2025年中考物理人教版一轮复习考点探究（河南） 第10讲 透镜及其应用

第10讲 透镜及其应用 【知识清单】 考点1凸透镜和凹透镜 透镜 特点 对光的作用 三条特殊光线 平行于主光轴 过光心 过焦点 凸透镜 中间①　　　　　　,边缘②　　　　　　 对光有③　　　　　　作用  凹透镜 中间④　　　　　　,边缘⑤　　　　　　 对光有⑥　　　　　　作用  如图甲所示的五种光学元件,图乙的方框中可放入的元件为 (　　) A.2或5 B.1或5 C.1或3或5 D.2或3或4 凸透镜是中间厚、边缘薄,而凹透镜是中间薄、边缘厚;凸透镜对光线有会聚作用,而凹透镜对光线有发散作用。 考点2凸透镜成像规律及应用 物距u 变化趋势 像的性质 像距 变化趋势 应用 正、倒 大、小 虚、实 u>2f 逐渐减小 ⑦　　　　 ⑧　　　　　　 ⑨　　　　　　 f<v<2f 逐渐增大 照相机 u=2f ⑩　　　　 　　　　　　 　　　　　　 v=2f 测焦距 f<u<2f 　　　　 　　　　　　 　　　　　　 v>2f 投影仪、幻灯机 u=f 不成像 探照灯 u<f 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 放大镜 蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上恰有一个蜡烛清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不变,则下列说法正确的是 (　　) A.凸透镜的焦距可能是20 cm B.向左移动凸透镜到某位置,在光屏上可以得到一个清晰倒立、放大的实像 C.向左移动凸透镜到某位置,在光屏上可以得到一个清晰倒立、等大的实像 D.向左移动凸透镜到某位置,在光屏上可以得到一个清晰正立、放大的实像 (1)u>v,且成实像,说明u=30 cm>2f,2f>v=15 cm>f,由此可得焦距的范围;(2)在光的折射中,光路是可逆的。 考点3实像和虚像 原理 正倒 特点 举例 实像 实际光线会聚而成 倒立 能用光屏承接 照相机、投影仪、眼睛、小孔成像 虚像 实际光线的反向延长线相交而成 正立 不能用光屏承接 平面镜、放大镜 考点4眼睛与眼镜 1.正常眼睛及其成像 (1)眼球结构如图所示,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。 (2)成像特点:倒立、缩小的实像。 (3)正常眼睛的成像图。 2.近视眼、远视眼及其矫正 类型 特点 成因 成像图 矫正 近视眼只能看清　　　　　　的物体,看不清　　　　　　的物体晶状体太厚, 折光能力太强 成像于视网膜前  矫正方法:戴凹透镜 矫正原理:凹透镜　　　　　　光线  远视眼只能看清　　　　　　的物体,看不清　　　　　　的物体晶状体太薄, 折光能力太弱 成像于视网膜后  矫正方法:戴凸透镜 矫正原理:凸透镜　　　　　　光线  如果不爱护眼睛,容易患上近视眼。矫正近视眼应佩戴眼镜,如图所示的四幅图中,分别表示近视眼及其矫正方法的是 (　　) A.丙、甲 B.乙、甲 C.乙、丁 D.丙、丁 近视眼的晶状体过厚,或者眼球在前后方向上太长,导致远处物体射来的光通过晶状体后,像成在视网膜的前方;凹透镜对光线具有发散作用,能矫正近视眼。 【核心突破】 核心突破点:凸透镜成像规律及其应用 解题思维模型 现代生活中,人们越来越离不开手机,其中手机强大的拍照功能给人们带来很多的便利,景物通过手机镜头成倒立、缩小的　　　　　　(选填“实像”或“虚像”)。如图所示,小明利用自拍杆进行自拍,与手拿手机自拍相比,利用自拍杆可以　　　　　　物距,从而　　　　　　取景范围,取得更好的拍摄效果。(后两空均选填“增大”或“减小”)  手机的摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。 三维变式练 (调节像的大小)张老师利用手机直播网课时,手机的镜头相当于　　　　　　,当手机取景框内只看到电子白板时,为了让同学们同时看到两边黑板上的文字,手机应该　　 　　　　(选填“远离”或“靠近”)黑板,黑板上的文字所成的像是　　　　　　(选填“放大”或“缩小”)的。  (判断焦距的范围)(双选)姗姗同学在做凸透镜成像的实验时,将一支点燃的蜡烛从距离透镜20 cm的地方慢慢向透镜移动时,光屏上倒立的像的移动速度大于蜡烛的移动速度,则可判断此透镜 (　　) A.焦距可能大于20 cm B.焦距可能大于15 cm C.此时的成像原理与照相机的成像原理相同 D.当蜡烛移动到距离透镜8 cm处时,光屏上不成像 (视力矫正)如图,小桃在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,把蔡老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰原本清晰的像变模糊了;接着,她再将光屏靠近凸透镜,再次在光屏上看到烛焰清晰的像。关于蔡老师的眼睛和眼镜,下列说法正确的是 (　　) A.蔡老师的眼睛是近视眼,眼镜是凸透镜 B.蔡老师的眼睛是远视眼,眼镜是凸透镜 C.蔡老师的眼睛是近视眼,眼镜是凹透镜 D.蔡老师的眼睛是远视眼,眼镜是凹透镜 实验探究 —— 学科核心素养提升 【回归教材】 教材图片 考查内容 如图所示,某同学让太阳光通过透明的镜片照射到白纸上。从图中现象可以看出,此镜片对光有　　　　　　作用,所以该镜片是　　　　　　(选填“凸透镜”或“凹透镜”)  小明用凸透镜观察邮票上的字,看到如图所示的情景,则他看到的字是正立、　　　　　　的　　　　　　(选填“实”或“虚”)像  放大镜是　　　　　　镜,要想看到的蚂蚁更大一些,应该让放大镜离蚂蚁更　　　　　　(选填“远”或“近”)一些  一个圆柱形的玻璃瓶内装满水,把一支铅笔放在玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶,可以看到这支笔。当铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动到某一位置时,铅笔尖会突然改变方向,则改变方向后的像为　　　　　　(选填“实”或“虚”)像  【围绕课标】 知识线：实验导航 实验:探究凸透镜成像的规律(2023.17,2020.17) 【实验装置】如图所示。 【实验过程】 1.将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调整烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心,使三者在同一高度上。 2.把蜡烛放在距凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成一个清晰的像,观察像的大小、正倒和虚实,分别测量物距和像距。 3.将蜡烛逐渐向凸透镜移近,重复上述操作,直到光屏上得不到蜡烛的像,继续把蜡烛向凸透镜靠近,探究放大镜成像的原理。 【实验结论】 物距u 像距v 像的性质 u>2f f<v<2f 倒立、缩小的实像 u=2f v=2f 倒立、等大的实像 f<u<2f v>2f 倒立、放大的实像 u=f 不成像 u<f 物像同侧 正立、放大的虚像 知识线：实验母题 某实验小组用一凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 问题 (1)将凸透镜正对太阳,在另一侧移动光屏,直到光屏上承接到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,由图可知,凸透镜对光线有　　　　　　作用,该凸透镜的焦距为　　　　　　cm。  (2)如图乙所示,将光具座上点燃的蜡烛的火焰、透镜、光屏三者的中心调节在　　　　　　,目的是使像成在　　　　　　。  (3)将蜡烛移动到A处,并移动光屏可得到　　　　　　(选填“放大”或“缩小”)的像,日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是　　　　　　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏　　 　　　　(选填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像。  解释 (4)实验中,多次读取数据,并根据记录的数据绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图丙所示。分析图像可知,凸透镜成实像时,物距越大,像距越　　　　　　,像越小。  (5)实验中,若用纸遮住凸透镜一部分,光屏上　　　　　　(选填“能”或“不能”)得到完整的像。  (6)蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往　　　　　　(选填“上”或“下”)移动,偏离光屏中心。  交流 (7)本实验应该在亮度　　　　　　(选填“较暗”或“较亮”)的环境下进行较好。  (8)某次实验时,移动光屏始终找不到像,可能是因为透镜与蜡烛的距离　　　　　　(选填“大于”或“小于”)10 cm,此时烛焰通过凸透镜成的是　　　　　　像。  如图所示,当烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的像时,小明取了一副眼镜放在凸透镜前,观察到光屏上的像变模糊了,将光屏向远离透镜的方向移动适当距离后,像又变清晰了,则该眼镜是　　　　　　视眼镜。  真题精粹——河南6年真题精选及真题百变 考向1凸透镜成像规律及其应用(6年4考) 1.(2024·河南)在“爱眼日”宣传活动中,小明用如图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是 (　　) A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧 B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧 C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧 D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧 2.(2022·河南)小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是 (　　) A.f=5 cm、h=10 cm B.f=10 cm、h=12 cm C.f=5 cm、h=12 cm D.f=10 cm、h=6 cm 3.(2021·河南)投影式电子白板如图所示,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是 (　　) A.投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜 B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射 C.画面经投影机镜头成的是正立、放大的虚像 D.屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成 4.(2019·河南)购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是 (　　) A.光经过摄像头成像利用的是光的反射 B.摄像头成像特点与投影仪成像特点相同 C.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外 D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立、缩小的实像 5.在学校组织的研学活动中,小华用焦距为10 cm的透镜观察到油菜花放大的像。下列说法正确的是 (　　) A.油菜花放大的像是实像 B.与该成像原理相同的光学仪器是照相机 C.油菜花到透镜的距离应大于10 cm而小于20 cm D.通过透镜看远处的景物会看到倒立的像 考向2眼睛与视力矫正　(2016.8) 6.(2016·河南)如图所示,这是近视眼和远视眼的成因示意图。下列说法正确的是 (　　) 　　　 　　甲　　　 　　　　　　乙 A.甲是远视眼,应戴凹透镜矫正 B.甲是远视眼,晶状体折光能力较弱 C.乙是近视眼,应戴凸透镜矫正 D.乙是近视眼,晶状体折光能力较弱 考向3探究凸透镜成像规律　 7.(2023·河南)在“探究凸透镜成像的规律”实验中: (1)小强发现用凸透镜看远处物体时,可以看见倒立、缩小的像;用该凸透镜看自己的指纹时,能看见正立、放大的像,由此猜想:凸透镜成像的特点可能与　　　　　　有关。  (2)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,调节三者的高度时,　　　　　　(选填“需要”或“不需要”)点燃蜡烛;调节高度的目的是使像能呈现在　　　　　　。  (3)实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到蜡烛清晰的像(像未画出),这个实验现象可以说明　　　　　　(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点。  8.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距为10 cm。 (1)点燃蜡烛后,在调整蜡烛、凸透镜和光屏三者高度时,发现光屏上出现了如图甲所示的现象,接下来应该　　　　　　。  (2)当调节蜡烛、凸透镜和光屏到如图乙所示的位置时,光屏上出现最清晰的倒立、　　 　　　　(选填“放大”“缩小”或“等大”)的烛焰的实像;生活中的　　　　　　(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)是利用此成像原理来工作的。  (3)如果用焦距更小的凸透镜替换原来的凸透镜,光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,要使光屏上再次得到清晰的像,你的具体操作是　　　　　　　　　　　　。  【参考答案】 回归教材 知识清单 考点1: ①厚　②薄　③会聚　④薄　⑤厚　⑥发散 例题1　D 考点2: ⑦倒立　⑧缩小　⑨实像　⑩倒立　等大　实像　倒立　放大　实像　正立　放大　虚像 例题2　B 考点4: 近处　远处　发散　远处　近处　会聚 例题3　A 核心突破 例题　实像　增大　增大 变设问　凸透镜　远离　缩小 【解析】手机的镜头相当于一个凸透镜,物体通过它可以成倒立、缩小的实像,故黑板上的文字所成的像是缩小的;为了让同学们同时看到两边黑板上的文字,应该让像变小一些,则手机应远离黑板以增大物距。 变题型　BD　【解析】像的移动速度大于蜡烛的移动速度,说明蜡烛在一倍焦距和二倍焦距之间,即2f>20 cm>f,解得20 cm>f>10 cm,所以A错误、B正确;2f>u>f,是幻灯机的成像原理,所以C错误;当蜡烛移动到距离透镜8 cm处时,物距小于焦距,不成实像,所以D正确。 变情境　B　【解析】将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果光屏上原本清晰的像变模糊了,她只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离,又在光屏上观察到烛焰清晰的像,说明成像提前了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。 实验探究 回归教材 会聚　凸透镜　放大　虚　凸透　远　实 围绕课标 考点线　实验母题 (1)会聚　10 (2)同一高度　光屏中央 (3)缩小　照相机　远离 (4)小 (5)能 (6)上 (7)较暗 (8)小于　虚 拓展设问　近 真题精粹 1.B 2.D　【解析】为了在盒盖上方附近,通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,物距应小于焦距,即f>h。 3.B　【解析】投影机的镜头相当于一个凸透镜,近视眼镜是凹透镜,故A错误;投影机镜头成像运用了物距在二倍焦距和一倍焦距之间时,成倒立、放大的实像的规律,其实质是光的折射现象,故B正确、C错误;屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误。 4.C 5.D　【解析】物体通过凸透镜成正立、放大的虚像,其原理应与放大镜相同,故A、B错误;由放大镜的成像原理可知,油菜花到透镜的距离应该小于一倍焦距,故应小于10 cm,故C错误;如果伸直手臂通过凸透镜看远方的景物,此时物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故D正确。 6.B 7.(1)物距 (2)需要　光屏中央 (3)照相机 8.(1)将光屏向上移动 (2)缩小　照相机 (3)将光屏向靠近凸透镜的方向移动,直到光屏上再次得到清晰的像为止 学科网（北京）股份有限公司 $$