第五章 透镜及其应用（大单元复习课件）物理人教版2024八年级上册

单元复习 第五单元 透镜及其应用 主讲：XXX 1.学生能够系统地阐述透镜的种类、基本概念（如主光轴、光心、焦点、焦距等）。 2.熟练掌握凸透镜和凹透镜对光线的作用，包括会聚和发散的原理，并能准确画出相应的光路图。 3.清晰理解凸透镜成像的规律，能根据物距、像距、焦距的关系判断成像的性质（大小、正倒、虚实），并能运用规律解决实际问题，如照相机、投影仪、放大镜等光学仪器的原理。 4.理解眼睛的成像原理，掌握近视眼和远视眼的成因、矫正方法及眼镜度数的相关知识。 5.了解望远镜的基本结构和成像原理。 引 入 同学们，在第五章我们学习了透镜及其应用，大家先回忆一下，我们都学了哪些类型的透镜呢？ 引 入 生活中还有哪些有关透镜的应用呢？ 一、透镜： 1.分类 （1）凸透镜： 的透镜； （2）凹透镜： 的透镜。 2.对光的作用 （1）凸透镜对光有 作用； （2）凹透镜对光有 作用。 3.焦点和焦距 （1）焦点：跟主光轴 过凸透镜后的会聚点。 （2）焦距：焦点 的距离。 一、知识清单 中间厚，边缘薄 会聚 平行的光线 中间薄，边缘厚 发散 到光心 4.三条特殊光线 （1）凸透镜：平行于主光轴的光线过凸透镜后会聚于凸透镜的 。 凹透镜：平行于主光轴的光线过凹透镜后其反向延长线相交于凹透镜的 。 （2）凸透镜：过焦点的光线经凸透镜后 。 凹透镜：射向凹透镜的光线的延长线过凹透镜的虚焦点，其通过凹透镜折射后 。 （3）凸透镜：过凸透镜 光线传播方向 。 凹透镜：过凹透镜 光线传播方向 。 一、知识清单 焦点 虚焦点 平行于主光轴 平行于主光轴 光心的 不变 光心的 不变 二、生活中的透镜： 1.透镜的应用 （1）照相机：成 像。 （2）投影仪：成 像。 （3）放大镜：成 像。 2.实像和虚像 （1）实像：由 会聚而成，能成在光屏上； （2）虚像：由实际光线的 相交而成，不能成在光屏上。 一、知识清单 倒立、缩小的实 倒立、放大的实 正立、放大的虚 实际光线 反向延长线 三、凸透镜成像的规律： 1. 时，成 像， 。应用：照相机。 2. 时，成 像， 。应用：测焦距。 3. 时，成 像， 。应用：投影仪、幻灯机。 4. 时，不成像。 5. 时，成 像， 。应用：放大镜。 一、知识清单 倒立、缩小的实 倒立、等大的实 正立、放大的虚 倒立、放大的实 四、眼睛与眼镜： 1.眼睛的结构和视物原理 （1）结构：晶状体——凸透镜；睫状体——可改变晶状体的形状；视网膜——光屏，感光细胞受到光的刺激产生信号；视神经——将视网膜产生的信号传输给大脑。 （2）视物原理：来自物体的光经晶状体在视网膜上形成 实像，刺激感光细胞产生神经冲动，经视神经传输给电脑，产生视觉。 一、知识清单 倒立、缩小的 2.近视眼 （1）成因：晶状体变厚，折光能力 ，或者眼球前后径 ，光会聚在视网膜前。 （2）矫正：佩戴合适的 。 3.远视眼 （1）成因：晶状体变薄，折光能力 ，或者眼球前后径 ，光会聚在视网膜后。 （2）矫正：佩戴合适的 。 一、知识清单 太强 太长 凹透镜 太弱 太短 凸透镜 五、跨学科实践：制作望远镜 1.望远镜的基本原理 （1）望远镜主要由 和 组成。 （2）开普勒望远镜的物镜为 ，成 立 的 像；目镜为 ，成 立 的 像。 （3）伽利略望远镜的物镜为 ，成 立 的 像；目镜为 ，成 立 的 像。 一、知识清单 物镜 目镜 凸透镜 倒 缩小 实 凸透镜 正 放大 虚 凸透镜 倒 缩小 实 凹透镜 正 放大 虚 2.视角 （1）人能否看清物体，物体对眼睛所成的视角十分重要。物体对眼睛所成的视角越大就越 。 （2）视角大小的影响因素有 和 ，物体越 、距离眼睛越 ，视角越大。 一、知识清单 清晰 物体的大小 大 近 物体到眼睛的距离 （一）凸透镜和凹透镜的判别 （一）解读： 要判断一个透镜是凸透镜还是凹透镜，可以采用以下方法； (1)看外观，中间厚、边缘薄的是凸透镜，反之为凹透镜，也可以隔着擦镜纸摸一摸。 (2)看虚像，用凸透镜靠近物体看，物体会变大(放大镜效果)，用凹透镜看会变小。 二、专题突破 二、专题突破 (3)聚光性，在阳光下可以通过移动凸透镜在地上呈现一个很亮的小光点，移动凹透镜则看不到。 (4)看实像，在蜡烛与白纸中间放透镜，使蜡烛、透镜、白纸三者的中心大致在同一高度，移动透它镜，在白纸上有倒立实像的是凸透镜，若看不到像，则是凹透镜。 典例精析 典例1、（22-23八年级上·河北唐山·阶段练习）图所示的六个透镜中，属于凹透镜的是（　　） A．①③⑤ B．②④⑤ C．③⑤⑥ D．④⑤⑥ 典例2、（23-24八年级上·上海普陀·期末）在图中，属于凸 透镜的是 ，属于凹透镜的是 （前两格均选 填图中数字）；序号1的透明体可以使白光发生 现象，序号4的透明体对光有 作用（最后一格选填“会聚”或“发散”）。 C 2、4 5、6 色散 会聚 典例精析 典例3、（23-24八年级下·辽宁鞍山·开学考试）炎炎夏日，停在露天停车场的汽车内有一瓶矿泉水，如图甲所示，太阳光透过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃，这是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个 透镜，如 图乙所示，中间为“空气凹透镜”的玻璃砖，它与装 水的饮料瓶对光的作用 （选填“相同”或 “不同”）。 凸 相同 （二）与透镜相关的综合作图 1.与透镜相关的作图是本章的重点，中考一般要求进行与“三条特殊光线”相关的作图，或将透镜与面镜综合，按要求作图。 2.与光学相关的作图主要是根据已知光线(入射光线或折射光线)结合光学元件完成光路，解题所运用的主要知识是通过透镜的三条特殊光线折射定律、反射定律。 二、专题突破 典例精析 典例4、（2024·广东广州·中考真题）如图，光线a（图中未画出）射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴，b经凸透镜折射后，射到屏上的A点。 （1）画出光线a； （2）画出光线b经凸透镜折射后的光路，并标出凸透镜右侧的焦点F； （3）保持光线a不变，若平面镜转动角度小于，则 （选填“顺时针”“逆时针”）转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。 顺时针 典例精析 典例5、（2024·山东淄博·中考真题）眼睛是心灵的窗户，我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路，请在方框内画出矫正视力的透镜，并画出两条光线经晶状体折射后的光线。 典例6、（2024·广东惠州·二模）如图所示，光源S发出的一条光线经平面镜M反射后，恰好经过凸透镜的左焦点F，再通过凸透镜折射后射出。请画出反射和折射的光路图。 典例精析 典例7、（2024·山东潍坊·三模）在光具座上自左向右依次竖直放置一个平面镜、凸透镜和凹透镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦点为F1，凹透镜的焦点为F2，在凹透镜的右侧有两束光线射向凹透镜，如图所示。请画出此光束完整的传播光路图。 （三）凸透镜成像规律及应用 1.凸透镜成像在生活中的应用，主要有照相机、摄像机、摄像头、投影仪和电据放映机等，对成限规律的考查通常以这些仪要作为载体，要求运用成限规律对这些仪器的我很特点和使用方法进行分析，有时也会要求析实验中的成像。 2.物体位于凸透镜前特殊点和区间成像规律及应用举例 二、专题突破 二、专题突破 物距 物距 u＞2f u＝2f f＜u ＜2f u ＝f u ＜f 像的性质 倒、正 倒 倒 倒 不成像，光经过凸透镜成平行于主光轴的光线 正 像的性质 大、小 缩小 等大 放大 不成像，光经过凸透镜成平行于主光轴的光线 放大 像的性质 虚、实 实 实 实 不成像，光经过凸透镜成平行于主光轴的光线 虚 像的性质 与物体在 异侧 异侧 异侧 不成像，光经过凸透镜成平行于主光轴的光线 同侧 像的性质 像距 f＜v ＜2f v＝2f v＞2f 不成像，光经过凸透镜成平行于主光轴的光线 v＞u 应用举例 应用举例 照相机 测焦距 投影仪 获得平行光 放大镜 典例精析 典例8、（2024·湖北武汉·中考真题）实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）图甲中，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊了，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案： 方案一：仅将光屏向 移动一段距离； 方案二：仅换用焦距较 的凸透镜。 照相机 左 大 典例精析 （2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 （填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。 典例9、（2024·新疆·中考真题）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，用如图所示的实验器材进行实验，若凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛放在距离凸透镜 （填“5.0”或“15.0”）cm位置时，移动光屏，可以在光屏上呈现清晰的 （填“缩小”或“放大”）的像。 若使光屏上能呈现清晰的等大的像，选 用的凸透镜的焦距最大为 cm。 倒立放大 15.0 放大 25 典例精析 典例10、（2023·湖南衡阳·中考真题）小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律：    （1）如图甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为 cm； （2）实验时，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，为使像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到 ； 10.0 同一水平高度上 典例精析    （3）小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、 的实像。生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的； （4）接着，小明保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是 的； 缩小 照相机 可逆 典例精析    （5）在如图乙所示实验情形下，如果保持凸透镜和光屏的位置不变，将蜡烛适当远离凸透镜，发现光屏上烛焰的像变得模糊不清，此现象可以体现 （选填“近视眼”或“远视眼”）的成像情况。 近视眼 （四）眼疾及其矫正 1.眼疾是中考重点关注的考点。分析眼疾的类型，给出矫正眼疾的方法是考查的热点，选择题、填空题是常见的命题形式。 2.近视眼和远视眼的成因及其矫正 (1)近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，使来自远处物体的光会聚在视网膜前造成的。由于凹透镜对光具有发散作用，在眼睛前放一个凹透镜，这样来自远处物体的光经凹透镜发散一次后再进入眼睛就能恰好会聚在视网膜上，所以配戴用凹透镜制成的近视眼镜可以矫正近视眼。 二、专题突破 (2)远视眼是由于晶状体太薄，折光能力太弱，使来自近处物体的光还未会聚成一点就已到达视网膜而造成的。为了使物体的像能会聚在视网膜上，就必须适当增强眼睛对光的偏折作用，由于凸透镜对光具有会聚作用，在眼睛前放一个凸透镜，这样来自近处物体的光经凸透镜会聚一次后再进入眼睛就能恰好会聚在视网膜上，所以配戴用凸透镜制成的远视眼镜可以矫正远视眼。 二、专题突破 典例精析 典例11、（2023·山东泰安·中考真题）智能手机等电子产品给人们带来了许多便利，但长时间盯着屏幕，容易导致视力受损。某人看远处物体时，成像示意图如图所示，则他需要佩戴 （选 填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。 典例12、（2024·甘肃武威·三模）由于长时间过度使用手机，导致青少年未老先衰，新型疾病“手机老花眼”患者剧增，患者主要表现为观察近处物体不清晰，这种疾病的形成原理与下面 图相符，应配戴 透镜，予以矫正。 凹 甲 凸 典例精析 典例13、（2024·山东潍坊·中考真题）如图甲所示，镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度，抽出稍许 液体后得到镜片b，注入稍许液 体后得到镜片c。 (1)镜片b可用于矫正 （填“近视眼”或“远视眼”）。 (2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。 ①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上，调整它们的中心在同一高度； ②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时，光屏上呈现一个清晰的实像，此时的像距 cm； ③保持蜡烛和光屏的位置不变，把镜片c移动到光具座上25cm刻度处，此时光屏上呈现一个清晰的 、 的实像。 近视眼 15.0 倒立 放大 课堂反馈 1．关于常见的光学仪器及现象，下列说法不正确的是（    ） A．焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显 B．自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的 C．丢弃的矿泉水瓶容易引起火灾，是因为矿泉水瓶相当于一个凹透镜，能会聚阳光 D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定不经过焦点 2．（2024八年级上·全国·专题练习）下图是由透镜主轴上P点发射的光线，经过透镜后的偏折情形。则下图中透镜的焦距最可能为10cm的是（　　） A． B． C． D． B C 课堂反馈 3．（22-23八年级上·上海·期末）如图所示，l1为入射光线，l2为出射光线。在图中添加一个合适的光学器件可为（　　） ①平面镜    ②凸透镜    ③凹透镜 A．只有① B．只有②和③ C．只有①和③ D．有①、②、③ 4．（22-23八年级上·广东清远·期中）用手机摄像头扫描二维码可快速登录网页，访问网络数据。当用手机扫描二维码时（如图所示），下列说法正确的是（　　） A．摄像头相当于凹透镜 B．必须保证二维码位于摄像头的一倍焦距以外 C．二维码不是光源 D．二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光 D C 课堂反馈 5．（2024·陕西·中考真题）“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图，是利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（    ） A．照相机镜头对光有发散作用 B．拍摄该照片时，花比人更靠近照相机镜头 C．花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像 D．若要使花的像更大一些，可将花移到照相机镜头一倍焦距之内 6．关于光现象的描述，下列说法正确的是（　　） A．甲中墙上出现的手影是光的反射形成的 B．乙中成像特点在生活中应用是投影仪 C．丙中平行光经凹透镜后的现象说明凹透镜对光有会聚作用 D．丁中小明通过平面镜看到小猫，同时小猫通过平面镜也看到小明说明反射时光路是可逆的 B D 课堂反馈 7．（2024·山东临沂·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则（　　） A．实验所用凸透镜的焦距可能为10.0cm B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像 C．将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像 D．将蜡烛移至45.0cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 8．（2024·广东惠州·二模）如图所示，光源S发出的一条光线经平面镜M反射后，恰好经过凸透镜的左焦点F，再通过凸透镜折射后射出。请画出反射和折射的光路图。 C 课堂反馈 9．（2024·重庆·中考真题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图2所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向 调节，在光屏上所成的像是倒立、 的实像，这与生活中 （选填“眼睛”或“放大镜”） 的成像原理相同。 10.（2024·海南省直辖县级单位·模拟预测）用蜡烛、凸透镜 （焦距为10cm）、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像规 律”的实验。 (1)安装并调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者的中心大致在 ； (2)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图时，光屏上得到一个倒立、清晰的像，生活中 （选填“照相机”或“投影仪”）就是利用此成像原理工作的； (3)若仅将光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的 （选填“近视”或“远视”）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。 上 缩小 眼睛 同一高度 照相机 近视 课堂小结 作业 1.完成练习题集中的相关练习题。 2.了解现代光学技术中透镜的新应用，并写一篇 200 - 300 字的短文介绍。