第5.1讲：透镜和凸透镜成像规律-【教材为纲·探题源】2024年中考一轮复习讲义

第5-1讲 透镜和凸透镜成像规律 知识点1：透镜 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜叫做凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。 光心、主光轴、焦点和焦距：通过两个球面球心的直线叫做主光轴， 简称主轴。主轴上有个特殊的点， 通过这个点的光传播方向不变， 这个点叫做透镜的光心(optical center)。可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。凸透镜能使跟主光轴平一行的光会聚在主光轴上的点， 这个点叫做凸透镜的焦点(focus)。 焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距(focal length)。 凸透镜两侧各有一个焦点， 两侧的两个焦距相等。 跟主光轴平行的光通过凸透镜的光路。 F表示焦点，f表示焦距。 凸透镜的焦距越小， 透镜对光的会聚作用越强。 【典例探究1】作出经透镜折射后的光线。 【解题思路】解题口诀“一箭穿心，焦点与平行共存”。 在利用凸透镜和凹透镜的三条特殊光线作图时，两种透镜的三条特殊光线都可以总结成：一箭穿心，焦点与平行共存。 凸透镜三条特殊光线：过光心的光线经凸透镜后传播方向不改变；平行主光轴的光线经过凸透镜后经过焦点；经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴。 凹透镜三条特殊光线：过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变；平行于主光轴光线经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过虚焦点；射向异侧虚焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。 【答案】见解析 【解析】一箭穿心，焦点与平行共存，故作图如图所示： 【典例探究2】小明将水滴滴在透明玻璃纸上，透过水滴观察报纸上的字，发现变大了，这个水滴相当于一个凸透镜。如图甲所示，通过“嫦娥一号”把它带到太空中，水滴由于不受重力，会变得如图乙所示，则在太空中，该水滴透镜（ ） A．焦距不变 B．焦距会变长 C．对光线偏折能力增强 D．对光线偏折能力减弱 【解题思路】解题口诀“胖子脚短折光强”。 焦距改变类问题，当题目出现“水透镜”或者是“变化透镜”等字样，我们可以分析出，透镜注水，透镜更厚，所以折光能力更强，焦距更短。但同学们记忆成本较高，所以总结一句口诀“胖子脚短折光强”：也就是越厚的透镜，焦距越短，折光越强。 【答案】C 【解析】由大招“胖子脚短折光强”可以判断：从甲图到乙图，变“胖”，焦距变短，折光能力变强；故答案为C。 知识点2：凸透镜成像规律 物距：物体到透镜光心的距离，用字母u表示物距。像距：像到透镜光心的距离，用字母v表示像距。 凸透镜成像规律：（1）当u＞f时，在凸透镜的另一侧成倒立的实像；当u＞2f时，像的大小比物体小；当2f＞u＞f时，像的大小比物体大；当u=2f时，像的大小跟物体相等。 （2）当u＜f时，在凸透镜的同侧成正立、放大的虚像。 （3）当u＜f时，不成像。 记忆口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物近像远像变大，像儿跟着物体跑。 【典例探究1】如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的像，凸透镜焦距为18 cm。下列说法正确的是（ ）　 　 A．所成的像是虚像　　　　　　　　　　　　　B．所成的像是倒立、放大的 C．蜡烛向左移动所成的像变大　　　　　　　　D．照相机是利用这一成像原理制成的。 【解题思路】解题口诀““8”字模型”。 凸透镜成像规律可以背口诀，可以看光路，其实还有更好的方法。如图标好不同区域的数字之后有，如下规律： 物体位置和实像的位置序号之和等于8。如果无法等于8。则不成实像。物体和实像谁所在位置序号大，谁就更大。 【答案】B 【大招快解】由图知，物体到透镜的距离小于光屏到透镜的距离，所以是 3+5'=8的模型，3<5'，像大。故答案为B。 【典例探究2】在做凸透镜成像实验时，调整光屏位置，在光屏上呈现倒立、缩小的像，现将蜡烛远离凸透镜，通过凸透镜所成的像的大小将（ ） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 【解题思路】解题技巧“透镜规律大招”。 当解答透镜成像规律题目时，可采用以下大招： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物近像远像变大，像儿跟着物体跑。 【答案】B 【大招快解】光屏上能成的像是倒立的，一定为实像，实像满足大招：物远像近像变小。故答案为B。 【典例探究3】在研究凸透镜成像的实验中，烛焰位于透镜左侧距透镜 30 cm处，移动透镜右侧的光屏到距透镜20 cm处时，正好收集到烛焰清晰的像，则所用凸透镜的焦距一定（ ） A．大于30 cm B．小于10 cm C．.在15cm与30cm之间 D．在10cm与15cm之间 【解题思路】解题口诀“半半取小”。 当遇到给出凸透镜某次成像的物距、像距求解焦距范围的问题时，可以使用本