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(共48张PPT)
第五讲　透镜及其应用
必备知识 夯根基
实验探究 提素养
重点难点 释疑难
聚焦湖南中考 模拟
思维导图 建体系
思维导图 建体系
必备知识 夯根基
一、透镜及其对光的作用
1.凸透镜:如图甲,中间________、边缘________,对光有__________作用。
2.凹透镜:如图乙,中间________、边缘________,对光有__________作用。
　厚　
　薄　
　会聚　
　薄　
　厚　
　发散　
二、凸透镜成像规律及其应用
1.凸透镜成像规律及其应用:
物距 像与物的 位置关系 像的特点(正倒、 大小、虚实) 像　距 应　用
u>2f 异侧 ______________________ fu=2f 异侧 ______________________ v=2f 测焦距
f2f ____________
u=f 不成像 - 获得平行光束
u　倒立、缩小的实像　
　照相机　
　倒立、等大的实像　
　倒立、放大的实像　
　投影仪　
　正立、放大的虚像　
　放大镜　
2.眼睛和眼镜:
(1)眼睛的成像原理。
①原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个____________,视网膜相当于
__________,把来自物体的光会聚在____________上,形成物体的像。
②成像特点:______________________。
　凸透镜　
　光屏　
　视网膜　
　倒立、缩小的实像　
(2)近视眼、远视眼的比较。
项目 成　因 矫　正
晶状体 折光能力 成像位置
近视眼 太厚 太强 视网膜________ ____________
远视眼 太薄 __________ 视网膜________ ____________
　前　
　凹透镜　
　太弱　
　后　
　凸透镜　
三、望远镜
项目 物镜 目镜
概念 靠近被观测__________的一组透镜 靠近__________的一组透镜
望远镜 相当于____________的镜头, 成____________________像 相当于____________,
成____________________像
　物体　
　眼睛　
　照相机　
　倒立、缩小的实　
　放大镜　
　正立、放大的虚　
【教材图片解读】
1.【判一判】对光的作用
该透镜对光有__________作用;调整透镜与纸的距离,纸上会出现一个很小、很亮的光斑,此时光斑到透镜的距离为L,则该透镜的焦距f_______L(选填“>”“=”或“<”)。
　会聚　
　=　
2.【画一画】填透镜
在甲、乙两图的虚线框内画出适当类型的透镜。
答:
3.【辨一辨】视力的矫正
甲图是__________眼,用__________镜矫正;
乙图是__________眼,用__________镜矫正。
　远视　
　凸透　
　近视　
　凹透　
4.【填一填】凸透镜成像规律
凸透镜的物距__________2f;此时成__________________实像,生活中的应用是
____________;当发光物体向透镜移动时,应将光屏向________移动,所成像
__________。
　大于　
　倒立、缩小的　
　照相机　
　右　
　变大　
实验探究 提素养
主题　探究凸透镜成像的规律
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.光源选发光二极管:成像稳定,且易于判断成像方向。
2.使发光物体、凸透镜和光屏三者的中心在__________________上,使像成在光屏的中央。
3.无论怎样移动光屏都得不到像的原因:
(1)发光物体、凸透镜和光屏三者的中心不在同一水平高度。
(2)发光物体可能位于凸透镜的焦点以内。
(3)发光物体可能位于凸透镜的焦点上。
(4)光具座短,像成在光具座的外面。
　同一水平高度　
4.实验拓展:
(1)若凸透镜的一半(一部分)被不透明物体遮住后,像的大小和完整性不变,但像的亮度__________。
(2)成清晰像时,光路可逆的相关分析:实验中,若光屏上成清晰倒立放大的像,然后将光屏和发光物体位置颠倒,根据光路可逆性,则光屏上成倒立缩小的像。
(3)在凸透镜前加一凸透镜或凹透镜,所成像的变化情况:加凸透镜,像距变小,像变小;加凹透镜,像距变大,像变大。
(4)在物距不变的情况下,换焦距较大或较小的凸透镜实验,所成像的变化情况:焦距越大,会聚作用越弱,像距越大,像越大且越暗;焦距越小,会聚作用越强,像距越小,像越小且越亮。
　变暗　
【示范案例】同学们通过实验“探究凸透镜成像的规律”。
[基础探究]
(1)由于凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距f有关系,据此小明猜想:凸透镜成像的情况可能与__________有关。
(2)老师提出:如何测出凸透镜的焦距呢 同学们经过讨论,并在老师的协助下完成了图甲所示的实验,并成功地显示了光的传播路径。分析图中信息可知:凸透镜对光有__________作用;此凸透镜的焦距是_________cm。
(3)如图乙所示是小明组同学实验时画出的简图。要使发光物体的像成在光屏的中央,应使发光物体、凸透镜、光屏的中心大致在______________;此时,他们应做的调整是______________。
　焦距　
　会聚　
　10.0　
　同一高度　
　光屏下移　
(4)调整后,同学们首先进行了第1至6次实验:依次改变发光物体的位置,移动光屏,直到在光屏上找到清晰的像,记录下相关实验数据和观察到的成像情况如表所示:
探究实验记录表(凸透镜焦距f=10 cm)
序号 物距u/cm 像的放大或缩小 像的正立或倒立 像的虚实 像距v/cm
1 40 缩小 倒立 实像 12.3
2 35 缩小 倒立 实像 14
3 30 缩小 倒立 实像 15.1
4 25 缩小 倒立 实像 18.7
序号 物距u/cm 像的放大或缩小 像的正立或倒立 像的虚实 像距v/cm
5 20 等大 倒立 实像 20.5
6 15 放大 倒立 实像 30
7 10 不成像
8 8 放大 正立 能看到像,不能 呈现在光屏上
9 6 放大 正立
①实验中判断所成像是实像的依据是______________________。
②分析第________________(填写序号)次实验中的数据和现象可知:当物体到凸透镜的距离满足_________时,成倒立、缩小的实像。生活中利用这个规律制成的设备是____________。
③在进行第7至9次实验过程中,移动光屏,光屏上始终找不到发光物体的像,同学们同样将实验数据和成像情况记录在表格中。分析第8、9次实验中的数据和现象可知:当物体到凸透镜的距离满足________时,成正立、放大的________像。
④仅凭第6次实验数据和现象,_________(选填“能”或“不能”)得出成倒立、放大的实像的条件,接下来应该如何操作:_________________________________。
　像在光屏上能呈现　
　1、2、3、4　
　u>2f　
　照相机　
　u　虚　
不能
应在物距15 cm 附近多做几次实验　
[创新拓展]
(5)小明将发光物体放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是_______________________
________。
(6)保持发光物体的位置不变,移动透镜至图丙所示刻度线处,则人眼应该在图中
_______(选填“A”“B”或“C”)处且朝着相应方向,才能观察到发光物体的像。
(7)实验过程中,发光物体向下移动了一点,导致光屏上发光物体的像位置变高,为了能让所成清晰的像回到光屏中央,可将凸透镜向________调节。
　发光物体在凸透镜的焦
点上　
　B　
　下　
(8)如果把图丁中的发光物体和光屏位置互换,在光屏可以得到一个倒立、
________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(9)接着小明用手遮住凸透镜的上半部分,可观察到光屏上的像是__________(选填“完整”或“不完整”)的,像的亮度是__________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(10)如果把图丁中的凸透镜换成焦距稍大些的,仍要在光屏上得到一个清晰的像,就需要把光屏向________ (选填“左”或“右”)移动。
　缩小
　完整　
　变暗　
　右　
(11)小华在用同样的器材进行实验时,发现光屏上出现的像只有中间清晰,两侧却较模糊,小明只对凸透镜进行了调整,就在光屏上得到了清晰的像,他的调整是
_______。
A.左右适当移动凸透镜
B.上下适当移动凸透镜
C.适当扭转凸透镜
D.更换焦距合适的凸透镜
(12)小明在图丁中发光物体和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是
__________(选填“近视”或“远视”)眼镜。
　C　
　远视　
重点难点 释疑难
考点1　透镜的特殊光线作图
【示范题1】(2025·长沙三模)如图,蜡烛经凸透镜在光屏上成清晰的像,请画出入射光线ab经透镜后的折射光线,并至少确定凸透镜的一个焦点位置,用字母F标识。(请保留作图痕迹)。
答:
【提分必备】透镜的三条特殊光线:
项目 平行于主光轴的光线 过焦点的光线 过光心的光线
凸透镜 过焦点 平行于主光轴
传播方向不变
凹透镜 反向延长线过另一侧焦点 平行于主光轴
传播方向不变
【变式训练】(2025·广元中考)如图所示的透镜,请作出光线AC的折射光线和光线OB的入射光线。
答:
考点2　凸透镜成像规律及其应用
【示范题2】(2025·河北中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等,下列说法正确的是( )
A.光屏上的像是虚像
B.透镜到光屏的距离与到光源的距离相等
C.仅将透镜向光屏方向适当移动,光屏会再次承接到清晰的像
D.光源靠近透镜,同时光屏远离透镜,光屏会承接到清晰的像且越来越小
B
【提分必备】
1.三条成像规律及其应用的比较:
说明:当u=2f时,v=2f,成倒立等大的实像
2.两个分界点:
(1)一倍焦距处:一倍焦距分虚实,即物体位于焦点以外成实像,位于焦点以内成虚像。
(2)二倍焦距处:二倍焦距分大小,即物体位于二倍焦距以外,成缩小的实像,二倍焦距以内成放大的像。
3.变化规律:
(1)成实像时:物距减小(变大) 像距变大(变小) 像变大(变小)
(2)成虚像时:物距变小(变大) 像距变小(变大) 像变小(变大)
【变式训练】(2025·广东中考)放大镜属于________(选填“凸”或“凹”)透镜,如图,邮票通过透镜所成的像是________(选填“实”或“虚”)像,邮票到透镜的距离
__________(选填“大于”或“小于”)透镜的焦距。
　凸　
　虚　
　小于　
考点3　近视眼和远视眼的成因及矫正
【示范题3】(2025·兰州中考)甲、乙两图分别是正常人眼通过调节晶状体等结构看清远处和近处物体的示意图。下列关于丙、丁两图模拟近、远视眼的情况以及应该配戴何种透镜进行矫正的说法正确的是( )
A.丙图是近视眼,应该配戴凹透镜
B.丙图是远视眼,应该配戴凸透镜
C.丁图是近视眼,应该配戴凸透镜
D.丁图是远视眼,应该配戴凹透镜
A
【变式训练】两个外表相似的透镜甲和乙(一个凸透镜、一个凹透镜)。分别放在灯光下出现如图所示的画面,________是凸透镜。矫正近视眼应选择_______
透镜。(均选填“甲”或“乙”)
　乙　
　甲　
聚焦湖南中考 模拟
基础达标
题组1　透镜的认识及对光的作用
1.(2025·衡阳模拟)香水的主要成分是酒精,很多人喜欢在汽车的仪表台上放置香水,其实这是非常危险的。如图四个香水瓶设计方案中顶部的透明玻璃瓶盖形状各异,其中在阳光照射下最容易引发火灾的是( )
B
2.(2022·长沙中考)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象
B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用
D.“水晶饼”对光有发散作用
C
题组2　透镜的作图
3.(2023·长沙中考)在课后实践活动中,小明自制了一个如图甲所示的手电筒,他将小灯泡放在凸透镜的焦点处,请在图乙中画出光通过凸透镜后的光线。
答:
4.(2025·常德模拟)S为蜡烛,S'为蜡烛经过凸透镜成的像,O为光心,请通过作光路图,找出凸透镜右边的焦点,并在焦点处标上符号F。
答:
题组3　凸透镜成像规律及其应用
5.(2025·长沙中考)晚上看电视时,小星将一个凸透镜在电视机和对面墙壁之间来回移动,发现移动到某位置时,墙上清晰地呈现出电视画面倒立缩小的像。这个像与下列哪种光学器材的成像情况相同( )
A.放大镜 B.照相机
C.投影仪 D.平面镜
B
6.(2023·常德中考)下列关于凸透镜应用的说法,正确的是( )
A.近视眼需要配戴凸透镜来矫正
B.望远镜中物镜的作用相当于放大镜
C.用手机扫描二维码时,应使二维码位于手机镜头一倍焦距之内
D.当投影仪的镜头靠近投影片时,投影仪成的像将变大
D
7. (2024·长沙中考)为了探究凸透镜成像的规律,小明找到了一个焦距未知的凸透镜。
(1)如图甲所示,在利用太阳光测量凸透镜焦距的过程中,小明发现凸透镜靠近白纸时,纸上的光斑越来越大。接下来,他应该使凸透镜与白纸之间的距离变________,直至白纸上的光斑变得最小最亮。
(2)某次实验时烛焰在光屏上成清晰的像(未画出),如图乙所示,这个像是__________、
__________的实像。
　大　
　倒立　
　放大　
题组4　眼睛和眼镜
8.(2025·长沙模拟)2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”,保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
B.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方
C.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
D.远视眼能看清近处的物体,看不清远处的物体
C
9.(2025·湖南模拟)张家界国家森林公园地处武陵山脉青岩山支脉,土壤以黄壤为主,属中亚热带山原型季风性湿润气候区,是中国第一家国家级森林公园。小琪去年到张家界风景区旅游,如图甲所示是她站在石碑远处
不戴眼镜时看到的情景,戴上眼镜后看到的效果如图乙,则
小琪的眼睛和配戴的眼镜分别是( )
A.近视眼　凹透镜 B.远视眼　凸透镜
C.近视眼　凸透镜 D.远视眼　凹透镜
10.(2024·湖南中考)长时间使用手机等电子产品,容易导致眼睛的晶状体变厚,使来自远处某点的光会聚在视网膜之________,形成近视。
A
　前　
题组5　探究凸透镜的成像规律
11. (2023·衡阳中考)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,
直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为
_________cm。
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处,为使像
成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到
______________。
　10.0　
　同一高度　
(3)小明将蜡烛移至光具座20 cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、__________的实像。生活中的____________
(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的。
　缩小　
　照相机　
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是__________的。
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现____________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
　可逆　
　近视眼　
能力提升
12.(2025·衡阳模拟)如图所示,照相机拍摄时让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出手捏热气球的有趣效果。这是一种富有创意的拍摄技巧——“强迫透视法”。利用这种技巧拍摄这张照片时( )
A.手比热气球更远离镜头
B.手应放在距镜头一倍焦距和二倍焦距之间
C.手和热气球通过镜头成的像都是实像
D.通过镜头手成放大的像而热气球成缩小的像
C
13.(2023·郴州中考)如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0 cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
B
14. (2025·岳阳模拟)如图是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车,它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时,其镜头相当于一个________透镜,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的
________像。当小巴车靠近公交站牌时,站牌在摄像机感光元件上所成的像
__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
　凸　
　实　
　变大　
本课结束

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