内容正文:
物理
1
命题点3 透镜及其成像规律
2
透镜(8年3考)
【2022年版课标要求】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
外形特征 相关概念 对光的作用 应用
凸透
镜 ______________________________________ _____________________________________________________ ①______ 显微镜、投影
仪、照相机
(摄像机)镜
头,远视眼镜
会聚
3
外形特征 相关概念 对光的作用 应用
凹透
镜 _____________________________________ ___________________________________________________ ②______
第
一空 近视眼镜
注:(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.
发散
4
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 _______________________________________ _______________________________________ _____________________________________
5
入射光线
透镜 平行于主光轴 过焦点 过光心
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 ______________________________________ ________________________________________ _____________________________________
平行过焦,过焦平行,穿心不变.(光线的反向延长线用虚线)
. .
6
凸透镜成像规律及应用(8年4考)
【2022年版课标要求】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.
物的位置
物距 像的位置
像距 成像光路图 像的性质 应用
正倒 大小 虚实
___________________________________________________________ ③__
____ ④__
____ ⑤__
__像 ⑥_______
倒立
缩小
实
照相机
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物的位置
物距 像的位置
像距 成像光路图 像的性质 应用
正倒 大小 虚实
_____________________________________________________________ ⑦__
____ ⑧__
____ ⑨__
__像 测焦距
_____________________________________________________________ ⑩__
____ ⑪
____
__ ⑫
____
像 ⑬
________
倒立
等大
实
倒立
放大
实
投影仪
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物的位置
物距 像的位置
像距 成像光路图 像的性质 应用
正倒 大小 虚实
/ _______________________________________________________ 不成像 探照灯
____________________________________________________________ ⑭
____
__ ⑮
____
__ ⑯
____
像 ⑰_______
___
、
正立
放大
虚
放大镜
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①一倍焦距分虚实,内虚外实;二倍焦距分大小,近大远小.
②实像分居异侧倒,虚像则是同侧正.
③成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近像变小.
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眼睛与视力矫正(8年3考)
1.眼睛的成像原理:眼睛的晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,把
来自物体的光会聚在视网膜上,成倒立、缩小的实像.
2.视力缺陷及其矫正
类型 特点 成因 成像位置 矫正方法
近视眼
第二
空、2020.13.
只能看
清⑱
____处
物体 晶状体太
厚,折光
能力太⑲
____ ____________________________________
成像于视网膜前
方 ____________________________________
配戴凹透镜制
成的眼镜
近
强
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类型 特点 成因 成像位置 矫正方法
远视眼 只能看
清⑳
____处
物体 晶状体太
薄,折光
能力太㉑
____ _______________________________________________
成像于视网膜后
方 ________________________________________
配戴凸透镜制
成的眼镜
远
弱
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1.[古代文化]晋代《博物志》中有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,
则火生”的用冰取火的发明记载,其实质是将冰块制作成( )
A. 平面镜 B. 凸透镜 C. 凹透镜 D. 三棱镜
第2题图
2.[2024扬州]在探究凸透镜成像规律时,
蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,光
屏上的像清晰,此成像规律的应用是
( )
A. 照相机 B. 放大镜 C. 摄像机 D. 投影仪
√
√
13
第3题图
3.如图是小明戴上眼镜前和戴上眼镜后观察到的
远处帆船的情形,由此可以判断出小明视力存在
的问题以及所戴的眼镜的镜片类型是( )
A. 远视眼 凸透镜 B. 远视眼 凹透镜
C. 近视眼 凸透镜 D. 近视眼 凹透镜
√
14
第4题图
4.如图所示,将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一
个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为 ,该凸透
镜的焦距为,若 ,则凸透镜从此位置远离纸的过程中
光斑会( )
A. 一直变大 B. 一直变小
C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
√
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第5题图
5.如图所示,妈妈用手机给小明拍视频,下列关于手机镜
头成像的说法不正确的是( )
A. 小明通过手机镜头成正立的虚像
B. 手机摄像镜头与远视眼镜的镜片是同一类透镜
C. 要拍面部特写,可以把手机靠近面部一些
D. 手机镜头的成像规律与眼睛的成像规律相同
√
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第6题图
6.[2024泉州模拟]清晨,花朵上常会出现一些晶莹剔
透的水珠,如图所示,一滴水珠相当于一个________,
透过晶莹剔透的水珠,我们可以更清楚地看到花瓣的
纹理.此时我们看到的花瓣的纹理是____(填“虚”或
“实”)像.
凸透镜
虚
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第7题图
7.如图所示,生物老师在课上用幻灯片向
大家展示“节肢动物”的图片,插好幻灯
片后,要将屏幕上图片调大,这时应使
幻灯机的镜头______(填“远离”或“靠近”)
底片,放大后,老师发现屏幕上的图片
靠近
左
偏左,此时应将底片向____(填“左”或“右”)移动.
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8.[2024莆田二检]如图所示,为凸透镜的焦点, 为光心,请分别画出两
条入射光线经过凸透镜后的折射光线.
第8题图
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探究凸透镜成像的规律(2023.26、2021.26、2019.26)
(《课标》要求探究类学生必做实验)
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1.实验装置图(如图1)
图1
图2
图3
2.凸透镜成像的原理:光的______.
折射
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3.实验器材分析
(1)实验器材:蜡烛、凸透镜、光具座(带刻度)、光屏、火柴等.
(2)主要器材的作用及组装
①实验时透镜和光具座的选择:光具座的长度至少为凸透镜焦距的4倍.
②组装时凸透镜要位于蜡烛和光屏______.
③实验前调整器材,使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在__________,目
的是让烛焰通过凸透镜所成的像呈现在__________,便于观察和比较像与
物的大小、正倒关系.
中间
同一高度
光屏中心
4.实验环境:选择在较暗的环境中进行,可以使实验现象更明显.
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5.凸透镜焦距的测量
(1)让平行光(太阳光)垂直照射到凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏
承接到__________的光斑,光斑到凸透镜光心的距离即为焦距(或让烛焰
距离凸透镜________,此时像距近似等于焦距).如图2所示装置,
接通平行光光源后,在透镜另一侧不断移动光屏,
直到光屏在 刻度处出现了最小的光斑,其余
元件位置如图2所示,则凸透镜的焦距为_____ .
最小最亮
足够远
10.0
图2
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6.进行实验与整理实验数据
(1)探究凸透镜静态成像规律
调整蜡烛在光具座上的位置,当物距分别为<m></m>、<m></m>、
<m></m>、<m></m>时,在一定范围内左右移动光屏,使光屏上的像由模
糊到清晰,直至找到像最清晰时的位置,比较像与物的大小、正倒关系,
并记下此时光屏到凸透镜的距离,即为像距<m></m>,把实验数据记录在表格中.
(2)物距等于像距时,焦距等于物距(或像距)的一半,图3凸透镜焦距
为____ .
10
图3
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(2)探究凸透镜动态成像规律
①物、像、透镜的高度问题
蜡烛燃烧变短,光屏上的像将______移动;若光屏上所成的像偏下,为使
像成在光屏中央,应将蜡烛适当向____调节,或将凸透镜和光屏适当向
____调节.
向上
下
上
②透镜位置不变,移动蜡烛、光屏
.透镜位置不变,移动蜡烛靠近透镜:为使光屏上再次成清晰的像,应将
光屏(像)______透镜,所成的像将______.
注:物距为,像距为,将蜡烛移到像距 处,要在光屏上再次得到清晰
的像,光屏应移到物距 处.
远离
变大
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.透镜位置不变,将蜡烛与光屏互换位置
原来成倒立、缩小的像时,互换位置后,成______、______的像.
原来成倒立、放大的像时,互换位置后,成______、______的像.
倒立
放大
倒立
缩小
③蜡烛和光屏不动,移动透镜(移动后的物距和像距等效为蜡烛与光屏位
置互换)
保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜在蜡烛和光屏之间移动,光屏上
______(填“可以”或“不可以”)再次成清晰的像,此时物距等于原来的像
距,这是因为在折射现象中__________.
可以
光路可逆
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7.交流与反思
(1)实验中光屏上找不到像的原因
①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;②烛焰在透镜的焦点上;
③烛焰在透镜的焦点之内[物距______焦距,成____像,光屏______
(填“能”或“不能”)承接到像];④物像之间距离大于光具座长度
(像距太大、光具座不够长,像成在光具座之外).
小于
虚
不能
(2)实验时有同学走过,带动的风使烛焰向左摆动,烛焰的像将向____
(填“左”或“右”)摆动;若凸透镜的一部分被遮住,光屏上仍会得到完整
的像,但像的亮度变____,光屏上______出现遮挡物的像.
右
暗
不会
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(3)实验器材的改进:
①把光具座上凸透镜所在的位置设为零刻度,数值向左右依次增大,
优点是:可以直接读出______和像距;
②用标有均匀格子的面板制作特定字母状 灯代替蜡烛,优点是:
光屏上成像更清晰稳定;
③用标有同样格子的光屏,优点是:从光屏上可以准确得出像与物
的______关系.
物距
大小
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图4
(1)如图4所示,凸透镜焦距 ,当蜡
烛在图中位置时,眼睛应在图中___(填“”“ ”
或“ ”)位置观察成像,此时若在图中蜡烛左侧
再放置一光屏,眼睛位置不动,____(填“能”“不
能”或“不一定能”)看到蜡烛的像.
能
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图5
(2)[加透镜]实验完成之后,小明把自己的近视
眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图5所示,因为近视
眼镜对光有______作用,所以光屏上原来清晰的像变
得模糊了,若想在光屏上重新得到烛焰清晰的像,在
不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏适当
______(填“远离”或“靠近”)凸透镜.
发散
远离
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(3)[更换透镜]当光屏上成清晰的像时,保持蜡烛和透镜的位置不变,
更换一个焦距更小的凸透镜,要使光屏上再次出现清晰的像,需进行的操
作是________________________,当换用一个新的凸透镜时,调整蜡烛和
光屏的位置,发现像的大小和烛焰大小一样,测得此时蜡烛与光屏的距离
为,由此推断更换的凸透镜焦距为___ .
将光屏向凸透镜方向移动
5
31
图6
(4)[水透镜]将凸透镜换成水透镜
实验,如图6所示,缓慢向透镜中注水,
水凸透镜厚度增加,光屏上的像逐渐
模糊,为使像变清晰,应当向____
(填“左”或“右”)移动光屏.同组的小
左
靠近
明认为,如果不移动透镜和光屏,只将蜡烛向______(填“远离”或“靠近”)
透镜的方向移动适当距离,也能使光屏上的像重新清晰.
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(5)[2024福州模拟改编]某小组将光源和光屏分别竖直放置在水平光具
座上的、位置,是的中点,如图7所示,在之间朝向 观察,看
到的光源形状如图8甲所示.①当在图7的 处竖直放置一块平面镜,镜面朝
向光源,组员小丽在 之间观察平面镜中的像,观察到的是图8中的____;
组员小明在 之间观察光屏,观察到的是图8中的____,该现象说明平面
镜所成的像为____像.
乙
丙
虚
图7
图8
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②此后,组员小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,
他在 之间观察光屏上的像.小亮观察到的是图8中的____.
③小亮继续实验,要在光屏上得到一个缩小的像,可进行的操作是
___________________________________.
图7
图8
丁
保持光源位置不变,将凸透镜向移动
图9
(6)实验完成后,该小组用凸透镜、长方体的纸盒、大小不同的两个纸筒
(可套在一起)、半透明塑料膜、刻度尺、胶带、剪刀、割纸刀等制作简
易照相机.
①原理:当 时,凸透镜成倒立、______的实像.
缩小
②测焦距:如图9甲所示,把凸透镜正对着____________________,
移动透镜直至光屏上出现一个最小、最亮的光斑,用刻度尺
测出光斑到透镜光心的距离.
太阳光(或平行光)
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③制作:根据测出的凸透镜的焦距裁剪两个纸筒、 ,凸透镜安装在纸
筒的一端,正好套在 的外面,并能进行抽拉;纸盒的一面割出一个
圆孔套进纸筒 ,纸盒的另一面裁出一个长方形孔,套上半透明塑料膜,
如图9乙所示.半透明塑料膜到透镜光心的距离 可
调节的范围是_______________.
图9
④使用:小明用制作的简易照相机对着远处的小亮,
调节纸筒、 的距离,直至半透明塑料膜上成小亮清晰的
全身像.为了给小亮拍半身像,小明应______(填“靠近”或“远离”)小亮,同时将纸筒 ________(填“往前伸”或“往后缩”).
靠近
往前伸
36
$$