北京中考物理基础知识梳理第15章透镜.docx
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北京中考物理基础知识梳理第15章透镜
课时透镜成像
知识梳理
一、透镜
1．凸透镜的光学性质（完成图15.1-1中的光路图）。
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
甲乙丙丁
图15.1-1
二、凸透镜成像规律及应用
2．实像时，物近像远像变大；虚像时，物近像近像变小。
二倍焦距物像等，外小内大实像成，一倍焦距不成像，内虚外实分界明。
考点典例
考点1透镜
【例1】一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法正确的是（）
A．一定是平行光束
B．一定会聚于一点
C．一定是发散光束
D．一定较入射光束会聚一些
【思路分析】本题主要考查凸透镜对光线作用的理解：
凸透镜对光线有会聚作用。
故D选项正确。
【答案】D
考点2透镜成像
【例2】（2014·北京中考）小娟通过实验探究凸透镜成像规律。
（1）小娟将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上的适当位置，把点燃的蜡烛置于凸透镜的左侧，光屏置于凸透镜的右侧。
调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在________高度。
（2）将蜡烛移到适当位置，改变光屏在光具座上的位置，直到光屏上呈现清晰倒立、放大的实像，此时蜡烛到凸透镜的距离一定大于10cm且小于________cm。
这个实验现象可以说明________的成像特点。
（选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）
【思路分析】
（1）为了使烛焰在凸透镜中所成的像在光屏的中间，应该将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调到同一高度。
（2）由于凸透镜成的是倒立、放大的像，故可知，此时烛焰位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间，即一定大于10cm，且小于20cm；此时的应用是幻灯机。
【答案】
（1）同一
（2）20幻灯机
基础训练
一、单项选择题
1．（2016·海淀一模）下列说法中正确的是（）
A．漫反射现象中，光的传播不遵循光的反射定律
B．近视眼可以通过配戴凸透镜制成的眼镜进行矫正
C．光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的
D．凸透镜所成的实像一定是放大的
答案：
C
二、实验探究题
2．（2015·北京中考）小安在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏到65cm刻度线处，烛焰在光屏上成清晰的像。
如图15.1-2所示。
图15.1-2
请结合此实验完成下列问题：
（1）如图所示的实验现象能够说明________的成像特点。
（选填选项前的字母）
A.照相机B.幻灯机C.放大镜
（2）保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应进行的操作是________。
（选填选项前的字母）
A.将蜡烛左移，光屏左移
B.将蜡烛左移，光屏右移
C.将蜡烛右移，光屏左移
D.将蜡烛右移，光屏右移
（3）保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的________的像。
（选填选项前的字母）
A.倒立放大B.倒立缩小C.正立放大
答案：
（1）A
（2）D（3）B
3.（2016·北京中考）实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距分别为5cm、10cm的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个。
小华选用这些器材，探究“凸透镜成像时，像的高度与物体的高度是否有关”。
小华的主要实验步骤如下：
①将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧。
调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一高度。
②用刻度尺测出发光物体A的高度，并记录在表格中。
③将发光物体A放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。
④将发光物体A放在光具座上距凸透镜20cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小华的探究过程中存在的问题：
______________________________。
（2）请你针对小华的探究过程中存在的问题，写出改正措施：
______________________________。
答案：
（1）没有改变自变量“物体的高度”，改变了应控制不变的量“物距”
（2）步骤④改为：
将发光物体B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像，用刻度尺分别测量发光物体B及其像的高度，并记录在表格中
拓展提高
1．（2016·朝阳一模）小阳在实验室进行凸透镜的成像实验，他所用的凸透镜的焦距为10cm。
实验过程中他将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，如图15.1-3所示，试回答下列问题：
图15.1-3
（1）这四个位置中，有几个位置上的蜡烛可以成像在光屏上（）
A．1个B．2个C．3个D．5个
（2）蜡烛放在哪些位置上，其成像具有放大的效果（）
A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丙D．丙、丁
答案：
（1）C
（2）D
2.（2014·朝阳一模）小阳拿一个光学器件观察直尺，如图15.1-4所示，则小阳拿的是（）
图15.1-4
A．平行玻璃砖
B．凸透镜
C．凹透镜
D．平面镜
答案：
B
3．（2016·顺义一模）小亮利用如图15.1-5甲所示的装置，做“探究凸透镜成像规律”的实验。
甲
AB
乙
图15.1-5
（1）由于凸透镜的焦距未知，于是他将凸透镜放在光具座50cm刻度线处，将蜡烛换成平行光源，用平行于主光轴的光照射凸透镜，当光屏移动到光具座60cm刻度线处时，看到光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距是________cm。
（2）他保持凸透镜的位置不变，换掉平行光源，将点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度线处，这时小亮应将处于光具座60cm刻度线处的光屏向________侧移动（选填“左”或“右”），于是在光屏上得到一个倒立、________的实像。
（3）图乙中________（选填“A”或“B”）需要配戴用凸透镜制作的眼镜矫正。
答案：
（1）10
（2）右缩小（3）A
4.（2016·东城一模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小星同学选择焦距为10cm的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座进行实验。
他先点燃蜡烛，将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整到同一高度。
如图15.1-6所示，保持透镜位置不变，将蜡烛由远到近逐渐向透镜移动，当蜡烛在35cm刻度线处时，移动光屏，在光屏上能得到清晰倒立、________的像（选填“放大”“缩小”或“等大”），________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像特点制成的。
若再将蜡烛移至25cm处，要使光屏上成清晰的像，光屏应该向________（选填“左”或“右”）移动。
当把蜡烛放在45cm刻度线处时，移动光屏，蜡烛________（选填“能”或“不能”）在光屏上成像。
图15.1-6
答案：
放大投影仪左不能
5.（2016·丰台一模）小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
如图15.1-7所示，实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源（接通电源后可发出平行光）、光具座等器材，将平行光源、凸透镜、光屏靠在一起调节至同一水平高度。
图15.1-7
（1）小华首先测量凸透镜A的焦距：
将凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，平行光光源发出平行于透镜主光轴的平行光照射到凸透镜A上，在透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小，如图所示，凸透镜A的焦距
=________cm。
（2）保持凸透镜A位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻度线处时，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰倒立、放大的实像。
保持蜡烛位置不变，小华用焦距
为8cm的凸透镜B替换凸透镜A，将凸透镜B固定在光具座上50cm刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，光屏应向________移动（选填“左”或“右”）。
答案：
（1）10
（2）左
6．（2016·石景山一模）小红在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选择了焦距为10cm的凸透镜。
她将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上，并调好高度，位置如图15.1-8甲所示。
（1）为了在光屏上找到烛焰放大的实像，小红应将蜡烛向________移动（选填“左”或“右”），此时该像是________的（选填“正立”或“倒立”）。
（2）为了保证人们的安全，在城市的很多地方都安装了监控摄像头，如图乙，摄像头应用了凸透镜成________像的原理（选填“实”或“虚”）。
甲乙
图15.1-8
答案：
（1）右倒立
（2）实
实战演练
1．根据光的折射情况在图15.1-9中的虚线框内画上一个适当的透镜。
图15.1-9
答案：
图略（左边填凹透镜，右边填凸透镜）
2.（2015·石景山二模）在图15.1-10中，________图为远视眼成像的示意图（选填“甲”或“乙”）。
甲乙
图15.1-10
答案：
乙
3．（2014·海淀二模）关于放大镜、照相机、幻灯机和投影仪四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（）
A．放大镜成正立、放大的实像B．照相机成正立、缩小的实像
C．幻灯机成倒立、放大的实像D．投影仪成正立、放大的虚像
答案：
C
4.（2014·西城二模）图15.1-11是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像，由图可知凸透镜的焦距是________cm；物距为30cm时的成像特点可应用于________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
图15.1-11
答案：
10照相机
5．（2014·海淀二模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小刚用焦距分别为5cm、10cm、15cm的凸透镜做实验，实验装置如图15.1-12所示。
将蜡烛和凸透镜分别放在光具座上15cm和40cm刻度线处，在实验过程中始终保持蜡烛和凸透镜位置不变，请完成下列填空。
图15.1-12
（1）当光屏在光具座上45cm至50cm刻度线间的某一位置处时，能在光屏上看到烛焰清晰的缩小、倒立的实像，则所用的凸透镜的焦距是________cm。
（2）若所用凸透镜的焦距为10cm，移动光屏可接收到一个倒立、________的实像（选填“放大”“等大”或“缩小”）。
（3）若某次实验中，在光屏上能看到一个烛焰清晰放大的像，则此次实验所用的凸透镜的焦距为________cm。
答案：
（1）5
（2）缩小（3）15
6．（2014·怀柔二模）小娜在探究凸透镜成像规律时，不小心将焦距为10cm的凸透镜掉在地上，摔碎成大小不同的3块。
她不知道每块镜片的焦距是否与原凸透镜的焦距相等，于是她选取其中较大的一块镜片，利用平行光源、光屏和刻度尺，测量出这块镜片的焦距ｆ并记录。
小娜发现这块镜片的焦距与原凸透镜的焦距相等，由此她得出“每块镜片的焦距都与原凸透镜的焦距相等”的结论。
如果请你对小娜的实验结论进行评估，你认为小娜的实验结论是否存在问题？
请说出你的理由。
答案：
实验结论存在问题。
理由是只测量其中一块的焦距，实验结论具有偶然性，不能得出“每块镜片的焦距都与原透镜的焦距相等”的结论。
应该再测量其他几块的焦距，才能得出初步实验结论。
7．（2014·顺义二模）小强在探究凸透镜成像规律的实验中，利用如图15.1-13所示装置，通过实验记录并绘制了物距u和像距v之间关系的图像，如图15.1-14所示。
老师要求他观察物距等于5cm时烛焰所成的像。
实验时，他将点燃的蜡烛移到物距为5cm处，移动光屏，发现光屏上只有光斑。
图15.1-13
图15.1-14
（1）该凸透镜的焦距是________cm。
（2）光斑是烛焰发出的光________到光屏上形成的。
（3）为了观察物距等于5cm时烛焰的成像特点，请你写出接下来的操作步骤：
______________________________。
答案：
（1）10
（2）折射（3）移去光屏，从光屏一侧透过凸透镜观察烛焰所成的像
8．（2015·朝阳一模）图15.1-15所示是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
小阳进行了以下实验：
（1）将点燃的蜡烛移至20cm刻度线处，在50cm刻度线处先放置焦距为5cm的凸透镜，移动光屏并在光屏上找到了烛焰清晰的像。
（2）保持点燃的蜡烛位置不变，用焦距为10cm的凸透镜换下焦距为5cm的凸透镜，移动光屏并在光屏上找到了烛焰清晰的像。
（3）再用焦距为15cm的凸透镜换下焦距为10cm的凸透镜，移动光屏并在光屏上找到了烛焰清晰的像。
小阳发现随着凸透镜焦距的不断改变，烛焰在光屏上所成的像也在不断变化，由以上实验现象猜想凸透镜所成的像可能与________有关系。
他在实验
（1）中的光屏上看到烛焰倒立、________的实像,这一实验现象可以说明________（选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点。
图15.1-15
答案：
焦距缩小照相机
9．如图15.1-16所示，用焦距为15cm的凸透镜观察邮票上的细小图案，他应将凸透镜移动到距离邮票小于________cm的位置，通过透镜能看到邮票细小图案的正立、放大的________像。
（选填“虚”或“实”）
图15.1-16
答案：
15虚
10．（2016·海淀一模）实验桌上有焦距分别为15cm、10cm的两个凸透镜A、B，还有光屏、F形LED灯（作为物体，如图15.1-17甲所示）、光具座和刻度尺。
某个同学设计实验证明“在物距相同时，凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关”。
请你帮他补充完整下面的实验设计。
甲乙丙
图15.1-17
（1）实验步骤：
①按图乙所示组装器材，将焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线处，并进行共轴调节。
②将F形LED灯移至20cm刻度线处，打开LED灯，移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像，如图丙所示，用刻度尺测量像高h，并记录。
③______________________________。
（2）请画出实验数据记录表格。
（3）请说明如何根据数据判断凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关。
答案：
（1）保持透镜和LED灯的位置不变，更换焦距为10cm的凸透镜，移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像，用刻度尺测量像高h，并记录
（2）见下表：
次数
1
2
透镜焦距f/cm
实像高度h/cm
（3）比较两次像高，如果像高相等，说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距无关；如果像高不等，说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关。
11．（2016·西城一模）小强做“探究凸透镜成像规律”的实验。
实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、凸透镜、光具座、火柴等器材。
图15.1-18
（1）小强组装并调整好实验装置，将凸透镜和蜡烛如图15.1-18所示摆放，移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、放大的像。
之后保持凸透镜位置不变，将蜡烛向透镜移近8cm，再左右移动光屏，始终不能在光屏上得到烛焰的像。
由此小强猜想：
此时烛焰通过凸透镜成虚像。
要验证小强的猜想是否正确，应进行的实验步骤为：
取下光屏，手持光屏在右侧同一水平高度继续向右移动，屏上始终没有烛焰清晰的像，于是在透镜右侧________观察，看到了烛焰正立放大的像；再将光屏移到蜡烛左侧并左右移动，在屏上不能接收到烛焰的像，即验证小强的结论正确。
（2）利用透镜可以制成不同功能的眼镜。
在如图15.1-19所示的四幅示意图中，表示利用透镜成功矫正远视眼的是________图。
甲乙
丙丁
图15.1-19
答案：
（1）通过透镜（向蜡烛方向）
（2）丁
12．（2015·海淀一模）小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
如图15.1-20所示，实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源（接通电源后可发出平行光）、光具座等器材。
甲
乙
图15.1-20
（1）小华首先测量凸透镜A的焦距：
将凸透镜A固定在光具座上50cm刻度线处，平行光光源发出平行于凸透镜主光轴的平行光照射到凸透镜A上，在凸透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小，如图甲所示，凸透镜A的焦距
=________cm。
（2）如图乙所示，保持凸透镜A位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻度线处时，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰倒立、放大的________像（选填“虚”或“实”）。
（3）此成像特点常应用在________（选填“放大镜”“照相机”或“幻灯机”）上。
（4）保持蜡烛位置不变，小华用焦距为
的凸透镜B替换凸透镜A，将凸透镜B固定在光具座上50cm刻度线处。
通过移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、缩小的像。
由此现象可以判断：
凸透镜A和凸透镜B的焦距大小关系为
________
（选填“小于”或“大于”）。
答案：
（1）10
（2）实（3）幻灯机（4）大于
13．（2014·西城一模）小亮用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体。
如图15.1-21所示，图中甲表示正常眼睛的晶状体，在实验中测得其焦距为10cm。
再将甲分别挤压成乙、丙的形状，并分别测量其焦距。
甲乙丙
图15.1-21
（1）实验中，测得焦距大于10cm的是________，模拟近视眼的是________。
（2）很多近视患者配戴“隐形眼镜”来矫正视力。
“隐形眼镜”是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动。
若某镜片的中心厚度为0.05mm，则此镜片的边缘厚度________0.05mm（选填“小于”“等于”或“大于”）。
答案：
（1）丙乙
（2）大于
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