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(共59张PPT)
一、凸透镜和凹透镜
1．凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫做 (如图甲)．应用：照相机、投影仪、放大镜、老花镜(远视镜)．
2．凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜叫做 (如图乙)．应用：近视镜．
凸透镜
凹透镜
区别方法：手摸；通过透镜看书上的字，字能变大的是凸透镜，字不能变大的是凹透镜．
3．凸透镜的焦点：跟主光轴平行的光，通过透镜后将 于一点，这个点叫做焦点，即图甲中的点F；焦点到光心的距离叫做 ．
会聚
焦距
4．对光线的作用
凸透镜对光有 作用(不一定相交，但比原方向靠近主光轴)．
凹透镜对光有 作用(比原方向远离主光轴，可能会相交)．
①凸透镜对光的会聚作用是指从透镜射出的光线相对于入射光线而言加大了会聚程度，但光线经过透镜后并不一定会会聚到一点上，只不过是比原来的传播方向更靠近主光轴．
②凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力 ．
会聚
发散
越强
二、凸透镜成像的规律
6．凸透镜成像的规律：
倒立、缩小的实像
倒立、等大的实像
正立、放大的虚像
倒立、放大的实像
三、生活中的透镜
7．生活中的透镜：
四、眼睛和眼镜
8．眼睛晶状体和眼角膜的共同作用相当于 ，通过调节晶状体的厚薄，把来自物体的光会聚在视网膜(相当于光屏)上， (照相机)．
f＜u＜2f
成倒立、缩小的实像
u＜f
u＞2f
凸透镜
9．近视及远视的原因及矫正方法
(1)近视眼：晶状体太厚，折光能力太强，远处物体的像成在视网膜 ，
用 矫正．
(2)远视眼：晶状体太薄，折光能力太弱，近处物体的像成在视网膜 ，
用 矫正．
前
凹透镜
后
凸透镜
1．(1)照相机的前面都有一个镜头，镜头相当于 透镜，这种透镜对光具有 作用．
如图甲所示为照相机的原理图，则照相时所成的像是 、 、 ．
(2)如图乙是投影仪工作原理示意图，投影仪成像的特点是成 、 、 ．
(3)如图丙所示，小明用放大镜去观察邮票，放大镜成像的特点是成：
、 、 ．
凸
会聚
倒立
缩小
实像
倒立
放大
实像
正立
放大
虚像
2．如图所示，找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水，把一支铅笔水平地放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支铅笔的形状 (选填“不变”或“变化”)；把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时，透过玻璃瓶会看到铅笔尖会逐渐 (选填“变长“或”变短”)，到某一位置以后，铅笔尖的方向 ．
变化
变长
改变
3．如图所示，是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况．此时凸透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像．光屏 承接到， 用眼睛看到，当蜡烛逐渐靠近透镜时，像变 ．
虚
不能
能
小
　透镜光路图(10年9考)
1．(2022·毕节)如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的出射光线．
(1)凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．
(2)凹透镜的三条特殊光线：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．
方法点拨
凸透镜成像规律的应用(10年7考)
2．(物理学与日常生活)(2022·浦北县二模)如图是学校门禁的刷脸机，师生通过“刷脸”进出校园，下列说法正确的是( )
A．摄像头相当于一个凸透镜
B．摄像头成像利用的是光的反射
C．摄像头成像特点与投影仪相同
D．“刷脸”时，摄像头成的是倒立的虚像
A
3．(物理学与日常生活)(2022·宁夏)2022年6月5日，全新修订的《中华人民共和国噪声污染防治法》正式实施．“新噪声法”中禁止室内装修和邻里噪声扰民，这是 减弱噪声．疫情防控期间，进入公共场所需要手机扫码登记，如图所示．手机摄像头相当于 ，当手机远离二维码时，所成的像会 (选填“变大”“变小”或“不变”)．
在声源处
凸透镜
变小
方法点拨
要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用，关键要明确凸透镜成实像时，物远像近像变小、物近像远像变大的规律．在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来．
透镜的成像规律光路图(10年3考)
4．(2022·兰山区二模)如图所示，P点距离凸透镜为二倍焦距，F为凸透镜的焦点，请作图确定发光体上点A经凸透镜所成的像点A′的位置．
5．(2022·荔湾区三模)如图所示，光源M(图中没画出)放在焦距为3 cm的凸透镜前，0 cm处为凸透镜光心．a、b、c是M发出的三条光线经凸透镜折射后的光线，相交于M′.
(1)c经凸透镜折射前的入射光线 (选填“经过”或“不经过”)凸透镜的焦点；
(2)请在图中画出确定光源M的光路图．
不经过
方法点拨
(1)确定像点的方法：利用三条特殊光线经透镜折射后相交或反向延长线相交，交点即为像的位置．
(2)非特殊光线的光路：从物点发出的光线，经凸透镜折射后，必经像点或其反向延长线必经像点．
6．(2022版课标新增)(2022·唐河县二模)如图一所示，不正确的用眼姿势容易导致视力下降．人眼的成像原理与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同；图二 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图，需配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜矫正．
照相机
乙
凹
7．(物理学与日常生活)(2022·姑苏区校级二模)小明两眼视力缺陷不同，将一支2B铅笔紧贴他所配戴眼镜的两个镜片，透过镜片看到铅笔的像如图甲所示，则图中右侧的镜片是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)；如图乙所示，光会聚于b点，在虚线区域内放入图甲中眼镜的 (选填“左”或“右”)侧镜片后，光会聚于主光轴MN上的c点．
凸透镜
左
方法点拨
(1)当物距大于二倍焦距时，凸透镜成缩小、倒立的实像；眼睛好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，成倒立、缩小的实像；凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用．
(2)近视眼是因为晶状体太厚、折光能力太强或眼球前后径过长，远处物体的像成在视网膜的前方；凹透镜对光有发散作用，使原来会聚成像的光线延后会聚到视网膜上；远视眼是由于晶状体太薄，折光能力变弱，像成在了视网膜的后方，为了将光线会聚，需要用凸透镜来矫正远视眼，这样才能看清近处的物体．
透镜相关作图
8．(2022·泰州模拟)在图中画出对应的入射光线和折射光线．
9．(2022·德阳二模)在虚线框内填上适当的光学元件或补全光路图．
10．(2022·孝南区一模)如图，F1、F2分别为透镜的焦点，点光源S发出的两束光线射向透镜，画出经过两个透镜折射后的光线(保留作图痕迹)．
11．(2022·大庆)如图甲所示是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上．请在图乙虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整，使光线会聚在视网膜上的a点．
12．(2022·包河区模拟)如图所示，S为一点光源，S′为其像点．请在图中画出凸
透镜的位置并通过作光路图标出该凸透镜右焦点F的位置．(提示：用“ ”表示凸透镜并保留作图痕迹)
方法点拨
近视眼是因为晶状体太厚、折光能力太强或眼球前后径过长，远处物体的像成在视网膜的前方，凹透镜对光有发散作用，使原来会聚成像的光线延后会聚到视网膜上；远视眼是由于晶状体太薄，折光能力变弱，像成在了视网膜的后方，为了将光线会聚在视网膜上，需要用凸透镜来矫正远视眼，这样人才能看清近处的物体．
凸透镜成像规律及应用
13．(2022·东莞模拟改编)
(1)如甲图，小明将一块凸透镜正对太阳光，在透镜下面放上白纸(白纸与透镜平行)，改变透镜到白纸的距离s并测出s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出乙图所示的图像，可判断该透镜的焦距f为 cm.
(2)调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上，这样调整的目的是 ；在调整器材高度时，应 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛．
(3)如图丙所示，当把一块焦距为15 cm的凸透镜固定在50 cm刻度线位置，蜡烛固定在15 cm刻度线位置时，光屏应在 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像．
12
主光轴
使像能成在光屏的中心
点燃
Ⅱ
(4)在第(3)问中，当光屏上成清晰像的时候，保持透镜和光屏位置不变，将蜡烛向左移动适当的距离，为了使光屏上仍能成清晰的像，则应在透镜前加上适当度数的 (选填“近视眼镜”或“老花眼镜”)．
(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 ．
(6)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受，经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源，其好处是 ．
近视眼镜
B
便于观察
方法点拨
凸透镜成像的实验，考查了凸透镜对光的作用、焦距的理解，实验的操作、成像规律的认识和理解等，考查知识点多，综合性强，要加强对实验操作过程的理解．
(近10年广东中考试题中，2014、2015、2017、2019年有实验探究专题考查)
【实验装置】
【设计和进行实验】
1．实验器材：蜡烛、凸透镜、
光屏、光具座、打火机．
2．在光具座上从左到右依次
放置蜡烛、凸透镜、光屏．
3．实验前首先调节_________、凸透镜、光屏三者的_________大致在_____________，目的是____________________________．
4．保持凸透镜的位置不动，依次调节蜡烛位置，当u＞2f、u＝2f、2f＞u＞f、u＝f时，调整光屏到凸透镜的距离，使光屏上成清晰的像，记录物距、像距和像的性质．
5．当物距小于一倍焦距时，要在_________________透过透镜观察像．
6．实验过程中蜡烛因燃烧变短，屏上的像________移动，将凸透镜向________或将光屏向________，可使像成在光屏的中央．
7．用纸板遮住透镜的一部分：光屏上的像______________________________________．
8．光屏上成清晰的像时，对调蜡烛与光屏的位置，光屏上________成像，说明________________．
烛焰
中心
同一高度
使像成在光屏的中央
光屏的一侧
向上
下调
上调
只会暗些，但还是一个完整的像
还能
光路可逆
9．将实验数据记录在如下表格，对数据、成像特点进行分析，得出凸透镜成像规律．
【实验结论】
10．凸透镜成像规律
(1)当u＞2f时，成倒立、缩小的实像．
(2)当u＝2f时，成倒立、等大的实像．
(3)当2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像．
(4)当u＝f时，不成像．
(5)当u＜f时，成正立、放大的虚像．
11．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________________________三种．物距越小，像距越大，实像越大(物像移动具有一致性)．
缩小、等大、放大
(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__________，虚像_________．
【交流、反思与改进】
12．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)蜡烛太靠近焦点，像的位置超出了光具座的范围．
13．为了使实验现象更明显，应选择___________(选填“较暗”或“明亮”)的环境．
越小
越小
较暗
14．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，应将光屏靠近凸透镜；
(2)加近视眼镜：凹透镜对光有发散作用，成像靠后，应将光屏远离凸透镜．
15．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．
16．实验改进：用发光二极管代替蜡烛，光屏上贴上方格纸，使所成的像稳定、容易比较像的大小，也可增加物体的亮度、使成像更清晰、安全、环保等．
17．凸透镜焦距的测量方法：
(1)用平行光_________照射凸透镜，在另一侧移动光屏，当光屏承接到_____________________________时，该光斑到凸透镜的距离即为焦距．
(2)当凸透镜所成的像为____________________时，____________即为焦距．
18．虚像的观察方法：撤掉光屏，人眼应该从________一侧向透镜方向观察．
19．物体在不同区域成像时，物体移动的速度与像的移动速度的关系
(1)当物体从远处向二倍焦距移动时，v物＞v像．
(2)当物体从二倍焦距处向焦点移动时，v物＜v像．
垂直
最小、最亮的光斑
倒立、等大的实像
物距一半
光屏
【实验过关】
例　(2022·石峰区模拟)小明同学探究凸透镜成像的规律时，他先将凸透镜正对太阳光(如图1所示)，然后将该蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，如图2所示．回答下列题目：
(1)小明所用的凸透镜焦距为_________.
A．10 cm　 B．10.0 cm
C．11 cm　 D．11.0 cm
(2)在以下四个实验情景中，能够在光屏上得到清晰像的是_________．
B
A
(3)在图2中，小明要想在光屏上成清晰的像，他应该_________．
A．蜡烛和凸透镜都不动，移动光屏至光具座上70 cm～80 cm之间
B．蜡烛和凸透镜都不动，移动光屏至光具座上60 cm～70 cm之间
C．光屏和凸透镜不动，将蜡烛移动至光具座上10 cm～20 cm之间
D．光屏和凸透镜不动，将蜡烛移动至光具座上20 cm～30 cm之间
(4)小明在实验的过程中，保持凸透镜不动，将蜡烛移动至光具座上35 cm处，移动光屏至光具座上80 cm处能成一个清晰的像，像的特点是__________．
A．正立、放大的虚像　 B．正立、缩小的实像
C．倒立、放大的实像　 D．倒立、缩小的实像
B
C
(5)接着小明又保持凸透镜不动，将光屏移动至光具座上65 cm处，要使光屏上再次能成清晰的像，则他应该将蜡烛移动至光具座上_________．
A．10 cm处　 B．20 cm处
C．30 cm处　 D．40 cm处
(6)在实验过程中，小明将蜡烛移动至光具座上10 cm～20 cm之间，移动光屏，在光屏上成一个清晰的像，然后将凸透镜的的上半部分遮住，则此时光屏上的像的特点是_________．
A．只有下半部分的像　 B．没有像　
C．只有上半部分的像 D．能成一个比原来稍暗的像
B
D
(7)如图3所示，小明将蜡烛从10 cm处逐渐移至45 cm处的过程中，烛焰成像的变化情况是________．
A．一直变大　
B．先变小后变大　
C．先成实像后成虚像　
D．先成虚像后成实像
C
1．(2022·广东)如图所示，电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰_______立的实像．利用这一成像规律可制成______________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)．若保持蜡烛和光屏的位置不变，仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，此时光屏上像的大小与原来的像对比应______________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
倒
照相机
不变
2．(2020·广东)如图所示，点燃的蜡烛及焦距为15 cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰_________(选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像，需将光屏向______(选填“左”或“右”)移动；一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向______(选填“上”或“下”)移．
倒立
右
上
3．(2018·广东)利用太阳光测量两块凸透镜的焦距，请在图中的虚线框内设计测量焦距的实验记录表格．(物理量和单位均可采用文字或符号说明)
参考答案：如下表
　
4．(2021·广东)如图所示，蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外．
(1)根据凸透镜成像规律，在图甲中标出A所成的像A′的大致位置．
(2)借助辅助线或光路图，在图乙中找到A所成的像A′的确切位置，保留作图痕迹．
5．(2018·广东)如图所示，光线经过平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数．
6．(2020·广东)请画出图中入射光线经凸透镜后的折射光线．
7．(2019·广东)小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，发现蜡烛火焰飘忽不定，像与物对比难判定等问题，小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列创新，创新点如图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子．
(1)请分析创新后实验装置的优点：
①可以直接读出物距以及____________；
②光屏上成像更清晰、____________；
③从光屏上可以准确得出像与物的____________关系．
(2)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后，还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究，请仿照示例写出两种不同方案：
像距
稳定
大小
更换厚度更大的凸透镜
探究焦距变化对成像的影响
将近视眼镜放在凸透镜前面
探究近视眼的矫正原理
(2021秋·崇川区期末)阅读短文，回答问题：
数码相机
党的二十大报告指出，科技是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑之一，加强信息化、数字化和智能化建设．数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等功能．图甲是通过伸缩镜头来调节像距实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转换为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中．
快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据
“100”，表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标．
图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为：光圈＝
(1)数码相机镜头的主要元件是_______(选填“凸”或“凹”)透镜，若要抓拍运动员百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调_________(选填“大”或“小”)．
(2)关于数码相机，下列说法中正确的是_______．
A．制作相机镜头的玻璃是晶体
B．为扩大拍摄范围，应将镜头远离景物，此时成像变小
C．拍摄近、远景时的“调焦”采用了模仿眼睛的功能，即调节镜头的焦距
凸
大
B
(3)小明参观南通博物苑时，用简单的单镜片数码相机拍摄远处张謇的塑像，不需要调节镜头就可直接拍摄，是因为镜头的焦距非常_______(选填“大”或“小”)；如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件上成像情况为______________(选填“倒立缩小实像”“不成像”或“正立放大虚像”)．
(4)某数码相机镜头的焦距为50 mm，若此时镜头通光孔直径为25 mm，那么光圈数据为_______；如果此时需要拍摄远处物体时，像距约为_______cm.
小
不成像
2
5
(5)单位时间内，太阳光射入单位面积的光能是恒定的．小明在实验室模拟实验发现：通过选择不同的“光圈”和“快门”，可以控制进光面积和进光时间，两者组合起来可以控制进光能量一定，从而能拍出亮度稳定的照片．如表列出了某时光圈与快门的正确组合，请根据表中数据在图丙作出图像，当光圈数据为“6”时，对应的“快门”数据大约是_________．
100
本题以数码相机为情景，考查对照相机的认识以及照相机的使用，考查知识点多，综合性强．要能从题目上获取有用信息，要掌握好照相机的原理和凸透镜成像规律．

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