2025年河南中考物理一轮复习备考课件：第三讲 透镜

第三讲　透镜 知识·要点梳理 01 类型 凸透镜 凹透镜 外形特征 中间　 　、边缘_______　 　 中间　 　、边缘_______　 　 性质 对光有　 　作用  对光有　 　作用  相关 概念 光心性质:通过光心的光线　 　传播方向,不通过光心的光线都 　 　传播方向  三条 特殊 光线 总结:平行过焦,过焦平行,过心不变 　发散　 　厚　  　薄　 　改变　 　不改变　 　会聚　 　薄　  　厚　 知识点1　 知识点1 两种透镜 注意:(1)凸透镜凸起的程度决定焦距的长短,凸透镜表面越凸,焦距越小,折射光的能力越强; (2)会聚是指光束经透镜后向主光轴靠拢,发散是指光束经透镜后偏离主光轴。 知识点1 1.(人教八上P93T3改编)一束光通过透镜的光路如图所示,正确的是( ) A 2.(教科版八上P82图4-5-8)小灵通过焦距为10 cm的凸透镜看到了课本上“理”字放大的像,如图所示。“理”字是放大的　 　(选填“实”或“虚”)像,此时凸透镜到课本的距离应　 　(选填“大于20 cm”“在10 cm和20 cm之间”或“小于10 cm”);为了使看到的字更大一点,他要把凸透镜 　 　(选填“靠近”或“远离”)课本。  　远离　 　小于10 cm　 　虚　 物距 像的性质 像距 像和 物位置 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f _______　 　 _______　 　 　 　像  ________ 异 侧 _______ u＝2f _______　 　 _______　 　 　 　像  _______　 　 测焦距 f＜u ＜2f _______　 　 _______　 　 　 　像  _______　 　 _______ u＝f 不成像 聚光灯泡(平行光) u＜f _______　 　 _______　 　 　 　像    同侧 _______ 总结:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;成实像:物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时:物近像近变小,物远像远变大。 放大镜 投影仪 照相机 　v＞2f　  　v＝2f　  f＜v＜2f 　虚　 　实　 　实　 　实　 　放大　  　放大　  　等大　  　缩小　  　正立　  　倒立　  　倒立　  　倒立　  知识点2　 知识点2 凸透镜成像规律及其应用 3.(沪科八全P74图4-43改编)如图所示,F为凸透镜的焦点,P、P'是距凸透镜2倍焦距处,烛焰在光屏上所成清晰的像是倒立的实像。当把烛焰移至P、F之间,调整光屏位置后,在光屏上所成清晰的像将会　 　(选填“变大”“变小”或“不变”),像距　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  　变大　 　变大　 原理 晶状体和角膜的共同作用相当于一个　 　透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上  成像 性质 成　 　、　 　的　 　像,与　 　的成像原理相同  　照相机　 　实　 　缩小　 　倒立　 　凸　 知识点3　 知识点3 眼睛和眼镜 1.眼睛 类型 近视眼 远视眼 视觉特征 近处清晰,远处模糊 远处清晰,近处模糊 形成 原因 ①晶状体太　 　,折光能力太　 　;②眼球前后距离太_______　 　 ①晶状体太　 　,折光能力太 　 　;②眼球前后距离太______　 　 成像位置 在视网膜　 　方  在视网膜　 　方  成像 示意图 矫正 方法 戴　 　透镜  戴　 　透镜  口诀 成像:近前远后　　矫正:近凹远凸 　凸　 　后　 　短　  　弱　 　薄　 　凹　 　前　 　长　  　强　 　厚　 知识点3 2.近视眼、远视眼及其矫正 甲 乙 4.(教科版八上P88图4-6-6改编)“眼睛是心灵的窗户”,我们应该保护好自己的眼睛,但有些同学因为不良习惯导致眼睛近视了。造成近视眼的原因主要是晶状体太　 　(选填“薄”或“厚”),折光能力太强。如图所示的_____　 　(选填“甲”或“乙”)是近视眼看远处物体的成像情况,应戴合适的由______　 　透镜制成的眼镜进行矫正。  　凹　 　乙　 　厚　 5.(人教八上P101图5.4-3和5.4-3改编)如图所示,下列有关眼睛的示意图,正常眼是 图,近视眼是 图,远视眼矫正是 图。 己 丙 甲、乙 实验·专项通关 02 探究凸透镜成像的规律 实验　 [基础考法] 【实验装置】   【设计与进行实验】 1.安装调节:凸透镜居中,蜡烛和光屏位于凸透镜两侧;点燃蜡烛,调节烛焰、凸透镜和光屏,使三者的　 　大致在　 　,目的是使烛焰的像成在　 　。  　光屏的中央　 　同一高度　 　中心　 2.焦距的测量方法: (1)按如图所示操作,测得凸透镜的焦距为　 　 cm;    (2)当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时,光屏上出现了等大清晰的像,此凸透镜的焦距为　 　 cm;  　10.0　 　10.0　 (3)将凸透镜、光屏在光具座上组装好,然后把凸透镜正对较远处的窗户,移动光屏,在如图所示位置的光屏上得到窗户清晰的像,则该凸透镜的焦距约为　 　 cm。  　10.0　 物距u/cm 像的性质 像距v/cm 正倒 大小 虚实 30 _______ _______ 实 15 20 _______ _______ 实 20 15 _______ _______ 实 30 10 _______　 　 5 _______ _______ 虚   放大 放大 等大 缩小 正立 　不成像　  倒立 倒立 倒立 3.把蜡烛放在较远处,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒,测出物距u和像距v。把蜡烛向凸透镜移近几厘米,放好后重复以上操作。把实验中得到的数据和观察结果填入表中。 【实验现象】 像与物距的关系　凸透镜焦距f＝10 cm 物距 像的性质 像距 应用 正倒 大小 虚实 u＞2f _______ _______ _______ _________ _______ 物距 像的性质 像距 应用 正倒 大小 虚实 u＝2f _______ _______ _______ _______ 测焦距 f＜u＜2f _______ _______ _______ _______ _______ u＝f 不成像 u＜f _______ _______ _______   _______ 实 虚 实 实 放大镜 投影仪 v＞2f v＝2f 放大 放大 等大 正立 倒立 倒立 照相机 f＜v＜2f 缩小 倒立 【实验结论】 续表 [能力提升] 【交流与反思】 1.人眼观察像的方法:(1)实像:　 　;(2)虚像: 　 　。  2.当光屏上成倒立、放大的实像时,调换蜡烛与光屏的位置,光屏上能成 　 　、　 　的实像,原因是在光的折射现象中,光路是 的。  可逆 　缩小　 　倒立　 　在光屏一侧透过透镜观察　 　眼睛直接观察光屏上的像　 3.光屏上得不到像的原因:(1)凸透镜中心、焰心、光屏的中心不在 　 　; (2)物距　 　一倍焦距;(3)凸透镜焦距太　 　,像的位置超出了光具座的范围。  4.实验时,若一只苍蝇落在了凸透镜上,光屏上　 　(选填“有”或“没有”)苍蝇的像,光屏上的像　 　(选填“完整”或“不完整”),像的亮度 　 　(选填“变高”“变低”或“不变”)。  　变低　 　完整　 　没有　 　大　 　等于或小于　 　同一高度　 【动态成像分析】 如图,光屏上刚好出现烛焰清晰的像。   (1)(光路可逆)保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到　 　cm刻度线处,光屏上将会出现烛焰放大的像;  (2)(物近像远)保持凸透镜位置不变,蜡烛移到25 cm刻度线处,将光屏 　 　凸透镜后又能观察到清晰的像;  (3)(变焦)保持蜡烛和凸透镜位置不变,换用焦距为12 cm的凸透镜,将光屏 　 　凸透镜后又能观察到清晰的像;  　远离　 　远离　 　35　 (4)(远视眼镜)将一副眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间,发现像变模糊了,接着保持蜡烛和凸透镜位置不动,将光屏靠近凸透镜后又能观察到清晰的像,则该眼镜是　 　(选填“近视”或“远视”)眼镜;  (5)(近视眼镜)小明将一副近视眼镜的镜片放在凸透镜与光屏之间且靠近凸透镜的地方,若保持光屏的位置不变,仅将蜡烛向　 　移动适当距离,光屏上即可重新承接到烛焰清晰的像。  　左　 　远视　 ①直接观察光屏 ②在B点左侧通过玻璃板(或凸透镜)向右观察 ③在B点右侧通过玻璃板(或凸透镜)向左观察 [核心素养] 【创新考法】 某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和玻璃板分别竖直放置在水平光具座上的A、B位置,B是AC的中点,如图甲所示。小丽点燃玻璃板前的蜡烛M,前后移动蜡烛N,直到与蜡烛M的像完全重合;此后小明移去蜡烛N,在蜡烛N处放置一个光屏,如图乙所示,小明观察到蜡烛M的像不能成在光屏上,成的是虚像;最后小亮在B处放一个焦距10 cm的凸透镜,并把蜡烛M移到45 cm刻度线处,小亮观察到凸透镜成一个正立、放大的虚像。 (1)上述实验中,小丽、小明和小亮观察像的方法分别 是　 　 (选填“①”“②”或“③”)。  　②①③　 【实验改进】 用发光光源“F”代替蜡烛优点:所成的像稳定,容易比较像和物体的　 　、　 　和________　 　位置关系。  　上下　 　左右　 (2)小亮继续实验,把一个焦距为8 cm的凸透镜放在图乙中的B处,要在光屏上得到一个放大的像,可保持光源位置不变,将凸透镜向　 　(选填“A”或“C”)移动,并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。  　大小　 　A　 (1)实验前,小红先拿着眼镜站在太阳底下,让太阳光通过正对的眼镜镜片,最后射到纸上。经过一段时间太阳光能把白纸烤焦,说明爷爷是　 　(选填“近视眼”或“远视眼”)。  图1 图2 　远视眼　 【例】　(2024·新县一模)小红在学习透镜知识后,对爷爷的眼镜很感兴趣,于是用爷爷的眼镜作为透镜进行了相关探究。 图1 图2 (2)在进行上述操作时,小红发现眼镜和白纸间的距离s与对应白纸被烤焦的时间t有关系,于是她将数据记录下来,并绘出如图1所示的图像,则可判断该透镜的焦距f为　 　 cm。  (3)当她进行探究时,发现光屏上所成的像偏上,手中的眼镜应向　 　(选填“上”或“下”)移动,才能使像成在光屏正中央。  (4)当蜡烛、眼镜和光屏处于图2所示的位置时,恰好在光屏上成倒立、等大的像,要想在光屏上呈现一个倒立、放大的像,小红接下来的操作是 　 　。  　向左侧适当移动眼镜,同时向右侧移动光屏,直到出现清晰的像　 　下　 　10　 思维·考点突破 03 考点1 考点1　 透镜的光路图 【典例1】　(2024·西华县一模)如图所示,画出点光源S发出的两束光通过凹透镜后的折射光线。 本题考法　凹透镜的三条特殊光线:过凹透镜光心的光线其传播方向不变;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线反向延长通过焦点;指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴。作光路图时,先确定所给的光线的特点,再根据透镜的光学特点(三条特殊光线)来作图。凸透镜三条光线作图口诀:过心不变,平行过焦,过焦平行。 解题思路　平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线____________　 　;指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后,折射光线___________　 　。  光轴　 　平行于主 过焦点　 　反向延长通 (2024·驻马店一模)如图所示,F为凸透镜的焦点,BC为某光线经过平面镜后的反射光线,请在图中画出与BC对应的入射光线、标出入射角大小以及画出BC经凸透镜 后的折射光线。 乙 甲 凸透镜成像的规律 考点2 考点2　 【典例2】 (2024·河南一模)在“探究凸透镜成像的规律”实 验中,某学习小组用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距。 正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像, 如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是40.0 cm B.照相机的成像特点与图乙中烛焰的成像特点相同 C.图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动,所成的像逐渐变小 D.若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜,为得到清晰的像,光屏应向右移动 C 解题思路　由图甲可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点,这点即为此透镜的焦点,从焦点到透镜光心的距离即为焦距,则透镜的焦距为f＝　 　 cm;由图乙中,物距u＝15.0 cm,像距v＝30.0 cm,物距小于像距,由凸透  镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是　 　、　 　的实像,根据这个原理制成了　 　;图乙中的烛焰向远离凸透镜方向移动,物距 　 　,像距　 　,像　 　;若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜,远视镜是　 　,对光有　 　作用,使成像靠　 　,为得到清晰的像,光屏应　 　移动。  　向左　 　前　 　会聚　 　凸透镜　 　变小　 　变小　 　变大　 　投影仪　 　放大　 　倒立　 　10.0　 [一题多问]　(1)如果把近视镜放在蜡烛和光屏之间,向　 　移动光屏才能在光屏上得到清晰的像。  (2)保持蜡烛、光屏位置不动,把凸透镜移到　 　 cm刻度线处,光屏上得到　 　的像。  (3)用手指尖遮住一部分凸透镜,光屏上的像　 　(选填“完整”或“不完整”),但亮度变　 　(选填“亮”或“暗”)。  (4)随着蜡烛的燃烧,光屏上的像将向　 　移动,此时应将蜡烛向______　 　移动或将凸透镜向　 　移动或将光屏向　 　移动,才能使像成在光屏中央。  　上　 　下　 　上　 　上　 　暗　 　完整　 　缩小　 　65　 　右　 04 真题·明晰命题 命题点1　 透镜光路作图 1.(2024·项城市二模)如图所示,S'是S通过凸透镜所成的像,请找出该凸透镜的任一边焦点F,再将S通过凸透镜后的光线补充完整。 2.(2024·汝南县一模)如图所示,S'是光源S在平面镜中的像,光线a是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出: (1)光源S的位置。 (2)反射光线a对应的入射光线。 (3)光线a经凸透镜折射后的折射光线。 命题点2　凸透镜成像规律及应用 3.(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 D 4.(2021·河南)如图为投影式电子白板,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 B 命题点3　眼睛及其矫正 5.(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 B A.乙图是近视眼成像情况,其正确矫正做法是甲图 B.乙图是远视眼成像情况,其正确矫正做法是丁图 C.丙图是近视眼成像情况,其正确矫正做法是丁图 D.丙图是远视眼成像情况,其正确矫正做法是甲图 6.(2024·平顶山三模)在下列四幅图,描述正确的是( ) B 命题点4　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。  　照相机　 　光屏中央　 　需要　 　物距　 8.(2020·河南)小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。 (1)实验前,将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同 一高度,目的:　 　。  (2)如图所示,光屏上呈现一个清晰的像。保持凸 透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次 在光屏上得到清晰的像,应将光屏向　 　移动,像的大小将变　 　。  (3)小亮认为: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:____________________　 　。  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　 　沿垂直于光具座方向 　小　 　左　 　使像成在光屏的中央　 $$