专题05 透镜及其应用-2023中考物理考点剖析与提分技巧

专题05 透镜及其应用 考点1. 透镜及与透镜相关的概念 1．透镜：透镜是利用光的折射来工作的光学元件它是由透明物质(如玻璃、塑料、水晶等)制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形状可分为两类：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，如图甲所示；中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜，如图乙所示。 2．主光轴：通过两个球面球心的直线叫主光轴，每个透镜都有一条主光轴，如图所示。 3．光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，如图所示，用字母“O”表示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。 4．焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，如图甲所示。凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过 凹透镜后变得发散，且这些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，所以叫凹透镜的虚焦点，如图乙所示。透镜两侧各有一个焦点，且对称，用字母“F”表示。 5．焦距：焦点到透镜光心的距离叫焦距，如图甲所示，透镜两侧焦距相等，用字母“f’’表示。 考点2. 透镜对光的作用 1．凸透镜的会聚作用：一束平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜后会聚于焦点，如图所示。可见凸透镜对光有会聚作用，因此凸透镜又叫会聚透镜。由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行于主光轴的光，因此利用凸透镜可产生平行光，如图所示。 2．凹透镜的发散作用：一束平行于凹透镜主光轴的光，经凹透镜折射后发散射出，这些发散光线的反向延长线交于凹透镜另一侧的焦点，如图所示。可见凹透镜对光有发散作用，所以凹透镜又叫发散透镜。由于光路可逆，从凹透镜一侧射向另一侧焦点的光经凹透镜折射后平行于主光轴射出，如图所示。 注意：会聚作用是指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“靠拢”主光轴，发散作用是指经透镜折射后的光线相对于入射光线更“远离”主光轴，不能将会聚理解成会聚于一点。 方法：透镜中的三条特殊光线可简记为：平行过焦点，过焦点平行，过光心不变。 考点3. 凸透镜成像的规律 物距u和焦距f 的关系 像的性质 像距v和焦距f的关系 像与物同侧或异侧 正立 或倒立 缩小 或放大 实像 或虚像 倒立 缩小 实像 异侧 倒立 等大 实像 异侧 倒立 放大 实像 异侧 不成像 正立 放大 虚像 — 同侧 点拨： (1)实验前首先调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上，目的是使烛焰通过凸透镜所成的像呈现在光屏中央，便于观察和比较像和物的关系。(2)凸透镜所成的实像必倒立，且物与像分居透镜的两侧，可以是放大的、等大的或缩小的；成虚像必正立，且物与像位于透镜的同侧，一定是放大的。(3)透镜一部分被遮档，这部分不透光，其余仍透光，仍能成完整的像，只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分，就相当于遮档了一部分，像大小、位置不变，只是变暗些。 口诀法巧记凸透镜成像规律 口诀：“一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小”。可以结合下图加深理解 考点4. 生活中的透镜比较 照相机 投影仪或幻灯机 放大镜 原理 成像性质 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像(实际像的正、倒与透明胶片的方位有关) 正立、放大的虚像 调节 物近像远像变大(要想胶片上成的像大一些，则镜头要离人近一些，即镜头往前伸) 物近像远像变大(要想屏幕上成的像大一些，则镜头要离透明胶片近一些，即镜头往下调节) 物远像远像变大(要想看到的像大一些，则放大镜要离物体远一些) 考点5. 显微镜和望远镜比较 显微镜 望远镜 主要 构造 两个凸透镜组合 开普勒望远镜是由两组凸透镜组成的 目镜 靠近眼睛的一组透镜，成正立、放大的虚像，其作用相当于一个普通的放大镜 靠近眼睛的叫目镜，它的作用相当于一个放大镜，把物镜所成的像放大 物镜 靠近被观察物体的一组透镜，成倒立、放大的实像，其作用相当于一个投影仪镜头 靠近被观测物体的叫物镜，它的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，相当于一架照相机 两个凸透镜间的距离 显微镜的物镜要成放大的实像，物体处于物镜的1倍焦距与2倍焦距之间，则像距将大于2倍焦距。像在目镜中需要成放大的虚像，则实像应处在目镜的焦距之内。由此可知，两个透镜间的距离大约为 用开普勒望远镜观察较远的物体．物镜使远处的物体所成的像在物镜的焦点附近。这一实像又要在目镜中成放大的虚像，实像就必须落在目镜的焦点以内。因此，望远镜的物镜与目镜的距离应不大于两凸透镜的焦距之和。实际望远镜物镜的焦点和目镜的焦点重合在一起 调节 物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像。