内容正文:
随堂精讲测·河南物理
模
块
二
光
学
命题点 4 透镜及其成像规律
基础知识梳理
考点 1 透镜及其对光的作用(2016. 1 第 2 空)
课标要求:了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用.
1. 凸透镜和凹透镜
透镜类型 外形特征 示意图 对光的作用 实际应用
凸透镜 ① 会聚 作用
照相机、摄像机、
投影 仪 的 镜 头;
放大 镜; 远 视 眼
镜等
凹透镜 ② 发散 作用
近视 眼 镜; 猫 眼
(门镜)等
2. 透镜的三条特殊光线
入射光线类型 凸透镜 凹透镜
平行于
主光轴
折射光线通过焦点 折射光线的反向延长线经过虚焦点
过焦点
折射光线与主光轴平行 折射光线与主光轴平行
过光心
折射光线方向不变 折射光线方向不变
知识链接
透镜对光的作用的理解
(1)无论光线通过哪种透镜,折射光线都向透镜较厚的方向偏折;
(2)材料和大小相同的透镜,中间越厚,焦距越小,折光能力越强.
即时练习图
即时练 习
古代科技 如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆,举
以向日,以艾承其影,则火生. ”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就
是把冰块制成 凸透 镜,若要“火生”应把“艾”放在镜的 焦点 位置.
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二
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考点 2 凸透镜成像规律(10 年 4 考)
课标要求:探究并了解凸透镜成像的规律. 了解凸透镜成像规律的应用.
物、像的位置 成像光路图 像的性质 应用
u>2f
f<v<2f
倒立、③ 缩小 的实像 ④ 照相机
u= 2f
v= 2f
倒立、⑤ 等大 的实像 测焦距
f<u<2f
v>2f
倒立、⑥ 放大 的实像 ⑦ 投影仪
u= f 不成像
人造
平行光
u<f
v>u
⑧ 正立 、放大的虚像 ⑨ 放大镜
记忆
口诀
(1)一倍焦距分虚实,内虚外实;二倍焦距分大小,远小近大;
(2)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;
(3)实像总是异侧倒,虚像总是同侧正;不论成实像还是虚像,物越靠近焦点,像
越大
随堂巩固练习
1. 基本模型 (双选)小安在进行探究凸透
镜成像规律的实验时,先把凸透镜正对着
太阳,在距凸透镜 10
cm 的光屏上得到一
个最小、最亮的光斑;实验中蜡烛、凸透镜、
光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛
焰在光屏上成清晰的像(像未画出). 下列
说法中正确的是 ( AC )
第 1 题图
A. 如图所示的成像规律,可以制成照相机
B. 若将蜡烛移至光具座 30
cm 刻度线处,
移动光屏至光具座 70
cm 刻度线处,光
屏上可成正立、等大的实像
C. 若将蜡烛移至光具座 35
cm 刻度线处,
移动光屏,直到光屏上呈现烛焰清晰的
像,此时像距和像的大小都变大
D. 若将蜡烛移至光具座上 45
cm 刻度线
处,光屏上成烛焰正立、放大的像
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
上得到了清晰的像(未画出). 下列说法中
错误
∙∙
的是 ( C )
第 2 题图
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二
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A. 光屏上成的是倒立、放大的像
B. 凸透镜的焦距一定在 10
cm 至 15
cm
之间
C. 把蜡烛向右移动少许,光屏适当向右移
动,可得到小一些的实像
D. 用焦距较小的凸透镜替换原凸透镜后,
要想光屏上再次成清晰的像,应将光屏
适当左移
3. 如图所示,小明同学在探究凸透镜成像的
规律时,记录并绘制了像距 v 和物距 u 之
间的关系图像. 下列说法正确的是
( C )
第 3 题图
A. 凸透镜焦距为 20
cm
B. 物距为 5
cm 时,可以通过移动光屏承接
到清晰的像
C. 物距为 15
cm 时,成放大的像,根据这一
原理可以制成投影仪
D. 物距由 15
cm 增大到 30
cm 的过程中,
在光屏上看到的像一直是变大的
【图像解读】由图像上横坐标和纵坐标相
等的点(20
cm,20
cm) 可得:u = v = 2f =
20
cm.
4. 把焦距为 12
cm 的凸透镜放在光具座上,
将点燃的蜡烛放在距焦点 6
cm 处,则蜡烛
通过该凸透镜所成的像
( C )
A. 一定是倒立的 B. 一定是正立的
C. 一定是放大的 D. 一定是缩小的
【解题关键点】蜡烛的位置可能有两种情
况:一是在焦点左边,二是在焦点右边.
实验分层突破
探究凸透镜成像的规律(2023. 17、2020. 17、2018. 11)
(2022 版课标必做实验)
基础考点·梳理
1. 实验装置(如图 1 所示)
图 1 图 2
2. 凸透镜成像的原理:光的 折射 (选填“反射”“折射”或“直线传播”).
3. 实验环境:本实验应在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,可以使实验现象
较明显.
4. 实验前器材的组装:把蜡烛、凸透镜、光屏从左到右依次安装在光具座上,点燃蜡烛,通过
调节使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 同一高度上 ,其目的是 让烛焰的像呈
在光屏中央 .
5. 测量凸透镜的焦距
方法一:如图2 所示,将凸透镜正对平行光源,在另一侧移动光屏,当光屏上承接到最小、最亮的
光斑时,该光斑到 凸透镜中心 的距离即为焦距,图2 中凸透镜的焦距为 10. 0 cm,此现象
说明凸透镜对光有 会聚 作用.
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方法二: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 为该凸透镜的
焦距.
6. 实像与虚像的观察区域
(1)物距大于一倍焦距时成 实 (选填“实”或“虚”)像,眼睛在凸透镜靠近光屏一侧 能
(选填“能”或“不能”)从光屏上直接观察到像.
(2)物距小于一倍焦距时成 虚 (选填“实”或“虚”)像. 眼睛从光屏一侧透过凸透镜 能
(选填“能”或“不能”)观察到烛焰的像;不透过凸透镜从光屏上 不能 (选填“能”或
“不能”)直接观察到烛焰的像.
7. 实验操作:调节好烛焰、凸透镜、光屏的上下位置后,把蜡烛移到距离凸透镜 u>2f 处,此时
再移动光屏直至光屏上出现最清晰的像,把此时的物距(u)、像的性质、像距( v)记录在表
格中. 再分别把蜡烛移到距离凸透镜 u= 2f、f<u<2f、u= f、u<f 的位置,重复上述操作.
8. 探究凸透镜成像的动态规律
(1)当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向靠近透镜的方向移动,为使
光屏上再次成清晰的像,应将光屏向 远离 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动,
此时,像的大小将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向远离透镜的方向移动,为使
光屏上再次成清晰的像,应将光屏向 靠近 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动,
此时,像的大小将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(3)当光屏上成清晰的像时,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调,光屏上
能 (选填“能”或“不能”)成清晰的像,这是因为在折射现象中 光路是可逆的 .
(4)当凸透镜成虚像时,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向靠近透镜的方向移动,此时像的
大小将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”).
9. 交流与反思
(1)实验中光屏上找不到像的原因:a. 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心 不在同一高度 ;
b. 蜡烛到凸透镜的距离 等于 焦距时不成像;c. 蜡烛到凸透镜的距离 小于 焦距时
成虚像,光屏上承接不到;d. 光具座不够长,成实像时像距太大,超出了能调出的光屏到凸
透镜的最大距离,光屏无法承接到像.
(2)用蜡烛做实验的缺点分析及改进方法
缺点 1
随着实验的进行,蜡烛燃烧变短,像在光屏上的位置会越来越 高 (选填“高”或“低”),调
节的方法有:a. 将光屏或蜡烛向 上 适当调节;b. 将透镜向 下 适当调节;c. 将透镜和
光屏同时向 下 适当调节(后三空均选填“上”或“下”)
缺点 2
a. 烛焰容易受风或气流的影响而晃动,导致成像不稳定;
b. 不便于探究所成的像与烛焰是否 左右 (选填“上下”或“左右”)颠倒
改进
方法
可以用发光二极管(如 F 形发光二极管)代替蜡烛进行实验,因为发光二极管所成的像更稳
定、更清楚容易对比像与物的大小,还可以探究像与物的左右是否颠倒
(3)实验中手不小心遮住凸透镜的一部分时,光屏上 能 (选填“能”或“不能”)承接到
完整的像,像的亮度将 变暗 ;当凸透镜上有污点或小虫时,光屏上 不会 (选填
“会”或“不会”)出现污点或小虫的像.
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典型考法·全练
(1)光屏上成清晰的像时,在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜(如图 3 所示,)保持蜡烛和凸透
镜的位置不动.
图 3 图 4
a. 当放近视眼镜(或凹透镜)时,因其对光有 发散 作用,延迟了折射光线的会聚,会使像
距变 大 ,若要使光屏上仍成清晰的像,光屏应向 远离 (选填“远离”或“靠近”)透镜
的方向适当移动.
b. 当放远视眼镜(或凸透镜)时,因其对光有 会聚 作用,提前了折射光线的会聚,使像距
变 小 ,若要使光屏上仍成清晰的像,光屏应向 靠近 (选填“远离”或“靠近”)透镜的
方向适当移动.
(2)光屏上成清晰的像时,若换用焦距较小的凸透镜,在不改变蜡烛和透镜位置的条件下,要
使光屏上仍成清晰的像,光屏应向 靠近 (选填“远离”或“靠近”)透镜的方向适当移动.
这是因为凸透镜的焦距越小,对光的会聚能力越 强 ,使像距变 小 .
(3)如图 4 所示的水透镜,注水时,它的焦距变 小 ,会聚光的能力变 强 ;抽水时,它的
焦距变 大 ,会聚光的能力变 弱 . 图 4 中光屏上恰好得到清晰的像,将图中的蜡烛移
动到光具座上 40
cm 处,光屏不动,此时应对水透镜 注水 (选填“注水”或“抽水”),才能
在光屏上重新得到一个清晰的像.
创新考法·精练
(1)小明认为:凸透镜成实像时,不但像与物的上下是颠倒的,而且左右也是相反的. 请你设
计一种简单的方法验证小明的观点: 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 (合理即可).
(2)实验中,如果把凸透镜换成薄玻璃板,从蜡烛一侧透过玻璃板观察到光屏上成一个 正
立、等大 (填像的正倒、大小特点)的像,不透过玻璃板 不能 (选填“能”或“不能”)看
到光屏上的像,原因是 玻璃板相当于平面镜,成的像为虚像 .
(3) 横向实验比较 将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的 A、C 位置,B 是 AC 的
中点,如图 5 所示,在 AB 之间朝向 A 观察,看到的光源形状如图 6 中的①所示. 小明在 B 处
竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,在 AB 之间观察平面镜中的像是图 6 中的 ② (填数
字序号). 小华接着将平面镜更换为一个合适凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在 BC 之
间观察光屏上的像是图 6 中的 ③ (填数字序号).
图 5 图 6
02
参考答案
模块一 声 学
【基础知识梳理】
①振动 ②介质 ③不能 ④液体 ⑤波 ⑥340 ⑦频率
⑧振幅 ⑨不同 振动 20
000 20 无规则
分贝 dB 响度 声源处 传播过程中
人耳处
【即时练习】1. 振动 空气 2. B 3. 音色 响度 4. A
【随堂巩固练习】
1. 音色 音调 340 2. 松软多孔 波 3. C
4. 振动 高 转换 5. 能量 空气 响度
模块二 光 学
命题点 1 光现象的辨识与理解
【基础知识梳理】
①自行发光 ②不是 ③沿直线 ④340 ⑤3×108
⑥倒
⑦相同 ⑧无关 ⑨同一平面 两侧 等于 可逆
两侧 小于 增大 可逆 反射 相等
相等 垂直 虚 对称 发散 会聚
牛顿 折射 红、绿、蓝 透过 反射
【即时练习】1. C 2. 正立 2. 5 不变
【随堂巩固练习】
1. (1) × (2) × (3) × (4) × (5) √ (6) × (7) √
2. 影子 光的直线传播 3. 60 变小 4. BO 35
5. (1)沿直线传播 (2)折射 虚 水射入空气 上方
6. 直线 反射 7. 反射 光在黑板上发生了漫反射
8. 直线传播 反射 9. 折射 反射 10. D 11. B 12. C
命题点 2 光现象作图
【即时练习】
1. 如答图所示
2. 如答图所示
3. 如答图所示 4. 如答图所示
命题点 3 光现象实验
实验一 探究光的反射定律
【基础考点·梳理】
2. (3)显示光路 粗糙 漫 a. 可直接读出入射角和反射
角的度数,简化实验操作 b. 使光路更加明显,便于观察
3. (1)较暗 (2)竖直 看不到反射光线 (3)反射
(4)入射光线的方向 使实验结论具有普遍性 顺
(5)在同一平面内 (6)光路可逆 (7)误把入射光线(或
反射光线)和平面镜镜面的夹角当成入射角(或反射角)
4. 同一平面内 等于
【典型考法·全练】
(1)在 C (2)下 (3)光反射时,光路是可逆的
【创新考法·精练】
(1)光屏 反射光线 (2)法线 反射光线、入射光线和法
线在同一平面 反射角与入射角的大小不容易测量
实验二 探究平面镜成像的特点
【基础考点·梳理】
2. 反射 3. (1)点燃的蜡烛 像 (2)确定像的位置 4. 较暗
5. (1)平面镜 竖直 完全重合 (2)未点燃 前 大小相等
(3)A 前后 得出普遍规律 不变 (4)不透过 看不到
6. 玻璃板所在位置直线 相等 重合 7. 相等 相等
垂直 虚 8. (1)大小 (2)位置
【典型考法·全练】
(1)不动 C (2)蜡烛 A 的像 完整 (3)A
【创新考法·精练】
(1)AC BC PQ (2)a (3)GH 重合
(4)把吸管插在橡皮泥上 右
命题点 4 透镜及其成像规律
【基础知识梳理】
①会聚 ②发散 ③缩小 ④照相机 ⑤等大 ⑥放大
⑦投影仪 ⑧正立 ⑨放大镜
【即时练习】凸透 焦点
【随堂巩固练习】
1. AC 2. C 3. C 4. C
【实验分层突破】
【基础考点·梳理】
2. 折射 3. 较暗 4. 同一高度上 让烛焰的像呈在光屏中央
5. 凸透镜光心 10. 0 会聚 一半 6. (1)实 能 (2)虚
能 不能 8. (1)远离 变大 (2)靠近 变小 (3)能
光路可逆 (4)变小
9. (1)不在同一高度 等于 小于 (2)高 上 下 下
左右 (3)能 变暗 不会
【典型考法·全练】
(1)a. 发散 大 远离 b. 会聚 小 靠近
(2)靠近 强 小 (3)小 强 大 弱 注水
【创新考法·精练】
(1)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 (2)正立、等大 不能 玻
璃板相当于平面镜,成的像为虚像 (3)② ③
命题点 5 生活中的透镜
【基础知识梳理】
①大于二倍焦距 ②在一倍和二倍焦距之间 ③倒立
④缩小 ⑤靠近 ⑥调大 ⑦远离 ⑧调小 ⑨在一倍和
二倍焦距之间 大于二倍焦距 倒立 放大
调小 远离 小于一倍焦距 正立 放大
远离 靠近 放大 缩小 虚 前 后
凹 凸
【随堂巩固练习】
1. 小于 虚 远离 2. 凸 缩小 靠近 【拓展设问】A
3. C 4. BC
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