资源简介

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第五章　透镜及其应用
章末总结
一、思维导图
二、专题整合
专题一∶透镜的识别与三条特殊光线
专题概述∶本专题主要包括透镜对光的作用特点，根据三条特殊光线完成透镜光路图等，是中考常考的内容。
【例1】如图所示，在黑暗的房间里，有一竖直放置的平面镜，把一凸透镜放在平面镜前，用与凸透镜主光轴平行的平行光束射向凸透镜，当用眼睛对着平面镜观看时，看到面镜里的a处有发光点，则平行光束通过凸透镜后的会聚处和a点的距离是
m，该凸透镜的焦距是
m。
【例2】请在图中填入适当的透镜。
专题二∶凸透镜成像的规律及其应用
专题概述∶凸透镜成像规律是本章的重要内容，生活中的照相机、投影仪（幻灯机）、放大镜、眼镜、显微镜、望远镜都是凸透镜成像规律的不同应用。对于凸透镜成像的间题，要掌握成像的三种情况和两个分界点，以及物距变化时像的性质和像距的变化规律。对于各种光学仪器，要根据凸透镜成像规律来理解。
【例3】如图所示，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．此时成倒立放大的实像
B．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
C．在凸透镜左侧放一个凹透镜，需要把光屏向右移才能再次看到清晰的像
D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
【例4】如图所示是一款HiMirro智能梳妆镜。智能镜子配置的摄像头可以检测脸上的皱纹、黑眼圈，甚至还能检测皮肤的水分和黑色素含量，根据皮肤状态提供合适的化妆和护肤建议。关于智能梳妆镜，下列说法正确的是（　　）
A．智能镜子配置的摄像头用的是凹透镜
B．在拍摄时，人在透镜两倍焦距外
C．靠近梳妆镜时，人在梳妆镜中成的像会变大
D．要使人在摄像头中的像变大，人应该在透镜一倍焦距内
专题三∶眼睛和眼镜
专题概述∶由于本节知识和生活联系紧密，且中学生视力有明显下降趋势，因此对眼睛和眼镜这一内容要加倍重视。中考考查的重点是眼睛的结构及成像原理，近视眼、远视眼的成因及其矫正。试题以填空题和选择题为主，近视眼、远视眼的成因及其矫正方面的探究题出现的概率也较高。试题难度一般较中等。
【例5】今年6月6日是全国第25个爱眼日。国家卫健委以“视觉2020，关注普遍的眼健康”为宣传主题，关爱眼健康，尽享新视界。人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，如图中关于近视眼与远视眼的成因及矫正的说法中正确是（　　）
A．甲为近视眼，可佩戴凹透镜矫正
B．甲为远视眼，可佩戴凸透镜矫正
C．乙为近视眼，可佩戴凸透镜矫正
D．乙为远视眼，可佩戴凹透镜矫正
【例6】经常用眼睛长时间盯着近处的手机屏幕看，容易导致的后果是（　　）
A．晶状体变厚，看不清近处的物体
B．晶状体变薄，看不清近处的物体
C．晶状体变薄，看不清远处的物体
D．晶状体变厚，看不清远处的物体
专题四∶凸透镜焦距的确定方法
专题概述∶粗略地测量一个凸透镜的焦距常用以下三种方法，根据所给题意不同，选择的测量方法也不同。
（1）会聚法∶让凸透镜正对太阳光，把一张纸放在它的另一侧，调节透镜到纸的距离，直到纸上的光斑最小最亮.测出这个光斑到凸透镜的距离即为该凸透镜的焦距。
（2）观察虚像法;在光具座上放置光屏、凸透镜，将一较大的字贴在光屏上，透过凸透镜看光屏上的字，当出现该字正立、放大的虚像后，逐渐加大凸透镜到光屏的距离，直到该字的虚像正好消失为止，测出此时光屏到凸透镜的距离即为焦距。
（3）物像等大法∶在光具座上依次放置光屏、凸透镜、燃烧的蜡烛，保持凸透镜不动，同时移动燃烧的蜡烛和光屏，直到光屏上出现倒立、等大的烛焰的像为止，则物距或像距的一半即为焦距。
【例7】如图所示，在阳光垂直射向地面的正午时分，用一圆形薄透镜正对阳光放置，在距透镜30cm的地面上得到一个直径与透镜直径一样大小的圆形光斑，则透镜的焦距是
cm，若将透镜向上移动少许，光斑
（选填变大/变小/不变）。
专题五：实验专题
专题概述∶凸透镜成像规律的实验探究，是初中物理中一个非常典型的探究，它通过生活中的透镜例如照相机、放大镜等成像引发思考，提出问题，通过对这些成像现象的初步分析进行科学猜想，而后设计进行实验，通过实验记录数据，分析得出凸透镜成像的规律。对凸透镜成像规律的探究实验较复杂，对实验技能要求较高;另外对凸透镜成像规律还可能有许多更深入的探究。
【例8】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动，移动蜡烛和光屏至如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。
（1）该凸透镜的焦距为　15.0　cm。
（2）将蜡烛移到10cm刻度线处，烛焰所成的像是
（填“放大”、“缩小”或“等大”）的，生活中的
（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作。
（3）在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是
（填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正
（填“近视眼”或“远视眼”）。
（4）蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时需要
（填“向上”或“向下”）移动光屏。
专题六：中考典型例题
专题概述：从近几年各地中考命题来看，中考命题的重点是透镜对光的作用及三条特殊光线的作图，探究凸透镜成像的规律，凸透镜在生活中的应用及照相机、投影仪、放大镜的调节分析，近视眼与远视眼形成的原因及其矫正方法等。命题题型以填空、选择或作图题的形式考查透镜对光线的作用。凸透镜的成像规律及对实像和虚像的理解，是历年中考的重点和热点，幻灯机、投影仪和放大镜的使用，为中考命题的重点内容，以选择题、填空题、应用创新题、信息题等形式出现。
【例9】当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则（　　）
A．透镜甲的焦距为20cm
B．透镜甲的焦距比乙的大
C．第二次所成的像是放大的
D．光屏移动的距离s＜10cm
【例10】小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜（如图）。放大镜的焦距为25cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时（　　）
A．书与放大镜之间的距离应等于25cm
B．书与放大镜之间的距离应小于25cm
C．看到的是倒立、放大的虚像
D．看到的是正立、放大的实像
【例11】请在图中根据入射光线画出相对应的折射光线。
【例12】如图所示，请将光路图补充完整。
【例13】小明用焦距为15cm的凸透镜做探究凸透镜成像的规律实验。
（1）如图甲所示，实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们在同一高度上，便于让像承接在
。
（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到个清晰的倒立、
的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是
。
（3）实验过程中，小明发现当蜡烛成实像时，物距减小，像距与像都
（变大、变小或不变）。
（4）通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是
（填符号）。
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精品试卷·第
2
页
（共
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第五章　透镜及其应用
章末总结
一、思维导图
二、专题整合
专题一∶透镜的识别与三条特殊光线
专题概述∶本专题主要包括透镜对光的作用特点，根据三条特殊光线完成透镜光路图等，是中考常考的内容。
【例1】如图所示，在黑暗的房间里，有一竖直放置的平面镜，把一凸透镜放在平面镜前，用与凸透镜主光轴平行的平行光束射向凸透镜，当用眼睛对着平面镜观看时，看到面镜里的a处有发光点，则平行光束通过凸透镜后的会聚处和a点的距离是
m，该凸透镜的焦距是
m。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由题知，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从a处发散开来的，则凸透镜的焦点在平面镜前面，
而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，如图所示：
光束会聚处F和a点的距离s＝2×0.3m＝0.6m；
焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距：f＝0.5m﹣0.3m＝0.2m。
【例2】请在图中填入适当的透镜。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
左图中，入射光线经过透镜折射后变得会聚一点，所以此透镜对光线有会聚作用，应填凸透镜；
右图中，入射光线经过透镜折射后变得发散，所以此透镜对光线有发散作用，应填凹透镜；如图所示：
专题二∶凸透镜成像的规律及其应用
专题概述∶凸透镜成像规律是本章的重要内容，生活中的照相机、投影仪（幻灯机）、放大镜、眼镜、显微镜、望远镜都是凸透镜成像规律的不同应用。对于凸透镜成像的间题，要掌握成像的三种情况和两个分界点，以及物距变化时像的性质和像距的变化规律。对于各种光学仪器，要根据凸透镜成像规律来理解。
【例3】如图所示，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．此时成倒立放大的实像
B．要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜
C．在凸透镜左侧放一个凹透镜，需要把光屏向右移才能再次看到清晰的像
D．为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
【答案】C
【解答】解：
A、由图知，蜡烛放在凸透镜的2倍焦距之外，所以此时成倒立、缩小的实像，故A错误。
B、要使光屏上的烛焰的像变小，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”可知，蜡烛应远离凸透镜，同时光屏要靠近凸透镜一些，故B错误。
C、在凸透镜左侧放一个凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，能推迟像的会聚，所以需要把光屏向右移才能再次看到清晰的像，故C正确。
D、为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，故D错误。
【例4】如图所示是一款HiMirro智能梳妆镜。智能镜子配置的摄像头可以检测脸上的皱纹、黑眼圈，甚至还能检测皮肤的水分和黑色素含量，根据皮肤状态提供合适的化妆和护肤建议。关于智能梳妆镜，下列说法正确的是（　　）
A．智能镜子配置的摄像头用的是凹透镜
B．在拍摄时，人在透镜两倍焦距外
C．靠近梳妆镜时，人在梳妆镜中成的像会变大
D．要使人在摄像头中的像变大，人应该在透镜一倍焦距内
【答案】B
【解答】解：
AB、智能镜子配置的摄像头用的是凸透镜，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理工作的，所以在拍摄时，人在透镜两倍焦距外，故A错误，B正确；
C、梳妆镜是平面镜，成的是等大的虚像，靠近梳妆镜时，人在梳妆镜中成的像会大小不变，故C错误；
D、要使人在摄像头中的像变大，应该增大像距，减小物距，人还应该在透镜二倍焦距以外，但需要人靠近透镜，故D错误。
专题三∶眼睛和眼镜
专题概述∶由于本节知识和生活联系紧密，且中学生视力有明显下降趋势，因此对眼睛和眼镜这一内容要加倍重视。中考考查的重点是眼睛的结构及成像原理，近视眼、远视眼的成因及其矫正。试题以填空题和选择题为主，近视眼、远视眼的成因及其矫正方面的探究题出现的概率也较高。试题难度一般较中等。
【例5】今年6月6日是全国第25个爱眼日。国家卫健委以“视觉2020，关注普遍的眼健康”为宣传主题，关爱眼健康，尽享新视界。人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，如图中关于近视眼与远视眼的成因及矫正的说法中正确是（　　）
A．甲为近视眼，可佩戴凹透镜矫正
B．甲为远视眼，可佩戴凸透镜矫正
C．乙为近视眼，可佩戴凸透镜矫正
D．乙为远视眼，可佩戴凹透镜矫正
【答案】B
【解答】解：AB、甲图象成在视网膜的后面，属于远视眼；
远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，可用会聚作用的凸透镜矫正，使光线会聚能力增强，能使像成在视网膜上，能看清近处的物体，故B正确，A错误。
CD、乙图象成在视网膜的前面，属于近视眼；
近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，故CD错误。
【例6】经常用眼睛长时间盯着近处的手机屏幕看，容易导致的后果是（　　）
A．晶状体变厚，看不清近处的物体
B．晶状体变薄，看不清近处的物体
C．晶状体变薄，看不清远处的物体
D．晶状体变厚，看不清远处的物体
【答案】D
【解答】解：经常用眼睛长时间盯着近处的手机屏幕看，使眼睛长时间的调节紧张，导致晶状体过度变凸，晶状体变厚，远处物体的光线会聚到视网膜的前方，因此不能看清远处的物体，形成近视。
专题四∶凸透镜焦距的确定方法
专题概述∶粗略地测量一个凸透镜的焦距常用以下三种方法，根据所给题意不同，选择的测量方法也不同。
（1）会聚法∶让凸透镜正对太阳光，把一张纸放在它的另一侧，调节透镜到纸的距离，直到纸上的光斑最小最亮.测出这个光斑到凸透镜的距离即为该凸透镜的焦距。
（2）观察虚像法;在光具座上放置光屏、凸透镜，将一较大的字贴在光屏上，透过凸透镜看光屏上的字，当出现该字正立、放大的虚像后，逐渐加大凸透镜到光屏的距离，直到该字的虚像正好消失为止，测出此时光屏到凸透镜的距离即为焦距。
（3）物像等大法∶在光具座上依次放置光屏、凸透镜、燃烧的蜡烛，保持凸透镜不动，同时移动燃烧的蜡烛和光屏，直到光屏上出现倒立、等大的烛焰的像为止，则物距或像距的一半即为焦距。
【例7】如图所示，在阳光垂直射向地面的正午时分，用一圆形薄透镜正对阳光放置，在距透镜30cm的地面上得到一个直径与透镜直径一样大小的圆形光斑，则透镜的焦距是
cm，若将透镜向上移动少许，光斑
（选填变大/变小/不变）。
【答案】15；变大
【解答】解：
凸透镜对光线有会聚的作用；如果是最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距。在距透镜30cm的地面上得到一个直径与透镜直径一样大小的圆形光斑，说明太阳光经凸透镜的焦点继续向前传播形成的，且光斑位置到焦点的距离与凸透镜到焦点的位置相同。因此，透镜的焦距是此时总距离的一半，即30cm÷2＝15cm。此时若将透镜向上移动少许，光斑变大。
专题五：实验专题
专题概述∶凸透镜成像规律的实验探究，是初中物理中一个非常典型的探究，它通过生活中的透镜例如照相机、放大镜等成像引发思考，提出问题，通过对这些成像现象的初步分析进行科学猜想，而后设计进行实验，通过实验记录数据，分析得出凸透镜成像的规律。对凸透镜成像规律的探究实验较复杂，对实验技能要求较高;另外对凸透镜成像规律还可能有许多更深入的探究。
【例8】在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处不动，移动蜡烛和光屏至如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。
（1）该凸透镜的焦距为　15.0　cm。
（2）将蜡烛移到10cm刻度线处，烛焰所成的像是
（填“放大”、“缩小”或“等大”）的，生活中的
（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了该原理工作。
（3）在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了。将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是
（填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正
（填“近视眼”或“远视眼”）。
（4）蜡烛随着燃烧而变短，为了使像仍能成在光屏中央，这时需要
（填“向上”或“向下”）移动光屏。
【答案】（1）15.0；（2）缩小；照相机；（3）凸透镜；远视眼；（4）向上
【解答】解：（1）根据图可知，烛焰距凸透镜50cm﹣20cm＝30cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，说明此时满足80.0cm﹣50.0cm＝30.0cm＝u＝2f，所以f＝15.0cm；
（2）把蜡烛A移到10cm刻度线处，物距为40cm大于两倍焦距，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距在一倍焦距和两倍焦距之间，生活中照相机就是依据此原理制成的；
（3）在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，说明该镜片把光线会聚了，凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜可以矫正远视眼；
（4）蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，需要将光屏向上移动一些。
专题六：中考典型例题
专题概述：从近几年各地中考命题来看，中考命题的重点是透镜对光的作用及三条特殊光线的作图，探究凸透镜成像的规律，凸透镜在生活中的应用及照相机、投影仪、放大镜的调节分析，近视眼与远视眼形成的原因及其矫正方法等。命题题型以填空、选择或作图题的形式考查透镜对光线的作用。凸透镜的成像规律及对实像和虚像的理解，是历年中考的重点和热点，幻灯机、投影仪和放大镜的使用，为中考命题的重点内容，以选择题、填空题、应用创新题、信息题等形式出现。
【例9】当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则（　　）
A．透镜甲的焦距为20cm
B．透镜甲的焦距比乙的大
C．第二次所成的像是放大的
D．光屏移动的距离s＜10cm
【答案】B
【解答】解：A、由图可知，此时的u＝v＝2f，成的是倒立、等大的实像，所以2f＝20cm，则f＝10cm，故A错误；
B、现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向左移动距离s，此时的像距减小，则物距不变的情况下，相当于减小了焦距，所以透镜甲的焦距比乙的大；故B正确；
C、替换乙后，此时的物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故C错误；
D、由于不知道乙透镜的焦距的大小，所以无法判定光屏移动的距离，故D错误。
【例10】小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜（如图）。放大镜的焦距为25cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时（　　）
A．书与放大镜之间的距离应等于25cm
B．书与放大镜之间的距离应小于25cm
C．看到的是倒立、放大的虚像
D．看到的是正立、放大的实像
【答案】B
【解答】解：正确使用这个放大镜看书时，放大镜成正立、放大的虚像，需满足u＜f＝25cm，即书书与放大镜之间的距离应小于25cm，故B正确，ACD错误。
【例11】10．请在图中根据入射光线画出相对应的折射光线。
【答案】
【解答】解：
过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示：
【例12】如图所示，请将光路图补充完整。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
过凹透镜光心的光线其传播方向不变；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，如图所示：
【例13】小明用焦距为15cm的凸透镜做探究凸透镜成像的规律实验。
（1）如图甲所示，实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心，使它们在同一高度上，便于让像承接在
。
（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到个清晰的倒立、
的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是
。
（3）实验过程中，小明发现当蜡烛成实像时，物距减小，像距与像都
（变大、变小或不变）。
（4）通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是
（填符号）。
【答案】（1）光屏中心；（2）缩小；
照相机；（3）变大；（4）B。
【解答】解：（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一高度上。这样使完整的像成在光屏的中央；
（2）当烛焰距凸透镜30cm时，即u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像；
（3）实验过程中，当蜡烛成实像时，物距减小，根据凸透镜成像规律可知，像距与像都变大；
（4）根据凸透镜成像规律可知，凸透镜能成倒立、缩小的实像，能成倒立、放大的实像，能成正立、放大的虚像；不能成正立、缩小的实像，故B符合题意。
故答案为：（1）光屏中心；（2）缩小；
照相机；（3）变大；（4）B。
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