第05講—透鏡及其應用2023年中考物理一輪復習講練測一、思維導圖二、考點精講考點1透鏡1.定義：至少有一個面是球面的一部分的透明玻璃元件2.凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡，如：遠視鏡片，放大鏡等等；3.凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡，如：近視鏡片；4．凸透鏡和凹透鏡的特點類別凸透鏡凹透鏡概念中間厚，邊緣薄的透鏡中間薄，邊緣厚的透鏡圖例性質對光具有會聚作用對光具有發(fā)散作用應用放大鏡、老花鏡近視鏡思考：請在甲、乙兩圖的虛線框中畫出合適的透鏡.甲乙注意：透鏡對光的會聚作用或發(fā)散作用是和光線原來的傳播方向相比的，并不是指光線的最終傳播方向.5.基本概念：（1）主光軸：過透鏡兩個球面球心的直線；（2）光心：如甲、乙兩圖所示，通過兩個球面球心的直線叫做主光軸，簡稱主軸．主軸上有個特殊的點，通過這個點的光傳播方向不變，這個點叫做透鏡的光心．可以認為透鏡的光心就在透鏡的中心。（3）焦點：平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚于主光軸上一點，這點叫焦點；用“F”表示。（4）焦距：焦點到光心的距離。焦距用“f”表示。注意：凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點，凸透鏡的焦點是實焦點，凹透鏡的焦點是虛焦點；6.粗略測量凸透鏡焦距的方法：使凸透鏡正對太陽光（太陽光是平行光，使太陽光平行于凸透鏡的主光軸），下面放一張白紙，調節(jié)凸透鏡到白紙的距離，直到白紙上光斑最小、最亮為止，然后用刻度尺量出凸透鏡到白紙上光斑中心的距離就是凸透鏡的焦距?？键c2三條特殊光線1.過光心的光線經(jīng)透鏡后傳播方向不改變，如下圖：2.平行于主光軸的光線，經(jīng)凸透鏡后經(jīng)過焦點；經(jīng)凹透鏡后向外發(fā)散，但其反向延長線必過焦點（所以凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光有發(fā)散作用）如下圖：3.經(jīng)過凸透鏡焦點的光線經(jīng)凸透鏡后平行于主光軸；射向異側焦點的光線經(jīng)凹透鏡后平行于主光軸；如下圖：考點3透鏡應用5.照相機（1）原理：鏡頭由凸透鏡制成，當物距大于2倍焦距時，成倒立、縮小的實像.（2）成像特點：物體和像在凸透鏡的兩側；像距大于一倍焦距且小于兩倍焦距；像距大于物距.6.投影儀（1）原理：鏡頭由凸透鏡制成，當物距大于1倍焦距，小于2倍焦距時，成倒立、放大的實像.（2）成像特點：物體和像在凸透鏡的兩側；像距大于兩倍焦距；像距大于物距.7.放大鏡（1）原理：鏡片由凸透鏡制成，當物距小于焦距時，成正立、放大的虛像.（2）成像特點：物體和像在凸透鏡的同側；像距大于物距.8.實像與虛像的區(qū)別考點4探究凸透鏡的成像規(guī)律1.實驗器材：凸透鏡、光屏、蠟燭、光具座（帶刻度尺）2.注意事項：蠟燭的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在同一直線上；3.透鏡成像時的三個物理量（1）焦距：透鏡的焦點到光心的距離，用f表示．（2）物距：物體到透鏡的距離叫做物距，用u表示．（3）像距：像到透鏡的距離叫做像距，用v表示．4.凸透鏡成像的規(guī)律：種類成像條件物距（u）成像的性質像距（v）應用5u﹥2f縮小、倒立的實像f﹤v﹤2f照相機4u=2f等大、倒立的實像v=2f3f﹤u﹤2f放大、倒立的實像v﹥2f投影儀2u=f不成像-------------------1u﹤f放大、正立的虛像V﹥f放大鏡口訣：一焦分虛實、二焦分大?。惶撓裢瑐日瑢嵪癞悅鹊?；物遠實像小，物遠虛像大。注意：（1）實像是由實際光線會聚而成，在光屏上可呈現(xiàn)，可用眼睛直接看，所有光線必過像點；（2）虛像不能在光屏上呈現(xiàn)，但能用眼睛看，由光線的反向延長線會聚而成；注意：凹透鏡始終成縮小、正立的虛像；5.凸透鏡成像規(guī)律的光路分析利用凸透鏡三條特殊光線中的任意兩條可以畫出相應的光路圖，從而判斷出像距的大小和成像的具體情況．（1）當u＞2f時，成縮小、倒立的實像，此時f＜v＜2f.光路如圖所示．（2）當u＝2f時，成等大、倒立的實像，此時v＝2f.光路如圖所示．（3）當f＜u＜2f時，成放大、倒立的實像，此時v＞2f.光路如圖所示．（4）當u＝f時，折射光線是一束平行光線，不能相交，其反向延長線也不能相交，所以不能成像．光路如圖所示．（5）當u＜f時，成放大、正立的虛像，此時v＞u.光路如圖所示．考點5透鏡應用21.眼睛的成像原理（1）眼睛就像一臺照相機，晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，視網(wǎng)膜相當于光屏.（2）正常人眼睛的成像特點：成倒立、縮小的實像.2.近視眼和遠視眼的成因及矯正近視眼遠視眼特點只能看清近處的物體只能看清遠處的物體成因晶狀體太厚，折光能力太強，或眼球在前后方向上太長晶狀體太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短光路圖成像在視網(wǎng)膜的前方成像在視網(wǎng)膜的后方矯正方法配戴凹透鏡配戴凸透鏡矯正原理凹透鏡對光有發(fā)散作用凸透鏡對光有會聚作用3.眼睛與照相機成像的比較成像規(guī)律眼睛照相機像的性質倒立、縮小的實像倒立、縮小的實像透鏡類型角膜和晶狀體的共同作用相當于一個凸透鏡鏡頭是由一組透鏡組成的，相當于一個凸透鏡焦距可變有的可變，有的不可變光屏視網(wǎng)膜膠卷4.顯微鏡和望遠鏡三、例題精析1．小京做凸透鏡成像規(guī)律的實驗時，將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，光屏和點燃的蠟燭分別位于凸透鏡兩側，調整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同水平高度，如圖所示，下列四個選項中，判斷正確的是（）A．若蠟燭放置在10cm刻度線處，移動光屏，光屏上呈現(xiàn)的是燭焰正立的像B．若蠟燭放置在35cm刻度線處，移動光屏，光屏上呈現(xiàn)的是燭焰縮小的像C．若蠟燭放置在45m刻度線處，移動光屏，光屏上呈現(xiàn)的是燭焰的實像D．若要說明照相機的成像特點，可以把蠟燭放置在15cm刻度線處2．物體放在凸透鏡前12cm時，在透鏡另一側的光屏上成一個清晰倒立放大的像：則一束平行于主光軸（標注了刻度）的光線入射到這個凸透鏡后折射的光線，正確的畫法應是圖中的A．B．C．D．3．如圖所示，在新冠疫情防控期間，人們進入超市、車站等公共場所要用手機掃行程碼。手機掃描行程碼相當于用手機鏡頭給行程碼拍照，像會呈在手機影像傳感器上（相當于光屏）。下列說法中正確的是（）A．手機上掃碼的鏡頭其實是凹透鏡B．手機遠離行程碼時影像傳感器上像變大C．掃描時行程碼應在手機鏡頭的二倍焦距之外D．手機影像傳感器上成正立、縮小的虛像4．2021年5月15日，中國探測器成功著陸火星、屈原在《天問》詩句中所表達的美好愿望成為現(xiàn)實，如圖甲，“祝融號“火星車駛離平臺的過程中，其后置照相機對著平臺先后拍攝得到乙、丙、丁3張照片，照相機的鏡頭是一個______透鏡，拍攝過程中相機鏡頭逐步______（向外伸/向內(nèi)縮）。觀看三張照片感覺平臺是運動的，這是以______為參照物。5．如圖所示，西漢時期的《淮南萬畢術》中記載有“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生?！闭埬阌脤W過的光學知識判斷“削冰令圓”就是把冰塊制成___________鏡，若要“火生”應把“艾”放在鏡的___________位置。6．某同學在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像距v和物距u之間關系的圖象，如圖所示（1）該凸透鏡的焦距是_____；（2）圖中P點所對應的凸透鏡成像特點，與_____（選填“放大鏡”“照相機”或“投影儀”）的成像特點相似。7．請作出圖中光線經(jīng)過凸透鏡的光路。8．如圖甲所示，在小寧與平面鏡之間有一只杯子，為何杯子和杯子的像在小寧眼球視網(wǎng)膜上成的像大小不同？根據(jù)“平面鏡成像”、“視覺的形成”等有關知識，我們可以用作圖的方法來解釋上述現(xiàn)象。圖乙為杯子的像CD在視網(wǎng)膜上成像的示意圖，請你在圖丙中畫出杯子AB在視網(wǎng)膜上成的像A'B'。（要求：先根據(jù)平面鏡成像規(guī)律畫出AB，再用圖乙的方法畫出A'B'）9．小明用如圖所示的透鏡來探究凸透鏡成像規(guī)律，該透鏡的焦距為_______cm。實驗中，小明保持凸透鏡在光具座上的位置不變，把點燃的蠟燭放在“20cm”刻度線處，移動光屏，燭焰可在光屏上成倒立、________（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的像，生活中利用這類透鏡來矯正______眼的視力缺陷。10．小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗，凸透鏡的焦距是10cm。（1）為了使像成在光屏的中央，小明需要調節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在______；（2）接著小明同學調節(jié)光屏如圖1所示，發(fā)現(xiàn)光屏上得到一個倒立、______（選填“放大”“縮小”或“等大”）的清晰實像，生活中的______（選填“照相機”或“投影儀”或“測焦距”）就可以利用這樣的成像原理；（3）如圖2，保持蠟燭位置不變，移動透鏡至16cm刻度線處，則人眼在圖中______處能觀察到燭焰的像；（4）如圖3，在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了，將光屏向透鏡移動適當距離后光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，則該眼鏡是______眼鏡（選填“近視”或“遠視”）；（5）透鏡位置不變，若將印有字母“F”的紙片放在離凸透鏡12cm的地方，我們能看到的清晰的像是圖丁中______。11．某物理興趣小組探