2025年甘肃省兰州市中考物理命题探究-第六章　常见的光学仪器

第六章　常见的光学仪器 考点1 透镜 1．凸透镜和凹透镜 类型 图示 特点 对光的作用 应用 凸透镜 中间厚，边缘薄 ① 照相机(摄像机)镜头、 老花镜(远视眼镜) 凹透镜 中间薄，边缘厚 ② 近视眼镜 2.透镜的三条特殊光线 入射光线透镜 平行于主光轴 过焦点 过光心 凸透镜 折射光线 通过焦点 与主光轴平行 方向不变 图示 凹透镜 折射光线 反向延长线过虚焦点 与主光轴平行 方向不变 图示 考点2 凸透镜成像规律及应用 物距与焦 距的关系 成像光路图(请将光路补充完整，画出物体的像A′B′) 像距与焦 距的关系 像的特点 应用 正倒、大小、虚实 u＞2f f＜v＜2f 倒立、缩小的 ② 像 ③ u＝2f ⑤ 倒立、⑥ 的实像 测焦距 f＜u＜2f v＞2f ⑧ 、放大的实像 ⑨ u＝f 不成像 u＜f / 正立、放大的 ⑩ ⑪ 口诀 静态规律：一倍分虚实，内虚外实；二倍分大小，远小近大； 实像分居两侧倒，虚像则是同侧正 动态规律：成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小 考点3 生活中的透镜 1．照相机、投影仪、放大镜 照相机(摄像机) 投影仪(幻灯机) 放大镜 透镜类型 凸透镜 物距、像距 的关系 物距：物体到镜头的距离u＞2f；像距：镜头到底片的距离f＜v＜2f 物距：镜头到投影片的距离f＜u＜2f；像距：镜头到屏幕的距离v＞2f 放大镜放在物体与眼睛之间；物距：物体到放大镜的距离u＜f 成像特点 倒立、① 的实像 倒立、② 的实像 正立、放大的③ 像 调节 要使拍摄到的物体稍大(或取景范围稍小)，应将照相机镜头④ 。物体；反之，镜头应⑤ 。物体 要使屏幕上的像大一些，应将镜头⑥ .投影片，同时把投影仪稍微⑦ 。屏幕；反之，镜头⑧ 。投影片 要使观察到的物体像变大，应将放大镜稍微⑨ 。被观察物体；反之，稍微⑩ 。被观察物体 2.显微镜和望远镜 类型 显微镜 望远镜 物镜 相当于投影仪的镜头，物体经过物镜时成倒立、⑪ 的实像 相当于照相机的镜头，物体通过物镜时成倒立、⑫ 。的实像 目镜 相当于放大镜，实像在经过目镜时成正立、放大的⑬ 像 特点 物镜成倒立的实像，目镜成正立的虚像，所以人们看到的是物体倒立的虚像 考点4 眼睛和眼镜 1．眼睛的成像 (1)原理 ：角膜、晶状体和玻璃体等的共同作用相当于照相机的① ，视网膜相当于照相机的② . (2)成像特点：成倒立、缩小的实像． 2．视力矫正 [巧记口诀]近前远后，近凹远凸 特征 成因 成像位置 矫正方法 近视眼 只能看清近处物体 晶状体太厚，折光能力太强 远处物体成像于视网膜前方 配戴③ 透镜 远视眼 只能看清远处物体 晶状体太薄，折光能力太弱 近处物体成像于视网膜后方 配戴④ 透镜 1. (2022省卷改编)烈日下，汽车内玻璃窗下不要放装水的玻璃杯，这是由于装水的玻璃杯相当于一个 (选填”凸透镜“或”凹透镜“)，对太阳光有 (选填”会聚“或”发散“)作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾． 2．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，下列说法不正确的是（ ） 第2题图 A．实验所用凸透镜的焦距为10.0 cm B．光屏上承接到的像是烛焰倒立、等大的实像 C．将蜡烛移至25.0 cm处，移动光屏可得到倒立、放大的实像 D．将蜡烛移至35.0 cm处，移动光屏仍能承接到清晰的像 3．如图甲所示为一幅图片，图乙为该图片利用凸透镜制作而成的某光学仪器投影在墙上的像．该像是 (选填”实“或”虚“)像．该图片可能放在图丙中凸透镜前的 (填字母)位置． 甲 乙 丙 第3题图 4．如图，找一个圆柱形的玻璃杯，里面装满水，此时玻璃杯相当于一个 .把铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢地的移动时，透过玻璃杯会看到铅笔尖会逐渐 (选填”变长“或”变短“)；到某一位置以后，铅笔尖的方向 (选填”会“或”不会“)发生改变． 第4题图 5．(2020省卷改编)现代人们大量使用手机、平板和电脑等电子设备，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，图 (选填”甲“或”乙“)是近视眼的光路示意图，人眼的成像原理与 (选填”照相机“”投影仪“或”放大镜“)相同． 甲 乙 第5题图 实验 探究凸透镜成像的规律(《课标》要求学生必做实验) 实验 装置 主要器材：光具座、凸透镜(焦距已知)、蜡烛、光屏等． 仪器准备：依次将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，使像成在光屏中心 设计与 进行 实验 测量焦距 方法1：用平行光垂直照射到凸透镜，移动光屏，当光屏承接到最小、最亮的光斑时，该光斑到凸透镜光心的距离为焦距； 方法2：当光屏上承接到倒立、等大的实像时，此时物距或像距的一半为凸透镜的焦距 实验过程 (1)将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上，调节它们的高度使烛焰中心、透镜中心和光屏中心在一条与光具座平行的直线上； (2)将点燃的蜡烛放在距离透镜2倍焦距以外的位置，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像．观察像的正倒、大小、虚实．依次减小物距，观察像的情况，测量出每一次的物距、像距，将实验现象和数据记录在下表中． 焦距f/cm 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 正立或倒立 放大或缩小 虚像或实像 实验 结论 (1)凸透镜成像规律： ①当u>2f时，f<v<2f，成倒立、缩小的实像(照相机)； ②当u＝2f时，v＝2f，成倒立、等大的实像(测焦距)； ③当f<u<2f时，v>2f，成倒立、放大的实像(投影仪)； ④当u＝f时，不成像； ⑤当u<f时，成正立、放大的虚像(放大镜)． (2)动态成像分析：随着蜡烛向透镜靠近，光屏远离透镜，光屏上的像变大 交流与 反思 (1)光屏上得不到清晰像的原因：烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度；蜡烛在1倍焦距以内；蜡烛在焦点上；光具座不够长． (2)随着蜡烛燃烧变短，蜡烛在光屏上的像会向上移动，若要蜡烛的像成在光屏中央，应将凸透镜向下调节(或将蜡烛向上调节)． (3)当用纸遮住凸透镜的一部分，光屏上烛焰的像依然完整，但会变暗一些． (4)凸透镜上有污点或小虫时，光屏上不会出现污点或小虫的像 【例】(2022金昌)小明做”探究凸透镜成像规律“实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上并调节它们的中心在同一高度． (1)他调节蜡烛和凸透镜的位置，如图甲所示，在光屏上得到了清晰的等大的像，像应该是 (选填”倒立“或”正立“)的． 例题图甲 (2)蜡烛和凸透镜的位置如图乙所示，将光屏向 (选填”左“或”右“)移动到合适位置，就能在光屏上得到一个清晰的倒立、 (选填”放大“”等大“或”缩小“)的实像，生活中的 (选填”照相机“”投影仪“或”放大镜“)就是利用这一原理制成的． 例题图乙 (3)根据以上实验数据，判断下列说法正确的是 . A．由图甲可知透镜焦距为20 cm B．在图甲中，若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住，则光屏上仍有完整的像 C．在图乙中，移动光屏成清晰像后，若将蜡烛和光屏位置对调，光屏上不能得到清晰的像 D．若将蜡烛放在光具座上40～50 cm之间，调整光屏位置，就能在光屏上得到正立放大的像 【拓展训练】 (4)(通过v－u图像判断凸透镜焦距)小明通过实验探究，记录并绘制了物距与像距变化图像如图丙所示，则该凸透镜的焦距为 cm. 例题图丙 (5)实验结束后，小明认为：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亮的观点 . (6)小明建议将蜡烛换为由发光二极管组成的“F”“T”“H”形光源，你建议使用” “形光源进行实验，其好处是 (写出一条即可)． (7)如图丁是小明同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境．光屏相当于视网膜，这时光屏上呈现倒立、缩小的 (选填”实像“或”虚像“)．为了模拟正常人眼看近处物体，注射器应 (选填”推入“或”抽出“)水． 例题图丁 (建议用时：10 min) 命题点1 透镜作图(兰州2023.17)) 1．(2023兰州17题)请画出光源S发出的两束光通过凸透镜后的折射光线． 第1题图 2．如图所示，请画出两条光线经过凹透镜后的折射光线． 第2题图 命题点2 凸透镜成像规律及其应用(兰州2021．13、2020.28)) 3．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（ ） 第3题图 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 4．(2024兰州一诊)我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统如图所示，该系统与摄像机功能相似，能为战斗机提供感知外界的”视觉“．关于该系统说法正确的是（ ） 第4题图 A．该系统的光学元件是一个凹透镜 B．该系统的光学元件是一个凸透镜，成的是倒立、放大的实像 C．当战斗机靠近目标物时，该系统所成像的大小不变 D．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于2倍焦距 5．(2020兰州28题)小亮利用图示装置”探究凸透镜成像的规律“，所用凸透镜的焦距为8 cm. 第5题图 (1)小亮将凸透镜固定在光具座上40 cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上10 cm刻线处，移动光屏直至光屏上呈现出烛焰 (选填”正立“或”倒立“)、 (选填”放大“或”缩小“)的实像，这一原理应用在 (选填”照相机“”幻灯机“或”放大镜“)上． (2)(2021兰州A卷13题节选)若要使光屏上的像变大，则小亮应将蜡烛和光屏都向 (选填”左“或”右“)移动． 命题点3 眼睛及视力矫正(兰州2024.14、2023.2D)) 6．(2024兰州14题)小彤的爷爷能看清远处的物体，却看不清近处的物体，是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 (选填”前“或”后“)方，小彤推断爷爷可能患上了 (选填”近“或”远“)视眼，需要佩戴 (选填”凸“或”凹“)透镜进行矫正. 核心考点 精讲练 考点1　①会聚　②发散 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 考点2 ① 　 ②实　③照相机　 ④ ⑤v＝2f　⑥等大 ⑦ ⑧倒立　⑨投影仪　⑩虚像　⑪放大镜 考点3　①缩小　②放大　③虚　④靠近　⑤远离　⑥靠近　⑦远离　⑧远离　 ⑨远离　⑩靠近　⑪放大　⑫缩小　⑬虚 考点4　①镜头　②底片　③凹　④凸 考点小练　1.凸透镜　会聚　2.D　3.实　C 4．凸透镜　变长　会　5.乙　照相机 重点实验 攻关练 例　(1)倒立　(2)左　缩小　照相机　(3)B (4)10.0　 (5)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　(6)F　使所成像更加稳定；便于比较物与像的上下和左右关系 　(7)实像　推入 兰州真题 随堂测 1．如答图所示 第1题答图 2．如答图所示 第2题答图 3．D　4.D　5.(1)倒立　缩小　照相机　(2)右 6．后　远　凸 学科网（北京）股份有限公司 $$