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(共56张PPT)
透镜及其应用
考点1　透镜
凸透镜 凹透镜
特点 中间 　厚　 、边缘 　薄　 中间 　薄　 、边缘 　厚　
图示
作用 对光有 　会聚　 作用 对光有 　发散　 作用
透镜对光的作用图示
厚　
薄　
薄　
厚　
会聚　
发散　
凸透镜 凹透镜
三条特殊光线
生活中 的透镜 装有水的透明杯子、手机摄像头、远视眼镜等 近视眼镜
相同点 过光心的光线，通过透镜后的折射光线传播方向 　不变　
不变　
考点2　生活中的透镜
原理图 成像特点
照相机 ①拍照时，镜头离物体的距离越近，像离镜头的距离越远，所成的像越大；
②成 　倒立　 、 　缩小　 的 　实　 像
投影仪 ①投影片到镜头的距离（物距）小于镜头到屏幕的距离（像距）；
②投影片离镜头越近时，屏幕上所成的像越 　大　 ，像到镜头的距离越 　大　 ；
③成 　倒立　 、 　放大　 的 　实　 像
放大镜 —— 成 　正立　 、 　放大　 的 　虚　 像
倒立　
缩小　
实　
大　
大　
倒立　
放大　
实　
正立　
放大　
虚　
考点3　凸透镜成像规律及应用
物距u与焦距f的关系 光路成像图 像的性质 像距v与焦距f的关系 像的位置 应用
实例
正倒 大小 虚实
u＞2f 　倒立　 　缩小　 　实像　 f＜v＜2f 与物异侧 　照相
u＝2f 　倒立　 　等大　 　实像　 v＝2f 测焦距
倒立　
缩小　
实像　
照相机　
倒立　
等大　
实像　
物距u与焦距f的关系 光路成像图 像的性质 像距v与焦距f的关系 像的位置 应用
实例
正倒 大小 虚实
f＜u＜2f 　倒立　 　放大　 　实像　 v＞2f 与物异侧 　投　影仪　
u＝f 不成像 ——
u＜f 　正立　 　放大　 　虚像　 —— 与物同侧 放大镜
倒立　
放大　
实像　
投　
影仪　
正立　
放大　
虚像　
考点4　眼睛和眼镜
项目 正常眼 近视眼 远视眼
外形
焦距 通过调节晶状体厚薄自动调节焦距 比正常眼的焦距 　短　 比正常眼的焦距 　长　
对光线 作用 近处、远处物体的像成在视网膜上 对光线折射本领大，远处物体的像成在视网膜 　前方　 对光线折射本领小，近处物体的像成在视网膜 　后方　
矫正 方法 —— 配戴 　凹　 透镜 配戴 　凸　 透镜
短　
长　
前方　
后方　
凹　
凸　
考点5　显微镜和望远镜
项目 显微镜 望远镜
目镜 靠近眼睛的一组透镜，其作用相当于 　放大镜　 ，成 　正立　 、 　放大　 的 　虚　 像
物镜 靠近被观测物体的一组透镜，它的作用是使物体成 　倒立　 、 　放大　 的 　实　 像，其作用相当于一个 　投影仪　 靠近被观测物体的一组透镜，它的作用是使远处的物体成 　倒 、 　缩的 　实　 像，其作用相当于一架 　照相机　
特点 物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像，所以人眼看到的是物体倒立的虚像
放大镜　
正立　
放大　
虚　
倒立　
放大
实　
投影仪　
倒立
缩小　
实　
照相机　
【提分小练】
1.炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 　凸　 透镜，会使光线 　会聚　 。如图，一束平行光经过中间为“空气凹透镜”的玻璃砖后将会 　会聚　 。（后两空均选填“会聚”或“发散”）
凸　
会聚　
会聚　
2.请完成下列透镜作图，以及在虚线框中填入合适的透镜。
　
　
3.用照相机拍完集体照后再给小明拍个人照时，相机到人的距离要 　减小　 （选填“增大”或“减小”），且要将暗箱 　伸长　 （选填“伸长”或“缩短”）一些。在投影仪原理图中，小明通过调节使屏幕上出现了清晰的画面，若要将屏幕上的画面再调得大一些，应将凸透镜适当向 　下　 （选填“上”或“下”）调。
减小　
伸长　
下　
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲，该凸透镜的焦距为 　15.0　 cm。
甲
15.0　
（2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示，此时光屏上承接到清晰的像， 　照相机　 （选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）应用了该成像规律。
乙
照相机　
（3）实验后发现，在物距相同的情况下，多个小组测出的像距不同，原因可能是 　各小组使用的凸透镜焦距不同（合理即可）　 （写出一种即可）。
各小组使用的凸透镜焦距不同（合理即可）　
（4）小王同学在实验过程中，发现光屏上已经承接到清晰放大的像，这时他保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动凸透镜， 　不能　 （选填“能”或“不能”）在光屏上再次得到另一个清晰放大的像。
不能　
5.人眼的成像原理与 　照相机　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同。某同学制作的眼球模型如图所示，其中凸透镜相当于晶状体，烧瓶（内有透明液体）相当于玻璃体，其后壁相当于视网膜。该图模拟的是 　近视眼　 （选填“近视眼”或“远视眼”），需要配戴 　凹透镜　 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）制作的眼镜来矫正视力。
照相机　
近视眼　
凹透镜　
命题点1　近视眼与远视眼 1.如图， 　甲　 图是近视眼，要用 　凹透 镜来矫正。如果一个近视眼镜的度数是400度，则这个透镜的焦距是 　0.25　 m。 （RJ八上P101图5.4－3改编） 命题点2　放大镜　远视眼的矫正
2.小明拿着一个透镜去观察蚂蚁，他看到的情景如图所示，他使用的透镜是 　凸　 透镜，可以用来矫正 　远　 视眼。


（HK八年级P71图4－38）
甲　
凹透
0.25　
凸　
远　
命题点3　透镜及其应用 3.如图，铅笔斜插入装有水的圆柱形玻璃杯中，从侧面看，铅笔好像在水面处折断了，这是光的 　折射　 现象，水中部分看起来比水面上的部分要粗一些，这是因为盛水的圆柱形玻璃杯相当于 　凸　 （选填“凸”或“凹”）透镜，看到的水中的铅笔是 　虚　 （选填“实”或“虚”）像。 命题点4　投影仪
4.如图是投影仪成像原理图。若将凸透镜向上移动一点，屏幕需向 　下　 （选填“上”或“下”）移动才能看到清晰的像，此时所成的像比之前更 　小　 （选填“大”或“小”）；如果有一只飞虫停在凸透镜表面，则屏幕上 　不能　（选填“一定能”“可能”或“不能”）出现飞虫的像。

（RJ八上P95图5.2－3）
折射　
凸　
虚　
下　
小　
不能
（HK八年级P62图4－20）
实验　探究凸透镜成像的规律
　　【例】如图甲是实验小组同学探究“凸透镜成像的规律”的实验装置。
甲
乙
（1）实验前老师让同学将实验室窗帘拉上后进行实验，据此小组同学讨论后认为实验在光线较 　暗　 的环境中进行更便于观察。
（2）实验过程中，安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置时，应使它们三者的中心大致在 　同一高度　 （选填“同一高度”或“同一直线”），目的是 　使像成在光屏中心　 。
暗　
同一高度　
使像
成在光屏中心　
【设计与进行实验】
（3）调整好装置后，为了测量凸透镜的焦距，小组同学让一束平行于主光轴的光经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑（如图乙），则该凸透镜的焦距为 　10.0　 cm。
乙
10.0　
　　【变式1】蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图丙所示，此时光屏上成倒立、等大的像，该凸透镜的焦距为 　10.0　 cm。
丙
10.0　
　　【变式2】其他小组同学将凸透镜正对着太阳光，在凸透镜下方平行地放上白纸，测出凸透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t，并绘制出t－s图象如图丁所示，该凸透镜的焦距为 　10　 cm。
丁
10　
【分析与论证】
（4）小组同学通过移动蜡烛和光屏的位置，记录数据和现象如下表所示：
序号 物距/cm 像距/cm 倒立 大小 虚实
1 40 13.3 倒立 缩小 实像
2 30 15 倒立 缩小 实像
3 20 20 倒立 等大 实像
4 15 倒立 放大 实像
5 12 60 倒立 放大 实像
6 10 — 不成像 — —
序号 物距/cm 像距/cm 倒立 大小 虚实
7 8 — 正立 放大 虚像
8 4 — 正立 放大 虚像
　　①第4次实验中像距为 　30　 cm，判断依据是在折射现象中，光路 　可逆　 。
②分析实验数据可以发现：当凸透镜成实像时，物距变小，像距 　变大　 。
③分析实验数据可知， 　二倍焦距　 是放大的实像与缩小的实像的分界点， 　一倍焦距　 是实像与虚像的分界点。
30　
可逆　
变大　
二倍焦距　
一倍焦距　
（5）【动态成像规律】通过以上分析，当蜡烛、透镜和光屏处在图甲位置时，烛焰在光屏上恰好成清晰、倒立、 　缩小　 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像，生活中的 　照相机　 就是利用此成像原理，此时若想让所成的像变大，应该将蜡烛向右移动，同时将光屏向 　右　 移动。
缩小　
照相机　
右　
　　【变式3】实验完成后，小组的小明借用物理老师的眼镜继续探究，他将镜片放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，说明物理老师的眼镜是 　近视　 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
　　【变式4】（RJ八上P99第4题改编）将图甲中凸透镜换成焦距更小的凸透镜，若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，应进行的操作是 　将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动　 。
近视
将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动　
【交流与评估】
（6）实验进行了一段时间后，发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移
动器材的情况下，造成上述现象的原因是 　蜡烛燃烧变短　 ，能让像重新回到光屏中心的操作是 　B　 （填字母）。
A.光屏下调 B.蜡烛上调
C.透镜上调
（7）当光屏上得到清晰的像时，小明不小心将手指尖触摸到了凸透镜，此时光屏上 　不会　 （选填“会”或“不会”）有他指尖的像，此时光屏上所成的像 　变暗　 （选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”）。
蜡燃烧变短　
B　
不会　
变暗　
（8）其他同学实验时发现当物距u等于焦距f时，在光屏一侧透过凸透镜看到了烛
焰正立、放大的像，你觉得下列解释合理的是 　B　 （填字母）。
A.因为烛焰有一定的宽度，实际上它的其他部分到凸透镜的距离稍大于一倍焦距
B.因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某他部分到凸透镜的距离稍小于一倍焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
B　
【创新设问】
（9）【装置创新】如图戊，用“F”光源替代蜡烛进行实验，此装置的优点是 　所成的像不会晃动，更加稳定（或“F”光源更安全环保等）（写出一点即可）。
戊
所成的像不会晃动，更加稳定（或“F”光源更安全环保等）　
　　（10）【生活实践】做完实验后，将凸透镜平放在物理课本封面上，通过透镜看
到书名《物理》的“物”字形状是如图中的 　A　 （填字母）。
A
B
C
D
A　
重难点　凸透镜成像规律及其应用
命题点1　静态成像规律
　　【例1】将物体放在距凸透镜30 cm处，在凸透镜另一侧距凸透镜20 cm处的光屏
上得到一个清晰的像，则此凸透镜的焦距范围是（　A　）
A.10 cm＜f＜15 cm
B.15 cm＜f＜20 cm
C.20 cm＜f＜30 cm
D.30 cm＜f＜40 cm
A
　　【例2】把焦距为12 cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6 cm处，
则蜡烛通过该凸透镜所成的像（　C　）
A.一定是倒立的 B.一定是正立的
C.一定是放大的 D.一定是缩小的
C
命题点2　动态成像规律
　　【例3】（焦距不变）小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示的位置时，光屏上恰好出现清晰、等大的像，此凸透镜的焦距为 　10.0　 cm。当蜡烛被移至57 cm 刻度线处时，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像，可以从凸透镜的 　左　 （选填“左”或“右”）侧 　透过　 （选填“透过”或“不透过”）透镜观察，生活中的 　放大镜　 是利用这个原理制成的。
10.0　
左　
透过　
放大镜　
　　【例4】（焦距改变）（多选）小刚利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，他先用焦距为20 cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10 cm的凸透镜继续进行实验，下列分析正确的是（　BD　）
BD
A.要使光屏再次成清晰的像，可只将光屏向右移
B.要使光屏再次成清晰的像，可只将蜡烛向右移
C.若只移动光屏重新得到清晰的像，像将变大
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像，像将变大
【方法指导】
1.光具座隐含信息
（1）若物像异侧，且u＞v，则此时成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
（2）若物像异侧，且u＜v，则此时成倒立、放大的实像，应用是投影仪或幻灯机。
（3）若物像异侧，且u＝v，则此时成倒立、等大的实像，焦距f＝u＝v。
2.焦距变化分析：不论是换透镜还是加眼镜片，其实质都是改变了折射光的会聚能力。
（1）加凸透镜（远视眼镜）或换小焦距凸透镜：会聚能力变强，像靠近透镜，像变小。
（2）加凹透镜（近视眼镜）或换大焦距凸透镜：会聚能力变弱，像远离透镜，像变大。
命题点1　凸透镜成像规律及应用
1.（多选）（2023·贵州）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（　BCD　）
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
BCD
考点训练
2.（实际应用——照相机原理）（2022·黔西南州）如图，小明妈妈用手机拍视频，下列关于手机镜头成像的说法正确的是（　C　）
A.手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B.妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C.要拍面部特写，可以把手机靠近面部一些
D.手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
第2题图
C
3.（2021·黔西南州）学校在常态化疫情防控中，都配置了全自动红外线摄像测温系统（如图）。当同学们通过测温通道时，该系统就能自动、快速、准确地测量体温，并对检测出发烧的同学发出报警。下列判断中正确的是（　D　）
A.同学们必须位于镜头焦距以内
B.当某同学体温为36.5 ℃时，系统会报警
C.红外线肉眼看不见，不是光
D.人体温度越高，辐射出的红外线越强
第3题图
D
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，某次实验成像清晰时的情况如图所示，在光屏上得到的是一个倒立、放大的像，保持三者位置不变，只把蜡烛和光屏对调，则在光屏上会得到一个倒立、 　缩小　 （选填“放大”或“缩小”）的像。外出旅游时，同学们都喜欢用自拍杆支起手机来拍照，这是因为自拍杆除了能方便地调整拍摄角度和方位外，还能通过调节自拍杆的长度来改变 　物距　 （选填“像距”或“物距”）从而改变成像的大小，达到满意的拍摄效果。
缩小　
物距　
命题点2　透镜作图
5.如图，凸透镜主光轴与水面重合，即上半部分在空气中，下半部分在水中，请作出通过凸透镜的入射光线，以及折射入水后的光线（方向大致符合物理规律即可）。
　
6.如图，请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
　
7.如图甲是我国首创的“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。
　
命题点3　探究凸透镜成像规律
8.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，华华同学进行了如下实验：
（1）按图甲所示操作，测得凸透镜的焦距为 　10.0　 cm。
10.0　
（2）调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示，发现光屏上得到一个倒立、 　放大　 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像。
（3）若蜡烛和光屏的位置保持不变，将凸透镜移动到60 cm处，光屏上的像模糊不清，这与 　近视眼　 （选填“近视眼”或“远视眼”）相似。
放大　
近视眼　
9.（2022·贵阳）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“F”字样的光源代替可视物体，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。请回答下列问题。
甲
（1）模拟近视眼视物情况，选择图乙中的 　3　 （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。
乙
3　
（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 　B　 （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 　凹　 透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。
丙
B　
凹　
（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 　抽取　 （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？ 　更小　 ，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由： 　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　 。
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　
1.如图是一张大厦的照片，关于该照片下列说法正确的是（　C　）
A.照相机的镜头对光线有发散作用
B.照相机呈倒立、放大的虚像
C.水中的像是光的反射形成的
D.在太阳下的大楼是光源
C
巩固训练
2.下列光学现象中，所成的像是实像的是（　B　）
　　　
B
A.平面镜成像
B.小孔成像
C.海市蜃楼
D.用放大镜看书
3.物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是（　B　）
A.正立、放大的像 B.正立、缩小的像
C.倒立、放大的像 D.倒立、缩小的像
B
4.（多选）在探究凸透镜成像规律时，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像（图中未画出光屏）。若保持透镜位置不变，将蜡烛调至20 cm刻度处时，下列判断正确的是（　ACD　）
A.该透镜的焦距是10 cm
B.移动光屏可承接到烛焰清晰放大的像
C.像的位置在60～70 cm刻度之间
D.照相机应用了该次实验的成像规律
ACD
5.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 　凸　 透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 　实　 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 　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
第5题图
凸　
实　
变大　
6.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 　会聚　 作用将物体点燃（如图）。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正 　远视　 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 　倒立、缩小的实 （填像的性质）。
第6题图
会聚　
远视　
倒立、缩小的实像　
7.请根据图中凸透镜折射后的光线，作出凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的光线。
8.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10 cm，下列说法正确的是（　D　）
A.烛焰在如图所示的位置所成像的特点与照相机成像特点相同
B.将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像
C.将蜡烛移动到光具座42 cm刻度线处，烛焰所成的像是倒立、放大的
D.将蜡烛移动到光具座30 cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像
D
9.点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20 cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10 cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（　A　）
A.缩小的实像 B.放大的虚像
C.倒立的虚像 D.正立的实像
A
10.某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）实验前，应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 　同一高度　 。
（2）如图，烛焰恰好在光屏上成倒立、 　缩小　 （选填“放大”“等大”或“缩小”）、清晰的实像，这是 　照相机　 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理。
同一高度　
缩小　
照相机　
（3）若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置， 　仍能　 （选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是 　可逆　 的。
（4）若保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变，只把光屏向右适当调节，光屏上烛焰的像逐渐变得模糊，这与 　近视眼　 （选填“近视眼”或“远视眼”）形成原因相同。
仍能　
可逆　
近视眼　
11.尊老爱幼是中华民族的传统美德。为了方便老年人剪指甲，在指甲剪的上方加装了一个小凸透镜（如图）。请用物理知识说明：
（2）磨指甲的金属磨甲片表面粗糙条纹的作用。
答：（1）指甲到凸透镜距离小于一倍焦距，成正立放大的虚像，所以指甲剪上加装凸透镜起到放大镜的作用。
（1）指甲剪上加装凸透镜的作用。
（2）磨甲片表面刻有粗糙条纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，利于磨掉指甲边缘的棱角。　

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