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第十一章　
透镜及其应用
闪充考点
考点　1
1．凸透镜和凹透镜
透镜
分类 凸透镜 凹透镜
外形特征 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚
对光的作用 ①________ ②________
会聚　
发散　
分类 凸透镜 凹透镜
图示
分类 凸透镜 凹透镜
相关 概念
【特别提醒】　透镜对光的会聚作用或发散作用是和光线原来的传播方向相比的，并不是指光线的最终传播方向．
2．透镜的三条特殊光线
注意：光经过透镜折射后，总偏向“厚”的方向！
1．如图所示，《淮南万毕术》关于冰透镜记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生．”关于此现象，下列说法正确的是 (　　)
A．应用了凹透镜对光线的发散作用
B．应用了凹透镜对光线的会聚作用
C．应用了凸透镜对光线的会聚作用
D．这种现象属于光的反射
C　
考点　2
凸透镜的成像规律
物的位置 (物距u) 像的位置(像距v) 像的性质 应用举例
平行光 v＝f 与 物 异 侧 会聚成一点 测焦距
u>2f 2f>v>f 倒立、缩小、实像 照相机、摄像机
u＝2f v＝2f 倒立、等大、实像 测焦距
2f>u>f v>2f 放大、倒立、实像 幻灯机、投影仪
u＝f 不成像(平行光) 获得平行光
uu，与物同侧 正立、放大、虚像 放大镜
【特别提醒】　口诀记忆：一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物近(距离焦点近)像远像变大，物远(距离焦点远)像近像变小．
2．[RJ八上P91图5.1－4]如图所示，凸透镜正对太阳光，调整透镜的位置，在纸板上出现____________的光斑，纸板上的光斑周围暗、中心亮，说明此透镜对光线有________作用，此时光斑到透镜光心的距离就是透镜的焦距；若想增加光斑的温度来点燃纸板，需选用______ ______(选填“更厚”“更薄”或“口径更大”)的凸透镜．
最小最亮　
会聚　
口径　
更大　
考点　3
眼睛和眼镜
1．眼睛的成像原理
原理 眼睛就像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个③__________，视网膜相当于④________
特点 成倒立、⑤________的实像
凸透镜　
光屏　
缩小　
2．近视眼和远视眼的成因及矫正
分类 近视眼 远视眼
特点 只能看清⑥________的物体 只能看清⑦________的物体
成因 晶状体太⑧______，折光能力太强，或眼球在前后方向上太长 晶状体太⑨______，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短
成像 光路图 成像在视网膜的⑩________
成像在视网膜的 ________
近处　
远处　
厚　
薄　
前方　
后方　
分类 近视眼 远视眼
矫正 方法 佩戴 ______透镜

佩戴 ______透镜
矫正 原理 凹透镜对光有 ________作用 凸透镜对光有 ________作用
巧记 近前远后，近凹远凸 凹　
凸　
发散　
会聚　
3．王老师需要摘下眼镜才能看清远处来的是哪位同学，他患的是__________(选填“近视眼”或“远视眼”)，需要佩戴__________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)矫正．
远视眼　
凸透镜　
考点　4
显微镜和望远镜
类型 显微镜 望远镜
物镜 相当于 __________，成倒立、放大的 ______像 相当于 __________，成倒立、 ________的实像
目镜 相当于 __________，成正立、放大的 ______像 特点 最终成倒立、 ________的 ______像 最终成 ________的 ______像
投影仪　
实　
照相机　
缩小　
放大镜　
虚　
放大　
虚　
倒立　
虚　
图说物理
教材图片1：
(RJ八上P94
图5.2－1甲)
【基础解读】
命题点　照相机成像原理
(1)照相机的镜头是一个______透镜，对光有________作用．
(2)如图所示，利用照相机拍摄一棵树，此时树在照相机底片上成______(选填“正”或“倒”)立、缩小的______(选填“实”或“虚”)像；胶片相当于________．
凸　
会聚　
倒　
实　
光屏　
【生活情境】
(3)如图所示，若像不能显示完全，可将照相机________(选填“远离”或“靠近”)人，同时________(选填“增大”或“减小”)底片到镜头的距离．
(RJ八上P94图5.2－1乙)
远离　
减小　
教材图片2：
【基础解读】
命题点　放大镜成像原理
(1)图中邮票到凸透镜的距离________(选填“大于”“小于”或“等于”)焦距，当凸透镜靠近邮票时，邮票的像会________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(RJ八上P95 图5.2－5)
小于　
变小　
命题点　投影仪成像原理
(2)如图所示，将透镜逐渐远离邮票，到某一位置时，邮票的图案会突然改变方向，此时看到的是________(选填“缩小”或“放大”)的______(选填“实”或“虚”)像；图案在透镜中偏左的位置，为了看清全图，应将邮票向______(选填“左”或“右”)移动．
放大　
实　
右　
教材图片3：
(RJ八上P95图5.2－3)　
如图所示是投影仪的成像原理图．
【基础解读】
命题点　投影仪成像原理
(1)投影片应放在距离透镜__________________ ________，投影片经过镜头在屏幕上成倒立、________的实像，要使屏幕上的像大些，镜头应________ (选填“靠近”或“远离”)投影片．
一倍焦距和二倍焦距　
之间　
放大　
靠近　
【思维拓展】
命题点　漫反射
(2)如图所示，为了使各个方向的观众看得更清晰，屏幕的材料应选择______________(选填“光滑的白纸”“粗糙的白纸”或“粗糙的护眼绿纸”)，使投影仪发出的光在屏幕上发生__________．
命题点　光源
(3)投影片__________(选填“属于”或“不属于”)光源．
粗糙的白纸　
漫反射　
不属于　
教材图片4：
如图所示，一个圆柱形的玻璃杯内装入水，把一支铅笔紧贴在玻璃杯的后方，透过玻璃杯看到这支笔变“胖”了．
(RJ八上P99
图5.3－3)
【基础解读】
命题点　放大镜成像原理
(1)__________的工作原理与此现象相同，在铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动的过程中，透过玻璃杯会看到铅笔尖逐渐________(选填“变长”或“变短”)．
放大镜　
变长　
命题点　 投影仪成像原理
(2)如图所示，铅笔逐渐远离玻璃杯到某一位置时，笔尖会突然改变方向，此时看到的是______(选填“实”或“虚”)像，__________的工作原理与此现象相同．
命题点　照相机成像原理
(3)如图所示，铅笔继续远离玻璃杯，看到笔尖的方向不再改变，但是笔尖的长度逐渐________(选填“变长”或“变短”)，__________的工作原理与此现象相同．
实　
投影仪　
变短　
照相机　
实验突破
实验讲解
【实验装置】(见下图)
实验　
探究凸透镜成像的规律
【设计与进行实验】
1．注意事项：实验要在较______(选填“暗”或“亮”)的环境中进行．
暗　
2．实验操作：
(1)实验时，先调节蜡烛、凸透镜和光屏，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在__________________________________，目的是：________________________________．
(2)将蜡烛分别放在距离凸透镜二倍焦距以外、一倍焦距至二倍焦距之间、一倍焦距以内，移动光屏，使光屏上呈现最清晰的像，观察像的正倒、大小、虚实．
同一高度　
使像成在光屏中央　
【实验现象与数据分析】
3．实验现象分析：
(1)实验中，当光屏上已成清晰的像时，保持凸透镜的位置不变，若将蜡烛逐渐靠近凸透镜(且物距始终大于焦距)，则必须将光屏向________凸透镜的方向移动，才能在光屏上得到清晰的像．
▲(2)实验中，蜡烛燃烧变短，为了使像仍成在光屏的中央，如果只调节蜡烛，应把蜡烛往______(选填“上”或“下”)调节；如果只调节光屏，应把光屏往______(选填“上”或“下”)调节．
远离　
上　
上　
▲(3)实验中，当光屏上已成清晰的像时，若把近视眼镜(凹透镜)放在蜡烛和透镜之间，要想在光屏上重新得到清晰的像，应把光屏向________透镜的方向移动．
▲(4)实验中，当光屏上已成清晰的像时，若把远视眼镜(凸透镜)放在蜡烛和透镜之间，要想在光屏上重新得到清晰的像，应把光屏向________透镜的方向移动．
(5)实验中，在不改变物距的情况下，换用焦距较大的凸透镜后，要将光屏向________凸透镜的方向移动，才能在光屏上重新得到烛焰清晰的像．
远离　
靠近　
远离　
(6)实验中，在不改变物距的情况下，换用焦距较小的凸透镜后，要将光屏向________凸透镜的方向移动，才能在光屏上重新得到烛焰清晰的像．
(7)实验中，在凸透镜不动的情况下，要使光屏上的像变大，应让蜡烛向________凸透镜的方向移动，同时光屏向________凸透镜的方向移动．
(8)实验中，在凸透镜不动的情况下，要使光屏上的像变小，应让蜡烛向________凸透镜的方向移动，同时光屏向________凸透镜的方向移动．
靠近　
靠近　
远离　
远离　
靠近　
4．实验结论：
(1)当u(2)当f2f，成倒立、________的实像；
(3)当u＝2f时，v＝2f，成倒立、________的实像；
(4)当u>2f时，f正立　
虚　
放大　
等大　
缩小　
【交流与反思】
5．无论如何移动光屏，光屏上都得不到清晰像的原因：①烛焰、透镜和光屏三者的中心________________；②u≤f；③像距超出了光具座的测量范围．
6．实验过程中，如果有一只小虫子落在透镜上，光屏上的成像情况是：__________________，只是像的亮度变______(选填“暗”或“亮”)．
不在同一高度　
仍然成完整的像　
暗　
【创新装置】
7．如图1所示，在标有均匀小方格的面板上制作标有字母“A”的LED灯代替蜡烛，光屏上标有同样均匀的小方格，此装置的优点是________________________、____________________________．
光源稳定，成像更稳定　
图1
便于比较像与物的大小关系　
8．如图2所示，利用水透镜代替普通透镜，改进后的优点是________________________________．
可以改变透镜的焦距，便于操作　
图2
例　[2022江西改编]物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律．
[实验器材]
蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等．
[进行实验与收集证据]
(1)测焦距：如图1所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，说明凸透镜对光具有________作用，该凸透镜的焦距为_____cm．
会聚　
图1
5　
(2)组装实验装置：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节，如图2所示．
图2
(3)设计实验表格：请将表格中①和②的内容补充到横线上：
①__________；②______________．
虚或实　
物距u跟焦距f 的关系 像的性质 __①__ 大小 __②__



倒立或正立　
[分析与论证]略
[拓展]在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像________(选填“更大”“更小”或“更亮”)．
更亮　
【补充设问】
(4)将凸透镜固定在50 cm刻度线处，蜡烛移动到30 cm刻度线处，向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏，直到出现烛焰倒立、________的实像，这是__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理．
靠近　
缩小　
照相机　
(5)实验中，当光屏上出现蜡烛清晰的像时，若用纸板遮挡凸透镜的上半部分，则光屏上______．
A．只出现烛焰像的上半部分
B．只出现烛焰像的下半部分
C．不出现烛焰的像
D．出现烛焰完整的像，且大小不变，只是变暗了
(6)在实验过程中，原来光屏中央的像“跑”到上方，为了使像回到中央，接下来的操作是______(选填“①”“②”或“③”)．
①向下调光屏　　②向上调凸透镜　　③向上调蜡烛
D　
③　
(7)在(4)的基础上，更换成另一个焦距为4 cm 的凸透镜，光屏上的像变模糊了，此时为了使光屏上的像恢复清晰，可向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛，若不移动蜡烛，也可在烛焰和凸透镜之间放置于一个度数适当的________(选填“近视”或“远视”)眼镜．
靠近　
近视　
(8)实际应用实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：
①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳．学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变______(选填“厚”或“薄”)，焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛．
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头__________(选填“向前伸”或“往后缩”)，同时增大焦距．
薄　
向前伸　
(9)创新设问若用焦距为10 cm的凸透镜进行实验，将用发光二极管制作的字母“F”的光源(如图甲所示)放在离凸透镜15 cm的地方，我们能在光屏上看到清晰的像是图乙中的______(填序号)，用F代替蜡烛做实验的好处是：________________________________________．
B　
光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定　
(10)新情境2021年“天宫课堂”中，航天员王亚平为大家直播演示“神奇的太空小水球”实验，如图丙，小水球相当于__________，成倒立、缩小的实像．随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，如图丁，图戊是注入气泡后水球的截面图，由图可知：正的像是因为中间部分(两虚线间)相当于两个__________组成．(两空均选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
凸透镜　
凹透镜　
(11)创新装置小亮用透明橡皮膜制作了一个水透镜，使用注射器向水透镜内注水或往外抽水可以改变水透镜的焦距，模拟人眼的晶状体，进行眼睛视物原理的探究．若保持水透镜、烛焰和光屏如图己所示位置，将水透镜内的水抽出一些，使其变薄，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，此时应该向______(选填“左”或“右”)移动光屏，才能再次出现清晰的像，若不移动光屏，还想在光屏上得到清晰的像，也可以在蜡烛和水透镜之间加一个焦距合适的______(选填“凸”或“凹”)透镜．
右　
己
凸　

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