山西省2020中考物理透镜及其应用专题复习课件 46页

第 3 课时　 透镜及其应用 第一篇　教材梳理 思维导图　构建体系 考点一　透镜 类型 凸透镜 凹透镜 结构特点 　 中间厚、边缘薄的透镜 　 中间薄、边缘厚的透镜 对 光线的作用 　 对光线具有 　 　 作用。   　 应用 : 投影仪、放大镜、照相机、远视眼镜 　 对光线具有 　 　 作用。   　 应用 : 近视眼镜 会聚 发散 1 . 凸透镜和凹透镜 2 . 三条特殊光线 ( 完成光路图 ) 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 ƒ 2 ƒ>v>ƒ 　   　   　   异侧 照相机、摄影机 u=v u= 2 ƒ v= 2 ƒ 倒立 　   实像 异侧 等距法测焦距 uu>ƒ v> 2 ƒ 倒立 　   实像 异侧 幻灯机、投影仪 u=ƒ 不成像 获得平行光、粗测焦距 v>u u<ƒ 　   放大 　   　   放大镜 考点二　凸透镜成像规律 倒立 缩小 实像 等大 放大 正立 虚像 同侧 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 动态规律 ① 一倍焦距分虚实 ; 二倍焦距分大小。 　 ② 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 )  　 ③ 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 （续表） 减小 变小 增大 变大 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。 凸透镜 前 后 凹 凸 考点四　显微镜和望远镜 放大 投影仪 放大镜 缩小 照相机 放大镜 探究一　透镜作图 1 . (1) 请在图 3-1 甲中画出光线 AB 、 CO 的折射光线和 DE 的入射光线。 ( 光线 AB 、 DE 平行于主光轴 ) (2) 如图乙所示 , 三条入射光线 ( 或延长线 ) 分别过凹透镜的光心 O 、焦点 F 和平行于主光轴 , 请画出经过凹透镜折射后的光线。 (3) 如图丙所示 , 请画出由烛焰上 S 点发出的三条光线经过凸透镜后的折射光线 , 并画出发光点 S 的像点 S' 。 ( F 是凸透镜的焦点 , O 是凸透镜的光心 , 光线 SP 平行于主光轴 ) 甲 乙 丙 图 3 - 1 (1) 如图所示 (2) 如图所示 1 . (2) 如图乙所示 , 三条入射光线 ( 或延长线 ) 分别过凹透镜的光心 O 、焦点 F 和平行于主光轴 , 请画出经过凹透镜折射后的光线。 甲 乙 丙 图 3 - 1 ( 3 ) 如图所示 1 . (3) 如图丙所示 , 请画出由烛焰上 S 点发出的三条光线经过凸透镜后的折射光线 , 并画出发光点 S 的像点 S' 。 ( F 是凸透镜的焦点 , O 是凸透镜的光心 , 光线 SP 平行于主光轴 ) 甲 乙 丙 图 3 - 1 探究二　透镜成像规律及其应用 2 . [2018· 北京 ] 小军做探究凸透镜成像规律的实验时 , 将焦距为 10 cm 的凸透镜固定在光具座上 50 cm 刻度线处 , 光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧 , 蜡烛放置在 35 cm 刻度线处 , 如图 3-2 所示。移动光屏 , 直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法中正确的是 ( 　　 ) A . 光屏上呈现的是烛焰的虚像 B . 光屏上呈现的是烛焰正立的像 C . 光屏上呈现的是烛焰放大的像 D . 该实验现象能说明照相机的成像特点 C 图 3-2 3 . [2019· 滨州 ] 在做 “ 探究凸透镜成像的规律 ” 实验时 , 某小组测量出物距和像距的数据 , 并绘制成如图 3 - 3 所示的图像 , 根据图像可知 ( 　　 ) A . 该凸透镜的焦距 f= 20 cm B . 当物距 u= 30 cm 时 , 成倒立、缩小的实像 , 照相机利用了这条规律 C . 当物距 u= 8 cm 时 , 成倒立、放大的实像 , 幻灯机利用了这条规律 D . 把物体从距凸透镜 30 cm 处向距凸透镜 15 cm 处移动过程中 , 所成的像会逐渐变小 图 3 - 3 [ 答案 ] B 　 [ 解析 ] 根据凸透镜的成像规律可知 : 当物距等于像距等于二倍焦距时 , 成倒立、等大的实像 , 由图像可知 : 当物距 u= 20 cm 时 , 像距 v= 20 cm, 所以凸透镜的焦距为 f= 10 cm, 故 A 错误 ; 当物距 u= 30 cm 时 , 物距大于二倍焦距 , 凸透镜成倒立、缩小的实像 , 照相机利用了这条规律 , 故 B 正确 ; 当物距 u= 8 cm 时 , 物距小于焦距 , 凸透镜成正立、放大的虚像 , 放大镜是利用该原理来工作的 , 故 C 错误 ; 物体从距凸透镜 30 cm 处向距凸透镜 15 cm 处移动时 , 物距变小 , 当凸透镜成实像时 , 物距越小 , 像距越大 , 像越大 , 故 D 错误。 4 . 图 3-4 中的烛焰通过透镜成的是正立、放大的 　　　 像 , 此像 　　　 呈现在光屏上 , 人眼看到此像的方法是 　 ,  当蜡烛逐渐靠近透镜时 , 观察到像变 　　　　 。   图 3-4 虚 不能 眼睛逆着折射光线的方向观察 小 6 . 吴洋同学通过物理知识的学习 , 知道放大镜就是凸透镜。如图 3 - 5, 在活动课中 , 他用放大镜观察自己的手指 , 看到手指 　　　　 的像 ; 再用放大镜观察远处的房屋 , 看到房屋 　　　　 的像。 ( 均选填 “ 放大 ” 或 “ 缩小 ”)  图 3 - 5 放大 缩小 7 . [2019· 娄底 ] 娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统 ( 如图 3 - 6 所示 ), 识别系统的摄像机可以自动将镜头前 1 m 处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别。此系统的摄像机的镜头属于 　　　 透镜 , 它的焦距应 _____ ( 选填 “ 大于 ”“ 等于 ” 或 “ 小于 ”)50 cm 。   图 3 - 6 [ 答案 ] 凸 　 小于 [ 解析 ] 摄像机的镜头属于凸透镜 , 是利用当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理工作的 , 因此物体应在二倍焦距之外 , 即 1 m > 2 f , 则焦距 f 应小于 50 cm 。 8 . [2019· 自贡 ] 小明同学用数码相机 ( 可调焦距 ) 拍摄了同一花菜的两张照片 , 如图 3 - 7 所示 , 结合图片分析 , 下面说法不正确的是 ( 　　 ) 图 3 - 7 A . 照相机的镜头与老花镜属于同一类透镜 B . 凸透镜能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 [ 答案 ] C 　 [ 解析 ] 照相机的镜头是凸透镜 , 老花镜也是凸透镜 , 属于同一类透镜 , 故 A 正确 , 不符合题意。当 u> 2 f 时 , 成倒立、缩小的实像 , 应用于照相机和摄像机 , 故 B 正确 , 不符合题意。照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的 , 在物距不变的条件下 , 乙照片中的花菜大些 , 则拍摄乙照片时镜头的焦距需调得大些 , 故 C 错误 , 符合题意 ,D 正确 , 不符合题意。 9 . [2018· 晋城模拟 ] 如图 3 - 8 是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪 , 它能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是 ( 　　 ) 图 3 - 8 A . 手机到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距 B . 墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像 C . 制作简易投影仪的透镜 , 可以制作老花镜镜片 D . 要使墙上的像变大 , 应增大手机与透镜间的距离 C 探究三　眼睛与眼镜 10 . [2019· 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。图 3 - 9 所示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 图 3 - 9 [ 答案 ] A 　 [ 解析 ] 图甲的入射光线会聚在视网膜的前方 , 表示的是近视眼的成像情况 ; 为了使光线会聚在后面的视网膜上 , 就需要使光线在进入人的眼睛以前发散一下 , 因此通过配戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正 , 即图乙能正确表示近视眼的矫正情况。图丙的入射光线会聚在视网膜的后方 , 表示的是远视眼的成像情况 ; 远视眼是因为晶状体焦距太长 , 像落在了视网膜的后方 , 为了使光线会聚在前面的视网膜上 , 就需要使光线在进入人的眼睛以前会聚一下 , 因此通过配戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正 , 即图丁能正确表示远视眼的矫正情况。故选 A 。 11 . 如图 3 - 10 所示 , 将凸透镜看作眼睛的晶状体 , 光屏看作眼睛的视网膜 , 烛焰看作被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给 “ 眼睛 ” 戴上 , 光屏上出现烛焰清晰的像 , 而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。拿走近视眼镜后 , 为了能在光屏上重新得到清晰的像 , 下列操作可行的是 ( 　　 ) A . 将蜡烛远离凸透镜 B . 将光屏远离凸透镜 C . 将光屏靠近凸透镜 D . 将光屏和蜡烛同时远离凸透镜 C 图 3 - 10 突破　探究凸透镜成像的规律 【 设计和进行实验 】 1 . 实验器材 : 蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴。 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 . 当物距小于一倍焦距时 , 要在 光屏的一侧 透过透镜观察像。 4 . 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。 5 . 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 。 6 . 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 光路可逆 。 【 数据处理和分析 】 7 . 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 … 【 实验结论 】 8 . 凸透镜成像规律及应用 ( 见考点二 ) 。 9 . 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 。 【 交流、反思与改进 】 10 . 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 。 11 . 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。 12 . 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。 13 . 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。 例 小明在做 “ 探究凸透镜成像规律 ” 的实验时 , 凸透镜的位置固定不动 , 在如图 3-11 甲所示的位置时 , 烛焰恰好在光屏上成清晰的像。 (1) 由图甲可知 , 凸透镜焦距范围是 　 　　　　 。 为准确测得该凸透镜焦距 , 小明让平行光正对凸 透镜照射 , 如图乙所示 , 光屏上出现一个最小、最 亮的光斑 , 则凸透镜的焦距 f= 　　　　 cm 。 (2) 图甲所示位置的成像原理与 　　 　　 ( 选填 “ 放大镜 ”“ 投影仪 ” 或 “ 照相机 ”) 的原理相同。若 将蜡烛向右移动一小段距离 , 则应将光屏向 　　　　 ( 选填 “ 左 ” 或 “ 右 ”) 移动适当距离 , 可再次在光屏上成清晰的像 , 此时像的大小比原来的像要 　　　　 些。     图 3-11 6 . 5 cm 2 f 时 , 物体移动速度 　　　　 像移动的速度。当 f