2025年贵州省中考物理一轮复习课件：第三讲透镜及其应用

第三讲　透镜及其应用 必备知识·夯根基 一、透镜 项目 外形 特征 相关概念 对光 的作用 三条特殊光线 应用 凸 透镜 中间____, 边缘___ _____ 照相机、投影仪、放大镜、远视眼镜 凹 透镜 中间____, 边缘___ _____ 近视眼镜 厚 薄 会聚 薄 厚 发散 二、凸透镜成像 1.成像原理:__________。 2.成像规律及其应用: 物距 物像 分布 像的特点 像距 应用 倒正 大小 虚实 u>2f 异侧 _____ _____ _____ f<v<2f _______ u=2f 异侧 倒立 _____ 实像 v=2f 测焦距 f<u<2f 异侧 倒立 _____ 实像 v>2f _______ u=f 不能成像 - 获得平行光 u<f 同侧 _____ 放大 _____ - _______ 光的折射 倒立 缩小 实像 照相机 等大 放大 投影仪 正立 虚像 放大镜 3.显微镜与望远镜: ①物镜:显微镜的物镜相当于____________的镜头,成____________________像;  望远镜的物镜相当于____________的镜头,成____________________像。  ②目镜:均相当于____________,成____________________像。  三、眼睛与眼镜 1.视物原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个____________,视网膜相当 于__________,把来自物体的光会聚在视网膜上。  2.眼睛的成像特点:成____________________像。  　投影仪　 　倒立、放大的实　 　照相机　 　倒立、缩小的实　 　放大镜　 　正立、放大的虚　 　凸透镜　 　光屏　 　倒立、缩小的实　 3.近视眼、远视眼的成因及其矫正: 项目 成因 成像位置 成像光路 矫正方法 近视眼 晶状体太厚,折光能力太强 视网膜____方 配戴____透镜 远视眼 晶状体太薄,折光能力太弱 视网膜____方 配戴____透镜 前 凹 后 凸 【判正误】 (1)凸透镜对光有会聚作用,所以通过凸透镜的光线一定相交于一点。( ) (2)凸透镜成像时,放大像和缩小像的分界点在一倍焦距处。( ) (3)凸透镜在成缩小像时,对光有会聚作用,在成放大像时,对光有发散作用。( ) (4)远视眼是由于晶状体太薄,因此应当用凸透镜进行矫正。( ) × × × √ 【对点小练】 1.在炎热的夏天不能向盆栽的荷叶上洒水,这是因为洒水会使水凝结成圆形的水 珠,如图所示,圆形的水珠相当于__________镜,对直射的阳光有__________作用,会 “烧糊”叶片。  2.下列光学仪器中,没有用透镜的是( ) A.潜望镜　　 B.显微镜 C.投影仪 D.近视镜 　凸透　 　会聚　 A 3.扫码通行、支付成为常态,个人二维码作为通行、就医挂号、健康证明等应用。 若手机摄像头的焦距为1 cm,当用该手机的摄像头扫码时,物距应___________ cm。 摄像头所成的像是________________的实像。  4.如图所示,公共汽车公司为了保证人们上下车时的安全,在无人售票车上安 装了“车载监控器”,图中摄像头的镜头相当于________透镜,所成的像是缩小 的__________(选填“正立”或“倒立”)的实像。  　大于2　 　倒立、缩小　 　凸　 　倒立　 5.人眼的晶状体相当于一个焦距可调的____________,如果长时间看手机、玩电子 游戏,会导致眼睛的自我调节能力减弱,患上了近视眼,使远处物体的像落在视网 膜________(选填“前”或“后”)方而看不清远处物体,矫正近视眼,配戴的镜片是 ____________。  　凸透镜　 　前　 　凹透镜　 教材图片解读 1.(人教八上P91图5.1-4原创)小明同学用放大镜对着太阳,在放大镜后面移动一 张白纸,白纸上________(选填“会”或“不会”)出现一个亮点;这表明放大镜对光具 有__________作用。  　会　 　会聚　 2.(人教八上P93T3改编)如图所示,两透镜的焦点正好完全重合,画出平行于主光轴的光线经过两个透镜的光路图。 　答: 3.(沪科八全P78图4-52原创)小玉的爷爷用放大镜观察邮票,他看到的像是__________ (选填“倒立”或“正立”)的像;若该放大镜的焦距为10 cm,则观察花瓶时,放大镜到 花瓶的距离应__________(选填“小于”“大于”或“等于”)10 cm。  　正立　 　小于　 4.(沪科八全P74图4-43原创)如图所示,F、F'为凸透镜的焦点,P、P'到凸透镜的距 离均为 2 倍焦距。在探究凸透镜成像规律的实验中,此时光屏上成清晰的像,这 个像是倒立、__________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;现保持凸透镜的 位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则光屏上 ________(选填“能”或“不能”)成 清晰的像。  　缩小　 　能　 5.(沪科八全P71图4-38原创)小明拿着一个透镜去观察蚂蚁,他看到的情景如图所 示,他使用的透镜是________透镜,可以用来矫正________视眼。  　凸　 　远　 实验　探究凸透镜成像的规律 实验探究·提素养 图示 过程 操作 关键 1.环境:实验应在较暗的环境中进行。 2.调器材:实验前,调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上, 使像成在光屏中央。 3.观察虚像:取下光屏,眼睛在光屏一侧,透过凸透镜观察烛焰 评估 1.蜡烛变短,像变高,像重回光屏中央的方法: ①向上移动光屏; ②向上移动蜡烛; ③向下移动凸透镜。 2.光屏上找不到像的原因: ①蜡烛在焦点上; ②蜡烛在一倍焦距以内; ③烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度; ④光具座太短,像成在了光具座的外面。 3.当光屏上成清晰的像时,对调蜡烛和光屏的位置,光屏上仍能成清晰的像(两次成像的大小是相反的),这是因为光路具有可逆性。 4.若凸透镜被遮挡一部分,光屏上成像的大小和完整性不变,只是像的亮度变暗。 延伸 1.加近视镜(凹透镜),光线会推迟会聚,光屏需要向远离凸透镜的方向移动。 2.加远视镜(凸透镜),光线会提前会聚,光屏需要向靠近凸透镜的方向移动。 改进 使用LED灯代替蜡烛,可以使成像更稳定且容易比较像与物的大小关系 【典题】如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中。 基础探究 (1)小红用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所 示,则该凸透镜的焦距为_________cm。  (2)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在______________,这样做的目的 是________________________。  　10.0　 　同一高度　 　使像成在光屏的中央　 (3)小红将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心只能看到一个 大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是____________________。  (4)如图乙,光屏上呈现清晰的像(未画出),此像的性质是倒立、__________的实像。 在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是____________。  (5)图乙中,若将蜡烛向左移动5 cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向 ________(选填“左”或“右”)适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像略 __________(选填“大于”或“小于”)原来的像。  　蜡烛放在焦点处　 　放大　 　投影仪　 　左　 　小于　 (6)小红在图乙中用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像 是_______。  A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗 C.完整的烛焰,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变 (7)如果把图乙中的蜡烛和光屏位置互换,在光屏上可以得到一个倒立、__________ (选填“放大” “缩小”或“等大”)的实像。  　C　 　缩小　 创新拓展 (8)(创新设计)实验结束后,小红认为:凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的, 而且左右也是相反的。请你设计一种简单的方法,验证小红的观点:____________ ____________________________________________________________________。  (9)(装置改进)小红发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,和同学们讨论后,大家认 为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是:______________________________ ______________________________。图丙中的4个字母中最适合做LED光源的字 母是“_______”。  　沿垂直于 光具座方向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方向是否与烛焰的晃动方向相反　 　避免在燃烧时产生异味,减少污 染,且成像时上下位置不会改变　 　F　 考点一　透镜的三条特殊光线作图 【典题1】根据要求,完成下列光路图: (1)请在图中画出a的折射光线和b的入射光线。 　答: (2)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图(F为焦点)。 　答: 重点难点·释疑难 【技法点拨】透镜的三条特殊光线 (1)凸透镜 (2)凹透镜 【中考挑战1】(2024·吉林中考)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出图中折射光线对应的入射光线。 答: 【中考挑战2】(2024·铜仁期末)请在图中画出经过透镜折射后的光线。 　答: 考点二　凸透镜成像规律及其应用 【典题2】如图所示,光屏上恰好成清晰的像,已知凸透镜的焦距为10 cm,请完成 下列问题: 角度1:“静态”成像规律及应用 (1)此时光屏上成的是__________、__________的________像,____________就是 根据这一成像规律制成的;若将蜡烛、光屏的位置互换,此时光屏上成的是 __________、__________的________像,____________就是根据这一成像规律制 成的。  　倒立　 　放大　 　实　 　投影仪　 　倒立　 　缩小　 　实　 　照相机　 (2)当蜡烛在30 cm处时,光屏应在________cm处,才能在光屏上得到__________、 __________的________像。  (3)当蜡烛在45 cm处时,成__________、__________的________像,____________ 就是根据这一成像规律制成的。  　70　 　倒立　 　等大　 　实　 　正立　 　放大　 　虚　 　放大镜　 角度2:“动态”成像规律及应用 (4)若将图中的蜡烛向远离凸透镜的方向移动,则所成的像逐渐__________(选填 “变大”“变小”或“不变”),为使像清晰,应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动。  (5)若要在光屏上成倒立、缩小的实像,则蜡烛应__________(选填“靠近”或“远离”) 凸透镜,此时光屏应__________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜。  (6)若蜡烛燃烧变短导致烛焰中心下降1 cm,光屏上的像会向________(选填“上” 或“下”)移动;移动的距离__________(选填“大于”“小于”或“等于”)1 cm。  　变小　 　左　 　远离　 　靠近　 　上　 　大于　 【技法点拨】 (1)凸透镜成像特点 ①当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像。 ②无论成实像还是成虚像,物体距焦点越近,成的像越大。 (2)通过物距u和像距v的关系,判断成像特点: ①静态规律:当v<u时,成倒立缩小的实像;当v=u时,成倒立等大的实像;当v>u时,成倒立放大的实像。 ②动态规律:物距减小,像距变大,像变大;物距变大,像距变小,像变小。 (3)三条成像规律及其应用的比较 【中考挑战】(2024·福建中考)我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中 的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。 从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是( ) A.倒立、缩小的实像　　 B.倒立、等大的实像 C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像 A 题组一　透镜及其作图 1.(2024·滨州中考)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射 光线。 　答: 贵州常考题型演练 2.(2022·毕节中考)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线,画出相应的出射光线。 答: 题组二　凸透镜成像规律及其应用 3.(2022·黔西南中考)如图所示,小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的 说法正确的是( ) A.手机摄像镜头相当于一个凹透镜 B.妈妈通过手机镜头成正立的虚像 C.要拍面部特写,可以把手机靠近面部一些 D.手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同 C 4.(2022· 遵义中考)某同学在家用一个玻璃球做成像实验,如图所示。墙上的像是 ________(选填“实”或“虚”)像,墙面到玻璃球球心的距离__________(选填“大于” “小于”或“等于”)蜡烛到玻璃球球心的距离。  　实　 　大于　 题组三　眼睛与视力矫正 5.(多项选择)(2023·贵州中考)正常人眼通过调节晶状体厚薄来看清远近不同的物 体,如果不注意用眼卫生,可能导致对晶状体厚薄的调节能力减弱。下列分析正确 的是(　 　) A.晶状体变薄时,对光有发散作用 B.晶状体变厚时,对光的会聚能力增强 C.若晶状体太薄,容易形成远视眼 D.若晶状体太厚,可用凹透镜矫正 B、C、D 题组四　探究凸透镜成像的规律 6.(2024·贵州中考)如图所示,用焦距为10 cm的凸透镜、高度为6 cm的F形光源、 光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律,通过测量像的高度反映 像的大小。 (1)若要测量光源在光屏上所成像的高度,还需要的测量工具是____________。  　刻度尺　 (2)将光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表。分析 表中数据,可得出结论:凸透镜成实像时,物距变小,像距变________,像变________。  物高6 cm 实验次数 1 2 3 物距/cm 30 20 15 像距/cm 15 20 30 像高/cm 3 6 12 　大　 　大　 (3)继续移动光源至物距为6 cm时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像, 人眼应从__________(选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察光源的像,此时能 否用(1)问中的测量工具直接测出观察到的像高?__________(选填“能”或“不能”)。  (4)若保持光源到光屏的距离为45 cm不变,仅移动凸透镜改变物距,则表中第 _______次实验的成像情况不能探究,理由是:_____________________________ ________________。  　光屏　 　不能　 　2　 第2次实验时,物距和像距之和为 40 cm,小于45 cm 题组五　探究近视眼的矫正过程 7.(2022·贵阳中考)近视程度不同的同学需要配戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程,组装如图甲所示的实验装置,其中“F”字样的光源代替可视物体,光屏模拟视网膜。选用如图乙所示的2号凸透镜模拟晶状体,打开“F”光源,调节各个元件的位置,直到光屏上呈现倒立缩小的清晰像,正常眼睛的视物模型便组装完成。 请回答下列问题: (1)模拟近视眼视物情况,选择图乙中的_______(填序号)号透镜替代2号透镜安装在 光具座上后,光屏上的像变模糊;  (2)用如图丙所示的水透镜模拟近视眼矫正视力。应将水透镜置于光具座上的 _______(选填“A”“B”或“C”)点,缓慢调节水透镜中的水量,当水透镜形成焦距合适的 ________透镜时,光屏上呈现清晰的像,近视眼的成像情况得到改善;  (3)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体,为了改善视网膜上 的成像情况,实验时需要用注射器__________(选填“抽取”或“注入”)适量水;  　3　 　B　 　凹　 　抽取　 (4)根据上述实验,近视程度更严重的同学应选择焦距更大还是更小的透镜来矫 正呢?__________,请结合透镜对光的作用来分析选择的理由:____________________ _____________________________________________________________________ ____________________。  　更小　 　近视程度更严重的 同学,其晶状体焦距更小,对光的会聚能力更强,故需用对光发散能力更强、焦距 更小的凹透镜矫正　 $$