物理课件第6讲 透镜及其应用 2

第二部分

课程培优第6讲

透镜及其应用重难点突破陕西中考链接核心素养培优重难点突破01重点1

凸透镜成像规律

记忆小口诀：

凸透镜成像的规律:一焦分虚实，二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧倒;成实像，物近像远像变大;成虚像,物近像近像变小。重点2

实验：探究凸透镜成像的规律图2-6-1

1.凸透镜成像原理：光的折射。

2.实验装置（如图2-6-1）

3.实验器材及其组装

（1）实验器材：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等。

（2）组装时凸透镜要位于蜡烛和光屏之间。

（3）点燃蜡烛后，调整凸透镜和光屏，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度，目的是使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央，便于观察和比较像与物的关系。

（4）光具座要足够长（长度大于四倍焦距），确保蜡烛和光屏能够移动的距离大于二倍焦距。

（5）用发光二极管代替蜡烛的好处：成像稳定且容易比较像与物的大小关系。

（6）用带方格的光屏代替白色光屏的目的：便于比较像的大小变化。

4.实验环境：为了使实验现象更明显，本实验应该在较暗的环境中进行。

5.实验操作分析

（1）测量凸透镜焦距的两种方法

①将凸透镜正对平行光源，在另一侧移动光屏，当光屏上承接到最小、最亮的光斑时，该光斑到凸透镜光心的距离为焦距。

②当凸透镜所成的像为倒立、等大的实像时，蜡烛到凸透镜光心距离的一半即为焦距。

（2）找到像的准确位置的操作

为了找到像的准确位置，必须做好光屏的微调，即在一定范围内左右移动光屏，使光屏上的像由模糊到清晰，直至找到像最清晰的位置。

（3）光屏上得不到清晰的像的原因

①烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度。

②蜡烛在凸透镜一倍焦距以内或焦点上。

③成实像时蜡烛距离焦点太近而光具座不够长（或像距太长，超出了光具座的长度范围）。

（4）实像与虚像的观察区域

物距大于焦距时成实像，在光屏上观察实像；物距小于焦距时成虚像，光屏不能承接，从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰的像。

（5）用纸板遮住凸透镜的一部分，光屏上成像的变化情况及原因：光屏上成的像仍然完整，但会变暗一些，因为物体各部分发出或反射的光总有一部分透过凸透镜到另一侧，成像在光屏上。

（6）随着燃烧，蜡烛变短，光屏上像的变化：烛焰在光屏上的像将向上移动。

（7）在蜡烛和凸透镜之间加透镜（或眼镜）

①当在蜡烛和凸透镜之间加凸透镜（或远视眼镜）时，因凸透镜对光有会聚作用，会使像距变小。若要使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏靠近透镜。

②当在蜡烛和凸透镜之间加凹透镜（或近视眼镜）时，因凹透镜对光有发散作用，会使像距变大。若要使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏远离透镜。

（8）水透镜（或更换焦距不同的凸透镜）

①给水透镜里加水（或更换厚一些的凸透镜），它的焦距减小，会聚光的能力增强。

②从水透镜里抽水（或更换薄一些的凸透镜），它的焦距增大，会聚光的能力减弱。

（9）将光屏和蜡烛位置对调，光屏上的成像情况：根据光路的可逆性，将光屏和蜡烛位置对调，仍能在光屏上接收到清晰的像。重点3

眼睛和眼镜

1.眼球的结构主要包括角膜、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜、视神经、瞳孔等。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚到视网膜上，形成物体的像。视觉神经细胞感受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。

2.眼睛的调节：当睫状体放松时，晶状体比较薄，对光的会聚作用较小，因而有利于眼睛看清远处的物体；相反，当睫状体收缩时，晶状体比较厚，对光的会聚作用较大，因而有利于眼睛看清近处的物体。

3.眼睛的疾病及矫正：（1）近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强。

因此来自远处物体的光会聚在视网膜的前方，光到达视网膜时已经不是一个点，而是一个模糊的光斑了。所以，在矫正近视眼时，应该利用凹透镜对光有发散作用的特点。因此，近视眼镜是凹透镜。（2）远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。产生远视眼的原因是晶状体太薄，折光能力太弱。因此来自近处物体的光只能会聚在视网膜的后方，即当光到达视网膜时还未会聚成像，只是在视网膜上形成一个模糊的光斑。所以，在矫正远视眼时，应该利用凸透镜对光有会聚作用的特点。因此，远视眼镜是凸透镜。

重点4

显微镜和望远镜

2.显微镜的调节方法:经显微镜的物镜和目镜两次放大后的像相对于最初的被观察物体而言是倒立的,既上下互换，也左右互换。因此,在调节显微镜时,要把像移到视野的中央，像偏向哪个方向，载物片（物体）就朝哪个方向移动。

3.开普勒望远镜是由两种凸透镜组成的，其基本结构包括目镜和物镜两部分。望远镜的物镜的作用相当于一架照相机，能够使远处的物体在焦点附近成倒立、

缩小的实像，即增大了视角；目镜的作用相当于一个放大镜，使物镜所成的实像被放大。

4.视角：我们的眼睛能不能看清一个物体，与物体相对于我们的眼睛所成的视角的大小有关。一个物体离我们较远时，视角较小，我们感觉物体较小；

相反，这个物体离我们较近时，视角较大，我们感觉它较大。视角的大小与物体的大小和物体到眼睛的距离有关。陕西中考链接02

图2-6-2【答案】如图所示123图2-6-32.（2024·陕西中考）如图2-6-3甲所示是小明做“探究凸透镜成像规律”的实验装置。（1）实验时，调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，其目的是__________________。

使像成在光屏中央（2）固定凸透镜的位置，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，此时应移动______直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质。光屏123

实验序号像的性质正立或倒立放大或缩小虚像或

实像118.06.9倒立缩小实像210.010.0倒立等大实像37.017.7倒立放大实像44.0—正立放大虚像

分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距______。增大123（4）当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上______（选填“仍能”或“不能”）成烛焰完整的像。仍能（5）实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明配戴的是______（选填“近视”或“远视”）眼镜。远视

4123图2-6-43.（2022·陕西中考）如图2-6-4甲所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中______到凸透镜的距离不变。能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的光屏

光屏中央焦距有关。使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是，小明用图2-6-4乙所示装置进行探究。123

123

实验序号117.115.08.04.4230.015.010.02.5360.015.012.01.3425.011.88.02.4525.016.710.03.3625.023.112.04.6

①分析_________三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。1、2、3123

②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越____，像距越大，像也越大。

根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同的物体。用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。大123（5）实验结束后，小明和同学们进行了如下交流。

①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变____（选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。

②变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头________

（选填“向前伸”或“往后缩”），同时增大焦距。薄向前伸123核心素养培优03一、选择题1.（2024·滨州中考）关于光现象，下列说法正确的是(

)CA.小孔成像是由光的折射形成的B.“潭清疑水浅”是由光的反射形成的C.用手机扫描二维码时，二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外D.近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正1234567891011121314图2-6-52.（2024·苏州中考）如图2-6-5甲所示是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图2-6-5乙所示。下列说法正确的是(

)AA.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射B.该投影灯的成像原理与照相机相同C.调小镜头与图片的距离图案变小D.地面上看到的是放大的虚像12345678910111213143.（2024·福建中考）我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统，系统中的光学元件相当于晶状体，内置光电传感器相当于视网膜，成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时，物体在光电传感器上形成的像是(

)AA.倒立、缩小的实像

B.倒立、等大的实像C.倒立、放大的实像

D.正立、放大的虚像1234567891011121314图2-6-64.（2024·临沂中考）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图2-6-6所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则(

)C

1234567891011121314

BA.一定成放大的像

B.可能成缩小的像C.成像可能比原来小

D.成像一定比原来小1234567891011121314二、填空与作图题6.（2024·盐城中考）五一假期，小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的，是因为红花反射了____光；水鸟离开水面向空中飞去，水鸟在水中像的大小______，像离水面的距离______。小红用照相机拍下眼前这美丽的景色，是因为照相机的镜头相当于一个____透镜。红不变变大凸1234567891011121314

15.0放大25图2-6-71234567891011121314图2-6-8

10远离

“国”字，小明需要将凸透镜______（选填“远离”或“靠近”）书本，凸透镜和书本的距离应满足的条件是___________。1234567891011121314图2-6-9

乙丁123456789101112131410.（2024·滨州中考）根据图2-6-10中的入射光线或折射光线，请画出相应的折射光线或入射光线。图2-6-10

【答案】如图所示123456789101112131411.（2024·宜宾中考）如图2-6-11所示，根据透镜对光的作用，请将图中三条光线补充完整。图2-6-11【答案】如图所示1234567891011121314三、实验与探究题图2-6-12

（1）实验前，应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心、光屏中心调到__________。同一高度

右1234567891011121314

变小1234567891011121314图2-6-1313.（2024·武汉中考）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）图2-6-13甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案。

方案一：仅将光屏向____移动一段距离。

方案二：仅换用焦距较____的凸透镜。照相机左大1234567891011121314

倒立、放大1234567891011121314图2-6-1414.（2024·烟台中考节选）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，某小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图2-6-14甲所示。具体操作如下：（1）将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在__________。同一高度（2）将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到光屏上出现烛焰清晰的像，如图2-6-14乙所