2025年河北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 第三讲 透镜及其应用 中考考点清单解读 ● 深挖教材过考点 ● 教材图片解读 ● 重点实验与创新考法 ● 探究中考练题型 第三讲 透镜及其应用 ■考点一 透 镜 1. 凸透镜和凹透镜 类型 凸透镜 凹透镜 光线 中间 _____ 边缘 _____ 中间 _______ 边缘 _____ 传播 对光有 _____ 作用 对光有 _____ 作用 厚 薄 厚 薄 会聚 发散 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 续表 类型 凸透镜 凹透镜 透镜六大要素 （1）主光轴：通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴（如图中线段 CC′）。 （2）光心：薄透镜的中心，通过光心的光线传播方向不变，用字母 O 表示。 （3）焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点。焦点用字母 F 表示。 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 续表 类型 凸透镜 凹透镜 透镜六大要素 （4）焦距：焦点到凸透镜光心的距离，用字母 f 表示（如图中线段OF） （5）物距：物体到光心的距离，用字母 u 表示。 （6）像距：像到光心的距离，用字母 v 表示。 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 4. 透镜的三条特殊光线 表 达 凸透镜 凹透镜 描 述 过“心”不变 过光心的光线经透镜后 不改变方向 “平”变“斜” 平行于主光轴的光线经透 镜后过焦点 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 续表 “斜”变“平” 过焦点（或延长线经过虚 焦点）的光线经透镜后平 行于主光轴 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 知识能力进阶 1.（1）凸透镜对光线有会聚作用： （2）凹透镜对光线有发散作用： 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 2. 测凸透镜焦距的方法：取一个凸透镜正对着太阳光，使太阳光通过凸透镜会聚于纸上一点，测出此点到凸透镜光心的距离即为焦距 f。 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 ■考点二 凸透镜的成像规律（必 考） 1. 凸透镜的成像规律 物 距 像的性质 像 距 像的位置 倒立、正立 放大、缩小 虚、实 u＞2f 倒立 缩小 ______ f<v<2f 与物异侧 u=2f 倒立 ______ 实像 ______ f<u<2f ______ ______ 实像 v>2f u=f 不成像 ______ 正立 放大 虚像 与物同侧 实像 等大 v=2f 倒立 放大 u<f 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 知识能力进阶 凸透镜成像规律口诀： （1）静态 1 倍焦距分虚实，2 倍焦距分大小；实像分居异侧倒，虚像则是同侧正。 （2）动态变化 成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小； 成虚像时，物近像近像变小，物远像远像变大。 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 ■考点三 生活中的透镜（常考） 原理 成像特点 照相机 镜头相当于一个凸透镜，当物距 ______________时，成倒立 ______ 的实像 物体和像在凸透镜的 ______；像距大于 1 倍焦距小于 2 倍焦距；像距 ______ 物距 投影仪 镜头相当于一个凸透镜，当物距 _________________________ 时，成倒立、______ 的实像 物体和像在凸透镜的 ________；像距大于 2 倍焦距；像距 ________ 物距 缩小 异侧 放大 大于 1 倍焦距小于 2 倍焦距 大于 2 倍焦距 小于 异侧 大于 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 续表 原理 成像特点 放大镜 镜片由凸透镜制成，当物距 _______ 时，成正立、放大的虚像 物体和像在凸透镜的 ________ 显微镜 由两个凸透镜组成，物镜相当于 _________，目镜相当于 _________ 望远镜 有一种望远镜也是由两组凸透镜组成。 物镜相当于 _________，目镜相当于 _________ 同侧 投影仪 放大镜 小于焦距 照相机 放大镜 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 链接生活实例 许多超市为方便顾客结账，安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜，人要站在“刷脸机”的 2 倍焦距以外，此时能成一个倒立、_______ 的实像；当人远离“刷脸机”时，这个像的大小将 _______。 缩小 变小 深挖教材过考点 成像原理 眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ______，把来自物体的光 _______ 在视网膜上，形成物体的像 视物原理 看近景时，晶状体变 ______，晶状体的焦距 _______；看远景时，晶状体变 ______，晶状体的焦距 ______ 明视距离 正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 ______ cm，这个距离叫做明视距离 第三讲 透镜及其应用 ■考点四 眼睛和眼镜（常考） 1. 眼睛及其视物原理 凸透镜 会聚 厚 变小 薄 变大 25 深挖教材过考点 近视眼 远视眼 特点 只能看清 ______ 的物体，看不清 _____ 的物体 只能看清 ______ 的物体，看不清 ______ 的物体 成因 晶状体太厚，折光能力 _____，或者眼球在前后方向上太长 晶状体太薄，折光能力 _______，或者眼球在前后方向上太短 成像位置 成像于视网膜的 _____ 成像于视网膜的 _____ 第三讲 透镜及其应用 2. 近视眼、远视眼及其矫正 近处 远处 远处 太强 前方 太弱 后方 近处 深挖教材过考点 第三讲 透镜及其应用 续表 凹透镜 凸透镜 近视眼 远视眼 矫正方法 戴 _______ 制成的眼镜 戴 _______ 制成的眼镜 记忆口诀 近前远后，近凹远凸 深挖教材过考点 1. 如图所示，小华将一张纸和一个凸透镜置于太阳光下，调整凸透镜与纸的距离，纸上会出现一个很小、很亮的光斑。 命题点：凸透镜对光线的作用 （1）该光斑是由于光的①____（选填“折射”或“反射”）形成的，此类透镜对光有②__________ 作用。 第三讲 透镜及其应用 折射 会聚 命题点：凸透镜成像的动态分析，测量焦距 （2）为测出该透镜的焦距，小华先将透镜③______ 太阳光，然后逐渐增大纸到透镜的距离，她观察到纸上的光斑先变小后变大，由此可说明该透镜最开始与纸的距离④________（选填“大于”“小于”或“等于”）透镜的焦距。进一步调整透镜与纸的距离，当透镜的光心与纸的距离为 10 cm 时，纸上出现了一个最小、最亮的光斑，则该透镜的焦距为⑤____ cm。 第三讲 透镜及其应用 正对 小于 10 2. 如图所示为照相机的成像原理图。 命题点：照相机原理 镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，为拍摄到更大的像，应将镜头⑥_______（选填“靠近”或“远离”）景物，胶片上所成的像是⑦＿＿＿＿＿＿（选填“放大”或“缩小”）的实像。 第三讲 透镜及其应用 靠近 缩小 3. 如图所示是投影仪的成像原理图。 命题点：投影仪原理 投影仪的镜头是一个⑧____________，投影片相当于物体。 在使用投影仪时，来自投影片的光，通过镜头后会在屏幕上成⑨___ 立、⑩______ 的实像。要想在屏幕上得到的像变大一些，应将投影仪⑪________（选填“靠近 ”或“远离 ”）屏幕 ，镜头适当⑫_____（选填“靠近”或“远离”）投影片，使物距⑬______（选填“增大”或“减小”）。 第三讲 透镜及其应用 凸透镜 倒 放大 远离 靠近 减小 4.如图所示，用焦距为 10 cm 的放大镜观察邮票细节。 命题点：放大镜的原理 放大镜与邮票之间的距离应⑭________（选填“大于”“小于”或“等于”）10 cm；当把放大镜靠近邮票时，调整眼睛位置，观察到邮票的像的大小会⑮_______，此时观察到的像是⑯_____（选填“虚”或“实”）像。 第三讲 透镜及其应用 小于 变小 虚 5. 如图，找一个圆柱形的玻璃瓶里面装入水，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧。 命题点：凸透镜的成像规律及应用 盛水的玻璃杯相当于一个⑰______，透过它能看到铅笔正立、放大的⑱_____ 像，生活中的⑲_______ 是根据这一成像规律制成的。 第三讲 透镜及其应用 凸透镜 虚 放大镜 实验：探究凸透镜成像规律 第三讲 透镜及其应用 实 验 命题点 实验 器材 及实 验装 置图 蜡烛、凸透镜、光屏、光具座、火柴 1. 光具座的作用（①______________ _____________________）。 2. 光屏的作用（承接蜡烛的像）。 3. 凸透镜（对光线有会聚作用，应放在蜡烛和光屏之间）。 4. 实验时透镜或光具座的选择（光具座的长度至少为凸透镜的 4 倍焦距） 便于测量物距和像距 第三讲 透镜及其应用 实验 步骤 1． 将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 2． 把蜡烛放在较远处，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（此步骤做三次）。 5. 实验前先调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度（目的是让像能成在光屏的②_____）。 6. 蜡烛变短时的调整（可将光屏或蜡烛向上移动，或将透镜向③____ 移动）。 7. 光屏上找不到像的原因（蜡烛在 1 倍焦距以内或焦点上；烛焰焰心、凸透镜光心与光屏中心不在同一直线上；物距太小，像距太大，超过了光具座的量程）。 续表 中央 下 实验 步骤 3． 把蜡烛向凸透镜移近， 使物距在2f 和 f 之间，即 f<u<2f，重复以上操作，进行观察并记下物距 u 和像距 v（此步骤做三次）。 8. 光屏上成清晰像时，对调物与光屏的位置，光屏上④_____（选填“能”或“不能”）成像（光路可逆）。 9. 用纸遮住凸透镜的一部分，光屏的像只会⑤_______，像还是一个完整的像。 续表 能 变暗 第三讲 透镜及其应用 实验 步骤 4． 继续移近蜡烛，使物距 u<f，调整光屏的位置，看能否在光屏上找到像。如果不能，试着从光屏一侧向透镜方向观察蜡烛的像，判断一下是实像还是虚像，并观察像的大小和正倒，记下物距 ｕ 和像距 ｖ（像距只需估测）（此步骤做三次） 10. 凸透镜前加透镜时像的变化（加凸透镜：可等效为物距⑥_______，像距⑦_______，像⑧______；加凹透镜：可等效为物距⑨______，像距⑩_____，像⑪_______） 续表 变大 变小 变小 变小 变大 变大 第三讲 透镜及其应用 实验 结论 u＞2f 时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像；f＜u＜2f时，v＞2f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像。凸透镜成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小 11. 实验结论也可以整理成表格的形式，列出物距、像距、焦距之间的关系及对应的应用 续表 图解实验考点 第三讲 透镜及其应用 一题串练一实验 练 1 ［2023·福建改编］在探究凸透镜成像规律的实验中： （1）如图甲所示，测得该凸透镜的焦距为 ________ cm。 （2）安装并调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们三者中心大致在 ___________。 第三讲 透镜及其应用 10.0 同一高度 （3）如图乙所示，将蜡烛放在光具座 15 cm 刻度线处，凸透镜放在 40 cm 刻度线处，在凸透镜的另一侧移动光屏会得到一个倒立、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的 ___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用该原理工作。 （4）在（3）中成清晰的像后，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动一段距离后，为了使光屏上再次成清晰的像，应在凸透镜左侧安装一个焦距适当的 ___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），这与 ___________（选填“近视眼”或“远视眼”）的矫正相似。 第三讲 透镜及其应用 缩小 照相机 凸透镜 远视眼 （5）如图乙所示，光屏上得到了烛焰清晰的像，但操作实验的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。 （6）动态分析 在图乙中，保持凸透镜的位置不变，如果蜡烛向左移动 5 cm，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向 ______（选填“左”或“右”）移动。 第三讲 透镜及其应用 不会 左 拓 展 设 问 （7）创新装置 在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丙所示，平面镜与底面夹角为 45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源按照图示方式朝下平放在方形孔上，中心与平面镜 中心在一条竖直线上。 若盒子高度 h 为 10 cm， 为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的 投影，则盒子长度 l 的范围为 ___________。 第三讲 透镜及其应用 10 cm＜l＜20 cm 1.［2024·河北 25 题］如图所示，烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像，此成像原理可用于制作 _________。不改变蜡烛与光屏的位置，向 ______（选填“左”或“右”）移动凸透镜到某一位置，能再次在光屏上成清晰的像。 若烛焰的高度大于凸透镜的直径，在足够大的光屏上 ______（选填“能”或“不能”）成清晰且完整的像。 第三讲 透镜及其应用 投影仪 ■题型 凸透镜成像规律及其应用 右 能 题型解法 凸透镜成像规律及其应用主要从以下五个方面进行考查： 1. 光屏上成清晰像的应用 （1）若 u＞v，则与照相机成像原理一致； （2）若 u＜v，则与投影仪成像原理一致； （3）若 u=v，则 u=v=2f，可用于求焦距。 2. 动态成像：在凸透镜成像现象中，像随物距的变化规律是“实像物近像远像变大，虚像物远像远像变大”，以此分析问题。 第三讲 透镜及其应用 3. 透镜叠加：在凸透镜成像现象中，若增加一个凸透镜，会使光线会聚后再通过原凸透镜成像，光线提前会聚，这样使像距减小，同时像也会变小；相反，若增加一个凹透镜，会使光线发散后再通过原凸透镜成像，光线推迟会聚，这样使像距增大，同时像也会变大。 4. 透镜变焦：透镜的焦距大小决定了它的折光能力，焦距越小，折光能力越强；若将凸透镜换为焦距较小的，则在物距不变的情况下，像距会变小，像的大小也会变小；反之亦然。 第三讲 透镜及其应用 对点集训 练 1 ［2024·唐山丰润区一模］小明同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，用注入适量水的透明胶膜充当凸透镜，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像。下列说法正确的是 （ ） 第三讲 透镜及其应用 D A． 凸透镜的焦距可能为 20 cm B． 屏上的像可能是倒立、放大的实像 C． 若将光屏向左移动，蜡烛应适当向右移动，才可能在光屏上出现清晰的像 D． 向胶膜内注入少量的水，光屏上的像变模糊，保持蜡烛、凸透镜、光屏三者的位置均不动，在凸透镜左侧加一个近视镜，光屏上可能重新出现清晰的像 第三讲 透镜及其应用 练 2 小慧进行“探究凸透镜成像规律”的实验。蜡烛放到适当位置，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距 u 与像距 v，二者关系如图所示。下列判断正确的是 （ ） 第三讲 透镜及其应用 A A. 物距 u=30 cm 时，像距 v=15 cm B. 物距 u=25 cm 时，成像特点与投影仪相同 C. 物距 u=20 cm 时，光屏上成清晰的像。将蜡烛远离透镜，要再次在光屏上成清晰的像，可以将光屏靠近透镜，像会变大 D. 物距 u=40 cm 时，光屏上成清晰缩小的像。将蜡烛远离透镜，可以保持透镜、光屏位置不变，在蜡烛和透镜之间放上度数合适的远视镜片 第三讲 透镜及其应用 $$