最新中考物理专题复习 透镜及其应用 考点归纳及配套真题精讲.docx
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最新中考物理专题复习透镜及其应用考点归纳及配套真题精讲
透镜及其应用
考点一透镜
1.透镜及与透镜相关的概念
凸透镜
凹透镜
特征
中间厚、边缘薄
中间薄、边缘厚
相
关
名
词
光心
主轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,这个点叫做透镜的光心
主光轴
通过透镜两个球面球心的直线
焦点
凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫做焦点（F）。
凸透镜有两个焦点
入射光线平行于主光轴,经凹透镜折射后,出射光线的反向延长线交于主光轴上一点,这一点为虚焦点（F）
焦距
焦点 到透镜 光心 的距离（用f表示）
物距
物体 到 光心 的距离（用u表示）
像距
像 到 光心 的距离（用v表示）
2.透镜对光的作用
凸透镜
凹透镜
对光的
作用
会聚 作用
发散 作用
特
殊
光
线
平
行
主
光
轴
平行主光轴的光经凸透镜折射后,折射光线经过焦点
平行主光轴的光经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过焦点
过
光
心
过光心的光不改变传播方向,即不发生折射
过
焦
点
过焦点的光折射后折射光线与主光轴平行
1.对于凸透镜而言,焦距是其重要的物理参数。
凸透镜凸起程度越大,对光的会聚能力越强,那么它的焦距就越小。
2.折射光线总是偏向透镜较厚的地方。
典例1 如图所示,已给出了入射光线和折射光线,请在方框内画出合适的透镜。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,题图甲中折射光线与入射光线相比,向主光轴方向偏折,光线会聚了,所以方框内为凸透镜;凹透镜对光线有发散作用,题图乙中折射光线与入射光线相比,远离主光轴偏折,光线发散了,所以方框内为凹透镜。
【答案】如图所示
【特别提醒】
会聚作用和会聚光线是不同的,发散作用和发散光线也是不同的。
会聚作用射出的不一定是会聚光线,发散作用射出的也不一定是发散光线。
典例2 （2019·江苏扬州）如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。
【解析】通过二倍焦距处的光线经凸透镜折射后,折射光线通过凸透镜另一侧的二倍焦距处,通过光心的光线传播方向不改变。
【答案】如图所示
针对训练
1.（2019·四川巴中）请将光路图补充完整。
【答案】如图所示
2.（2019·湖北黄石）凸透镜如图所示,MN为主光轴,O点为光心,F点为焦点,请在图中画出三条光线的折射光线,并作出物点S的像点S'（注意保留作图痕迹）。
【答案】如图所示
考点二生活中的透镜
1.照相机:
镜头由一组透镜组成,相当于一个凸透镜。
照相时,物体离照相机的镜头较远,成倒立、缩小的实像。
2.投影仪:
利用凸透镜来成像,成像时,物体离投影仪的镜头较近,成倒立、放大的实像。
3.放大镜:
生活中常用的放大镜,其实质是一个凸透镜,成像时,物体离放大镜的距离在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像。
典例3
（2019·山东潍坊）小明通过透镜观察“美丽潍坊”四个字,看到的情形如图所示,下列说法正确的是（ ）
A.该透镜只能成放大的像
B.该透镜可以用作近视眼镜
C.该透镜可以用作照相机镜头
D.字到透镜的距离小于此透镜的焦距
【解析】题图中看到的字是倒立、放大的,所以此透镜是凸透镜。
凸透镜可以成倒立、缩小的实像,A项错误;矫正近视眼的眼镜是凹透镜,B项错误;照相机的镜头是凸透镜,C项正确;题图中凸透镜成倒立、放大的实像,所以f【答案】C
针对训练
3.凸透镜是一种基本光学元件,在生活中有广泛的应用。
下列说法不正确的是（A）
A.用放大镜观察报纸时,报纸应放在一倍焦距之内,要使观察的像更大且清晰些,报纸要靠近放大镜
B.用投影仪放映物理试题时,要使银幕上所成像更大且清晰些,应该让镜头下降些,同时投影仪远离屏幕
C.用照相机照人像照时,要使所成像更大且清晰些,应该让拍摄对象靠近镜头,同时镜头前伸
D.用照相机照人像照时,要使所成像更大且清晰些,应该改用长焦（即焦距更长的）镜头,同时镜头前伸
【解析】用放大镜观察报纸时,报纸应放在一倍焦距之内,要使观察的像更大且清晰些,报纸要远离放大镜,A项符合题意。
考点三凸透镜成像规律与应用
1.成像原理:
光的折射
实像
虚像
光路图
成像解读
折射光线会聚而成
折射光线的反向延长线会聚而成
2.成像规律
（1）静态规律与应用
物距u
像的性质
像距v
像与物相
对镜的位置
应用
大小
正倒
虚实
u>2f
缩小
倒立
实像
f异侧
照相机
u=2f
等大
v=2f
测焦距
f放大
v>2f
投影仪
u=f
不成像
测焦距
u放大
正立
虚像
v>f
同侧
放大镜
（2）动态规律
物近像远像变大:
无论成实像还是虚像,只要物体向焦点位置靠近,像都会 远离 透镜,像不一定是放大的,但肯定是逐渐 变大 的;反之,物远像近像变小:
无论成实像还是虚像,物体远离焦点,像就会向透镜靠近,像不一定是缩小的,但像肯定是逐渐 变小 的。
典例4 如图所示,小明将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。
下列说法不正确的是（ ）
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小
B.当光屏上成清晰的像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立、缩小的清晰像
D.当光屏上成清晰像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
【解析】蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,即蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,A项正确;发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的,经过成像点后是发散的,所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像;当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像,眼睛靠近凸透镜也不能看到像,当眼睛从原光屏位置远离凸透镜,能看到像,B项正确;当蜡烛放在10cm处,物距u=30cm>2f,成倒立、缩小的实像,C项正确;若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜,远视眼镜为凸透镜,对光线有会聚作用,此时所成的像将靠近透镜,所以应向左移动光屏,D项错误。
【答案】D
【类型突破】 凸透镜成像规律的记忆法
1.一倍焦距是虚实像的分界点,二倍焦距是放大实像和缩小实像的分界点;当物比像大时,物距也比像距大,反之亦然。
2.成实像时,在凸透镜前加一透镜后在光屏上重新成像。
若加凸透镜,需将物体或光屏靠近凸透镜;若加凹透镜,需将物体或光屏远离凸透镜。
针对训练
4.（2019·江苏徐州）在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半,移动光屏使烛焰在光屏上成像,此时的像（D）
A.是放大的B.是缩小的
C.是等大的D.以上三种都有可能
5.（2019·山东泰安）如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰在距离凸透镜8cm处时,在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。
保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（B）
A.不能成清晰的像
B.成倒立的缩小的像
C.成倒立的放大的像
D.成倒立的等大的像
【解析】由题意知,u=8cm,v=15cm时成倒立的像,此时f2f,解得f<7.5cm,所以4cm2f,v'=15cm-7cm=8cm,f考点四人眼与透镜
1.人眼结构与成像
（1）结构:
人眼的生理结构很复杂。
从光学成像的角度而言,人眼的晶状体和角膜相当于 凸透镜 ,视网膜相当于 光屏 。
人眼能看到物体是因为物体通过晶状体所成的像恰好落在视网膜上。
（2）成像:
如图甲,某处物体的像恰好落在视网膜上,若物体靠近人眼,设晶状体本身情况不变,那么所成的像到晶状体的距离会 变大 ,而晶状体到视网膜的距离可认为是一定的,像就不能落在视网膜上,如图乙,但晶状体通过适度调节变 厚 ,折射能力变 强 ,仍可将像落在视网膜上,如图丙。
反之,当物体远离人眼,设晶状体本身情况不变,那么所成的像到晶状体的距离会 变小 ,像就不能落在视网膜上,但晶状体通过适度调节变 薄 ,折射能力变 弱 ,也可将像成在视网膜上。
2.近视及矫正
近视眼看不清 远 处的物体,原因是晶状体的折射能力太 强 ,像落在视网膜的 前面 ,如图甲,应用一个对光起 发散 作用的 凹透镜 来矫正,如图乙。
3.远视及矫正
远视眼看不清 近 处的物体,原因是晶状体的折射能力太 弱 ,像落在视网膜的 后面 ,如图丙。
应用一个对光起 会聚 作用的 凸透镜 来矫正,如图丁。
典例5 （2019·山东枣庄）智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。
下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（ ）
A.甲、乙B.甲、丁
C.丙、乙D.丙、丁
【解析】近视眼是由于晶状体对光线的会聚能力太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,近视眼需配戴凹透镜进行矫正。
【答案】A
【类型突破】 近视与远视的矫正
物体
像成在视网膜前
近视眼
戴凹透镜
物体
像成在视网膜后
远视眼
戴凸透镜
针对训练
6.（2019·四川绵阳）人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚。
近视远视一体眼镜（双光镜）可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分可以看清书上文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物。
由此可知,近视远视一体眼镜下半部分是 凸 透镜,上半部分镜片对光具有 发散 （选填“会聚”或“发散”）作用。
【解析】透过下半部分可以看清书上文字,说明不戴眼镜时不能看清近处物体,是远视眼,需戴凸透镜进行矫正,所以下半部分是凸透镜;透过上半部分镜片可以看清远处景物,说明不戴眼镜时不能看清远处物体,是近视眼,需戴凹透镜进行矫正,所以上半部分是凹透镜,对光具有发散作用。
重难题型探究（☞学用见P19）思维拓展 素养提升
类型一 思想方法型
1.某初三毕业班照集体照时,发现有些同学没有进入镜头,为了使全体同学都进入镜头,应采取:
人不动,照相机 远离 （选填“远离”或“靠近”）同学们一些,同时镜头往 里缩 （选填“前伸”或“里缩”）一些。
2.（2019·合肥包河区模拟）如图,L为凸透镜,MN为其主光轴,O为光心,F为其焦点,若AB表示点燃的蜡烛,请在图中利用凸透镜成像的知识作出非特殊的入射光线AP通过凸透镜折射后对应的出射光线（提示:
先作出蜡烛的像）。
【答案】如图所示
3.（2019·浙江温州）将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像。
该像的性质是（D）
A.缩小的虚像B.放大的虚像
C.缩小的实像D.放大的实像
4.夜晚,发着光的小萤火虫从放大镜的2倍焦距处沿着主光轴匀速飞行过程中,萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,则萤火虫的像（C）
A.远离放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
B.远离放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
C.靠近放大镜,平均速度小于萤火虫的飞行速度
D.靠近放大镜,平均速度大于萤火虫的飞行速度
【解析】由于萤火虫发出的通过放大镜部分的光逐渐减少,说明萤火虫离放大镜（凸透镜）越来越远,所成的像越来越小,像的位置变化范围在1倍焦距和2倍焦距之间,故像的平均速度小于萤火虫的飞行速度,C项正确。
类型二 解题规律型
5.（2019·合肥蜀山区一模）蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像,小红画了图中的光路,下列说法正确的是（C）
A.小红画的光路是正确的
B.蜡烛通过透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10cm
D.透镜的焦距大于20cm
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。
由此判断这个凸透镜的焦距可能是（A）
A.介于8~10cm之间B.介于10~16cm之间
C.小于8cmD.大于20cm
【解析】由题图知,u=20cm,v=16cm,且光屏上得到一个清晰的像,由凸透镜成像规律可知,此时的像是倒立、缩小的实像,所以u=20cm>2f,2f>v=16cm>f,解得8cm7.当蜡烛、凸透镜和光屏处在如图位置时,光屏上恰好能接收到清晰的烛焰像,下列说法正确的是（D）
A.光屏上接收到的是倒立、放大的实像
B.根据此时的成像特点可以制成投影仪
C.若将蜡烛向左移动,则需要将光屏向左移动相同距离才能再次得到清晰的像
D.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜移至30cm刻度线处,光屏上可以再次得到清晰的像
（
探究凸透镜成像的规律
1.实验装置:
如图所示,光具座、凸透镜、光屏、蜡烛。
2.实验操作
（1）了解凸透镜的焦距,或用平行光聚焦法测出焦距的大小。
（2）点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的焰心在 同一高度 。
（3）实验中,保持 凸透镜 的位置不动,通过改变蜡烛的位置（调整物距）,移动 光屏 找像,记录每次物距、像距、像的特点及蜡烛在移动过程中像的变化情况。
（4）如果某次实验在光屏上找不到像,可能是蜡烛到透镜的距离小于 一倍焦距 或蜡烛恰在 一倍焦距上 。
（5）观察虚像时人眼应在透镜的另一侧透过凸透镜观察。
针对训练
1.（2019·甘肃天水）如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
（1）为了使烛焰的像呈现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在 同一高度 。
（2）当蜡烛位于图中的B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为 10.0 cm。
（3）紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分,发现光屏上呈现的像是 完整 （选填“完整”或“不完整”）的。
（4）当把蜡烛向右移动5cm,屏上的像变得模糊。
要使像变清晰,光屏应向右适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、 放大 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。
2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上,把凸透镜固定在50cm处。
（1）将蜡烛放在A点,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向 左 （选填“左”或“右”）移动。
（2）依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像。
记录的数据如表。
次数
1
2
3
4
5
6
物距/cm
40
35
30
25
20
15
像距/cm
13.5
14
15
16.7
20
30
将蜡烛放在C点观察到烛焰的正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,应将蜡烛向 左 （选填“左”或“右”）移动。
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