资源简介

(共61张PPT)
考点二 光学
2024年中考复习专题
第3讲 透镜及其应用
目录
考点梳理
1
素材应用
2
实验剖析
3
真题试做
4
数据聚焦 考点梳理
1
考点1
透镜及其三条特殊光线
考点2
凸透镜成像规律及其应用
考点3
眼睛和眼镜
考点4
透镜的应用
考点1
透镜及其三条特殊光线
·核心考点梳理·
1.透镜相关概念
(1)焦点F:①平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚于主光轴上的点。
(2)焦距f:②焦点到凸透镜光心的距离(如图中线段OF)。
◆凹透镜的焦点是虚焦点,平行于主光轴的光经凹透镜折射后发散,发散光线的反向延长线会聚在主光轴上的点,也用F表示。
◆焦距反映透镜对光的偏折能力。凸透镜中间越厚,焦距越小,折光能力越强。
易错提示
外形特征 对光的作用 入射光线与主光轴平行 入射光线过(虚)焦点 入射光线过光心
凸透镜 中间 ,边缘______ _______
凹透镜 中间 ,边缘______ _______
2.透镜的三条特殊光线（请根据能力在图中补充折射光线）
厚
过焦点
与主光轴平行
方向不变
方向不变
与主光轴平行
反向延长线过焦点
薄
会聚
薄
厚
发散
1.凸透镜成像时的物理量
(1)物距:物体到凸透镜光心的距离,用u表示。
(2)像距:像到凸透镜光心的距离,用v表示。
考点2
凸透镜成像规律及其应用
2.凸透镜成像规律的光路分析
物距与焦距的关系 成像光路图 像距与焦 距的关系 像与物的 位置关系 成像特点(正倒、大小、虚实) 应用举例
u＞2f f＜v＜2f 异侧 _____________________ _______
u=2f v=2f 倒立、等大的 实像 测焦距
f＜u＜2f v>2f ____________________ _______
u=f 不成像 倒立、缩小的
实像
照相机
倒立、放大的
实像
投影仪
续表
物距与焦距的关系 成像光路图 像距与焦 距的关系 像与物的 位置关系 成像特点(正倒、大小、虚实) 应用举例
u＜f — 同侧 _____________________ _______
正立、放大的
虚像
放大镜
静态规律:一倍焦距分虚实,内虚外实,实倒虚正;二倍焦距分大小,近大远小。
动态规律:成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小;成虚像时,物近像近像变小。
记忆口诀
正立、放大的
虚像
1.眼睛的视物原理:人眼的晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体倒立、缩小的实像。视网膜相当于照相机的胶片。
考点3
眼睛和眼镜
2.近视眼和远视眼
视觉特征 形成原因 成像位置 矫正方法
近视眼 近处清晰, 远处模糊 晶状体太 ,折光能力太_____ 成像在视网膜 方
配戴 透镜矫正
远视眼 远处清晰, 近处模糊 晶状体太 ,折光能力太_____ 成像在视网膜 方
配戴 透镜矫正
厚
强
前
凹
薄
弱
后
凸
近前远后，近凹远凸。
记忆口诀
考点4
透镜的应用
显微镜 望远镜
物镜 相当于投影仪的镜头,成 、放大的实像 物距远大于2倍焦距,成倒立、 的实像,相当于照相机
目镜 靠近眼睛的一组凸透镜,其作用相当于放大镜,成正立、 的虚像 倒立
缩小
放大
1.经凸透镜折射的光线都是会聚光线。 ( )
2.凸透镜成的实像都是倒立的,虚像都是正立的。 ( )
3.光线经过凹透镜后发散,一定不会成像。 ( )
4.凸透镜成放大像和缩小像的分界点是一倍焦距处。 ( )
5.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点。 ( )
6.用放大镜看课本上的字,看到的字一定是放大的。 ( )
7.近视眼成像在视网膜的后面,需要用凹透镜矫正。 ( )
8.照相机、投影仪、放大镜所成的像都能呈现在光屏上。 ( )
×
×
×
×
√
×
×
×
·易错速判·
数据追踪 素材应用
2
应用1
透镜对光的作用、测量焦距
应用2
凸透镜成像的规律及其应用
应用3
透镜成像规律小实验
应用4
视力缺陷及矫正
1.如图所示,将一个放大镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,调整放大镜与纸的距离,在纸上会出现一个光斑。该
光斑是光的 形成的,说明放大镜对光有_____
作用,则放大镜是 透镜。进一步调整透镜与纸
的距离,当纸上出现一个最小、最亮的光斑时,其距离
为15 cm,则该透镜的焦距为 cm。
折射
应用1
透镜对光的作用、测量焦距
(RJ八上P17)
会聚
凸
15
2.如图所示,用一个焦距为10 cm的放大镜观察邮票,放大镜与邮票之间的距离应 10 cm,此时观察到的像是 、 的 像;当把放大镜靠近邮票时,观察到邮票的像的大小会 。
凸透镜成像的规律及其应用
应用2
小于
(HK八年级P78)
正立
放大
虚
变小
3
4
2
3.如图所示的是投影仪的成像示意图,凸透镜所成的是 、_____
的实像,要使屏幕上的像变大一些,应该将镜头适当地向 (选填“上”或“下”)调节,并使投影仪 (选填“远离”
或“靠近”)屏幕。如果有一只飞虫停在镜头下表面,则
屏幕上 (选填“一定能”“可能”或“不能”)
出现飞虫的像。
（RJ八上P95)
倒立
放大
下
远离
不能
3
4
2
4.如图所示,照相机的工作原理是物体到透镜的距离 时,成倒立、 的实像。为了拍摄花朵局部的清晰照片,应将镜头_____
(选填“靠近”或“远离”)花朵,同时将镜头 (选填“前伸”或“后缩”)。
（HK八年级P78)
大于二倍焦距
缩小
靠近
前伸
3
4
2
5.如图所示,小刚透过装水的圆柱形杯子观察铅笔。手中铅笔的笔尖是朝左的,可他看到的像却是笔尖朝右,则他看到的是铅笔的 (选填“实”或“虚”)像;若将铅笔继续 (选填
“靠近”或“远离”)杯子,他所看到的像将会变
成笔尖朝左且像是 (选填“放大”或
“缩小”)的。
透镜成像规律小实验
应用3
(RJ八上P99)
6
5
实
靠近
放大
6.(2022版课标活动建议)如图所示,取两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,通过两个透镜看前面的物体,调整距离直到看得最清楚为止,其中较远的物镜的作用是使物体成倒立的 (选填“放大”或“缩小”)的实像,目镜成 (选填“实”或“虚”)像。
(RJ八上P104)
缩小
虚
6
5
7.眼睛的晶状体相当于焦距可调的 ,读书写字时,晶状体的焦距 (选填“变短”或“变长”);长时间观看近处的物体,睫状肌的弹性减弱,晶状体变厚,导致的视力缺陷原理与图中 (选填“甲”或“乙”)相符,要配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜制作的眼镜来矫正。
视力缺陷及矫正
应用4
(HK八年级P76)
凸透镜
变短
甲
凹
8
7
小明把爷爷的老花镜和自己的近视镜都放到书上,透过眼
镜看到了不同的像,如图甲所示,眼镜 是小明的,其镜片对光有
作用;小明将一副眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,模仿视力矫正,如图乙所示,光屏上呈现清晰的像,拿走眼镜,需要将光屏远离透镜才能再次呈现清晰的像,判断此时放的眼镜是 的。
甲(HK八年级P77) 乙
（b）
发散
爷爷
8
7
数据透视 实验剖析
3
实验
探究凸透镜成像的规律
实验仪器 光具座、光屏、蜡烛、凸透镜、火柴(或打火机)
装置安装及注意事项 1.为了使实验现象更明显,实验应在 的环境中进行
2.在光具座上自左向右分别放置未点燃的蜡烛、凸透镜、光屏
3.为使像成在光屏中央,应使烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在___________
实验
探究凸透镜成像的规律（2022版课标要求，2022.25）
较暗
·实验梳理·
同一高度
实验操作 1.凸透镜焦距的测定
(1)平行光聚焦法:用平行光垂直照射凸透镜,在凸透镜另一侧用光屏承接到 的光斑,光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,如图甲所示,它的焦距为10.0 cm
(2)二倍焦距法:当凸透镜所成的像为 、 的实像时,蜡烛到凸透镜光心距离的一半即为焦距,如图乙所示,它的焦距为10.0 cm
2.若保持凸透镜位置不动,要使光屏上的像变大(小):可将蜡烛靠近(远离)凸透镜,同时光屏远离(靠近)凸透镜
最小、最亮
续表
倒立
等大
实验操作 3.验证光路可逆的方法:实验中成清晰实像后, ,保持其他不变,观察光屏上能否成清晰的像
4.人眼观察像的位置:如图丙所示,成实像时,从 处能观察到蜡烛的像；成虚像时,从 处能观察到蜡烛的像
5.验证凸透镜成实像时像与物的左右关系:沿垂直于光具座方向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方向与烛焰的晃动方向
续表
C
B
调换物与光屏的位置
实验 分析 1.光屏上找不到像的原因:凸透镜、烛焰和光屏三者的中心没有在同一高度;物距等于或小于焦距;光具座太短,像距太大
2.蜡烛燃烧变短时像偏高,使像成在光屏中心的调节方法(其他两个器材不动):光屏向 调,或蜡烛向 调,或透镜向 调
交流与 反思 1.用遮光板挡住部分凸透镜,发现光屏上会成 (选填“完整”或“不完整”)的像
2.在蜡烛和凸透镜中间加远视眼镜、换用焦距小的凸透镜、向水透镜中注水均可增强透镜的折光能力,使光线提前会聚,为使光屏上能成清晰的像,可将蜡烛或光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜
3.在蜡烛和凸透镜中间加近视眼镜、换用焦距大的凸透镜、从水透镜中抽水均可减弱透镜的折光能力,使光线延后会聚,为使光屏上能成清晰的像,可将蜡烛或光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜
续表
上
上
下
完整
靠近
远离
评估与改进 1.实验中,用发光二极管代替蜡烛进行实验,其优点是_________
2.用白色方格光屏代替光屏,便于比较______________
实验结论 当u＞2f时，成倒立、 的实像；当u=2f时，成倒立、等大的实像；当f＜u＜2f时，成倒立、 的实像；当u=f时，不成像；当u＜f时，成正立、放大的 像
续表
光源稳定
像与物的大小
缩小
放大
虚
·典例精练·
小明和小文利用如图甲所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上,点燃蜡烛后,调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ,其目的是_________
。
(2)利用平行光源,进行如图乙所示的实验。根据实验现象可知,该凸透镜的焦距为 cm。
同一高度
使烛焰
所成的像在光屏中心
10.0
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至如图甲所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、 的像,根据这一成像特点,可制成 。
(4)当蜡烛移至光具座上5 cm刻度线时,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移,此时所成像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
缩小
照相机
左
变小
(5)若将蜡烛移至如图丙所示的位置,则 (选填“能”或“不能”)在光屏上观察到像。为了观察此时成像的特点,请你写出可行的操作: 。若小明将蜡烛继续靠近凸透镜,看到的像将 (选填“变大”或“变小”)。
不能
变小
去掉光屏，眼睛在凸透镜右侧透过凸透镜观察所成的像
(6)实验过程中,小明不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上
(选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(7)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短,要使像仍然成在光屏的中央,应将凸透镜向 移动。
(8)实验中,光屏上呈现清晰的像后,将蜡烛与光屏位置互换,光屏上
(选填“能”或“不能”)再次成清晰的像,支持你观点的依据是 。
不会
下
能
在折射现象中，光路可逆
(9)在图甲的基础上,小明取了一副近视镜片放在凸透镜和蜡烛之间(靠近凸透镜),发现光屏上的像变模糊了,要使光屏上还能成清晰的像,可将光屏适当向 (选填“左”或“右”)移动。
(10)在图甲的基础上,将该凸透镜换为焦距更小的另一个凸透镜,为在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“左”或“右”)移动。
(11)如图丁所示的是小文通过实验得到的另一个凸透
镜的像距v和物距u的关系图象。由图象可知,该凸透镜
的焦距是 cm;物距为20 cm时的成像规律可以用
于 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
右
左
15
投影仪
(12)另外一个实验小组用二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验,你认为其好处是________________________________________
________________________________________________________（写
出一点即可)。
可以增加物体的亮度，使成像更清晰（或火
焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而二极管不会）
（2018~2023）
数据链接 真题试做
4
透镜作图
命题点2
命题点1
凸透镜成像的规律及其应用
眼睛和眼镜
命题点3
探究凸透镜成像的规律
命题点4
命题点1
凸透镜成像的规律及其应用
2
1
1. 夏天清晨,在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠,透过露珠可以看到清晰的叶脉,下列说法中正确的是( )
A.露珠相当于一个凹透镜
B.露珠相当于一个凸面镜
C.看到的“叶脉”是倒立、放大的实像
D.看到的“叶脉”是正立、放大的虚像
补充考法
D
2.如图所示的是一张初中毕业创意照片。利用视觉错位技术一次
拍摄而成,不需经过后期再处理。在拍摄过程中,下列说法正确的
是( )
A.学生和手到镜头的距离一样
B.为了拍到更多学生,应将镜头适当前推
C.手通过镜头成正立放大的虚像
D.学生通过镜头成倒立、缩小的实像
补充考法
D
2
1
3.(画折射光线)如图甲所示的是我国首创的“吸毒人员瞳孔检测鉴定仪”,它主要对眼球经凸透镜成的像进行分析,从而为辨别吸毒人员提供了依据。如图乙所示的是一束来自眼球表面的光,请画出此光线经凸透镜后折射光线的大致位置。
透镜作图
命题点2
4
3
4.(画物体)已知Q处是物体通过凸透镜所成像的位置,请找到物体的位置,并完成光路。
变式考法
4
3
5.(2023贵州7题,3分)(多选)正常人眼通过调节晶状体厚薄来看清远近不同的物体,如果不注意用眼卫生,可能导致对晶状体厚薄的调节能力减弱。下列分析正确的是 ( )
A.晶状体变薄时,对光有发散作用
B.晶状体变厚时,对光的会聚能力增强
C.若晶状体太薄,容易形成远视眼
D.若晶状体太厚,可用凹透镜矫正
眼睛和眼镜
命题点3
BCD
6. (2022贵阳25题,10分)近视程度不同的同学需要配戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中,用“F”字样的光源代替可视物体,用光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立、缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。
探究凸透镜成像的规律
命题点4
7
6
请回答下列问题:
(1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的 (填序号)号透镜替代2号透镜安装在光具座上后,光屏上的像变模糊。
(2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼镜矫正视力,应将水透镜置于光具座上的 (选填“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的 透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善。
3
B
凹
7
6
(3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上的成像情况,实验时需要用注射器 (选填“抽取”或“注入”)适量水。
(4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫正呢 ,请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:_____
_____________________________________________________________
。
抽取
更小
近视
程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用
对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正
7
6
7.在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)图甲中光屏上所成的像是倒立、________
(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,
生活中 (选填“照相机”“投影仪”
或“放大镜”)利用这一原理制成。
(2)如图乙所示,线段AB为凸透镜成像的物距倒数和
像距倒数的关系,则凸透镜的焦距为 cm。
补充考法
放大
投影仪
10
7
6
(3)当光屏上呈现清晰的像时,不改变图甲中蜡烛和凸透镜的位置:
①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。
②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像,光屏上所成的像与原来的像比 (选填“变大”或“变小”)了。
补充考法
变暗
向左
变小
7
6
真题素养综合训练
1.(2023湖北黄冈)如图所示的是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前 50 cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是( )
A.该摄像头相当于一个凹透镜
B.该摄像头对光具有发散作用
C.该摄像头的焦距可能是0.20 m
D.该摄像头的成像原理是光的反射
C
基础过关
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
2.(2023湖北荆州)2023年5月11日,我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会对接,如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确的是( )
A.光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B.摄像机所成的像是实像
C.摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D.天舟六号靠近空间站组合体时,摄像机成的像逐渐变小
B
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
3.小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变凸透镜的厚度,如图所示的是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时,固定凸透镜,将一个F形光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时光源放在凸透镜2倍焦距以内
B.此时光屏上成倒立、放大的实像
C.光源远离凸透镜时,要将光屏靠近凸透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟近视眼的成因时需要从凸透镜向外抽水
C
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
4.(2023湖南永州)人的眼球好像一架照相机,物体在视网膜上能够成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像；小明由于不注意用眼卫生成了近视眼,他需要戴一副由 透镜片做的眼镜进行视力矫正,因此中学生应养成良好的用眼习惯。
缩小
凹
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
5.(2023山东枣庄)用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的 作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正______眼；照相机的镜头也相当于这类透镜,用照相机拍照时,胶片上形成 (填像的性质)。
远视
会聚
倒立、缩小的实像
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
6.(2023黑龙江龙东地区)某学习小组用图甲探究凸透镜成像的规律,通过实验,绘制了像距v随物距u变化的图象如图乙所示,此凸透镜的焦距是___cm。当蜡烛放在图甲所示位置时,调节光屏位置,直到光屏上得到清晰的像,若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜,若想在光屏上还能得到清晰的像,应该将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
5
远离
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
7.入夏,骄阳似火,气候干旱。某森林景区在游客游玩当天,发生了严重的森林火灾,事发后发现引起火灾的“罪魁祸首”竟然是被游客遗忘在森林中的一瓶纯净水!请分析原因。
透明圆塑料瓶装水后,中间厚、两边薄,类似于凸透镜。凸透镜对光有会聚作用,使会聚点的温度升高,能够点燃周围的可燃物品而引发火灾。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
8.(2023陕西)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请分别画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
9.(2023湖北恩施)如图所示,一束光经平面镜反射后,平行于凹透镜的主光轴射向凹透镜,请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
10.(2023黑龙江大庆)某实验小组进行探究凸透镜成像的实验,操作如下:
(1)实验前,调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在 。
同一高度
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
(2)正确测出凸透镜的焦距f,当物距uf时,烛焰成 (选填“正立的实像”“正立的虚像”“倒立的实像”或“倒立的虚像”)。同学们分析得出：像的虚实由 的大小关系决定。
不能
倒立的实像
物距和焦距
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,此时光屏上所成像的特点与 (选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)原理相同。
(4)若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。
(5)若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,则需将光屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。
投影仪
向左
变暗
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
(6)如图乙所示,凸透镜的焦距为10 cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以4 cm/s和2 cm/s的速度,同时沿光具座匀速向左运动,经过2.5 s,光屏上成清晰 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像。
等大
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10
能力提升
11.小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是( )
A. f=5 cm h=10 cm B. f=10 cm h=12 cm
C. f=5 cm h=12 cm D. f=10 cm h=6 cm
D
12.(2023江苏扬州)如图甲所示,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图乙中铅笔向前移,像一直变小
B.图乙中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图丙中铅笔向后移,像一直变大
D.图丙中铅笔向后移,像先变小后变大
创新演练
A

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