内容正文:
专题06 透镜及其应用
目录
一、热点题型归纳
【题型一】 透镜及其概念
【题型二】 生活中的透镜
【题型三】 凸透镜成像规律
【题型四】 眼睛和眼镜
二、最新模考题组练
【题型一】透镜及其概念
【典例分析】
请在下图的方框内画出合适的光学元件。______、______
【提分秘籍】
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜与面镜区别:面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
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。
(1)过透镜两个球面球心的直线叫主光轴(主轴),用“C、C”表示,透镜的几何中心叫光心,用“O”表示。
(2)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,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,其反向延长线会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图(2)b所示。
(3)焦点到光心的距离焦距,焦距用“f”表示,图(1)中就是“OF”之间的距离。凸透镜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。
(4)物体到光心的距离叫物距,用“u”表示。
(5)像到光心的距离叫像距,用“v”表示。
5.透镜的三条特殊光线
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变,如图(3)所示。
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点,如图(4)所示。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图(5)所示。
6.透镜的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。
【变式演练】
1.(2022·湖南长沙·统考中考真题)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象 B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用 D.“水晶饼”对光有发散作用
2.(2022·内蒙古赤峰·统考中考真题)让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B,情况如图甲所示,则A与B中对光的会聚作用较强的是________ 。如图乙所示,烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像,如果保持蜡烛的位置不动,将凸透镜A换成凸透镜B,还想在光屏上看到清晰的像,应该向_______移动光屏。
3.(2022·湖北襄阳·统考中考真题)新冠病毒仍在,防疫意识不减。照相机记录下了各地医护人员辛劳抗疫的工作画面。照相机的镜头是 _____透镜,当镜头靠近医护人员时,所成像的大小会变 _____。
【题型二】 生活中的透镜
【典例分析】
如图,L表示凸透镜,MN为主光轴。O为光心,F为焦点。从S点发出两条光线,一条经过光心,另一条平行于主光轴,请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。
【提分秘籍】
1.照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2.投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,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。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
3.放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4.实像和虚像区别
(1)成像原理不同
实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像。
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点。
(2)承接方式不同
实像:可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
虚像:只能用眼睛观看。
【变式演练】
1.(多选题)(2022·辽宁大连·统考中考真题)照相机常用来记录生活中的美好瞬间,照相机的镜头相当于一个凸透镜。下列说法正确的是( )
A.照相机镜头成像利用的是光的反射
B.照相时,成的像是倒立、缩小的
C.照相机的镜头与远视眼镜的镜片是同一类透镜
D.照相时,要想使人像变大,人应该在镜头的一倍焦距与二倍焦距之间
2.(2022·山东威海·统考中考真题)如图所示,小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变成了“6”,与该成像原理相同的光学仪