八年级物理上册同步讲义：透镜及其应用复习总结（学生版）（人教版）

课时5.6第五章透镜及其应用复习总结（帮课堂）（原卷版）【学习目标】1.认识：凸透镜和凹透镜，了解透镜的焦点和焦距；透镜在生活中的应用；成像“实”与“虚”的概念；眼睛的结构和成像原理；2.知道：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用；显微镜和望远镜成像规律；3.了解：生活中常见的光学仪器；生活中光学仪器的成像原理；近视眼的成因，熟悉近视眼的矫正方法；远视眼的成因，熟悉远视眼的矫正方法；显微镜的构造及工作原理；望远镜的构造及工作原理；4.会：画透镜的光路图；测量凸透镜的焦距；进行凸透镜成像分析；进行凸透镜成像的动态分析；利用凸透镜成像规律解释生活中的问题；5.理解：凸透镜成像规律。【知识导图】【专题复习】1.利用透镜的三条特殊光线作图※专题概述有关透镜三条特殊光线的作图主要是根据已知光线（入射光线或折射光线）结合透镜类型完成光路。透镜的三条特殊光线、作图要点及注意事项如下表：凸透镜凹透镜光路图说明平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，经过另一侧的焦点，如图①；通过光心的光线经凸透镜折射后，传播方向不变，如图②；通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，如图③平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜同侧虚焦点如图①；经光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变如图②；射向凹透镜另一侧虚焦点的光线经凹透镜折射后，平行于主光轴如图③作图要点（1）注意入射光线和折射光线在透镜处的衔接；（2）熟记三条特殊光线并结合光路的可逆性作图注意事项（1）实际光线画实线，光的反向延长线要用虚线表示；（2）光线一定要带箭头；（3）虚线一定要用虚线表示。典例一请作出a、b两条光线通过透镜之后的光路图。典例二有一点光源S，它发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图，同时点光源S在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，请在图中画出：①凸透镜的焦点F；②点光源S的位置；③光线a经过凸透镜后的折射光线。典例三（1）如图甲所示，一束光从空气斜射到玻璃的表面，请画出进入玻璃的折射光线；（2）请在图乙中画出入射光线经凸透镜后的折射光线；（3）如图丙所示，从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后，反射光线射向凹透镜的焦点方向。请画出平面镜，并作出反射光线经凹透镜折射后的光线。典例四请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线。2.有关透镜的光学暗箱问题※专题概述解决有关透镜暗箱问题可以用延长入射光线的方法进行分析：甲乙如图甲所示，折射光线与主光轴的交点，相对于入射光线的延长线与主光轴的交点，离透镜的光心更近了，说明此折射光线相对于入射光线会聚了，该方框中的透镜为凸透镜。如图乙所示，折射光线与主光轴的交点，相对于入射光线的延长线与主光轴的交点，离透镜的光心更远了，说明此折射光线相对于入射光线发散了，该方框中的探究时凹透镜。典例一在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜（填符号或简图）。典例二在如图的方框内填入适当的透镜______。典例三已知暗箱内有一只凹透镜和一只平面镜。请在暗箱内画出完整的光路图，填上光学仪器，并注明凹透镜虚焦点F的位置。典例四在图中填上适当的透镜。3.探究凸透镜成像规律※专题概述解答“探究凸透镜成像规律”的实验时要注意以下几点：（1）如何测量焦距：一束平行光通过凸透镜后会聚的点即为焦点，可测焦距；（2）保障实验成功：蜡烛、凸透镜不动，移动光屏直至在光屏上成清晰的像；（3）如何判断成虚像：物距小于焦距时，无论怎么移动光屏都无法在光屏上成像；（4）无法成像的原因：蜡烛在焦点上或物距小于焦距、焦距太大成像在光具座外、蜡烛与凸透镜和光屏没有在同一水平线上；（5）成像位置如何移动：可调节蜡烛或凸透镜；（6）蜡烛变短：成像上移；（7）的明暗变化：用遮光板挡住部分光线，成像完整但像变暗；（8）用光具座进行实验时，应做到：烛焰、凸透镜的中心、光屏中心应在同一直线上（同一高度），目的使烛焰的像成在光屏中央；（9）同一物距范围内，不断改变物距进行实验的目的：排除偶然因素，使实验结论更具普遍性；（10）实验中无论怎样移动光屏都找不到像的原因：（1）烛焰、凸透镜中心、光屏中心未在同一高度；（2）蜡烛恰好在凸透镜一倍焦距位置；（3）物距稍大于一倍焦距，像距很大，光具座长度有限；（4）物距小于一倍焦距，成的是虚像。典例一用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是（）。A．凸透镜的焦距是20cm；B．图乙中烛焰成的是倒立放大的实像；C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同；D．保持蜡烛和光屏位置不变，将透镜向右移，可再次在光屏上成清晰的像典例二一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置，直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，用此凸透镜“探究凸透镜成像规律”。（1）实验前，先将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，并进行调节，使烛焰、透镜、光屏的中心大致在同一水平高度，目的是_____。（2）将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图乙所示的位置，移动光屏，在光屏上得到一清晰倒立、____（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。（3）此时，若把蜡烛和光屏的位置互换，则在光屏上_____（填“仍能”或“不能”）成像。（4）在如图乙的实验中，当蜡烛向远离凸透镜方向移动时，为了在光屏上再次得到清晰的像，光屏移动的速度应____（填“大于”、“小于”或“等于”）蜡烛移动的速度，所成的像____（填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”）。典例三在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10cm．(1)将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像;__________(填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的。(2)保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_______(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比______________(选填“变大”或“变小”)。典例四如图是小明同学“探究凸透镜成像的规律”的装置，凸透镜的焦距是10cm。（1）点燃蜡烛后，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心在______上；（2）将实验器材按图中甲位置放置，光屏上成清晰的像，应用此规律工作的是______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。实验一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到图乙所示的位置、若要像重新回到光屏中央，请说出一种可行的方法______；（3）调整高度后，小明将图甲中的凸透镜取下，换成一个焦距是12cm的凸透镜，看到光屏上的像变模糊了，他将光屏向______（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动直到像又清晰了，这个像会______（选填“变大”“变小”或“不变”）；（4）图丙是“天宫课堂”中，航天员王亚平通过水球成______（选填“实”或“虚”）像的瞬间。小明想模拟这个情景，于是去掉光屏，眼睛从光屏位置的右侧看向透镜，他______（选填“能”或“不能”）看到烛焰倒立的像。4.凸透镜成像规律的应用※专题概述应用成像特点照相机成倒立、缩小的实像投影仪成倒立、放大的实像放大镜成正立、放大的虚像显微镜物镜成倒立放大的实像目镜成正立、放大的虚像望远镜物镜成倒立、缩小的实像目镜成正立、放大的虚像近视眼成因成像在视网膜前方矫正佩戴凹透镜制成的眼镜远视眼成因成像在视网膜后方矫正佩戴凸透镜制成的眼镜典例一购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头（相当于一个凸透镜），经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是（）。A．光经过摄像头成像利用的是光的反射；B．摄像头成像特点与投影仪相同；C．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外；D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像典例二透镜在我们生活、学习中应用广泛，下列说法正确的是（）。A．放大镜的镜片是凹透镜；B．无论是凸透镜还是凹透镜，通过光心的光传播方向不变；C．照相时，被照者应站在镜头的两倍焦距以内；D．投影仪使物体在屏幕上成正立的放大的虚像典例三某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v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20cm；B．当u=15cm时，光屏上不能成像；C．当u=25cm时成缩小的像，投影仪就是根据这一原理制成的；D．把物体从距凸透镜11cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小典例四在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像．则下列相关说法正确的是（）。①光屏上成倒立、放大的实像；②照相机是利用这一成像原理工作的；③该透镜的焦距f一定满足8cm＜f＜15cm；④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜。A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④【真题演练】一、选择题1.（2022·枣庄）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。关于本实验下列说法正确的是（）。A.凸透镜的焦距是20cm；B.把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像；C.把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。这与照相机的成像原理相同；D.把蜡烛移至刻度尺45cm处，凸透镜不动，移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像2.（2022·北京）小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是（）。A.“关灯”两字放大的像是实像；B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上；C.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm；D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm3.（2022·牡丹江、鸡西地区朝鲜族学校联合体）（多选）我们在初中物理的学习过程中，了解和接触了许多的光学器件，以下描述正确的是（）。A.小刚用照相机拍摄小明时，小明到镜头的距离应大于二倍焦距；B.近视眼镜的镜片是凹透镜；C.凸透镜对光线有会聚作用；D.借助放大镜看地图时，地图与放大镜的距离应等于一倍焦距4.（2022·海南）下列物品利用光的反射规律成像的是（）。A.显微镜 B.照相机C.老花镜 D.“拐弯镜”二、填空题5.（2022·武威）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有___________（选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。6.（2022·贺州）如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有______，属于凹透镜的有______（两空均填编号）。7.（2022·北部湾）在较暗的室内，手持一个凸透镜，在白墙和点燃的蜡烛间移动（离墙近些），在墙上能看到烛焰______（选填“正立”或“倒立”）缩小的像，根据这个原理可制成______（选填“照相机”或“投影仪”）。8.（2022·泰州）小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为_______cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正______眼的视力缺陷。三、作图题9.（2022·本溪铁岭辽阳）用一条光线照射凸透镜，折射光线a恰好经过凸透镜另一侧焦点。然后经水平地面上的平面镜反射，在墙壁上形成一个光点A．请在图中画出：（1）a的入射光线；（2）光点A的位置；（3）标出反射角度数。四、实验探究题10.（2022·包头）如图所示，小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。（1）进入影院，小明发现银幕表面较为粗糙，观众在不同位置都可以看到银幕上的影像，这是因为光在银幕上发生了_______反射。（2）小明在银幕上看到了清晰的影像，这个影像相对于胶片上的图案是_______（填“正立”或“倒立”）的。同时，影像又是放大的，是因为胶片放在了距离镜头_______（填答案序号）的位置。A.一倍焦距以内B.一倍焦距到二倍焦距之间C.二倍焦距以外（3）放映过程中影像大小超出了银幕边界，要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰，在放映机镜头靠近银幕的同时，还要将胶片到镜头的距离调_______（填“大”或“小”）一些。11.（2022·锦州）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）如图甲所示，将一束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；（2）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清惭的像，此像是倒立、______的实像，生活中______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是依据此成像原理制成的；（3）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，则人眼在图中______（选填“A”或“B”）处能观察到烛焰的像；（4）小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜，发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后，光屏上再次得到清晰的像，则该眼镜是______（选填“近视”或“远视”）眼镜。12.（2022·荆州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）如图甲所示，该凸透镜的焦距为________cm。（2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到清晰的像，_________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）运用了该成像规律。（3）实验后发现，在物距相同的情况下，多个小组测出的像距不同，原因可能是_________。（写出一种即可）（4）小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，这时他保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜，_________（选填“能”或“不能”）在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。【过关检测】一、选择题1.如图是一条光线通过透镜的光路图，其中哪幅图的光路是错误的（）A．B．C．D．2.如图所示是光线经过透镜前后的方向，则虚线处的透镜（）。A．一定是凸透镜 B．可能是凸透镜也可能是凹透镜C．一定是凹透镜 D．不可能是凸透镜或凹透镜3.如图,手机扫描二维码,相当于绘二码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法正确的是（）。A．物体上的二维码是光源；B．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外；C．要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码靠近凸透镜；D．影像传感器上成的是正立的实像4.下列四幅图是眼睛视物的光路图，其中需要利用凸透镜进行矫正的是（）。A． B．C． D．5.“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台天文望远镜做进一步观察，关于该望远镜，下列说法正确的是（）。A．它的物镜和显微镜的物镜作用相同；B．它的物镜相当于放大镜，用来把像放大；C．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像；D．它由两组透镜组成，靠近眼镜的为目镜，靠近被观测物体的为物镜6.如下图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易“投影仪”，它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是（）。A．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白墙上的画面将不再完整；B．手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间；C．要使白墙上的像变大，应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间减小手机和透镜间的距离；D．从各个角度都能清楚的看到白墙上的像，是因为白墙对照射到其上面的光发生漫反射7.小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出），下列说法中不正确的是（）。A．凸透镜焦距可能为20cm；B．屏上的像是倒立、缩小的实像；C．蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会上移；D．取走光屏，人眼仍可在某些位置看到像8.在探究凸透镜成像规律的实验中，小峰同学将蜡烛，凸透镜、光屏移动到如图所示的位置时，在光屏上得到一个清晰的实像（图中未画出）。下列说法中正确的是（）。A．此时烛焰在光屏上的实像是放大的；B．若保持蜡烛，凸透镜和光屏的位置不动，随着蜡烛的燃烧，烛焰在光屏上的像将向下移动；C．若保持蜡烛和光屏位置不动，只移动凸透镜，光屏上能得到放大清晰的烛焰像；