第四章多彩的光 第二课时 透镜及其应用- 2025年中考物理一轮复习考点探究（沪科版）

第四章　多彩的光 第二课时 透镜及其应用 第一编　教材知识梳理 第一编　教材知识梳理 知识点1 透镜 考 点 知 识 清 单 分类 凸透镜 凹透镜 特点 中央厚、边缘薄 中央薄、边缘厚 作用 对光有 作用 对光有 作用 图示 会聚 发散 1.透镜及其作用 第一编　教材知识梳理 分类 凸透镜 凹透镜 焦点 F 平行于主光轴的光经过凸透镜会聚后，折射光线的交点 平行于主光轴的光经过凹透镜发散后，折射光线的反向延长线的交点 焦距 f 焦点到透镜 的距离 应用 照相机、投影仪、放大镜、远视眼镜 近视眼镜 光心 第一编　教材知识梳理 （1）凸透镜对光的会聚作用是由于光通过它的两侧表面时发生折射造成的。 （2）凸透镜越厚，对光的会聚能力越强，焦距越短。 （3）凸透镜的会聚作用是指从凸透镜折射出的光线相对于入射光线更偏向主光轴。 （4）凹透镜的发散作用是指从凹透镜折射出的光线相对于入射光线更偏离主光轴。 第一编　教材知识梳理 2.透镜的三条特殊光线 凸透镜 凹透镜 平行于主光轴的光线折射后 过________ 平行于主光轴的光线折射后 反向延长线过________ 焦点 焦点 第一编　教材知识梳理 凸透镜 凹透镜 过焦点的光线折射后与主光 轴________ 延长线过焦点的光线折射后 与主光轴________ 平行 平行 第一编　教材知识梳理 凸透镜 凹透镜 过焦点的光线折射后与主光 轴________ 延长线过焦点的光线折射后 与主光轴________ 平行 平行 第一编　教材知识梳理 凸透镜 凹透镜 过光心的光线传播方向 ________ 过光心的光线传播方向 ________ 不变 不变 第一编　教材知识梳理 知识点2 凸透镜成像规律及应用 物距 u 与焦距的关系 u > 2f u ＝ 2f f < u < 2f u ＝ f u < f 像的性质 倒立、 ______、 实像 倒立、 ______、 实像 倒立、 ______、 实像 不成像 ______、 放大、 虚像 像距 v 与焦距的关系 f < v < 2f v ＝ 2f v > 2f 不成像 — 应用 照相机 测焦距 投影仪、 幻灯机 获得平 行光束 放大镜 u 与 v 比较 u____v u ＝v u____v — — 缩小 1.凸透镜成像规律及应用 等大 放大 正立 > < 第一编　教材知识梳理 凸透镜成像规律总结 （1）两个分界点：一倍焦距分虚实，里虚外实；二倍焦距分大小，里大外小。 （2）实像异侧倒，物近像远像变大，物远像近像变小。 （3）虚像同侧正，物近像近像变小，物远像远像变大。 第一编　教材知识梳理 2.凸透镜成像原理图 物距(u) 像的性质 原理图 u＞ 2f 倒立、缩小、实像 u＝ 2f 倒立、等大、实像 第一编　教材知识梳理 物距(u) 像的性质 原理图 f ＜ u ＜ 2f 倒立、放大、实像 u ＝ f 不成像 u ＜ f 正立、放大、虚像 第一编　教材知识梳理 教材图片 命题内容 八（全）P71 图4-38 如图所示，用放大镜观察蚂蚁，蚂蚁应在__________ _________以内，蚂蚁成的是______（选填“正立”或“倒立”）、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的______（选填“实”或“虚”）像 焦点（一 倍焦距） 虚 正立 放大 第一编　教材知识梳理 教材图片 命题内容 八（全）P78 图4-53 如图所示，用照相机给物体照相时，物体到凸透镜的距离应该________凸透镜的2倍焦距。为使所照的像变大，应__________物体到镜头间的距离，同时________胶卷与镜头间的距离（后两空均选填“增大”或“减小”） 增大 大于 减小 第一编　教材知识梳理 教材图片 命题内容 八（全）P80 图4-59 如图所示为“研究凸透镜成像”的实验原理图，若在凸透镜右边的光屏上（图中未画出）得到清晰放大的实像，则蜡烛可能置于凸透镜左边的____处，此时若拿一个近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，为了能在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏_______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜 远离 c 第一编　教材知识梳理 知识点3 眼睛和眼镜 眼睛的视物原理 晶状体相当于________，视网膜相当于________，来自物体的光会聚在视网膜上，成________、________的实像 光路图 光屏 1.眼睛的视物原理 倒立 缩小 凸透镜 第一编　教材知识梳理 2.近视眼与远视眼 类型 近视眼 远视眼 光路图 成像在视网膜____ 成像在视网膜____ 晶状体 晶状体太厚，折光能力太强 晶状体太薄，折光能力太弱 矫正 配戴____透镜 配戴____透镜 前 后 凹 凸 第一编　教材知识梳理 3.显微镜和望远镜 分类 显微镜 望远镜 目镜 成正立、放大的虚像，相当于放大镜 物镜 成倒立、放大的实像，相当于投影仪 成倒立、缩小的实像，相当于照相机 第一编　教材知识梳理 重 点 难 点 突 破 重难点1 透镜作图题 【例1-1】完成凸透镜和凹透镜的光路图。 如图所示： 第一编　教材知识梳理 【例1-2】在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜。 如图所示： 第一编　教材知识梳理 【例1-3】如图所示，蜡烛 A 经凸透镜后成像于 A′位置，请利用凸透镜对光的作用作出凸透镜的位置，并标出其右侧焦点 F 的位置。 如图所示： 第一编　教材知识梳理 ▶注意事项 透镜作图应注意以下几点： 实际光线用实线，光线的反向延长线用虚线。 ▶方法指导 要明白“会聚”和“发散”的真正含义。 “会聚” 并不是“一定会聚于一点”，而是指折射光线相对于原入射光线的延长线，更靠近主光轴。 同理，“发散”是指折射光线相对于原入射光线的延长线更远离主光轴。 第一编　教材知识梳理 ▶方法指导 凸透镜成像原理作图 （1）一般根据三条特殊光线中的“过心不变”和“平行过焦”原理作出折射光线，折射光线的交点就是物体的像点。 （2）若作出的折射光线不能会聚，则反向延长折射光线，延长线的交点就是物体的虚像点。 第一编　教材知识梳理 重难点2 凸透镜成像规律及应用 【例2】（高度整合）在“探究凸透镜成像”的实验中，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在____________，这样做可使实验中的像都能成在____________。调整好以后，点燃的蜡烛分别放在 a、b、c、d、e 五个位置，如图所示。 同一高度 光屏中央 第一编　教材知识梳理 （1）蜡烛放在____点处所成的实像最小；生活中的________就是根据这一原理制成的。 （2）放在____点处，所成像与烛焰大小相同；若此时物距为18 cm，则焦距是____cm。 （3）放在____点处得到的实像最大。 （4）放在____点处无论如何移动光屏都得不到像，但可以在右边用眼睛看到像。 （5）若在实验中发现光屏上所成烛焰的像偏下，为使像成在光屏中央，应将蜡烛向____移动。 （6）若实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中央，应该将光屏向____移动；如果移动透镜，则应该往____移动。 a 照相机 b 9 d e 下 上 下 第一编　教材知识梳理 （7）小明想让光屏上所成的像更小一些，则他应该向____（选填“左”或“右”）移动蜡烛，同时向____（选填“左”或“右”）移动光屏。 （8）蜡烛在c点时，在光屏上得到了一个________________像，若此时将蜡烛和光屏位置对调，则所成的像一定是________________像。若蜡烛仍在c点，保持蜡烛和光屏的位置不动，往右移动透镜，则______（选填“一定”或“不一定”）能得到清晰的像。 （9）若在实验中用纸板遮挡凸透镜的上半部分，则____（选填“能”或“不能”）得到完整的像，只是像的_______发生了变化。 （10）若一个物体到凸透镜的距离是30 cm，且在光屏上得到一个放大的像。若把物体沿凸透镜的主光轴移动到距离凸透镜45 cm处，则成像的情况是（ ） A.放大的实像　 B.缩小的实像 C.等大的实像 D.以上三种情况都有可能 左 左 倒立、放大的实 倒立、缩小的实 一定 能 亮度 D 第一编　教材知识梳理 ▶方法指导 （1）凸透镜成像规律一体图（2F为二倍焦距处）： ① u＝2f，缩小、放大像的分界点； ② u＝f，倒、正立和实、虚像的分界点。 第一编　教材知识梳理 （2）凸透镜成像的动态变化规律 图（2F为二倍焦距处）： ①成实像时，物近像远像变大； ②成虚像时，物近像近像变小。 （3）像偏上或偏下问题： 物和光屏移动方向一致，凸透镜移动方向与它俩相反，即物、光屏往上移，则凸透镜往下移。 第一编　教材知识梳理 重难点3 生活中的透镜 【例3-1】图甲、乙是某同学用手机摄像头先后拍下的同一小车的两张照片（设摄像头焦距不变），拍摄第二张比拍摄第一张照片时，摄像头离小车______（选填“远”或“近”）些。两次拍摄时，摄像头离小车的距离 u 都满足________（填与焦距 f 之间的关系）。 u > 2f 甲　　　　　　　 　 乙 近 第一编　教材知识梳理 【例3-2】如图所示为一段物理创新实验视频的截图：图甲为原图，图乙为隔着空茶杯看此图片，图丙为隔着装满水的茶杯看此图片，茶杯到图片的距离相同。产生图丙情形是因为光的_____（选填“直线传播”“反射”或“折射”）所形成的_____（选填“实像”或“虚像”）。此成像特点类似于________（选填“放大镜”“幻灯机”或“照相机”）。 甲　　　　　　乙　　　　　　 丙 折射 实像 幻灯机 第一编　教材知识梳理 ▶方法指导 照相机、投影仪、放大镜成像大小调节： ①照相机、投影仪：物距变小，像距变大，像变大；物距变大，像距变小，像变小； ②放大镜：物体离焦点越远，像离凸透镜越近，像越小；物体越靠近焦点，像离凸透镜越远，像越大。 第一编　教材知识梳理 重难点4 眼睛和眼镜问题 【例4】同学们在做“研究近视、远视眼的矫正”实验 时，把凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作眼睛的视网 膜，烛焰看作眼睛观察的物体。分别进行了如下尝试， 请回答： （1）若小明同学拿一副近视眼镜放在凸透镜前，如图1所示，光屏上出现烛焰清晰的像，移走近视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，应该将光屏______凸透镜，若不移动光屏，则应该将蜡烛______凸透镜。（均选填“靠近”或“远离”） 红 靠近 绿 靠近 图1 第一编　教材知识梳理 （2）若小华同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前并调整光屏的位置得到清晰的像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，应该将光屏______凸透镜，若不移动光屏，则应该将蜡烛______凸透镜。（均选填“靠近”或“远离”） 远离 远离 第一编　教材知识梳理 （3）小楠同学用自制的水透镜模拟人眼看远、近不同的物体时晶状体的调节情况，通过推拉注射器，调节水透镜的凸起程度（即“曲率”），可以改变水透镜的焦距，如图2所示。若物体较远时，恰好能使像成在光屏上；则当物体较近时，应______（选填“推”或“拉”）注射器，使水透镜的焦距变______（选填“长”或“短”），若注射器被卡住，无法改变水透镜的焦距，则给水透镜“戴上”适当度数的_______（选填“近视”或“远视”）眼镜进行矫正，同样可以在光屏上得到清晰的像。 推 短 图2 远视 第一编　教材知识梳理 （4）通过一系列实验，同学们都明确了近视眼和远视眼的成因与矫正，如图3所示，图甲是______（选填“近视”或“远视”）眼，应配戴用_________（选填“凹透镜”或“凸透镜”）制成的眼镜来矫正；图乙是______（选填“近视”“远视”或“正常”）眼，应配戴用________（选填“凹透镜”或“凸透镜”）制成的眼镜来矫正。 远视 图3 凸透镜 近视 凹透镜 第一编　教材知识梳理 ▶突破技巧 此类题目自己画图更容易理解，例如第（1）问： 若不移动光屏，使像仍然向右回到原位置，即像要远离凸透镜，则蜡烛应向右靠近凸透镜。 第一编　教材知识梳理 ▶方法指导 图解近视眼和远视眼的成因及矫正： 第一编　教材知识梳理 重 要 实 验 探 究 1.实验原理：___________。 2.实验装置 3.实验器材：光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴。 （1）光屏的作用：_______________。 （2）凸透镜的作用：对光线有______作用，应放在______和______之间。 光的折射 承接烛焰的像 会聚 蜡烛 光屏 第一编　教材知识梳理 4.实验步骤 （1）在光具座上依次安装好蜡烛、凸透镜、光屏，调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在____________。 （2）把蜡烛调至较远处，使物距 u > 2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像，观察实像的大小和正倒，记下物距u和像距v。 （3）把蜡烛向凸透镜移近，使物距 u 分别满足 u＝ 2f、f < u < 2f、 u＝ f、u < f，重复以上操作，观察像的虚实、大小和正倒，记下物距 u 和像距 v。 同一高度 第一编　教材知识梳理 （1）本实验应在较暗的环境条件下进行，这样可以更清晰地观察光屏上烛焰的像。 （2）实验时，烛焰、凸透镜和光屏的中心要在同一高度，这是保证像成在光屏中央的条件。 第一编　教材知识梳理 5.交流与反思 （1）遮住凸透镜的一部分后能否在光屏上看到烛焰的像：_________ ________________________________。 （2）实验中，无论怎样调节光屏，光屏上都没有像，原因可能有哪些？ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ___________________________。 （3）随着实验的进行，蜡烛燃烧长度变短，像在光屏上的位置越来越高，要使像成在光屏的中央，应将蜡烛向____移动或光屏向____移动或凸透镜向____移动。 蜡烛在焦点以内；蜡烛恰好在焦点处；烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于一倍焦距，导致像距太大，光屏无法移动到承接处 上 下 上 能，只是像的亮度会变暗但依然是完整的像 第一编　教材知识梳理 （4）在蜡烛和凸透镜之间加近视眼镜时，要使光屏上成清晰的像，应向________凸透镜的方向移动光屏；在蜡烛和凸透镜之间加远视眼镜时，要使光屏上成清晰的像，应向________凸透镜的方向移动光屏。 （5）光屏上成清晰的像时，对调蜡烛和光屏的位置，光屏上还能成清晰的像，这说明光路是________的。 远离 可逆 靠近 第一编　教材知识梳理 6.实验结论 （1）当 u > 2f 时，f < v < 2f，成____________的实像。 （2）当 u＝2f 时，v ＝ 2f，成____________的实像。 （3）当 f < u ＜ 2f 时，v > 2f，成____________的实像。 （4）当 u＝f 时，不成像。 （5）当 u < f 时，成____________的虚像。 倒立、缩小 倒立、放大 倒立、等大 正立、放大 第一编　教材知识梳理 （2023·辽宁朝阳）某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在__________，目的是使像成在光屏的中央。 （2）移动蜡烛和光屏到如图所示位置，光屏上出现了烛焰清晰的像（像未画出），生活中的________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是这一成像原理的应用。 同一高度 投影仪 第一编　教材知识梳理 （3）实验过程中，小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上______（选填“会”或“不会”）出现指尖的像。 （4）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向______移动。 （5）另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是______________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ __________________________________________________________________________________（写出一点即可）。 不会 上 可以增加物体的亮度，使成像更清晰（或发光二极管比烛焰的亮度更大、更环保，更容易看出倒立的实像不仅是上下相反，而且是左右相反；或蜡烛燃烧有火焰，不如发光二极管安全；或火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而发光二极管不会） 第一编　教材知识梳理 （1）小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （2）实验时固定好凸透镜，移动蜡烛到适当的位置，再移动光屏获得最清晰的像，读得像距的操作过程中，遇到的困难是不好确定光屏在什么位置时像是最清晰的，解决困难的方法是________________光屏，观察比较____的清晰度。 近视 左右反复移动 像 第一编　教材知识梳理 （3）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致光屏上的像向____（选填“上”或“下”）移动；为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，科学可行的方法是（写出一种）。 （4）光屏上成清晰的像时，如果此时撤去光屏，人眼在如图所示的位置____（选填“能”或“不能”）直接看到烛焰的实像。 （5）上图中，保持凸透镜的位置不变，如果将蜡烛移至0刻度处，为使光屏上出现清晰的像，应将光屏向____移动到适当位置。 上 能 左 第一编　教材知识梳理 1.（2023·山东枣庄）用冰取火，似乎不可思议，但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的______作用将物体点燃，如图所示。此类透镜应用非常广泛，用它制作的眼镜片可以用来矫正______眼；照相机的镜头也相当于这类透镜，用照相机拍照时，胶片上形成_________________（填像的性质）。 　　　　　　　　　　　　　 会聚 聚 焦 中 考 考 点 远视 倒立缩小的实像 第一编　教材知识梳理 2.（2024·内蒙古包头）工匠师维护精密仪表时， 在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之 处，如图所示。 （1）凸透镜起到________的作用； （2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的______焦距范围之内； （3）通过凸透镜看到的是仪表______（选填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的______侧。 放大镜 一倍 正立 同 第一编　教材知识梳理 3.（2023·重庆）请根据画出的光线，在图中虚线框内画出一个适当的透镜。 如图所示： 第一编　教材知识梳理 4.（2023·山东临沂）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上恰能承接到烛焰清晰的像，下列判断正确的是（ ） A.实验用凸透镜的焦距为15.0 cm B.光屏上的像是烛焰放大的实像 C.仅将凸透镜左移不能再次成像 D.仅将光屏右移可模拟近视眼成像 D 考向1 静态分析 第一编　教材知识梳理 5.（2024·济南）物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的 P 端，将凸透镜安装在较细纸筒的 Q 端(凸透镜未画出)，两纸筒套在一起组成模拟照相机，如图所示。通过调节 P、Q 的间距，他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像，再次调节 P、Q 的间距，他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是（ ） A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、放大的虚像 D.正立、缩小的虚像 A 第一编　教材知识梳理 6.（2024·山东临沂）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10.0 cm 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45.0 cm刻度线上，光屏上仍能承接到像 考向2 动态分析 C 第一编　教材知识梳理 7.（2023·山东泰安）小芳利用如图所 示的装置“探究凸透镜成像的规律”。 将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整 光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上 成清晰的像，分别测出物距 u 和像距 v， 实验数据如表所示。下列说法中（ ） ①该凸透镜的焦距为20 cm ②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同 ③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大 ④当u＝11 cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像 A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①②正确 D.只有②③④正确 B 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 第一编　教材知识梳理 8.（2024·山东枣庄）小明探究凸透镜的成像规律时，各器材位置如图所示，光屏上承接到烛焰清晰的像（未画出烛焰的像）。此时烛焰的成像特点与________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，_______（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是_______的。 照相机 仍能 可逆 第一编　教材知识梳理 9.（2024·山东滨州）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。 如图所示： 第一编　教材知识梳理 10.（2024·山东枣庄）如图所示，一束光射向凹透镜，请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。 如图所示： 第一编　教材知识梳理 11.（2023·广东广州）如图，凸透镜的光心在0 cm处，物体 MN 上 M发出的光线 b 经过光心，M 发出的光线 c 经过凸透镜后的光线平行于主光轴。 第一编　教材知识梳理 （1）画出 b 经过光心后的光线； （2）该凸透镜的焦距为______cm；MN 经凸透镜成的像相对于 MN 是______（选填“放大”“缩小”或“等大”）、______（选填“正立”或“倒立”）的像。 如图所示： 10 缩小 倒立 第一编　教材知识梳理 12.（2024·山东枣庄）2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”，其主题是：关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识，下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是（ ） A.近视眼看远处物体，像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜 C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像 B 第一编　教材知识梳理 13.（2024·山东菏泽）小明透过爷爷的老花镜看远处的楼房，发现楼房成倒立缩小的像。以下说法正确的是（ ） A.老花镜对光有会聚作用 B.电影放映机的成像原理与该成像原理相同 C.老花镜不能当放大镜使用 D.爷爷远视眼是因为晶状体变厚了 A 第一编　教材知识梳理 14.（2023·山东烟台）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图中照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。 镜头 照相机 ①________ 胶卷 光圈 眼睛 晶状体和角膜 ②________ ③________ 视网膜 瞳孔 第一编　教材知识梳理 $$