内容正文:
专题05 透镜及其作用
【考点概述】
1.考试内容
透镜及其作用是初中物理的基础内容,也是学习光学非常重要的内容。中考题中,对透镜及其作用的考查基于对基础知识的理解,能用已学知识规律解释生活中常见的透镜。考查思路主要分为三个方面:(1)透镜类型及对光的作用;(2)凸透镜成像规律及其应用;(3)透镜光路作图。
本专题有五部分内容分别为:(1)透镜(2)生活中的透镜(3)凸透镜成像规律(4)眼睛和眼镜(5)显微镜和望远镜。包含的主要知识点:透镜的分类、透镜对光的作用、透镜光路作图;照相机原理和成像特点、投影仪原理和成像特点、放大镜原理和成像特点、虚像和实像;凸透镜成像规律、利用凸透镜成像规律解决问题;眼睛的构造和成像原理、近视眼和远视眼成因及其矫正;显微镜和望远镜。其中透镜是本专题基础内容,特别是透镜的光路作图,为后面凸透镜成像规律理论学习基础。凸透镜成像律内容贯穿于凸透镜的应用,无论是生活中的透镜、眼睛和眼镜以及显微镜和望远镜,都能应用凸透镜成像规律来解释相关现象。因此这部分内容在复习时要把它作为重中之中,加以重视。
在中考中,一般以凸透镜成像规律为基础综合生活中的透镜一起考查。故在复习本专题时,应充分熟悉凸透镜成像在静态和动态的规律,同时还要熟悉各个知识点之间的联系。透镜也与生产生活密切相关,在考查本专题内容时很多时候会与生活实际相联系,利用已学知识解释生活中的现象,所以要特别注重将所学知识用于分析解决简单的实际问题。
2.考点分类
考点分类
考点内容
考点分析与常见题型
常考热点
透镜作图
生活中透镜的特点
凸透镜成像规律
视力的矫正
显微镜、望远镜的应用
作图题或选择题,主要考查三条主要光线作图的能力
选择题,主要考查生活透镜的使用特点
选择题、填空题,主要考查凸透镜成像规律的理解程度选择题、填空题,主要考查透镜的应用
选择题、填空题,主要考查透镜的应用
一般考点
透镜对光的作用
凸透镜成像作图
近视眼、远视眼成因
考查对生活中常见利用透镜的例子
作图题或选择题,考查凸透镜成像以及作图规律
选择题、填空题,考查近、远视眼成像特点
冷门考点
透镜的类型辨别
利用凸透镜成像解答问题
出现概率较低,考查认识凸透镜和凹透镜
简答题,考查学生应用能力
【考点精析】
知识点1:透镜
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.透镜的主光轴和光心
【点拨】光心是一个特殊的点,通过光心的光传播方向不改变。
5.透镜对光的作用
(1)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,凸透镜有会聚光线作用,这点叫凸透镜焦点,用“F”表示,如图所示;平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散,凹透镜有发散光线作用,其反向延长线会交于一点,这是凹透镜的焦点(虚焦点),如图所示。
(2)焦点到光心的距离为焦距,焦距用“f”表示,图中就是“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。
(3)物体到光心的距离叫物距,用“u”表示。
(4)像到光心的距离叫像距,用“v”表示。
【拓展】①平行光测定焦距的方法:一只放大镜正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,调整放大镜与纸的距离,纸上会出现一个很小、很亮的光斑。用刻度尺测出此点(焦点)到凸透镜光心的距离即焦距。②焦距的长短反映了凸透镜对光的会聚作用的强弱,焦距短的会聚作用强(光线通过后偏折得厉害)。③凸透镜的凸起程度决定了它的焦距的长短,表面越凸,焦距越短。
6.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(1)所示。
图(1)过光心的光线
(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(2)所示。
图(2)平行于主轴的光线
(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(3)所示。
图(3)过焦点的光线
知识点2:生活中的透镜
1.照相机:物体距照相镜头较远,成倒立、缩小、实像。
2.投影仪:物体距照相镜头较近,成倒立、放大、实像。为了在投影屏幕上看到物体正立的像,投影片应该倒立放置;其中平面镜的作用是改变光的传播路径,使投影片的像出现在投影屏幕上。
3.放大镜:物体距照相镜头较近,成正立、