广东省2020中考物理一轮复习第三讲透镜及其应用命题点1透镜成像规律及作图眼睛及眼镜20200430289
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中考物理知识点专题总结—透镜及其应用(考前必看)一、思维导图二、知识总结知识点一:透镜1.透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,对光起折射作用的光学元件。
2.透镜的类型:(1)凸透镜:边缘薄,中央厚。
(图甲)(2)凹透镜:边缘厚,中央薄。
(图乙)3.主光轴和光心(1)主光轴:通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴。
(2)光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光传播方向不变。
(透镜中心可认为是光心)【微点拨】1.凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜,如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。
2.透镜是一种模型,常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜,甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
知识点二:透镜对光的作用1.凸透镜:对光有会聚作用。
(如图所示,凸透镜相当于两个三棱镜组合,厚的一端相对)2.凹透镜:对光有发散作用。
(如图所示,凹透镜相当于两个三棱镜组合,薄的一端相对)【微点拨】1.凸透镜对光线具有会聚作用,但并不是说通过凸透镜后的光束一定会聚在一点,或一定是一束会聚光束,因为会聚是相对于不发生折射时的光线来说的。
2.凹透镜对光线具有发散作用,但并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的,或延长不相交,因为发散是相对于不发生折射时的光线来说的。
3.焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示。
4.虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
5.焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
【微点拨】1.凸透镜有两个焦点,并且关于光心对称;凹透镜有两个虚焦点,关于光心对称。
2.凸透镜的焦距f的大小表示其会聚能力的强弱,f越小,对光的会聚能力越强;凹透镜焦距f的大小表示其发散能力的强弱,f越小,对光的发散能力越强。
3.由于光路可逆,若把光源放在焦点上,光源射向透镜的光,经凸透镜折射后将变为平行光,因此利用凸透镜可产生平行光。
中考物理一轮复习专题解析突破——透镜成像及应用复习目标1.了解:透镜的种类和特点;透镜成像原理;生活中常用光学仪器及特点;眼睛的构造及成像特点;显微镜和望远镜的工作原理。
2.会:画透镜成像光路;进行凸透镜成像作图;利用凸透镜成像规律解答实际问题。
3.理解:透镜的三条主要光线;成像虚实;眼睛视力矫正方法。
4.掌握:凸透镜成像规律及应用。
5.能:通过生活中的实例分析透镜应用。
基础梳理一、思维导图第1 页共39 页第 2 页 共 39 页二、知识梳理知识点一、透镜及其概念成的。
3.透镜分类:透镜分为凸透镜和凹透镜。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜(远视镜镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)。
4.透镜光路基本概念:图(1)是透镜光路示意图。
心,用“O”表示。
a.凸透镜光路b.凹透镜光路图(1) 透镜光路示意图 焦点,用“F”表示,如图(2)a 所示;平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,其第 3 页 共 39 页a.凸透镜光路概念b.凹透镜光路概念 图(2)透镜光路概念和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。
5.透镜的三条特殊光线图(3)过光心的光线第 4 页 共 39 页要点诠释:1.凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜,如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。
透镜是一种模型,常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜,甚至一滴水都可以看做是一个透镜。
2.凸透镜对光具有会聚作用,并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。
会聚是相对于不发生折射时的光来说的。
3.凹透镜对光具有发散作用,并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。
发散是相对于不发生折射时的光来说的。
知识点二、生活中的透镜1.线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2.过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
中考物理第一轮复习讲义--第3章透镜及其应用【中考透视】【知识网络图示】【名师解读】专题1 凸透镜、凹透镜的三条特殊光线例1如图3-96所示,画出光线经过凸透镜后的折射光线.答案:如图3-97所示.例2 如图3-98所示,画出折射光线或入射光线.专题2 凸透镜成像的规律及应用A.100 mm以外B.大于50 mm┃分析┃航空摄影是指在飞机上向地面拍照,由于物距较远,相当于光线从无限远处入射,它成的像在焦点外侧附近,像距略大于焦距.故正确答案为C.A. 拍摄甲时,照相机到人的距离比拍乙时大C.拍摄甲时,所用照相机的镜头的直径比拍乙时大D.拍摄甲时,所用照相机的镜头的直径比拍乙时小A.增大投影仪到屏幕的距离,减小投影片到凸透镜的距离B.减小投影仪到屏幕的距离,增大投影片到凸透镜的距离D.增大投影仪到屏幕的距离,增大投影片到凸透镜的距离专题3 远视眼、近视眼的成因及矫正┃分析┃可从近视眼和远视眼的特征及凸透镜成像的规律两方面加以分析考虑.例7 下列关于远视眼的说法中,正确的是( )A.小明是远视眼,这说明他的眼睛非常好,看物体非常清楚C.远视眼是晶状体太薄,折光能力太强造成的D.远视眼不管看近处还是远处的物体。
像都成在视网膜的后面A.小强的眼睛是近视眼,应戴凹透镜做成的眼镜C.小强的眼睛是远视眼,应戴凸透镜做成的眼镜D.小强的眼睛是远视眼,无需配戴眼镜专题4 测量凸透镜焦距的方法(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.答案:15三、思想方法专题要求:写出所需器材、探究步骤,设计一个实验记录表格并指出这次探究活动中所运用的一种主要的科学研究方法.透镜材料玻璃水晶塑料透镜焦距(cm)(4)科学研究方法:控制变量法.专题6 类比法人眼照相机瞳孔胶卷视网膜镜头答案:人眼——照相机;瞳孔——光圈;晶状体——镜头;视网膜——胶卷.专题7 比较法例13显微镜和望远镜在结构特点、作用及成像原理上有哪些异同点?【专题解读】所谓图像法是指将数据图像化,利用图像把一个物理量随另一个物理量变化的情况表示出来.这种处理数据的方法直观、明了,给我们研究问题带来了方便.答案:当u=0.3 m时,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像.【沙场练兵】1.如图3-104所示,小兵用放大镜看指纹时,觉得指纹的像太小,为使指纹的像放大些,正确的做法是( )B.眼睛和手指不动,让放大镜离手指远些C. 放大镜和手指不动,让眼睛离放大镜近些A. 都是放大的像B.都是正立的像C. 都是实像D.都是虚像A.像的大小B.像到透镜的距离4.在烛焰和光屏的中间放一个凸透镜,光屏上成放大的像,把蜡烛和光屏固定后移动透镜,光屏上( )C.还可成缩小的像D.不能成清晰的像6.下列关于近视眼的说法中,错误的是( )B.来自远处物体的光会聚在视网膜的前方C.需要戴发散透镜进行矫正7.关于显微镜,下列说法中正确的是( )A.观察微小的物体时,物体应放在物镜的焦点之内C. 物镜和目镜所成的像都是虚像D.物镜和目镜所成的像都是实像C.放大镜D.潜望镜凸透镜像的性质甲倒立、缩小的实像乙正立、放大的虚像A.f甲<f乙B.f甲>f乙二、填空题13.物体对眼睛所成视角的大小不仅和有关,还和有关.14.观看远处物体时,睫状体,晶状体变,焦距变,远处物体射来的光刚好会聚在上,眼睛便可以看清楚远处的物体了.15.如图3-109所示,小球置于水平放置的凸透镜的上表面的中心上,该凸透镜的焦距为10 c m,若球做竖直向上的匀速直线运动,其速度大小为v=2 c m/s,则经过s后,小球通过凸透镜成缩小的实像.16.(1)在使用显微镜时,来自被观察物体的光经过______后成一个放大的实像,道理就像一样.目镜的作用则像一个普通的,把这个像再一次.(2)望远镜物镜的作用是使远处的物体在附近成实像.目镜的作用相当于一个,把这个实像再次.17.一种微型手电筒的灯泡做成如图3-110所示的形状,它的前端相当于一个,这种手电筒可以省去一般手电筒中的一个零件,这个零件是.18.照相机“调焦”不是调凸透镜的焦距,而是调节和之间的距离.19.清晨,草地或树木上的露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠产生功能的结果,形成了像.20.在“研究凸透镜成像”的实验中,点燃的蜡烛分别放在a,b,c,d.四个不同的位置,如图3-11l所示,其中蜡烛放在处所得的实像最小,放在处得到正立的虚像,放在处的成像规律是投影仪的工作原理.三、作图题21.完成如图3-112所示的光路图.四、探究与实验题22.根据所学的凸透镜知识,某同学自制了一个“平行光源”,如图3-113所示,装置的主要部分是开有细缝的小盒、充满水的小药瓶、小灯泡、电池和导线等,其中装水的小药瓶对光起作用.移动小药瓶,当灯泡处在小药瓶的位置时,就有平行光束从细缝中射出.23.小军从市场买了两条小鱼放到了装水的塑料袋里,回家后正要把小鱼放入鱼缸时,他发现窗外一束光线通过他手中的水袋在窗台上形成了一个光斑,原来“水袋”能会聚光,于是他又想到一个问题:把水和鱼倒入鱼缸中,把塑料袋里吹上气再放入水中,不知还能否会聚太阳光?(如图3-114所示)(1)你对上述问题的猜想是什么?(2)通过实验验证你的猜想,简述实验步骤.(3)一束平行光通过水中的气袋,这束光线会怎样偏折?(画图说明)24.(1)如图3-115所示,这只眼睛存在什么视力问题?(2)要想使这只眼睛得到矫正,应该配戴什么透镜?为什么这样做能使眼睛看清楚物体?25.李强同学在实验室里做完探究“凸透镜成像规律”的实验后,他发现实验室里的凸透镜有用玻璃制成的,还有用塑料制成的.李强同学想,凸透镜的焦距是否只与它的大小、形状有关,而与制作材料无关?他想通过实验探究一下,请你帮他设计探究过程,完成如下工作:(1)写出这次探究的主要器材.(2)写出探究的主要步骤和方法.(3)设计一个记录实验数据的表格.参考答案1.B[提示:凸透镜成像,物体在焦点以内时,物体离焦点越近,即离透镜越远,成像越大.]2.A[提示:由题意可知焦距为12 c m,“15 c m”位于一、二倍焦距之间,成放大的实像,“6 c m”位于焦点以内,成放大的虚像.]3.D[提示:物体通过凸透镜成实像的规律为:物近,像远,像变大.即物距变小时,像距变大,像变大.由于像始终在一、二倍焦距之间,物体靠近透镜移动的距离为3f时,像移动的距离小于f故像与物之间的距离减小了.]4.C[提示:由光路可逆性可知,当物距等于原来的像距时,物体成缩小的实像.] 5.B[提示:老花镜为凸透镜,度数越深,放大倍数越大.]6.D[提示:近视眼看远处物体时把像成在视网膜前,原因是晶状体太厚或眼球在前后方向上太长.]7.B[提示:显微镜的物镜对微小物体所成的像是放大的实像,物体到物镜的距离应大于1倍焦距而小于2倍焦距,所以A和C错.显微镜的目镜将物镜所成的实像当作物体,成放大、正立的虚像,物镜成的实像应在目镜的焦点之内,所以D错,B正确.] 8.B9.B[提示:从图中可以看出,像距大于物距,在光屏上成的像是倒立、放大的实像.] 10.A[提示:当“u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以“u>2f甲,当“u<f时,成正立、放大的虚像,所以“u<f乙,故f甲<f乙.]11.平面镜、凸面镜、凹面镜凸透镜、凹透镜凹透镜、凸面镜凸透镜、凹面镜12.小于10 c m 倒立缩小放大倒立[提示:u<f,成正立、放大虚像;当看窗外远处的景物时,u>2f,成倒立、缩小的实像;当u=15 c m时f<u<2f,成倒立、放大的实像.] 13.物体的大小物体到眼睛的距离14.放松薄大视网膜15.10[提示:当物距大于2倍焦距时成缩小的实像,即小球要运动20 cm.]16.(1)物镜投影仪放大镜放大(2)焦点放大镜放大17.凸透镜凹面镜18.镜头胶卷19.放大镜正立、放大的虚20.a d c21.如图3-116所示.22.会聚焦点[提示:充满水的小药瓶相当于一个凸透镜,对光线有会聚作用,当小灯泡处于该透镜的焦点处时,灯泡发出的光经凸透镜折射后平行于主光轴射出.]23.(1)不会会聚太阳光了.(2)用一束平行光照射水中的气袋,看光线是否会聚成一点.(3)如图3-117所示,气袋两侧的水相当于两个用水制成的凹透镜,对光起发散作用.24.(1)远视眼.(2)凸透镜.远视眼的晶状体太薄,对光的会聚能力较弱,戴凸透镜使光在进入眼睛前变得会聚一些,像就能成在视网膜上.25.(1)器材:大小、形状完全相同,但制作材料不同(玻璃、塑料)的两个凸透镜;白纸;刻度尺.(2)将玻璃凸透镜正对着阳光,在下面放一张白纸,上下移动白纸的位置,直到在白纸上出现最小、最亮的光斑,量出光斑到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距.换用塑料凸透镜,重复上述实验.比较两种凸透镜的焦距.(3)。
第三讲透镜及其应用
命题点1 透镜成像规律及作图、眼睛及眼镜
类型1 凸透镜成像规律及应用
1. (2019怀化)小强在做探究凸透镜成像的规律的实验时,在光屏上得到一个倒立、放大的清晰的像,下列器材工作时运用上述成像规律的是( )
A. 放大镜
B. 平面镜
C. 照相机
D. 投影仪
2. (2019昆明)下列说法中正确的是( )
A. 放大镜是凹透镜
B. 凸透镜总是成实像
C. 凸透镜只能成倒立的像
D. 凹透镜对光线有发散作用
3. (2020原创)如图所示,在光具座上20 cm处放置一支点燃的蜡烛时,在另一侧的100 cm 处光屏上得到了物体清晰的实像,凸透镜放在50 cm刻度位置.该凸透镜的焦距可能是( )
第3题图
A. 27 cm
B. 12 cm
C. 32 cm
D. 19 cm
4. (2019寮步中学二模)晨光初中对学生进行“珍爱生命,远离毒品”的法制教育时放映幻灯片,发现屏幕上的像小了点,应怎样调节( )
A. 放映机离屏幕远一些胶片离镜头远一些
B. 放映机离屏幕远一些胶片离镜头近一些
C. 放映机离屏幕近一些胶片离镜头远一些
D. 放映机离屏幕近一些胶片离镜头近一些
5. (2018咸宁)一凸透镜的焦距为15 cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40 cm处沿主光轴移到20 cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是( )
A. 像变大,像距变大
B. 像变小,像距变小
C. 像变大,像距变小
D. 像变小,像距变大
6. (2019娄底)娄底高铁站的进站通道采用了人脸识别系统(如图所示),识别系统的摄像机
可以自动将镜头前1 m处的人脸拍摄成数码照片传递给设备识别.此系统的摄像机的镜头相当于________透镜,它的焦距应________50 cm(选填“大于”“等于”或“小于”).
第6题图
7. 2019年9月25日北京大兴国际机场正式投运.航站楼占地70万平方米,机场配备400余台自助值机和自助托运设备,自助覆盖率达到80%,值机、托运、安检、登机,旅客仅凭“一张脸”就能办好,全程无纸化、自助化.自助值机设备的摄像头相当于________(选填“凸透镜”“凹透镜”或“平面镜”),旅客通过摄像头成________(选填“倒立”或“正立”)的像.
8. (2019粤西区二模)如图所示,平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距为________cm;当烛焰距离凸透镜40 cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的像,生活中的________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)是利用这个原理制成的.
第8题图
9. (2019泰州)如图,用铁丝围成一个内径约4 mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为________(选填“实像”或“虚像”);透过水膜透镜看远处的楼房,楼房倒立缩小了,这种成像情况与________(选填“照相机”或“幻灯机”)成像原理相同;轻轻甩去一些水(保持水膜完好),透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像,此时水膜透镜相当于________(选填“凸透镜”或“凹透镜”).
第9题图
类型2 眼睛及眼镜
10. (2019凉山州)据专家介绍,12至18岁是青少年近视的高发期,主要原因如下:(1)长时间用眼不注意姿势或者休息.(2)长时间玩游戏、上网、玩手机、看电视等原因引起近视.下列四幅图中,属于近视眼及其矫正的是( )
第10题图A. 甲和丙 B. 甲和丁 C. 乙和丙 D. 乙和丁
11. (2020原创)眼球的结构类似于照相机,把来自物体的光聚在视网膜上,形成物体________(选填“正立”或“倒立”)的像,远视眼成的像在视网膜的__________(选填“前方”或“后方”),需配戴________(选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜矫正.
类型3 透镜作图
12. (2019寮步中学二模)请在甲图中画出入射光线经凸透镜折射后的光线,在乙图中画出折射光线对应的入射光线.
第12题图
13. (2019南开实验中学一模)根据图中给出的入射光线和折射光线,在虚线框内画出一个适当的透镜.
第13题图
14. (2019成都)如图所示,F是透镜的焦点,a、b是烛焰发出的两条光线,a与两焦点的连线平行,b经过透镜中心.请作出a、b两条光线通过透镜之后的光路图.
第14题图
核心素养提升
1. (2019舟山)如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块________镜.此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应________矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”).
第1题图
2. (2019威海)黑洞是宇宙中质量很大的天体,如图所示,两恒星1、2发出的光在经过某黑洞附近时发生了弯曲之后射向地球,地球上的人类观测到恒星1的位置比原位置________(选填“偏高”“偏低”或“不变”);若在黑洞的位置用一个光学元件代替它对光的作用(光学元件的尺寸可大于黑洞),该光学元件为________.
第2题图
参考答案及解析
第三讲透镜及其应用
命题点1 透镜成像规律及作图、眼睛及眼镜
1. D 【解析】放大镜的成像规律是物体在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,A错误;平面镜所成的像是等大、正立的虚像,B错误;照相机的成像规律是物体在二倍焦距之外,成倒立、缩小的实像,C错误;投影仪成像的规律是物体到凸透镜的距离在一倍和二倍焦距之间,成的像是倒立、放大的实像,D正确.故选D.
2. D 【解析】放大镜的主要部件是凸透镜,A错误;当物体在凸透镜的一倍焦距之内时,物体经过凸透镜成正立、放大的虚像,当物体在凸透镜的焦点处时,此时不成像,B、C错误;凹透镜对光有发散作用,D正确.故选D.
3. D 【解析】点燃的蜡烛在20 cm处,凸透镜在50 cm处,蜡烛到凸透镜的距离为50 cm -20 cm=30 cm,即物距为u=30 cm;光屏在100 cm处,凸透镜在50 cm处,光屏到凸透镜的距离为100 cm-50 cm=50 cm,即像距为v=50 cm;从而可知,物距u小于像距v,即2f>u>f时,v>2f,成倒立、放大的实像,因此,物距:2f>30 cm>f,像距:50 cm >2f,所以凸透镜焦距:25 cm>f>15 cm,B符合题意.故选D.
4. B 【解析】根据凸透镜成像的规律知,像变大,则像距变大,物距变小,应使投影仪远离屏幕,并把镜头与幻灯片的距离调小一些.
5. A 【解析】凸透镜的焦距是15 cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40 cm处移到20 cm处的过程中,物距始终大于焦距,因此凸透镜成实像,由于物距减小,则像距变大,像变大.故选A.
6. 凸小于【解析】此系统的摄像机的镜头相当于凸透镜;摄像机的工作原理是当物体在凸透镜前的二倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像,由题意可知,1 m>2f,解得f<0.5 m=50 cm.
7. 凸虚倒立
8. 10 照相机【解析】拿一个凸透镜正对着平行光;再把一张纸放在它的另一侧,改变透镜与纸的距离,直到纸上的光斑变得最小、最亮,最后测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距.因此凸透镜的焦距为:25.0 cm-15.0 cm=10.0 cm;当物距为40 cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机.
9. 虚像照相机凹透镜【解析】水膜透镜相当于一个凸透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立、放大的像,则u<f,成正立、放大的虚像,此时水膜透镜相当于放大镜;透过水膜透镜看远处的楼房,楼房成倒立、缩小的像,则u>2f, f<v<2f,这种成像情况与照相机成像原理相同;轻轻甩去一些水,保持水膜完好,透过水膜透镜看远处的楼房成正立、缩小的像,此时水膜透镜相当于凹透镜.
10. B 【解析】后天形成的近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,远处的物体成像在视网膜的前面,所以甲图反映了近视眼的成因;近视眼用凹透镜发散光线,使像成在视网膜上,因此丁图反映了近视眼的矫正.故选B.
11. 倒立后方凸
12. 如答图所示
第12题答图
13. 如答图所示
第13题答图
14. 如答图所示
第14题答图
核心素养提升
1. 凸透靠近【解析】“黑白颠倒”其实是凸透镜成倒立实像,此时物体处于凸透镜一倍焦距之外,当物体在凸透镜一倍焦距以内时成正立虚像,即“黑白颠倒”现象重新颠倒回
来,所以应将白纸靠近矿泉水瓶.
2. 偏高凸透镜【解析】当恒星发出的光经过黑洞附近时,会在万有引力作用下弯曲,光束变得集中,类似于凸透镜对光线的会聚作用,在地球上的观测者会观察到恒星偏高了.。