广东省2020年中考物理二轮复习第2部分光学第2讲透镜及其应用课件 41页

第二部分　光　学 基 础 篇 第 2 讲　透镜及其应用 中 考 导 航 自 主 梳 理 命 题 揭 秘 体 验 中 考 节 节 高 升 3 中考导航 课标 要求 1. 凸透镜成像规律 ( 探究 ) 2 ．凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用；凸透镜成像应用 ( 认识 ) 3 ．白光的组成；光的色散 ( 认识 ) 4 ．波长、频率和波速；波在信息传播中的作用 ( 认识 ) 广东中考情况分析 年份 高频考查 题型 分值 2019 凸透镜成像规律 综合题 7 分 2018 透镜作图 作图题 2 分 2017 透镜光路图、凸透镜成像规律实验 作图题、实验题 8 分 2016 透镜光路图 作图题 2 分 命题趋势 2020 年命题预测：凸透镜规律应用；凸透镜成像规律实验．分值约 7 分 4 一、透镜 1 ． 分类： 透镜有 __________ 和 __________. 2 ． 透镜对光的作用： 凸透镜对光有 ________ 作用；凹透镜对光有 ________ 作用． 自主梳理 凸透镜　 凹透镜　 会聚　 发散　 5 3 ． 有关透镜的作图 (1) 凸透镜的三条特殊光线 ( 如图甲 ) ． ① 通过光心的光线方向不变； ② 平行主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点； ③ 从焦点发出的光线经凸透镜折射后跟主光轴平行． (2) 凹透镜的三条特殊光线 ( 如图乙 ) ． ① 通过光心的光线方向不变； ② 平行主光轴的入射光线经凹透镜折射后，折射光线的反射延长线通过焦点； ③ 入射光线的延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后跟主光轴平行． 6 二、凸透镜成像规律 1 ． 凸透镜成像实验 (1) 实验器材：蜡烛、火柴、凸透镜 ( 焦距已知 ) 、刻度尺 ( 光具座 ) 、光屏． (2) 实验记录：物距、像距；像的正倒、大小和虚实． (3) 光屏上接收不到像的原因 ① 烛焰焰心、凸透镜光心、光屏中心 ________________ ； ② 蜡烛放在凸透镜 ______________ 成虚像，光屏无法接收； ③ 蜡烛在焦点上，不能成像． 不在同一高度　 一倍焦距内　 7 2 ． 凸透镜成像的规律 物距 像的性质 像距 应用 倒正 缩放 虚实 u >2 f 倒立 缩小 实像 f < v <2 f 照相机 u ＝ 2 f 倒立 等大 实像 v ＝ 2 f 测焦距 f < u <2 f 倒立 放大 实像 v >2 f 投影仪 u ＝ f 不能成像 u < f 正立 放大 虚像 v > u 放大镜 8 三、凸透镜成像规律的应用 1 ． 眼球好像一架照相机．其中 __________ 相当于凸透镜，视网膜相当于 ________. (1) 近视眼是物体成像于视网膜之 ______ ，矫正方法是戴戴 ________ 镜． (2) 远视眼是物体成像于视网膜之 ______ ，矫正方法是戴戴 ________ 镜． 2 ． 凸透镜成像规律及其应用 (1) 照相机应用原理： u ＞ 2 f 时，成 ______________ 的实像． (2) 幻灯机、投影仪应用原理： f ＜ u ＜ 2 f 时，成 ______________ 的实像． (3) 放大镜应用原理： 0 ＜ u ＜ f 时，成 ______________ 的虚像． 晶状体　 光屏　 前　 凹透　 后　 凸透　 倒立、缩小　 倒立、放大　 正立、放大　 9 3 ． 显微镜和望远镜 (1) 显微镜：用来观察细小物体或物体的细微部分，物镜相当于投影仪，能成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，能成正立、放大的虚像． (2) 望远镜：有增大视角的作用，用来观测远处的物体．物镜相当于照相机，能成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，能成正立、放大的虚像． 10 1 ． (2019 年宜昌卷 ) 据央视新闻报道，我国台湾省台中市一辆小客车，因车主将矿泉水随手放在仪表盘上的防滑垫上，导致防滑垫起火，如图所示．这瓶矿泉水所起的作用相当于 ( 　　 ) A ．平面镜 B ．三棱镜 C ．凸透镜 D ．凹透镜 C 　 11 2 ． (2019 年昆明卷 ) 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．放大镜是凹透镜　 B ．凸透镜总是成实像 C ．凸透镜只能成倒立的像　 D ．凹透镜对光线有发散作用 3 ． (2019 年湘潭模拟 ) 在“探究凸透镜成像的规律”时，当烛焰离透镜 14 cm 时成放大的实像，当烛焰离透镜 8 cm 时成放大的虚像，则这个透镜的焦距可能是 ( 　　 ) A ． 4 cm 　 B ． 7 cm 　　 C ． 10 cm 　 D ． 16 cm D 　 C 　 12 4 ． (2019 年北海卷 ) 为加强校园安全管理，在校内安装监控摄像机，来自物体的光经过摄像机的镜头后形成 ( 　　 ) A ．倒立、缩小的实像　 B ．正立、放大的实像 C ．倒立、放大的虚像　 D ．正立、缩小的虚像 5 ． (2019 年乐山卷 ) 如图为小亮看远处物体时，眼球成像情况的示意图．由图可知，小亮是 __________( 填“近视眼”或“远视眼” ) ，为了能正常学习和生活，需要佩戴 __________( 填“凸透镜”或“凹透镜” ) ． A 　 近视眼　 凹透镜　 13 透镜的种类和对光线的作用　 例 1 ： 如图甲所示，其中属于凸透镜的有 ______ ； __________ 透镜放到图乙中的虚线框内，能形成如图所示的光路；我国古人已能 “ 照冰取火 ” ，他们用冰磨成一种冰镜，使太阳光透过它能点燃柴草取火，这种冰镜应为 __________. 命题揭秘 透镜 甲　　　　　　　　　　　　　乙 ① 　 ②③④ 　 凸透镜　 14 【解析】 凸透镜是中间厚、两头薄的透镜，对光线有会聚作用，可见图甲中 ① 为凸透镜；冰镜能点燃柴草，原理是使太阳光会聚从而能量集中，故冰镜为凸透镜；凹透镜是中间薄、两头厚的透镜，对光线有发散作用，图甲中 ②③④ 都是凹透镜；图乙的入射光线聚集，出射光线平行，因此光线发散了，凹透镜能使光线发散． 15 【方法规律】　两种透镜 1 ． 凸透镜使光线会聚 ，即光线经过凸透镜后向靠近主光轴方向偏折． (1) 水上游乐场暴晒更容易晒伤，就是因为布满手上的小水珠是凸透镜，会聚阳光． (2) 野外遗弃的装水玻璃瓶和塑料瓶容易引发火灾，也是因为它们是凸透镜，会聚阳光． 2 ． 测凸透镜焦距 ：用平行光垂直照射凸透镜，在另一侧得到最小最亮的亮点，亮点到凸透镜光心的距离就是焦距． 3 ． 凹透镜使对光线发散 ，即光线经过凹透镜后向远离主光轴方向偏折． 16 透镜的三条特殊光线　 例 2 ： (1) (2019 年武威卷 ) 如图甲所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线． (2) (2019 年自贡卷 ) 有一点光源 S ，它在平面镜中的像与凸透镜的焦点 F 重合， S 发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为 a ，如图乙所示．请在图中画出 ① 凸透镜的焦点 F ； ② 点光源 S 的位置； ③ 光线 a 经过凸透镜后的折射光线． 甲 乙 17 【答案】 18 1 ． (2019 年汕头模拟 ) 截面为正方形、中空部分为圆形的玻璃体如图所示．则这个玻璃体 ( 　　 ) A ．可以看做两块凹透镜 B ．可以看做一块凸透镜 C ．平行光束穿过后还是平行光 D ．对图示光束具有会聚作用 2 ．在森林中旅游时，导游会提醒你，不要随意丢弃饮料瓶．这是由于下雨时瓶内灌了雨水后，相当于一个 __________( 填“凸透镜”或“凹透镜” ) ，太阳出来后，它对光线有 ________ 作用，可能会引起森林火灾． A 　 凸透镜　 会聚　 19 3 ． (2019 年兰州卷 ) 根据下图中的入射光线或折射光线，分别作出相应的折射光线或入射光线． 【答案】 20 凸透镜的成像规律　 例 1 ： 将一凸透镜正对太阳，可在距透镜 20 cm 处得到一个最小、最亮的光斑，若将一个物体放在此透镜前 30 cm 处，则可在透镜另一侧得到 ( 　　 ) A ．倒立、缩小的实像 B ．正立、缩小的实像 C ．倒立、放大的实像 D ．正立、放大的虚像 凸透镜成像的规律 C 　 21 例 2 ： (2019 年潮州二模 ) 用如图所示装置探究凸透镜成像规律，调整物距 u ，测量对应的像距 v ，部分数据如下表所示．根据表中数据可知该凸透镜的焦距是 ______cm ；如果 _____ ＝ 27 cm ，移动光屏可得到倒立、 ________( 填“放大”或“缩小” ) 的实像， __________( 填“幻灯机”或“照相机” ) 应用了这一原理 . 10 　 u 　 缩小　 照相机　 u /cm 60 30 20 15 13 … v /cm 12 15 20 30 45 … 22 【必记规律】　凸透镜成像规律口诀 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小． 物近像远像变大，交点以内反变化． 实像异侧总倒立，虚像同侧总正立 . 23 1 ．一凸透镜的焦距为 15 cm ，将点燃的蜡烛从离凸透镜 40 cm 处沿主光轴移到 20 cm 处的过程中，像的大小和像距的变化情况是 ( 　　 ) A ．像变大，像距变大　 B ．像变小，像距变小 C ．像变大，像距变小　 D ．像变小，像距变大 2 ． (2019 年凉山卷 ) 一个物体放在凸透镜前 20 cm 处时，在透镜另一侧光屏上找到一个清晰的等大的像，现将物体移动至凸透镜前 15 cm 处时，移动光屏能找到 ( 　　 ) A ．倒立缩小的实像　 B ．倒立放大的实像 C ．倒立放大的虚像　 D ．正立放大的虚像 A 　 B 　 24 3 ． (2017 年广州卷 ) 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 　 25 4 ． (2019 年中山一模 ) 小明同学在第二届农博会上用数码相机 ( 可调焦距 ) 拍摄下了同一盒新品种彩色花菜的两张照片．如图所示，结合图片分析，下面说法不正确的是 ( 　　 ) A ．照相机的镜头与老花镜属于同一类透镜 B ．凸透镜成缩小的实像是照相机的工作原理 C ．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得小一些 D ．在物距相同的情况下，拍摄乙照片时，镜头焦距需调得大一些 C 　 26 凸透镜成像规律的应用　 例 1 ： 如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片．摄像头的镜头相当于一个 ______ 透镜，它的工作原理与 __________( 填 “ 照相机 ”“ 投影仪 ” 或 “ 放大镜 ” ) 相似．如图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片，由图可以看出汽车是逐渐 ________( 填 “ 靠近 ” 或 “ 远离 ” ) 摄像头． 凸透镜成像规律的应用 凸　 照相机　 远离　 27 【必记规律】　凸透镜三种基本应用 原理 调像 照相机 二倍焦距外成倒立缩小的实像 要像变大则靠近物体并拉长镜头；物距不变则调大焦距并拉长镜头．反之相反 投影仪 一倍焦距二倍焦距间成倒立放大的实像 熟记物近像远像变大，焦点以内反变化 放大镜 一倍焦距成正立放大的虚像 物越远像越大 ( 不超出一倍焦距 ) 28 眼睛和眼镜　 例 2 ： (2019 年德州卷 ) 如图所示的四幅图中，表示近视眼成像情况的是 ______ ，矫正方法的是 ______.( 填序号 ) ③ 　 ① 　 29 【方法规律】　眼睛光学原理 1 ．眼睛成倒立缩小的实像，工作原理和照相机相同． 2 ． 近视眼、远视眼及其矫正 近视眼 远视眼 特点 只能看清近处物体 只能看清远处物体 成因 晶状体太 厚 ，折光能力太 强 晶状体太 薄 ，折光能力太 弱 成像位置 成像在视网膜 前 方，如图 ③ 成像在视网膜的 后 方，如图 ② 矫正 配戴凹透镜，如图 ① 配戴凸透镜，如图 ④ 矫正原理 凹透镜发散光线 凸透镜会聚光线 记忆口诀 近前远后，近凹远凸 30 1 ． (2019 年增城一模 ) 小亮同学利用爷爷不用了的老花眼镜的镜片做凸透镜成像实验，肯定不能得到 ( 　　 ) A ．放大的实像　　 B ．倒立的虚像 C ．倒立的实像　 D ．放大的虚像 B 　 31 2 ． (2019 年茂名模考 ) 购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头 ( 相当于一个凸透镜 ) ，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易．下列有关说法正确的是 ( 　　 ) A ．光经过摄像头成像利用的是光的反射 B ．摄像头成像特点与投影仪相同 C ．“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外 D ．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像 C 　 32 3 ． (2019 年东莞模拟 ) 蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物 —— 中华虎凤蝶，他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄照片乙，应 ( 　　 ) A ．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸 B ．相机适当靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C ．相机适当远离蝴蝶，镜头略向外伸 D ．相机适当远离蝴蝶，镜头略向内缩 A 　 甲 乙 33 4 ． (1) 利用微信“扫一妇”功能，通过智能手机的摄像头扫描二维码 ( 如图甲 ) 可快速获取网络信息，手机摄像头相当于一个凸透镜，二维码到摄像头的距离应满足 ____________________ 的条件． (2) 如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像．将光屏移至刻度线 10 cm 处，蜡烛向 ________( 填“远离”“靠近” ) 透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像．保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立 ________ 的实像． 物距大于二倍焦距　 靠近　 缩小　 34 【练后拓展】　显微镜和望远镜 显微镜 望远镜 物镜 ( 靠近物体 ) 成倒立放大的实像，相当于投影仪 成倒立缩小的实像，相当于照相机 目镜 ( 靠近眼睛 ) 成正立、放大的虚像，相当于放大镜 共同点 人眼看到的是物体 倒立 的像 35 例 1 ：小刚在做“探究凸透镜成像规律”的实验． 探究凸透镜的成像规律 甲 乙 丙 36 【操作考法】 (1) 如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，由此可知，凸透镜对光线具有 ________ 作用．该凸透镜的焦距是 ______cm. (2) 点燃蜡烛后，调节烛焰中心、 __________ 中心和光屏中心大致在同一高度上，目的是 ____________________________. (3) 如图乙，小刚将蜡烛移至光具座上 0 cm 刻度线处，向 ______( 填“左”或“右” ) 移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 ________( 填“放大”“等大”或“缩小” ) 的实像；生活中的 __________ 就是利用这个规律制成的． 会聚　 10 　 凸透镜　 使烛焰的像出现在光屏中心　 左　 缩小　 照相机　 37 【应用考法】 (4) 在 (3) 问的基础上，小刚将蜡烛移至光具座上 35 cm 刻度线处，在凸透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向 ________( 填“靠近”或“远离” ) 凸透镜的方向移动，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 ________( 填“倒立”或“正立” ) 的实像；生活中的 __________ 就是利用这个规律制成的． (5) 小刚又将蜡烛移至光具座上 45 cm 刻度线处，凸透镜位置不变，小刚从凸透镜的 ______( 填“左”或“右” ) 侧通过凸透镜可以看到烛焰 ________( 填“倒立”或“正立” ) 的像，此时 ________( 填“能”或“不能” ) 用光屏承接到清晰的像．生活中的 __________ 就是利用这个规律制成的． 远离　 倒立　 幻灯机　 右　 正立　 不能　 放大镜　 38 【拓展考法】 (6) 在 (4) 问的基础上，小刚将蜡烛和光屏互换位置，此时烛焰在光屏上成清晰 ________( 填“放大”“等大”或“缩小” ) 的实像． (7) 实验时，蜡烛燃烧而变短，光屏上的像将向 ______( 填“上”或“下” ) 移动． (8) 当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小刚用不透明的纸挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像是 ________( 填“完整”或“不完整” ) 的，像的亮度会 ________( 填“变亮”“变暗”或“不变” ) ． (9) 实验中光屏上已成清晰的像，固定蜡烛，将凸透镜换成一个焦距稍小的做实验，则光屏需向 ______( 填“左”或“右” ) 移动才能承接到清晰的像．此时的像与换镜前相比 ________( 填“变大”“变小”或“不变” ) ． 缩小　 上　 完整　 变暗　 左　 变小　 39 (10) 小宇同学所在的小组对上述实验装置做了改进，用发光二极管固定在木板上做成“ F” 字样的发光体，如图所示，你认为其好处是 ______________________________________ ( 写出一点即可 ) ． (11) 如图丙所示，怎样操作才能找到成清晰像时光屏的准确位置？ ______________________________________________________________________________________________ 成像稳定或成像特点明显 ( 合理即可 ) 　 向左调节光屏到某一位置，如果再左右微移光屏，像都会变模糊，此时光屏上的像最清晰 (65 cm 处 ) 　 40 例 2 ： 【创新考法】 (2019 年宁波卷 ) 如图所示，某同学自制的水凸透镜可以用拉推注射器活塞的方法改变焦距，向右拉活塞可以增大焦距，向左推活塞可以减小焦距． (1) 该同学完成如图凸透镜成像的实验，并在光屏上得到了一个清晰、倒立、 ________ 的实像． (2) 保持光屏、水凸透镜位置不变，将蜡烛向右移动 5 cm ，为了再次得到一个清晰的像，应 __________( 填“向左推”或“向右拉” ) 活塞． 缩小　 向左推　 41 (3) 眼球中的晶状体类似于水凸透镜，当眼睛看远处或近处物体时，晶状体在人体神经系统的调节下通过睫状肌改变 ________( 填“焦距”或“物距” ) 从而既能看清近处物体，也能看清远处物体． 焦距