结：（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

4、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，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。3、利用三条光线完成凸透镜成像规律作图：画一直线表示主光轴；把透镜放在主光轴中央，从透镜的位置开始在左右两边的轴上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置；物体分别设三个位置；（uf、fu2f、u2f

5、）画出平行于主光轴的光线被凸透镜折射后经过焦点的光线；通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出；两条折射光线在透镜另一侧相交于一点；过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像；若两条折射光线在透镜另一侧不相交，反向延长，交于物体与透镜同侧；过这一点作垂直主光轴的线，用虚线表示其成的虚像，如图所示:要点诠释： 凸透镜成像规律：物距（u）像的性质像距(v)应用倒正实虚放大或缩小u2f倒立实像缩小fv2f照相机u=2f倒立实像等大v=2f实像大小转折点fu2f幻灯机u=f不成像像的虚实转折点uu放大镜考点三、生活中的凸透镜及应用1、照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片

6、上，成倒立、缩小的实像。 2、投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、放大的实像。 3、放大镜：成正立、放大的虚像。 4、显微镜：物镜焦距较短，物体通过它成倒立、放大的实像（像投影仪的镜头）；目镜焦距较长，物镜成的像经过它成放大的虚像（像放大镜）。5、望远镜：（开普勒望远镜）物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。要点诠释：1、为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。 2、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离

7、，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。考点四、眼睛和眼镜近视眼和远视眼的成因及纠正近视眼远视眼表现只能看清近处的物体，看不清远处的物体。只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。成因晶状体变得太厚，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，视网膜距晶状体过远，来自远处的光会聚在视网膜之前，视网膜上得不到清晰的像。如图：晶状体太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜之后。矫正【典型例题】类型一、凸透镜成像规律及应用1.（2012 大庆）小宇在透明的玻璃板上用黑色画笔画了个手表盘，如图甲所示把这个玻璃板放在透镜的左侧位置，并用平行光源对着玻璃板上

8、的表盘照射，如图乙所示，移动光屏直到在屏上成清晰像为止，此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的（）AA BB CC DD【思路点拨】当fu2f时，成倒立、放大的实像，此时v2f，利用这个原理可制成投影仪。凸透镜成像不仅左右相反、而且要上下相反。【答案】A【解析】因为凸透镜成倒立的实像，不仅左右相反，而且上下相反根据甲图，首先找出左右相反的像即C，然后确定与B上下相反的像即A。【总结升华】题目主要考查了凸透镜成像的规律及应用，要熟练掌握规律的内容，并能够做到灵活运用；同时考查了对倒立实像的理解，要知道像与物不仅上下相反，而且左右相反。举一反三：【变式】左边的实线框内是某一物体的形状，右边4个虚线框内

9、是供选择的物体像的形状，以下填空时，只考虑像的形状，不考虑像的大小。（1）在平面镜中看到的该物体的像的形状为_；（2）把投影仪的反射平面镜卸掉，让物体的像成在天花板上，这时看到该物体的像的形状为_；（3）用放大镜看物体，看到的该物体的像的形状为_。【答案】（1）A (2)D (3)C2.下为凸透镜成像的示意图由于不慎将透镜的上沿摔掉一块（图中阴影部分），则所成的像将（）A像的A部分消失了 B像的B部分消失了C成像的效果不受影响 D像AB是完整的，亮度变暗【思路点拨】凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果凸透镜的口径大，透过的光

10、多，像就亮；由于不慎将透镜的上沿摔掉一块，口径小，透过的光少，像就暗。【答案】D【解析】物体的每一点发出的无数光线，即这些光线一部分通过凸透镜的上部成像在光屏上，也有一部分通过凸透镜的下部成像在光屏上，所以将凸透镜上部碰掉一块时，只是去掉了该点发出的成像光线的一部分，通过凸透镜的下部的那部分光线仍能成像在光屏上，所以成像的性质不变，由于通过的光在减少，所以像的亮度变暗。【总结升华】解答此题时，很容易出现这样的错误答案，由于将凸透镜上部碰掉一块，上面的光线不能通过，故缺少上半部分。有的同学考虑的更仔细，凸透镜成的是倒立的实像，所以应该是缺少下部分。出现这种错误的原因是对其成像的具体过程不清楚造成

11、的，如果掌握了物体的成像光路图，此题就容易解决了。举一反三：【变式】在凸透镜主轴上的一物点P，物距大于焦距，如果沿直径对称切除透镜很小一部分，如图所示，再把上、下半截透镜向原主轴位置合拢，则成像情况与原来相比（ ）A.相同 B.成两个像，上半截透镜A成像点上移，下半截透镜B成像点下移C.成两个像，上半截透镜A成像点下移，下半截透镜B成像点上移 D.不能成像【答案】C实验序号物距（u）像的性质像距（v）实虚大小正倒1u2f实像缩小倒立fv2f2fu2f实像缩小正立v2f3uf虚像放大倒立|v|u3.某同学在探究“凸透镜成像规律”时，总结的三个实验结论如下表，其中正确的是（）A实验1 B实验2 C

12、实验3 D实验2和实验3【思路点拨】根据凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像，像距大于物距。物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像，像距大于物距。物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于物距。物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像，像距小于物距。【答案】A【解析】由凸透镜成像的规律，当u2f时，成倒立、缩小的实像，fv2f，所以A符合题意；当fu2f时，成倒立、放大的实像，v2f，所以B、D不符合题意；当uf时，成正立、放大的虚像，|v|u。所以C不符合题意。【总结升华】此题主要考查了凸透镜成像的规律，关键要熟练掌握成像特点与物距之间的关系，同时也要掌握像距与物距的关系。在学习过

13、程中，要善于寻找规律。举一反三：【变式】如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点。F为焦点。下列几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，下列说法正确的是（）A幻灯机是根据物体放在c点时的成像特点制成的B照相机是根据物体放在d点时的成像特点制成的C使用放大镜时的成像情况与物体放在a点时的成像情况相似D人眼看物体时的成像情况与物体放在F点时的成像情况相似【答案】A4.关于透镜的下列说法中正确的是（）A近视眼镜的镜片是凹透镜 B监控摄像头的镜头相当于一个凹透镜C凸透镜所成的像都是实像 D隔着放大镜看物体总是放大的【思路点拨】（1）掌握近视眼的成因和凸透镜和凹透镜对光线的作用

14、不同，凸透镜的三种成像情况和应用，是解决本题的关键。（2）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。（3）凸透镜成像的三种情况：U2f 倒立、缩小的实像，应用于照相机或摄像头；2fUf 倒立、放大的实像，应用于幻灯机或投影仪；Uf 正立、放大的虚像，应用于放大镜。【答案】A【解析】近视眼是晶状体太厚，对光线的会聚能力增强，使像成在视网膜的前方，戴近视眼镜使光线发散一些，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜；摄像头是利用凸透镜U2f成倒立、缩小的实像，镜头是一个凸透镜；凸透镜既能成实像，又能成虚像；放大镜是一个凸透镜，隔着放大镜看物体，当U2f时能看到一个倒立、缩小的像，当2fUf时，

15、能看到一个倒立、放大的像；当Uf能看到一个正立、放大的像。【总结升华】这个题目综合性比较强，考查了近视眼和远视眼的成因、凸透镜和凹透镜对光线的作用、凸透镜成像的三种情况和应用，尤其是最后一个选项，一般学生认为隔着放大镜看物体只能看到正立、放大的像，实际上还能看到倒立、放大、等大、缩小的像。举一反三：【变式】（2011 辽阳）关于透镜应用，下列说法正确的是（）A近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用B照相时，被拍景物到镜头的距离应大于二倍焦距C较小的文字通过投影仪可在屏幕上成正立放大的实像D用显微镜观察物体，物体到物镜的距离应大于二倍焦距【答案】B类型二、作图与实验探究5.如图所示，有两条光线分别

16、从凸透镜的两倍焦距（P）处和一倍焦距（F）处射向凸透镜，请在图中画出它们通过透镜后的光路。【思路点拨】根据凸透镜的三条特殊光线中的一条，过焦点的光通过透镜之后平行于主光轴；根据凸透镜成像规律，物距等于2倍焦距的时候，像距等于物距。【答案】【解析】过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴，从二倍焦点发出的光经凸透镜折射后，仍过二倍焦点。【总结升华】本题考查了凸透镜对特殊光线的折射特点注意光线上要标出光的传播方向。举一反三：【变式】【高清课堂：中考复习透镜及其应用例2.】如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a(双箭头)和 b(单箭头)是射向透镜的两条光线，已知光线a通过透

17、镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点，由图可知，下列说法正确的是（ ）A.透镜是凸透镜，距离OP小于焦距 B.透镜是凸透镜，距离OP大于焦距C.透镜是凹透镜，距离OP小于焦距 D.透镜是凹透镜，距离OQ大于焦距【答案】A6.某兴趣小组用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验：（1）如图所示，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面的光具座，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于 ，其目的是使像成在 。（2）小明将蜡烛和凸透镜位置如图所示，要得到明亮、清晰的像，他应该把光屏放在65cm刻线处至 cm刻线处之间的某个位置。（3）小红将蜡烛移动到20cm刻

18、线处，仍保持凸透镜位置不变，再移动光屏，在光屏上会成清晰的、倒立、 （放大/缩小/等大）的实像。此时她将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像会变得模糊，要得到清晰的像，应把光屏向 （左/右）移动，这是因为远视眼镜对光线有 （会聚/发散）作用。（4）小虎同学将蜡烛和透镜固定，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像，原因可能是 （写出一个）。【思路点拨】（1）桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上；调节三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（2）根据蜡烛和凸透镜所在的刻度算出物距，根据物距与焦距的关系来判断像距与焦距的关系，即光屏离凸透镜的距离范围。（3）当物距等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，此时成倒立、等大、实像；远视镜对光起会聚作用，使得成像靠近凸透镜。（4）光屏上找不到像时，可能是成虚像，也可能是像距十分远，也可能是不成像。【答案】（1）同一高度 光屏中央（2）80（3）等大 左 会聚 （4）物距小于焦距（其他合理即可）【解析】（1）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度处，使像成在光屏中央。（2）由图可知物距是50cm，大于二倍焦距，所以像距在二倍和一倍焦距之间，即光屏离凸透镜距离应大于15cm，小于30cm，即在65cm刻线