内容正文:
考点3:透镜及其应用
考点通
考
点
解
读
1.凸透镜和凹透镜:透镜对光的作用;焦点和焦距。
2.凸透镜成像的应用:照相机、投影仪、放大镜的原理。
3.眼睛和眼镜:正常眼睛、近视眼和远视眼。
4.显微镜和望远镜。
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考法通
中
考
预
测
2022中考要求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。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。理解透镜的三条主要光线;成像虚实;眼睛视力矫正方法。掌握凸透镜成像规律及应用。能通过生活中的实例分析透镜应用。
方法通
1.通过透镜的三条特殊光线:
有三条光线通过透镜的光路很特别,如图甲、乙所示。
A.平行于凸(凹)透镜主光轴的光线,经凸(凹)透镜折射后(反向延长线)会聚于(虚)焦点;
B.通过凸(凹)透镜光心的光线传播方向不变;
C.通过透镜(虚)焦点的光线,经凸(凹)透镜折射后平行于主光轴射出。
2.探究凸透镜成像规律的实验:
在研究凸透镜成像特点的实验中,依次把蜡烛、凸透镜和光屏放在同一直线上,并调整它们的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一水平高度,目的是使所成的像在光屏中间,同时便于我们观察。
3.凸透镜成像规律:
照相机
投影仪
放大镜
原理
u>2f,f<v<2f
f<u<2f,v>2f
u<f
像的性质
倒立、缩小的实像
倒立、放大的实像
正立、放大的虚像
光路图
说明:当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像,为成像大小的分界点;当u=f时,不成像,为成像虚实的分界点。
4.凸透镜成像规律的技巧:
凸透镜成像规律是一难点,考生出错率较高,可分以下几步进行研究。
第一步:弄清题中数据的含义,看是物距、像距、焦距。
第二步:从题中信息弄清楚到底是哪一种成像规律。
第三步:确定物距和焦距的关系或像距和焦距的关系,并用字母具体表示出来。
第四步:将数据代入字母关系式中解不等式,问题就得到解决。
5.显微镜
物镜:f物<u<2f物,成倒立、放大、实像。
目镜:u'<f目,成正立、放大、虚像。
6.望远镜:
物镜:u>2f物,成倒立、缩小、实像。
目镜:u'<f目,成正立、放大、虚像。
考题通
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1.如图是媛媛同学在做完“探究凸透镜成像规律”的实验后,将观察到的实验现象通过画图记录的物、像大致关系的四幅简图,其中不正确的是( )。
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】根据凸透镜成像规律:
当物距u<f时,成正立、放大的虚像,像与物同侧,故A正确;
当物距2f>u>f时,成倒立、放大的实像,此时像距v>2f,则像距大于物距u,故B正确;
当物距等于像距,即u=v=2f时,成倒立、等大的实像,故C正确;
当物距u>2f时,成倒立、缩小的实像,由图可知,D错误;故答案为D。
2.将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示。下列说法正确的是( )。
A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像;
B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正;
C.将蜡烛移到30cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像;
D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰放大的像
【答案】B。
【解析】根据焦点和焦距的定义,当拿着凸透镜正对太阳光,在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离,即焦距为15cm。
A、从图上看出,物距u=50.0cm﹣10.0cm=40.0cm。v=85cm﹣50cm=35cm,凸透镜u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像,此时像距大于二倍焦距,不会得到清晰的像,故A错误;
B、由A分析可知,像距较大要延迟光线会聚,应在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正,故B正确;
C、u=v=2f,凸透镜成倒立等大的实像,由图可知,将蜡烛移到30cm刻度处,u=50cm﹣30cm=20cm≠2f,故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故C错误;
D、将蜡烛移到40cm刻度处,u=50cm﹣40cm=10cm,物距满足u<f,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上。故D错误。故选B。
3.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像,下列说法正确的是( )。
A.该凸透镜的焦距是20cm