2024年中考物理复习专题08 透镜及其应用讲义

专题08透镜及其应用 夯实基础 一、透镜 1．透镜 （1）分类：按照形状可以分为凸透镜和凹透镜。 （2）定义：中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜。 注意：判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜，要根据中间与边缘的厚度来确定，而不能根据透镜表面的凸凹来判断。 2．透镜对光的作用 （1）透镜对光的作用：①凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又叫会聚透镜；②凹透镜对光有发散作用，凹透镜又叫发散透镜。 （2）光心：主光轴上有个特殊点，通过它的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心。 说明：①凸透镜对光线有会聚作用并不一定会聚到一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比入射光线方向更靠近主光轴的方向偏折，即有一种向主光轴靠拢的趋势；②凹透镜对光线的发散作用指的是折射光线相对于对应的入射光线而言散得更开，即有一种远离主光轴的趋势。 3．焦点和焦距 （1）焦点（F）：平行于凸透镜的光线经凸透镜折射后，会聚于一点，这一点叫凸透镜的焦点。 （2）焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离叫焦距。 说明：凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的焦距相等。 二、凸透镜成像规律 1．探究凸透镜成像规律的实验 （1）实验目的：探究像的虚实、大小、正倒跟物距的关系。 （2）实验器材：蜡烛、凸透镜、光屏和光具座等。 （3）物理量：物体到凸透镜的距离叫物距，用字母u表示；像到凸透镜的距离叫像距，用字母v表示。 （4）注意：在摆放仪器时，要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心“共线”并“等高”。“等高”就是点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏中心大致在同一高度，只有这样才能使烛焰成的像落在光屏的中央，便于观察。 2．凸透镜成像规律 （1）当蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外时，调整光屏的位置，可在光屏上出现倒立、缩小的实像； （2）当蜡烛位于二倍焦距以内焦点以外时，调整光屏的位置，可在光屏上出现倒立、放大的实像； （3）当蜡烛位于透镜的焦点以内时，在光屏上不得到蜡烛的像，透过透镜可以看到蜡烛成正立、放大的虚像。 3．实像和虚像 （1）实像：由实际光线会聚而成的，能在光屏上呈现的像。 （2）虚像：由实际光线的反向延长线相交而成的，不能在光屏呈现的像。 说明：凸透镜成实像时，物像异侧；成虚像时，物像同侧。 三、生活中的透镜 1．照相机 （1）结构：其镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏。 （2）成像特点：相对于物体来说，像是倒立、缩小的实像。 2．投影仪 （1）结构：其镜头相当于一个凸透镜，平面镜是用来改变光的传播方向的。 （2）成像特点：相对于物体来说，像是倒立、放大的实像。 说明：投影仪中平面镜的作用是改变光的传播方向，螺纹透镜的作用是会聚光，光源位于凹面镜的焦点处，光源发出的光线经凹面镜反射后，再经螺旋透镜会聚，使照片在投影片上的光更强一些。 3．放大镜 （1）原理：实质是一个短焦距的凸透镜。 （2）成像特点：相对于物体来说，像是正立、放大的虚像。 四、显微镜和望远镜 1．显微镜 （1）结构：镜筒的两端各有一组透镜，每一组的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观察物体的叫物镜。 （2）成像特点：显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头，成倒立、放大的实像，显微镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 注意：通过显微镜，我们观察到的物体的像与物体上下颠倒，左右互换。如果我们将物体向左移动，则像向右移动。 说明：反光镜的作用是增加光的强度，便于观察物体。 2.望远镜 （1）结构：望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，望远镜的目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。 （2）视角：物体的两端到人眼处所夹的角叫视角。物体越大，物体与人眼的距离越近，其视角就越大。 五、眼睛和眼镜 1．眼睛 （1）视物原理：人眼球好比一架照相机，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，物体在上面成倒立缩小的实像。 （2）眼睛的调节：当睫状肌放松时，晶状体比较薄，眼睛可以看清远处的物体；当睫状肌收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变强，可以看清近处的物体。 （3）近点和远点：依靠眼睛调节所能看到的最近和最远的两个极限点分别叫近点和远点。正常眼睛的观察距离大约是10 cm至无限远，最佳的明视距离为25cm. 说明：眼睛与照相机的成像过程是不同的.视力正常的人看远处不同物体时，物距不变，晶状体到视网膜的距离不变（像距不变），人的眼睛是通过睫状体来改变晶状体的凹凸程度，从而调节了晶状体的焦距来获得清晰的像，也就是说眼睛实际上是一架调焦照相机；而普通照相机的焦距不变，在改变物距的同时，必须改变像距来获得清晰的像。 2．近视眼和远视眼 （1）近视眼成因及矫正：近视眼看不清远处物体，是因为晶状体太厚，折光能力太强，像成在视网膜的前面，应佩戴凹透镜矫正。 （2）远视