内容正文:
专题05 透镜及其应用
本专题中考考点及要求(“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次)
评价目标和评价水平
标准要求
知识性目标
技能性目标
体验性目标
了解
认识
理解
独立操作
经
历
认同
内化
(1)认识凸透镜的会聚作用和
凹透镜的发散作用。
▲
(2)探究并知道凸透镜成像的规律。
▲
▲
(3)了解凸透镜成像规律的应用。
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规律总结1:透镜作图问题基本方法
掌握三条特殊的入射光线,经过透镜折射后的折射光线的特点是光学透镜光路作图的重要方法。见下图表:
规律总结2:对凸透镜成像规律的思维方法
1.心中要强记凸透镜成像的规律及应用的基础知识
物 距(u)
像 距(v)
像 的 性 质
应 用
大 小
正 倒
虚 实
无限远
v=f
极小
光斑
测焦距
u>2f
2f>v>f
缩小
倒立
实像
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实像
测焦距
2f>u>f
v>2f
放大
倒立
实像
幻灯机(投影仪)
u=f
无限远
获平行光源和测焦距
u<f
同侧
放大
正立
虚像
放大镜
2.对凸透镜成像规律的理解
(1)焦点是成实像和虚像的分界点;
(2)二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点;
(3)倒立的都是实像、正立的都是虚像;
(4)当u>v时,像是缩小的;反之,像是放大的;
(5)成实像时:当物距减小时,像距和像都增大;
反之,物距增大,像和像距都减小。简言之“物近像远像变大;”
(6)无论是成实像还是虚像,只要物体向焦点靠近,所成的像都变大;
(7)像与物左右相反,上下相反;
(8)凸透镜破损或有污渍,不影响成像的完整性,只是让像变暗;
(9)物和像在透镜同侧的是虚像;异侧的是实像。
规律总结3:探究凸透镜成像规律实验思维方法
1.实验操作:实验时点燃蜡烛,使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心(即焰心、光心、光屏中心)大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分,要想使像呈在光屏的中心,该如何操作:①向上移动光屏;②向上移动蜡烛;③向下移动凸透镜。
2.如果用手将凸透镜遮住一半,则光屏上依然是一个完整的像,但亮度较暗。
3.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:
①蜡烛在焦点以内(u<f);
②烛焰在焦点上(u=f) ;
③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度 ;
④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
4.燃烧的蜡烛不断变短,光屏上的像向上移动,为使像呈在光屏中央,应该将光屏向上移动或蜡烛向上移动或凸透镜向下移动。
5.实验结论:凸透镜成像规律内容。
6.对规律的进一步认识:一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小,物近像远像变大。像跟着物体跑。
【例题1】(2018湖南怀化)如图所示,光线伍平行于凸透镜的主光轴,光线右过光心乙清在图中作出光线a、 b经过凸透镜后的折射光线。
【例题2】(2019山东省东营)根据入射光线和折射光线,请在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
【例题3】(2018兰州)如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。根据图像给出的信息,下列说法正确的是( )
A.由图可知实验中使用的凸透镜的焦距是20cm;
B.当物距为5cm时的成像特点是正立、放大的虚像;
C.当物距为5cm时的成像特点可应用于照相机;
D.当物距为5cm时的成像特点可应用于幻灯机。
【例题4】(2019河北省)如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。下列说法正确的是( )
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小
B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像
D.当光屏上成清晰像时,在贴近凸透镜左侧位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像
【例题5】(2018山东潍坊)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,拉姆同学所在实验小组用同一凸透镜做了如图所示的实验。
(1)实验前,拉姆同学用图甲所示的方法来测量实验用凸透镜的焦距f,则该凸透镜的焦距f=______cm。
(2)将凸透镜放置在光具座的C点处,如图乙所示,实验过程中,该小组组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,当把点燃的蜡烛放在光具座的A点处时,移动光屏