中考物理总复习课件：第3章透镜及其应用 47页

第 3 讲　透镜及其应用 考点一 ) 　透镜对光线的作用 【 例 1 】 图中画出了光线通过透镜 ( 图中未画出 ) 的情形 ， 其中凸透镜是 ( 　 ) C 【 点拨 】 明确凸透镜和凹透镜对光线的作用 ， 分析光线在原来的基础上是变得发散了还是会聚了是解决此题的关键。 【 答案 】 C 考点二 ) 　凸透镜成像规律及其应用 【 例 2 】 (2017 ， 广州 ) 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 ( 　 ) A ．小红画的光路是正确的 B ． 透镜成的是虚像 C ． 透镜的焦距小于 10 cm D ． 透镜的焦距大于 20 cm C 【 点拨 】 已知蜡烛通过凸透镜成倒立、缩小的像。根据凸透镜成像规律 ， 当物距 u ＞ 2 f ， 像距 2 f ＞ v ＞ f ， 成倒立、缩小的实像 ， 由图可知 ， u ＝ 20 cm ， 故透镜的焦距小于 10 cm 。 【 答案 】 C 【 方法归纳 】 凸透镜成像特点巧记：①一焦分虚实；②二焦分大小；③虚像同侧正；④实像异侧倒；⑤实像物近像远像变大；⑥虚像物近像近像变小。 考点三 ) 　眼睛和眼镜 【 例 3 】 (2017 ， 鸡西 ) 由于长时间过度使用手机 ， 导致青少年未老先衰 ， 新型疾病 “ 手机老花眼 ” 患者剧增 ， 患者主要表现为观察近处物体不清晰 ， 这种疾病的形成原理与下面 ________ ( 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ) 图相符 ， 应配戴 ________ ( 填 “ 凹 ” 或 “ 凸 ” ) 透镜 ， 予以矫正。 甲 凸 【 答案 】 甲　凸 【 方法归纳 】 近视眼是晶状体太厚 ， 折光能力太强 ， 使像成在视网膜前了 ， 要使像后移到视网膜上应配戴能发散光线的凹透镜进行矫正 ， 而远视眼的成因及矫正刚好与之相反。 【 易错易混 】 1 ． 不理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用 ( 简单判断方法是：将原光线延长 ， 若通过透镜后的光线相对于原光线向主光轴偏折即为会聚；向外偏折即为发散 ) 。 2 ． 没有在实验和理解的基础上熟记凸透镜的成像规律及应用 ( 除熟记凸透镜成像规律外 ， 还应注意凸透镜所成的实像上下颠倒 ， 左右也颠倒 ) 。 【 例 4 】 OO ′ 为凸透镜的主光轴 ， S 为点光源 ， S ′ 为 S 经透镜所成的像 ， SA 为光源 S 发出的一条光线。①在图中确定凸透镜的位置 ， 并完成 SA 经过透镜的光路图；②作图确定透镜的两个焦点位置。 解： 实验 ) 　探究凸透镜成像规律 1 ． 实验器材的组装：在光具座上自左向右分别放置： ________ 、 __________ 、 ___________ 。 2 ． 凸透镜焦距的测定：用平行光垂直照射到凸透镜 ， 在透镜另一侧用光屏承接到最小最亮的亮点 ， 测出亮点到透镜中心的距离即可。 3 ． 做实验时 ， 光具座的长度 l 与透镜焦距 f 的关系是 __________ 。 4 ． 为了使像成在光屏的中央 ， 应使烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在 _____________ 。 5 ． 如果烛焰的像靠近光屏上端 ， 原因可能是凸透镜太高、烛焰太低、光屏太低 ， 调整的方法分别是透镜下移、烛焰上移、光屏上移。 蜡烛 凸透镜 光屏 l ≥4 f 同一高度 6 ． 在探究凸透镜成像规律时 ， 凸透镜不动 ， 将蜡烛逐渐靠近凸透镜 ， 光屏则应该 _________ 凸透镜直到光屏上呈现清晰的像。 7 ． 凸透镜在成实像时 ， 物距变大 ， 像距变小 ， 像变小 ， 在 u ＞ 2 f 时 ， 物距的变化量 Δu 大于像距的变化量 Δ v ， 在 f ＜ u ＜ 2 f 时 ， 物距变化量 Δu 小于像距的变化量 Δ v 。 8 ． 若将凸透镜的一部分遮住 ， 成像的性质不变 ， 但像变暗。 9 ． 光路的可逆性：当光屏成清晰像时 ， 将蜡烛和光屏对调 ， 可在光屏得到清晰的像。 10 ． 用发光二极管代替烛焰的目的：成像稳定且容易对比大小。 11 ． 成实像时 ， 像与物上下颠倒 ， 左右颠倒。 远离 【 例 】 (2017 ， 东营 ) 物理兴趣小组在探究 “ 凸透镜成像的规律 ” 实验时： (1) 用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 ________cm 。 (2) 图乙是某次实验时观察到的现象 ， 生活中的 __________ ( 填 “ 放大镜 ”“ 投影仪 ” 或 “ 照相机 ” ) 是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动 ， 把蜡烛向左移动一段距离 ， 要想在光屏上再次得到清晰的像 ， 应该把光屏向 _______ ( 填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ) 移动一段距离 ， 像 ________ ( 填 “ 变大 ”“ 变小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 10.0 照相机 左 变小 (3) 实验时 ， 光屏上得到了蜡烛清晰的像 ， 一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点 ， 则光屏上 __________ ( 填 “ 有 ” 或 “ 没有 ” ) 小泥点的像或影子。 (4) 将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间 ， 光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜 ， 又能在光屏上看到蜡烛清晰的像 ， 这说明近视眼镜对光线有 _________ 作用。由此可知 ， 在近视眼得到矫正之前 ， 物体的像成在视网膜的 __________ 。 没有 发散 前方 【 拓展设问 】 在探究 “ 凸透镜成像规律 ” 的实验中 ， 依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上 ， 调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度 ， 下表是小薇同学实验时记录的几组数据： 实验次数 1 2 3 4 5 物距 μ /cm 30 20 15 10 5 像距 v /cm 15 20 40 (1) 如图所示是第 3 次实验的情景 ， 应该移动光屏使像距为 _______cm 才能在光屏上成清晰的像。 (2) 第 5 次实验时所成像的性质： _________________ 。 (3) 通过观察数据 ， 老师发现表格中第 _______ 次实验数据是编造的 ， 判断的理由是 __________________________ 。 (4) 在图中 ， 蜡烛燃烧一段时间变短了 ， 则光屏上烛焰的像向 ________ ( 填 “ 上 ” 或 “ 下 ” ) 移动。 30 正立、放大的虚像 4 物距等于一倍焦距时不成像 上 (5) 若将不透明的小圆纸片贴在凸透镜的中央 ， 则在另一侧光屏上 ____ ( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ) 得到完整的像。 (6) 为了让所成的像稳定并且容易对比大小 ， 可将蜡烛换成 ________________________ 。 (7) 当光屏上呈现清晰的像时 ， 保持发光体和凸透镜位置不变 ， 取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜替代原来的凸透镜再次实验 ， 所成的像与原来的像相比 ， 你可观察到的现象有 ______________________________ ( 写出一条即可 ) 。 能 发光二极管 所成的像比原来暗 【 点拨 】 (1) 利用平行光会聚到一点测量焦距； (2) 由物距、像距的大小关系可以确定成放大或缩小实像 ， 从而可判定应用的装置 ， 成实像时 ， 总是根据 “ 物远像近像变小 ” 进行判定； (3) 凸透镜遮挡部分后不影响成像； (4) 近视眼镜是凹透镜发散光线。 1 ． (2017 ， 黔西南州 ) 如图所示 ， 把一凸透镜放在平面镜前 ， 当用眼睛观察镜子时 ， 光束似乎是从 M 处发散开来的 ， 则光束会聚处和 M 点的距离是 _______m ， 该凸透镜的焦距是 ________m 。 0.6 0.2 2 ． (2017 ， 盐城 ) 在探究凸透镜成像规律时 ， 应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的 ____________ 上 ， 当蜡烛距凸透镜 30 cm 时 ， 在光屏上成一个等大的实像 ， 则凸透镜的焦距是 ________cm ；将蜡烛远离透镜移动到适当的位置 ， 要在光屏上成清晰的像 ， 应将光屏向 _________ ( 填 “ 远离 ” 或 “ 靠近 ” ) 透镜方向移动。 主光轴 15.0 靠近 3 ． (2017 ， 襄阳 ) 如图所示 ， 在探究凸透镜成像规律实验中 ， 凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。当烛焰在 B 点时 ， 成像在 A 点；当烛焰在 A 点时 ， 成像在 C 点 ， 则凸透镜一定固定在 ________ 之间。 4 ． (2017 ， 泰安 ) 在焦距为 5 cm 、 9 cm 和 15 cm 的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置 ， 将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧 ， 调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 _____________ ；若将蜡烛放置在 A 点通过三个凸透镜都能在光屏上成像 ， 则焦距为 _________cm 的透镜所称的像最大 ， 若在 BC 间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像 ， 则实验中所用透镜的焦距可能是 __________cm 。 BC 同一高度 15 5 、 9 5 ． (2017 ， 江西 ) 人的眼睛就像是一架精密的照相机 ， 如图所示 ， 是描述人眼看物体的成像图 ， 其中看远处景物的是 _______ 图 ， 景物在视网膜上成的是 _________ 像 ( 填 “ 实 ” 或 “ 虚 ” ) 。 甲 实 6 ． (2017 ， 常州 ) 香水的主要成分是易燃酒精 ， 如图所示为四瓶香水 ， 透明玻璃瓶盖形状各异 ， 最容易在阳光下引发火灾的是 ( ) B 7 ． (2017 ， 长沙 ) 下列光路图正确的是 ( ) A ． 凸透镜对光线的作用　 B ．凹透镜对光线的作用 C ． 放大镜的成像图 D ．近视眼的成像图 C 8 ． (2017 ， 常州 ) 用手机看视频 ， 图象太小 ， 屏幕放大器 ( 凸透镜 ) 来帮忙 ， 小明通过透镜可看到放大了的图象 ， 如图所示 ， 手机距离透镜 15 cm ， 凸透镜的焦距可能为 ( ) A ． 20 cm B ． 15 cm C ． 10 cm D ． 5 cm A 9 ． (2017 ， 鄂州 ) 2017 年 5 月 16 日 ， ofo 共享单车 2 万辆投放鄂州 ， 极大地便利了鄂州市民的出行。使用者用手机扫车牌上的二维码 ， 获取验证后自动开锁即可使用。关于单车的使用过程 ， 下列说法正确的是 ( ) A ． 车牌上的二维码是光源 B ． 二维码上白色部分反射白光 ， 黑色部分吸收光 C ． 手机上的摄像头相当于一个放大镜 D ． 扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内 B 10 ． (2017 ， 威海 ) 如图所示 ， 让一束平行光经过一凸透镜 ， 在光屏上得到一个最小、最亮的光屏 ， 小明用此透镜做 “ 探究凸透镜成像规律 ” 的实验 ， 下列说法不正确的是 ( ) A ． 当物体距透镜 8 cm 时 ， 成正立的像 B ． 当物体距透镜 16 cm 时 ， 成倒立、放大的实像 C ． 当物体从距透镜 20 cm 处远离透镜的方向移动时 ， 所成的像逐渐变小 D ． 当物体从距透镜 20 cm 处靠近透镜移动时 ， 要得到清晰的像应使光屏靠近透镜 D 11 ． (2017 ， 天津 ) 小明同学在探究凸透镜成像规律时 ， 用焦距分别为 f 1 、 f 2 的甲、乙两个凸透镜进行实验。先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上 ， 调整后的位置如图所示 ， 此时在光屏上得到烛焰清晰的像 ( 图中未标出 ) ：再用透镜乙替换透镜甲 ， 且保持蜡烛和透镜的位置不变 ， 将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像。下列判断正确的是 ( ) ( 导学号　 14184006 ) A ．图中光屏上的像是放大的 B ． 图中光屏上的像是缩小的 C ． f 1 ＜ f 2 D ． f 1 ＞ f 2 BD 12 ． (2016 ， 绍兴 ) 凸透镜成像实验中 ， 移动物体到某位置时 ， 能在光屏上成清晰缩小的像 ， 则下列能成立的是 ( ) ① 如果将物体靠近凸透镜 ， 仍要在光屏上得到清晰的像 ， 光屏必须远离凸透镜 ， 且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离； ② 同时移动物体与光屏 ， 且移动距离相同 ， 有可能在光屏上成清晰缩小的像； ③ 换用焦距较小的凸透镜后 ， 仍要在光屏上得到清晰的像 ， 如果只移动光屏 ， 光屏必须靠近凸透镜； ④ 保持物体和光屏位置不变 ， 移动凸透镜 ， 一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。 A ． ①③　　 B ．②④ C ．②③　　 D ．③④ D 13 ． (2017 ， 武汉 ) 如图所示 ， 早期照相馆里摄影取景时看到的像是倒立的。有几位同学对此现象展开了讨论： 甲：将照相机靠近两位照相的人 ， 可以看到两位照相人的全身像。 乙：调整相机和两位照相人之间的距离 ， 人像变小时 ， 应减小相机镜头和胶片之间的距离。 丙：要使人像更亮 ， 必须在两位照相人的身后进行 “ 补光 ” 。 丁：现在的相机利用光学或电子技术 ， 把倒立的像转变成正立的 ， 便于观察。 这些说法正确的是 ( ) A ． 甲与乙 B ．甲与丙 C ． 乙与丁 D ．丙与丁 C 14 ． (2017 ， 南京 ) 小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字 ， 看到了文字的像 ， 在移动凸透镜时 ， 意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像 ， 如图所示 ， 两次所成的像相对于原来被观察的物体 ， 对比像的正倒、大小、虚实三个方面 ， 它们 ( ) A ． 有一个方面相同 ， 两个方面不同 B ． 有两个方面相同 ， 一个方面不同 C ． 三个方面都相同 D ． 三个方面都不同 D 15 ． (2017 ， 滨州 ) 请画出图中入射光线对应的折射光线。 解： 16 ． (2016 ， 济宁 ) 一束光经透镜折射后水平射出 ， 小希通过作图提供了一种确定透镜位置的方案 ， 请你按小希的作图方式 ， 在图中的甲、乙位置各提供一种方案确定透镜的位置。 解： 17 ． (2016 ， 河源 ) 如图所示 P 是物体像的位置 ， “ O ” 是透镜光心的位置 ， 请在图中 “ O ” 位置画出所需的透镜并完成光路图。 解： 18 ． (2017 ，广东 ) 如图所示，请你根据近视眼的矫正方法，完成光路图。 解： 19 ． (2017 ， 临沂 ) 小明用一个焦距为 10 cm 的凸透镜探究凸透镜的成像规律 ， 当装置如图甲所示时 ， 烛焰在光屏上成清晰的像。 (1) 图甲中光屏离凸透镜的距离可能是 _______ ( 填序号 ) A ． 28 cm 　　　 B ． 18 cm 　　　 C ． 8 cm (2) 保持凸透镜的位置不变 ， 将蜡烛向左调节一段距离后 ， 要想在光屏上成清晰的像 ， 应将光屏向 ________ ( 填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ) 调节。 (3) 若步骤 (2) 中未调节光屏的位置 ， 则需在凸透镜前加一个 _______ ( 填 “ 凸 ” 或 “ 凹 ” ) 透镜 ， 才能在光屏上得到清晰倒立的像。 (4) 若将印有字母 “ F ” 的纸片 ( 图乙 ) 放在离凸透镜 5 cm 的地方 ， 我们能看到的清晰的像是丙图中的 ________ ( 填序号 ) 。 ( 导学号　 14184007 ) B 左 凹 A 20 ． (2017 ， 福建 ) 在信息化时代 ， 相机和手机都是常用的图象采集设备。 (1) 如图甲所示 ， 用相机拍照时 ， 在芯片上所成的像是倒立的、缩小的 _______ ( 填 “ 实 ” 或 “ 虚 ” ) 像。镜头靠近人时 ， 像的大小将变 _______ ， 此时像会 __________ ( 填 “ 靠近 ” 或 “ 远离 ” ) 透镜。用相机拍摄远近不同的物体时 ， 通过伸缩镜头 ， 使像清晰地成在芯片上 ， 这个操作过程便是 “ 调焦 ” ， 如图乙所示。 实 大 远离 (2) 小敏同学发现手机不能 “ 调焦 ” 但成像也基本清晰 ， 她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究 ， 实验数据如表 ， 根据表中数据 ， 判断手机镜头的焦距大约为 ( ) A.5 m B ． 0.5 m C ． 0.05 m D ． 0.005 m D 　　次数 物理量　 1 2 3 4 5 6 7 物距 /m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05 像距 /cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556 (3) 请分析 ， 手机拍摄远近不同的物体不需要 “ 调焦 ” 的原因是 __________________________________________ 。 ( 导学号　 14184008 ) 手机镜头焦距小，像距变化范围小 21 ． (2017 ， 广东改编 ) 如图所示 ， 小李用点燃的蜡烛、凸透镜和光屏进行 “ 探究凸透镜成像规律 ” 的实验 ， 凸透镜的焦距为 12 cm 。 (1) 蜡烛和凸透镜的位置不变 ， 要使光屏承接到一个倒立、 ________ 清晰的实像 ， 具体的操作是：首先将光屏向右移动 ， _________________________ ， 直到找到最清晰的像 ， 日常生活中 ________ ( 填 “ 照相机 ”“ 投影仪 ” 或 “ 放大镜 ” ) 就是利用这一原理制成的。 (2) 当蜡烛燃烧一段时间后会变短 ， 烛焰的像会往 _____ 偏离光屏中心。 (3) 请你指出用烛焰作为发光物体完成 “ 探究凸透镜成像规律 ” 实验存在的两点不足之处：① ___________________ ；② ________________ 。改进办法是 ____________________________________________________________ 。好处是 _____________________________ 。 放大 注意观察光屏上的像 投影仪 上 火焰有风时会晃动 蜡烛会越烧越短 用装有发光二极管的有方格的白纸板作为发光物体，用同样大小的方格白纸板作光屏 光源稳定，便于观察像与物的大小