江西省2020中考物理大一轮复习第一篇教材复习第03课时透镜及其应用课件 37页

第 3 课时 透镜及其应用 第一篇　教材复习 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点一　 透镜 1. 原理： 透镜对光线的作用 , 基本原理是光的折射。 2. 透镜的分类： ① 凸透镜：中间厚、边缘薄 , 对光有 　　　　 作用。应用：照相机、摄像头、放大镜、远视镜、老花镜。   ② 凹透镜：中间薄、边缘厚 , 对光有 　　　　 作用。应用：近视镜、门上的“猫眼”等。   会聚 发散 【 注意 】 口径相同的凸透镜 , 表面越凸 , 焦距越小。焦距越小 , 会聚能力越强 , 折光能力越强 , 光通过透镜时偏折的越大。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 2. 三条特殊光线 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点二 　 凸透镜成像规律 1. 完成图 3 - 1 中的光路图并画出物体经凸透镜所成的像。 图 3-1 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 2. 静态规律 物距、 像距关系 物距 u 像距 v 像的性质 应用 正倒 放缩 虚实 位置 u>v u> 2 f 2 f>v>f 　　   　　   　　   异侧 照相机、摄影机 u = v u =2 f v =2 f 倒立 　　   实像 异侧 等距法测算焦距 uu>f v> 2 f 倒立 　　   实像 异侧 幻灯机、投影仪 u = ƒ 不成像 平行光、粗测焦距 uu 　　   放大 　　   　　   放大镜 倒立 缩小 实像 等大 放大 正立 虚像 同侧 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 3. 动态规律 ① 成实像时 , 物距增大 , 像距 　　　　 , 像 　　　　 ; 物距减小 , 像距 　　　　 , 像 　　　　 ( 口诀：物近像远像变大 , 物远像近像变小 ) 。   ② 凸透镜无论成实像还是虚像 , 都是物体越靠近焦点 , 所成的像越大。 减小 变小 增大 变大 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点三 　 眼睛和眼镜 成像原理 　 晶状体和眼角膜的共同作用相当于一个 　　 　　 , 把来自物体的光会聚在视网膜上 ( 相当于光屏 ), 形成物体的像   近视眼 远视眼 成像位置 ( 近前远后 ) 成像 于视网膜 　　   成像 于视网膜 　　   成因 晶状体太厚 , 折光能力太强 晶状体太薄 , 折光能力太弱 矫正方法 ( 近凹远凸 ) 配戴 　　 　 透镜做成的眼镜   配戴 　　 　 透镜做成的眼镜   凸透镜 前 后 凹 凸 探究一　 透镜分类及作图 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 1. 林红同学拿一个透镜正对着太阳光 , 用白纸作光屏在透镜的另一侧观察太阳光通过透镜后出现的现象 , 如图 3-2 所示。移动白纸使光斑最小、最亮 , 此时光斑离透镜 10 cm, 则此透镜 ( 　　 ) A. 是凸透镜 , 焦距为 5 cm B. 是凸透镜 , 焦距为 10 cm C. 是凹透镜 , 焦距为 5 cm D. 是凹透镜 , 焦距为 10 cm 图 3-2 [ 答案 ]B [ 解析 ] 太阳光通过透镜后 , 在白纸上出现最小、最亮的光斑 , 说明该透镜对光有会聚作用 , 是凸透镜。把凸透镜正对着太阳光 , 在透镜的另一侧的白纸上找到光斑最小、最亮时 , 这个光斑位置就是焦点位置 , 透镜到焦点的距离就是焦距 , 即该凸透镜的焦距是 10 cm 。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 2. 如图 3-3 甲所示是一玻璃球的平面图 , 若将其分成 A 、 B 、 C 三个透镜 , 则           ( 选填“ A ”“ B ”或“ C ” ) 透镜对光有发散的作用。如图乙所示 , M 是透镜 , 两条平行主光轴的光束射向透镜 , 经透镜折射后 , 传播方向如图乙所示 , 则乙图中的透镜是 　　　　 。       图 3-3 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 [ 解析 ] 凹透镜是指中间比边缘薄的透镜 , 凹透镜对光有发散作用 , 所以凹透镜又叫发散透镜 , 符合这个特点的透镜是 B 。在图乙中 , 平行光经透镜后变得会聚 , 因此该透镜对光起会聚作用 , 是凸透镜。 B 凸透镜 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 凹 不是 3. 如图 3-4 所示 , 两束光相交于主光轴 MN 上的 b 点 , 在虚线区域内放甲透镜后 , 这两束光相交于主光轴上的 c 点 ; 在虚线区域内换放乙透镜后 , 这两束光相交于主光轴上的 a 点 , 则甲透镜是 　　 　 ( 选填“凸”或“凹” ) 透镜 ; a 点是 　 　 　 ( 选填“是”或“不是” ) 乙透镜的焦点。   图 3-4 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 [ 解析 ] 由题图可知 , 若光沿直线传播会相交于 b 点 , 经过甲透镜后会相交于 c 点 , 说明甲透镜对光线有发散作用 , 是凹透镜 ; 经过乙透镜后会相交于 a 点 , 说明乙透镜对光线有会聚作用 , 是凸透镜。对于凸透镜 , 平行于主光轴的光入射经过凸透镜后会会聚在焦点上 , 而图中入射光不是平行于主光轴的光 , 所以 a 点不是乙透镜的焦点。 探究二 　 凸透镜成像规律 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 小 d [ 解析 ] 烛焰在 a 点时 , 成倒立、缩小的实像 ; 在 b 、 c 点时 , 成倒立、放大的实像 ; 所以蜡烛在 a 点时所成实像最小。蜡烛在 d 点时 , 成正立、放大的虚像。 4. 林红做“探究凸透镜成像的规律”实验时 , 所用凸透镜的焦距为 f , 保持凸透镜位置不变 , 如图 3-5 所示 , 先后使蜡烛位于 a 、 b 、 c 、 d 四点 , 并分别调整光屏的位置 , 则蜡烛位于 a 点时 , 屏上出现的实像最 　　 　 ( 选填“大”或“小” ), 蜡烛位于 　　 　 ( 选填“ a ”“ b ”“ c ”或“ d ” ) 点时 , 成正立、放大的虚像。     图 3-5 5. [2018 · 大连 ] 在做“凸透镜成像规律”的实验中 , 凸透镜焦距是 10 cm, 当光屏距凸透镜 16 cm 时 , 烛焰在光屏上成清晰的像。若光屏不动 , 将凸透镜向光屏方向移动了 2 cm, 要使光屏上再次得到清晰的像 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 蜡烛不动 , 像变小 B. 蜡烛靠近凸透镜 , 像变小 C. 蜡烛远离凸透镜 , 像变大 D. 蜡烛远离凸透镜 , 像变小 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 [ 答案 ] D [ 解析 ] 凸透镜焦距是 10 cm, 光屏离凸透镜 16 cm, 即 v=16 cm, 则 2f>v>f, 此时 u>2f, 在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。把凸透镜向光屏方向移动 2 cm, 像距 v 变小、像变小 , 则当像距 v 变小时 , 物距 u 应增大 , 才能在光屏上再次得到清晰的像 , 故蜡烛远离凸透镜 , 而且像变小 , 故 ABC 错误 ,D 正确。 6. 林红通过做“凸透镜成像规律”的实验 , 记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 跟物体到凸透镜的距离 u 之间关系的图像 , 如图 3-6 所示 , 该凸透镜的焦距是         cm 。把物体从距凸透镜 10 cm 处移动到 30 cm 处的过程中 , 像的大小将         ( 选填“变大”“变小”或“不变” ) 。若将凸透镜对着远处的窗户 , 调节光屏使光屏上出现了窗外景物清晰的像 , 此时透镜到光屏的距离约为         cm 。   考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 图 3-6 10 变小 10 探究三 　 生活中的凸透镜 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 7. 香水的主要成分是易燃酒精 , 如图 3-7 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 ( 　　 )   图 3-7 [ 答案 ]B [ 解析 ] 观察图中四瓶香水的透明玻璃瓶盖形状 , 其中 B 瓶盖是中间厚边缘薄 , 相当于凸透镜 , 对太阳光有会聚作用 , 最容易在阳光下引发火灾。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 8. 如图 3-8 所示 , 是一个彩色的手机屏幕 , 林红同学洗手时不小心将水滴滴到了手机屏幕上 , 透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子。下列有关说法不正确的是 ( 　　 ) A. 水滴相当于凸透镜 B. 水滴相当于凹透镜 C. 当水滴滴到图中白色区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子 D. 通过水滴看到的是正立、放大的小格子 图 3-8 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 [ 答案 ] B [ 解析 ] 水滴中间厚、边缘薄 , 相当于凸透镜 , 故 A 正确。白色物体反射所有的色光 , 经凸透镜折射 , 发生光的色散现象 , 所以水滴滴在白色区域能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子 , 故 C 正确。屏幕放在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像 , 通过水滴看到的是正立、放大的小格子 , 故 D 正确。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 9. [2016 · 江西 ] 如图 3-9 所示是王爷爷小孙女的照片 , 王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是图 3-10 中的 ( 　　 ) 图 3-9 图 3-10 B 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 10. ( 多选 ) [2015 · 江西 ] 如图 3-11 所示的凸透镜的应用实例中 , 所成像的性质完全相同的是 ( 　　 )     图 3-11 [ 答案 ]BD [ 解析 ] 投影仪的镜头使物体成倒立、放大的实像 ; 照相机使物体成倒立、缩小的实像 ; 用放大镜观察物体时 , 物体在凸透镜的一倍焦距以内 , 成的是正立、放大的虚像 ; 监控摄像头的镜头相当于一个凸透镜 , 成的是倒立、缩小的实像。 探究四 　 眼睛及视力矫正 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 11. [2017 · 江西 ] 人的眼睛就像是一架精密的照相机 , 如图 3-12 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       ( 选填“实”或“虚” ) 像。   图 3-12 甲 实 [ 解析 ] 人的眼睛像一架神奇的照相机 , 晶状体相当于凸透镜 , 视网膜相当于光屏 , 外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。人看远处的物体时 , 晶状体会变薄 , 远处的物体发出或反射的光线相当于平行光线 , 经过人的眼睛后 , 像成在视网膜上。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 12. 在如图 3-13 所示的四幅图中 , 分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是 ( 　　 )   图 3-13 A. ②① B. ②④ C. ③① D. ③④ [ 答案 ]C [ 解析 ] 近视眼看远处的物体时 , 像成在视网膜的前面 , 所以题图③是近视眼的成像情况。近视眼需戴凹透镜矫正 , 所以图①是近视眼的矫正做法。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 13. 拿一副远视眼镜放在凸透镜前 , 如图 3-14 所示 , 光屏上出现烛焰清晰的像 , 移走远视眼镜 , 烛焰的像变得模糊 , 为了能在光屏上重新得到清晰的像 , 下列操作可行的是 ( 　　 ) A. 将蜡烛靠近凸透镜 B. 将光屏靠近凸透镜 C. 将光屏远离凸透镜 D. 将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜 图 3-14 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 [ 答案 ] C [ 解析 ] 远视眼镜是凸透镜 , 凸透镜对光有会聚作用 , 给凸透镜再戴上远视眼镜 , 光经过远视眼镜、凸透镜的会聚后 , 光屏上出现烛焰清晰的像 , 拿走远视眼镜烛焰清晰的像就成在光屏更后的位置上 , 光屏上的像变模糊 , 可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离的方法使得光屏上再次呈现一个清晰的像。 实验突破 素养提升 【 设计和进行实验 】 1. 实验器材： 蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴。器材组装顺序：蜡烛→透镜→光屏。 2. 实验前首先调节 烛焰 、凸透镜、光屏三者的 中心 大致在 同一高度 , 目的是 使像成在光屏的中央 。 3. 焦距的测量及判断： ① 平行光聚焦法 ( 最小、最亮的光斑 );② 二倍聚焦法 ( 倒立、等大的实像 ) 。 4. 当物距小于一倍焦距时 , 要在 光屏的一侧 透过透镜观察像。 突破 　 探究凸透镜成像的规律 实验突破 素养提升 5. 实验过程中蜡烛因燃烧变短 , 屏上的像 向上 移动 , 将凸透镜向 下调 或将光屏向 上调 , 使像成在光屏的中央。 6. 用纸板遮住透镜的一部分： 光屏上的像 只会暗些 , 但还是一个完整的像 。 7. 光屏上成清晰的像时 , 对调蜡烛与光屏的位置 , 光屏上 还能 成像 , 说明 折射现象中光路可逆 。 实验突破 素养提升 【 数据处理和分析 】 8. 设计实验数据记录表格 ( 如下表所示 ), 分析表格数据 , 可得出凸透镜成像规律。 透镜 焦距 次数 物距 u/ cm 像距 v/ cm 像的性质 虚实 大小 正倒 1 2 3 … 实验突破 素养提升 【 实验结论 】 9. 凸透镜成像规律及应用 ( 见考点二 ) 。 10. 凸透镜成像动态规律： ① 物体放在焦点之外 , 在凸透镜另一侧成倒立的实像 , 实像有 缩小、等大、放大三种 。物距越小 , 像距 越大 , 实像 越大 。 ② 物体放在焦点之内 , 在凸透镜同一侧成正立、放大的虚像。物距越小 , 像距 越小 , 虚像 越小 。 实验突破 素养提升 【 交流、反思与改进 】 11. 实验时光屏上 找不到像 的原因可能是： ① 蜡烛在 焦点 或 在一倍焦距内 ;② 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在 同一高度 ;③ 光具座不够长 。 12. 在蜡烛和凸透镜之间加远 ( 或近 ) 视眼镜 ( 凸透镜和蜡烛位置不变 ) ： ① 加远视眼镜：凸透镜对光有 会聚 作用 , 成像 靠前 , 将光屏 靠近 凸透镜 ;② 加近视眼镜：凹透镜对光有 发散 作用 , 成像 靠后 , 将光屏 远离 凸透镜。 13. 换用焦距不同的凸透镜进行实验 , 保持物体距凸透镜的距离不变 , 若凸透镜 焦距变大 , 成像 靠后 , 则应将光屏向 远离 透镜的方向移动 , 才能得到清晰的像。 14. 实验改进： 用发光二极管代替蜡烛的好处：可增加物体的亮度 , 使成像 更清晰 ; 所成的像 不会晃动 ; 发光二极管安全、环保 ; 高度不会变化 , 光屏高度不用调节等。 实验突破 素养提升 例 在“探究凸透镜成像规律”的实验中 , 已知凸透镜的焦距为 10 cm 。 (1) 实验前 , 调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在 　　　 　 , 目的是使烛焰的像成在光屏的中央。   (2) 如图 3-15 所示 , 若蜡烛、凸透镜在当前位置 , 应向 　 　 ( 选填“左”或“右” ) 移动光屏 , 直到光屏上得到清晰的像 , 此时烛焰的像是倒立、 　　　 　 ( 选填“放大”或“缩小” ) 的实像 , 这一成像规律应用在 　　　 　 ( 选填“照相机”或“放大镜” ) 上。     图 3-15 同一高度 左 缩小 照相机 [ 解析 ](2) 由题图可知 , 物距 u= 40 cm > 2 f , 则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间 ; 而此时光屏与凸透镜的距离为 30 cm > 2 f , 所以要减小该距离 , 应向左移动光屏 , 此时可成倒立、缩小的实像 , 根据这一成像特点制成的是照相机。 实验突破 素养提升 实验突破 素养提升 (3) 在 (2) 的基础上 , 若凸透镜位置不动 , 将蜡烛和光屏位置互换 , 光屏上将得到倒立、 　　　　 ( 选填“放大”或“缩小” ) 的实像 , 这一成像规律应用在       ( 选填“投影仪”或“放大镜” ) 上。   (4) 当蜡烛燃烧逐渐变短时 , 为了使像还能成在光屏的中央 , 应向 　　　　 ( 选填“上”或“下” ) 适当调节光屏的位置。   放大 投影仪 上 [ 解析 ](4) 随着蜡烛的不断燃烧 , 烛焰向下移动 , 光屏上烛焰的像将不断地向上移动 , 因此为了使像还能成在光屏的中央 , 应向上适当调节光屏的位置。 实验突破 素养提升 (5) 为了便于观察实验现象 , 应该在 　　　　 ( 选填“较亮”或“较暗” ) 的环境中进行实验。   (6) 林红同学把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间 , 如图 3-16 所示 , 因为近视眼镜对光有 　　　　 ( 选填“会聚”或“发散” ) 作用 , 光屏上原来清晰的像变模糊了 , 为在光屏上重新得到烛焰清晰的像 , 若不改变蜡烛和凸透镜的位置 , 应将光屏 　　　　 ( 选填“远离”或“靠近” ) 凸透镜。     图 3-16 · 实验拓展 · 较暗 发散 远离 [ 解析 ](6) 近视眼镜是凹透镜 , 凹透镜对光线有发散作用 , 使原来会聚成像的光线推迟会聚 , 像会远离凸透镜 ; 要用光屏接收到清晰的像 , 应将光屏向远离凸透镜的方向移动 , 才能在光屏上得到清晰的像。 实验突破 素养提升 实验突破 素养提升 (7) 保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变 , 林红同学用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分 , 则在光屏上观察到的像是 　　　　 。 ( 选填选项前的字母 )  A. 烛焰的上半部分 , 亮度变暗 B. 烛焰的下半部分 , 亮度变暗 C. 完整的烛焰 , 亮度变暗 D. 完整的烛焰 , 亮度不变 C [ 解析 ](7) 将透镜的上半部分用不透光的纸板遮住后 , 整个物体发出的光虽有一部分被遮住 , 但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像 , 因此像与原来相同 , 还是完整的像 , 只是由于透镜的一半被遮住 , 折射出的光线与原来相比减少了 , 因此像的亮度会减弱。 实验突破 素养提升 (8) 某次实验的成像情况如图 3-17 所示 , 林红同学想“有哪些方法可以让光屏上的像变大”的问题。经过思考后设计了两个方案 , 实验后结果都达到了目的。方案一：保持蜡烛和光屏的位置不动 , 只将凸透镜向 　　　　 移动适当距离 ; 方案二：保持凸透镜位置不动 , 将蜡烛和光屏都向 　　　　 移动。 ( 均选填“左”或“右” )    图 3-17 左 右