3.1 透镜及其对光的作用-【一战成名新中考】2025年中考物理·纯练版总复习·一轮大单元分层练

一轮大单元分层练 大 单 元 三 透 镜 及 其 应 用 大单元三　 透镜及其应用 　 大单元知识构建 透 镜 及 其 应 用 透 镜 分 类 类型 形状特点 三条特殊光线 过光心 平行于主光轴 过焦点 对光线的作用 凸透镜 中间①　 厚　 、 边缘②　 薄　 方向不变 通过焦点 与主光轴平行 ③　 会聚　 凹透镜 中间④　 薄　 、 边缘⑤　 厚　 方向不变 反向延长线经过虚焦点 与主光轴平行 ⑥　 发散　 注:材料和大小相同的凸透镜ꎬ中间越厚ꎬ聚光能力越强ꎬ焦距越小. ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï 凸 透 镜 成 像 规 律 及 其 应 用 物距与焦 距的关系 成像光路图 像距与焦 距的关系 成像特点 应用 ｕ>２ｆ ｆ<ｖ<２ｆ 倒立、⑦　 缩小　 、⑧　 实像　 ⑨　 照相机　 ｕ＝ ２ｆ ｖ＝ ２ｆ ⑩　 倒立　 、􀃊􀁉􀁓　 等大　 、 􀃊􀁉􀁔　 实像　 􀃊􀁉􀁕　 测焦距　 ｆ<ｕ<２ｆ ｖ>２ｆ 􀃊􀁉􀁖　 倒立　 、􀃊􀁉􀁗　 放大　 、 􀃊􀁉􀁘　 实像　 􀃊􀁉􀁙　 投影仪、　 　 幻灯机　 ｕ＝ ｆ 不成像 实虚像分界点 ｕ<ｆ 􀃊􀁉􀁚　 正立　 、􀃊􀁉􀁛　 放大　 、 􀃊􀁊􀁒　 虚像　 􀃊􀁊􀁓　 放大镜　 速记口诀:一倍焦距分虚实ꎬ二倍焦距分大小ꎻ成实像时ꎬ物近像远像变大ꎻ成虚像时ꎬ物近像近像变小. 注:已知物距与像距的大小关系ꎬ并说明光屏上成清晰的像ꎬ此时有:ａ.当 ｕ>ｖ 时ꎬ成倒立缩小的实像ꎻ ｂ.当 ｕ＝ ｖ 时ꎬ成倒立、等大的实像ꎻｃ.当 ｕ<ｖ 时ꎬ成倒立、放大的实像. ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ïï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï 眼 睛 和 眼 镜 正常眼睛成像原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个􀃊􀁊􀁔　 凸透镜　 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)ꎬ 把 来自物体的光会聚在视网膜上ꎬ形成物体􀃊􀁊􀁕　 倒立 、 缩小　 的实像ꎬ视网膜相当于􀃊􀁊􀁖　 光屏　 . 视 力 及 其 矫 正 类型 近视眼 远视眼 成因 由于晶状体变厚ꎬ折光能力 变强ꎬ远处物体的像成在视 网膜的􀃊􀁊􀁗　 前　 方 由于晶状体变薄ꎬ折光能 力变弱ꎬ近处物体的像成 在视网膜的􀃊􀁊􀁘　 后　 方 矫正 方法 配戴对光有发散作用的􀃊􀁊􀁙 　 凹　 透镜进行矫正 配戴对光有会聚作用的􀃊􀁊􀁚 　 凸　 透镜进行矫正 ì î í ï ï ï ï ïï ï ï ï ï ïï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ïï ９１ 一轮大单元分层练 大 单 元 三 透 镜 及 其 应 用 命题点 １　 透镜及其对光的作用 考向 １ 透镜及其对光的作用 １.【安全教育】(２０２３ 达州)近年来全球气候变暖ꎬ森林防火人人有责.某学校开展了“森林防火”主题 班会活动ꎬ其中有同学提到不能将矿泉水瓶随意丢弃在森林ꎬ这是因为有水的矿泉水瓶相当于一 个　 凸　 (选填“凸”或“凹”)透镜ꎬ对太阳光有　 会聚　 作用ꎬ从而点燃枯叶引发火灾ꎻ太阳能 属于　 可再生　 (选填“可再生”或“不可再生”)能源. 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀧈 􀧈 􀧈􀧈 变 式设 问 【古代科技】(２０２３ 枣庄)用冰取火ꎬ似乎不可思议ꎬ但这绝非讹传.据晋代张华的 «博物志»记载ꎬ我国古代就把冰块制成透镜ꎬ利用透镜对光的　 会聚　 作用将 物体点燃ꎬ如图所示.此类透镜应用非常广泛ꎬ用它制作的眼镜片可以用来矫 正　 远视　 眼. ２.【科学论证】如图所示ꎬ有一个中空的平行玻璃砖ꎬ中空部分的形状犹如一个凸透镜.有一束平行光 从左侧垂直射入玻璃砖ꎬ从右侧射出之后ꎬ是　 发散　 (选填“会聚”或“发散”)光束ꎬ你的判断 依据是　 此玻璃砖可看成两个玻璃凹透镜的组合ꎬ凹透镜对光线有发散作用　 . 第 ２ 题图 　 　 　 　 第 ３ 题图 ３.如图所示ꎬ平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后ꎬ在右侧光屏上形成一个圆形光 斑ꎬ该光斑的直径比透镜大.请你判断虚线框中是否是凸透镜ꎬ说出接下来的操作及判断方法. (不添加其他器材) (１)操作:将光屏　 向左移动　 . (２)判断方法:　 若能在光屏上观察到直径比透镜直径小的光斑则为凸透镜　 . 思维 创新练 (２０２３ 苏州二模)物理学家牛顿曾用如图所示的实验装置来研究太阳光的色散现象ꎬ该装置主要 由三个三棱镜(标记为 １、２、３)和一个凸透镜构成ꎬ三棱镜 ２ 与三棱镜 ３ 之间的光束应为　 白　 (选填“白”或“彩色”)光ꎻ其中凸透镜对光束具有　 会聚　 作用ꎻ如果紧贴凸透镜放置一光屏遮 挡住凸透镜的一半ꎬ那么墙上的彩色光带将会　 不变　 (选填“不变”“变窄”或“变宽”). ０２ 一轮大单元分层练 大 单 元 三 透 镜 及 其 应 用 考向 ２ 透镜作图 类型 １　 根据三条特殊光线的规律作图 １.(１)(２０２４ 安徽)据晋代张华的«博物志»记载:“削冰令圆ꎬ举以向日ꎬ以艾承其影ꎬ则得火.”这种 利用冰透镜向日取火的方法ꎬ体现了我国古代劳动人民的智慧.如图所示ꎬ若把冰块制成的凸透 镜正对着太阳ꎬ将太阳光看成平行光ꎬ冰透镜的焦点为 Ｆꎬ请在图中完成光路. 第 １ 题(１)图 　 　 　 变式题图 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀧈 􀧈 􀧈􀧈 变 式设 问 (２０２３ 阜新)在探究凸透镜成像规律的实验中ꎬ小新透过凸透镜看到烛焰 Ｓ 的像点 Ｓ′ꎬ画出 光路图确定像点 Ｓ′的位置ꎬ图中 Ｏ 为光心ꎬＦ 为焦点(保留必要的作图痕迹). (２)(２０２４ 宜宾)如图所示ꎬ根据透镜对光的作用ꎬ将图中三条光线补充完整. 第 １ 题(２)图 　 　 拓展题图 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀧈 􀧈 􀧈􀧈 拓 展设 问 (２０２３ 内江)如图是近视眼矫正的示意图ꎬ请大致画出图中两条平行光线经过晶状体后的 折射光线. 类型 ２　 根据入射光线和出射光线判断光学仪器 ２.(２０２３ 重庆 Ｂ 卷)请根据画出的光线ꎬ在图中虚线框内画出一个适当的透镜. 第 ２ 题图 　 　 第 ３ 题图 　 　 第 ４ 题图 　 　 第 ５ 题图 类型 ３　 确定透镜、焦点的位置 ３.(２０２２ 鄂尔多斯)如图ꎬＭＮ 为透镜主光轴ꎬＳ′是光源 Ｓ 通过透镜所成的像ꎬ请在图中画出透镜位置 和种类ꎬ并确定透镜右侧焦点 Ｆ 的位置. 类型 ４　 透镜与镜面、水面组合作图 ４.(２０２４ 广州节选)如图ꎬ光线 ａ(图中未画出)射到平面镜上ꎬ其反射光线 ｂ 平行凸透镜的主光轴ꎬｂ 经凸透镜折射后ꎬ射到屏上的 Ａ 点.(１)画出光线 ａꎻ(２)画出光线 ｂ 经凸透镜折射后的光路ꎬ并标 出凸透镜右侧的焦点 Ｆ. ５.(２０２４ 达州)一束平行于主光轴的光线ꎬ经凸透镜折射后在水面发生反射和折射ꎬ请完成光路图. １２ 参考答案与重难题解析􀅰物理 ３　 一 轮 大 单 元 分 层 练 【教材装置集训】 １.(１)平面镜　 (２)远离　 (３)Ｂ 【补充设问】光的反射　 光的折射 【创新装置集训】 ２.(１)像与物大小关系　 (２)不变　 (３)不能　 平面镜 成的是虚像　 (４)水面相当于平放的平面镜ꎬ像是光 的反射形成的ꎬ像与物体关于镜面对称 【补充设问】(１)便于直接比较像和物到玻璃板的距 离　 棋子的大小不会改变ꎬ便于比较像和物的大小 (２)Ｆ 实验 ３　 探究光折射时的特点 (１)较暗　 在水面上方喷烟雾或在水中滴几滴牛奶 (２)增大　 小于　 ０　 (３)４０　 (４)在同一平面内 (５)反射　 (６)是　 实验结论不具有普遍性ꎬ应换用 其他透明介质再做实验ꎬ避免实验结论的偶然性 (７)向左移动 大单元三　 透镜及其应用 【大单元知识构建】 ①厚　 ②薄　 ③会聚　 ④薄　 ⑤厚　 ⑥发散　 ⑦缩小 ⑧实像　 ⑨照相机　 ⑩倒立　 􀃊􀁉􀁓等大　 􀃊􀁉􀁔实像　 􀃊􀁉􀁕测 焦距　 􀃊􀁉􀁖倒立　 􀃊􀁉􀁗放大　 􀃊􀁉􀁘实像　 􀃊􀁉􀁙投影仪、幻灯机 􀃊􀁉􀁚正立　 􀃊􀁉􀁛放大　 􀃊􀁊􀁒虚像　 􀃊􀁊􀁓放大镜　 􀃊􀁊􀁔凸透镜 􀃊􀁊􀁕倒立、缩小　 􀃊􀁊􀁖光屏　 􀃊􀁊􀁗前　 􀃊􀁊􀁘后　 􀃊􀁊􀁙凹　 􀃊􀁊􀁚凸 命题点 １　 透镜及其对光的作用 考向 １　 透镜及其对光的作用 １.凸　 会聚　 可再生　 【变式设问】会聚　 远视 ２.发散　 此玻璃砖可看成两个玻璃凹透镜的组合ꎬ凹 透镜对光线有发散作用 ３.(１)向左移动　 (２)若能在光屏上观察到直径比透镜 直径小的光斑则为凸透镜 【思维创新练】 　 白　 会聚　 不变　 【解析】太阳光是复色光ꎬ经过三 棱镜后分解成七种色光ꎬ三棱镜 ２ 与三棱镜 ３ 之间 的光束是重新聚拢的太阳光ꎬ因此是白色的.由图可 知ꎬ凸透镜将分散的光线重新汇聚ꎬ因此凸透镜对光 线有会聚作用.如果紧贴凸透镜放置一光屏遮挡住 凸透镜的一半ꎬ透过凸透镜的光线偏折的角度不变ꎬ 因此墙上的彩色光带不变ꎬ只是投射到墙上的光线 会减少ꎬ光带会变暗. 考向 ２　 透镜作图 １.(１)如答图所示 【变式设问】如答图所示 　 第 １ 题(１)答图 变式答图 (２)如答图所示 【拓展设问】如答图所示 　 第 １ 题(２)答图 拓展答图 ２.如答图所示 ３.如答图所示 　 第 ２ 题答图 第 ３ 题答图 ４.如答图所示 ５.如答图所示 第 ４ 题答图 　 第 ５ 题答图 命题点 ２　 凸透镜成像规律 考向 １　 判断焦距 １.Ｄ　 【解析】凸透镜正对阳光ꎬ光线平行于凸透镜的主 光轴ꎬ经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点是凸 透镜的焦点ꎬ在焦点左右的光点都不是最小最亮的ꎬ 测量的焦距偏大或偏小ꎬ故 ＡＢＣ 错误ꎬ故选 Ｄ. ２.Ｂ　 【解析】由图知ꎬ像距小于物距ꎬ所以此时物距大 于 ２ｆꎬ像距处于 ｆ 和 ２ｆ 之间ꎬ即 ３０. ０ ｃｍ > ２ｆꎬ ｆ < ２０.０ ｃｍ< ２ｆꎬ则可得 １０.０ ｃｍ< ｆ <１５.０ ｃｍꎬ故 ＡＣＤ 错 误ꎬ故选 Ｂ. ３.Ｄ　 【解析】当物距等于二倍焦距时成倒立等大实像ꎬ 像距等于物距ꎬ都等于二倍焦距.分析图可知物距等 于 ２０ ｃｍ 时像距等于 ２０ ｃｍꎬ所以二倍焦距等于 ２０ ｃｍꎬ则焦距为 １０ ｃｍꎬ故 ＡＢＣ 错误ꎬ故选 Ｄ. 【拓展设问】Ｂ　 【解析】蜡烛经透镜成倒立的像ꎬ说 明此透镜一定是凸透镜.蜡烛放在距离透镜 ２０ ｃｍ 的 地方ꎬ当它向透镜移动时ꎬ其倒立的像移动速度大于 蜡烛移动速度ꎬ说明蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二 倍焦距之间ꎬ所以 ２ｆ>２０ ｃｍ>ｆꎬ则 ２０ ｃｍ>ｆ>１０ ｃｍꎬ故 ＡＣＤ 错误ꎬ故选 Ｂ. ４.１０.０　 【解析】由图可知ꎬ光线 ｃ 经过凸透镜后的折射 光线平行于主光轴ꎬ则入射光线过焦点ꎬ所以焦距为 １０.０ ｃｍ. ５.Ｂ 考向 ２　 凸透镜成像规律 基本模型 １.(１)ＣＤ　 (２)Ｂ　 (３)Ｃ　 ２.(１)ＡＢ　 (２)Ｃ ３.(１)Ｄ　 (２)投影仪　 右　 能 补充训练 １.Ｄ　 ２.Ｂ　 ３.Ｂ　 ４.ＡＢ　 ５.Ａ　 ６.倒立放大 【思维创新练】 １.Ｂ ２.Ｂ　 【解析】由于光屏先后在甲、乙两处都能得到清晰 的像ꎬ所以甲、乙两处均成的是实像ꎬ故 Ａ 错误ꎻ光屏 先后在 Ｐ 同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像ꎬ且甲 处的像比乙处大ꎬ根据“物远像近像变小”可知ꎬ像在 不断靠近凸透镜ꎬ因此凸透镜在乙的右侧ꎬ蜡烛在凸 透镜的右侧ꎬ此时蜡烛在远离凸透镜ꎬ因此蜡烛在向 右移动ꎬ故 ＣＤ 错误ꎻ由于题干未提供物距和凸透镜 的焦距ꎬ因此乙处可能成放大的实像ꎬ也可能成缩小 的实像ꎬ故 Ｂ 正确.故选 Ｂ. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３