沪教版初中物理中考冲刺中考复习透镜及其应用 提高知识讲解Word格式.docx

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（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

（１）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。

（２）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小实像的分界点；

（3）倒立的都是实像、正立的都是虚像；

（4）当u>

v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：

①画一直线表示主光轴；

②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；

③物体分别设三个位置；

（u＜f、f＜u＜2f、u＞2f）

④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；

⑤通过焦点的光线被凸透镜折射以后平行于主光轴射出；

⑥两条折射光线在透镜另一侧相交于一点；

⑦过这一点作垂直主光轴的线，这就是物体的像；

⑧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；

⑨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:

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

u>

2f

倒立

实像

缩小

f<

v<

照相机

u=2f

等大

v=2f

实像大小转折点

u<

放大

v>

幻灯机

u=f

不成像

像的虚实转折点

f

正立放大虚像

u

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。

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，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.（2015•娄底）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30cm

B．图乙中烛焰成的是倒立放大的像

C．照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同

D．保持凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离凸透镜，烛焰仍可在光屏上成清晰的像

【思路点拨】

（1）根据凸透镜对光线的折射作用知：

平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，然后可知其焦距；

（2）根据图中表示的焦距与物距，利用凸透镜成像的规律可以确定成像的性质；

（3）当u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用于照相机；

（4）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小。

【答案】B

【解析】A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为30cm﹣20cm=10cm，故本选项错误；

B、图乙中，物距u=15cm，像距v=30cm，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故本选项正确；

C、由凸透镜成像规律可知，当u＞2f时，成倒立缩小的实像，应用于照相机,故本选项错误；

D、因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，所以将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，则在光屏上不能成清晰的像，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移动，故本选项错误。

【总结升华】本题主要考查了测量焦距的方法和凸透镜的成像规律。

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）C

2.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A′B′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的，如果掌握了物体的成像光路图，此题就容易解决了。

【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

大小

正倒

1

u＞2f

f＜v＜2f

2

f＜u＜2f

正立

v＞2f

3

u＜f

虚像

|v|＞u

3.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1B．实验2C．实验3D．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u＞2f时，成倒立、缩小的实像，f＜v＜2f，所以A符合题意；

当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，v＞2f，所以B、D不符合题意；

当u＜f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。

在学习过程中，要善于寻找规律。

【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

4.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

（1）掌握近视眼的成因和凸透镜和凹透镜对光线的作用不同，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：

U＞2f 

倒立、缩小的实像，应用于照相机或摄像头；

2f＞U＞f 

倒立、放大的实像，应用于幻灯机或投影仪；

U＜f 

正立、放大的虚像，应用于放大镜。

【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U＞2f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U＞2f时能看到一个倒立、缩小的像，当2f＞U＞f 

时